CN109982728B - 具有增强的成核速率的吸收性聚合物共混组合物 - Google Patents

具有增强的成核速率的吸收性聚合物共混组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN109982728B
CN109982728B CN201780068746.8A CN201780068746A CN109982728B CN 109982728 B CN109982728 B CN 109982728B CN 201780068746 A CN201780068746 A CN 201780068746A CN 109982728 B CN109982728 B CN 109982728B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular weight
polymer
absorbable
blend
daltons
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780068746.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109982728A (zh
Inventor
S.安德杰利
K.吉尔曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ethicon Inc
Original Assignee
Ethicon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ethicon Inc filed Critical Ethicon Inc
Publication of CN109982728A publication Critical patent/CN109982728A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109982728B publication Critical patent/CN109982728B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • D01F6/625—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters derived from hydroxy-carboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/34—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L17/00—Materials for surgical sutures or for ligaturing blood vessels ; Materials for prostheses or catheters
    • A61L17/06—At least partially resorbable materials
    • A61L17/10—At least partially resorbable materials containing macromolecular materials
    • A61L17/105—Polyesters not covered by A61L17/12
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L17/00—Materials for surgical sutures or for ligaturing blood vessels ; Materials for prostheses or catheters
    • A61L17/06—At least partially resorbable materials
    • A61L17/10—At least partially resorbable materials containing macromolecular materials
    • A61L17/12—Homopolymers or copolymers of glycolic acid or lactic acid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/18—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/26—Mixtures of macromolecular compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/04—Macromolecular materials
    • A61L31/041—Mixtures of macromolecular compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/04—Macromolecular materials
    • A61L31/06—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/06—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
    • C08G63/08—Lactones or lactides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/66—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
    • C08G63/664—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from hydroxy carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/005—Processes for mixing polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/16—Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/94—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of other polycondensation products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/02—Applications for biomedical use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了新型吸收性半结晶聚合物共混组合物，所述吸收性半结晶聚合物共混组合物表现出增强的结晶和成核速率。本发明还公开了医疗装置构造，诸如由此类共混物制成的纤维。所述共混物具有第一吸收性聚合物组分和第二吸收性聚合物组分，所述第一吸收性聚合物组分具有第一分子量分布，所述第二吸收性聚合物组分具有超高分子量分布。所述第一聚合物组分和所述第二聚合物组分可以是相同的聚合物。

Description

具有增强的成核速率的吸收性聚合物共混组合物
技术领域
本发明涉及的技术领域为新型吸收性聚合物共混组合物，更具体地，涉及具有与微量组分相同或相似化学结构的超高分子量的吸收性聚合物共混组合物，以及涉及由其制备的医疗装置和制备吸收性聚合物共混组合物的方法。
背景技术
合成吸收性聚酯为本领域所熟知。术语吸收性、生物吸收性、生物可吸收性、吸收性、可生物降解的在本文中可互换使用。公开专利文献尤其描述了由乙交酯、L(-)-丙交酯、D(+)-丙交酯、内消旋-丙交酯、ε-己内酯、对二氧杂环己烷和碳酸三亚甲基酯制成的聚合物和共聚物。
特别要关注的是它们的丰富和增强的机械性能而天然半结晶的那些合成的吸收性聚酯。由于与其相关联的较高的热稳定性和机械稳定性，在注塑或挤出操作期间通常需要一定程度的聚合物组分结晶度。如果吸收性聚合物组分的结晶速率缓慢或不均匀，则所得产品性能可具有很大的形态变化，从而产生可导致材料失效并导致生产能力降低和最终产品质量降低的缺陷线的可能性。聚合物体系快速结晶的能力对于加工，尤其是对于注塑而言尤其重要。制品在模具中结晶的速度越快，形成表现出增加的尺寸稳定性并且避免或最小化翘曲的形态所需的循环时间就越短。虽然缩短循环时间具有经济效益，但缩短的循环时间也缩短了聚合物在高温下停留在模塑机中的时间。这减少了热降解效应的量，诸如可发生的分子量降低和脱色，从而进一步改善了模塑部件质量。保留所需分子量可另外导致更好的机械性能，并且在用于手术植入的模塑部件的情况下，植入后保持分子性能。从模具脱离前部件中需要的结晶度的量取决于树脂的玻璃化转变温度以及树脂的分子量。例如，玻璃化转变温度越低，在模塑部件中提供尺寸稳定性所需的结晶度水平就越高。
在一些情况下，有利的是使模塑部件在模具之外结晶，即在部件已从模塑机中脱离之后。从加工的观点来看，部件以快速速率结晶的能力是有利的。快速结晶非常有助于在进行进一步加工时提供部件的尺寸稳定性。除结晶速率或动力学之外，在该部件中形成的结晶度的最终水平也是非常重要的。如果部件中形成的最终结晶度水平不足，则部件可不具有所需的尺寸稳定性。
为提高聚合物的结晶速率，必须增加聚合物基质中的核的稳态浓度或者增加晶体生长速率。一般来讲，成核密度的增加可容易地通过添加物理(非活性)或化学(活性)的成核剂来实现。外来颗粒的引入也可用作成核剂。例如，关于医疗工业使用的吸收性聚合物，此类试剂可包括淀粉、蔗糖、乳糖、聚乙交酯的细小聚合物颗粒以及乙交酯和丙交酯的共聚物，它们可用于例如外科紧固件的制造或后续的纤维加工过程中。在不添加外来物质的情况下提高成核速率的其它方法包括与更硬、可高度结晶的组分共聚，在熔融制造步骤中保留更快结晶组分的成核晶种，应力诱导成核，使用磁场强度或制药业使用的基于声波的能量。
在专利文献(US 6,794,484 B2和US 6,831,149 B2)中描述了在含乙交酯的吸收性共聚酯的开环聚合中使用特定比率的单-双官能引发剂。这些体系提供增强的成核速率，但不影响含吸收性乙交酯的聚合物材料的球晶生长。
它已在美国专利5,539,076中提出双峰分子量分布可用于聚烯烃以增强聚合物加工，并降低模唇聚合物在在线操作中集结和发烟的趋势。此外，已在Polymer，1988,29(6)，1045中报道了线性聚乙烯共混物的各种二元组合物的结晶行为。该研究表明，二元线性聚乙烯共混物的两个级分在中等温度和高温下分别且独立地结晶，并且在较低的温度下部分共结晶。相似地，Cheng和Wunderlich，在J.Polym.Sci.Polym.Phys.，1986，24，595以及J.Polym.Sci.Polym.Phys.，1991，29，515中报道了他们的在3,500Mw和100,000Mw之间的聚(环氧乙烷)级分及其来自熔体的二元混合物的结晶动力学研究。这些研究表明，尽管低分子量组分的沉积概率较高，但在低结晶温度下出现混合晶体形成，在较高温度下的分离增加。
美国专利8,450,431B2和9,238,094B2(这些专利全文以引用方式并入本文)以及它们的相关申请公开了双峰可生物吸收聚合物组合物。组合物包括：第一量的聚合的生物吸收性聚合物，以便具有第一分子量分布；第二量的聚合的可生物吸收聚合物，以便具有重均分子量为约10,000道尔顿至约50,000道尔顿的第二分子量分布，其中第一分子量分布与第二分子量分布的重均分子量比率为至少约二比一。第一量和第二量的可生物吸收聚合物的基本均质共混物以约50/50至约95/5重量/重量百分比的比率形成。已经显示这些半结晶聚合物共混物显着增加结晶机理的一部分，即球晶生长。另一方面，成核不受这些双峰共混物的影响或改变。
本领域还已知的是，将应变施加到聚合物熔体可增加其结晶动力学[Yeh,G.S.Y.,Polymer Engineering and Science 16,1381976；Yeh,G.S.Y.,Polymer Engineering andScience 16,1451976.；Yeh,G.S.Y.；Hong,K.Z.,Polymer Engineering and Science 19,3951979]。这种现象通常称为“应变或流动诱导结晶”。在许多半结晶聚合物体系(包括聚乙烯、聚丙烯、其它聚烯烃、聚醚和聚酯)中观察到该现象。有趣的是，几项研究[Fernandez-Ballester,L.；Thurman,D.W.；Zhou,W.；Kornfield,J.A.,Macromolecules45,65572012.；Seki,M.；Thurman,D.W.；P.,O.J.；Kornfield,J.A.,Macromolecules 35,25832002.；Chen,Y.-H.；Mao,Y.-M.；Li,Z.-M.；Hsaio,B.S.,Macromolecules 43,67602010]显示向较低分子量i-PP的基质中加入少量超高分子量聚烯烃、全同立构聚丙烯(i-PP)导致增加约10倍当剪切施加到聚合物熔体时的结晶动力学。然而，没有研究描述吸收性聚酯体系与超高分子量种子的使用，以及它们对静态(非剪切)和剪切诱导的聚合物加工的影响。
尽管本领域已有这些进展，但仍然强烈需要具有增加的结晶速率的改善的吸收性聚合物体系，以进一步改善聚合物加工。因此，应当期望的是提供具有增加成核速率的先进吸收性聚合物，尤其是不存在乙交酯单元的那些组合物，以及它们的制备方法。
发明内容
本发明公开了通过增强吸收性材料成核机理来增强结晶速率的新型组合物和方法。本发明还公开了制备吸收性聚合物组合物的方法，如此制备的具有显著更高结晶动力学的组合物以及由此类组合物制备的装置。本文更具体地公开了吸收性聚合物共混组合物，制备吸收性聚合物共混组合物的方法以及由此类吸收性聚合物共混组合物制备的医疗装置。
本发明的一方面为半结晶吸收性聚合物共混物。聚合物共混组合物具有第一量的第一吸收性聚合物，第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和约50,000道尔顿至约200,000道尔顿的重均分子量。聚合物共混组合物具有第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和约300,000道尔顿至约3,000,000道尔顿的重均分子量，第一分子量分布相对于第二分子量分布的重均分子量比率为至少约1:3，并且第一组分和第二组分的基本上均匀的共混物以约99.9/0.1至约95/5重量/重量百分比之间的比率形成。基本上均匀的共混物的结晶速率为大于第一结晶速率和第二结晶速率中的每个。
本发明的另一方面是包括吸收性半结晶聚合物共混组合物的新型医疗装置。聚合物共混组合物具有第一量的第一吸收性聚合物，第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和约50,000道尔顿至约200,000道尔顿的重均分子量。聚合物共混组合物具有第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和约300,000道尔顿至约3,000,000道尔顿的重均分子量，第一分子量分布相对于第二分子量分布的重均分子量比率为至少约1:3，并且第一组分和第二组分的基本上均匀的共混物以约99.9/0.1至约95/5重量/重量百分比之间的比率形成。基本上均匀的共混物的结晶速率为大于第一结晶速率和第二结晶速率中的每个。
本发明的又一方面是制备吸收性半结晶聚合物共混物的方法。该方法具有熔融加工吸收性聚合物共混物的步骤。聚合物共混组合物具有第一量的第一吸收性聚合物，第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和约50,000道尔顿至约200,000道尔顿的重均分子量。聚合物共混组合物具有第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和约300,000道尔顿至约3,000,000道尔顿的重均分子量，第一分子量分布相对于第二分子量分布的重均分子量比率为至少约1:3，并且第一组分和第二组分的基本上均匀的共混物以约99.9/0.1至约95/5重量/重量百分比之间的比率形成。基本上均匀的共混物的结晶速率为大于第一结晶速率和第二结晶速率中的每个。
本发明的再一个方面是制造医疗装置的方法。该方法具有通过在约80℃至约260℃的温度范围内熔融加工或热处理吸收性半结晶聚合物共混物形成医疗装置的步骤。聚合物共混组合物具有第一量的第一吸收性聚合物，第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和约50,000道尔顿至约200,000道尔顿的重均分子量。聚合物共混组合物具有第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和约300,000道尔顿至约3,000,000道尔顿的重均分子量，第一分子量分布相对于第二分子量分布的重均分子量比率为至少约1:3，并且第一组分和第二组分的基本上均匀的共混物以约99.9/0.1至约95/5重量/重量百分比之间的比率形成。基本上均匀的共混物的结晶速率为大于第一结晶速率和第二结晶速率中的每个。
本发明的再一个方面是制造聚合物共混物的方法。提供第一量的第一吸收性聚合物，第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和约50,000道尔顿至约200,000道尔顿的重均分子量。还提供第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和约300,000道尔顿至约3,000,000道尔顿的重均分子量。第一分子量分布与第二分子量分布的重均分子量比率为至少约1：3。将第一量和第二量进行干燥共混以形成共混物。将共混物干燥以去除水分。将共混物熔融共混，以在第一量的第一聚合物中均匀地分布第二量的第二聚合物，从而以在约99.9/0.1至约95/5重量/重量百分比之间的比率形成基本上均匀的共混物。基本上均匀的共混物的结晶速率为大于第一结晶速率和第二结晶速率中的每个。将均匀的共混物干燥以去除水分和残余的单体。
从以下描述和附图，本发明的这些方面和其它方面以及优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1为示出聚(对二氧杂环己酮)、PDS和超高分子量PDS、作为对照物的UHMWPDS以及它们的PDS/UHMWPDS共混物的等温结晶速率的图。
图2为示出PDS对照纤维和本发明的PDS/UHMWPDS纤维共混物物组合物的体外断裂强度保留、BSR性能的图。
图3为示出75/25 Lac/Cap共聚物与本发明的[75/25Lac/Cap]/UHMWPLLA共混物等温结晶速率的图。
具体实施方式
商业上重要的吸收性聚(对二氧杂环己酮)均聚物和共聚物的结晶行为已得到广泛的研究，并且在公开文献的许多报告中得到充分的记载[例如，“Crystallization Studyof Absorbable Poly(p-dioxanone)Polymers by Differential ScanningCalorimetry”,
Figure BDA0002051358430000061
Figure BDA0002051358430000062
Dennis Jamiolkowski,James McDivitt,Jerome Fischer,Jack Zhou,Robert Vetrecin,Journal ofApplied Polymer Science 2001,79,742-759.；“Spherulitic Growth Rates and Morphology ofAbsorbable Poly(p-dioxanone)Homopolymer andits Copolymers by Hot-Stage Optical Microscopy”,
Figure BDA0002051358430000064
Figure BDA0002051358430000063
Dennis Jamiolkowski,James McDivitt,Jerome Fischer,Jack Zhou,Journal ofPolymer Science:Part B:Polymer Physics 2001,39,3073.；“Time resolved study ofshear-induced crystallization of poly(p-dioxanone)polymers under low-shear,nucleation-enhancing shear conditions by small angle light scattering andoptical microscopy”Ferass Abuzaina,Benjamin Fitz,
Figure BDA0002051358430000065
Figure BDA0002051358430000066
DennisJamiolkowski,Polymer,43,4699,2002]。吸收性聚(对二氧杂环己酮)均聚物或PDS的结晶速率已被描述为缓慢的，尤其是对于其成核部分，使得该材料的聚合物加工通常是困难且不经济的。
相似地，已知高分子量聚(L(-)-丙交酯)，或PLLA及其含有高丙交酯的共聚物由于其高度缠结的大分子的移动性降低甚至更缓慢地结晶(如果有的话)。此外，甲基侧基产生链不对称，导致成核尤其具有挑战性。已通过量热法研究了不同分子量的PLLA均聚物(18,000g/mol、31,000g/mol、156,000g/mol和425,000g/mol)的结晶度(参见：ClinicalMaterials,1991,8(1-2),111)。该研究表明，在从熔体冷却期间(速率＝-0.5℃/min)，仅较低分子量的聚合物能够产生任何可测量的结晶度。
PDS和PLLA类别的吸收性材料已广泛用于各种受管制的医疗应用中。可添加外来颗粒作为成核剂可以是不期望的，因为它可引起管理问题、生物相容性问题、在高温聚合物过程中引发降解反应，并且由于化学不相容性而产生相分离。
本文所述的本发明的新型共混组合物不引入外来颗粒，同时提供比单独组分的结晶速率显著更高的结晶速率。
如本文所用，术语“超高分子量聚合物”被定义成是指聚合物的重均分子量为至少300,000道尔顿或更高的聚合物。由于此类高分子的非常高的熔融粘度，其量值防止了常规的熔融加工操作。在吸收性超高分子量聚合物(称为UHMW聚合物)的情况下，将加工温度升高至极高值将在UHMW聚合物开始流动之前引起降解反应。由于UHMW聚合物的长的大分子链和因此较慢的大分子流动性，其一般被认为是非常缓慢地结晶的材料。
本发明的新型吸收性聚合物组合物包含作为主要组分的常规至高分子量吸收性聚合物的物理共混物，其中极少量的相同或类似聚合物的超高分子量对应物质作为微量组分。本发明的聚合物共混物形成半结晶材料，半结晶材料在熔融加工包括熔融共混、挤出、熔融纺丝、熔喷或注塑期间具有增强的可加工性。各组分的共混在高于其熔融温度的温度下进行，然后冷却并结晶所得共混物，同时与单独的单独共混物组分相比表现出协同更快的结晶动力学。如后面本文示例中所示，微量超高分子量聚合物的存在不影响原始材料的球晶生长，但大大增加聚合物的成核密度。
如本文所用，术语增加的结晶涉及聚合物的结晶性能的改善，从而产生以更快的速率结晶的聚合物。当熔融加工本公开的聚合物时，以更快的速率结晶具有优点。当使用熔融或热处理诸如使用注塑或纤维挤出工艺制造医疗装置时尤其如此。当注塑制品是来自具有低玻璃化转变温度的树脂时，快速结晶是特别有利的，因为通常通过结晶实现尺寸稳定性。在不存在足够有效的结晶的情况下，在从模具移除时从具有低玻璃化转变温度的聚合物制成的注塑部件也频繁显示变形和形变，因为它们不能承受在移除过程中所施加的力。随着聚合物制品结晶更快，相应的循环时间可缩短。由于随之而来的生产成本降低，不仅具有潜在的经济优势，而且更快的循环时间也缩短了聚合物在高温下停留在机器中的时间。这减少了可发生的降解的量，从而进一步改善了部件质量。从模具脱离前部件中需要的结晶度的量取决于树脂的玻璃化转变温度以及树脂的分子量。玻璃化转变温度越低，需要的结晶度的水平越高。已经发现，对于一些具有低玻璃化转变温度的合成吸收性聚合物，具有至少10％的结晶度是有利的。在具有较高分子取向的纤维的情况下，所需的结晶度水平相应地更高，为提供尺寸稳定性，可需要至少约15％且有利地大于约25％。
如前所述，吸收性聚合物和由此类聚合物制成的医疗装置为本领域已知的。常规吸收性聚合物包括各种组合的聚乳酸或聚丙交酯、聚乙醇酸或聚乙交酯、聚(对二氧杂环己酮)、各种聚(醚酯)、聚(氨基酸)、丙交酯、乙交酯、对二氧杂环己酮的共聚物和三元共聚物、碳酸三亚甲基酯、ε-己内酯、聚(亚乙基二甘醇酸酯)、聚(乙氧基亚乙基二甘醇酸酯)、聚乙二醇等。吸收性聚合物被设计成具有如下化学性质：由此使得聚合物在体内分解并且代谢或以其它方式分解，例如通过水解，并且从患者体内排出。利用由吸收性聚合物制成的植入式医疗装置的优点有很多并且包括例如无需在其发挥功能之后进行移除的额外手术。理想的是，当期望植入物“临时存在”时，可提供支撑直到组织愈合。
本发明的聚合物共混物包括聚(对二氧杂环己酮)，其含有约95摩尔％至约99.9摩尔％的常规分子量树脂和约0.1摩尔％至约5摩尔％的重均分子量为约300,000道尔顿或更高的超高分子量聚(对二氧杂环己酮)。
如上所述，本文所公开的聚合物共混物为生物吸收性聚合物的两种组分共混物，每种组分基于其重均分子量分布来选择。选择第一组分以具有的重均分子量通常为在约50,000道尔顿至约200,000道尔顿之间。选择第二组分以具有的重均分子量通常为在约300,000道尔顿至约3,000,000道尔顿之间。
在另一种形式中，该组合物包含双组分共混物，其具有的重均分子量更通常为约80,000道尔顿至约160,000道尔顿之间、优选为约100,000道尔顿至约120,000道尔顿之间的第一组分，和重均分子量更通常为约300,000道尔顿至约1,000,000道尔顿之间、优选为约350,000道尔顿至约550,000道尔顿之间的第二组分。
共混物中第一分子量分布和第二分子量分布的量通常彼此的比率分别为约95/5至约99.9/0.1(重量/重量)％。更典型地，该比率分别为在96/4和99.5/0.5之间。优选的是双峰组合物，其具有的常规与超高分子量分布的重量比分别为98/2和99/1。第一分子量分布和第二分子量分布的比率为至少1:3或更高的比率(即，1:4，1:5等)。
据此，与由共混组合物的单独聚合物组分制备的装置的结晶速率相比，本文公开的本发明的共混的吸收性聚合物组合物可以生产表现出显著提高的结晶速率的医疗装置。可由本文公开的新型共混物制造的医疗装置包括但不限于缝合线、夹具、钉、销、螺钉、纤维、支架、凝胶帽、片剂、微球、网片、织物、夹钳、板、钩、按钮、按扣、人造假体、移植物、可注射聚合物、椎骨盘、锚固装置、缝合锚、隔膜闭塞装置、可注射缺损填充物、预成型缺损填充物、骨蜡、软骨置换物、脊柱固定装置、药物递送装置、泡沫和膜以及其它常规医疗装置及其等同物。
本文公开的共混组合物还可包含与本发明的共聚物共混物基本上均匀混合的药物活性剂。可以设想，药物活性剂可通过包括扩散的机理和/或聚合物水解机理在活体生物体中释放。药物活性剂包括诸如止痛剂、抗炎化合物、肌肉松弛剂、抗抑郁药、抗病毒、抗生素、麻醉剂和细胞静态化合物的药物活性剂。在另一种形式中，止痛剂可包括对乙酰氨基酚或布洛芬。在另一种形式中，抗炎化合物包括选自以下各项组成的组的化合物：非甾体抗炎药物(NSAID)、前列腺素、胆碱水杨酸镁、水杨酸、皮质类固醇、甲基泼尼松、泼尼松和可的松以及其它常规药物活性剂及其等同物。
制备本文公开的新型聚合物共混组合物的方法通常可包括将具有第一分子量分布的第一吸收性聚合物组分与具有第二分子量分布的第二吸收性聚合物组分共混的步骤。在一种形式中，通过在高于最高熔点组分的熔点的温度下熔融足够量的第一组分和第二组分的量来进行共混步骤，以便确保形成基本上均匀的混合物。在另一种形式中，通过将足够量的第一分子量分布和第二分子量分布的量溶解在合适的溶剂中，并且然去除溶剂，从而形成基本上均匀的混合物来进行共混步骤。方法的溶解步骤还可包括选择以下各项组成的组的合适溶剂：丙酮、乙酸乙酯、乙交酯、四乙二醇、氯仿、四氢呋喃、二甲基亚砜、N-甲基丙二酮、邻苯二甲酸二丁酯、二氯甲烷、甲基乙基酮、二元酯、甲基异丁基酮、双丙二醇、二氯甲烷和六氟异丙醇。用于制造本发明共混物的工艺设备将包括常规的聚合物加工设备，诸如以下实施例中所述的设备。
本发明共混物的超高分子量分布聚合物组分将以常规方式制造。例如，通过使用较少的引发剂和更长的聚合时间，以及对于使用固态聚合的一些聚合方法，如将在实施例2的教导内容中所述。
现在将以举例的方式进一步描述本发明的具体实施方案。虽然下面的实施例说明了本发明的某些实施方案，但它们不应被理解为限制本发明的范围，而应理解为有助于完整描述本发明。
实施例
出于本发明的目的，将在以下实施例中描述关于两种不同吸收性聚合物体系的实验数据。第一体系是作为主要组分的标准分子量聚(对二氧杂环己酮)“PDS”与作为微量组分的具有超高分子量的相同聚合物(实施例1至8)的物理共混物。已知PDS表现出缓慢的成核作用，但晶体生长相对较快。第二体系是作为主要组分的慢结晶75/25Lac/Cap共聚物与作为微量组分的少量(1重量％)超高分子量聚(L(-)-丙交酯)(实施例9至13)的物理共混物。
在进行实验工作时，利用了若干可商购获得的仪器。所用设备的描述如下：
差示扫描量热法(DSC)
总体结晶速率主要取决于两个因素：随时间推移的生长球晶的浓度(成核速率)和球晶生长的速率。可以预知，这些过程对量热数据具有可测量的影响。使用干燥的N2作为吹扫气体，在型号为2910MDSC的TA Instruments差示扫描量热仪上产生量热结果。
使用第二次热测量以下列方式进行结晶研究：首先，在比该组分的熔点高约30℃的温度下将共聚物熔融；第二，将聚合物淬火至约-60℃或更低；第三，以10℃/min的恒定加热速率进行加热步骤，之后获得若干吸收性聚合物的非等温DSC结晶数据。此外，与使用该非等温方法的单独均聚物和共聚物相比，本发明的共混物观察到熔化热的值(即结晶速率)的显著增加。
还通过等温结晶方法评估了结晶特征。使用DSC技术进行本发明树脂和共混物的等温结晶动力学分析。将干燥的、经热处理的树脂和共混物(如以下实施例中所述)放入DSC盘中并针对PDS体系在140℃下完全熔融3分钟，针对75/25Lac/Cap聚合物体系在200℃下完全熔融3分钟(对于共混物为230℃)以去除样品中存在的任何成核位点。随后，使测试材料快速冷却/淬火(-60℃/分钟的冷却速率)至所需的结晶温度。等温方法假设在样品达到测试温度之前不发生结晶；获得的数据支持该假设。在两种聚合物体系的宽温度范围内表征树脂和共混物的结晶行为。根据随着时间在热流中的变化监控等温结晶动力学(在恒定温度下)。对等温热流曲线积分，以测定结晶度参数。值得注意的是等温DSC运行以随机化次序进行，以避免任何偏差。
随着时间推移的结晶度的发展状况可由结晶程度α进行评价，该结晶程度通过如下的比率表示：
Figure BDA0002051358430000111
其中ΔQ/Δ是相应的热流；ΔHt，在时间t时在DSC曲线和时间轴之间的部分面积；并且ΔH∞是峰下总面积并对应于结晶总热。结晶程度α随后为在时间t时发展的结晶体积分数。
在执行热流/时间曲线的积分后，可测定半结晶时间t1/2。半结晶时间是达到在等温运行期间发展的结晶度总量的50百分比所需的时间。为了表示结晶动力学，根据结晶温度便利地呈现倒数半结晶时间。来自等温测量的数据将在后面的实施例中显示。
通过常规宽角X射线衍射(WAXD)分析获得一些支撑证据。所制备的共混物和单丝的WAXD测量使用波长为
Figure BDA0002051358430000112
的CuKα辐射在Siemens Hi-StarTM单元上进行。该仪器在40kV和40mA下操作，准直器尺寸为0.5mm。使用西门子开发的DIFFRAC PLUSTM软件进行X射线图像的卷积和结晶度含量的计算。
实施例7和8中描述的单丝的体外断裂强度保持(BSR)测量在以下体外条件下进行：8.98pH缓冲溶液保持在50.5℃温度下。该数据用于进行BSR评估，单位为磅和百分比。在指定时间点，使用Instron材料测试机，测试样品的拉伸强度。测试参数为1英寸标距和1英寸/分钟夹头速度。
实施例1
聚(对二氧杂环己酮)的合成：标准分子量聚合物(PDS)
向配备有搅拌器的合适的常规65加仑不锈钢油夹套反应器中加入164.211千克对二氧杂环己酮单体(PDO)，以及509克十二烷醇、164克D&C紫色2号染料和100克0.33M辛酸亚锡甲苯溶液。关闭反应器，并开启吹扫循环，同时沿向上方向以12RPM的旋转速度搅拌。抽空反应器使压力小于500毫托，然后引入氮气。重复该循环几次以确保干燥气氛。
在最后引入氮气结束时，调节压力至略高于一个大气压。以180℃/小时的速率加热器皿直到油温达到约100℃。将器皿保持在100℃直到批料温度达到50℃，此时，搅拌旋转切换到向下的方向。当批料温度达到90℃时，将油温重新设定到95℃。保持这些条件，并将样本从器皿中取出以待测定Brookfield粘度。当聚合物批料粘度达到至少110厘泊时，准备将批料排出。将搅拌速度降至5RPM，并将预加热过滤器附接到器皿排出口。在氮吹扫下将聚合物从器皿排放入合适的容器中、覆盖并转移到设定在80℃的氮固化炉中。开始固态聚合约96小时；在该步骤期间，保持氮流入炉中以使由于水分引起的降解最小化。
一旦完成该固态固化循环，就从炉中移出聚合物容器并使其冷却至室温。从容器中移出结晶聚合物并放入温度设为约-20℃的冰箱中至少24小时。从冰箱中移出聚合物并放入配备有分级筛的常规Cumberland制粒机中以使聚合物颗粒尺寸降低至约3/16英寸。然后将颗粒筛分以去除任何“细料”并放入20立方英尺的帕特森-凯利(Patterson–Kelley)滚筒式烘干机中。
关闭烘干机并将压力降至小于2mmHg。一旦压力低于2mmHg，就以6RPM的旋转速度启动烘干机旋转10小时，不加热。在10小时真空期之后，将油温设定为95℃，加热速率为120℃/小时。将油温在95℃保持32小时的时间。在此加热期结束时，使批料冷却至少约4小时的时间，同时保持旋转和真空。通过用氮气对容器加压、开启排放阀、并允许聚合物颗粒降落至用于长期储存的等待容器，从而允许将聚合物从烘干机排出。长期储存器皿为气密的并装备允许抽空的阀门，以使得树脂在真空下储存。
对树脂进行表征。如在六氟异丙醇中在25℃和在0.10g/dL的浓度下测量，它表现出1.84dL/g的特性粘度。使用10℃/分的加热速率的差示扫描量热法显示出约-8℃(负八摄氏度)的玻璃化转变温度、约114℃的熔融转变温度以及约88J/g的熔化热。核磁共振分析证实树脂为聚(对二氧杂环己酮)均聚物，其中残余单体含量为小于2％。
实施例2
聚(对二氧杂环己酮)的合成：超高分子量聚合物(UHMWPDS)
超高分子量聚(对二氧杂环己酮)UHMWPDS的合成步骤与实施例1中所述相同，不同的是使用更低的引发剂含量(单体与引发剂的比率为5,500:1)和更持久的固态阶段。
固态固化在80℃下进行14天，然后进行研磨、筛分和干燥步骤。所得干燥聚合物UHMWPDS具有-7.6℃的玻璃化转变温度，117℃的熔点和93.2J/g的熔融焓，如通过DSC使用10℃/min的加热速率所测量的。如通过GPC方法所测定的，树脂具有330,000道尔顿的重均分子量，并且表现出5.25dL/g的特性粘度，如在25℃下以0.10g/dL的浓度在六氟异丙醇中所测量的。核磁共振分析证实所述树脂为聚(对二氧杂环己酮)，残余单体含量为小于0.07％。广角X射线衍射(WAXD)分析揭示干燥树脂含有56百分比的结晶度。
实施例3
单峰PDS均聚物的干混
将适当量的标准重均分子量(实施例1)和超高分子量组分(实施例2)的干燥聚(对二氧杂环己酮)以分开的形式(研磨)混合在干燥共混物中。这些干燥共混物基于重量来制备，这取决于特定应用和外科需要。在本实施例中，标准聚(对二氧杂环己酮)树脂和UHMWPDS如下文直接所述进行干燥混合。
在干净的3立方英尺的帕特森-凯利(Patterson–Kelley)烘干机中加入特定量的实施例1和实施例2的干燥树脂。将烘干机关闭，并且将器皿压力减小到小于200毫托。以7.5RPM开启旋转并持续最少一小时的时间段。然后将干燥共混物排放到常规便携式真空贮存容器内，并且将这些容器放置在真空条件下，直到准备用于熔融共混步骤。
出于本发明的目的，这类共混物可用不同组成以相似方式来制备。作为另外一种选择，可通过在常规熔体挤出机中将正常分子量分布的PDS与UHMWPDS混合来制备本发明的共混物。
实施例4
单峰PDS和UHMWPDS组分的熔融共混
一旦干燥共混物被制备并在真空下调节至少3天，就可开始熔融共混步骤。ZSK-30双螺杆挤出机配有为熔融共混设计的螺杆，其出于将残余单体挥发的目的利用双真空口。螺杆设计包括几个不同类型的元件，包括传输、压缩、混合和密封元件。挤出机配有3孔模板并在挤出机出口放置水温设定在4.5℃和21℃之间的冷却水浴。在水浴终端放置拉条造粒机和粒料分级机。将挤出机温度区加热到160℃至175℃，并将真空冷阱设定在-20℃。将预调节的干燥共混物颗粒从真空移出并在氮吹扫下放置到双螺杆进料斗中。将挤出机螺杆设定在35RPM至45RPM的速度，并开启喂进料机，从而允许干燥共混物被进料到挤出机中。
使聚合物熔融共混物吹扫通过挤出机直至进料一致，此时对两个真空口施加真空。将聚合物共混物挤出物拉条进料通过水浴并进入拉条造粒机中。制粒机将股线切割成适当尺寸的粒料；据发现，直径为1mm且近似长度为3mm的粒料已足够。然后将粒料进料到常规分级机中。分级机基于所需的尺寸(通常约10-15mg/粒的重量)基本上分离出较大尺寸和较小尺寸的粒料。持续该处理，直到全部聚合物干混物在挤出机中熔融共混并形成基本上均匀的粒料。在整个挤出过程中获取样品，并测定样品的聚合物特性，例如特性粘度、分子量和组成。一旦完成熔融共混工序，就将粒状聚合物放置在聚乙烯袋中、称重、并且贮存在低于-20℃的冷冻机中以等待剩余单体的脱挥发分。
然后将聚合物熔融共混物放置到3立方英尺的帕特森-凯利(Patterson–Kelley)烘干机中，该烘干机保持在真空下。关闭烘干机并将压力降至小于200毫托。一旦压力低于200毫托，就以10RPM的旋转速度启动烘干机旋转约6小时，不加热。在6小时后，将油温设定到85℃，加热速率为120℃/小时。将油温在85℃下保持12小时。在此加热期结束时，使批料冷却至少约4小时的时间，同时保持旋转和真空。通过用氮给器皿增压、打开排放阀、并允许聚合物粒料下行进入用于长期贮存的等待的常规储存器皿中来从烘干机中排放聚合物熔融共混物粒料。储存器皿是气密的并且配备有允许抽真空的阀，以使得本发明的树脂共混物可以在真空下储存。
如表1中所列制备以下PDS/UHMWPDS共混组合物。
表1.
PDS/UHMWPDS组合物的熔融共混物
Figure BDA0002051358430000151
*熔融指数测量(美国宾夕法尼亚州威洛格罗夫天氏欧森公司的MT987挤压式塑性机(MT987Extrusion Plastometer,Tinius Olsen,Willow Grove,PA,USA))使用6,600g重量的盘在150℃下进行。模具直径为0.0260英寸，而模具长度为0.315英寸。UHMWPDS树脂(实施例2)在这些条件下未表现出流动。
实施例5
本发明PDS/UHMWPDS共混物的量热和结晶评价
使用差示扫描量热法(DSC)来研究本发明的双峰分子量共混组合物的结晶动力学。使用如下方法/条件：
a)第一热测量–将5毫克至10毫克感兴趣样品在配备有氮吹扫的DSC盘中淬火到-60℃，之后进行10℃/min的恒定加热速率扫描。
b)第二热测量–在140℃下在DSC盘中熔融3分钟之后，随后快速淬火(-60℃/min)到-60℃的感兴趣样品随后以10℃/min的恒定加热速率加热到140℃。
c)从熔体冷却-将新鲜的感兴趣样品在DSC盘中在140℃下熔融3分钟，然后以10℃/min的恒定冷却步骤进行。
表2中给出了在干燥样品上获得的量热和支撑广角X射线衍射(WAXD)数据。
表2：PDS对照物和本发明的干燥PDS/UHMWPDS共混物的DSC量热性能
Figure BDA0002051358430000152
Figure BDA0002051358430000161
从表2中可以明显看出，出乎意料地发现，与单独的共混物组分(实施例2和4A)相比，所有PDS/UHMWPDS共混组合物(实施例4B、4C和4D)展示出协同更快的结晶速率。首先，从第二次加热DSC运行期间(第7列右侧)的这些共混物的较低结晶温度(TC)值可以看出这一点。此外，在熔融实验冷却过程中，检测到这些共混物的结晶温度(TC)较高，结晶度(ΔHC)较高，结晶斜率值较高(表2中的最后一列)，它们均表明本发明共混物的结晶速率明显更快。
实施例6
本发明PDS/UHMWPDS共混物的等温结晶动力学评估
为进一步表征本发明PDS/UHMWPDS共混物快速结晶的能力，接下来使用本文前面描述的差示扫描量热法(DSC)方法进行等温结晶测量。
从等温测量中表达结晶速率的标准方法是结晶半衰期t1/2。这是达到在等温运行期间发展的结晶度总量的50百分比所需的时间。便利的是，图1中呈现了作为对照和本发明PDS/UHMWPDS共混物的结晶温度的函数的倒数半结晶时间。1000/t1/2值越高，在给定结晶温度下结晶速率越快。
从图1中呈现的等温结晶数据可以明显看出，在大多数情况下，PDS/UHMWPDS共混物的结晶速度比单独的共混物组分更快(实施例2和4A)。这在较低温度范围内尤其明显，其中成核是主要结晶过程。例如，PDS/UHMWPDS与最高量的超高分子量组分混合(实施例4D)，在较高温度范围内，结晶速度与PDS对照样品(4A)一样快，但在其中成核是主要机理的较低温度范围内，该共混组合物(4D)以最快速率结晶。该数据表明，标准分子量PDS与UHMWPDS种子的共混作为主要的结晶过程模式极大地影响成核作用。
如非等温和等温测量两者所示，本发明的PDS/UHMWPDS共混物的协同快速结晶速率的优点对于各种熔融加工程序(包括挤出、注塑、吹塑等)是非常重要的。由本发明树脂制成的医疗装置的一些优点可包括更好的机械性能、更高的可实现分子取向，在熔融加工期间较少的聚合物降解以及更经济的方法。作为此类的一个实施例，这些本发明共混物的单丝挤出将在以下部分中描述。
实施例7
PDS/UHMWPDS共混物的2-0单丝挤出
使用单螺杆Jenkins1英寸挤出机挤出实施例4A-4D的干燥PDS/UHMWPDS共混物，挤出机具有118:1桶长(6-6-6“GP”螺杆设计)，配备有单槽进料喉道。模具具有60密耳的直径和5/1的L/D；模具温度为115℃。在通过1/4英寸的气隙后，将挤出物在22℃水浴中淬火。预先选择并测试2-0尺寸纤维的这些条件，以获得最佳的纤维特性。
离开水浴后，使纤维经受以下条件。将纤维线以10fpm的线速度导向第一组未加热的导丝辊。注意到对于更快的线速度15fpm和20fpm，对照PDS树脂(实施例4A)在拉伸阶段之前不能产生足够的结晶度，从而表现出弱的纤维性能。然后将纤维线导向在大多数情况下以39fpm操作的第二组未加热的导丝辊。然后将纤维线引导穿过在115℃下的6英尺热风炉至第三组未加热的导丝辊；该组辊以60fpm操作。然后将线引导穿过在115℃下的第二6英尺热风炉至第四组未加热的导丝辊。该最后一组辊以54fpm操作，其为比先前组的导丝辊更低的速度，从而允许纤维轻微松弛(10％)。除对照样品4A外，总体拉伸比在大多数情况下为5.4倍。选择每种共混组合物的最终拉伸比以反映可达到的最高拉伸强度。立即注意到，本发明的共混组合物4B和4C(分别为1重量％和4重量％的UHMWPDS)在拉伸步骤之前形成了足够的结晶度(核)，使得拉伸点被清楚地限定并且可见。这部分地允许以较高的取向水平拉伸这些纤维，从而得到更强的纤维。
然而，具有10％UHMWPDS(实施例4D)的PDS/UHMWPDS共混组合物未能产生高品质纤维。尽管挤出机和模具温度持续增加，但未拉伸的挤出物的表面非常粗糙。即使在模具温度保持在150℃的情况下，观察到挤出物仍是粗糙和块状的。在这些极端加工温度下，降解过程的开始也是值得注意的。
对于其余样品，这种单丝挤出顺利进行，偶尔有一些断裂。在拉伸特性测试之前，将纤维“按原样”(未退火)以及退火之后进行检查。退火步骤在85℃下在直架(0％的齿条松弛)上进行六小时。如通过NMR技术测定，发现所有退火纤维的残余单体含量低于0.1摩尔％。来自该研究的重要拉伸特性数据的汇总示于下表3中。
表3.由本发明的和非发明的PDS/UHMWPDS组合物制成的未退火和退火的2-0单丝 的拉伸特性；所有纤维直径均为14.2密耳
Figure BDA0002051358430000181
如表3所示，由本发明的共混物(8B和8C)制成的单丝表现出增强的机械性能，包括更高的可实现的直拉伸强度，更高的结强度和更高的杨氏模量值，这与改善的纤维硬度相关。较高的硬度还由来自本发明共混组合物的纤维的断裂伸长率值的降低来指示。如前所述，具有10重量％UHMWPDS的PDS/UHMWPDS共混组合物(8D)未能产生成功的纤维。
实施例8
本发明和对照2-0退火单丝的体外BSR测量
为了评估所制备的2-0单丝的医学相关的断裂强度保留、BSR特性，使用保持在50.5℃温度下的8.98pH缓冲溶液进行所选择的样品的水解降解。在指定时间点，使用Instron材料测试机测试样品的拉伸强度。
在图2中，BSR数据以百分比表示，作为来自本发明的共混组合物(8B和8C)的两条退火单丝连同PDS对照纤维(8A)的水解时间的函数。图2中的结果清楚地指示，本发明共混组合物的断裂强度保持较长，这不仅来自绝对磅基础计算，而且还取决于百分比(归一化)强度值。
具有较长BSR轮廓的较强纤维在需要更长的伤口支撑的医疗缝合线伤口闭合应用中具有潜在的大优点。例如，这些经改善的长效纤维可被用作可完全吸收的长期网片的基础材料。另外，本发明的纤维组合物的硬度较高指示它们可高度适用于带倒钩的缝合线应用，其中增加的硬度允许更容易且更精确的倒钩切割操作。
实施例9
75/25丙交酯/己内酯共聚物的合成：标准分子量聚合物
使用常规的配备有搅拌的10加仑不锈钢油夹套反应器，加入6,002克-己内酯和5,052克L(-)-丙交酯连同16.0mL二甘醇和11.55mL 0.33M辛酸亚锡的甲苯溶液。在初始装料后，启动在向下方向使用以10RPM旋转速度搅拌的吹扫循环。抽空反应器使压力小于100毫托，然后引入氮气。将循环再重复一次，以确保干燥的气氛。在最终氮吹扫结束时，将压力调节至略微超过一个大气压。搅拌器的旋转速度在向下方向上减小至7RPM。通过将油控制器设为195℃对器皿进行加热。当分批温度达到110℃时，搅拌器的旋转转变为向上方向。反应从油温达到180℃的时间持续4小时。
在聚合反应的第一阶段部分完成后，排放极少量的树脂用于分析目的；执行所选的表征。如通过NMR所测定，预聚物的化学组成为40/60Lac/Cap摩尔百分比，伴随约0.8百分比的残余单体。DSC数据揭示预聚物是完全无定形的，即使在附加的热处理后也不发展结晶度。通过DSC测定玻璃化转变温度为-21℃(负21℃)。
在第二阶段，将油控制器设定点设定为190℃，并且从熔融槽加入18,946克熔融的L(-)-丙交酯单体，伴随在前进方向上10.0RPM的搅拌器速度15分钟。搅拌器速度然后在前进方向上减小至7.5RPM。油控制器随后降低至190℃，并且反应在排放前进行另外3小时。在最终反应周期结束时，搅拌器速度在向下方向上减小至5RPM，并且将聚合物从器皿排放到合适的容器中。作为另外一种选择，可进行水下粒化以制备粒料而不是颗粒状材料。
在冷却后，从容器中取出聚合物，并且置于设定为大约-20℃的冷冻机中最少24小时。然后从冷冻机中取出聚合物并置于配有分级筛的坎伯兰(Cumberland)制粒机中，以使聚合物颗粒尺寸减小至3/16英寸。然后筛分颗粒，以去除任何“细料”。随后将研磨的聚合物(或者另选地粒料)置于3立方英尺帕特森-凯利(Patterson–Kelley)滚筒式烘干机中，以去除任何残余单体。关闭帕特森-凯利(Patterson–Kelley)转筒式干燥机，并且将压力降低至小于200mTorr。一旦压力低于200mTorr，干燥机旋转就以10RPM的旋转速度启动，无加热18小时。在18小时周期后，将油夹套温度设为60℃，在该温度下干燥4小时。再次将油温升高，这次至75℃；该周期持续4小时。最后，采用最高温度循环：110℃20小时。在最终加热周期结束时，允许分批冷却2小时的时间，同时保持旋转和真空。通过用氮气对容器加压、开启排放阀、并允许聚合物颗粒降落至用于长期储存的等待容器，从而允许将聚合物从烘干机排出。
长期储存器皿为气密的并装备有允许抽空的阀，以使得树脂在真空下储存。干燥树脂表现出在六氟异丙醇中在25℃下和在0.10g/dL的浓度下测量的1.27dL/g的固有粘度。凝胶渗透色谱法分析显示重均分子量为约122,000道尔顿。核磁共振分析证实树脂含有75摩尔百分比的聚合L(-)-丙交酯和24摩尔百分比的聚合ε-己内酯，伴随约0.8百分比的残余单体含量。如通过使用第一热扫描和10℃/min加热速率的差示扫描量热法测定的，干燥树脂的玻璃化转变温度Tg为12.6℃，熔点为167℃，并且熔化热ΔHm为27.2J/g。干燥树脂的熔体指数值(200℃/3700g负荷)为0.092g/10min。
实施例10
超高分子量聚(L(-)-丙交酯)(UHMWPLLA)
超高分子量聚(L(-)-丙交酯)组分BI Resomer L214得自勃林格殷格翰公司(Boehringer Ingelheim)(Ingelheim am Rhein，Germany)，并且无需进一步纯化即可使用。
对该树脂进行详细的解析分析。BI Resomer L214树脂表现出如在六氟异丙醇中在25℃下和在0.10g/dL的浓度下测量的8.38dL/g的特性粘度。凝胶渗透色谱法分析显示重均分子量为约543,000道尔顿。核磁共振分析证实该树脂含有99.97摩尔％聚合的L(-)-丙交酯和0.03摩尔残留的L(-)-丙交酯单体。由于树脂的粘度过高，因此不能确定干燥树脂的熔体指数值，无论使用的温度如何。观察到树脂在其流动之前显著程度地开始降解。
如通过使用第一热扫描和10℃/min加热速率的差示扫描量热法测定的，干燥树脂的玻璃化转变温度Tg为70℃，熔点为194℃，并且熔化热ΔHm为67J/g。然而，在第二次热运行期间，树脂表现出非常慢的结晶速率。在10℃/min下从骤冷(完全无定形状态)加热，在128℃下观察到冷结晶峰，在181℃下观察到熔点，并且熔化热仅为29J/g。在进一步使用之前将树脂保持在真空下。
实施例11
制备具有1重量％超高分子量聚(L(-)-丙交酯)，UHMWPLLA的75/25Lac/Cap共聚物 的物理共混物
75/25Lac/Cap共聚物(4,880g)与超高分子量聚(L(-)-丙交酯)，PLLA(49g)的干燥混合程序与先前在实施例3中所述的相同。还使用ZSK-30双螺杆挤出机用实施例4中先前描述的步骤进行熔融共混。将预调节的干燥共混物颗粒从真空移出并在氮吹扫下放置到双螺杆进料斗中。将挤出机温度区加热到155℃至195℃的较高温度范围，并将真空冷阱设定在-20℃。将挤出机螺杆设定为38RPM至40RPM的速度以允许均匀混合。重要的是，常规和超高分子量组分具有相同或非常相似的化学结构，诸如在该实施例中，以允许优异的相容性和均匀性。
在熔融共混步骤完成后，将75/25Lac/Cap共聚物与1重量％UHMWPLLA的共混物送去干燥。将共混物放置到3立方英尺的帕特森-凯利(Patterson-Kelley)烘干机中，该烘干机保持在真空下。按照实例4中所述的步骤，将所得共混物不仅从水分中干燥，而且从可在熔融共混步骤期间再生的任何潜在单体中干燥。
对所得干燥共混物进行表征。干燥共混物表现出如在六氟异丙醇中在25℃下和在0.10g/dL的浓度下测量的2.01dL/g的固有粘度。凝胶渗透色谱法分析显示重均分子量为约113,000道尔顿。核磁共振分析显示残余的L(-)-丙交酯单体含量为0.42摩尔％。干燥树脂的熔体指数值(200℃/3700g负荷)为0.090g/10min。所有这些数据类似于主要共聚物组分(实施例9)的数据，指示在熔融共混步骤中聚合物降解非常低(如果有的话)。
如通过使用第一热扫描和10℃/min加热速率的差示扫描量热法测定的，干燥共混物的玻璃化转变温度Tg为11.9℃，熔点为167℃，并且熔化热ΔHm为28.3J/g。
实施例12
本发明的[75/25Lac/Cap]/UHMWPLLA共混物的等温结晶动力学评估
使用先前在实施例6中描述的差示扫描量热法(DSC)方法进行本发明的[75/25Lac/Cap]/UHMWPLLA共混物与1重量％超高分子量组分的等温结晶动力学。将共混物在230℃下熔融三分钟，并且淬火至指定的等温结晶温度。本发明共混物和75/25Lac/Cap共聚物(实施例9)的等温结晶结果汇总示于图3中。
意外地和令人惊讶地发现，与基础75/25Lac/Cap共聚物相比，仅1重量％的UHMWPLLA组分产生本发明共混物的结晶动力学的显著增加。所有研究的温度范围都是如此，从60℃到120℃。值得提及的是，这些实验是在静态(非剪切)条件下进行的。在低于110℃的较低温度区域观察到尤其强烈的效果，其中成核是主要结晶机理。此外，据发现，对于从60℃至75℃的最低温度运行，基础共聚物75/25Lac/Cap未能通过该DSC方法产生任何可测量的结晶，而本发明共混物显示出仍相对快速的动力学。甚至更令人惊讶的是，在该较低温度范围(60℃至75℃)下，纯100％UHMWPLLA也不能结晶，从而本发明共混物中存在强的协同结晶效应。
在纤维挤出和拉伸过程中使用本发明的快速结晶吸收性聚合物共混物可以是有利的，诸如用于制造外科缝合线的那些。表现出快速结晶动力学的材料通常提供更好的尺寸稳定性，同时对聚合物形态具有更好的控制。细旦纤维的拉伸对于缓慢结晶的聚合物是尤其困难的，因为过慢的结晶导致频繁的线裂。对于单丝挤出方法，接下来将在实施例13中示出有利地使用本发明共混物的改进的结晶特性的实施例。
实施例13
75/25 Lac/Cap共聚物和本发明[75/25Lac/Cap]/UHMWPLLA共混物的2-0单丝挤出 物
使用单螺杆Jenkins1英寸挤出机挤出干燥的75/25Lac/Cap共聚物(实施例9)和实施例11的本发明的[75/25Lac/Cap]/UHMWPLLA共混物，挤出机具有18:1桶长(6-6-6“GP”螺杆设计)，配备有单槽进料喉道。模具具有60密耳的直径和5/1的L/D；75/25Lac/Cap共聚物的模头温度为180℃，而对于共混物择更高为250℃，以使UHMWPLLA种子完全熔融。在通过1/4英寸的气隙后，将挤出物在22℃水浴中淬火。预先选择并测试2-0尺寸的这些条件，以获得最佳的纤维特性。
离开水浴后，使纤维经受以下条件。将纤维线以10fpm的线速度导向第一组未加热的导丝辊。然后将纤维线导向在60fpm至90fpm范围内操作的第二组未加热的导丝辊。然后将纤维线引导穿过在100℃下的6英尺热风炉至第三组未加热的导丝辊；该组辊以100fpm操作。然后将线引导穿过在100℃下的第二6英尺热风炉至第四组未加热的导丝辊。该最后一组辊以95fpm操作，其为比先前组的导丝辊更低的速度，从而允许纤维轻微松弛(5％)。在大多数情况下，总拉伸比为9.5倍，但对于较慢结晶的基础共聚物，总拉伸比增加至11.5倍。
对于所有样品，这种单丝挤出均顺利进行，无断裂。在拉伸特性测试之前，将纤维“按原样”(未退火)以及退火之后进行检查。退火步骤在所选择的纤维上在70℃下在直架(0％的齿条松弛)上进行九小时。本研究的重要拉伸特性数据的汇总示于下表4中。
表4.由实施例9的共聚物和实施例11的本发明的[75/25Lac/Cap]/UHMWPLLA共混 组合物制得的未退火和退火的2-0单丝的拉伸特性
Figure BDA0002051358430000231
从表4中显而易见的是，由含有1重量％UHMWPLLA(13D)的本发明[75/25Lac/Cap]/UHMWPLLA共混组合物制成的未退火纤维的拉伸性能优于在基础共聚物上获得的那些(13A至13C)，而与获得的最终拉伸比无关。在高度取向的基础共聚物样品(13C-退火，以最终11.4倍比率拉伸)和本发明共混纤维(13D-退火，以最终9.5倍比率拉伸)的退火之后，该结论仍然存在。尽管与对照13C-退火样品(14.04密耳对14.22密耳)相比，13D-退火纤维具有更小的直径，但来自本发明共混组合物的纤维表现出更高的直拉伸强度和更高的结强度值。它还显示更高的断裂伸长率和更低的杨氏弹性模量值，这些均可指示更好的纤维柔韧性或柔软性。
在前面的一组实施例中已经示出，与单独混合组分的相同特性相比，标准分子量吸收性聚合物作为主要组分的物理共混物和具有相同或相似化学结构的超高分子量吸收性聚合物作为微量组分显著提高了在两种非-剪切(静态)和剪切存在条件下的结晶速率。考虑到共混物中少量的微量超高分子组分，这种协同效应是相当出乎意料的。在纤维挤出(一种剪切存在的加工)期间，观察到由本发明的共混物制成的纤维表现出更快的成核速率，从而允许更高的有效分子取向和更高的初始拉伸强度。此外，断裂强度保留，BSR数据显示出这些共混物更长的水解/降解，使得它们尤其适用于长期医疗应用，即适用于愈合较慢的伤口。
另一个重要发现是在通过DSC技术测量的非剪切(静态)条件期间发现的强结晶增强。即使在剪切力受限或不存在以提高聚合物树脂中的成核速率的情况下，这也允许大大改进的聚合物加工。此类工艺可包括压塑模制、较大部件的注塑、低通量膜挤出、旋转模塑等。
虽然已相对于本发明的详细实施方案示出和描述本发明，但本领域的技术人员将理解，在不脱离所要求保护的本发明的实质和范围的情况下，可对本发明在形式上和细节上作出各种改变。

Claims (19)

1.一种吸收性半结晶聚合物共混组合物，包含：
(a) 第一量的第一吸收性聚合物，所述第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和50,000道尔顿至200,000道尔顿的重均分子量；和
(b) 第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，所述第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和300,000道尔顿至3,000,000道尔顿的重均分子量，
其中所述第一分子量分布与所述第二分子量分布的重均分子量比率为至少1:3，并且
其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物的均匀的共混物以99.9/0.1至95/5重量/重量%的比率形成，所述均匀的共混物具有的结晶速率大于所述第一结晶速率和所述第二结晶速率中的每个，其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含丙交酯的均聚物和共聚物，或者所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含对二氧杂环己酮的均聚物和共聚物。
2.根据权利要求1所述的吸收性聚合物共混组合物，其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物为相同的聚合物。
3.一种包含吸收性半结晶聚合物共混组合物的医疗装置，所述共混组合物包含：
(a) 第一量的第一吸收性聚合物，所述第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和50,000道尔顿至200,000道尔顿的重均分子量；和
(b) 第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，所述第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和300,000道尔顿至3,000,000道尔顿的重均分子量，
其中所述第一分子量分布与所述第二分子量分布的重均分子量比率为至少1:3，并且
其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物的均匀的共混物以99.9/0.1至95/5重量/重量%的比率形成，所述均匀的共混物具有的结晶速率大于所述第一结晶速率和所述第二结晶速率中的每个，其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含丙交酯的均聚物和共聚物，或者所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含对二氧杂环己酮的均聚物和共聚物。
4.根据权利要求3所述的医疗装置，选自：缝合线、夹具、钉、销、织物、板、钩和按钮。
5.根据权利要求3所述的医疗装置，选自：人造假体、锚固装置和隔膜闭塞装置。
6.根据权利要求3所述的医疗装置，选自：可注射聚合物、泡沫和膜。
7.根据权利要求3所述的医疗装置，所述医疗装置是药物递送装置。
8.根据权利要求3所述的医疗装置，选自：螺钉、纤维、网片、夹钳、按扣和移植物。
9.根据权利要求3所述的医疗装置，所述医疗装置是缝合锚。
10.根据权利要求3所述的医疗装置，选自：椎骨盘、骨蜡、软骨置换物和脊柱固定装置。
11.根据权利要求3所述的医疗装置，选自：可注射缺损填充物和预成型缺损填充物。
12.根据权利要求3所述的医疗装置，其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物为相同的聚合物。
13.一种制备吸收性半结晶聚合物共混物的方法，包括以下步骤：
熔融加工吸收性聚合物共混物，所述聚合物共混物包括：
(a) 第一量的第一吸收性聚合物，所述第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和50,000道尔顿至200,000道尔顿的重均分子量；和
(b) 第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，所述第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和300,000道尔顿至3,000,000道尔顿的重均分子量，
其中所述第一分子量分布与所述第二分子量分布的重均分子量比率为至少1:3，并且
其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物的均匀的共混物以99.9/0.1至95/5重量/重量%的比率形成，所述均匀的共混物具有的结晶速率大于所述第一结晶速率和所述第二结晶速率中的每个，其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含丙交酯的均聚物和共聚物，或者所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含对二氧杂环己酮的均聚物和共聚物。
14.根据权利要求13所述的方法，其中熔融加工包括将共混的所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物在高于其熔融温度的温度下熔融共混、挤出、熔融纺丝、压塑、熔喷或注塑，然后将所述共混物冷却并结晶。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物为相同的聚合物。
16.一种制作医疗装置的方法，包括以下步骤：
通过在80℃至260℃的温度范围内熔融加工或热处理吸收性半结晶聚合物共混物形成医疗装置，所述聚合物共混物包含：
(a) 第一量的第一吸收性聚合物，所述第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和50,000道尔顿至200,000道尔顿的重均分子量；和
(b) 第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，所述第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和300,000道尔顿至3,000,000道尔顿的重均分子量，
其中所述第一分子量分布与所述第二分子量分布的重均分子量比率为至少1:3，并且
其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物的均匀的共混物以99.9/0.1至95/5重量/重量%的比率形成，所述均匀的共混物具有的结晶速率大于所述第一结晶速率和所述第二结晶速率中的每个，其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含丙交酯的均聚物和共聚物，或者所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含对二氧杂环己酮的均聚物和共聚物。
17.根据权利要求16所述的方法，其中熔融加工包括将共混的所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物在高于其熔融温度的温度下熔融共混、挤出、熔融纺丝、压塑、熔喷或注塑，然后将所述共混物冷却并结晶。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物为相同的聚合物。
19.一种制造聚合物共混物的方法，包括以下步骤：
(a) 提供第一量的第一吸收性聚合物，所述第一吸收性聚合物具有第一结晶速率、第一分子量分布和50,000道尔顿至200,000道尔顿的重均分子量；
(b) 提供第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，所述第二吸收性超高分子量聚合物具有第二结晶速率、第二分子量分布和300,000道尔顿至3,000,000道尔顿的重均分子量，其中所述第一分子量分布与所述第二分子量分布的重均分子量比率为至少1:3，并且其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物的均匀的共混物以99.9/0.1至95/5重量/重量%的比率形成，所述均匀的共混物具有的结晶速率大于所述第一结晶速率和所述第二结晶速率中的每个；
(c) 将所述第一量的第一吸收性聚合物和所述第二量的第二吸收性超高分子量聚合物干燥共混以形成共混物；
(d) 将所述共混物干燥以去除水分；
(e) 将所述共混物熔融共混以在所述第一量的第一吸收性聚合物中均匀地分布所述第二量的第二吸收性超高分子量聚合物，从而形成均匀的共混物；以及
(f) 将所述均匀的共混物干燥以去除水分和残余单体；其中所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含丙交酯的均聚物和共聚物，或者所述第一吸收性聚合物和第二吸收性超高分子量聚合物选自富含对二氧杂环己酮的均聚物和共聚物。
CN201780068746.8A 2016-11-07 2017-10-12 具有增强的成核速率的吸收性聚合物共混组合物 Active CN109982728B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/345034 2016-11-07
US15/345,034 US9873790B1 (en) 2016-11-07 2016-11-07 Absorbable polymer blend compositions having enhanced nucleation rates
PCT/US2017/056255 WO2018085018A1 (en) 2016-11-07 2017-10-12 Absorbable polymer blend compositions having enhanced nucleation rates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109982728A CN109982728A (zh) 2019-07-05
CN109982728B true CN109982728B (zh) 2022-08-12

Family

ID=60262996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780068746.8A Active CN109982728B (zh) 2016-11-07 2017-10-12 具有增强的成核速率的吸收性聚合物共混组合物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9873790B1 (zh)
EP (1) EP3534977A1 (zh)
JP (1) JP6995852B2 (zh)
CN (1) CN109982728B (zh)
AU (1) AU2017355249A1 (zh)
BR (1) BR112019009068A2 (zh)
CA (1) CA3042644A1 (zh)
WO (1) WO2018085018A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11504115B2 (en) 2018-02-21 2022-11-22 Cilag Gmbh International Three dimensional adjuncts
USD882782S1 (en) 2018-02-21 2020-04-28 Ethicon Llc Three dimensional adjunct
US10952724B2 (en) 2018-02-21 2021-03-23 Ethicon Llc Three dimensional adjuncts
CN108659472B (zh) * 2018-05-07 2020-08-14 浙江大学 基于结晶温度调控ppdo力学性能和降解速率的方法
US11028222B2 (en) * 2018-11-28 2021-06-08 Ethicon, Inc. Advanced processing of absorbable poly(p-dioxanone) containing high level of p-dioxanone monomer
EP4052656A1 (en) 2019-09-16 2022-09-07 Ethicon LLC Compressible non-fibrous adjuncts
EP3791806A1 (en) 2019-09-16 2021-03-17 Ethicon LLC Compressible non-fibrous adjuncts
EP3791809B1 (en) 2019-09-16 2024-07-17 Ethicon LLC Compressible non-fibrous adjuncts
US11490890B2 (en) 2019-09-16 2022-11-08 Cilag Gmbh International Compressible non-fibrous adjuncts
EP3791807B1 (en) 2019-09-16 2023-10-04 Ethicon LLC Compressible non-fibrous adjuncts
EP3791804B1 (en) 2019-09-16 2023-11-29 Ethicon LLC Compressible non-fibrous adjuncts
EP3791799A1 (en) 2019-09-16 2021-03-17 Ethicon LLC Compressible non-fibrous adjuncts
US11466121B2 (en) 2019-09-16 2022-10-11 Carbon, Inc. Bioabsorbable resin for additive manufacturing
US11446032B2 (en) 2019-09-16 2022-09-20 Cilag Gmbh International Compressible non-fibrous adjuncts
EP3791800B1 (en) 2019-09-16 2024-09-25 Ethicon LLC Compressible non-fibrous adjuncts
EP3791810B1 (en) 2019-09-16 2023-12-20 Ethicon LLC Compressible non-fibrous adjuncts
EP3791808B1 (en) 2019-09-16 2024-09-25 Ethicon LLC Compressible non-fibrous adjuncts
CN112064141B (zh) * 2020-08-17 2022-11-25 咖法科技(上海)有限公司 一种含茶叶渣的聚乳酸纤维面料制作方法及其面料
USD1029255S1 (en) 2020-09-01 2024-05-28 Cilag Gmbh International Stapling cartridge assembly with a compressible adjunct
US11952457B2 (en) 2021-06-30 2024-04-09 Carbon, Inc. Bioabsorbable resin for additive manufacturing with non-cytotoxic photoinitiator
WO2023009791A1 (en) * 2021-07-29 2023-02-02 Meredian, Inc. Production of bimodal molecular weight poly(hydroxyalkanoates)

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69426936T3 (de) 1993-10-21 2006-07-27 Exxonmobil Oil Corp. Polyolefinmischungen aus bimodaler molekulargewichstverteilung
JP5157035B2 (ja) 2001-09-27 2013-03-06 東レ株式会社 ポリ乳酸樹脂組成物、その製造方法および成形品
US6831149B2 (en) 2002-06-28 2004-12-14 Ethicon, Inc. Polymerization process using mono-and di-functional initiators to prepare fast crystallizing polylactone copolymers
US6794484B2 (en) 2002-06-28 2004-09-21 Ethicon, Inc. Crystallizable polylactone copolymers prepared from mono- and di-functional polymerization initiators
KR20060034301A (ko) * 2003-07-30 2006-04-21 미쓰비시 쥬시 가부시끼가이샤 사출 성형체와 그의 제조 방법, 및 사출 성형체에 사용되는펠렛
JP5008015B2 (ja) * 2004-12-27 2012-08-22 株式会社豊田中央研究所 脂肪族ポリエステル組成物及びその成形体
US20070149640A1 (en) * 2005-12-28 2007-06-28 Sasa Andjelic Bioabsorbable polymer compositions exhibiting enhanced crystallization and hydrolysis rates
US8236904B2 (en) 2005-12-28 2012-08-07 Ethicon, Inc. Bioabsorbable polymer compositions exhibiting enhanced crystallization and hydrolysis rates
EP2045292B1 (en) * 2006-07-07 2014-01-22 Kureha Corporation Aliphatic polyester composition and method for producing the same
US20090163666A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 David John Lohse Polymer compositions exhibiting enhanced flow-induced crystallization
US8802126B2 (en) 2008-06-30 2014-08-12 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Polyester implantable medical device with controlled in vivo biodegradability
US9187627B2 (en) * 2008-10-23 2015-11-17 Equistar Chemicals, Lp Polyethylene having faster crystallization rate and improved environmental stress cracking resistance
JP2011080035A (ja) 2009-06-17 2011-04-21 Mitsui Chemicals Tohcello Inc ポリ乳酸系成形体の製造方法
US9428594B2 (en) * 2010-12-03 2016-08-30 Teijin Aramid B.V. High molecular weight polyethylene
US9181427B2 (en) * 2013-12-11 2015-11-10 Ethicon, Inc. Absorbable bimodal polymeric blend compositions, processing methods, and medical devices

Also Published As

Publication number Publication date
CN109982728A (zh) 2019-07-05
US9873790B1 (en) 2018-01-23
CA3042644A1 (en) 2018-05-11
EP3534977A1 (en) 2019-09-11
JP6995852B2 (ja) 2022-01-17
JP2019535861A (ja) 2019-12-12
AU2017355249A1 (en) 2019-05-23
WO2018085018A1 (en) 2018-05-11
BR112019009068A2 (pt) 2019-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109982728B (zh) 具有增强的成核速率的吸收性聚合物共混组合物
EP2619269B1 (en) Bioabsorbable polymeric compositions, processing methods, and medical devices therefrom
US6011121A (en) Surgical suture material, its use in surgery and process for its production
CN105764539B (zh) 具有精确可控的吸收速率的吸收性聚合物共混物组合物、加工方法、以及从其得到的尺寸上稳定的医疗装置
JP6216933B2 (ja) 吸収速度を高精度で制御可能な、機械的強度のある生体吸収性テレケリックポリマー組成物、処理方法、及びそれから得られる製品
EP3293228A1 (en) Bioabsorbable polymer compositions exhibiting enhanced crystallization and hydrolysis rates
RU2689982C1 (ru) Композиции рассасывающихся полимеров, включающие смесь на основе сополимеров, полученных из моно- и двухфункциональных инициаторов полимеризации, технологические способы и медицинские устройства из этих композиций
WO2017048553A1 (en) Bimodal molecular weight copolymers of lactide and glycolide

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant