CZ722389A3 - Hydrolytically degradable hydrophilic gels - Google Patents
Hydrolytically degradable hydrophilic gels Download PDFInfo
- Publication number
- CZ722389A3 CZ722389A3 CS897223A CS722389A CZ722389A3 CZ 722389 A3 CZ722389 A3 CZ 722389A3 CS 897223 A CS897223 A CS 897223A CS 722389 A CS722389 A CS 722389A CZ 722389 A3 CZ722389 A3 CZ 722389A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- methacrylate
- hydrophilic
- monomer
- gels
- hydrolytically degradable
- Prior art date
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká hydrolyticky degradovatelných hydrofilních gelů.The invention relates to hydrolytically degradable hydrophilic gels.
Hydrofilní gely mohou být definovány jako polymerní materiály schopné pohlcovat i značné množství vody, aniž by došlo k jejich rozpuštění. Nacházejí uplatnění v řadě oblastí medicíny jako implantáty, membrány pro hemodialýzy a ultrafiltrace, netrombogení povrchy umělých orgánů, kontaktní čočky a součásti systémů uvolňujících léčiva. Jde o hydrofilní polymery spojené do trojrozměrné sítě, pomocí fyzikálních, iontových nebo kovalentních vazeb. Ačkoli hydrofilních gelů vzniklých na základě iontových vazeb a hydrolyticky se štěpících je známa celá řada, údajů o hydrolyticky štěpitelných gelech, kde příčná vazba je kovalentní, je poměrně málo. Jde především o polymery obsahující esterové vazby, po jejichž hydrolýze dojde k rozpuštění gelu (například kopolymery vinylpyrrolidonu nebo polyethylenglykolu s kyselinou fumarovou), hydrolýza je pH závislá a rychlost hydroiýzy se řídí jak strukturou okolí esterové vazby, tak i hustotou polymerní sítě. Některé další systémy vycházejí z hydrofilních syntetických polymerů spojených do sítě spojkami tvořenými biomolekulami (sacharidy, polypeptidy) enzymaticky či hydrolyticky štěpiteinými. Výše zmíněné systémy jsou poměrně málo definované a nezaručují reprodukovatemé výsledky při přípravě. Námi navrhovaný systém vychází z přípravy polymerní sítě kopoiymerizací mcncvinyiického monomeru s přesně definovaným divinyiickým síťovadlem obsahujícím hydrolyticky labilní vazbu. Tímto způsobem je možné reprodukovatelně připravovat gely, kde hustota sítě může být regulována nejen obsahem rozpouštědla v polymerační směsi, ale i vzájemným poměrem obou monomerních složek, a tím i může být regulována i rychlost hydrolytické degradace gelu. Podobné systémy zatím nejsou známy.Hydrophilic gels can be defined as polymeric materials capable of absorbing considerable amounts of water without dissolving them. They find application in many fields of medicine such as implants, membranes for hemodialysis and ultrafiltration, non-thrombogenic surfaces of artificial organs, contact lenses and components of drug release systems. They are hydrophilic polymers linked into a three-dimensional network by physical, ionic or covalent bonds. Although a number of hydrophilic gels resulting from ionic bonds and hydrolytically cleavage are known, there are relatively few data on hydrolytically cleavable gels where the cross-linking is covalent. These are mainly polymers containing ester bonds, after which hydrolysis results in the dissolution of the gel (for example, copolymers of vinylpyrrolidone or polyethylene glycol with fumaric acid), hydrolysis is pH dependent and the rate of hydrolysis is controlled both by the structure of the ester bond neighborhood and the density of the polymer network. Some other systems are based on hydrophilic synthetic polymers linked by a network consisting of biomolecules (carbohydrates, polypeptides) enzymatically or hydrolytically cleaved. The above mentioned systems are relatively little defined and do not guarantee reproducible results in the preparation. Our system is based on the preparation of a polymeric network by copolymerization of a monomeric monomer with a well-defined divinyial crosslinker containing a hydrolytically labile bond. In this way it is possible to reproducibly prepare gels where the density of the network can be controlled not only by the solvent content of the polymerization mixture, but also by the ratio of the two monomer components to each other, and thus the rate of hydrolytic degradation of the gel. Similar systems are not yet known.
Předmětem předloženého vynálezu jsou hydrolyticky degradovat elné hydrofilní gely, jejichž podstata spočívá v tom, že obsahují vazby, tvořené strukturní jednotkouIt is an object of the present invention to hydrolyse degradable hydrophilic gels, which are characterized in that they contain bonds formed by a structural unit
-C - O - NH - CPodstata způsobu přípravy hydrolytických degradovatelných hydrofilních gelů podle vynálezu spočívá v radikálové polymerizaci hydrofilních monomerů, případně jejich kopolymerizací s hydrofobními monomery v přítomnosti N.0dimethakryloylhydroxylaminu jako síťovadla.The principle of the process for the preparation of the hydrolytic degradable hydrophilic gels according to the invention consists in the radical polymerization of hydrophilic monomers or their copolymerization with hydrophobic monomers in the presence of N, N-dimethacryloylhydroxylamine as crosslinker.
Pro přípravu hydrolyticky degradovatelných polymemích gelů podle vynálezu jsou vhodné jako hydrofilní monomery N-(2-hydroxypropyl)methakrylamid, vinylpyrrolidon, maleinanhydrid, 2-hydroxyethylmethakrylát, diglykolmethakrylat, kyselina akrylová, methakrylová a jiné. Hydrofilní monomery je možné při síťující homopolymerizaci použít v množství 90 až 98 % hmot., při kopolymerizací s hydrofobními monomeiy v množství 50 až 99 % mol. v polymerizační směsi.For the preparation of the hydrolytically degradable polymer gels according to the invention, suitable hydrophilic monomers are N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide, vinylpyrrolidone, maleic anhydride, 2-hydroxyethyl methacrylate, diglycol methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid and others. Hydrophilic monomers can be used in crosslinking homopolymerization in an amount of 90 to 98% by weight, in copolymerization with hydrophobic monomers in an amount of 50 to 99 mol%. in the polymerization mixture.
Jako hydrofobní monomery jsou vhodné dimethylaminoethylmethakrylát, nbutylmethakrylát, n-butylakrylát, methylmethakrylát a hexylakrylát v množství 0 až 50 mol % v polymerizační směsi.Suitable hydrophobic monomers are dimethylaminoethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, n-butyl acrylate, methyl methacrylate and hexyl acrylate in an amount of 0 to 50 mol% in the polymerization mixture.
Polvmerizace může být prováděna v rozpouštědlech jako dimethylsulfoxid. dimethylformamid, alkoholy například methanol a ethanol anebo směs ethanol-voda, při použití běžných iniciátorů radikálové polvmerizace.The polymerization may be carried out in solvents such as dimethylsulfoxide. dimethylformamide, alcohols such as methanol and ethanol or an ethanol-water mixture using conventional free radical polymerization initiators.
Takto připravené hydrofilní gely, síťované pomocí N,0-dimethakryloylhydroxylaminu obsahují strukturní jednotkuThe hydrophilic gels thus prepared, cross-linked with N, O-dimethacryloylhydroxylamine, contain a structural unit
-C - O - NH - C-.-C-O-NH-C-.
A 11 ' v o která je hydrolyticky labilní. Nejdůležitější složkou při přípravě těchto gelů je právě síťovadlo podle čs. AO...... (PV Tyto hydrofilní gely jsou stálé v kyselém prostředí o pH 1 až 6,5. V neutrálním anebo mírně alkalickém prostředí nad pH 6,5 dochází k jejich degradaci, tj. k rozpuštění původně nerozpustného hydrofilního geiu.A 11 'in which it is hydrolytically labile. The most important component in the preparation of these gels is the crosslinker according to MS. AO ...... (PV) These hydrophilic gels are stable in acidic environments with a pH of 1 to 6.5. In neutral or slightly alkaline environments above pH 6.5 their degradation occurs, ie dissolution of the originally insoluble hydrophilic geium.
Na přiložených obrázcích je znázorněna rozpustnost polymerů podle vynálezu v závislosti na čase při různých hodnotách pH. Na obr. 1 je znázorněná závislost procenta rozštěpeného hydrofilního gelu, připraveného podle příkladu 1 na čase při různých hodnotách pH.The accompanying figures show the solubility of the polymers of the invention as a function of time at various pH values. Fig. 1 shows the time dependence of the percentage of the cleaved hydrophilic gel prepared according to Example 1 at different pH values.
Křivka 1 - znázorňuje průběh pri pH = 8,Curve 1 - shows the course at pH = 8,
Křivka 2 - znázorňuje průběh pri ph = 7,4,Curve 2 - shows the course at ph = 7.4,
Křivka 3 - znázorňuje průběh pri pH = 6,5.Curve 3 - shows the course at pH = 6.5.
Na obr. 2 je znázorněna závislost procenta rozštěpeného hydrofilního gelu připraveného podle příkladu 2 na čase:Figure 2 shows the time dependence of the percentage of hydrophilic gel digested prepared according to Example 2:
Křivka 1 - pH = 3,Curve 1 - pH = 3,
Křivka 2 - pH = 7,4,Curve 2 - pH = 7.4,
Křivka 3 - pH = 6,5.Curve 3 - pH = 6.5.
Vynález je dále objasněn na příkladech provedení, aniž se na ně omezuje.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples.
Příklad 1Example 1
Hydrofilní polymerní gel byl připraven roztokovou radikálovou polymerizací v dimethylsulfoxidu. Polymerace byla prováděna ve formě skládající se ze dvou vyhřívaných desek opatřených separační vrstvou z polypropylenu. Tloušťka hydrofilního polymerního gelu byla řízena tloušťkou distanční vložky ze silikonového kaučuku vložené mezi vyhřívané desky.The hydrophilic polymer gel was prepared by solution radical polymerization in dimethylsulfoxide. The polymerization was carried out in a mold consisting of two heated plates provided with a separation layer of polypropylene. The thickness of the hydrophilic polymer gel was controlled by the thickness of the silicone rubber spacer inserted between the heated plates.
Složení směsi pro polymerizací:Composition of the mixture for polymerization:
3,0 g N-(2-hydroxypropyl)methakrylamid, 0,036 g Ν,Ο-dimethakryloylhydrcxylamin, 0,060 g azo-bis-isobutyronitril, 10 ml dimethylsulfoxid3.0 g of N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide, 0.036 g of Ν, dim-dimethacryloylhydroxylamine, 0.060 g of azo-bis-isobutyronitrile, 10 ml of dimethyl sulfoxide
3,0 g N-(2-hydroxypropyi)methakrylamidu, 0,036 g N.O-dimethakryloyihydroxylaminu a 0,060 g azo-bis-isobutyronitriiu byly rozpuštěny v 10 mi dimethylsulfoxidu. Roztok byl 10 min probubláván dusíkem a pak byla směs nastříknuta do formy vyhřáté na 50°(7, kde probíhala polymerace po dobu 24 hodin. Po ukončení polymerizace byl gel vyjmut z formy. Z gelu byly vysekány kruhy o průměru 1.5 cm a tyto byly kondíciovány v '200 ml methanolu po dobu 24 ňcuin. Další nen oviv geiy botnánv v destilované vodě oo dobu 24 hoain.3.0 g of N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide, 0.036 g of N, O-dimethacryloyihydroxylamine and 0.060 g of azo-bis-isobutyronitrile were dissolved in 10 ml of dimethylsulfoxide. Nitrogen was bubbled into the solution for 10 min and then sprayed into a 50 ° C mold (7 for 24 hours polymerization). After the polymerization was complete, the gel was removed from the mold, 1.5 cm diameter circles were punched out and conditioned in 200 ml of methanol for 24 minutes, and further unwashed in distilled water for 24 hours.
Příklad 2Example 2
Hydrofilní polymerní gel na bázi N-(2-hydroxypropyí)methakrylamidu byl připraven stejným způsobem jako v příkladu 1 jen s tím rozdfiem. že v polymerační směsi bylo použito 0.073 g N.O-dimethakryloylhydroxy laminu.A hydrophilic polymer gel based on N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide was prepared in the same manner as in Example 1 except with the difference. The composition according to claim 1, characterized in that 0.073 g of N, O-dimethacryloylhydroxy lamin was used in the polymerization mixture.
Příklad 3Example 3
Hydrofilní polymerní gel na bázi N-vinylpyrrolidonu byl připraven obdobným způsobem jak je popsáno v příkladu 1.A hydrophilic polymeric gel based on N-vinylpyrrolidone was prepared in a similar manner to that described in Example 1.
Složení směsi pro polymerizací je následné:The composition of the polymerization mixture is as follows:
3,0 g N-vinyipyrroiidon, 0,093 g Ν,Ο-dimethakryloyihynrexyiamin. 0.132 g azo-bisisobutyronitril, 10 ml dimethylsulfoxid.3.0 g of N-vinyipyrrolidinone, 0.093 g of Ν, dim-dimethacryloyihynrexyamine. 0.132 g azobisisobutyronitrile, 10 ml dimethylsulfoxide.
Příklad 4Example 4
Hydrofilní polymerní gel na bázi 2-hydroxyethylmethakryiátu byl připraven obdobným způsobem jak je popsáno v příkladu 1 s tím rozdílem, že jako polymerační forma byla použita polypropylenová trubička o vnitřním průměru 1,5 cm.A hydrophilic polymer gel based on 2-hydroxyethyl methacrylate was prepared in a similar manner to that described in Example 1, except that a 1.5 cm internal diameter polypropylene tube was used as the polymerization form.
Složení směsi pro polymeraci bylo následovně:The composition of the polymerization mixture was as follows:
3,0 g hydroxyethyimethakrylát, 0,039 g Ν,Ο-dimethakryloylhydroxy lamin, 0,142 g azo-bis-isobutyronitril, 10 ml dimethylsulfoxid.3.0 g hydroxyethyimethacrylate, 0.039 g Ν, Ν-dimethacryloylhydroxylamine, 0.142 g azo-bis-isobutyronitrile, 10 ml dimethylsulfoxide.
Příklad 5Example 5
Hydrofilní polymerní gel na bázi kopolymerů N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu, kyseliny methakrylové a dimethylaminoethylmethakrylátu byl připraven způsobem popsaným v příkladu 1.A hydrophilic polymer gel based on copolymers of N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide, methacrylic acid and dimethylaminoethyl methacrylate was prepared as described in Example 1.
Složení směsi pro polymerizaci bylo:The composition of the polymerization mixture was:
2,0 g N-(2-hydroxypropyl)methakrylamid, 0,41 g kyselina methakrylové, 0,73 g dimethylaminoethylmethakrylát, 0,04 g N.O-dimethakryloylhydroxylamin, 0,09 g azobis-isobutyronitril, 5,0 ml dimethylsulfoxid2.0 g N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide, 0.41 g methacrylic acid, 0.73 g dimethylaminoethyl methacrylate, 0.04 g N, O-dimethacryloylhydroxylamine, 0.09 g azobis-isobutyronitrile, 5.0 ml dimethylsulfoxide
Příklad 6Example 6
Hydrofilní polymerní gel na bázi kopolymerů vinylpyrrolidon maleinanhydrid byl připraven způsobem popsaným v příkladu 1.A hydrophilic polymeric gel based on vinylpyrrolidone maleic anhydride copolymers was prepared as described in Example 1.
Složení směsi pro polymerizaci bylo následující:The composition of the polymerization mixture was as follows:
1.5 g N-vinyipyrrolidon, 1,3 g maleinanhydrid, 0,093 g N,0-dimethakryloyihydroxylamin, 0,132 g azo-bis-isobutyronitril, 10 ml dimethylsulfoxid1.5 g N-vinyipyrrolidone, 1.3 g maleic anhydride, 0.093 g N, O-dimethacryloyihydroxylamine, 0.132 g azo-bis-isobutyronitrile, 10 ml dimethylsulfoxide
Příklad 7Example 7
Hydroíilní polymerní gel na bázi kopolymerů N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu a n-butylmethakrylátu byl připraven způsobem popsaným v příkladu 1.A hydrophilic polymer gel based on copolymers of N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide and n-butyl methacrylate was prepared as described in Example 1.
Složení směsi pro polymerizaci bylo následující:The composition of the polymerization mixture was as follows:
2,1 g N-(2-hydroxypropyl)methakrylamid, 0,9 g n-butylmethakrylát, 0,111 g N,0dimethakryloylhydroxylamin, 0,143 g azo-bis-isobutyronitril, 10 ml dimethylformamid2.1 g of N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide, 0.9 g of n-butyl methacrylate, 0.111 g of N, 0-dimethacryloylhydroxylamine, 0.143 g of azo-bis-isobutyronitrile, 10 ml of dimethylformamide
Příklad 8 g \-K2-nydr poiymerizcvano při xyÍpropyHmethakrylamidu bylo rozpuštěno v 6.625 mi vody a soužití red-ox iniciačního systému sestávajícího z 1,5 mi roztoku (VHí}zSzOí (0,45 g) a 0,375 mi roztoku Ν,Ο-dimethakryloylhydroxylaminu (0,150 g) v dimetylsulfoxidu, poté bylo přidáno 1,5 ml roztoku kyseliny askorbové (0,348 g). Polymerace probíhala při teplotě 30°(7 po dobu 4 hodin.EXAMPLE 8 g \ - K 2 Nýdr poiymerizcvano at xyÍpropyHmethakrylamidu were dissolved in 6625 ml of water and the coexistence of the red-ox initiator system consisting of a solution of 1.5 mL (VHI} zS from OI (0.45 g) and a solution of 0.375 mi Ν, Ο-dimethacryloylhydroxylamine (0.150 g) in dimethylsulfoxide, then 1.5 ml of ascorbic acid solution (0.348 g) was added, polymerization was carried out at 30 ° (7 for 4 hours).
Claims (5)
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS897223A CZ281258B6 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Hydrolytically degradable hydrophilic gel and process for preparing thereof |
SK722389A SK278617B6 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Hydrolytically degradable hydrofilic gel and preparation method thereof |
CA002032581A CA2032581C (en) | 1989-12-20 | 1990-12-18 | Hydrolytically degradable hydrophilic gels and the method for preparation thereof |
US07/630,043 US5124421A (en) | 1989-12-20 | 1990-12-19 | Hydrolytically degradable hydrophilic gels and the method for preparation thereof |
DE69026803T DE69026803T2 (en) | 1989-12-20 | 1990-12-20 | Hydrolysis of degradable hydrophilic gels and process for their preparation |
EP90314056A EP0434438B1 (en) | 1989-12-20 | 1990-12-20 | Hydrolytically degradable hydrophilic gels and the method for preparation thereof |
JP2419269A JP2693042B2 (en) | 1989-12-20 | 1990-12-20 | Hydrolyzable hydrophilic gel and method for producing the same |
US07/805,464 US5130479A (en) | 1989-12-20 | 1991-12-10 | Hydrolytically degradable hydrophilic gels and the method for preparation thereof using n,o-dimethacryloylhydroxylamine as a cross-linking agent |
JP9142345A JP2783793B2 (en) | 1989-12-20 | 1997-05-30 | N, O-dimethacryloylhydroxylamine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS897223A CZ281258B6 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Hydrolytically degradable hydrophilic gel and process for preparing thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ722389A3 true CZ722389A3 (en) | 1995-02-15 |
CZ281258B6 CZ281258B6 (en) | 1996-07-17 |
Family
ID=5421005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS897223A CZ281258B6 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Hydrolytically degradable hydrophilic gel and process for preparing thereof |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ281258B6 (en) |
SK (1) | SK278617B6 (en) |
-
1989
- 1989-12-20 SK SK722389A patent/SK278617B6/en unknown
- 1989-12-20 CZ CS897223A patent/CZ281258B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK722389A3 (en) | 1997-11-05 |
SK278617B6 (en) | 1997-11-05 |
CZ281258B6 (en) | 1996-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5130479A (en) | Hydrolytically degradable hydrophilic gels and the method for preparation thereof using n,o-dimethacryloylhydroxylamine as a cross-linking agent | |
US4279795A (en) | Hydrophilic-hydrophobic graft copolymers for self-reinforcing hydrogels | |
US4267295A (en) | Polymeric compositions and hydrogels formed therefrom | |
US3532679A (en) | Hydrogels from cross-linked polymers of n-vinyl lactams and alkyl acrylates | |
NO158811B (en) | WATER-ABSORBING POLYMER MIXTURE BASED ON A WATER SOLUBLE POLYMER OF A VINYL LACTAM AND A WATER SOLUBLE COPOLYMER. | |
US4379864A (en) | Polymeric compositions and hydrogels formed therefrom | |
KR910004336A (en) | Improvement method by manufacturing hydrophilic contact lens | |
US3878175A (en) | Highly absorbent spongy polymer materials | |
GB2064556A (en) | Water absorptive polymer composition | |
CA2452833A1 (en) | Compositions capable of forming hydrogels in the eye | |
US4543371A (en) | Polymeric compositions and hydrogels formed therefrom | |
US5086138A (en) | Polymerizable composition | |
CA2379249C (en) | Hydrophilic biomedical compositions | |
JPS60248717A (en) | Hydrophilic three-dimensional polymer and manufacture | |
CZ722389A3 (en) | Hydrolytically degradable hydrophilic gels | |
CS257979B1 (en) | Hydrophilic copolymer and method of its production | |
EP0017512B1 (en) | Polymeric materials, process for preparing them and shaped articles and contact lenses formed from them | |
GB1566249A (en) | Hydrogels | |
US3876594A (en) | Method for producing of articles from hydrophilic polymers appropriate for repeated or long-term contact with living tissue or mucous membrane | |
IE51292B1 (en) | Water-absorptive compositions | |
GB2181440A (en) | Hydrophilic copolymer suitable for contact lenses | |
Peppas et al. | Controlled release systems using swellable random and block copolymers and terpolymers | |
CA1045296A (en) | Method for producing new biologically tolerated polymers | |
AU773742B2 (en) | Hydrophilic biomedical compositions | |
JPS592299B2 (en) | hydrogel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20041220 |