DE3850039T2

DE3850039T2 - Verfahren zur Herstellung eines polymeren Lactids.

Info

Publication number: DE3850039T2
Application number: DE3850039T
Authority: DE
Inventors: Arie Cornelis Mol; Jan Nieuwenhuis
Original assignee: Purac Biochem BV
Current assignee: Purac Biochem BV
Priority date: 1987-10-28
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2008-10-22
Also published as: NL8702563A; EP0314245B1; EP0314245A1; ATE106913T1; US5053485A; JPH01146924A; DE3850039D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lactidpolymeren.
Lactidpolymere sind allgemein bekannter Stand der Technik und werden in der Chirurgie und Pharmazie beispielsweise für Knochenplatten, Klammern, Nähte und für die kontrollierte Freisetzung biologisch aktiver Verbindungen verwendet. Der wesentliche Vorteil des Einsatzes von Lactidpolymeren und/oder daraus hergestellten Copolymeren liegt in ihrer biologischen Abbaubarkeit, ihrer Bioverträglichkeit, ihren nicht-toxischen und nicht-mutagenen Eigenschaften usw.
In der US-A-2 703 316 ist die Herstellung von selbsttragenden dünnen Filmen aus Polylactiden beschrieben. Diese Polylactide werden durch Erhitzen eines Lactids mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 120ºC bis auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes aber unterhalb von 200ºC in Anwesenheit eines polyvalenten Metalloxids bis sich ein Polymer mit einem Klebpunkt von 60 bis 120ºC gebildet hat. Dieser Typ von Polymeren wird ebenso häufig "Polylactid" genannt wie die empirische Formel dieser Verbindungen praktisch derjenigen des Lactids entspricht. Diese Polylactide haben eine Grenzviskositätszahl von mindestens 0,45.
Das Ausgangsmaterial gemäß der US-A-2 703 316 wird durch Konzentration kommerziell erhältlicher Milchsäure, die 20 bis 50% Wasser enthält, mittels Destillation bei 120 bis 130ºC unter atmosphärischem Druck hergestellt, was zur Entfernung von praktisch allem Wasser führt. Dann wird die konzentrierte Säure zur Entfernung des Wassers der Esterifizierung unter reduziertem Druck (z. B. bei 17 bis 35 mm Hg) destilliert, wobei eine sirupartige Polylactidsäure niedrigen Molekulargewichts erhalten wird. Eine weitere Druckreduktion in dem Destillationssystem bis auf 8 bis 10 mm Hg und ein Anstieg der Temperatur bis auf 200 bis 250ºC führt zur Bildung des cyclischen Lactiddimeren aus der Polylactidsäure. Dieses Dimer geht unter einem Druck von 10 bis 13 mm Hg bei 130 bis 140ºC über. Das erhaltene "rohe" Produkt kann durch wiederholte Kristallisation aus Ethylacetat gereinigt werden. Anschließend kann aus diesem Material durch Polymerisation unter Einfluß eines polyvalenten Metallsalzes ein Lactidpolymer hergestellt werden.
Copolymere aus L(-)-Lactiden und Glykoliden sind aus dem US-Patent 3 839 297 bekannt. Diese werden durch Erhitzen eines Gemisches der Monomeren auf 200ºC in Anwesenheit eines Zinn-(II)-octansäuresalz-Katalysators hergestellt. Die auf diese Weise erhaltenen Copolymere können zum Erhalt von Fäden extrudiert werden, die als absorbierbares Nahtmaterial geeignet sind.
DE-A-15 95 085 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Polylactiden, wonach L(-)-Lactid, D(+)-Lactid oder Gemische derselben oder optisch inaktive Lactide, gegebenenfalls in Kombination mit Comonomeren wie Glykolid oder δ-Valerolacton als Ausgangsmaterial genutzt werden. Wenn Lactide von hoher Reinheit (90%, vorzugsweise 99%) eingesetzt werden, werden Polylatide mit hohem Molekulargewicht erhalten (Grenzviskositätszahl von mindestens 0,4, vorzugsweise von 0,7).
Darüber hinaus ist in der NL-A-6 609 613 ein Verfahren zur Herstellung von cyclischen Esteranhydriden von α-Hydroxycarbonsäuren wie Glykolid und Lactid mit einer Säurezahl kleiner als 10, vorzugsweise kleiner als 0,5, beschrieben. (Die Säurezahl wird in Einheiten von mg KOH pro g Material ausgedrückt). Nach diesem Verfahren werden polymere α-Hydroxycarbonsäurealkylester, wahlweise unter reduziertem Druck auf 200-280ºC erhitzt. Die erhaltenen cyclischen Esteranhydride sind als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Polymeren mit hohem Molekulargewicht geeignet. Gemäß den Beispielen der NL-A-6 609 613 beträgt die minimal erhaltene Säurezahl 1,51.
Ein neues Verfahren zur Herstellung von Lactidpolymeren wurde nun gefunden, nach dem Meso-3,6-dimethyl-1,4-dioxan-2,5-dion- oder Mesodilactidmonomere mit einem Gehalt an freier Säure von weniger als 1 mÄq/kg auf bekannte Weise, falls gewünscht zusammen mit einem oder mehreren Dilactiden mit einem Gehalt an freier Säure kleiner als 1 mÄq/kg, polymerisiert werden. Diese Lactidpolymere, die ein hohes Molekulargewicht haben (hohe Werte der logarithmischen Viskositätszahl), haben eine beträchtlich kürzere Abbauzeit als Poly-DL-lactid, Poly-D-lactid oder Poly-L-lactid. Zur Verwendung in der Chirurgie oder Pharmazie hat das Polymer vorzugsweise eine Grenzviskositätszahl von mindestens 0,5.
Wie oben dargestellt, kann das Mesodilactid mit zahlreichen anderen Monomeren copolymerisiert werden. Diese Comonomere können in einer Menge von mindestens 99 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 30 Gew.-% verwendet werden. Beispiele geeigneter Comonomere sind D(+)-Dilactid, DL-Dilactid, L(-)-Dilactid, Glykolid, β-Propiolacton, β-Butyrolacton, γ-Butyrolacton, 2-Ketu-1,4-dioxan, γ-Valerolacton, δ-Valerolacton, &epsi;-Caprolacton, Pivalolacton, α,α-Diethylpropiolacton, 2,5-Diketomorpholin, Ethylencarbonat, Ethylenoxalat, sowie intermolekulare cyclische Diester von α-Hydroxybuttersäure, α-Hydroxyvaleriansäure, α-Hydroxyisovaleriassäure, Hydroxycapronsäure und 2-Hydroxyisocapronsäure.
Bei der Reinigung des rohen DL-Dilactids werden übliche, preiswerte Lösungsmittel wie Toluol, Benzol und Diethylether verwendet. Das beispielsweise in Toluol kristallisierte DL-Dilactid kann leicht aus der Mutterlauge abgetrennt werden, die im wesentlichen aus Mesodilactid und Toluol besteht. Nach Abdampfen der Mutterlauge bleibt eine Flüssigkeit zurück, die aus Mesodilactid, freien Säuren und Nebenprodukten besteht. Nach genügendem Abkühlen kann das Mesodilactid aus der Mutterlauge durch Auskristallisation und Abtrennung der Kristalle entfernt werden. Dieses primäre "rohe Mesodilactid" sollte in zwei oder mehr Umkristallisationsschritten weiter gereinigt werden, wonach schließlich ein pulverförmiges, kristallines Mesodilactid erhalten wird, das durch einen Gehalt an freier Säure von weniger als 1 mÄq/kg und einen Schmelzpunkt von 43 bis 44ºC charakterisiert ist. Der niedrige Gehalt an freier Säure ist für die Herstellung des Polymesodilactids mit hohem Molekulargewicht von Bedeutung. Es wurde gefunden, daß, wenn ein Mesodilactid mit einem Gehalt an freier Säure oberhalb von 1 mÄq/kg eingesetzt wird, dieses nicht zu Polymeren mit hohem Molekulargewicht führt.
Die Umkristallisation des "rohen Mesodilactids" kann aus verschiedenen Lösungsmitteln wie Ethanol, Cyclohexan, Toiuol/Ethanol (1 : 1) und Methylethylketon erfolgen. Die Verwendung von Isopropanol (IPA) ist jedoch bevorzugt. Genauso wichtig ist es, dafür zu sorgen, daß die Umkristallisation schnell voranschreitet. Dieses hängt mit der Zersetzung durch Hydrolyse des Mesodilactids zusammen. Falls der Umkristallisierungsschritt zu lange dauert, wird der Gehalt an freier Säure zu hoch, während die Ausbeute zu gering wird.
Eine vorteilhafte Umkristallisation kann wie folgt ausgeführt werden:
30 bis 140 Gew.- % Mesodilactid werden bei einer Temperatur von vorzugsweise 30 bis 40ºC in Isopropanol gelöst. Sobald das feste Material gelöst ist, wird die Lösung schnell auf 0 bis 10ºC abgekühlt. Die Mutterlauge und das Mesodilactid werden mittels eines Filters oder einer Zentrifuge voneinander getrennt. Die gesamte Prozedur wird unter einer inerten Atmosphäre von vorzugsweise trockenem N&sub2; (in gasförmigem Zustand) oder Argon (in gasförmigem Zustand) ausgeführt. Dieses kann einmal oder mehrmals wiederholt werden, wobei ein Mesodilactid mit einem Gehalt an freier Säure von weniger als 1 mAg/kg und einem Schmelzpunkt von 43ºC (nach Trocknen der Kristallmasse unter stark vermindertem Druck) erhalten wird.
Im Hinblick auf das oben Gesagte ist anzumerken, daß das übliche Verfahren zur Umkristallisation von isomeren Dilactiden im Fall von Mesodilactid nicht geeignet ist. Übliche Lösungsmittel zur Reinigung von Dilactiden sind Toluol, Benzol (Aromaten) und Diethylether. Diese ergeben in diesem Fall jedoch keine befriedigende Reinigung.
Falls das Mesodilactid über längere Zeit aufbewahrt oder gelagert werden muß, sollte dieses vorzugsweise bei niedrigeren Temperaturen und unter einer Atmosphäre aus inertem Gas geschehen.
Für die Homopolymerisation des Mesodilactids als solchem können die für die Polymerisation von Dilactiden üblichen Katalysatoren und Reaktionsbedingungen eingesetzt werden (vgl. u. a. US-A-3 839 297). Um die Vergleichbarkeit der Beispiele zu erleichtern, wurde hier lediglich in Toluol gelöstes Zinnoctoat (Zinn-(II)-2-ethylhexansäuresalz) verwendet; andere Katalysatoren wie SnO und ZnO können jedoch ebenso verwendet werden.
Die Polymerisationstemperatur kann von 60 bis 180ºC variieren, die Polymerisaion wird aber vorzugsweise bei einer Temperatur von 80 bis 120ºC ausgeführt.
Die Polymerisationen werden vorzugsweise unter einer Atmosphäre aus inertem Gas (trockenem N&sub2;) oder unter stark reduziertem Druck (P < 10&supmin;² mbar, P > 10&supmin;&sup7; mbar) ausgeführt. Die Reaktionszeit liegt im Bereich von vorzugsweise 3 bis 24 Stunden.
Überraschenderweise besitzt das erfindungsgemäße Polymesodilactid nicht, wie in gewissem Umfang zu erwarten gewesen wäre, die typischen Eigenschaften von Poly- DL-lactid, Poly-D-lactid oder Poly-L-lactid. Die drei zuletzt genannten Polymere zeichnen sich in Experimenten, die in physiologischen Kochsalzlösungen bei 37ºC durchgeführt wurden, durch sehr lange Abbauzeiten (länger als 200 Tage) aus. Ähnlich wie Poly-DL-lactid ist Polymesodilactid ein amorphes Polymer. Der größte Unterschied zu Poly-DL-lactid besteht in der deutlich schnelleren Abbauzeit des Polymesodilactids. Die in den Beispielen genannten Abbauzeiten wurden in-vitro bei 37ºC über eine längere Zeitspanne (Maximum 160 Tage) und in einem Medium aus Phosphatpuffer, Salz und Wasser (physiologische Kochsalzlösung) bestimmt.
Das Mesodilactid kann nicht nur als solches, sondern auch unter anderen Reaktionsbedingungen polymerisiert werden, wie in Lösung. In Beispiel VI ist eine Polymerisation in Toluol unter einer Stickstoffschicht (in gasförmigem Zustand) bei erhöhten Temperaturen beschrieben.
Die Beispiele VII bis IX einschließlich geben zahlreiche Herstellungsmöglichkeiten von Polymeren wiedergegeben, in denen das Mesodilactid eines der Monomere darstellt. Andere Comonomere können jedoch, wie bereits oben erwähnt, ebenso verwendet werden.
Zusätzlich zu den eigentlich "chemischen" Copolymeren kann das Mesodilactid außerdem in "physikalische" Gemische eingearbeitet werden. Diese physikalischen Gemische können eine biologisch aktive Substanz enthalten, die mit zunehmendem Abbau des Polymers freigesetzt wird; diese physikalischen Gemische können jedoch ebenso aus einer physikalischen Mischung mit einem anderen Polymer bestehen. Ein beschleunigter Abbau eines daraus hergestellten Substrats wird noch mit einer Menge nicht oberhalb von 99 Gew.-% des anderen Polymers erhalten. Vorzugsweise werden nicht mehr als 50 Gew.-% des anderen Polymers in einem Gemisch dieses Typs verwendet.
Aus den Beispielen XII bis XIV einschließlich ist ersichtlich, daß die Zugabe des Polymesodilactids zu den anderen Polylactiden (D, DL und L) einen großen Einfluß auf das in-vitro-Verhalten der erhaltenen physikalischen Gemische im Hinblick auf die Abbauzeit, im Vergleich mit den Homopolymeren hat.
Es ist bekannt, daß man ein gutes Indiz für die Bioverträglichkeit von Polymeren durch Ausführung von in-vitro- und Simulationstests erhalten kann. Für diese Tests werden Zellkulturen verwendet. In den Beispielen XIV und XV werden diese in-vitro- und Simulationstests mit 4 Mesopolymeren durchgeführt. Aus diesen Beispielen ist ersichtlich, daß die Mesopolymere sehr gut in der Lage sind, die an Biomaterialien gestellten Anforderungen zu erfüllen.
Darüber hinaus ist ersichtlich, daß im Fall der erfindungsgemäßen Materialien, die am schnellsten abgebaut werden, ein vermindertes Zellwachstum auftritt. Dies wird der im Verlauf des Abbaus auftretenden Ansäuerung zugeschrieben. Eine starke Ansäuerung inhibiert das Zellwachstum.
Bei der Auswahl des zu verwendenden Materials wird das anzustrebende Ziel daher sein, einen guten Ausgleich zwischen dem auftretenden Zellwachstum und dem Abbau des Materials zu erhalten. Dies ist notwendig, um eine optimale Ausnutzung der großen Vorzüge des in Frage kommenden Materials zu erzielen, das biologisch abgebaut und durch neues Knochenmaterial ersetzt werden kann.
Die ausgeführten Tests bestätigen die gute Bioverträglichkeit des in Frage kommenden Polymers. Tatsächlich bestehen jedoch vom morphologischen Standpunkt aus betrachtet vereinzelte Abweichungen. Häufig sind Zellen zu beobachten, die eine große Anzahl kleiner Löcher enthalten oder zerrissen sind; dies ist jedoch nicht schwerwiegend. Es wird wahrscheinlich durch die Adsorption der Zellen an der Unterlage, die für verschiedene Materialien unterschiedlich ausfallen kann, verursacht. In der Folge können beim Trocknen Schrumpfungen auftreten.

Beispiel I

Homopolymerisation (ohne Lösungsmittel)

30 g Mesodilactid mit einem Gehalt an freier Säure von weniger als 0,1 mÄq/kg werden mit Hilfe eines kleinen Trichters unter trockenem N&sub2; in eine Glasampulle mit einem Fassungsvermögen von 50 ml gegeben. 0,23 ml einer 25,2 Gew.-%igen Lösung von Zinnoctoat in Toluol werden ebenfalls unter trockenem N&sub2; hinzugefügt. Die gefüllte Ampulle wird dann unter stark reduzierten Druck (P < 0,1 mbar) gebracht und dreimal mit trockenem und sauerstofffreiem N&sub2; gewaschen. Nach dem Waschcyclus wird die Ampulle für eineinviertel Stunden unter stark reduziertem Druck (P < 0,01 mbar) gebracht.
Die Ampulle wird mit Hilfe eines Propan-Sauerstoff-Brenners unter diesem Druck abgeschmolzen.
Die Polymerisation wird für 2 Stunden bei 123ºC durchgeführt. Nach Ende der Reaktion wird ein glasklares Polymer mit einer Grenzviskositätszahl von 2,58 und einer Glasphasenübergangstemperatur (Tg) von 27ºC erhalten.
Nach dieser Zeit beträgt die Monomerkonzentration in dem Polymer weniger als 2 Gew.-%, was einem Umwandlungsgrad von über 98% entspricht.
Das Polymer wird durch Lösen des Ganzen in destilliertem Chloroform und anschließendem Eingießen in das Fällungsmittel (Hexan) gereinigt. Ethanol oder eine Mischung aus Hexan und Ethanol ist ebenso geeignet. Nach Trocknen des faserartigen Materials unter stark reduziertem Druck in der Kälte wird ein gut rieselfähiges Pulver erhalten.

Beispiel II

Homopolymerisation (ohne Lösungsmittel)

26 g Mesodilactid mit einem Gehalt an freier Säure von weniger als 0,1 mÄq/kg wird auf die in Beispiel I beschriebene Weise verarbeitet, mit der Ausnahme, daß 0,065 ml einer 25,2 Gew.-%igen Lösung von Zinnoctoat zugefügt wird und daß die Reaktionszeit 18,25 Stunden beträgt. Das erhaltene Polymer hat eine Grenzviskositätszahl von 3,62.

Beispiel III

Homopolymerisation (ohne Lösungsmittel)

27 g Mesodilactid mit einem Gehalt an freier Säure von weniger als 0,1 mÄq/kg wird auf die in Beispiel I beschriebene Weise verarbeitet, mit Ausnahme, daß 0,31 ml einer 5 Gew.-%igen Lösung von Zinnoctoat zugefügt wird (M/I 5000). Die Reaktionszeit beträgt 112 Stunden. Das erhaltene Polymer hat eine intrinsische Viskositätszahl von 3,82.

Vergleichsbeispiel I

Homopolymerisation (mit einem Gehalt an freier Säure von mehr als 1 mÄq/kg)

Es wird dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren gefolgt und 23,3 g Mesodilactid mit einem Gehalt an freier Säure von 1,2 mÄq/kg verwendet. Die Herstellungsvorschrift wurde wie folgt modifiziert: 0,18 ml 25,2% Zinnoctoat (M/I 1500); eine Reaktionstemperatur von 120ºC und eine Reaktionszeit von 3 Stunden 5 Minuten.
Auf diesem Weg wird ein Polymer mit einer Grenzviskositätszahl von 0,294 erhalten. Daraus kann entnommen werden, daß, falls ein Gehalt an freier Säure oberhalb von 1 mAg/kg eingesetzt wird, ein weniger gutes Polymer erhalten wird.

Beispiel IV

Homopolymerisation (ohne Lösungsmittel)

Dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren wird gefolgt und 27 g Mesodilactid mit einem Gehalt an freier Säure von weniger als 0,1 mÄg/kg verwendet.
Die Herstellungsvorschrift nach Beispiel I wird wie folgt modifiziert: Reaktionszeit 10 Minuten (bei einer Reaktionstemperatur von 123ºC); 0,30 ml % Gew.-%iges Zinnoctoat wird zugegeben. Das erhaltene Polymer hat eine Grenzviskositätszahl von 0,40. Der Umwandlungsgrad beträgt mehr als 95%.

Beispiel V

Polymerisation in Lösung

100 g Mesodilactid mit einem Gehalt an freier Säure von weniger als 0,1 mÄq/kg werden in einem Rundkolben, der mit einer Stickstoffzuführung, einem Rührer, einem Heizmantel und einem Kühler versehen ist, in 300 ml Toluol eingegeben. Für 2 Stunden wird Stickstoff durch die Lösung geleitet und während dieser Zeit die Temperatur der Lösung allmählich auf 80ºC angehoben. Anschließend wird 1 ml einer 5 Gew.-%igen Lösung von Zinnoctoat in Toluol zugefügt. Nach 7 Stunden Umsetzung wird die Reaktion gestoppt. Nach Eingießen des gelösten Polymesolactids in Hexan, Abtrennen und Trocknen wird die Viskosität bestimmt. Es wird ein Polymesodilactid mit einer Grenzviskositätszahl von 0,58 erhalten.

Beispiel VI

Polymerisation : Copolymer (ohne Lösungsmittel)

Das in Beispiel I verwendete Verfahren wird angewandt und 7,74 g Mesodilactid und 28,65 g L-Lactid, beide mit einem Gehalt an freier Säure unterhalb von 0,1 mÄg/kg, verwendet. Nach einer Reaktionszeit von 50 Minuten und einer Temperatur von 120ºC und unter Verwendung eines M/I = 1500 (Verhältnis von Monomer:Initiator auf molarer Basis) hat das nach der Aufarbeitung erhaltene Polymer eine Grenzviskositätszahl von 4,22. Die Ausbeute beträgt 99%.

Beispiel VII

Polymerisation : Copolymer (ohne Lösungsmittel)

Den in Beispiel VI beschriebenen Verfahren wird gefolgt und 11,21 g Mesodilactid und 25,04 g L-Lactid, beide mit einem Gehalt an freier Säure unterhalb von 0,1 mÄq/kg, verwendet. Nach einer Reaktionszeit von 3,05 Stunden bei 120ºC und unter Verwendung eines M/I = 2130 hat das erhaltene Polymer eine intrinsische Viskositätszahl von 3,7.

Beispiel VIII

Polymerisation: Copolymer (ohne Lösungsmittel)

Dem in Beispiel VI beschriebenen Verfahren wird gefolgt, wobei 15,31 g Mesodilactid und 15,12 g Glykolid, beide mit einem Gehalt an freier Säure unterhalb von 0,1 mÄq/ kg, verwendet werden. Nach einer Reaktionszeit von 17 Stunden bei 120ºC und unter Verwendung eines M/I = 1500 wird ein Polymer erhalten, welches eine Grenzviskositätszahl von 1,16, gemessen in Hexaflourisopropanol, hat.

Beispiel IX

Abbautests an dem Polymesolactidhomopolymer

Aus einer 25 Gew.-%igen Lösung von Polymesodilactid in Chloroform wird ein Film geformt und getrocknet. Der Film wird in Stücke von 15 · 6 cm geschnitten. Die Stücke werden für längere Zeit in einer wäßrigen physiologischen Kochsalzlösung (versehen mit Phosphatpuffer) mit einem pH von 7,4 bei 37ºC gehalten. Die Dicke des Films betrug 25 um. Nach festgelegten Zeiten wurden Filmteil aus dem Bad genommen, sorgfältig gespült und getrocknet. Die Grenzviskositätszahl, die Anzahl der Tage, die molare Masse (berechnet unter Verwendung der Mark-Houkwink-Konstanten für das Poly-DL-lactid), das mittlere über die Viskosität bestimmte Molekulargewicht und die Prozente des anfänglichen Filmgewichts sind in Tabelle A gegeben. Tabelle A Tage Log. Viskos. % Gewicht

Beispiel X

Abbautest an dem Polymesolactidhomopolymer

Dem in Beispiel X beschriebenen Verfahren wurde gefolgt, jedoch ein 5 Gew.-%ige Lösung in Chloroform verwendet und ein Film mit einer Dicke von 20 um hergestellt. Es wurden die in Tabelle B gezeigten Meßergebnisse erhalten. Tabelle B Tage Grenzviskos. % Gewicht

Beispiel XI

Abbauverhalten physikalischer Gemische von Poly-L-lactid/Polymesodilactid

Ein Film wird auf die in Beispiel IX beschriebene Weise aus einer 5 Gew.%-igen Lösung von Poly-L-lactid/Polymesodilactid in Chloroform gegossen. Es werden die in Tabelle C aufgeführten Verhältnisse von Poly-L-lactid zu Polymesodilactid verwendet.
Die Abbautests werden auf die in Beispiel Ix beschriebene Weise durchgeführt.
Die Massenprozente des Mesodilactids in dem physikalischen Gemisch, die Grenzviskositätszahl und der Verlust an Masse in Prozent sind in Tabelle C angegeben.

Beispiel XII

Abbauverhalten physikalischer Gemische von Poly-DL-lactid und Polymesodilactid.

Der in Beispiel XI beschriebenen Vorgehensweise wird gefolgt. Poly-DL-lactid wird jedoch als die zweite Komponente in dem physikalischen Gemisch verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle D gezeigt.

Beispiel XIII

Abbauverhalten physikalischer Gemische von Poly-D-iactid und Polymesodilactid.

Der in Beispiel XI beschriebenen Vorgehensweise wird gefolgt. Es wird jedoch Poly-D- lactid als zweite Komponente des physikalischen Gemisches verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle E gezeigt. Tabelle C Viskosität und Masse in % als Funktion der Anzahl an Tagen Tage % Polymesodilactid Visk. Tabelle D Viskosität und Masse in % als Funktion der Anzahl an Tagen physikalisches Gemisch von Poly-DL-lactid und Polymesodilactid Tage % Polymesodilactid Visk. Tabelle E Viskosität und Masse in % als Funktion der Anzahl an Tagen physikalisches Gemisch von Poly-D-lactid und Polymesodilactid Tage % Polymesodilactid Visk.

Beispiel XIV: in-vitro-Test

Filme werden aus einem Mesodilactidhomopolymer (η, Visk. = 3,6), einem L-Lactid/Mesodilactid Copolymer (50/50, η, Visk. = 2,4), einem physikalischen Gemisch von Mesodilactid und Poly-L-lactid (50/50, η, Visk.[meso] = 1,0, η, Visk.[L] = 7,8) und einem Mesodilactid/Glykolid Copolymer (90/10, η; Visk. = 2,6) geformt und getrocknet. Nach dem Trocknen werden die Filme für 12 Stunden in Leitungswasser gewaschen, um verbliebenes Lösungsmittel (Chloroform) zu entfernen. Die Filme werden dann getrocknet und zum Erhalt von Kreisen mit einem Durchmesser von 3 cm gestanzt. Der Boden von TCPS-(Zellkulturpolystyrol) Petrischalen wird dann mit diesen Filmen bedeckt, wonach auf ihnen Zellkulturen von periodisch kultivierten Epithelien des Rattenmittelohrs bei 37ºC durchgeführt werden. Wachstumskurven der Kulturen wurden durch Bestimmung der Zellzahl nach Trypsinierung nach jeweils 1, 3, 6, 10 und 14 Tagen ermittelt. TCPS war als Kontrolle in das Experiment eingeschlossen.
Fig. 1 zeigt die Zellzahl als Funktion der Anzahl der Tage.

Beispiel XV

Aus den in Beispiel XIV erwähnten Filmen wurden Extrakte gewonnen, indem gleiche Anteile der Filme einer pseudoextrazellulären Flüssigkeit bei 115ºC für 62 Stunden ausgesetzt wurden. Die resultierende Salzlösung stellt später, nach Filtration, die Basis für ein Kulturmedium dar, in dem die Zellen kultiviert werden. Dieses Medium wird, um eine gute Ausgangskultur zu gewährleisten, am dritten Tag nach Beginn der Kultur zugegeben; die Kultur wird bei 37ºC gehalten. Zellzahlen werden nach 4, 6, 10 und 14 Tagen ermittelt.
Als Kontrollen werden Melinex (positive Kontrolle) und PVC (Polyvinylchlorid: negative Kontrolle) mitumfaßt.
In Fig. 2 sind die Zellzahlen gegen die Zeit (in Tagen) aufgetragen.

Bestimmung der freien Säure:

Prinzip:

Die freie Säure in einer Probe wird mit Phenolrot in einem nichtwäßrigen System unter Verwendung von Methoxid in Methanol bis zum Endpunkt titriert.
Reagenzien und Apparat:
1. Abs. Methanol, Analysequalität, muß trocken gehalten werden.
2. Kaliummethoxid - ungefähr 0,01 N Lösung in abs. Methanol (Bezogen von Alpha Inorganic, Ventron, Beverly, Mass.). Ungefähr 0,34 g KOCH&sub3; werden in abs. Methanol in einem Meßkolben mit einem Volumen von 250 ml gelöst.
3. Benzoesäure, Analysequalität.
4. Phenolrotindikator, 0,05 Gew.-%/Vol. in abs. Methanol (eine kleine Menge jeden Tag frisch angesetzt).
5. Waage mit einer Empfindlichkeit von 0,01 mg
6. Büretten mit einem Fassungsvermögen von 10 ml.
7. Magnetrührer und mit Teflon beschichteter Rührer.
8. Trockener Stickstoff, Reguler und Schläuche.
9. Vakuumbehältnisse mit einem Fassungsvermögen von 50 ml.
10. Wägeschälchen mit einem Volumen von 1 ml oder entsprechende Gerätschaften.
Standardisierung:
1. Wiege ungefähr 5 mg Benzoesäure als ersten Standard in zwei verschiedene kleine Wägeschälchen genau ab (Item 10).
2. Führe 15 abs. Methanol in den Vakuumkolben ein, der einen Rührstab enthält, während ein leichter Strom von trockenem Stickstoff durch eine seitliche Zuführung einfließt.
3. Füge 5 bis 6 Tropfen Phenolrotindikator hinzu.
4. Titriere gemäß (2) oben mit abs. Methanol/KOCH&sub3;-Lösung zum Endpunkt mit Phenolrot.
5. Füge eine Schale mit primärem Benzoesäurestandard zu der Lösung von Schritt 4 hinzu.
6. Titriere unter Rühren bis zur selben Rottönung wie in Schritt 4.
7. Titriere den zweiten primären Standard auf dieselbe Art und Weise.
8. Berechne die Normalität des Kaliummethoxid N = mg Benzoesäure ml KOCH&sub3;-Lösung · 122,1.
9. Mittele die in Schritt 6 und 7 erhaltenen Werte.
Verfähren:
1. Gehe vor wie in den Standardisierungsschritten 2, 3 und 4.
2. Wiege ungefähr 0,4-0,5 g Probe genau ab und gib sie in das Vakuumbehältnis. Setze die Probe so wenig wie möglich der Atmosphäre aus (die Probe ist schwer in abs. Methanol zu lösen und löst sich nur langsam. Sie muß so frei wie möglich von Klümpchen sein).
3. Titriere unter Rühren bis zur selben Rottönung wie in Schritt 1 der Standardisierung zurück (der Endpunkt muß, solange ein leichter Stickstoffstrom aufrechterhalten wird, stabil sein).

Berechnung

Milliäquivalent Säure - ml Base · N
Gramm Probe Gramm Probe
Diese Werte müssen durch Multiplikation mit einem Faktor von 1000 in mÄg/kg umgewandelt werden.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß es wichtig ist, daß Monomer korrekt handzuhaben und zu lagern (d. h. Aussetzen an Luftfeuchtigkeit vermeiden, Reduktion des Luftdruckes eine halbe Stunde vor der Lagerung auf 0,1 mm, Aufbewahrung bei Temperaturen unterhalb von 4ºC in einer Plastikflasche in einem Plastikbeutel, der ein Trockenmittel enthält).

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Lactidpolymeren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mesodilactidmonomer mit einem Gehalt an freier Säure von weniger als 1 mAg/kg auf an sich bekannte Art und Weise, falls gewünscht, zusammen mit einem oder mehreren Mono- oder Dilactiden mit einem Gehalt an freier Säure unterhalb von 1 mÄg/kg polymerisiert wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Mesodilactid ein oder mehrere Monomere eingesetzt werden, die aus der durch D-Lactid, DL-Lactid, L-Lactid, Glykolid, β-Propiolacton, β-Butyrolacton, γ-Butyrolacton, 2- Keto-1,4-dioxan, γ-Valerolacton, δ-Valerolacton, &epsi;-Caprolacton, Pivalolacton, α,α- Diethylpropiolacton, 2,5-Diketomorpholin, Ethylencarbonat, Ethylenoxalat wie auch intermolekulare zyklische Diester von α-Hydroxybutter-, α-Hydroxyvalerian-, α- Hydroxyisovalerian- und Hydroxycapron- und 2-Hydroxyisocapronsäure gebildeten Gruppe ausgewählt sind.