JP2018153289A - Method and apparatus for manufacturing baloon catheter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルーンの外表面に薬剤が設けられたバルーンカテーテルの製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a balloon catheter in which a drug is provided on the outer surface of the balloon.
近年、生体管腔内に生じた病変部(狭窄部)の改善のために、バルーンカテーテルが用いられている。バルーンカテーテルは、通常、長尺なシャフト部と、シャフト部の先端側に設けられて径方向に拡張可能なバルーンとを備えている。収縮されているバルーンを、細い生体管腔を経由して体内の目的場所まで到達させた後に拡張させることで、病変部を押し広げることができる。 In recent years, a balloon catheter has been used to improve a lesion (stenosis) occurring in a living body lumen. The balloon catheter usually includes a long shaft portion and a balloon that is provided on the distal end side of the shaft portion and is expandable in the radial direction. By expanding the deflated balloon after reaching a target location in the body via a thin living body lumen, the lesioned part can be expanded.
しかしながら、病変部を強制的に押し広げると、平滑筋細胞が過剰に増殖して病変部に新たな狭窄(再狭窄)が発症する場合がある。このため、最近では、バルーンの外表面に狭窄を抑制するための薬剤をコーティングした薬剤溶出バルーン(Drug Eluting Balloon:DEB)が用いられている。薬剤溶出バルーンは、拡張することで外表面にコーティングされている薬剤を病変部へ瞬時に放出し、これにより、再狭窄を抑制することができる。 However, if the lesion is forcibly expanded, smooth muscle cells may proliferate and new stenosis (restenosis) may develop in the lesion. For this reason, recently, a drug eluting balloon (DEB) in which a drug for suppressing stenosis is coated on the outer surface of the balloon has been used. By expanding the drug-eluting balloon, the drug coated on the outer surface is instantaneously released to the lesioned part, thereby preventing restenosis.
近年では、バルーンの外表面にコーティングされる薬剤の形態型(morphological form)が、病変部におけるバルーン表面からの薬剤の放出性や組織移行性に影響を及ぼすことが明らかになりつつある。バルーンの外表面にコーティングされる薬剤の形態型は、薬剤と溶媒を含むコーティング液をバルーンの外表面に塗布した後、溶媒を揮発させる条件を変更することで、調節することができる。しかしながら、コーティングにおけるパラメータ等の各種条件や手技のぶれ、乾燥の仕方等の環境が、バルーンの表面に形成される薬剤の形態型に大きく依存する。このため、形成する結晶の制御は困難であり、その困難さが、品質にばらつきが生じさせる原因となっている。 In recent years, it has become clear that the morphological form of the drug coated on the outer surface of the balloon affects the release of the drug from the balloon surface and the tissue transferability at the lesion. The form of the drug coated on the outer surface of the balloon can be adjusted by changing the conditions for volatilizing the solvent after applying a coating liquid containing the drug and the solvent to the outer surface of the balloon. However, various conditions such as parameters in the coating, and the environment such as the technique fluctuation and the drying method greatly depend on the morphological type of the drug formed on the surface of the balloon. For this reason, it is difficult to control the crystals to be formed, and this difficulty causes variations in quality.
例えば特許文献1には、水不溶性薬剤および揮発性溶媒を含むコーティング液にバルーンを部分的に浸漬させて回転させつつバルーンを振動させて、薬剤をバルーンにコーティングする方法が記載されている。これにより、バルーンにコーティング液を均一に付着させて、結晶または非晶質を均質に形成することができる。また、特許文献1には、振動によって溶媒の揮発が促されることも記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method of coating a balloon with a drug by partially immersing the balloon in a coating solution containing a water-insoluble drug and a volatile solvent and vibrating the balloon while rotating the balloon. As a result, the coating liquid can be uniformly attached to the balloon to form crystals or amorphous uniformly. Patent Document 1 also describes that the volatilization of the solvent is promoted by vibration.
特許文献1に記載の方法は、回転するバルーンがコーティング液に対して浸漬および引き揚げを繰り返すため、バルーンに薬剤が積層されるように徐々に付着する。このため、バルーンに設けられる薬剤の均一性が低下する可能性がある。 In the method described in Patent Document 1, since the rotating balloon repeats soaking and lifting with respect to the coating liquid, the drug gradually adheres to the balloon so as to be laminated. For this reason, the uniformity of the medicine provided on the balloon may be reduced.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、バルーンの外表面に薬剤結晶を均一に形成でき、かつ薬剤結晶の形態型を容易に制御できるバルーンカテーテルの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a balloon catheter manufacturing method and apparatus capable of uniformly forming a drug crystal on the outer surface of the balloon and easily controlling the shape of the drug crystal. The purpose is to provide.
上記目的を達成するバルーンカテーテルの製造方法は、バルーンの外表面に水不溶性の薬剤結晶を含むコート層が形成されたバルーンカテーテルの製造方法であって、前記バルーンの外表面に薬剤および溶媒を含むコーティング液を塗布するステップと、前記コーティング液に微粒子および溶媒を含む微粒子懸濁液を混合するステップと、前記バルーンの外表面で前記微粒子をブラウン運動させ、当該ブラウン運動により前記薬剤を結晶化させるステップと、前記溶媒を揮発させるステップと、を有する。 A method of manufacturing a balloon catheter that achieves the above object is a method of manufacturing a balloon catheter in which a coating layer containing a water-insoluble drug crystal is formed on the outer surface of the balloon, and the drug and the solvent are included on the outer surface of the balloon. A step of applying a coating liquid, a step of mixing a fine particle suspension containing fine particles and a solvent in the coating liquid, a Brownian motion of the fine particles on the outer surface of the balloon, and a crystallization of the drug by the Brownian motion And a step of volatilizing the solvent.
上記のように構成したバルーンカテーテルの製造方法は、微粒子のブラウン運動により薬剤の結晶化を調節できる。このため、各種条件や手技のぶれに関わらず、バルーンの外表面に薬剤結晶を均一に形成でき、かつ薬剤結晶の形態型を容易に制御できる。 The method for manufacturing a balloon catheter configured as described above can adjust the crystallization of a drug by Brownian motion of fine particles. For this reason, regardless of various conditions and fluctuations in the procedure, the drug crystals can be uniformly formed on the outer surface of the balloon, and the morphology of the drug crystals can be easily controlled.
前記製造方法は、前記薬剤を結晶化させるステップにおいて、前記薬剤の結晶核を形成させてもよい。これにおり、形成された結晶核から結晶の成長を良好に促すことができる。 The manufacturing method may form crystal nuclei of the drug in the step of crystallizing the drug. Thus, it is possible to favorably promote crystal growth from the formed crystal nucleus.
前記製造方法は、前記コーティング液を塗布するステップにおいて、前記バルーンを当該バルーンの軸心を中心として回転させつつ、前記コーティング液を供給するための管状のディスペンシングチューブから前記バルーンの外表面に前記コーティング液を塗布し、前記混合するステップにおいて、前記ディスペンシングチューブの内部または前記ディスペンシングチューブから放出された後の前記コーティング液に前記微粒子懸濁液を混合してもよい。これにより、ディスペンシングチューブからバルーンへコーティング液を塗布する直前、塗布時、または塗布した直後に、コーティング液に微粒子懸濁液が混合する。このため、適切なタイミングで薬剤の結晶化を促進でき、薬剤の結晶化の制御が容易となる。また、ディスペンシングチューブから回転するバルーンへコーティング液を塗布することで、塗布量を高精度に制御できるため、バルーンの外表面に薬剤結晶を均一に形成でき、かつ薬剤の結晶化の制御がさらに容易となる。 In the manufacturing method, in the step of applying the coating liquid, the balloon is rotated from the tubular dispensing tube for supplying the coating liquid to the outer surface of the balloon while rotating the balloon about the axis of the balloon. In the step of applying and mixing the coating liquid, the fine particle suspension may be mixed with the coating liquid after being discharged from the inside of the dispensing tube or the dispensing tube. As a result, the fine particle suspension is mixed with the coating liquid immediately before, during, or just after the coating liquid is applied from the dispensing tube to the balloon. For this reason, the crystallization of the drug can be promoted at an appropriate timing, and the control of the crystallization of the drug becomes easy. In addition, since the coating amount can be controlled with high accuracy by applying the coating liquid from the dispensing tube to the rotating balloon, the drug crystals can be uniformly formed on the outer surface of the balloon, and the crystallization of the drug is further controlled. It becomes easy.
前記微粒子懸濁液の溶媒は、有機溶媒を含み、前記微粒子は、水溶性であってもよい。これにより、微粒子が溶媒に溶けることを抑制して効果的にブラウン運動を生じさせることができる。また、微粒子が水溶性であることで、生体内で溶けて吸収可能である。 The solvent of the fine particle suspension may include an organic solvent, and the fine particles may be water-soluble. Thereby, it can suppress that a microparticle melt | dissolves in a solvent and can produce a Brownian motion effectively. Further, since the fine particles are water-soluble, they can be dissolved and absorbed in a living body.
前記微粒子は、直径が0.001μm以上であって1μm以下であってもよい。これにより、微粒子が溶媒の熱運動によりブラウン運動でき、かつ薬剤を刺激して結晶化を促すことができる。 The fine particles may have a diameter of 0.001 μm or more and 1 μm or less. Thereby, the fine particles can be subjected to Brownian motion by the thermal motion of the solvent, and the drug can be stimulated to promote crystallization.
前記水不溶性薬剤は、ラパマイシン、パクリタキセル、ドセタキセルおよびエベロリムスからなる群から選択される少なくとも1つを含有してもよい。これにより、血管内の狭窄部の再狭窄を良好に抑制できる。 The water-insoluble drug may contain at least one selected from the group consisting of rapamycin, paclitaxel, docetaxel and everolimus. Thereby, restenosis of the stenosis part in a blood vessel can be suppressed favorably.
また、上記目的を達成するバルーンカテーテルの製造装置は、バルーンの外表面に水不溶性の薬剤結晶を含むコート層が形成されたバルーンカテーテルの製造装置であって、前記バルーンに回転力を作用させる回転機構部と、回転する前記バルーンの外表面に薬剤および溶媒を含むコーティング液を塗布するコーティング液供給部と、回転する前記バルーンの外表面または前記コーティング液供給部に微粒子および溶媒を含む微粒子懸濁液を供給する微粒子供給部と、を有する。 A balloon catheter manufacturing apparatus that achieves the above object is a balloon catheter manufacturing apparatus in which a coating layer containing a water-insoluble drug crystal is formed on an outer surface of a balloon, and the rotation that causes a rotational force to act on the balloon. A mechanism part; a coating liquid supply part for applying a coating liquid containing a drug and a solvent on the outer surface of the rotating balloon; and a fine particle suspension containing fine particles and a solvent on the outer surface of the rotating balloon or the coating liquid supply part. A fine particle supply unit for supplying a liquid.
上記のように構成したバルーンカテーテルの製造装置は、微粒子供給部から供給する微粒子懸濁液を、バルーンの外表面またはコーティング液供給部の内部でコーティング液に混合できため、微粒子のブラウン運動により薬剤の結晶化を調節できる。このため、各種条件や手技のぶれに関わらず、バルーンの外表面に薬剤結晶を均一に形成でき、かつ薬剤の形態型を容易に制御できる。 The balloon catheter manufacturing apparatus configured as described above can mix the fine particle suspension supplied from the fine particle supply unit with the coating liquid on the outer surface of the balloon or the inside of the coating liquid supply unit. Crystallization can be controlled. For this reason, drug crystals can be uniformly formed on the outer surface of the balloon, and the morphological form of the drug can be easily controlled regardless of various conditions and fluctuations in the procedure.
前記コーティング液供給部は、前記コーティング液を供給する管状のディスペンシングチューブを有し、前記微粒子供給部は、前記ディスペンシングチューブの内部または開口部に前記微粒子懸濁液を供給する微粒子用チューブを有してもよい。これにより、ディスペンシングチューブからバルーンへコーティング液を塗布する直前、塗布時、または塗布した直後に、コーティング液に微粒子懸濁液が混合する。このため、適切なタイミングで薬剤の結晶化を促進でき、薬剤の結晶化の制御が容易となる。また、ディスペンシングチューブから回転するバルーンへコーティング液を塗布できることで、塗布量を高精度に制御できるため、バルーンの外表面に薬剤結晶を均一に形成でき、かつ薬剤の結晶化の制御がさらに容易となる。 The coating liquid supply unit includes a tubular dispensing tube that supplies the coating liquid, and the fine particle supply unit includes a fine particle tube that supplies the fine particle suspension to the inside or the opening of the dispensing tube. You may have. As a result, the fine particle suspension is mixed with the coating liquid immediately before, during, or just after the coating liquid is applied from the dispensing tube to the balloon. For this reason, the crystallization of the drug can be promoted at an appropriate timing, and the control of the crystallization of the drug becomes easy. In addition, the coating liquid can be applied to the rotating balloon from the dispensing tube, so that the application amount can be controlled with high accuracy, so that drug crystals can be uniformly formed on the outer surface of the balloon and control of drug crystallization is easier. It becomes.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the dimension ratio of drawing is exaggerated on account of description, and may differ from an actual ratio.
本実施形態に係るバルーンカテーテルの製造方法は、図1、2に示すように、バルーン30の外表面に薬剤の結晶が設けられた薬剤溶出型のバルーンカテーテル10を製造するための方法である。なお、本明細書では、バルーンカテーテル10の生体管腔に挿入する側を「先端」若しくは「先端側」、操作する手元側を「基端」若しくは「基端側」と称することとする。
The balloon catheter manufacturing method according to the present embodiment is a method for manufacturing a drug-
まず、バルーンカテーテル10の構造を説明する。バルーンカテーテル10は、長尺なカテーテル本体20と、カテーテル本体20の先端部に設けられるバルーン30と、バルーン30の外表面に設けられる薬剤を含むコート層40と、カテーテル本体20の基端に固着されたハブ26とを有している。
First, the structure of the
カテーテル本体20は、先端および基端が開口した管体である外管21と、外管21の内部に配置される管体である内管22とを備えている。内管22は、外管21の中空内部に納められており、カテーテル本体20は、先端部において二重管構造となっている。内管22の中空内部は、ガイドワイヤを挿通させるガイドワイヤルーメン24である。また、外管21の中空内部であって、内管22の外側には、バルーン30の拡張用流体を流通させる拡張ルーメン23が形成される。内管22は、開口部25において外部に開口している。内管22は、外管21の先端よりもさらに先端側まで突出している。
The catheter
バルーン30は、基端側端部が外管21の先端部に固定され、先端側端部が内管22の先端部に固定されている。これにより、バルーン30の内部が拡張ルーメン23と連通している。拡張ルーメン23を介してバルーン30に拡張用流体を注入することで、バルーン30を拡張させることができる。拡張用流体は気体でも液体でもよく、例えばヘリウムガス、CO2ガス、O2ガス、N2ガス、Arガス、空気、混合ガス等の気体や、生理食塩水、造影剤等の液体を用いることができる。
The
バルーン30の軸心方向における中央部には、拡張させた際に外径が等しい円筒状のストレート部31が形成され、ストレート部31の軸心方向の両側に、外径が徐々に変化するテーパ部33が形成される。そして、ストレート部31の外表面の全体に、薬剤を含むコート層40が形成される。なお、バルーン30においてコート層40を形成する範囲は、ストレート部31のみに限定されず、ストレート部31に加えてテーパ部33の少なくとも一部が含まれてもよく、または、ストレート部31の一部のみであってもよい。
A cylindrical
ハブ26は、外管21の拡張ルーメン23と連通して拡張用流体を流入出させるポートとして機能する基端開口部27が形成されている。
The
バルーン30の軸心方向の長さは特に限定されないが、好ましくは5〜500mm、より好ましくは10〜300mm、さらに好ましくは20〜200mmである。
The length of the
バルーン30の拡張時の外径は、特に限定されないが、好ましくは1〜10mm、より好ましくは2〜8mmである。
Although the outer diameter at the time of expansion of the
バルーン30のコート層40が形成される前の外表面は、平滑であり、非多孔質である。バルーン30のコート層40が形成される前の外表面は、膜を貫通しない微小な孔があってもよい。または、バルーン30のコート層40が形成される前の外表面は、平滑であって非多孔質である範囲と、膜を貫通しない微小な孔がある範囲の両方を備えてもよい。微小な孔の大きさは、例えば、直径が0.1〜5μm、深さが0.1〜10μmであり、1つの結晶に対して、1つまたは複数の孔を有してもよい。また、微小な孔の大きさは、例えば、直径が5〜500μm、深さが0.1〜50μmであり、1つの孔に対して、1つまたは複数の結晶を有してもよい。
The outer surface of the
バルーン30は、ある程度の柔軟性を有するとともに、血管や組織等に到達した際に拡張されて、その外表面に有するコート層40から薬剤を放出できるようにある程度の硬度を有するものが好ましい。具体的には、バルーン30は、金属や、樹脂で構成されるが、コート層40が設けられるバルーン30の少なくとも外表面は、樹脂で構成されていることが好ましい。バルーン30の少なくとも外表面の構成材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、あるいはこれら二種以上の混合物等のポリオレフィンや、軟質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ナイロンエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリウレタン、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーンゴム、ラテックスゴム等が使用できる。そのなかでも、好適にはポリアミド類が挙げられる。すなわち、薬剤をコートするバルーン30の外表面の少なくとも一部がポリアミド類である。ポリアミド類としては、アミド結合を有する重合体であれば特に制限されないが、例えば、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリカプロラクタム(ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリウンデカノラクタム(ナイロン11)、ポリドデカノラクタム(ナイロン12)などの単独重合体、カプロラクタム/ラウリルラクタム共重合体(ナイロン6/12)、カプロラクタム/アミノウンデカン酸共重合体(ナイロン6/11)、カプロラクタム/ω−アミノノナン酸共重合体(ナイロン6/9)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体(ナイロン6/66)などの共重合体、アジピン酸とメタキシレンジアミンとの共重合体、またはヘキサメチレンジアミンとm,p−フタル酸との共重合体などの芳香族ポリアミドなどが挙げられる。さらに、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12などをハードセグメントとし、ポリアルキレングリコール、ポリエーテル、または脂肪族ポリエステルなどをソフトセグメントとするブロック共重合体であるポリアミドエラストマーも、バルーン30の材料として用いられる。上記ポリアミド類は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。特に、バルーン30はポリアミドの滑らかな表面を有することが好ましい。
It is preferable that the
バルーン30は、その外表面上に、後述する方法によって、直接またはプライマー層等の前処理層を介してコート層40が形成される。コート層40は、図3に示すように、バルーン30の外表面に層状に配置される水溶性低分子化合物を含む添加剤41(賦形剤)と、独立した長軸を有して延在する水不溶性の薬剤結晶42とを有している。コート層40は、多孔質構造であり、多数の空隙43を備えている。薬剤結晶42の端部は、バルーン30の外表面と直接接触してもよいが、直接接触せずに、薬剤結晶42の端部とバルーン30の外表面との間に添加剤41が存在してもよい。薬剤結晶42の端部が添加剤41の層の表面に位置して、薬剤結晶42が添加剤41から突出してもよい。複数の薬剤結晶42は、バルーン30の外表面に規則的に配置されてもよい。または、複数の薬剤結晶42は、バルーン30の外表面に不規則に配置されてもよい。
The
コート層40に含まれる薬剤量は、特に限定されないが、0.1μg/mm2〜10μg/mm2、好ましくは0.5μg/mm2〜5μg/mm2の密度で、より好ましくは0.5μg/mm2〜3.5μg/mm2、さらに好ましくは1.0μg/mm2〜3μg/mm2の密度で含まれる。コート層40の結晶の量は、特に限定されないが、好ましくは5〜500、000[crystal/(10μm2)](10μm2当たりの結晶の数)、より好ましくは50〜50、000[crystal/(10μm2)]、さらに好ましくは500〜5、000[crystal/(10μm2)]である。
The amount of drug contained in the
薬剤結晶42は、各々独立した長軸を有する形態であってもよい。また、薬剤結晶42は、他の形態型であってもよい。複数の薬剤結晶42は、これらが組み合された状態で存在していてもよいし、隣接する複数の薬剤結晶42同士が異なる角度を形成した状態で接触して存在してもよい。複数の薬剤結晶42はバルーン表面上で空間(結晶を含まない空間)をおいて位置していてもよい。バルーン30の表面に、組み合された状態の複数の薬剤結晶42と、互いに離れて独立した複数の薬剤結晶42の両方が存在してもよい。複数の薬剤結晶42は、異なる長軸方向を有して円周状にブラシ状として配置されてもよい。各々の薬剤結晶42は独立して存在しており、ある長さを有し、その長さ部分の一端(基端)が、添加剤41またはバルーン30に固定されている。薬剤結晶42は隣接する薬剤結晶42と複合的な構造を形成せず、連結していない。前記薬剤結晶の長軸は、ほぼ直線状である。薬剤結晶42はその長軸が交わる基部が接する表面に対して所定の角度を形成している。
The
薬剤結晶42は、互いに接触せずに独立して立っていることが好ましい。薬剤結晶42の基部は、バルーン30の基材上で他の基部と接触していてもよい。または、薬剤結晶42の基部は、バルーン30の基材上で他の基部と接触せずに独立していてもよい。
The
薬剤結晶42は、中空である場合と、中実である場合がある。バルーン30の表面に、中空の薬剤結晶42と、中実の薬剤結晶42の両方が存在してもよい。薬剤結晶42は、中空である場合、少なくともその先端付近が中空である。薬剤結晶42の長軸に直角な(垂直な)面における薬剤結晶42の断面は中空を有する。当該中空を有する薬剤結晶42は長軸に直角な(垂直な)面における薬剤結晶42の断面が多角形である。当該多角形は、例えば3角形、4角形、5角形、6角形などである。したがって、薬剤結晶42は先端(または先端面)と基端(または基端面)とを有し、先端(または先端面)と基端(または基端面)との間の側面が複数のほぼ平面で構成された長尺多面体として形成される。この結晶形態型(中空長尺体結晶形態型)は基部が接する表面において、ある平面の全体または少なくとも一部を構成する。
The
長軸を有する薬剤結晶42の長軸方向の長さは5μm〜20μmが好ましく、9μm〜11μmがより好ましく、10μm前後であるのがさらに好ましい。長軸を有する薬剤結晶42の径は、0.01μm〜5μmであるのが好ましく、0.05μm〜4μmであるのがより好ましく、0.1μm〜3μmであるのがさらに好ましい。長軸を有する薬剤結晶42の長軸方向の長さと径の組み合わせの例として、長さが5μm〜20μmのときに径が0.01〜5μmである組み合わせ、長さが5〜20μmのときに径が0.05〜4μmである組み合わせ、長さが5〜20μmのときに径が0.1〜3μmである組み合わせが挙げられる。長軸を有する薬剤結晶42は、長軸方向に直線状であるが、曲線状に湾曲してもよい。バルーン30の表面に、直線状の薬剤結晶42と、曲線状の薬剤結晶42の両方が存在してもよい。
The length in the major axis direction of the
上述した長軸を有する結晶を有する結晶形態型は、バルーン30の外表面の薬剤結晶全体に対して50体積%以上、より好ましくは70体積%以上である。長軸を有する結晶粒子である薬剤結晶42は、バルーン30または添加剤41の外表面に対して寝ておらず立っているように形成される。添加剤41は、薬剤結晶42がある領域に存在し、薬剤結晶42がない領域にはなくてもよい。
The above-mentioned crystal form type having a crystal having a long axis is 50% by volume or more, more preferably 70% by volume or more with respect to the entire drug crystal on the outer surface of the
添加剤41は、林立する複数の薬剤結晶42の間の空間に分配されて存在する。コート層40を構成する物質の割合は、水不溶性薬剤の薬剤結晶42の方が、添加剤41よりも大きい体積を占めることが好ましい。添加剤41は、マトリックスを形成しない。マトリックスとは、比較的高分子の物質(ポリマーなど)が連続して構成された層であり、網目状の三次元構造を形成し、その中に微細な空間が存在する。したがって、結晶を構成する水不溶性薬剤はマトリックス物質中に付着していない。結晶を構成する水不溶性薬剤は、マトリックス物質中に埋め込まれてもいない。なお、添加剤41は、マトリックスを形成してもよい。
The additive 41 is distributed and present in the space between the plurality of
添加剤41はバルーン30の外表面で溶媒に溶けた状態でコートされた後、乾燥して層として形成される。添加剤41はアモルファスである。添加剤41は、結晶粒子であってもよい。添加剤41は、アモルファスおよび結晶粒子の混合物として存在してもよい。図3の添加剤41は、結晶粒子及び/または粒子状アモルファスの状態である。または、添加剤41は、フィルム状アモルファスの状態であってもよい。添加剤41は、水不溶性薬剤を含んだ層として形成されている。または、添加剤41は、水不溶性薬剤を含まない独立した層として形成されてもよい。添加剤41の厚みは、0.1〜5μm、好ましくは0.3〜3μm、より好ましくは0.5〜2μmである。
The additive 41 is coated on the outer surface of the
長尺な結晶形態型の薬剤結晶42を含む層は、体内に送達する際に、毒性が低く、狭窄抑制効果が高い。中空長尺体結晶形態を含む水不溶性薬剤は、薬剤が組織に移行した時に結晶の一つの単位が小さくなるために組織への浸透性が良く、かつ、良好な溶解性を有するため、有効に作用して狭窄を抑制できる。また、薬剤が大きな塊として組織に残存することが少ないために毒性が低くなると考えられる。
The layer containing the
また、長尺な結晶形態型の薬剤結晶42を含む層は、組織に移行する結晶の大きさ(長軸方向の長さ)が約10μmと小さい。そのために病変患部に均一に作用し、組織浸透性が高まる。さらに、移行する薬剤結晶42の寸法が小さいために過剰量の薬剤が、過剰時間、患部に留まることがなくなるために、毒性を発現することなく、高い狭窄抑制効果を示すことが可能であると考える。
In addition, the layer containing the
バルーン30の外表面にコーティングされる薬剤は、非晶質(アモルファス)型を含んでもよい。薬剤結晶42や非晶質は、コート層40において規則性を有するように配置されてもよい。または、薬剤結晶や非晶質は、不規則に配置されてもよい。
The drug coated on the outer surface of the
次に、バルーンカテーテルの製造装置50について説明する。バルーンカテーテルの製造装置50は、バルーン30にコート層40を形成することができる。バルーンカテーテルの製造装置50は、図4〜6に示すように、バルーンカテーテル10を回転させる回転機構部60と、バルーンカテーテル10を支持する支持台70とを有する。製造装置50は、さらに、バルーン30の外表面にコーティング液45を塗布するディスペンシングチューブ94が設けられるコーティング液塗布部9と、ディスペンシングチューブ94をバルーン30に対して移動させる移動機構部80とを有する。製造装置50は、さらに、ディスペンシングチューブ94へ微粒子49を含む微粒子懸濁液46を供給する微粒子用チューブ114を備える微粒子供給部110と、製造装置50の各部位を制御する制御部100とを有する。
Next, the balloon
回転機構部60は、バルーンカテーテル10のハブ26を保持し、内蔵されるモータ等の駆動源によってバルーンカテーテル10を、バルーン30の軸心を中心に回転させる。バルーンカテーテル10は、ガイドワイヤルーメン24内に芯材61が挿通されて保持されるとともに、芯材61によってコーティング液45のガイドワイヤルーメン24内への流入が防止されている。また、バルーンカテーテル10は、拡張ルーメン23への流体の流通を操作するために、ハブ26の基端開口部27に、流路の開閉を操作可能な三方活栓が接続される。
The
支持台70は、カテーテル本体20を内部に収容して回転可能に支持する管状の基端側支持部71と、芯材61を回転可能に支持する先端側支持部72とを備えている。なお、先端側支持部72は、可能であれば、芯材61ではなしにカテーテル本体20の先端部を回転可能に支持してもよい。
The
移動機構部80は、バルーン30の軸心と平行な方向へ直線的に移動可能な移動台81と、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114が固定されるチューブ固定部83とを備えている。移動台81は、内蔵されるモータ等の駆動源によって、直線的に移動可能である。移動台81が移動することで、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114がバルーン30の軸心と平行な方向へ直線的に移動する。また、移動台81は、コーティング液塗布部90が載置されており、コーティング液塗布部90を軸心に沿う両方向へ直線的に移動させる。
The moving
コーティング液塗布部90は、バルーン30の外表面にコーティング液45を塗布する部位である。コーティング液塗布部90は、コーティング液45を収容する容器92と、任意の送液量でコーティング液45を送液する送液ポンプ93と、コーティング液45をバルーン30に塗布するディスペンシングチューブ94とを備えている。
The coating
送液ポンプ93は、例えばシリンジポンプであり、制御部100によって制御されて、容器92から吸引チューブ91を介してコーティング液45を吸引し、供給チューブ96を介してディスペンシングチューブ94へコーティング液45を任意の送液量で供給できる。送液ポンプ93は、移動台81に設置され、移動台81の移動により直線的に移動可能である。なお、送液ポンプ93は、コーティング液45を送液可能であればシリンジポンプに限定されず、例えばチューブポンプであってもよい。
The
ディスペンシングチューブ94は、供給チューブ96と連通しており、送液ポンプ93から供給チューブ96を介して供給されるコーティング液45を、バルーン30の外表面へ吐出する。ディスペンシングチューブ94は、可撓性を備えた管状の部材である。ディスペンシングチューブ94は、チューブ固定部83に上端が固定されており、チューブ固定部83から鉛直方向下方へ延在し、下端である吐出端97に開口部95が形成されている。吐出端97は、微粒子用チューブ114と連結されている。吐出端97および微粒子用チューブ114は、連結されることで、外周面が1つの円柱形状となっている。したがって、ディスペンシングチューブ94の開口部95は、半月形状となっている。また、微粒子用チューブ114の開口部115は、ディスペンシングチューブ94の開口部95に並んで対をなす半月形状となっている。ディスペンシングチューブ94は、移動台81を移動させることで、移動台81に設置される送液ポンプ93とともに、バルーンカテーテル10の軸心方向に沿う両方向へ直線的に移動可能である。ディスペンシングチューブ94はバルーン30に押し付けられて撓んだ状態で、コーティング液45をバルーン30の外表面に供給可能である。
The dispensing
なお、ディスペンシングチューブ94の形状は、コーティング液45を供給可能であれば、特に限定されない。したがって、ディスペンシングチューブ94は、微粒子用チューブ114とともに2つの液を供給可能であれば、半月形状でなくてもよい。また、ディスペンシングチューブ94は、開口部95からコーティング液45を吐出可能であれば、鉛直方向に延在していなくてもよい。また、ディスペンシングチューブ94は、バルーン30の外表面から離れた位置でバルーン30へコーティング液45を供給してもよい。
The shape of the dispensing
微粒子供給部110は、バルーン30の外表面に微粒子49および溶媒を含む微粒子懸濁液46を供給する部位である。微粒子供給部110は、微粒子懸濁液46を収容する微粒子用容器112と、任意の送液量で微粒子懸濁液46を送液する微粒子用ポンプ113と、微粒子懸濁液46をバルーン30に向かって放出する微粒子用チューブ114とを備えている。
The fine
微粒子用ポンプ113は、例えばシリンジポンプであり、制御部100によって制御されて、微粒子用容器112から微粒子吸引チューブ111を介して微粒子懸濁液46を吸引し、微粒子搬送チューブ116を介して微粒子用チューブ114へ微粒子懸濁液46を任意の送液量で供給できる。微粒子用ポンプ113は、移動台81に設置され、移動台81の移動により直線的に移動可能である。なお、微粒子用ポンプ113は、微粒子懸濁液46を送液可能であればシリンジポンプに限定されず、例えばチューブポンプであってもよい。
The
微粒子用チューブ114は、微粒子搬送チューブ116と連通しており、微粒子用ポンプ113から微粒子搬送チューブ116を介して供給される微粒子懸濁液46を、バルーン30の外表面へ吐出する部材である。微粒子用チューブ114は、可撓性を備えた管状の部材である。微粒子用チューブ114は、チューブ固定部83に上端が固定されており、下端に開口部115が形成されている。微粒子用チューブ114の下端は、上述したように、ディスペンシングチューブ94の吐出端97と連結している。微粒子用チューブ114の開口部115は、ディスペンシングチューブ94の半月形状の開口部95に並んで対をなす半月形状となっている。吐出端97および微粒子用チューブ114は、連結されることで、外周面が1つの円柱形状となっている。したがって、連結された吐出端97および微粒子用チューブ114は、バルーン30と滑らかに接触できる。微粒子用チューブ114は、移動台81を移動させることで、移動台81に設置される微粒子用ポンプ113とともに、バルーンカテーテル10の軸心方向に沿う両方向へ直線的に移動可能である。微粒子用チューブ114はバルーン30に押し付けられて撓んだ状態で、微粒子懸濁液46をバルーン30の外表面に供給可能である。微粒子用チューブ114から放出された微粒子懸濁液46は、バルーン30の外表面で、ディスペンシングチューブ94から放出されたコーティング液4にと混合される。なお、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114は、コーティング液45および微粒子懸濁液46をバルーン30に供給する際に、バルーン30の外表面から離れていてもよい。微粒子用チューブ114の形状は、微粒子懸濁液46を供給可能であれば、限定されない。したがって、ディスペンシングチューブ94は、ディスペンシングチューブ94とともに2つの液を供給可能であれば、半月形状でなくてもよい。
The
ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114は、バルーン30への接触負担を低減し、かつバルーン30の回転に伴う接触位置の変化を撓みにより吸収できるように、柔軟な材料であることが好ましい。ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114の構成材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体)等のフッ素系樹脂等を適用できるが、可撓性を有して変形可能であれば、特に限定されない。
The dispensing
ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114の外径は、特に限定されないが、例えば0.1mm〜5.0mm、好ましくは0.15mm〜3.0mm、より好ましくは0.3mm〜2.5mmである。ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114の内径は、特に限定されないが、例えば0.05mm〜3.0mm、好ましくは0.1mm〜2.0mm、より好ましくは0.15mm〜1.5mmである。ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114の長さは、特に限定されないが、バルーン直径の5倍以内の長さであることがよく、例えば1.0mm〜50mm、好ましくは3mm〜40mm、より好ましくは5mm〜35mmである。
The outer diameters of the dispensing
制御部100は、例えばコンピュータにより構成され、回転機構部60、移動機構部80、コーティング液塗布部90および微粒子供給部110を統括的に制御する。したがって、制御部100は、バルーン30の回転速度、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114のバルーン30に対する軸心方向への移動速度、ディスペンシングチューブ94からの薬剤吐出速度、微粒子用チューブ114からの微粒子懸濁液46の吐出速度等を、統括的に制御できる。
The
ディスペンシングチューブ94によりバルーン30に供給されるコーティング液45は、コート層40の構成材料を含む溶液または懸濁液であり、水不溶性薬剤、添加剤、溶媒を含んでいる。コーティング液45がバルーン30の外表面に供給された後、溶媒が揮発することで、バルーン30の外表面に、独立した長軸を有して延在する水不溶性の薬剤結晶42を有するコート層40が形成される。
The
コーティング液45の粘度は、0.2〜500cP、好ましくは0.2〜50cP、より好ましくは0.2〜10cPである。
The viscosity of the
水不溶性薬剤とは、水に不溶または難溶性である薬剤を意味し、具体的には、水に対する溶解度が、pH5〜8で5mg/mL未満である。その溶解度は、1mg/mL未満、さらに、0.1mg/mL未満でもよい。水不溶性薬剤は脂溶性薬剤を含む。 The water-insoluble drug means a drug that is insoluble or hardly soluble in water. Specifically, the solubility in water is less than 5 mg / mL at pH 5-8. Its solubility may be less than 1 mg / mL and even less than 0.1 mg / mL. Water-insoluble drugs include fat-soluble drugs.
いくつかの好ましい水不溶性薬剤の例は、免疫抑制剤、例えば、シクロスポリンを含むシクロスポリン類、ラパマイシン等の免疫活性剤、パクリタキセル等の抗がん剤、抗ウイルス剤または抗菌剤、抗新生組織剤、鎮痛剤および抗炎症剤、抗生物質、抗てんかん剤、不安緩解剤、抗麻痺剤、拮抗剤、ニューロンブロック剤、抗コリン作動剤およびコリン作動剤、抗ムスカリン剤およびムスカリン剤、抗アドレナリン作用剤、抗不整脈剤、抗高血圧剤、ホルモン剤ならびに栄養剤を含む。 Examples of some preferred water-insoluble drugs include immunosuppressants, such as cyclosporines including cyclosporine, immunoactive agents such as rapamycin, anticancer agents such as paclitaxel, antiviral or antibacterial agents, anti-neoplastic agents, Analgesics and anti-inflammatory agents, antibiotics, antiepileptics, anxiolytics, antiparalytic agents, antagonists, neuron blocking agents, anticholinergics and cholinergic agents, antimuscarinic and muscarinic agents, antiadrenergic agents, Contains antiarrhythmic, antihypertensive, hormonal and nutritional agents.
水不溶性薬剤は、パクリタキセルおよびパクリタキセル誘導体、タキサン、ドセタキセルならびにラパマイシンおよびラパマイシン誘導体、例えば、バイオリムスA9、ピメクロリムス、エベロリムス、ゾタロリムス、タクロリムス、ファスジルおよびエポチロンが好ましく、パクリタキセルおよびラパマイシン、ドセタキセル、エベロリムスが特に好ましい。本明細書においてラパマイシン、パクリタキセル、ドセタキセル、エベロリムスとは、同様の薬効を有する限りそれらの類似体および/またはそれらの誘導体を含む。例えば、パクリタキセルとドセタキセルは類似体の関係にある。ラパマイシンとエベロリムスは誘導体の関係にある。これらのうちでは、パクリタキセルがさらに好ましい。 Water-insoluble drugs are preferably paclitaxel and paclitaxel derivatives, taxanes, docetaxel and rapamycin and rapamycin derivatives such as biolimus A9, pimecrolimus, everolimus, zotarolimus, tacrolimus, fasudil and epothilone, paclitaxel and rapamycin, particularly docetaxel, everolimus. In the present specification, rapamycin, paclitaxel, docetaxel, and everolimus include analogs and / or derivatives thereof as long as they have similar medicinal effects. For example, paclitaxel and docetaxel are in an analog relationship. Rapamycin and everolimus are in a derivative relationship. Of these, paclitaxel is more preferred.
添加剤41は、水溶性の低分子化合物を含む。水溶性の低分子化合物の分子量は、50〜2000であり、好ましくは50〜1000であり、より好ましくは50〜500であり、さらに好ましくは50〜200である。水溶性の低分子化合物は、水不溶性薬剤100質量部に対して、好ましくは5〜10000質量部、より好ましくは5〜200質量部、さらに好ましくは8〜150質量部である。水溶性の低分子化合物の構成材料は、セリンエチルエステル、クエン酸エステル、ポリソルベート、水溶性ポリマー、糖、造影剤、アミノ酸エステル、短鎖モノカルボン酸のグリセロールエステル、医薬として許容される塩および界面活性剤等、あるいはこれら二種以上の混合物等が使用できる。水溶性の低分子化合物は、親水基と疎水基を有し、水に溶解することを特徴とする。水溶性の低分子化合物は、非膨潤性または難膨潤性であることが好ましい。添加剤41は、バルーン30上でアモルファス(非晶質)であることが好ましい。水溶性の低分子化合物を含む添加剤41は、バルーン30の外表面上で水不溶性薬剤を均一に分散させる効果を有する。さらに、血管内でのバルーン30の拡張時に添加剤41が溶解しやすくなることで、バルーン30の外表面上の水不溶性薬剤の薬剤結晶42の粒子を放出しやすくなり、血管への薬剤結晶42の粒子の付着量を増加させる効果を有する。添加剤41は、ハイドロゲルでないことが好ましい。添加剤41は低分子化合物であることで、水溶液に接すると膨潤することなく速やかに溶解する。さらに、血管内でのバルーン30の拡張時に添加剤41が溶解しやすくなることで、バルーン30の外表面上の水不溶性の薬剤結晶42の粒子を放出しやすくなり、血管への薬剤結晶42の付着量を増加させる効果を有する。添加剤41がウルトラビスト(Ultravist)(登録商標)のような造影剤からなるマトリクスである場合、結晶粒子がマトリクスに埋め込まれ、バルーン30の基材上からマトリクスの外側に向かって結晶が生成しない。これに対し、本実施形態の薬剤結晶42は、バルーン30の基材の表面から添加剤41の外側まで延在することができる。
The additive 41 includes a water-soluble low molecular compound. The molecular weight of the water-soluble low molecular weight compound is 50 to 2000, preferably 50 to 1000, more preferably 50 to 500, and further preferably 50 to 200. The water-soluble low molecular weight compound is preferably 5 to 10,000 parts by mass, more preferably 5 to 200 parts by mass, and still more preferably 8 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-insoluble drug. The constituent materials of water-soluble low molecular weight compounds are serine ethyl ester, citrate ester, polysorbate, water-soluble polymer, sugar, contrast agent, amino acid ester, glycerol ester of short-chain monocarboxylic acid, pharmaceutically acceptable salt and interface An activator or the like, or a mixture of two or more of these can be used. The water-soluble low molecular weight compound has a hydrophilic group and a hydrophobic group and is characterized by being dissolved in water. The water-soluble low molecular weight compound is preferably non-swellable or hardly swellable. The additive 41 is preferably amorphous (amorphous) on the
コーティング液45に含まれる溶媒および微粒子懸濁液46に含まれる溶媒は、有機溶媒および水の少なくとも一方を含んでいる。コーティング液45に含まれる溶媒と、微粒子懸濁液46に含まれる溶媒は、同一であっても、異なってもよい。
The solvent contained in the
有機溶媒は、特に限定されず、テトラヒドロフラン、アセトン、グリセリン、酢酸、t−ブチルアルコール、ベンゼン、クロロヘキサン、ヘキサン、o−ジクロロベンゼン、o−キシレン、p−キシレン、シクロヘキサノール、スチレン、シクロヘキサン、エタノール、メタノール、ジクロロメタン、ヘキサン、エチルアセテート、i−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、プロパノール、ブタノール、トルエン、エチレングリコール等である。中でも、テトラヒドロフラン、エタノール、アセトンのうち、これらのいくつかの混合溶媒が好ましい。 The organic solvent is not particularly limited, and tetrahydrofuran, acetone, glycerin, acetic acid, t-butyl alcohol, benzene, chlorohexane, hexane, o-dichlorobenzene, o-xylene, p-xylene, cyclohexanol, styrene, cyclohexane, ethanol Methanol, dichloromethane, hexane, ethyl acetate, i-butyl alcohol, s-butyl alcohol, propanol, butanol, toluene, ethylene glycol and the like. Among these, some of these mixed solvents are preferable among tetrahydrofuran, ethanol, and acetone.
有機溶媒と水の混合例として、例えば、テトラヒドロフランと水、テトラヒドロフランとエタノールと水、テトラヒドロフランとアセトンと水、アセトンとエタノールと水、テトラヒドロフランとアセトンとエタノールと水が挙げられる。 Examples of the organic solvent and water mixture include tetrahydrofuran and water, tetrahydrofuran and ethanol and water, tetrahydrofuran and acetone and water, acetone and ethanol and water, and tetrahydrofuran, acetone, ethanol, and water.
微粒子懸濁液46に含まれる微粒子49は、ブラウン運動が可能である。微粒子49のブラウン運動とは、熱運動する溶媒の分子の不規則な衝突によって引き起こされる不規則な運動である。微粒子49の大きさは、ブラウン運動が可能であれば特に限定されないが、例えば0.001〜1μm、好ましくは0.005〜0.5μm、より好ましくは0.01〜0.1μmである。微粒子49は、大き過ぎると、ブラウン運動が小さくなり、薬剤の結晶化に寄与し難くなる。微粒49は、小さ過ぎると、薬剤への刺激が小さくなり、薬剤の結晶化に寄与し難くなる。なお、薬剤の結晶化とは、結晶核の形成および結晶の成長を意味する。微粒子49は、コロイド粒子であってもよい。コロイド粒子は、直径が1nm〜1μm程度の分散粒子である。
The
微粒子懸濁液46に含まれる微粒子49は、水に不溶または難溶性であってもよいが、水溶性であることが好ましい。水溶性であることで、生体内で溶けて安全に吸収される。微粒子49は、水溶性であることで、有機溶媒を含む溶媒内で溶けずに形状を維持できるため、良好にブラウン運動が可能である。水溶性の微粒子49の構成材料は、例えば、ラクトース、グルコース、ソルビトール、マルトース、セルロースなどの糖類等を使用できる。水溶性ではない微粒子49の構成材料は、例えば、ポリ乳酸などの生分解性ポリマー、Au、Agなどの金属類等を使用できる。
The
微粒子懸濁液46に含まれる溶媒は、上述したコーティング液45に適用可能な溶媒を使用できる。微粒子懸濁液46の溶媒は、コーティング液45の溶媒と同じであっても、異なってもよい。微粒子49が水溶性の場合、微粒子懸濁液46の溶媒は、有機溶媒を含むことが好ましい。
As the solvent contained in the
次に、本実施形態に係るバルーンカテーテルの製造方法を説明する。本製造方法では、上述した製造装置50を用いて、バルーン30の外表面に水不溶性の薬剤結晶42を形成する。
Next, a method for manufacturing a balloon catheter according to this embodiment will be described. In this manufacturing method, the water-
初めに、バルーンカテーテル10の基端開口部27に接続した三方活栓を介して拡張用の流体をバルーン30内に供給する。次に、バルーン30を拡張させた状態で三方活栓を操作して拡張ルーメン23を密封し、バルーン30を拡張させた状態を維持する。バルーン30は、血管内での使用時の圧力(例えば8気圧)よりも低い圧力(例えば4気圧)で拡張される。なお、バルーン30を拡張させずに、バルーン30の外表面にコート層40を形成することもでき、その場合には、拡張用の流体をバルーン30内に供給する必要はない。
First, an expansion fluid is supplied into the
次に、ディスペンシングチューブ94がバルーン30の外表面と接触しない状態で、バルーンカテーテル10を支持台70に回転可能に設置し、ハブ26を回転機構部60に連結する。
Next, in a state where the dispensing
次に、移動台81の位置を調節して、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114を、バルーン30に対して位置決めする。このとき、バルーン30においてコート層40を形成する最も先端側の位置に、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114を位置決めする。一例として、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114の延在方向(吐出方向)は、バルーン30の回転方向と逆方向である。したがって、バルーン30は、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114を接触させた位置において、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114からのコーティング液45および微粒子懸濁液46の吐出方向と逆方向に回転する。これにより、コーティング液45に物理的な刺激を与え、薬剤結晶の結晶核の形成を促すことができる。そして、ディスペンシングチューブ94の開口部95へ向かう延在方向(吐出方向)が、バルーン30の回転方向と逆方向であることで、バルーン30の外表面に形成される水不溶性薬剤の結晶は、結晶が各々独立した長軸を有する複数の結晶42を含む形態型を含んで形成されやすい。なお、ディスペンシングチューブ94の延在方向は、バルーン30の回転方向と逆方向でなくてもよく、したがって同方向とすることができ、または垂直とすることもできる。
Next, by adjusting the position of the moving table 81, the dispensing
次に、回転機構部60によりバルーンカテーテル10を回転させる。続いて、送液ポンプ93により送液量を調節してコーティング液45をディスペンシングチューブ94へ供給する。また、微粒子用ポンプ113により送液量を調節して微粒子懸濁液46を微粒子用チューブ114へ供給する。そして、移動台81を移動させて、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114を、バルーン30の軸心方向に沿って徐々に基端方向へ移動させる。ディスペンシングチューブ94の開口部95から吐出されるコーティング液45は、微粒子用チューブ114の開口部115から吐出される微粒子懸濁液46に、バルーン30の外表面にて混合される。混合された混合液47は、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114がバルーン30に対して相対的に移動することで、バルーン30の外周面に螺旋を描きつつ塗布される。バルーン30が回転していることで、バルーン30の外周面に塗布された混合液47が周方向に均一となりやすい。
Next, the
ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114の移動速度は、特に限定されないが、例えば0.01〜2mm/sec、好ましくは0.03〜1.5mm/sec、より好ましくは0.05〜1.0mm/secである。コーティング液45および微粒子懸濁液46の合計の吐出速度は、特に限定されないが、例えば0.01〜1.5μL/sec、好ましくは0.01〜1.0μL/sec、より好ましくは0.03〜0.8μL/secである。バルーン30の回転速度は、特に限定されないが、例えば10〜300rpm、好ましくは30〜250rpm、より好ましくは50〜200rpmである。コーティング液45を塗布する際のバルーン30の直径は、特に限定されないが、例えば1〜10mm、好ましくは2〜7mmである。
The moving speed of the dispensing
バルーン30の外表面で混合したコーティング液45および微粒子懸濁液46からなる混合液47は、微粒子49を含んでいる。このため、微粒子49がブラウン運動を行い、このブラウン運動によって、薬剤の結晶核の形成および結晶化が促される。このため、バルーン30の外表面に薬剤結晶42を均一に形成できる。また、バルーン30の外表面の薬剤結晶42の形態型の制御が容易となる。
A
バルーン30の外表面に塗布されたコーティング液45に含まれる有機溶媒は、水よりも先に揮発する。したがって、バルーン30の外表面に、水不溶性薬剤、水溶性低分子化合物および水が残された状態で、有機溶媒が揮発する。このように、水が残された状態で有機溶媒が揮発すると、水不溶性の薬剤が、水を含む水溶性低分子化合物の内部で析出し、結晶核から結晶が徐々に成長して、バルーン30の外表面に、結晶が各々独立した長軸を有する複数の結晶を含む形態型(morphological form)の薬剤結晶42が形成される。薬剤結晶42の基部は、バルーン30の外表面、添加剤41の表面または添加剤41内部に位置する(図3を参照)。有機溶媒が揮発して薬剤結晶42が析出した後、水が有機溶媒よりもゆっくり蒸発し、水溶性低分子化合物を含む添加剤41が形成される。水が蒸発する時間は、薬剤の種類、水溶性低分子化合物の種類、有機溶媒の種類、材料の比率、コーティング液45の塗布量等に応じて適宜設定されるが、例えば、1〜600秒程度である。微粒子49は、コート層40内部に埋没される。
The organic solvent contained in the
そして、バルーン30を回転させつつディスペンシングチューブ94を徐々にバルーン30の軸心方向へ移動させることで、バルーン30の外表面に、軸心方向へ向かってコート層40を徐々に形成する。バルーン30のコーティングする範囲の全体に、薬剤結晶42を有するコート層40が形成された後、回転機構部60、移動機構部80、コーティング液塗布部90および微粒子供給部110を停止させる。
Then, the dispensing
この後、バルーンカテーテル10を支持台70から取り外して、バルーン30のコーティングが完了する。この後、バルーン30から拡張用流体を排出し、バルーン30を収縮させて折り畳む。これにより、バルーンカテーテル10の製造が完了する。
Thereafter, the
バルーン30は、図7(A)に示すように、内部に拡張用流体が注入された状態で断面略円形状を有する。この状態から、バルーン30は、突出する羽根部32が形成されることで、図7(B)に示すように、羽根部32の外側面を構成する羽根外側部34aと、羽根部32の内側面を構成する羽根内側部34bと、羽根外側部34aと羽根内側部34bの間に位置する中間部34cとが形成される。この状態から、図7(C)に示すように、径方向外側へ突出する羽根部32が、周方向へ折り畳まれる。バルーン30の羽根部32が折り畳まれると、羽根部32の外側面を構成する羽根外側部34aと、羽根部32の内側面を構成する羽根内側部34bと、羽根外側部34aと羽根内側部34bの間に位置する中間部34cとが形成される。バルーン30の羽根部32が折り畳まれると、羽根内側部34bと中間部34cが重なって接触し、バルーン30の外表面同士が対向して重なる重複部35が形成される。そして、中間部34cの一部および羽根外側部34aは、羽根内側部34bに覆われず、外側に露出する。また、バルーン30が折り畳まれた状態では、羽根部32の根元部と中間部34cとの間に、根元側空間部36が形成される。根元側空間部36の領域では、羽根部32と中間部34cとの間に、微小な隙間が形成される。一方、羽根部32の根元側空間部36よりも先端側の領域は、中間部34cに対して密接した状態となっている。羽根部32の周方向長さに対する根元側空間部36の周方向長さの割合は、1〜95%の範囲である。バルーン30の羽根外側部34aは、バルーン30を折り畳むためのブレードから周方向に擦れるような押圧力を受け、さらに加熱される。これにより、羽根外側部34aに設けられる長尺な薬剤結晶42がバルーン30の表面に倒れて寝やすい。なお、薬剤結晶42の全てが寝る必要はない。
As shown in FIG. 7A, the
また、バルーン30の重複部35において重なる外表面は、外部に露出しないため、折り畳む際に、ブレードから押圧力が間接的に作用する。このため、バルーン30の重複部35において重なる外表面に設けられる薬剤結晶42に作用する力を、強くなり過ぎないように調節することが容易である。したがって、バルーン30の重複部35において重なる外表面に設けられる薬剤結晶42を寝かせるために望ましい力を作用させることができる。また、互いに対向する羽根内側部34bと中間部34cの領域のうち、根元側空間部36に面する領域、すなわち羽根内側部34bと中間部34cとが密接しない領域では、薬剤結晶42は押圧力を受け難い。したがって、この領域では、薬剤結晶42が寝にくい。また、互いに対向する羽根内側部34bと中間部34cの領域のうち、根元側空間部36に面しない領域、すなわち羽根内側部34bと中間部34cとが密接している領域では、薬剤結晶42は押圧力を受けやすい。したがって、この領域では、薬剤結晶42が倒れて寝やすい。
Further, since the outer surface overlapping the overlapping
次に、バルーンカテーテル10の使用方法を、血管内の狭窄部を治療する場合を例として説明する。
Next, a method of using the
まず、術者は、セルジンガー法等の公知の方法により、皮膚から血管を穿刺し、イントロデューサ(図示せず)を留置する。次に、バルーンカテーテル10のプライミングを行った後、ガイドワイヤルーメン24内にガイドワイヤ200(図7を参照)を挿入する。この状態で、ガイドワイヤ200およびバルーンカテーテル10をイントロデューサの内部より血管内へ挿入する。続いて、ガイドワイヤ200を先行させつつバルーンカテーテル10を進行させ、バルーン30を狭窄部へ到達させる。なお、バルーンカテーテル10を狭窄部300まで到達させるために、ガイディングカテーテルを用いてもよい。
First, the surgeon punctures a blood vessel from the skin by a known method such as the Seldinger method and places an introducer (not shown). Next, after the
次に、ハブ26の基端開口部27より、インデフレーターまたはシリンジ等を用いて拡張用流体を所定量注入し、拡張ルーメン23を通じてバルーン30の内部に拡張用流体を送り込む。これにより、図8に示すように、折り畳まれたバルーン30が拡張し、狭窄部300が、バルーン30によって押し広げられる。このとき、バルーン30の外表面に設けられるコート層40が、狭窄部300に接触する。
Next, a predetermined amount of expansion fluid is injected from the proximal end opening 27 of the
バルーン30を拡張させてコート層40を生体組織に押し付けると、コート層40に含まれる水溶性の低分子化合物である添加剤41が徐々にまたは速やかに溶けつつ、薬剤結晶42が生体へ送達される。コート層40の薬剤結晶42は、上述した製造方法によって、均一に形成されている。このため、薬剤を生体へばらつきなく良好に作用させることができる。
When the
次に、拡張用流体をハブ26の基端開口部27より吸引して排出し、バルーン30を収縮させて折り畳まれた状態とする。この後、イントロデューサを介して血管よりガイドワイヤ200およびバルーンカテーテル10を抜去し、手技が終了する。
Next, the expansion fluid is sucked and discharged from the proximal end opening 27 of the
以上のように、本実施形態に係るバルーンカテーテル10の製造方法は、バルーン30の外表面に水不溶性の薬剤結晶42を含むコート層40が形成されたバルーンカテーテル10の製造方法であって、バルーン30の外表面に薬剤および溶媒を含むコーティング液45を塗布するステップと、コーティング液45に微粒子49および溶媒を含む微粒子懸濁液46を混合するステップと、バルーン30の外表面で微粒子49をブラウン運動させ、当該ブラウン運動によりコーティング液45に含まれる薬剤を結晶化させるステップと、コーティング液45に含まれる溶媒を揮発させるステップと、を有する。
As described above, the method for manufacturing the
上記のように構成したバルーンカテーテル10の製造方法は、微粒子49のブラウン運動により薬剤の結晶化を調節できる。このため、各種条件や手技のぶれに関わらず、バルーン30の外表面に薬剤結晶を均一に形成でき、かつ薬剤結晶の形態型を容易に制御できる。
In the method of manufacturing the
また、薬剤を結晶化させるステップにおいて、薬剤の結晶核を形成させてもよい。これにおり、形成された結晶核から結晶の成長を良好に促すことができる。 In the step of crystallizing the drug, crystal nuclei of the drug may be formed. Thus, it is possible to favorably promote crystal growth from the formed crystal nucleus.
また、コーティング液45を塗布するステップにおいて、バルーン30を当該バルーン30の軸心を中心として回転させつつ、コーティング液45を供給するための管状のディスペンシングチューブ94からバルーン30の外表面にコーティング液45を塗布し、混合するステップにおいて、ディスペンシングチューブ94から放出された後のコーティング液45に微粒子懸濁液46を混合する。これにより、ディスペンシングチューブ94からバルーン30へコーティング液45を塗布した塗布した時、または塗布した直後にコーティング液45に微粒子懸濁液46が混合する。このため、適切なタイミングで薬剤の結晶化を促進でき、薬剤の結晶化の制御が容易となる。また、ディスペンシングチューブ94から回転するバルーン30へコーティング液45を塗布することで、塗布量を高精度に制御できるため、バルーン30の外表面に薬剤結晶42を均一に形成でき、かつ薬剤の結晶化の制御がさらに容易となる。
In the step of applying the
また、微粒子懸濁液46の溶媒は、有機溶媒を含み、微粒子49は、水溶性である。これにより、微粒子49が溶媒に溶けることを抑制して効果的にブラウン運動を生じさせることができる。また、微粒子49が水溶性であることで、生体内で溶けて安全に吸収可能である。
The solvent of the
また、微粒子49は、直径が0.001μm以上であって1μm以下である。これにより、微粒子49が溶媒の熱運動によりブラウン運動でき、かつ薬剤を刺激して結晶化を促すことができる。
The
また、水不溶性薬剤は、ラパマイシン、パクリタキセル、ドセタキセルおよびエベロリムスからなる群から選択される少なくとも1つを含有していてもよい。これにより、薬剤結晶42により、血管内の狭窄部の再狭窄を良好に抑制できる。
Moreover, the water-insoluble drug may contain at least one selected from the group consisting of rapamycin, paclitaxel, docetaxel and everolimus. Thereby, restenosis of the stenosis part in the blood vessel can be favorably suppressed by the
また、本実施形態における製造装置50は、バルーン30の外表面に水不溶性の薬剤結晶42を含むコート層40が形成されたバルーンカテーテル10の製造装置50であって、バルーン30に回転力を作用させる回転機構部60と、回転するバルーン30の外表面に薬剤および溶媒を含むコーティング液45を塗布するコーティング液供給部90と、回転するバルーン30の外表面またはコーティング液供給部90に微粒子49および溶媒を含む微粒子懸濁液46を供給する微粒子供給部110と、を有する。
The
上記のように構成した製造装置50は、微粒子供給部110から供給する微粒子懸濁液46を、バルーン30の外表面またはコーティング液供給部90でコーティング液45に混合できため、微粒子49のブラウン運動により薬剤の結晶化を調節できる。このため、各種条件や手技のぶれに関わらず、バルーン30の外表面に薬剤結晶42を均一に形成でき、かつ薬剤の形態型を容易に制御できる。
The
また、コーティング液供給部90は、コーティング液45を供給する管状のディスペンシングチューブ94を有し、微粒子供給部110は、ディスペンシングチューブ94の開口部95に微粒子懸濁液46を供給する微粒子用チューブ114を有する。これにより、ディスペンシングチューブ94からバルーン30へコーティング液45を塗布した際、または塗布した直後にコーティング液45に微粒子懸濁液46が混合する。このため、適切なタイミングで薬剤の結晶化を促進でき、薬剤の結晶化の制御が容易となる。また、ディスペンシングチューブ94から回転するバルーン30へコーティング液45を塗布することで、塗布量を高精度に制御できるため、バルーン30の外表面に薬剤結晶42を均一に形成でき、かつ薬剤の結晶化の制御がさらに容易となる。
The coating
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。例えば、上述のバルーンカテーテル10は、ラピッドエクスチェンジ型(Rapid exchange type)であるが、オーバーザワイヤ型(Over−the−wire type)であってもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. For example, the
また、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114が移動せずに、バルーンカテーテル10が軸心に沿って移動してもよい。
Further, the
また、図9に示す変形例のように、微粒子懸濁液46を供給する微粒子供給部120は、ディスペンシングチューブ94の途中に連結されて、ディスペンシングチューブ94の内部に微粒子懸濁液46を供給する微粒子用チューブ121を有してもよい。これにより、ディスペンシングチューブ94によりバルーンへコーティング液45を塗布する直前に、コーティング液45に微粒子懸濁液46を混合できる。このため、適切なタイミングで薬剤の結晶化を促進でき、薬剤の結晶化の制御が容易となる。また、ディスペンシングチューブ94の内部で、コーティング液45と微粒子懸濁液46を良好に混合できるため、薬剤結晶42を均一に形成でき、かつ薬剤の結晶化の制御が容易となる。
Further, as in the modification shown in FIG. 9, the fine
また、図10に示す他の変形例のように、微粒子用チューブ114は、ディスペンシングチューブ94の内部に配置されてもよい。この場合、コーティング液45は、ディスペンシングチューブ94の内周面と微粒子用チューブ114の外周面の間を流通する。または、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114の配置は、図10に示す例の逆であってもよい。すなわち、ディスペンシングチューブ94は、微粒子用チューブ114の内部に配置されてもよい。
In addition, as in another modification shown in FIG. 10, the
また、図11に示すさらに他の変形例のように、ディスペンシングチューブ94および微粒子用チューブ114は、平行に並ぶ円管であってもよい。
Further, as in another modification shown in FIG. 11, the dispensing
10 バルーンカテーテル
30 バルーン
40 コート層
41 添加剤
42 薬剤結晶
45 コーティング液
46 微粒子懸濁液
47 混合液
49 微粒子
50 カテーテルの製造装置
60 回転機構部
80 移動機構部
90 コーティング液塗布部
94 ディスペンシングチューブ
100 制御部
110、120 微粒子供給部
114、121 微粒子用チューブ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記バルーンの外表面に薬剤および溶媒を含むコーティング液を塗布するステップと、
前記コーティング液に微粒子および溶媒を含む微粒子懸濁液を混合するステップと、
前記バルーンの外表面で前記微粒子をブラウン運動させ、当該ブラウン運動により前記コーティング液に含まれる前記薬剤を結晶化させるステップと、
前記コーティング液に含まれる溶媒を揮発させるステップと、を有するバルーンカテーテルの製造方法。 A method for producing a balloon catheter in which a coating layer containing a water-insoluble drug crystal is formed on the outer surface of the balloon,
Applying a coating liquid containing a drug and a solvent to the outer surface of the balloon;
Mixing a fine particle suspension containing fine particles and a solvent in the coating liquid;
Browning the fine particles on the outer surface of the balloon, and crystallizing the drug contained in the coating liquid by the Brownian movement,
Volatilizing a solvent contained in the coating solution.
前記混合するステップにおいて、前記ディスペンシングチューブの内部または前記ディスペンシングチューブから放出された後の前記コーティング液に前記微粒子懸濁液を混合する請求項1または2に記載のバルーンカテーテルの製造方法。 In the step of applying the coating liquid, the coating liquid is applied to the outer surface of the balloon from a tubular dispensing tube for supplying the coating liquid while rotating the balloon about the axis of the balloon. ,
The method for producing a balloon catheter according to claim 1 or 2, wherein, in the mixing step, the fine particle suspension is mixed with the coating liquid after being discharged from the inside of the dispensing tube or the dispensing tube.
前記バルーンに回転力を作用させる回転機構部と、
回転する前記バルーンの外表面に薬剤および溶媒を含むコーティング液を塗布するコーティング液供給部と、
回転する前記バルーンの外表面または前記コーティング液供給部に微粒子および溶媒を含む微粒子懸濁液を供給する微粒子供給部と、を有するバルーンカテーテルの製造装置。 A balloon catheter manufacturing apparatus in which a coat layer containing a water-insoluble drug crystal is formed on the outer surface of a balloon,
A rotation mechanism for applying a rotational force to the balloon;
A coating solution supply unit for applying a coating solution containing a drug and a solvent to the outer surface of the rotating balloon;
An apparatus for manufacturing a balloon catheter, comprising: a fine particle supply unit that supplies a fine particle suspension containing fine particles and a solvent to the outer surface of the rotating balloon or the coating liquid supply unit.
前記微粒子供給部は、前記ディスペンシングチューブの内部または開口部に前記微粒子懸濁液を供給する微粒子用チューブを有する請求項7に記載のバルーンカテーテルの製造装置。 The coating liquid supply unit has a tubular dispensing tube for supplying the coating liquid,
8. The balloon catheter manufacturing apparatus according to claim 7, wherein the fine particle supply unit includes a fine particle tube for supplying the fine particle suspension to the inside or the opening of the dispensing tube.
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