WO2020196502A1

WO2020196502A1 - カテーテル

Info

Publication number: WO2020196502A1
Application number: PCT/JP2020/012973
Authority: WO
Inventors: 秀和當瀬; 史之三浦; 亮二関根
Original assignee: 株式会社ハイレックスコーポレーション
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2020-10-01

Abstract

本発明のカテーテルは、管状部材と、該管状部材の表面の少なくとも一部を覆う被覆層とを備え、該被覆層が有機ポリシラザンを含むことで、優れた摺動性、折曲性を有しながら、細径であり、かつ、防汚性に優れる。１つの実施形態においては、上記被覆層が形成された部分の長さが０．１ｍｍ～１００ｍｍであり、上記被覆層の厚みが５０μｍ以下であり、上記被覆層が上記管状部材に直接積層している。

Description

カテーテル

　本発明は、カテーテルに関する。

　一般にカテーテルと称されるチューブ状の医療器具は、生体を大きく切開することなく必要な治療等を施すことが可能であり、また、患者や医師に対する負担も軽いことから、病院等の医療機関においては欠くことができない医療器具の一つとなっている。

　このようなカテーテルは、血管を介するなどして生体内の所定の位置に挿入されて使用されるため、細径であり、折曲性を有し、かつ、優れた摺動性を有することが求められる。摺動性を向上させる方法としては、先端部に親水性コーティングを施し、親水層を設ける方法が知られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、従来の親水性コーティングは、防汚性の観点からは最適とは言えない。一方、防汚性を持つ化学物質としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が知られており、防汚性をもつカテーテルを得る方法としては、先端をＰＴＦＥでコーティングする方法が挙げられる。しかしながら、ＰＴＦＥコーティングは、バインダー（接着剤）を介して形成する必要があり、そのため、折曲性の低下、太径化の要因となる。また、ＰＴＦＥコーティングは、焼付け工程を要し、製造効率の観点からも問題がある。

特表平７－５０７５９９号公報

　本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、優れた摺動性、折曲性を有しながら、細径であり、かつ、防汚性に優れるカテーテルを提供することにある。

　本発明のカテーテルは、管状部材と、該管状部材の表面の少なくとも一部を覆う被覆層とを備え、該被覆層が、有機ポリシラザンを含む。
　１つの実施形態においては、上記有機ポリシラザンが、一般式（１）で表される構成単位を含む。

　式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ独立に水素原子、無置換若しくは置換基を有するアルキル基、無置換若しくは置換基を有するアルケニル基を表し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３のいずれか１つは水素原子以外であり、ｎは正の整数である。
　１つの実施形態においては、上記被覆層が形成された部分の長さが、０．１ｍｍ～１００ｍｍである。
　１つの実施形態においては、上記被覆層の厚みが、５０μｍ以下である。
　１つの実施形態においては、上記被覆層が、上記管状部材に直接積層している。
　１つの実施形態においては、上記管状部材の一部に上記被覆層が形成され、該被覆層が形成されていない部分において、親水層が形成されている。

　本発明によれば、有機ポリシラザンを含む被覆層を形成することにより、優れた摺動性を有しながら、細径であり、かつ、折曲性に優れるカテーテルを提供することができる。また、本発明のカテーテルは、防汚性に優れる点、例えば、当該カテーテルから吐出される接着剤の付着が防止される点でも、有利である。

本発明の１つの実施形態によるカテーテルの概略図である。図１に示すカテーテルのＩＩａ線による概略断面図である。

Ａ．カテーテルの概要
　図１は、本発明の１つの実施形態によるカテーテルの概略図である。また、図２は、本発明の１つの実施形態によるカテーテルのＩＩａ線による概略断面図である。この実施形態によるカテーテル１００は、管状部材１０と、管状部材１０の少なくとも一部を覆う被覆層２０とを備える。一般に、管状部材は、細径で内部が空洞の長尺状である。被覆層２０は、有機ポリシラザンを含む。

　管状部材１０は、基端（近位端）１１および先端（遠位端）１２を有する。１つの実施形態においては、被覆層２０は、管状部材１０の先端部に形成される。なお、本明細書において、先端とは体腔内の治療領域に到達させる側の端部を意味し、基端とは先端とは反対側の端部を意味する。

　被覆層２０は、図示例のように管状部材１０の外側表面に形成されていてもよく、管状部材の内側表面に形成されていてもよく、管状部材の外側表面および内側表面に形成されていてもよい。

　本発明においては、有機ポリシラザンを含む被覆層を備えることにより、摺動性に優れるカテーテルを得ることができる。また、上記カテーテルの被覆層形成部分が、折曲性に優れる点でも有利である。

　１つの実施形態においては、被覆層が、上記管状部材に直接積層している。有機ポリシラザンを含む被覆層は、バインダー（接着剤、プライマー層等）を介することなく、管状部材上に直接積層することができる。被覆層を直接形成することにより、径の細いカテーテルを得ることができる。また、剛性増加の原因となる層を省略することができるため、柔軟性に優れるカテーテルを得ることができる。

　また、被覆層を形成することにより、防汚性に優れるカテーテルを得ることができる。例えば、カテーテル注入物が、カテーテル表面に付着することを防止することができる。特に、管状部材の先端に被覆層を形成した場合には、カテーテルからの吐出物が当該カテーテルに付着することが防止される。このような特徴を有する本発明のカテーテルは、接着剤を注入する際に、特に有用である。

　１つの実施形態においては、管状部材表面の一部に上記被覆層が形成され、被覆層が形成されていない部分には、親水層が形成される。

　上記カテーテルは、公知のその他の部材をさらに備え得る。例えば、各種ポート、各種コネクタ、操作用部材、マンドレル、ボールチップ、マーカー、バルーン等が備えられ得る。これらの部材は、当業界で周知の部材であるため、詳細な説明は省略する。

　カテーテルとしては、特に限定されず、例えば、ガイディングカテーテル、造影用カテーテル、ＰＴＣＡ用、ＰＴＡ用、ＩＡＢＰ用等の各種バルーンカテーテル、超音波カテーテル、アテレクトミーカテーテル、内視鏡用カテーテル、留置カテーテル、薬液投与用カテーテル、マイクロカテーテル等が挙げられる。

Ｂ．管状部材
　上記のとおり、管状部材は、細径で内部が空洞の長尺状である。管状部材は、分岐していてもよい。

　管状部材の長さは、用途に応じて、任意の適切な長さとされ得る。管状部材の長さは、例えば、２０ｃｍ～２００ｃｍである。

　管状部材の厚さは、用途に応じて、任意の適切な厚さとされ得る。管状部材の厚さは、例えば、０．０１ｍｍ～０．８ｍｍであり、好ましくは０．０５ｍｍ～０．５ｍｍである。

　管状部材の断面形状は、任意の適切な形状であり得る。好ましくは、略円形状である。管状部材の内径は、用途に応じて、任意の適切な内径とされ得る。管状部材の内径は、例えば、０．３ｍｍ～４ｍｍである。

　管状部材１０は、単層構成であってもよく（図２）、多層構成であってもよい。管状部材を構成する材料としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な材料が用いられ得る。１つの実施形態においては、管状部材は、高分子材料から構成される。高分子材料としては、可撓性を発現し得る材料が好ましい。高分子材料としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、トランスイソプレン系樹脂、フッ素ゴム系樹脂、塩素化ポリエチレン系樹脂等が挙げられる。これらの高分子材料は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。管状部材が多層構成である場合、当該管状部材は、それぞれ異なる高分子材料から形成された複数層を有していてもよく、それぞれ同じ高分子材料から形成された複数層を有していてもよい。また、長さ方向のセグメント毎に異なる高分子材料で管状部材を構成してもよい。１つの実施形態においては、被覆層との親和性の観点から、高分子材料として、ポリアミド系樹脂が用いられる。このような高分子材料を用いれば、密着性よく被覆層を形成することができる。

　管状部材には、任意の適切な処理がなされていてもよい。例えば、管状部材には、金属細線による補強処理、プラズマ処理、コロナ処理等の表面改質処理、カップリング処理等がなされていてもよい。

Ｃ．被覆層
　上記のとおり、被覆層は、有機ポリシラザンから構成される。有機ポリシラザンとは、－Ｓｉ－Ｎ－を基本構造単位として有し、かつ、当該構造単位中に有機基を有するポリマーである。

　有機ポリシラザンとしては、例えば、一般式（１）で表される構成単位を含むポリマーが挙げられる。

　式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３はそれぞれ独立に水素原子、無置換若しくは置換基を有するアルキル基、または無置換若しくは置換基を有するアルケニル基を表し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３のいずれか一つは水素原子以外である。ｎは正の整数である。

　無置換若しくは置換基を有するアルキル基のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基等の炭素数１～１０のアルキル基が挙げられる。

　無置換若しくは置換基を有するアルケニル基のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、１－プロペニル基、２－プロペニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基等の炭素数２～１０のアルケニル基が挙げられる。

　アルキル基およびアルケニル基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、グリシドキシ基、（メタ）アクリロイルオキシ基、フェニル基、４－メチルフェニル基、４－クロロフェニル基等が挙げられる。

　１つの実施形態においては、有機ポリシラザンは、一般式（２－１）で表される構成単位、（２－２）で表される構成単位および（２－３）で表される構成単位を含む。

　式（２－１）中、Ｒ^１－２は、無置換若しくは置換基を有するアルキル基である。
　式（２－２）中、Ｒ^２－１およびＲ^２－２はそれぞれ独立して、無置換若しくは置換基を有するアルキル基である。
　式（２－３）中、Ｒ^３－１は、水素原子または無置換若しくは置換基を有するアルキル基である。Ｒ^３－２は、無置換若しくは置換基を有するアルキル基である。Ｒ^３－３は、無置換若しくは置換基を有するアルキル基であり、良好な密着性を得るために、置換基として－Ｓｉ（ＯＲ）_３で表されるアルコキシシリル基（Ｒは１～２０）を含んでいてもよい。これらの官能基は、芯材を構成する金属材料に対応させて適宜選択することができる。

　式（２－１）～（２－３）中、ｘ、ｙおよびｚは正の整数である。ｘ、ｙおよびｚの比は、（５～９０）：（５～９０）：（５～９０）である。

　上記有機ポリシラザンは、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。

　有機ポリシラザンの数平均分子量は、好ましくは５００～４５００である。このような範囲であれば、摺動性および折曲性に優れるカテーテルを得ることができる。

　上記被覆層の厚みは、好ましくは５０μｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ～１０μｍである。このような範囲であれば、被覆層による剛性増加が少なく、柔軟性および折曲性に優れるカテーテルを得ることができる。柔軟性および折曲性の観点からは、被覆層の厚みは薄いほど好ましい。

　上記被覆層が形成された部分の長さは、好ましくは０．１ｍｍ～１００ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍ～８０ｍｍである。このような範囲であれば、吐出接着剤の付着が好ましく防止されたカテーテルを得ることができる。なお、被覆層が形成された部分においては、管状部材の全周にわたり被覆層が形成されていることが好ましい。また、被覆層が形成されていない部分においては、被覆層の表面に親水層が形成されていてもよい。親水層の詳細は後述する。

　上記被覆層は、任意の適切な方法により形成することができる。１つの実施形態においては、有機ポリシラザンを含む被覆層形成用組成物を、管状部材の所定の領域に塗工することにより、被覆層が形成される。上記被覆層形成用組成物は、有機ポリシラザンを所定の溶媒に溶解して調製され得る。

　上記溶媒としては、有機ポリシラザンを溶解させ得る限り、任意の適切な溶媒が用いられる。当該溶媒としては、例えば、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、２－メチルブタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、２－メチルペンタン、３－メチルペンタン、ヘプタン、２－メチルヘキサン、３－メチルヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン等が挙げられる。

　上記被覆層形成用組成物における有機ポリシラザンの濃度は、好ましくは５重量％～４０重量％であり、このような範囲であれば、均一性よく好ましい厚さの被覆層を形成することができる。

　上記被覆層形成用組成物の粘度は、コーティング可能な粘度であれば特に限定されるものではない。被覆層形成用組成物の粘度を適切に調整することにより、良好な被覆層を形成することができる。

　上記被覆層形成用組成物の塗布方法としては、任意の適切な方法が採用される。代表的には、ディップコート法、スプレーコート法や流し塗り法などが採用される。

　好ましくは、被覆層形成用組成物を管状部材に塗布した後、加熱処理が行われる。加熱処理により、溶剤が揮発し、また、塗布層が硬化して、管状部材に密着した被覆層が形成される。

　上記のようにして形成される被覆層は、例えば、管状部材のＯＨ基と有機ポリシラザンのＳｉＨ基との脱水反応；管状部材のＯＨ基と有機ポリシラザンのＮＨ基との脱アンモニア反応；または有機ポリシラザンのＳｉＮ基が加水分解（例えば、雰囲気中の水分による加水分解）した後、管状部材のＯＨ基と加水分解により生じたシラノール基との脱水反応；等の作用により、管状部材に密着し得る。

　上記被覆層形成用組成物をＳＵＳ３０４板に塗工して塗工層を形成した際の該塗工層の純水に対する接触角は、好ましくは１００°～１２０°であり、より好ましくは１０５°～１１５°である。このような塗工層を形成し得る被覆層形成用組成物を用いて被覆層を形成すれば、摺動性に優れるカテーテルを得ることができる。

　上記被覆層形成用組成物をＳＵＳ３０４板に塗工して塗工層を形成した際の該塗工層の静摩擦係数は、好ましくは０．０５～０．１５である。このような塗工層を形成し得る被覆層形成用組成物を用いて被覆層を形成すれば、摺動性に優れるカテーテルを得ることができる。

　上記被覆層形成用組成物をＳＵＳ３０４板に塗工して塗工層を形成した際の該塗工層の動摩擦係数は、好ましくは０．０１～０．１２である。このような塗工層を形成し得る被覆層形成用組成物を用いて被覆層を形成すれば、摺動性に優れるカテーテルを得ることができる。

　Ｄ．親水層
　１つの実施形態においては、上記のとおり、管状部材の被覆層が形成されていない部分（外側表面および／または内側表面）には、該芯材の表面に親水層が形成される。親水層を形成することにより、体腔内での摺動性に優れるカテーテルを得ることができる。

　親水層は、任意の適切な親水性材料を管状部材に塗工して形成することができる。親水性材料としては、例えば、セルロース系、ポリエチレンオキサイド系、無水マレイン酸系、アクリルアミド系等の高分子材料が挙げられる。

　上記親水層が形成された部分の長さは、好ましくは１００ｍｍ～１５００ｍｍであり、より好ましくは２００ｍｍ～１２００ｍｍである。また、親水層が形成された部分の長さは、管状部材の長さに対して、好ましくは１５％～９２％であり、より好ましくは５０％～９０％であり、さらに好ましくは６０％～８５％である。

　以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。また、実施例において、特に明記しない限り、「部」および「％」は重量基準である。

［実施例１］
　ポリアミド系樹脂構成の管状部材（厚み：０．０９ｍｍ、内径：０．４ｍｍ）の先端に、下記構造式（３－１）～（３－３）で表される構造単位を有する有機ポリシラザンを含む炭化水素系溶剤に溶解して調製された被覆層形成用組成物Ａ（有機ポリシラザン濃度：約２０重量％）に浸漬することにより、管状部材の表面（長さ：６０ｍｍ）に被覆層形成用組成物Ａを塗布した。その後、室温で７２時間以上静置し、管状部材の表面（外側および内側）に厚さ２μｍ程度の被覆層を形成させて、カテーテルを想定した評価サンプル（１）を作製した。評価サンプル（１）について、下記の評価方法により、防汚性、抗接着剤耐性および折曲性を評価した。結果を表１に示す。

＜防汚性＞
　実施例１で得た評価サンプル（１）の被覆層の防汚性を下記の方法で評価した。
　カテーテルを油性インク（シャチハタ社製　朱の油）へ浸漬後、インクの弾き性を確認した。弾き性については、油性インク浸漬５分後にインクが弾かれることによりカテーテル表面が露出したものを〇とし、カテーテル表面が露出しないものを×とした。
　また、上記浸漬後ペーパータオル等（例えばＫｕｒａｒａｙ製　クラクリーンワイパー）にてインクを拭き取り可能かを確認した。
＜抗接着剤耐性＞
　実施例１で得られた評価サンプル（１）について、抗接着剤耐性を以下の方法で評価した。
　接着剤（東亞合成製　アロンアルファ）と油性造影剤（ゲルベ・ジャパン製　リピオドール）を１：１に混合した液および疑似血液を、ＡＢＳ樹脂等からなる長さ３０ｍｍの硬質樹脂パイプへ４：１の割合で注入した後、カテーテル先端３０ｍｍをパイプに挿入し、パイプ内の液を十分に混和後、カテーテルを挿入したまま硬化するまで静置した。硬化後、カテーテルのパイプに挿入されていない部分に所定の衝撃荷重をカテーテルがパイプから抜け出るまで繰り返し加え、カテーテルがパイプから抜け出るまでの衝撃荷重を加えた回数を確認した。
　カテーテルがパイプから抜け出るまでの衝撃荷重を加えた回数の平均にて、抗接着剤耐性を評価した。
＜折曲性＞
　実施例１で得られた評価サンプル（１）について、折曲性を以下の方法で評価した。
　評価サンプル（１）を任意の一か所から折り曲げて、二つ折り状となるように、約１８０°に１回折り曲げた。折り曲げた状態で放置後、折り曲げた部位の被膜状態を市販のマイクロスコープで拡大して、被膜の割れや剥離の有無を目視により観察した。

また、実施例１で用いた被覆層形成用組成物ＡをＳＵＳ板（市販品）に塗布して、評価サンプル（１）と同様の被膜形成を行い、評価サンプル（２）を得た。得られた評価サンプル（２）について、下記の評価方法により、接触角（純水）と摩擦係数とを測定した。結果を表２に示す。
＜接触角（純水）＞
協和界面科学社製の商品名「ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ５００」を用いて、純水（液量２μＬ）の接触角を測定した。
＜摩擦係数＞
新東化学株式会社製の「表面性測定機トライボステーション　ＴＹＰＥ：３２」を用い、下記の条件にて、塗工層の静摩擦係数および動摩擦係数を測定した。
（摩擦係数測定条件）
　荷重：１００ｇ
　圧子：平面圧子（１０ｍｍ×１０ｍｍ）
　移動速度：３０ｍｍ／ｍｉｎ（静摩擦係数）、６００ｍｍ／ｍｉｎ（動摩擦係数）

［比較例１］
　被覆層として親水層を備える市販のカテーテルを入手し、評価サンプル（１）と同様に、防汚性、抗接着剤耐性および折曲性の評価を行った。結果を表１に示す。

［結果］
　実施例１で得られた評価サンプル（１）は表１に示すように、油性インク浸漬５分後、カテーテル表面が露出しており、インクを拭き取り可能で、防汚性が良好であり、カテーテルがパイプから抜け出すまでに入力した衝撃の回数は平均６．６回であり、優れた抗接着剤耐性が認められた。これに対して、比較例１は表１に示すように、油性インク浸漬５分後、カテーテル表面が露出せず、インクを拭き取り不可能であり、カテーテルがパイプから抜け出すまでに入力した衝撃の回数は平均２１．２回であった。また、折曲性においては、実施例１、比較例１とも差はなく、実施例１で得られた評価サンプル（１）は、比較例１と同等の折曲性が認められた。
　実施例１の被覆層形成用組成物Ａについては、評価サンプル（２）について、接触角（純水）も１０８°と優れた撥水性を有し、静摩擦係数が０．０９５、動摩擦係数０．０５７と優れた摺動性を有していた。つまり、実施例１の被覆層形成用組成物Ａより得られたカテーテルは、体腔内での挿入性に優れていることがわかる。
　このような被覆層形成用組成物により被覆層を形成すれば、防汚性、抗接着剤耐性および折曲性に優れたカテーテルを得ることができる。本発明のカテーテルは、親水性コーティングにより被覆されたカテーテルと同等の摺動性、折曲性を有しながら、実施例１で示すように、防汚性、抗接着剤耐性に優れる点で有利である。

　１０　　　　　　　　　管状部材
　２０　　　　　　　　　被覆層
　１００　　　　　　　　カテーテル

Claims

　管状部材と、該管状部材の表面の少なくとも一部を覆う被覆層とを備え、
　該被覆層が、有機ポリシラザンを含む、
　カテーテル。
　前記有機ポリシラザンが、一般式（１）で表される構成単位を含む、請求項１に記載のカテーテル：

　式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ独立に水素原子、無置換若しくは置換基を有するアルキル基、無置換若しくは置換基を有するアルケニル基を表し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３のいずれか１つは水素原子以外であり、ｎは正の整数である。
　前記被覆層が形成された部分の長さが、０．１ｍｍ～１００ｍｍである、請求項１または２に記載のカテーテル。
　前記被覆層の厚みが、５０μｍ以下で、好ましくは１～２０μｍである、請求項１から３のいずれかに記載のカテーテル。
　前記被覆層が、前記管状部材に直接積層している、請求項１から４のいずれかに記載のカテーテル。
　前記管状部材表面の一部に前記被覆層が形成され、該被覆層が形成されていない部分において、親水層が形成されている、請求項１から５のいずれかに記載のカテーテル。