CS249080B1 - Materiál pro výrobu terapeutických pomůcek - Google Patents

Abstract

Materiál pro výrobu terapeutických pomůcek Určených zejména pro jednorázové použití, vyznačujících se tím, že je tvořen kopol^merem, obsahujícím 40 až 99»9 % hmotnostních opakujících se jednotek ethylenu v kombinaci s jednotkami kyseliny akrylové a/nebo metakrylové a/nebo jejich deriváty zvolenými ze skupiny zahrnující sodné, horečnaté a hlinité soli, estery odvozené od ethylenglykolu a amidy

Description

Vynález se týká použití kopolymerů etylenu s polárními akrylovými monomery k výrobě zdravotnických přístrojů a zařízení, implantátů, dílců dlouhodobě přicházejících do styku ε krví, popřípadě fyziologickými tekutinami^ a jednorázových pomůcek*

Na doposud známé materiály používané ve zdravotnictví jsou kladeny zvýšené nároky na zdravotní nezávadnost, specifické fyzikálně-mechanické vlastnosti odpovídající podmínkám užití· Zejména je kladen důraz na pevnost, hoževnatost, elastičnost, průhlednost, odolnost proti degradaci a podobně, Z komerčně dostupných polymerních materiálů jsou pro výrobu jednorázových pomůcek a přístrojů používány například polyvlnylchlorid PVC, polyetylén PE, polypropylen PP, polymetylmetakrylát PMMA, polykarbonát PC, kopolymery styren-akrylonitrol SAN, akrylonitrol-butadien-styren ABS a další. Pro některé náročné dlouhodobé implantace jsou používány silikony a teflon. Polymery a kopolymery styrenu mohou být aplikovány pouze v takových místech medicínských zařízení, kde nevadí zbytkový obsah monomemího styrenu, který je u akrylonitrol-butadien-styrenu a styren-akrylonitrolu běžně kolem 0,1 až 0,2 %. Bylo však prokázáno, že polymery a kopolymery odvozené od silně toxických monomerů, například akrylonitrolu a esterů kyseliny kyanoakrylové, lze bez obtíží aplikovat i pro pomůcky a přístroje přicházející do styku s živými tkáněmi a krví, pokud se zabezpečí dostatečné snížení obsahu nízkomolekulámích podílů v polymerním materiálu.

Nevýhodou polymerů na bázi vinylchloridu je, že pro zpracováni vyžadují značný přídavek změkčovadel. Například směs měkkého polyvinylchloridu používaná pro výrobu hadic a plastických vaků pro uchovávání krve, pro transfuzní službu a Jiná užití, obsahuje 25 až 50 hmotnostních procent dioktylftalátu (DOP) jakožto změkčovadel. Bylo prokázáno, že určitý podíl DOP se eluuje do buněčných složek krve. U těchto směsí je dále nutno velmi pečlivě sledovat zbytkový obsah monomerního vinylchloridu, protože se ukázalo, že koncentrace větší než cca 10 ppm vinylchloridu Je nebezpečná tvorbou karcinomu.

«· 2 —

249 080

Je rovněž známo použití gelů na bázi polyvinylalkoholu a hydroxyethylmetafcrylátů pro výrobu mamámích protéz. Od této aplikace bylo nutno však odstoupit v důsledku postupné kalcifikace a návazných změn mechanických vlastností implantátu*

Polyetylén a jeho kopolyméry z vinylacetátem byly použity pro konstrukci intrauterinních tělísek, popřípadě jako dlouhodobé dávkovače léčiv, vhodné však pouze pro úzký výběr farmak mísitelných s uvedenými polymemími materiály.

Nyní bylo nalezeno, že výše uvedené nedostatky se odstraní materiálem pro výrobu zdravotnických pomůcek a přístrojů, určených zejména pro jednorázové použití, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen kopolymérem, obsahujícím 40 až 99,8 % hmotnostních opakujících se jednotek ethylenu v kombinaci s jednotkami kyseliny akrylové a) nebo metakrylové a) nebo jejich deriváty zvolenými ze skupiny zahrnující sodné, hořečnaté a hlinité soli, estery odvozené od ethylenglykolu a amidy*

Kopolyméry podle tohoto vynálezu mohou být tvořeny dvojicí monomerů -(A)_x-(9-_y-, trojicí -(Α)_χ - (B)_y - (C)_w - či více složkami -(Α)_χ - (B)_y - (C)_w. .<>-Přítem je však podstatné, že jedna ze složek kopolymerů je etylen (například monomer A) a jeho podíl v polymemím produktu je v popsaných mezích 40 až 99,8 hmotnostních procent* Polární složky (například monomery B, C až I) jsou v kopolymerů obsaženy v hmotnostních dílech, jejichž součet činí 0,2 až 60 hmotnostních procent. Uvedené kopolyméry etylenu je možno pro zdravotnické aplikace používat jednotlivě či jakožto směsi a kompozity, přičemž průměrný obsah složek kopolymerů odpovídá popsaným hodnotám*

Hlavní výhodou použití kopolymerů etylenu s polárními monomery podle definice uvedené v tomto vynálezu je , že v závislosti na obsahu polárního monomeru je možno v Širokém rozmezí měnit tažnost a pružnost výrobků a současně ty povrchové charakteristiky, které ovlivňují srážlivost nebo nesrážlivost krve anebo sorpci specifických bílkovin z fyziologických tekutin na mezifázovém rozhraní polymerního výrobku a takto optimálním způsobem řídit podmínky aplikace výrobku.

249 080

Při volbě obsahu a složení komonomeru s vyšším obsahem - OH a - COOH skupin (v rozmezí do 10 hmotnostních procent) mají výrobky dobrou povrchovou smáčivost a zlepšenou snášenlivost s krví (antitrombogenní chování)· Kopolymery obsahují eí skupiny amidové a soli ví cemocných kovů, pak lze aplikovat v situacích, kdy je naopak žádoucí polymerace fibrinogenu na fibrin·

Technologie zpracování materiálů vstřikováním, vytlačováním, válcováním nebo lisováním umožňuje formovat kopolymery etylenu do tvaru hadic, fólií a vyrábět složité tvary výlisků, jež je možno dále spojovat lepením nebo vysokofrekvenčním či ultrazvukovým svařováním. Přitom má neobyčejný význam, že zbytky monomerů, popřípadě obsažené ve stopových množstvích v komerčně dostupných polotovarech (v granulátu a podobně) jsou netomické a mohou vyvolávat pouze výjimečně a v malém rozsahu pyrogenní reakci organismu,

V dalším se uvádějí příklady provedení vynálezu:

Příklad 1

Tělíska pro implantační zkoušky na králících byla vyrobena z polymerní směsi následujícícho složení: kopolymer etylenu s kyselinou metakrylovou a akrylátem hořečnatým (v molárních poměrech složek 95 : 3,0 : 2,0) za přísady mazadel a antioxidantů v množství do 0,1 hmotnostních procent*

Vzorky byly situovány v podkožním vazivu břišní a hrudní části těla zvířat* Všechny výsledky testů měly po 1 měsíci kladné hodnocení hietologického snímku vaziva obklopujícího Implantované vzorky* Technickými vlastnostmi vyhovoval materiál pro konstrukci pohyblivých dílů krevního čerpadla a pro aplikace při náhradě srdeční činnosti*

Příklad 2

Kopolymer etylenu s obsahem 4,0 hmotnostních procent akrylátu sodného se při granulaci smísí s cca O,OJ hmot,procenty antioxidantů (stabilizátoru proti termooxidační destrukci, chemického složení di-terc*butyl-p-kresol) a s 0,1 hmot* procenty netoxického mazadla (např* parafinového oleje, nebo silikonového oleje)*

- 4 249 080

Zpracováním granulátu na vstřikovacím stroji při teplotách do 250°C byly vyrobeny dílce tělesa deskového hemodialyzátoru. Připojení náústků, přívodů krve a dialyzačního roztoku, jakož i konečné spojení dílců navzájem se uskutečnilo ultrazvukovým svařováním» Z téhož materiálu byly vyrobeny rovněž dílce mikrodávkovače inzulínu, pístového typu, určené pro uaělou slinivku břišní (náhrada funkce pankreatu)» Obecně je tento materiál vhodný pro zdravotnické aplikace, kde je vyžadována zdravotní nezávadnost a dlouhodobá mechanická pevnost»

Příklad 3

Nosná, mechanicky namáhaná smyčka ve tvaru podle US patentu 3 250 271, nebo podle CS pat, 125 729 nitroděložního antikoncepčního tělíska (IUD) byla vyrobena z kombinace materiálu snášejícího vysoké mechanické napětí vstřikováním z kopolymeru o obsahu 99,3 hmotnostních procent etylenu a 0,2 hmot»procent akrylátu hlinitého (resp· akrylátu sodného), např, obchodní označení Surlyn A, výrobek firmy E,I»Dupont (USA),

Příklad 4

Válcové duté tělísko, pro použiti jako dlouhodobý zásobník hormonálních farmak antikoncepčních tělísek (IUD), bylo vyrobeno z kopolymeru o složení etylen + glykolmetakrylát + glykoldmetalkrylát + akrylamid (v molárním poměru 166 s 8 s : 1 : 7).

Toto tělísko bylo ponořeno do vodního roztoku 2 % progesterolu a antibiotika a následně pak sterilizováno» V kombinaci se smyčkou IUD podle příkladu 3 se pak aplikuje do dělohy»

Claims (1)

1. Materiál pro výrobu terapeutických pomůcek a přístrojů, určených zejména pro jednorázové použití, vyznačující se tím, že je tvořen kopolymerea, obsahujícím 40 až 99,6?% hmotnostních opakujících se jednotek ethylenu v kombinaci s jednotkami kyseliny akrylové a/ nebo metakrylové a/ nebo jejich deriváty zvolenými ze skupiny zahrnující sodné, hořečnaté a hlinité soli, estery odvozené od ethylenglykolu a amidy.