JPH1189929A

JPH1189929A - 体内留置カテーテル

Info

Publication number: JPH1189929A
Application number: JP9252339A
Authority: JP
Inventors: Yoriko Inomata; 依子猪俣; Masato Onishi; 誠人大西; Toru Takahashi; 徹高橋
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】血液適合性、生体適合性に優れ、かつ長期の体
内留置においても物性の損なわれない体内留置カテーテ
ルを提供することを目的とする。【解決手段】ポリウレタン樹脂よりなるカテーテルであ
って、少なくとも該カテーテルの内表面もしくは外表面
が炭素数１〜４のアルコキシル基及び炭素数１〜４のア
ルキル基よりなるアルコキシアルキル（メタ）アクリレ
ートを主成分とする重合体または共重合体により被覆さ
れていることを特徴とする体内留置カテーテル。特にポ
リオールがポリ炭酸エステルであるポリウレタン樹脂よ
り構成される体内留置カテーテル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、体表面より挿入し体内
に留置する体内留置カテーテルに関する。

【０００２】

【従来の技術】体内留置カテーテルは診断および治療の
目的で体内に留置されるものであり、中心静脈輸液用カ
テーテル、静脈用留置針、硬膜外麻酔カテーテル、心拍
出量モニター用カテーテル、栄養カテーテルなどがあ
る。これらのカテーテルは、生理食塩水、電解質、栄養
剤、薬剤などの輸液剤や輸血あるいは麻酔剤の注入に、
また、血液の採取および血中成分、心拍出量、局所的な
血圧、血中ガス分析などの測定に利用されている。

【０００３】血管内留置用のカテーテルには、チューブ
材料としてシリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロ
ン、ポリオレフィン、エチレンーテトラフルオロエチレ
ン等が使用されているが、これらのカテーテルを体内に
留置すると炎症反応が起こり、活性酸素や加水分解酵素
が産生される場合がある。このためこれらの材料は、生
体内で加水分解や活性酸素の影響を受け、経時的に物性
の劣化を生じやすいため、体内での長期の留置には向か
ないものが多い。（C. R. McMillin, Rubber Chem. Tec
hnol.,67(3),417(1994)）、（今井庸二、高分子加工,40
(2),2(1991)）一方、血液が血管内皮細胞以外の異物に
接触すると異物表面に血漿タンパク、血小板の粘着、こ
れに続いて血液凝固が起こり血栓を生じる。このため抗
血栓性を向上させるために、ウロキナーゼ等の蛋白分解
酵素を表面に固定化したカテーテルや血液適合性に優れ
たポリエーテル-ポリアミドブロック共重合体よりなる
カテーテルなどが開発されている。しかしこれらのカテ
ーテルには、留置中に酵素が失活したり、経時的に物性
の低下を生じたりといった問題がある。

【０００４】また、カテーテルによる血管への損傷を防
ぐためシリコーン樹脂のように柔軟な材料が用いられて
いるが、血管への挿入時にコシが無いなど使い勝手が悪
いという問題がある。逆に塩化ビニル樹脂等のようにコ
シを持つ材料では、硬すぎるために体内の血管に損傷を
与えやすいという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は上述の問題を解消し、血液適合性、生体適合性に優
れ、かつ長期の体内留置においても物性の損なわれない
体内留置カテーテルを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の手段によ
り達成される。

【０００７】（１）ポリウレタン樹脂よりなるカテーテ
ルであって、少なくとも該カテーテルの内表面もしくは
外表面が炭素数１〜４のアルコキシル基及び炭素数１〜
４のアルキル基よりなるアルコキシアルキル（メタ）ア
クリレートを主成分とする重合体または共重合体により
被覆されていることを特徴とする体内留置カテーテル。

【０００８】（２）ポリオールがポリ炭酸エステルであ
るポリウレタン樹脂より構成される（１）記載の体内留
置カテーテル。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に使用するアルコキシアル
キル（メタ）アクリレートの重合体は、１種または２種
以上の単独重合体または共重合体あるいはアルコキシア
ルキル（メタ）アクリレートとこれと共重合し得る単量
体との共重合体である。アルコキシアルキル（メタ）ア
クリレートを主成分とする重合体または共重合体で、カ
テーテルの内表面もしくは外表面を被覆することによ
り、生体適合性を向上させ炎症を抑えることができる。
これによりマクロファージあるいは多核白血球により生
成する活性酸素や加水分解酵素による攻撃が少なくな
り、長期の体内留置における材料の耐劣化性が向上す
る。

【００１０】また、アルコキシアルキル（メタ）アクリ
レートのアルコキシル基の炭素数を１〜４とし、かつア
ルキル基の炭素数を１〜４とすることにより血液適合性
が向上し、カテーテル留置部に血栓が生成して、血流を
阻害したり血管壁面に固着したりすることがなくなる。
アルコキシアルキル（メタ）アクリレートは親水性であ
るためタンパク吸着を抑制するが、アルコキシル基及び
アルキル基の炭素数が５以上であると疎水性が強くな
り、疎水性相互作用によりタンパク吸着がおこり、血小
板が粘着し血栓が生じやすくなる。従って、アルコキシ
アルキル（メタ）アクリレートのアルコキシル基及びア
ルキル基の炭素数は１〜４が望ましい。

【００１１】本発明に使用できるアルコキシアルキル
（メタ）アクリレートとしては、メトキシメチルアクリ
レート、メトキシエチルアクリレート、メトキシプロピ
ルアクリレート、エトキシメチルアクリレート、エトキ
シエチルアクリレート、エトキシプロピルアクリレー
ト、エトキシブチルアクリレート、プロポキシメチルア
クリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシブ
チルアクリレート、メトキシメチルメタアクリレート、
メトキシエチルメタアクリレート、エトキシメチルメタ
アクリレート、エトキシエチルメタアクリレート、プロ
ポキシメチルメタアクリレート、ブトキシエチルメタア
クリレート等があり、このうち、経済性や操作性の点よ
り特にメトキシエチルアクリレートが好ましい。

【００１２】アルコキシアルキル（メタ）アクリレート
と共重合し得る単量体としては、例えば、メチルアクリ
レート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレー
ト、ブチルアクリレート２−エチルヘキシルアクリレー
ト、メチルメタアクリレート、エチルメタアクリレー
ト、ブチルメタアクリレート、ヘキシルアクリレート、
ヘキシルメタアクリレート、エチレン、プロピレン等が
ある。

【００１３】これらの共重合性単量体は、得られる重合
体を血液接触部に被覆してなる留置カテーテルの生体適
合性が損なわれない程度の量で使用される。また、共重
合性単量体としては、分子内にヒドロキシル基やカチオ
ン性基を有しない単量体が、生体適合性を損なわれにく
いので好ましい。共重合体は、ランダム共重合体、ブロ
ック共重合体、グラフト共重合体のいずれでもよく、ラ
ジカル重合やイオン重合、マクロマーを利用した重合等
の公知の方法で使用出来る。

【００１４】いずれの共重合体の場合も、共重合する単
量体の比率は５０％以下であることが好ましい。５０％
を越えるとアルコキシアルキル（メタ）アクリレートに
よる効果が低下してしまうからである。このようにして
得られるアルコキシアルキル（メタ）アクリレート重合
体の重量平均分子量は10,000から1,000,000、好ましく
は20,000から100,000である。

【００１５】また、カテーテル基材としては、機械的性
質、化学的安定性および生体適合性に優れるポリウレタ
ン樹脂を用いることが有効である。ポリウレタン樹脂は
チューブ性状での強度、折れ（キンク）への耐性に優
れ、カテーテルとして好適に用いることができる。ポリ
ウレタン樹脂を構成するイソシアナート、いわゆる鎖長
延長剤、およびポリオールとしては以下の例示成分を用
いることができる。

【００１６】イソシアナートとしては、例としてジフェ
ニルメタン-4,4'-ジイソシアナート、ナフタレンジイソ
シアナート、トリレンジイソシアナート、テトラメチル
キシレンジイソシアナート、キシレンジイソシアナー
ト、ジシクロヘキサンジイソシアナート、ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシ
アナート、イソホロンジイソシアナート等が挙げられ
る。

【００１７】鎖延長剤としては、1,4-ブタンジオール、
1,6-ヘキサンジオール、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール、ソルビトール、メチレングリコ
シド等が挙げられる。

【００１８】ポリオールには、ポリエーテル、ポリエス
テルがある。ポリエーテルとしては、例としてエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール等が挙げられる。ポリエ
ステルとしては、例としてε-カプロラクトン、エチレ
ンテレフタレート、エチレンアジペート等が挙げられ
る。また、特にポリオールがポリ炭酸エステルであるポ
リウレタン樹脂では、加水分解やラジカルによる影響を
受けにくく耐久性に優れ、体内での長期の留置に好適に
用いることができる。ポリ炭酸エステルとしては、例と
してヘキサメチレンカーボネート、ペンタメチレンカー
ボネート、テトラメチレンカーボネート、トリメチレン
カーボネート、デカメチレンカーボネート、ジエチレン
カーボネート、p-キシリレンカーボネートなどが挙げら
れる。

【００１９】本発明の目的にかなうものであれば、勿論
これらの例示に限定されるものではない。

【００２０】以上例示したアルコキシアルキル（メタ）
アクリレートとポリウレタン樹脂の組み合わせにより更
に材料の耐劣化性が向上し、長期間の体内留置にも耐え
られる体内留置カテーテルを提供することができる。

【００２１】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に
説明する。

【００２２】(実施例１〜３および比較例１〜５）［アルコキシアルキルアクリレートの性能試験］ポリ炭
酸エステル系ポリウレタンシートまたはポリエーテル系
ポリウレタンシートに表１に示した材料をコーティング
にて被覆し、これを実施例１〜３、比較例１〜３とし
た。また、上記ポリ炭酸エステル系ポリウレタンシート
およびポリエーテル系ポリウレタンシートにコーティン
グ等の処理を施さないものを比較例４，５とした。そし
てこれらを用いて以下の性能試験を行った。

【００２３】接触角実施例１のポリマー表面の水に対する接触角を測定した
ところ４１度だった。一方、比較例３のポリマー表面の
水に対する接触角は８５度であり、比較例４のポリ炭酸
エステルポリウレタンシート表面の水に対する接触角は
７７度であった。

【００２４】比較例３のポリマーを被覆した表面と比較
例４のポリ炭酸エステルポリウレタンシート表面は疎水
的であったが、実施例１のポリマーを被覆することによ
り表面が親水化されていることがわかった。

【００２５】血小板粘着試験 3.8%クエン酸ナトリウムを10%添加したヒト全血（健常
人の肘静脈から採血）から血小板数を10⁵個／μlにした
多血小板血漿（ＰＲＰ）を調整した。これを材質上に滴
下し、30分間接触させた後、洗浄し、グルタルアルデヒ
ド固定、乾燥した。0.10cm²に粘着した血小板数を電子
顕微鏡で観察した。血小板の形態変化の進行度により１
→２→３→４型に分類して、ＭＳ（モルフォロジカルス
コア）を以下のように定義して血液との適合性の評価を
行った。

【００２６】ＭＳ＝ｎ１×１＋ｎ２×２＋ｎ３×３＋ｎ
４×４（ｎ１は１型の血小板数、ｎ２は２型の血小板
数、ｎ３は３型の血小板数、ｎ４は４型の血小板数）結果を表１に示す。これより、アルコキシアルキルアク
リレートを被覆した表面は、ＭＳが小さく、血小板の粘
着が抑制されていたことが示される。

【００２７】

【表１】

【００２８】(実施例４および比較例６) ［アルコキシアルキルアクリレートの抗血栓性試験］ポ
リ炭酸エステル系ポリウレタンチューブ（外径1.5mm、
内径1.0mm）にポリメトキシエチルアクリレートを被覆
し、実施例４とした。また、上記ポリ炭酸エステル系ポ
リウレタンチューブ（外径1.5mm、内径1.0mm）にコーテ
ィング等の処理を施さないものを比較例６とした。この
材料を3.8%クエン酸ナトリウムを10%添加したヒト全血
（健常人の肘静脈から採血）に入れた。室温にて１時間
放置した後、洗浄し、グルタルアルデヒド固定、乾燥し
た。0.05cm²に粘着した血小板数を電子顕微鏡で観察し
た。結果を表２に示す。これより、実施例の重合体をコ
ーティングした表面は、血小板粘着数が小さく、血小板
の粘着が抑制されていたことが示される。

【００２９】

【表２】

【００３０】(実施例５，６および比較例７) ［耐ラジカル劣化性評価］ポリ炭酸エステル系ポリウレ
タン樹脂としてジフェニルメタン-4,4´-ジイソシアナ
ート、ヘキサメチレンカーボネート、1,4-ブタンジオー
ルより構成されてなるポリウレタンを用い、厚さ0.35mm
〜0.37mmのシートを実施例５とした。

【００３１】ポリエーテル系ポリウレタン樹脂としてジ
フェニルメタン-4,4-ジイソシアナート、ポリテトラメ
チレングリコール、1,4-ブタンジオールより構成されて
なるポリウレタンを用い、厚さ0.35mm〜0.37mmのシート
を実施例６として用いた。

【００３２】ポリオレフィンとしてポリエチレン-α-オ
レフィンエラストマーを用い、厚さ0.30mm〜0.40mmのシ
ートを比較例７とした。

【００３３】そしてこれらの耐ラジカル劣化性は1.63M
過酸化水素水と0.005M塩化コバルトの混合溶液に60℃で
４週間静置したのち取り出して200mm/minで引張試験を
行い、破断強度を測定した。また、表面を走査型電子顕
微鏡と全反射型フーリエ変換赤外分光光度計で分析し、
試験前と比較した。結果を表３、表４に示す。

【００３４】実施例５，６のポリウレタン樹脂は試験前
後で破断応力にほとんど変化がないのに対し、比較例７
のポリオレフィンは破断応力が試験前の84%に低下して
いた。

【００３５】表面分析において、実施例５のポリ炭酸エ
ステル系ポリウレタンは試験前と表面性状が変わらずラ
ジカルによる分解を受けていなかった。実施例６のポリ
エーテル系ポリウレタンでは表面に亀裂などが見られ、
赤外吸収スペクトルも変化していた。比較例７のポリオ
レフィンではかなり大きい亀裂などが見られ、また、赤
外吸収スペクトルも著しい変化が見られた。

【００３６】これより、実施例５，６のポリウレタンは
比較例７のポリオレフィンよりも耐ラジカル劣化性に優
れていた。また、特にポリオールがポリ炭酸エステル系
のポリウレタンがラジカルの影響を受けなかった。

【００３７】

【表３】

【００３８】

【表４】

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、アルコキシアルキル
（メタ）アクリレートのアルコキシル基の炭素数を１〜
４、かつアルキル基の炭素数を１〜４とし、このアルコ
キシアルキル（メタ）アクリレートを主成分とする共重
合体を被覆することで表面が親水化され、体内留置の際
に血小板の粘着を抑制することが可能となる。

【００４０】従って、本発明のアルコキシアルキル（メ
タ）アクリレートをポリウレタン樹脂より構成されたカ
テーテルの内表面もしくは外表面を被覆することによ
り、血液適合性が良く、安全性および耐ラジカル劣化性
に優れた体内留置カテーテルを得ることができる。ま
た、特にポリ炭酸エステル系ポリウレタン樹脂を用いる
と更に安全性および耐ラジカル劣化性に優れた体内留置
カテーテルを得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリウレタン樹脂よりなるカテーテルであ
って、少なくとも該カテーテルの内表面もしくは外表面
が炭素数１〜４のアルコキシル基及び炭素数１〜４のア
ルキル基よりなるアルコキシアルキル（メタ）アクリレ
ートを主成分とする重合体または共重合体により被覆さ
れていることを特徴とする体内留置カテーテル。
【請求項２】ポリオールがポリ炭酸エステルであるポリ
ウレタン樹脂より構成される請求項１記載の体内留置カ
テーテル。