JP2002282349A - 潤滑性医療用器具及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水性媒体中の低温の反応により、医療用器具の
表面に良好な潤滑性が付与された医療用器具及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】体内に挿入して使用する医療用器具であっ
て、医療用器具の表面が１,３,５−トリアジン環を介し
て結合した親水性高分子材料により被覆されてなること
を特徴とする潤滑性医療用器具、並びに、水性媒体中に
おいて、医療用器具をハロゲン化シアヌル及び親水性高
分子材料と接触させ、脱ハロゲン化水素反応により、医
療用器具の表面に１,３,５−トリアジン環を介して親水
性高分子材料を結合することを特徴とする潤滑性医療用
器具の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑性医療用器具
及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明
は、水性媒体中の低温の反応により、医療用器具の表面
に良好な潤滑性が付与された潤滑性医療用器具及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガイドワイヤやバルーンカテーテルなど
の医療用器具は、体内に挿入して使用するときの摩擦抵
抗が小さいことが必要である。そのために、医療用器具
の表面に親水性高分子材料を結合し、表面に湿潤性を付
与することが検討されている。例えば、特開昭５８−１
９３７６６号公報には、水ベース液体で濡らされた場合
に低い摩擦係数を有する親水性コーティングの調製方法
としして、２個の未反応イソシアネート基を有する化合
物を重合体表面に適用して溶媒を蒸発させ、次いでポリ
エチレンオキサイドを含有する溶液を適用して溶媒を蒸
発させたのち、高温でコーティングを硬化させる方法が
提案されている。また、特開平１−１９５８６３号公報
には、湿潤状態で使用されたとき、挿入時の摩擦抵抗が
小さく、持続性、保存性が良好な医療用具として、医療
用具の基材の表面に反応性官能基が存在するよう下地層
を形成したのち、水溶性高分子物質で処理する湿潤時に
潤滑性を有する医療用具の製造方法が提案され、例え
ば、軟質塩化ビニルをジフェニルエタンジイソシアネー
トのメチルエチルケトン溶液に浸漬し、６０℃で３０分
間乾燥したのち、メチルビニルエーテル−無水マレイン
酸共重合体のメチルエチルケトン溶液に浸漬し、６０℃
で２時間乾燥する処理が例示されている。しかし、これ
らの方法では、ジフェニルメタンジイソシアネートの有
機溶媒溶液を用いて、比較的高温で反応するために、有
機溶媒の使用による安全衛生上の懸念と、高温による医
療用器具材料の物理的特性の劣化を生ずるおそれがあっ
た。さらに、特開２０００−１９７６９２号公報には、
体内に挿入して使用される医療用器具の表面に、比較的
低温で処理することにより湿潤性を付与する方法とし
て、医療用具の基材の表面とジイソシアナート化合物と
を接触させ、次に、ポリエチレンオキサイド及びジシク
ロアミジン化合物と接触させる医療用具表面の湿潤性付
与方法が提案されている。この方法によれば、３０〜４
０℃の比較的低温の処理で、医療用具の基材の表面にポ
リエチレンオキサイドを固定化することができるが、有
機溶媒を使用するという問題はなお残されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、水性媒体中
の低温の反応により、医療用器具の表面に良好な潤滑性
が付与された医療用器具及びその製造方法を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、水性媒体中におい
て、ハロゲン化シアヌル及び親水性高分子材料に医療用
器具を接触させることにより、低温で脱ハロゲン化水素
反応が起こり、親水性高分子材料が１,３,５−トリアジ
ン環を介して医療用器具の表面と結合し、医療用器具の
表面を被覆して潤滑性が付与されることを見いだし、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、（１）体内に挿入して使用する医療用器
具であって、医療用器具の表面が１,３,５−トリアジン
環を介して結合した親水性高分子材料により被覆されて
なることを特徴とする潤滑性医療用器具、（２）医療用
器具が、先端側内芯部、本体側内芯部及び後端側内芯部
からなり、軸方向に延在する金属製芯線と該金属製芯線
の全体を覆う合成樹脂の表面層とを有する医療用ガイド
ワイヤであって、合成樹脂の表面層が、１,３,５−トリ
アジン環を介して結合した親水性高分子材料により被覆
されてなる第１項記載の潤滑性医療用器具、（３）医療
用器具が、カテーテル管及びカテーテル管の遠位端部に
取り付けられたバルーン部を有するバルーンカテーテル
であって、カテーテル管の表面及び／又はバルーン部
が、１,３,５−トリアジン環を介して結合した親水性高
分子材料により被覆されてなる第１項記載の潤滑性医療
用器具、及び、（４）水性媒体中において、医療用器具
をハロゲン化シアヌル及び親水性高分子材料と接触さ
せ、脱ハロゲン化水素反応により、医療用器具の表面に
１,３,５−トリアジン環を介して親水性高分子材料を結
合することを特徴とする潤滑性医療用器具の製造方法、
を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の潤滑性医療用器具は、体
内に挿入して使用する医療用器具であって、医療用器具
の表面が１,３,５−トリアジン環を介して結合した親水
性高分子材料により被覆されてなる潤滑性医療用器具で
ある。体内に挿入して使用する医療用器具としては、例
えば、ガイドワイヤ、シースイントロデューサ、ステン
ト、導尿のための膀胱カテーテル、腹腔・胸腔穿刺用カ
テーテル、脳室ドレナージカテーテル、心・血管疾患診
断用のＸ線不透過性の血管内カテーテル、輸液用及び静
脈圧測定用の中心静脈カテーテル、先端にバルーンをつ
け、末梢血管より心臓に進めて検査又は治療を行うバル
ーンカテーテルなどを挙げることができる。本発明の潤
滑性医療用器具の表面を被覆する親水性高分子材料に特
に制限はなく、例えば、ポリエチレンオキサイド、エチ
レンオキサイドと少量のプロピレンオキサイドとの共重
合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸又はその
塩、ポリアクリルアミド、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン
などの合成高分子材料；ヒアルロン酸、コンドロイチン
硫酸、カロニン硫酸、キトサン、ゼラチンなどの動物性
多糖類又はその塩；ローカストビーンガム、グアーガ
ム、アラビアガム、トラガントガム、ペクチン、アルギ
ン酸、寒天、カラゲニンなどの植物性多糖類又はその
塩；ポリヌクレオチドなどの天然高分子材料などを挙げ
ることができる。これらの親水性高分子材料は、１種を
単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合
わせて用いることもできる。

【０００６】本発明において、親水性高分子材料で被覆
する医療用器具は、表面層が合成樹脂で形成されている
ことが好ましい。表面層が合成樹脂で形成されている医
療用器具は、医療用器具全体が合成樹脂製であってもよ
く、金属製の医療用器具の表面が合成樹脂で覆われた形
態であってもよい。表面層を形成する合成樹脂に特に制
限はなく、例えば、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹
脂、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂、ポリイミド樹
脂などの熱硬化性樹脂、シリコーンゴム、天然ゴム、フ
ッ素ゴムなどのゴムなどを挙げることができる。これら
の中で、ポリウレタン樹脂を好適に用いることができ
る。合成樹脂がポリオレフィン樹脂やフッ素樹脂などの
ように活性水素を有しない場合は、ハロゲン化シアヌル
との反応に先立って、あらかじめプラズマ処理などを施
すことにより、表面層に活性水素を形成することが好ま
しい。本発明において、医療用器具の表面に親水性高分
子材料を結合するための１,３,５−トリアジン環は、医
療用器具の表面層にハロゲン化シアヌルを反応させるこ
とにより導入することができる。使用するハロゲン化シ
アヌルに特に制限はなく、例えば、２,４,６−トリクロ
ロ−１,３,５−トリアジン（塩化シアヌル）、２,４−
ジクロロ−１,３,５−トリアジン、２,４−ジクロロ−
６−ヒドロキシ−１,３,５−トリアジン、２,４,６−ト
リブロモ−１,３,５−トリアジン、２,４−ジブロモ−
１,３,５−トリアジン、２,４−ジブロモ−６−ヒドロ
キシ−１,３,５−トリアジン、２,４,６−トリヨード−
１,３,５−トリアジン、２,４−ジヨード−１,３,５−
トリアジン、２,４−ジヨード−６−ヒドロキシ−１,
３,５−トリアジンなどを挙げることができる。これら
の中で、２,４,６−トリクロロ−１,３,５−トリアジン
を好適に用いることができる。

【０００７】本発明の潤滑性医療用器具の製造方法にお
いては、水性媒体中において、医療用器具をハロゲン化
シアヌル及び親水性高分子材料と接触させ、脱ハロゲン
化水素反応により、医療用器具の表面に１,３,５−トリ
アジン環を介して親水性高分子材料を結合する。本発明
方法において、使用する水性媒体としては、例えば、水
のほかに、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの活性
水素を有しない有機溶媒と水との混合溶媒を挙げること
ができる。ハロゲン化シアヌルは、水で加水分解してハ
ロゲン化水素とシアヌル酸になるとされているが、低温
においてはその分解速度は遅く、医療用器具の表面に
１,３,５−トリアジン環を介して親水性高分子材料を結
合することができる。本発明において、水性媒体中にお
ける医療用器具のハロゲン化シアヌル及び親水性高分子
材料との接触は、１０℃以下で行うことが好ましく、５
℃以下で行うことがより好ましい。本発明方法におい
て、医療用器具をハロゲン化シアヌル及び親水性高分子
材料と接触させる方法に特に制限はなく、例えば、ハロ
ゲン化シアヌルを含有する水性媒体に医療用器具を浸漬
して、医療用器具をハロゲン化シアヌルと接触させたの
ち、該水性媒体に親水性高分子材料を添加して、医療用
器具を親水性高分子材料に接触させることができ、ある
いは、ハロゲン化シアヌルと親水性高分子材料を含有す
る水性媒体に医療用器具を浸漬して、医療用器具をハロ
ゲン化シアヌル及び親水性材料と接触させることもでき
る。

【０００８】医療用器具の表面の活性水素をＨ−ＭＡ、
親水性高分子材料の活性水素をＨ−ＨＰで表すと、医療
用器具の表面及び塩化シアヌルと親水性高分子材料は、
次式で表される脱ハロゲン反応により、１,３,５−トリ
アジン環を介して結合される。

【化１】 本発明は、医療用ガイドワイヤ及びバルーンカテーテル
に特に好適に適用することができる。医療用ガイドワイ
ヤは、先端側内芯部、本体側内芯部及び後端側内芯部か
らなり、軸方向に延在する金属製芯線と該金属製芯線の
全体を覆う合成樹脂の表面層とを有する医療用器具であ
る。ガイドワイヤは、心臓血管造影、経皮経管冠動脈拡
張術などの検査や治療を行う際に、患者の動脈血管など
の体内に挿入される。あらかじめ体内にガイドワイヤを
挿入しておき、カテーテルをガイドワイヤに被せるよう
にして導くと、カテーテルを円滑に進めることができ
る。ガイドワイヤの芯線の材質に特に制限はなく、例え
ば、従来から用いられているステンレス鋼線材などのほ
か、広いひずみ範囲にわたって高弾性を示し、プッシャ
ビリティ、トルク伝達性、繰り返し挿入性などに優れた
ニッケル−チタン系合金線材などを挙げることができ
る。芯線の表面に設ける合成樹脂の表面層の材質に特に
制限はなく、例えば、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン
樹脂、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂、ポリイミド
樹脂などの熱硬化性樹脂などを挙げることができる。こ
れらの中で、ポリウレタン樹脂を好適に用いることがで
きる。

【０００９】以下に本発明の医療用ガイドワイヤの１実
施形態を示して説明する。図１(Ａ)は、本発明の実施形
態の一つである医療用ガイドワイヤの断面図である。ま
た、図１(Ｂ)は、図１(Ａ)のＩ−Ｉ線における拡大断面
図である。本実施形態の医療用ガイドワイヤ１は、先端
側内芯部３、本体側内芯部４及び後端側内芯部５から芯
線２が構成され、芯線２は、ニッケル−チタン系合金ワ
イヤ等により一体に形成されている。図１(Ｂ)に示すよ
うに、芯線２の断面は円形であり、先端側内芯３は先端
に向けて連続的に外径が減少し、芯線２全体は合成樹脂
で覆われ、その外径φ₁は、長手方向に同一である。芯
線２の長手方向全体の長さは、通常１００〜１,０００m
mである。先端側内芯部３の長さは、通常５〜３０cmで
ある。芯線２の本体側内芯部４の外径φ₂は、通常０.１
〜１mmである。先端側内芯部３の外径は先端方向に向け
てテーパ状に減少している。被覆された外径φ₁は、通
常０.２〜１.５mmである。本実施形態では、芯線２の全
体は、ポリウレタン樹脂からなる表面層６で覆われ、さ
らにその表面は、ポリウレタン樹脂に１,３,５−トリア
ジン環を介して結合したポリエチレンオキサイド（ＰＥ
Ｏ）からなる親水性コート層７が設けられる。なお、表
面層６には、ポリウレタン１００重量部に対して、硫酸
バリウム粉、タングステン粉等の高エックス線造影材５
〜６０重量部を配合してある。本実施形態の医療用ガイ
ドワイヤの表面に、ポリウレタン樹脂に１,３,５−トリ
アジン環を介して結合したＰＥＯの親水性コート層７を
設ける方法としては特に限定されないが、例えば以下の
方法を採用することができる。予め、ＰＥＯ（重量平均
分子量６０万）の３重量％水溶液５００mLにジオキサン
１００mLを加えて均一に混合し、０℃まで冷却する。次
にこの混合液に塩化シアヌルの０.０２モル／Ｌジオキ
サン溶液１００mLを加えて均一に混合し、混合液を０℃
に保ったまま上記の医療用ガイドワイヤを２時間浸漬
し、引き上げて、数分間風乾し、さらに室温で蒸留水で
洗浄して未反応のＰＥＯを除去する。ＰＥＯからなる親
水性コート層７の厚さは約５０μｍである。

【００１０】バルーンカテーテルは、カテーテル管及び
カテーテル管の遠位端部に取り付けられたバルーン部を
有する。バルーンカテーテルは、カテーテル管の軸方向
内部に延在する内管を有する二重管構造のものであって
もよい。バルーンカテーテルは、末梢血管から、心臓、
大動脈、肺動脈、冠動脈などに挿入して、心内圧の測
定、採血などの検査や、冠動脈の狭窄性病変などの治療
などに用いられる。二重管構造の場合は、あらかじめ血
管内に挿入したガイドワイヤに、カテーテル管の軸方向
内部に延在する内管を被せて患部までバルーン部を導く
ことができる。バルーン部を膨張させて血管を閉塞する
ことにより、血圧の測定を行うことができる。また、バ
ルーン部を膨張させることにより、狭窄部を拡張するこ
とができる。狭窄部の拡張は、順次バルーン部の大きい
バルーンカテーテルを用いて段階的に行われる。以下に
本発明の１実施形態について説明する。図２(Ａ)は本発
明の１実施形態に係るバルーンカテーテルの全体構成
図、図２(Ｂ)は図２(Ａ)に示すＩＢ−ＩＢ線に沿う断面
図を示す。図２に示す本実施形態に係るバルーンカテー
テル８は、例えば経皮的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）等に
用いられるものである。本実施形態のバルーンカテーテ
ル８は、いわゆるモノレール方式のバルーンカテーテル
であり、バルーン部９と、カテーテル管としての外チュ
ーブ１０と、コネクタ１１とを有する。外チューブ１０
は、第１外チューブ部材１０ａと、接合部１２にて第１
外チューブ部材１０ａに接合される第２外チューブ部材
１０ｂとで構成してある。本実施形態は、内チューブの
近位端開口部が、第１外チューブ部材１０ａの長手方向
の途中に位置するチューブ壁を貫通して外部に開口して
あり、バルーンカテーテルの遠位端部のみが、いわゆる
同軸構造のカテーテルチューブ構造となるものである。
バルーン部９の膜厚は、通常、１５〜３００μｍであ
る。拡張時のバルーン部９の外径は、通常１.５〜１０.
０mm、軸方向長さは、通常１５〜５０mmである。第１外
チューブ部材１０ａの第１ルーメン１３は、バルーン部
９の内部拡張空間に流体を送り込み、バルーン部９を拡
張させたり、流体をバルーン部９の拡張空間から抜き取
りバルーン部９を収縮させたりするための通路である。
内チューブ１４の内部には、第２ルーメン１５が形成し
てあり、バルーンカテーテル８を体内に案内するため
の、ガイドワイヤが挿通するガイドワイヤ挿入用ルーメ
ンとなる。内チューブ１４の近位端開口部が第１外チュ
ーブ部材１０ａの外側に開口する位置は、第１外チュー
ブ部材１０ａの遠位端から長さＬ₁の位置であることが
好ましく、長さＬ₁は、通常１５０〜３５０mmである。
第１外チューブ部材１０ａの外径は、特に限定されない
が、通常０.５〜５mmである。第１外チューブ部材１０
ａの肉厚は、特に限定されないが、通常０.０５〜０.５
mmである。内チューブ１４の外径は、特に限定されない
が、通常０.３〜３mmである。内チューブ１４の内径
は、ガイドワイヤを挿通できる径であれば特に限定され
ず、通常０.５〜１.０mmである。

【００１１】バルーン部９を構成する材料は、例えば、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−プ
ロピレン共重合樹脂、エチレンと他のα−オレフィンと
の共重合樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂等が
挙げられる。本実施形態では、ポリウレタン樹脂製のバ
ルーンが用いられている。前記外チューブに使用される
材料は、例えば、オレフィン樹脂、フッ素樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂；ポリイミド樹脂等の
熱硬化性樹脂等が挙げられる。本実施形態では、ポリエ
チレン樹脂製の外チューブが用いられている。前記ポリ
ウレタン樹脂からなるバルーン部９の表面は、以下の方
法により、ポリウレタン樹脂に１,３,５−トリアジン環
を介して結合したヒアルロン酸ナトリウムで被覆されて
いる。予め、ヒアルロン酸ナトリウムの０.５重量％水
溶液（pH１０）５００mLを容量１Ｌのビーカーに入れ、
ジオキサン１２５mLを加えて均一に撹拌混合し０℃まで
冷却した。次に、この混合液に０℃に冷却した塩化シア
ヌルの０.０２モル／Ｌジオキサン溶液１２５mLを加え
て均一に撹拌混合した後、前記バルーンカテーテルのバ
ルーン部９のみを浸漬した。混合液の温度を０℃に保っ
たまま、さらに水酸化ナトリウムの１モル／Ｌ水溶液６
mLを加え、そのまま２時間撹拌を続けた。その後、バル
ーンカテーテルを引き上げて、室温で蒸留水で洗浄して
風乾した。本発明の潤滑性医療用器具の製造方法によれ
ば、低温で水性媒体を用いて、医療用器具に潤滑性を付
与することができる。本発明の潤滑性医療用器具は、優
れた潤滑性を有し、特に医療用ガイドワイヤ及びバルー
ンカテーテルとして好適に用いることができる。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 実施形態で説明した前記医療用ガイドワイヤから、長さ
１０cmのサンプル５本を切り出した。幅５cm、長さ２５
cm、厚さ１cmの加硫ゴムシートの表面に形成された幅
０.５cm、深さ０.２cm、長さ２５cmのＶ字形の溝にサン
プルを載置し、３７℃の水槽に浸漬し、Ｖ字形の溝が傾
斜するように加硫ゴムシートの一端を徐々に持ち上げ、
サンプルが滑り落ちはじめるときの傾斜角度を測定し
た。５個のサンプルについての平均値は、１５度であっ
た。 比較例１ 実施形態で説明したポリウレタン樹脂からなる表面層で
覆われた医療用ガイドワイヤから、長さ１０cmのサンプ
ル５本を切り出し、実施例１と同様にして、サンプルが
滑り落ちはじめるときの傾斜角度を測定した。５個のサ
ンプルについての平均値は、６０度であった。実施例１
と比較例１の結果を比較すると、ポリウレタン樹脂の表
面がポリエチレンオキサイドで被覆された実施例１のサ
ンプルは、表面がポリウレタン樹脂のままの比較例１の
サンプルよりも、はるかに小さい角度の傾斜で滑り落ち
はじめ、優れた潤滑性が付与されていることが分かる。

【００１３】

【発明の効果】本発明方法によれば、低温で水性媒体を
用いて、医療用器具に潤滑性を付与することができる。
本発明の潤滑性医療用器具は、優れた潤滑性を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の潤滑性医療用器具の一態様の
断面図である。

【図２】図２は、本発明の潤滑性医療用器具の一態様の
全体構成図及び断面図である。

【符号の説明】

１ 医療用ガイドワイヤ ２ 芯線 ３ 先端側内芯部 ４ 本体側内芯部 ５ 後端側内芯部 ６ 表面層 ７ 親水性コート層 ８ バルーンカテーテル ９ バルーン部 １０ 外チューブ １０ａ 第１外チューブ部材 １０ｂ 第２外チューブ部材 １１ コネクタ １２ 接合部 １３ 第１ルーメン １４ 内チューブ １５ 第２ルーメン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C081 AC08 AC10 BB01 CC07 CD082 EA01 4C167 AA01 AA06 AA15 AA50 BB03 BB06 BB11 BB13 BB29 CC04 FF01 FF03 FF05 GG02 GG03 GG04 GG05 GG06 GG07 GG08 GG09 GG10 GG11 GG12 GG24 HH14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】体内に挿入して使用する医療用器具であっ
   て、医療用器具の表面が１,３,５−トリアジン環を介し
   て結合した親水性高分子材料により被覆されてなること
   を特徴とする潤滑性医療用器具。
2. 【請求項２】医療用器具が、先端側内芯部、本体側内芯
   部及び後端側内芯部からなり、軸方向に延在する金属製
   芯線と該金属製芯線の全体を覆う合成樹脂の表面層とを
   有する医療用ガイドワイヤであって、合成樹脂の表面層
   が、１,３,５−トリアジン環を介して結合した親水性高
   分子材料により被覆されてなる請求項１記載の潤滑性医
   療用器具。
3. 【請求項３】医療用器具が、カテーテル管及びカテーテ
   ル管の遠位端部に取り付けられたバルーン部を有するバ
   ルーンカテーテルであって、カテーテル管の表面及び／
   又はバルーン部が、１,３,５−トリアジン環を介して結
   合した親水性高分子材料により被覆されてなる請求項１
   記載の潤滑性医療用器具。
4. 【請求項４】水性媒体中において、医療用器具をハロゲ
   ン化シアヌル及び親水性高分子材料と接触させ、脱ハロ
   ゲン化水素反応により、医療用器具の表面に１,３,５−
   トリアジン環を介して親水性高分子材料を結合すること
   を特徴とする潤滑性医療用器具の製造方法。