JP5967779B2 - 泌尿器用デバイス - Google Patents

Description

イントロダクション
西欧諸国において、前立腺癌は最も一般的な男性の悪性腫瘍である。米国では、年間およそ１８０，０００件の診断が新規になされている。毎年、罹患した男性４０，０００人が前立腺癌で死亡している。

男性における腹圧性尿失禁（ＳＵＩ）の主な原因は、癌の場合の根治的前立腺切除術である。非特許文献１では、根治的前立腺切除術後１年のＳＵＩ発生率は２０％であることが報告されている。

非特許文献２では、前立腺癌のアジュバント放射線治療は、ＳＵＩ治療にも影響を及ぼす可能性があることが報告されている。

Catalona WJ, Carvalhal GF, Mager DE, Smith DS. Potency, continence and complication rates in 1,870 consecutive radical retropubic prostatectomies. J Urol.1999 Aug;162(2):433-8 Lee WR, Schultheiss TE, Hanlon AL, Hanks GE. Urinary incontinence following external-beam radiotherapy for clinically localized prostate cancer Urology.1996 Jul;48(1):95-9

従って、尿バッグの必要性をなくし、正常な社会生活を楽に送ることができるようにする患者の自己管理が可能なデバイスを効果的に提供することにより、患者の生活の質を改善する泌尿器科学的なデバイスが求められている。

本発明は、泌尿器用デバイスを提供するものであり、本デバイスは、患者の膀胱中に配置するための泌尿器弁、および、患者の尿道中に配置するための弁支持軸を含む。この弁は、膀胱からの流れを防ぐために常時閉鎖型の形状を有し、弁に流体を流す際には、開放型の形状をとる。この弁は、前もって設定された時間かけられた前もって設定された流体圧力に応答して、閉鎖型の形状から開放型の形状に自動的に変形することが可能である。

一実施態様において、弁支持軸は、尿道中に少なくとも部分的に伸張する一般的にチューブ状の支持体を含み、この支持体の一方の末端に弁が配置されている。
一例において、本デバイスは、弁を膀胱中に配置するための膀胱リテーナーを含む。

膀胱リテーナーは、支持軸から外に向かって放射状に拡がったフレアを含んでもよい。
膀胱リテーナーは、支持体の材料と同じ材料で作製されていてもよい。
一実施態様において、膀胱リテーナー、支持体および弁は一体成形される。

本デバイスは、膀胱リテーナーの剛化手段を含んでもよい。膀胱リテーナーの剛化手段は、ニチノール（Nitinol）のような形状記憶材料で作製されていてもよい。
一実施態様において、本デバイスは、デバイスのずれを防ぐための尿道リテーナーを含む。

一例において、尿道リテーナーは、外尿道タブを含む。
一実施態様において、尿道リテーナーは、圧縮性材料で作製された球状領域を含む。
本発明によれば、泌尿器弁を含む泌尿器用デバイスが提供され、ここで弁は、複数の弁葉状部（valve leaflet）を含み、これらの弁葉状部の間には接合領域があり、弁は、弁葉状部が接合領域で閉じている常時閉鎖型の形状を有し、弁に流体を流す際には、葉状部が接合領域で分離した開放型の形状を有し、このような弁は、かけられた泌尿器の圧力に応答して、閉鎖型の形状から開放型の形状に自動的に変形することが可能である。

一実施態様において、弁は、粘弾性の高分子発泡材料で作製される。
一例において、弁葉状部は、かけられた泌尿器の圧力に応答して、閉鎖型の形状と開放型の形状との間で変形する際に反転する。

弁は、前もって設定された時間にわたりかけられた前もって設定された圧力に応答して開くようになっていてもよい。弁は、少なくとも５秒間かけられた少なくとも７５０ｍｍＨ_２Ｏの圧力に応答して開くようになっていてもよい。

一実施態様において、弁は、使用者の咳によって発生すると予想される短い時間でかけられたスパイク圧力（spike pressure）に対しては閉鎖した状態が保たれるようになっている。このスパイク圧力は、０．５秒未満の時間でかけられた９００ｍｍＨ_２Ｏの圧力であってもよい。

一実施態様において、使用者が泌尿器に圧力をかけなくても、流体が弁を通って流れるとき弁は開いた状態を保つ。弁を通る流れが実質的に止まったとき、弁は閉鎖型の形状に戻ることができる。

一例において、弁は、閉鎖型の形状から開放型の形状への動きに合わせて反転する。弁は、開放型の形状から閉鎖型の形状に戻るとき再度反転することができる。
一実施態様において、弁は、少なくとも３つの弁葉状部を含む。例えば６つの弁葉状部が存在していてもよい。

弁本体は、ヒンジを特徴とする領域を含んでもよく、この弁のヒンジ部分で本体が閉鎖型の形状と開放型の形状との間で変形することができる。
一実施態様において、弁は、剛化手段を含む。ヒンジ領域の少なくとも一部が剛化手段に隣接していてもよい。

一実施態様において、本泌尿器用デバイスは、弁のための支持体を含む。支持体は、一般的には円柱形であってもよい。一例において、支持体は、弁の材料と同じ材料で作製される。一実施態様において、弁と支持体とは一体成形される。

本泌尿器用デバイスは、デバイスを膀胱中に配置するための第一リテーナーを含んでもよい。第一リテーナーは、支持体から外に向かって放射状に拡がったフレアを含んでもよい。第一リテーナーは、支持体の材料と同じ材料で作製されていてもよい。

一例において、第一リテーナー、支持体および弁は一体成形される。
本泌尿器用デバイスは、第一リテーナーのための剛化手段を含んでもよい。このようなリテーナーの剛化手段は、ニチノールのような形状記憶材料で作製されていてもよい。

一実施態様において、本泌尿器用デバイスは、デバイス基部のずれを防ぐための第二リテーナーを含む。第二リテーナーは、外尿道タブを含んでもよい。第二リテーナーは、圧縮性材料で作製された球状領域を含んでもよい。

一実施態様において、本泌尿器用デバイスは、抗菌性コーティングを含む。
一例において、本デバイスは、弁を取り付けるための支持体を含む。支持体は、尿路に取り付けられるようになっていてもよい。支持体は、一般的にチューブ状の部材を含んでもよい。チューブ状の部材は、カテーテルを含んでもよい。

一実施態様において、本泌尿器用デバイスは、支持体と弁をその場に固定するためのアンカーを含む。
場合によっては、本デバイスは、弁のためのハウジングを含み、このようなハウジングは、弁の一方の側に入口を有し、弁のそれとは逆側に出口を有する。入口は、カテーテル（例えばフォーリーカテーテル）に取り付けられるようになっていてもよい。出口は、排尿バッグに取り付けられるようになっていてもよい。

一例において、本泌尿器用デバイスは、ハウジング中で弁を支持するためのカラーを含む。弁は、弁本体を含んでもよく、ここでカラーは弁本体とかみ合うように配置されて、弁が開放型の形状から閉鎖型の形状に、および／または、閉鎖型の形状から開放型の形状に変形する際の圧力を制御する。

本発明はまた、弁を含む排尿カテーテルシステムも提供し、ここで該弁は：−
弁が閉じている通常閉鎖型の形状；および、
弁を通る流れのために弁が開いている開放型の形状；
を有し、
ここで該弁は、カテーテルのフラッシングのために、閉鎖型の形状から開放型の形状に自動的に変形することが可能である。

弁は、一方向弁であってもよい。弁は、所定の降伏圧力に応答して、閉鎖型の形状から開放型の形状に変形することが可能である。弁は、生体適合性の粘弾性発泡材料で作製されていてもよい。
一例において、カテーテルは、泌尿器用カテーテルを含む。

本発明によれば、泌尿器弁を含む泌尿器用デバイスが提供され、ここで泌尿器弁は：−
弁が閉じている通常閉鎖型の形状；および、
弁を通る流れのために弁が開いている開放型の形状；
を有し、
ここで該弁は、かけられた泌尿器の圧力に応答して、閉鎖型の形状から開放型の形状に変形することが可能である。

一実施態様において、本デバイスは、弁を取り付けるための支持体を含む。
一例において、支持体は、尿路に取り付けられるようになっている。
支持体は、一般的にチューブ状の部材を含んでもよい。チューブ状の部材は、カテーテルを含んでもよい。

一実施態様において、本デバイスは、支持体と弁をその場に固定するためのアンカーを含む。
一形態において、弁は、かけられた泌尿器の圧力に応答して、閉鎖型の形状と開放型の形状との間で変形する際に反転する。泌尿器の圧力が前もって設定された圧力まで低下すると、弁は、開放型の形状から閉鎖型の形状に戻る。

その他の形態において、本デバイスは、弁のためのハウジングを含み、このようなハウジングは、弁の一方の側に入口を有し、弁のそれとは逆側に出口を有する。入口は、カテーテル（例えばフォーリーカテーテル）に取り付けられるようになっていてもよい。出口は、排尿バッグに取り付けられるようになっていてもよい。

一実施態様において、本デバイスは、ハウジング中で弁を支持するためのカラーを含む。弁は、弁本体を含んでもよく、ここでカラーは弁本体とかみ合うように配置されて、弁が開放型の形状から閉鎖型の形状に、および／または、閉鎖型の形状から開放型の形状に変形する際の圧力を制御する。

一実施態様において、弁は、前もって設定された時間にわたりかけられた前もって設定された圧力に応答して開くようになっている。弁は、例えば使用者の咳によって発生すると予想される短い時間でかけられたスパイク圧力に対しては閉鎖した状態が保たれるようになっていてもよい。

本発明はまた、弁を含む排尿カテーテルシステムも提供し、ここで該弁は：−
弁が閉じている通常閉鎖型の形状；および、
弁を通る流れのために弁が開いている開放型の形状；
を有し、
ここで該弁は、カテーテルのフラッシングのために、閉鎖型の形状から開放型の形状に自動的に変形することが可能である。

一実施態様において、弁は、一方向弁である。弁は、所定の降伏圧力に応答して、閉鎖型の形状から開放型の形状に変形することが可能である。弁は、生体適合性の粘弾性発泡材料で作製されていてもよい。

一実施態様において、弁は、高分子製の弁本体を含み、この弁本体は、外部支持リム、少なくとも３つの弁葉状部、および、支持リムと弁葉状部との間にある本体領域を有する。

本発明はまた、体内の管腔に設置するための、少なくとも４つの弁葉状部を含む管腔内用の弁も提供し、このような弁は、弁が閉じている通常閉鎖型の形状、および、弁が開いている開放型の形状を有する。少なくとも５つの弁葉状部が存在していてもよい。６つの弁葉状部が存在していてもよい。

弁は、高分子材料で作製された弁本体を含んでもよい。弁は、外部支持領域を含んでもよい。弁はさらに、支持領域と弁葉状部との間にある本体領域を有していてもよい。
一例において、本体領域は、一般的に、外部支持リムと弁葉状部の接合領域との間が凹形である。

一例において、弁葉状部は、接合領域を有しており、弁本体は、接合領域で強化される。弁本体は、接合領域で厚くなっていてもよい。
接合領域は、軸の長さ方向に少なくとも１ｍｍ伸びていてもよい。接合領域は、深さ方向に１ｍｍ〜５ｍｍ伸びていてもよい。

一実施態様において、弁本体の支持リムは強化される。弁支持リムは、厚くなっていてもよい。一実施態様において、弁は、３つの弁葉状部を含む。その他の実施態様において、弁は、６つの弁葉状部を含む。

一実施態様において、上記高分子材料は、胃液に対して、少なくとも３ヶ月、少なくとも４ヶ月、少なくとも５ヶ月、少なくとも６ヶ月、少なくとも７ヶ月、少なくとも８ヶ月、少なくとも９ヶ月、少なくとも１０ヶ月、少なくとも１１ヶ月、または、少なくとも１年安定である。

一例において、上記高分子材料は、平衡時に、約５質量％未満、約１０質量％未満、約１５質量％未満、約２０質量％未満、約２５質量％未満、または、約３０質量％未満の水を吸収する。

一例において、弁本体の高分子材料は、５０％〜３０００％、または、２００％〜１２００％の延性（％）を有する。
一例において、弁本体の高分子材料は、０．０１〜５ＭＰａ、または、約０．１〜１．０ＭＰａ、または、約０．２５〜０．５ＭＰａの引張強度を有する。

一実施態様において、このような高分子材料は、約０．０１〜０．６ＭＰａ、または、約０．１〜約０．５ＭＰａのヤング率を有する。
一実施態様において、弁本体の高分子材料は、０．１ｇ／ｃｍ^３〜１．５ｇ／ｃｍ^３、または、０．３〜１．２ｇ／ｃｍ^３、または、０．８〜０．９ｇ／ｃｍ^３、または、０．５〜０．６ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。

一実施態様において、弁本体の支持領域の基部端と、弁葉状部の遠位端との間の距離は、５０ｍｍ未満、または、４０ｍｍ未満、または、３０ｍｍ未満、または、２５ｍｍ未満、または、２０ｍｍ未満、または、１５ｍｍ未満である。

一例において、弁本体の高分子材料は、弾性材料で作製される。
その他のケースにおいて、弁本体の高分子材料は、粘弾性材料で作製される。
一実施態様において、弁本体の高分子材料は、発泡体を含む。このような弁本体の高分子材料は、連続気泡発泡体を含んでいてもよい。

一実施態様において、このような弁本体の高分子材料は、ポリウレタン発泡体を含む。
一実施態様において、支持領域の基部端から弁葉状部の遠位端までの弁の長さは、５０ｍｍ未満、４０ｍｍ未満、３０ｍｍ未満である。弁の長さは、弁の支持領域の外径とほぼ同じであってもよい。弁の長さは、約２３ｍｍであり得る。

以下の説明を参照することにより本発明をより明確に理解できるものと思われるが、これらは単なる例として示される。

図１は、本発明に係る泌尿器弁の（上から見た）等角投影図である。 図２は、図１の弁の（下から見た）等角投影図である。 図３は、弁の底部平面図である。 図４は、弁の上部平面図である。 図５は、弁の等角投影法による部分切り取り断面図である。 図６は、弁の等角投影法による部分切り取り断面図である。 図７は、弁の断面図である。 図８は、弁の断面図である。 図９は、通常閉鎖型の形状のときに力Ｆ１がかかったときの弁の断面図である。 図１０は、力Ｆ１に応答して開放型の形状になった弁の断面図である。 図１１は、流れるように開いた後に閉鎖型の形状に戻ったときの弁の断面図である。 図１２は、通常閉鎖型の形状のときに力Ｆ２がかかったときの弁の断面図である。 図１３は、力Ｆ２に応答して開放型の形状になった弁の断面図である。 図１４は、開いた後に閉鎖型の形状に戻った弁の断面図である。 図１５は、通常閉鎖型の形状のときの（上から見た）弁の等角投影図である。 図１６は、力Ｆ１に応答して開放型の形状に変形する弁の等角投影図である。 図１７は、完全に開放型の形状になり流動が可能になった状態の弁の等角投影図である。 図１８は、弁の、通常閉鎖型の形状のときの（下から見た）等角投影図である。 図１９は、力Ｆ２に応答して部分的に開放型の形状になった弁の等角投影図である。 図２０は、力Ｆ２に応答して完全に開放型の形状になった弁の等角投影図である。 図２１は、本発明に係るその他の弁の等角投影図である。 図２２は、閉鎖型の形状のときの弁の断面図である。 図２３は、泌尿器の圧力であるＦ１に応答して開放型の形状になった弁の断面図である。 図２４は、図２１に記載の弁の立面図である。 図２５は、図２１に記載の弁が閉鎖型の形状のときのデバイスの上部平面図である。 図２６は、弁が開放型の形状のときの図２５と類似の上部平面図である。 図２７は、本発明に係る外部泌尿器弁デバイスの等角投影図である。 図２８は、図２７に記載のデバイスのその他の等角投影図である。 図２９は、図２７および２８に記載のデバイスの、部分切り取り等角投影図である（弁は省略した）。 図３０は、図２７および２８に記載のデバイスの分解組立図である。 図３１は、弁を様々な立体配置で使用した際の図２７〜３０に記載のデバイスを説明した立面の部分断面図である。 図３２は、弁を様々な立体配置で使用した際の図２７〜３０に記載のデバイスを説明した立面の部分断面図である。 図３３は、弁を様々な立体配置で使用した際の図２７〜３０に記載のデバイスを説明した立面の部分断面図である。 図３４は、弁の立体配置が図３１〜３３に記載された状態でかけられた圧力を説明する、長期にわたる圧力を示すグラフである。 図３５は、弁が反転した状態と流体の流れを図示する図２９〜３４に記載のデバイスの断面図である。 図３６は、弁が反転した状態と流体の流れを図示する図２９〜３４に記載のデバイスの断面図である。 図３７は、図２９〜３３および３５〜３６に記載のデバイスを使用した状態の立面の部分断面図であり、急速な圧力スパイクを受けて使用した場合の弁の機能化を示す。 図３８は、図２９〜３３および３５〜３６に記載のデバイスを使用した状態の立面の部分断面図であり、急速な圧力スパイクを受けて使用した場合の弁の機能化を示す。 図３９は、図２９〜３３および３５〜３６に記載のデバイスを使用した状態の立面の部分断面図であり、急速な圧力スパイクを受けて使用した場合の弁の機能化を示す。 図４０は、弁の立体配置が図３７〜３９に記載の状態でかけられた圧力を説明する、長期にわたる圧力を示すグラフである。 図４１は、弁が取り付けられた配置を示す断面図である。 図４２は、弁を取り付けるのに用いられるカラーの等角投影図である。 図４３は、図４２に記載のカラーの断面図である。 図４４は、カテーテルに取り付けられた図２７〜３３に記載のデバイスの等角投影図である。 図４５は、男性用デバイスおよびカテーテルの使用状態を示す断面図である。 図４６は、図４５の細部を示す拡大図である。 図４７は、女性用デバイスおよびカテーテルの使用状態の断面図である。 図４８は、図４７の細部を示す拡大図である。 図４９は、改変された男性用デバイスおよびカテーテルの使用状態を示す断面図である。 図５０は、図４９の細部を示す拡大図である。 図５１は、改変された女性用デバイスおよびカテーテルの使用状態を示す断面図である。 図５２は、図５１に記載のデバイスの細部の拡大図である。 図５３は、前もってカットした排尿カテーテルを示す図である。 図５４は、図５３の細部Aの拡大断面図である。 図５５は、図５３の細部Ｂの拡大断面図である。 図５６は、本発明に係る排尿カテーテルの使用場所における図であり、このカテーテルにおいて弁は閉鎖型の形状を有する。 図５７は、図５６の詳細Ｂの断面図である。 図５８は、図５６に記載の弁が開放型の形状のカテーテルおよび弁の図である。 図５９は、図５８の細部Ａの拡大断面図である。 図６０は、図５８の細部Ｂの拡大断面図である。 図６１は、細菌の促進培養試験を用いてデバイスに細菌がこびりつくのに要した時間を示すグラフである。 図６２は、その他の女性用デバイスを示す断面図である。 図６３は、図６２に記載のデバイスの細部の拡大図である。 図６４は、使用状態の内部の泌尿器弁デバイスの断面図である。 図６５は、図６４の細部の拡大図である。 図６６は、使用状態のその他の内部の泌尿器弁デバイスの断面図である。 図６７は、図６６の細部の拡大図である。 図６８は、本発明に係るその他の弁デバイスの斜視図である。 図６９は、図６８に記載の弁デバイスの断面図である。 図７０は、膀胱頚部での使用場所における図６８および６９に記載の弁デバイスの断面図である。 図７１は、本発明に係る弁デバイスの送達および展開を説明する図である。 図７２は、本発明に係る弁デバイスの送達および展開を説明する図である。 図７３は、本発明に係る弁デバイスの送達および展開を説明する図である。 図７４は、膀胱頚部に配置された本発明のその他の弁デバイスの断面図である。 図７５は、図７４に記載の圧力に応答して開いたデバイスの基部端における弁の開口を示す断面図である。 図７６は、本発明に係るその他の弁デバイスの斜視図である。 図７７は、図７６に記載のデバイスの断面図である。 図７８は、本発明に係るその他の弁デバイスの斜視図である。 図７９は、図７８に記載のデバイスの断面図である。 図８０は、膀胱頚部に固定された図７８および７９に記載のデバイスの断面図である。 図８１は、本発明に係るその他の弁デバイスの斜視図である。 図８２は、図８１に記載のデバイスの断面図である。 図８３は、使用状態における図８１および８２に記載のデバイスの断面図である。 図８４は、使用状態における本発明に係るその他の弁デバイスの断面図である。 図８５は、本発明に係るその他の泌尿器用デバイスの斜視図である。 図８６は、図８５に記載のデバイスの切り取り図である。 図８７は、図８５および８６に記載のデバイスの断面図である。 図８８は、図８７の細部の拡大図である。 図８９は、本発明に係るさらなる泌尿器用デバイスの斜視図である。 図９０は、本発明に係るさらなる泌尿器用デバイスの斜視図である。 図９１は、図９０に記載のデバイスの切り取り図である。 図９２は、図９１に記載のデバイスの断面図である。 図９３は、図９２の細部の拡大図である。 図９４は、本発明の泌尿器用デバイスを通過する際の流れ特性を説明するグラフである。 図９５は、膀胱を速く充満させるシミュレーションにおける本発明の泌尿器用デバイスの圧力プロファイルを示すグラフである。 図９６は、本発明の泌尿器用デバイスを用いた際の差圧制御を示すグラフである。 尿素およびウレタン結合がホモポリマー軟質部の間に組み込まれる先行技術のポリマーの図である。 尿素およびウレタン結合がトリブロックコポリマー軟質部に組み込まれる本発明によるポリウレタン／尿素発泡体の図である。 異なる形のシロキサンおよびポリプロピレンオキシド系トリブロックコポリマーの図である。 ホモ（ＶＦ１３０３０９）およびトリブロックコポリマー（ＶＦ２３０２０９Ａ）軟質部の比較機械特性のグラフである。 ホモ（ＶＦ１９０３０９）およびトリブロックコポリマー（ＶＦ０９０３０９）軟質部の比較機械特性のグラフである。 シミュレートされた胃液における加速エージング中のトリブロックコポリマー軟質部対ホモポリマー軟質部の機械性能を示すグラフである。 実施例１０で利用された胃の降伏圧力試験デバイスを示す図である。 本発明の粘弾性発泡体から製造された弁の加速安定性の結果を示す図である。 本発明の粘弾性発泡体から製造された弁の加速安定性の結果を示す図である。

図面（まずは図１〜２０）を参照すると、泌尿器弁１が説明されており、この弁は、かけられた泌尿器の圧力に応答して自動的に開口することができる。
弁１は、外部支持領域を有する高分子製の弁本体を包含しており、ここでこの外部支持領域は、リム２、少なくとも３つの弁葉状部３、４、５、および、支持リム２と弁葉状部３、４、５との間にある本体領域６を有する。弁葉状部３、４、５は内側から伸長しており、それらの端はそれぞれ端面７、８、９までである。各葉状部３、４、５は脚ａ、ｂを有し、それぞれ互いに１２０°の夾角を形成する。弁が通常閉鎖型の形状のとき、隣接する脚の対の３ａと４ａ、４ｂと５ｂ、５ａと３ｂが接合して弁葉状部間のギャップが閉じられる。

弁の第一の立体配置は、通常閉鎖型の形状であり、ここで弁葉状部３、４、５が接合して弁が閉じられている。第二の立体配置は、流体を流すための開放型の形状であり、ここで、葉状部の脚の対の３ａと４ａ、４ｂと５ｂ、５ａと３ｂが力Ｆ１に応答して開き空間的に離れることにより、弁葉状部３、４、５が開き、弁を通る流動が可能になる。

また外部の力Ｆ２に応答して弁を開口させることも可能であり、このような外部の力Ｆ２としては、例えばカテーテルのような医療機器が通過する際にかかる力が挙げられる。
図１１〜２０に、弁１の様々な立体配置を示す。第一の立体配置または通常閉鎖型の形状において（図９、１５）、弁葉状部３、４、５は接合している。

本弁本体に、泌尿器の圧力である力Ｆ１がかけられる。まずこの力によって弁葉状部３、４、５が互いに押しあって、この圧力が設定値より大きいと、弁本体がひっくり返ると予想される。図１６に逆転が始まったときの状態を示す。弁が力Ｆ１に応答して完全に開いたら、弁本体（および葉状部３、４、５）は、図１０および１７で図示されているように下方へ伸長する。それにより流れが弁を通過できるようになる。流れが止まったら、高分子材料の偏り（biasing）により反転し、図１１および１５で図示されているように弁葉状部が拡張した通常閉鎖型の形状に戻ることにより、弁本体は元の立体配置に戻ると予想される。

弁葉状部３、４、５に力Ｆ２がかかると、葉状部の脚の対の３ａと４ａ、４ｂと５ｂおよび５ａと３ｂが開いて、医療機器などの対象物を通過させる（図１３、２０）。図１９は、力Ｆ２に応答して部分的に開いた形状を示す。機器が引き抜かれると、力Ｆ２が除去され、葉状部３、４、５は、弁本体の高分子材料固有の偏り（biasing）により閉鎖型の形状に戻る（図１３）。

弁葉状部３、４、５は、接合領域が強化されている。このような場合、強化は、この領域で局部的に高分子材料を厚くすることによって達成される。同様に支持リム２も、局部的に高分子材料を厚くすることにより強化されている。

弁葉状部の接合領域３、４、５の軸方向の長さは、典型的には１〜５ｍｍである。このような長さであれば、弁が通常閉鎖型の形状のときに、葉状部のかなり大きな接触領域の完全な接合が確実になる。接合領域における葉状部の厚さは、典型的には０．１ｍｍ〜１０ｍｍである。

弁の材料の特性（例えば密度）を変えることにより、弁を様々な降伏圧力に順応するように調整することができる。弁は、加圧下に配置されたときに制御可能に逆転することによってこれを達成する。

本発明の弁１は、完全に開いた後、最初の稼動位置に戻る。これは、使用中の弁にダメージを与えることなく達成される。
泌尿器に圧力がかけられることにより弁が開き、流体が流れると、葉状部が開く。弁の外面は、形状の変化に対して比較的大きい抵抗を有するため、本体をこの方向に開くのに要する力は比較的高い。

弁の機能化に作用する重要な特徴は、互いに付き合わさった葉状部の脚である。葉状部３、４、５の形状と長さを変化させることにより、弁１を異なる圧力で一方向に開くように製造することができる。逆方向への開口は、葉状部の配置にはあまり依存しておらず、どちらかといえば本デバイスを製造する材料の弾性と密度に依存している。加えて、全体の直径と葉状部が開いたときの直径が、双方向に開口する力に影響する。

弁は、あらゆる適切な生体適合性ポリマー材料で作製することができる。弁は、弁を上述したように機能させるような特性を有する生体適合性ポリマー材料で作製されていてもよい。

この弁の製造に用いられる材料は、５０％〜３０００％の延性（％）を有する。またこのような材料は、０．０１〜５ＭＰａの引張強度を有する。加えてこのような材料は、インビボにおける微生物の増殖を防ぐために抗菌作用を有していてもよい。加えてこのような材料は弾性を有していてもよいし、または、粘弾性を有していてもよく、さらに任意に連続気泡発泡体であってもよい。このような材料の密度は、０．１ｇ／ｃｍ^３〜１．５ｇ／ｃｍ^３と予想される。

弁は、あらゆる望ましい数の葉状部を有していてもよく、例えば図２１〜２６で説明されている弁３０は、６つの弁葉状部２５１を有する。これらの葉状部２５１は流れ方向に対して垂直に配向されており、弁の開口をさらに大きく拡張することができる。

弁３０は上述した弁と類似しており、基部の外部支持領域を有する高分子製の弁本体を包含し、ここでこの外部支持領域は、リム３２、６つの弁葉状部３３、および、支持リム３２と弁葉状部３３との間にある本体領域３６を有する。弁葉状部３３は、遠位の端面３３まで伸長している。各葉状部は、それぞれ互いに６０°の夾角を形成する脚を有する。弁が通常閉鎖型の形状のとき、隣接する脚の対が接合して弁葉状部３３間のギャップが閉じられる。

弁３０の第一の立体配置は、通常閉鎖型の形状であり、ここで弁葉状部３３が接合して弁が閉じられている。第二の立体配置は、流体を流すための開放型の形状であり、ここで、葉状部の脚の対が力Ｆ１に応答して開き空間的に離れることにより、弁葉状部３３が開き、弁３０を通る流動が可能になる。また外部の力Ｆ２に応答して弁を開口させることも可能であり、このような外部の力Ｆ２としては、例えばカテーテルのような医療機器が通過する際にかかる力が挙げられる。

図２１〜２６に、弁３０の様々な立体配置を示す。第一の立体配置または通常閉鎖型の形状（図２１）において、弁葉状部３３は接合している。
本弁本体に、泌尿器の圧力である力Ｆ１がかけられる。まずこの力によって弁葉状部３３が互いに押しあって（図２２）、この圧力が設定値より大きいと、図２３で説明されているように弁本体がひっくり返ると予想される。弁が力Ｆ１に応答して完全に開いたら、弁本体（および葉状部３３）は、図２３で図示されているように下方へ伸長する。それにより流れが弁を通過できるようになる。流れが止まったら、図２１で図示されているように、高分子材料の偏り（biasing）により反転し、弁葉状部が拡張した通常閉鎖型の形状に戻ることにより、弁本体は元の立体配置に戻ると予想される。

図２６は、力Ｆ２に応答して部分的に開いた形状を示す。機器が引き抜かれると、力Ｆ２が除去され、葉状部３３は、弁本体の高分子材料が有する元々のバイアス（biasing）下で閉鎖型の形状に戻る。

弁葉状部３３は、接合領域が強化されている。このような場合、強化は、この領域で局部的に高分子材料を厚くすることによって達成される。同様に支持リム３２も、局部的に高分子材料を厚くすることにより強化されている。

弁葉状部の接合領域３３の軸方向の長さは、典型的には１〜５ｍｍである。このような長さであれば、弁が通常閉鎖型の形状のときに、葉状部のかなり大きな接触領域の完全な接合が確実になる。接合領域における葉状部の厚さは、典型的には０．１ｍｍ〜１０ｍｍである。

弁３０を異なる方向に開くには、弁３０は異なる力を必要とする。弁の材料の特性（例えば密度）を変えることにより、弁を様々な降伏圧力に順応するように調整することができる。弁３０は、加圧下に配置されたときに制御可能に逆転することによってこれを達成する。本発明の弁３０は、完全に開いた後、最初の稼動位置に戻る。これは、使用中の弁にダメージを与えることなく達成される。

弁３０の機能化に影響を与える重要な特徴の一つは、互いに付き合わさった葉状部の脚である。葉状部３３の形状と長さを変化させることにより、弁３０を異なる圧力で一方向に開くように製造することができる。逆方向への開口は、葉状部の配置にはあまり依存しておらず、どちらかといえば本デバイスを製造する材料の弾性と密度に依存している。加えて、全体の直径と葉状部が開いたときの直径が、双方向に開口する力に影響する。

弁は、あらゆる適切な生体適合性ポリマー材料で作製することができる。弁は、弁を上述したように機能させるような特性を有する生体適合性ポリマー材料で作製されていてもよい。

この弁の製造に用いられる材料は、５０％〜３０００％の延性（％）を有する。またこのような材料は、０．０１〜５ＭＰａの引張強度を有する。加えてこのような材料は、インビボにおける微生物の増殖を防ぐために抗菌作用を有していてもよい。加えてこのような材料は弾性を有していてもよいし、または、粘弾性を有していてもよく、さらに任意に連続気泡発泡体であってもよい。このような材料の密度は、０．１ｇ／ｃｍ^３〜１．５ｇ／ｃｍ^３と予想される。

図２７〜５８を参照すると、本発明に係る様々な泌尿器弁デバイスが示される。本デバイスは弁６００を含み、この弁６００は、上述したタイプのものでもよい。弁は、弁が閉じている通常閉鎖型の形状、および、弁を通る流れのために弁が開いている開放型の形状を有する。弁は、かけられた泌尿器の圧力に応答して、閉鎖型の形状から開放型の形状に変形することが可能である。場合によっては、弁６００は、かけられた泌尿器の圧力に応答して、閉鎖型の形状と開放型の形状との間の動きに応じて反転する。泌尿器の圧力が所定の圧力に低下すると、弁６００は、開放型の形状から閉鎖型の形状に戻る。本デバイスは、男性または女性の体の構造で使用するのに適したものであってもよい。場合によっては、弁は支持体に取り付けられる。支持体は、尿路中に取り付けられるようになっていてもよく、このような場合、弁をその場に固定するためのアンカーが存在していてもよい。弁は、体外に存在していてもよく、さらに、入口と出口を有するハウジングに取り付けられていてもよい。入口は、カテーテル（例えばフォーリーカテーテル）に取り付けられるようになっていてもよい。出口は、例えばバッグなどの排尿手段に取り付けられるようになっていてもよい。

本発明は、例えば根治的前立腺切除術の結果として腹圧性尿失禁を有する患者を治療するのに使用することができる泌尿器弁デバイスを提供する。弁は、患者が膀胱の筋肉を介してかける圧力に基づいて開くと予想される。

一実施態様において、本デバイスは、カテーテル（例えばフォーリーカテーテル）と連結するためのものである。このような形状のデバイスは、尿道と直接接触させることは意図されていない。

本デバイスの節制メカニズムは、所定の液圧がかかるまで漏出しないシステムを維持する一方向弁である。「破壊圧力」に達したら、カテーテル内腔が開き自由に排液できるようになる。流体の流れが止まるまで内腔は開いた状態を保ち、その後、弁は元の状態に戻ると予想される（これは、排尿が停止してから１５秒ほどかかる可能性がある）。

弁は、弁に前もって設定された圧力がかけられたら開くように設計される。それよりも高い圧力でも、長期間持続するのでなければ弁は閉じた状態を保つことも可能である。例えば弁は、７５０ｍｍＨ_２Ｏの圧力を５秒かけることにより開くことができるが、９００ｍｍＨ_２Ｏの圧力を短時間でかける間は閉じた状態を保つと予想される。このようにして弁は、咳／緊張により生じる圧力スパイクを無視する。

図２７および２８は、外部泌尿器弁の組み立てハウジングを示しており、基部端でフォーリーカテーテルに連結するための継手６０２と、遠位端で排尿バッグに連結するための継手６０１とを有する。このようなハウジングは、基部セクション６０４と遠位セクション６０３とを含み、これらのセクションは、弁６００を挿入するために分離が可能である。

図２９は、所定位置に弁がない弁ハウジングの破断図である。基部および遠位のキャップ６０３、６０４も観察することができる。弁６００を固定するための領域６０９が説明される。伸長したカラー６１０があり、これは、弁基部の内腔に突き出ている。

図３０は、弁ハウジングおよび弁６００の分解組立図であり、これは、遠位のキャップ６０２から突き出したカラー６１０がどのようにして弁６００の内腔に入るかを説明する図である。

図３１〜３３は、静水圧の影響下での弁６００の機能化を示す。図３１を参照すれば、尿道の流圧が上昇し始めると、弁６００がわずかに変形し始める。弁６００が前もって設定された圧力で完全に反転することにより、通路を流体が通過できるようになると予想される。（図３２）所定時間が経過した後、反転した弁６００は、再び元の位置に向きを変えると予想される。（図３３）これは、図３４でグラフにより説明される。

図３５および３６は、弁の反転と流体の流れを示す。
図３７〜３９は、弁６００が急速な圧力スパイクに晒されたときの弁６００の機能化を示す。（図３８）咳またはくしゃみにより一瞬変形することがあるが、このような圧力が維持されない限り、元の配置に戻ると予想される。（図３９）この状況において、弁６００は、弁６００を開くことができる高い圧力を前もって設定された長い時間にわたりかけることが必要になると思われる。これは、図４０でグラフにより説明される。

図４１〜４３を参照すると、弁６００の取り付けは、弁本体のリムに伸長する突出部６５１を有する分離したカラー要素６５０を用いて制御することができ、これにより、弁６００が開放型の形状から閉鎖型の形状に、および／または、閉鎖型の形状から開放型の形状に変形する際の圧力を制御することができる。このような制御は、突出部６５１の長さＸを調節することによって変化させることができる。例えば、長さ短い場合、弁を自由に移動させることが可能になり、それに対して長さが比較的長い場合、閉鎖型の形状と開放型の形状との間の弁の動きが制御されると予想される。この方式で、突出部６５１の長さを適切に調節することにより一つの弁を様々な用途に使用することが可能になる。

図４４〜４８は、例えばフォーリーカテーテル６２０などの尿道カテーテルに取り付けられた本泌尿器弁の使用の実施態様を示す。
図４９〜５２は、図４４〜４８と類似した図であり、尿道カテーテルの基部のハウジングに弁デバイスが包含されている代替の配置を示す。

本発明の泌尿器弁デバイスは、所定の実施態様において、高分子の粘弾性材料で作製される。このような材料を使用することで、従来のデバイスに伴う多くの問題の解決に取り組んでいる。従来技術において、泌尿器用デバイスは、金属や比較的硬い材料で作製されてきた。これらの従来技術のデバイスを軟部組織と接触させて設置すると、組織の再構築が起こることにより組織がただれたり、または、線維化して硬化したりする可能性がある。加えて、硬い材料を軟部組織と接触させて使用すると、刺激が起こることから患者に不快感を与える可能性がある。

本発明の泌尿器用デバイスは、高分子の粘弾性材料を用いて機能するという特徴を有する。弁は高分子の粘弾性材料で形成され、このような弁は通常閉鎖型であるが、圧力をかけることにより反転させることができる。弁が反転するメカニズムは、加圧下で変形するという材料の性能に関連する。また加圧下での粘弾性材料の変形はさらに、圧力がかけられる持続時間の影響を受ける可能性もある。

使用される材料は、以下で説明する通りである。またこのような材料は、我々のＵＳ２０１１−０１５２３９５Ａで説明したものでもよい（その内容物は、本明細書において参照により本明細書に組み入れられる）。

本明細書において説明される様々な泌尿器弁は、例えば以下の材料のセクションの実施例５で説明されるような適切な高分子の粘弾性材料から製造することができる。
この材料で製造された上記の図２８／２９で説明されているタイプの弁を、開口部の圧力および流量について試験した。以下の結果を得た。

上記の表に示した結果から、０．９５〜１．０７ｇ／ｍｌの密度で製造された様々な弁は、求められている条件の範囲内の開口部の圧力を有すること（ただし弁が閉じている際の漏れがない場合）が示される。また注目すべきことに、弁を通過する流量も適度な時間枠の範囲内で膀胱を空にできるような流量であった。

本発明はさらに、カテーテルのような生体構造内に細菌が進入する可能性がある導管を提供するデバイスの改善にも関する。具体的に言えば、本発明は、泌尿器用排尿カテーテルに関する。しかしながら、以下で説明する技術はさらに、例えば上記の恥骨上カテーテル、経皮内視鏡的胃瘻造設術（ＰＥＧ）チューブ、および細菌が生体構造内に入る可能性がある導管を提供するその他のデバイスなどの長期および短期の排液デバイスにも関連する可能性がある。

留置カテーテルおよびデバイスの場合、体外から細菌が尿道に入って迅速に移動し尿路感染とバイオフィルム形成を引き起こすことがわかっている。
泌尿器用デバイス内でプロテウス・ミラビリス（Proteus Miribellis）が増殖すると、尿からの塩や無機質が沈殿し、最終的にデバイスの内腔にこびりつき閉塞が起こる。この作用を防ぐために抗菌性コーティングを使用する様々な試みがなされてきたが、長期的な解決法は見出されておらず、尿道カテーテルは、３〜４週間のうちに閉塞するようになると予想される。

尿道フォーリーカテーテルは、過去６０年間変わっていない。１００％の留置フォーリーカテーテルが４週間以内に汚れがこびりついて閉塞するようになることが広く認められている。長期使用する人は、デバイスを頻繁に交換するための専門の看護人を必要とし、このようなことは費用がかかるため、これらのデバイスの寿命を延長することに企業規模の多大な労力が向けられてきた。

従来技術において極めて多くの開示がなされおり、それらによれば、様々な抗菌性コーティングの使用、および、排尿カテーテルに使用するための挿入物が教示されている。米国特許第４６０３１５２号は、カテーテル、カニューレ等のための抗菌性コーティングを説明している。米国特許第７６０１３６１号は、耐久性のある抗菌性コーティングを説明している。米国特許第４９３２９４８号は、男性用尿道カテーテルのための抗菌性の挿入物を説明している。米国特許第５７８２８０８号は、抗菌性のチューブコネクターを説明している。

既存の技術に関する問題の一つは、抗菌剤のほとんどは、細菌の増殖とその後の排尿デバイスの細菌のこびりつきの予防に関して最低限の効果しかないということである。加えて、利用されている抗菌剤の多くは、それら抗菌剤への耐性を細菌が発達させる可能性がある。

バイオフィルム形成を防ぐための努力において、留置カテーテルを抗菌性コーティングでコーティングする研究がかなりなされてきた。これらのコーティングは、効果がないか、または抗菌作用を維持するには不十分な耐久性しかなかった。

図５３〜５５を参照すると、膀胱５０１から尿を排出させるための従来の排尿カテーテル５００が説明されている。このカテーテルは、入口５０３および出口５０４を有するチューブ５０２を含み、ここを尿が通過して排出される。カテーテル５００は、膀胱内でカテーテルをその場に保持するための球状のヘッド５０５を有する。従来のこのタイプのカテーテルは、一般的にはフォーリーカテーテルと称される。使用中、尿は、カテーテルの出口５０４から回収バッグに滴下される。このようなカテーテルは、それぞれ図５４および５５で説明されているように、入口５０３の周辺やカテーテル内腔で細菌の繁殖やこびりつきが起こり得るという相当な欠点がある。

本発明において、排尿カテーテル５５０は、カテーテルを通る流れを制御するための弁５５１を有する。図５６および５７は、弁５５１が閉鎖した形状であるカテーテル５５０を示す。弁５５１は、カテーテルの入口５０３のレベルより上で膀胱を満たすことを可能にする。弁５５１が閉じている間、カテーテル内腔中に尿が蓄積されることにより、図５７で説明されているように、細菌のバイオフィルム形成とこびりつきが始まる可能性がある。

図５８〜６０を参照すると、弁５５１が自発的に開いた場合、膀胱５０１中の尿のレベルがカテーテルの入口５０３のレベルより下に下がるまで、カテーテルを通過する加圧された尿の流れが形成される。このような加圧された流れが規則的に適用されることにより、図５９および図６０でそれぞれ説明されているように、カテーテルの入口およびカテーテル内腔における細菌のバイオフィルム蓄積を防ぐのに十分な力が生じる。

本発明において、カテーテル、特に尿道カテーテルに一方向弁が包含される。このような弁は、漏れないように設計されているが、所定の降伏圧力で開き、膀胱が空になったら閉鎖型の形状に戻るように設計されている。この所定の降伏圧力は、患者の意識的な緊張または自然な動きによって生じる腹部の力と同等であってもよい。単に立ったり座ったりする力だけでも、かなりの腹部の圧力を生じることがわかっている。このようなケースにおいて、カテーテルと尿回収バッグとを結ぶライン上に弁が設置されるように設計される。このような弁によって膀胱を周期的に満たしたり空にしたりすることが容易になり、従って、規則的にカテーテル内腔をフラッシングすることも容易になる。膀胱を空にすることは、意識的に行われてもよいし、または、運動に応じて無意識に行われてもよい。

本発明は、抗菌作用を達成するのに慣習的に用いらてきたアプローチとはまったく異なるアプローチを教示している。本発明において、抗菌作用を達成するために物理的および機械的な手段が用いられており、従って、細胞毒性となる可能性があるコーティングへの必要性を回避することができる。加えてこのアプローチは、抗菌性化合物を用いた場合にみられるような一時的な作用ではなく、耐久性があり長期間持続する作用を示す。

増殖促進させた微生物試験（図６１）により、本明細書で説明されているような生体適合性の発泡材料で作製された三尖弁をフォーリーカテーテルに取り入れることにより、「こびりつきが起こるまでの時間」が、開放型のフォーリーカテーテルと比較してほぼ４倍に延長されることが実証された。本発明の弁はまた、手動で開放型の形状と閉鎖型の形状とに変形させることができるボール弁を備えたカテーテルよりも極めて有意な優れた性能を示す。従来の弁は、フリップフロー（FlipFlow）という商品名で検索および入手が可能である。

本発明は、尿失禁をコントロールするための弁を提供する。一例において、膀胱が満たされたとき（または要求される体積になったとき）、何の手動の操作を行わなくても、弁は特定の膀胱圧力で開く。続いて、取り付けられた排尿バッグに排出されて膀胱が空になり、弁が閉鎖型の形状に戻ると予想される。これは、取り扱いが簡単であるという利点がある。弁を使用して継続的な排尿ではなく断続的な排尿を提供することにより、カテーテルの閉塞を少なくする可能性があることが示されている。カテーテルを閉塞させる可能性が最も高い使用者は、他の合併症を有する人であり、彼等の多くが動きやすさまたは可動性に問題が生じる。

本発明の弁は、従来のカテーテル弁を使用できない患者に、連続的な排尿ではなく断続的な排尿によって「正常な」膀胱の機能を維持することで多大な利益をもたらす。
カテーテルが挿入された膀胱の実験モデルにおけるインビトロでの研究を行い、本発明の弁の閉塞が起こる時間を、「フリップフロー」（バード社（Bard Inc）の商標）弁と連続排尿モデルと比較して調査した。この膀胱モデルは、Striker等により、Stickler, D.J., Morris, N.S. and Winters, C. (1999). Simple physical model to study formation and physiology of biofilms on urethral catheters. Methods in Enzymology, 3 10:494で説明されている。

本発明の弁は、連続排尿モデルに比べて閉塞までの時間が有意に長くなったことを実証した（２２．９時間に比べて１１０．４時間、ｐ値０．００１）。正常に排出する「フリップフロー」弁と、自動シリンジポンプで補助した「フリップフロー」弁との間では有意な差はなかった（４０．０時間と４５．１時間、ｐ値０．４２５）。閉塞までの平均時間は、本発明の弁では１１０．４時間であったが、自動化フリップフローでは４５．１時間であった：この結果は極めて有意であった（ｐ値０．００４）。

この膀胱モデルは、水ジャケットで３７℃で維持したガラス製チャンバー（膀胱）で構成される。各モデルをオートクレーブ処理で滅菌し、続いてラテックスベースのサイズ１４ｃｈのロームド（Romed）カテーテルを、モデルの基部でシリコンチューブセクション（尿道）を通って膀胱室内に挿入した。１０ｍｌの脱イオン水でカテーテルのバルーンを膨張させることにより、カテーテルを膀胱出口の所定位置に固定した。続いて、必要に応じてカテーテルの末端を本発明の弁かフリップフロー弁のいずれかに取り付けるか、または、連続的な排尿のために開いたままにした。続いてフリップフロー弁と連続排尿モデルは一般的な方法で排尿バッグに連結され、一方で、本発明の弁と自動化フリップフロー弁は、覆いをしたプラスチックビーカーに排液するようにした（それにより、シリンジポンプによりかけられた圧力による開放系を実現した）。滅菌した尿を膀胱の室内にポンプ注入し、ここで残りの体積が、排尿チューブを経由して回収バッグ／ビーカーに流れる前にカテーテルのアイホールより下に集まるようにした。

フリップフロー弁を、自動シリンジポンプと共に、および、自動シリンジポンプを用いないで、一般的なフォーリーカテーテルに取り付け、１２時間にわたり４時間毎に断続的に開き、続いてどちらも連続的な排尿（一晩）に切り替え、これを閉塞が起こるまで続けた。フリップフロー弁は、一般的な使用において、昼間は断続的な排尿、夜間は連続的な排尿のために用いられると予想される。この体制を試験に用いて、できる限り一般的な使用状況を再現した。

本発明に係る弁を有するカテーテルは、まず第一に、見苦しい排尿バッグを一日中ずっと装着する必要がなくなること、第二に、「正常な」膀胱で行われるように膀胱が定期的に満たされたり空になったりするため、ある程度の膀胱の緊張を保持できるようにすることといった多くの利点を患者に提供する。加えて、尿が本カテーテルを通って周期的な洗浄がなされるために、最終的にカテーテルの閉塞を引き起こす増殖中のバイオフィルムの一部が追い出され、従って、カテーテルの寿命を長くなる。ヴィセラ（Vysera）弁は、例えば動きやすさまたは可動性について問題がある使用者などの利用可能性がある使用者の数を増加させること、および、断続的な排尿を夜の間だけでなく日中にも起こすことにより、カテーテルの寿命を延長することができることといったさらなる利点を提供する。

図６２〜６５は、膀胱内にバルーン６３０またはその他の固定デバイスを用いて保持するための留置弁デバイス６００における泌尿器弁を示す。弁６００は、チューブ状の支持体６３５に取り付けることができる。弁６００を外部から回収するためのぶら下がったつなぎ部材６３１が存在していてもよい。

図６６および６７は、尿道中に設置された留置構造６３５における泌尿器弁６００を示す。これは、接着剤を用いて、または、固定または縫合技術によって留置した状態を保つことができる。

体の節制メカニズムは、尿道内にある。尿道が閉じるメカニズムは、外括約筋と膀胱頚部（または内括約筋）からなる。これらが収縮すると、長さ約４０ｍｍの尿道が閉じられる。

閉鎖または閉塞した尿道では、緊張による腹部圧力の増加はどのようなものでも膀胱の外側と膀胱頚部に作用する。排尿が正常な患者において、これらの圧力は等しいが逆に作用するため、蓄尿期中は（膀胱が満たされている間は）漏れは起こらない。

排尿期は、尿道を閉じる内部の力の弛緩、具体的に言えば外括約筋の弛緩と膀胱頚部の開口から始まる。これに続いて排尿筋が収縮し、それにより膀胱内に流体圧力が形成され、尿の流れが生じる。重要な点は、膀胱内の流体圧力は、膀胱頚部の開口または外括約筋に影響を与えないことである［Paul Abrams, Urodynamics, 第3版, Springer, 第13頁］。

排尿中、尿道および膀胱頚部が完全に開いている場合、腹部圧力の適用は膀胱壁だけに作用し、尿道または膀胱頚部には作用しない。排尿中妨害がないときの腹部圧力の適用の作用だけが、膀胱内の流体圧力を高めて流速を増加させることが広く認められている［Paul Abrams, Urodynamics, 第3版, Springer, 84〜85頁］。

尿道が部分的に閉塞している場合、腹部圧力の適用は、膀胱頚部の閉鎖と膀胱外部からの加圧の両方に作用すると予想される。このような場合における正味の作用は、膀胱内の流体圧力に対抗して流れを防ぐことである。

尿道内の欠陥に取り組む様々な技術が開発されており、一般的にこのような技術は、尿道内での漏れを改善することに集中してきた。その一例として、内括約筋メカニズムを増強するための膀胱頚部へのコラーゲン注射の使用がある。

米国特許第６０６３１１９号および米国特許第５９８９２８８号は、人工器管を尿道上部と膀胱頚部の領域に配置することにより内括約筋メカニズムによる閉塞を強くすることを説明している。これらのデバイスは、正常な身体構造上の力により膀胱頚部の外側と尿道が圧迫されると尿道が閉鎖されるように作用して、漏れを防ぐことができる。

それに対して、本発明において、泌尿器弁は膀胱に配置されており、尿道の圧力の影響を受けない。実際に、弁は、密封状態を維持するのに身体構造上の力をまったく必要とせず、膀胱中の尿の圧力に対抗する。腹部の静止圧が膀胱の外側に作用しているとき、弁は、尿の流体圧力に相応する対抗圧力をもたらす。蓄尿期中に咳が起こると、咳による速く短い高圧の律動と同調するように、弁によってもたらされる対抗圧力が増加する。患者が排尿することを選択した場合、長期にわたり比較的低い圧力をかけることにより弁からの対抗力をゆっくり減少させ、最終的にはなくなるようにして、流体の流れを生じさせることができる。

本発明において、人工器管が膀胱の内部に設置される。このような人工器管は弁を有しており、弁は、所定位置に保持され膀胱頚部と外括約筋とを結ぶチューブ状の導管の末端に配置される。チューブ状の導管は、軟質のものでもよいし、または、弾性のものでもよく、あるいは軟質であり崩壊しにくい強化領域を有するものでもよい。尿は、導管部分の中心を流動することができる。

またチューブ状の導管はさらに、外面に沿って配置された曲線状の一つの領域または複数の領域を有していてもよく、それにより尿道中で導管がずれないように保持することができる。このような曲線状の領域は、基部のずれを防ぐために、男性の身体構造において膜様部尿道に配置されるように設計された球状の形態であってもよい。あるいはこのような輪郭は、基部のずれを防ぐために、女性の尿道に順応するようにフレアの構造で提供されてもよい。

弁はさらに、周辺がフレアになった領域も有しており、このような領域は、膀胱壁にフィットするように外形に沿った形状をしている。この領域は、尿が弁の外側に流れずに弁を通るように方向付けられるような密封手段を提供する。加えて、このフレアになった領域は、遠位のずれに対する抵抗を改善するために、ニチノールワイヤーまたは高分子ファイバーで強化されていてもよい。あるいはフレアになった領域はバルーンであってもよい。

人工器管は、使用場所において、弁が閉じている際に尿が流れないようにする。膀胱中の尿が長期間にわたり所定の流体圧力を超えると（典型的な範囲は、１０秒で６９０〜９００ｍｍＨ_２Ｏ）、弁が開く。長時間という必要条件のために、比較的短い時間で圧力に晒されても弁は開かず、それよりもかなり高い圧力でも弁は開かないと予想される。例えばくしゃみまたは咳により膀胱の外側に十分な圧力がかかり、膀胱内に１２００〜１６００ｍｍＨ_２Ｏの流体圧力が生じる可能性があるが、これは０．５〜１秒しか続かないため、または、何回も繰り返したとしても、弁は閉じたままになると予想される。

導管が軟質の場合、導管が尿道を拡張させることは決してない。しかしながら、導管を弾性材料で作製することにより、内括約筋と外括約筋の両方で尿道を開いたまま維持できるようにすることが望ましい可能性がある。これが意味するところは、節制はもっぱら膀胱内の弁に依存すると予想されることである。導管が内括約筋と外括約筋領域において弾性を有しており、通常の身体構造上の力では尿道を閉鎖させられない場合、膀胱内の弁と類似した静水圧下で開く導管内に弁を置いてもよい。

図６８〜７０を参照すると、本発明に係るその他の弁デバイス８００が示される。デバイス８００は、中空軸８０１と、その中に弁葉状部を形成するスリット８０３を有するヘッド部分８０２とを含む。かけられた圧力に応答してスリット８０３が開くと、尿はヘッド部分８０２を通過して、軸８０１内に伸長する流路８０４に流動する。軸８０１はさらに、球状部分８０５も有しており、これは、本デバイスを膀胱頚部８０６内の所定位置に配置し保持するのに役立つ。

図７１〜７３は、弁８１２を有するヘッド部分８１１と軸部分８１３とを有する弁デバイス８１０の送達および展開を示す。この送達システムは、膀胱頚部に向かって伸びるカテーテル８２０を含む。弁デバイス８１０は、カテーテル８２０内に引き込まれた状態で保持されている（図７１）。カテーテルの遠位端８２１から、デバイス８１０が展開される（図７２）。展開中に、弁デバイス８１０が広がって展開された状態になり、続いてカテーテル８２０が引き抜かれてデバイスの基部端が展開される（図７３）。

図７４および７５は、膀胱頚部内に配置された弁デバイス８１０の機能化を示す。かけられた圧力に応答して、基部端における弁８１２が開く。
図７６および７７は、図７１〜７５に記載のデバイスに類似した弁デバイス８３０を示す。この場合、本デバイスの遠位端にタブ８３１があり、これは、本デバイスがその場にしっかり固定されるようにするものである。タブ８３１は、典型的には、膀胱への基部のずれを防ぐために尿道で固定するためのものである。

図７８〜８０を参照すると、本発明に係るその他の弁デバイス８５０が示されており、このケースにおいて、デバイス８５０は、膀胱頚部内にデバイスを固定するための固定タブ８５１を有する。このケースにおいて、弁部分８５２は、尿道中に配置される。

図８１〜８３を参照すると、本発明に係るその他の弁デバイス８６０が示される。デバイス８６０は、弁部分８６１、ヘッド部分８６２、および、軸部分８６３を含む。軸部分８６３は、膜様部尿道中で固定される軟質の圧縮性発泡体構造８６４を有する。

図８４を参照すると、本発明に係るその他の弁デバイス８７０が説明される。弁デバイス８７０は、変形可能な発泡体の球状部分８７２を有する軸ポート８７１を有する。この球状部分８７２は弁として作用し、通常閉鎖型の形状を有する。所定の圧力をかけることにより、弁を開かせる。

図８５〜８６を参照すると、本発明に係るその他の泌尿器用デバイス９００が説明される。このケースにおいて、本デバイスは、男性用である。デバイス９００は、チューブ状の軸９０２の一方の末端に弁９０１を含む。本デバイスは、フレアになった領域９０３を含む膀胱リテーナーを有し、これは、典型的には、弁の直径が９ｍｍの場合、直径４０ｍｍを有する。また本デバイスは、尿道中のデバイスの位置を保持するために第二リテーナーも有し、このケースにおける第二リテーナーは球状領域９０４によって提供される。

弁９０１は、このケースにおいて高分子粘弾性発泡材料で作製されており、図１〜２０を参照しながら説明されたタイプのものである。
このケースにおいて、葉状部はデバイスの上部にあり、弁は、垂直の補強機構９０５によって提供される剛化手段を有しており、この垂直の補強機構９０５は、支点またはヒンジ領域を有することを特徴としており、このような領域の周りで、弁葉状部が、図８５〜８８で説明されているように通常閉鎖型の形状から開放型の形状に変形することが可能である。弁は、弁葉状部の間に接合領域を有しており、弁は、弁葉状部が接合領域で閉じた通常閉鎖型の形状を有し、弁に流体を流す際には、葉状部が接合領域で分離した開放型の形状を有する。弁は、かけられた泌尿器の圧力に応答して、閉鎖型の形状から開放型の形状に自動的に変形することが可能である。このケースにおいて、葉状部は、使用者（患者）によってかけられた泌尿器の圧力に応答して、閉鎖型の形状と開放型の形状との間で変形する際に反転する。弁は、前もって設定された時間にわたりかけられた前もって設定された圧力に応答して開くようになっている。例えば、弁は、少なくとも５秒間かけられた少なくとも７５０ｍｍＨ_２Ｏの圧力に応答して開くようになっていてもよい。しかしながら弁は、例えば使用者の咳によって発生すると予想される短い時間でかけられたスパイク圧力に対しては閉鎖型の形状を保つ。使用者が泌尿器の圧力をかけ続けなくても、流体が弁を通って流れるとき弁は開いた状態を保つ。弁を通過する流れは、弁を開いたままに保つのに十分である。弁を通る流れが実質的に止まったら、弁は閉鎖型の形状に戻る。このケースにおいて、弁は、閉鎖型の形状から開放型の形状への運きの際に反転し、開放型の形状から閉鎖型の形状への運きの際に再度反転する。

このケースにおいて、本デバイスの弁およびその他の要素は、高分子粘弾性発泡材料で作製されている。例えば、製造とコストを最適化するために、本デバイスは一体成形されていてもよい。

本発明の様々な泌尿器用デバイスは、適切な抗菌剤を含んでもよく、例えば抗菌性コーティングを含んでいてもよい。
図８９を参照すると、その他の泌尿器用デバイス９１０が説明されており、これは、図８５〜８８に記載のデバイスと類似しており、類似の部分は、同じ参照番号が割り当てられる。このケースにおいて、保持フレア９０３は、例えばメッシュ９１１で強化されており、このようなメッシュ９１１は、例えばニチノールのような形状記憶材料で作製されていてもよい。

図９０〜９３を参照すると、本発明に係るその他の泌尿器用デバイス９２０が説明されており、このデバイス９２０は、図８５〜８８に記載のデバイスに類似しており、類似の部分は、同じ参照番号が割り当てられる。このケースにおいて、本デバイスは女性用であり、保持手段は、基部のずれを防ぐための外尿道タブ９２１を含む。

試験結果
本発明の泌尿器用デバイスを用いて様々な試験を行った。以下に示す内容は、具体的には図９０で示され上述されたような女性用泌尿器用デバイスに関する。本デバイスを、以下の実施例５で説明されているように高分子発泡材料で製造した。弁は９ｍｍの弁とした。

図９４を参照すると、本発明の泌尿器用デバイスを通過する流れの特性が説明される。圧力が極めて低い場合でも、弁を通過する流れが維持されることが観察することができる。この特徴により、連続的な泌尿器の圧力または腹部圧力を維持しなくても膀胱を空にできるようになる。

図９５を参照すると、擬似的な膀胱の圧力勾配における本発明の泌尿器用デバイスの圧力のプロファイルが示される。弁に所定の圧力がかかっている間は、弁は開かないことが観察できる。さらに、弁が開いて弁の初期の減圧が起こった後でも圧力は低下し続けた。これは同様に、弁を開いたままにするために高い圧力を連続的にかける必要はないという点で、図９４と同様の要点も説明している。

図９６を参照すると、本発明の泌尿器用デバイスを用いた差圧制御が示される。この図説において、第一のピークは、高い圧力がかかったことによる弁の正常な開口を示す。このケースにおいて、弁を始動させるのに必要な圧力の大きさは、長時間にわたる圧力の適用もしくは勾配、または、バルサルバ操作を示す。ピークの第二群は、咳を模擬した弁への高圧スパイクの適用を示す。咳の場合、弁は開かない。

以下の章で、本発明のデバイスおよび弁の製造に適したバイオマテリアル群の一つを説明する。
これらの材料は、我々の米国特許出願第２０１１−０１５２３９５Ａ号で説明されているものと同様であり、その全内容は、本明細書において参照により本明細書に組み入れられる。

ポリウレタン発泡体における軟質部分としてポリエーテルを使用すると、水素結合の動的強化効果により、軟質の弾性および粘弾性材料が得られることが知られている。逆に、非水素結合の疎水性軟質部分を使用すると、より硬く、より低弾性の材料が得られる。ウレタン／尿素結合を介する図９７に示される当該疎水性および親水性軟質部分のブレンドは、特定の用途に適する機械特性を達成することが当該技術分野で既知である。

ポリウレタン材料内のウレタン結合において、酸に触媒された加水分解劣化が生じる。したがって、これらのウレタン／尿素結合は、ポリウレタン材料の「弱いリンク」である。ポリウレタン材料の固有の親水性は、吸水量の調節を介して加水分解の速度に影響を与えることがわかる。したがって、当該材料は、胃環境（強酸性水性環境）での使用に適さない。

したがって、いくつかの実施形態において、本発明は、胃環境において生体模倣的および加水分解安定的なマルチブロックコポリマーを提供する。当該マルチブロックコポリマーは、式Ｉを有する。

［式中、

はそれぞれ、ウレタン結合または尿素結合に対する結合点を表し；
ＸおよびＹはそれぞれ、独立して、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートまたはフルオロポリマーの１種または複数種から形成されたポリマー鎖またはコポリマー鎖であり；
Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ、Ｒ、ＯＲ、−ＣＯ_２Ｒ、フッ化炭化水素、ポリエーテル、ポリエステルまたはフルオロポリマーの１種または複数種から独立して選択され；
Ｒはそれぞれ、独立して、水素、場合によって置換されたＣ_１−２０脂肪族基、またはフェニル、８〜１０員二環式アリール、窒素、酸素または硫黄から独立して選択される１〜２個のヘテロ原子を有する４〜８員単環式飽和または部分不飽和複素環式環、あるいは窒素、酸素または硫黄から独立して選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員単環式または８〜１０員二環式ヘテロアリール基から選択される場合によって置換された基であり；
ｍ、ｎおよびｐはそれぞれ、独立して、２から１００であり；
Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、炭化水素鎖の１〜４個のメチレン単位が、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ_２Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ_２、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏあるいは二価のシクロアルキレン、アリーレン、ヘテロシクレンまたはヘテロアリーレンによって独立して置換されていてもよい二価のＣ_１−２０炭化水素鎖であり、但し、Ｌ^１もＬ^２も尿素またはウレタン部分を含まない］。

２．定義
本発明の化合物は、以上に概ね記載されているものを含み、本明細書に開示されているクラス、サブクラスおよび種によってさらに例示される。本明細書に使用されているように、他に指定する場合を除いて、以下の定義が適用されることになる。本発明の目的のために、化学元素は、元素周期律表、ＣＡＳバージョン、化学・物理ハンドブック、第７５版に従って特定される。また、有機化学の一般原理は、それらの開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれている「有機化学」、Ｔｈｏｍａｓ Ｓｏｒｒｅｌｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｂｏｏｋｓ，Ｓａｕｓａｌｉｔｏ：１９９９、および「マーチ有機化学（Ｍａｒｃｈ’ｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、第５版、編集：Ｓｍｉｔｈ，Ｍ．Ｂ．ａｎｄ Ｍａｒｃｈ，Ｊ．，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：２００１に記載されている。

本明細書に記載されているように、本発明の化合物は、以上に概ね例示されている、または本発明の特定のクラス、サブクラスおよび種によって例示されている１つまたは複数の置換基で場合によって置換されていてよい。「場合によって置換された」という表現は、「置換または非置換の」という表現と区別なく使用されることが理解される。概して、「置換された」という用語は、その前に「場合によって」という用語があるか否かにかかわらず、所定の構造の水素基が指定の置換基の基で置き換えられていることを指す。他に指定される場合を除いて、場合によって置換された基は、基の各置換可能位置に置換基を有することができ、所定の構造における１つを超える位置が、特定の基から選択される１つを超える置換基で置換され得るときは、置換基は、あらゆる位置において同一であっても異なっていてもよい。本発明により考えられる置換基の組合せは、好ましくは、安定化合物または化学的に実現可能な化合物の形成をもたらすものである。「安定な」という用語は、本明細書に使用されているように、それらの製造、検出、好ましくはそれらの回収、精製、および本明細書に開示されている１つまたは複数の目的のための使用を可能にする条件に曝露されても実質的に変化しない化合物を指す。いくつかの実施形態において、安定化合物または化学的に実現可能な化合物は、少なくとも１週間にわたって水分または他の化学反応条件の不在下で４０℃以下の温度に維持されても実質的に変化しない化合物を指す。

「脂肪族」または「脂肪族基」という用語は、本明細書に使用されているように、直鎖（すなわち非分枝状）、分枝状または環式（縮合、架橋およびスピロ縮合多環式を含む）であってよく、完全飽和であるか、または１つまたは複数の不飽和単位を含むことができるが、芳香族でない炭化水素部分を表す。他に指定する場合を除いて、脂肪族基は、１〜２０個の炭素原子を含む。いくつかの実施形態において、脂肪族基は、１〜１０個の炭素原子を含む。他の実施形態において、脂肪族基は、１〜８個の炭素原子を含む。さらに他の実施形態において、脂肪族基は、１〜６個の炭素原子を含み、さらに他の実施形態において、脂肪族基は１〜４個の炭素原子を含む。好適な脂肪族基としては、直鎖状または分枝状のアルキル基、アルケニル基およびアルキニル基、ならびに（シクロアルキル）アルキル、（シクロアルケニル）アルキルまたは（シクロアルキル）アルケニルなどのそれらの混成体が挙げられるが、それらに限定されない。

「低級アルキル」という用語は、Ｃ_１−４の直鎖状または分枝状アルキル基を指す。例示的な低級アルキル基は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチルおよびｔｅｒｔ−ブチルである。

「低級ハロアルキル」という用語は、１個または複数個のハロゲン原子で置換されたＣ_１−４の直鎖状または分枝状アルキル基を指す。
「ヘテロ原子」という用語は、酸素、硫黄、窒素、リンまたはケイ素の１種または複数種を指す（窒素、硫黄、リンまたはケイ素の任意の酸化形態；任意の塩基性窒素の四級化形態；または複素環式環の置換可能窒素、例えばＮ（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピロリルなどの）、ＮＨ（ピロリジニルなどの）、またはＮＲ^＋（Ｎ置換ピロリジニルなどの）を含む）。

「不飽和」という用語は、本明細書に使用されているように、部分が１つまたは複数の不飽和単位を有することを意味する。
本明細書に使用されているように、「二価のＣ_１−８［またはＣ_１−６］飽和または不飽和直鎖状または分枝状炭化水素鎖」という用語は、本明細書に定義されているように直鎖状または分枝状である二価のアルキレン鎖、アルケニレン鎖およびアルキニレン鎖を指す。

「アルキレン」という用語は、二価アルキル基を指す。「アルキレン鎖」は、ポリメチレン基、すなわち−（ＣＨ_２）ｎ−［ｎは、正の整数、好ましくは１から６、１から４、１から３、１から２、または２から３である。］である。置換アルキレン鎖は、１つまたは複数のメチレン水素原子が置換基で置換されたポリメチレン基である。好適な置換基としては、置換脂肪族基について以下に記載されているものが挙げられる。

「アルケニレン」は、二価アルケニル基を指す。置換アルケニレン鎖は、１個または複数個の水素原子が置換基で置換された少なくとも１つの二重結合を含むポリメチレン基である。好適な置換基としては、置換脂肪族基について以下に記載されているものが挙げられる。

「ハロゲン」という用語は、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩを指す。
単独で、または「アラルキル」、「アラルコキシ」もしくは「アリールオキシアルキル」などのより大きい部分の一部として使用される「アリール」という用語は、系における少なくとも１つの環が芳香族であり、系における各環が３から７個の環員を含む、計５から１４個の環員を有する単環式または二環式環系を指す。「アリール」という用語を「アリール環」という用語と区別なく使用することができる。

本明細書に記載されているように、本発明の化合物は、「場合によって置換された」部分を含むことができる。概して、「置換された」という用語は、その前に「場合によって」という用語があるか否かにかかわらず、指定部分の１つまたは複数の水素が好適な置換基で置換されていることを意味する。他に指定される場合を除いて、「場合によって置換された」基は、基の各置換可能位置に置換基を有することができ、所定の構造における１つを超える位置が、特定の基から選択される１つを超える置換基で置換され得るときは、置換基は、あらゆる位置において同一であっても異なっていてもよい。本発明により考えられる置換基の組合せは、好ましくは、安定化合物または化学的に実現可能な化合物の形成をもたらすものである。「安定な」という用語は、本明細書に使用されているように、それらの製造、検出、一部の実施形態ではそれらの回収、精製、および本明細書に開示されている１つまたは複数の目的のための使用を可能にする条件に曝露されても実質的に変化しない化合物を指す。

「場合によって置換された」基の置換可能炭素原子上の好適な一価置換基は、独立して、ハロゲン；−（ＣＨ_２）_０−４Ｒ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４ＯＲ^ｏ；−Ｏ−（ＣＨ_２）_０−４Ｃ（Ｏ）ＯＲ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４ＣＨ（ＯＲ^ｏ）_２；−（ＣＨ_２）_０−４ＳＲ^ｏ；Ｒ^ｏで置換されていてよい−（ＣＨ_２）_０−４Ｐｈ；Ｒ^ｏで置換されていてよい−（ＣＨ_２）_０−４Ｏ（ＣＨ_２）_０−１Ｐｈ；Ｒ^ｏで置換されていてよい−ＣＨ＝ＣＨＰｈ；−ＮＯ_２；−ＣＮ；−Ｎ_３；−（ＣＨ_２）_０−４Ｎ（Ｒ^ｏ）_２；−（ＣＨ_２）_０−４Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ^ｏ；−Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｃ（Ｓ）Ｒ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｃ（Ｏ）ＮＲ^ｏ _２；−Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｃ（Ｓ）ＮＲ^ｏ _２；−（ＣＨ_２）_０−４Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ^ｏ；−Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ^ｏ；−Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｃ（Ｏ）ＮＲ^ｏ _２；−Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４Ｃ（Ｏ）Ｒ^ｏ；−Ｃ（Ｓ）Ｒ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４Ｃ（Ｏ）ＯＲ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４Ｃ（Ｏ）ＳＲ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４Ｃ（Ｏ）ＯＳｉＲ^ｏ _３；−（ＣＨ_２）_０−４ＯＣ（Ｏ）Ｒ^ｏ；−ＯＣ（Ｏ）（ＣＨ_２）_０−４ＳＲ−、ＳＣ（Ｓ）ＳＲ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４ＳＣ（Ｏ）Ｒ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４Ｃ（Ｏ）ＮＲ^ｏ _２；−Ｃ（Ｓ）ＮＲ^ｏ _２；−Ｃ（Ｓ）ＳＲ^ｏ；−ＳＣ（Ｓ）ＳＲ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４ＯＣ（Ｏ）ＮＲ^ｏ _２；−Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＯＲ^ｏ）Ｒ^ｏ；−Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ^ｏ；−Ｃ（Ｏ）ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）Ｒ^ｏ；−Ｃ（ＮＯＲ^ｏ）Ｒ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４ＳＳＲ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４Ｓ（Ｏ）_２Ｒ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４Ｓ（Ｏ）_２ＯＲ^ｏ；−（ＣＨ_２）_０−４ＯＳ（Ｏ）_２Ｒ^ｏ；−Ｓ（Ｏ）_２ＮＲ^ｏ _２；−（ＣＨ_２）_０−４Ｓ（Ｏ）Ｒ^ｏ；−Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｓ（Ｏ）_２ＮＲ^ｏ _２；−Ｎ（Ｒ^ｏ）Ｓ（Ｏ）_２Ｒ^ｏ；−Ｎ（ＯＲ^ｏ）Ｒ^ｏ；−Ｃ（ＮＨ）ＮＲ^ｏ _２；−Ｐ（Ｏ）_２Ｒ^ｏ；−Ｐ（Ｏ）Ｒ^ｏ _２；−ＯＰ（Ｏ）Ｒ^ｏ _２；−ＯＰ（Ｏ）（ＯＲ^ｏ）_２；ＳｉＲ^ｏ _３；−（Ｃ_１−４直鎖状または分枝状アルキレン）Ｏ−Ｎ（Ｒ^ｏ）_２；または−（Ｃ_１−４直鎖状または分枝状アルキレン）Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｎ（Ｒ^ｏ）_２であり、Ｒ^ｏはそれぞれ、以下に定義されるように置換されていてよく、独立して、水素、Ｃ_１−６脂肪族、−ＣＨ_２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ_２）_０−１Ｐｈ、または窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和もしくはアリール環であり、あるいは上記定義にかかわらず、２つの独立したＲ^ｏ基は、それらの介在原子と一緒になって、以下に定義されるように置換されていてよい、窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する３〜１２員の飽和、部分不飽和もしくはアリール単環式もしくは二環式環を形成する。

Ｒ^ｏ（２つの独立したＲ^ｏ基をそれらの介在原子と一緒にすることによって形成された環）上の好適な一価置換基は、独立して、ハロゲン、−（ＣＨ_２）_０−２Ｒ^●、−（ハロＲ^●）、−（ＣＨ_２）_０−２ＯＨ、−（ＣＨ_２）_０−２ＯＲ^●、−（ＣＨ_２）_０−２ＣＨ（ＯＲ^●）_２；−Ｏ（ハロＲ^●）、−ＣＮ、−Ｎ_３、−（ＣＨ_２）_０−２Ｃ（Ｏ）Ｒ^●、−（ＣＨ_２）_０−２Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−（ＣＨ_２）_０−２Ｃ（Ｏ）ＯＲ^●、−（ＣＨ_２）_０−２ＳＲ^●、−（ＣＨ_２）_０−２ＳＨ、−（ＣＨ_２）_０−２ＮＨ_２、−（ＣＨ_２）_０−２ＮＨＲ^●、−（ＣＨ_２）_０−２ＮＲ^● _２、−ＮＯ_２、−ＳｉＲ^● _３、−ＯＳｉＲ^● _３、−Ｃ（Ｏ）ＳＲ^●、−（Ｃ_１−４直鎖状または分枝状アルキレン）Ｃ（Ｏ）ＯＲ^●、または−ＳＳＲ^●であり、Ｒ^●はそれぞれ、非置換であるか、または「ハロ」が先行する場合は、１つまたは複数のハロゲンのみで置換されており、Ｃ_１−４脂肪族、−ＣＨ_２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ_２）_０−１Ｐｈ、または窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和もしくはアリール環から独立して選択される。Ｒ^ｏの飽和炭素原子上の好適な二価置換基は、＝Ｏおよび＝Ｓを含む。

「場合によって置換された」基の飽和炭素原子上の好適な二価置換基は、＝Ｏ、＝Ｓ、＝ＮＮＲ^＊ _２、＝ＮＮＨＣ（Ｏ）Ｒ^＊、＝ＮＮＨＣ（Ｏ）ＯＲ^＊、＝ＮＮＨＳ（Ｏ）_２Ｒ^＊、＝ＮＲ^＊、＝ＮＯＲ^＊、−Ｏ（Ｃ（Ｒ^＊ _２））_２−３Ｏ−または−Ｓ（Ｃ（Ｒ^＊ _２））_２−３Ｓ−を含み、それぞれの独立したＲ^＊基は、水素、以下に定義されているように置換されていてよいＣ_１−６脂肪族、または窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和もしくはアリール環窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和もしくはアリール環を含む。「場合によって置換された」基の近隣の置換可能炭素に結合する好適な二価置換基は、−Ｏ（ＣＲ^＊ _２）_２−３Ｏ−を含み、それぞれの独立したＲ^＊基は、水素、以下に定義されているように置換されていてよいＣ_１−６脂肪族、または窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換の５〜６員の飽和、部分不飽和もしくはアリール環から選択される。

Ｒ^＊の脂肪族基上の好適な置換基は、ハロゲン、−Ｒ^●、−（ハロＲ^●）、−ＯＨ、−ＯＲ^●、−Ｏ（ハロＲ^●）、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ^●、−ＮＨ_２、−ＮＨＲ^●、−ＮＲ^● _２または−ＮＯ_２を含み、Ｒ^●はそれぞれ、非置換であるか、または「ハロ」が先行する場合は、１つまたは複数のハロゲンのみで置換されており、独立して、Ｃ_１−４脂肪族、−ＣＨ_２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ_２）_０−１Ｐｈ、または窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和もしくはアリール環である。

「場合によって置換された」基の置換可能窒素上の好適な置換基は、−Ｒ^＋、−ＮＲ^＋ _２、−Ｃ（Ｏ）Ｒ^＋、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ^＋、−Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ^＋、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）Ｒ^＋、−Ｓ（Ｏ）_２Ｒ^＋、−Ｓ（Ｏ）_２ＮＲ^＋ _２、−Ｃ（Ｓ）ＮＲ^＋ _２、−Ｃ（ＮＨ）ＮＲ^＋ _２または−Ｎ（Ｒ^＋）Ｓ（Ｏ）_２Ｒ^＋を含み、Ｒ^＋はそれぞれ、独立して、水素、以下に定義されているように置換されていてよいＣ_１−６脂肪族、非置換−ＯＰｈ、または窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換の５〜６員の飽和、部分不飽和もしくはアリール環であるか、あるいは上記定義にかかわらず、２つの独立したＲ^ｏ基は、それらの介在原子と一緒になって、窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換の３〜１２員の飽和、部分不飽和もしくはアリール単環式もしくは二環式環を形成する。

Ｒ^＋の脂肪族基上の好適な置換基は、独立して、ハロゲン、−Ｒ^●、−（ハロＲ^●）、−ＯＨ、−ＯＲ^●、−Ｏ（ハロＲ^●）、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ^●、−ＮＨ_２、−ＮＨＲ^●、−ＮＲ^● _２または−ＮＯ_２であり、Ｒ^●はそれぞれ、非置換であるか、または「ハロ」が先行する場合は、１つまたは複数のハロゲンのみで置換されており、独立して、Ｃ_１−４脂肪族、−ＣＨ_２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ_２）_０−１Ｐｈ、または窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和もしくはアリール環である。

３．例示的実施形態の説明
Ａ．マルチブロックコポリマー
以上に概ね定義されているように、本発明の一実施形態は、式Ｉ：

のトリブロックコポリマーであって、該コポリマーは、ウレタン結合および／または尿素結合の間で（すなわち、

で示される結合で）化学的に組み込まれ（結合し）ており、Ｘ、Ｙ、ｍ、ｎ、ｐ、Ｌ^１、Ｌ^２、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ、本明細書に定義および記載されている通りであるトリブロックコポリマーを提供する。

以上に概ね定義されているように、式ＩのＸ基およびＹ基はそれぞれ、独立して、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートおよびフルオロポリマーの１種または複数種から形成されたポリマー鎖またはコポリマー鎖である。

Ｘおよび／またはＹによって表されるポリマー鎖またはコポリマー鎖の例としては、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ジフルオロメチルエチレンオキシド）、ポリ（トリフルオロメチルエチレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（ジフルオロメチルプロピレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（トリフルオロメチルプロピレンオキシド）、ポリ（ブチレンオキシド）、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）、ポリ（テトラヒドロフラン）、ポリ（オキシメチレン）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテルエーテルケトン）およびそれらのコポリマー、ポリ（ジメチルシロキサン）、ポリ（ジエチルシロキサン）および高級アルキルシロキサン、ポリ（メチルフェニルシロキサン）、ポリ（ジフェニルシロキサン）、ポリ（メチルジ−フルオロエチルシロキサン）、ポリ（メチルトリフルオロエチルシロキサン）、ポリ（フェニルジフルオロエチルシロキサン）、ポリ（フェニルトリフルオロエチルシロキサン）およびそれらのコポリマー、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（エチレンテレフタレートアイオノマー）（ＰＥＴＩ）、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、ポリ（メチレンナフタレート）（ＰＴＮ）、ポリ（ブチレンテラファレート）（ＰＢＴ）、ポリ（ブチレンナフタレート）（ＰＢＮ）、ポリカーボネートが挙げられる。

一部の実施形態において、本発明は、ポリウレタン／尿素発泡体の予備形成軟質部を提供する。
いくつかの実施形態において、Ｘはポリエーテルであり、Ｙはポリエーテルである。より具体的には、１つの実例において、ＸおよびＹは、ともにポリ（プロピレンオキシド）である。

一部の実施形態において、ｍおよびｐは、それぞれ独立して２から５０であり、ｎは２から２０である。いくつかの実施形態において、ｍおよびｐは、それぞれ独立して２から３０であり、ｎは２から２０である。

以上に概ね定義されているように、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ、Ｒ、ＯＲ、−ＣＯ_２Ｒ、フッ化炭化水素、ポリエーテル、ポリエステルまたはフルオロポリマーの１種または複数種から独立して選択される。いくつかの実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は−ＣＯ_２Ｒである。いくつかの実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は−ＣＯ_２Ｒであり、Ｒはそれぞれ、独立して、場合によって置換されたＣ_１−６脂肪族基である。一部の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は−ＣＯ_２Ｒであり、Ｒはそれぞれ、独立して、非置換Ｃ_１−６アルキル基である。例示的な当該基は、メタン酸またはエタン酸、ならびにメタクリル酸および他のアクリル酸を含む。

一部の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、独立してＲである。いくつかの実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、場合によって置換されたＣ_１−６脂肪族基である。一部の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、場合によって置換されたＣ_１−６アルキルである。他の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、フェニル、８〜１０員の二環式アリール、窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される１〜２個のヘテロ原子を有する４〜８員の単環式飽和もしくは部分不飽和複素環式環、あるいは窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の単環式または８〜１０員の二環式ヘテロアリール基から選択される場合によって置換された基である。例示的な当該Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、ブチル、イソブチル、シクロブチル、フェニル、ピリジル、モルホリニル、ピロリジニル、イミダゾリルおよびシクロヘキシルが挙げられる。

一部の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、独立して−ＯＲである。いくつかの実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、独立して−ＯＲであり、Ｒは、場合によって置換されたＣ_１−６脂肪族基である。一部の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、−ＯＲであり、ＲはＣ_１−６アルキルである。他の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、−ＯＲであり、Ｒは、フェニル、８〜１０員の二環式アリール、窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される１〜２個のヘテロ原子を有する４〜８員の単環式飽和もしくは部分不飽和複素環式環、あるいは窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の単環式または８〜１０員の二環式ヘテロアリール基から選択される場合によって置換された基である。例示的な当該Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６基としては、−Ｏメチル、−Ｏエチル、−Ｏプロピル、−Ｏイソプロピル、−Ｏシクロプロピル、−Ｏブチル、−Ｏイソブチル、−Ｏシクロブチル、−Ｏフェニル、−Ｏピリジル、−Ｏモルホリニル、−Ｏピロリジニル、−Ｏイミダゾリルおよび−Ｏシクロヘキシルが挙げられる。

一部の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、独立してＲであり、Ｒはそれぞれ、１つまたは複数のハロゲンで置換されたＣ_１−６脂肪族基である。いくつかの実施形態において、Ｒはそれぞれ、１つ、２つまたは３つのハロゲンで置換されたＣ_１−６脂肪族置換基である。他の実施形態において、Ｒはそれぞれ、ペルフルオロＣ_１−６脂肪族基である。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６によって表されるフッ化炭化水素の例としては、モノ、ジ、トリまたは過フッ化メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはフェニルが挙げられる。いくつかの実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ、トリフルオロメチル、トリフルオロエチルまたはトリフルオロプロピルである。

一部の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、独立してポリエーテルである。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６によって表されるポリエーテルの例としては、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ジフルオロメチルエチレンオキシド）、ポリ（トリフルオロメチルエチレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（ジフルオロメチルプロピレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（トリフルオロメチルプロピレンオキシド）、ポリ（ブチレンオキシド）、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）、ポリ（テトラヒドロフラン）、ポリ（オキシメチレン）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテルエーテルケトン）およびそれらのコポリマーが挙げられる。

一部の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、独立してポリエステルである。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６によって表されるポリエステルの例としては、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（エチレンテレフタレートアイオノマー）（ＰＥＴＩ）、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、ポリ（メチレンナフタレート）（ＰＴＮ）、ポリ（ブチレンテラファレート）（ＰＢＴ）、ポリ（ブチレンナフタレート）（ＰＢＮ）、ポリカーボネートが挙げられる。

一部の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６の１種または複数種は、独立してフルオロポリマーである。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６によって表されるフルオロポリマーの例としては、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリ（メチルジフルオリエチルシロキサン）、ポリ（メチルトリフルオロエチルシロキサン）、ポリ（フェニルジフルオロエチルシロキサン）が挙げられる。

いくつかの実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６は、独立して、水素、ヒドロキシル、メタン酸またはエタン酸などのカルボン酸、ならびにメタクリル酸および他のアクリル酸である。メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニルおよびそれらのエーテルなどのアルキルまたはアリール炭化水素。モノ、ジ、トリまたは過フッ化メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニルなどのフッ化炭化水素。ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ジフルオロメチルエチルオキシド）、ポリ（トリフルオロメチルエチレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（ジフルオロメチルプロピレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（トリフルオロメチルプロピレンオキシド）、ポリ（ブチレンオキシド）、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）、ポリ（テトラヒドロフラン）、ポリ（オキシメチレン）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテルエーテルケトン）およびそれらのコポリマーなどのポリエーテル。ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（エチレンテレフタレートアイオノマー）（ＰＥＴＩ）、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、ポリ（メチレンナフタレート）（ＰＴＮ）、ポリ（ブチレンテラファレート）（ＰＢＴ）、ポリ（ブチレンナフタレート）（ＰＢＮ）、ポリカーボネートなどのポリエステル、ならびにポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリ（メチルジフルオロエチルシロキサン）、ポリ（メチルトリフルオロエチルシロキサン）、ポリ（フェニルジフルオロエチルシロキサン）などのフルオロポリマー。

いくつかの実施形態において、ｍおよびｐは、２から５０であり、ｎは２から２０である。いくつかの実施形態において、ｍおよびｏは、２から３０であり、ｎは、２から２０である。

以上に概ね定義されているように、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−２０炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１〜４個のメチレン単位は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ_２Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ_２−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、または二価シクロアルキレン、アリーレン、ヘテロシクレンもしくはヘテロアリーレンによって場合によって、かつ独立して置換されており、Ｌ^１もＬ^２も尿素またはウレタン部分を含まない。いくつかの実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して二価のＣ_１−２０アルキレン鎖である。一部の実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−１０アルキレン鎖である。一部の実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−６アルキレン鎖である。一部の実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−４アルキレン鎖である。例示的な当該Ｌ^１およびＬ^２基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレンまたはより高次の二価アルカンが挙げられる。

いくつかの実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−２０アルキレン鎖であり、鎖の１つのメチレン単位が−Ｏ−によって置換されている。いくつかの実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−１０アルキレン鎖であり、鎖の１つのメチレン単位が−Ｏ−によって置換されている。いくつかの実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−６アルキレン鎖であり、鎖の１つのメチレン単位が−Ｏ−によって置換されている。いくつかの実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−４アルキレン鎖であり、鎖の１つのメチレン単位が−Ｏ−によって置換されている。例示的な当該Ｌ^１およびＬ^２基としては、−ＯＣＨ_２−、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−またはより高次の二価アルキレンエーテルが挙げられる。

いくつかの実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−２０アルキレン鎖であり、鎖の少なくとも１つのメチレン単位が−Ｏ−によって置換されており、鎖の少なくとも１つのメチレン単位が二価アリーレンによって置換されている。いくつかの実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−１０アルキレン鎖であり、鎖の少なくとも１つのメチレン単位が−Ｏ−によって置換されており、鎖の少なくとも１つのメチレン単位が二価アリーレンによって置換されている。いくつかの実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−６アルキレン鎖であり、鎖の少なくとも１つのメチレン単位が−Ｏ−によって置換されており、鎖の少なくとも１つのメチレン単位が二価アリーレンによって置換されている。いくつかの実施形態において、Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−４アルキレン鎖であり、鎖の少なくとも１つのメチレン単位が−Ｏ−によって置換されており、鎖の少なくとも１つのメチレン単位が二価アリーレンによって置換されている。例示的な当該Ｌ^１およびＬ^２基としては、−ＯＣＨ_２−フェニレン、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２−フェニレン、−ＯＣＨ_２ＣＨ_２−フェニレン−ＣＨ_２−および−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−フェニレン等が挙げられる。

当業者は、ポリウレタンがジイソシアネートとヒドロキシル基の反応から得られることを理解するであろう。同様に、ポリ尿素は、ジイソシアネとアミンの反応から得られることを理解するであろう。これらの反応をそれぞれ以下に示す。

したがって、提供された式Ｉの化合物を、ウレタンおよび／または尿素結合を形成するのに好適な末端基で官能化できることは容易に明らかとなる。一部の実施形態において、本発明は、式ＩＩの化合物を提供する：

［式中、
Ｒ^ｘおよびＲ^ｙはそれぞれ、独立して、−ＯＨ、−ＮＨ_２、保護ヒドロキシルまたは保護アミンであり；
ＸおよびＹはそれぞれ、独立して、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートおよびフルオロポリマーの１種または複数種から形成されたポリマー鎖またはコポリマー鎖であり；
Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ、Ｒ、ＯＲ、−ＣＯ_２Ｒ、フッ化炭化水素、ポリエーテル、ポリエステルまたはフルオロポリマーの１種または複数種から独立して選択され；
Ｒはそれぞれ、独立して、水素、場合によって置換されたＣ_１−２０脂肪族基、あるいはフェニル、８〜１０員の二環式アリール、窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される１〜２個のヘテロ原子を有する４〜８員の単環式飽和もしくは部分不飽和複素環式環、または窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される１から４個のヘテロ原子を有する５〜６員の単環式または８〜１０員の二環式ヘテロアリール基から選択される、場合によって置換された基であり；
ｍ、ｎおよびｐはそれぞれ、独立して、２から１００であり；
Ｌ^１およびＬ^２はそれぞれ、独立して、二価のＣ_１−２０炭化水素鎖であり、炭化水素鎖の１〜４個のメチレン単位は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ_２Ｎ（Ｒ）−、−Ｎ（Ｒ）ＳＯ_２−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、または二価シクロアルキレン、アリーレン、ヘテロシクレンもしくはヘテロアリーレンによって場合によって、かつ独立して置換されており、但し、Ｌ^１もＬ^２も尿素またはウレタン部分を含まない］。

いくつかの実施形態において、Ｘ、Ｙ、ｍ、ｎ、ｐ、Ｌ^１、Ｌ^２、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ、本明細書に定義および記載されている通りである。
以上に概ね定義されているように、Ｒ^ｘおよびＲ^ｙはそれぞれ、独立して、−ＯＨ、−ＮＨ_２、保護ヒドロキシルまたは保護アミンである。いくつかの実施形態において、Ｒ^ｘおよびＲ^ｙの両方が−ＯＨである。他の実施形態において、Ｒ^ｘおよびＲ^ｙの両方が−ＮＨ_２である。いくつかの実施形態において、Ｒ^ｘおよびＲ^ｙの一方が−ＯＨであり、他方が−ＮＨ_２である。

いくつかの実施形態において、Ｒ^ｘおよびＲ^ｙはそれぞれ、独立して、保護ヒドロキシルまたは保護アミンである。当該保護ヒドロキシル基および保護アミン基は、当業者に周知であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれているＰｒｏｔｅｃｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｔ．Ｗ．Ｇｒｅｅｎ ａｎｄ Ｐ．Ｇ．Ｍ．Ｗｕｔｓ、第３版、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、１９９９に詳述されているものを含む。例示的な保護アミンとしては、カルバミン酸メチル、カルバミン酸エチル、カルバミン酸９−フルオレニルメチル（Ｆｍｏｃ）、カルバミン酸９−（２−スルホ）フルオレニルメチル、カルバミン酸９−（２，７−ジブロモ）フルオロエニルメチル、カルバミン酸２，７−ジ−ｔブチル−［９−（１０，１０−ジオキソ−１０，１０，１０，１０−テトラヒドロチオキサンチル）］メチル（ＤＢＤ−Ｔｍｏｃ）、カルバミン酸４−メトキシフェナシル（Ｐｈｅｎｏｃ）、カルバミン酸２，２，２−トリクロロエチル（Ｔｒｏｃ）、カルバミン酸２−トリメチルシリルエチル（Ｔｅｏｃ）、カルバミン酸２−フェニルエチル（ｈＺ）、カルバミン酸１−（１−アダマンチル）−１−メチルエチル（Ａｄｐｏｃ）、カルバミン酸１，１−ジメチル−２−ハロエチル、カルバミン酸１，１−ジメチル−２，２−ジブロモエチル（ＤＢ−ｔ−ＢＯＣ）、カルバミン酸１，１−ジメチル−２，２，２−トリクロロエチル（ＴＣＢＯＣ）、カルバミン酸１−メチル−１−（４−ビフェニル）エチル（Ｂｐｏｃ）、カルバミン酸１−（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−１−メチルエチル（ｔ−Ｂｕｍｅｏｃ）、カルバミン酸２−（２’−および４’−ピリジル）エチル（Ｐｙｏｃ）、カルバミン酸２−（Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボキサミド）エチル、カルバミン酸ｔ−ブチル（ＢＯＣ）、カルバミン酸１−アダマンチル（Ａｄｏｃ）、カルバミン酸ビニル（Ｖｏｃ）、カルバミン酸アリル（Ａｌｌｏｃ）、カルバミン酸１−イソプロピルアリル（Ｉｐａｏｃ）、カルバミン酸シナミル（Ｃｏｃ）、カルバミン酸４−ニトロシナミル（Ｎｏｃ）、カルバミン酸８−キノリル、カルバミン酸Ｎ−ヒドロキシピペリジニル、カルバミン酸アルキルジチオ、カルバミン酸ベンジル（Ｃｂｚ）、カルバミン酸ｐ−メトキシベンジル（Ｍｏｚ）、カルバミン酸ｐ−ニトベンジル、カルバミン酸ｐ−ブロモベンジル、カルバミン酸ｐ−クロロベンジル、カルバミン酸２，４−ジクロロベンジル、カルバミン酸４−メチルスルフィニルベンジル（Ｍｓｚ）、カルバミン酸９−アントリルメチル、カルバミン酸ジフェニルメチル、カルバミン酸２−メチルチオエチル、カルバミン酸２−メチルスルホニルエチル、カルバミン酸２−（ｐ−トルエンスルホニル）エチル、カルバミン酸［２−（１，３−ジチアニル）］メチル（Ｄｍｏｃ）、カルバミン酸４−メチルチオフェニル（Ｍｔｐｃ）、カルバミン酸２，４−ジメチルチオフェニル（Ｂｍｐｃ）、カルバミン酸２−ホスホニオエチル（Ｐｅｏｃ）、カルバミン酸２−トリフェニルホスホニオイソプロピル（Ｐｐｏｃ）、カルバミン酸１，１−ジメチル−２−シアノエチル、カルバミン酸ｍ−クロロ−ｐ−アシルオキシベンジル、カルバミン酸ｐ−（ジヒドロキシボリル）ベンジル、カルバミン酸５−ベンズイソキサゾリルメチル、カルバミン酸２−（トリフルオロメチル）−６−クロモニルメチル（Ｔｃｒｏｃ）、カルバミン酸ｍ−ニトロフェニル、カルバミン酸３，５−ジメトキシベンジル、カルバミン酸ｏ−ニトロベンジル、カルバミン酸３，４−ジメトキシ−６−ニトロベンジル、カルバミン酸フェニル（ｏ−ニトロフェニル）メチル、フェノチアジニル−（１０）−カルボニル誘導体、Ｎ’−ｐ−トルエンスルホニルアミノカルボニル誘導体、Ｎ’−フェニルアミノチオカルボニル誘導体、カルビン酸ｔ−アミル、チオカルバミン酸Ｓ−ベンジル、カルバミン酸ｐ−シアノベンジル、カルバミン酸シクロブチル、カルバミン酸シクロヘキシル、カルバミン酸シクロペンチル、カルバミン酸シクロプロピルメチル、カルバミン酸ｐ−デシルオキシベンジル、２，２−ジメトキシカルボニルビニルカルバミン酸、カルバミン酸ｏ−（Ｎ，Ｎ−ジメチルカルボキサミド）ベンジル、カルバミン酸１，１−ジメチル−３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルカルボキサミド）プロピル、カルバミン酸１，１−ジメチルプロピニル、カルバミン酸ジ（２−ピリジル）メチル、カルバミン酸２−フラニルメチル、カルバミン酸２−ヨードエチル、カルビン酸イソボリニル、カルビン酸イソブチル、カルバミン酸イソニコチニル、カルバミン酸ｐ−（ｐ’−メトキシフェニルアゾ）ベンジル、カルバミン酸メチルシクロブチル、カルバミン酸−１−メチルシクロヘキシル、カルバミン酸１−メチル−１−シクロプロピルメチル、カルバミン酸１−メチル−１−（３，５−ジメトキシフェニル）エチル、カルバミン酸１−メチル−１−（ｐ−フェニルアゾフェニル）エチル、カルバミン酸１−メチル−１−フェニルエチル、カルバミン酸１−メチル−１−（４−ピリジル）エチル、カルバミン酸フェニル、カルバミン酸ｐ−（フェニルアゾ）ベンジル、カルバミン酸２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニル、カルバミン酸４−（トリメチルアンモニウム）ベンジル、カルバミン酸２，４，６−トリメチルベンジル、ホルムアミド、アセトアミド、クロロアセトアミド、トリクロロアセトアミド、トリフルオロアセトアミド、フェニルアセトアミド、３−フェニルプロパンアミド、ピコリンアミド、３−ピリジルカルボキサミド、Ｎ−ベンゾイルフェニルアラニル誘導体、ベンズアミド、ｐ−フェニルベンズアミド、ｏ−ニトロフェニルアセトアミド、ｏ−ニトロフェノキシアセトアミド、アセトアセトアミド、（Ｎ’−ジチオベンジルオキシカルボニルアミノ）アセトアミド、３−（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンアミド、３−（ｏ−ニトロフェニル）プロパンアミド、２−メチル−２−（ｏ−ニトロフェノキシ）プロパンアミド、２−メチル−２−（ｏ−フェニルアゾフェノキシ）プロパンアミド、４−クロロブタンアミド、３−メチル−３−ニトロブタンアミド、ｏ−ニトロシナミド、Ｎ−アセチルメチオニン誘導体、ｏ−ニトロベンズアミド、ｏ−（ベンゾイルオキシメチル）ベンズアミド、４，５−ジフェニル−３−オキサゾリン−２−オン、Ｎ−フタルイミド、Ｎ−ジチアスクシンイミド（Ｄｔｓ）、Ｎ−２，３−ジフェニルマレイミド、Ｎ−２，５−ジメチルピロール、Ｎ−１，１，４，４−テトラメチルジシリルアザシクロペンタン付加物（ＳＴＡＢＡＳＥ）、５−置換１，３−ジメチル−１，３，５−トリアザシクロヘキサン−２−オン、５置換１，３−ジベンジル−１，３，５−トリアザシクロヘキサン−２−オン、１−置換３，５−ジニトロ−４−ピリドン、Ｎ−メチルアミン、Ｎ−アリルアミン、Ｎ−［２−（トリメチルシリル）エトキシ］メチルアミン（ＳＥＭ）、Ｎ−３−アセトキシプロピルアミン、Ｎ−（１−イソプロピル−４−ニトロ−２−オキソ−３−ピロリン−３−イル）アミン、四級アンモニウム塩、Ｎ−ベンジルアミン、Ｎ−ジ（４−メトキシフェニル）メチルアミン、Ｎ−５−ジベンゾスベリルアミン、Ｎ−トリフェニルメチルアミン（Ｔｒ）、Ｎ−［（４−メトキシフェニル）ジフェニルメチル］アミン（ＭＭＴｒ）、Ｎ−９−フェニルフルオレニルアミン（ＰｈＦ）、Ｎ−２，７−ジクロロ−９−フルオレニルメチレンアミン、Ｎ−フェロセニルメチルアミノ（Ｆｃｍ）、Ｎ−２−ピコリルアミノＮ’−オキシド、Ｎ−１，１−ジメチルチオメチレンアミン、Ｎ−ベンジリデンアミン、Ｎ−ｐ−メトキシベンジリデンアミン、Ｎ−１，１−ジメチルチオメチレンアミン、Ｎ−ベンジリデンアミン、Ｎ−ｐ−メトキシベンジリデンアミン、Ｎ−ジフェニルメチレンアミン、Ｎ−［（２−ピリジル）メシチル］メチレンアミン、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノメチレン）アミン、Ｎ，Ｎ’−イソプロピリデンジアミン、Ｎ−ｐ−ニトロベンジリデンアミン、Ｎ−サリチリデンアミン、Ｎ−５−クロロサリチリデンアミン、Ｎ−（５−クロロ−２−ヒドロキシフェニル）フェニルメチレンアミン、Ｎ−シクロヘキシリデンアミン、Ｎ−（５，５−ジメチル−３−オキソ−１−シクロヘキシル）アミン、Ｎ−ボラン誘導体、Ｎ−ジフェニルホウ酸誘導体、Ｎ−［フェニル（ペンタカルボニルクロミウム−もしくはタングステン）カルボニル］アミン、Ｎ−銅キレート、Ｎ−亜鉛キレート、Ｎ−ニトロアミン、Ｎ−ニトロソアミン、アミンＮ−オキシド、ジフェニルホスフィンアミド（Ｄｐｐ）、ジメチルチオホスフィンアミド（Ｍｐｔ）、ジフェニルチオホスフィンアミド（Ｐｐｔ）、ジアルキルホスホルアミダート、ジベンジルホスホルアミダート、ジフェニルホスホルアミダート、ベンゼンスルフェンアミド、ｏ−ニトロベンゼンスルフェンアミド（Ｎｐｓ）、２，４−ジニトロベンゼンスルフェンアミド、ペンタクロロベンゼンスルフェンアミド、２−ニトロ−４−メトキシベンゼンスルフェンアミド、トリフェニルメチルスルフェンアミド、３−ニトロピリジンスルフェンアミド（Ｎｐｙｓ）、ｐ−トルエンスルホンアミド（Ｔｓ）、ベンゼンスルホンアミド、２，３，６−トリメチル−４−メトキシベンゼンスルホンアミド（Ｍｔｒ）、２，４，６−トリメトキシベンゼンスルホンアミド（Ｍｔｂ）、２，６−ジメチル−４−メトキシベンゼンスルホンアミド（Ｐｍｅ）、２，３，５，６−テトラメチル−４−メトキシベンゼンスルホンアミド（Ｍｔｅ）、４−メトキシベンゼンスルホンアミド（Ｍｂｓ）、２，４，６−トリメチルベンゼンスルホンアミド（Ｍｔｓ）、２，６−ジメトキシ−４−メチルベンゼンスルホンアミド（ｉＭｄｓ）、２，２，５，７，８−ペンタメチルクロマン−６−スルホンアミド（Ｐｍｃ）、メタンスルホンアミド（Ｍｓ）、β−トリメチルシリルエタンスルホンアミド（ＳＥＳ）、９−アントラセンスルホンアミド、４−（４’，８’−ジメトキシナフチルメチル）ベンゼンスルホンアミド（ＤＮＭＢＳ）、ベンジルスルホンアミド、トリフルオロメチルスルホンアミドおよびフェナシルスルホンアミドが挙げられる。

例示的なヒドロキシル保護基としては、メチル、メトキシメチル（ＭＯＭ）、メチルチオメチル（ＭＴＭ）、ｔ−ブチルチオメチル、（フェニルジメチルシリル）メトキシメチル（ＳＭＯＭ）、ベンジルオキシメチル（ＢＯＭ）、ｐ−メトキシベンジルオキシメチル（ＰＭＢＭ）、（４−メトキシフェノキシ）メチル（ｐ−ＡＯＭ）、グアイアコルメチル（ＧＵＭ）、ｔ−ブトキシメチル、４−ペンテニルオキシメチル（ＰＯＭ）、シロキシメチル、２−メトキシエトキシメチル（ＭＥＭ）、２，２，２−トリクロロエトキシメチル、ビス（２−クロロエトキシ）メチル、２−（トリメチルシリル）エトキシメチル（ＳＥＭＯＲ）、テトラヒドロピラニル（ＴＨＰ）、３−ブロモテトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、１−メトキシシクロヘキシル、４−メトキシテトラヒドロピラニル（ＭＴＨＰ）、４−メトキシテトラヒドロチオピラニル、４−メトキシテトラヒドロチオピラニルＳ，Ｓ−ジオキシド、１−［（２−クロロ−４−メチル）フェニル］−４−メトキシピペリジン−４−イル（ＣＴＭＰ）、１，４−ジオキサン−２−イル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチオフラニル、２，３，３ａ，４，５，６，７，７ａ−オクタヒドロ−７，８，８−トリメチル−４，７−メタノベンゾフラン−２−イル、１−エトキシエチル、１−（２−クロロエトキシ）エチル、１−メチル−１−メトキシエチル、１−メチル−１−ベンジルオキシエチル、１−メチル−１−ベンジルオキシ−２−フルオロエチル、２，２，２−トリクロロエチル、２−トリメチルシリルエチル、２−（フェニルセレニル）エチル、ｔ−ブチル、アリル、ｐ−クロロフェニル、ｐ−メトキシフェニル、２，４−ジニトロフェニル、ベンジル、ｐ−メトキシベンジル、３，４−ジメトキシベンジル、ｏ−ニトロベンジル、ｐ−ニトロベンジル、ｐ−ハロベンジル、２，６−ジクロロベンジル、ｐ−シアノベンジル、ｐ−フェニルベンジル、２−ピコリル、４−ピコリル、３−メチル−２−ピコリルＮ−オキシド、ジフェニルメチル、ｐ，ｐ’−ジニトロベンズヒドリル、５−ジベンゾスベリル、トリフェニルメチル、α−ナフチルジフェニルメチル、ｐ−メトキシフェニルジフェニルメチル、ジ（ｐ−メトキシフェニル）フェニルメチル、トリ（ｐ−メトキシフェニル）メチル、４−（４’−ブロモフェナシルオキシフェニル）ジフェニルメチル、４，４’，４’’−トリス（４，５−ジクロロフタルイミドフェニル）メチル、４，４’，４’’−トリス（レブリノイルオキシフェニル）メチル、４，４’，４’’−トリス（ベンゾイルオキシフェニル）メチル、３−（イミダゾール−１−イル）ビス（４’，４’’−ジメトキシフェニル）メチル、１，１−ビス（４−メトキシフェニル）−１’−ピレニルメチル、９−アントリル、９−（９−フェニル）キサンテニル、９−（９−フェニル−１０−オキソ）アントリル、１，３−ベンゾジチオラン−２−イル、ベンズイソチアゾリルＳ，Ｓ−ジオキシド、トリメチルシリル（ＴＭＳ）、トリエチルシリル（ＴＥＳ）、トリイソプロピルシリル（ＴＩＰＳ）、ジメチルイソプロピルシリル（ＩＰＤＭＳ）、ジエチルイソプロピルシリル（ＤＥＩＰＳ）、ジメチルテキシルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＤＭＳ）、ｔ−ブチルジフェニルシリル（ＴＢＤＰＳ）、トリベンジルシリル、トリ−ｐ−キシリルシリル、トリフェニルシリル、ジフェニルメチルシリル（ＤＰＭＳ）、ｔ−ブチルメトキシフェニルシリル（ＴＢＭＰＳ）、ホルメート、ベンゾイルホルメート、アセテート、クロロアセテート、ジクロロアセテート、トリクロロアセテート、トリフルオロアセテート、メトキシアセテート、トリフェニルメトキシアセテート、フェノキシアセテート、ｐ−クロロフェノキシアセテート、３−フェニルプロピオネート、４−オキソペンタノエート（レブリネート）、４，４−（エチレンジチオ）ペンタノエート（レブリノイルジチオアセタール）、ピバロエート、アダマントエート、クロトネート、４−メトキシクロトネート、ベンゾエート、ｐ−フェニルベンゾエート、２，４，６−トリメチルベンゾエート（メシトエート）、アルキルメチルカーボネート、９−フルオレニルメチルカーボネート（Ｆｍｏｃ）、アルキルエチルカーボネート、アルキル２，２，２−トリクロロエチルカーボネート（Ｔｒｏｃ）、２−（トリメチルシリル）エチルカーボネート（ＴＭＳＥＣ）、２−（フェニルスルホニル）エチルカーボネート（Ｐｓｅｃ）、２−（トリフェニルホスホニオ）エチルカーボネート（Ｐｅｏｃ）、アルキルイソブチルカーボネート、アルキルビニルカーボネート、アルキルアリルカーボネート、アルキルｐ−ニトロフェニルカーボネート、アルキルベンジルカーボネート、アルキルｐ−メトキシベンジルカーボネート、アルキル３，４−ジメトキシベンジルカーボネート、アルキルｏ−ニトロベンジルカーボネート、アルキルｐ−ニトロベンジルカーボネート、アルキルＳ−ベンジルチオカーボネート、４−エトキシ−１−ナフトチルカーボネート、メチルジチオカーボネート、２−ヨードベンゾエート、４−アジドブチレート、４−ニトロ−４−メチルペンタノエート、ｏ−（ジブロモメチル）ベンゾエート、２−ホルミルベンゼンスルホネート、２−（メチルチオメトキシ）エチル、４−（メチルチオメトキシ）ブチレート、２−（メチルチオメトキシメチル）ベンゾエート、２，６−ジクロロ−４−メチルフェノキシアセテート、２，６−ジクロロ−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノキシアセテート、２，４−ビス（１，１−ジメチルプロピル）フェノキシアセテート、クロロジフェニルアセテート、イソブチレート、モノスクシノエート、（Ｅ）−２−メチル−２−ブテノエート、ｏ−（メトキシカルボニル）ベンゾエート、α−ナフトエート、ニトレート、アルキルＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルホスホロジアミデート、アルキルＮ−フェニルカルバメート、ボレート、ジメチルホスフィノチオイル、アルキル２，４−ジニトロフェニルスルフェネート、スルフェート、メタンスルホネート（メシレート）、ベンジルスルホネートおよびトシレート（Ｔｓ）が挙げられる。１，２−または１，３−ジオールを保護するために、保護基としては、メチレンアセタール、エチリデンアセタール、１−ｔ−ブチルエチリデンケタール、１−フェニルエチリデンケタール、（４−メトキシフェニル）エチリデンアセタール、２，２，２−トリクロロエチリデンアセタール、アセトニド、シクロペンチリデンケタール、シクロヘキシリデンケタール、シクロヘプチリデンケタール、ベンジリデンアセタール、ｐ−メトキシベンジリデンアセタール、２，４−ジメトキシベンジリデンケタール、３，４−ジメトキシベンジリデンアセタール、２−ニトロベンジリデンアセタール、メトキシメチレンアセタール、エトキシメチレンアセタール、ジメトキシメチレンオルトエステル、１−メトキシエチリデンオルトエステル、１−エトキシエチリデンオルトエステル、１，２−ジメトキシエチリデンオルトエステル、α−メトキシベンジリデンオルトエステル、１−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチリデン誘導体、α−（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノ）ベンジリデン誘導体、２−オキサシクロペンチリデンオルトエステル、ジ−ｔ−ブチルシリレン基（ＤＴＢＳ）、１，３−（１，１，３，３−テトライソプロピルジシロキサニリデン）誘導体（ＴＩＰＤＳ）、テトラ−ｔ−ブトキシジシロキサン−１，３−ジイリデン誘導体（ＴＢＤＳ）、環式カーボネート、環式ボロネート、エチルボロネートおよびフェニルボロネートが挙げられる。

ヒドロキシルおよびアミン保護基を、（例えば、両保護基が酸不安定または塩基不安定であるときに）これらの保護基が同時に除去されるように選択できることを当業者なら理解するであろう。あるいは、当該基を段階的に除去することができる（例えば、第１に一方の保護基を１つの除去条件群によって除去し、第２に他方の保護基を異なる除去条件群によって除去する場合）。当該方法は、当業者に容易に理解される。

一部の実施形態において、本発明は、式ＩＩ−ａ、ＩＩ−ｂ、ＩＩ−ｃおよびＩＩ−ｄのいずれかの化合物を提供する：

［式中、Ｘ、Ｙ、ｍ、ｎ、ｐ、Ｌ^１、Ｌ^２、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ、本明細書に定義および記載されている通りである］。
本発明の例示的なトリブロックコポリマーを以下に示す：

［式中、ｍ、ｎおよびｐはそれぞれ、本明細書に定義および記載されている通りである］。
いくつかの実施形態において、本発明は、
（ａ）式Ｉ：

［式中、Ｘ、Ｙ、ｍ、ｎ、ｐ、Ｌ^１、Ｌ^２、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ、本明細書に定義および記載されている通りである］の１つまたは複数のトリブロックコポリマーを含み、
（ｂ）該コポリマーがウレタンおよび／または尿素結合ウレタン結合の間で（すなわち、

で示される結合で）化学的に組み込まれ（結合し）ているポリマー発泡体を提供する。
本発明は、以上に定義されている式Ｉの予備形成軟質部をさらに提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、式Ｉの軟質部トリブロックコポリマーを含むポリウレタン／尿素発泡体を提供する。

いくつかの実施形態において、本発明は、
（ａ）式Ｉ：

［式中、Ｘ、Ｙ、ｍ、ｎ、ｐ、Ｌ^１、Ｌ^２、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６はそれぞれ、本明細書に定義および記載されている通りである］の１つまたは複数のトリブロックコポリマーを含み、
（ｂ）該コポリマーがウレタンおよび／または尿素結合ウレタン結合の間で（すなわち、

で示される結合で）化学的に組み込まれ（結合し）ている粘弾性の生物学的安定性水ブロー発泡体を提供する。
意外にも、本発明のトリブロックコポリマーを含むポリウレタンおよび／またはポリ尿素は、胃液に対して安定であることが判明した。本発明のトリブロックコポリマーを使用して製造された当該ポリウレタンおよびポリ尿素は、粘弾性であり、胃液に対して安定である。いくつかの実施形態において、提供された粘弾性材料は発泡体である。

一部の実施形態において、提供された生物学的安定性発泡体は、胃液に対して安定である。いくつかの実施形態において、提供された生物学的安定性発泡体は、少なくとも１年間にわたって胃液に対して安定である。いくつかの実施形態において、提供された生物学的安定性発泡体は、少なくとも３ヶ月間、少なくとも４ヶ月間、少なくとも５ヶ月間、少なくとも６ヶ月間、少なくとも７ヶ月間、少なくとも８ヶ月間、少なくとも９ヶ月間、少なくとも１０ヶ月間、少なくとも１１ヶ月間または少なくとも１年間にわたって胃液に対して安定である。シミュレートされた胃液を利用して、提供された生物学的安定性発泡体の安定性を測定するための方法は、当該技術分野で既知であり、以下の例に詳述されているものを含む。

いくつかの実施形態において、本発明のトリブロックコポリマーを含む、提供された粘弾性発泡体は、発泡体が平衡状態で約３０重量％未満の水を吸収することを特徴とする。一部の実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、平衡状態で、約５重量％未満、約１０重量％未満、約１５重量％未満、約２０重量％未満、約２５重量％未満または約３０重量％未満の水を吸収する。当該化学的安定性（すなわち、胃液内であるため非常に低いｐＨにおける化学的安定性）および疎水性（すなわち、約３０重量％未満の吸水量）は、例えばコンタクトレンズの製造に利用される既知のシロキサンポリマーと大きく異なる特性であることを当業者なら理解するであろう。例えば、コンタクトレンズの製造などに利用されるシロキサンポリマーは、５０〜１２０％の吸水量を必要とする。

上記のように、本発明は、本発明のトリブロックコポリマーを含む粘弾性発泡体を提供する。意外にも、提供された発泡体は、高度な伸長力（elongation capacity）、および伸長後非常に緩慢に回復する能力を有することが判明した。実際、提供された粘弾性発泡体は、約２００〜１２００％の伸長力を有することが判明した。いくつかの実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、約５００％の伸長力を有する。

いくつかの実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、約０．１から約１．０ＭＰａの引張強度を有する。一部の実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、約０．２５から約０．５ＭＰａの引張強度を有する。

いくつかの実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、約０．１から約０．６ＭＰａのヤング率を有する。一部の実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、約０．１から約０．５ＭＰａのヤング率を有する。

提供された発泡体の特定の使用に必要な物理特性に応じて、密度の異なる発泡体を製造できることを当業者なら理解するであろう。例えば、各弁が類似の物理特性（例えば、引張強度等）を有するように、より薄い壁を有する弁は、より厚い壁を有する類似の弁より高い密度を有する発泡体を必要とする。したがって、一部の実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、０．１から１．５ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。一部の実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、０．３から１．２ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。一部の実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、０．８から０．９ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。一部の実施形態において、提供された粘弾性発泡体は、０．５から０．６ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。

一部の実施形態において、本発明は、図９８および図９９に示されているように、弱結合の数が極めて少ないポリエーテル−シロキサンおよびポリエーテル−フルオロシロキサンポリウレタン材料を提供する。これは、ポリウレタン反応の前に軟質部を予備形成することによって達成される。以下の実施例において、ポリジメチルシロキサンおよびポリプロピレンオキシドに基づくトリブロックコポリマーを使用したが、ポリシロキサンおよびポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ジフルオロメチルエチレンオキシド）、ポリ（トリフルオロメチルエチレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（ジフルオロメチルプロピレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（トリフルオロメチルプロピレンオキシド）、ポリ（ブチレンオキシド）、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）、ポリ（テトラヒドロフラン）、ポリ（オキシメチレン）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテルエーテルケトン）およびそのコポリマー、ポリ（ジメチルシロキサン）、ポリ（ジエチルシロキサン）およびより高次のアルキルシロキサン、ポリ（メチルフェニルシロキサン）、ポリ（ジフェニルシロキサン）、ポリ（メチルジフルオロエチルシロキサン）、ポリ（メチルトリフルオロエチルシロキサン）、ポリ（フェニルジフルオロエチルシロキサン）、ポリ（フェニルトリフルオロエチルシロキサン）およびそのコポリマー、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（エチレンテレフタレートアイオノマー）（ＰＥＴＩ）、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、ポリ（メチレンナフタレート）（ＰＴＮ）、ポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（ブチレンナフタレート）（ＰＢＮ）およびポリカーボネートから形成される他のトリブロックコポリマーが使用され得ることが理解される。

図２を参照すると、ＡＢＡ、ＡＢＣおよびＢＡＢ型のコポリマーを、ウレタン／尿素より安定な結合を使用して共有結合されたポリシロキサンおよびポリプロピレンオキシドのホモポリマーから製造した。当該ホモポリマーの分子量および化学特性を調整して、適切なバランスの親水性／疎水性を有する予備軟質部を達成した。特定の理論に束縛することを望まないが、軟質部として構成ホモポリマーの代わりに非ウレタン結合トリブロックコポリマーを使用することによって、得られる材料の機械特性および加水分解安定性が実質的に向上すると考えられる。

いくつかの実施形態において、本発明は、本発明のコポリマーを含む発泡体を提供する。当該発泡体は、特に胃腸デバイス用途について、固体エラストマーに比べて特定の利点を提供する。これらの利点としては、胃環境における生物学的安定性の向上、圧縮性、粘弾性、および高い「表面積対容量比」が挙げられる。本発明の発泡体配合物は、天然の胃腸組織の機械特性を模倣することができる。

生物学的安定性水ブロー発泡体を異種の試薬から製造した。
先行技術には、高分子量の固体材料をもたらすポリマー鎖同士の逐次反応によって製造されるポリウレタン発泡体が記載されている。いずれの場合も、先行技術に記載されているポリマー前駆体は、図９７に示されるウレタン／尿素結合によって互いに結合されている。しかし、各ウレタン／尿素結合は、分解の可能性のある部位である。

本発明において、我々は、図９８に示されるコポリマー前駆体を使用することによって、はるかに少ない「弱結合」を有する生物学的安定性ポリウレタン／尿素発泡体を製造した。

ポリウレタン反応は、処理が容易であることから、伝統的に単相で実施されてきた。しかし、我々は、物理的に異種の反応前駆体を組み合わせて、安定な二相分散体（「油中水」）を形成し、次いでそれを反応させて発泡体を形成することによって新規の材料を製造した。

２つの具体的な実施例において、ＸおよびＹは、いずれもポリエーテル、すなわちポリ（プロピレンオキシド）（ＰＰＯ）である。これらを配合して、以下の式に示されるように、それぞれポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）とポリ（トリフルオロプロピルメチルシロキサン）の比率が異なるコポリマーとした。

配合物は、以下の成分を含むいくつかの他の成分を含んでいた。
分岐剤−ＤＥＯＡ

ジエタノールアミン（ＤＥＯＡ）は、分岐剤として使用されるが、架橋剤として知られることもある。ＤＥＯＡの分子量は、１０５．１４ｇ／ｍｏｌである。ＤＥＯＡの効果は、最終ポリマーの軟度および弾性に影響を与えることである。

ゲル化触媒−ネオデカン酸ビスマス（ＢＩＣＡＴ）

ネオデカン酸ビスマスは、ＢｉＣａｔ８１０８ＭとしてＳｈｅｐｈｅｒｄから供給される。それは、分子量が７２２．７５ｇ／ｍｏｌである。この触媒は、イソシアネートとヒドロイルまたはアミン官能基との完全反応を容易にするために使用される。

発泡触媒−ＤＡＢＣＯ３３−Ｉｖ

ＤＡＢＣＯは、ＮＣＯとＨ_２Ｏとの反応のための一般的な発泡触媒である。それは、１１２．１７ｇ／ｍｏｌの分子量を有する。この触媒は、Ｈ_２Ｏと一緒になって、発泡特性を操作する効果を有する。

脂肪族結合フルオロシロキサン系トリブロックコポリマー予備軟質部の合成
これは、２工程プロセスである。第１の工程において、シラノール末端ポリ（トリフルオロプロピルメチルシロキサン）をその二水素化物に変換する。次の工程において、この二水素化物誘導体とアリル末端ポリ（プロピレングリコール）とを反応させる。

合成手順は、以下の通りである。

機械的攪拌機を装備した四口セパラブルフラスコに、４０ｇのシラノール末端ポリ（トリフルオロプロピルメチルシロキサン）（Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．のＦＭＳ−９９２２）を加え、これを５０ｍｌのトルエンと混合し、連続的な窒素流を供給した。反応混合物に７．５７ｇのジメチルクロロシラン（Ｓｉｇｍａ ＡｌｄｒｉｃｈのＤＭＣＳ）を、該混合物の温度を３０℃に維持しながら、約２０分間にわたって徐々に添加した。ジメチルクロロシランを添加する毎に、混合物が濁ったが、短時間で透明になった。ジメチルクロロシランの添加が完了すると、混合物を３時間にわたって９０℃まで加熱した。次いで、反応物を過剰の水で数回洗浄して、混合物の酸性度を低下させた。得られた混合物をシリカゲルで乾燥させ、濾過し、減圧して、終夜６５℃で溶媒および微量の水を除去した。次いで、赤外分光分析（ＩＲ）において２１３０ｃｍ^−１に反応を裏づける非常に強いＳｉ−Ｈバンドを有する透明の液体が得られた。ＧＰＣ分析は、分子量が１２００ｇ／ｍｏｌであることを示した。

機械的攪拌機を装備した四口セパラブルフラスコ内の９０ｍｌの試薬級トルエンに対して、４６．６７ｇのアリル末端ポリ（プロピレングリコール）（ＭＷ＝７００ｇ／ｍｏｌ、Ｊｉａｎｇｓｕ ＧＰＲＯ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．）を添加し、次いで加熱して還流させ
た。次いで、４０ｇの水素化物末端ＦＭＳ−９９２２を５０ｍｌの試薬級トルエンに溶解させ、約９０℃まで昇温させた。次いで、反応混合物に対して、２滴のイソプロパノール（Ｍｅｒｃｋ）中ヘキサクロロ白金（ＩＶ）酸（Ｓｉｇｍａの０．０１ＭのＨ_２ＰｔＣｌ_６）溶液を添加した。この触媒溶液を添加した後、混合物を１時間還流させ、最終生成物を得るために溶媒を蒸留除去した。反応をＨ−ＮＭＲによって確認し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、最終分子量が２７００ｇ／ｍｏｌであることを確認した。

脂肪族結合ジメチルシロキサン系トリブロックコポリマー予備形成部の合成
機械的攪拌機を装備したセパラブルフラスコ内の１３０ｍｌの試薬級トルエンに対して、６４ｇのアリル末端ポリ（プロピレングリコール）（ＭＷ＝７００ｇ／ｍｏｌ、Ｊｉａｎｇｓｕ ＧＰＲＯ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．）を添加し、両者を混合し、加熱して還流させた。次いで、４０ｇの水素化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）（Ｓｉｌｔｅｃｈ Ｃｏｒｐ．のＳｉｌｍｅｒ Ｈ Ｄｉ １０）を５０ｍｌの試薬級トルエンに溶解させ、約９０℃まで昇温させた。この反応混合物に対して、２滴のイソプロパノール中ヘキサクロロ白金（ＩＶ）酸（Ｓｉｇｍａの０．０１ＭのＨ_２ＰｔＣｌ_６）溶液を添加した。この触媒溶液を添加した後、混合物を１時間還流させ、次いで最終生成物を得るために溶媒を蒸留除去した。反応をＨ−ＮＭＲによって確認し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、生成物の最終分子量が２３００ｇ／ｍｏｌであることを確認した。

芳香族結合シロキサン系トリブロックコポリマー予備軟質部の合成

機械的攪拌機を装備した１００ｍｌのセパラブルフラスコに、１５ｇのヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．のＤＭＳ−Ｓ１４）を５．３６ｇのジクロロｐ−キシレン（Ｓｉｇｍａ）および０．００８９ｇのアセチルアセトン酸銅（ＩＩ）（ＳｉｇｍａのＣｕ（Ａｃａｃ）_２）とともに加えた。反応混合物を１１０℃で５時間還流させた。この時点で、１９．７７ｇのヒドロキシ末端ポリ（プロピレングリコール）（Ｓｉｇｍａ）を滴加し、次いで反応混合物をさらに１５時間還流させた。反応の進行を^１Ｈ−ＮＭＲによって確認し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定した最終分子量は３０００ｇ／ｍｏｌであった。

Ｈ−ＮＭＲ分析：^１Ｈ−ＮＭＲ分析に使用した溶媒は、ＣＤＣｌ_３である。
芳香族Ｈ＝７．２５〜７．４５ｐｐｍ、−ＣＨ_２＝４．５〜４．６ｐｐｍ、（ＰＰＯの）−ＣＨ_３＝１〜１．４ｐｐｍ、（ＰＰＯの）−ＣＨ_２＝３．２〜３．８ｐｐｍ、（ＰＰＯの）−−−ＯＨ＝３．８〜４ｐｐｍ、−ＣＨ_３（シラノール）＝０．５〜０．８ｐｐｍ。

芳香族結合フルオロシロキサン系トリブロックコポリマー予備軟質部の合成

機械的攪拌機を装備した１００ｍｌのセパラブルフラスコに対して、１５ｇのヒドロキシ末端ポリトリフルオロメチルシロキサン（ＦＭＳ−９９２２、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．）を５．９ｇのジクロロｐ−キシレンおよび０．００９８ｇのアセチルアセトン酸銅（ＩＩ）（ＳｉｇｍａのＣｕ（Ａｃａｃ）_２）とともに加えた。反応混合物を１１０℃で５時間還流させた。この時点で、２１．７５ｇのヒドロキシ末端ポリ（プロピレングリコール）（Ｓｉｇｍａ）を反応混合物に滴加した。反応物をさらに１５時間還流させた。反応の進行を^１Ｈ−ＮＭＲ分析によって確認し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定した分子量は３１００ｇ／ｍｏｌであった。

^１Ｈ−ＮＭＲ分析：Ｈ−ＮＭＲ分析に使用した溶媒は、ＣＤＣｌ_３である。
芳香族^１Ｈ＝７．２５〜７．４５ｐｐｍ、−ＣＨ_２＝４．５〜４．６ｐｐｍ、（ＰＰＯの）−ＣＨ_３＝１〜１．４ｐｐｍ、（ＰＰＯの）−ＣＨ_２＝３．２〜３．８ｐｐｍ、（ＰＰＯの）−−−ＯＨ＝３．８〜４ｐｐｍ、−ＣＨ_３（シラノール）＝０．５〜０．８ｐｐｍ。

水ブロー発泡体の調製
調製した予備軟質部を、構成成分ＰＯ／ＳｉＯ／ＰＯについてそれぞれ文字ｍ、ｎおよびｏによって数字的に表されるポリマーブロック比を有すると記載することができる。特定のｍ、ｎ、ｏ比を用いて実施例１および２で調製したトリブロックコポリマーを配合して、表７によって示されるポリウレタン／尿素発泡体とした。

発泡体を調製するための方法は、２工程の手順であった。表７における第１の製造物の製造方法を以下に記載する。同じ手順を使用して、表８に記載される他の発泡体を調製した。

工程１）最初に、プラスチックの平底容器において、０．０４１ｇのＤＡＢＣＯ ＬＶ−３３（Ａｉｒｐｒｏｄｕｃｔｓ）、０．１２０ｇのネオデカン酸ビスマス（Ｓｈｅｐｈｅｒｄ ｃｈｅｍｉｃａｌｓのＢｉｃａｔ ８１０８Ｍ）、０．４６７ｇのジエタノールアミン（ＳｉｇｍａのＤＥＯＡ）、７．９１７ｇの合成ブロックコポリマー、０．２００ｇの水および０．１ｇの界面活性剤（Ａｉｒ ｐｒｏｄｕｃｔｓのＮｉａｘ Ｌ−６１８）を用いて混合物を製造した。次いで、これを、均質の混合物が得られるまで３０秒間にわたって手動で十分に混合した。

工程２）上記混合物に対して、１５ｇのジイソシアネートプレポリマー（ＰＰＴ ９５Ａ Ａｉｒｐｒｏｄｕｃｔｓ）を添加した。次いで、これを機械的攪拌機によって約５秒間にわたって十分に混合した。次いで、該材料を成形し、７０℃で２．５時間硬化させ、５０℃でさらに３時間後硬化させた。

トリブロックコポリマー予備軟質部および個々のホモポリマーからの水ブロー発泡体の配合物の比較例
実施例５のポリウレタン／尿素ポリマーを、化学量論当量のホモポリマー軟質部から製造された発泡体と比較した。図４に示されるホモポリマー系軟質部（ＶＦ１３０３０９およびＶＦ１９０３０９）を有する発泡体を以下のように製造した（ＶＦ１３０３０９）。

工程１）最初に、０．０４１ｇのＤＡＢＣＯ ＬＶ−３３（Ａｉｒｐｒｏｄｕｃｔｓ）、０．１２０ｇのネオデカン酸ビスマス（Ｓｈｅｐｈｅｒｄ ｃｈｅｍｉｃａｌｓのＢｉｃａｔ ８１０８Ｍ）、０．４６７ｇのジエタノールアミン（ＳｉｇｍａのＤＥＯＡ）、３．０５６ｇのポリ（ジメチルシロキサン）ジオール（ＤＭＳ−ｓ１４ Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．）、１．６３３ｇのポリプロピレンオキシド（Ｍｗ＝７００ｇ／ｍｏｌ）、０．２００ｇの水および０．１ｇの界面活性剤（ＡｉｒｐｒｏｄｕｃｔｓのＮｉａｘ Ｌ−６１８）を用いて混合物を製造した。これらをプラスチックの平底容器に加え、均質の混合物が得られるまで３０秒間にわたって手動で十分に混合した。

工程２）上記混合物に対して、１５ｇのジイソシアネートプレポリマー（ＰＰＴ ９５Ａ Ａｉｒｐｒｏｄｕｃｔｓ）を添加した。次いで、これを機械的攪拌機によって約５秒間にわたって十分に混合した。次いで、該材料を成形し、７０℃で２．５時間硬化させ、５０℃でさらに３時間後硬化させた。

本実施例の発泡体を引張試験のためにダンベル形にした。図１００および図１０１には、トリブロックコポリマー予備軟質部の弾性率の好適な低下を示す、比較材料の機械特性の差が示されている。

トリブロックコポリマー軟質部とホモポリマー軟質部との安定性比較
引張試験片を実施例４に使用した材料と同様にして調製し、（米国薬局方「ＵＳＰ」に従って）シミュレートされた胃液中で加速エージングさせた。予め合成されたトリブロックコポリマー軟質部を用いて製造した材料は、図１０２に示されるウレタン／尿素結合ホモポリマー同等物と比較して胃液中の機械安定性が実質的に向上していた。これは、消化環境、より具体的には胃環境での長時間にわたる当該材料の使用を容易にする。

水ブロー発泡体の調製
また、いくつかの水ブローポリウレタン／尿素を、異なるＰＯ／ＥＯ／ＳｉＯポリマーブロック比を用いて製造した。上記の発泡体を調製するための方法を使用した。

表６に記載されている配合物からの結果を表７に示す。

使用実施例
胃腸系に使用されるデバイスは、伝統的に特殊設計された材料から製造されてきた。胃の腐食性環境での用途に使用される市販品は、生物学的安定性が限定されており、一般的に短時間でそれらの機能が低下する。

本発明の発泡体は、その全内容が参照により本明細書に組み込まれている我々の米国特許出願公開第２００７−０１９８０４８号明細書に記載されているタイプの弁の製造に使用され得る。その弁は、開放位置および閉鎖位置を有する。その弁は、近端および遠端を有する。弁材料は、嚥下（液体または固体）の作用がオリフィスを周方向に１００％から３０００％延伸させると近方向から開放し得る。開放オリフィスは、長時間にわたって場合によって非弾性的に閉鎖することにより、体の自然の応答を模倣する。閉鎖にかかる持続時間は、２から１５秒間であり得る。該材料は、気体、液体または固体が２５ｃｍＨ_２Ｏから６０ｃｍＨ_２Ｏの所定の力を超えると、該材料は、遠方向から１００％〜３００％まで延伸し得る。いくつかの実施形態において、該材料は、平衡状態でそれ自体の質量の１５％未満の水を吸収する。いくつかの実施形態において、水またはアルコール中において平衡状態でそれ自体の質量の３％未満を失う（浸出する）。いくつかの実施形態において、該材料は、ｐＨ１．２のシミュレートされた胃液に３０日間浸漬されるとその引張強度の１０％未満を失う。いくつかの実施形態において、弁材料は、ｐＨ１．２のシミュレートされた胃液に３０日間浸漬されるとその伸度（％）の２５％未満を失う。

弁機能試験
健康な下部食道括約筋（ＬＥＳ）は、個体が、嚥下することで食物を順行方向に通すことによって筋肉の弛緩を誘発するまで閉鎖した状態を維持する。また、個体がおくびまたは嘔吐すると、それらは、胃において逆行方向に、弁を圧倒するのに十分な圧力を生成する。逆流防止弁は、体内に配置されるとこの機能を有効にしなければならないため、性能を評価するために簡単な機能性試験を実施する。

胃底皺襞形成術後の患者は、２２〜４５ｍｍＨｇの圧力を生成すること、および胃の降伏圧力が４０ｍｍＨｇを超える患者のほとんどがおくびの問題を経験していることが報告された（Ｙｉｅｌｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ａｎａｔｏｍｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｒｄｉａ
ａｎｄ ｇａｓｔｒｏ−ｏｅｓｏｐｈａｇｅａｌ ｒｅｆｌｕｘ．Ｉｓｍａｉｌ，Ｊ．Ｂａｎｃｅｗｉｃｚ，Ｊ．Ｂａｒｏｗ Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｕｒｇｅｒｙ．第８２巻、１９９５、９４３〜９４７頁参照）。したがって、おくびを容易にし、逆流を防止するために、４０ｍｍＨｇ（５５０ｍｍＨ_２Ｏ）の絶対上限ＧＹＰ値が合理的である。認識できる食道炎の患者は、いずれも１５ｍｍＨｇ以下の胃降伏圧力値を有するため、１５ｍｍＨｇを超える最小の胃降伏圧力値を選択的に標的にするのが合理的であることが報告されている（前出の文献を参照）。適切な最小胃降伏圧力値は、１５ｍｍＨｇ＋２５％の誤差マージンであるため、最小有効弁降伏圧力値が１８．７５ｍｍＨｇまたは２５５ｍｍＨ_２Ｏになる。

試験デバイスは、蠕動ポンプ、および試験すべき弁を収容するように設計された取付部品が接続された、図１０３に示される１ｍの高度垂直管からなる。
試験すべき弁を３７℃の水浴に３０分間配置して、その温度を平衡させる。弁の温度が平衡になると、弁の閉鎖遠端が試験デバイスの内側を向くようにそれを筐体に設置する。次いで、ポンプを８００ｍｌ／分の速度でオンに切り換えて。垂直管の充填を開始する。上昇した水柱は、最初に弁を閉じる圧力を加える。柱の圧力が上昇すると、弁は、それが裏返って、水がそこを流れることを可能にする点に達する。次いで、降伏圧力として知られるこの点を記録し、試験を４回繰り返す。

材料の加速エージングの根拠
臨床条件のシミュレート
有害な副作用をもたらすことなく、正常な患者の下部食道を胃の酸性内容物に定期的に曝露することができる。しかし、逆流性食道炎の患者は、胃内容物への曝露の増大により、下部食道の粘膜が損傷する。酸性の胃内容物への下部食道の曝露は、専用のｐＨ測定デバイスを使用して、臨床現場で日常的に測定される。典型的な手順は、２４時間にわたってｐＨを測定することを含む。逆流性食道炎患者における酸曝露のレベルを以下の６つの臨床文献から表８に要約する。ＤｅＭｅｅｓｔｅｒ ＴＲ、Ｊｏｈｎｓｏｎ ＬＦ、Ｊｏｓｅｐｈ ＧＪら、Ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ Ｇａｓｔｒｏｅｓｏｐｈａｇｅａｌ Ｒｅｆｌｕｘ ｉｎ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｄｉｓｅａｓｅ Ａｎｎ．Ｓｕｒｇ．、１９７６年１０月、４５９〜４６９；Ｐａｎｄｏｌｆｉｎｏ ＪＥ、Ｒｉｃｈｔｅｒ ＪＥ、Ｏｕｒｓ Ｔら、Ａｍｂｕｌａｔｏｒｙ Ｅｓｏｐｈａｇｅａｌ ｐＨ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｍ．Ｊ．Ｇａｓｔｒｏ ２００３；９８：４；Ｍａｈｍｏｏｄ Ｚ、ＭｃＭａｈｏｎ ＢＰ、Ａｒｆｉｎ Ｑら、Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅｎｄｏｓｃｏｐｉｃ ｇａｓｔｒｏｐｌａｓｔｙ ｆｏｒ ｇａｓｔｒｏｅｓｏｐｈａｇｅａｌ ｒｅｆｌｕｘ ｄｉｓｅａｓｅ：ａ ｏｎｅ ｙｅａｒ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ ｆｏｌｌｏｗ−ｕｐ Ｇｕｔ ２００３；５２：３４〜９；Ｐａｒｋ ＰＯ、Ｋｊｅｌｌｉｎ Ｔ、Ａｐｐｅｙａｒｄ ＭＮら、Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅｎｄｏｓｃｏｐｉｃ ｇａｓｔｒｏｐｌａｓｔｙ ｓｕｔｕｒｉｎｇ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ＧＥＲＤ：ａ ｍｕｌｔｉｃｅｎｔｒｅ ｔｒｉａｌ Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ ｅｎｄｏｓｃ ２００１；５３：ＡＢ１１５；Ｆｉｌｉｐｉ ＣＪ、Ｌｅｈｍａｎ ＧＡ、Ｒｏｔｈｓｔｅｉｎ ＲＩら、Ｔｒａｎｓｏｒａｌ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｅｎｄｏｓｃｏｐｉｃ ｓｕｔｕｒｉｎｇ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ＧＥＲＤ：ａ ｍｕｌｔｉｃｅｎｔｅｒ ｔｒｉａｌ Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ ｅｎｄｏｓｃ ２００１；５３ ４１６〜２２；および、Ａｒｔｓ Ｊ、Ｓｌｏｏｔｍａｅｋｅｒｓ Ｓ Ｓｉｆｒｉｍ Ｄら、Ｅｎｄｏｌｕｍｉｎａｌ ｇａｓｔｒｏｐｌｉｃａｔｉｏｎ（Ｅｎｄｏｃｉｎｃｈ）ｉｎ ＧＥＲＤ ｐａｔｉｅｎｔ‘ｓ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｔｏ ＰＰＩ ｔｈｅｒａｐｙ Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ ２００２；１２２：Ａ４７参照）。

主要臨床パラメータ
下部食道を、測定時間の平均１１％に対応する曝露時間にわたって酸性ｐＨに曝露されることを考慮すると、加速エージング手法を容易に想到することができる。試験材料を胃内容物（またはＵＳＰシミュレート胃液−ＵＳＰ薬局方参照）にコンスタントに曝露すると、エージングの速度がほぼ１０倍増大することになる。したがって、下部食道の胃内容物への１年間の曝露をシミュレートするのに必要な時間は、式Ｉによって表される。

臨床的根拠
３７℃で４０．２７日にわたってＵＳＰシミュレート胃液に試験片を浸漬させることは、逆流性食道炎患者のシナリオにおける酸性の胃内容物に対する下部食道の１年間の曝露にほぼ匹敵する。

本発明の粘弾性発泡体から調製された弁の加速安定性の結果を図１０４および１０５に示す。
我々は多数の本発明の実施態様を説明したが、我々の基本的な実施例を変更して本発明の化合物および方法を利用するその他の実施態様を提供することができることは明白である。それゆえに、当然のことながら、本発明の範囲は、単なる例として示された具体的な実施態様ではなく添付の請求項によって定義されることとする。

本明細書において、本発明の様々な特徴が詳細に説明され図説される。一つの実施態様を参照しながら説明された適切な特徴は、その他の実施態様において説明された特徴に付加して利用してもよいし、および／また、その代わりに利用してもよい。

本発明は、上記で説明した実施態様に限定されず、細部にわたり様々に変更することが可能である。
（１） 患者の膀胱中に配置するための泌尿器弁と；患者の尿道中に配置するための弁支持軸と；を含む、泌尿器用デバイスであって、該弁が、膀胱からの流れを防ぐための通常閉鎖型の形状を有し、かつ、弁を通る流体が流れるための開放型の形状を有し、ここで該弁は、前もって設定された時間かけられた前もって設定された流体圧力に応答して、閉鎖型の形状から開放型の形状に自動的に変形することが可能である、上記デバイス。
（２） 前記弁支持軸が、尿道中に少なくとも部分的に伸張する一般的にチューブ状の支持体を含み、この支持体の一方の末端に弁が配置されている、（１）に記載の泌尿器用デバイス。
（３） 弁を膀胱中に配置するための膀胱リテーナーを含む、（１）または（２）に記載の泌尿器用デバイス。
（４） 前記膀胱リテーナーが、支持軸から外に向かって放射状に拡がったフレアを含む、（３）に記載の泌尿器用デバイス。
（５） 前記膀胱リテーナーが、支持体の材料と同じ材料で作製される、（４）に記載の泌尿器用デバイス。
（６） 前記膀胱リテーナー、支持体および弁が一体成形される、（５）に記載の泌尿器用デバイス。
（７） 膀胱リテーナーの剛化手段を含む、（３）〜（６）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（８） 前記膀胱リテーナーの剛化手段が、ニチノールのような形状記憶材料で作製される、（７）に記載の泌尿器用デバイス。
（９） デバイスのずれを防ぐための尿道リテーナーを含む、（１）〜（８）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（１０） 前記尿道リテーナーが、外尿道タブを含む、（９）に記載の泌尿器用デバイス。
（１１） 前記尿道リテーナーが、圧縮性材料で作製された球状領域を含む、（９）に記載の泌尿器用デバイス。
（１２） 前記弁が、粘弾性の高分子発泡材料で作製される、（１）〜（４）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（１３） 前記弁が、複数の弁葉状部を含み、これらの弁葉状部の間には接合領域があり、通常閉鎖型の形状では、弁葉状部は接合領域で閉じており、弁に流体を流す際には、弁葉状部は、接合領域で分離して開放型の形状をとる、（１）〜（１２）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（１４） 前記弁葉状部が、流体圧力に応答して、閉鎖型の形状と開放型の形状との間で変形する際に反転する、（１３）に記載の泌尿器用デバイス。
（１５） 前記弁が、少なくとも５秒かけられた少なくとも７５０ｍｍＨ_２Ｏの流体圧力に応答して開くようになっている、（１）〜（１４）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（１６） 前記弁が、使用者の咳によって生じると予想される圧力と類似した短い時間でかけられたスパイク圧力に対しては閉鎖した状態が保たれるようになっている、（１）〜（１５）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（１７） 前記スパイク圧力が、０．５秒未満かけられた９００ｍｍＨ_２Ｏである、（１６）に記載の泌尿器用デバイス。
（１８） 前記弁が、使用者が泌尿器に圧力をかけなくても、流体が弁を通って流れるとき開いた状態を保つ、（１）〜（１７）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（１９） 前記弁が、弁を通る流れが実質的に止まったとき閉鎖型の形状に戻る、（１）〜（１８）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（２０） 前記弁が、閉鎖型の形状から開放型の形状に動く際に反転する、（１）〜（１９）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（２１） 前記弁が、開放型の形状から閉鎖型の形状に戻る際に再度反転する、（２０）に記載の泌尿器用デバイス。
（２２） 前記弁が、少なくとも３つの弁葉状部を含む、（１）〜（２１）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（２３） 前記弁本体が、ヒンジを特徴とする領域を含み、この弁のヒンジ部分で本体が閉鎖型の形状と開放型の形状との間で変形することができる、（１）〜（２２）のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
（２４） 前記弁が、剛化手段を含む、（２３）に記載の泌尿器用デバイス。
（２５） 前記ヒンジ領域の少なくとも一部が剛化手段に隣接している、（２４）に記載の泌尿器用デバイス。
（２６） 前記デバイスが、抗菌性コーティングを含む、（１）に記載の泌尿器用デバイス。
（２７） 添付の図面を参照しながら明細書中で実質的に記載された泌尿器用デバイス。

Claims (23)

1. 患者の膀胱中に配置するための泌尿器弁と；
   患者の尿道中に配置するための弁支持軸と；
   を含む、泌尿器用デバイスであって、
   該弁が、膀胱からの流れを防ぐための通常閉鎖型の形状を有し、かつ、弁を通る流体が流れるための開放型の形状を有し、ここで該弁は、前もって設定された時間かけられた前もって設定された流体圧力に応答して、閉鎖型の形状から開放型の形状に自動的に変形することが可能であり、
   弁本体が、ヒンジを特徴とする領域を含み、この弁のヒンジ部分で本体が閉鎖型の形状と開放型の形状との間で変形することができ、
   該弁が剛化手段を含み、該ヒンジ領域の少なくとも一部が剛化手段に隣接している、上記デバイス。
2. 前記弁支持軸が、尿道中に少なくとも部分的に伸張する一般的にチューブ状の支持体を含み、この支持体の一方の末端に弁が配置されている、請求項１に記載の泌尿器用デバイス。
3. 弁を膀胱中に配置するための膀胱リテーナーを含む、請求項１または２に記載の泌尿器用デバイス。
4. 前記膀胱リテーナーが、支持軸から外に向かって放射状に拡がったフレアを含む、請求項３に記載の泌尿器用デバイス。
5. 前記膀胱リテーナーが、支持体の材料と同じ材料で作製される、請求項４に記載の泌尿器用デバイス。
6. 前記膀胱リテーナー、支持体および弁が一体成形される、請求項５に記載の泌尿器用デバイス。
7. 膀胱リテーナーの剛化手段を含む、請求項３〜６のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
8. 前記膀胱リテーナーの剛化手段が、ニチノールのような形状記憶材料で作製される、請求項７に記載の泌尿器用デバイス。
9. デバイスのずれを防ぐための尿道リテーナーを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
10. 前記尿道リテーナーが、外尿道タブを含む、請求項９に記載の泌尿器用デバイス。
11. 前記尿道リテーナーが、圧縮性材料で作製された球状領域を含む、請求項９に記載の泌尿器用デバイス。
12. 前記弁が、粘弾性の高分子発泡材料で作製される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
13. 前記弁が、複数の弁葉状部を含み、これらの弁葉状部の間には接合領域があり、通常閉鎖型の形状では、弁葉状部は接合領域で閉じており、弁に流体を流す際には、弁葉状部は、接合領域で分離して開放型の形状をとる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
14. 前記弁葉状部が、流体圧力に応答して、閉鎖型の形状と開放型の形状との間で変形する際に反転する、請求項１３に記載の泌尿器用デバイス。
15. 前記弁が、少なくとも５秒かけられた少なくとも７５０ｍｍＨ_２Ｏの流体圧力に応答して開くようになっている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
16. 前記弁が、使用者の咳によって生じると予想される圧力と類似した短い時間でかけられたスパイク圧力に対しては閉鎖した状態が保たれるようになっている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
17. 前記スパイク圧力が、０．５秒未満かけられた９００ｍｍＨ_２Ｏである、請求項１６に記載の泌尿器用デバイス。
18. 前記弁が、使用者が泌尿器に圧力をかけなくても、流体が弁を通って流れるとき開いた状態を保つ、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
19. 前記弁が、弁を通る流れが実質的に止まったとき閉鎖型の形状に戻る、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
20. 前記弁が、閉鎖型の形状から開放型の形状に動く際に反転する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
21. 前記弁が、開放型の形状から閉鎖型の形状に戻る際に再度反転する、請求項２０に記載の泌尿器用デバイス。
22. 前記弁が、少なくとも３つの弁葉状部を含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の泌尿器用デバイス。
23. 前記デバイスが、抗菌性コーティングを含む、請求項１に記載の泌尿器用デバイス。
    

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