CS231700B1

CS231700B1 - Processing of hydrogels with x-ray contrast properties

Info

Publication number: CS231700B1
Application number: CS836134A
Authority: CS
Inventors: Nadezda V Trostenjuk; Klara Z Gumargalieva; Jurij V Mojsejev; Petr Lopour; Jiri Sulc; Jiri Vacik; Jaroslav Kalal
Original assignee: Nadezda V Trostenjuk; Klara Z Gumargalieva; Jurij V Mojsejev; Petr Lopour; Jiri Sulc; Jiri Vacik; Jaroslav Kalal
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1984-12-14
Also published as: CS613483A1

Abstract

Vynález se týká způsobu přípravy hydrogelů s rentgenokontrastnimi vlastnostmi pro použití v lékařství jako implantáty. Předmětem vynálezu je způsob přípravy hydrogelů s rentgenokontrastnimi vlastnostmi s obsahem vody při rovnovážném zbobtnání od 10 do 90 % vyznačený tím, že rentgenokontrastní látka obsažená v hydrogelu je sraženina Agl, AGI3 nebo Agln kde n 3, připravená reakcí dvou ve vodě rozpuštěných látek přimo ve hmotě hydrogelů tak, že hydrogel zbobtnalý vodným roztokem jedné z těchto látek o koncentraci 1 - 60 % se ponoří do roztoku druhé látky o koncentraci 1 - 60 % a po vysrážení rentgenokontrastní látky se ve vodě rozpustné látky odstraňují z hydrogelů opakovaným vypíráním vodou. Postupem podle vynálezu lze získat hydrogely s rentgenokontrastnimi vlastnostmi beze změny jejich ostatních vlastností, podstatných pro použiti v lékařské praxi. Rentgenokontrastnost je do té míry výraz, ná, ze je možno zobrazovat i implantáty malých rozměrů, například tzv. umělé emboly s rozměrem 1 mm.The invention relates to a process for preparing hydrogels with X-ray contrast properties for use in medicine as implants. The subject of the invention is a method of preparation hydrogels with X-ray contrast properties with water content at equilibrium swelling from 10 to 90% characterized by X-ray contrast the substance contained in the hydrogel is a precipitate of Agl, AGI3 or Agln where n 3, prepared by the reaction of two dissolved in water substances directly in the hydrogel mass so that the hydrogel is swollen with an aqueous solution concentration of one of these substances 1-60% is immersed in the solution of the second substance at a concentration of 1 - 60% and after precipitation X-ray contrast agents are water soluble substances are removed from the hydrogels repeatedly washing with water. Hydrogels can be obtained by the process of the invention with X-ray contrast properties without changing their other features essential for medical use. X-ray contrast is an expression, that implants can also be displayed small dimensions, such as artificial embolisms 1 mm.

Description

Způsob přípravy hydrogelů s rentgenokontrastnimi vlastnostmiProcess for the preparation of hydrogels with X-ray contrast properties

Vynález se týká způsobu přípravy hydrogelů s rentgenokontrastnimi vlastnostmi pro použití v lékařství jako implantáty.The present invention relates to a process for the preparation of hydrogels with radiopaque properties for use in medicine as implants.

Předmětem vynálezu je způsob přípravy hydrogelů s rentgenokontrastnimi vlastnostmi s obsahem vody při rovnovážném zbobtnání od 10 do 90 % vyznačený tím, že rentgenokontrastní látka obsažená v hydrogelu je sraženina Agl, AGI3 nebo Agl_n kde n 3, připravená reakcí dvou ve vodě rozpuštěných látek přimo ve hmotě hydrogelů tak, že hydrogel zbobtnalý vodným roztokem jedné z těchto látek o koncentraci 1 - 60 % se ponoří do roztoku druhé látky o koncentraci 1 - 60 % a po vysrážení rentgenokontrastní látky se ve vodě rozpustné látky odstraňují z hydrogelů opakovaným vypíráním vodou.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the preparation of hydrogels having X-ray contrast properties with a water content at equilibrium swelling of 10 to 90%, characterized in that the X-ray contrast agent contained in the hydrogel is a precipitate Ag1, AGI3 or Agl _n. by immersing the hydrogel swollen with an aqueous solution of one of these substances at a concentration of 1-60% is immersed in a solution of the other substance at a concentration of 1-60% and after precipitation of the X-ray contrast agent the water-soluble substances are removed from the hydrogels by repeated washing with water.

Postupem podle vynálezu lze získat hydrogely s rentgenokontrastnimi vlastnostmi beze změny jejich ostatních vlastností, podstatných pro použiti v lékařské praxi. Rentgenokontrastnost je do té míry výraz, ná, ze je možno zobrazovat i implantáty malých rozměrů, například tzv. umělé emboly s rozměrem 1 mm.By the process of the invention, hydrogels with X-ray contrast properties can be obtained without altering their other properties essential for use in medical practice. X-ray contrast is an expression to the extent that it is also possible to display implants of small dimensions, such as so-called artificial emboli with a size of 1 mm.

231 700231 700

Vynález se týká způsobu přípravy hydrogelu s rentgenkontrastními vlastnostmi pro použití v lékařství jako implantáty.The present invention relates to a process for preparing a hydrogel with X-ray contrast properties for use in medicine as implants.

Jako protetické materiály jsou v lékařství používány hydrofilní gely zejména na bázi polymerů a kopolymerů 2-hydroxyethylmethakrylátu., některých dalších esterů kyseliny methakrylové, methakrylamidu, akrylamidu a jejich derivátů. Způsob přípravy těchto materiálů buá v kompaktní nebo v porézní formě je předmětem celé řady patentů a autorských osvědčení (čs. pat. č.91 918» cs. pat. č. 92.DIO, čs. pat. č. 131 188, čs. pat, č. 131 449, •K.· 4 fíHydrophilic gels based on 2-hydroxyethyl methacrylate polymers and copolymers, some other methacrylic acid esters, methacrylamide, acrylamide and derivatives thereof are used as prosthetic materials in medicine. The preparation of these materials, either in compact or porous form, is the subject of a number of patents and copyright certificates (US Pat. No.91,918 »US Pat. No. 92.DIO, US Pat. No. 131,188, US Pat. Pat, No. 131,449, • K. · 4 ph

AO č.153 762,AO S.234 156 Způsob přípravy houbovitých syntetických hydrogeiů se zlepšenými mechanickými a biologickými vlastnostmi Štol a kol.).AO No.153,762, AO P.234,156 A process for the preparation of sponge-like synthetic hydrogels with improved mechanical and biological properties (Stol et al.).

V mnoha případech je žádoucí aby polohu implantátu v těle pacienta nebo během jeho zavádění bylo možno kontrolovat rentgenoskopicky.In many cases, it is desirable that the position of the implant in the patient's body or during its insertion can be checked by X-ray.

Předmětem vynálezu je způsob přípravy hydrogeiů s rertgenkontrastními vlastnostmi na bázi polymerů a kopolymerů akrylátů či methakrylátů s obsahem vody při rovnovážném zbobtnání od 10 do 90% vyznačený tím, že rentgenkontrastní látka obsažená v hydrogelu je sraženina jodidu stříbrného, trijoťlidu stříbrného nebo polyjodidu stříbrného Agl_n kde n > 3, připravená reakcí ve vodě rozpustné soli stříbra a ve vodě rozpustného jodidu, trijodidu nebo polyjodidu přímo ve hmotě hydrogelu tak, že hydrogel zbobtnalý vodným roztokem jodidu, trijoch^nebo polyjodidu o koncentraci 1 - óďý se ponoří do roztoku soli stříbra o koncentraci 1 - 60% a po vysrážení rentgenkontrastní látky se ve vodě rozpust né látky odstraňují z hydrogelu opakovaným vypíráním vodou.The present invention provides a process for preparing hydrogels having rertgenkontrastními properties based on polymers and copolymers of acrylates or methacrylates having a water content in the equilibrium swelling ratio of 10 to 90%, wherein the radiopaque substance contained in the hydrogel, the precipitate of silver iodide, trijoťlidu silver or polyiodide silver AgI _n wherein n> 3, prepared by the reaction of a water-soluble silver salt and a water-soluble iodide, triiodide or polyiodide directly in the mass of the hydrogel by immersing a 1-dioed aqueous iodide, triioche or polyiodide solution in a silver salt solution 1 - 60% and after precipitation of the X-ray contrast agent, the water-soluble substances are removed from the hydrogel by repeated washing with water.

231 700231 700

Postupem podle vynalezu lze získat kydbrogeiy s renigenkontrastními vlastnostmi beze změny jejich ostatních vlastností,By the process according to the invention, it is possible to obtain kydbrogeiy with renigencontrast properties without changing their other properties,

231 70a podstatných pro použití v lékařské praxi. Rentgenkontrastnost je do té míry výrazná, že je možno zobrazovat i implantáty malých rozměrů, například tzv. umělé emboly s rozměrem kolem 1 mm.231 70a essential for use in medical practice. X-ray contrast is so pronounced that it is also possible to visualize small-sized implants, such as artificial embolisms around 1 mm.

Rentgenkontrastnosti je dosaženo vysrážením jodidu stříbrného, trijodidu stříbrného nebo pólyjodidu stříbrného ve hmotě hydrogelu. Tyto anorganické látky jsou netoxické vzhledem ke svému velmi nízkému součinu rozpustnosti ve vodě a v tělních tekutinách a vyznačují se opacitou dostačující pro dobré rentgenoskopické zobrazení i při relativně nízkých koncentracích. Příprava hydrofilních gelů, obsahujících tyto rentgenkontrastni látky využívá té skutečnosti, že hydrogely jsou schopny bobtnat vodnými roztoky látek, jejichž reakcí vzniká příslušná nerozpustná sloučenina stříbra. Postupuje se tak, že hydrogel buá ve stavu zbobtnalém vodou nebo bezvodý se ponechá nejprve po určitou dobu ponořen do roztoku ve vodě rozpustně soli stříbra například dusičnanu stříbrného a poté se ponoří do vodného roztoku jodidu, trijodidu nebo pólyjodidu například jodidu draselného. Reakcí rozpustné soli stříbra obsažené v hydrogelu a příslušného jodidu obsaženého v roztoku, do něhož byl hydrogel ponořen, vfci&kne ve hmotě hydrogelu nerozpustná stříbrná sůl. Vysrážení stříbrné soli v hydrogelu lze provést i opačným způsobem, tj. tak, že nejdříve se hydrogel ponoří do roztoku jodidu a potom do dusičnanu stříbrného. Rentgenkontrastní stříbrná sůl se v důsledku nepříliš rychlé difuse roztoku jedné z reakčních složek do hydrogelu zbobtnalóho roztokem druhé složky vysražuje postupně, ve formě velmi jemných krystalků, což má za následek optimální zobrazovací vlastnosti při rentgenografii. Rentgenkontrastní hydrogely, obsahující jodidy stříbra se vyznačuji vysokou stálostí stupně opacity v průběhu doby po implantaci do tkáně živého organismu a lze je tedy s výhpdou použít v těch případech, kdy rentgenografické sledování implantátu je žádoucí i po delší době po jeho voperování případně zavedení.X-ray contrast is achieved by precipitation of silver iodide, silver triiodide or silver iodide in the hydrogel mass. These inorganic substances are non-toxic because of their very low solubility product in water and body fluids and are characterized by opacity sufficient for good X-ray imaging even at relatively low concentrations. The preparation of hydrophilic gels containing these X-ray contrast agents takes advantage of the fact that the hydrogels are able to swell with aqueous solutions of substances, the reaction of which gives the corresponding insoluble silver compound. The procedure is such that the hydrogel is either swollen in water or anhydrous, first immersed in a solution of water-soluble silver salts such as silver nitrate for a certain period of time and then immersed in an aqueous solution of iodide, triiodide or polyiodide such as potassium iodide. By reaction of the soluble silver salt contained in the hydrogel and the corresponding iodide contained in the solution into which the hydrogel has been immersed, the insoluble silver salt is contained in the hydrogel mass. The precipitation of the silver salt in the hydrogel can also be carried out in the opposite way, i.e. by first immersing the hydrogel in an iodide solution and then in silver nitrate. The X-ray silver salt is precipitated gradually in the form of very fine crystals due to the not very rapid diffusion of a solution of one of the reactants into the hydrogel by the swollen solution of the other component, resulting in optimal X-ray imaging properties. X-ray contrast hydrogels containing silver iodides are characterized by high stability of the degree of opacity over time after implantation into living tissue and can therefore be used with advantage in those cases where X-ray monitoring of the implant is desirable even after prolonged implantation or insertion.

Příklad 1 231 70βExample 1 231 70β

Polymeraci směsi 98,75% 2-hydroxyethyl-methakrylátu ^a0,2% ethylendimethakrylátu iniciovanou 0,05% isopropylperkarbonátu byl připraven transparentní válcovitý blok polymeru o průměrní 80 mm.Polymerization of a mixture of 98.75% 2-hydroxyethyl methacrylate ^and 0.2% ethylene dimethacrylate initiated with 0.05% isopropyl percarbonate resulted in a transparent, cylindrical 80 mm diameter polymer block.

Z tohoto bloku byly odděleny hranolky o rozměrech 10x2x2 mm. Hranolky byly ponořeny do roztoku připraveného rozpuštěním 6,2 g jodidu draselného a 3,8 g jodu v 90 ml vody a ponechán v tomto roztoku po dobu 48 hodin při 25°. Poté byly zbobtnalé hranolky vloženy do roztoku obsahujícího dusičnan stříbrný, připraveného rozpuštěním 2,5 S dusičnanu stříbrného ve 25 ml vody a ponechána v tomto roztoku po dobu 48 hodin. Hranolky byly potom vymývány po dobu 3 dní při teplotě 40° v destilované vodě, která byla každodenně měněna. Vymyté hranolky byly přechovávány v destilované vodě, zatavené ve skleněných ampulkách a sterilisované varem po dobu 2 hodin.Fries 10x2x2 mm were separated from this block. The fries were immersed in a solution prepared by dissolving 6.2 g of potassium iodide and 3.8 g of iodine in 90 ml of water and left in this solution for 48 hours at 25 °. The swollen chips were then placed in a silver nitrate containing solution prepared by dissolving 2.5 S silver nitrate in 25 ml of water and left in the solution for 48 hours. The fries were then washed for 3 days at 40 ° in distilled water, which was changed daily. The washed fries were stored in distilled water, sealed in glass ampoules and sterilized by boiling for 2 hours.

Příklad 2Example 2

Příprava rentgerikontrastního hydrogelu byla prováděna podle příkladu 1 s tím rozdílem, že pro urychlení zbobtnání byly hranolky poly-(2-hydroxyethyl-methakrylátu) ponořeny do roztoku 6,2 g jodidu draselného a 3,8 g jodu ve směsi 45 ml etanolu a 45 ml vody.The preparation of the X-ray contrast hydrogel was carried out according to Example 1 except that the poly (2-hydroxyethyl methacrylate) fries were immersed in a solution of 6.2 g of potassium iodide and 3.8 g of iodine in a mixture of 45 ml of ethanol and 45 ml to accelerate swelling. water.

Příklad 3 >Example 3>

Příprava rentgerikontrastního hydrogelu byla prováděna podle příkladu 1 s tím rozdílem, že vysťážení stříbrné soli bylo prováděno v makroporézním hydrogelu ve formě válečků o průměru 3 mm a délce ca 20 mm. Tento makroporézní hydrogel byl připraven polymerací směsi 15% 2 i-hydroxye thyl-me thakrylátu, 0,15% ethylendimethakrylátu, 34,75% diacetátu glycerolu, 0,1% 2,2 '-azobis(isobu ' ' 231 70· tyronitrilu) a 50% jemně práškovitého chloridu sodného o velikosti částic do 0,09 mm a následujícím vypráním chloridu sodného z polymeru vodou.The preparation of the X-ray contrast hydrogel was carried out according to Example 1, except that the silver salt withdrawal was carried out in the macroporous hydrogel in the form of rollers with a diameter of 3 mm and a length of ca 20 mm. This macroporous hydrogel was prepared by polymerizing a mixture of 15% 2-i-hydroxyethyl methacrylate, 0.15% ethylene dimethacrylate, 34.75% glycerol diacetate, 0.1% 2,2'-azobis (isobu '231 231 · thyronitrile) and 50% finely powdered sodium chloride having a particle size of up to 0.09 mm and subsequently washing the sodium chloride from the polymer with water.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Process for the preparation of hydrogels with contrast properties based on polymers and copolymers of acrylates or methacrylates with a water content at an equilibrium swelling of from 10 to 90%, characterized in that the x-ray contrast agent contained in the hydrogel is a precipitate of silver iodide, silver triiodide or silver polyiodide. where n> 3, prepared by the reaction of a water-soluble silver salt and a water-soluble iodide, triiodide or poly iodide directly in the mass of the hydrogel, such that the hydrogel swollen with an aqueous solution of iodide, triiodide or polyiodide 1θ aχ 60% and after precipitation of the X-ray contrast substance, water-soluble substances are removed from the hydrogel by repeated washing with water.