CN102639160A

CN102639160A - 医用管制品

Info

Publication number: CN102639160A
Application number: CN2010800493795A
Authority: CN
Inventors: P·B·格拉文森; T·温特; K·奥克隆德
Original assignee: Unomedical AS
Current assignee: Unomedical AS
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2012-08-15
Also published as: JP2013509218A; EP2493521B1; ES2478276T3; BR112012010037A2; JP5897470B2; EP2316498A1; CA2779247A1; MX2012004929A; US20160022877A1; US9186438B2; WO2011051439A1; US20180333518A1; KR20120091259A; US20120219742A1; US10058638B2; RU2012121607A; AU2010311365A1; EP2493521A1; US10702632B2

Abstract

本发明涉及一种医用管制品，其包含热塑性或热固性聚合物基体材料与两亲性嵌段共聚物的聚合物共混物。

Description

医用管制品

技术领域

本发明涉及一种包含聚合物混合物的医用中空管制品。

背景技术

US-5084315公开了一种湿润时变光滑的制品，其包含基体聚合物和位于其上的涂料组合物。当用于医用制品时，例如当将一个制品插入另一制品中时，制品表面可能发生刮擦。该涂覆制品具有如下缺点，在该表面刮擦过程中可能从制品表面除去涂层，这导致刮擦区域不那么光滑。

此外，当用于医用制品如人体孔口中的管时，一些涂料总是残留在人体内，这可能是有害的且因此是不可接受的。

发明简述

本发明的目的是全部或部分克服现有技术的上述缺点和短处。更具体地，本发明的目的是提供一种改进的医用制品，其即使在表面被刮擦的情况下也能保持低摩擦性能。以此方式，在所述制品的整个表面区域内保持光滑的性能。

另一目的是提供一种易于生产的产品且同时保持该产品的机械性能。

所述目的与由下文描述显而易见的其他许多目的、优点和特征一起通过本发明的解决方案实现，所述解决方案为一种医用管制品，其由包含第一和第二聚合物的聚合物混合物模塑或挤出，其中所述第一聚合物为热塑性或热固性聚合物且所述第二聚合物为具有亲水性和亲油性的两亲性嵌段共聚物。

在一个实施方案中，所述两亲性嵌段共聚物可为式CH₃CH₂(CH₂CH₂)_a的烃链嵌段(其中a为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25)和B嵌段，其中所述B嵌段为亲水性的。

因此，提供了一种医用制品，其包含作为基体材料的热塑性聚合物以及具有亲水性和亲油性且包含疏水性的主嵌段和亲水性的另一嵌段的两亲性嵌段共聚物。所述第一聚合物起着基体材料的作用且提供优异的机械性能，并且由于所述两亲性嵌段共聚物的亲水嵌段因其与基体聚合物不相容之故而趋向制品表面，该表面的摩擦系数得以降低。所述两亲性嵌段共聚物的烃链和亲油且疏水嵌段确保了亲水部分固定于基体材料下或基体材料本身上。以此方式获得无论表面暴露于何种机械力(如故意刮擦制品表面)下，该表面仍保持完好无损的性质。

所述两亲性嵌段共聚物的亲油性确保所述嵌段共聚物与第一聚合物混合且因此确保该嵌段共聚物可靠地固定于第一聚合物上。此外，所述两亲性嵌段共聚物的疏水嵌段与用作基体聚合物的第一聚合物的疏水部分相容。

在与疏水基体聚合物(如聚烯烃)的聚合物混合物中，所述两亲性嵌段共聚物的亲水部分由于与所述疏水第一聚合物不相容而扩散至表面。

此外，由于所述两亲性嵌段共聚物的亲水部分扩散至表面从而形成极薄的层，且与较厚的涂层相比该薄层需要更少的水，因此获得了可仅通过用湿织物擦拭表面而充分润湿的医用制品。

通过将所述第一聚合物与两亲性嵌段共聚物混合获得了具有固有光滑性能的制品；此外，所述制品可仅通过模塑或挤出该制品且因此不需进行随后的涂覆工艺(这节约了生产成本和时间)而容易地生产。

在一个实施方案中，所述热塑性第一聚合物可选自如下组：聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PUR)、聚烯烃、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和热塑性弹性体或其组合。

在另一实施方案中，所述B嵌段可为由2-10个衍生自选自如下组的单体的单体单元构成的亲水性低聚物，即均聚低聚物或共聚低聚物：氧化乙烯、氧化丙烯、乙二醇、丙二醇、表氯醇、丙烯酸、甲基丙烯酸、吖丙啶、己内酯、乙烯醇和乙酸乙烯酯。

此外，所述两亲性嵌段共聚物可为Irgasurf^TM、Aquazol^TM或Unithox^TM。

此外，所述两亲性嵌段共聚物可占该聚合物混合物的0.1-20重量％，优选0.5-15重量％，更优选0.5-5重量％。

所述制品可为任何医用中空管制品，如导气管、给食导管、肠道导管、吸引管或导尿管。

此外，所述医用制品具有一定的表面摩擦系数，且所述表面摩擦系数可为小于0.4，优选处于闭区间0.2-0.1中的动摩擦系数。

此外，所述聚合物混合物具有一定的B嵌段浓度一在制品表面处的B嵌段浓度可比该聚合物混合物中心的B嵌段浓度高2-60倍，优选比该聚合物混合物中心的B嵌段浓度高3-50倍。

此外，所述热塑性第一聚合物可为Accurel^TM、Styroflex^TM、Styrolux^TM、MelifleX^TM或Mediprene^TM，这些全部为疏水性的。

所述热塑性第一聚合物也可为Estane 58315，其具有疏水性和亲水性。

本发明还涉及如上文所公开的医用制品用于插入人体孔口如气道、直肠、阴道或尿道中的用途。

最后，本发明涉及一种生产如上文所公开的医用管制品的方法，包括如下步骤：

-将为热塑性或热固性聚合物的第一聚合物与为两亲性共聚物的第二聚合物的粒状共混物混合；

-注射成型或挤出该医用制品。

在所述方法的一个实施方案中，所述两亲性共聚物可具有亲水性和亲油性。

此外，所述方法可进一步包括将为热塑性或热固性聚合物的第一聚合物与为两亲性共聚物的第二聚合物的粒状共混物熔融并形成另一种颗粒，其中各颗粒为所述第一和第二聚合物的混合物。

附图简介

本发明及其许多优点将在下文参照所附的示意图更详细地描述，所述附图用于阐述目的，其显示了一些非限制性的实施方案，其中：

图1显示由本发明聚合物混合物生产的制品的一部分，其处于熔融状态；

图2显示由聚合物混合物生产的处于冷却过程中的制品；

图3显示由本发明材料生产的医用制品的第一实例；

图4显示医用制品的第二实例，其中所述制品为导气管且由本发明材料生产；

图5显示用于测试由本发明材料生产的制品的表面摩擦的装置；

图6显示基体材料中不同量的Irgasurf560 HL的图；

图7显示包含两亲性嵌段共聚物的不同基体聚合物的图。

所有附图均是高度示意性的且并不必然按比例绘制，且其仅显示阐述本发明所必需的那些部分，其他部分则省略或仅示意。

发明详述

图1显示由本发明聚合物混合物生产的试样，所述试样以熔融态显示。所述聚合物混合物包含为两亲性共聚物2、3的第二聚合物，其与用作基体材料4的第一聚合物混合。所述基体材料4为热塑性或热固性聚合物。所述两亲性嵌段共聚物2、3为式CH₃CH₂(CH₂CH₂)_a的烃链嵌段，其中a为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25，和亲水B嵌段。所述亲水B嵌段为由2-10个衍生自选自如下组的单体的单体单元构成的亲水性低聚物，即均聚低聚物或共聚低聚物：氧化乙烯、氧化丙烯、乙二醇、丙二醇、表氯醇、丙烯酸、甲基丙烯酸、吖丙啶、己内酯、乙烯醇和乙酸乙烯酯。所述热塑性基体材料4可选自如下组：聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PUR)、聚烯烃、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)和热塑性弹性体或其组合。该试样由包含呈合适混合物形式的第一聚合物4和为两亲性嵌段共聚物2、3的颗粒制成，且在通常的模塑或挤出工艺中以颗粒形式传送并加热成型成所述制品。

因此，将所述第一和第二聚合物混合以形成一种具有亲水性和亲油性的混合物。随后将该混合物模塑或挤出成管状制品。所述第一聚合物起着基体材料的作用且提供优异的机械性能。所述两亲性嵌段共聚物具有亲水性和亲油性，且包含疏水嵌段和另一亲水嵌段。所述两亲性嵌段共聚物的亲水嵌段由于其与基体聚合物不相容而趋向该制品的表面，因此降低了该表面的摩擦系数。所述两亲性嵌段共聚物的烃链和亲油且疏水嵌段确保了亲水嵌段固定于基体材料中。

所述第一和第二聚合物包含于同一配混料中，从而使得在模塑或挤出所述制品之前，各颗粒均包含第一和第二聚合物。从所述第一和第二聚合物的一种混合物中模塑或挤出该制品不需要随后的制品涂覆工艺，且由于在制品表面上产生亲水性的要素化学锚定于基体聚合物中，其不易擦除或残留在病人体内。此外，如果出于某种原因该表面应被刮擦，则新的亲水部分将扩散至该制品的表面以恢复化学平衡状态，同时仍将该两亲性嵌段共聚物的疏水且亲油部分锚定于基体材料中。

所述两亲性嵌段共聚物的亲油性确保了该嵌段共聚物与第一聚合物混合且因此该嵌段共聚物牢固地固定于第一聚合物。此外，所述两亲性嵌段共聚物的疏水部分与第一聚合物的疏水部分相容，且因此当第一和第二聚合物混合以制备颗粒以及在随后的模塑或挤出工艺中起着增容剂的作用。

在作为第一聚合物的疏水基体聚合物如聚烯烃、SEBS弹性体、SIS弹性体和SBC弹性体中，所述两亲性嵌段共聚物的亲水部分由于与疏水第一聚合物不相容而扩散至表面。

另一优点在于由于所述两亲性嵌段共聚物的亲水部分扩散至表面从而形成极薄的层，且与较厚涂层相比所述薄层所需的水较少，因此所述医用制品可仅通过用湿织物擦拭表面或者借助高湿度或湿气而充分润湿。

图2显示聚合物中的材料在冷却过程中如何进行反应，其中所述两亲性嵌段共聚物2、3以使得亲水B嵌段趋向表面且碳链嵌段确保该B嵌段保持在基体材料4中的方式置其自身于冷却的材料中。所述基体材料4可为聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PUR)、聚烯烃、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)、热塑性弹性体或苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)。以此方式，当刮擦时，由于在表面处产生了其中亲水B嵌段趋向于该表面的新平衡态，该表面能改变其机械性能如其光滑性能。与在刮擦过程中刮擦且其涂层发生部分松散的涂覆表面相比，由于烃链确保了所述两亲性嵌段共聚物2、3安全地固定于基体材料4中，由本发明材料生产的制品的机械性能不发生变化。

通过将基体材料4与两亲性嵌段共聚物混合，所述制品具有优异的机械性能和固有的光滑性能，这是因为亲水嵌段因其与液体亲和之故而趋向制品表面。两亲性嵌段共聚物2、3的烃链确保亲水部分固定于基体材料4中。以此方式获得了无论该表面暴露于何种机械作用(如故意刮擦制品表面)下，该表面仍保持完好无损的性质。

此外，通过将基体材料4与两亲性嵌段共聚物2、3混合，使得所述制品具有固有的光滑性能，无需进行随后的涂覆工艺，这节约了生产成本和时间。

所述两亲性嵌段共聚物2、3可为Irgasurf^TM或Unithox^TM，二者均为市售共聚物。所述两亲性嵌段共聚物2、3的重量与整个聚合物混合物的重量相比优选为0.1-20％，更优选为0.5-15％，甚至更优选为0.5-5％。

由于少量的两亲性嵌段共聚物，所述基体材料，即第一聚合物的机械性能基本不下降，由此保持了该医用制品的机械性能。

热塑性基体材料4例如可为Accurel^TM、Styroflex^TM、Styrolux^TM、Mediprene^TM、Meliflex^TM或Estane^TM，全部为市售热塑性聚合物。所述材料可用于生产医用制品如不同类型的导管，如导气管或喉面罩，或导尿管。

图3显示了导气管如吸引管5的实例，其包含由本发明材料生产的中空管部分5’。所述导管在远端可具有开口6，且所述导管在近端可具有用于紧扣管部分5’的连接件7。有利地使用其表面在置于孔口中之前仅稍微用体液润湿就变得非常滑的导管。而现有技术已知的涂覆制品必须浸没于水中至多30秒以变得足够光滑，本发明制品仅需例如通过在表面用湿织物擦拭而润湿，从而变得光滑。

此外，本发明产品不含现有技术制品中的涂层，基本不在体内残留化学品成分。还有利地是，当导管从体内取出时，表面处不存在涂层，这是因为与体液接触时，涂层常常脱落且造成污染。当使用本发明导管(其不使用涂层)时，情况就完全不同于此。这类导管的实例如WO2008/155145(通过引用并入本文)所示。

图4显示了导气管、气管导管的实例，其中管部分9也可有利地由本发明混合物生产。该制品包括当进入气管时应为光滑的作为外插管的管部分9本身。在外插管内部安置有内插管11，其可有利地由本发明聚合物混合物生产。该导管近端与法兰10固定，且外插管上固定有旋转锁定构件12。该装置的详细描述参见WO2008/046418，通过引用将其并入本文。

在另一实施方案中，所述医用制品为共挤出的，其具有由本发明混合物构成的外层和由更廉价材料或具有不同性能(如杀菌性能，例如包含Ag离子)的材料构成的内层。

在下文实施例中，阐述了测定表面耐摩擦性的方法并将其与已知的涂覆制品进行对比。

实施例

测定由本发明聚合物混合物材料制备的圆形表面，即导管上的摩擦。目的：

该设备用于测量在预定距离下圆形表面，例如管和棒上的动摩擦。该试验仅用于对两个制品进行比较，这要求试验制品具有基本相同的尺寸。方法：

使用公式F＝F_n＊μ计算摩擦，其中记录F(N)和F_n。

F_n为圆形制品，即管(包括固定元件(下文称为固定件))的重量F_x乘以重力加速度。F通过在水平方向上拉动固定件而记录。

测试设备由如下部分构成：

·垂直拉伸强度试验机(载荷传感器10N)；

·具有可替换表面的水平面以及用于将水平运动转化为垂直运动的滑轮；和

·用于安装两个管/棒的滑块-固定件。滑块-固定件的重量可调。

所用的试验机：

Lloyd LRX PLUS，序列号105239，载荷传感器10N，序列号015511，2009年6月校准。

方法：

参照图5，将试验品15安装在滑块13下方，并制备可置换的表面。目前使用湿洗革。将滑块13置于可置换的表面上，且该滑块13由由不同材料制成的两个管构成，启动试验程序。将该管置于其上具有湿洗革的平面14上。

将拉力记录在曲线中。

通过已知系数F和F_n计算摩擦系数。

记录：

·滑块重量；

·记录的平均力(在给定的运动部分内，1000个测量点/秒)；

·拉动速率(平稳值)；

·所用表面；

·测试产品，提供原始数据。

表1中列出了各实验的结果。

所选材料涵盖由本发明材料生产的4个试样。将其与4个市售导管比较：SpeediCath^TM、EasiCath^TM、LoFric^TM和LoFric Plus^TM。所有这些市售导管均为涂覆的。从结果可以看出，在由本发明材料生产的圆形物品上测得的摩擦F_n比市售导管低得多且与LoFric Plus^TM相当。

表1

从结果可以看出，当将3重量％Irgasurf与基体材料混合时，摩擦系数几乎降低10倍。

图6显示基于在混合有0.0％、0.1％、0.5％、1.5％、3.0％或15％Irgasurf560HL的Meliflex M6504的制品中测得的动摩擦系数的图。测得的动摩擦系数在基体材料Meliflex M6504中为0.0％Irgasurf 560HL下为1.32，在0.1％Irgasurf 560 HL下为1.17，在0.5％Irgasurf 560HL下为1.14，在1.5％Irgasurf 560HL下为0.15，在3％Irgasurf 560 HL下为0.15，且在15％Irgasurf 560 HL下为0.13。

从这些结果可以看出，在Meliflex M6504中混入1.5％Irgasurf 560 HL下时获得了预期效果，因为在该浓度下所测得的动摩擦系数显著降低，即从1.15降至0.14，同时添加的Irgasurf 560 HL量仍然极少，即仅为1.5％。由该混合物模塑或挤出的制品如导管的机械性能由此仍得以保持，同时为该制品提供了足以为病人所接受的光滑性能。

表2

从表2可以看出，除Meliflex和Accurel以外的其他热塑性聚合物也可用作第一聚合物，即基体聚合物。表2中列出了不同基体聚合物下的动摩擦系数，且由该结果所作的图可参见图7。当将表1中不含任何两亲性嵌段共聚物的基体材料的管制品如100％ Accurel XP850的管制品与含有两亲性嵌段共聚物的管制品比较时，具有两亲性嵌段共聚物的管制品的动摩擦系数大大低于不含两亲性嵌段共聚物的那些。从表2可以看出，也证实Mediprene和Estane适于作为第一聚合物以降低制品的表面摩擦。

制品的表面可指代制品的外表面和/或内表面。尽管上文仅公开开了外表面，具有低动摩擦系数的内表面可能也是需要的，例如在病人检查过程中被仪器刺穿的医用管。

本发明制品可通过挤出该制品或注射成型而生产。

尽管上文已结合本发明的优选实施方案对本发明进行了描述，对本领域技术人员而言显而易见的是可进行若干改变而不偏离下文权利要求书所定义的本发明。

1.包含本发明聚合物的制品的一部分

2.两亲性嵌段共聚物烃链嵌段的一部分

3.两亲性嵌段共聚物的另一部分，即B嵌段

4.作为基体材料的热塑性或热固性聚合物

5.包含中空柔性管的导尿管

5′中空管部分

6.开口

7.连接件

8.导气管(气管导管)

9.外插管

10.用于固定导气管装置的法兰

11.内插管

12.旋转锁定构件

13.滑块

14.平面

15.试验品

Claims

1.一种医用管制品，其由包含第一和第二聚合物的聚合物混合物模塑或挤出：

-为热塑性或热固性聚合物的第一聚合物，和

-为具有亲水性和亲油性的两亲性嵌段共聚物的第二聚合物。

2.如权利要求1的医用管制品，其中所述两亲性嵌段共聚物为式CH₃CH₂(CH₂CH₂)_a的烃链嵌段和B嵌段，其中a为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25，所述B嵌段为亲水性的。

3.如权利要求1或2的医用管制品，其中所述热塑性第一聚合物选自如下组：聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PUR)、聚烯烃、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)和热塑性弹性体或其组合。

4.如前述权利要求中任一项的医用管制品，其中所述B嵌段为由2-10个衍生自选自如下组的单体的单体单元构成的亲水低聚物，即均聚低聚物或共聚低聚物：氧化乙烯、氧化丙烯、乙二醇、丙二醇、表氯醇、丙烯酸、甲基丙烯酸、吖丙啶、己内酯、乙烯醇或乙酸乙烯酯。

5.如前述权利要求中任一项的医用管制品，其中所述亲水嵌段共聚物为Irgasurf^TM、Aquazol^TM或Unithox^TM。

6.如前述权利要求中任一项的医用管制品，其中所述两亲性嵌段共聚物占该聚合物混合物的0.1-20重量％，优选0.5-15重量％，更优选0.5-5重量％。

7.如前述权利要求中任一项的医用管制品，其中该医用制品为导气管、给食导管、肠道导管、吸引管或导尿管。

8.如前述权利要求中任一项的医用管制品，其中该医用制品具有一定的表面摩擦，且该表面摩擦小于0.4，优选处于开区间0.2-0.1中。

9.如前述权利要求中任一项的医用管制品，其中所述聚合物混合物具有一定的B嵌段浓度，且该制品表面处的B嵌段浓度比该聚合物混合物中心处的B嵌段浓度高2-60倍，优选比该聚合物混合物中心处的B嵌段浓度高3-50倍。

10.如前述权利要求中任一项的医用管制品，其中所述热塑性第一聚合物为Accurel^TM、Styroflex^TM、Styrolux^TM、Meliflex^TM、Estane^TM或Mediprene^TM。

11.如前述权利要求中任一项的医用管制品，其中该医用制品具有一定的表面耐摩擦性，其中所述表面耐摩擦性与经涂覆制品的表面相比处于区间1.5∶1-100∶1中。

12.如前述权利要求中任一项的医用管制品用于插入人体孔口，如气道、直肠、阴道或尿道中的用途。

13.一种生产医用管制品的方法，包括如下步骤：

-将为热塑性或热固性聚合物的第一聚合物与为两亲性共聚物的第二聚合物的粒状共混物混合，和

-注射成型或挤出所述医用制品。

14.如权利要求13的方法，其中所述两亲性嵌段共聚物具有亲水性和亲油性。

15.如权利要求13的方法，进一步包括将为热塑性或热固性聚合物的第一聚合物与为两亲性共聚物的第二聚合物的粒状共混物熔融并形成另一种颗粒，其中各颗粒为所述第一和第二聚合物的混合物。