(57)【要約】【課題】 力学的特性に優れ、大きな収縮力を有する脈管をその内部から確実に支持することができる脈管ステント用の糸を提供する。【解決手段】重量平均分子量を７０，０００〜５５０，０００とするポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を溶融紡糸して脈管ステント用の糸を製造する方法である。ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材は、ポリＬ−乳酸のガラス転移点Ｔｇ以上の第１の温度範囲にある減圧雰囲気中で第１の乾燥処理が施され、次いで、ポリＬ−乳酸の融点以下であって第１の温度範囲より高温の温度範囲にある減圧雰囲気中で第２の乾燥処理が施される。２段階の乾燥処理が施された樹脂素材は、溶融紡糸され、次いで、ポリＬ−乳酸のガラス転移点Ｔｇ以上融点以下の温度で延伸されて脈管ステント用糸とされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量平均分子量を７０，０００〜５５０，０００とするポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を溶融紡糸して脈管ステント用の糸を製造する方法であって、
上記ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を、上記ポリＬ−乳酸のガラス転移点Ｔｇ以上の第１の温度範囲にある減圧雰囲気中で第１の乾燥処理を行い、次いで、上記ポリＬ−乳酸の融点以下であって上記第１の温度範囲より高温の温度範囲にある減圧雰囲気中で第２の乾燥処理を行い、
その後、上記乾燥処理が施された樹脂素材を溶融紡糸し、次いで、上記溶融紡糸された糸を、上記ポリＬ−乳酸のガラス転移点Ｔｇ以上融点以下の温度で延伸することを特徴とする脈管ステント用の糸の製造方法。
【請求項２】
上記第１の乾燥処理は、７０℃〜９０℃の温度範囲にある減圧雰囲気中で４０分〜１２０分行い、上記第２の乾燥処理は、１１０℃〜１３０℃の温度範囲にある減圧雰囲気中で７時間〜１０時間行うことを特徴とする請求項１記載の脈管ステント用の糸の製造方法。
【請求項３】
上記溶融紡糸された糸の延伸は、７０℃〜９８℃の温度に制御されて行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の脈管ステント用の糸の製造方法。
【請求項４】
上記ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材は、２５０〜７００μｍの太さに溶融紡糸された後、７０℃〜９８℃の温度で５〜７倍に延伸されて１００〜３００μｍの太さとされることを特徴とする請求項１又は２に記載の脈管ステント用の糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の血管、気管、胆管や尿道などの脈管内に留置され、脈管の内腔を内側から支持する脈管ステントに用いて有用な脈管ステント用の糸の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体の脈管、特に冠動脈などの血管の狭窄が発生した部位を、医療用バルーンカテーテルを用いて拡張し、この拡張した部位に筒状のステントを植え込み、このステントによりその内部から支持することにより血流を確保するようにしたステント留置術を採用した経皮的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）による治療が行われている。
【０００３】
この種のステント留置術に用いられる脈管用ステントして、金属製のステントが広く用いられている。金属製のステントは、一旦体内に植え込まれると、外科的手術を施さない限り体内に残留する。このような金属製のステントが有する問題点を解決するため、本発明者等は、生分解性ポリマーからなる糸を筒状に編成した脈管用ステント（特許文献１）や、生分解性ポリマーからなる糸を不織不編状態で筒状に形成した脈管用ステント（特許文献２）を提案し、更に、生分解性ポリマーからなる糸をジグザグ状に折り曲げながら筒状に巻回し、糸の折り曲げ部を変位部として拡径又は縮径するように形成した脈管用ステント（特許文献３）を提案し、実際に生体に植え込む臨床試験を行った製品を提供している。
【０００４】
脈管ステントは、このステントが植え込まれた血管などの脈管をその内部から支持し、脈管の再狭窄を防止して血流を維持するに足る強度を有することが要求される。
【０００５】
そこで、本発明者等は、脈管ステントを構成する生分解性の糸に着目し、この糸の材料として、生体適合性を有するポリＬ−乳酸を選択し、その糸の太さと結晶化度を最適化することにより、脈管ステントに要求される物理的特性を実現し得る糸を提案している（特許文献４）
生分解性繊維の製造方法として特許文献５に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許明細書第６，０４５，５６８号
【特許文献２】特許第２８４２９４３号公報
【特許文献３】特許第４８８９１５１号公報
【特許文献４】国際公開０１／６７９９０号パンフレット
【特許文献５】特開２００４−８４１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、生体の血管などの脈管は、部位により太さを異にし、脈動時の圧縮力を異にする。生体の下肢の血管のように、太く圧縮力が大きな脈管に用いるステントにあっては、大きな収縮力に抗して、脈管を拡径した状態に支持する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、力学的特性に優れ、大きな収縮力を有する脈管をその内部から確実に支持することができる脈管ステントを構成できる糸の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述のような目的を達成するために提案される本発明は、重量平均分子量を７０，０００〜５５０，０００とするポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を溶融紡糸して脈管ステント用の糸を製造する方法であって、上記ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を、上記ポリＬ−乳酸のガラス転移点Ｔｇ以上の第１の温度範囲にある減圧雰囲気中で第１の乾燥処理を行い、次いで、上記ポリＬ−乳酸の融点以下であって第１の温度範囲より高温の温度範囲にある減圧雰囲気中で第２の乾燥処理を行い、その後、上記乾燥処理を施した樹脂素材を溶融紡糸し、次いで、上記溶融紡糸して得られた糸を、ポリＬ−乳酸のガラス転移点Ｔｇ以上融点以下の温度で延伸して脈管ステント用の糸を製造する。
【００１０】
ここで、第１の乾燥処理は、７０℃〜９８℃の温度範囲にある減圧雰囲気中で４０分〜１２０分行い、第２の乾燥処理は、１１０℃〜１３０℃の温度範囲にある減圧雰囲気中で７時間〜１０時間行うことが望ましい。
【００１１】
また、溶融紡糸した糸の延伸は、７０℃〜９８℃の温度範囲で行うことが望ましい。
【００１２】
さらに、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材は、２５０〜７００μｍの太さの糸に溶融紡糸され、その後７０℃〜９８℃の温度範囲で５〜７倍に延伸されて１００〜３００μｍの太さの脈管ステント用の糸とされる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明方法は、低温域と高温域の２段階の温度領域で乾燥処理を施すことにより、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材の乾燥と結晶化が図られる。乾燥と結晶化が図られた樹脂素材は、溶融紡糸機を用いて紡糸する際、溶融紡糸機のノズルからの吐出量が安定し、均一の太さで、内部構造を均質とした糸として紡糸される。この糸は延伸されることにより、引張強度、引張弾性率が向上し、太く圧縮力が大きな脈管に用いる脈管ステント用の糸として用いることができる。
【００１４】
すなわち、本発明方法を用いることにより、脈管を開存するために十分な力学的性質を有する脈管ステント用の糸を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１により製造される脈管ステント用糸の引張強度を比較例１、２と比較して示す図である。
【図２】本発明の実施例１により製造される脈管ステント用糸の引張弾性率を比較例１、２と比較して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る脈管ステント用の糸の製造方法をさらに詳しく説明する。
【００１７】
本発明方法は、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を溶融紡糸して脈管ステント用の糸を製造する方法である。
【００１８】
脈管ステント用の糸を構成するポリＬ−乳酸は、生分解性の脂肪族ポリエステルに属し、化学構造的には乳酸の脱水縮合重合体であり、乳酸の光学異性体のうちＬ体の乳酸のみが重合されたポリマーである。
【００１９】
ここで用いる樹脂素材を構成するポリＬ−乳酸は、光学純度で９９．８％以上のＬ−ラクタイドに、重合触媒として、ジオクチル酸錫を０．１〜０．４重量％程度添加した重合原料を、２軸混練機を用いて溶融重合して生成される。この溶融重合されたポリ乳酸（ＰＬＬＡ）は、冷却固化された後、３〜５ｍｍ程度の太さで、長さを３〜５ｍｍ程度とするチップ状に切断され、脈管ステント用の糸として溶融紡糸される樹脂素材とされる。
【００２０】
なお、溶融重合された樹脂素材は、アセトン溶剤にて処理されることにより、この素材中に残存する乳酸モノマー及び重合触媒が、原子吸光法により検出されない範囲まで除去される。乳酸モノマー及び残存触媒の除去に用いられるアセトン溶剤としては、例えば５Ｎ塩酸を７％添加したものが用いられる。
【００２１】
本発明方法は、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を溶融紡糸して脈管ステント用の糸を製造する方法であるので、ポリＬ−乳酸は、長尺な連続した糸に加工できることが必要がある。そこで、本発明に係るポリＬ−乳酸は、重量平均分子量を７０，０００〜５５０，０００にあるものを用いることが望ましい。ポリＬ−乳酸は、重量平均分子量が７０，０００以下であると、溶融紡糸法により一連に連続した糸として紡糸することが困難となり、重量平均分子量が５５０，０００以上であると、粘性が高くなり溶融紡糸することが困難となる。
【００２２】
また、ポリＬ−乳酸は、重量平均分子量５５０，０００以上で力学的性質が飽和し、これを境として重量平均分子量を上げても強度や弾性率は変わらない。実用的には、重量平均分子量を、７０，０００〜４００，０００、好ましくは１００，０００〜３００，０００とするポリＬ−乳酸を用いることが望ましい。
【００２３】
本発明方法により製造される脈管ステント用の糸は、太さを１００〜３００μｍとして形成されるので、重量平均分子量を１００，０００以上のポリＬ−乳酸を用いることが望ましい。
【００２４】
ところで、ポリＬ−乳酸は、脂肪族ポリエステルであり、疎水性であることから水分吸収性は低い。しかし、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を外気中に放置すると、水分を吸収してしまう。ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材は、僅かでも水分を吸収すると、溶融紡糸機により溶融紡糸するときに著しい加水分解を生じ、連続した糸の紡糸ができなくなってしまう。
【００２５】
そこで、外気中にあって水分を吸収し、あるいは吸収した虞のあるポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を乾燥し、さらに、溶融紡糸機による溶融紡糸を考慮して樹脂素材の結晶化を図る加熱処理を行う。このとき、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材中の水分の含有量を０．１重量％以下となるまで乾燥する。
【００２６】
そして、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材の乾燥処理は、まず、素材樹脂を真空乾燥機中に投入し、真空乾燥機内を減圧し真空雰囲気とするとともに、真空乾燥機内を、ポリＬ−乳酸のガラス転移点Ｔｇ以上の温度であって融点以下の温度雰囲気とする。
【００２７】
ポリＬ−乳酸のガラス転移点Ｔｇは、５６℃であるので、真空乾燥機内の温度を５６℃以上とする。また、ポリＬ−乳酸の融点は、１７８℃であるので、乾燥時に樹脂素材が溶融しないように、真空乾燥機内の温度は、少なくとも融点以下の１７８℃以下とする。乾燥を主たる目的とする第１の乾燥処理では、真空乾燥機内を７５℃〜１１０℃の雰囲気として行うことが望ましい。そして、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材の第１の乾燥処理は、４０分〜１２０分行う。このような乾燥処理が施されることにより、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材は水分含有量が０．１重量％以下となるまで乾燥される。
【００２８】
第１の乾燥処理工程で乾燥処理が施されたポリＬ−乳酸からなる樹脂素材には、第２の乾燥処理が施される。
【００２９】
第２の乾燥処理は、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材に含有される水分の更なる除去とともに、樹脂素材の結晶化を目的に行われる。そこで、第２の乾燥処理は、ポリＬ−乳酸の融点以下であって、第１の乾燥処理を行う第１の温度範囲より高温の第２の温度範囲にある減圧雰囲気中で行われる。
【００３０】
第２の乾燥処理工程は、具体的には、１１０℃以上であってポリＬ−乳酸の融点以下の温度である１３０℃以下とされた減圧雰囲気中で行われる。第２の乾燥処理は、７時間〜１０時間に亘って施される。
【００３１】
上述したような第２の乾燥処理が施されることにより、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材中の非晶部分が完全に結晶化された。さらに、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材中の水分含有量が、０．１重量％以下にまで減少することが確認された。
【００３２】
本発明において、樹脂素材であるポリＬ−乳酸中に含有される水分量の測定は、熱重量分析法（TGA：Thermogavimetric Analysis）を用いて測定した。
【００３３】
次いで、上述したような２段階の乾燥処理を施した樹脂素材を溶融紡糸する。この溶融紡糸は、スクリュー押出機を用いて行うことができる。スクリュー押出機を用いて紡糸するには、まず乾燥処理が施された樹脂素材をスクリュー押出機のホッパーに投入し、螺旋溝を外周面に形成したスクリューが回転するシリンダーに導入する。シリンダー内に導入された樹脂素材は、シリンダー内で回転するスクリューにより圧縮されながら加熱されて溶融される。なお、シリンダーには、ヒーターが設けられ、樹脂素材を溶融紡糸する際、必要に応じ、樹脂素材の融点Ｔｍ近傍若しくは融点Ｔｍ以上熱分解点以下まで加熱される。シリンダー内で溶融されたポリＬ−乳酸からなる樹脂素材は、ガラス転移点Ｔｇ以上の温度に設定されたノズルより、一連に連続した糸となって押し出され、巻き取り装置に巻き取られる。ここで、糸は、ポリマーが一連に連続したモノフィラメントとして紡糸される。糸は、モノフィラメントとして紡糸されることにより、長軸方向に亘って分子配向がほぼ均一となり、さらに結晶化度の制御を全長に亘って容易に均一に制御することができる。そして、糸は、全長に亘って均一の特性を有するものとなる。
【００３４】
スクリュー押出機のノズルから押し出される糸は、巻き取り装置に巻き取られるときに延伸される。このとき、糸は、この糸を構成するポリＬ−乳酸のガラス転移点Ｔｇ以上融点以下の７０℃〜９８℃の温度に制御されて延伸される。
【００３５】
ここで、ポリＬ−乳酸からなる樹脂素材は、直径を２５０〜７００μｍとする糸に紡糸する。そして、この糸を太さが約１００〜３００μｍとなるように、５〜７倍の長さに延伸する。
【００３６】
本発明は、水分含有量を０．１重量％以下とし、非晶部分を完全に結晶化したポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を溶融紡糸するようにしているので、一連に連続した糸を安定して紡糸できる。
【００３７】
そして、本発明は、一連に連続した糸を延伸してなるので、長軸方向に亘って分子配向がほぼ均一となり、さらに結晶化度の制御を全長に亘って均一化することができる。そのため、引張強度を向上するとともに引張弾性率を向上し、しかも、全長に亘って均一の強度を有し、均一の弾性を有する糸を製造することができる。
【００３８】
このように製造された糸は、筒状に編成され、一端側から他端側に亘って一連に連続する筒状の脈管ステントとなる。筒状に編成された脈管ステントは、このステントを構成するポリＬ−乳酸のガラス転移温度Ｔｇ以上で融点Ｔｍ以下の温度でヒートセットさせることにより、例えば血管内に植え込まれる状態の大きさに形状記憶される。形状記憶された脈管ステントは、血管内への挿入を可能となす太さに縮径されて保存される。この縮径は、脈管ステントがガラス転移温度Ｔｇ以下に冷却された状態で脈管ステントの外周囲から力学的な圧力を加えながら変形されることによって行われる。
【００３９】
縮径状態にある脈管ステントは、人体の脈管に植え込まれ体温により加温されることにより、初期の形状記憶された大きさに拡径される。人体の脈管内に植え込まれて拡径された脈管ステントは、脈管の内壁を支持し、この脈管を一定期間に亘って拡張状態に支持する。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明を、実施例に基づいて具体的に説明する。
【００４１】
〔実施例１〕
本実施例１は、分子量を約２１０，０００とするポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を用いた。
【００４２】
本実施例では、溶融紡糸するに先立って、樹脂素材を真空乾燥した。本実施例では、第１の乾燥処理工程で、８０℃の真空雰囲気中で２時間程度乾燥し、第２の乾燥処理工程で１２０℃の真空雰囲気中で８時間程度乾燥した。
【００４３】
このような２段階の乾燥処理が施されたポリＬ−乳酸の水分含有量を熱重量分析法により測定したところ、０．０００１重量％以下で、熱量分析法による検出限界以下の含有量であった。
【００４４】
そして、２段階の乾燥処理をした樹脂素材を溶融紡糸した。溶融紡糸は、シリンダー内に直径１５ｍｍのスクリューを設け、ノズルに内径を５００μｍとするモノホールダイを取り付けた紡糸機により行った。そして、シリンダーの温度を２１０℃とし、ノズルの温度を１８０℃に制御した。溶融された樹脂素材のノズルからの吐出速度を一定にして引き出し、直径を５００μｍとする糸を紡糸した。ノズルから吐出される直径５００μｍの糸を一定の引き取り速度で巻き取りながら約６倍に延伸し、直径を２００μｍとする糸を作製した。
【００４５】
なお、ノズルから吐出する糸を約８０℃の温度で延伸するため、ノズルを８０〜９０℃に加温制御する。
【００４６】
ここで、作製された糸の引張り強度は図１に示しように約４５０Ｍｐａであり、引張弾性率は図２に示すように、７．５Ｇｐａであった。
【００４７】
〔比較例１〕
比較例１は、実施例１と同様に、分子量を約２１０，０００とするポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を用いた。本比較例１では、一切の乾燥処理を行うことなく溶融紡糸した。
【００４８】
一切の乾燥処理を施さなかったポリＬ−乳酸の水分含有量は、熱重量分析法により測定したところ、０．３２３３重量％であった。
【００４９】
このポリＬ−乳酸の溶融紡糸に用いる溶融紡糸機、紡糸する太さ、遠心倍率、延伸後の太さは、実施例１と同様とした。ここで作製された糸の引張強度は図１に示しように約２３３Ｍｐａであり、引張弾性率は図２に示すように、５．１６Ｇｐａであった。
【００５０】
〔比較例２〕
比較例２は、実施例１と同様に、分子量を約２１０，０００とするポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を用いた。本比較例２では、ポリＬ−乳酸を室温で８時間真空乾燥した。このポリＬ−乳酸の水分含有量は、熱重量分析法により測定したところ０．１４４２重量％であった。
【００５１】
次いで、このポリＬ−乳酸を溶融紡糸した。溶融紡糸に用いる溶融紡糸機、紡糸する太さ、遠心倍率、延伸後の太さは、実施例１、と同様とした。ここで作製された糸の引張り強度は、図１に示しように約２３３Ｍｐａであり、引張弾性率は図２に示すように、５．０Ｇｐａであった。
【００５２】
このように、２段階の乾燥処理工程を経て乾燥されたポリＬ−乳酸からなる樹脂素材を溶融紡糸して作製することにより、引張強度及び引張弾性率の向上が見られた。
【００５３】
本発明方法を採用することにより、脈管ステント用糸の引張強度、引張弾性率を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明方法を採用することにより、引張強度及び引張弾性率の向上を図り力学的特性に優れた脈管ステント用糸を作製できる。この糸は、大きな収縮力を有する脈管をその内部から確実に支持することができる脈管ステントに用いて有用となる。
【図１】
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【図２】
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