SE512918C2 - Medicinsk anordning med hydrofil ytbeläggning samt förfarande för dess framställning - Google Patents

Description

20 25 30 35 512 918 2 rar, eftersom PVC uppfyller kraven, som omnämnts i den tidigare paragrafen.

I den europeiska patentansökan nr 0 O93 093 (Astra Meditec AB) beskrivs ett förfarande för framställning av en PVC-urinkateter med en hydrofil yttre ytbeläggning, som uppvisar en låg friktionskoefficient när den blöts.

Förfarandet inbegriper bildning av en hydrofil ytbelägg- ning på PVC-katetern genom att efter vartannat applicera en lösning, som innehåller 0,05-40 vikt/volym%, dvs kg/l, som innehåller (PVP), på den av en isocyanatförening, och en lösning, 0,5-50 vikt/volym% av polyvinylpyrrolidon yttre ytan av katetern, t ex genom doppning och att den hydrofila beläggningen därefter härdas vid en förhöjd temperatur, företrädesvis i närvaro av en vatteninnehål- lande gas, såsom omgivningsluft.

PVC:s lämplighet för medicinska anordningar, såsom katetrar, ifrågasätts emellertid nu på miljöbetingade grunder och vidare på grund av toxiciteten hos mjukmedlen som sätts till PVC. förfarandet enligt den europeiska patentansökan nr Beläggning av PVC-katetrar med t ex O 093 093 resulterar vidare i en anmärkningsvärd krymp- ning av PVC-katetern i längdriktningen, vanligtvis 6-7% av den ursprungliga längden, på grund av driftstempera- turerna som används vid beläggningsförfarandet. Den uppenbara nackdelen med en så avsevärd krympning är mate- rialförlusten, eftersom PVC-katetrar med längre längd än vad som slutligen krävs måste användas för att svara upp mot krympningen. Kvalitetskontroll för beläggningsförfa- randet blir dessutom mer komplicerat än vad som är idea- let på grund av den avsevärda krympningsgraden.

Det föreligger således ett behov av en medicinsk anordning, som utgör en långsträckt kropp av icke-PVC och med hydrofil ytbeläggning, för införsel i en kropps- passage, vilken anordning inte medför avsevärd krympning vid applicering av den hydrofila ytbeläggningen.

Således avser föreliggande uppfinning ett förfarande för framställning av en medicinsk anordning, som utgör en 10 15 20 25 30 35 "S12 918 3 làngsträckt kropp med hydrofil ytbeläggning för införsel i en kroppspassage, vilket förfarande omfattar stegen med att den långsträckta kroppen bildas från ett termoplast- elastmaterial valt ur gruppen, som omfattar en polyeter- segmentamid och en styrensegmentsampolymer och att den hydrofila beläggningen bildas på den långsträckta kroppen genom att en lösning, som omfattar 0,05-40 vikt/volym% av en isocyanatförening, och en lösning, som innehåller 0,5-50 vikt/volym% polyvinylpyrrolidon appliceras efter varandra på ytan av den làngsträckta kroppen och härdas vid en förhöjd temperatur.

Användningen av en polyetersegmentamid eller en styrensegmentsampolymer resulterar i en làngsträckt kropp, som inte genomgår någon avsevärd krympning i längdriktningen i jämförelse med PVC vid applicering av den hydrofila beläggningen, såväl som att en làngsträckt kropp med de normala egenskaperna, som krävs för införsel därav i en kroppspassage, tillhandahålles. Föreliggande uppfinning möjliggör således att en kateter tillhandahål- les, vilken möter upp mot de tidigare nämnda nackdelarna hos PVC-baserade katetrar, vilket i sig leder till mindre förlust av utgångsmaterial och möjligheten att använda TV-monitors för kvalitetskontroll.

Medan avsnittet för känd teknik i den tidigare europeiska patentansökan nr O 566 755 (Cordis Corp.) tillkännager att användning av en polyetersegmentamid vid framställning av medicinska anordningsrör avsedda för införsel i en kroppspassage är känd i sig, beskrivs vidare i den europeiska patentansökan nr O 566 755 att oönskad utblomning (blooming) utvecklas i sådana rör- material efter att det förvarats under en tidslängd, vilken utblomning kan störa vidhäftningen av en belägg- ning därpå, t ex en beläggning för att förbättra smörj- ningen hos röret. Lösningen till utblomningsproblemet enligt den europeiska patentansökan nr 0 566 755 är att polyetersegmentamiden blandas med en polyeteramidkompo- nent med huvudsakligen inga ester-bindningar. 10 15 20 25 35 512 918 4 När förfarandet enligt föreliggande uppfinning följs uppenbarar sig inga sådana problem vid vidhäftning av den hydrofila beläggningen på polyetersegmentamiden trots det faktum att utblomning ibland observeras efter några måna- ders förvaring. Detta kan tillräknas det sätt på vilket den hydrofila beläggningen appliceras pà den lángsträckta kroppen vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning.

Polyetersegmentamiden, som används vid föreliggande uppfinning tros ha en struktur enligt följande: H0- [-c-PA-c-o-PE-o~]n -1-1 l. ll där PA är en polyamid, PE är en polyeter och n är ett heltal större än l, vilket representerar antalet segment i de upprepande enheterna av sampolymermolekyl i molekyl- formeln för sampolymeren. Representativa polyetersegment- amidmaterial omfattar Pebax®-polymerer (Elf Atochem S.A.).

I en utföringsform av föreliggande uppfinning är styrensegmentsampolymeren en styreneten/butenstyrenseg- mentsampolymer, t ex Evoprene® G (Evode Plastics Ltd).

Applicering av isocyanatlösningen på ytan av den långsträckta kroppen resulterar i att en beläggning med icke-reagerade isocyanatgrupper bildas på ytan av den långsträckta kroppen. Applicering av polyvinylpyrrolidon- lösningen på ytan av den långsträckta kroppen resulterar därefter i att en hydrofil polyvinylpyrrolidon-polyurea- interpolymerbeläggning bildas på ytan av den långsträckta kroppen. Härdning av denna hydrofila beläggning binder isocyanatföreningarna samman för att bilda ett stabilt, icke-reaktivt nätverk, som binder det hydrofila polyvi- nylpyrrolidonet. Företrädesvis sker härdningen i närvaro av vatteninnehållande gas, t ex omgivningsluft, för att möjliggöra för isocyanatgrupperna att reagera med vattnet 10 15 20 25 30 35 512 918 5 för att ge en amin, som snabbt reagerar med andra isocya- natgrupper för att bilda en ureatvärbindning.

I en utföringsform av föreliggande uppfinning omfat- tar förfarandet vidare stegen med att lösningsmedlet för isocyanatlösningen avdunstas innan polyvinylpyrrolidon- lösningen appliceras och att lösningsmedlet för poly- vinylpyrrolidonlösningen avdunstas innan den hydrofila beläggningen härdas. Detta kan t ex göras genom lufttork- ning.

I en utföringsform av föreliggande uppfinning omfat- tar isocyanatföreningen minst två icke-reagerade isocya- natgrupper per molekyl. Isocyanatet kan väljas bland 2,4- toluendiisocyanat och 4,4'-difenylmetandiisocyanat, eller en pentamer av hexametylendiisocyanat och toluendiisocya- nat av cyanurattyp, eller trimeriserad hexametylendiiso- cyanatbiuret eller blandningar därav.

Lösningsmedlet för isocyanatföreningen är företrä- desvis ett, som inte reagerar med isocyanatgrupper. Det föredragna lösningsmedlet är metylenklorid, men det är också möjligt att använda t ex etylacetat, aceton, kloro- form, metyletylketon och etendiklorid.

Isocyanatlösningen kan företrädesvis innehålla 0,5-10 vikt/volym% av isocyanatföreningen, och kan före- trädesvis innehålla l-6 vikt/volym% av isocyanatföre- ningen. I allmänhet behöver isocyanatlösningen enbart vara i kontakt med ytan under en kort tid, t ex 5-60 sekunder.

För att öka vidhäftningen av den hydrofila belägg- ningen på ytan av den långsträckta kroppen, kan den långsträckta kroppen svällas dessförinnan i ett lämpligt lösningsmedel. Ett annat sätt är att man väljer ett lös- ningsmedel för isocyanatlösningen, vilket har en förmåga att svälla eller lösa upp den långsträckta kroppens yta, som skall beläggas.

För att förkorta de nödvändiga reaktionstiderna och härdningstiderna kan lämpliga katalysatorer för isocya- nathärdning tillsättas. Dessa katalysatorer kan lösas i 10 15 20 25 30 35 s12t91s 6 endera av isocyanatlösningen eller polyvinylpyrrolidon- lösningen, men löses företrädesvis i den senare. Olika typer av aminer är speciellt användbara t ex diaminer, men också trietendiamin. Företrädesvis används en ali- fatisk amin, som är flyktig vid torknings- och härdnings- temperaturerna, vilka används för beläggningen, och som vidare är icke-toxiska. Exempel av lämpliga aminer är N,N'-dietyletendiamin, hexametylendiamin, etendiamin, paradiaminobensen, 1,3-propandiol-para-aminobensoe- syradiester och diaminobicyklooktan.

När katalysatorn föreligger i polyvinylpyrrolidon- lösningen är lämpligen proportionerna för katalysatorn i lösningen 0,1-50 vikt% av mängden polyvinylpyrrolidon, företrädesvis 0,1-10 vikt%. Några av de ovannämnda aminerna, i synnerhet diaminerna, kan också bringas att reagera med isocyanat och därmed bidra till tvärbind- ningen av isocyanatföreningarna, som ger den önskade, starka vidhäftningen mellan den hydrofila beläggningen och polymerytan.

Polyvinylpyrrolidonet, som företrädesvis används, har en medelmolekylvikt inom intervallet 104-107, varvid den mest föredragna medelmolekylvikten är cirka 105.

Polyvinylpyrrolidon med en sådan molekylvikt är t ex kom- mersiellt tillgänglig under varumärket Kollidon® (BASF).

Exempel av lämpliga lösningsmedel för polyvinylpyrroli- don, som kan användas, är metylenklorid (föredragen), etylacetat, aceton, kloroform, metyletylketon och eten- diklorid. Proportionerna för polyvinylpyrrolidonet i lösningen är företrädesvis 0,5-10 vikt/volym% och allra helst 2-8 vikt/volym%. appliceras genom doppning, sprayning eller liknande under Polyvinylpyrrolidonet i lösningen en kort tidsperiod, t ex under 5-50 sekunder.

Härdning av beläggningen utförs företrädesvis vid en temperatur av 50-130°C i t ex en ugn under 5-300 minuter.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahàlles vidare en medicinsk anordning, som utgör en làngsträckt kropp med en hydrofil ytbeläggning för införsel i en 10 20 25 30 35 512 918 7 kroppspassage och som framställts med hjälp av förfaran- det enligt föreliggande uppfinning.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahàlles vidare en medicinsk anordning, som utgör en långsträckt kropp för införsel i en kroppspassage, varvid det lång- sträckta kroppen är gjord av en polyetersegmentamid eller en styrensegmentsampolymer och utrustad med en hydrofil yttre ytbeläggning, som bildats av ett genomträngande nätverk av polyvinylpyrrolidon och polyurea.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahàlles vidare en medicinsk anordning, som utgör en làngsträckt kropp för införsel i en kroppspassage, varvid den lång- sträckta kroppen är gjord av en polyetersegmentamid eller en styrensegmentsampolymer och är utrustad med en hydro- fil yttre ytbeläggning av polyvinylpyrrolidon, vilken har förhöjd osmolaritet.

I en utföringsform av föreliggande uppfinning inne- håller den hydrofila beläggningen en osmolaritetsökande förening, t ex ett oorganiskt salt valt bland natrium- och kaliumklorider, -jodider, -citrater och -bensoater.

Den osmolaritetsökande föreningen kan appliceras på det sätt, som beskrivits i den tidigare, europeiska patent- ansökningen nr 0 217 771.

I en utföringsform av föreliggande uppfinning är den medicinska anordningen en kateter, t ex de avsedda för urologisk användning, angioplastik- och valvuloplastik- användning eller liknande. I detta fall har polyeterseg- mentamiden eller styrensegmentsampolymeren, som valts för den långsträckta kroppen, en hårdhet inom intervallet 25-70 Sh D respektive 40 Sh A-70 Sh D. När den medicinska anordningen är en urinkateter är en hårdhet inom inter- vallet 25-45 Sh D för polyetersegmentamid och 40 Sh A-45 Sh D för styrensegmentsampolymer idealiskt, varvid större hårdhet föredras för intravaskulära katetrar.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahàlles också användning av en styrensegmentsampolymer vid framställ- 10 15 20 25 30 35 512 918 8 ning av en medicinsk anordning, som utgör en långsträckt kropp för införsel i en kroppspassage.

Föreliggande uppfinning kommer nu att illustreras, men inte begränsas, av de följande exemplen.

Exempel 1 En diisocyanat (kallad Desmodur IL) löstes i mety- lenklorid till en koncentration av 2 vikt/volym%. En urinkateter, som enbart eller huvudsakligen bildats av Pebax® (härefter betecknad som en "urin-Pebax®-kateter") med en hårdhet av 70 Sh D, doppades i denna lösning under 15 sekunder och torkades därefter vid omgivningstempera- tur under 60 sekunder. Katetern doppades sedan under l sekund i en lösning, som innehöll 6 vikt/volym% poly- vinylpyrrolidon (K90; medelmolekylvikt ~360 000), som lösts i metylenklorid. Katetern fick därefter torka vid omgivningstemperatur under 60 sekunder och härdades slut- ligen under 50 minuter vid l00°C. Katetern fick slutligen svalna till rumstemperatur och sköljdes därefter med vat- ten. Katetern hade en hal och vidhä tande yta när den var våt.

Försöket upprepades med variationer i doppningstid i isocyanatbadet inom intervallet 5 sekunder-l minut, men ingen fördel erhölls med ökad doppningstid.

Exempel 2 (kallad Desmodur IL) acetat till en koncentration av 2 vikt/volym%. En urin- En diisocyanat löstes i etyl- Pebax®-kateter med en hårdhet av 35 Sh D doppades i denna lösning under 15 sekunder och fick därefter torka vid omgivningstemperatur under 60 sekunder. Katetern doppades därefter under l sekund i en lösning, som innehöll 6 vikt/volym% polyvinylpyrrolidon (K90; medelmolekylvikt ~360 000), (50%) (50%). Katetern fick därefter torka vid omgivningstempe- ratur under 60 sekunder och härdades slutligen under 50 som var löst i etyllaktat och etylacetat minuter vid 80°C. Katetern fick slutligen svalna till rumstemperatur och sköljdes därefter i vatten. Katetern hade en hal och vidhäftande yta när den var våt. lO 15 20 30 35 512 918 9 Exempel 3 En diisocyanat (kallad Desmodur IL) löstes i mety- lenklorid (75%) och trikloreten (25%) till en koncentra- tion av 2 vikt/volym%. En urin-Pebax®-kateter med en hårdhet av 63 Sh D doppades i denna lösning under 15 sekunder och torkades därefter vid omgivningstemperatur under 60 sekunder. Katetern doppades därefter under 1 sekund i en lösning, som innehöll 6 vikt/vo1ym% poly- vinylpyrrolidon (K90; medelmolekylvikt ~360 000), som var löst i metylenklorid (75%) och trikloreten (25%). Kate- tern fick därefter torka vid omgivningstemperatur under 60 sekunder och härdades slutligen under 50 minuter vid 100°C. Katetern fick slutligen svalna till rumstemperatur och sköljdes därefter i vatten. Katetern hade en hal och vidhäftande yta när den var våt.

Exempel 4 En diisocyanat (kallad Demsodur IL) acetat till en koncentration av 2 vikt/volym%. löstes i etyl- En urin- kateter, som framställts av Evoprene® G med en hårdhet av 65 Sh A doppades i denna lösning under 15 sekunder och torkades därefter vid omgivningstemperatur under 60 sekunder. Katetern doppades därefter under 1 sekund i en lösning, som innehöll 6 vikt/volym% polyvinylpyrrolidon (K90; medelmolekylvikt ~360 000), som var löst i metylen- klorid. Katetern fick därefter torka vid omgivningstem- peratur under 60 sekunder och härdades slutligen under 50 minuter vid 100°C. Katetern fick slutligen svalna till rumstemperatur och sköljdes därefter med vatten. Katetern hade en hal och vidhäftande yta när den var våt.

Urinkatetrarna, som framställts enligt exemplen ovan, visar låg friktion, gott kinkmotstànd, god dimen- sionsstabilitet och är möjlig att steriliseras. Krympning i längdriktningen hos katetern, som ett resultat av be- läggningsförfarandet, var vidare mindre än 1% av den ursprungliga längden. Även om exemplen refererar till framställning av urinkatetrar bör man inse att föreliggande uppfinning 512 918 lO inte är begränsad till denna enda applikation, utan är lika applicerbar pà andra former av katetrar och vidare andra konstruktioner, som faller inom den breda klassen av medicinska anordningar, som har làngsträckta kroppar för införsel i en kroppspassage, t ex transuretrala anordningar för behandling av erektionsdysfunktion och sàrdränrör för införsel i kroppspassager i form av sårhàl.

Claims (24)

10 20 25 30 512 918 ll PATENTKRAV

1. l. Förfarande för framställning av en medicinsk anordning, som utgör en làngsträckt kropp med hydrofil ytbeläggning, för införsel i en kroppspassage, vilket förfarande omfattar stegen med att den långsträckta kroppen bildas av ett termoplastelastmaterial valt ur gruppen, som omfattar en polyetersegmentamid och en styrensegmentsampolymer, och att den hydrofila belägg- ningen bildas på den långsträckta kroppen genom att en lösning, som omfattar 0,05-40 vikt/volym% av en iso- cyanatförening, och en lösning, som innehåller 0,5-50 vikt/volym% polyvinylpyrrolidon, appliceras efter varandra på ytan av den långsträckta kroppen och härdas vid en förhöjd temperatur.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att isocyanatföreningen omfattar minst två icke-reagerade isocyanatgrupper per molekyl.

3. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att lösningsmedlet för isocyanatlös- ningen är ett organiskt lösningsmedel, som inte reagerar med isocyanat.

4. Förfarande enligt krav l, 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a t av att förfarandet vidare omfattar stegen med att lösningsmedlet för isocyanatlösningen avdunstas innan polyvinylpyrrolidonlösningen appliceras och att lösningsmedlet för polyvinylpyrrolidonlösningen avdunstas före härdning.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att härdning utförs i närvaro av en vatteninnehållande gas.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att härdning utförs vid en temperatur inom intervallet 50-l30°C. lO 15 20 25 30 35 512' 918 l2

7. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att styrensegmentsampolymeren är en styreneten/butenstyrensegmentsampolymer_

8. Förfarande enligt något av kraven 1-6, k ä n - n e t e c k n a t av att polyetersegmentamiden, som valts för den långsträckta kroppen, har en hårdhet inom intervallet 25-70 Sh D.

9. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a t av att styreneten/butenstyrensegmentsampolymeren, som valts för den långsträckta kroppen, har en hårdhet inom intervallet 40 Sh A-70 Sh D.

10. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att isocyanaten är vald bland 2,4-toluendiisocyanat och 4,4'-difenylmetandiisocyanat, eller en pentamer av hexametylendiisocyanat och toluendi- isocyanat av cyanurattyp, eller trimeriserad hexametylen- diisocyanatbiuret eller blandningar därav.

11. ll. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att förfarandet omfattar stegen med att en lösning, som innehåller en osmolari- tetsökande förening, appliceras på den hydrofila belägg- ningen och att lösningen, som innehåller den osmolari- tetsökande föreningen, indunstas.

12. Förfarande enligt krav ll, k ä n n e t e c k - n a t av att den osmolaritetsökande föreningen är ett oorganiskt salt valt bland natrium- och kaliumklorider, -jodider, -citrater och -bensoater.

13. Medicinsk anordning, som utgör en långsträckt kropp med hydrofil ytbeläggning för införsel i en kropps- passage och som framställts med hjälp av förfarandet enligt något av kraven l-12.

14. Medicinsk anordning, som utgör en långsträckt kropp för införsel i en kroppspassage, k ä n n e - t e c k n a d av att den làngsträckta kroppen är gjord av en polyetersegmentamid eller en styrensegmentsampoly- mer och är utrustad med en hydrofil yttre ytbeläggning, 10 15 20 25 30 35 512 918 13 som bildats av ett genomträngande nätverk av polyvinylpyrrolidon och polyurea.

15. Medicinsk anordning, som utgör en làngsträckt kropp för införsel i en kroppspassage, k ä n n e - t e c k n a d av att den långsträckta kroppen är gjord av en polyetersegmentamid eller en styrensegmentsampoly- mer och är utrustad med en hydrofil yttre ytbeläggning av polyvinylpyrrolidon med en förhöjd osmolaritet.

16. Medicinsk anordning enligt krav 14 eller 15, k ä n n e t e c k n a d av att styrensegmentsampolymeren är en styreneten/butenstyrensegmentsampolymer.

17. Medicinsk anordning enligt krav 14 eller 15, k ä n n e t e c k n a d av att den làngsträckta kroppen är bildad av en polyetersegmentamid med en hårdhet inom intervallet 25-70 Sh D.

18. Medicinsk anordning enligt krav 16, k ä n n e - t e c k n a d av att den làngsträckta kroppen är bildad av en styreneten/butenstyrensegmentsampolymeren med en hårdhet inom intervallet 40 Sh A-70 Sh D.

19. Medicinsk anordning enligt något av kraven 14-18, k ä n n e t e c k n a d av att den hydrofila beläggningen innehåller en osmolaritetsökande förening.

20. Medicinsk anordning enligt krav 19, k ä n n e - t e c k n a d av att den osmolaritetsökande föreningen är ett oorganiskt salt valt bland natrium- och kalium- klorider, -jodider, -citrater och -bensoater.

21. Medicinsk anordning enligt något av kraven 13-20, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen är en kateter.

22. Medicinsk anordning enligt krav 21, k ä n n e - t e c k n a d av att anordningen är en urinkateter.

23. Användning av en styrensegmentsampolymer vid framställning av en medicinsk anordning, som utgör en långsträckt kropp för införsel i en kroppspassage.

24. Användning enligt krav 23, k ä n n e t e c k - n a d av att styrensegmentsampolymeren är en styren- eten/butenstyrensegmentsampolymer.