JPH05184665A - 医療用ガイドワイヤー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抗血栓性と表面潤滑性とを同時に満足させる
医療用ガイドワイヤーを提供する。 【構成】 高分子材料で覆われている医療用ガイドワイ
ヤーにおいて、該高分子材料の表面に水溶性単量体でグ
ラフト重合が施され、そのグラフト鎖密度が１００〜２
００μｇ／ｃｍ² である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高分子で被覆された医療
用ガイドワイヤー（以下、単にガイドワイヤーとい
う。）に関する。詳しくは、抗血栓性と表面潤滑性に優
れたガイドワイヤーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、抗血栓性材料として種々の表面構
造をもつものが提唱されてきたが、いずれも表面潤滑性
が不十分であった。このため、ガイドワイヤーとして使
用する場合は、抗血栓性であっても血管内に挿入する
際、滑りが悪くて血管との摩擦が大きいために血管を損
傷し、これによって血栓が生成するおそれがあった。ま
た、血管内挿入の操作性が悪いという欠点もあった。

【０００３】表面潤滑性の優れた材料としては、特公平
１−３３１８１号公報に記載の無水マレイン酸系高分子
物質を表面固定するものがある。しかしこの方法は無水
マレイン酸が血液と接した場合水和してアニオン性物質
になり、血液成分を非常に吸着する問題があった。例え
ば、この方法によるガイドワイヤーを血管内に挿入する
際にガイドワイヤー表面に血栓が付着し、ガイドワイヤ
ーを抜き取るときに血栓がとれて血液中に血栓が浮遊す
ることも考えられ、危険であった。

【０００４】また、特開昭６２−８７１６３号公報に開
示されているように、高分子材料の表面に水溶性単量体
をグラフト重合させた抗血栓性材料は、グラフト量が少
ないために表面潤滑性が不十分であった。従って、この
方法によるガイドワイヤーは表面潤滑性を必要としない
人工血管等に使用できても、ガイドワイヤーに使用する
には、表面潤滑性の点で不十分という問題があった。更
にこの場合高分子材料に水溶性単量体を少量だけ均一に
グラフト重合させることが難しく、グラフト重合の生じ
た部分が不均一に発生して、抗血栓性を有しない部分の
できるおそれがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、抗血栓性
と表面潤滑性とを同時に満足させる医療材料はかって存
在しなかった。本発明は抗血栓性に優れると同時に表面
潤滑性においても非常に優れ、繰り返し摩擦による劣化
もないうえに血管内挿入の操作性も良好なガイドワイヤ
ーを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、高分子材料で
覆われている医療用ガイドワイヤーにおいて、該高分子
材料の表面に水溶性単量体でグラフト重合が施され、そ
のグラフト鎖密度が１００〜２００μｇ／ｃｍ² である
ことを特徴とする医療用ガイドワイヤーを要旨とする。

【０００７】本発明において高分子材料はグラフト重合
の可能な医療用高分子であれよいが、ペルオキシドの生
成及びグラフト重合が比較的容易にできるポリウレタン
やポリオレフイン系高分子が好ましい。

【０００８】本発明において高分子材料の表面にグラフ
ト重合が施される。これは高分子材料が固体であるた
め、おのずからグラフト重合が表面に多くなされるとい
う意味であり、グラフト重合を表面にのみ行うという特
別の方法を言うものではない。

【０００９】本発明において水溶性単量体は、ラジカル
重合ができ、グラフト重合により含水高分子鎖層を形成
するものであれば採用できるが、非イオン性の水溶性単
量体が好ましく、アクリルアミド・Ｎ，Ｎ−ジメチルア
クリルアミド・メトキシポリエチレングリコールメタク
リレート等が好ましい。

【００１０】本発明においてガイドワイヤーに被覆され
ている高分子材料上のグラフト鎖密度は１００〜２００
μｇ／ｃｍ² である。このグラフト鎖密度が１００μｇ
／ｃｍ² 未満では表面潤滑性が不十分となり、２００μ
ｇ／ｃｍ² 以上では抗血栓性が不十分のガイドワイヤー
しか得られない。

【００１１】本発明では、ガイドワイヤーの表面にペル
オキシド基を生成させ、次いで水溶性単量体中で加熱又
はレドックス開始剤を使用してグラフト重合を行う。

【００１２】ペルオキシド基を生成させるには、グロー
放電処理・コロナ放電処理・紫外線照射・オゾン暴露等
の方法がある。

【００１３】本発明におけるグラフト重合法は、基材で
ある高分子材料に何らかの方法によって重合活性種を生
成した後、重合性単量体を反応させて、活性種からグラ
フト鎖を生成させる方法である。活性種のもととなるペ
ルオキシド基を生成する方法にはオゾンやプラズマ等の
活性化気体による方法、セリウム塩や過酸化水素等の試
薬による化学的方法あるいは光や放射線等による物理的
方法等が知られている。いずれの方法においてもグラフ
ト重合が可能であれば本発明に使用可能であるが、処理
が簡便であり、均一な処理のできるグロー放電処理・コ
ロナ放電処理・紫外線照射・オゾン暴露による方法が好
ましい。

【００１４】グラフト重合法には、溶液重合・気相重合
及び特開昭６３−９２６５８号公報記載の空気酸素溶存
下におけるラジカル重合等がある。これらのうちグラフ
ト処理が均一に行い易い溶液重合がよく、表面に生成し
たペルオキシド基を水溶性単量体溶液中にて加熱又はレ
ドツクス開始剤によって開裂させることにより重合活性
種を生成させ、これと水溶性単量体と反応させ、グラフ
ト鎖を生成する方法が好ましい。また、グラフト鎖密度
の制御法は、重合調製剤を添加する方法・水溶性単量体
の濃度を変化させる方法・表面ペルオキシド基の生成量
を変化させる方法がある。

【００１５】また、本発明におけるグラフト重合のため
のレドツクス開始剤・重合調製剤は周知のものを使用す
ればよい。

【００１６】

【作用】本発明においては、水溶性単量体のグラフト重
合により高分子材料の表面に親水性グラフト鎖を形成さ
せ、比較的自由に移動する水を保持する含水高分子鎖
層、いわゆる散漫層を形成することにより抗血栓性と表
面潤滑性を発現させるものである。

【００１７】本発明においては、散漫層を有するのでこ
れが潤滑剤の役割を果たし表面潤滑性を発現させ、この
高分子材料の表面に血液と相互作用を示さない水を高濃
度に保持しているため、血液成分の吸着や粘着を防ぐ。
その結果、抗血栓性も優れていることになる。更に繰り
返して使用しても表面潤滑性及び抗血栓性が失われるこ
ともなくガイドワイヤーの性能は持続され、安定であ
る。

【００１８】

【実施例】表１に示すような条件で種々のグラフト鎖密
度を有する高分子材料を作製した。すなわちオゾンが１
０００〜５０００ｐｐｍ存在する雰囲気にポリウレタン
は１分間、ポリエチレンは１０分間さらし、ペルオキシ
ド基を生成させ、次いで試験管を使用し、レドツクス剤
（本実施例では、濃度１．０×１０^-2モル／Ｌの硫酸第
一鉄アンモニウム塩）をあらかじめ含有したＮ，Ｎ−ジ
メチルアクリルアミド及びアクリルアミドの１〜１０％
水溶液中に試料を浸漬させ、酸素を除去するために脱気
・封緘し、３５℃で１時間グラフト重合を行った。

【００１９】また、単量体にメトキシポリエチレングリ
コールメタクリレート（本実施例では、ポリエチレング
リコールの重合度は９）を用いる場合は、重合調製剤と
して濃度０．１％のベンジルアルコールをあらかじめ含
有した単量体溶液中に、試料を浸漬させ、酸素を除去す
るため脱気・封緘し、６０℃で１時間グラフト重合を行
った。

【００２０】グラフト量は以下のような染色法によって
定量した。グラフト重合を行った試料を、スカイブルー
６Ｂの１重量％の水溶液中に３０秒間浸漬して染色す
る。着色した試料を水で色素を抽出し、抽出液の吸光度
（波長は６１５ｎｍ）からグラフト鎖密度を求める。吸
光度とグラフト量の関係は、重量法によりグラフト鎖密
度が既知の試料を作製しておき、それの吸光度（着色
量）を求めておき、これを基準にして試料のグラフト量
を求める。

【００２１】抗血栓性の第一の評価として牛免疫グロブ
リンＧ（以下、ＩｇＧで示す。）吸着量を測定した。こ
の測定方法は以下の通りである。上記の処理試料からフ
イルム細片（１ｃｍ×１ｃｍ）を切出し、 ¹²⁵Ｉでラベ
ルしたＩｇＧを１ｍｇ／ｍｌ含有する燐酸緩衝溶液中に
浸漬させ、３７℃で３時間吸着させた。次いでフイルム
面をゆるやかに緩衝液で洗浄して非吸着蛋白質を除去し
た。吸着量は ¹²⁵Ｉの放射線量とあらかじめ作っておい
た検量線から求めた。

【００２２】抗血栓性の評価結果を表１に示した。な
お、表１ではポリウレタンをＰＵ、ポリエチレンをＰ
Ｅ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドをＤＭＡＡ、アク
リルアミドをＡＡ、メトキシポリエチレングリコールメ
タクリレートをＭＰＥＧＭで示した。

【００２３】表１から明らかなようにポリウレタンとポ
リエチレンのフイルム表面へＮ，Ｎ−ジメチルアクリル
アミド又はアクリルアミド、メトキシポリエチレングリ
コールメタクリレートをグラフト重合させた場合、グラ
フト量が２００μｇ／ｃｍ² を超えるとＩｇＧ吸着量が
増大し、抗血栓性に関し不満足であることが予想でき
た。

【００２４】

【表１】

【００２５】更に、抗血栓性の第二の評価として次の観
察を行った。内径２．５ｍｍのポリウレタンチユーブを
オゾン濃度が１０００〜５０００ｐｐｍ存在する雰囲気
中で１分間さらし、次いでレドツクス剤（本実施例で
は、濃度１．０×１０^-2モル／Ｌの硫酸第一アンモニウ
ム塩）をあらかじめ含有したＮ，Ｎ−ジメチルアクリル
アミド又はアクリルアミドの１〜１０％水溶液中に浸漬
させ、酸素を除去するため脱気・封緘し、３５℃にて１
時間グラフト重合させた。

【００２６】また、単量体にメトキシポリエチレングリ
コールメタクリレート（本実施例では、ポリエチレング
リコールの重合度は９）を用いる場合は、重合調製剤
（本実施例では、濃度０．１％のベンジルアルコール）
をあらかじめ含有した単量体溶液中に、試料を浸漬させ
酸素を除去するため脱気・封緘し、６０℃にて１時間グ
ラフト重合させた。

【００２７】これによって表２のように内表面をグラフ
ト重合した５種のチユーブ（実施例５）を得た。これを
未処理のポリウレタンチユーブ（比較例７）とともに兎
の頸静脈と頸動脈を連通したいわゆる動脈・静脈（Ａ−
Ｖ）シヤントを行い、１時間又は３時間にわたり血流に
接触させた。

【００２８】チユーブ内面を走査型電子顕微鏡によって
観察したところ表２に示すように、実施例５には付着物
は認められなかった。ガイドワイヤーの血液との接触時
間は長くとも数時間であり、この間血栓や血液成分の付
着がないものは非常に抗血栓性に優れていると言える。
従って実施例５程度のものは十分にこの要求を満足させ
ると予想できる。

【００２９】なお、表２ではＮ，Ｎ−ジメチルアクリル
アミドをＤＭＡＡ、アクリルアミドをＡＡ、メトキシポ
リエチレングリコールメタクリレートをＭＰＥＧＭで示
した。

【００３０】

【表２】

【００３１】表面潤滑性の評価として、実施例１〜４及
び比較例１〜６の各種試料の摩擦係数を測定した。その
結果を表３に示した。

【００３２】摩擦係数の測定方法は水平なシヤーレの中
に平滑なガラス板（２ｃｍ×１０ｃｍ）を丁度ガラス板
が水に漬かる程度に水中におき、その上に試料（１ｃｍ
×１．５ｃｍ）を載せ、スライダーを試料面の全面とガ
ラス面が完全に接するようにして置き、その上に種々の
重りを載せる。スライダーを糸で水平方向に１０ｍｍ／
分の速度で引張り、その引いている間の力を摩擦力
（ｇ）として容量１００ｇのロードセルで読む。２種の
重りの重量の差（本実施例では、４０ｇ）で除した数を
摩擦係数とした。

【００３３】

【表３】

【００３４】各試料とも６回測定し平均値を求めた。測
定結果を表３に示した。これからグラフト量が１００μ
ｇ／ｃｍ² 以上になると摩擦係数が低くなることが分か
る。

【００３５】次にガイドワイヤーとしての作業性の評価
を行った。原子％でニツケル５２％、チタン４８％のニ
ツケル−チタン合金の芯線にポリウレタンエラストマー
を被覆したガイドワイヤー（外径０．８９ｍｍ）をオゾ
ン雰囲気中に１分間さらし、次いでレドツクス剤（本実
施例では、濃度１．０×１０^-2モル／Ｌの硫酸第一アン
モニウム塩）及びＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド又は
アクリルアミド水溶液を入れた試験官中に浸漬させ、酸
素を除去するため脱気・封緘し、グラフト重合した。

【００３６】単量体にメトキシポリエチレングリコール
メタクリレート（本実施例では、ポリエチレングリコー
ルの重合度は９）を用いる場合は、重合調製剤（本実施
例では、濃度０．１％のベンジルアルコール）をあらか
じめ含有した単量体溶液中に、試料を浸漬させ、酸素を
除去するため脱気・封緘し、グラフト重合させた。これ
によってエラストマー部にグラフト重合処理されたガイ
ドワイヤーを得た。

【００３７】以上３種類のガイドワイヤー（実施例６）
をシエフアードフツク・モデイフアイド型で、外径１．
６ｍｍ、内径１．１ｍｍ、長さ６５０ｍｍのナイロン製
血管造影用カテーテル（ニプロ社製、型番１３３）内に
挿入して操作したところ、３種類とも摩擦抵抗が少な
く、出し入れも容易であり、非常に操作性は良好であっ
た。

【００３８】スプリングタイプ（スプリング部の内部に
芯線部を有する）で表面にテフロンコーテイングした構
造で外径０．８９ｍｍのクツク社製ガイドワイヤー（比
較例８）及び原子％でニツケル５２％、チタン４８％の
ニツケル−チタン合金の芯線にポリウレタンを被覆し、
その表面に水溶性高分子物質（無水マレイン酸系高分子
物質）を被覆した構造で外径０．８９ｍｍのテルモ社製
ガイドワイヤー（比較例９）を準備した。

【００３９】実施例６・比較例８・比較例９のガイドワ
イヤーとカテーテル内面の間における摩擦抵抗値を測定
した。

【００４０】この摩擦抵抗値はニプロ社製、型番１３３
のカテーテルの中央部７９ｍｍを切取り、それを弦の長
さ５０ｍｍの半円状態にし、このカテーテル内を水で満
たし、このカテーテル内に１ｃｍ／秒の速度でガイドワ
イヤーを挿入する時の最大摩擦抵抗値を容量５０ｇの圧
縮引張試験機で測定した。

【００４１】更にそれぞれのガイドワイヤーをニプロ社
製、型番１３３のカテーテル内（長さにして６０ｃｍ）
を２００回通過させた後、上記と同じ半円状カテーテル
内にガイドワイヤーを挿入するときの摩擦抵抗値も求め
た。その結果を表４に示した。なお、表４ではＮ，Ｎ−
ジメチルアクリルアミドをＤＭＡＡ、アクリルアミドを
ＡＡ、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
をＭＰＥＧＭで示した。

【００４２】表４から分かるようにガイドワイヤーとし
て非常に表面潤滑性に優れ、更に繰り返し摩擦による潤
滑性の低下もほとんど見られなかった。

【００４３】

【表４】

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば表面が高分子で覆われて
いるガイドワイヤーにおいて、その高分子材料に水溶性
単量体の表面グラフト重合を施すことにより、抗血栓性
及び表面潤滑性を付与したガイドワイヤーが得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子材料で覆われている医療用ガイド
   ワイヤーにおいて、該高分子材料の表面に水溶性単量体
   でグラフト重合が施され、そのグラフト鎖密度が１００
   〜２００μｇ／ｃｍ² であることを特徴とする医療用ガ
   イドワイヤー。