JPH0928789A

JPH0928789A - 医療用多層チューブ

Info

Publication number: JPH0928789A
Application number: JP7182454A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ishikawa; 健次石川
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】医療用チューブの中を通過する血液中の血小板
の活性化を抑え、ヘパリンの減量化などの良質な医療を
実現する医療用チューブを提供する。【構成】スチレン及びエチレンからなる群から選ばれた
少なくとも１種を主成分とする部分と、ブタジエン及び
イソプレン及びそれらの水素添加物からなる群から選ば
れた少なくとも１種からなる部分とから構成されたブロ
ック共重合体を含む材料で主層を構成し、ミクロ相分離
構造を有する材料で最表層を構成した医療用多層チュー
ブ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療用多層チュー
ブに関する。さらに詳しく述べると、血液中の血小板に
対する損傷の少ない血液適合性を持つ医療用チューブに
関する。

【０００２】

【従来の技術】医療用チューブには、輸液バッグからヒ
トに投与するときの輸液セットや、輸血するときに同じ
ように使用する輸血セット、献血などでヒトから採血を
するときに用いる血液バッグ、血液透析や人工心肺など
を用いる時に使用する回路類など非常に多くの医療器類
に使用されている。それらの大部分は、軟質ポリ塩化ビ
ニル製のものであり、成形性の良さ、原料および製造コ
ストが安価、チューブとしての柔軟な物性が適当、医療
器などに組み立てるときの加工性が良いなどの理由によ
り使用されてきた。

【０００３】ところが、上述のように医療用チューブは
血液と接触する用途を有するものが少なくない。ポリ塩
化ビニルや軟質ポリオレフィン製チューブは血液成分、
特に血小板への損傷あるいは活性化がある程度起きるた
め、血小板適合性材料の利用が待たれている。この血小
板の活性化は、ひいては血液凝固を引き起こすので臨床
的には大変重要なことである。そこで、血液透析や人工
心肺の臨床においては、その医療器及び血液回路を使用
している間、ヘパリンをはじめとする抗凝固剤を使用し
て血液が凝固しないようにしている。ところが、一週間
に何回も行う透析の度にヘパリンを投与される患者は、
日常生活の中で小さな怪我による出血も重大な結果を引
き起こす可能性があり、ヘパリンを減量したいという臨
床医からの声がある。また、開心術を行う時に用いる人
工心肺についても同様にヘパリンを減量したいという声
がある。人工心肺に接続する血液回路については、ポリ
塩化ビニル系チューブの内面にヘパリンを固定して、体
内に入るヘパリンを減量する試みが始められている。

【０００４】軟質ポリオレフィン製チューブ材質として
は、室温で優れたエラストマー弾性を示す熱可塑性エラ
ストマーとして知られている、スチレン及びエチレンか
らなる群から選ばれた少なくとも１種を主成分とする部
分と、ブタジエン及びイソプレン及びそれらの水素添加
物からなる群から選ばれた少なくとも１種からなる部分
から構成されたブロック共重合体を含むものが検討され
ているが、その血液適合性が不十分であるため実用化さ
れていない。

【０００５】以上述べたように、従来の医療用チューブ
は、特に血液を通過させるチューブでは、血液を凝固さ
せうる血小板の活性化が起きるという問題点があった。
さらには、従来の医療用チューブを使用する現在の臨床
においては、抗凝固剤として使用されているヘパリンの
投与量を減らすことが困難であるという問題点があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、医療
用チューブの最表層に接触しうる血液中の血小板の活性
化を抑え、ヘパリンの減量化などの良質な医療を実現す
る医療用チューブを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点は、下記の本
発明により解決される。

【０００８】（１）スチレン及びエチレンからなる群か
ら選ばれた少なくとも１種を主成分とする部分と、ブタ
ジエン及びイソプレン及びそれらの水素添加物からなる
群から選ばれた少なくとも１種からなる部分とから構成
されたブロック共重合体を含む材料で主層を構成し、ミ
クロ相分離構造を有する材料で最表層を構成した医療用
多層チューブ。

【０００９】（２）前記主層が、前記ブロック共重合体
と、ポリエチレン及びポリプロピレン及びポリブテンか
らなる群から選ばれた少なくとも１種のポリオレフィン
との樹脂組成物からなる（１）に記載の医療用多層チュ
ーブ。

【００１０】（３）前記樹脂組成物の、前記ブロック共
重合体と前記ポリオレフィンの組成比が９９：１〜１：
９９（重量比）である（２）に記載の医療用多層チュー
ブ。（４）前記樹脂組成物の、前記ブロック共重合体と前記
ポリオレフィンの組成比が９：１〜１：９（重量比）で
ある（２）に記載の医療用多層チューブ。

【００１１】（５）前記ミクロ相分離構造を有する材料
が、ポリアミド及びポリエステル及びポリウレタンから
なる群から選ばれた少なくとも１種からなるエラストマ
ーである（１）に記載の医療用多層チューブ。

【００１２】（６）前記ミクロ相分離構造を有する材料
が、ナイロン１２系又はナイロン６系のポリアミドエラ
ストマーである（１）に記載の医療用多層チューブ。

【００１３】（７）前記ミクロ相分離構造を有する材料
が、セグメント化ポリウレタンである（１）に記載の医
療用多層チューブ。

【００１４】本発明のスチレン及びエチレンからなる群
から選ばれた少なくとも１種を主成分とする部分と、ブ
タジエン及びイソプレン及びそれらの水素添加物からな
る群から選ばれた少なくとも１種からなる部分とから構
成されたブロック共重合体は、通常スチレン系エラスト
マー、スチレンブタジエンゴムあるいはそれらの水素添
加タイプとして知られているものである。さらに具体的
に述べると、ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ、ＥＥＢＳ、Ｅ
ＥＢＥ、ＳＥＰＳ、ＳＥＢ（但し、Ｓ：ポリスチレンブ
ロック、Ｂ：ポリブタジエンブロック、Ｉ：ポリイソプ
レンブロック、Ｅ：ポリエチレンブロック、ＥＢ：エチ
レン・ブチレンランダム共重合体、ＥＰ：エチレン・プ
ロピレンランダム共重合体、ＳＥＢ：スチレン・エチレ
ン・ブチレン共重合体を意味する）と表現されるブロッ
ク共重合体である。これらの製造法は特に問わないが、
二重結合を残した重合すなわちブタジエンやイソプレン
を重合した後水素添加して得る製造方法も有益である。
これらの共重合体は、シェル化学のクレイトン、クレイ
トンＧ、カリフレックス、日本合成ゴムのＪＳＲ−Ｔ
Ｒ、ＪＳＲ−ＳＩＳ、ダイナロン、三菱油化のラバロ
ン、アロン化成のアロンＡＲ、クラレのセプトン、住友
化学工業の住友ＴＰＥなどとして入手可能である。

【００１５】本発明のポリエチレンは、低密度ポリエチ
レン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、
線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）など通常の市販
品で十分である。また、ポリプロピレンではホモポリマ
ー、ランダム共重合体、ブロック共重合体か、あるいは
アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチック
ポリプロピレン、アタクチックポリプロピレンなど通常
の市販品で十分である。さらに、ポリブテンも通常の市
販品で十分である。

【００１６】また、本発明は上記スチレン及びエチレン
からなる群から選ばれた少なくとも１種を主成分とする
部分と、ブタジエン及びイソプレン及びそれらの水素添
加物からなる群から選ばれた少なくとも１種からなる部
分とから構成されたブロック共重合体と、上記ポリエチ
レン及びポリプロピレン及びポリブテンからなる群から
選ばれた少なくとも１種のポリオレフィンとの樹脂組成
物とからなるものである。それらの樹脂組成物の組成比
は、９９：１〜１：９９（重量比）が好ましく、より好
ましくは９：１〜１：９（重量比）である。９９：１よ
り大きくなると医療用チューブとして強度が不足し、
１：９９より小さくなると柔軟性が不十分となるので好
ましくない。上述の適当な組成比のものは透明で、柔軟
な医療用チューブを提供できるものである。

【００１７】本発明のミクロ相分離構造とは、例えば
「高性能ポリマーアロイ」（先端高分子材料シリーズ
３、高分子学会編、1991年）３ページに書いてあるよう
に、分子オーダーである数百オングストローム程度の細
かい相の分散系のことである。

【００１８】また、本発明のミクロ相分離構造を有する
材料は、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラス
トマー、セグメント化ポリウレタン等が好ましい。

【００１９】ポリアミドエラストマーとしては、ハード
セグメントとして結晶性で溶融温度の高いポリアミド、
ソフトセグメントに非晶質でガラス転移温度の低いポリ
エーテルやポリエステルを用いたマルチブロック共重合
体、即ち、いわゆるポリエーテルアミド（ポリエーテル
エステルアミドともいう）あるいはポリエステルアミド
が適当である。それらは、ダイセル・ヒュルス社のダイ
アミド−ＰＡＥ、宇部興産社のＵＢＥポリアミドエラス
トマー、エムスジャパン社のグリロンＥＬＸ、グリロン
ＥＬＹ、大日本インキ化学工業社のグリラックスＡ、三
菱化成社のノバミッドＥＬ、東レ社あるいはアトケム社
のペバックスとして入手可能である。

【００２０】ポリエステルエラストマーとしては、ハー
ドセグメントに芳香族ポリエステルを、例えば１、４−
ブタンジオールとテレフタル酸の縮合物等を、ソフトセ
グメントに脂肪族ポリエーテルのポリテトラメチレング
リコールとテレフタル酸の縮合物を用いたポリエステル
・ポリエーテル型や、ソフトセグメントに脂肪族ポリエ
ステルを用いたポリエステル・ポリエステル型が適当で
ある。それらは、東洋紡社のペルプレン、東レ・デュポ
ン社のハイトレル、大日本インキ化学工業社のグリラッ
クスＥ、日本ジーイープラスチック社のローモッド、日
本合成ゴム社のピビフレックスとして入手可能である。

【００２１】ポリウレタンエラストマーとしては、ハー
ドセグメントにポリウレタンを、ソフトセグメントにポ
リオールやポリエステルを用いたものが適当である。そ
れらは、大日本インキ化学工業社のパンデックス、日本
ミラクトラン社のミラクトラン、大日精化工業社のレザ
ミンＰ、ダウケミカル社のペレセン、サーメディックス
社のテコフレックス、武田バーディッシュウレタン工業
社のタケラック、エラストラン、旭硝子社のユーファイ
ン、協和発酵工業社のエステン、エスタロック、住友バ
イエルウレタン社およびバイエルジャパン社のデスモパ
ン、テキシン、日清紡績社のモビロン、三井日曹ウレタ
ン社のハイプレン、クラレ社のクラミロンＵなどとして
入手可能である。

【００２２】以上述べた本発明に使用される原料は市販
品で十分であるが、特にそれにこだわる必要はないし、
例として挙げたもの以外でも構わない。

【００２３】本発明の多層チューブは、スチレン及びエ
チレンからなる群から選ばれた少なくとも１種を主成分
とする部分と、ブタジエン及びイソプレン及びそれらの
水素添加物からなる群から選ばれた少なくとも１種から
なる部分から構成されたブロック共重合体を含む材料で
主層を構成し、ミクロ相分離構造を有する材料で最表層
を構成すること以外は特に限定をしない。即ち、それら
の層の間や外側に別の材料の層を設けても良い。例え
ば、２層間に両者の接着をする接着剤や接着性樹脂を設
けることが好ましい。また、最外層にチューブを保護し
たり、印刷性を向上する層を設けることも好ましい。

【００２４】本発明の多層チューブの厚み構成は、特に
限定されるものではない。また、本発明の多層チューブ
の内外径は特に限定されるものではないが、医療用とし
て使用しやすい内外径が適当である。即ち、内径で１ｍ
ｍ以上３０ｍｍ以下、外径で３ｍｍ以上５０ｍｍ以下が
望ましい。

【００２５】本発明の多層チューブの製造工程は特に限
定されるものではないが、共押出成形が最も適してい
る。

【００２６】本発明のミクロ相分離構造を有する材料
は、その構造からその界面で血小板の活性化を防ぐ機能
があるため、本発明の医療用多層チューブに血液を接触
させると血小板の活性化を防ぎ、血液を凝固させないな
ど血液適合性を示す。その効果の測定方法、評価方法は
特に限定されるものではない。ここでは、一例として、
血液成分の一つである血小板が材料表面と接触すること
による活性化の度合いを測定する方法として、いわゆる
血小板拡張試験について説明する。

【００２７】ヒト静脈より抗凝固剤として３. ８％クエ
ン酸ナトリウム水溶液を血液に対して１／９容加えて採
血する。８００rpm 、５分間遠心分離し多血小板血漿
（ＰＲＰ）を分離し、血球測定装置（例えば、東亜電波
工業製 Sysmex NE-6000 ）で血小板数を測定する。この
ＰＲＰを希釈液（０. ０１ＭＰＢＳ［pH７. ０］：
３. ８％クエン酸ナトリウム水溶液＝９容：１容）で希
釈し、血小板数を１０^５個／μl に調製する。２００μ
l の希釈ＰＲＰを試料上に滴下し、ＰＲＰ層の厚さが２
mmになるように上からシャーレのふたで押さえる。室温
で３０分放置した後、希釈液で２回洗浄し、１％グルタ
ルアルデヒドのＰＢＳ溶液中で、４℃、一昼夜固定す
る。ＰＢＳで洗浄後、上昇エタノール系列（５０, ７
０, ８０, ９０,９５, １００, １００％）で脱水し、
室温にて一昼夜風乾する。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
用にイオンスパッタリングを行い、金コーティングした
後、走査型電子顕微鏡観察、写真撮影（１０００倍５視
野）を行う。プリントした写真を観察して、粘着した血
小板の分類と粘着数を算定する。この時の形態の分類は
以下の基準とする。I 型：変形なし〜偽足が比較的短く
１本出している形、II型：偽足を２〜３本出している
形、III 型：偽足を４本以上出している形、IV型：大き
く拡がり偏平になって材料面に密着した形である。そし
て、I 型〜IV型をそれぞれ１〜４点とし、その型の点数
と粘着血小板数を掛たものの和を総粘着血小板数で割っ
たものをモルフォロジカルスコアとする。その時、粘着
血小板総数とモルフォロジカルスコアのどちらも小さい
ものは、血小板の活性化を防ぐ材料といえる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明である医療用多層チューブの好適な製造方
法としては、主層を構成する第一の原料としてのブロッ
ク共重合体を外層とし、第二の原料としての接着性樹脂
を中間層とし、第三の原料としてのミクロ相分離構造を
有する材料を内層とする３層の多層チューブとして共押
出成型する方法がよい。

【００２９】主層を構成する第一の原料としては、スチ
レン系エラストマーとポリプロピレンまたはポリエチレ
ンとをそれぞれ９９〜１wt％、１〜９９wt％の範囲で組
み合わせることができる。これらの材料を０．１wt％の
酸化防止剤と共に２軸押出機で混合し、ペレットとして
用いる。

【００３０】第三の原料としてはナイロンエラストマ
ー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマ
ー、ポリウレタンエラストマーの各エラストマーを用い
ることができる。

【００３１】

【実施例】

（実施例１）三菱化学（株）製のポリプロピレンＥＸ−
６を４０．０wt％、シェル化学（株）製のスチレン系エ
ラストマー、クレイトンＧ１６５２を５９．９wt％、チ
バガイギー（株）製の酸化防止剤イルガノックス１０１
０を０. １wt％を、２軸押出機（池貝鉄工（株）製、Ｐ
ＣＭ）で混合し、ストランドに押出した後、ペレタイザ
ーで切断して第一の原料ペレットを得た。第二の原料と
して住友化学工業（株）製の接着性樹脂ボンダインＴＸ
−８０３０を用意した。第三の原料として東レ（株）製
のナイロンエラストマー、ペバックス４０３３ＳＡを用
意した。第一の原料が外層に、第二の原料が中間層に、
第三の原料が内層になるようにダイ温度２３０℃で共押
出成形し、多層チューブを得た。多層チューブの外径は
５ｍｍ、内径は３ｍｍであった。抗凝固剤のヘパリンを
用いずにウサギの頚動脈と頚静脈間のＡ−Ｖシャントに
長さ１０ｃｍのこの多層チューブを用いたところ、約３
０時間開存していた。

【００３２】（実施例２）実施例１の第一の原料中の三
菱化学（株）製のポリプロピレンＥＸ−６の代わりに、
三菱化学（株）製のポリエチレンＬＭ−３１を用いた以
外は実施例１と同様に多層チューブを用意し、Ａ−Ｖシ
ャントの実験を行った。その結果、約３０時間開存して
いた。

【００３３】（実施例３）実施例１の第三の原料を東レ
（株）製のナイロンエラストマー、ペバックス４０３３
ＳＡの代わりに宇部興産（株）製のポリアミドエラスト
マーＰＡＥ１２０２を用いた以外は、実施例１と同様に
多層チューブを成形し、Ａ−Ｖシャントの実験を行っ
た。その結果、約２４時間開存していた。

【００３４】（実施例４）実施例１の第三の原料を東レ
（株）製のナイロンエラストマー、ペバックス４０３３
ＳＡの代わりに東レ（株）製のポリエステルエラストマ
ー、ハイトレル４０４７を用いた以外は、実施例１と同
様に多層チューブを成形し、Ａ−Ｖシャントの実験を行
った。その結果、約２０時間開存していた。

【００３５】（実施例５）実施例１の第三の原料を東レ
のナイロンエラストマー、ペバックス４０３３ＳＡの代
わりに大日本インキ化学工業（株）製のポリウレタンエ
ラストマー、パンデックスＴ６０９０Ｈを用いた以外
は、実施例１と同様に多層チューブを成形し、Ａ−Ｖシ
ャントの実験を行った。その結果、約２０時間開存して
いた。

【００３６】（実施例６）実施例１の第一の原料中のク
レイトンＧ１６５２とＥＸ−６とイルガノックス１０１
０の重量比を８９．９ｗｔ％、１０．０ｗｔ％、０．１
ｗｔ％とした点以外は実施例１と同様に多層チューブを
成形し、Ａ−Ｖシャントの実験を行った。その結果、約
３２時間開存していた。

【００３７】（実施例７）実施例１の第一の原料中のク
レイトンＧ１６５２とＥＸ−６とイルガノックス１０１
０の重量比を１０．０ｗｔ％、８９．９ｗｔ％、０．１
ｗｔ％とした点以外は実施例１と同様に多層チューブを
成形し、Ａ−Ｖシャントの実験を行った。その結果、約
２７時間開存していた。

【００３８】（比較例１）実施例１の第一の材料のみで
チューブ成形をし、Ａ−Ｖシャントの実験を行った。そ
の結果、約３時間開存していたが、すぐに血液凝固が起
こり詰まってしまった。

【００３９】（比較例２）実施例１の第三材料のみでチ
ューブ成形をした。医療用チューブとして柔軟性は十分
であったが、強度が弱く、腰がないためチューブを他の
部材とつないだりする操作性に劣っていた。Ａ−Ｖシャ
ントの実験結果は、約２４時間開存していた。

【００４０】

【発明の効果】本発明の医療用多層チューブは、スチレ
ン及びエチレンからなる群から選ばれた少なくとも１種
を主成分とする部分と、ブタジエン及びイソプレン及び
それらの水素添加物からなる群から選ばれた少なくとも
１種からなる部分とから構成されたブロック共重合体を
含む材料を主層としているため、医療用チューブとして
の強度、他の部材との接続などの操作性、耐熱性、耐薬
品性について優れたものになっている。

【００４１】また、本発明の医療用多層チューブは、ミ
クロ相分離構造を有する材料を最表層としているため、
血小板の活性化を防ぎ血液の凝固を抑制することがで
き、血液透析や人工心肺の血液回路のチューブとして用
いたときには、抗凝固剤のヘパリンなどの使用量を減ら
すことができるという効果をもたらすものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スチレン及びエチレンからなる群から選
ばれた少なくとも１種を主成分とする部分と、ブタジエ
ン及びイソプレン及びそれらの水素添加物からなる群か
ら選ばれた少なくとも１種からなる部分とから構成され
たブロック共重合体を含む材料で主層を構成し、ミクロ
相分離構造を有する材料で最表層を構成することを特徴
とする医療用多層チューブ。
【請求項２】前記主層が、前記ブロック共重合体と、
ポリエチレン及びポリプロピレン及びポリブテンからな
る群から選ばれた少なくとも１種のポリオレフィンとの
樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１に記載の
医療用多層チューブ。
【請求項３】前記樹脂組成物の、前記ブロック共重合
体と前記ポリオレフィンの組成比が９９：１〜１：９９
（重量比）であることを特徴とする請求項２に記載の医
療用多層チューブ。
【請求項４】前記樹脂組成物の、前記ブロック共重合
体と前記ポリオレフィンの組成比が９：１〜１：９（重
量比）であることを特徴とする請求項２に記載の医療用
多層チューブ。
【請求項５】前記ミクロ相分離構造を有する材料が、
ポリアミド及びポリエステル及びポリウレタンからなる
群から選ばれた少なくとも１種からなるエラストマーで
ある請求項１に記載の医療用多層チューブ。
【請求項６】前記ミクロ相分離構造を有する材料が、
ナイロン１２系又はナイロン６系のポリアミドエラスト
マーである請求項１に記載の医療用多層チューブ。
【請求項７】前記ミクロ相分離構造を有する材料が、
セグメント化ポリウレタンである請求項１に記載の医療
用多層チューブ。