JPH1199200A

JPH1199200A - 透析用カテーテルおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH1199200A
Application number: JP9279911A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tanahashi; 一裕棚橋
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】透析用カテーテルを介した細菌感染が防止され
た透析用カテーテルおよびその製造方法を提供する。【解決手段】（１）抗微生物物質を共有結合で結合した高分子化合物
を表面に有することを特徴とする透析用カテーテル。（２）抗微生物物質を共有結合で結合した高分子化合物
をカテーテル表面にコーティングすることを特徴とする
透析用カテーテルの製造方法。（３）抗微生物物質を共有結合で結合した高分子化合物
とカテーテル基材とを混合した後、カテーテルに成型す
ることを特徴とする透析用カテーテルの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透析用カテーテル
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】透析の分野においては、カテーテルを患
者の体内に挿入・留置している間に起こる感染症が合併
症の一つとして問題視されている。従来、カテーテル感
染症を防止するために、カテーテルを使用直前にクロロ
ヘキシジンやポピドンヨードなどの抗菌剤や消毒剤を含
む水溶液に浸漬するなどして消毒するか、あるいは治療
中に交換可能なカテーテルに関しては頻繁な交換が行わ
れてきた。しかしながら、抗菌剤・消毒剤は時間と共に
カテーテル表面から消失するため消毒の効果に持続性が
なく、カテーテルを長期間にわたって使用する場合には
徐々に効果が低下していくことは明らかである。また、
カテーテルの頻繁な交換も患者ばかりでなく、医療従事
者にとっては大きな負担となる。そこで更なる感染防止
の手段の一つとして、カテーテルに種々の抗菌加工が施
されてきた。その代表的なものとしては、クロロヘキシ
ジンをはじめとする抗菌剤や、銀・銅をはじめとする金
属またはその化合物を含有する層で表面を被覆したカテ
ーテルがある。これらのカテーテルにおいては、抗菌作
用をもつ物質を体内で一定量ずつ徐放するシステムが採
用されており、カテーテルを使用直前に消毒する場合に
比べて良好な効果を示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、抗菌物
質が徐放するシステムでは依然として使用期間に限りが
あり効力が次第に低下していくことは避けられない。銀
などの金属あるいはその化合物については徐放後の体内
動態が不明であり、人体への害も考えられる。また、使
用後の医療用具廃棄物に銀が残存している場合には、廃
棄に際して回収などの特別の処置が必要になる。さらに
は、透析の分野、特に腹膜透析の分野においてはカテー
テルに抗菌処理を施してある製品がないのが現状であ
る。

【０００４】そこで、本発明者らはかかる従来技術の問
題点に鑑み、種々検討した結果、抗微生物物質を結合し
た高分子材料を表面に有する透析用カテーテルが抗微生
物作用を有することを見出し、本発明に到達した。

【０００５】即ち、本発明は、透析カテーテルの長期留
置に伴う感染症を予防するための抗微生物作用を有する
透析用カテーテルおよびその製造方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、以下の（１）、（２）および（３）の技術
的手段から構成される。

【０００７】（１）抗微生物物質を共有結合で結合した
高分子化合物を表面に有することを特徴とする透析用カ
テーテル。

【０００８】（２）抗微生物物質を共有結合で結合した
高分子化合物をカテーテル表面にコーティングすること
を特徴とする透析用カテーテルの製造方法。

【０００９】（３）抗微生物物質を共有結合で結合した
高分子化合物とカテーテル基材とを混合した後、カテー
テルに成型することを特徴とする透析用カテーテルの製
造方法。

【００１０】

【発明の実施の形態】続いて、本発明について詳細に説
明する。

【００１１】本発明において、微生物とは、大腸菌、黄
色ブドウ球菌、クラミジア等の細菌、カンジダ等の真菌
およびウイルスをいう。

【００１２】本発明における抗微生物物質としては、特
に限定されることなく用いられ、例えば、ハロゲン系化
合物、アルデヒド系化合物、フェノール系化合物、陽イ
オン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活
性剤、非イオン性界面活性剤、ビグアニド系化合物、過
酸化物、キノロン系抗生物質、β−ラクタム系抗生物
質、アミノグリコシド系抗生物質、マクロライド系抗生
物質、金属および金属イオン化合物等が用いられる。ハ
ロゲン系化合物として塩素、よう素が、アルデヒド系化
合物としてグルタルアルデヒド、ホルムアルデヒドが、
フェノール系化合物としてフェノール、クレゾールが、
陽イオン性界面活性剤として第四級アンモニウム塩、ホ
スホニウム塩が、陰イオン性界面活性剤としてドデシル
硫酸塩が、両性界面活性剤としてベタインが、非イオン
性界面活性剤としてアルキルグルコシド、ポリオキシエ
チレン化合物、ビグアニド系化合物としてグルコン酸ク
ロロヘキシジン、過酸化物、キノロン系抗生物質、β−
ラクタム系抗生物質としてペニシリン、カルバペネム、
セフェムが、アミノグリコシド系抗生物質としてバンコ
マイシン、トブラマイシン、ゲンタマイシン、ストレプ
トマイシンが、マクロライド系抗生物質としてエリスロ
マイシン、重金属および重金属イオン化合物として銀、
銅、亜鉛およびその化合物などが好ましく用いられる。
更に、ポリマーに固定化し易いという点で第四級アンモ
ニウム塩が好ましく用いられる。その中でも、下記一般
式（１）

【００１３】

【化２】 ★（Ｒ₁、Ｒ₃は炭素数１〜３のアルキル基を、Ｒ₂は
炭素数３〜１８のアルキル基を示す。Ｘ^-はハロゲンイ
オン、硫酸イオン、水酸化物イオンおよびカルボン三イ
オンから選ばれる少なくとも１種を示す。）で表される
ものがより好ましい。

【００１４】これらの抗微生物物質は、単独で用いてポ
リマーに結合あるいは含有させても、複数を組み合わせ
て用いても良い。

【００１５】本発明における、抗微生物物質を結合する
ための高分子化合物としては、例えば、ビニル系樹脂、
ウレタン樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、天然ゴ
ム、シリコンゴム、合成ゴムがあげられる。さらには、
これらのポリマーを構成するモノマーの共重合体、これ
らのポリマーの混合物、またこれらのポリマーに可塑
剤、補強剤や安定剤、重合開始剤や重合促進剤あるいは
造影剤などを混合したものなど種々の共重合体や混合物
を用いることもできる。共重合体の場合、重合形態は様
々であり、ランダム共重合、ブロック共重合およびグラ
フト共重合のいずれであっても良い。

【００１６】本発明における抗微生物物質を高分子化合
物に共有結合で固定化する方法は任意で良く、高分子化
合物中に含まれるカルボキシル基やアミノ基、水酸基な
どの官能基を介して結合しても良いし、高分子化合物に
適当な官能基を導入した後に、それを介して結合しても
良い。あるいは抗微生物物質をアクリル酸、ビニル酢
酸、スチレンなどの重合可能なモノマーに予め共有結合
させておいた後に、単独で、あるいは重合可能な高分子
化合物の原料モノマーと共にランダム共重合あるいはブ
ロック共重合あるいはグラフト共重合すれば良い。抗微
生物物質固定材料の分子の中で、カテーテル基材との接
着に関与する部分と抗微生物機能を有する部分とが構造
の上で明確に分かれている方が、抗微生物物質の自由度
が増して機能を発揮し易いため、グラフト共重合がとり
わけ好ましく用いられる。

【００１７】具体的には、ジメチルメチル（メタ）アク
リレート、ジメチルエチル（メタ）アクリレート、ジメ
チルプロピル（メタ）アクリレート、ジメチルメチル
（メタ）アクリルアミド、ジメチルエチル（メタ）アク
リルアミド、ジメチルプロピル（メタ）アクリルアミド
を単独で、あるいは重合可能なモノマーと共重合する
か、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化
ビニルなどを幹ポリマーとしてグラフト共重合した後に
ブロモオクタン、ブロモデカン、ブロモドデカン、ブロ
モヘキサデカン、ヨードオクタン、ヨードデカン、ヨー
ドドデカン、ヨードヘキサデカンなどのハロゲン化アル
キルで第四級アンモニウム化する方法や、上記の（メ
タ）クリレートあるいは（メタ）アクリルアミドを、上
記のハロゲン化アルキルで第四級アンモニウム化した後
に共重合する方法、クロロメチルスチレンを単独で、あ
るいは重合可能なモノマーと共重合するか、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニルなどを幹
ポリマーとしてグラフト共重合した後にジメチルアミノ
オクタン、ジメチルアミノデカン、ジメチルアミノドデ
カンなどの三級アミン化合物で第四級アンモニウム化す
る方法、クロロメチルスチレンを三級アミン化合物で第
四級アンモニウム化した後に共重合する方法がある。

【００１８】本発明における抗微生物物質は、高分子化
合物中に固定化されている場合には、その含有量が少な
すぎると効果が発揮されず、多すぎるとカテーテル基材
との親和性が低下する。高分子化合物１ｇあたり０．０
１μｍｏｌ〜１０ｍｍｏｌが好ましく、０．１μｍｏｌ
〜１ｍｍｏｌがより好ましい。

【００１９】抗微生物物質を共有結合で結合した高分子
化合物を透析用カテーテルの表面に分布させる方法は任
意でよく、例えば、高分子化合物を表面にコーティング
したり、高分子化合物をカテーテル基材ポリマーと混合
した後カテーテル状に成型すればよい。

【００２０】コーティングの方法を例示すると、透析用
カテーテルを高分子化合物溶液中に浸した後に溶液から
取り出して乾燥する方法、高分子化合物溶液をカテーテ
ルにスプレー式に噴霧した後乾燥する方法、高分子化合
物溶液を含浸させた布・スポンジ等の吸収体を用いて直
接カテーテルに溶液を上塗りした後乾燥する方法などが
あげられる。コーティングした場合の高分子化合物の厚
みは、薄すぎると微生物がポリマ表面に付着して増殖・
成長し、また、厚すぎると微細な体腔に挿入することが
困難になる傾向がある。そのため、厚みは、０．１μｍ
〜５ｍｍが好ましく、さらには１μｍ〜１００μｍ、と
りわけ５μｍ〜５０μｍがより好ましい。

【００２１】また、抗微生物物質を共有結合で結合した
高分子化合物単独でカテーテル基材にコーティングする
ことが困難な場合には、予めプライマーをコーティング
する方法が好ましく用いられる。プライマーの種類は特
に限定されず、例えばジイソシアン酸ジフェニルメタ
ン、トルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート等の二官能性化合物や、ＲＴＶシリコン等の
シランカップリング化合物を有機溶媒に溶解した溶液が
好ましく用いられる。

【００２２】本発明でいう抗微生物物質を共有結合で結
合した高分子化合物を有機溶媒または有機溶媒を含む溶
媒に溶解することによって、透析用カテーテルの表面に
コーティングしたり、ポリウレタンや塩化ビニルなどの
カテーテル基材ポリマーとブレンドしたりできる。高分
子化合物溶液の粘度は特に限定されるものではないが、
粘度が高すぎるとコーティングやブレンドを均一に行う
ことが困難であり、３〜２０重量％、より好ましくは５
〜１０重量％の濃度で溶媒に溶かしたときの粘度が１０
０Ｐ以下、より好ましくは１Ｐ〜６０Ｐ、とりわけ１０
Ｐ〜４０Ｐの溶液が用いられる。

【００２３】本発明でいう透析カテーテルの基材は特に
限定されるものではなく、ビニル系樹脂、ウレタン樹
脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、天然ゴム、シリ
コンゴム、合成ゴムが一般的に知られている。とりわけ
シリコン樹脂、ウレタン樹脂が好ましく用いられる。

【００２４】より効果を上げるために本発明の抗微生物
物質を共有結合で結合した高分子化合物とは別に、とは
別に抗菌物質あるいは抗ウイルス物質等の抗微生物物質
を透析用カテーテルに含有させることが好ましい。含有
量としては、その含有量が少ないと効果が発揮されず、
多いと毒性を示す可能性があるため、カテーテル1gあた
り０．００１ｎｍｏｌ〜１０ｍｍｏｌが好ましく、０．
１ｎｍｏｌ〜１ｍｍｏｌがより好ましい。

【００２５】抗微生物物質を透析用カテーテルに含有さ
せる方法は任意でよく、例えば、カテーテルを、抗菌物
質および抗ウイルス物質を水や、メタノールなどの有機
溶媒に溶解した溶液に浸漬したり、カテーテル基材およ
び高分子化合物と混合した後カテーテル状に成型しても
良い。

【００２６】透析用カテーテルの用途については、透析
療法に用いられるものであればよく、特に限定されな
い。例えば、血液透析、腹膜透析があげられる。

【００２７】以下、実施例により本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明は当該実施例に限定されるもので
はない。

【００２８】

【実施例】実施例１重合度５５０のポリ塩化ビニル１２０ｇを２リットルの
ジメチルホルムアミドに溶解し、２．７０４ｇのジエチ
ルジチオカルバミン酸ナトリウム塩を添加し、５０℃で
３時間反応させ、メタノールに再沈後、乾燥させること
により、光グラフト活性化ポリ塩化ビニル（以下、ＤＴ
Ｃ化ポリ塩化ビニルと略す）を得た。

【００２９】このＤＴＣ化ポリ塩化ビニル８０ｇを１２
５０ｍｌのテトラヒドロフランに溶解し、２００ｇのメ
トキシポリエチレングリコールメタクリレート（ポリエ
チレングリコール部分の重合度２０〜２３）と８０ｇの
ジメチルアミノエチルメタクリレートを添加し、光源内
部浸透型光反応装置中で１００Ｗ高圧水銀灯（ウシオ電
機ＵＭ−１０２）を３０℃で９．５時間照射することに
より光グラフト重合を行なった。このグラフト共重合体
の組成は重量比で塩化ビニル５４％、メトキシポリエチ
レングリコールメタクリレート３０％、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート１６％であった。

【００３０】該グラフト共重合体５ｇをテトラヒドロフ
ラン５０ｍｌに溶解後、臭化ラウリル２．４ｍｌを加え
て５０℃で４時間反応させた。飽和食塩水中に投じて沈
殿させた後、水とエタノールで洗浄・乾燥して長鎖のア
ルキル基（炭素数１２）を含む４級アンモニウム基を有
する抗菌性材料を得た。４級アンモニウム基の導入量は
グラフト共重合体１ｇあたり０．１８ミリモルであっ
た。

【００３１】抗菌性材料の５重量％溶液に腹膜透析用カ
テーテル断片を軸方向に浸漬して塗布して乾燥した。

【００３２】得られたカテーテル断片をアルコールで消
毒した後、黄色ブドウ球菌を菌濃度１０⁵個／ｍｌにな
るように懸濁した生理食塩水に浸漬し、１６時間静置し
た。１６時間後にチューブを洗浄乾燥し、走査型電子顕
微鏡で観察した。顕微鏡写真を図１に示す。比較例１と
して抗菌性材料を塗布していないシリコンチューブにつ
いても同様に操作した。その写真を図４に示す。実施例
１により得られたカテーテルにおいては、付着菌が観察
されなかった。

【００３３】実施例２市販のフェノキシレジン１０ｇをジメチルホルムアミド
７０ｍｌに溶解後、４−ブロモブチリルクロリド４ｍｌ
を加えて８０℃で３時間反応させた。この溶液をメタノ
ール中に投じポリマーを沈殿させた後、メタノールおよ
び水で洗浄して乾燥した。次に、このブロモアシル化フ
ェノキシ樹脂５ｇをジメチルホルムアミド５０ｍｌに溶
解後、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン１０．０ｍｌを
加えて８０℃で７時間反応させた。飽和食塩水中に投じ
て沈殿させた後、水とエタノールで洗浄・乾燥してアル
キル基（炭素数１２）を含む４級アンモニウム基を有す
る抗菌性材料を得た。４級アンモニウム基の導入量はフ
ェノキシ樹脂の繰り返し単位１モルあたり０．５１モル
であった。

【００３４】抗菌性材料の５重量％溶液に腹膜透析用カ
テーテル断片を軸方向に浸漬して塗布して乾燥した。

【００３５】実施例１と同様、得られたカテーテルにつ
いて走査型電子顕微鏡で観察した結果を図２に示す。

【００３６】実施例３実施例１に示した抗菌性材料塗布カテーテルをヨウ素系
消毒液（イソジン、明治製菓）に１日浸漬して乾燥し
た。

【００３７】実施例１と同様、得られたカテーテルにつ
いて走査型電子顕微鏡で観察した結果を図３に示す。

【００３８】

【発明の効果】本発明の透析用カテーテルは、良好な抗
菌能を示し、抗菌性能などを発現する官能基が共有結合
されており、溶離することがないため、性能が長期間持
続し、人体にも無害である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１におけるカテーテル断面顕微鏡写真を
示す。

【図２】実施例２におけるカテーテル断面顕微鏡写真を
示す。

【図３】実施例３におけるカテーテル断面顕微鏡写真を
示す。

【図４】比較例１におけるカテーテル断面顕微鏡写真を
示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抗微生物物質を共有結合で結合した高分子
化合物を表面に有することを特徴とする透析用カテーテ
ル。
【請求項２】抗微生物物質が、ハロゲン系化合物、アル
デヒド系化合物、フェノール系化合物、陽イオン性界面
活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イ
オン性界面活性剤、ビグアニド系化合物、過酸化物、キ
ノロン系抗生物質、β−ラクタム系抗生物質、アミノグ
リコシド系抗生物質、マクロライド系抗生物質、金属お
よび金属イオン化合物から選ばれる少なくとも１種であ
ることを特徴とする請求項１記載の透析用カテーテル。
【請求項３】抗微生物物質が、第四級アンモニウム化合
物であることを特徴とする請求項１または２記載の透析
用カテーテル。
【請求項４】抗微生物物質が、下記一般式（１）で表さ
れる第四級アンモニウム化合物であることを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載の透析用カテーテル。【化１】 ★（Ｒ₁、Ｒ₃は炭素数１〜３のアルキル基を、Ｒ₂は
炭素数３〜１８のアルキル基を示す。Ｘ^-はハロゲンイ
オン、硫酸イオン、水酸化物イオンおよびカルボン酸イ
オンから選ばれる少なくとも１種を示す。）
【請求項５】高分子化合物が、ビニル系樹脂、ウレタン
樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、天然ゴム、シリ
コン樹脂、合成ゴムの少なくとも１種であることを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の透析用カテーテ
ル。
【請求項６】高分子化合物が、第四級アンモニウム基を
結合したグラフト重合鎖を有するポリマーであることを
特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の透析用カテ
ーテル。
【請求項７】カテーテルが、ビニル系樹脂、ウレタン樹
脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、天然ゴム、シリ
コンゴム、合成ゴムの少なくとも１種からなることを特
徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の透析用カテー
テル。
【請求項８】透析が腹膜透析であることを特徴とする請
求項１〜７のいずれかに記載の透析用カテーテル。
【請求項９】抗微生物物質を共有結合で結合した高分子
化合物をカテーテル表面にコーティングすることを特徴
とする透析用カテーテルの製造方法。
【請求項１０】カテーテル表面に予めプライマーをコー
ティングした後に、抗微生物物質を共有結合で結合した
高分子化合物をコーティングすることを特徴とする請求
項９記載の透析用カテーテルの製造方法。
【請求項１１】抗微生物物質を共有結合で結合した高分
子化合物をカテーテル表面にコーティングした後、抗微
生物物質を含む溶液に含浸させることを特徴とする請求
項９〜１０のいずれかに記載の透析用カテーテルの製造
方法。
【請求項１２】抗微生物物質が、ハロゲン系化合物、ア
ルデヒド系化合物、フェノール系化合物、陽イオン性界
面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非
イオン性界面活性剤、ビグアニド系化合物、過酸化物、
キノロン系抗生物質、β−ラクタム系抗生物質、アミノ
グリコシド系抗生物質、マクロライド系抗生物質、金
属、および金属イオン化合物から選ばれる少なくとも１
種であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに
記載の透析用カテーテルの製造方法。
【請求項１３】抗微生物物質が、第四級アンモニウム化
合物であることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか
に記載の透析用カテーテルの製造方法。
【請求項１４】高分子化合物がビニル系樹脂、ウレタン
樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、天然ゴム、シリ
コンゴム、合成ゴムの少なくとも１種であることを特徴
とする請求項９〜１３のいずれかに記載の透析用カテー
テルの製造方法。
【請求項１５】高分子化合物が、第四級アンモニウム基
を結合したグラフト重合鎖を有するポリマーであること
を特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載の透析用
カテーテルの製造方法。
【請求項１６】カテーテルが、ビニル系樹脂、ウレタン
樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、天然ゴム、シリ
コンゴム、合成ゴムの少なくとも１種からなることを特
徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載の透析用カテ
ーテルの製造方法。
【請求項１７】透析が腹膜透析であることを特徴とする
請求項９〜１６のいずれかに記載の透析用カテーテルの
製造方法。
【請求項１８】抗微生物物質を共有結合で結合した高分
子化合物とカテーテル基材とを混合した後、カテーテル
に成型することを特徴とする透析用カテーテルの製造方
法。
【請求項１９】カテーテルに成型した後、抗微生物物質
を含む溶液に含浸させることを特徴とする請求項１８記
載の透析用カテーテルの製造方法。