JPWO2014162872A1 - 医療デバイスおよび医療デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、添付した図面を参照して本発明の医療デバイスの好ましい実施形態を説明する。
本実施形態で用いられる基材層としては、いずれの材料から構成されてもよく、その材料は特に制限されない。具体的には、基材層1を構成する材料は、金属材料、高分子材料、およびセラミックスなどが挙げられる。ここで、基材層1は、基材層1全体が上記いずれかの材料で構成されても、または、図2に示されるように、上記いずれかの材料で構成された基材層コア部1aの表面に他の上記いずれかの材料を適当な方法で被覆して、基材表面層1bを構成した構造を有していてもよい。後者の場合の例としては、高分子材料等で形成された基材層コア部1aの表面に金属材料が適当な方法(メッキ、金属蒸着、スパッタ等従来公知の方法)で被覆されて、基材表面層1bを形成してなるもの;金属材料やセラミックス材料等の硬い補強材料で形成された基材層コア部1aの表面に、金属材料等の補強材料に比して柔軟な高分子材料が適当な方法(浸漬(ディッピング)、噴霧(スプレー)、塗布・印刷等の従来公知の方法)で被覆されて、あるいは基材層コア部1aを形成する補強材料と高分子材料とが複合化されて、基材表面層1bを形成してなるものなどが挙げられる。また、基材層コア部1aが、異なる材料を多層に積層してなる多層構造体、あるいは医療デバイスの部分ごとに異なる材料で形成された部材を繋ぎ合わせた構造などであってもよい。また、基材層コア部1aと基材表面層1bとの間に、さらに別の上記いずれかの材料からなるミドル層(図示せず)が形成されていてもよい。さらに、基材表面層1bに関しても異なる材料を多層に積層してなる多層構造体、あるいは医療デバイスの部分ごとに異なる材料で形成された部材を繋ぎ合わせた構造などであってもよい。
本発明の医療デバイスは、上記基材(基材層)上に、ブロック共重合体により形成された表面潤滑層を有する。以下、表面潤滑層を形成するために用いられるブロック共重合体について説明する。
本発明におけるブロック共重合体の親水性部位は、親水性部位を含む単量体(本明細書中、「親水性単量体」とも称する)が重合された形態からなる。本発明で用いられる親水性単量体は、体液や水系溶媒中において潤滑性を発現すればいかなるものであってもよい。
本発明におけるブロック共重合体の疎水性部位は、反応性官能基を有する疎水性部位を含む単量体(本明細書中、「疎水性単量体」とも称する)が重合された形態からなる。本明細書中、「反応性官能基」とは、加熱処理、光照射、電子線照射、放射線照射、プラズマ照射などにより、他の単量体と架橋反応しうる官能基を指す。
本発明に係るブロック共重合体は、上記親水性単量体および疎水性単量体に由来する親水性部位と疎水性部位とを有する。ここで、親水性単量体と疎水性単量体の比率は、得られる表面潤滑層の最表面におけるブロック共重合体の疎水性部位の存在比率が20〜45mol%となる限り特に制限されない。
本発明の医療デバイスの製造方法(潤滑性被膜(表面潤滑層)の形成方法)は、本発明に係るブロック共重合体を使用する以外は特に制限されず、公知の方法と同様にしてあるいはこれを適宜修飾して適用できる。
本発明の医療デバイス10は、体液や血液などと接触して用いるデバイスのことであり、体液や生理食塩水などの水系液体中において表面が潤滑性を有し、操作性の向上や組織粘膜の損傷の低減が可能なものである。具体的には、血管内で使用されるカテーテル、ガイドワイヤ、留置針等が挙げられるが、その他にも以下の医療デバイスが示される。
1.ブロック共重合体の作製
(ブロック共重合体1)
アジピン酸2塩化物72.3g中に50℃でトリエチレングリコール29.7gを滴下した後、50℃で3時間、塩酸を減圧除去して得られたオリゴエステル22.5gにメチルエチルケトン4.5gを加え、水酸化ナトリウム5g、31%過酸化水素6.93g、界面活性剤ジオクチルホスフェート0.44g、水120gよりなる溶液中に滴下し、−5℃で20分間反応させた。得られた生成物は、水洗、メタノール洗浄を繰り返した後、乾燥させて分子内に複数のパーオキサイド基を有するポリ過酸化物を(PPO)を得た。続いて、このPPOを重合開始剤として0.5g、疎水性単量体としてグリシジルメタクリレート(GMA)9.5gを、ベンゼンを溶媒として、65℃で2時間、減圧下で撹拌しながら重合した。反応物は、ジエチルエーテルで再沈殿して、分子内にパーオキサイド基を有するポリGMA(PPO−GMA)を得た。
ブロック共重合体1と同様にして得られたPPO−GMA0.61g(GMA 4.3mmol相当)を重合開始剤として、DMAA11.3g(114mmol)と共にクロロベンゼン中に溶解し、窒素雰囲気下で7時間、90℃に加熱することにより重合し、ブロック共重合体2を得た。
ブロック共重合体1と同様にして得られたPPO−GMA0.60g(GMA 4.2mmol相当)を重合開始剤として、DMAA10.1g(102mmol)と共にクロロベンゼン中に溶解し、窒素雰囲気下で7時間、75℃に加熱することにより重合し、ブロック共重合体3を得た。
ブロック共重合体1と同様にして得られたPPO−GMA0.65g(GMA 4.6mmol相当)を重合開始剤として、DMAA10.0g(101mmol)と共にクロロベンゼン中に溶解し、窒素雰囲気下で7時間、70℃に加熱することにより重合し、ブロック共重合体4を得た。
ブロック共重合体1と同様にして得られたPPO−GMA0.42g(GMA 3.0mmol相当)を重合開始剤として、DMAA10.0g(101mmol)と共にクロロベンゼン中に溶解し、窒素雰囲気下で7時間、75℃に加熱することにより重合し、ブロック共重合体5を得た。
ブロック共重合体1と同様にして得られたPPO−GMA0.49g(GMA 3.5mmol相当)を重合開始剤として、DMAA12.0g(121mmol)と共にクロロベンゼン中に溶解し、窒素雰囲気下で7時間、85℃に加熱することにより重合し、ブロック共重合体6を得た。
ブロック共重合体1と同様にして得られたPPO−GMA0.36g(GMA 2.5mmol相当)を重合開始剤として、DMAA10.1g(102mmol)と共にクロロベンゼン中に溶解し、窒素雰囲気下で7時間、75℃に加熱することにより重合し、ブロック共重合体7を得た。
ブロック共重合体1と同様にして得られたPPO−GMA0.24g(GMA 1.7mmol相当)を重合開始剤として、DMAA10.1g(102mmol)と共にクロロベンゼン中に溶解し、窒素雰囲気下で7時間、75℃に加熱することにより重合し、ブロック共重合体8を得た。
(実施例1:潤滑コートサンプル1)
上記のようにして得られたブロック共重合体3を3wt%の濃度になるようにDMF中に溶解し、コート液とした。ナイロン(登録商標)エラストマー(ELG5660、EMS社製)15mm×50mm×1mmのプレスシートを、上記の通り作製したコート液でディップコートした後、130℃で3時間、加熱処理することによりシート上に表面潤滑層を形成し、潤滑コートサンプル1とした。
ブロック共重合体3をブロック共重合体4に変更したこと以外は、潤滑コートサンプル1と同様にして潤滑コートサンプル2を作製した。得られた潤滑コートサンプル2について、XPSを用いて表面潤滑層の最表面に存在するGMA比率を算出した。このとき、XPSによるGMAに由来する疎水性部位の存在比率は、37mol%であった(なお、DMAAに由来する親水性部位の存在比率は、63mol%であった)。
ブロック共重合体3をブロック共重合体5に変更したこと以外は、潤滑コートサンプル1と同様にして潤滑コートサンプル3を作製した。得られた潤滑コートサンプル3について、XPSを用いて表面潤滑層の最表面に存在するGMA比率を算出した。このとき、XPSによるGMAに由来する疎水性部位の存在比率は、31mol%であった(なお、DMAAに由来する親水性部位の存在比率は、69mol%であった)。
ブロック共重合体3をブロック共重合体5に変更し、かつ、コート液をディップコートした後の加熱処理温度を80℃に変更したこと以外は潤滑コートサンプル1と同様にして潤滑コートサンプル4を作製した。得られた潤滑コートサンプル4について、XPSを用いて表面潤滑層の最表面に存在するGMA比率を算出した。このとき、XPSによるGMAに由来する疎水性部位の存在比率は、21mol%であった(なお、DMAAに由来する親水性部位の存在比率は、79mol%であった)。
ブロック共重合体3をブロック共重合体6に変更したこと以外は、潤滑コートサンプル1と同様にして潤滑コートサンプル5を作製した。得られた潤滑コートサンプル5について、XPSを用いて表面潤滑層の最表面に存在するGMA比率を算出した。このとき、XPSによるGMAに由来する疎水性部位の存在比率は、30mol%であった(なお、DMAAに由来する親水性部位の存在比率は、70mol%であった)。
ブロック共重合体3をブロック共重合体7に変更したこと以外は、潤滑コートサンプル1と同様にして潤滑コートサンプル6を作製した。得られた潤滑コートサンプル4について、XPSを用いて表面潤滑層の最表面に存在するGMA比率を算出した。このとき、XPSによるGMAに由来する疎水性部位の存在比率は、27mol%であった(なお、DMAAに由来する親水性部位の存在比率は、73mol%であった)。
ブロック共重合体3をブロック共重合体1に変更したこと以外は、潤滑コートサンプル1と同様にして潤滑コートサンプル7を作製した。得られた潤滑コートサンプル7について、XPSを用いて表面潤滑層の最表面に存在するGMA比率を算出した。このとき、XPSによるGMAに由来する疎水性部位の存在比率は、51mol%であった(なお、DMAAに由来する親水性部位の存在比率は、49mol%であった)。
ブロック共重合体3をブロック共重合体1に変更し、かつ、コート液をディップコートした後の加熱処理温度を80℃に変更したこと以外は、潤滑コートサンプル1と同様にして潤滑コートサンプル8を作製した。得られた潤滑コートサンプル8について、XPSを用いて表面潤滑層の最表面に存在するGMA比率を算出した。このとき、XPSによるGMAに由来する疎水性部位の存在比率は、29mol%であった(なお、DMAAに由来する親水性部位の存在比率は、71mol%であった)。
ブロック共重合体3をブロック共重合体2に変更したこと以外は、潤滑コートサンプル1と同様にして潤滑コートサンプル9を作製した。得られた潤滑コートサンプル9について、XPSを用いて表面潤滑層の最表面に存在するGMA比率を算出した。このとき、XPSによるGMAに由来する疎水性部位の存在比率は、36mol%であった(なお、DMAAに由来する親水性部位の存在比率は、64mol%であった)。
ブロック共重合体3をブロック共重合体8に変更したこと以外は、潤滑コートサンプル1と同様にして潤滑コートサンプル10を作製した。得られた潤滑コートサンプル10について、XPSを用いて表面潤滑層の最表面に存在するGMA比率を算出した。このとき、XPSによるGMAに由来する疎水性部位の存在比率は、16mol%であった(なお、DMAAに由来する親水性部位の存在比率は、84mol%であった)。
上記実施例1〜6及び比較例1〜4で得られた各潤滑コートサンプル(以下、単に「サンプル」とも略記する)について、下記方法にしたがって、図3に示される摩擦測定機(トリニティーラボ社製、ハンディートライボマスターTL201)20を用いて、表面潤滑層の潤滑性および耐久性を評価した。
1a 基材層コア部、
1b 基材表面層、
2 表面潤滑層、
10 医療デバイス、
12 シャーレ、
13 円柱状ポリエチレン端子、
14 荷重、
15 移動テーブル、
16 潤滑コートサンプル(サンプル)、
17 水、
20 摩擦測定機。
Claims (5)
- 基材層上に、親水性部位と反応性官能基を有する疎水性部位とからなるブロック共重合体により形成された表面潤滑層を有し、
該表面潤滑層の最表面における前記ブロック共重合体の疎水性部位の存在比率が20〜45mol%であり、かつ前記ブロック共重合体の1wt%クロロホルム溶液の粘度が30℃の温度環境下で8〜30mPa・sである、医療デバイス。 - 前記表面潤滑層の形成に用いられる前記ブロック共重合体の前記親水性部位と前記反応性官能基を有する疎水性部位との比率が20:1〜50:1の範囲である、請求項1に記載の医療デバイス。
- 前記親水性部位は、アクリル酸、メタクリル酸、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、ビニルピロリドン、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、2−メタクリロイルオキシエチル−D−グリコシド、2−メタクリロイルオキシエチル−D−マンノシド、ビニルメチルエーテル、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、1−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルアクリレート、およびポリ(エチレングリコール)メチルエーテルメタクリレートからなる群から選ばれる1種以上に由来する、請求項1または2に記載の医療デバイス。
- 前記疎水性部位は、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリルグリシジルエーテル、アクリロイルイソシアネート、アクリロイルオキシメチルイソシアネート、アクリロイルオキシエチルイソシアネート、メタクリロイルイソシアネート、メタクリロイルオキシメチルイソシアネート、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、クロトンアルデヒド、アクロレイン、およびメタクロレインからなる群から選ばれる1種以上に由来する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の医療デバイス。
- 親水性部位を含む化合物と反応性官能基を有する疎水性部位を含む化合物とを、20:1〜50:1のモル比で重合し、1wt%クロロホルム溶液の粘度が30℃の温度環境下で8〜30mPa・sであるブロック共重合体を得て、
該ブロック共重合体を含む塗布液を調製し、
該塗布液を基材層上にコートして60〜200℃の範囲で加熱処理し、最表面における
前記ブロック共重合体の疎水性部位の存在比率が20〜45mol%である表面潤滑層を
形成する、医療デバイスの製造方法。
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