JPH09132639A - 吸収され、生物学的に適合し得るセグメントコポリマー及びその製造方法 - Google Patents
吸収され、生物学的に適合し得るセグメントコポリマー及びその製造方法Info
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Abstract
適合する吸収されるコポリマーを提供する。 【解決手段】 ラクトンモノマーラクチドとp−ジオキ
サノンをベースにした脂肪族ポリエステルの吸収される
セグメントコポリマーを記載する。そのセグメントコポ
リマーは、特に高強度と長い伸びの広い特性範囲を示
す。この独特の弾力性は、コポリマーを、様々な医療装
具の適用、特に、癒着防止バリアと止血装具に有用す
る。
Description
ポリマー、さらに詳細には生物学的に適合し得る吸収性
コポリマー、特に、ラクチドとp−ジオキサノンの脂肪
族ポリエステルのセグメントコロリマーおよびその製造
方法に関する。
ホモポリマーとコポリマーを含むポリマーは、この技術
でよく知られている。そのようなポリマーは、体内組織
に移植され、時間をかけて吸収する医療装具を製造する
ために典型的に使用されている。これらの吸収され拒絶
反応を起こさない、ポリマーから製造されたそのような
医療装具の例として、縫合糸アンカー装具、縫合糸、ス
テープル、手術用タック、クリップ、プレート、ねじ等
がある。
で吸収され拒絶反応を起こさないポリマーは、天然ポリ
マーと合成ポリマーが含まれる。天然ポリマーは、ガッ
ト、セルロース誘導体、コラーゲン等を含む。合成ポリ
マーは、様々な脂肪族ポリエステル、ポリ無水物、ポリ
(オルトエステル)等を含む。天然ポリマーは、体内で
の酵素分解プロセスで典型的に吸収し、一方、吸収され
る合成ポリマーは、一般的に加水分解機構で主に分解す
る。 医療装具を製造するために典型的に使用される、
吸収性合成ポリマーは、ポリ(グリコリド)、ポリ(ラ
クチド)、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリ(トリメ
チレンカーボネート)及びポリ(p−ポリジオキサノ
ン)等のホモポリマーと、ポリ(ラクチド−コ−グリコ
リド)、ポリ(ε−カプロラクトン−コ−グリコリド)
及びポリ(グリコリド−コ−トリメチレンカーボネー
ト)等のコポリマーを含む。これらのポリマーは、統計
的にランダムなコポリマー、セグメントコポリマー、ブ
ロックコポリマーあるいはグラフトコポリマーである。
ホモポリマーとコポリマーは共にブレンドを配合するた
めに使用できることも知られている。
は、生物医学的装具に有用な、いくつかの拒絶反応を起
こさない吸収されるポリ(p−ジオキサノン−コ−ラク
チド)コポリマーを記載している。
ノンモノマーを最初にある時間、典型的には1時間、約
180℃で反応し、続いてラクチドと約200℃で反応
させるプロセスで生成されたポリ(p−ジオキサノン−
コ−ラクチド)のブロック又はグラフトコポリマーを記
載している。このプロセスは、ラクチド反復単位ブロッ
クから形成された”硬質”相とp−ジオキサノン反復単
位ブロック(図1、2、3、及び4)から形成された”
軟質”相の形成により有用なブロック又はグラフトコポ
リマーに通じる。
チドと重合したコポリマーの残りのわずかな部分と約7
0重量%ないし約98重量%重合したp−ジオキサノン
を含むp−ジオキサノン−リッチの、ポリ(p−ジオキ
サノン−コ−ラクチド)セグメントコポリマーを記載し
ている。
ロックコポリマーに見られるような高強度と高剛性及び
長いBSRプロフィール、又は、p−ジオキサノン−リ
ッチのセグメントコポリマーに対して見られるような良
好な強度と短いBSRプロフィールのような、優れた特
性を有する材料を生成するが、この技術では、米国特許
第5,080,665 号のブロックコポリマーや米国特許第4,64
3,191 号のセグメントコポリマーに見られない特性を有
する新しいコポリマー組成物の要求がある。
えば、癒着防止膜バリアと、組織骨格と止血バリアのよ
うなフォームのような他のゴム強化した吸収される医療
装具として弾性的で有用な新しいコポリマー組成物であ
る。
な割合のp−ジオキサノンモノマーを、ラクチドと約1
00℃から約130℃までの低温で反応させ、続いて約
160℃から約190℃の高温で反応させる方法で、ラ
クチドにポリ(ラクチド−コ−p−ジオキサノン)リッ
チのコポリマーを生成することによって、高強度、高剛
性、長い伸びを有し非常に弾性的である、わずかな割合
のポリ(p−ジオキサノン)を有するセグメントポリ
(ラクチド)−リッチコポリマーを形成することができ
る。これらのポリマーは、縫合糸アンカー装具、ステー
プル、手術用タック、クリップ、プレート、ねじ等の様
々な拒絶反応を起こさない装具や、特に、癒着防止膜、
止血フォームおよび組織骨格に有用である。
に適合する)新しいポリ(ラクチド−コ−p−ジオキサ
ノン)セグメントコポリマーを説明する。このポリマー
は、主成分として約30モル%ないし95モル%のラク
チドの反復単位を含有し、二次成分(少量成分)として
約70モル%ないし5モル%のp−ジオキサノンの反復
単位を含有する。
から作られた拒絶反応を起こさない装具、特に、縫合糸
アンカー装具、ステープル、手術用タック、クリップ、
プレート、ねじ等の移植できる装具、さらに詳細には、
癒着防止膜と止血バリア用及び組織骨格用のフォーム装
具である。
リマーの製造方法である。この方法の最初の工程は、p
−ジオキサノンを、触媒として効果的な量の触媒と開始
剤の存在の下で、p−ジオキサノンモノマーとp−ジオ
キサノンホモモノマーの第1混合物を生成するのに効果
的な十分な温度で且つ十分な時間で重合させることであ
る。次に、ラクチドを第1混合物に添加して第2混合物
を形成する。次に、第2混合物を、主成分として約30
モル%ないし95モル%のラクチドの反復単位を含有
し、二次成分として約70モル%ないし5モル%のp−
ジオキサノンの反復単位を含有するセグメントコポリマ
ーを製造するのに効果的な十分温度と十分な時間で重合
させる。
によって作られた製品である本発明のコポリマーであ
る。前述の利点また、本発明の他の利点は、以下の説明
と実施例からより明確になるであろう。
ンモノマーとp−ジオキサノンホモモノマーの混合物
を、約100℃ないし約130℃、好ましくは、110
℃の低温で形成する1工程、一つの反応容器、2種類の
温度による方法である。次に、その混合物はラクチドと
約120℃ないし約180℃の温度で反応させて、セグ
メント又は序列が、p−ジオキサノンとラクチド反復単
位(図5と図6)の双方から構成されるコポリマーを形
成する。これらのセグメントコポリマーは、驚く程、意
外に、当技術で前に知られたブロックコポリマー又はグ
ラフトコポリマーより実質的に結晶性が低く、従って、
良好な強度は有するものの、ブロックコポリマーより短
いBSRプロフィール、早い吸収速度、長い伸び、低い
剛性の材料を生成する。
ド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマーは、
コポリマーの最初のモノマーの供給でわずかな割合のp
−ジオキサノンモノマーが約100℃ないし約130
℃、好ましくは、110℃の低温で、重合を起こさせる
のに効果的な十分な時間、好ましくは、約4ないし約8
時間反応し、続いてラクチドと約140℃ないし約19
0℃の高温で共重合を起こさせるのに効果的な十分な時
間、好ましくは約1時間ないし約4時間反応させる方法
で生成される。
p−ジオキサノン)コポリマーは、典型的に、ラクチド
の反復単位約30モル%ないし約95モル%、典型的に
は、ラクチドの反復単位約30モル%ないし約90モル
%、そして好ましくはラクチドの反復単位約30モル%
ないし約50モル%からなる。
用な脂肪族セグメントコポリエステルは、典型的に開環
重合で合成される。すなわち、脂肪族ラクトンモノマー
は、触媒として有効な量の有機金属触媒と開始剤の存在
の下で、高温で重合する。有機金属触媒は、好ましくは
錫基、例えば、オクタン酸第1錫であり、約10,00
0/lないし約100,000/lの範囲のモノマー対
触媒のモル比で、モノマー混合物に存在している。開始
剤は典型的にはアルカノール、グリコール、ヒドロキシ
酸、あるいはアミンであり、約100/lないし約50
00/lの範囲のモノマー対開始剤のモル比で、モノマ
ー混合物に存在している。重合は、所望の分子量と粘度
になるまで、典型的に約80℃ないし約240℃、好ま
しくは約100℃ないし約220℃の温度範囲で行なわ
れる。
ラクチド(l,d,dl,メソ)、p−ジオキサノン、
デルタ−バレロラクトン、ベータ−ブチロラクトン、エ
プシロン−デカラクトン、2,5−ジケトモルホリン、
ピバロラクトン、アルファ、アルファ−ジエチルプロピ
オラクトン、エチレンカーボネート、エチレンオキサレ
ート、3−メチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオ
ン、3,3−ジエチル−1,4−ジオキサン−2,5−
ジオン、ガンマ−ブチロラクトン、1,4−ジオキセパ
ン−2−オン、1,5−ジオキセパン−2−オン、1,
4−ジオキサン−2−オン、6,8−ジオキサバイシク
ロクタン−7−オン及びそれらの2種以上の組み合わせ
からなる群から選択される。好ましいラクトンモノマー
はラクチドとp−ジオキサノンからなる群から選択され
る。
ド−コ−p−ジオキサノン)のセグメントコポリマー
は、p−ジオキサノンが有機金属触媒と開始剤の存在の
下で、高温で開環重合で重合される方法で典型的に合成
される。有機金属触媒は、好ましくは錫基、例えばオク
タン酸第1錫であり、約10,000/lないし約10
0,000/lの範囲のポリマー対触媒のモル比で混合
物に存在している。開始剤は典型的にはアルカノール、
グリコール、ヒドロキシ酸、あるいはアミンであり、約
100/lないし約5000/lの範囲のポリマー対開
始剤のモル比でモノマー混合物に存在している。
30℃の温度範囲、好ましくは約110℃、約4ないし
8時間、好ましくは5ないし6時間で行ない、p−ジオ
キサノンモノマーとホモポリマーの混合物を生成する。
次に、ラクチドモノマーをそのp−ジオキサノンモノマ
ーとホモポリマーの混合物に添加し、所望の分子量と粘
度になるまで、温度を約140℃ないし約190℃、好
ましくは約1600℃ないし約185まで上げる。
−ジオキサノン)のセグメントコポリマーの重量平均分
子量は1モルにつき約20,000グラムないし約30
0,000グラム、典型的には、1モルにつき約40,
000グラムないし約200,000グラム、好ましく
は、1モルにつき約60,000グラムないし約15
0,000グラムである。これらの分子量は1グラムに
つき約0.5ないし約4.0デシリットル(dL/
g)、さらに典型的には、0.7ないし約3.5dL/
g、最も好ましくは、25℃で、ヘキサフルオロイソプ
ロパノール(HFIP)の0.1g/dLで測定したよ
うに1.0ないし3.0dL/gの内部粘度を提供す
る。また、上記条件では残りのモノマー濃度が約5重量
%より少ないことに注意されたい。
サノン)のセグメントコポリマーは、典型的に、ラクチ
ドの反復単位約30モル%ないし約95モル%、好まし
くは約40モル%ないし約90モル%、そして最も好ま
しくはラクチドの反復単位約30モル%ないし約50モ
ル%からからなっている。コポリマーのラクチド反復単
位の下限は、約30モル%の添加が長いBSRプロフィ
ールで低い強度のコポリマーを作るため望ましい。コポ
リマーのラクチド反復単位の上限は、約95モル%の添
加が長いBSRプロフィールで高強度、高剛性のポリマ
ーを作るため望ましい。この範囲の添加が様々な生物医
学的応用における用途に対し好ましい範囲の強度、剛性
及び吸収プロフィールのコポリマーを作る。
し約220℃、好ましくは約180℃ないし約220℃
の範囲の温度で、約2分ないし10分、より好ましく
は、約2分ないし5分の滞留時間の乾燥窒素雰囲気チャ
ンバーを備えた様々な射出及び押出し成形装置を使用し
て本発明のセグメントコポリマーから成形される。
大きな有用な装具列を作るために多くの方法で溶融加工
することができる。これらの材料は、傷閉鎖装具を含む
移植可能な医療装具および手術装具を作るために射出成
形や圧縮成形ができる。好ましい装具は縫合糸アンカー
装具、ステープル、手術用タック、クリップ、プレート
及びねじ、及び癒着防止膜と止血フォームバリアであ
る。
出して繊維を作ることができる。このようにして製造し
たフィラメントは縫合糸又は結糸に仕上げ、手術用針に
取り付けられ、包装され、知られた技術で殺菌される。
本発明の材料は、マルチフィラメント糸として紡がれ、
スポンジやガーゼを作るために織ったり編んだりされ、
あるいは、構造体が高引張り強度と好ましいレベルの弾
力性及び/又は延性を有することが望ましい人間又は動
物の体内の補綴装具のような他の成形圧縮構造体と関連
して使用される。有益な実施態様は、枝分かれ管を含む
動脈、静脈、あるいは腸の修復、神経接合、腱接合のた
めの管、損傷した表面の擦り傷、特に、大きな擦り傷、
あるいは、皮膚とその下の組織が損傷していたり手術で
取り除かれたりしている領域を包帯したり支持したりす
るためのシートを有する。特に、縫合糸の応用であり、
優れた引張り特性とモノクリルより長いBSRプロフィ
ールを有するモノクリル状のモノフィラメント縫合糸が
必要とされる、特に傷用包帯の適用の場合で、長い吸収
時間が良好な組織の固定につながる。
成形して、殺菌された場合、癒着防止バリアとして有用
な膜を形成することができる。また、本発明のコポリマ
ーの別の処理技術は、薬剤分配マトリックスが望まれる
特にコポリマーの溶液流延法を含む。
従来の技術で加工して止血バリア、骨代用品及び組織骨
格として有用なフォームを形成することができる。
膜、フォーム及び成形品の手術用途と医学的用途は、以
下のメリヤス製品、織製品又は不織製品及び成形品を含
むが、必ずしも限定されない。 a.火傷用包帯 b.ヘルニアパッチ c.薬用包帯 d.包帯代用品 e.肝臓止血用ガーゼ、織物、シート、フェルト又はス
ポンジ f.ガーゼ包帯 g.動脈移植片および代用品 h.皮膚表面用包帯 i.火傷用包帯 j.整形外科用ピン、クランプ、ねじ及びプレート k.クリップ l.ステープル m.ホック、ボタン、及びスナップ n.骨の代用品 o.針 p.子宮内避妊器具 q.排液管又は試験管又は毛細管 r.手術用器具 s.管の移植又は副木 t.脊柱のディスク u.人工腎臓と人工心肺用の体外チューブ v.人工皮膚とその他 w.ステント x.縫合糸アンカー y.注射可能な欠陥充填装置 z.予め形成された欠陥充填装置 a1.組織接着剤とシーラント b2.骨ワックス c3.軟骨代用品 d4.止血バリア e5.組織骨格
であるが、これには限定されない。この発明の範囲と精
神内の非常に多くの付加的実施態様が当業者に明らかに
なるであろう。実施例は本発明のポリ(ラクチド−コ−
p−ジオキサノン)の新規なセグメントコポリマーを記
載している。
グメントコポリマーを、不活性窒素雰囲気で100℃な
いし130℃の温度で、4ないし8時間、開環重合によ
ってp−ジオキサノンを反応させる工程を含む方法と、
続いて、所望の分子量と粘度になるまで、140℃ない
し190℃の温度でラクチドと反応させることによって
生成する。
モノポリマーは、化学成分と純度(NMR,FT−I
R)、熱分析(DSC)、溶融流動学(溶融安定度及び
粘度)、及び分子量(内部粘度)及び基礎となる体外の
機械的特性(インストロン応力/歪み)に対して特徴的
であった。
はHFADを使用する300MHzのNMRで実施し
た。セグメントコポリマーとモノポリマーの熱分析は、
10℃/分の加熱速度でジュポン912示差走査熱量計
(DSC)で実施した。フィッシャー・ジョンズ融点装
置もモノマーの融点を決めるために使用した。重量熱分
析法は、窒素雰囲気の下で、10℃/分の加熱速度でジ
ュポン951TGAで実施した。セグメントコポリマー
の等温溶融安定度は、また窒素雰囲気で1時間、160
℃ないし230℃の範囲の温度でレオメータの動的分析
装置で決定した。
V.,dL/g)は、溶媒として0.1g/dLの濃度
のクロロホルム又はHFIPを使用する25℃のサーモ
スタット制御の水浴に浸した50内径キャノンウッベロ
ーデ希釈粘度計を使用して測定した。
の加熱速度でジュポン951TGAで実施した。セグメ
ントコポリマーの等温溶融安定度は、また窒素雰囲気
で、160℃ないし230℃の範囲の温度で、1℃/分
ないし10℃/分の加熱速度で1/秒ないし100/秒
の周波数でレオメータの動的分析装置RDAIIで決定
した。
体外の機械的特性は、0.35インチ/分のクロスヘッ
ド速度でインストロンモデル1122で実施した。試験
片ゲージ長は0.35インチで幅は0.06インチであ
った。結果は8ないし12のダンベル試験片の平均であ
る。
ンバーを備えたCSI最大−最小射出成形機を使用して
170℃ないし220℃の範囲の温度、滞留時間3分で
作成した。膜はカーバープレスを使用して130℃ない
し190℃の範囲の温度、滞留時間3分ないし5分、1
5,000psiの圧力で作成した。
スヘッド速度でインストロンモデル1122で実施し
た。試験片ゲージ長は1.5インチで、幅は0.25イ
ンチで、厚さは0.005インチであった。繊維は、参
考のために内容を含めた米国特許第4,643,191 号に記載
された方法で作成した。コポリマーは、インストロン細
管レオメーター又は単一スクリュー押出し機を使用する
従来の方法で溶融押出しされた。レオメーターパッキン
温度は約100℃ないし約200℃であり、滞留時間は
約5分ないし15分そしてラム速度が約1cm/分ない
し3cm/分であった。押出し温度は約160℃ないし
約230℃であった。
引き抜き温度約25℃ないし約75℃、最終引き抜き率
が約4Xないし8Xとして、引き抜き速度を毎分4フィ
ートで典型的に引き抜いた。繊維は、また米国特許第4,
643,191 号に記載されたのと同じ条件でアニールした。
アニール温度は約70℃ないし約140℃、好ましくは
110℃で、アニール時間は約1時間ないし約10時
間、好ましくは約4時間ないし7時間であった。
ト)緩衝液(pH=7.27)で、温度37℃、4、
7、14、21及び28日間で判断した。円筒形ダンベ
ル(総重量2.4ないし3.0グラムの8ないし10
個)又は繊維(6ないし12インチの長さの8ないし1
0個)を100mlの緩衝液に入れた。いくつかの合成
実施例を以下の数ページに説明する。使用した部分又は
%は重量又はモルで規定された部分と%である。
ジオキサノン)セグメントコポリマーの合成;オーバー
ヘッド機械的撹拌機、窒素入口及びガラス栓を備えた火
炎乾燥済の250mlの2−ネック丸底フラスコに、1
0.21グラム(0.10モル)のp−ジオキサノン、
0.1273グラム(1.2×10-3モル)のジエチレ
ングリコール(DEG)開始剤、及び、121.2マイ
クロリットルのオクタン酸第一錫触媒0.33M溶液を
添加した。
に配置した。撹拌されたp−ジオキサノンが急速に溶融
を開始した。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高
粘度溶融物の撹拌を5時間継続した。次に、129.7
1グラム(0.90モル)のラクチドを添加し、温度を
185℃に上げた。ラクチドは急速に溶融し始め、反応
本体はゆっくり粘度が上昇した。高粘度溶融物の撹拌を
さらに2.5時間継続し、総反応時間を7.5時間とし
た。
ド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマーをそ
の油浴から除去し、窒素蒸気の下で室温に冷却し、単離
し、研削した。次に、そのポリマーを80℃で14時
間、そして110℃で28時間、真空で乾燥した。内部
粘度は、25℃の0.1g/dLのHFIP溶液で測定
したように、2.05dL/gであった。コポリマーの
転化率は約96%であった。
ジオキサノン)セグメントコポリマーの合成;オーバー
ヘッド機械的撹拌機、窒素入口及びガラス栓を備えた火
炎乾燥済の250mlの2−ネック丸底フラスコに、2
0.42グラム(0.20モル)のp−ジオキサノン、
0.063グラム(0.6×10-3モル)のジエチレン
グリコール(DEG)開始剤、及び、121.2マイク
ロリットルのオクタン酸第一錫触媒0.33M溶液を添
加した。
に配置した。撹拌されたp−ジオキサノンが急速に溶融
を開始した。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高
粘度溶融物の撹拌を5時間継続した。次に、115.3
0グラム(0.80モル)のラクチドを添加し、温度を
185℃に上げた。ラクチドは急速に溶融し始め、反応
本体はゆっくり粘度が上昇した。高粘度溶融物の撹拌を
さらに2.5時間継続し、総反応時間を7.5時間とし
た。
ド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマーをそ
の油浴から除去し、窒素蒸気の下で室温に冷却し、単離
し、研削した。次に、そのポリマーを80℃で14時間
そして110℃で28時間、真空で乾燥した。内部粘度
は、25℃の0.1g/dLのHFIP溶液で測定した
ように、1.72dL/gであった。コポリマーの転化
率は約94%であった。
ジオキサノン)セグメントコポリマーの合成;オーバー
ヘッド機械的撹拌機、窒素入口及びガラス栓を備えた火
炎乾燥済の250mlの2−ネック丸底フラスコに、3
0.63グラム(0.30モル)のp−ジオキサノン、
0.063グラム(0.6×10-3モル)のジエチレン
グリコール(DEG)開始剤、及び、121.2マイク
ロリットルのオクタン酸第一錫触媒0.33M溶液を添
加した。
に配置した。撹拌されたp−ジオキサノンが急速に溶融
を開始した。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高
粘度溶融物の撹拌を5時間継続した。次に、100.8
9グラム(0.70モル)のラクチドを添加し、温度を
185℃に上げた。ラクチドは急速に溶融し始め、反応
本体はゆっくり粘度が上昇した。高粘度溶融物の撹拌を
さらに2.5時間継続し、総反応時間を7.5時間とし
た。
ド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマーをそ
の油浴から除去し、窒素蒸気の下で室温に冷却し、単離
し、研削した。次に、そのポリマーを80℃で14時間
そして110℃で28時間、真空で乾燥した。内部粘度
は、25℃の0.1g/dLのHFIP溶液で測定した
ように、1.86dL/gであった。コポリマーの転化
率は約88%であった。
ジオキサノン)セグメントコポリマーの合成;オーバー
ヘッド機械的撹拌機、窒素入口及びガラス栓を備えた火
炎乾燥済の250mlの2−ネック丸底フラスコに、4
0.83グラム(0.40モル)のp−ジオキサノン、
0.063グラム(0.60×10-3モル)のジエチレ
ングリコール(DEG)開始剤、及び、121.2マイ
クロリットルのオクタン酸第一錫触媒0.33M溶液を
添加した。
に配置した。撹拌されたp−ジオキサノンが急速に溶融
を開始した。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高
粘度溶融物の撹拌を5時間継続した。次に、86.48
グラム(0.60モル)のラクチドを添加し、温度を1
85℃に上げた。ラクチドは急速に溶融し始め、反応本
体はゆっくり粘度が上昇した。高粘度溶融物の撹拌をさ
らに2.5時間継続し、総反応時間を7.5時間とし
た。
ド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマーをそ
の油浴から除去し、窒素蒸気の下で室温に冷却し、単離
し、研削した。次に、そのポリマーを80℃で14時間
そして110℃で42時間、真空で乾燥した。内部粘度
は、25℃の0.1g/dLのHFIP溶液で測定した
ように、1.37dL/gであった。コポリマーの転化
率は約84%であった。
ジオキサノン)セグメントコポリマーの合成;オーバー
ヘッド機械的撹拌機、窒素入口及びガラス栓を備えた火
炎乾燥済の250mlの2−ネック丸底フラスコに、5
1.04グラム(0.50モル)のp−ジオキサノン、
0.063グラム(0.60×10-3モル)のジエチレ
ングリコール(DEG)開始剤、及び、121.2マイ
クロリットルのオクタン酸第一錫触媒0.33M溶液を
添加した。
に配置した。撹拌されたp−ジオキサノンが急速に溶融
を開始した。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高
粘度溶融物の撹拌を5時間継続した。次に、72.06
グラム(0.50モル)のラクチドを添加し、温度を1
85℃に上げた。ラクチドは急速に溶融し始め、反応本
体はゆっくり粘度が上昇した。高粘度溶融物の撹拌をさ
らに2.5時間継続し、総反応時間を7.5時間とし
た。
ド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマーをそ
の油浴から除去し、窒素蒸気の下で室温に冷却し、単離
し、研削した。次に、そのポリマーを80℃で42時
間、真空で乾燥した。内部粘度は、25℃の0.1g/
dLのHFIP溶液で測定したように、1.39dL/
gであった。コポリマーの転化率は約86%であった。
ジオキサノン)セグメントコポリマーの合成;オーバー
ヘッド機械的撹拌機、窒素入口及びガラス栓を備えた火
炎乾燥済の250mlの2−ネック丸底フラスコに、6
1.25グラム(0.60モル)のp−ジオキサノン、
0.063グラム(0.60×10-3モル)のジエチレ
ングリコール(DEG)開始剤、及び、121.2マイ
クロリットルのオクタン酸第一錫触媒0.33M溶液を
添加した。
に配置した。撹拌されたp−ジオキサノンが急速に溶融
を開始した。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高
粘度溶融物の撹拌を5時間継続した。次に、57.65
グラム(0.40モル)のラクチドを添加し、温度を1
85℃に上げた。ラクチドは急速に溶融し始め、反応本
体はゆっくり粘度が上昇した。高粘度溶融物の撹拌をさ
らに2.5時間継続し、総反応時間を7.5時間とし
た。
ド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマーをそ
の油浴から除去し、窒素蒸気の下で室温に冷却し、単離
し、研削した。次に、そのポリマーを80℃で42時
間、真空で乾燥した。内部粘度は、25℃の0.1g/
dLのHFIP溶液で測定したように、1.32dL/
gであった。コポリマーの転化率は約83%であった。
/モル)のポリ(ラクチド−コ−p−ジオキサノン)ブ
ロックコポリマーの合成;オーバーヘッド機械的撹拌
機、窒素入口及びガラス栓を備えた火炎乾燥済の250
mlの2−ネック丸底フラスコに、40.83グラム
(0.40モル)のp−ジオキサノン、0.063グラ
ム(0.60×10-3モル)のジエチレングリコール
(DEG)開始剤、及び、121.2マイクロリットル
のオクタン酸第一錫触媒0.33M溶液を添加した。
に配置した。撹拌されたp−ジオキサノンが急速に溶融
を開始した。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高
粘度溶融物の撹拌を4時間継続した。次に、86.48
グラム(0.6モル)のラクチドを添加し、温度を20
0℃に上げた。ラクチドは急速に溶融し始め、反応本体
はゆっくり粘度が上昇した。高粘度溶融物の撹拌をさら
に2時間継続し、総反応時間を6時間とした。
ド−コ−p−ジオキサノン)ブロックコポリマーをその
油浴から除去し、窒素蒸気の下で室温に冷却し、単離
し、研削した。次に、そのポリマーを110℃で24時
間、真空で乾燥した。内部粘度は、25℃の0.1g/
dLのHFIP溶液で測定したように、1.35dL/
gであった。コポリマーの転化率は約86%であった。
機械的撹拌機、窒素入口及びガラス栓を備えた火炎乾燥
済の250mlの2−ネック丸底フラスコに、144.
13グラム(1モル)のラクチド、0.1139グラム
(1.2×10-3モル)のジエチレングリコール(DE
G)開始剤、及び、121.2マイクロリットルのオク
タン酸第一錫触媒0.33M溶液を添加した。
に配置した。撹拌されたラクチドが急速に溶融を開始し
た。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高粘度溶融
物の撹拌を3.5時間継続した。ポリ(ラクチド)ホモ
ポリマーをその油浴から除去し、窒素蒸気の下で室温に
冷却し、単離し、研削した。次に、そのポリマーを80
℃で14時間そして110℃で28時間、真空で乾燥し
た。内部粘度は、25℃の0.1g/dLのHFIP溶
液で測定したように、1.56dL/gであった。ポリ
マーの転化率は約99%であった。
ーヘッド機械的撹拌機、窒素入口及びガラス栓を備えた
火炎乾燥済の250mlの2−ネック丸底フラスコに、
102.088グラム(1モル)のp−ジオキサノン、
0.063グラム(0.6×10-3モル)のジエチレン
グリコール(DEG)開始剤、及び、121.2マイク
ロリットルのオクタン酸第一錫触媒0.33M溶液を添
加した。 次に、そのフラスコを110℃の高温油浴に
配置した。撹拌されたp−ジオキサノンが急速に溶融を
開始した。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高粘
度溶融物の撹拌を8時間継続した。
その油浴から除去し、窒素蒸気の下で室温に冷却し、単
離し、研削した。次に、そのポリマーを70℃で12時
間そして80℃で28時間、真空で乾燥した。内部粘度
は、25℃の0.1g/dLのHFIP溶液で測定した
ように、1.56dL/gであった。ポリマーの転化率
は約82%であった。
/モル)のポリ(p−ジオキサノン−コ−ラクチド)セ
グメントコポリマーの合成;オーバーヘッド機械的撹拌
機、窒素入口及びガラス栓を備えた火炎乾燥済の250
mlの2−ネック丸底フラスコに、86.78グラム
(0.85モル)のp−ジオキサノン、0.42グラム
(0.4×10-3モル)のジエチレングリコール(DE
G)開始剤、及び、101マイクロリットルのオクタン
酸第一錫触媒0.33M溶液を添加した。
に配置した。撹拌されたp−ジオキサノンが急速に溶融
を開始した。低粘度溶融物は急速に粘度が上昇した。高
粘度溶融物の撹拌を6時間継続した。次に、21.62
グラム(0.15モル)のラクチドを添加し、温度を1
40℃に上げた。ラクチドは急速に溶融し始め、反応本
体はゆっくり粘度が上昇した。高粘度溶融物の撹拌をさ
らに4時間継続し、総反応時間を10時間とした。8
5:15(モル/モル)のポリ(p−ジオキサノン−コ
−ラクチド)セグメントコポリマーをその油浴から除去
し、窒素蒸気の下で室温に冷却し、単離し、研削した。
次に、そのポリマーを80℃で42時間、真空で乾燥し
た。内部粘度は、25℃の0.1g/dLのHFIP溶
液で測定したように、1.52dL/gであった。コポ
リマーの転化率は約90%であった。
5 号は、ポリ(ラクチド−コ−p−ジオキサノン)ブロ
ック又はグラフトコポリマーを記載している。米国特許
第4,643,191 号は、p−ジオキサノンーリッチのセグメ
ントポリ(p−ジオキサノン−コ−ラクチド)コポリマ
ーを記載している。
グメントポリ(ラクチド−コ−p−ジオキサノン)コポ
リマーを記載する。図1、2、3、及び4に示したよう
に、ブロックコポリマーは、ホモポリマー(すなわち、
ポリ(p−ジオキサノン)、又はポリ(ラクチド)のホ
モポリマー)の各々の反復単位の長いブロックが、一点
で接続又は結合されるコポリマーである。セグメントコ
ポリマーは、図5、6、7、及び8に示したように、両
方のモノマー単位から構成された反復単位の短いセグメ
ントが多点で接続又は結合されるコポリマーである。
列の違いは、熱的特性、化学的特性、物理的特性、及び
吸収されるポリマーに対して生物化学的に適合する特性
の劇的な変化をもたらす場合がある。生物化学的に適合
し、吸収される脂肪族ポリ(エステル)にとって、ポリ
マー鎖の反復単位の序列配列は、例えば吸収速度、BS
Rプロフィール、強度、剛性に強い影響を有する。
(ラクチド−b−p−ジオキサノン)ブロックコポリマ
ーと米国特許第4,643,191 号のp−ジオキサノン−リッ
チのポリ(p−ジオキサノン−コ−ラクチド)セグメン
トコポリマーと本発明のポリ(ラクチド)−リッチのセ
グメントポリ(ラクチド−コ−p−ジオキサノン)コポ
リマーを比較することによって物理的特性において驚く
べき意外な変化を示す。
度と剛性を有している。これは高結晶性ポリマーを生成
するコポリマーでのポリ(ラクチド)ホモポリマーの長
いブロックによって生じる。その結果、ブロックコポリ
マーは高強度と剛性を有する。
さらに弾性がある。反復単位の序列又は配列はセグメン
トが両方のモノマー単位(図8)から構成される。従っ
て、結晶度(すなわち、%)がブロックコポリマーの結
晶度より小さい。これは数結晶ドメインがポリマーの非
晶域間で物理的架橋として作用し、高い伸び(歪み%)
と低い永久歪み(表1、実施例6)の組み合わせを生成
する。ブロックコポリマーは、ラクチドとp−ジオキサ
ノンの長いブロックのために、より結晶性の形態を有し
ている。従って、結晶ドメインはあまりに大きく、非晶
ドメイン間で物理的架橋として作用することができな
い。これは高強度であるが、弾力特性のないポリマー
(すなわち、低い伸び又は高永久歪み、表1、実施例
7)を生成する。さらに、米国特許第4,643,191 号のセ
グメントコポリマーとポリ(ラクチド)とポリ(p−ジ
オキサノン)のホモポリマーは、本発明の独特の弾性
(表1、実施例8、9及び10)(すなわち、低永久歪
みを備えた高い伸び)を有しないことが明確にわかる。
囲の医療装具に合った様々な必要性を見込んでいる。例
えば、傷治療での吸収されるポリマー膜とフォーム、特
に、弾性を要する癒着防止膜、止血バリア及び組織骨格
に多くの必要性がある。
チのポリ(ラクチド−コ−p−ジオキサノン)が必要と
されることが理解できる。本発明のコポリマーは、米国
特許第5,080,665 号のブロックコポリマーからあるい
は、米国特許第4,643,191 号のp−ジオキサノン−リッ
チのポリ(p−ジオキサノン−コ−ラクチド)セグメン
トコポリマーから得ることができない独特の弾性を有し
ている。
示し説明したが、当業者はその形態と詳細での様々な変
形が本発明の精神と範囲を逸脱しないでなされることが
理解できよう。
ある。 (1) コポリマーは、内部粘度が0.1g/dLの濃
度のHFIPで測定されたように、約0.6dL/gな
いし約3.0dL/gであるような分子量を有する請求
項1記載のセグメントコポリマー。 (2) 主成分は、ラクチドの反復単位の約30モル%
ないし約90モル%を含み、二次成分は、p−ジオキサ
ノンの反復単位の約70モル%ないし約10モル%を含
む請求項1記載のセグメントコポリマー。 (3) 前記コポリマーは、内部粘度が0.1g/dL
の濃度のHFIPで測定されたように、約0.6dL/
gないし約3.0dL/gであるような分子量を有する
上記実施態様2記載のセグメントコポリマー。 (4) ラクチドの反復単位は、前記コポリマーの約3
0モル%ないし約90モル%を含み、p−ジオキサノン
の反復単位は、前記コポリマーの約70モル%ないし約
10モル%を含む請求項1記載のセグメントコポリマ
ー。 (5) 前記コポリマーは、内部粘度が0.1g/dL
の濃度のHFIPで測定されたように、約0.6dL/
gないし約3.0dL/gであるような分子量を有する
上記実施態様4記載のセグメントコポリマー。
ドの反復単位の約30モル%ないし約90モル%を含む
主成分と、p−ジオキサノンの反復単位の約70モル%
ないし約10モル%を含む二次成分を含む請求項2記載
の吸収される装具。 (7) セグメントコポリマーは、ラクチドの反復単位
の約30モル%ないし約50モル%と、p−ジオキサノ
ンの反復単位の約70モル%ないし約50モル%を含む
請求項2記載の吸収される装具。 (8) 第1の重合の温度は約100℃ないし約130
℃で、時間は約5時間ないし6時間であり、第2の重合
の温度は約190℃ないし約210℃で、時間は約1時
間ないし4時間である請求項4記載の方法。 (9) 使用された前記触媒の量は、ポリマー対触媒の
モル比に基づき約10,000/lないし約100,0
00/lであり、前記触媒は好ましくは錫基である上記
実施態様8記載の方法。 (10) 前記触媒はオクタン酸第一錫である上記実施
態様9記載の方法。
開始剤のモル比に基づき約100/lないし約5,00
0/lであり、前記開始剤はアルカノール、グリコー
ル、ヒドロキシ酸、アミン、及びそれらの組み合わせか
らなる群から選択された要素を含む上記実施態様8記載
の方法。 (12) 第2工程(b)で添加されたラクトンモノマ
ーはラクチドを含み、第2混合物の重合の温度は約18
0℃ないし約220℃である上記実施態様8記載の方
法。 (13) セグメントコポリマーは、内部粘度が0.1
g/dLの濃度のHFIPで測定されたように、約0.
6dL/gないし約3.0dL/gであるような分子量
を有する上記実施態様12記載の方法。 (14) セグメントコポリマーは、ラクチドの反復単
位の約30モル%ないし約90モル%を含む主成分と、
p−ジオキサノンの反復単位の約70モル%ないし約1
0モル%を含む二次成分を含む請求項4記載方法。 (15) セグメントコポリマーは、ラクチドの反復単
位の約30モル%ないし約50モル%と、p−ジオキサ
ノンの反復単位の約70モル%ないし約50モル%を含
む請求項4記載の方法。
来にない独特の弾性を有する生物化学的に適合する吸収
されるコポリマーを提供することができる。
−ジオキサノン−b−ラクチド)ブロックコポリマーの
生成のための合成方法を示す図である。
−ジオキサノン−b−ラクチド)ブロックコポリマーの
生成のための合成方法を示す図である。
−ジオキサノン−コ−ラクチド)グラフトコポリマーの
生成の合成方法を示す図である。
−ジオキサノン−コ−ラクチド)グラフトコポリマーの
生成の概略図を示す図である。
キサノン−リッチのポリ(p−ジオキサノン−コ−ラク
チド)セグメントコポリマーの生成のための合成方法を
示す図である。
キサノン−リッチのポリ(p−ジオキサノン−コ−ラク
チド)セグメントコポリマーの概略図を示す図である。
クチド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマー
の生成のための合成方法を示す図である。
クチド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマー
の概略図を示す図である。
クチド−コ−p−ジオキサノン)セグメントコポリマー
と、米国特許第5,080,665 号に記載されたポリ(p−ジ
オキサノン−b−ラクチド)ブロックコポリマーと、米
国特許第4,643,191 号に記載されたp−ジオキサノン−
リッチのポリ(p−ジオキサノン−コ−ラクチド)セグ
メントコポリマーとの間の形態の違いの概略図である。
−ジオキサノン)コポリマーと、米国特許第4,643,191
号と米国特許第5,080,665 号に記載されたコポリマーの
組成の違いを示す図である。
−ジオキサノン)コポリマーと、米国特許第4,643,191
号と米国特許第5,080,665 号に記載されたコポリマーの
組成と構造に基づく特性の違いを示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 約30モル%ないし95モル%の反復単
位のラクチドを含む主成分と、 約5モル%ないし70モル%の反復単位のp−ジオキサ
ノンを含む二次成分とを含有する吸収され、生物学的に
適合し得るセグメントコポリマー。 - 【請求項2】 セグメントコポリマーを含有する医療用
途の吸収される装具であって、前記セグメントコポリマ
ーが、 約30モル%ないし95モル%の反復単位のラクチドを
含む主成分と、 約70モル%ないし5モル%の反復単位のp−ジオキサ
ノンを含む二次成分とを含有する医療用途の吸収される
装具。 - 【請求項3】 p−ジオキサノンとラクチドを含むラク
トンモノマーの群からセグメントコポリマーを製造する
方法であって、前記方法が、p−ジオキサノンモノマー
とp−ジオキサノンホモポリマーとラクチドとの混合物
を、約30モル%ないし95モル%の反復単位のラクチ
ドを含む主成分と、約70モル%ないし5モル%の反復
単位のp−ジオキサノンを含む二次成分とを含有するセ
グメントコポリマーを効果的に製造するのに十分な温度
で、ある時間加熱する工程を有するセグメントコポリマ
ーを製造する方法。 - 【請求項4】 セグメントコポリマーを製造する方法で
あって、 a)p−ジオキサノンモノマーとp−ジオキサノンホモ
ポリマーの第1混合物を生成するために十分な温度で十
分な時間、触媒として効果的な量の触媒と開始剤の存在
の下でp−ジオキサノンを重合する工程と、 b)ラクチドを前記第1混合物に添加して第2混合物を
形成する工程と、 c)前記第2混合物を、約30モル%ないし95モル%
の反復単位のラクチドを含む主成分と、約70モル%な
いし5モル%の反復単位のp−ジオキサノンを含む二次
成分とを含有するセグメントコポリマーを形成するのに
十分な温度で、十分な時間、重合する工程を有するセグ
メントコポリマーを製造する方法。 - 【請求項5】 約30モル%ないし95モル%の反復単
位のラクチドを含む主成分と、 約70モル%ないし5モル%の反復単位のp−ジオキサ
ノンを含む二次成分とを含有する吸収され、生物学的に
適合し得るセグメントコポリマーにおいて、前記セグメ
ントコポリマーが、 a)p−ジオキサノンモノマーとp−ジオキサノンホモ
ポリマーの第1混合物を生成するために十分な温度で十
分な時間、触媒として効果的な量の触媒と開始剤の存在
の下でp−ジオキサノンを重合する工程と、 b)ラクチドを前記第1混合物に添加して第2混合物を
形成する工程と、 c)前記第2混合物を、十分な温度で、十分な時間、重
合する工程を有する方法の生成物である吸収され、生物
学的に適合し得るセグメントコポリマー。
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