JPH10277144A

JPH10277144A - 表面潤滑化医療用具

Info

Publication number: JPH10277144A
Application number: JP9099835A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawabata; 隆司川端; Yoshinobu Asano; 吉信浅野; Yuji Kumai; 裕司熊井
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた表面潤滑性を持続し、カテーテルなどと
して好適に使用することができる表面潤滑化医療用具を
提供する。【解決手段】医療用具材料の表面又は表面近傍に半導体
型の光触媒を保持せしめ、表面を修飾するための修飾材
の存在下に好適には波長４００ｎｍ以下の紫外線を照射
し、修飾材を医療用具材料の表面に結合させ、表面を潤
滑化することを特徴とする表面潤滑化医療用具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面潤滑化医療用
具に関する。さらに詳しくは、本発明は、優れた表面潤
滑性を持続し、カテーテルなどとして好適に使用するこ
とができる表面潤滑化医療用具に関する。

【０００２】

【従来の技術】検査や治療を目的として、多様な医療用
具が広く用いられるようになっている。例えば、血管の
狭窄に由来する疾病に対しては、従来の手術に代わっ
て、バルーン拡張カテーテルによって簡便に処置、回復
させる、いわゆる経皮経管冠動脈拡張術（ＰＴＣＡ）カ
テーテルや、動脈瘤などを固めるために、いわゆるマイ
クロカテーテルが頻繁に用いられている。医師の技術が
向上するとともに、より早く、より簡単かつ確実に、従
来は処置できなかったような、より末梢の病変をも処置
したいという要望が強くなった。このため、医療用具に
ついても、従来は予想されなかったような性能を有する
製品が求められるようになった。経皮経管冠動脈拡張術
においては、バルーン拡張カテーテルを血管の狭窄部ま
で押し込み、狭窄部を拡張し、血流を再通する。カテー
テルの狭窄部への入りやすさ、すなわち狭窄通過性は、
バルーン拡張カテーテルのプロファイル（投影断面積）
やカテーテルの腰の強さ（プッシャビリティー）にも依
存するが、カテーテル表面の潤滑性にも大きく依存する
ことが経験的に知られている。カテーテルなどの医療用
具は、シースなどに挿入するときには水のない状態での
潤滑性が要求され、体腔内に挿入するときには水の存在
する状態での潤滑性が要求される。医療用具の表面に潤
滑性を付与するために、さまざまな技術が採用されてい
る。例えば、医療用具の表面にシリコーンオイルなどの
有機潤滑化剤を塗布し、医療用具表面を潤滑化する方法
は最も簡単であるが、潤滑性が持続しがたい。医療用具
表面に、コロナ放電やプラズマ照射下で、有機潤滑化剤
を反応させて表面を修飾し、潤滑化する方法は、簡便で
よい方法ではあるが、水中での潤滑性が不十分である。
材料表面に、化学的に親水化材料を反応させて表面修飾
し、親水潤滑化する方法は、製品化してからは処理しに
くいという問題がある。また、材料表面に、コロナ放電
やプラズマ照射下で、ラジカル重合性不飽和モノマーを
反応させて表面修飾し、親水潤滑化する方法は、特別な
装置を必要とし、製品化してから処理しにくいという問
題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた表面
潤滑性を持続し、カテーテルなどとして好適に使用する
ことができる表面潤滑化医療用具を提供することを目的
としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、医療用具材料の
表面に半導体型の光触媒を保持せしめ、修飾材の存在下
に紫外線を照射することにより、修飾材が材料の表面に
化学的に結合し、持続性のある潤滑性を付与し得ること
を見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、（１）医療用具材料の表面
又は表面近傍に半導体型の光触媒を保持せしめ、表面を
修飾するための修飾材の存在下に紫外線を照射し、修飾
材を医療用具材料の表面に結合させ、表面を潤滑化した
表面潤滑化医療用具、を提供するものである。さらに、
本発明の好ましい態様として、（２）半導体型の光触媒
が、酸化チタンである第(１)項記載の表面潤滑化医療用
具、（３）酸化チタンが、アナターゼ型を主要成分と
し、粒子径が１００ｎｍ以下である第(２)項記載の表面
潤滑化医療用具、（４）修飾材が、ラジカル反応性化合
物である第(１)項記載の表面潤滑化医療用具、（５）ラ
ジカル反応性化合物が、親水性不飽和モノマーである第
(４)項記載の表面潤滑化医療用具、（６）修飾材が、潤
滑油である第(１)項記載の表面潤滑化医療用具、及び、
（７）潤滑油が、シリコーンオイルである第(６)項記載
の表面潤滑化医療用具、を挙げることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の表面潤滑化医療用具は、
医療用具材料の表面又は表面近傍に半導体型の光触媒を
保持せしめ、表面を修飾するための修飾材の存在下に特
定波長の紫外線を照射し、修飾材を医療用具材料の表面
に結合させ、表面を潤滑化するものである。本発明にお
いて、医療用具に用いる材料には特に制限はなく、従来
より医療用具に用いられている材料をそのまま使用する
ことができる。このような材料としては、例えば、ポリ
オレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、
ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ＰＦＡ、ＥＴＦＥなどのフッ素樹脂、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、合成ゴム、天然ゴムなどのほか、これら
のブレンド物や多層体などを挙げることができる。本発
明に用いる半導体型の光触媒には特に制限はなく、電気
的性質が半導体領域であって、光を吸収して励起状態と
なり、電子と正孔を放出する化合物を使用することがで
きる。このような光触媒としては、例えば、ＧａＰ、Ｚ
ｒＯ₂、Ｓｉ、ＣｄＳ、ＫＴａＯ₃、ＫＴａ_0.77Ｎｂ_0.23
Ｏ₃、ＣｄＳｅ、ＳｒＴｉＯ₃、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｚ
ｎＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＷＯ₃、ＳｎＯ₂などを挙げることがで
きる。これらの中で、酸化チタン（ＴｉＯ₂）は、価電
子帯の上端と、伝導帯の下端が適当な電位を有し、バン
ドギャップが約３ｅＶで、波長４００ｎｍ以下の紫外線
により効果的に励起されるので、特に好適に使用するこ
とができる。

【０００６】本発明において、酸化チタンとしては、ル
チル型酸化チタンよりもアナターゼ型酸化チタンを主要
成分とするものを使用することが好ましい。ルチル型酸
化チタンのバンドギャップが３.０ｅＶであるのに対し
て、アナターゼ型酸化チタンは、バンドギャップが３.
２ｅＶであって、ルチル型酸化チタンよりも伝導帯の位
置が０.２ｅＶ高く、光活性の点においてより優れてい
る。本発明において、使用する酸化チタンの粒子径は１
００ｎｍ以下であることが好ましい。酸化チタンの粒子
径が１００ｎｍ以下であれば、医療用具材料の表面又は
表面近傍に保持された酸化チタン粒子の表面積が大き
く、効率的に紫外線を吸収して、修飾材の反応を円滑に
進めることができる。アナターゼ型を主要成分とし、粒
子径が１００ｎｍ以下である酸化チタンがゾルの状態で
市販されているので、市販品を利用することができる。
このような市販品としては、例えば、ＳＴＳシリーズ
［石原産業(株)］、タイノック［多木化学(株)］、チタ
ニアルゾルＣＢＳ［堺化学(株)］などを挙げることがで
きる。酸化チタンを医療用具材料の表面又は表面近傍に
保持させる方法には特に制限はなく、例えば、市販され
ている低温乾燥型のゾルをコーティングすることがで
き、あるいは、医療用具材料の成形加工前に酸化チタン
を原料樹脂ペレットに混練しておき、二相押出工程など
により、医療用具材料の表面又は表面近傍に酸化チタン
を保持させることができる。医療用具材料の表面又は表
面近傍に保持させる酸化チタンの膜厚には特に制限はな
いが、通常は１μｍ程度の膜厚で、光触媒として十分な
性能を発揮する。

【０００７】本発明においては、半導体型の光触媒を表
面又は表面近傍に保持せしめた医療用具材料に、表面を
修飾するための修飾材の存在下に好ましくは波長４００
ｎｍ以下の紫外線を照射する。表面を修飾するための修
飾材には特に制限はなく、医療用具について所望する表
面潤滑性に応じて適宜選択することができる。例えば、
水の存在する状態での潤滑性を付与するためには、親水
性の潤滑性修飾材を医療用具材料の表面に結合させるこ
とができ、水のない状態での潤滑性を付与するために
は、疎水性の潤滑性修飾材を表面に結合させることがで
きる。本発明においては、修飾材としてラジカル反応性
化合物を用いることができ、あるいは、修飾材として高
分子材料を用いることができる。修飾材がラジカル反応
性化合物である場合は、光触媒を表面又は表面近傍に保
持せしめた医療用具材料に紫外線を照射することによ
り、医療用具材料の表面又は表面近傍においてラジカル
を発生させ、ラジカル反応性化合物をラジカル重合する
ことにより、医療用具材料の表面に修飾材のポリマーの
コーティング層を形成する。修飾材が高分子材料である
場合は、光触媒を表面又は表面近傍に保持せしめた医療
用具材料に紫外線を照射することにより、医療用具材料
の表面又は表面近傍においてラジカルを発生させ、その
ラジカルが高分子材料から水素などを引き抜いて高分子
材料のラジカルとし、さらにこの高分子材料のラジカル
が医療用具材料の表面又は表面近傍に発生したラジカル
と再結合して、高分子材料が医療用具表面に化学結合に
より強固に結合する。このように表面修飾材としては、
ラジカルによって原子の引き抜きや、不飽和結合の開裂
によるラジカルの移動や、ラジカルとの再結合を起こし
得る化合物などを使用することができ、このような化合
物としては、例えば、−ＳＳ−結合を有する化合物、−
ＳＨ基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物など
を挙げることができる。

【０００８】本発明においては、医療用具材料に水が存
在する状態での潤滑性を付与するために、修飾材として
ラジカル反応性を有する親水性不飽和モノマーを好適に
使用することができる。このような親水性不飽和モノマ
ーとしては、例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、ヒドロキ
シエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、アクリルアミド、メタクリルアミド、１,６−ヘキ
サンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコール
ジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリ
レート、２,２−ビス[４−(３−メタクリロイルオキシ
−２−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン、２,
２−ビス(４−メタクリロイルオキシフェニル)プロパ
ン、２,２−ビス(４−メタクリロイルオキシエトキシフ
ェニル)プロパン、２,２−ビス(４−メタクリロイルオ
キシポリエトキシフェニル)プロパン、１,６−ビス(メ
タクリロイルオキシ−２−エトキシカルボニルアミノ)
−２,２,４−トリメチルヘキサン、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリア
クリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート
などを挙げることができる。本発明において、医療用具
材料に水がない状態での潤滑性を付与するためには、修
飾材としてラジカル反応性を有する疎水性不飽和化合物
を使用することができる。このような疎水性不飽和化合
物としては、例えば、アクリロキシプロピルシラン、メ
タクリロキシプロピルシラン、ビニルメチルシリコーン
ゴムなどを挙げることができる。

【０００９】本発明において、医療用具材料に水が存在
する状態での潤滑性を付与するために、修飾材として親
水性ポリマーを使用することができる。このような親水
性ポリマーとしては、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルピロリ
ドン、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロ
キシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリ
メタクリルアミド、ポリエチレンオキシド、アルギン
酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、
ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウムなど
を挙げることができる。本発明において、医療用具材料
に水がない状態での潤滑性を付与するためには、修飾材
として潤滑油を好適に使用することができる。使用する
潤滑油には特に制限はないが、シリコーンオイルは安全
上の問題が少なく、光触媒を用いるラジカル反応によっ
て、医療用具材料の表面に強固に結合するので、特に好
適に使用することができる。シリコーンオイルとして
は、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニ
ルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーン
オイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、エポキシ
変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、
カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シ
リコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、
メタクリル変性シリコーンオイル、長鎖アルキル変性シ
リコーンオイルなどを挙げることができる。本発明にお
いて、好適には波長４００ｎｍ以下の紫外線を照射す
る。照射する紫外線の波長が４００ｎｍを超えると、半
導体型の光触媒を励起するためのエネルギーが十分に得
られないおそれがある。本発明においては、紫外線照射
は、制限された微量の酸素の存在下に行うことが好まし
い。本発明において、医療用具材料の表面を修飾するた
めの修飾材は、液体又は気体の状態で医療用具材料の表
面と接触することが好ましい。本発明の医療用具は、表
面が親水化又は潤滑化されているので、医療現場におけ
る使い勝手が良好である。

【００１０】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。なお、実施例において、静摩擦
係数測定機［ＨＥＩＤＯＮ−１０、新東科学(株)］を用
い、ポリアミド膜を貼りつけたＳＵＳ板上をサンプルが
滑り始める角度を測定して、表面潤滑性とした。実施例１ナイロン１１の押出成形により、太さ６Ｆで、ガイドワ
イヤー挿通用の内腔を有するカテーテルを作製した。こ
のカテーテルの表面に、酸化チタンゾル［ＳＴ−Ｋ０
３、石原産業(株)］をエタノールを用いて５重量％に希
釈した液を塗付し、室温において２４時間乾燥した。カ
テーテル表面に、厚さ約０.５μｍの酸化チタンを含有
する膜が形成された。このカテーテルを、Ｎ−ビニルピ
ロリドンに浸漬したのち、雰囲気を窒素ガスにより置換
したドライボックス中に入れ、紫外線ランプ［高圧水銀
灯、ＨＬＲ−４００、６０ｍＷ／cm²］を用いて紫外線
を３０分間照射した。そのまま１日間放置したのち、水
洗、乾燥し、表面が親水化されたカテーテルを得た。こ
のカテーテルを生理食塩水に浸漬したのち、表面潤滑性
を測定した。表面潤滑性は、１２^oであった。比較例１実施例１において押出成形により作製した、太さ６Ｆ
で、ガイドワイヤー挿通用の内腔を有するナイロン１１
製のカテーテルを、実施例１と同様にして、生理食塩水
に浸漬したのち表面潤滑性を測定した。表面潤滑性は、
２３^oであった。実施例２硬度がＪＩＳ−８０Ａであるポリウレタン樹脂の押出成
形により、太さ３Ｆで、ガイドワイヤー挿通用の内腔を
有するカテーテルを作製した。このカテーテルの表面
に、シラノール末端ポリジメチルシロキサン［分子量７
７,０００、ＰＥＴＲＡＣＨＳＹＳＴＥＭＩＮＣ.］／
メチルトリアセトキシシラン／酸化チタン［ＳＴ−２
１、石原産業(株)］の重量比９０／５／５のテトラヒド
ロフラン１０重量％分散物を塗付し、常温において、２
４時間放置した。カテーテル表面に、厚さ約２μｍの酸
化チタンを含有する膜が形成された。このカテーテル
を、Ｎ−ビニルピロリドンに浸漬したのち、雰囲気を窒
素ガスにより置換したドライボックス中に入れ、紫外線
ランプ［高圧水銀灯、ＨＬＲ−４００、６０ｍＷ／c
m²］を用いて紫外線を３０分間照射した。そのまま１日
間放置したのち、水洗、乾燥し、表面が親水化されたカ
テーテルを得た。このカテーテルを生理食塩水に浸漬し
たのち、表面潤滑性を測定した。表面潤滑性は、１０^o
であった。比較例２実施例２において押出成形により作製した、太さ３Ｆ
で、ガイドワイヤー挿通用の内腔を有するポリウレタン
樹脂製のカテーテルを、実施例２と同様にして、生理食
塩水に浸漬したのち表面潤滑性を測定した。表面潤滑性
は、３５^oであった。実施例３硬度がＪＩＳ−８０Ａであるポリウレタン樹脂の押出成
形により、太さ５Ｆで、ガイドワイヤー挿通用の内腔を
有するカテーテルを作製した。このカテーテルの表面
に、シラノール末端ポリジメチルシロキサン［分子量７
７,０００、ＰＥＴＲＡＣＨＳＹＳＴＥＭＩＮＣ.］／
メチルトリアセトキシシラン／酸化チタン［ＳＴ−２
１、石原産業(株)］の重量比９０／５／５のテトラヒド
ロフラン１０重量％分散物を塗付し、常温において、２
４時間放置した。カテーテル表面に、厚さ約２μｍの酸
化チタンを含有する膜が形成された。このカテーテルを
ジメチルシリコーンオイル［ＳＨ−２００、東レ・ダウ
コーニング・シリコーン(株)］に浸漬したのち、雰囲気
を窒素ガスにより置換したドライボックス中に入れ、紫
外線ランプ［高圧水銀灯、ＨＬＲ−４００、６０ｍＷ／
cm²］を用いて紫外線を３０分間照射した。そのまま１
日間放置したのち、ｎ−ヘキサンを用いて洗浄後、乾燥
し、表面が潤滑化されたカテーテルを得た。このカテー
テルの表面潤滑性は、１０^oであった。比較例３実施例３において押出成形により作製した、太さ５Ｆ
で、ガイドワイヤー挿通用の内腔を有するポリウレタン
樹脂製のカテーテルの表面潤滑性は、３２^oであった。

【００１１】

【発明の効果】本発明の表面潤滑化医療用具は、半導体
型の光触媒を利用して、修飾材を医療用具材料の表面に
コーティングしたものであり、多様な修飾材の選定によ
り、水の存在する状態で潤滑性を有するものとも、水の
ない状態で潤滑性を有するものともすることができる。
本発明の表面潤滑化医療用具は、修飾材が医療用具材料
の表面に化学結合により結び付いているので、剥落する
ことがない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】医療用具材料の表面又は表面近傍に半導体
型の光触媒を保持せしめ、表面を修飾するための修飾材
の存在下に紫外線を照射し、修飾材を医療用具材料の表
面に結合させ、表面を潤滑化した表面潤滑化医療用具。