JP2018533417A - 埋め込まれた銅イオンおよび銅イオン放出コーティングを有する生体適合性物品 - Google Patents

埋め込まれた銅イオンおよび銅イオン放出コーティングを有する生体適合性物品 Download PDF

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Abstract

少なくとも1種のポリマーと、少なくとも1つの銅イオンであって、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1つのフィラメントから経時的に放出される様式で、少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれている銅イオンと、から形成された少なくとも1つのフィラメントを含む縫合糸。
【選択図】図18

Description

関連出願
本願は、2015年11月12日に出願の「SUTURE WITH EMBEDDED COPPER IONS」と題された米国仮特許出願第62/254,395号、2015年11月12日に出願の「BIOCOMPATIBLE ARTICLES WITH COPPER ION RELEASING COATING」と題された米国仮特許出願第62/254,398号、および2015年11月12日に出願の「BIOCOMPATIBLE ARTICLES WITH EMBEDDED COPPER IONS AND COPPER ION RELEASING COATING」と題された米国仮特許出願第62/254,414号を参照し、その開示内容は本明細書に援用され、それらの優先権が37 CFR 1.78(a)(1)に基づき主張されている。
本発明は、生体適合性物品に関し、概して、より詳細には、少なくとも1つの銅イオンを含む生体適合性物品に関する。
少なくとも1つの銅イオンを含む様々な生体適合性物品が公知である。
本発明は、内部に少なくとも部分的に埋め込まれている少なくとも1つの銅イオンおよび/または上部に少なくとも部分的にコーティングされている少なくとも1つの銅イオンを有する改善された生体適合性物品を提供することを目的とする。
したがって、本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種のポリマーから形成された少なくとも1つのフィラメントと、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングであって、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出されるような様式で、少なくとも1つのフィラメント上に少なくとも部分的にコーティングされている銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む縫合糸が提供される。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つのフィラメントと、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングであって、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出されるような様式で、少なくとも1つのフィラメント上に少なくとも部分的にコーティングされている銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む縫合糸も提供される。
好ましくは、生分解性コーティングは、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む。本発明の好ましい実施形態によれば、生分解性コーティングは、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む。さらに、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルとしては、PLGAが挙げられる。
本発明の好ましい実施形態によれば、生分解性コーティングは、D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%から製造されたコポリマーを含む。
好ましくは、生分解性コーティングは塩化銅溶液を含む。好ましくは、塩化銅溶液は1〜2重量/重量%溶液である。本発明の好ましい実施形態によれば、塩化銅溶液は2重量/重量%溶液である。本発明の好ましい実施形態によれば、塩化銅溶液は5重量/重量%溶液である。本発明の好ましい実施形態によれば、塩化銅溶液は1〜5重量/重量%溶液である。本発明の好ましい実施形態によれば、塩化銅溶液は1〜10重量/重量%溶液である。
本発明の好ましい実施形態によれば、生分解性コーティングは、硫酸銅溶液を含む。本発明の好ましい実施形態によれば、硫酸銅溶液は1〜2重量/重量%溶液である。本発明の好ましい実施形態によれば、硫酸銅溶液は2重量/重量%溶液である。本発明の好ましい実施形態によれば、硫酸銅溶液は5重量/重量%溶液である。本発明の好ましい実施形態によれば、硫酸銅溶液は1〜5重量/重量%溶液である。本発明の好ましい実施形態によれば、硫酸銅溶液は1〜10重量/重量%溶液である。
好ましくは、生分解性コーティングは、少なくとも1種の潤滑剤も含む。さらに、少なくとも1種の潤滑剤は、ステアリン酸銅およびステアリン酸カルシウムからなる群から選択される。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つのフィラメントは生分解性である。好ましくは、少なくとも1つのフィラメントは、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む。さらに、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つのフィラメントは、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーを含む。
さらに、本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種のポリマーで形成された少なくとも1つの要素と、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングであって、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの要素上に少なくとも部分的にコーティングされている銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む生体適合性物品がさらに提供される。
さらに、本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つの要素と、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングであって、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの要素上に少なくとも部分的にコーティングされている銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む生体適合性物品がさらに提供される。
好ましくは、生分解性コーティングは、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む。本発明の好ましい実施形態によれば、生分解性コーティングは、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む。さらに、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルとしては、PLGAが挙げられる。
本発明の好ましい実施形態によれば、生分解性コーティングは、D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%から製造されたコポリマーを含む。
好ましくは、少なくとも1つの要素は生分解性である。
本発明の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品は、縫合糸、メッシュ組織管理デバイス、創傷閉鎖デバイスおよび組織工学デバイスから選択される。
さらに、本発明の別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種のポリマーと、少なくとも1つの銅イオンであって、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1つのフィラメントから経時的に放出される様式で、少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれている銅イオンと、から形成された少なくとも1つのフィラメント、を含む縫合糸がさらに提供される。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つのフィラメントは、モノフィラメントおよびマルチフィラメントの少なくとも1つを含む。
好ましくは、少なくとも1種のポリマーは、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の生分解性ポリマーは、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む。さらに、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルとしては、PLGAが挙げられる。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーを含む。
好ましくは、少なくとも1つの銅イオンは、塩化銅(CuCl)および硫酸銅(CuSO)のうちの少なくとも1つによって提供される。あるいは、少なくとも1つの銅イオンは、酸化銅(CuO)によって提供される。
本発明の好ましい実施形態によれば、縫合糸は、以下からなる群から選択される少なくとも1種の可塑剤も含む:ポリグリコリドもしくはポリグリコール酸(PGA)ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリヒドロキシブチレート(PHB)もしくはこれらのコポリマー、または、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンスクシネート(PBS)のコポリマーなどのホモポリマーの脂肪族短鎖オリゴマー。追加的にまたは代替的に、縫合糸は、ポリ(ε−カプロラクトン)の短鎖オリゴマーおよびポリ(エチレングリコール)の短鎖オリゴマーのうちの少なくとも1つも含む。
好ましくは、縫合糸は、酸化防止剤も含む。さらに、酸化防止剤は、トリス(ノニルフェニル)ホスフェートである。
本発明の好ましい実施形態によれば、縫合糸は、金属不活性化添加剤2’,3−ビス[[3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジドも含む。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の生分解性ポリマーから形成された少なくとも1つの要素と、少なくとも1つの銅イオンであって、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1つの要素から経時的に放出される様式で、少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれている銅イオンと、を含む生体適合性物品が提供される。
好ましくは、少なくとも1つの銅イオンは、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)のうちの少なくとも1つによって提供される。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種のポリマーと、少なくとも1つの銅イオンであって、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1つの要素から経時的に放出される様式で、少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれている、少なくとも硫酸銅および塩化銅から選択される銅イオンと、から形成された少なくとも1つの要素、を含む生体適合性物品がさらに提供される。
好ましくは、少なくとも1種の生分解性ポリマーは、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む。さらに、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルとしては、PLGAが挙げられる。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーを含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品は、以下からなる群から選択される少なくとも1種の可塑剤も含む:ポリグリコリドもしくはポリグリコール酸(PGA)ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリヒドロキシブチレート(PHB)もしくはこれらのコポリマー、または、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンスクシネート(PBS)のコポリマーなどのホモポリマーの脂肪族短鎖オリゴマー。追加的にまたは代替的に、生体適合性物品は、ポリ(ε−カプロラクトン)の短鎖オリゴマーおよびポリ(エチレングリコール)の短鎖オリゴマーのうちの少なくとも1つも含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品は酸化防止剤も含む。さらに、酸化防止剤は、トリス(ノニルフェニル)ホスフェートである。
好ましくは、生体適合性物品は、金属不活性化添加剤2’,3−ビス[[3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]プロピオノヒドラジドも含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品は移植可能である。
さらに、本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の接着剤と、少なくとも1つの銅イオンであって、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1種の接着剤から経時的に放出される様式で、少なくとも1種の接着剤に少なくとも部分的に埋め込まれる銅イオンと、を含む外科用接着剤がさらに提供される。
さらに、本発明の別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種のアクリル粉末と、少なくとも1つの銅イオンであって、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1種のアクリル粉末から経時的に放出される様式で、少なくとも1種のアクリル粉末に少なくとも部分的に埋め込まれている銅イオンと、を含む骨セメントがさらに提供される。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つのフィラメントと、少なくとも1つの第1の銅イオンであって、少なくとも1つの第1の銅イオンが少なくとも1つのフィラメントから経時的に放出される様式で、少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれている少なくとも1つの第1の銅イオンと、生分解性コーティングであって、少なくとも1つの第2の銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つのフィラメント上に少なくとも部分的にコーティングされている少なくとも1つの第2の銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む縫合糸も提供される。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つのフィラメントは、モノフィラメントおよびマルチフィラメントの少なくとも1つを含む。
好ましくは、少なくとも1つのフィラメントは、少なくとも1種のポリマーから形成される。さらに、少なくとも1種のポリマーは、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の生分解性ポリマーは、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む。さらに、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルとしては、PLGAが挙げられる。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーを含む。
好ましくは、生分解性コーティングは、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む。さらに、少なくとも1種の生分解性ポリマーは、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される。さらに、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、PLGAを含む。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルは、D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%から製造されたコポリマーを含む。
好ましくは、少なくとも1つの第1の銅イオンは、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)のうちの少なくとも1つによって提供される。追加的にまたは代替的に、少なくとも1つの第2の銅イオンは、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)のうちの少なくとも1つによって提供される。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つの要素と、少なくとも1つの第1の銅イオンであって、少なくとも1つの第1の銅イオンが少なくとも1つの要素から経時的に放出される様式で、少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれている少なくとも1つの第1の銅イオンと、生分解性コーティングであって、少なくとも1つの第2の銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの要素上に少なくとも部分的にコーティングされている少なくとも1つの第2の銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む生体適合性物品もさらに提供される。
好ましくは、少なくとも1つの要素は、少なくとも1種のポリマーから形成される。さらに、少なくとも1種のポリマーは、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品は移植可能である。
本発明の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品は、縫合糸、メッシュ組織管理デバイス、創傷閉鎖デバイスおよび組織工学デバイスから選択される。
さらに、本発明の別の好ましい実施形態によれば、縫合糸の製造方法であって、少なくとも1種のポリマーの少なくとも1つのフィラメントを形成することと、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも1つのフィラメントを少なくとも部分的にコーティングすることと、を含む方法がさらに提供される。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、縫合糸の製造方法であって、少なくとも1つのフィラメントを形成することと、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも1つのフィラメントを少なくとも部分的にコーティングすることと、を含む方法がさらに提供される。
好ましくは、この方法は、少なくとも1つのフィラメントおよび生分解性コーティングのうちの少なくとも1つに少なくとも1種の潤滑剤を添加することも含む。
さらに、本発明の別の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品の製造方法であって、少なくとも1種のポリマーの少なくとも1つの要素を形成することと、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも1つの要素を少なくとも部分的にコーティングすることと、を含む方法も提供される。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品の製造方法であって、少なくとも1つの要素を形成することと、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも1つの要素を少なくとも部分的にコーティングすることと、を含む方法がさらに提供される。
好ましくは、この方法は、少なくとも1つの要素および生分解性コーティングのうちの少なくとも1つに少なくとも1種の潤滑剤を添加することも含む。
さらに、本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、縫合糸の製造方法が提供され、この方法は、少なくとも1種のポリマーの少なくとも1つのフィラメントを形成することと、少なくとも1つの銅イオンがフィラメントから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれることと、を含む方法がさらに提供される。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つのフィラメントを形成することは、第1の濃度の銅を含むポリマー顆粒のマスターバッチを提供することと、純粋ポリマーを提供することと、選択された量の純粋ポリマーを有する第1の濃度の銅を含む選択された量のポリマー顆粒を混合することによってポリマー組成物を形成することであって、ポリマー組成物が、銅の第1の濃度未満の銅の第2の濃度を有する、形成することと、ポリマー組成物から少なくとも1つのフィラメントを形成することと、を含む。さらに、マスターバッチは、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを含む。
さらに、本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品の製造方法が提供され、この方法は、少なくとも1種の生分解性ポリマーの少なくとも1つの要素を形成することと、少なくとも1つの銅イオンが要素から経時的に放出される様式で、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれることと、を含む方法がさらに提供される。
さらに、本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品の製造方法が提供され、この方法は、少なくとも1種のポリマーの少なくとも1つの要素を形成することと、少なくとも1つの銅イオンが要素から経時的に放出される様式で、少なくとも1つの要素において硫酸銅および塩化銅から選択される少なくとも1つの銅イオンが少なくとも部分的に埋め込まれることと、を含む方法がさらに提供される。
好ましくは、少なくとも1つの要素を形成することは、第1の濃度の銅を含むポリマー顆粒のマスターバッチを提供することと、純粋ポリマーを提供することと、選択された量の純粋ポリマーを有する第1の濃度の銅を含む選択された量のポリマー顆粒を混合することによってポリマー組成物を形成することであって、ポリマー組成物が、銅の第1の濃度未満の銅の第2の濃度を有する、形成することと、ポリマー組成物から少なくとも1つの要素を形成することと、を含む。さらに、マスターバッチは、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを含む。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、外科用接着剤の製造方法であって、この方法は、少なくとも1種の接着剤を提供することと、少なくとも1つの銅イオンが接着剤から経時的に放出される様式で、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1種の接着剤に少なくとも部分的に埋め込まれることと、を含む方法も提供される。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、骨セメントの製造方法であって、この方法は、少なくとも1種のアクリル粉末を提供することと、少なくとも1つの銅イオンがアクリル粉末から経時的に放出される様式で、少なくとも1つの銅イオンが少なくとも1種のアクリル粉末に少なくとも部分的に埋め込まれることと、を含む方法がさらに提供される。
さらに、本発明の別の好ましい実施形態によれば、縫合糸の製造方法であって、少なくとも1つのフィラメントを形成することと、少なくとも1つの銅イオンがフィラメントから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの第1の銅イオンが少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれることと、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの第2の銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも1つのフィラメントを少なくとも部分的にコーティングすることと、を含む方法がさらに提供される。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも1つのフィラメントを形成することは、第1の濃度の銅を含むポリマー顆粒のマスターバッチを提供することと、純粋ポリマーを提供することと、選択された量の純粋ポリマーを有する第1の濃度の銅を含む選択された量のポリマー顆粒を混合することによってポリマー組成物を形成することであって、ポリマー組成物が、銅の第1の濃度未満の銅の第2の濃度を有する、形成することと、ポリマー組成物から少なくとも1つのフィラメントを形成することと、を含む。さらに、マスターバッチは、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを含む。
さらに、本発明の別の好ましい実施形態によれば、生体適合性物品の製造方法であって、少なくとも1つの要素を形成することと、少なくとも1つの銅イオンが要素から経時的に放出される様式で、少なくとも1つの第1の銅イオンが少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれることと、少なくとも1つの銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つの第2の銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも1つの要素を少なくとも部分的にコーティングすることと、を含む方法がさらに提供される。
好ましくは、少なくとも1つの要素を形成することは、第1の濃度の銅を含むポリマー顆粒のマスターバッチを提供することと、純粋ポリマーを提供することと、選択された量の純粋ポリマーを有する第1の濃度の銅を含む選択された量のポリマー顆粒を混合することによってポリマー組成物を形成することであって、ポリマー組成物が、銅の第1の濃度未満の銅の第2の濃度を有する、形成することと、ポリマー組成物から少なくとも1つの要素を形成することと、を含む。さらに、マスターバッチは、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを含む。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、銅を含むポリマーのマスターバッチであって、マスターバッチが、ポリマー中に混合された少なくとも1種の水溶性銅化合物を含み、ポリマー中の少なくとも1種の水溶性銅化合物の濃度が2重量%〜40重量%である、マスターバッチがさらに提供される。
好ましくは、少なくとも1種の水溶性銅化合物は、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)のうちの少なくとも1つを含む。追加的にまたは代替的に、ポリマーは生分解性ポリマーである。本発明の好ましい実施形態によれば、生分解性ポリマーはPLGAである。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、銅を含むポリマーのマスターバッチであって、マスターバッチが生分解性ポリマーおよび生分解性ポリマー中に混合された酸化銅(CuO)を含み、生分解性ポリマー中の酸化銅(CuO)の濃度が2重量%〜40重量%である、マスターバッチも提供される。
好ましくは、生分解性ポリマーはPLGAである。
本発明の好ましい実施形態によれば、銅を含むポリマーのマスターバッチはまた、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを含む。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、銅を含むポリマーのマスターバッチの製造方法であって、ポリマー中に少なくとも1種の水溶性銅化合物を混合することを含み、ポリマー中の少なくとも1種の水溶性銅化合物の濃度が2重量%〜40重量%である、方法がさらに提供される。
好ましくは、少なくとも1種の水溶性銅化合物は、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)のうちの少なくとも1つを含む。
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、銅を含む生分解性ポリマーのマスターバッチの製造方法であって、生分解性ポリマー中で酸化銅(CuO)を混合することを含み、生分解性ポリマー中の酸化銅(CuO)の濃度は2重量%〜40重量%である、方法がさらに提供される。
好ましくは、この方法はまた、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つをポリマーに添加することを含む。
本発明は、図面と併せて以下の詳細な説明からより完全に理解され、認識されるであろう。
トリス(ノニルフェニル)ホスフェート(TNPP)を示す構造図である。 金属不活性化剤(2’,3−ビス[[3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]プロピオノヒドラジド)を示す構造図である。 図3−図3C。それぞれ、PLGA10/90と硫酸銅(PLGA硫酸銅)、PLGA10/90と硫酸銅とPEG(PLGA PEG硫酸銅)、およびPLGA10/90と硫酸銅とPCL(PLGA PCL硫酸銅)による、モノフィラメントを複合し、埋め込んだ繊維の断面の走査電子顕微鏡(SEM)顕微鏡写真である。 硫酸銅およびTNPP添加剤を有する押出されたモノフィラメントの示差走査熱量測定(DSC)分析を示すグラフである。 硫酸銅および添加剤を有する押出されたモノフィラメントのDSCを用いて分析した再結晶、融解およびその差についてのエンタルピーのまとめを示すグラフである。 図6A−図6Cそれぞれ、PLGA10/90と酸化銅(PLGA酸化銅)、PLGA10/90と酸化銅とPEG(PLGA PEG酸化銅)、およびPLGA10/90と酸化銅とPCL(PLGA PCL酸化銅)のモノフィラメントを複合し、埋め込んだ繊維の断面のSEM顕微鏡写真である。 酸化銅を有する押出されたモノフィラメントの示差走査熱量測定(DSC)分析を示すグラフである。 酸化銅を有する押出されたモノフィラメントのDSCを用いて分析した再結晶、融解およびその差についてのエンタルピーのまとめを示すグラフである。 図9A−図9C。それぞれ、PLGA10/90と塩化銅(PLGA塩化銅)、PLGA10/90と塩化銅とPEG(PLGA PEG塩化銅)、およびPLGA10/90と塩化銅とPCL(PLGA PCL塩化銅)のモノフィラメントを複合し、埋め込んだ繊維の断面のSEM顕微鏡写真である。 塩化銅およびPCL添加剤を有する押出されたモノフィラメントの示差走査熱量測定(DSC)分析を示すグラフである。 塩化銅およびPCL添加剤を有する押出されたモノフィラメントのDSCを用いて分析した再結晶、融解およびその差についてのエンタルピーのまとめを示すグラフである。 固体有機リン酸塩ULTRANOX 626ホスファイト酸化防止剤ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトを示す構造図である。 図13A―図13B。それぞれ、5%重量/重量および10%重量/重量コーティング溶液を有する縫合糸表面の倍率×150で得られたSEM図である。 図14A−図14C。それぞれ5秒、10秒および15秒の浸漬時間での縫合糸表面の倍率×150で得られたSEM図である。 図15A−図15B。塩化銅および硫酸銅をそれぞれ含むコーティングを有する縫合糸表面の倍率x150で得られたSEM図である。 図16A−図16B。それぞれ、外気環境および密閉環境で乾燥させた縫合糸表面の倍率×1500で得られたSEM図である。 高い縫合糸濃度および低い縫合糸濃度をそれぞれ有する銅イオン放出プロファイルのグラフである。 高い縫合糸濃度および低い縫合糸濃度をそれぞれ有する銅イオン放出プロファイルのグラフである。 それぞれ、1C2−100(ステアリン酸カルシウム)および1C2−100(ステアリン酸銅)についての銅イオンの放出プロファイルを示すグラフである。 それぞれ、1C2−100(ステアリン酸カルシウム)および1C2−100(ステアリン酸銅)についての銅イオンの放出プロファイルを示すグラフである。
本発明は、内部に少なくとも部分的に埋め込まれている少なくとも1つの銅イオンおよび/または上部に少なくとも部分的にコーティングされている少なくとも1つの銅イオンを有する改善された生体適合性物品を提供する。以下に記載される実施例は、縫合糸および外科用メッシュの製造に使用されるフィラメントなどの生体適合性物品内に銅イオンを少なくとも部分的に埋め込むための方法、ならびにフィラメントに銅イオンをコーティングするための方法に関し、埋め込み方法およびコーティング方法は、単独で、ならびに多種多様な組合せで一緒に使用することもできることは認識されよう。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも1種のポリマーで形成された少なくとも1つのフィラメントと、硫酸銅および塩化銅から選択される少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングであって、銅イオンが生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、少なくとも1つのフィラメント上に少なくとも部分的にコーティングされる生分解性コーティングと、を含む縫合糸が提供される。コーティングされているか、またはコーティングされていないかのいずれかであるポリグラクチン910縫合糸は、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーから構成される。
さらに、本発明の一実施形態によれば、少なくとも1種のポリマーから形成される少なくとも1つのフィラメントと、硫酸銅および塩化銅から選択される少なくとも1つの銅イオンであって、銅イオンが少なくとも1つのフィラメントから経時的に放出されるような様式で、少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれている銅イオンと、を含む縫合糸が提供される。
さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、少なくともPLGAから形成された少なくとも1つのフィラメントと、少なくとも1つの銅イオンであって、銅イオンが少なくとも1つのフィラメントから経時的に放出されるような様式で、少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれている銅イオンと、を含む縫合糸が提供される。
さらに、本発明の一実施形態によれば、硫酸銅および塩化銅から選択される2〜40重量%の少なくとも1種の水溶性銅化合物を含むマスターバッチが提供され、これは、少なくとも1種のポリマーと、少なくとも1つの銅イオンであって、銅イオンが少なくとも1つのフィラメントから経時的に放出されるような様式で、少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれる銅イオンと、から形成されたモノフィラメントを製造するために使用され得る。
以下は、本発明の一実施形態に従って製造され作動する吸収性縫合糸に関する実施例の説明である。
手順の一般的な説明
埋め込まれた抗菌イオン粒子を有する縫合糸は、以下のように製造される:
吸収性ポリマーは、使用前に、デシケーター中、少なくとも10時間、100℃で真空乾燥させて、含水量を50ppm未満に減少させた。ポリマーは、ポリ(ε−カプロラクトン)(PCL)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、ポリジオキサノン(PDO)またはこれらのコポリマーなどの脂肪族ポリエステルのうちの少なくとも1つを含む。
銀、亜鉛、銅、マグネシウムおよびセリウムなどの金属粒子は、ドライブレンドでポリマーおよび添加剤混合物に添加され、金属粒子径のサイズは、通常0.2〜10ミクロンであることが好ましい。銅塩の粒子としては、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)が挙げられる。真空オーブンを用いて銅粒子を120℃で一晩、真空下で予備乾燥させる。乾燥後、銅粒子をボルテックスミルで粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンにする。銅粒子は、使用前に、少なくとも10時間、120℃で真空乾燥される。
得られたPLGA/銅粒子化合混合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
脂肪族ポリエステルの短鎖オリゴマーが可塑剤として使用され、溶融流動性を高め、かつ衝撃強度を高めることが可能になる。単独または組み合わせで選択された可塑剤としては、ポリグリコリドもしくはポリグリコール酸(PGA)ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリヒドロキシブチレート(PHB)もしくはこれらのコポリマー、または、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンスクシネート(PBS)のコポリマーなどのホモポリマーの脂肪族短鎖オリゴマーが挙げられる。添加剤は、使用前に、少なくとも10時間、40℃で真空乾燥される。可塑剤は、使用前にドライブレンドでポリマー組成物に添加される。
安定剤−酸化防止剤
追加の添加剤は、使用前に乾式混合によってポリマー組成物に添加される。これらの添加剤としては、高分子材料の熱劣化を防ぐラジカルスカベンジャーとして作用するフェノール系酸化防止剤などの有機添加剤が挙げられる。これらは、その有効性を高めるために、亜リン酸塩およびチオエーテルと組み合わせられる。亜リン酸塩は、溶融加工におけるポリマーの自己酸化の間に形成されるヒドロペルオキシドの効率的な分解剤であり、チオエーテルは二次的な酸化防止剤として作用し、ポリマー過酸化物と反応して不活性物質に分解する。
安定剤−金属不活性化剤
フェノール系酸化防止剤などの金属不活性化剤はまた、銅および/またはポリマー中に存在するかもしくはポリマーと接触している他の金属によって促進され得る酸化分解を減少させるために添加される。金属不活性化剤の添加は、このプロセスを妨害し、ポリマーの安定性を高める。
処理
二軸スクリューマイクロ押出機を使用して、化合混合物を溶融混合し、以下により詳細に説明するようにモノフィラメントを延伸する。以下に記載される実施例では、二軸スクリューマイクロ押出機の加工条件は、ポリマー溶融温度より高い温度および50〜200RPMのスクリュー速度である。押出機は常に乾燥窒素ガスでパージされる。押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、50〜300ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
実施例1
ポリマーに埋め込まれた抗菌性硫酸銅添加剤を含有する吸収性縫合糸
A:グリコリド(G)90%とL−ラクチド(L)10%とのPLGAコポリマー。
銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入した。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとして、光学顕微鏡法により粒子径を分析した。粉砕はボルテックスミル(Super Fine Ltd.Industrial Park Kidmat Galil)によって行った。0.5〜2ミクロンの硫酸銅(CuSO)粒子をドライブレンドでPLGAコポリマーに添加した。二軸スクリューマイクロ押出機を上記のように使用して、化合物を溶融混合し、直径3.2mmの丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸した。モノフィラメントの試験を下記のように行った。
PLGA/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加した。
可塑剤
B:4,000Daの平均分子量範囲(PCL4,000)を有するポリ(ε−カプロラクトン)の短鎖オリゴマー(Capa2402、Perstorp、Sweden)をポリマー組成物に添加した。オリゴマーは、使用前に、少なくとも10時間、40℃で真空乾燥させた。
C:平均分子量4,000Daのポリ(エチレングリコール)の短鎖オリゴマー(PEG4,000)(Sigma Aldrich、Israel)をPLGA/銅ポリマー組成物に添加した。PEGオリゴマーは、使用前に、少なくとも10時間、40℃で真空乾燥させた。
安定剤−酸化防止剤
D:選択されたトリス(ノニルフェニル)ホスファイト(TNPP)酸化防止剤をPLGA/銅組成物に0.2重量/重量%の濃度で添加した。
トリス(ノニルフェニル)ホスフェート(TNPP)の構造図を図1に示す。
安定剤−金属不活性化剤
E:金属不活性化添加剤2’,3−ビス〔〔3−〔3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル〕プロピオニル〕プロピオノヒドラジド(図2)(供給元Ciba,IRGANOX MD 1024,BASF Dispersions&Pigments,North America,Southfield,Michigan,USA)を0.2重量/重量%の濃度でPLGA/銅組成物に添加した。
金属不活性化剤(2’,3−ビス[[3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]プロピオノヒドラジド)を示す構造図は図2に示す。
二軸スクリューマイクロ押出機を上記のように使用して、化合物を溶融混合し、上述の副次実施例A〜Eで調製した化合物のモノフィラメントを延伸した。実施例1A〜Eから製造されたモノフィラメントを下記のように試験し、その結果をその後に表示する。
選択された安定剤は、別々に、もしくは組み合わせて、または安定剤と可塑剤の組み合わせで使用することができる。例えば、1024とTNPPならびに1024とPEGは、以下のさらなる例において記載するように組み合わせて使用することができる。
抗菌縫合糸の分析−分析のために使用される方法の一般的な説明
機械的分析
Instron IX引張試験機を用いて、上述のA〜Eに記載のとおりに製造したモノフィラメントの機械的試験を行った。引張試験機の条件としては、USPHARMACOPEIA Monograph、absorbable surgical sutures、appendix 881、TENSILE STRENGTHに従って、ゲージ長100mmおよびクロスヘッド速度200mm/分が挙げられる。
ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)を用いた分子量分析
分子量分析は、示差屈折計Waters 410を備えたWaters 2690 Differential Separations Moduleのゲル浸透クロマトグラフ(GPC)を用いて行った。分離システムは、有効分子量範囲100〜600,000 DaのStyragelカラムをベースにする。使用される溶媒は、HPLC等級のクロロホルムであり、40℃で1ml/分にて維持される。試料を0.2重量/体積%で調製した。数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)および多分散性(PD)をポリスチレン標準3次較正曲線に対して計算した。
示差走査熱量測定(DSC)
示差走査熱量測定(DSC)を用いて、ポリマーの転移温度および結晶化度分析を分析した。Mettler TA−400の熱量計は、液体窒素を用いて不活性Nガス環境下で冷却した。分析はStar−Eソフトウェアを用いて行った。試料5.00〜25mgを40μlのAlるつぼに入れ、加熱/冷却速度は10℃/分とした。
走査型電子顕微鏡(SEM)分析
走査型電子顕微鏡(SEM)分析のために試料を調製して、モノフィラメントの断面における銅の分散を分析した。試料をスパッターコータQuorom SC716を用いて12mAで2分間、金およびパラジウム(Au/Pd)でスパッタコーティングした。次いで、試料を20KVでSEM(Jeol、JSM−5410LV)に挿入した。エネルギー分散型X線分光法(EDS)Thermo NSS7を用いて、金属粒子の分散および量を分析した。20KVの低真空(LV)モードの非コーティング試料を使用した。
縫合糸劣化分析
複合ポリマーモノフィラメントをリン酸緩衝液(PBS)に浸漬し、37℃で振盪台上に保存した。引張試験(Instron)、分子量(GPC)および形態(DSC)を用いて経時的なポリマー分解を行った。また、放出された銅イオン濃度の分析を行った。
上記の副次実施例1A〜Eに記載された化合物の、記載された組み合わせでの機械的特性を以下の表1にまとめる。
以下の表1は、選択された組み合わせの機械的特性をまとめる:PLGA10/90と硫酸銅(PLGA硫酸銅)、PLGA10/90と可塑剤PCLと硫酸銅(PLGA PCL硫酸銅)またはPEGと硫酸銅(PLGA PEG硫酸銅)、PLGA10/90と酸化防止剤TNPPと硫酸銅(PLGA−硫酸銅−TNPP)、およびPLGA10/90と金属不活性化剤Irganox1024MDと硫酸銅(PLGA硫酸銅−1024)。TNPPは、モジュラスの上昇によってわかるように、応力および歪みの両方を改善することに留意されたい。
Figure 2018533417
上記のように、表1は、実施例1A−Eに記載したように調製し、実施例2の機械的特性に記載したように分析した様々な化合物の機械的特性を示す。この実験では、全ての銅含有組成物は0.5重量/重量%の銅を含有するものとした。各分析は、各々が50〜90ミクロンの直径範囲を有する少なくとも5個の別々のモノフィラメントに対して行われた。
PLGA/硫酸銅データは、TNPPがモノフィラメントの強度およびモジュラスを改善することを示している。PEGは、高いモジュラスを維持しながら、応力および歪みを改善する。好ましい実施形態では、TNPP酸化防止剤もしくはPEG可塑剤のいずれかを含む組み合わせ、またはこれらの組み合わせが使用される。PCLは応力、歪みを改善し、高いモジュラスを維持する。1024はわずかに高い応力、歪みなど、機械的性能に良い影響を有し、高モジュラスを維持する。
試料は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて分析した。モノフィラメントを複合し、埋め込んだ繊維の断面のSEM顕微鏡写真を図3A、図3Bおよび図3Cに例解する。それぞれ、PLGA10/90と硫酸銅(PLGA硫酸銅)、PLGA10/90と硫酸銅とPEG(PLGA PEG硫酸銅)およびPLGA10/90と硫酸銅とPCL(PLGA PCL硫酸銅)の断面である。白い点は、モノフィラメントの断面の試料PLGA PEG硫酸銅中に均一に分散した銅粒子を反映することに留意されたい。
示差走査熱量測定(DSC)分析
DSCを用いてポリマーの転移温度および結晶化度を分析した。図4は、硫酸銅およびTNPP添加剤を有する押出されたモノフィラメントの示差走査熱量測定(DSC)分析を示す。Tg、再結晶の急激な発熱ピーク、および融解ピーク(Tm)が高いことに留意する。
図4に見られるように、ガラス転移温度(Tg)または溶融温度(Tm)は、異なる添加剤による影響を受けないが、添加剤の影響により、全溶融エンタルピーが変化し、ポリマーマトリックス中の結晶性の変化を示す。計算値を図5にまとめる。
図5は、硫酸銅および添加剤を有する押出されたモノフィラメントのDSCを用いて分析した再結晶、融解およびその差についてのエンタルピーをまとめたグラフである。再結晶温度(Tc)における再結晶(斜線)および融解温度(Tm)で計算によって求められた融解ピーク値(平行線)の発熱ピーク値について留意する。塗りつぶしたグラフは、再結晶発熱と融解吸熱との差であり、ポリマーの実際の結晶化度を示す。
分解分析
ポリマーを37℃で脱イオン水またはPBS緩衝液に浸漬した。脂肪族ポリエステルであるPLGAは、ポリマーに求核攻撃を起こして単量体単位に分解する水分子による加水分解を受けやすい。水分子は、最初にポリマーの非晶質領域を分解し、その後、その結晶領域を分解する。したがって、最初は、ポリマー重量または機械的性質の有意な変化は生じなかったが、時間の経過と共に分解が進行すると、ポリマーが崩壊し、機械的性質が失われた。
抗菌効力
本明細書に開示された組成物の抗菌効力およびその抗菌活性は、本明細書に記載のように調製された銅イオン含有物品または縫合糸を、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌などの生存可能な細菌を含む生理食塩水に規定濃度で浸漬することによって決定した。物品または縫合糸を細菌溶液に浸漬した後の所与の時点で、各時点で残存しているコロニー形成単位(CFU)の量を計算するために、試料を様々な希釈度で栄養寒天上に播種した。溶液中での計算により求められた細菌数の減少は、銅イオン放出縫合糸の抗菌活性を示す証拠となる。
実施例2
ポリマーに埋め込まれた抗菌性酸化銅添加剤を含む吸収性縫合糸。
A:グリコリド(G)90%およびL−ラクチド(L)10%を含むPLGAと酸化銅とのコポリマー。
酸化銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入した。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析した。0.5〜1ミクロンの酸化銅(CuO)粒子をドライブレンドでPLGAコポリマーに加えた。
PLGA/酸化銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加した。
可塑剤
B:4,000Daの平均分子量範囲(PCL4,000)を有するポリ(ε−カプロラクトン)の短鎖オリゴマー(Capa2402、Perstorp、Sweden)をポリマー組成物に添加した。オリゴマーは、使用前に、少なくとも10時間、40℃で真空乾燥させた。
C平均分子量4,000Da(PEG4,000)を有するポリ(エチレングリコール)の短鎖オリゴマー(Sigma Aldrich、Israel)をPLGA/銅ポリマー組成物に添加した。PEGオリゴマーは、使用前に、少なくとも10時間、40℃で真空乾燥させた。
安定剤−酸化防止剤
D:選択されたトリス(ノニルフェニル)ホスファイト(TNPP)酸化防止剤(図1)をPLGA/酸化銅組成物に0.2重量/重量%の濃度で添加した。
安定剤−金属不活性化剤
E:金属不活性化添加剤2’,3−ビス〔〔3−〔3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル〕プロピオニル〕プロピオノヒドラジド(図2)(供給元Ciba,IRGANOX MD 1024,BASF Dispersions&Pigments,North America,Southfield,Michigan,USA)を0.2重量/重量%の濃度でPLGA/銅組成物に添加した。
二軸スクリューマイクロ押出機を上記のように使用して、化合物を溶融混合し、上の副次実施例2A〜Eで調製した化合物のモノフィラメントを延伸した。実施例2A〜Eから製造されたモノフィラメントを、実施例1に上述したように試験し、その結果を以下に示す。
選択された安定剤は、別々に、もしくは組み合わせて、または安定剤と可塑剤との組み合わせで使用することができる。例えば、1024とTNPPならびに1024とPEGは、以下のさらなる例において記載するように組み合わせて使用することができる。
実施例2A〜Eに記載された、上述の組合せ化合物の機械的特性を表2にまとめる。
以下の表2は、選択された組み合わせの機械的特性をまとめる:PLGA10/90と酸化銅(PLGA酸化銅)、PLGA10/90と酸化銅と可塑剤PCL(PLGA PCL酸化銅)もしくはPEG(PLGA PEG酸化銅)、PLGA10/90と酸化銅と酸化防止剤TNPP(PLGA−酸化銅−TNPP)、PLGA10/90と酸化銅と金属不活性化剤Irganox1024MD(PLGA−酸化銅−1024)、ならびにPLGA10/90と酸化銅と酸化防止剤TNPPと金属不活性化剤Irganox1024MD(PLGA−酸化銅−TNPP−1024)。TNPPは、モジュラスの上昇によってわかるように、応力および歪みの両方を改善することに留意されたい。また、PEGまたはPCLの添加は、モジュラスの上昇に見られ得るように、応力および歪みの両方を改善することにも留意されたい。
Figure 2018533417
上記のように、表2は、実施例2A−Eに記載したように調製した種々の化合物の機械的特性を示す。この実験において、銅含有組成物はいずれも、0.5重量/重量%の銅を含有する。各分析は、それぞれ50〜90ミクロンの直径範囲を有する少なくとも5つの別個のモノフィラメントに対して実施した。
PLGA/酸化銅データは、TNPPがモノフィラメントの強度およびモジュラスを改善することを示している。PEGは、高いモジュラスを維持しながら、応力および歪みを改善する。好ましい実施形態では、TNPP酸化防止剤もしくはPEG可塑剤のいずれかを含む組み合わせ、またはこれらの組み合わせが使用される。PCLは応力、歪みを改善し、高いモジュラスを維持する。1024はわずかに高い応力、歪みなど、ポリマー機械的性能に良い影響を有し、高モジュラスを維持する。
試料は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて分析した。モノフィラメントを複合し、埋め込んだ繊維の断面のSEM顕微鏡写真を図6A、図6Bおよび図6Cに例解する。断面は、それぞれ、PLGA10/90と酸化銅(PLGA酸化銅)、PLGA10/90と酸化銅とPEG(PLGA PEG酸化銅)およびPLGA10/90と酸化銅とPCL(PLGA PCL酸化銅)のものである。白い点は、モノフィラメントの断面の試料PLGA PEG酸化銅中に均一に分散した銅粒子を反映することに留意されたい。
示差走査熱量測定(DSC)分析
DSCを用いてポリマーの転移温度および結晶化度を分析した。図7は、酸化銅を有する押出されたモノフィラメントのDSC分析を示す。Tg、急激な再結晶化の発熱ピーク(Tc)および融解ピーク(Tm)が高いことに留意する。
図7に見られるように、ガラス転移温度(Tg)または溶融温度(Tm)は、異なる添加剤による影響を受けないが、添加剤の影響により、全溶融エンタルピーが変化し、ポリマーマトリックス中の結晶性の変化を示す。計算値を図8にまとめる。
図8は、酸化銅および添加剤を有する押出されたモノフィラメントのDSCを用いて分析した再結晶、融解およびその差についてのエンタルピーをまとめたグラフである。再結晶温度(Tc)における再結晶(斜線)および融解温度(Tm)で計算によって求められた融解ピーク値(平行線)の発熱ピーク値について留意する。塗りつぶしたグラフは、再結晶発熱と融解吸熱との差であり、ポリマーの実際の結晶化度を示す。
分解分析
ポリマーを37℃で脱イオン水またはPBS緩衝液に浸漬した。脂肪族ポリエステルであるPLGAは、ポリマーに求核攻撃を起こして単量体単位に分解する水分子による加水分解を受けやすい。水分子は、最初にポリマーの非晶質領域を分解し、その後、その結晶領域を分解する。したがって、最初は、ポリマー重量または機械的性質の有意な変化は生じなかったが、時間の経過と共に分解が進行すると、ポリマーが崩壊し、機械的性質が失われた。
実施例3
ポリマーに埋め込まれた抗菌性塩化銅添加剤を含む吸収性縫合糸。
A:グリコリド(G)90%およびL−ラクチド(L)10%を有するPLGAと塩化銅粒子とのコポリマー。
銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入した。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析した。0.5〜2ミクロンの塩化銅(CuCl)粒子をドライブレンドでPLGAコポリマーに加えた。二軸スクリューマイクロ押出機を上記のように使用して、化合物を溶融混合し、直径3.2mmの丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸した。モノフィラメントの試験を下記のように行った。
PLGA/塩化銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加した。
可塑剤
B:4,000Daの平均分子量範囲(PCL4,000)を有するポリ(ε−カプロラクトン)の短鎖オリゴマー(Capa2402、Perstorp、Sweden)をポリマー組成物に添加した。オリゴマーは、使用前に、少なくとも10時間、40℃で真空乾燥させた。
C:平均分子量4,000Daのポリ(エチレングリコール)の短鎖オリゴマー(PEG4,000)を(Sigma Aldrich、Israel)をPLGA/塩化銅ポリマー組成物に添加した。PEGオリゴマーは、使用前に、少なくとも10時間、40℃で真空乾燥させた。
安定剤−酸化防止剤
D:選択されたトリス(ノニルフェニル)ホスファイト(TNPP)酸化防止剤(図1)をPLGA/塩化銅組成物に0.2重量/重量%の濃度で添加した。
安定剤−金属不活性化剤
E:金属不活性化添加剤2’,3−ビス〔〔3−〔3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル〕プロピオニル〕プロピオノヒドラジド(図2)(供給元Ciba,IRGANOX MD 1024,BASF Dispersions&Pigments,North America,Southfield,Michigan,USA)を0.2重量/重量%の濃度でPLGA/銅組成物に添加した。
二軸スクリューマイクロ押出機を上記のように使用して、化合物を溶融混合し、副次実施例3A〜Eで調製された化合物のモノフィラメントを延伸した。実施例3A〜Eで製造したモノフィラメントは、上記の実施例1に記載のとおり試験し、その結果を以下に示す。
選択された安定剤は、別々に、もしくは組み合わせて、または安定剤と可塑剤の組み合わせで使用することができる。例えば、1024とTNPPならびに1024とPEGは、以下のさらなる例において記載するように組み合わせて使用することができる。
上記の副次的実施例3A〜Eに記載されている、記載された組み合わせ化合物の機械的特性を以下の表3にまとめる。
以下の表3は、選択された組み合わせの機械的特性をまとめたものである:PLGA10/90と塩化銅(PLGA−塩化銅)、PLGA10/90と塩化銅と可塑剤PCL(PLGA−PCL−塩化銅)またはPEG(PLGA−PEG塩化銅)、PLGA10/90と塩化銅と酸化防止剤TNPP(PLGA−塩化銅−TNPP)、PLGA10/90と塩化銅と金属不活性化剤Irganox 1024MD(PLGA−塩化銅−1024)、PLGA10/90と酸化銅と酸化防止剤TNPPおよび金属不活性化剤Irganox 1024MD(PLGA−塩化銅−TNPP−1024)。TNPPと1024の組み合わせ(PLGA−塩化銅−TNPP−1024)は、高モジュラスによって見られ得るように、応力と歪みの両方を保護することに留意されたい。PEG添加は、高モジュラスによって見られるように、応力を改善したことにも留意されたい。
Figure 2018533417
上記のように、表3は、実施例3A〜Eに記載したように調製し、分析した種々の化合物の機械的特性を示す。この実験において、銅含有組成物は全て、0.5重量/重量%の銅を含有する。分析は、それぞれ50〜90ミクロンの直径範囲を有する少なくとも5つの別個のモノフィラメントに対して実施した。
PLGA/塩化銅データからは、TNPPと1024は、高モジュラスによって見られ得るように、応力および歪みの両方を維持することが分かる。
また、高いモジュラスによって見られるように、PEGの添加により応力が改善したことにも留意されたい。
好ましい実施形態では、TNPP酸化防止剤もしくはPEG可塑剤のいずれかを含む組み合わせ、またはこれらの組み合わせが使用される。PCLは応力の増加に対して適度な肯定的効果を有するが、歪み値を減少させ、その結果、塩化銅は硬くて脆いポリマーとなる。1024は、わずかに高い応力および歪みならびに高いモジュラスなどのポリマーの機械的性能にわずかな影響を及ぼす。
試料は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて分析した。モノフィラメントを複合し、埋め込んだ繊維の断面のSEM顕微鏡写真を図9A、図9Bおよび図9Cに例解する。断面は、それぞれ、PLGA10/90と塩化銅(PLGA塩化銅)、PLGA10/90と塩化銅とPEG(PLGA PEG−塩化銅)およびPLGA10/90と塩化銅とPCL(PLGA PCL塩化銅)の断面である。白い点は、モノフィラメントの断面の試料PLGA PEG塩化銅中に均一に分散した銅粒子を反映することに留意されたい。
示差走査熱量測定(DSC)分析
DSCを用いてポリマーの転移温度および結晶化度を分析した。図10は、塩化銅およびPCL添加剤を有する押出されたモノフィラメントの示差走査熱量測定(DSC)分析を示す。Tgが高く、再結晶化発熱ピーク(Tc)が広く、融解ピーク(Tm)が広いことに留意する。
図10に見られるように、ガラス転移温度(Tg)または溶融温度(Tm)は、異なる添加剤による影響を受けないが、添加剤の影響により、全溶融エンタルピーが変化し、ポリマーマトリックス中の結晶性の変化を示す。計算値を図11にまとめる。
図11は、塩化銅および添加剤を有する押出されたモノフィラメントのDSCを用いて分析した再結晶、融解およびその差についてのエンタルピーをまとめたグラフである。PLGA PCL塩化銅組成物には、再結晶化の発熱ピーク値(斜線)のみが存在し、これは、この組成物が再結晶温度(Tc)で再結晶する能力および融解温度で計算により求められた融解ピーク値(Tm)(平行線)を示していることに留意されたい。塗りつぶしたグラフは、再結晶発熱と融解吸熱との差であり、ポリマーの実際の結晶化度を示す。
マスターバッチの調製およびマスターバッチの調製のためのプロセスおよびマスターバッチ由来のフィラメント
以下の実施例は、銅含有ポリマーマスターバッチの調製、ならびにマスターバッチおよび銅含有吸収性ポリマーマスターバッチから内部に少なくとも部分的に埋め込まれている水溶性銅化合物を有するモノフィラメントおよびマルチフィラメントを調製するためのプロセスと、マスターバッチから内部に少なくとも部分的に埋め込まれている水溶性または不溶性銅化合物を有するモノフィラメントおよびマルチフィラメントを調製するためのプロセスと、について記載する。実施例はまた、種々の製品、例えば、これらのモノフィラメントおよび/またはマルチフィラメントを含む縫合糸およびメッシュを調製するためのプロセスおよびマスターバッチを記載する。
背景
マスターバッチ材料およびモノフィラメントの押出しは、Scholz重量測定供給装置システム(2台のポリマーチップ供給装置(Monoタイプ)と1台のHETHON−FLEX HF41/51粉体供給装置からなる)を備える共回転二軸スクリュー押出機(LeistritzZSE18HPe)で実施した。紡糸口金には、4x0.25立方センチメートルの回転スピンポンプまたはパージプレートと、実行される特定のプロセスに応じるメルトフィルタを有さない2.0mmオリフィスを備えていた。
マスターバッチ(MB)生産のための一般的な手順
MBプロセス1A:プレミックスから調製されたマスターバッチ(供給装置1台)
硫酸銅(CS)または塩化銅(CC)粒子を含む水溶性銅化合物を機械的に粉砕して、所望のサイズ(0.2〜10ミクロン)にする。
ポリマーおよび銅化合物を混合し、乾燥させて、所望の割合のCSまたはCC−ポリマープレミックス(2〜40重量%の銅化合物)を形成する。
プレミックスを粉体供給装置に添加する。
紡糸口金を通してプレミックスを共回転二軸スクリュー押出機で押出し、マスターバッチの場合、低い紡糸口金温度用、例えば<220℃などのためにスピンポンプまたはパージプレートを備えていてもよい。
MBモノフィラメント糸を押出し、水浴中で凝固させ、顆粒化して、CS−MBまたはCC−MB顆粒を形成する。
MBプロセス1B:プレミックスから調製されたマスターバッチ(供給装置1台)
水不溶性の酸化銅(CO)粒子を含む不溶性銅化合物を機械的に粉砕して所望のサイズ(0.2〜10ミクロン)にする。
生分解性ポリマーおよび水不溶性銅化合物を混合し、乾燥させて所望の割合のCOポリマープレミックス(2〜40重量%の銅化合物)を形成する。
プレミックスを粉体供給装置に添加する。
紡糸口金を通してプレミックスを共回転二軸スクリュー押出機で押出し、マスターバッチの場合、低い紡糸口金温度用、例えば<220℃などのためにスピンポンプまたはパージプレートを備えていてもよい。
MBモノフィラメント糸を押出し、水浴中で凝固させ、顆粒化して、CO−MB顆粒を形成する。
MBプロセス2A:別々の銅化合物および純粋ポリマー供給装置(デュアル供給装置プロセス)から調製されたマスターバッチ:
硫酸銅(CS)または塩化銅(CC)粒子を含む水溶性銅化合物を粉砕して、所望のサイズ(0.2〜10ミクロン)にする。
純粋ポリマーを押出機のポリマーチップ供給装置に装填し、粉体供給装置を介して粉砕したCSまたはCCを押出機に充填する。
ポリマーのスピンポンプ、続いて粉体供給装置を始動させ、紡糸口金を通して混合物(2〜40%CSまたはCC)を押出してMBモノフィラメント糸を形成する。
押出したMBモノフィラメント糸を、水浴中で凝固させ、顆粒化して、CS−MBまたはCC−MB顆粒を形成する。
MBプロセス2B:別々の銅化合物および純粋ポリマー供給装置(デュアル供給装置プロセス)から調製されたマスターバッチ:
酸化銅(CO)粒子を含む不溶性銅化合物を粉砕して所望のサイズ(0.2〜10ミクロン)にする。
純粋な生分解性ポリマーを押出機のポリマーチップ供給装置に装填し、粉体供給装置を介して粉砕したCOを押出機に装填する。
ポリマーのスピンポンプ、続いて粉体供給装置を始動させ、紡糸口金を通して混合物(2〜40%CO)を押出してMBモノフィラメント糸を形成する。
押出したMBモノフィラメント糸を水浴中で凝固させ、顆粒化して、CO−MB顆粒を形成する。
モノフィラメントの産生
モノフィラメントプロセス1:プレミックス法によるマスターバッチ顆粒から調製されたモノフィラメント(MF)(供給装置1台)
CS−MBまたはCC−MBのプレミックスおよび純粋ポリマーは、例えば5%CS−MB77グラムおよび623グラムがそれぞれ混合されたものである。
プレミックスを粉体供給装置に添加する。
プレミックスは、例えば0.5%CSモノフィラメント(MF)の目標を達成するために、スピンポンプを備えた紡糸口金を通して押出される。
モノフィラメントが延伸される。
モノフィラメントプロセス2:別々のマスターバッチ顆粒と純粋ポリマー供給装置から調製されたモノフィラメント(デュアル供給装置プロセス)
純粋ポリマーを押出機のポリマーチップ供給装置に装填した後、粉体供給装置を介して例えば5%CS−MBまたはCC−MB顆粒を押出機に添加する。
スピンポンプ、次いで粉体供給装置が始動され、スピンポンプを備えた紡糸口金を通して押出され、例えば0.5%のCSまたはCCモノフィラメントの目標を達成する。
モノフィラメントが延伸される。
銅化合物−マスターバッチから調製されたマルチフィラメント繊維の製造(例えば縫合糸)
マルチフィラメントのプロセス:マルチフィラメントの押出し:
5%CS−MB、5%CC−MBまたは5%CO−MBを取る。
例えば、純粋ポリマー90%および5%CS−MB10%など、9部の純粋ポリマーと1部のCS−MBとを混合することによって所望の銅化合物濃度、例えば0.5%硫酸銅を有するプレミックスを調製して、0.5%CS−MBプレミックスを生成する。
プレミックスを乾燥させる。
プレミックスをマルチフィラメント押出し設備(一軸押出機、スピンポンプ)で押出して、紡糸仕上げを加えて紡糸仕上げフィラメントを形成する。
延伸糸を作るためにフィラメントを撚り合わせて延伸する。
コア延伸とシース延伸(コア延伸は直線配向)を有する標準的製紐機で延伸糸を編む。
洗浄して、紡糸仕上げを取り除く。
編組縫合糸をコーティングする(必要に応じて)。
上記のように、銅化合物粒子または顆粒マスターバッチ材料は、所望の銅化合物濃度までなどの純粋な吸収性ポリマーPGLAまたは非吸収性ポリマーとの予備混合が可能であり、次いで押出機の単一供給装置に装填される。あるいは、銅化合物粒子または顆粒化マスターバッチ材料を押出機の第1の装填装置に装填し、押出機の第2装填装置に装填したポリマーによって、押出し前に所望の銅化合物濃度に希釈することができる。
さらに、上記のプロセス中に、MBプロセス1AおよびMBプロセス1B、可塑剤、酸化防止剤および/または金属不活性化剤をプレミックスに添加してもよい。
あるいは、上記プロセスMBプロセス2AおよびMBプロセス2Bの間に、上記の高分子組成物および銅化合物組成物に可塑剤、酸化防止剤および/または金属不活性化剤を添加するために、追加の装填器または装填器を使用してもよい。
最後に、延伸されていないモノフィラメントは、直径が均一なモノフィラメントを受けるように延伸され、次いで、任意によりマルチフィラメントに編組されてもよい。
実施例4
硫酸銅(CuSo)粒子の粉砕
硫酸銅粒子は、使用前に、10時間、110℃で真空乾燥させ、その後、99%+窒素ガス環境下でアルミ袋に封入した。乾燥後、ボルテックスミル(Super Fine Ltd.Industrial Park Kidmat Galil)を用いて粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2.0ミクロンとした。粒子径は、光学顕微鏡で分析して、0.5〜2ミクロンの粒子径範囲であることを確認した。
実施例5
プレミックスプロセスによるマスターバッチの調製−MBプロセス1
プレミックスの調製−5重量/重量%硫酸銅/PGLAプレミックス(5%CS/MBプレミックス)の製造
粉砕された0.5〜2ミクロンの硫酸銅(CuSO)粒子40gを90:10−PGLAコポリマー760gと混合し、タンブリングおよび振盪によってガラス瓶内で均質化した(5%CS/MB−プレミックス)。
乾燥手順
5%CS/MBプレミックスは、少なくとも16時間、100℃で真空乾燥(<5ミリバール)させた。
押出し:MB−プレミックスを押出し、5%CS−MBを形成
乾燥させた5%CS/MB−プレミックスを較正モード(容積測定)の押出機の粉体供給装置に添加し、未使用の供給装置は密封してプロセス中の過剰の湿度を回避するようにした。パージプレート(1つの溶融チャネル)を使用することで、より低い紡糸口金温度、例えば205℃を可能にした。押出機の温度域は全て205℃であった。
モーター駆動式ガイドローラーを用いて、押出し後のマスターマッチ(MB)フィラメントを水浴中で凝固させ、Quintett(Dienes godet system)および張力制御巻取機(Sahm 700 XE)で取り出した。造粒は、約2〜3mmのチップ長とするために、Scheer SGS50造粒機で行われた。
プレミックスプロセスによるマスターバッチ5%CS−MBの製造は、押出し時間中に安定した条件(例えば、オリフィス圧力)を有していた。固有粘度は低下して1,442dl/g(PGLA−ポリマー)から0.972dl/gとなったが、これは、希釈するために、5%CS−MB約10%のみを純粋ポリマー約90%と混合させて、例えば、0.5%CS−MFを生成するために、許容可能である。
実施例6
デュアル供給装置プロセスによるマスターバッチの調製−MBプロセス2
ポリマーと硫酸銅との分離した供給装置によるマスターバッチの生産
乾燥手順
PGLAおよび硫酸銅粒子は、少なくとも16時間、100℃で真空乾燥(<5ミリバール)させた。
押出し:5%CS−MBを形成するためのポリマーおよび硫酸銅の共押出し
乾燥した純粋な90:10PGLAポリマーを、自動モードの押出機のポリマーチップ供給装置に添加した。硫酸銅を粉体供給装置に添加した。スピンポンプの回転は約20rpmまで計算され、粉体供給装置の処理量が95g/時間である場合、MB中硫酸銅濃度は約5%に到達した。
押出機域の温度は、220℃〜235℃であり、スピンポンプの紡糸口金の温度は約220〜235℃に設定した。純粋ポリマー(銅化合物を供給することなく)を用いて試験を開始し、ポリマー供給装置をスピンポンプの前の予圧に関して定常状態にした。続いて、硫酸銅を添加した粉体供給装置を始動させた。
モーター駆動のガイドローラーを用いて、押出し後のマスターバッチモノフィラメントを水浴中で凝固させ、Quintett(Dienes godet system)および張力制御巻取機(Sahm 700 XE)で取り出す。造粒は、約2〜3mmのチップ長とするために、Scheer SGS50造粒機で行う。
モノフィラメントの産生
実施例7
MFプロセス1:プレミックス法によるマスターバッチ顆粒から調製されたモノフィラメント(供給装置1台)
モノフィラメントの調製:5%CS−MBからの0.5%CS−MF−プレミックスのプレミックス調製
純粋なコポリマー90:10PGLA(銅濃度の9倍希釈を仮定)623gに上記の5重量/重量%のMB(5%CS−MB)顆粒77gを添加し(0.5%CS−MF−プレミックス)、タンブリングおよび振盪によってガラス瓶中で均質化し、少なくとも16時間、100℃で真空乾燥(<5ミリバール)させて、上で詳述したとおり押出プロセスの湿度を低下させた。
純粋なPGLA(硫酸銅非含有)を使用して、比較分析のための基準として匹敵する条件下で純粋なPGLAモノフィラメント(PGLA−MF)を製造した。
モノフィラメントの押出し
基準として、0.5%CS−MF−プレミックスおよび純粋なPGLA(PGLA−MF)からの0.5重量/重量%銅装填PGLAモノフィラメント(0.5%CS−MF)のモノフィラメントの押出しのために、単軸押出機(two−zone Ankele、VE1−18−20−6)を使用した。
PGLA−MF(純粋なPGLAモノフィラメント)の押出しは、スピンポンプを用いて紡糸口金温度220℃で行った。0.5重量/重量%銅装填PGLAモノフィラメント(0.5%CS−MF)の押出しは、2つの異なる紡糸口金温度(220℃、235℃)で行った。それぞれ、0.5%CS−MF220℃、0.5%CS−MF235℃とする。押出機域の温度は、PGLA−MFおよび0.5%CS−MF−220℃では205℃/210℃、0.5%CS−MF−235℃では205℃/220℃であった。オリフィスは1.25mmであった。
押出しと延伸は別々のプロセスとして実施した。
モノフィラメント延伸プロセス
PGLA−MF、0.5%CS−MF−220℃および0.5%CS−MF−235℃のための押出しモノフィラメント延伸プロセスをジエン系ゴデットシステムの連続炉(Erge、長さ=1.5m)で実施し、PGLA−MFD、0.5%CS−MFD−220℃および0.5%CS−MFD−235℃を生成した。
延伸モノフィラメントの直径は、プロセッサーユニットUSYS20−0100−A(Zumbach)を用いた二軸レーザー測定システムODAC15XYによって測定した。
直径約0.53mm±0.02mmの延伸されていないモノフィラメントが延伸され、直径約0.2mmを有するモノフィラメントが産生された。
延伸モノフィラメントに関する異なるパラメータは、表4に詳述している。Q1、Q2およびQ3はQuintetts(ゴデット)1〜3の速度である。
Figure 2018533417

T1およびT2は炉温度であり、
DRは延伸比である。
楕円度(Ov)は、USYS20−0100−A(Zumbach)プロセッサーユニットを備えた二軸レーザー測定システムODAC15XYによって測定されたx軸とy軸の平均差である。
0.5%CS−MFD−220℃−V1および0.5%CS−MFD235℃−V2はPGLA−MFDと同じ条件下で延伸したが、より高い直径の標準偏差を示した。延伸速度を上げる(V2)と、PGLA−MFDと同様に標準偏差が減少した。
延伸モノフィラメントの直径の標準偏差を制御し、かつ最小化するために、表4に見ることができるように延伸を増加させることができる。
実施例8
MBおよびMF材料の分析−NMR分光法による組成および残留モノマー
延伸モノフィラメント(PGLA−MFD、0.5%CS−MFD−220℃)および0.5%CS−MFD−235℃)5〜10mgをトリフルオロ酢酸(TFE)0.35mlに溶解し、次いでクロロホルム(CDCl3)0.65mlを添加した。この溶液を5mmのNMRチューブに移し、試料をBruker Fourier 300分光計で測定した。ラクチドメチル基ピーク1.65ppmおよびグリコリドピーク4.90ppmからポリマー組成(モル%)を計算した。
残留ラクチドモノマーは、ピーク1.71ppmから計算される。結果は全ポリマー組成物に対する%モルであり、このプロセスがいかなる重大なポリマー分解も引き起こさなかったことを示している。これらの結果を表5にまとめる。
Figure 2018533417
RM=残留モノマー
固有粘度
1)純粋なコポリマー90:10PGLA、2)5%CS−MBおよび延伸モノフィラメント(PGLA−MFD、0.5%CS−MFD−220℃および0.5%CS−MFD−235℃)の各々の200mgを25mlヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP、c=0.8g/dl)に溶解した。
濾過後、溶液をUbbelohdeキャピラリーOaに移した。測定はSchott AVS370システムを用いて30℃で行った。
固有粘度:iV=ln(t/t0)/c
フロー時間の補正(tおよびt0)はHagenbachによって行われた。
モノフィラメントの固有粘度を表6にまとめる。
Figure 2018533417
純粋な90:10PGLAの測定された固有粘度は、1.442dl/gである。5%CS−MBは、0.972dl/gへのiVの減少を有した(32.6%減少)。9〜10倍希釈した延伸モノフィラメント0.5%CS−MFD−220℃および0.5%CS−MFD−235℃は、PGLA−MFDよりもわずかに低いiV値を有した。
純粋な90:10PGLAのモノフィラメントの押出しは、1.346dl/gのiVを有したが、上記のとおり0.5%硫酸銅装填PGLAのモノフィラメントは、0.5%CS−MFD−220℃および0.5%CS−MFD−235℃が、それぞれ、1.260dl/gおよび1.247dl/gのiVを有する。
PGLAに硫酸銅を添加すると、その結果、純粋な90:10PGLAのモノフィラメントと比較して、0.5%CS−MFD−220℃のモノフィラメントでiV6.39%の低下、0.5%CS−MFD−235℃のモノフィラメントでiV7.35%の低下が生じる。
銅装填モノフィラメントの固有粘度がわずかに低下すること(約7%)は、0.5%CS−MFDの分解にとっては重要ではない。
誘導結合プラズマ発光分光法(ICP−OES)による銅濃度
ICP−OES法を用いて、押出プロセス後のポリマーモノフィラメント中の銅の実際の量を分析した。3種類の銅装填ポリマーモノフィラメントを分析した(5%CS−MB、0.5%CS−MFD−220℃および0.5%CS−MFD−235℃)。
上記試料を5mlのHNO365%および1mlのHCl37%中で蒸解させた。蒸解は、「Discover」試料蒸解システムを使用して、石英容器内で、高温および高圧で行った(CEM,USA)。容器を冷却し、脱イオン水を加えて容積20mLにした。すべての試料が完全に溶解した。要素濃度は、軸方向ICP−OESモデル、「ARCOS(登録商標)」(Spectro GMBH、Germany)を用いて、透明溶液中で測定した。測定は、MerckのICP標準で較正した。線形ダイナミックレンジを超える要素濃度を希釈して再分析した。希釈は較正ピペットを用いて行った。継続的較正検証標準を測定し、機器の安定性を確認した。
表7は、上記試料中の銅(Cu)要素の計算量を示し、モノフィラメント中の硫酸銅(CuSO)の重量%を計算するために使用した。これらの結果を表7にまとめる。
Figure 2018533417
ICPの結果は、5%CS−MB材料および延伸モノフィラメント0.5%CS−MFD−235℃中の硫酸銅の量が、押出プロセス前の装填用量より有意に少ないものではない(理論濃度の64〜73%)ことを示している。
機械的分析:応力−歪み試験
上記に記載されたように製造されたモノフィラメントの機械的試験を、Zwick UPM 1435 ZMART.PROユニバーサル試験機でTest−Expert II評価ソフトウェアを用いて線形および単一の結節部で測定した。引張試験機の条件は、ゲージ長80mmおよびクロスヘッド速度200mm/分を含む。
表8は、延伸後のモノフィラメントの種々の機械的試験をまとめたものである。
Figure 2018533417
LTS=線形引張強度;KPTS=結節部引張強度;L−伸び/K−伸び=直線および結節部引張試験の破断伸び。
試料0.5%CS−MFD−220℃−V2および0.5%CS−MFD−235℃−V2より低い延伸比で延伸された0.5%CS−MFD−220℃−V1および0.5%CS−MFD−235℃−V1は、破断値において高い線形伸びを示した。
銅装填モノフィラメントおよび純粋PGLAモノフィラメントのLTS値は類似しており、そうでなければモノフィラメントを弱くするであろうポリマーマトリックス内の硫酸銅の凝集がほとんどまたはまったくないことを示している。
銅装填モノフィラメントのKPTS値は、純粋PGLAモノフィラメントに類似している。0.5%CS−MFD(235℃)−V2は、わずかに低いKPTS値を示した。
実施例9
CS−マスターバッチから調製されたマルチフィラメント繊維(例えば縫合糸)の製造
マルチフィラメントのプロセス:マルチフィラメントの押出し:
5%CS−MB、5%CC−MBまたは5%CO−MBを取る。
9部の純粋ポリマーと1部のCS−MBとを混合することによって、所望の銅化合物濃度、例えば0.5%硫酸銅を有するプレミックスを調製する(例えば、純粋ポリマー90%および5%CS−MB10%で0.5%CS−MBプレミックスを生成する)。
プレミックスを乾燥させる。
プレミックスをマルチフィラメント押出し設備(一軸押出機、スピンポンプ)で押出して、紡糸仕上げを加えて紡糸仕上げフィラメントを形成する。
延伸糸を作るためにフィラメントを撚り合わせて延伸する。
コア延伸とシース延伸(コア延伸は直線配向)を有する標準的製紐機で延伸糸を編む。
洗浄して、紡糸仕上げを取り除く。
編組縫合糸をコーティングする(必要に応じて)。
プロセスパラメータ:上記プロセスには、以下のステップおよび装置を組み込むことができる。
可能な押出機は、巻取機Baby ASW,Typ MSW−50S−72Zを備えた押出機Fa Barmag,Typ E 1 Nr.10/6248である。
高いメッシュ数と小さい細孔径のメルトフィルタ(好ましくは、延伸された単一フィラメントの直径より幾分大きい細孔径約40μmである。通常は10〜30μmの範囲内のみであるが、細孔径の小さい方が使用されてもよい)。
単一オリフィスキャピラリーの直径は約250μmである。1つのオリフィスは、多数のキャピラリ(例えば30)を含む。
凝固用水浴はなく、重要な高さを有する垂直スピンチャンバが使用される。
紡糸仕上げは、編組糸の静電気帯電を防止し、編糸の単一フィラメントを一緒に保持するために使用される(紡糸仕上げは、編組工程の後(コーティング前)に取り除く)。紡糸仕上げは、オリフィスの下に加えられる。
紡糸ドラフトおよび巻取機速度(例えば、1000m/分)
延伸は、Edmund Erdmann、DMT24/200−6など、特殊な延伸機でねじりながら行う。
編組プロセスのためのスプール:Hacoba、Typ FSA
編組:Steeger、Typ ERT 5、8、12または16のスプール編組テーブル(必要な編組構造に応じる)
抗菌性非吸収性縫合糸
手順の一般的な説明
埋め込まれた抗菌イオン粒子を有する縫合糸は、以下のように製造される:
ポリマーは、使用前に、デシケーター中、少なくとも10時間、100℃で真空乾燥させて、含水量を200ppm未満に減少させた。使用されるポリマーは、ナイロン、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)およびポリプロピレン(PP)などの非吸収性ポリマーのうちの1つである。
銀、亜鉛、銅、マグネシウムおよびセリウムなどの金属粒子はドライブレンドでポリマーおよび添加剤混合物に加えられ、金属粒子径は通常0.2〜10ミクロンであり、銅塩粒子としては、塩化銅(CuCl)および硫酸銅(CuSO)が挙げられる。真空オーブンを用いて銅粒子を120℃で一晩、真空下で予備乾燥させる。乾燥後、粒子をボルテックスミルで粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとする。銅粒子は、使用前に、再び、少なくとも10時間、120℃で真空乾燥される。
ポリマー/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
可塑剤は、ステアリン酸およびステアリン酸カルシウムからなる群から選択され、可塑剤は、混合物中に約0.001〜約5重量%の量で存在する。可塑剤は、使用前にドライブレンドでポリマー組成物に添加される。
他の添加剤
他の添加剤、例えば帯電防止剤、核形成剤、酸化防止剤、UV安定剤、充填剤、軟化剤、潤滑剤、硬化促進剤などを繊維基材の上および/または中に存在させることもできる。このような追加材料はすべて、当業者に周知であり、市販されている。
処理
二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、モノフィラメントを延伸する。二軸スクリュー押出機の加工条件は、ポリマー溶融温度より高い温度およびスクリュー速度50〜400RPMを含むものとした。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
モノフィラメント繊維は、これらの組み合わせからなる。
実施例10
ポリマーに埋め込まれた抗菌性硫酸銅(CuSO)添加剤を含む抗菌性非吸収性ポリアミド(PA6,6)縫合糸。
A:特定の例では、ポリアミド(PA6,6)のポリマーは、露点が−40℃に達するまで、デシケーターを使用して60℃で8時間乾燥される。銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析する。0.5〜2ミクロンの硫酸銅(CuSO)粒子をナイロン6,6ポリマーにドライブレンドで添加する。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
ナイロン/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤などの異なる添加剤を添加することができる:
可塑剤
B:ステアリン酸をポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
C:ステアリン酸カルシウムをポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
安定剤−酸化防止剤
D:固体有機リン酸塩の選択された酸化防止剤を、ナイロン/銅組成物の安定剤として、0.2重量/重量%の濃度で組成物に添加する。
固体有機リン酸塩ULTRANOX 626ホスファイト酸化防止剤ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトの構造図を図12に示す。
副次実施例10A〜Dの二軸マイクロ押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った240℃、250℃および260℃の温度プロファイルおよび50〜400RPMのスクリュー速度である。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
実施例11
ポリマーに埋め込まれた抗菌性塩化銅(CuCl)添加剤を含む抗菌性非吸収性ポリアミド(PA6,6)縫合糸。
A:特定の例では、ポリアミド(PA6,6)のポリマーは、露点が−40℃に達するまで、デシケーターを使用して60℃で8時間乾燥される。銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析する。0.5〜2ミクロンの塩化銅(CuCl)粒子をナイロン6,6ポリマーにドライブレンドで添加する。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
ナイロン/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤などの異なる添加剤を添加することができる:
可塑剤
B:ステアリン酸をポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
C:ステアリン酸カルシウムをポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
安定剤−酸化防止剤
D:固体有機リン酸塩の選択された酸化防止剤を、ナイロン/銅組成物の安定剤として、0.2重量/重量%の濃度で組成物に添加する。
実施例11A〜Dの二軸マイクロ押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った240℃、250℃および260℃の温度プロファイルおよび50〜400RPMのスクリュー速度である。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
実施例12
ポリマーに埋め込まれた抗菌硫酸銅(CuSO)添加剤を含む抗菌性非吸収性ポリエチレンテレフタレート(PET)縫合糸。
A:特定の例では、ポリエチレンテレフタレート(PET)ポリエステルのポリマーは、露点が−40℃に達するまで、デシケーターを使用して60℃で8時間乾燥される。銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析する。0.5〜2ミクロンの硫酸銅(CuSO)粒子をドライブレンドでPETポリマーに添加する。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
PET/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
B:ステアリン酸をポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
C:ステアリン酸カルシウムをポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
安定剤−酸化防止剤
D:固体有機リン酸塩の選択された酸化防止剤を、PET/銅組成物の安定剤として、0.2重量/重量%の濃度で組成物に添加する。
実施例12A〜Dの二軸マイクロ押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った265℃、275℃および280℃の温度プロファイルおよび50〜400RPMのスクリュー速度である。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
実施例13
ポリマーに埋め込まれた抗菌塩化銅(CuSO)添加剤を含む抗菌性非吸収性ポリエチレンテレフタレート(PET)縫合糸。
A:特定の例では、ポリエチレンテレフタレート(PET)ポリエステルのポリマーは、露点が−40℃に達するまで、デシケーターを使用して60℃で8時間乾燥される。銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析する。0.5〜2ミクロンの塩化銅(CuCl)粒子をドライブレンドでPETポリマーに添加する。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
PET/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
B:ステアリン酸をポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
C:ステアリン酸カルシウムをポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
安定剤−酸化防止剤
D:固体有機リン酸塩の選択された酸化防止剤を、PET/銅組成物の安定剤として、0.2重量/重量%の濃度で組成物に添加する。
実施例13A〜Dの二軸マイクロ押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った265℃、275℃および280℃の温度プロファイルおよび50〜400RPMのスクリュー速度である。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
実施例14
ポリマーに埋め込まれた抗菌硫酸銅(CuSO)添加剤を含む抗菌性非吸収性ポリフッ化ビニリデン(PVDF)縫合糸。
A:特定の例では、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)のポリマーは、露点が−40℃に達するまで、デシケーターを使用して60℃で8時間乾燥される。銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析する。0.5〜2ミクロンの硫酸銅(CuSO)粒子をドライブレンドでPVDFポリマーに添加する。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
PVDF/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
B:ステアリン酸をポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
C:ステアリン酸カルシウムをポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
安定剤−酸化防止剤
D:固体有機リン酸塩の選択された酸化防止剤を、PVDF/銅組成物の安定剤として、0.2重量/重量%の濃度で組成物に添加する。
実施例14A〜Dの二軸マイクロ押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った220℃、230℃および240℃の温度プロファイルおよび50〜400RPMのスクリュー速度である。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
実施例15
ポリマーに埋め込まれた抗菌塩化銅(CuCl)添加剤を含む抗菌性非吸収性ポリフッ化ビニリデン(PVDF)縫合糸。
A:特定の例では、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)のポリマーは、露点が−40℃に達するまで、デシケーターを使用して60℃で8時間乾燥される。銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析する。0.5〜2ミクロンの塩化銅(CuCl)粒子をドライブレンドでPVDFポリマーに添加する。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
PVDF/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
B:ステアリン酸をポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
C:ステアリン酸カルシウムをポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
安定剤−酸化防止剤
D:固体有機リン酸塩の選択された酸化防止剤を、PVDF/銅組成物の安定剤として、0.2重量/重量%の濃度で組成物に添加する。
実施例15A〜Dの二軸マイクロ押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った220℃、230℃および240℃の温度プロファイルおよび50〜400RPMのスクリュー速度である。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
実施例16
ポリマーに埋め込まれた抗菌硫酸銅(CuSO)添加剤を含む抗菌性非吸収性ポリプロピレン(PP)縫合糸。
A:特定の例では、ポリプロピレン(PP)のポリマーは、露点が−40℃に達するまで、デシケーターを使用して60℃で8時間乾燥される。銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析した。0.5〜2ミクロンの硫酸銅(CuSO)粒子をドライブレンドでPPポリマーに添加する。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
PP/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
B:ステアリン酸をポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
C:ステアリン酸カルシウムをポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
安定剤−酸化防止剤
D:固体有機リン酸塩の選択された酸化防止剤を、PP/銅組成物の安定剤として、0.2重量/重量%の濃度で組成物に添加する。
実施例16A〜Dの二軸マイクロ押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った210℃、220℃および230℃の温度プロファイルおよび50〜400RPMのスクリュー速度である。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
実施例17
ポリマーに埋め込まれた抗菌塩化銅(CuCl)添加剤を含む抗菌性非吸収性ポリプロピレン(PP)縫合糸。
A:特定の例では、ポリプロピレン(PP)のポリマーは、露点が−40℃に達するまで、デシケーターを使用して60℃で8時間乾燥される。銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析する。0.5〜2ミクロンの塩化銅(CuCl)粒子をドライブレンドでPPポリマーに添加する。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
PP/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
B:ステアリン酸をポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
C:ステアリン酸カルシウムをポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
安定剤−酸化防止剤
D:固体有機リン酸塩の選択された酸化防止剤を、PP/銅組成物の安定剤として、0.2重量/重量%の濃度で組成物に添加する。
実施例17A〜Dの二軸マイクロ押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った210℃、220℃および230℃の温度プロファイルおよび50〜400RPMのスクリュー速度である。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
外科的分解性メッシュ
手順の一般的な説明
本発明のこれらの実施形態は、繊維、縫合糸、メッシュおよび他の組織管理デバイス、創傷閉鎖デバイスまたは組織工学デバイスなどの合成生体吸収性ポリマー材料およびインプラントに関する。本発明のこれらの実施形態は、ポリ(ε−カプロラクトン)(PCL)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、ポリジオキサノン(PDO)またはこれらのコポリマーなどの合成生体吸収性脂肪族ポリエステルを用いて感染を予防および治療する方法にも関する。
抗菌添加剤
銀、亜鉛、銅、マグネシウムおよびセリウムなどの金属粒子はドライブレンドでポリマーおよび添加剤混合物に加えられ、金属粒子径は通常0.2〜10ミクロンであり、銅塩粒子としては、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)が挙げられる。真空オーブンを用いて銅粒子を120℃で一晩、真空下で予備乾燥させる。乾燥後、粒子をボルテックスミルで粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンにする。銅粒子は、使用前に、少なくとも10時間、120℃で真空乾燥される。
押出された材料から調製された外科用デバイスとしては、ヘルニアの修復に従来使用されていたメッシュプロテーゼが挙げられる。このようなメッシュ布プロテーゼは、腹壁、横隔膜および身体壁の解剖学的欠損の修復、泌尿生殖器系の欠損の矯正、および脾臓、肝臓もしくは腎臓などの外傷的に損傷した器官の修復、またはリウマチ患者の指に線維性組織小関節の形成の誘発(米国特許第6113,640号)、または組織工学用の足場(Gaissmaerら、2002,Lansmanら、2002)などの他の外科的処置においても使用される。
本発明の好ましい実施形態では、デバイスは、抗菌性ではあるが、臨床転帰に悪影響を与える程度に創傷治癒に干渉することのない表面を有する。本発明の一実施形態の多機能デバイスは、ポリマー技術処理方法を使用して、ポリマーマトリックスおよび抗生物質(複数可)を含むように任意の適切な形態で作製することができる。典型的な形態は、モノおよび/またはマルチフィラメント縫合糸ならびにその派生物、例えばメッシュおよび足場である。
メッシュの製造
デバイス、例えば縫合糸またはメッシュは、機械的織物およびプラスチック技術からの任意の既知の方法を使用して、生体吸収性繊維から製造することができる。繊維の厚さは、約1マイクロメートル〜約200マイクロメートルまで変動し得る。本発明の好ましい実施形態では、繊維の厚さは約5マイクロメートル〜約150マイクロメートルである。
多機能デバイスを製造するための好適な構造体は(このデバイスはメッシュである)、例えば、布、細い布地、ニット、織物、編組、またはウェブであり得る。これらのいずれの場合においても、構造体は、約30マイクロメートル〜約1000マイクロメートル、好ましくは約50マイクロメートル〜約400マイクロメートルの細孔径を有する多孔質でなければならない。メッシュは、1つの種類の繊維、例えばPGAまたはPLAまたはこれらのコポリマー繊維を使用して製造することができる。インプラントの特定の用途および所望の物理的特性に応じて、2つ以上の異なる種類の繊維を使用してメッシュを作製することも可能である。メッシュは、生体吸収性および非生体吸収性の両方の繊維を用いて製造することができる。
多機能デバイス(メッシュ)は、公知の従来の経編み装置およびトリコット編機およびラッシェル編み機などの技法、「Warp Knitting Production」(Dr.S.Raz,MelliandTextilberichte GmbH,Rohrbacher Str.76,D−6900 Heidelberg,Germany(1987))に記載されている手技を使用して製造することができる。
繊維を二軸スクリュー押出機で溶融紡糸する。ポリマー溶融温度は200℃〜240℃の範囲である。繊維は、例えば、約0.4mmの直径を有する丸型ダイ穴を通してプレスされる。冷却後、フィラメントは、最初の60℃から140℃までの2段階プロセスにおいて高温で自由に配向され、延伸比、例えば4〜8とする。フィラメントの最終直径は50マイクロメートルとしてもよい。フィラメントは横編機を用いて編成され、布はループサイズ約1mmを有する。
編成後、メッシュを洗浄するか、または洗い流した後、アニールして布地を安定化させる。後者の操作では、メッシュを所定の幅に維持する幅出機にメッシュを固定することができ、次いで、フレームを細長い加熱域に通す。熱設定後、メッシュをサイズ決めするように切断し、包装し、滅菌する。
メッシュは、任意の所望の構成(例えば、適切な寸法の正方形または長方形)に切断することができる。市販されている様々な種類の超音波スリッタを用いてメッシュを切断してもよい。刃で切断するとき、すなわち擦り切った糸端を得るときに得られる結果とは異なるか、または糸端がヒートシールされたとき、すなわちビーズのような構造の場合、超音波スリッタがメッシュを所望のサイズに切断する。
多機能メッシュデバイスは、2種類のフィラメント、例えば生体吸収性および非生体吸収性を有することができる。生体吸収性フィラメントには、薬理学的作用物質が含まれる。例えば、非生体吸収性ポリプロピレンモノフィラメントは、良好なたわみ性を呈する。メッシュを形成するために使用される材料に応じて、メッシュは適切な可撓性を有することが好ましい。さらに、メッシュを形成するために使用される糸に依存して、形成されるメッシュは、十分な破裂強度を有することが好ましい。
実施例18
ポリマーに埋め込まれた抗菌添加剤を含む吸収性メッシュ。
A:特定の例では、グリコリド(G)90%およびL−ラクチド(L)10%を有するPLGAコポリマー。
銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析する。0.5〜2ミクロンの硫酸銅(CuSO)粒子をドライブレンドでPLGAコポリマーに加える。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、直径3.2mmの丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
PLGA/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
B:4,000Daの平均分子量範囲(PCL4,000)を有するポリ(ε−カプロラクトン)の短鎖オリゴマー(Capa2402、Perstorp、Sweden)をポリマー組成物に添加する。オリゴマーは、使用前に少なくとも10時間40℃で真空乾燥させた。
C:平均分子量4,000Daのポリ(エチレングリコール)の短鎖オリゴマー(PEG4,000)を(Sigma Aldrich、Israel)をPLGA/銅ポリマー組成物に添加する。PEGオリゴマーは、使用前に、少なくとも10時間、40℃で真空乾燥させる。
安定剤−酸化防止剤
D:選択されたトリス(ノニルフェニル)ホスファイト(TNPP)酸化防止剤をPLGA/銅組成物に0.2重量/重量%の濃度で添加する。
安定剤−金属不活性化剤
E:金属不活性化添加剤2’,3−ビス[[3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジドを0.2重量/重量%の濃度でPLGA/銅組成物に添加する。
実施例18A−Eの二軸スクリュー押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った200℃、205℃および210℃の温度プロファイルおよび50〜200RPMのスクリュー速度である。押出機は常に乾燥窒素ガスでパージされる。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
実施例19
ポリマーに埋め込まれた抗菌添加剤を含む抗菌非吸収性メッシュ。
A:特定の例では、ポリアミド(PA6,6)、またはナイロン6,6のポリマーは、露点が−40℃に達するまで、デシケーターを使用して60℃で8時間乾燥される。銅粒子は、使用前に、10時間、120℃で真空乾燥させ、その後、窒素雰囲気下でアルミ袋に封入する。乾燥後、粒子を粉砕して、粒子径0.5〜2ミクロンとした。粉砕は、ボルテックスミルで行い、粒子径を光学顕微鏡で分析する。0.5〜2ミクロンの硫酸銅(CuSO)粒子をナイロン6,6ポリマーにドライブレンドで添加する。二軸スクリュー押出機を用いて化合物を溶融混合し、丸型ダイヘッドを用いてモノフィラメントを延伸する。
ナイロン/銅粒子化合物に、以下のような可塑剤および/または安定剤など、種々の添加剤を添加する。
可塑剤
B:ステアリン酸をポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
C:ステアリン酸カルシウムをポリマー組成物に添加する。可塑剤は、使用前に、少なくとも10時間、35℃で真空乾燥される。
安定剤−酸化防止剤
D:固体有機リン酸塩の選択された酸化防止剤を、ナイロン/銅組成物の安定剤として、0.2重量/重量%の濃度で組成物に添加する。
実施例19A〜Dの二軸マイクロ押出機の加工条件は、押出機加熱域に沿った240℃、250℃および260℃の温度プロファイルおよび50〜400RPMのスクリュー速度である。押出機を随時脱気して、揮発性物質を除去する。
押出機の結果は、300〜400rpmの引張速度を有する機械的ローターを用いて収集され、20〜150ミクロンの間で選択された厚さの均一な繊維を形成する。
抗菌手術用接着剤
概要
創傷治療および他の医療手技など幅広い治療が適用可能である。例えば、外科用接着剤は、縫合糸またはステープルの代わりに、またはこれに加えて、2つの表面を一緒に接合するために使用することができる。この材料は、これに限定されないが、軽度の切れ目、擦り傷、刺激、傷ついた皮膚、浅い裂傷、擦過傷、火傷、びらん、および口内炎など、表面、表層、内部、または局所創傷を被覆する、保護するまたは覆うためにも使用することができる。材料組成物はまた、健常組織を通って抗菌エンティティを患者へ局所送達させるか、または放出させるために、損傷を受けていない組織にも使用することができる。
医療用接着組成物は、典型的には、メチルシアノアクリレート、エチルシアノアクリレート、ブチルシアノアクリレート、オクチルシアノアクリレートまたは任意の変性シアノアクリレートなどのシアノアクリレート誘導体を挙げることができる。酸化銅、硫酸銅および塩化銅の粒子径が0.5〜2.0ミクロンである抗菌性銅粒子を添加する。さらに、有機酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸またはクエン酸)および二酸化硫黄の安定剤を配合物に添加する。
実施例20
本明細書で提供される組成物を有する医療用接着剤は、重量濃度0.05〜5.5重量/重量%の銅粒子、93.5〜99.8重量/重量%のN−ブチル−2−シアノアクリレート、0.1〜0.4重量%の少なくとも1種の安定剤有機酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸またはクエン酸)および0.1〜0.6重量/重量%の二酸化硫黄を含む。
4℃に冷却したN−ブチル−2−シアノアクリレートを窒素の不活性環境下またはアルゴンパージ下で必要量の有機酸と混合する。酸化銅、硫酸銅および塩化銅またはこれらの組み合わせを含む銅粒子の必要量を二酸化硫黄の入った容器に入れ、次いで混合物を銅粒子の均質な分散が形成されるまで撹拌する。
銅粒子は、組成物中で抗炎成分および抗菌成分として作用する。
N−ブチル−2−シアノアクリレートは、組成物中の接着結合剤として作用する。
抗菌性骨セメント
概要
骨セメントは、整形外科の硬組織修復に使用される。セメントはアクリル成分をベースにしており、これにより、硬化したセメントがポリ(メタクリル酸エステル)を含むようにする。
典型的な骨セメント混合物であるプレポリマーは、アクリルコポリマー(例えば、ポリ(メチル−メタクリレート)/スチレンコポリマー、アクリルモノマー(例えば、メチルメタクリレート)の粉末を含み、ポリマー対モノマーの重量比は2:1である。
骨セメントは、硬組織内でインプラントを固定するために使用される場合、または修復目的で充填剤として使用される場合であっても、一般に長年にわたって有効であり続ける必要があり、このため体液中で非分解性かつ不活性である必要がある。このような領域における細菌感染の発症および伝播は、インプラントまたは修復物の弛緩、腫脹、痛みおよび一般的な不快感を引き起こし、最終的には罹患した肢の切断などのより根本的な処置を必要とする。
抗菌(anti−bacterial)または抗菌(anti−microbial)骨セメントは、内部に殺菌剤を組み込むことによって使用される。銅粒子は、抗菌活性を有する銅イオンを放出する。銅イオンの放出による抗菌活性は、酸化銅、硫酸銅および塩化銅などの異なる銅イオン放出粒子を使用して達成することができる。
骨セメント混合物中に組み込むための本明細書に記載の抗菌組成物は、攻撃的な環境においておよび/またはその効果を遮蔽もしくは破壊する傾向のある特定の樹脂またはポリマーに組み込まれた場合でも持続性抗菌効果をもたらす。
実施例21
真空オーブンを用いて硫酸銅粒子を120℃で一晩、真空下で予備乾燥させる。乾燥後、粒子をボルテックスミルで粉砕して、0.5〜2.0ミクロンの粒子径にする。銅粒子は、使用前に、少なくとも10時間、120℃で真空乾燥される。粒子は、0.05〜5.5重量/重量%でプレポリマー組成物に装填される。次いで、ポリ(メチルメタクリレート)/スチレンコポリマーとメチルメタクリレートとのアクリルモノマーのセメント混合物を、均質な分散物が形成されるまで完全に混合する。
本発明による骨セメント組成物は、ASTM F 451パート46に規定されている本質的な限界内である機械的および硬化特性を呈する。
アクリルポリマーおよび銅粒子充填剤を含む抗菌性骨セメントも放射線不透過性であり、画像化に使用することができる。
以下は、本発明の一実施形態に従って製造され作動する吸収性縫合糸に関する更なる実施例の説明である。
コーティング溶液の調製
塩化銅
溶液1Aを使用したプロセスの概要:
65:35P(D,L)LGAポリマー[(LACTEL Absorbable Polymers、USA)ロット番号1143−21−01]を酢酸エチル[(Bio Lab、Israel)カタログ番号05400521]に溶解し、次いでステアリン酸カルシウム[(Sigma Aldrich、Israel)CAS番号1592−23−0]またはステアリン酸銅[(MP−Bio、USA)カタログ番号211952]をポリマー酢酸エチル溶液に溶解し、内部に小さな粒子が見える均一な溶液とした。塩化銅[(CuCl)(MP−Bio、USA)カタログ番号205185]を2.5重量/重量%の濃度まで別のアセトン[(Bio Lab、Israel)カタログ番号010305]溶液に溶解した。次いで、2つの溶液を1:1の比率で一緒に混合した。
2重量/重量%、5重量/重量%および10重量/重量%溶液の調製物。場合によっては、%は65:35P(D,L)LGAコポリマーおよびステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を含む溶液中の固形分の総量を表す(銅化合物を除く)。
溶液1Bを使用したプロセスの概要:
65:35P(D,L)LGAポリマー[(LACTEL Absorbable Polymers、USA)ロット番号1143−21−01]をアセトン[(Bio Lab、Israel)カタログ番号010305]に溶解し、次いでステアリン酸カルシウム[(Sigma Aldrich、Israel)CAS番号1592−23−0]またはステアリン酸銅[(MP−Bio、USA)カタログ番号211952]をポリマーアセトン溶液に溶解し、内部に小さな粒子が見える均一な溶液とした。塩化銅[(CuCl)(MP−Bio、USA)カタログ番号205185]を上記の溶液に添加し、撹拌機でさらに1時間混合した。
2重量/重量%、5重量/重量%および10重量/重量%溶液の調製物。場合によっては、%は、65:35P(D,L)LGAコポリマーおよびステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を含む溶液中の固形分の総量を表す(銅化合物を除く)。
溶液1Cを使用したプロセスの概要:
65:35P(D,L)LGAポリマー[(LACTEL Absorbable Polymers、USA)ロット番号1143−21−01]およびステアリン酸カルシウム[Sigma Aldrich、Israel]CAS番号1592−23−0]、またはステアリン酸銅[(MP−Bio、USA)カタログ番号211952]および塩化銅〔(CuCl2)(MP−Bio、USA)カタログ番号205185〕を混合し、エチルメチルケトンMEK(2−ブタノン)EMPLURA No.1.06014.6025(Merck kGaA)[MEKの同義は、2−ブタノン、エチルメチルケトンおよびメチルアセトンである]に、電磁撹拌機を使用して、室温で一晩溶解させ、内部に小さな粒子が見える均一な懸濁液を作る。
2重量/重量%、5重量/重量%および10重量/重量%溶液の調製物(それぞれ、溶液1C1、1C2および1C3)。場合によっては、%は、65:35P(D,L)LGAコポリマーおよびステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を含む溶液中の固形分の総量を表す(銅化合物を除く)。
2重量/重量%コーティング溶液
対照コーティング溶液−2重量/重量%
コポリマー65:35P(D,L)LGA0.4gは、ガラス容器内で、酢酸エチルまたはアセトン39.2gに添加した。酢酸エチルおよびアセトンは、室温であっても急速に蒸発する溶媒である。したがって、ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の蒸発を抑制した。蒸発速度が1.0に標準化された酢酸ブチルと比較して、化学物質の蒸発速度が報告されている。酢酸ブチル、アセトンなど、および酢酸エチルより3倍速い蒸発速度を有する化学物質は、急速な蒸発速度を有すると分類される。コポリマー溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅0.4gを溶液に添加し、さらに1時間混合した。
1A1塩化銅溶液1A−2重量/重量%:
溶液1:コポリマー65:35P(D,L)LGA0.4gは、ガラス容器内で、酢酸エチル19.2gに添加した。ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の急速な蒸発を防いだ。溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅0.4gを溶液に添加し、1時間混合した。合計20グラム。
溶液2:19.5gのアセトンを含む0.5gの塩化銅(CuCl)を、透明溶液が得られるまで室温で30分間別々に撹拌した。合計20グラム
溶液1および2を室温で、アルミニウム箔で覆って、さらに15分間一緒に混合した。
1B1塩化銅溶液1B−2重量/重量%:
コポリマー65:35P(D,L)LGA0.4gは、ガラス容器内で、アセトン38.7gに添加した。ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の急速な蒸発を防いだ。溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅0.4gを溶液に添加し、1時間混合した。
塩化銅0.5gを溶液に添加し、さらに1時間混合した。
5重量/重量%コーティング溶液
対照コーティング溶液−5重量/重量%
コポリマー65:35P(D,L)LGA1gは、ガラス容器内で、酢酸エチルまたはアセトン38gに添加した。酢酸エチルおよびアセトンは、室温であっても急速に蒸発する溶媒である。したがって、ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の蒸発を抑制した。蒸発速度が1.0に標準化された酢酸ブチルと比較して、化学物質の蒸発速度が報告されている。酢酸ブチル、アセトンなど、および酢酸エチルより3倍速い蒸発速度を有する化学物質は、急速な蒸発速度を有すると分類される。コポリマー溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅1gを溶液に添加し、さらに1時間混合した。
1A2塩化銅溶液1A−5重量/重量%:
溶液1:コポリマー65:35P(D,L)LGA1gは、ガラス容器内で、酢酸エチル18gに添加した。ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の急速な蒸発を防いだ。溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅1gを溶液に添加し、1時間混合した。合計20グラム
溶液2:19.5gのアセトンを含む0.5gの塩化銅(CuCl)を、透明溶液が得られるまで室温で30分間別々に撹拌した。合計20グラム
溶液1および2を室温で、アルミニウム箔で覆って、さらに15分間一緒に混合した。
1B2塩化銅溶液1B−5重量/重量%:
コポリマー65:35P(D,L)LGA1gは、ガラス容器内で、アセトン37.5gに添加した。ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の急速な蒸発を防いだ。溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅1gを溶液に添加し、1時間混合した。
塩化銅0.5gを溶液に添加し、さらに1時間混合した。
10重量/重量%コーティング溶液
対照コーティング溶液−10重量/重量%
コポリマー65:35P(D,L)LGA2gは、ガラス容器内で、酢酸エチルまたはアセトン36gに添加した。酢酸エチルおよびアセトンは、室温であっても急速に蒸発する溶媒である。したがって、ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の蒸発を抑制した。蒸発速度が1.0に標準化された酢酸ブチルと比較して、化学物質の蒸発速度が報告されている。酢酸ブチル、アセトンなど、および酢酸エチルより3倍速い蒸発速度を有する化学物質は、急速な蒸発速度を有すると分類される。コポリマー溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅2gを溶液に添加し、さらに1時間混合した。
1A3塩化銅溶液1A−10重量/重量%:
溶液1:コポリマー65:35P(D,L)LGA2gは、ガラス容器内で、酢酸エチル16gに添加した。ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の急速な蒸発を防いだ。溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅2gを溶液に添加し、1時間混合した。合計20グラム
溶液2:19.5gのアセトンを含む0.5gの塩化銅(CuCl)を、透明溶液が得られるまで室温で30分間別々に撹拌した。合計20グラム
溶液1および2を室温で、アルミニウム箔で覆って、さらに15分間一緒に混合した。
1B3塩化銅溶液1B−10重量/重量%:
コポリマー65:35P(D,L)LGA2gは、ガラス容器内で、アセトン35.5gに添加した。ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の急速な蒸発を防いだ。溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅2gを溶液に添加し、1時間混合した。
塩化銅0.5gを溶液に添加し、さらに1時間混合した。
硫酸銅
溶液2Aを使用したプロセスの概要:
65:35P(D,L)LGAポリマー[(LACTEL Absorbable Polymers、USA)ロット番号1143−21−01]を酢酸エチル[(Bio Lab、Israel)カタログ番号05400521]に溶解し、次いでステアリン酸カルシウム[(Sigma Aldrich、Israel)CAS番号1592−23−0]またはステアリン酸銅[(MP−Bio、USA)カタログ番号211952]をポリマー酢酸エチル溶液に溶解し、内部に小さな粒子が見える均一な溶液とした。硫酸銅[(CuSO)(Sigma Aldrich,Israel)CAS番号7758−98−7]]を上記の溶液に添加し、撹拌機でさらに1.5時間混合した。
2重量/重量%、5重量/重量%および10重量/重量%溶液の調製物。場合によっては、%は、65:35P(D,L)LGAコポリマーおよびステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を含む溶液中の固形分の総量を表す(銅化合物を除く)。
2重量/重量%コーティング溶液
対照コーティング溶液−2重量/重量%
コポリマー65:35P(D,L)LGA0.4gは、ガラス容器内で、酢酸エチルまたはアセトン39.2gに添加した。酢酸エチルおよびアセトンは、室温であっても急速に蒸発する溶媒である。したがって、ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の蒸発を抑制した。蒸発速度が1.0に標準化された酢酸ブチルと比較して、化学物質の蒸発速度が報告されている。酢酸ブチル、アセトンなど、および酢酸エチルより3倍速い蒸発速度を有する化学物質は、急速な蒸発速度を有すると分類される。コポリマー溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅0.4gを溶液に添加し、さらに1時間混合した。
2A1硫酸銅溶液2A−2重量/重量%:
コポリマー65:35P(D,L)LGA0.4gは、ガラス容器内で、酢酸エチルまたはアセトン38.7gに添加した。ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の急速な蒸発を防いだ。溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅0.4gを溶液に添加し、1時間混合した。
硫酸銅0.5gを溶液に添加し、さらに1.5時間混合した。
5重量/重量%コーティング溶液
対照コーティング溶液−5重量/重量%
コポリマー65:35P(D,L)LGA1gは、ガラス容器内で、酢酸エチルまたはアセトン38gに添加した。酢酸エチルおよびアセトンは、室温であっても急速に蒸発する溶媒である。したがって、ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の蒸発を抑制した。蒸発速度が1.0に標準化された酢酸ブチルと比較して、化学物質の蒸発速度が報告されている。酢酸ブチル、アセトンなど、および酢酸エチルより3倍速い蒸発速度を有する化学物質は、急速な蒸発速度を有すると分類される。コポリマー溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅1gを溶液に添加し、さらに1時間混合した。
2A2硫酸銅溶液2A‐5重量/重量%:
コポリマー65:35P(D,L)LGA1gは、ガラス容器内で、酢酸エチルまたはアセトン37.5gに添加した。ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の急速な蒸発を防いだ。溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅1gを溶液に添加し、1時間混合した。
硫酸銅0.5gを溶液に添加し、さらに1.5時間混合した。
10重量/重量%コーティング溶液
対照コーティング溶液−10重量/重量%
コポリマー65:35P(D,L)LGA2gは、ガラス容器内で、酢酸エチルまたはアセトン36gに添加した。酢酸エチルおよびアセトンは、室温であっても急速に蒸発する溶媒である。したがって、ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の蒸発を抑制した。蒸発速度が1.0に標準化された酢酸ブチルと比較して、化学物質の蒸発速度が報告されている。酢酸ブチル、アセトンなど、および酢酸エチルより3倍速い蒸発速度を有する化学物質は、急速な蒸発速度を有すると分類される。コポリマー溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅2gを溶液に添加し、さらに1時間混合した。
2A3硫酸銅溶液2A‐10重量/重量%:
コポリマー65:35P(D,L)LGA2gは、ガラス容器内で、酢酸エチルまたはアセトン35.5gに添加した。ガラス容器をアルミニウム箔で覆い、溶媒の急速な蒸発を防いだ。溶液は、化合物が完全に溶解し、溶液が透明になるまで室温で撹拌機上で混合した。
ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅2gを溶液に添加し、1時間混合した。
硫酸銅0.5gを溶液に添加し、さらに1.5時間混合した。
表9は、塩化銅および硫酸銅について、異なるコーティング溶液中(2%、5%および10重量/重量%溶液)で、上述したように調製した異なるコーティング溶液の成分をまとめたものであり、場合によっては(銅化合物を除き)、%は65:35P(D,L)LGAコポリマーおよびステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を含む溶液中の固形分の総量を表す。
Figure 2018533417

実施例22:コーティング溶液による縫合糸のコーティング:
グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーからなる非コーティングポリグラクチン910縫合糸を10cmのセグメントに切断し、秤量した(W1)。
コーティング手順:非コーティングポリグラクチン910縫合糸セグメントを上記のように調製したコーティング溶液に5秒間浸漬した。続いて、Delicate Task Wiper(Kimtech、Kimberly−Clark)を用いて、コーティング溶液から除去されたときに余分な材料を縫合糸から拭き取った。
溶媒の蒸発:拭き取られた縫合糸は、溶媒蒸発速度を制御するために、密閉されたガラス環境チャンバ内で72時間吊り下げた。
アニーリング:蒸発させた縫合糸を予め加熱したオーブン内に110℃で10分間置いた。10分後、オーブンを止めて、オーブンが室温に達するまで縫合糸をオーブン内で冷却させたままにした。
次いで、縫合糸をオーブンから取り出し、秤量した(W2)。コーティング重量は、次式によって計算した:コーティング率%=(W2−W1)/W1*100%
プロセスパラメータとコーティング特性への影響
次のパラメータを評価した。
塩化銅対硫酸銅、
異なるコーティング溶液の重量パーセント(2%、5%および10重量/重量%)の影響、
コーティング溶液中の縫合糸の浸漬時間の影響(5、10および15秒)、
外気環境と密閉環境とにおけるコーティングされた縫合糸の乾燥効果。密閉環境を提供することにより、表面の気孔率を低減させて、より滑らかな表面を確保するために、溶媒の蒸発速度をより大きく制御することができる。
縫合糸コーティングに対する異なるパラメータの影響を、以下にSEM分析セクションで詳述する。
縫合糸の分析:
機械的分析:
機械的試験はInstron IX引張試験機を用いて行った。引張試験機の条件としては、USP Monograph、absorbable surgical sutures、appendix 881、TENSILE STRENGTHに従って、ゲージ長100mmおよびクロスヘッド速度200mm/分が挙げられる。
実施例1A2に記載のコーティングされた縫合糸およびその対照溶液、ならびに実施例1A3の対照溶液の機械的特性をコーティング前の縫合糸(非コーティング縫合糸)および一般的な市販製品;コーティングされたVicryl(本発明者らの対照試料と同じコーティング)およびVicryl Plus(Triclosanでコーティングされている)と比較し、以下の表10にまとめる。
すべての縫合糸試料は、USP3〜0の同じ直径寸法を有する。
表10は、異なる縫合糸タイプの機械的特性を示す:市販の縫合糸(1および2)、非コーティング縫合糸(3)、5重量/重量および10重量/重量%(それぞれ4および5)の、銅を含まないコーティング溶液でコーティングされた縫合糸、5重量/重量塩化銅溶液でコーティングされた縫合糸(6)。
Figure 2018533417
結果は、試験対象の全ての縫合糸が、吸収性縫合糸の要件(USP3−0縫合糸の最小引張強さが17.4N以上である)についてUSP monographを満たしていることを示している。
縫合糸を銅でコーティングするプロセスが、縫合糸の機械的特性を変化させることはない。
*)市販の縫合糸、すなわちVicrylとVicryl Plusとの間でのコーティング縫合糸の値の差は、縫合糸製造業者が異なることに起因する。
SEM(走査型電子顕微鏡)分析:
走査型電子顕微鏡(SEM)分析のために試料を調製し、縫合糸表面を観察することによって縫合糸コーティングを分析した。試料をスパッターコータQuorom SC716を用いて12mAで2分間、金およびパラジウム(Au/Pd)でスパッタコーティングした。次に試料を20KVでSEM(Jeol、JSM−5410LV)に挿入した。
Thermo NSS7のエネルギー分散型X線分光法(EDS)を用いて、コーティング中の銅の存在を分析し、低真空(LV)モード、20KVで非コーティング試料を使用した。
異なるコーティング溶液の重量パーセント:
図13Aおよび図13Bに示すように、コーティング溶液の重量パーセントが高くなると、高い密度の縫合マルチフィラメントのコーティングが得られる。図13Aおよび図13Bは、(実施例1A2、1B2および2A2に記載されるような)5重量/重量%のコーティング溶液および(実施例1A3、1B3および2A3に記載されるような)10重量/重量%のコーティング溶液をそれぞれ有する縫合糸の表面を示す。
コーティング溶液中の縫合糸浸漬時間:
図14A、図14Bおよび図14Cに見られるように、1A1、1A2および1A3または2A1、2A2および2A3(2%、5%または10重量/重量%)での上記と同じコーティング溶液については、コーティング溶液中の縫合糸の浸漬時間が、縫合糸の被覆率にも影響を及ぼす。コーティング溶液中の縫合糸の接触時間が長くなるほど、結果として得られるコーティングの密度は、図14A〜図14Cに見られるようになる。図14Aのコーティングでは、浸漬時間が5秒であり、図14Bおよび図14Cのコーティングと比較して、より均一であり、表面上での粒子の凝集が最小である。図14Bおよび図14Cでは、コーティング溶液中の縫合糸の浸漬時間がより長く、その結果、縫合糸表面上での粒子の凝集を伴う、より厚いコーティングとなる。図14B(浸漬時間が10秒)と、図14C(浸漬時間が15秒)との比較から分かるように、浸漬時間が長いほど、表面上での粒子凝集が大きくなる。見られるように、図14Bは、図14Cよりも少ない表面粒子を示す。粒子の凝集がより少なく、それ故に平滑性が向上することは、組織内で縫合糸をより容易に通過させることができるようになるため、有利である。
縫合糸を塩化銅と硫酸銅とでコーティングする:
塩化銅はアセトン中で完全に溶解され(飽和点に達するまで)るが、硫酸銅粒子はアセトンおよび酢酸エチル中に分散される。従って、硫酸銅を含むコーティング溶液は、塩化銅を含むコーティング溶液よりも大きな粒子を有する。これらの粒子は、数分後に沈殿する傾向がある。
また、図15Aおよび15Bは、それぞれ、塩化銅および硫酸銅でコーティングされた縫合糸を示す。図15Aおよび図15Bを比較すると、塩化銅を含む縫合糸が比較的滑らかな表面を有し、硫酸銅を含む縫合糸が表面粒子を含むことが示されている。
コーティング縫合糸の乾燥条件:
縫合糸を上述のように異なるコーティング溶液でコーティングした。コーティング後、縫合糸を室温で72時間乾燥させて溶媒を蒸発させた。2つの乾燥方法の試験を行った。
外気環境下での縫合糸の乾燥、および
密閉環境下での縫合糸の乾燥。密閉環境は、アルミニウム箔で覆われた別個の容器中で各縫合糸を乾燥させることによってもたらされた。
図16Aに見られるように、外気環境下で縫合糸を乾燥させることにより、多くの表面の不規則性および多くの空洞を有するコーティング表面が生じる。対照的に、図16Bに見られるように、上述のとおり制御された乾燥環境で縫合糸を乾燥させることにより、溶媒蒸発速度が制御されている場合には、溶媒の急速な蒸発が防止され、その結果、比較的滑らかなコーティング表面となる。
ICP−OES分析:
ICP−OES法は、コーティングプロセス後の縫合糸上の銅の実際の量を分析するために使用される。試料1A2(塩化銅)および2A2(硫酸銅)に記載されているとおりに調製した2種類の縫合糸を分析した。
縫合糸試料を5mlのHNO365%および1mlのHCl37%中で蒸解させた。蒸解は、「Discover」試料蒸解システムを使用して、石英容器内で、高温および高圧で行った(CEM,USA)。容器を冷却し、脱イオン水を加えて容積を20mLにした。試料を完全に溶解させた。要素濃度は、軸方向ICP−OESモデル、「ARCOS(登録商標)」(Spectro GMBH、Germany)を用いて、透明溶液中で測定した。測定は、MerckのICP標準で較正した。線形ダイナミックレンジを超える要素濃度を希釈して再分析した。希釈は較正ピペットを用いて行った。継続的較正検証標準を測定し、機器の安定性を確認した。
表11は、2種類のコーティング縫合糸(塩化銅でコーティングされた縫合糸および硫酸銅でコーティングされた縫合糸)での計算により求められた銅の量を示す。計算はICP−OES法に基づいて行った。
Figure 2018533417
塩化銅試料(0.185重量/重量%)中の銅の量は、計算により求められた理論量(0.266重量/重量%)に近く、これは、塩化銅によるコーティングプロセスでの比較的高い収率を示す。
硫酸銅については、理論量(0.207重量/重量%)と比較して、測定された銅の量(0.024重量/重量%)が非常に低い。低い値は、上で詳述したSEM結果によって裏付けられている。
銅イオンの放出:
実施例1A2および1A3で調製した塩化銅を含む縫合糸試料の銅イオンの放出について分析した。2種類の水媒体中の量、高濃度(長さ17cmの縫合糸セグメントを1.5mlの脱イオン水に浸した)および低濃度(長さ5cmの縫合糸セグメントを1mlの脱イオン水に浸した)で縫合糸の試験を行った。
縫合糸の入ったチューブを37℃の振盪浴に種々の時間1、4、24、48、96および168時間入れた。各時点の終わりに、銅試験ストリップ/指示薬(0〜3mg/ml)[(AquaCheck(Hach,USA)製品番号2745125]をチューブに5秒間挿入した。銅の存在下で、ストリップの色は1分後に変化する。発明者らは、媒体中の銅の量を測定するために、ストリップの色を製品ラベルと比較した。
各時点で、媒体(脱イオン水)を新鮮な脱イオン水と交換した。
また、図17および図18は、それぞれ、高濃度縫合糸および低濃度縫合糸についての銅イオン放出プロファイルを示すグラフである。
図17および図18では、双方の濃度とも、最初の1時間以内に銅イオンのバースト放出を示し、いずれの濃度も第7日まで比較的安定した放出を示している。
抗菌活性アッセイ
アッセイ1
本明細書に開示された組成物の抗菌効力およびその抗菌活性は、本明細書に記載のように調製された銅イオン含有物品または縫合糸を、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌などの生存可能な細菌を含む生理食塩水に規定濃度で浸漬することによって決定した。物品または縫合糸を細菌溶液に浸漬した後の所与の時点で、各時点で残存しているコロニー形成単位(CFU)の量を計算するために、試料を様々な希釈度で栄養寒天上に播種した。溶液中での計算により求められた細菌数の減少は、銅イオン放出縫合糸の抗菌活性を示す証拠となる。
1A3塩化銅溶液1A−10重量/重量%中の上述のように調製した銅イオン含有縫合糸を、10×10CFUの黄色ブドウ球菌を含有する1mlの生理食塩水に入れた。異なる濃度を表す様々な長さ(10cmおよび15cm)のコーティングされた縫合糸を、生理食塩水および細菌の入った各チューブに浸漬させた。4時間後、縫合糸セグメントを各チューブから取り出し、生理食塩水を種々の希釈度で栄養寒天上に置き、37℃で72時間インキュベートして、1mlあたりの残りのCFUを計算した。
結果は、銅イオン含有縫合糸を4時間インキュベートした後に、溶液中の細菌数が減少していることを示している:
10cm:99%の減少、
15cm:≧99%の減少
アッセイ2
本明細書に開示された組成物の抗菌効力およびこれらの抗菌活性は、以下の2つの方法を用いて決定した:
阻害アッセイの域(ZOIアッセイ)
インビトロコロニー形成アッセイ
阻害域:
ZOIについて、上述のように調製した銅イオン含有縫合糸の試験を行った。
本明細書に記載されるように調製された銅イオンコーティング縫合糸の長さ5センチメートルの切片を、ペトリ皿などの細菌ローン上に置き、インビトロでチャレンジした。ペトリ皿には、LB寒天(LBA)またはマンニトール塩寒天(MSA)ペトリ皿中に約10個のコロニー形成単位(CFU)/プレートを有するS.aureus ATCC6538を含有させた。プレートを37℃で48時間インキュベートし、次いで阻害域(ZOI)を測定した。
ZOIについて1A2(ステアリン酸カルシウム)および1A2(ステアリン酸銅)で上述したように調製した銅イオン含有縫合糸の試験を行い、抗菌剤を用いない商業的にコーティングされた縫合糸(VICRYL(登録商標)(Ethicon))を陰性対照として試験を行った。コーティングされたVICRYL(登録商標)縫合糸(ポリグラクチン910)は、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーで構成された合成吸収性滅菌外科用縫合糸である。コーティングされたVICRYL(登録商標)は、コーティングされたVICRYL(登録商標)縫合糸材料を、等量のグリコリドおよびラクチドのコポリマー(ポリグラクチン370)とステアリン酸カルシウムとからなる混合物でコーティングすることによって調製する。
ステアリン酸カルシウムを含む0.2%銅含有コーティング溶液で調製された1C2(ステアリン酸カルシウム)縫合糸は、結果として、2.37mmおよび1.92mmの阻害域(それぞれ、LBAおよびMSA)を示す。
ステアリン酸銅を含む0.2%銅含有コーティング溶液で調製された1C2(ステアリン酸銅)縫合糸は、結果として、2.74mmおよび2.16mmの阻害域(それぞれ、LBAおよびMSA)を示す。
Vicryl陰性対照縫合糸は、試験対象の両方の寒天において阻害域を示さなかった。
表12は、ZOI結果をまとめたものである。
Figure 2018533417
インビトロコロニー形成アッセイ:
インビトロコロニー形成について、上述のように調製されたステアリン酸カルシウムを含む0.2%銅縫合糸、1C2−100を試験し、陰性対照として抗菌剤を含まない商業的にコーティングされた縫合糸(Vicryl(Ethicon))と比較した。
銅イオン含有縫合糸の5センチメートルの切片を滅菌キャップ付きチューブ中の動的モデル(回転させながら)の模擬体液(20%仔ウシ血清入り0.85%生理食塩水中)の溶液中に入れた。次いで、約10および10コロニー形成単位(CFU/チューブ)で黄色ブドウ球菌ATCC6538を試料に播種し、48時間、37℃、回転数100rpmでインキュベートした。インキュベーション後、縫合糸試料を取り出し、生理食塩水で洗浄し、遊離黄色ブドウ球菌を除去した。縫合糸表面にコロニーを形成した細菌を、超音波処理により生理食塩水中で5分間収集し、続いてトリプシン大豆寒天(TSA)プレート上で段階希釈して滴定し、1mlあたりおよび縫合糸切片あたりの細菌数を計算した。プレートを37℃で24時間インキュベートし、引き続き細菌数(30〜300)を数え、CFU/縫合糸およびLog10 CFU/縫合糸として報告した。
結果は、銅化合物でコーティングされた縫合糸では増殖応答が1対数減少するが、陰性対照試料では減少しないことを示した。
表13は、インビトロでのコロニー形成の結果をまとめたものである。
Figure 2018533417
以下の実施例は、以下のとおり、下記の表14に従って、量を変化させた塩化銅を含むコーティング溶液を調製するための追加のプロセスを例示する:
コーティング手順のためのコーティング溶液の可変パラメータとしては、様々な濃度のコポリマー/ステアレート成分ならびに銅化合物濃度が挙げられる。全コーティング溶液中の異なる成分のこれらの可変濃度(重量/重量%)は、表14に要約される以下の実施例に例示される。表14は、各溶液中のコポリマー/ステアレートおよび銅化合物の量を示す様々なコーティング溶液の組成を示す。
Figure 2018533417
2重量/重量%コーティング溶液
2重量/重量%コポリマー/ステアレートコーティング溶液(溶液中1.25〜6.25重量/重量%のCuClを含有する)の調製のための一般式:
コポリマー65:35P(D,L)LGA40g、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅40gおよび所望量の塩化銅(CuCl)を、MEK溶媒の入った5リットルの密閉ガラス瓶に添加して、最終溶液重量4000グラムとした。電磁撹拌機を用いてすべての成分を室温で一晩一緒に混合し、内部に小さな粒子が見える均一な懸濁液を生成した。50グラム、100グラム、175グラムおよび250グラムを用いて種々のCuCl濃度溶液の例を調製し、結果として1C1−50、1C1−100、1C1−175および1C1−250のそれぞれに記載したコーティング縫合糸を得た。
(銅0.2重量%)含有1C1−100−2重量/重量%コポリマー/ステアレートコーティング溶液:
コポリマー65:35P(D,L)LGA40g、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅40g、および塩化銅(CuCl2)100gを、5リットル密閉ガラス瓶内でMEK3820gに添加した。電磁撹拌機を用いてすべての成分を室温で一晩一緒に混合し、内部に小さな粒子が見える均一な懸濁液を生成した。
5重量/重量%コーティング溶液
5重量/重量%コポリマー/ステアレートコーティング溶液(溶液中1.25〜6.25重量/重量%のCuClを含有する)の調製のための一般式:
コポリマー65:35P(D,L)LGA100g、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅100gおよび所望量の塩化銅(CuCl)を、MEK溶媒の入った5リットルの密閉ガラス瓶に添加した。MEKを加えて、最終溶液重量4000グラムとした。電磁撹拌機を用いてすべての成分を室温で一晩一緒に混合し、内部に小さな粒子が見える均一な懸濁液を生成した。50グラム、100グラム、175グラムおよび250グラムを用いて種々のCuCl濃度溶液の例を調製し、結果として1C2−50、1C2−100、1C2−175および1C2−250のそれぞれに記載されたコーティング縫合糸を得た。
1C2−100−5重量/重量%コポリマー/ステアレートコーティング溶液(銅0.2重量%を含む):
コポリマー65:35P(D,L)LGA100g、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅100g、および塩化銅(CuCl)100gを、5リットル密閉ガラス瓶内でMEK3700gに添加した。電磁撹拌機を用いてすべての成分を室温で一晩一緒に混合し、内部に小さな粒子が見える均一な懸濁液を生成した。
10重量/重量%コーティング溶液
10重量/重量%コポリマー/ステアレートコーティング溶液(溶液中1.25〜6.25重量/重量%のCuClを含有する)の調製のための一般式:
コポリマー65:35P(D,L)LGA200g、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅200gおよび所望量の塩化銅(CuCl)を、MEK溶媒の入った5リットルの密閉ガラス瓶に添加した。MEKを加えて、最終溶液重量4000グラムとした。電磁撹拌機を用いてすべての成分を室温で一晩一緒に混合し、内部に小さな粒子が見える均一な懸濁液を生成した。50グラム、100グラム、175グラムおよび250グラムを用いて種々のCuCl濃度溶液の例を調製し、結果として1C3−50、1C3−100、1C3−175および1C3−250のそれぞれに記載されたコーティング縫合糸を得た。
1C3−100−10重量/重量%コポリマー/ステアレートコーティング溶液(銅0.2重量%を含む):
コポリマー65:35P(D,L)LGA200g、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅200g、および塩化銅(CuCl)100gを、5リットル密閉ガラス瓶内でMEK3500gに添加した。電磁撹拌機を用いてすべての成分を室温で一晩一緒に混合し、内部に小さな粒子が見える均一な懸濁液を生成した。
表15は、塩化銅について、異なるコーティング溶液中(2%、5%および10重量/重量%のコポリマー/ステアレートコーティング溶液、1C1、1C2、1C3をそれぞれ含む)で、上記1Cに記載のように調製した異なるコーティング溶液の成分をまとめたものであり、%は、65:35P(D,L)LGAコポリマーおよびステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を含む溶液中での固形分の総量を表す。この場合、溶液中に濃度の異なる銅化合物を含み得る。

Figure 2018533417
実施例23コーティング溶液による縫合糸のコーティング:
上記の1Cに記載のコーティング溶液を、密閉浴システム(コーティング浴)中で循環させた。非コーティング縫合糸、ポリグラクチン910縫合糸、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーは、縫合糸上に所望の量のコーティングを得るためにコーティング浴を通して適切な延伸速度で延伸される。延伸速度が遅いと、縫合糸セグメントあたりのコーティングがより多くなり、延伸速度が速いと、縫合糸セグメントあたりのコーティング濃度が低下する。例えば、1、5、10、15、20、25、30または40m/分が使用され得る。縫合糸の各セクションは、少なくとも1回は浴を通過させるが、所望のコーティングが達成されるまで、浴を通して2回または3回以上各セクションを通過させてもよい。コーティング浴を通過させた後、所望のコーティングが達成されると、コーティングされた縫合糸を適切な速度で管状加熱チャネルに通過させて、乾燥を最適化して、溶媒の蒸発を完了させるか、またはほぼ完了させ、縫合糸上に最適なコーティング表面を作り出す。例えば、コーティングされた縫合糸は、コーティング浴と同じ速度で、または異なる速度で、コーティング浴の速度よりも遅くまたは速く、加熱チャネルに通過させてもよい。例えば、1、5、10、15、20、25、30または40メートル/分の速度で通過させてもよい。乾燥温度は、120℃〜210℃の範囲であり得る。例えば、乾燥温度は最適に175℃に設定される。溶媒の残量は、室温で、適切な容器中でさらに蒸発させることができる。容器は開放容器であってもよい。
実施例24 1C2−100コーティング溶液(5重量/重量%コポリマー/ステアレートコーティング溶液(銅0.2重量%含有)による縫合糸のコーティング:
コーティング手順:CuCl100gの入った5重量/重量%のコーティング溶液を密閉浴システム内で循環させる。コーティング浴を通して非コーティング縫合糸、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーからなるポリグラクチン910縫合糸を延伸させ、10m/分の速度でコーティングさせた。必要とされる縫合糸長の各セクションは、一度浴を通過させた。
溶媒蒸発およびアニーリング:コーティング浴を通過させた後、乾燥させるために、コーティングされた縫合糸を1.5m管状加熱チャネルに10m/分の速度で連続的に入れ、175℃に設定した。縫合糸を50℃で24時間乾燥させて、500ppm未満の含水量として、パッケージした。
縫合糸を(W1)の前および(W2)の後に秤量し、これらをコーティング溶液でコーティングした。コーティング重量は、次式によって計算した:コーティング率%=(W2−W1)/W1*100%
コーティング重量には、コポリマー、ステアレートおよび塩化銅成分を含む(溶媒は乾燥プロセスで蒸発させる)。
CuClの割合(百分率)は、コーティングの総重量から計算され、47.26%の倍数であった(CuCl化合物の銅の割合)。
縫合糸の重量から銅の重量を求めるために、銅の値をコーティング後の縫合糸の重量で割った。
一般的な実施例25 1C1コーティング溶液での縫合糸のコーティング:2、5または10重量/重量%のコポリマー/ステアレートコーティング溶液(0.1〜0.5%銅含有):
50、100、175または250gのCuClを含む2、5または10重量/重量%のコーティング溶液を密閉浴システム内で循環させた。コーティング浴を通して非コーティング縫合糸、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーからなるポリグラクチン910縫合糸を延伸させ、10m/分の速度でコーティングさせた。必要とされる縫合糸長の各セクションは、一度浴を通過させた。コーティング浴を通過させた後、乾燥させるために、コーティングされた縫合糸を1.5m管状加熱チャネルに10m/分の速度で連続的に入れ、175℃に設定した。縫合糸を50℃で24時間乾燥させて、500ppm未満の含水量として、パッケージした。
これらの特定のコーティング条件を用いて、コーティングプロセスの最後での縫合糸上の推定銅量(重量/重量%)を以下の表16に例示する。
Figure 2018533417
縫合糸の分析:
ICP−OES分析:
上記のICP−OES法を用いて、コーティングおよび蒸発プロセスの間に縫合糸上にコーティングされた銅の実際の量を分析する。例えば、2種類の縫合糸を、ICPによって分析した。これらは、ステアリン酸カルシウムを含む試料1C2−100およびステアリン酸銅を含む1C2*−100を用いて記載されているとおりに調製した。
表17は、2種類のコーティング縫合糸、すなわち塩化銅およびステアリン酸カルシウムでコーティングされた縫合糸、ならびに塩化銅およびステアリン酸銅でコーティングされた縫合糸の計算により求められた量を示す。計算はICP−OES法に基づいて行った。
Figure 2018533417
*ステアリン酸カルシウムの代わりにステアリン酸銅を用いた縫合糸
ステアリン酸カルシウムを含む塩化銅試料中での銅の測定量(試料1C2−100)は、0.1977重量/重量%であり、これは、計算により求められた理論量(約0.2重量/重量%)に近く、塩化銅を用いたコーティングプロセス中での付着収率が高いことを示している。
ステアリン酸銅を含む塩化銅試料中での銅の測定量(試料1C2*−100)は、0.2372重量/重量%であり、計算により求められた理論量(0.2423重量/重量%)に類似しており、塩化銅を用いたコーティングプロセス中での付着収率が高いことを示している。
銅イオンの放出:
様々な時点での銅イオン放出について、ステアリン酸カルシウムを含む1C2−100の実施例およびステアリン酸銅を含む1C2*−100の実施例で調製した塩化銅を含む縫合糸試料を分析した。
各時点について、5メートルの縫合糸を37℃±2℃の振盪浴中で正確に50mlの二重蒸留水と共に50mlPP容器に入れ、以下の時点で試験を行った:1、4、24、48、96および168時間。各時点の終わりに、縫合糸をチューブから除去し、上記のようにICPにより銅含有量について総容積50mlに対して試験を行った。
また、図19および図20は、それぞれ、1C2−100(ステアリン酸カルシウム)および1C2−100(ステアリン酸銅)についての銅イオンの放出プロファイルを示すグラフである。
図19および図20から分かるように、両方の縫合糸コーティング調製物のいずれの濃度も、最初の1時間以内に銅イオンのバースト放出を示し、その後、7日間まで、追加の安定した緩徐の放出を示している。
実施例26外科的分解性メッシュ
概要:
本発明のこの実施形態は、繊維、縫合糸、メッシュおよび他の組織管理デバイス、創傷閉鎖デバイスおよび抗菌剤を用いた組織工学デバイスなどの合成生体吸収性ポリマー材料およびインプラントのコーティングに関する。本発明は、ポリ(ε−カプロラクトン)(PCL)、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコリド(PGA)、ポリジオキサノン(PDO)またはこれらのコポリマーなどの合成生体吸収性脂肪族ポリエステルを用いて、コーティングを塗布することによって、感染を予防および治療する方法にも関する。
抗菌コーティング
銅などの抗菌剤は、溶解銅イオン、生分解性ポリマーおよび様々な添加剤を含むコーティング溶液中のメッシュに適用される。銅イオンとしては、塩化銅(CuCl)および硫酸銅(CuSO)が挙げられる。
メッシュプロテーゼは、ヘルニアの修復、腹壁、横隔膜および身体壁の解剖学的欠損の修復、泌尿生殖器系の欠損の矯正、および脾臓、肝臓もしくは腎臓などの外傷的に損傷した器官の修復、などの他の外科的処置、またはリウマチ患者の指に線維性組織小関節の形成の誘発(米国特許第6113,640号)、または組織工学用の足場(Gaissmaerら、2002,Lansmanら、2002)などにおいても使用される。
本発明の多機能デバイスは、ポリマー技術処理方法を使用して、ポリマーマトリックスおよび抗生物質(複数可)を含むように任意の適切な形態で作製することができる。典型的な形態は、モノおよび/またはマルチフィラメント縫合糸ならびにその派生物、例えばメッシュおよび足場である。
抗菌剤でコーティングされた吸収性メッシュ:
塩化銅
特定の例では、グリコリド(G)90%およびL−ラクチド(L)10%を有するPLGAコポリマー。
銅化合物を、以下のように、P(D,L)LGA(D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%)ならびにステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅の溶液に溶解する。
溶液I:65:35P(D,L)LGAは、アルミニウム箔で覆われたガラス容器内で酢酸エチルまたはアセトンに溶解させる。全ての化合物が完全に溶解して透明溶液が形成されるまで、室温(RT)で電磁撹拌機を用いてコポリマー溶液を混合する。ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を溶液に添加し、さらに1時間混合する。
溶液II:塩化銅(CuCl)をアセトンに溶解し、別のフラスコ中で透明溶液が得られるまで室温で30分間電磁撹拌させる。
次に、溶液1および2を室温で、さらに15分間一緒に混合し、アルミニウム箔で覆う。
メッシュを数秒間(5、10または15秒間)コーティング溶液に浸漬させ、完全に溶媒が蒸発するまで密閉区画内で乾燥させる。
コーティング装填量は、メッシュ上にコーティングする2〜10重量/重量%の範囲内で変化する。
硫酸銅
特定の例では、グリコリド(G)90%およびL−ラクチド(L)10%を有するPLGAコポリマー。
銅化合物を、以下のように、P(D,L)LGA(D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%)ならびにステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅の溶液に溶解する。
65:35P(D,L)LGAは、アルミニウム箔で密閉されたガラス容器内で酢酸エチルまたはアセトンに溶解させる。全ての化合物が完全に溶解して透明溶液が形成されるまで、室温で電磁撹拌機を用いてコポリマー溶液を混合する。ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を溶液に添加し、さらに1時間混合する。
硫酸銅(CuSO)を溶液に添加し、さらに1.5時間混合する。
メッシュを数秒間(5、10または15秒間)浸漬コーティングさせ、完全に溶媒が蒸発するまで密閉区画内で乾燥させる。
コーティング装填量は、メッシュ上にコーティングする2〜10重量/重量%の範囲内で変化する。
実施例27−抗菌縫合ニードル
概要:
外科用ニードルおよび付属の外科用縫合糸は、組織の修復およびその隣接部などの様々な用途のため、ならびに器官を支持するメッシュインプラント、血管に接続する血管移植片または人工心臓弁さえも含む、医療デバイスを組織に固定するためのほとんどの外科的手技において使用される。
組織を穿孔する外科用ニードルは、感染およびウイルスを治療部位に広げる上で中心的な役割を担っている。したがって、このような汚染の発生を防ぐための適切な手段を有する必要がある。
本明細書では、予め溶解された銅イオンを含有するポリマー溶液での浸漬コーティングなど、以下に記載の異なるコーティング技術を用いて抗菌剤として銅イオンで縫合ニードルをコーティングするための方法が記載されている。
外科用ニードルの抗菌溶液でのコーティング
P(D,L)LGAおよび塩化銅溶液による浸漬コーティング
外科用縫合糸(吸収性または非吸収性の縫合糸)に取り付けられたステンレス鋼製の外科用ニードルは、以下に詳細に記載されるように、抗菌性銅イオンで予め溶解された生分解性ポリマーの有機溶液内で浸漬コーティングによってコーティングされる。
溶液I:65:35P(D,L)LGAは、蒸発を制御するためにアルミニウム箔で覆われたガラス容器内で酢酸エチルまたはアセトンに溶解させる。全ての化合物が完全に溶解して透明溶液が形成されるまで、室温で電磁撹拌機を用いてコポリマー溶液を混合する。ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を溶液に添加し、さらに1時間混合する。
溶液II:塩化銅(CuCl)をアセトンに溶解し、別のフラスコ中で透明溶液が得られるまで室温で30分間電磁撹拌させる。
次に、溶液IおよびIIを室温で、さらに15分間一緒に混合し、アルミニウム箔で覆う。
ニードルをコーティング溶液に短時間(5、10または15秒)浸漬させ、次いで溶媒が完全に蒸発するまで密閉区画内で乾燥させる。
コーティング添加量は、2〜10重量/重量%コーティング/ニードルの総重量の範囲で変化する。
P(D,L)LGAおよび硫酸銅溶液による浸漬コーティング
65:35P(D,L)LGAは、蒸発を制御するためにアルミニウム箔で密閉されたガラス容器内で酢酸エチルまたはアセトンに溶解させる。全ての化合物が完全に溶解して透明溶液が形成されるまで、室温で電磁撹拌機を用いてコポリマー溶液を混合する。ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を溶液に添加し、さらに1時間混合する。
硫酸銅(CuSO)を溶液に添加し、さらに1.5時間混合する。
ニードルをコーティング溶液に短時間(5、10または15秒)浸漬させ、次いで溶媒が完全に蒸発するまで密閉区画内で乾燥させる。
コーティング添加量は、2〜10重量/重量%コーティング/ニードルの総重量の範囲で変化する。
実施例28抗菌創傷用被覆材
概要:
可撓性基材層および抗菌材料を含む創傷用被覆材であって、抗菌材料は、銅イオン、生分解性ポリマーの担体および他の添加剤を含む。銅イオンとしては、塩化銅(CuCl)および硫酸銅(CuSO)が挙げられる。
この被覆材は、感圧接着剤成分および他の治療的活性成分を任意で含むことができる。これらの成分は、抗菌材料に組み込まれるか、または別個の層のいずれかとすることができる。
抗菌性銅含有創傷用被覆材
特定の例では、グリコリド(G)90%およびL−ラクチド(L)10%を有するPLGAコポリマーを使用して、直接皮膚接触または間接皮膚接触のための内および/または外創傷被覆材層をコーティングする。溶解塩化銅または硫酸銅を含有するポリマー溶液を創傷被覆布または包帯に噴霧する。溶解塩化銅または硫酸銅を含有するポリマー溶液はまた、溶液中の包帯布の浸漬コーティングに使用されてもよい。続いて、布を搾って無境界固形物を除去する。次に、布の包帯は、すべての残留溶媒を蒸発させるようにしておく。
抗菌性塩化銅含有創傷用被覆材
銅化合物を、以下のように、P(D,L)LGA(D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%)ならびにステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅溶液に溶解する。
溶液I:65:35P(D,L)LGAコポリマーは、アルミニウム箔で覆われたガラス容器内で酢酸エチルまたはアセトンに溶解させる。全ての化合物が完全に溶解して透明溶液が形成されるまで、室温で電磁撹拌機を用いてコポリマー溶液を混合する。ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を溶液に添加し、さらに1時間混合する。
溶液II:塩化銅(CuCl)をアセトンに溶解し、別のフラスコ中で透明溶液が得られるまで室温で30分間電磁撹拌させる。
次に、溶液IおよびIIを室温でさらに15分間一緒に混合し、アルミニウム箔で覆い、組み合わせた溶液を調製する。完全にコーティングされるまで数秒間(典型的には5、10または15秒間)、包帯に組み合わせた溶液で噴霧コーティングし、溶媒が完全に蒸発するまで密閉区画内で乾燥させる。
包帯のコーティング添加量は、包帯重量当たり5〜15重量/重量%のコーティングの範囲で変化する。
抗菌性硫酸銅含有創傷被覆材
硫酸銅を、以下のように、P(D,L)LGA(D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%)ならびにステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅の溶液に溶解する。
溶液I:65:35P(D,L)LGAは、アルミニウム箔で覆われたガラス容器内で酢酸エチルまたはアセトンに溶解させる。全ての化合物が完全に溶解して透明溶液が形成されるまで、室温で電磁撹拌機を用いてコポリマー溶液を混合する。ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸銅を溶液に添加し、さらに1時間混合する。
溶液II:硫酸銅(CuSO)をアセトンに溶解し、別のフラスコ中で透明溶液が得られるまで室温で30分間電磁撹拌させる。
次に、溶液IおよびIIを室温でさらに15分間一緒に混合し、アルミニウム箔で覆い、組み合わせた溶液を調製する。完全にコーティングされるまで数秒間(5、10または15秒間)、包帯に組み合わせた溶液で噴霧コーティングし、溶媒が完全に蒸発するまで密閉区画内で乾燥させる。
包帯のコーティング添加量は、包帯重量当たり5〜15重量/重量%のコーティングの範囲で変化する。
上述したように、上記の銅イオンの埋め込み方法および本明細書に前述のコーティング方法は、単一の製品に組み合わせることができる。したがって、上記の実施例22〜25に記載されたコーティング方法は、本明細書に前述の実施例1〜3、7および9〜17のいずれかを利用して調製されたモノフィラメント、マルチフィラメントおよび縫合糸のいずれかをコーティングするために利用されてもよい。さらに、上記の実施例26に記載のコーティング方法を利用して、上記の実施例18〜19のいずれかを利用して調製したメッシュのいずれかをコーティングすることができる。
当業者であれば、本発明は、上に特に示され説明されたものに限定されないことが理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、先行技術にはない本明細書の前述の特徴およびそれらの変形および修正の組合せおよび下位組合せの両方を含む。

Claims (140)

  1. 少なくとも1種のポリマーから形成される少なくとも1つのフィラメントと、
    少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングであって、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つのフィラメント上に少なくとも部分的にコーティングされている、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む、縫合糸。
  2. 少なくとも1つのフィラメントと、
    少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングであって、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つのフィラメント上に少なくとも部分的にコーティングされている、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む、縫合糸。
  3. 前記生分解性コーティングが、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む、請求項1または2に記載の縫合糸。
  4. 前記生分解性コーティングが、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む、請求項1または2に記載の縫合糸。
  5. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される、請求項4に記載の縫合糸。
  6. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルがPLGAを含む、請求項4に記載の縫合糸。
  7. 前記生分解性コーティングが、D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%から製造されたコポリマーを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の縫合糸。
  8. 前記生分解性コーティングが塩化銅溶液を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の縫合糸。
  9. 前記塩化銅溶液が1〜2重量/重量%溶液である、請求項8に記載の縫合糸。
  10. 前記塩化銅溶液が2重量/重量%溶液である、請求項8に記載の縫合糸。
  11. 前記塩化銅溶液が5重量/重量%溶液である、請求項8に記載の縫合糸。
  12. 前記塩化銅溶液が1〜5重量/重量%溶液である、請求項8に記載の縫合糸。
  13. 前記塩化銅溶液が1〜10重量/重量%溶液である、請求項8に記載の縫合糸。
  14. 前記生分解性コーティングが硫酸銅溶液を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の縫合糸。
  15. 前記硫酸銅溶液が1〜2重量/重量%溶液である、請求項14に記載の縫合糸。
  16. 前記硫酸銅溶液が2重量/重量%溶液である、請求項14に記載の縫合糸。
  17. 前記硫酸銅溶液が5重量/重量%溶液である、請求項14に記載の縫合糸。
  18. 前記硫酸銅溶液が1〜5重量/重量%溶液である、請求項14に記載の縫合糸。
  19. 前記硫酸銅溶液が1〜10重量/重量%溶液である、請求項14に記載の縫合糸。
  20. 前記生分解性コーティングが、少なくとも1種の潤滑剤も含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の縫合糸。
  21. 前記少なくとも1種の潤滑剤は、ステアリン酸銅およびステアリン酸カルシウムからなる群から選択される、請求項20に記載の縫合糸。
  22. 前記少なくとも1つのフィラメントが生分解性である、請求項1〜21のいずれか一項に記載の縫合糸。
  23. 前記少なくとも1つのフィラメントが、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む、請求項22に記載の縫合糸。
  24. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される、請求項23に記載の縫合糸。
  25. 前記少なくとも1つのフィラメントが、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーを含む、請求項22に記載の縫合糸。
  26. 少なくとも1種のポリマーから形成される少なくとも1つの要素と、
    少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングであって、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つの要素上に少なくとも部分的にコーティングされている、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む、生体適合性物品。
  27. 少なくとも1つの要素と、
    少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングであって、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つの要素上に少なくとも部分的にコーティングされている、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングと、を含む、生体適合性物品。
  28. 前記生分解性コーティングが、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む、請求項26または27に記載の生体適合性物品。
  29. 前記生分解性コーティングが、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む、請求項26または27に記載の生体適合性物品。
  30. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される、請求項29に記載の生体適合性物品。
  31. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルがPLGAを含む、請求項29に記載の生体適合性物品。
  32. 前記生分解性コーティングが、D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%から製造されたコポリマーを含む、請求項26〜31のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  33. 前記生分解性コーティングが塩化銅溶液を含む、請求項26〜32のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  34. 前記塩化銅溶液が1〜2重量/重量%溶液である、請求項33に記載の生体適合性物品。
  35. 前記塩化銅溶液が2重量/重量%溶液である、請求項33に記載の生体適合性物品。
  36. 前記塩化銅溶液が5重量/重量%溶液である、請求項33に記載の生体適合性物品。
  37. 前記塩化銅溶液が1〜5重量/重量%溶液である、請求項33に記載の生体適合性物品。
  38. 前記塩化銅溶液が1〜10重量/重量%溶液である、請求項33に記載の生体適合性物品。
  39. 前記生分解性コーティングが硫酸銅溶液を含む、請求項26〜32のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  40. 前記硫酸銅溶液が1〜2重量/重量%溶液である、請求項39に記載の生体適合性物品。
  41. 前記硫酸銅溶液が2重量/重量%溶液である、請求項39に記載の生体適合性物品。
  42. 前記硫酸銅溶液が5重量/重量%溶液である、請求項39に記載の生体適合性物品。
  43. 前記硫酸銅溶液が1〜5重量/重量%溶液である、請求項39に記載の生体適合性物品。
  44. 前記硫酸銅溶液が1〜10重量/重量%溶液である、請求項39に記載の生体適合性物品。
  45. 前記少なくとも1つの要素が生分解性である、請求項26〜44のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  46. 前記生分解性コーティングが、少なくとも1種の潤滑剤も含む、請求項26〜45のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  47. 前記少なくとも1種の潤滑剤は、ステアリン酸銅およびステアリン酸カルシウムからなる群から選択される、請求項46に記載の生体適合性物品。
  48. 縫合糸、メッシュ組織管理デバイス、創傷閉鎖デバイスおよび組織工学デバイスから選択される、請求項26〜47のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  49. 少なくとも1種のポリマーから形成される少なくとも1つのフィラメントと、
    少なくとも1つの銅イオンであって、前記少なくとも1つのフィラメントから経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれている、少なくとも1つの銅イオンと、を含む、縫合糸。
  50. 前記少なくとも1つのフィラメントが、モノフィラメントおよびマルチフィラメントのうちの少なくとも1つを含む、請求項49に記載の縫合糸。
  51. 前記少なくとも1種のポリマーが、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む、請求項49または50に記載の縫合糸。
  52. 前記少なくとも1種の生分解性ポリマーが、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む、請求項51に記載の縫合糸。
  53. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される、請求項52に記載の縫合糸。
  54. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルがPLGAを含む、請求項52に記載の縫合糸。
  55. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリマーが、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーを含む、請求項54に記載の縫合糸。
  56. 前記少なくとも1つの銅イオンが、塩化銅(CuCl)および硫酸銅(CuSO)の少なくとも1つによって提供される、請求項49〜55のいずれか一項に記載の縫合糸。
  57. 前記少なくとも1つの銅イオンが酸化銅(CuO)によって提供される、請求項51〜55のいずれか一項に記載の縫合糸。
  58. ポリグリコリドもしくはポリグリコール酸(PGA)ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリヒドロキシブチレート(PHB)もしくはこれらのコポリマー、または、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンスクシネート(PBS)のコポリマーなどのホモポリマーの脂肪族短鎖オリゴマーからなる群から選択される少なくとも1種の可塑剤も含む、請求項49〜57のいずれか一項に記載の縫合糸。
  59. ポリ(ε−カプロラクトン)の短鎖オリゴマーおよびポリ(エチレングリコール)の短鎖オリゴマーのうちの少なくとも1つも含む、請求項49〜58のいずれか一項に記載の縫合糸。
  60. 酸化防止剤も含む、請求項49〜59のいずれか一項に記載の縫合糸。
  61. 前記酸化防止剤がトリス(ノニルフェニル)ホスフェートである、請求項60に記載の縫合糸。
  62. 金属不活性化添加剤2’,3−ビス[[3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジドも含む、請求項49〜61のいずれか一項に記載の縫合糸。
  63. 少なくとも1種の生分解性ポリマーから形成される少なくとも1つの要素と、
    少なくとも1つの銅イオンであって、少なくとも1つの要素から経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれている、少なくとも1つの銅イオンと、を含む、生体適合性物品。
  64. 前記少なくとも1つの銅イオンは、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)のうちの少なくとも1つによって提供される、請求項63に記載の生体適合性物品。
  65. 少なくとも1種のポリマーから形成される少なくとも1つの要素と、
    硫酸銅および塩化銅から選択される少なくとも1つの銅イオンであって、前記少なくとも1つの要素から経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれている、少なくとも1つの銅イオンと、を含む、生体適合性物品。
  66. 前記少なくとも1種の生分解性ポリマーが、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む、請求項63〜65のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  67. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される、請求項66に記載の生体適合性物品。
  68. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルがPLGAを含む、請求項66または67に記載の生体適合性物品。
  69. 前記少なくとも脂肪族ポリマーが、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーを含む、請求項68に記載の生体適合性物品。
  70. ポリグリコリドもしくはポリグリコール酸(PGA)ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリヒドロキシブチレート(PHB)もしくはこれらのコポリマー、または、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンスクシネート(PBS)のコポリマーなどのホモポリマーの脂肪族短鎖オリゴマーからなる群から選択される少なくとも1種の可塑剤も含む、請求項63〜69のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  71. ポリ(ε−カプロラクトン)の短鎖オリゴマーおよびポリ(エチレングリコール)の短鎖オリゴマーのうちの少なくとも1つも含む、請求項63〜70のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  72. 酸化防止剤も含む、請求項63〜71のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  73. 前記酸化防止剤がトリス(ノニルフェニル)ホスフェートである、請求項72に記載の生体適合性物品。
  74. 金属不活性化添加剤2’,3−ビス[[3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジドも含む、請求項63〜73のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  75. 前記生体適合性物品が移植可能である、請求項63〜74のいずれかに記載の生体適合性物品。
  76. 外科用接着剤であって、
    少なくとも1種の接着剤と、
    少なくとも1つの銅イオンであって、前記少なくとも1種の接着剤から経時的に放出される様式で、前記少なくとも1種の接着剤に少なくとも部分的に埋め込まれている、少なくとも1つの銅イオンと、を含む、外科用接着剤。
  77. 少なくとも1種のアクリル粉末と、
    少なくとも1つの銅イオンであって、前記少なくとも1種のアクリル粉末から経時的に放出される様式で、前記少なくとも1種のアクリル粉末に少なくとも部分的に埋め込まれている、少なくとも1つの銅イオンと、を含む、骨セメント。
  78. 少なくとも1つのフィラメントと、
    少なくとも1つの第1の銅イオンであって、前記少なくとも1つの第1の銅イオンが前記少なくとも1つのフィラメントから経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれている、第1の銅イオンと、
    少なくとも1つの第2の銅イオンを含む生分解性コーティングであって、前記少なくとも1つの第2の銅イオンが前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つのフィラメント上に少なくとも部分的にコーティングされている、第2の銅イオンを含む、生分解性コーティングと、を含む、縫合糸。
  79. 前記少なくとも1つのフィラメントが、モノフィラメントおよびマルチフィラメントのうちの少なくとも1つを含む、請求項78に記載の縫合糸。
  80. 前記少なくとも1つのフィラメントが、少なくとも1種のポリマーから形成される、請求項78または79に記載の縫合糸。
  81. 前記少なくとも1種のポリマーが、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む、請求項80に記載の縫合糸。
  82. 前記少なくとも1種の生分解性ポリマーが、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む、請求項81に記載の縫合糸。
  83. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される、請求項82に記載の縫合糸。
  84. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルがPLGAを含む、請求項83に記載の縫合糸。
  85. 前記少なくとも脂肪族ポリマーが、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーを含む、請求項84に記載の縫合糸。
  86. 前記生分解性コーティングが、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む、請求項78〜85のいずれか一項に記載の縫合糸。
  87. 前記少なくとも1種の生分解性ポリマーが、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む、請求項86に記載の縫合糸。
  88. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される、請求項87に記載の縫合糸。
  89. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルがPLGAを含む、請求項87に記載の縫合糸。
  90. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%から製造されたコポリマーを含む、請求項87に記載の縫合糸。
  91. 前記少なくとも1つの第1の銅イオンが、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)のうちの少なくとも1つによって提供される、請求項78〜90のいずれか一項に記載の縫合糸。
  92. 前記少なくとも1つの第2の銅イオンが、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)のうちの少なくとも1つによって提供される、請求項78〜91のいずれか一項に記載の縫合糸。
  93. 少なくとも1つの要素と、
    少なくとも1つの第1の銅イオンであって、前記少なくとも1つの銅イオンが前記少なくとも1つの要素から経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれている、第1の銅イオンと、
    少なくとも1つの第2の銅イオンを含む生分解性コーティングであって、前記少なくとも1つの第2の銅イオンが前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で、前記少なくとも1つの要素上に少なくとも部分的にコーティングされている、第2の銅イオンを含む、生分解性コーティングと、を含む、生体適合性物品。
  94. 前記少なくとも1つの要素が、少なくとも1種のポリマーから形成される、請求項93に記載の生体適合性物品。
  95. 前記少なくとも1種のポリマーが、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む、請求項94に記載の生体適合性物品。
  96. 前記少なくとも1種の生分解性ポリマーが、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む、請求項95に記載の生体適合性物品。
  97. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される、請求項96に記載の生体適合性物品。
  98. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルがPLGAを含む、請求項97に記載の生体適合性物品。
  99. 前記少なくとも脂肪族ポリマーが、グリコリド90%およびL−ラクチド10%から製造されたコポリマーを含む、請求項98に記載の生体適合性物品。
  100. 前記生分解性コーティングが、少なくとも1種の生分解性ポリマーを含む、請求項93〜99のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  101. 前記少なくとも1種の生分解性ポリマーが、少なくとも1種の脂肪族ポリエステルを含む、請求項100に記載の生体適合性物品。
  102. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、ε−カプロラクトン、ラクチド、グリコリド、ジオキサノンおよびこれらのコポリマーのうちの1つ以上から重合されたポリマーからなる群から選択される、請求項101に記載の生体適合性物品。
  103. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルがPLGAを含む、請求項102に記載の生体適合性物品。
  104. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリエステルが、D,L−ラクチド65%およびグリコリド35%から製造されたコポリマーを含む、請求項103に記載の生体適合性物品。
  105. 前記少なくとも1つの第1の銅イオンは、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)のうちの少なくとも1つによって提供される、請求項93〜104のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  106. 前記少なくとも1つの第2の銅イオンが、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)、および酸化銅(CuO)のうちの少なくとも1つによって提供される、請求項93〜105のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  107. 前記生体適合性物品が移植可能である、請求項93〜106のいずれかに記載の生体適合性物品。
  108. 縫合糸、メッシュ組織管理デバイス、創傷閉鎖デバイスおよび組織工学デバイスから選択される、請求項93〜107のいずれか一項に記載の生体適合性物品。
  109. 縫合糸の製造方法であって、
    少なくとも1種のポリマーの少なくとも1つのフィラメントを形成することと、
    前記少なくとも1つのフィラメントを、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも部分的にコーティングすることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で含まれている、コーティングすることと、を含む、方法。
  110. 縫合糸の製造方法であって、
    少なくとも1つのフィラメントを形成することと、
    前記少なくとも1つのフィラメントを、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも部分的にコーティングすることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で含まれている、コーティングすることと、を含む、方法。
  111. 前記少なくとも1つのフィラメントおよび前記生分解性コーティングのうちの少なくとも1つに少なくとも1種の潤滑剤を添加することも含む、請求項109または請求項110に記載の方法。
  112. 生体適合性物品の製造方法であって、
    少なくとも1種のポリマーの少なくとも1つの要素を形成することと、
    前記少なくとも1つの要素を、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも部分的にコーティングすることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で含まれている、コーティングすることと、を含む、方法。
  113. 生体適合性物品の製造方法であって、
    少なくとも1つの要素を形成することと、
    前記少なくとも1つの要素を、少なくとも1つの銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも部分的にコーティングすることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で含まれている、コーティングすることと、を含む、方法。
  114. 前記少なくとも1つの要素および前記生分解性コーティングのうちの少なくとも1つに少なくとも1種の潤滑剤を添加することも含む、請求項112または請求項113に記載の方法。
  115. 縫合糸の製造方法であって、
    少なくとも1種のポリマーの少なくとも1つのフィラメントを形成することと、
    少なくとも1つの銅イオンが前記少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記フィラメントから経時的に放出される様式で埋め込まれていることと、を含む、方法。
  116. 請求項115に記載の方法であって、前記少なくとも1つのフィラメントを形成することは、
    第1の濃度の銅を含むポリマー顆粒のマスターバッチを提供することと、
    純粋ポリマーを提供することと、
    第1の濃度の銅を含む選択された量の前記ポリマー顆粒を選択された量の前記純粋ポリマーと混合することによって、ポリマー組成物を形成することであって、前記ポリマー組成物が、銅の前記第1の濃度よりも低い銅の第2の濃度を有する、形成することと、
    前記ポリマー組成物から前記少なくとも1つのフィラメントを形成することと、を含む、方法。
  117. 前記マスターバッチが、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを含む、請求項116に記載の方法。
  118. 生体適合性物品の製造方法であって、
    少なくとも1種の生分解性ポリマーの少なくとも1つの要素を形成することと、
    少なくとも1つの銅イオンが前記少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記要素から経時的に放出される様式で埋め込まれることと、を含む、方法。
  119. 生体適合性物品の製造方法であって、
    少なくとも1種のポリマーの少なくとも1つの要素を形成することと、
    硫酸銅および塩化銅から選択される少なくとも1つの銅イオンが前記少なくとも1つの要素に少なくとも部分的に埋め込まれることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記少なくとも1つの要素から経時的に放出される様式で埋め込まれることと、を含む、方法。
  120. 請求項118または119に記載の方法であって、前記少なくとも1つの要素を形成することは、
    第1の濃度の銅を含むポリマー顆粒のマスターバッチを提供することと、
    純粋ポリマーを提供することと、
    第1の濃度の銅を含む選択された量の前記ポリマー顆粒を選択された量の前記純粋ポリマーと混合することによって、ポリマー組成物を形成することであって、前記ポリマー組成物が、銅の前記第1の濃度よりも低い銅の第2の濃度を有する、形成することと、
    前記ポリマー組成物から前記少なくとも1つの要素を形成することと、を含む、方法。
  121. 前記マスターバッチが、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを含む、請求項120に記載の方法。
  122. 外科用接着剤の製造方法であって、
    少なくとも1種の接着剤を提供することと、
    少なくとも銅イオンが前記少なくとも1種の接着剤に少なくとも部分的に埋め込まれることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記接着剤から経時的に放出される様式で埋め込まれることと、を含む、方法。
  123. 少なくとも1種のアクリル粉末を提供することと、
    少なくとも1つの銅イオンが前記少なくとも1種のアクリル粉末に少なくとも部分的に埋め込まれることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記アクリル粉末から経時的に放出される様式で埋め込まれることと、を含む、骨セメントの製造方法。
  124. 縫合糸の製造方法であって、
    少なくとも1つのフィラメントを形成することと、
    少なくとも1つの第1の銅イオンが前記少なくとも1つのフィラメントに少なくとも部分的に埋め込まれることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記フィラメントから経時的に放出される様式で埋め込まれることと、
    前記少なくとも1つのフィラメントを、少なくとも1つの第2の銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも部分的にコーティングすることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で含まれている、コーティングすることと、を含む、方法。
  125. 請求項124に記載の方法であって、前記少なくとも1つのフィラメントを形成することは、
    第1の濃度の銅を含むポリマー顆粒のマスターバッチを提供することと、
    純粋ポリマーを提供することと、
    第1の濃度の銅を含む選択された量の前記ポリマー顆粒を選択された量の前記純粋ポリマーと混合することによって、ポリマー組成物を形成することであって、前記ポリマー組成物が、銅の前記第1の濃度よりも低い銅の第2の濃度を有する、形成することと、
    前記ポリマー組成物から前記少なくとも1つのフィラメントを形成することと、を含む、方法。
  126. 前記マスターバッチが、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを添加することを含む、請求項125に記載の方法。
  127. 生体適合性物品の製造方法であって、
    少なくとも1つの要素を形成することと、
    前記少なくとも1つの要素において少なくとも1つの第1の銅イオンが少なくとも部分的に埋め込まれることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記要素から経時的に放出される様式で埋め込まれることと、
    前記少なくとも1つのフィラメントを、少なくとも1つの第2の銅イオンを含む生分解性コーティングで少なくとも部分的にコーティングすることであって、前記少なくとも1つの銅イオンが、前記生分解性コーティングから経時的に放出される様式で含まれている、コーティングすることと、を含む、方法。
  128. 請求項127に記載の方法であって、前記少なくとも1つの要素を形成することは、
    第1の濃度の銅を含むポリマー顆粒のマスターバッチを提供することと、
    純粋ポリマーを提供することと、
    第1の濃度の銅を含む選択された量の前記ポリマー顆粒を選択された量の前記純粋ポリマーと混合することによって、ポリマー組成物を形成することであって、前記ポリマー組成物が、銅の前記第1の濃度よりも低い銅の第2の濃度を有する、形成することと、
    前記ポリマー組成物から前記少なくとも1つの要素を形成することと、を含む、方法。
  129. 前記マスターバッチが、可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを含む、請求項128に記載の方法。
  130. 銅を含むポリマーのマスターバッチであって、
    前記ポリマー中に混合された少なくとも1種の水溶性銅化合物を含み、前記ポリマー中の前記少なくとも1種の水溶性銅化合物の濃度が、2重量%〜40重量%である、マスターバッチ。
  131. 前記少なくとも1種の水溶性銅化合物が、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)のうちの少なくとも1つを含む、請求項130に記載の銅を含むポリマーのマスターバッチ。
  132. 前記ポリマーが生分解性ポリマーである、請求項130に記載の銅を含むポリマーのマスターバッチ。
  133. 前記生分解性ポリマーがPLGAである、請求項132に記載の銅を含むポリマーのマスターバッチ。
  134. 生分解性ポリマーと、
    前記生分解性ポリマー中に混合された酸化銅(CuO)と、を含み、前記生分解性ポリマー中の前記酸化銅(CuO)の濃度が2重量%〜40重量%である、銅を含むポリマーのマスターバッチ。
  135. 前記生分解性ポリマーがPLGAである、請求項134に記載の銅を含むポリマーのマスターバッチ。
  136. 可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つも含む、請求項130〜135のいずれか一項に記載の銅を含むポリマーのマスターバッチ。
  137. 銅を含むポリマーのマスターバッチの製造方法であって、
    前記ポリマー中に少なくとも1種の水溶性銅化合物を混合することを含み、前記ポリマー中の前記少なくとも1種の水溶性銅化合物の濃度は、2重量%〜40重量%である、方法。
  138. 前記少なくとも1種の水溶性銅化合物が、塩化銅(CuCl)、硫酸銅(CuSO)のうちの少なくとも1つを含む、請求項137に記載の方法。
  139. 銅を含む生体分解性ポリマーのマスターバッチの製造方法であって、
    前記生分解性ポリマー中に酸化銅(CuO)を混合することを含み、前記生分解性ポリマー中の前記酸化銅(CuO)の濃度が2重量%〜40重量%である、方法。
  140. 可塑剤、酸化防止剤および金属不活性化剤のうちの少なくとも1つを前記ポリマーに添加することも含む、請求項137〜139のいずれか一項に記載の方法。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2020107391A (ru) * 2017-07-25 2021-08-25 Пк Мед Сас Способ получения композиции для доставки лекарственного средства
EP4192434A1 (en) * 2020-08-04 2023-06-14 Kuprion Inc. Antiseptic applications of metal nanoparticle agglomerates
WO2023043971A1 (en) * 2021-09-17 2023-03-23 Corning Incorporated Multi-component filament and other polymeric materials providing antimicrobial activity
WO2023209629A1 (en) * 2022-04-29 2023-11-02 Ethicon, Inc. Sutures with expanded antibacterial properties

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006152306A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Tyco Healthcare Group Lp 新規な生体材料薬物送達組成物および表面改変組成物
KR20100078883A (ko) * 2008-12-30 2010-07-08 주식회사 삼양사 항균 봉합사
JP2010189386A (ja) * 2009-01-26 2010-09-02 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology アルギン酸成形体の製造方法
JP2012514602A (ja) * 2009-01-06 2012-06-28 キュレロン リミテッド ライアビリティ カンパニー 黄色ブドウ球菌感染の治療または予防のための組成物および方法ならびに表面上にいる黄色ブドウ球菌の根絶または低減のための組成物および方法
JP2013505807A (ja) * 2009-09-29 2013-02-21 エシコン・インコーポレイテッド 伝統的中国医学によりコーティングされた抗微生物/抗細菌医療装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4451253A (en) * 1980-12-18 1984-05-29 Harman Sherman M Means and method for administering medicinals
DE60036845T2 (de) * 1999-06-25 2008-05-21 Mitsui Chemicals, Inc. Aliphatische polyesterzusammensetzung für eine grundmischung und verfahren zur herstellung einer aliphatischen polyesterfolie unter verwendung der zusammensetzung
GB9924694D0 (en) * 1999-10-20 1999-12-22 Giltech Ltd Anti-microbial device
US20040037871A1 (en) * 1999-10-20 2004-02-26 Healy David Michael Suture material
DE10123934A1 (de) * 2001-05-17 2002-12-05 Ethicon Gmbh Flächiges Implantat
US20040241212A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-02 Pendharkar Sanyog Manohar Biodegradable hemostatic wound dressings
US8287896B2 (en) * 2010-01-06 2012-10-16 The Curators Of The University Of Missouri Scaffolds with trace element for tissue regeneration in mammals
US20120276186A1 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Ghebremeskel Alazar N Sustained release latanoprost implant
US9155310B2 (en) * 2011-05-24 2015-10-13 Agienic, Inc. Antimicrobial compositions for use in products for petroleum extraction, personal care, wound care and other applications
DK2945580T3 (da) * 2013-01-17 2020-07-27 Pat&Co Bvba Kobberfrigivende hybrid intrauterin indretning med tilbageholdelsesarm forbundet til rammeløst legeme
US10398733B2 (en) * 2013-03-15 2019-09-03 Cda Research Group, Inc. Topical copper ion treatments and methods of treatment using topical copper ion treatments in the dermatological areas of the body
CN104511048B (zh) * 2013-09-27 2016-09-28 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种可降解金属抗菌缝线

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006152306A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Tyco Healthcare Group Lp 新規な生体材料薬物送達組成物および表面改変組成物
KR20100078883A (ko) * 2008-12-30 2010-07-08 주식회사 삼양사 항균 봉합사
JP2012514602A (ja) * 2009-01-06 2012-06-28 キュレロン リミテッド ライアビリティ カンパニー 黄色ブドウ球菌感染の治療または予防のための組成物および方法ならびに表面上にいる黄色ブドウ球菌の根絶または低減のための組成物および方法
JP2010189386A (ja) * 2009-01-26 2010-09-02 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology アルギン酸成形体の製造方法
JP2013505807A (ja) * 2009-09-29 2013-02-21 エシコン・インコーポレイテッド 伝統的中国医学によりコーティングされた抗微生物/抗細菌医療装置

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