JPH0553142B2 - - Google Patents

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JPH0553142B2
JPH0553142B2 JP63187945A JP18794588A JPH0553142B2 JP H0553142 B2 JPH0553142 B2 JP H0553142B2 JP 63187945 A JP63187945 A JP 63187945A JP 18794588 A JP18794588 A JP 18794588A JP H0553142 B2 JPH0553142 B2 JP H0553142B2
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Carl Freudenberg KG
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    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は医療用ツール及びその製造方法に関
し、特にポリウレタン材料と金属イオン放出物質
から成り、生体組織内に導入され体液と接触する
ことにより殺菌性又は殺微生物性金属イオンを放
出する、生体組織適合性を有する医療用ツール、
及びポリオールと、有機シリコーンポリマーと、
イソシアネートと、及び任意に連鎖延長剤及び／
又は架橋剤を相互に反応させ、その後好ましい形
状に成形することにより、上記医療用ツールを製
造する方法に関する。 〔従来の技術〕 文献（例えば、ザ・ジヤーナル・オブ・ウロロ
ジー（The Joural of Urology）121号（1979年
１月発行）40頁以降）において、一般に微量殺菌
作用と称されている、金、銀、銅などの重金属イ
オンの殺微生物作用は医療技術分野で合成樹脂エ
ンドプロテーゼ、又は尿道カテーテルのような管
状カテーテルに長期間にわたり殺微生物作用を帯
びさせるために応用されている。 この点に関し米国特許第4054139号では、内面
と外面に少なくとも１種類の微量殺菌性物質（例
えば銀又はその化合物）を備えた管状カテーテル
が提案されている。 このような医療用ツールの表面に金属イオン放
出物質をさらに量的に受容させるために、米国特
許第4612337号では、例えばポリウレタンやシリ
コーンエラストマーのようなポリマー材料を適当
な（殺微生物剤又は金属塩用の）溶剤により浸透
処理又は膨潤処理を２度行い、洗浄後乾燥する方
法が開示されている。 しかしながら上記のような公知技術では、医療
用ツールの内面及び外面に殺微生物加工を施すこ
とを目的としており、かかる表面被覆加工はコス
ト高である。 さらに上記の場合には、金属イオン放出物質は
常にポリマー材料の表面部分においてのみ結合し
て存在しており、その利用可能性は時間的及び量
的な制約を受けるものであつた。従つて長期間治
療の場合には頻繁に新たに表面被覆された医療用
ツールと交換する必要があり、その交換には高い
危険性と苦痛が伴うものである。 平坦な構造ではなく立体的な構造を有する体内
使用型医療用ツール、例えばカテーテルやプロテ
ーゼでは、材料の厚さが若干厚くなつただけで金
属イオン放出物質の貯蔵性又は放出に限界が生じ
る。例えば、シリコーンエラストマーの場合に
は、その疏水性のために内部領域では全く又は十
分な程度に体液との接触が生じない。すなわちキ
ヤリア媒体によつてマトリツクス深層にあるイオ
ンを処理できず、カテーテル周囲の体内組織中で
殺微生物作用を起こさせるために、該イオンを連
続的に外部へ移動させることができない。従つて
表面に存在する金属イオン放出物質のみが有効で
あるにすぎない。 ここでポリウレタンにより金属イオン放出物質
のためのマトリツクスを製造するという代替手段
が考えられる。この場合、ポリウレタンがその内
部領域でも親水性を有し、体液の作用により重金
属イオンを完全に放出可能であるため、金属イオ
ン放出物質をマトリツクスの最深部にまで有効に
存在させることが可能である。しかし上記構成の
医療用ツールでも、測定結果に従えば、微量殺菌
性有効物質の放出量は低く、殺菌すべき病原菌の
濃度より判断して、継続的に使用する場合には有
効な量のイオンを放出することはできない。 また欧州特許第68385号には、熱可塑性ポリウ
レタン−シリコーン−エラストマー材料の顕著な
抗トロンボゲン作用と、該材料を血液と直接接触
する医療用成形品への効果的な応用例が開示され
ている。上記特許では、既に米国特許第3562352
号により公知であるポリウレタンと有機シリコー
ンから成るブロツク共重合体であつて、ポリウレ
タンのブロツクよりもシリコーンのブロツクが少
ないブロツク共重合体を、血液と直接接触させる
ことにより、該ブロツク共重合体の機械的性質及
び抗トロンボゲン性を考察すると共に、新規で有
利な実施態様に関する詳細な記述が見られる。該
ブロツク共重合体では、分子量500乃至10000有機
シリコーンポリマー４乃至15重量％及び熱可塑性
ポリエーテルセグメント又は熱可塑性ポリエステ
ルセグメントがポリマーの主鎖に組み込まれてい
る。しかし当該材料には外部に放出される医学的
有効物質は含まれていない。従つて上記欧州特許
明細書中にも血液とは無関係に殺微生物作用を有
する医療用ツールへの言及は見られない。 〔発明が解決しようとする課題〕 従つて本発明の課題は、生体内で使用され生体
組織に挿入される医療用ツールを提供するにあ
り、特に殺微生物性を有する金属イオン放出物質
に関する高い放出能力と良好な組織適合性を有す
る医療用ツールを提供するにある。さらに本発明
は、体液と接触した場合に、長期間にわたり制御
された量の金属イオンをその外面全体に継続的に
放出可能な医療用ツールを提供することを目的と
する。同時に本発明は、上記医療用ツールの製造
方法を提供することをも目的としており、特に本
発明によれば、材料又は既製部品に煩雑な機械的
再処理又は化学的再処理を加えずに、ポリマーの
マトリツクス中に金属イオン放出物質を空間的に
均一に細かく分散させることが可能な方法が提供
される。 〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明では、上記
米国特許第4054139号に基づく、ポリウレタン材
料と金属イオン放出物質から成り、生体組織内に
導入され体液と接触することにより殺菌性又は殺
微生物性金属イオンを放出する、生体組織適合性
を有する医療用ツールにおいて、該ポリウレタン
材料がそれ自体公知のポリウレタンエラストマー
であり、その主鎖に、分子量500乃至10000の有機
シリコーンポリマーと、任意に可撓性ポリエーテ
ルセグメント又は可塑性ポリエステルセグメント
と、さらに該ポリウレタン材料の性質に応じて、
熱可塑性付与添加剤としての連鎖延長剤、又は熱
硬化性付与添加剤としての連鎖延長剤及び／又は
架橋剤とが、50重量％未満存在し、さらに該ポリ
ウレタンエラストマーが、その全断面にわたつて
空間的に一様に分布するように、ポリマー全量の
１乃至15重量％の該金属イオン放出物質を含む医
療用ツールを提供する。 さらに本発明では、ポリオールと、有機シリコ
ーンポリマーと、イソシアネートと、及び任意に
連鎖延長剤及び／又は架橋剤を相互に反応させ、
その後好ましい形状に成形することにより、上記
医療用ツールを製造する方法において、ポリマー
全量の１乃至15重量％の該金属イオン放出物質を
粒度50μm以下の粉末とし、イソシアネートを添
加する前に混合し、ポリオールと共に脱水するこ
とから成る医療用ツールの製造方法、さらに上記
方法において、水溶性の該金属イオン放出物質を
用い、これをポリマー全量の１乃至15重量％の固
体含有量を有する水溶液とし、イソシアネートを
添加する前に混合し、ポリオールと共に脱水する
ことを特徴とする医療用ツールの製造方法を提供
する。 本発明に用いるそれ自体公知の材料を、以下で
は「シリコーンポリウレタン」と称する。当該材
料自体の製造方法及び性質は本発明の構成によつ
て重要な要素ではなく、本発明所望の材料は公知
技術に基づいて得られる。 本発明における金属イオンを放出する、殺微生
物性の、微量殺菌性有効物質としては、例えば金
属塩、その酸化物、炭化物、さらに有機金属化合
物があり、その作用及び用途については医療技術
の分野で周知である。 本発明に基づきシリコーンポリウレタンのマト
リツクス中に１乃至15％の活性物質を立体的に包
含させることにより、使用に供されるイオンの有
効量は通常通り活性物質を被覆した場合に比較し
て40％以上増加する。 シリコーンポリウレタンは従来別の目的のため
にのみ有効であると考えられてきたが、当該シリ
コーンポリウレタン材料の内部領域での体液との
接触が、同種の医療用ツール用のポリマーマトリ
ツクスが２mmの通常厚みを有している場合にも確
実に保証されることが、意外にも発見された。 本発明は特に、しかし絶対的にではないが、当
該医療用ツールの生体内組織との接触が一時的に
ではなく長時間にわたる場合に使用可能である。
例えば、本発明はエンドプロテーゼ、カテーテ
ル、ゾンデ、内視鏡、移植片及びドレナージなど
に適用される。 本発明によれば、シリコーンポリウレタンから
成る医療用ツール形成用ポリマーマトリツクスは
全体的に微量殺菌性材料を含んでいるため、当該
医療用ツール本体の両面に金属イオン放出可能で
あるのはもちろん、多数の細菌、微生物及び病原
菌が存在するおそれのある使用開始時であつて
も、マトリツクスの全表面に体液が浸透すればす
ぐに、多量の有効物質を放出可能であるなど優れ
た効果を有する。 長時間の使用により金属イオンの供給量は絶え
ず減少するため、金属イオンの放出量はマトリツ
クス内部からマトリツクス表面への移動距離によ
つて決定される。しかし長時間経過後にも、新た
に出現するおそれのある幾らかの病原菌を直ちに
殺菌する必要がある。従つて本発明による医療用
ツールでは、絶えず殺菌されるべき有機体の量に
適合した金属イオンの放出量が確保される。 本発明の目的のためには、マトリツクス内の金
属イオン放出物質が50μmより大きい粒度のもの
を含まないことが好ましい。この限界を超えた場
合には、マトリツクスの機械的安定性に不利な影
響を与えるおそれがあるためである。 さらに本発明に基づき形成された尿道カテーテ
ルでは、カテーテルへのクラスト付着、すなわち
無機物のクラストの形成が全く生じないか、又は
生じたとしても微少であるという有利な効果が観
察された。 本発明に基づく医療用ツールの好ましい製造方
法は、ポリオールと、有機シリコーンポリマー
と、イソシアネートと、及び任意に連鎖延長剤及
び／又は架橋剤を相互に反応させ、その後好まし
い形状に成形することから成る。 上記方法において、本発明によれば、ポリマー
全量の１乃至15重量％の該金属イオン放出物質を
粒度50μm以下の粉末とし、イソシアネートを添
加する前に混合し、ポリオールと共に脱水するこ
とにより医療用ツールが製造される。上記構造工
程及び微粒子状有効物質の添加により以下のよう
な効果を得ることができる。 従来は別個に行われてきた金属イオン放出物質
と、ポリオール及び／又はポリオール混合物との
乾燥作業を単独の工程で行うことが可能になつ
た。また活性物質を微粒子状に形成するびで当該
活性物質をポリマーマトリツクスの全断面に均一
に分布させることが可能になつた。 これとは別に、本発明によれば、微粒子状の活
性物質の代わりに、水溶性の金属イオン放出物質
を用い、これを上記微粒子添加による製造方法の
場合と同様の固体含有量を有する水溶液とし、上
記と同様に混合し、脱水し、続いてイソシアネー
トを添加することにより医療用ツールを製造する
ことも可能である。 上記方法は、活性物質をできるだけ微細な形状
で、すなわち不連続なイオンとしてマトリツクス
内に均一に導入可能である点で優れた効果を提供
する。 続いて行われる脱水工程においても、大きな結
晶凝集塊は生成せず、50μm以下の小結晶のみを
含むポリマーマトリツクスを得ることができる。
この場合に微量殺菌性物質としては硝酸銀を用い
ることが好ましい。 本発明の製造方法によればさらに次のような効
果が得られる。すなわち医療用ツールの成形と殺
菌／殺微生物装備が一度に可能である。また全て
の後処理を省略することが可能なので、溶剤の処
理、基本の膨潤又は溶解、又は被覆に関する種々
の問題を回避することができる。 熱可塑性材料を得る場合には、予め製造した有
効物質含有ポリウレタンを顆粒化し、乾燥し、続
いて注入成形又は押出成形を行う。例えばゾンデ
のような熱硬化性ツールを製造する場合には出発
物質の反応後直ちに注入することにより成形品を
得る。 いずれの場合にも、所望の医療用ツールを一連
の工程により製造可能である。 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、ポリマーマトリ
ツクス中に微量殺菌性を有する金属イオン放出物
質を空間的に均一に分布させることが可能なた
め、長時間にわたり金属イオンを殺菌すべき微生
物の存在量に応じて放出させることが可能である
ので、特に長時間の使用に耐える医療用ツールを
提供することが可能となる。 さらに本発明によれば、一連の簡便な工程によ
り医療用ツールの成形が可能であるため、後処理
を省略することができ、医療用ツールの簡便かつ
経済的な生産が可能となる。 〔実施例〕 実施例に基づいて、熱可塑性材料製の医療用ツ
ールの製造方法を以下に詳述する。 バイエル社（Bayer AG）よりデスモフエン
（Desmophen）2028として市販されている、分子
量2000g／molのOH末端基を有する２官能性ポリ
エステル（原料：アジピン酸、ネオペンチルグリ
コール、ヘキサンジオール）100部に、末端ヒド
ロキシ基を有する線状ポリジメチルシロキサン
（分子量2000g／mol）20部と、粉末状硝酸銀（粒
度50μm以下）６部を混合し、真空下120°におい
て１時間脱水する。続いて生成したプレポリマー
に、ジフエニルメタン−４，4′−ジイソシアネー
ト40部を混合し、ブタンジオール９部と反応させ
ることによりポリマー連鎖を延長させる。 得られた生成物をホツトプレート上で硬化し、
続いて顆粒化し、110°の熱風炉内において２時間
乾燥した。最後に得られ顆粒を注入成形機により
尿道カテーテルに成形した。 上記方法により得られたカテーテルは以下のよ
うな材料特性を有していた。 引張強度（DIN 53504）：20MPa 破断伸び（DIN 53504）：500％ 硬度（DIN 53305）：シヨア硬さA70 以上の材料により、本発明に基づく熱可塑性材
料がカテーテル及び移植片製造のための機械的適
正を有することが明らかになる。 次表により、本発明に基づくシリコーンポリウ
レタンマトリツクスと、先行技術に基づくポリウ
レタンマトリツクスの殺微生物作用及び微量殺菌
性銀イオンの放出量の相違をを質的量的に表示し
て明らかにする。 【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ポリウレタン材料と金属イオン放出物質から
    成り、生体組織内に導入され体液と接触すること
    により殺菌性又は殺微生物性金属イオンを放出す
    る、生体組織適合性を有する医療用ツールにおい
    て、 前記ポリウレタン材料がそれ自体公知のポリウ
    レタンエラストマーであり、 その主鎖に、分子量500乃至10000の有機シリコ
    ーンポリマーと、任意に可撓性ポリエーテルセグ
    メント又は可塑性ポリエステルセグメントと、さ
    らに前記ポリウレタン材料の性質に応じて、熱可
    塑性付与添加剤としての連鎖延長剤、又は熱硬化
    性付与添加剤としての連鎖延長剤及び／又は架橋
    剤とが、50重量％未満存在し、さらに、 前記ポリウレタンエラストマーが、その全断面
    にわたつて空間的に一様に分布するように、ポリ
    マー全量の１乃至15重量％の前記金属イオン放出
    物質を含むことを特徴とする医療用ルーツ。 ２ ポリオールと、有機シリコーンポリマーと、
    イソシアネートと、及び任意に連鎖延長剤及び／
    又は架橋剤を相互に反応させ、その後好ましい形
    状に成形することにより、ポリウレタン材料と金
    属イオン放出物質から成り、生体組織内に導入さ
    れ体液と接触することにより殺菌性又は殺微生物
    性金属イオンを放出する、生体組織適合性を有す
    る医療用ツールの製造方法において、 ポリマー全量の１乃至15重量％の前記金属イオ
    ン放出物質を粒度50μm以下の粉末とし、イソシ
    アネートを添加する前に混合し、ポリオールと共
    に脱水することを特徴とする医療用ツールの製造
    方法。 ３ ポリオールと、有機シリコーンポリマーと、
    イソシアネートと、及び任意に連鎖延長剤及び／
    又は架橋剤を相互に反応させ、その後好ましい形
    状に成形することにより、ポリウレタン材料と金
    属イオン放出物質から成り、生体組織内に導入さ
    れ体液と接触することにより殺菌性又は殺微生物
    性金属イオンを放出する、生体組織適合性を有す
    る医療用ツールの製造方法において、 水溶性の前記金属イオン放出物質を用い、これ
    をポリマー全量の１乃至15重量％の固体含有量を
    有する水溶液とし、イソシアネートを添加する前
    に混合し、ポリオールと共に脱水することを特徴
    とする医療用ツールの製造方法。
JP63187945A 1987-08-04 1988-07-27 医療用ツールとその製造方法 Granted JPH01230368A (ja)

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