【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、消毒薬であるポビドンヨードによる
染色が可能で、かつ表面が親水性で優れた表面滑
性をもつシリコーンゴム製カテーテルに関する。
シリコーンゴム製のカテーテルは広く医用とし
て使用されており、長期間老化せず、生体反応が
少いので尿路用カテーテルとして賞用されている
が、如何に消毒に留意しても長期間膀胱内に留置
したり、抵抗力の低下した患者用として使用した
場合、なお細菌に感染する惧れがあつた。これを
解決する方法も様々に試みられ、抗生物質の塗布
あるいは銀銅系の殺菌性の金属化合物の表面塗布
等があるが、その効果の不確実な点と、手術場等
での処理の不便さの為に満足とは云い難かつた。
又手術場又は診療室で広く使用されている皮フ
及び粘膜用の消毒剤であるポビドンヨードは優れ
た水溶液状の消毒剤であるが、従来のシリコーン
ゴム製のカテーテルにあつては、その表面が撥水
性であるため、ポビドンヨードはカテーテルに塗
布しても、あるいはカテーテルをポビドンヨード
に浸漬してもカテーテルには殆んど吸着（染色）
されず、その消毒の効果を上げることはできなか
つた。
しかるに本発明は、シリコーンゴムで成型され
たカテーテルの表面を下記一般式
H2N（CH2）oNH（CH2）3−Si（CH3）n（OR）3-n
（式中ｎは２〜５、ｍは０または１、Ｒは炭素数
１〜３の炭化水素基）
で表わされるシランで処理したシリコーンゴム製
カテーテルに関するものであつて、この処理によ
りカテーテルをポビドンヨードに数分間浸漬する
ことによりその表面上に直接ヨード成分を吸着
（染色）させることに成功したものである。そし
て上記シラン処理の結果、カテーテルの表面は親
水性となり、その結果表面の滑性もきわめて優れ
たものに改良されたのである。
シリコーンゴムとは普通、主成分として大部分
がジメチルポリシロキサンとシリカの配合物で、
その物性、加硫方式により、珪素原子に結合する
有機残基としてエチル基、フエニル基、ビニル基
及び水素基、又水酸基からなり、加硫方式は放射
線又は有機過酸化物を用いる方法の他附加反応
型、縮合反応型のものである。
本発明のカテーテルに使用されるシリコーンゴ
ムは主成分が前述のジメチルポリシロキサンとシ
リカから成るものであれば、加硫の方式の如何を
問はず使用出来得る。なおカテーテルの種類は尿
路系に限定されなく、腹膜還流用カテーテル、動
静脈シヤトン（AVシヤトン）等体外にその一部
が露出して留置される用具も含まれることは当然
である。
消毒薬ポビドンヨードは、ポリビニルピロリド
ンとヨードの複合体でこれを10％含有する水溶液
の形で供給される場合が多い。濃褐色のヨード臭
のする液体で、比較的刺激が少なく、皮フ及び粘
膜の消毒剤として手術場等で広く使用されてい
る。
前述の一般式に示したシランは、アミノ基含有
のシランで水又は空気中の湿気により容易に加水
分解されて、アルコールを放出して水又は有機溶
剤類に不溶性の固体に変化する。このシランがポ
リシロキサン及びシリカと接触した場合には加水
分解によりシラノールを生じ、シラノールは、ポ
リシロキサンに残留するシラノール、シリカに残
留する三SiOHと縮合反応も起り得るものと推定
される。シリコーンゴムの表面を数％濃度のシラ
ンのベンゼン溶液を塗布し、室内で60分以上風乾
すれば、最早、水、アルコール、ベンゼン等で拭
つても、脱落しない皮膜を形成する。此の皮膜は
親水性であるばかりでなくシリコーンゴムに比較
し辷り易くなる。
そしてこの際の反応式は例えば三官能基の場合
は、
となり、珪素原子に反能性のOR基が２ケ以上あ
るので加水分解が進行すれば、結局不溶性の三次
元構造の固体になるのである。
以上の如くして生成されたシリコーンゴムの表
面は分子中にアミノ基を持つので、親水性であ
り、且種々の物質を吸着し易い。従つてポビドン
ヨード複合体も同様にして吸着されるのではない
かと推定される。また此の皮膜はシリコーンゴム
に比して辷り易く、異物が粘着し難く、使い勝手
も良い。
本発明のシリコーンゴムカテーテルの処理に使
用するシランは、ベンゼン、トルエン、プロピル
アルコール等に溶解されるので、通常0.5〜５％
程度の濃度になるように溶解し、浸漬又は塗布し
て処理をする。処理後は室内にて30分程度風乾し
た後、溶剤を取り去り反応を完結させる為に50〜
150℃のオーブン内で30〜90分間加熱して表面処
理を完結させる。
次に本発明のカテーテルをポビドンヨードで処
理したときカテーテルに吸着された物質はヨード
を含むことは事実であるがヨード基の物か、それ
ともポビドンヨードなのかは未だ不明である。し
かし常温の空気中に放置すると、最初は濃褐色に
着色していたカテーテルは時間の経過とともに次
第に色が淡くなり、約48時間後にはほぼポビドン
ヨードに浸漬前の色に戻る。このことは結局ヨー
ドは大気中に放出されたことを意味するものと思
われる。
カテーテルはヨードが放出されると否にかかわ
らず、生体内に留置される可能性はあるので、ポ
ビドンヨードで処理される前（またはヨードを放
出した後）の状態で生体反応が強くてはならな
い。生体反応の程度の測定は反応の種類によるが
一応血液を用いて血栓生成の速度を今井らの方法
（渡辺昭彦、今井庸二「人工臓器」７(1)179〜180、
1978）で測定した。その結果本発明のカテーテル
面の血餅附着量は平均17mgであつて、未処理シリ
コーンゴムが平均16mgと通常のシリコーンゴムと
大差がなく平均23mgの医用塩化ビニルより優れて
いた。また実際に此のカテーテルを尿道に留置し
たが、未処理シリコーンゴム製カテーテルの間に
有意の差が認められなかつた。
実施例 １
シランとして
ノルマル・ベータ（アミノエチル）−ガン
マ・アミノプロピールトリメトキシ・シラン
ノルマル・ベータ（アミノエチル）−ガン
マ・アミノプロピールメチル・ジメトキシ・シ
ラン
の比が１：１の混合物を夫々脱水ベンゼンに溶解
し、これにシリコーンゴム製フオーリカテーテル
F16を10秒間浸した後室内に吊し風乾30分の後に
100℃のオーブン中に60分入れて取出し、検体と
して、ポビドンヨード液に５分間浸した後、水道
水で洗い染色の程度を調べた。その結果第一表の
通りであつた。
The present invention relates to a silicone rubber catheter that can be stained with povidone-iodine, a disinfectant, and has a hydrophilic surface and excellent surface smoothness. Catheters made of silicone rubber are widely used for medical purposes, and are prized as catheters for the urinary tract because they do not age over a long period of time and have little biological reaction. If the device was placed in a patient or used for a patient with reduced resistance, there was still a risk of bacterial infection. Various methods have been tried to solve this problem, such as applying antibiotics or applying a silver-copper-based bactericidal metal compound to the surface, but the effectiveness of these methods is uncertain and the treatment in the surgical theater is inconvenient. For this reason, I could hardly say that I was satisfied. In addition, povidone-iodine, a disinfectant for skin and mucous membranes widely used in operating theaters and clinics, is an excellent disinfectant in the form of an aqueous solution, but in the case of conventional silicone rubber catheters, its surface Because povidone-iodine is water-repellent, almost no adsorption (staining) occurs on the catheter even when applied to the catheter or when the catheter is immersed in povidone-iodine.
Therefore, it was not possible to increase the effectiveness of the disinfection. However, in the present invention, the surface of a catheter molded from silicone rubber is formed using the following general formula H2N ( CH2 ) oNH ( CH2 ) 3- Si( CH3 ) n (OR) 3-n (where n is 2 to 5, m is 0 or 1, R is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms), and the catheter is immersed in povidone-iodine for several minutes. By doing so, we succeeded in directly adsorbing (dying) the iodine component onto its surface. As a result of the above-mentioned silane treatment, the surface of the catheter became hydrophilic, and as a result, the surface lubricity was improved to be extremely excellent. Silicone rubber is usually a mixture of dimethylpolysiloxane and silica as its main ingredients.
Depending on its physical properties and vulcanization method, organic residues bonded to silicon atoms include ethyl groups, phenyl groups, vinyl groups, hydrogen groups, and hydroxyl groups. These are reaction type and condensation reaction type. The silicone rubber used in the catheter of the present invention can be used in any vulcanization method as long as its main components are the above-mentioned dimethylpolysiloxane and silica. Note that the types of catheters are not limited to those for the urinary tract system, but also include devices that are indwelled with a portion exposed outside the body, such as peritoneal reflux catheters and arteriovenous catheters (AV catheters). The disinfectant povidone-iodine is a complex of polyvinylpyrrolidone and iodine, often supplied in the form of an aqueous solution containing 10%. A dark brown liquid with an iodine odor, it is relatively non-irritating and is widely used in surgical theaters as a disinfectant for skin and mucous membranes. The silane represented by the above general formula is an amino group-containing silane that is easily hydrolyzed by water or moisture in the air, releases alcohol, and turns into a solid that is insoluble in water or organic solvents. When this silane comes into contact with polysiloxane and silica, silanol is produced by hydrolysis, and it is presumed that the silanol may also undergo a condensation reaction with the silanol remaining in the polysiloxane and the triSiOH remaining in the silica. If a benzene solution of silane with a concentration of several percent is applied to the surface of silicone rubber and air-dried indoors for at least 60 minutes, a film will be formed that will not come off even if wiped with water, alcohol, benzene, etc. This film is not only hydrophilic but also more slippery than silicone rubber. The reaction formula at this time is, for example, in the case of a trifunctional group, Since the silicon atom has two or more reactive OR groups, if hydrolysis progresses, it will eventually become an insoluble solid with a three-dimensional structure. The surface of the silicone rubber produced as described above has amino groups in its molecules, so it is hydrophilic and easily adsorbs various substances. Therefore, it is presumed that the povidone-iodine complex is also adsorbed in the same way. In addition, this film is more slippery than silicone rubber, is less likely to attract foreign substances, and is easy to use. The silane used to treat the silicone rubber catheter of the present invention is dissolved in benzene, toluene, propyl alcohol, etc., so it is usually 0.5 to 5%.
Dissolve to a certain concentration and treat by dipping or coating. After treatment, air dry indoors for about 30 minutes, then dry for about 50 minutes to remove the solvent and complete the reaction.
Heat in an oven at 150°C for 30 to 90 minutes to complete surface treatment. Next, when the catheter of the present invention is treated with povidone-iodine, it is true that the substance adsorbed on the catheter contains iodine, but it is still unclear whether it is an iodine-based substance or povidone-iodine. However, when left in air at room temperature, the catheter, which is initially colored dark brown, gradually becomes lighter in color over time, and approximately 48 hours later returns to its original color before being immersed in povidone-iodine. This seems to mean that the iodine was eventually released into the atmosphere. Since the catheter may remain in the living body regardless of whether iodine is released, there should be no strong biological reaction before treatment with povidone-iodine (or after iodine is released). Measurement of the degree of biological reaction depends on the type of reaction, but the speed of thrombus formation using blood can be measured using the method of Imai et al.
(1978). As a result, the amount of blood clot adhering to the catheter surface of the present invention was 17 mg on average, and the untreated silicone rubber had an average of 16 mg, which was not much different from ordinary silicone rubber and was superior to medical vinyl chloride, which had an average of 23 mg. Furthermore, when this catheter was actually indwelled in the urethra, no significant difference was observed between the untreated silicone rubber catheter and the untreated silicone rubber catheter. Example 1 As the silane, a mixture of normal beta (aminoethyl)-gamma aminopropyltrimethoxy silane and normal beta (aminoethyl)-gamma aminopropylmethyl dimethoxy silane in a ratio of 1:1 was used, respectively. Dissolve in dehydrated benzene and add a silicone rubber Foley catheter to this.
After soaking F16 for 10 seconds, hang it indoors and air dry for 30 minutes.
The sample was placed in an oven at 100°C for 60 minutes and then taken out. After being immersed in a povidone-iodine solution for 5 minutes, the sample was washed with tap water and the extent of staining was examined. The results were as shown in Table 1.
【表】
実施例 ２
過酸化物加硫型シリコーンゴム（信越化学社製
KE520）を用いて厚み２mm縦・横各160mmのシー
トをプレス成型し200℃で６時間２次加硫した。
次にこれをノルマン・ベータ（マミノエチル）・
ガンマ・アミノプロピール・メチルジメトキシ・
シランを４％含むキシレン中に５秒間浸漬した
後、室内で吊して30分放置し、次に120℃で10分
間加熱して試料とした。
此の試料の上を巾10mm×長さ20mmの本発明の実
施例１のＢおよびＥの方法から採つた辷り試験用
の小片をのせ、此の小片の上に100ｇの分銅を一
度ころがしたのち、50ｇの分銅を上にのせ長さ方
向に、水平に引張り移動に要した力を測定した処
共に25〜27ｇであつたのに比し、無処理のシリコ
ーンゴムの試験片では120〜180ｇであつた。[Table] Example 2 Peroxide vulcanized silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
A sheet with a thickness of 2 mm and a length and width of 160 mm was press-molded using KE520) and secondarily cured at 200°C for 6 hours.
Next, add this to Norman Beta (Maminoethyl).
Gamma Aminopropyl Methyldimethoxy
After immersing it in xylene containing 4% silane for 5 seconds, it was hung indoors for 30 minutes, and then heated at 120° C. for 10 minutes to prepare a sample. A small piece for the sliding test taken from methods B and E of Example 1 of the present invention with a width of 10 mm x length of 20 mm was placed on top of this sample, and a 100 g weight was rolled once on this small piece. , the force required to pull a 50g weight on top of it and pull it horizontally in the longitudinal direction was 25-27g, whereas for the untreated silicone rubber test piece it was 120-180g. It was hot.