ES2193384T5 - Dispositivo medico. - Google Patents

Abstract

PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE UN DISPOSITIVO MEDICO QUE PRESENTA UN EJE ALARGADO RECUBIERTO CON UNA SUPERFICIE HIDROFILICA, PARA INSERCION EN UN PASO DEL CUERPO, QUE COMPRENDE LOS PASOS DE FORMAR EL EJE ALARGADO CON UN MATERIAL ELASTOMERICO TERMOPLASTICO SELECCIONADO ENTRE EL GRUPO FORMADO POR LA AMIDA EN BLOQUE DE POLIETER Y UN COPOLIMERO EN BLOQUE DE ESTIRENO, Y FORMANDO EL REVESTIMIENTO HIDROFILICO SOBRE EL EJE ALARGADO POR APLICACION SECUENCIAL, A LA SUPERFICIE DEL EJE ALARGADO, DE UNA SOLUCION QUE COMPRENDE DEL 0,5 AL 40% (PESO/VOLUMEN) DE UN COMPUESTO DE ISOCIANATO, Y UNA SOLUCION QUE CONTIENE DEL 0,5 AL 50% (PESO/VOLUMEN) DE POLIVINILPIRROLIDONA, Y SU ENDURECIMIENTO A TEMPERATURA ELEVADA.

Description

Dispositivo médico.

La presente invención se refiere a un método para producir un catéter urinario que presenta un vástago alargado que tiene un revestimiento superficial exterior para insertarlo dentro de un conducto en un cuerpo humano o animal.

Muchos dispositivos médicos incorporan vástagos alargados tales como tubos que se destinan a insertarlos dentro y a través de conductos de un cuerpo vivo, como los del tracto uretral y el sistema cardiovascular. El tipo más común de este grupo general de dispositivos médicos son conocidos como catéteres. Ejemplos ilustrativos de catéteres incluyen los diseñados para usos urológicos, angioplastia y valvuloplastia, esto es, adaptados respectivamente para la inserción dentro de la uretra, el lumen de un vaso sanguíneo y el conducto del corazón de un cuerpo vivo, normalmente un cuerpo humano.

Debido al uso que se desea para tales dispositivos médicos es necesario que el material con el que se fabrica el vástago alargado satisfaga ciertos parámetros. El material debe cumplir requisitos tales como suavidad, buena resistencia al acodamiento, buena estabilidad dimensional, procesabilidad, por ejemplo facilidad para dar forma y de pegar, y la posibilidad de esterilizarlo por radiación, vapor, óxido de etileno u otros medios. Hay además la necesidad de que el material acepte un tratamiento superficial que le comunicará al dispositivo médico las propiedades superficiales deseadas tales como lubricidad, hidrofilia y compatibilidad sanguínea. Para este último propósito, la composición química del material sustrato es crítica, ya que esto afecta a la posibilidad de revestir el sustrato.

Desde hace muchos años se ha usado el poli(cloruro de vinilo) (PVC) para fabricar dispositivos médicos que tienen vástagos alargados para insertarlos dentro de un conducto del cuerpo, tales como catéteres, debido a que el PVC satisface los requisitos mencionados en el párrafo precedente.

Por ejemplo, la publicación previa de Solicitud de Patente Europea número 0093093 (Astra Meditec AB) da a conocer un procedimiento para fabricar un catéter urinario de PVC que tiene un revestimiento superficial exterior hidrófilo que exhibe un bajo coeficiente de fricción cuando se moja. El procedimiento supone formar un revestimiento superficial hidrófilo en el catéter de PVC por aplicación secuencial de una disolución que contiene entre 0,05-40% (peso/volumen, esto es, kg/l) de un compuesto de isocianato y una disolución de polivinilpirrolidona (PVP) que contiene entre 0,5-50% (peso/volumen) sobre la superficie exterior del catéter, por ejemplo por inmersión, y curar luego el revestimiento hidrófilo a una temperatura elevada convenientemente en presencia de un gas que contenga agua tal como aire ambiente.

Sin embargo, la idoneidad del PVC para dispositivos médicos, tales como catéteres, se está ahora cuestionando en los campos del medio ambiente y además debido a la toxicidad de los agentes plastificantes añadidos al PVC. Además, el revestimiento de los catéteres de PVC por, por ejemplo, el procedimiento de la publicación de solicitud de patente europea número 0093093 da lugar a un encogimiento apreciable de los catéteres de PVC en la dirección longitudinal, típicamente 6-7% de la longitud original, debido a las temperaturas operativas que se usan en el procedimiento de revestido. La desventaja obvia de tal apreciable encogimiento es la pérdida de material en el sentido de que se tienen que usar catéteres de PVC de longitud mayor que la finalmente requerida para tener en cuenta el encogimiento. Además, el control de calidad del procedimiento de revestido se hace más complicado que el que sería ideal debido a este marcado grado de encogimiento.

Por lo tanto, hay una necesidad de un catéter urinario que presente un vástago alargado no de PVC con revestimiento superficial hidrófilo, para insertarlo dentro de un conducto del cuerpo, que no experimente un encogimiento apreciable al aplicarle el revestimiento superficial hidrófilo.

Para este propósito, la presente invención proporciona un método para la fabricación de un catéter urinario que presenta un vástago alargado con revestimiento superficial hidrófilo para insertarlo dentro de un conducto del cuerpo, que comprende las etapas de formar el vástago alargado a partir de un material termoplástico elastómero seleccionado del grupo que se compone de un copolímero de bloques de poliéter amida y de un copolímero de bloques de estireno, y formar el revestimiento hidrófilo en el vástago alargado aplicando secuencialmente a la superficie del vástago alargado una disolución que comprende entre 0,05 a 40% (peso a volumen) de un compuesto de isocianato y una disolución que contiene entre 0,5 y 50% (peso a volumen) de polivinilpirrolidona y curarlo a una temperatura elevada donde se forma un revestimiento interpolimérico polivinilpirrolidona-poliurea hidrofílico, y donde el curado se lleva a cabo en presencia de un gas que contiene agua.

El uso de un copolímero de bloques de poliéter amida o de un copolímero de bloques de estireno da lugar a un vástago alargado que no sufre sustancialmente encogimiento en la dirección longitudinal si se compara con el PVC al aplicarle el revestimiento hidrófilo, proporcionando asimismo un vástago alargado con las propiedades normales que se requieren para su inserción dentro de un conducto del cuerpo. Por lo tanto, la presente invención permite proporcionar un catéter urinario que evita las desventajas mencionadas anteriormente de los catéteres basados en PVC, lo que conduce a, inter alia, menor pérdida de materiales de partida y a la posibilidad de usar monitores de TV para el control de calidad.

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Aunque la sección de antecedentes de la publicación previa de Solicitud de Patente Europea número 0566755 (Cordis Corp.) da por sabido que el uso de un copolímero de bloques de poliéter amida en la fabricación de tubos de dispositivos médicos destinados a insertarlos dentro de un conducto del cuerpo es conocido per se, la publicación de Solicitud de Patente Europea número 0566755 continúa enseñando que se desarrolla una eflorescencia indeseable en tal material del tubo después de que se ha almacenado durante un lapso de tiempo, lo que puede interferir con la adherencia de un revestimiento, por ejemplo un revestimiento para proporcionarle lubricidad al tubo. La solución al problema de eflorescencia según la publicación de Solicitud de Patente Europea número 0566755 es mezclar el copolímero de bloques de poliéter amida con un componente de polieteramida que no tenga sustancialmente enlaces éster.

No se manifiesta tal problema con la adherencia del revestimiento hidrófilo a un copolímero de bloques de poliéter amida cuando se sigue el método según la presente invención, a pesar del hecho de que a veces se observa eflorescencia después de algunos meses de almacenamiento. Esto puede atribuirse a la manera en que se aplica el revestimiento hidrófilo al vástago alargado en el método según la invención.

Se cree que el copolímero de bloques de poliéter amida usado en la invención tiene una estructura como sigue:

1

en la que PA es una poliamida, PE es un poliéter, y n es un número entero mayor que 1 que representa el número de bloques de unidades moleculares que se repiten de copolímero en la fórmula molecular del copolímero. Materiales representativos de copolímeros de bloques de poliéter amida incluyen los polímeros Pebax® (Elf Atochem S.A.).

En una realización de la invención, el copolímero de bloques de estireno es un copolímero de bloques de estireno-etileno/butileno-estireno, por ejemplo Evoprene® G (Evode Plastics Ltd).

La aplicación de la disolución de isocianato a la superficie del vástago alargado da lugar a un revestimiento, que tiene grupos isocianato sin reaccionar, que se forma sobre la superficie del vástago alargado. La aplicación de la disolución de polivinilpirrolidona a la superficie del vástago alargado da lugar entonces a un revestimiento hidrófilo de interpolímero polivinilpirrolidona-poliurea que se forma sobre la superficie del vástago alargado. El curado de este revestimiento hidrófilo liga a los compuestos de isocianato entre sí para formar una red estable y no reactiva que liga a la polivinilpirrolidona hidrófila. El curado tiene lugar en presencia de un gas que contiene agua, por ejemplo aire ambiente, para permitir que los grupos isocianato reaccionen con el agua para producir una amina que reacciona rápidamente con otros grupos isocianatos para formar un retículo de urea.

En una realización de la invención, el método además comprende las etapas de evaporar el disolvente de la disolución de isocianato antes de la aplicación de la disolución de polivinilpirrolidona, y de evaporar el disolvente de la disolución de polivinilpirrolidona antes del curado del revestimiento hidrófilo. Esto puede hacerse, por ejemplo, por secado por aire.

En una realización de la invención, el compuesto de isocianato comprende al menos dos grupos isocianato sin reaccionar por molécula. El isocianato se puede seleccionar de 2,4-toluen diisocianato y de 4,4'-difenilmetan diisocianato, o un pentámero de diisocianato de hexametileno y de toluen diisocianato de tipo cianurato, o diisocianato de hexametileno trímero, biuret o sus mezclas.

El disolvente para el compuesto de isocianato preferiblemente es uno que no reaccione con los grupos isocianato. El disolvente preferido es cloruro de metileno, pero también es posible usar acetato de etilo, acetona, cloroformo, metiletilcetona y dicloruro de etileno, por ejemplo.

La disolución de isocianato puede convenientemente contener entre 0,5 a 10% (peso a volumen) del compuesto de isocianato, y preferiblemente puede contener entre 1 a 6% (peso a volumen) del compuesto de isocianato. Generalmente, la disolución del isocianato sólo necesita estar brevemente en contacto con la superficie, por ejemplo 5 a 60 segundos.

Para potenciar la adherencia del revestimiento hidrófilo a la superficie del vástago alargado, el vástago alargado puede hincharse de antemano en un disolvente adecuado. Otra vía es elegir un disolvente para la disolución de isocianato que tenga la capacidad de hinchar o disolver la superficie del vástago alargado que se va a revestir.

Con el fin de acortar los tiempos de reacción necesarios y los tiempos de curado se pueden añadir catalizadores adecuados para el curado del isocianato. Estos catalizadores se pueden disolver tanto en la disolución de isocianato o en la disolución de polivinilpirrolidona pero preferiblemente se disuelven en la última. Son especialmente útiles diferentes tipos de aminas, por ejemplo diaminas, pero también por ejemplo trietilendiamina. Preferiblemente, se emplea una amina alifática que sea volatilizable a las temperaturas de secado y curado usadas para el revestimiento, y que además no sea tóxica. Ejemplos de aminas apropiadas son N,N'-dietiletilendiamina, hexametilendiamina, etilendiamina, p-diaminobenceno, diéster del ácido p-aminobenzoico con 1,3-propanodiol, y diaminobiciclo-octano.

Cuando el catalizador está en la disolución de polivinilpirrolidona, la proporción de catalizador en la disolución está adecuadamente entre 0,1 a 50% en peso de la cantidad de polivinilpirrolidona, preferiblemente entre 0,1 a 10% en peso. Algunas de las aminas mencionadas anteriormente, particularmente las diaminas, también pueden reaccionar con el isocianato y de ese modo contribuir al reticulado de los compuestos de isocianato que dan la fuerte adherencia deseada entre el revestimiento hidrófilo y la superficie del polímero.

La polivinilpirrolidona que se usa tiene preferiblemente un peso molecular medio de entre 10^{4} a 10^{7}, siendo el peso molecular medio más preferido aproximadamente 10^{5}. La polivinilpirrolidona que tiene tal peso molecular está disponible comercialmente, por ejemplo bajo la marca comercial Kollidon® (BASF). Ejemplos de disolventes adecuados para la polivinilpirrolidona que se pueden usar son cloruro de metileno (preferido), acetato de etilo, acetona, cloroformo, metiletilcetona y dicloruro de etileno. La proporción de polivinilpirrolidona en la disolución está preferiblemente entre 0,5 a 10% (peso a volumen), y más preferiblemente entre 2 a 8% (peso a volumen). La polivinilpirrolidona en el disolvente se aplica por inmersión, vaporización o similar durante un corto periodo de tiempo, por ejemplo, durante 5 a 50 segundos.

El curado del revestimiento se realiza preferiblemente a una temperatura de 50 a 130ºC, por ejemplo en una estufa, con una duración de entre 5 a 300 minutos.

En una realización de la invención, el revestimiento hidrófilo contiene un compuesto que aumenta la osmolalidad, por ejemplo una sal inorgánica seleccionada de cloruros, yoduros, citratos y benzoatos de sodio y potasio. El compuesto que aumenta la osmolalidad se puede aplicar de la manera detallada en la publicación previa de Solicitud de Patente Europea número 0217771.

El copolímero de bloques de poliéter amida o el copolímero de bloques de estireno seleccionado para el vástago alargado tiene una dureza en el intervalo de 25 Sh D a 70 Sh D y de 40 shore A a 70 shore D, respectivamente. Un catéter urinario preferiblemente tiene una dureza en el intervalo de 25 Sh D a 45 Sh D para el copolímero de bloques de poliéter amida, y de 40 shore A a 45 shore D para el copolímero de bloques de estireno.

La invención ahora se ilustrará, pero no se limitará, con los siguientes Ejemplos.

Ejemplo 1

Un diisocianato (denominado Desmodur IL) se disuelve en cloruro de metileno a una concentración del 2% (peso/volumen). Un catéter urinario formado exclusivamente o esencialmente exclusivamente a partir de Pebax® (más adelante en la presente memoria un "catéter urinario Pebax®") con una dureza de 70 shore D, se sumerge en esta disolución durante 15 segundos, y luego se seca a temperatura ambiente durante 60 segundos. El catéter luego se sumerge durante 1 segundo en una disolución que contiene 6% (peso/volumen) de polivinilpirrolidona (K90; peso molecular medio \sim360.000) disuelta en cloruro de metileno. El catéter se deja luego secar a temperatura ambiente durante 60 segundos, y finalmente se cura durante 50 minutos a 100ºC. Finalmente, el catéter se deja enfriar a temperatura ambiente y después se enjuaga con agua. El catéter tiene una superficie resbaladiza y adherente cuando se moja.

Se repitió el experimento variando el tiempo de inmersión en el baño de isocianato en el intervalo de 5 segundos a 1 minuto, pero no se obtuvo ventaja incrementando el tiempo de inmersión.

Ejemplo 2

Un diisocianato (llamado Desmodur IL) se disuelve en acetato de etilo a una concentración del 2% (peso/volumen). Un catéter urinario Pebax® con una dureza de 35 shore D se sumerge en esta disolución durante 15 segundos, y luego se seca a temperatura ambiente durante 60 segundos. El catéter luego se sumerge durante 1 segundo en una disolución que contiene 6% (peso/volumen) de polivinilpirrolidona (K90; peso molecular medio \sim360.000) disuelta en lactato de etilo (50%) y acetato de etilo (50%). El catéter se deja luego secar a temperatura ambiente durante 60 segundos, y finalmente se cura durante 50 minutos a 80ºC. Finalmente el catéter se deja enfriar a temperatura ambiente, y después se enjuaga con agua. El catéter tiene una superficie resbaladiza y adherente cuando se moja.

Ejemplo 3

Un diisocianato (llamado Desmodur IL) se disuelve en cloruro de metileno (75%) y tricloroetileno (25%) a una concentración del 2% (peso/volumen). Un catéter urinario Pebax® con una dureza de 63 shore D se sumerge en esta disolución durante 15 segundos, y luego se seca a temperatura ambiente durante 60 segundos. El catéter luego se sumerge durante 1 segundo en una disolución que contiene 6% (peso/volumen) de polivinilpirrolidona (K90; peso molecular medio \sim360.000) disuelta en cloruro de metileno (75%) y tricloroetileno (25%). El catéter se deja luego secar a temperatura ambiente durante 60 segundos, y finalmente se cura durante 50 minutos a 100ºC. Finalmente el catéter se deja enfriar a temperatura ambiente, y después se enjuaga con agua. El catéter tiene una superficie resbaladiza y adherente cuando se moja.

Ejemplo 4

Un diisocianato (llamado Desmodur IL) se disuelve en acetato de etilo a una concentración del 2% (peso/volumen). Un catéter urinario fabricado de Evoprene® G con una dureza de 65 shore A se sumerge en esta disolución durante 15 segundos, y luego se seca a temperatura ambiente durante 60 segundos. El catéter luego se sumerge durante 1 segundo en una disolución que contiene 6% (peso/volumen) de polivinilpirrolidona (K90; peso molecular medio \sim360.000) disuelta en cloruro de metileno. El catéter se deja luego secar a temperatura ambiente durante 60 segundos, y finalmente se cura durante 50 minutos a 100ºC. Finalmente el catéter se deja enfriar a temperatura ambiente, y después se enjuaga con agua. El catéter tiene una superficie resbaladiza y adherente cuando se moja.

Los catéteres urinarios preparados según los ejemplos muestran baja fricción, buena resistencia al acodamiento, buena estabilidad dimensional y la posibilidad de ser esterilizados. Además, el encogimiento longitudinal de los catéteres como resultado del proceso de revestimiento fue menor que 1% de la longitud original.

Claims (11)

1. Un método para la fabricación de un catéter urinario que presenta un vástago alargado con revestimiento superficial hidrófilo para insertarlo dentro de un conducto del cuerpo, que comprende las etapas de obtener el vástago alargado a partir de un material termoplástico elastómero seleccionado del grupo compuesto de un copolímero de bloques de poliéter amida y de un copolímero de bloques de estireno, y formar el revestimiento hidrófilo en el vástago alargado aplicando secuencialmente a la superficie del vástago alargado una disolución que contiene entre 0,05 a 40% (peso a volumen) de un compuesto de isocianato y una disolución que contiene entre 0,5 y 50% (peso/volumen) de polivinilpirrolidona, y curarlo a una temperatura elevada, donde se forma un revestimiento interpolimérico polivinilpirrolidona-poliurea hidrofílico.

2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de isocianato comprende al menos dos grupos isocianato sin reaccionar por molécula.

3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el disolvente de la disolución de isocianato es un disolvente orgánico que no reacciona con isocianato.

4. Un método según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el método además comprende las etapas de evaporar el disolvente de la disolución de isocianato antes de la aplicación de la disolución de polivinilpirrolidona, y evaporar el disolvente de la disolución de polivinilpirrolidona antes del curado, y donde el curado se realiza en presencia de un gas que contiene agua.

5. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el curado se realiza a una temperatura entre aproximadamente 50 y 130ºC.

6. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el copolímero de bloques de estireno es un copolímero de bloques de estireno-etileno/butileno-estireno.

7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el copolímero de bloques de poliéter amida elegido para el vástago alargado tiene una dureza en el intervalo de 25 Sh D a 70 Sh D.

8. Un método según la reivindicación 6, caracterizado porque el copolímero de bloques de estireno-etileno/butile-
no-estireno elegido para el vástago alargado tiene una dureza en el intervalo de 40 Sh D a 70 Sh D.

9. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el isocianato se selecciona de de 2,4-toluen diisocianato y de 4,4'-difenilmetan diisocianato, o un pentámero de diisocianato de hexametileno y toluen diisocianato de tipo cianurato, o diisocianato de hexametileno trímero biuret o sus mezclas.

10. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el método comprende las etapas de aplicar al revestimiento hidrófilo una disolución que contiene un compuesto que aumenta la osmolalidad, y evaporar la disolución que contiene el compuesto que aumenta la osmolalidad.

11. Un método según la reivindicación 10, caracterizado porque el compuesto que aumenta la osmolalidad es una sal inorgánica seleccionada de cloruros, yoduros, citratos y benzoatos de sodio y potasio.