WO2015029641A1 - 医療用具およびその製造方法 - Google Patents

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WO2015029641A1
WO2015029641A1 PCT/JP2014/069186 JP2014069186W WO2015029641A1 WO 2015029641 A1 WO2015029641 A1 WO 2015029641A1 JP 2014069186 W JP2014069186 W JP 2014069186W WO 2015029641 A1 WO2015029641 A1 WO 2015029641A1
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medical device
coating layer
maleic
base material
reactive functional
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PCT/JP2014/069186
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French (fr)
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弘昌 小濱
彩子 徳江
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テルモ株式会社
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    • A61L2400/18Modification of implant surfaces in order to improve biocompatibility, cell growth, fixation of biomolecules, e.g. plasma treatment

Definitions

  • the present invention relates to a medical device and a manufacturing method thereof.
  • the present invention relates to a medical device excellent in lubricity under severe conditions and a method for producing the same.
  • Medical devices such as airways, trachea, gastrointestinal tract, urethra, and blood vessels, and catheters, guidewires, and stylets that are inserted into tissues must be securely inserted to the target site without damaging the tissue. In addition, it is required to exhibit excellent lubricity to avoid damaging the mucous membrane and causing inflammation while indwelling in the tissue. .
  • a resin coating layer having lubricity is obtained by covalently bonding a water-soluble polymer such as a maleic anhydride-based polymer substance to the surface of a base material of a medical device to be inserted into a living body.
  • a water-soluble polymer such as a maleic anhydride-based polymer substance
  • Patent Document 1 After forming a coating layer of a water-soluble polymer such as a maleic anhydride-based polymer substance on a base material through a base layer, it is preferably treated with water to exhibit lubricity when wet. ing.
  • Patent Document 1 Although the medical device described in Patent Document 1 can exhibit sufficient lubricity in a normal air atmosphere, there is a problem that the lubricity is excessively lowered under severe conditions such as high temperature, low temperature, and high humidity. It was. In recent years, there is a possibility that the medical device is exposed to the severe conditions as described above, particularly in a high humidity environment, depending on the transportation process when exporting the medical device or depending on the environment of the country where the medical device is used. For this reason, there is a strong demand for maintaining and improving lubricity under severe conditions such as high temperature, low temperature, and high humidity.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a medical device having excellent lubricity under severe conditions and a method for producing the same.
  • the present inventors have found that a coating layer containing a maleic polymer material in which the proportion of carboxylate is adjusted to a predetermined range is formed on the base material of a medical device.
  • the present invention was completed by finding that the above-mentioned problems can be solved by forming the film.
  • the object is a medical device to be inserted into a living body in which a resin coating layer containing a maleic polymer material is provided on the surface of a substrate, wherein the resin coating layer is formed of the maleic polymer. It is formed by covalently bonding a substance to a reactive functional group present on at least the surface of the base material constituting the medical device, and the maleic polymer material is measured by infrared spectroscopy (IR method). The ratio of the peak height of the carboxylic acid salt to the total peak height of the carboxylic acid ester and the carboxylic acid is 1.2 to 1.7.
  • the object is to treat a base material constituting a medical device with a solution containing a compound having a reactive functional group, thereby forming a base layer having the reactive functional group on at least the surface of the base material;
  • a base material on which an underlayer is formed is treated with a maleic acid-based polymer substance, and the reactive functional group and the maleic acid-based polymer substance are covalently bonded to each other, and a maleic acid-based polymer is formed on the underlayer.
  • the base material on which the base layer and the resin coating layer are formed is subjected to an alkali treatment, and the alkali treatment includes forming the base layer and the resin coating layer.
  • This can also be achieved by the method for producing a medical device of the present invention, which is performed by immersing the substrate in an alkaline solution having a pH of 9.5 or more at 25 to 70 ° C. for 0.1 to 20 hours.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of a surface lubricity evaluation test apparatus (friction measuring machine).
  • 1 is water
  • 2 is a petri dish
  • 3 is a medical device (sample)
  • 4 is a cylindrical butyl rubber terminal
  • 5 is a load
  • 6 is a moving table
  • 10 is a friction measuring machine, Each is shown. It is a graph which shows the evaluation result of surface lubricity.
  • the present invention is a medical device to be inserted into a living body in which a resin coating layer containing maleic polymer material (hereinafter also simply referred to as “coating layer”) is provided on the surface of a base material, the resin coating The layer is formed by covalently bonding the maleic polymer material with a reactive functional group present on at least the surface of the base material constituting the medical device.
  • a resin coating layer containing maleic polymer material hereinafter also simply referred to as “coating layer”
  • the ratio of the peak height of the carboxylate salt to the total peak height of the carboxylic acid ester and carboxylic acid when measured by spectroscopy (IR method) hereinafter also referred to simply as “peak height ratio” or “IR ratio”) ) Is 1.2 to 1.7.
  • the present invention is characterized in that a coating layer containing a maleic polymer material in which the carboxylate ratio is adjusted to the predetermined range is provided (formed) on the substrate surface.
  • a coating layer containing a maleic polymer material in which the carboxylate ratio is adjusted to the predetermined range is provided (formed) on the substrate surface.
  • a carboxylate salt for example, an alkali metal salt of a carboxyl group
  • the maleic polymer material constituting the coating layer usually has a large amount of maleic acid polymer carboxylate (for example, alkali metal salt of carboxyl group) (the peak height ratio is large). ), The swelling property (lubricity) when wet is high.
  • the coating layer according to the present invention has a sufficient amount of carboxylate (for example, an alkali metal salt of a carboxyl group) even after being subjected to severe conditions such as high temperature, low temperature, and high humidity.
  • the medical device of the present invention can suppress / prevent deterioration of lubricity under severe conditions, and can maintain / exhibit excellent lubricity when wet. Therefore, the medical device of the present invention can maintain and exhibit excellent lubricity even when it is transported or affected by the harsh environment of the country where it is used.
  • X to Y indicating a range means “X or more and Y or less”, “weight” and “mass”, “weight%” and “mass%”, “part by weight” and “weight part”. “Part by mass” is treated as a synonym. Unless otherwise specified, measurements such as operation and physical properties are performed under conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) / Relative humidity 40 to 50%.
  • the medical device of the present invention is a medical device to be inserted into a living body in which a resin coating layer containing a maleic polymer material is formed on the surface of a base material (part) to be inserted into the living body.
  • the medical device may be used for any application, but it is preferable that the medical device is used in contact with body fluid or blood in consideration of the effect of imparting lubricity due to contact with body fluid or blood.
  • catheters inserted or placed in blood vessels such as indwelling needles, IVH catheters, thermodilution catheters, angiographic catheters, vasodilator catheters (eg, PCTA catheters), dilators or introducers.
  • catheters inserted or placed in the digestive organs orally or nasally such as gastrointestinal catheters, nutritional catheters, tube feeding (ED) tubes; oxygen Catheter, oxygen cannula, endotracheal tube and cuff, tracheostomy tube and cuff, intratracheal suction catheter and other catheters that are inserted or placed in the trachea or intratracheally; urethral catheter, lead Urine catheter, urethral balloon catheter Catheters inserted or placed in the urethra or ureter such as catheters and balloons; catheters inserted or placed in various body cavities, organs, tissues such as suction catheter, drainage catheter, rectal catheter; artificial trachea, artificial bronchus ; Medical devices for extracorporeal circulation treatment (artificial lung, artificial heart, artificial kidney, etc.) and their circuits; low during insertion, sliding or indwelling on the outer surface of various intravascular insertion endoscopes Examples include medical devices that require
  • the body fluid / blood contact surface of catheters, guide wires, and indwelling needles used in biological lumens such as blood vessels and ureters It is preferable to provide a coating layer according to the present invention.
  • the resin coating layer (coating layer) according to the present invention exhibits surface lubricity in aqueous liquids such as body fluids, blood, and physiological saline, so that medical devices such as catheters and guide wires can be easily placed in living body lumens. Operability can be improved, such as being insertable. Further, the resin coating layer (coating layer) according to the present invention can reduce the damage of the tissue mucous membrane during the above operation.
  • the resin coating layer is formed by covalently bonding a maleic polymer material with a reactive functional group present on at least the surface of the base material constituting the medical device.
  • a maleic polymer material with a reactive functional group present on at least the surface of the base material constituting the medical device.
  • base materials in medical devices such as catheters, guide wires, and indwelling needles that are used, it is not always necessary that all surfaces (the entire surface) of these medical devices (base materials) have lubricity, and at least body fluid and blood It is only necessary that the coating layer be formed only on the surface portion (in some cases or in all cases) in contact. For this reason, this invention includes the case where only a part of surface of the base material which comprises a medical device, or the inside of a base material has lubricity. Further, the maleic polymer material can exhibit high wet lubricity and durability.
  • peak height ratio is less than 1.2, it is excellent in a normal air atmosphere, for example, under conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) / Relative humidity of 40 to 50% (normal conditions).
  • the amount (ratio) of carboxylate of maleic polymer is reduced under severe conditions such as high temperature, low temperature, and high humidity. I can't show it.
  • the peak height ratio exceeds 1.7, an excessive amount of carboxylate is present in the coating layer, and the coating layer formed of the maleic polymer material is used for the purpose of adjusting the peak height ratio.
  • the peak height ratio is 1.2 to 1.6.
  • it is 1.2 to 1.5.
  • the resin coating layer of the medical device was measured by the attenuated total reflection (ATR method) while being in a dry state, and the absorbance A (near 1710 cm ⁇ 1 (Kaiser)) of the carboxylic acid ester and carboxylic acid and the carboxylic acid absorbance B salt (1570 cm -1 (Kayser) around), respectively, the baseline (1800 cm -1 (Kayser)) is measured with respect to.
  • the peak height ratio (IR ratio) is calculated by the following formula.
  • the maleic polymer material used for the resin coating layer has a structural unit derived from maleic acid, a salt thereof or an ester thereof, a homopolymer or a structure derived from the above structural unit and other monomers It may have any structure such as a copolymer composed of units.
  • the structural unit derived from maleic acid, a salt thereof or an ester thereof has the following formulas (a), (a ′) and (a ′′):
  • X represents an alkali metal or an alkaline earth metal.
  • the alkali metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium.
  • the alkaline earth metal include magnesium, calcium, strontium, and barium.
  • X is sodium, potassium, magnesium or calcium, more preferably sodium or calcium, and particularly preferably sodium.
  • R is a linear or branched alkyl group having 1 to 24 carbon atoms.
  • examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, Hexyl, isohexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, 2-ethylhexyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, Examples include an eicosyl group, a heneicosyl group, and a docosyl group.
  • R is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, A linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferred.
  • One of the structural units may be present alone, or two or more of the structural units may be present in a mixed form.
  • the maleic polymer material preferably has a structural unit of the formula (a ′) and / or a structural unit of the formula (a ′′), and the structural unit of the formula (a ′) and the formula ( It is more preferable to have a structural unit a ′′).
  • the composition of the structural unit of the above formula (a), the structural unit of the formula (a ′), and the structural unit of the formula (a ′′) has a peak height ratio of 1.2 to 1.m.
  • the composition may be 7 and is appropriately determined depending on the peak height ratio.
  • methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, acrylic acid, methacrylic acid, N-methylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, acrylamide, acryloylmorpholine, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, vinylpyrrolidone examples thereof include 2-methacryloyloxyethylphosphorylcholine, 2-methacryloyloxyethyl-D-glycoside, 2-methacryloyloxyethyl-D-mannoside, vinyl methyl ether, hydroxyethyl methacrylate and the like.
  • the maleic polymer material is preferably an alkyl vinyl ether-maleic acid ester copolymer, and the above formula (a ′) and / or (a ′′) (particularly, the above formulas (a ′) and (a )))-Derived structural units derived from maleate and the following formula (b):
  • alkyl vinyl ether-maleic acid ester copolymer composed of structural units derived from alkyl vinyl ether.
  • the substituent R ′ in the structural unit derived from alkyl vinyl ether is a linear or branched alkyl group having 1 to 24 carbon atoms.
  • the “alkyl group” has the same definition as the alkyl group related to the substituent R in the structural unit derived from the maleate ester, and thus the description thereof is omitted here.
  • R ′ is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • each structural unit may be in a block shape or a random shape.
  • each structural unit (monomer forming each structural unit) in the case where the maleic polymer is a copolymer is not particularly limited, and a desired effect (for example, under normal conditions) In consideration of the lubricity when wet and the lubricity when wet under harsh conditions and the maintenance of lubrication thereof), it is appropriately selected.
  • the maleic polymer material is composed of 20 to 80 mol% of maleic acid, a structural unit derived from a salt or ester thereof, and a structural unit derived from 80 to 20 mol% of another monomer.
  • the maleic polymer is composed of 40 to 60 mol% of a structural unit derived from alkyl vinyl ether and 60 to 40 mol% of a structural unit derived from maleic ester (a structural unit derived from alkyl vinyl ether and a structural unit derived from maleic ester. It is preferable that the alkyl vinyl ether-maleic acid ester copolymer be composed of 100 mol%.
  • the maleic polymer material may have an insolubilized form as long as it has a degree of freedom in the molecular chain and can take a water-containing form.
  • the form is not particularly limited as long as it has a degree of freedom in the molecular chain and can take a water-containing form. Specifically, amidated products, anhydrides, halides, etherified products, hydrolysates, acetalized products, formalized products, alkylated products obtained by condensation, addition, substitution, oxidation, reduction reaction, etc.
  • the molecular weight of the maleic polymer is not particularly limited, and the desired effect (for example, lubricity when wet under normal conditions, lubricity when wet under severe conditions, lubricity maintenance) ) Is selected as appropriate.
  • the weight average molecular weight of the maleic polymer material is preferably 10,000 to 7 million, more preferably 100,000 to 5 million.
  • the molecular weight (weight average molecular weight) of the maleic polymer is measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance and tetrahydrofuran (THF) as a mobile phase. .
  • the molecular weight of the maleic acid polymer substance can also be calculated from the type of repeating unit and the number of repeating units.
  • the maleic polymer material forms a coating layer on the substrate by covalently bonding at least a reactive functional group present on the substrate surface.
  • This coating layer can exhibit continuous lubricity without dissolving in an aqueous liquid such as body fluid or blood.
  • the reactive functional group may be present at least on the surface of the substrate. Thereby, it can couple
  • the reactive functional group is not particularly limited as long as it reacts with a maleic polymer substance to form a covalent bond.
  • Specific examples include a diazonium group, an azide group, an isocyanate group, an acid chloride group, an acid anhydride group, an imino carbonate group, an amino group, a carboxyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, a peroxide group, and an aldehyde group.
  • the reactive functional group is preferably an isocyanate group, an amino group, an aldehyde group or an epoxy group.
  • the reactive functional groups may be used alone or in combination of two or more.
  • the form of introduction of the reactive functional group is not particularly limited. Specifically, (i) a form using a base material (reactive functional group-containing base material) having at least a reactive functional group on the surface; (ii) a base material previously introduced with at least a reactive functional group on the surface Any form may be used, such as a form to be used; and (iii) a form in which another layer (underlayer) having a reactive functional group is formed on a substrate. Among these, considering the degree of freedom in selecting a base material, the form (iii) is preferable. In the form (iii), the base material constituting the medical device is treated with a solution of a compound having a reactive functional group. Thus, it is more preferable to form an underlayer having a reactive functional group on at least the surface of the substrate.
  • a substrate formed of polyurethane, polyamide or the like is suitably used as the reactive functional group-containing substrate.
  • a method of performing ionized gas plasma irradiation on the substrate surface can be suitably used.
  • the ionized gas plasma irradiation may be performed under any conditions, but it is preferable to irradiate ionized gas plasma containing oxygen or nitrogen.
  • the substrate surface is modified and activated, and functional groups such as carboxyl groups, hydroxyl groups, and peroxide groups are introduced into the substrate surface.
  • the content of oxygen in the ionized gas is not particularly limited as long as it has an effect as described above.
  • the substrate surface is modified and activated, and functional groups such as a carboxyl group, a hydroxyl group, a peroxide group, and an amino group are formed on the substrate surface. Is introduced.
  • the content of nitrogen in the ionized gas is not particularly limited as long as it has the above-described effects.
  • the form (iii) can be applied particularly suitably when a substrate that does not contain a reactive functional group is used as a base material that constitutes the outer wall and inner wall of various medical devices. That is, it is treated with a compound having a reactive functional group, the reactive functional group is present on the substrate, and a maleic polymer material is covalently bonded thereon.
  • the compound having the reactive functional group is not particularly limited as long as it has the reactive functional group.
  • a compound having an isocyanate group as a reactive functional group ethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylene diisocyanate, toluene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthalene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, phenylene
  • MDI 4,4′-diphenylmethane diisocyanate
  • naphthalene diisocyanate diphenylmethane diisocyanate
  • phenylene examples thereof include polyisocyanates such as diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, tolphenylmethane triisocyanate, and toluene isocyanate, and adducts (adducts)
  • Examples of the compound having an amino group as a reactive functional group include ethylenediamine, trimethylenediamine, 1,2-diaminopropane, tetramethylenediamine, 1,3-diaminobutane, 2,3-diaminobutane, pentamethylenediamine, 2, 4-diaminopentane, hexamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylenediamine, dedocamethylenediamine, tridecamethylenediamine, octadecamethylenediacin, N, N-dimethylethylenediamine, N , N-diethyltrimethylenediamine, N, N-dimethyltrimethylenediamine, N, N-dibutyltrimethylenediamine, N, N, N′-triethylethylenediamine, N-methyltrimethylenediamine, NN— Methyl-p-phenylened
  • alkyleneimine polymer obtained by ring-opening polymerization of an alkyleneimine such as ethyleneimine or propyleneimine [encyclopidia of polymer Science and Technology, Volume 1, p. 734], and polyamines such as high molecular weight polyamines such as polyvinylamine and polylysine.
  • Examples of the compound having an aldehyde group as a reactive functional group include glutaraldehyde, terephthalaldehyde, isophthalaldehyde, dialdehyde, starch, galoxal, malonaldehyde, succinic acid aldehyde, adipaldehyde, pimelindialdehyde, suberindialdehyde, malein.
  • Examples include aldehydes and polyaldehydes such as 2-pentene-1,5-dialdehyde.
  • Examples of the compound having an epoxy group as a reactive functional group include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene diglycidyl ether, hexanediol diglycidyl ether, trimethylol propane triglycidyl ether. And polyepoxides.
  • the base material used in the present embodiment may be composed of any material, and the material is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type of medical device provided with a coating layer on the surface.
  • examples of the material constituting (forming) the base material include metal materials, polymer materials, glass, and ceramics.
  • the entire base material (all) is composed (formed) of any of the above materials, or other than the surface of the base material core portion configured (formed) of any of the above materials. Any of the above materials may be coated (coated) by an appropriate method to form (form) a substrate surface layer.
  • a metal material is coated on the surface of a base material core portion formed of a resin material or the like by a suitable method (a conventionally known method such as plating, metal vapor deposition, sputtering, etc.)
  • a material made of a material surface layer; a polymer material that is more flexible than a reinforcing material such as a metal material is suitable for the surface of the base material core portion formed of a hard reinforcing material such as a metal material or a ceramic material.
  • the base material core portion may be a multilayer structure in which different materials are laminated in multiple layers, or a structure (composite) in which members formed of different materials for each part of the medical device are connected.
  • another middle layer may be formed between the base material core portion and the base material surface layer.
  • the compound having the reactive functional group may be included in the substrate surface layer.
  • the substrate surface layer may be a multilayer structure in which different materials are laminated in multiple layers, or a structure (composite) in which members formed of different materials are connected to each part of the medical device. .
  • the metal material is not particularly limited, and metal materials generally used for medical devices such as catheters, guide wires, and indwelling needles are used.
  • various stainless steels such as SUS304, SUS316, SUS316L, SUS420J2, and SUS630, gold, platinum, silver, copper, nickel, cobalt, titanium, iron, aluminum, tin, or nickel-titanium (Ni-Ti) ) Alloys, nickel-cobalt (Ni—Co) alloys, cobalt-chromium (Co—Cr) alloys, various alloys such as zinc-tungsten (Zn—W) alloys, and the like.
  • metal material optimal as base materials, such as a catheter, a guide wire, an indwelling needle which is a use application, for the said metal material.
  • the polymer material is not particularly limited, and is generally used for medical devices such as catheters, guide wires, and indwelling needles. Is used.
  • a polyolefin resin such as a polyamide resin, a linear low density polyethylene (LLDPE), a low density polyethylene (LDPE), a high density polyethylene (HDPE), or a polypropylene resin, a modified polyolefin resin, an epoxy resin, Urethane resin (polyurethane), diallyl phthalate resin (allyl resin), polycarbonate resin, fluorine resin, amino resin (urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin), polyester resin, styrene resin, polyacetal resin, vinyl acetate resin, phenol resin, chloride Vinyl resin (polyvinyl chloride), silicone resin (silicon resin), polyether resin, polyimide resin, polystyrene, polyacrylic ester, polymethacrylic ester, polyacrylon
  • polymeric material optimal as base materials, such as a catheter, a guide wire, and an indwelling needle which are use uses as the said polymeric material.
  • the shape of the base material is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the use mode such as a sheet shape, a linear shape (wire), and a tubular shape.
  • the medical device of this invention should just be provided with the coating layer for providing lubricity to the base-material surface, and the manufacturing method in particular is not restrict
  • the medical device of the present invention introduces a reactive functional group onto the surface of the substrate and then treats it with a maleic polymer material to share the reactive functional group and the maleic polymer material. After forming the coating layer by bonding, the ratio of carboxylate in the maleic polymer material is adjusted so that the peak height ratio is 1.2 to 1.7. preferable.
  • the reactive functional group is preferably introduced to the surface of the base material by forming another layer (underlayer) having the reactive functional group on the base material.
  • the base material constituting the medical device is treated with a solution containing a compound having a functional group to form an underlayer having a reactive functional group on at least the surface of the base material, thereby being introduced onto the base material surface. It is more preferable.
  • the coating layer containing the maleic polymer material is obtained by treating the substrate having the underlayer with the maleic polymer material to covalently bond the reactive functional group and the maleic polymer material. It is preferable to form on the underlayer.
  • the ratio (peak height ratio) of the carboxylate in the maleic polymer material is preferably adjusted by alkali treatment of the coating layer formed as described above.
  • the alkali treatment conditions are not particularly limited as long as the peak height ratio (carboxylate ratio) in the maleic polymer material is 1.2 to 1.7.
  • the base material on which the base layer and the resin coating layer are formed is preferably immersed in an alkaline solution having a pH of 9.5 or more at 25 to 70 ° C. for 0.1 to 20 hours.
  • the medical device of the present invention forms a base layer in which a reactive functional group exists on at least the surface of the base material by treating the base material constituting the medical device with a solution containing a compound having a reactive functional group. [Step (1)]; The base material on which the underlayer is formed is treated with a maleic acid-based polymer material to covalently bond the reactive functional group and the maleic acid-based polymer material.
  • the resin coating layer containing the molecular substance After forming the resin coating layer containing the molecular substance [step (2)]; It is manufactured by performing an alkali treatment on the substrate on which the base layer and the resin coating layer are formed [Step (3)]
  • the alkali treatment may be performed by immersing the substrate on which the base layer and the resin coating layer are formed in an alkali solution having a pH of 9.5 or more at 25 to 70 ° C. for 0.1 to 20 hours. preferable.
  • an alkali solution having a pH of 9.5 or more at 25 to 70 ° C. for 0.1 to 20 hours.
  • a preferable method for producing the medical device of the present invention will be described in detail.
  • this invention is not limited to the following form.
  • Process (1) the base material constituting the medical device is treated with a solution (coating solution) containing a compound having a reactive functional group to form a base layer in which the reactive functional group exists on at least the surface of the base material. .
  • the processing method of the base material (base material) which comprises the medical device by the solution containing the compound which has a reactive functional group is not restrict
  • coating the solution containing the compound which has a reactive functional group to a base material is mentioned.
  • a conventionally well-known method can be applied.
  • the concentration of the compound having a reactive functional group in the coating solution is particularly limited as long as the compound having the reactive functional group is present in an amount capable of covalently bonding to a sufficient amount of the maleic polymer material in the next step (2). Not.
  • the concentration of the compound having a reactive functional group in the coating solution is:
  • the content is preferably 0.5 to 10% by weight, and more preferably 2 to 5% by weight.
  • the solvent for preparing the coating solution is not particularly limited as long as it can dissolve a compound having a reactive functional group, and can be appropriately selected depending on the type of the compound having a reactive functional group to be used.
  • ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ester solvents such as butyl acetate, ethyl acetate, carbitol acetate, butyl carbitol acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl ether, tetrahydrofuran, etc.
  • Ether solvents alkane solvents such as butane and hexane, aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene, halogen solvents such as dichloroethane, chloroform and methylene chloride, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and ethylene glycol A solvent etc. are mentioned.
  • the said solvent may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
  • the above solvent is used when the base material is made of a polymer material (resin) or when a layer made of a polymer material (base material surface layer) is formed in advance on the surface of the base material as described in detail below. Can dissolve or swell them to improve the adhesion strength of the coating layer and maintain the lubricity (under normal conditions and severe conditions) for a longer period of time.
  • the coating solution may contain an additive other than the compound having a reactive functional group.
  • the other additive is not particularly limited, and examples thereof include a polymer material and a drug.
  • the polymer material the polymer material exemplified by the material constituting (forming) the base material can be exemplified similarly.
  • polyvinyl chloride, a polyurethane resin, a polyamide resin, and a polyester resin are preferable in consideration of ease of formation of the underlayer.
  • the drug can be appropriately selected depending on the indwelling site of the medical device, the disease to be applied, and the like.
  • the concentration of the other additive in the coating solution is not particularly limited, but it is preferably 0.5 to 15% by weight in view of ease of formation of the underlayer, and 2 to 10% by weight. More preferably.
  • the treatment conditions of the substrate with the coating solution are not particularly limited as long as the reactive functional group can be introduced onto the desired surface of the substrate.
  • the substrate is preferably applied with a coating solution at 0 to 50 ° C. for 1 second to 48 hours.
  • a layer made of a polymer material (base material surface layer) on the base material surface in advance before forming the underlayer.
  • a base material and a base layer can be stuck more firmly, and the adhesion strength of a coating layer can be improved.
  • the type of the polymer material is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type of the base material.
  • examples of the polymer material include the polymer materials exemplified as the material constituting (forming) the base material.
  • the thickness of the layer made of the polymer material is not particularly limited, but considering the lubricity sustaining effect, the adhesion with the underlayer, etc.
  • the thickness is preferably 1 to 70 ⁇ m, more preferably 5 to 50 ⁇ m.
  • the coating film is dried to form a base layer on the base material.
  • the drying conditions are not particularly limited as long as the underlayer can be formed.
  • the drying temperature is preferably about room temperature (25 ° C.) to about 80 ° C.
  • the drying time is preferably about 5 minutes to 48 hours.
  • Step (2) the base material (base material / underlayer) having the underlayer obtained in the above step (1) is treated with a maleic acid-based polymer material, and a reactive functional group and a maleic acid-based polymer material are treated. And a resin coating layer containing a maleic acid polymer material is formed on the underlayer.
  • the method of treating the substrate / underlayer with the maleic polymer material is not particularly limited, but a method of applying a solution containing the maleic polymer material (coating layer forming solution) to the substrate can be used.
  • a solution containing the maleic polymer material coating layer forming solution
  • dip coating spraying, spin coating, dripping, doctor blade, brush coating, roll coater, air knife coating, curtain coating, wire bar coating, gravure coating, mixed solution impregnation sponge coating
  • concentration of the maleic polymer material in the coating layer forming solution is not particularly limited as long as the coating layer can be formed with a sufficient amount of the maleic polymer material.
  • the concentration of the maleic polymer material in the coating layer forming solution is preferably 0.1 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight. It is more preferable that With such a concentration, the medical device (coating layer) can exhibit excellent lubricity when wet under normal conditions, lubricity when wet under severe conditions, and lubricity maintenance.
  • the solvent for preparing the coating layer forming solution is not particularly limited as long as it can dissolve the maleic polymer material, and can be appropriately selected depending on the type of the maleic polymer material to be used. Specifically, a solvent similar to the solvent described in the above step (1) can be used. Of these, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran (THF), acetone and the like are preferable. These solvents have little or no reaction with the reactive functional groups present in the substrate / underlayer, and have appropriate solubility and swelling with respect to the substrate / underlayer. In addition, the said solvent may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
  • the coating layer forming solution may contain an additive other than the maleic polymer material.
  • the other additive is not particularly limited, and examples thereof include a polymer material and a drug.
  • the polymer material the polymer material exemplified by the material constituting (forming) the base material can be exemplified similarly.
  • the drug can be appropriately selected depending on the indwelling site of the medical device, the disease to be applied, and the like.
  • the concentration of the other additive in the coating layer forming solution is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 15% by weight in view of the ease of forming the coating layer and the like, and is preferably 2 to 10% by weight. % Is more preferable.
  • the treatment conditions of the base material / underlayer with the coating layer forming solution are not particularly limited as long as a suitable amount of a coating layer of maleic polymer material can be formed on the base material / underlayer.
  • the base material / undercoat layer is preferably applied with a coating layer forming solution at 0 to 80 ° C. for 1 second to 48 hours, more preferably at 10 to 30 ° C. for 1 second to 1 hour.
  • the coating film is dried to form the coating layer on the substrate / underlayer.
  • the drying conditions are not particularly limited as long as the coating layer can be formed.
  • the drying temperature is preferably about room temperature (25 ° C.) to about 80 ° C.
  • the drying temperature is preferably about 5 minutes to 48 hours.
  • the base material having the base layer and the resin coating layer obtained in the above step (2) is subjected to alkali treatment.
  • the alkali treatment may be performed by immersing the base material having the base layer and the resin coating layer in an alkali solution having a pH of 9.5 or more at 25 to 70 ° C. for 0.1 to 20 hours. preferable.
  • the carboxyl group (—COOH) and the ester moiety (—COOR) in the maleic polymer material in the coating layer are converted into a carboxylate (—COOX) by the following reaction, so that The proportion of acid salt (peak height) is adjusted to 1.2-1.7.
  • the substituents “R” and “R ′” have the same definitions as the substituent “R” in the above formula (a) and the substituent “R ′” in the above formula (b), respectively. is there.
  • the substituent “X” represents an alkali metal or an alkaline earth metal.
  • the alkali metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium.
  • the alkaline earth metal include magnesium, calcium, strontium, and barium.
  • X is sodium, potassium, magnesium or calcium, more preferably sodium or calcium, and particularly preferably sodium.
  • the alkali used for preparing the alkaline solution is not particularly limited, and is sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium hydroxide, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, water.
  • Examples include lithium oxide, sodium, and ammonia.
  • sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, and calcium hydroxide are preferable, sodium hydroxide, sodium carbonate, and calcium hydroxide are more preferable, and sodium hydroxide is particularly preferable.
  • the said alkali may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
  • the solvent for dissolving the alkali is not particularly limited, but alcohols such as water, methanol, ethanol, isopropanol and ethylene glycol, ethers such as tetrahydrofuran and butyl ether, aromatics such as benzene and toluene, N Amides such as N-dimethylformamide (DMF). Of these, water is particularly preferred. That is, the alkaline solution having a pH of 9.5 or higher is particularly preferably an aqueous sodium hydroxide solution. In addition, the said solvent may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
  • alcohols such as water, methanol, ethanol, isopropanol and ethylene glycol
  • ethers such as tetrahydrofuran and butyl ether
  • aromatics such as benzene and toluene
  • N Amides such as N-dimethylformamide (DMF).
  • water is particularly preferred. That is, the alkaline solution having
  • the pH of the alkaline solution is preferably 9.5 or more (upper limit: 14).
  • the carboxyl group (—COOH) is in the form of a salt (—COOX), but a sufficient amount of the ester moiety (—COOR) is the salt (—COOX).
  • the pH of the alkaline solution is more preferably 10 to 13.5, and particularly preferably 12 to 13.
  • the alkali solution may contain other components in addition to the alkali.
  • examples of other components include sodium chloride, sodium bromide, potassium chloride, potassium bromide, lithium chloride, lithium bromide, ice, and sucrose.
  • Sodium chloride is preferred.
  • the preferred concentration of the other components is not particularly limited, but is such an amount that the concentration in the alkaline solution is preferably 0.01 to 500 mmol / L.
  • the immersion temperature of the base material having the base layer and the resin coating layer in the alkaline solution is preferably 25 to 70 ° C.
  • the immersion temperature means the temperature of the alkaline solution.
  • the immersion temperature is less than 25 ° C.
  • the carboxyl group (—COOH) is in the form of a salt (—COOX)
  • a sufficient amount of the ester moiety (—COOR) is not in the form of a salt (—COOX).
  • the immersion temperature exceeds 70 ° C., it is difficult to adjust the peak height, which is not preferable.
  • the immersion temperature is more preferably 30 to 65 ° C., and particularly preferably 40 to 60 ° C.
  • the immersion time of the base material having the base layer and the resin coating layer in the alkaline solution is preferably 0.1 to 20 hours.
  • the immersion time is less than 0.1 hour, the carboxyl group (—COOH) is in the form of a salt (—COOX), but a sufficient amount of the ester moiety (—COOR) is not in the form of a salt (—COOX).
  • the peak height cannot be 1.2 or more (see Comparative Example 1 below).
  • the immersion time exceeds 20 hours, the resin coating layer may be peeled off, which is not preferable (see Comparative Example 2 below).
  • the immersion time is more preferably 0.5 to 14 hours, and particularly preferably 1 to 14 hours.
  • the cleaning conditions are not particularly limited.
  • the cleaning liquid that can be used in the cleaning process includes water, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and ethylene glycol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate, halides such as chloroform, butane, hexane, and the like.
  • alkanes such as tetrahydrofuran and butyl ether, aromatics such as benzene and toluene, and amides such as N, N-dimethylformamide (DMF).
  • cleaning liquid may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types. Of these, water is preferred.
  • the cleaning liquid does not contain impurities, particularly calcium.
  • a salt particularly sodium
  • the form may become unstable.
  • by washing the base material after the alkali treatment with a cleaning solution that does not contain impurities (especially calcium) in this way it is possible to more effectively suppress and prevent a decrease in swelling property, particularly swelling property under severe conditions. .
  • the lower the calcium concentration in the cleaning liquid the better.
  • the calcium concentration (Ca conversion) in the cleaning liquid is less than 20 mg / L (lower limit: 0 mg / L).
  • the base material after the alkali treatment it is preferable to wash the base material after the alkali treatment with a washing liquid having a calcium concentration (Ca conversion) of less than 20 mg / L. More preferably, the calcium concentration (calculated as Ca) in the cleaning solution is 0 to 10 mg / L.
  • a washing liquid having a calcium concentration 0 to 10 mg / L.
  • the calcium concentration (Ca conversion) in the cleaning liquid can be measured by a known method.
  • the calcium concentration (Ca conversion) in the cleaning solution means a value measured using a high-frequency inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP emission spectrometer ICPS-8000 manufactured by Shimadzu Corporation).
  • Such a cleaning solution having a low calcium concentration is not particularly limited, and examples thereof include distilled water, ion exchange water, reverse osmosis (RO) water, pure water, ultrapure water, and soft water.
  • distilled water ion exchange water, reverse osmosis (RO) water, pure water, ultrapure water, and soft water.
  • RO reverse osmosis
  • the washing temperature is preferably 0 to 70 ° C., more preferably 20 to 65 ° C.
  • the washing time is preferably 0.1 to 120 minutes, more preferably 0.5 to 30 minutes. Under such conditions, the alkaline solution can be sufficiently removed, so that a desired peak height can be achieved and maintained.
  • the alkali treatment or washing step may be performed again to convert to a carboxylate and adjust the peak height.
  • washing may be carried out with an aqueous acid solution such as hydrochloric acid, sulfuric acid, citric acid or the like.
  • the base material having the base layer and the resin coating layer is dried.
  • the drying conditions are not particularly limited as long as the substrate, the base layer, and the resin coating layer after the alkali treatment or the cleaning step can be sufficiently dried.
  • the drying temperature is preferably about room temperature (25 ° C.) to about 80 ° C.
  • the drying temperature is preferably about 5 minutes to 48 hours.
  • the maleic polymer having a peak height ratio of 1.2 to 1.7 is covalently bonded to the reactive functional group, and the coating layer is inserted into the living body. Formed on the surface of the substrate.
  • non-lubricating treatment may be performed on a portion of the medical device of the present invention that is not inserted into the living body.
  • the non-lubricating treatment is not particularly limited, but for example, a method using an isocyanate compound described in JP-A-4-144567 can be suitably used.
  • the isocyanate compound is considered to be non-lubricated by grafting to a maleic polymer material or partially crosslinking it.
  • the medical device obtained as described above has a sufficient amount of carboxylate (carboxyl metal salt). For this reason, even if a part of the metal salt of the carboxyl group is converted to a carboxyl group (—COOH) under severe conditions (especially high humidity conditions), a sufficient amount of the carboxylate (metal salt of the carboxyl group) Remains in the coating layer. Therefore, the coating layer according to the present invention can maintain and exhibit excellent lubricity without deteriorating lubricity when wet even under severe conditions such as high temperature, low temperature, and high humidity. Therefore, the medical device of the present invention can maintain and exhibit excellent lubricity even when it is transported or affected by the harsh environment of the country where it is used.
  • PVC polyvinyl chloride
  • MDI 4,4′-diphenylmethane diisocyanate
  • THF tetrahydrofuran
  • the device was washed with distilled water (calcium concentration: 0 mg / L) for 1 minute and dried at room temperature (25 ° C.) for 24 hours to obtain a medical device (1).
  • the peak height ratio (IR ratio) was measured and found to be 1.2.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, a guide wire untreated product was obtained.
  • the guide wire untreated product thus obtained was immersed in a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution heated to about 50 ° C. for 4 hours, and then distilled water at room temperature (25 ° C.). It was washed with (calcium concentration: 0 mg / L) for 1 minute and dried at room temperature (25 ° C.) for 24 hours to obtain a medical device (2).
  • the peak height ratio (IR ratio) of the medical device (2) thus obtained was measured and found to be 1.4.
  • Example 3 In the same manner as in Example 1, a guide wire untreated product was obtained.
  • the guide wire untreated product thus obtained was immersed in a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution heated to about 50 ° C. for 6 hours, and then distilled water at room temperature (25 ° C.). It was washed with (calcium concentration: 0 mg / L) for 1 minute and dried at room temperature (25 ° C.) for 24 hours to obtain a medical device (3). With respect to the medical device (3) thus obtained, the peak height ratio (IR ratio) was measured and found to be 1.5.
  • Example 4 In the same manner as in Example 1, a guide wire untreated product was obtained.
  • the guide wire untreated product thus obtained was immersed in a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution heated to about 50 ° C. for 14 hours, and then distilled water at room temperature (25 ° C.). It was washed with (calcium concentration: 0 mg / L) for 1 minute and dried at room temperature (25 ° C.) for 24 hours to obtain a medical device (4).
  • the peak height ratio (IR ratio) of the medical device (4) thus obtained was measured and found to be 1.7.
  • Example 5 In the same manner as in Example 1, a guide wire untreated product was obtained.
  • the medical device (5) was obtained by washing with distilled water (calcium concentration: 0 mg / L) for 1 minute and drying at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. With respect to the medical device (5) thus obtained, the peak height ratio (IR ratio) was measured and found to be 1.3.
  • Example 6 In the same manner as in Example 1, a guide wire untreated product was obtained.
  • Example 7 In the same manner as in Example 1, a guide wire untreated product was obtained.
  • the peak height ratio (IR ratio) was measured and found to be 1.4.
  • Example 8 In the same manner as in Example 1, a guide wire untreated product was obtained.
  • Example 9 In the same manner as in Example 1, a guide wire untreated product was obtained.
  • the peak height ratio (IR ratio) was measured and found to be 1.1.
  • each medical device is immersed in distilled water at 25 ° C. for 1 minute and sufficiently swollen, and then the film thickness ( ⁇ m) is measured with a microscope. According to the measured film thickness, it classifies as follows. If the film thickness is 20 ⁇ m or more (“ ⁇ ” in Tables 2 and 3 below), it is determined that the medical device can exhibit sufficient lubricity. If the film thickness is 10 ⁇ m or more (“ ⁇ ” and “ ⁇ ” in Tables 2 and 3 below), it is determined that the medical device is acceptable in terms of lubricity.
  • each medical device was subjected to a temperature and humidity cycle test under the conditions shown in Table 1 below.
  • Each medical device after the temperature and humidity cycle test is immersed in distilled water at 25 ° C. for 1 minute and sufficiently swollen, and then the film thickness ( ⁇ m) is measured with a microscope. According to the measured film thickness, classification is performed in the same manner as described above (evaluation of swellability in a normal environment). If the film thickness is 20 ⁇ m or more (“ ⁇ ” in Tables 2 and 3 below), it is determined that the medical device can exhibit sufficient lubricity. If the film thickness is 10 ⁇ m or more (“ ⁇ ” and “ ⁇ ” in Tables 2 and 3 below), it is determined that the medical device is acceptable in terms of lubricity.
  • the medical devices (1) to (6) and (8) of Examples 1 to 6 and 8 having a peak height ratio (IR ratio) of 1.2 or more are shown in the normal environment (room temperature) and It can be seen that, under both severe conditions (after the temperature and humidity cycle test), the film thickness during swelling is 20 ⁇ m or more, indicating good lubricity. Further, the medical device (7) of Example 7 having a peak height ratio (IR ratio) of 1.2 or more has good lubricity with a film thickness of 20 ⁇ m or more when swollen in a normal environment (room temperature). Indicated.
  • the film thickness during swelling was 10 ⁇ m or more and less than 20 ⁇ m, and the lubricity was slightly lowered. However, it can be seen that it exhibits acceptable lubricity in both normal and harsh environments.
  • the comparative medical devices (1) and (3) of Comparative Examples 1 and 3 having a peak height ratio (IR ratio) of less than 1.2 are membranes when swollen in a normal environment (room temperature). Although the thickness shows good lubricity of 20 ⁇ m or more, under severe conditions (after the temperature and humidity cycle test), the film thickness upon swelling is less than 10 ⁇ m, indicating that the lubricity is inferior to the allowable range.
  • the peak height ratio of the medical device (2) of Example 2 and the medical device (7) of Example 7 is both 1.4, but a resin containing a maleic polymer material in the form of a sodium salt
  • the medical device (2) of Example 2 having a coating layer is usually compared to the medical device (7) of Example 7 having a resin coating layer containing a maleic polymer material in the form of a calcium salt.
  • the salt form also plays an important role in terms of swelling. That is, it is considered that the maleic polymer material in the form of sodium salt swells and gels more efficiently when it comes into contact with body fluids or blood, and can exhibit further excellent lubricity.
  • each sample 3 after the temperature and humidity cycle test was fixed in the petri dish 2 and immersed in water 1 having a height that the entire sample 3 was immersed.
  • This petri dish 2 was placed on the moving table 6 of the friction measuring machine 10 shown in FIG.
  • the moving table 6 was reciprocated horizontally five times at a speed of 10 m / sec and a moving distance of 25 mm, and the sliding resistance value (gf) at the fifth reciprocation was recorded. The results are shown in FIG.
  • the medical device of the present invention can impart superior lubricity to the surface of the medical device as compared with the prior art under severe conditions (after the temperature and humidity cycle test).
  • the medical devices (2), (3), (5), (6), and (8) of Examples 2, 3, 5, 6, and 8 are the medical devices of Example 1 below.
  • the sliding resistance value was equivalent to (1).
  • indicates the case where the sliding resistance value (gf) at the fifth reciprocation is less than 6 gf
  • indicates the sliding resistance value at the fifth reciprocation ( gf) indicates a case where it is 6 gf or more and less than 8 gf
  • x indicates a case where the sliding resistance value (gf) at the fifth round-trip is 8 gf or more.
  • category if it is (circle) (the sliding resistance value (gf) of the 5th reciprocation is less than 6 gf), it will be determined that the medical device can exhibit sufficient surface lubricity. If ⁇ (the sliding resistance value (gf) at the fifth round-trip is 6 gf or more and less than 8 gf), it is determined that the medical device is acceptable in terms of surface lubricity.
  • the medical devices (1), (7), and (9) of Examples 1, 7, and 9 having a peak height ratio (IR ratio) of 1.2 or more are in a normal environment (room temperature) and It can be seen that, under both harsh conditions (after the temperature and humidity cycle test), the film thickness during swelling is 10 ⁇ m or more, indicating good or acceptable lubricity.
  • the comparative medical device (4) of Comparative Example 4 having a peak height ratio (IR ratio) of less than 1.2 has a favorable film thickness of 20 ⁇ m or more under swelling in a normal environment (room temperature). However, under severe conditions (after the temperature and humidity cycle test), the film thickness during swelling is less than 10 ⁇ m, indicating that the lubricity is inferior to the allowable range.
  • Example 1 washed with distilled water having a low calcium concentration after alkali treatment, the peak height ratio, swelling property and surface lubricity can all be well maintained even after severe conditions (after temperature and humidity cycle test). I understand.
  • Example 9 which was washed with tap water having a high calcium concentration after alkali treatment, the peak height ratio, swelling property and surface lubricity decreased after severe conditions (after temperature and humidity cycle test). I understand that From these results, it is considered that the cleaning after the alkali treatment is preferably performed with a cleaning solution having a low calcium concentration from the viewpoint of maintaining the peak height ratio, swelling property and surface lubricity under severe conditions. .

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Abstract

 本発明は、過酷な条件下での潤滑性に優れる医療用具およびその製造方法を提供する。本発明の医療用具は、基材の表面にマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層を設けてなる生体内に挿入される医療用具であって、前記樹脂被覆層は、前記マレイン酸系高分子物質を、前記医療用具を構成する基材の少なくとも表面に存在する反応性官能基と共有結合させることにより形成され、前記マレイン酸系高分子物質は、赤外分光法(IR法)で測定した際の、カルボン酸エステルおよびカルボン酸の合計ピーク高さに対するカルボン酸塩のピーク高さの比が1.2~1.7である。

Description

医療用具およびその製造方法
 本発明は、医療用具およびその製造方法に関する。特に、本発明は、過酷な条件下での潤滑性に優れる医療用具およびその製造方法に関する。
 気道、気管、消化管、尿道、血管等の生体管腔や組織中に挿入されるカテーテル、ガイドワイヤ、スタイレット等の医療用具は、組織を損傷させず、また目的部位まで確実に挿入することを可能とする操作性が要求され、さらには組織内に留置している間に摩擦によって粘膜を損傷したり、炎症を引き起こしたりすることを避けるために優れた潤滑性を示すことが要求される。
 このような、要求を満足するため、生体内に挿入する医療用具の基材表面に、無水マレイン酸系高分子物質等の水溶性高分子を共有結合させて、潤滑性を有する樹脂被覆層を形成することが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、無水マレイン酸系高分子物質等の水溶性高分子の被覆層を下地層を介して基材上に形成した後、好ましくは水処理することによって、湿潤時に潤滑性を発揮させている。
特開昭60-259269号公報
 特許文献1に記載される医療用具は、通常の大気雰囲気中では十分な潤滑性を発揮できるものの、高温、低温、高湿度などの過酷な条件下では潤滑性が過度に低下するという問題があった。近年、医療用具を輸出する際の輸送工程中、あるいは使用する国の環境によっては、上記したような過酷な条件、特に高湿度の環境下に、医療用具がさらされる可能性がある。このため、高温、低温、高湿度などの過酷な条件下での潤滑性の維持・向上が強く要求される。
 したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、過酷な条件下での潤滑性に優れる医療用具およびその製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、カルボン酸塩の割合を所定の範囲に調節したマレイン酸系高分子物質を含む被覆層を医療用具の基材上に形成することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、上記目的は、基材の表面にマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層を設けてなる生体内に挿入される医療用具であって、前記樹脂被覆層は、前記マレイン酸系高分子物質を、前記医療用具を構成する基材の少なくとも表面に存在する反応性官能基と共有結合させることにより形成され、前記マレイン酸系高分子物質は、赤外分光法(IR法)で測定した際の、カルボン酸エステルおよびカルボン酸の合計ピーク高さに対するカルボン酸塩のピーク高さの比が1.2~1.7である、医療用具によって達成できる。
 また、上記目的は、反応性官能基を有する化合物を含む溶液で医療用具を構成する基材を処理して、該基材の少なくとも表面に反応性官能基が存在する下地層を形成し;前記下地層が形成された基材をマレイン酸系高分子物質で処理して、前記反応性官能基と前記マレイン酸系高分子物質とを共有結合させて、前記下地層上にマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層を形成した後;前記下地層及び樹脂被覆層が形成された基材をアルカリ処理する、ことを有し、前記アルカリ処理は、前記下地層及び樹脂被覆層が形成された基材を、pHが9.5以上のアルカリ溶液中に25~70℃で0.1~20時間浸漬することによって行われる、本発明の医療用具の製造方法によっても達成できる。
表面潤滑性評価試験装置(摩擦測定機)の模式図である。図1中、1は水を;2はシャーレを;3は医療用具(サンプル)を;4は円柱状ブチルゴム端子を;5は荷重を;6は移動テーブルを;および10は摩擦測定機を、それぞれ、示す。 表面潤滑性の評価結果を示すグラフである。
 本発明は、基材の表面にマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層(以下、単に「被覆層」とも称する)を設けてなる生体内に挿入される医療用具であって、前記樹脂被覆層は、前記マレイン酸系高分子物質を、前記医療用具を構成する基材の少なくとも表面に存在する反応性官能基と共有結合させることにより形成され、前記マレイン酸系高分子物質は、赤外分光法(IR法)で測定した際の、カルボン酸エステルおよびカルボン酸の合計ピーク高さに対するカルボン酸塩のピーク高さの比(以下、単に「ピーク高さ比」または「IR比」とも称する)が1.2~1.7である、医療用具を提供する。本発明は、カルボン酸塩の割合を上記所定の範囲に調節したマレイン酸系高分子物質を含む被覆層を基材表面に設ける(形成する)ことを特徴とする。このような構成によって、医療用具は、高温、低温、高湿度などの過酷な条件下、特に高湿度の環境下におかれても、湿潤時の潤滑性が低下せず、優れた潤滑性を維持・発揮できる。ここで、上記したような効果を奏するメカニズムは、不明であるが、下記のように推測される。なお、本発明は、下記推測に限定されるものではない。すなわち、マレイン酸系高分子物質は体液や血液と接触すると、その物質中に存在するカルボン酸塩(例えば、カルボキシル基のアルカリ金属塩)が体液や血液により膨潤してゲル化して、潤滑性を発揮する。このため、被覆層を構成するマレイン酸系高分子物質は、通常、マレイン酸系高分子物質のカルボン酸塩(例えば、カルボキシル基のアルカリ金属塩)の存在量が多い(ピーク高さ比が大きい)ほど、湿潤時の膨潤性(潤滑性)が高い。しかし、上記したような過酷な条件(特に、高湿条件)下では、カルボキシル基の金属塩(-COOX)がカルボキシル基(-COOH)に変換して、被覆層中のマレイン酸系高分子物質のカルボン酸塩の割合(ピーク高さ比)が低くなり、湿潤時の膨潤性(潤滑性)が低下してしまう。このため、本発明によるように、カルボン酸塩(カルボキシル基の金属塩)が多く存在するようにカルボン酸塩の割合(ピーク高さ比)を調節することによって、上記したような過酷な条件(特に、高湿条件)下におかれてカルボキシル基の金属塩の一部がカルボキシル基に変換した(-COOX→-COOH)後であっても、十分量のカルボン酸塩(カルボキシル基の金属塩)がマレイン酸系高分子物質中に残る。このため、本発明に係る被覆層は、高温、低温、高湿度などの過酷な条件下におかれた後であっても、十分量のカルボン酸塩(例えば、カルボキシル基のアルカリ金属塩)が体液や血液により膨潤してゲル化して、湿潤時の潤滑性が低下せず、優れた潤滑性を維持・発揮できる。したがって、本発明の医療用具は、過酷な条件下での潤滑性の低下を抑制・防止でき、優れた湿潤時の潤滑性を維持・発揮できる。ゆえに、本発明の医療用具は、輸送時または使用される国の過酷な環境などによる影響を受けた場合であっても、優れた潤滑性を維持・発揮できる。
 以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書において、範囲を示す「X~Y」は「X以上Y以下」を意味し、「重量」と「質量」、「重量%」と「質量%」及び「重量部」と「質量部」は同義語として扱う。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(20~25℃)/相対湿度40~50%の条件で行われる。
 (医療用具)
 本発明の医療用具は、生体内に挿入される基材(部分)の表面にマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層が形成されてなる生体内に挿入される医療用具である。医療用具は、いずれの用途に使用されてもよいが、体液や血液との接触による潤滑性付与効果を考慮すると、体液や血液と接触して用いられることが好ましい。具体的には、留置針、IVHカテーテル、サーモダイリューションカテーテル、血管造影用カテーテル、血管拡張用カテーテル(例えば、PCTAカテーテル)、ダイレーターあるいはイントロデューサーなどの血管内に挿入ないし留置されるカテーテル類、あるいは、これらのカテーテル用のガイドワイヤ、スタイレット;胃管カテーテル、栄養カテーテル、経管栄養用(ED)チューブなどの経口もしくは経鼻的に消化器官内に挿入ないし留置されるカテーテル類;酸素カテーテル、酸素カヌラ、気管内チューブのチューブやカフ、気管切開チューブのチューブやカフ、気管内吸引カテーテルなどの経口または経鼻的に気道ないし気管内に挿入ないし留置されるカテーテル類;尿道カテーテル、導尿カテーテル、尿道バルーンカテーテルのカテーテルやバルーンなどの尿道ないし尿管内に挿入ないし留置されるカテーテル類;吸引カテーテル、排液カテーテル、直腸カテーテルなどの各種体腔、臓器、組織内に挿入ないし留置されるカテーテル類;人工気管、人工気管支;体外循環治療用の医療用具(人工肺、人工心臓、人工腎臓など)やその回路類;各種器管内挿入用内視鏡の外表面など生体内挿入時、摺動時または留置時等に低い摩擦抵抗を要求される医療用具などが挙げられる。これらのうち、体液や血液との接触による潤滑性付与効果に対する要求が高いという面では、血管や尿管等の生体管腔内で使用されるカテーテル、ガイドワイヤ、留置針の体液/血液接触面に本発明に係る被覆層を設けることが好ましい。
 (樹脂被覆層)
 本発明に係る樹脂被覆層(被覆層)は、体液や血液や生理食塩水などの水系液体中で表面潤滑性を発揮して、カテーテルやガイドワイヤ等の医療用具を容易に生体管腔内に挿入できるなど、操作性を向上できる。また、本発明に係る樹脂被覆層(被覆層)は、上記操作中による組織粘膜の損傷を低減できる。
 上記樹脂被覆層は、マレイン酸系高分子物質を、医療用具を構成する基材の少なくとも表面に存在する反応性官能基と共有結合させることにより形成される。なお、使用用途であるカテーテル、ガイドワイヤ、留置針等の医療用具において、必ずしもこれらの医療用具(基材)の全ての表面(表面全体)が潤滑性を有する必要はなく、少なくとも体液や血液と接触する表面部分(一部のみの場合もあれば全部の場合もある)のみに被覆層が形成されていればよい。このため、本発明は、医療用具を構成する基材の表面の一部のみあるいは基材の内部が潤滑性を有する場合を包含する。また、マレイン酸系高分子物質は、高い湿潤時の潤滑性およびその持続性を発揮できる。
 上記樹脂被覆層において、マレイン酸系高分子物質は、赤外分光法(IR法)で測定した際の、カルボン酸エステルおよびカルボン酸の合計ピーク高さに対するカルボン酸塩のピーク高さの比[=(カルボン酸塩のピーク高さ)/(カルボン酸エステルおよびカルボン酸の合計ピーク高さ)](ピーク高さ比またはIR比)が1.2~1.7である。ここで、ピーク高さ比が1.2未満であると、通常の大気雰囲気下、例えば、室温(20~25℃)/相対湿度40~50%の条件下(通常条件下)では、優れた湿潤時の潤滑性を発揮・維持できるものの、高温、低温、高湿度などの過酷な条件下ではマレイン酸系高分子物質のカルボン酸塩の量(割合)が低下して、十分な潤滑性を発揮できない。逆に、ピーク高さ比が1.7を超えると、カルボン酸塩が被覆層中に過度に多く存在し、ピーク高さ比の調節を目的としてマレイン酸系高分子物質により形成した被覆層をアルカリ処理する際に、被覆層の一部が溶解し被覆層を形成することができない。過酷な条件下での湿潤時の膨潤性(潤滑性)の高さや当該効果の維持(耐久性)のより向上効果を考慮すると、ピーク高さ比は1.2~1.6であることが好ましく、1.2~1.5であることがより好ましい。
 本明細書において、マレイン酸系高分子物質の、「赤外分光法(IR法)で測定した際の、カルボン酸エステルおよびカルボン酸の合計ピーク高さに対するカルボン酸塩のピーク高さの比(ピーク高さ比またはIR比)」は、下記赤外分光法(infrared spectroscopy;IR法)によって、カルボン酸エステルおよびカルボン酸の合計ピーク高さに対するカルボン酸塩のピーク高さの比[=(カルボン酸塩のピーク高さ)/(カルボン酸エステルおよびカルボン酸の合計ピーク高さ)]として算出された値を意味する。すなわち、医療用具の樹脂被覆層を乾燥状態のまま減衰全反射法(attenuated total reflection;ATR法)により測定し、カルボン酸エステル及びカルボン酸の吸光度A(1710cm-1(カイザー)付近)およびカルボン酸塩の吸光度B(1570cm-1(カイザー)付近)を、それぞれ、ベースライン(1800cm-1(カイザー))を基準に測定する。これらの吸光度A及びBを用いて、次の式により、ピーク高さ比(IR比)を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 樹脂被覆層に使用されるマレイン酸系高分子物質は、マレイン酸、その塩またはそのエステル由来の構成単位を有するものであれば、単独重合体または上記構成単位と他の単量体由来の構成単位から構成される共重合体など、いずれの構造を有するものであってもよい。ここで、マレイン酸、その塩またはそのエステル由来の構成単位は、下記式(a)、(a’)および(a”):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
で示される構成単位であることがより好ましい。上記式において、Xは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を表す。ここで、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムがある。また、アルカリ土類金属としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムがある。好ましくは、Xは、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムであり、ナトリウム、カルシウムであることがより好ましく、ナトリウムであることが特に好ましい。Xがナトリウムである場合、マレイン酸系高分子物質が体液や血液と接触した際に、マレイン酸系高分子物質中のカルボキシル基のナトリウム塩が体液や血液により容易に膨潤してゲル化して、特に優れた潤滑性を発揮できる。また、Rは、炭素原子数1~24の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、2-エチルヘキシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘンエイコシル基、ドコシル基などが挙げられる。これらのうち、湿潤時の膨潤性(潤滑性)の高さや当該効果の維持(耐久性)などを考慮すると、Rは、炭素原子数1~8の直鎖または分岐鎖のアルキル基が好ましく、炭素原子数1~3の直鎖または分岐鎖のアルキル基がより好ましい。上記構成単位は、それぞれ、1種が単独で存在してもあるいは2種以上が混合形態で存在してもよい。
 上記構成単位のうち、マレイン酸系高分子物質は、式(a’)の構成単位および/または式(a”)の構成単位を有することが好ましく、式(a’)の構成単位および式(a”)の構成単位を有することがより好ましい。なお、上記式(a)の構成単位、式(a’)の構成単位及び式(a”)の構成単位の組成は、マレイン酸系高分子物質のピーク高さ比が1.2~1.7になるような組成であればよく、ピーク高さ比に応じて適宜決定される。
 また、マレイン酸、その塩またはそのエステル由来の構成単位と共重合可能な他の単量体は、本発明による効果(例えば、通常条件下での湿潤時の潤滑性および過酷な条件下での湿潤時の潤滑性ならびにこれらの潤滑維持性)を阻害しないものであれば特に制限されない。具体的には、アルキルビニルエーテル、アクリルアミドやその誘導体、ビニルピロリドン、アクリル酸やメタクリル酸及びそれらの誘導体、ジエン系化合物、無水マレイン酸及びその塩、糖、リン脂質を側鎖に有する単量体を例示できる。より具体的には、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、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フォスフォリルコリン、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、ヒドロキシエチルメタクリレートなどが例示できる。これらのうち、湿潤時の潤滑性、過酷な条件下での湿潤時の潤滑性、潤滑維持性などを考慮すると、アルキルビニルエーテルが好ましく、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルが特に好ましい。すなわち、マレイン酸系高分子物質は、アルキルビニルエーテル-マレイン酸エステル共重合体であることが好ましく、上記式(a’)および/または(a”)(特に、上記式(a’)および(a”))で示されるマレイン酸エステル由来の構成単位および下記式(b):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
で示されるアルキルビニルエーテル由来の構成単位から構成されるアルキルビニルエーテル-マレイン酸エステル共重合体であることが特に好ましい。上記式(b)において、アルキルビニルエーテル由来の構成単位における置換基R’は、炭素原子数1~24の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。ここで、「アルキル基」は、上記マレイン酸エステル由来の構成単位における置換基Rに関するアルキル基と同様の定義であるため、ここでは説明を省略する。これらのうち、R’は、炭素原子数1~8の直鎖または分岐鎖のアルキル基が好ましく、炭素原子数1~3の直鎖または分岐鎖のアルキル基がより好ましい。なお、マレイン酸系高分子物質が共重合体である場合に、各構成単位は、ブロック状であってもまたはランダム状であってもよい。
 また、マレイン酸系高分子物質が共重合体である場合の、各構成単位(各構成単位を形成する単量体)の組成は、特に制限されず、所望の効果(例えば、通常条件下での湿潤時の潤滑性および過酷な条件下での湿潤時の潤滑性ならびにこれらの潤滑維持性)を考慮して、適宜選択される。具体的には、マレイン酸系高分子物質は、20~80モル%のマレイン酸、その塩またはそのエステル由来の構成単位、および80~20モル%の他の単量体由来の構成単位から構成されることが好ましく、30~70モル%のマレイン酸、その塩またはそのエステル由来の構成単位、および70~30モル%の他の単量体由来の構成単位から構成されることがより好ましい。ここで、マレイン酸、その塩またはそのエステル由来の構成単位および他の単量体由来の構成単位の合計量は、100モル%である。特に、マレイン酸系高分子物質は、40~60モル%のアルキルビニルエーテル由来の構成単位および60~40モル%マレイン酸エステル由来の構成単位(アルキルビニルエーテル由来の構成単位およびマレイン酸エステル由来の構成単位の合計量は100モル%である)から構成されるアルキルビニルエーテル-マレイン酸エステル共重合体であることが好ましい。
 また、マレイン酸系高分子物質は、分子鎖に自由度を有しかつ含水形態をとりうるものであれば、不溶化形態を有していてもよい。当該形態としては、分子鎖に自由度を有しかつ含水形態をとりうるものであれば、特に制限されない。具体的には、上記マレイン酸系高分子物質の縮合、付加、置換、酸化、還元反応などで得られるアミド化物、無水物、ハロゲン化物、エーテル化物、加水分解物、アセタール化物、ホルマール化物、アルキロール化物、4級化物、ジアゾ化物、ヒドラジド化物、スルホン化物、ニトロ化物、イオンコンプレックス;ジアゾニウム基、アジド基、イソシアネート基、酸クロリド基、酸無水物基、イミノ炭酸エステル基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、水酸基、アルデヒド基等、反応性官能基を2個以上有する物質とマレイン酸系高分子物質との架橋物などが挙げられる。このようなマレイン酸系高分子物質は、体液や血液と接触させると、生体管腔や組織との摩擦抵抗を著しく低下させることができ、潤滑剤として好適に使用できる。また、これらのマレイン酸系高分子物質の縮合または付加反応や置換反応などで得られる誘導体や、一部架橋などされたものも潤滑剤として同様にして有効である。
 さらに、マレイン酸系高分子物質の分子量もまた、特に制限されず、所望の効果(例えば、通常条件下での湿潤時の潤滑性、過酷な条件下での湿潤時の潤滑性、潤滑維持性)を考慮して、適宜選択される。具体的には、マレイン酸系高分子物質の重量平均分子量は、好ましくは1万~700万、より好ましくは10万~500万である。なお、本明細書においては、マレイン酸系高分子物質の分子量(重量平均分子量)は、標準物質としてポリスチレン、移動相としてテトラヒドロフラン(THF)を用いたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定している。なお、マレイン酸系高分子物質の分子量は、繰り返し単位の種類およびその繰り返し単位数により算出することもできる。
 (反応性官能基)
 上記マレイン酸系高分子物質は、少なくとも基材表面に存在する反応性官能基と共有結合させることにより、被覆層を基材上に形成させる。この被覆層は、体液や血液などの水系液体中に溶解することなく、持続的な潤滑性を発揮できる。反応性官能基は、少なくとも基材表面に存在すればよい。これにより、被覆層中のマレイン酸系高分子物質と容易に結合できる。このため、反応性官能基は、基材表面に加えて基材の内部に存在していてもよい。
 ここで、反応性官能基は、マレイン酸系高分子物質と反応し、共有結合を形成するものであれば、特に制限はない。具体的には、ジアゾニウム基、アジド基、イソシアネート基、酸クロリド基、酸無水物基、イミノ炭酸エステル基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、水酸基、パーオキサイド基、アルデヒド基等が挙げられる。これらのうち、反応性官能基は、イソシアネート基、アミノ基、アルデヒド基またはエポキシ基であることが好ましい。上記反応性官能基は、1種単独で使用されてもあるいは2種以上を併用されてもよい。
 反応性官能基の導入形態は、特に制限されない。具体的には、(i)反応性官能基を少なくとも表面に有する基材(反応性官能基含有基材)を使用する形態;(ii)反応性官能基を予め少なくとも表面に導入した基材を使用する形態;および(iii)基材上に反応性官能基を有する別の層(下地層)を形成する形態など、いずれの形態を使用してもよい。これらのうち、基材選択の自由度などを考慮すると、(iii)の形態が好ましく、上記(iii)の形態において、反応性官能基を有する化合物の溶液で医療用具を構成する基材を処理して、該基材の少なくとも表面に反応性官能基が存在する下地層を形成することがより好ましい。
 上記(i)の形態では、ポリウレタン、ポリアミドなどから形成される基材が、反応性官能基含有基材として好適に使用される。また、上記(ii)の形態では、基材表面にイオン化ガスプラズマ照射を行う方法が好適に使用できる。ここで、イオン化ガスプラズマ照射は、いずれの条件で行ってもよいが、酸素または窒素を含有するイオン化ガスプラズマを照射することが好ましい。例えば、基材表面に酸素を含有するイオン化ガスプラズマを照射することによって、基材表面が改質、活性化されて、基材表面にカルボキシル基、水酸基、パーオキサイド基等の官能基が導入される。なお、上記方法において、イオン化ガス中の酸素の含有量は、上記したような効果を奏する量であれば特に制限されない。また、基材表面に窒素を含有するイオン化ガスプラズマを照射することによって、基材表面が改質、活性化されて、基材表面にカルボキシル基、水酸基、パーオキサイド基、アミノ基等の官能基が導入される。なお、上記方法においても、イオン化ガス中の窒素の含有量は、上記したような効果を奏する量であれば特に制限されない。
 上記(iii)の形態では、各種医療用具の外壁、内壁などを構成する基材として、反応性官能基を含有していないものを使用する場合に特に好適に適用できる。すなわち、反応性官能基を有する化合物にて処理し、反応性官能基を基材に存在させ、この上にマレイン酸系高分子物質を共有結合させる。
 上記反応性官能基を有する化合物としては、上記反応性官能基を有するものであれば特に制限されない。例えば、反応性官能基としてイソシアネート基を有する化合物としては、エチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、トルフェニルメタントリイソシアネート、トルエントリイソシアネート等のポリイソシアネート、およびこれらポリイソシアネートとポリオール(例えばトリメチロールプロパン)とのアダクト(付加体)またはプレポリマーなどが挙げられる。
 反応性官能基としてアミノ基を有する化合物としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、1,2-ジアミノプロパン、テトラメチレンジアミン、1,3-ジアミノブタン、2,3-ジアミノブタン、ペンタメチレンジアミン、2,4-ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、デドカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン、オクタデカメチレンジアシン、N,N-ジメチルエチレンジアミン、N,N-ジエチルトリメチレンジアミン、N,N-ジメチルトリメチレンジアミン、N,N-ジブチルトリメチレンジアミン、N,N,N’-トリエチルエチレンジアミン、N-メチルトリメチレンジアミン、N-N-ジメチル-p-フェニレンジアミン、N,N-ジメチルヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘプタエチレンオクタミン、ノナエチレンデカミン、1,3-ビス(2’-アミノエチルアミノ)プロパン、ビス(3-ダミノプロパル)アミン、1,3-ビス(3’-アシノプロピルアミノ)プロパン、1,2,3-トリアミノプロパン、トリス(2-アミノエチル)アミン、テトラ(アミノメチル)メタン、メチルイミノビスプロピルアミン、メチルイミノビスエチルアミン、エチルイミノビスエチルアミン、N-アミノプロピル-2-モルホリン、N-アミノプロピル-2-ピペコリン、N-(2-ヒドロキシエチル)トリメチレンジアミン、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン、ピペラジン、N-メチルピペラジン、N-(2-アミノエチル)エタノールアミン、N-アミノエチルピペラジン、N,N,N’N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’N’-テトラメチルテトラメチレンジアミン等の低分子ポリアミン、アミンとアルキレンジハライドあるいはエピクロルヒドリンから合成されるポリ(アルキレンポリアミン)〔エンサイクロピディア・オブ・ポリマー・サイエンス・アンド・テクノロジー(Encyclopedia of Polymer Science and Technology)10巻、616ページ〕、エチレンイミン、プロピレンイミンなどのアルキレンイミンの開環重合によって得られるアルキレンイミン重合体〔エンサイクロピディア・オブ・ポリマー・サイエンス・アンド・テクノロジー、1巻、734ページ〕、ポリビニルアミン、ポリリジン等の高分子ポリアミンなどのポリアミンなどが挙げられる。
 反応性官能基としてアルデヒド基を有する化合物としては、グルタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、ジアルデヒド、デンプン、ガリオキサール、マロンアルデヒド、コハク酸アルドヒド、アジプアルデヒド、ピメリンジアルデヒド、スベリンジアルデヒド、マレインアルデヒド、2-ペンテン-1,5-ジアルデヒド等のポリアルデヒドなどが挙げられる。
 反応性官能基としてエポキシ基を有する化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリンジルエーテル、ポリプロピレンジグリンシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチエロールプロパントリグリシジルエーテル等のポリエポキシド、などが挙げられる。
 これらのうち、マレイン酸系高分子物質との結合性(即ち、通常条件下での湿潤時の潤滑性、過酷な条件下での湿潤時の潤滑性、潤滑維持性)などを考慮すると、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとのアダクト、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとのアダクト、あるいはそのトリマー、ジエチレントリアミンが好ましい。上記反応性官能基を有する化合物は、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。
 (基材)
 本実施形態で用いられる基材は、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ず、表面に被覆層を設ける医療用具の種類によって適宜選択できる。具体的には、基材を構成(形成)する材料としては、金属材料、高分子材料、ガラス、およびセラミックス等が挙げられる。ここで、基材は、基材全体(全部)が上記いずれかの材料で構成(形成)されても、または、上記いずれかの材料で構成(形成)された基材コア部の表面に他の上記いずれかの材料を適当な方法で被覆(コーティング)して、基材表面層を構成(形成)した構造を有していてもよい。後者の場合の例としては、樹脂材料等で形成された基材コア部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(コーティング)されて、基材表面層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コア部の表面に、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(コーティング)あるいは基材コア部の補強材料と基材表面層の高分子材料とが複合化(適当な反応処理)されて、基材表面層を形成してなるものなどが挙げられる。よって、基材コア部が、異なる材料を多層に積層してなる多層構造体、あるいは医療用具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(複合体)などであってもよい。また、基材コア部と基材表面層との間に、さらに別のミドル層が形成されていてもよい。この際、基材表面層に上記反応性官能基を有する化合物を含ませてもよい。さらに、基材表面層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、あるいは医療用具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(複合体)などであってもよい。
 上記基材を構成(形成)する材料のうち、金属材料としては、特に制限されるものではなく、カテーテル、ガイドワイヤ、留置針等の医療用具に一般的に使用される金属材料が使用される。具体的には、SUS304、SUS316、SUS316L、SUS420J2、SUS630などの各種ステンレス鋼(SUS)、金、白金、銀、銅、ニッケル、コバルト、チタン、鉄、アルミニウム、スズあるいはニッケル-チタン(Ni-Ti)合金、ニッケル-コバルト(Ni-Co)合金、コバルト-クロム(Co-Cr)合金、亜鉛-タングステン(Zn-W)合金等の各種合金などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。上記金属材料には、使用用途であるカテーテル、ガイドワイヤ、留置針等の基材として最適な金属材料を適宜選択すればよい。
 また、上記基材を構成(形成)する材料のうち、高分子材料としては、特に制限されるものではなく、カテーテル、ガイドワイヤ、留置針等の医療用具に一般的に使用される高分子材料が使用される。具体的には、ポリアミド樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)などのポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂(ポリウレタン)、ジアリルフタレート樹脂(アリル樹脂)、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、アミノ樹脂(ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂)、ポリエステル樹脂、スチロール樹脂、ポリアセタール樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂(ポリ塩化ビニル)、シリコーン樹脂(ケイ素樹脂)、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリ無水マレイン酸、ポリエチレンイミンなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。上記高分子材料には、使用用途であるカテーテル、ガイドワイヤ、留置針等の基材として最適な高分子材料を適宜選択すればよい。
 また、上記基材の形状は、特に制限されることはなく、シート状、線状(ワイヤ)、管状など使用態様により適宜選択される。
 (医療用具の製造方法)
 本発明の医療用具は、基材表面に潤滑性を付与するための被覆層が設けられていればよく、その製造方法は特に制限されない。具体的には、本発明の医療用具は、基材表面に反応性官能基を導入した後、マレイン酸系高分子物質で処理して、反応性官能基とマレイン酸系高分子物質とを共有結合させて、被覆層を形成した後、マレイン酸系高分子物質中のカルボン酸塩の割合をピーク高さ比が1.2~1.7になるように調節することによって、製造することが好ましい。ここで、上述したように、反応性官能基は、基材上に反応性官能基を有する別の層(下地層)を形成することによって、基材表面に導入されることが好ましく、反応性官能基を有する化合物を含む溶液で医療用具を構成する基材を処理して、該基材の少なくとも表面に反応性官能基が存在する下地層を形成することによって、基材表面に導入されることがより好ましい。また、マレイン酸系高分子物質を含む被覆層は、上記下地層を有する基材をマレイン酸系高分子物質で処理して、反応性官能基とマレイン酸系高分子物質とを共有結合させて、下地層上に形成することが好ましい。さらに、マレイン酸系高分子物質中のカルボン酸塩の割合(ピーク高さ比)は、上記したようにして形成された被覆層をアルカリ処理することによって、調節されることが好ましい。ここで、アルカリ処理条件は、マレイン酸系高分子物質中のピーク高さ比(カルボン酸塩の割合)が1.2~1.7になるような条件であれば特に制限されない。具体的には、下地層及び樹脂被覆層が形成された基材を、pHが9.5以上のアルカリ溶液中に25~70℃で0.1~20時間浸漬することが好ましい。
 したがって、本発明の医療用具は、反応性官能基を有する化合物を含む溶液で医療用具を構成する基材を処理して、該基材の少なくとも表面に反応性官能基が存在する下地層を形成し[工程(1)];
 前記下地層が形成された基材をマレイン酸系高分子物質で処理して、前記反応性官能基と前記マレイン酸系高分子物質とを共有結合させて、前記下地層上にマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層を形成した[工程(2)]後;
 前記下地層及び樹脂被覆層が形成された基材をアルカリ処理する[工程(3)]ことによって、製造され、
 前記アルカリ処理は、前記下地層及び樹脂被覆層が形成された基材を、pHが9.5以上のアルカリ溶液中に25~70℃で0.1~20時間浸漬することによって行われることが好ましい。以下、上記本発明の医療用具の好ましい製造方法について、詳述する。なお、本発明は、下記形態に限定されない。
 1.工程(1)
 本工程では、反応性官能基を有する化合物を含む溶液(塗布溶液)で医療用具を構成する基材を処理して、該基材の少なくとも表面に反応性官能基が存在する下地層を形成する。
 反応性官能基を有する化合物を含む溶液による医療用具を構成する基材(基材)の処理方法は、特に制限されないが、反応性官能基を有する化合物を含む溶液を基材に塗布する方法が使用できる。ここで、塗布方法としては、ディップコーティング(浸漬法)、噴霧、スピンコーティング、滴下、ドクターブレード、刷毛塗り、ロールコーター、エアーナイフコート、カーテンコート、ワイヤーバーコート、グラビアコート、混合溶液含浸スポンジコート等、従来公知の方法を適用することができる。また、塗布溶液中の反応性官能基を有する化合物の濃度は、反応性官能基を有する化合物が次工程(2)で十分量のマレイン酸系高分子物質と共有結合できる量存在すれば特に制限されない。次工程(2)での十分量のマレイン酸系高分子物質との反応性、マレイン酸系高分子物質による被覆量などを考慮すると、塗布溶液中の反応性官能基を有する化合物の濃度は、0.5~10重量%であることが好ましく、2~5重量%であることがより好ましい。
 塗布溶液を調製するための溶媒としては、反応性官能基を有する化合物を溶解できるものであれば特に制限されず、使用される反応性官能基を有する化合物の種類によって適宜選択できる。具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸ブチル、酢酸エチル、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のエステル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、ブタン、ヘキサン等のアルカン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、ジクロロエタン、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒などが挙げられる。上記溶媒は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。上記溶媒は、基材が高分子材料(樹脂)製である場合、または下記に詳述するが基材の表面に予め高分子材料からなる層(基材表面層)が形成されている場合には、これらを溶解ないし膨潤させて、被覆層の被着強度を向上して、(通常条件及び過酷な条件下での)潤滑性をより長期間維持できる。
 塗布溶液は、反応性官能基を有する化合物以外の他の添加剤を含んでもよい。ここで、他の添加剤は、特に制限されないが、例えば、高分子材料、薬剤などが挙げられる。ここで、高分子材料としては、上記基材を構成(形成)する材料で例示された高分子材料が同様にして例示できる。これらのうち、下地層の形成のしやすさなどを考慮すると、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。また、薬剤は、医療用具の留置部位、適用される疾患などによって、適宜選択できる。ここで、他の添加剤の塗布溶液における濃度は、特に制限されないが、下地層の形成しやすさなどを考慮すると、0.5~15重量%であることが好ましく、2~10重量%であることがより好ましい。
 塗布溶液による基材の処理条件は、基材の所望の表面に反応性官能基を導入できる条件であれば特に制限されない。具体的には、塗布溶液で基材を、0~50℃で1秒~48時間塗布することが好ましい。
 また、特に、金属材料、ガラス、セラミックス等を基材とするときには、下地層を形成する前に、高分子材料からなる層(基材表面層)を予め基材表面に形成することが好ましい。これにより、基材と下地層とをより強固に密着でき、被覆層の被着強度を向上させることができる。ここで、高分子材料の種類は、特に制限されず、基材の種類によって適宜選択できる。具体的には、高分子材料としては、上記基材を構成(形成)する材料で例示された高分子材料が同様にして例示できる。これらのうち、潤滑性持続効果、下地層との密着性などを考慮すると、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。ここで、高分子材料からなる層を予め基材表面に形成する場合の、高分子材料からなる層の厚みは、特に制限されないが、潤滑性持続効果、下地層との密着性などを考慮すると、1~70μmであることが好ましく、5~50μmであることがより好ましい。
 上記したようにして塗布溶液で基材を塗布した後は、塗膜を乾燥して、下地層を基材上に形成する。ここで、乾燥条件は、下地層が形成できる条件であれば特に制限されない。例えば、乾燥温度は、室温(25℃)~80℃程度であることが好ましい。また、乾燥時間は、5分~48時間程度であることが好ましい。
 2.工程(2)
 本工程では、上記工程(1)で得られた下地層を有する基材(基材/下地層)を、マレイン酸系高分子物質で処理して、反応性官能基とマレイン酸系高分子物質とを共有結合させて、下地層上にマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層を形成する。
 ここで、マレイン酸系高分子物質による基材/下地層の処理方法は、特に制限されないが、マレイン酸系高分子物質を含む溶液(被覆層形成溶液)を基材に塗布する方法が使用できる。ここで、塗布方法としては、ディップコーティング(浸漬法)、噴霧、スピンコーティング、滴下、ドクターブレード、刷毛塗り、ロールコーター、エアーナイフコート、カーテンコート、ワイヤーバーコート、グラビアコート、混合溶液含浸スポンジコート等、従来公知の方法を適用することができる。また、被覆層形成溶液中のマレイン酸系高分子物質の濃度は、十分量のマレイン酸系高分子物質による被覆層が形成できる濃度であれば特に制限されない。マレイン酸系高分子物質による被覆量などを考慮すると、被覆層形成溶液中のマレイン酸系高分子物質の濃度は、0.1~15重量%であることが好ましく、0.5~10重量%であることがより好ましい。このような濃度であれば、医療用具(被覆層)は、優れた通常条件下での湿潤時の潤滑性、過酷な条件下での湿潤時の潤滑性および潤滑維持性を発揮できる。
 被覆層形成溶液を調製するための溶媒としては、マレイン酸系高分子物質を溶解できるものであれば特に制限されず、使用されるマレイン酸系高分子物質の種類によって適宜選択できる。具体的には、上記工程(1)で記載された溶媒と同様の溶媒が使用できる。これらのうち、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン(THF)、アセトン等が好ましい。これらの溶媒は、基材/下地層に存在する反応性官能基とほとんどまたは全く反応せず、また、基材/下地層に対して適度な溶解性や膨潤性を有する。なお、上記溶媒は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
 被覆層形成溶液は、マレイン酸系高分子物質以外の他の添加剤を含んでもよい。ここで、他の添加剤は、特に制限されないが、例えば、高分子材料、薬剤などが挙げられる。ここで、高分子材料としては、上記基材を構成(形成)する材料で例示された高分子材料が同様にして例示できる。また、薬剤は、医療用具の留置部位、適用される疾患などによって、適宜選択できる。ここで、他の添加剤の被覆層形成溶液における濃度は、特に制限されないが、被覆層の形成しやすさなどを考慮すると、0.5~15重量%であることが好ましく、2~10重量%であることがより好ましい。
 被覆層形成溶液による基材/下地層の処理条件は、基材/下地層上に適量のマレイン酸系高分子物質の被覆層が形成できる条件であれば特に制限されない。具体的には、被覆層形成溶液で基材/下地層を、0~80℃で1秒~48時間塗布することが好ましく、10~30℃で1秒~1時間塗布することがより好ましい。
 上記したようにして被覆層形成溶液で基材/下地層を塗布した後は、塗膜を乾燥して、被覆層を基材/下地層上に形成する。ここで、乾燥条件は、被覆層が形成できる条件であれば特に制限されない。例えば、乾燥温度は、室温(25℃)~80℃程度であることが好ましい。また、乾燥温度は、5分~48時間程度であることが好ましい。
 3.工程(3)
 本工程では、上記工程(2)で得られた下地層及び樹脂被覆層を有する基材をアルカリ処理する。ここで、アルカリ処理は、前記下地層及び樹脂被覆層を有する基材を、pHが9.5以上のアルカリ溶液中に25~70℃で0.1~20時間浸漬することによって行われることが好ましい。このようなアルカリ処理によって、下記反応により、被覆層中のマレイン酸系高分子物質中のカルボキシル基(-COOH)及びエステル部分(-COOR)がカルボン酸塩(-COOX)に変換して、カルボン酸塩の割合(ピーク高さ)が1.2~1.7に調節される。なお、下記反応式において、置換基「R」および「R’」は、それぞれ、上記式(a)における置換基「R」および上記式(b)における置換基「R’」と同様の定義である。また、下記反応式において、置換基「X」は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を表す。ここで、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムがある。また、アルカリ土類金属としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムがある。好ましくは、Xは、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムであり、ナトリウム、カルシウムであることがより好ましく、ナトリウムであることが特に好ましい。Xがナトリウムである場合、マレイン酸系高分子物質が体液や血液と接触した際に、マレイン酸系高分子物質中のカルボキシル基のナトリウム塩が体液や血液により容易に膨潤してゲル化して、特に優れた潤滑性を発揮できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 なお、上記アルカリ処理では、カルボキシル基(-COOH)は速やかに塩(-COOX)の形態になるが、エステル部分(-COOR)はかなり強いアルカリ条件(例えば、高いpH、高い処理温度、長い処理時間)下でなければ塩(-COOX)の形態にならない。このため、下記比較例1に示されるようにアルカリ処理時間が短い場合には、カルボキシル基(-COOH)のみが塩(-COOX)の形態になる、即ち、ピーク高さが1.1にしかならない。
 上記アルカリ処理において、アルカリ溶液を調製するために使用されるアルカリは、特に制限されず、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化リチウム、ナトリウム、アンモニア等が挙げられる。これらのうち、アルカリ溶液のpHを考慮すると、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウムが好ましく、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウムがより好ましく、水酸化ナトリウムが特に好ましい。なお、上記アルカリは、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
 また、上記アルカリを溶解するための溶媒は、特に制限されないが、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコール類、テトラヒドロフラン、ブチルエーテル等のエーテル類、ベンゼン、トルエン等の芳香族類、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)等のアミド類などが挙げられる。これらのうち水が特に好ましい。すなわち、pHが9.5以上のアルカリ溶液は、水酸化ナトリウム水溶液であることが特に好ましい。なお、上記溶媒は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
 アルカリ溶液のpHは、9.5以上(上限:14)であることが好ましい。ここで、アルカリ溶液のpHが9.5未満であると、カルボキシル基(-COOH)は塩(-COOX)の形態になるが、十分量のエステル部分(-COOR)が塩(-COOX)の形態にならず、ピーク高さを1.2以上とすることができない可能性が高い(下記比較例3参照)。ピーク高さの調節のしやすさ、時間などを考慮すると、アルカリ溶液のpHは、10~13.5がより好ましく、12~13が特に好ましい。
 アルカリ溶液は、アルカリ以外に他の成分を含んでもよい。ここで、他の成分としては、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、塩化リチウム、臭化リチウム、氷、スクロースなどが挙げられる。好ましくは塩化ナトリウムである。他の成分の好ましい濃度は、特に制限されないが、アルカリ溶液中、好ましくは0.01~500ミリモル/Lの濃度となるような量である。
 また、下地層及び樹脂被覆層を有する基材のアルカリ溶液への浸漬温度は、25~70℃であることが好ましい。ここで、浸漬温度は、アルカリ溶液の温度を意味する。浸漬温度が25℃未満であると、カルボキシル基(-COOH)は塩(-COOX)の形態になるが、十分量のエステル部分(-COOR)が塩(-COOX)の形態にならず、ピーク高さを1.2以上とすることができない可能性が高い(下記比較例1参照)。一方、浸漬温度が70℃を超えると、ピーク高さの調節が困難であり、好ましくない。ピーク高さの調節のしやすさ、時間などを考慮すると、浸漬温度は、30~65℃であることがより好ましく、40~60℃であることが特に好ましい。
 下地層及び樹脂被覆層を有する基材のアルカリ溶液への浸漬時間は、0.1~20時間であることが好ましい。浸漬時間が0.1時間未満であると、カルボキシル基(-COOH)は塩(-COOX)の形態になるが、十分量のエステル部分(-COOR)が塩(-COOX)の形態にならず、ピーク高さを1.2以上とすることができない可能性が高い(下記比較例1参照)。一方、浸漬時間が20時間を超えると、樹脂被膜層が剥離する可能性があり、好ましくない(下記比較例2参照)。ピーク高さの調節のしやすさ、大量生産の容易性などを考慮すると、浸漬時間は、0.5~14時間であることがより好ましく、1~14時間であることが特に好ましい。
 上記アルカリ処理後は、必要であれば、洗浄工程を行ってもよい。当該洗浄工程により、アルカリ処理によるカルボキシル基(-COOH)及びエステル部分(-COOR)から塩(-COOX)への変換を容易に終了することができるため、所望のピーク高さを達成・維持できる。ここで、洗浄条件は、特に制限されない。例えば、洗浄工程に使用できる洗浄液としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類、クロロホルム等のハロゲン化物、ブタン、ヘキサン等のアルカン類、テトラヒドロフラン、ブチルエーテル等のエーテル類、ベンゼン、トルエン等の芳香族類、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)等のアミド類などが挙げられる。上記洗浄液は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。これらのうち、水が好ましい。
 ここで、洗浄液は、不純物、特にカルシウムを含まないことが好ましい。カルシウムが存在する場合、洗浄工程の際に、塩(特にナトリウム)がカルシウムに一部置換されてしまい、その形態が不安定になる場合がある。このため、このように不純物(特にカルシウム)を含まない洗浄液でアルカリ処理後の基材を洗浄することによって、膨潤性、特に過酷な条件下での膨潤性の低下をより有効に抑制・防止できる。洗浄液中のカルシウム濃度は、低いほど好ましいく、具体的には、洗浄液中のカルシウム濃度(Ca換算)が20mg/L未満(下限:0mg/L)であることが好ましい。すなわち、アルカリ処理後の基材を、カルシウム濃度(Ca換算)が20mg/L未満の洗浄液で洗浄することが好ましい。より好ましくは、洗浄液中のカルシウム濃度(Ca換算)は0~10mg/Lである。このようなカルシウム濃度の低い洗浄液でアルカリ処理後の基材を洗浄することによって、膨潤性、特に過酷な条件下での膨潤性、表面潤滑性の低下をさらにより有効に抑制・防止できる。この洗浄方法をピーク高さ比が1.1であるマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層に対して行っても、膨潤性、特に過酷な条件下での膨潤性、表面潤滑性の低下を有効に抑制・防止できる。
 ここで、洗浄液中のカルシウム濃度(Ca換算)は公知の方法によって測定できる。本明細書では、洗浄液中のカルシウム濃度(Ca換算)は高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置(島津製作所製ICP発光分光分析装置ICPS-8000)を用いて測定された値を意味する。
 このようなカルシウム濃度の低い洗浄液としては、特に制限されないが、蒸留水、イオン交換水、逆浸透(RO)水、純水、超純水、軟水などが挙げられる。
 また、洗浄温度は、好ましくは0~70℃であり、より好ましくは20~65℃である。洗浄時間は、好ましくは0.1~120分間であり、より好ましくは0.5~30分間である。このような条件であれば、アルカリ溶液を十分除去できるため、所望のピーク高さを達成・維持できる。
 上記アルカリ処理または洗浄工程後に、必要であれば再度上記アルカリ処理または洗浄工程をおこなってカルボン酸塩への変換、ピーク高さの調節をしても良い。また、再度上記アルカリ処理または洗浄工程をおこなう前に必要であれば、塩酸、硫酸、クエン酸等の酸水溶液で洗浄してもよい。
 上記アルカリ処理または洗浄工程後に、必要であれば、下地層及び樹脂被覆層を有する基材を乾燥する。ここで、乾燥条件は、アルカリ処理または洗浄工程後の基材、下地層及び樹脂被覆層を十分乾燥できる条件であれば、特に制限されない。例えば、乾燥温度は、室温(25℃)~80℃程度であることが好ましい。また、乾燥温度は、5分~48時間程度であることが好ましい。
 上記したようにして得られた医療用具では、ピーク高さの比が1.2~1.7であるマレイン酸系高分子物質が反応性官能基と共有結合して被覆層が生体内に挿入される基材の表面に形成される。一方、本発明の医療用具のうち、生体内に挿入されない部位には、非潤滑性処理が施されてもよい。ここで、非潤滑性処理としては、特に制限されないが、例えば、特開平4-144567号公報に記載されるイソシアネート化合物を使用する方法が好適に使用できる。イソシアネート化合物は、マレイン酸系高分子物質にグラフトしたり、一部これを架橋したりして、これを非潤滑化するものであると考えられる。
 上記したようにして得られた医療用具は、十分量のカルボン酸塩(カルボキシル基の金属塩)を有する。このため、過酷な条件(特に、高湿条件)下で、カルボキシル基の金属塩の一部がカルボキシル基(-COOH)に変換されても、十分量のカルボン酸塩(カルボキシル基の金属塩)が被覆層中に残る。ゆえに、本発明に係る被覆層は、高温、低温、高湿度などの過酷な条件下におかれても、湿潤時の潤滑性を低下させず、優れた潤滑性を維持・発揮できる。したがって、本発明の医療用具は、輸送時または使用される国の過酷な環境などによる影響を受けた場合であっても、優れた潤滑性を維持・発揮できる。
 本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。また、下記実施例において、特記しない限り、操作は室温(25℃)で行われる。
 実施例1
 外径0.25mmのNi-Ti合金製ワイヤに、熱可塑性ポリウレタン樹脂をコートし、外径0.3mmとした。次に、このポリウレタン樹脂をコートしたワイヤをポリ塩化ビニル(PVC)及び4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)のテトラヒドロフラン(THF)溶液(各濃度=5重量%)に室温(25℃)で1秒間浸漬し、室温(25℃)で30分間乾燥させた。
 さらに、ワイヤをメチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体(商品名:GANTREZ AN-169 G.A.F.社製、重量平均分子量=1.98×10)のハーフエチルエステル(エステル化度=約50%)の1重量%THF溶液中に室温(25℃)で1秒間浸漬し、約60℃で12時間乾燥させて、ガイドワイヤ未処理品を得た。なお、本実施例で使用した、メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体のハーフエチルエステル(エステル化度=約50%)は、50モル%のマレイン酸およびそのエステル由来の構成単位、および50モル%のメチルビニルエーテル由来の構成単位から構成され、下記構成単位から構成される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(pH=13)に2時間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、医療用具(1)を得た。このようにして得られた医療用具(1)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.2であった。
 実施例2
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に4時間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、医療用具(2)を得た。このようにして得られた医療用具(2)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.4であった。
 実施例3
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に6時間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、医療用具(3)を得た。このようにして得られた医療用具(3)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.5であった。
 実施例4
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に14時間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、医療用具(4)を得た。このようにして得られた医療用具(4)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.7であった。
 実施例5
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した1.2mmol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(pH=10.5)に2時間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、医療用具(5)を得た。このようにして得られた医療用具(5)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.3であった。
 実施例6
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した塩化ナトリウム(51.3mmol/L)を添加した1.2mmol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(pH=10.5)に2時間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、医療用具(6)を得た。このようにして得られた医療用具(6)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.3であった。
 実施例7
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した0.01mol/Lの水酸化カルシウム水溶液(pH=12.3)に1時間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、医療用具(7)を得た。このようにして得られた医療用具(7)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.4であった。
 実施例8
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した炭酸ナトリウム(15mmol/L)を添加した35mmol/Lの炭酸水素ナトリウム水溶液(pH=9.5)に2時間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、医療用具(8)を得た。このようにして得られた医療用具(8)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.3であった。
 実施例9
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(pH=13)に2時間浸漬し、次いで約60℃に加温した水道水(カルシウム濃度:30mg/L)で2時間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、医療用具(9)を得た。このようにして得られた医療用具(9)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.2であった。
 比較例1
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、室温(25℃)で0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(pH=13)に1分間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、比較医療用具(1)を得た。このようにして得られた比較医療用具(1)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.1であった。
 比較例2
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約50℃に加温した0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に24時間浸漬したところ、樹脂被覆層が剥離した(比較医療用具(2))。このため、比較医療用具(2)の被覆層でのピーク高さ比(IR比)は測定できなかった。
 比較例3
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、約60℃の温水にNaClを0.1重量%及びNaHCOを0.05重量%溶解した溶液(pH=8.2)に4時間浸漬し、次いで60℃の温水(カルシウム濃度:30mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、比較医療用具(3)を得た。このようにして得られた比較医療用具(3)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.1であった。
 比較例4
 実施例1と同様にして、ガイドワイヤ未処理品を得た。
 次に、このようにして得られたガイドワイヤ未処理品を、室温(25℃)で0.01mol/Lの水酸化カルシウム水溶液(pH=12.3)に1分間浸漬し、次いで室温(25℃)にて蒸留水(カルシウム濃度:0mg/L)で1分間洗浄し、室温(25℃)で24時間乾燥して、比較医療用具(4)を得た。このようにして得られた比較医療用具(4)について、ピーク高さ比(IR比)を測定したところ、1.1であった。
 上記実施例1~8で作製された医療用具(1)~(8)及び比較例1~3で作製された比較医療用具(1)~(3)について、下記試験を行い、通常の環境下での膨潤性、過酷な条件下での膨潤性および表面潤滑性を評価した。その結果を下記表2に示す。
 (通常環境下での膨潤性の評価)
 各医療用具を蒸留水中に、25℃で1分間浸漬し、十分膨潤させた後、顕微鏡にて膜厚(μm)を測定する。測定された膜厚によって、下記のとおりに分類する。なお、この膜厚が20μm以上(下記表2、3中の「○」)であれば、その医療用具は十分な潤滑性を発揮できると判定される。また、この膜厚が10μm以上(下記表2、3中の「○」及び「△」)であれば、その医療用具は潤滑性の点で許容できると判定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 (過酷な条件下での膨潤性の評価)
 各医療用具について、下記表1に示される条件で温湿度サイクル試験を行った。温湿度サイクル試験後の各医療用具を蒸留水中に、25℃で1分間浸漬し、十分膨潤させた後、顕微鏡にて膜厚(μm)を測定する。測定された膜厚によって、上記(通常の環境下での膨潤性の評価)と同様にして分類する。なお、この膜厚が20μm以上(下記表2、3中の「○」)であれば、その医療用具は十分な潤滑性を発揮できると判定される。また、この膜厚が10μm以上(下記表2、3中の「○」及び「△」)であれば、その医療用具は潤滑性の点で許容できると判定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表2から、ピーク高さ比(IR比)が1.2以上である実施例1~6、8の医療用具(1)~(6)、(8)は、通常の環境下(室温)及び過酷な条件下(温湿度サイクル試験後)双方において、膨潤時膜厚は20μm以上と良好な潤滑性を示すことが分かる。また、ピーク高さ比(IR比)が1.2以上である実施例7の医療器具(7)は、通常の環境下(室温)おいて膨潤時膜厚は20μm以上と良好な潤滑性を示した。一方、過酷な条件下(温湿度サイクル試験後)では、膨潤時膜厚は10μm以上20μm未満と少し潤滑性が低下した。しかし、通常の環境下及び過酷な環境下双方において、許容できる潤滑性を示すことが分かる。これに対して、ピーク高さ比(IR比)が1.2未満である比較例1及び3の比較医療用具(1)及び(3)は、通常の環境下(室温)では、膨潤時膜厚は20μm以上と良好な潤滑性を示すものの、過酷な条件下(温湿度サイクル試験後)では、膨潤時膜厚は10μm未満となり、潤滑性が許容範囲より劣ることが分かる。なお、実施例2の医療用具(2)及び実施例7の医療用具(7)のピーク高さ比は双方とも1.4であるが、ナトリウム塩の形態のマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層を有する実施例2の医療用具(2)の方が、カルシウム塩の形態のマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層を有する実施例7の医療用具(7)に比して、通常環境下及び過酷な条件下双方でより優れた膨潤性を発揮した。この結果から、樹脂被覆層に含まれるマレイン酸系高分子物質のピーク高さ比に加えて、塩の形態も膨潤性の点で重要な役割を果たすことが考察される。すなわち、ナトリウム塩の形態のマレイン酸系高分子物質は、体液や血液と接触した際により効率よく膨潤してゲル化して、さらに優れた潤滑性を発揮できると、考えられる。
 (表面潤滑性の評価)
 温湿度サイクル試験を行った各医療用具(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1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)10を用いて、表面潤滑層の潤滑性を評価した。
 すなわち、温湿度サイクル試験後の上記各サンプル3をシャーレ2中に固定し、サンプル3全体が浸る高さの水1中に浸漬した。このシャーレ2を、図1に示される摩擦測定機10の移動テーブル6に載置した。円柱状ブチルゴム端子(φ=7mm)4をサンプル3に接触させ、端子4上に70gの荷重5をかけた。速度10m/秒、移動距離25mmの設定で、移動テーブル6を水平に5回往復移動させ、5往復目の摺動抵抗値(gf)を記録した。結果を図2に示す。
 図2から、本発明の医療用具は、過酷な条件下(温湿度サイクル試験後)において、医療用具表面に、従来技術に比べて優れた潤滑性を付与できると、考察される。なお、図示しないものの、実施例2、3、5、6、及び8の医療用具(2)、(3)、(5)、(6)、及び(8)は、下記実施例1の医療用具(1)と同等の摺動抵抗値であった。
 上記実施例1、7及び9で作製された医療用具(1)(7)及び(9)ならびに比較例4で作製された比較医療用具(4)について、上記表1に示される条件で温湿度サイクル試験後に、再度ピーク高さ比を測定した。この結果を、通常の環境下での膨潤性、過酷な条件下での膨潤性および表面潤滑性の結果と共に、下記表3に示す。なお、下記表3の表面潤滑性の項において、「○」は5往復目の摺動抵抗値(gf)が6gf未満である場合を示し、「△」は5往復目の摺動抵抗値(gf)が6gf以上で8gf未満である場合を示し、「×」は5往復目の摺動抵抗値(gf)が8gf以上である場合を示す。また、上記分類において、○(5往復目の摺動抵抗値(gf)が6gf未満)であれば、その医療用具は十分な表面潤滑性を発揮できると判定される。また、△(5往復目の摺動抵抗値(gf)が6gf以上で8gf未満)であれば、その医療用具は表面潤滑性の点で許容できると判定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 上記表3から、ピーク高さ比(IR比)が1.2以上である実施例1、7及び9の医療用具(1)(7)及び(9)は、通常の環境下(室温)及び過酷な条件下(温湿度サイクル試験後)双方において、膨潤時膜厚は10μm以上と良好なまたは許容できる潤滑性を示すことが分かる。これに対して、ピーク高さ比(IR比)が1.2未満である比較例4の比較医療用具(4)は、通常の環境下(室温)では、膨潤時膜厚は20μm以上と良好な潤滑性を示すものの、過酷な条件下(温湿度サイクル試験後)では、膨潤時膜厚は10μm未満となり、潤滑性が許容範囲より劣ることが分かる。
 また、アルカリ処理後にカルシウム濃度の低い蒸留水で洗浄した実施例1では、過酷な条件下(温湿度サイクル試験後)後でも、ピーク高さ比、膨潤性及び表面潤滑性すべてを良好に維持できることが分かる。これに対して、アルカリ処理後にカルシウム濃度の高い水道水で洗浄した実施例9では、過酷な条件下(温湿度サイクル試験後)後では、ピーク高さ比、膨潤性及び表面潤滑性が低下していることが分かる。これらの結果から、アルカリ処理後の洗浄は、カルシウム濃度の低い洗浄液で行うことが、過酷な条件下でのピーク高さ比、膨潤性及び表面潤滑性の維持の観点から好ましいと、考察される。
 本出願は、2013年9月2日に出願された日本特許出願番号2013-181442号および2014年1月28日に出願された日本特許出願番号2014-013431号に基づいており、その開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。

Claims (6)

  1.  基材の表面にマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層を設けてなる生体内に挿入される医療用具であって、
     前記樹脂被覆層は、前記マレイン酸系高分子物質を、前記医療用具を構成する基材の少なくとも表面に存在する反応性官能基と共有結合させることにより形成され、
     前記マレイン酸系高分子物質は、赤外分光法(IR法)で測定した際の、カルボン酸エステルおよびカルボン酸の合計ピーク高さに対するカルボン酸塩のピーク高さの比が1.2~1.7である、医療用具。
  2.  前記反応性官能基は、イソシアネート基、アミノ基、アルデヒド基またはエポキシ基である、請求項1に記載の医療用具。
  3.  前記マレイン酸系高分子物質は、アルキルビニルエーテル-マレイン酸エステル共重合体である、請求項1または2に記載の医療用具。
  4.  反応性官能基を有する化合物を含む溶液で医療用具を構成する基材を処理して、該基材の少なくとも表面に反応性官能基が存在する下地層を形成し;
     前記下地層が形成された基材をマレイン酸系高分子物質で処理して、前記反応性官能基と前記マレイン酸系高分子物質とを共有結合させて、前記下地層上にマレイン酸系高分子物質を含む樹脂被覆層を形成した後;
     前記下地層及び樹脂被覆層が形成された基材をアルカリ処理する、ことを有し、
     前記アルカリ処理は、前記下地層及び樹脂被覆層が形成された基材を、pHが9.5以上のアルカリ溶液中に25~70℃で0.1~20時間浸漬することによって行われる、請求項1~3のいずれか1項に記載の医療用具の製造方法。
  5.  前記アルカリ処理後の基材を、カルシウム濃度(Ca換算)が20mg/L未満の洗浄液で洗浄することをさらに有する、請求項4に記載の方法。
  6.  前記pHが9.5以上のアルカリ溶液は、水酸化ナトリウム水溶液である、請求項4または5に記載の方法。
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