MXPA99011704A - Mezcla de polimero radiopaco - Google Patents

Abstract

Un implante médico tal como un catéter, stent, injerto vascular u otro implante, que consta de una mezcla de dos polímeros;en una modalidad, el primer polímero incluye un diisocianato, un poliol y un primer extensor de cadena que tiene una concentración de bromo mayor de aproximadamente 30%;el segundo polímero consta de un diisocianato, un poliol y un segundo extensor de cadena que tiene una concentración de bromo menor de aproximadamente 10%.

Description

MEZCLA DE POLÍMERO RADIOPACO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere de manera general a implantes médicos y más particularmente, se refiere a implantes médicos incluyendo tubos que se utilizan en catéteres, endoprótesis (stents) y otros dispositivos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En ciertos procedimientos médicos, se colocan implantes médicos en el cuerpo. Estos implantes incluyen catéteres insertados en pasajes, vasos sanguíneos o cavidades corporales para pasar fluidos, drenar fluidos, realizar exámenes médicos, etc. Un stent es un segundo tipo de implante médico que se utiliza para mantener abierto un orificio o cavidad corporal durante el injerto de piel o para proveer soporte para el lumen de estructuras tubulares, por ejemplo, durante o después de una anastomosis. Generalmente se desea que los implantes médicos, tales como catéteres y stents, sean radiográficamente opacos, de modo que pueda detectarse su localización precisa, dentro del cuerpo hospedero, mediante examen con rayos X. Además, es ventajoso que tales implantes médicos sean óptica o visualmente transparentes, de manera que se pueda observar un flujo de fluido de un lado a otro de los mismos. Muchos implantes médicos con forma tubular, tales como catéteres y stents que incluyen tubos, se elaboran a partir de una base polimérica. Los polímeros se eligen de tal manera que puedan ser configurados en formas tubulares que son, particularmente en el caso de catéteres, lo suficientemente flexibles para ser enrutados o serpenteados hacia un lugar en el cuerpo. Por ejemplo, en el caso de un catéter central insertado periféricamente, el tubo del catéter se enruta o se serpentea, en un caso, a través de una vena del cuello o del brazo del paciente hacia la vena cava superior del corazón del paciente. El tubo debe ser lo suficientemente flexible para ser enrutado de esta manera sin ocasionar trauma al paciente. El polímero elegido, así como el implante médico, debe tener también suficiente resistencia cuando se configura como un tubo de manera que el tubo no se colapse en un pasaje u orificio. Incluso, el tubo debe ser resistente al plegamiento o al retorcimiento de manera que se asegure un pasaje continuo. Los polímeros con base de poliuretano son una elección popular para polímeros para implantes médicos. En general, los poliuretanos termoplásticos son productos de condensación de reacciones entre diisocianato (compuestos de diisocianato que tienen una o dos funcionalidades) y polioles de bloque suave. Típicamente, los poliuretanos de diisocianatos y polioles se combinan con dioles alifáticos de bajo peso molecular y con dioles alifáticos que tengan residuos aromáticos como "extensores de la cadena" para impartir las propiedades útiles de flexibilidad, resistencia y resistencia al retorcimiento. Los dioles de bajo peso molecular incluyen butanodiol, pentanodiol, hexanodiol, heptanodiol, benceno-dimetanol, hidroquinona-dietanol y etilenglicol. Alternativamente, los diisocianatos pueden combinarse con diaminas, tales como etilendiamina, butandiamina, propandiamina.etc, para formar una clase de poliuretanos conocida como poliuretanureas. Una característica adicional de estos poliuretanos, incluyendo las poliuretanureas, es que, típicamente, el tubo del catéter o stent formado a partir de estos materiales es ópticamente transparente haciendo a estas matrices poliméricas excelentes compuestos para implantes médicos. Sin embargo, desafortunadamente, estos poliuretanos no son radiopacos. Se han desarrollado implantes médicos radiopacos, tales como catéteres, incluyendo poliuretanos radiopacos. Generalmente, estas estructuras poliméricas radiopacas son de dos formas. Una primera forma de polímero radiopaco incorpora un material de relleno radiopaco tal como sulfato de bario (BaS?4), subcarbonato de bismuto o ciertos metales tales como el tungsteno (W). El material de relleno provee radiopacidad al polímero. Desafortunadamente, el material de relleno tiende a hacer que el polímero no sea transparente. Una segunda forma de polímero radiopaco útil en implantes médicos tales como catéteres incorpora un extensor de cadena halogenado en la matriz polimérica. En las patentes E.U.A. Nos. 4,722,344; 5,177,710 y 5,346, 981 se describen ejemplos de estos tipos de polímeros. El halógeno preferido en estas patentes es el bromo (Br). Los polímeros que incorporan un extensor de cadena bromado en la matriz polimérica generalmente rinden un tubo que es radiopaco y ópticamente transparente. Para impartir debidamente las propiedades radiopacas útiles, el polímero de cadena extendida con halógeno, tal como un polímero de cadena extendida con bromo, debe tener una cantidad mínima de halógeno (por ejemplo bromo) para impartir radiopacidad al polímero. Los estudios experimentales muestran, por ejemplo, que la cantidad mínima de bromo en un polímero con base de poliuretano útil como un tubo de catéter, es de aproximadamente 15 porciento. Cantidades menores a ésta tienden a hacer que el tubo sea menos detectable con rayos X. Un segundo problema con los polímeros de cadena extendida con halógeno es que la cantidad máxima de halógeno que puede ser incorporada en el polímero está limitada. Los estudios experimentales muestran que los polímeros que tienen, por ejemplo, una concentración de bromo mayor del 30% son demasiado rígidos para ser utilizados como un implante médico, tal como un tubo de catéter. Por consiguiente, la radiopacidad del tubo está limitada por la cantidad de bromo u otro halógeno que pueda ser incorporada en la matriz polimérica sin degradar las propiedades del tubo elaborado a partir de tal polímero. Como se indicó anteriormente, ciertos polímeros de cadena extendida con halógeno ofrecen tanto radiopacidad como transparencia óptica. Sin embargo, para mantener debidamente las propiedades superiores demostradas por el poliuretano termoplástico convencional con extensores de cadena no halogenados, las cantidades de halógeno deben ser estrictamente limitadas. Sería deseable, en ciertos casos, tener un polímero de cadena extendida con halógeno con una propiedad radiopaca que no esté limitada por la cantidad de bromo que se incorpore en la matriz polimérica. Lo que se necesita es un polímero helogenado, tal como un poliuretano halogenado, que pueda llevar al máximo la cantidad de extensor de cadena halogenado sin afectar negativamente las características físicas del implante médico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se describe un implante médico tal como un catéter, stent, injerto vascular u otro implante. En una modalidad, el implante consta de una combinación de dos polímeros. El primer polímero incluye un diisocianato, un poliol y un primer extensor de cadena que tiene una concentración de bromo mayor de aproximadamente 30% en peso del primer polímero. El segundo polímero tiene una concentración de bromo menor de aproximadamente 10%. De conformidad con la invención, se puede formar un implante médico apropiado combinando el polímero de cadena extendida con bromo con una variedad de otros polímeros para incorporar en la composición propiedades útiles, incluyendo transparencia y radiopacidad.

En otra modalidad, el primer polímero y el segundo polímero son poliuretanos con base de diisocianato combinados en una cantidad tal que la concentración total de bromo del implante médico está dentro del intervalo de aproximadamente 15-30% y, de preferencia, 15-24%. Esto puede lograrse combinando, por ejemplo, un primer polímero que tenga una concentración de bromo mayor de 30% y un segundo polímero que tenga una concentración casi nula de bromo en una relación de aproximadamente 70% dei primer polímero a aproximadamente 30% del segundo polímero. En un aspecto, la invención busca utilizar las propiedades elastoméricas benéficas de un polímero de cadena extendida no halogenada, incluyendo flexibilidad, resistencia al retorcimiento, etc., con la propiedad agregada de niveles de bromo consistentemente detectables para hacer que la composición sea radiopaca. Combinando polímeros en la manera descrita en la invención para formar un polímero radiopaco, el implante de la invención no está restringido a las propiedades físicas, químicas y mecánicas que se consiguen por utilizar únicamente, por ejemplo, un poliuretano con cadena extendida con bromo como en la técnica antecedente. Se harán aparentes características, modalidades y beneficios adicionales a partir de las figuras, descripción detallada y reivindicaciones que se indican posteriormente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características, aspectos y ventajas de la invención serán más aparentes a partir de la siguiente descripción detallada, reivindicaciones anexas y dibujos acompañantes en los cuales: La figura 1 es un diagrama de flujo de un procedimiento de mezclado en la elaboración de un implante médico de conformidad con una modalidad de la invención. La figura 2 es un diagrama de flujo de un procedimiento de coextrusión en la elaboración de un implante médico de conformidad con una modalidad de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un implante médico, incluyendo el tubo o cánula de un catéter, stent, injerto vascular o dispositivo similar. El implante médico consta de un primer polímero y un segundo polímero combinados mediante un método tal como extrusión o coextrusión. En una modalidad, el primer polímero es un poliuretano de cadena extendida con halógeno. De esta manera, el primer polímero consta de un diisocianato, un poliol y un primer extensor de cadena que tiene, por ejemplo, una concentración de bromo mayor de aproximadamente 30%. El segundo polímero tiene una concentración de halógeno (por ejemplo bromo) menor de aproximadamente 10%. En una modalidad, el segundo polímero es además un polímero con base de poliuretano de, por ejemplo, un diisocianato, un poliol y un segundo extensor de cadena que tiene una cantidad de bromo químicamente insignificante. Se debe apreciar que la base de poliuretano de cualquiera del primer o segundo polímero puede sustituirse por otros polímeros que agreguen propiedades útiles, o combinarse con el primer o segundo polímeros como se hará evidente a partir de la siguiente descripción. En una modalidad, el primer polímero es un poliuretano que comprende un diisocianato, un poliol y un extensor de cadena que tiene una concentración de bromo mayor de aproximadamente 30%. En las composiciones de la técnica antecedente, la concentración de bromo en el polímero típicamente fue menor de 30% en peso del polímero para mantener propiedades físicas apropiadas. Sin embargo, el primer polímero de la invención utiliza un extensor de cadena que tiene una concentración de bromo mayor de aproximadamente 30% en peso del primer polímero. La invención contempla que el primer polímero puede contener la máxima cantidad de bromo estequiométricamente permitida. El extensor de cadena bromado de preferencia se utiliza en una cantidad que llevará al máximo la radiopacidad de la composición. De conformidad con la invención, los extensores de cadena bromados apropiados incluyen, pero no se limitan a, bisfenol-A- dietanol bromado, hidroquinona-dietanol bromado, benceno-dimetanol bromado, bifenil-oxidietanol bromado y otros extensores de cadena aromáticos bromados, de preferencia con una población aproximada de cuatro átomos de bromo por cada molécula en el anillo aromático. El primer polímero que es, por ejemplo, un poliuretano, se prepara mediante cualquiera de los diversos métodos conocidos en la técnica, incluyendo, pero no limitándose a, el procedimiento "en una sola operación", el procedimiento "de prepolímero", y el procedimiento "semi-prepolímero". Un ejemplo de un procedimiento de preparación es el procedimiento "en una sola operación", en donde los componentes que reaccionan con el isocianato incluyendo el poliol y el extensor de cadena halogenado, así como cualquier aditivo incluyendo los catalizadores opcionales se combinan en una premezcla. Los catalizadores apropiados incluyen, pero no se limitan a, compuestos orgánicos de metal, tales como los compuestos orgánicos de estaño (mercapturo de dioctilestaño, acetato de estaño (II), etc.) y aminas terciarias tales como trietilamina. Después, el compuesto de diisocianato se combina con la premezcla para hacer el primer polímero. Se forma una composición sólida que después se muele y se convierte en pellas de conformidad con técnicas conocidas. .En una modalidad, el segundo polímero se selecciona tomando como base principalmente sus propiedades físicas y químicas. En el caso en donde el segundo polímero es por ejemplo un poliuretano, el segundo polímero incluye de preferencia un diisocianato, un poliol y un extensor de cadena. El extensor de cadena es por ejemplo un diol de bajo peso molecular incluyendo, pero no limitándose a, etilenglicol, propilenglicol, butanodiol, pentanodiol, hexanodiol, heptanodiol y benceno-dimetanol, hidroquinona-dietanol e isómeros de los mismos. También se puede utilizar un extensor de cadena que sea una diamina, tal como etilendiamina, propandiamina, etc. Un poliuretano tal como el descrito para el segundo polímero generalmente es ópticamente transparente. El poliuretano tiene propiedades físicas superiores, incluyendo flexibilidad o resistencia a la flexión y una resistencia al retorcimiento. En una modalidad, el segundo polímero, tai como un poliuretano como el que se describe, incluye también una pequeña cantidad de un extensor de cadena halogenado. Manteniendo la cantidad de extensor de cadena halogenado en menos de aproximadamente 10%, generalmente las propiedades físicas indicadas no son afectadas.

EJEMPLO 1 Lo que sigue a continuación representa un ejemplo de una composición de un implante médico tal como un tubo de catéter de conformidad con una modalidad de la invención.

Polímero A (muestra de 100 q) Cantidad Éter glicólico de politetrametileno (PTMEG) 11.4 g disponible comerciaimente en E.l. duPont de Nemours & Co. de Wilmington, Delaware Tetrabromobis-fenol-A-dietanol (TBA-2) 62.2 g disponible comerciaimente en Goulston Technologies de Monroe, North Carolina Difenilmetano diisocianato (MDI) 26.4 g disponible comercialmente en Bayer International Chemical División de Pittsburgh, Pennsylvania El primer polímero contiene 31 .50% de bromo en peso Polímero B PELLETHANEMR, un elastómero de poliuretano termoplástico disponible comercialmente en E.l. duPont de Nemours & Co. de Wilmington, Delaware. (PELLETHANEMR no contiene bromo) En una modalidad, la composición de la invención se prepara combinando el primer polímero con el segundo polímero. La figura 1 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento de la invención. De acuerdo con la figura 1 , en el paso 100, un primer polímero, tal como el poliuretano descrito en el ejemplo anterior como el polímero A (es decir, un poliuretano de diisocianato, un poliol y un extensor de cadena que tiene una concentración de bromo mayor de 30% del peso del polímero) se prepara de acuerdo con técnicas conocidas. En el paso 110, se prepara también un segundo polímero tal como el polímero PELLETHANE R descrito en el ejemplo anterior como el polímero B que tiene una concentración de bromo menor de aproximadamente 10%. Estos polímeros se combinan en el paso 120, tal como por ejemplo, en un aparato de extrusión térmica, y se extruyen térmicamente en el paso 130 como un aparato individual tal como un implante médico incluyendo, pero no limitándose a, un tubo de catéter u otro dispositivo que pueda ser implantado detectable mediante rayos X.

EJEMPLO 2 Lo siguiente representa diversas relaciones de mezclado del primero y segundo polímeros del ejemplo 1 de acuerdo al procedimiento descrito con referencia a la figura 1 y al texto acompañante.

Formulación Primer polímero Sequndo polímero % en peso de bromo 1 70 30 22 2 60 40 19 3 50 50 15.8 4 48 52 15.2 Los estudios experimentales han demostrado que la propiedad elastomérica, particularmente la resistencia al retorcimiento, se mejora para las formulaciones 2, 3, y 4 anteriores, en particular, cuando se hace un implante médico sólo con el primer polímero.

La figura 2 muestra un esquema de un procedimiento de coextrusión para formar un implante médico de conformidad con una segunda modalidad de la invención. En el procedimiento de coextrusión de la figura 2, un primer polímero, 'tal como el polímero A descrito en el ejemplo 1 , (paso 200) se extruye junto con una extrusión similar del segundo polímero tal como el polímero B descrito en el ejemplo 2 (paso 210) en un procedimiento de coextrusión convencional (paso 220). El implante médico resultante es una estructura estratificada, tal como el tubo estratificado mostrado en la figura 2. Se apreciará que la ubicación del polímero A como la capa exterior es opcional y el procedimiento de coextrusión deseado puede invertir estas capas. La descripción detallada precedente se enfocó en la combinación de dos polímeros. Se apreciará que los polímeros .o aditivos adicionales, pueden ser combinados con los dos polímeros para, en ciertos casos, aumentar adicionalmente las propiedades de la composición final incluyendo un implante médico. Por ejemplo, el poliuretano se puede combinar con otros polímeros de grado médico tales como amida de poliéter, éster de poliéter y elastómeros termoplásticos que no tienen base de uretano. En la descripción detallada precedente, la invención se describe con referencia a modalidades específicas de la misma. Sin embargo, se hará evidente que se pueden hacer diversas modificaciones y cambios a la misma sin alejarse del amplio alcance y campo de la invención tal y como se indica en las reivindicaciones. Por consiguiente, la especificación y los dibujos se deben considerar en un sentido ilustrativo más que restrictivo.

Claims (15)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- Un implante médico que comprende: un primer polímero que comprende: un diisocianato, un poliol y un primer extensor de cadena que tiene una concentración de bromo mayor de aproximadamente 30% en peso del primer polímero; y un segundo polímero que tiene una concentración de bromo menor de aproximadamente 10%.
2. 2.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el segundo polímero comprende una cantidad de bromo químicamente insignificante.
3. 3.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el segundo polímero comprende: un diisocianato; un poliol y un segundo extensor de cadena.
4. 4.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 3, que comprende aproximadamente 70% del primer polímero y aproximadamente 30% del segundo polímero.
5. 5.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el segundo extensor de cadena se selecciona del grupo que consiste de un alquildiol, etilenglicol y fenildimetanol.
6. 6.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer extensor de cadena es bisfenol-A-dietanol bromado.
7. 7.- Ei implante médico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el segundo extensor de cadena comprende un extensor de cadena bromado.
8. 8.- El implante médico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque comprende un tercer polímero que es uno de un policarbonato, poliuretanurea y poliamida.
9. 9.- Un tubo que comprende: un primer polímero que comprende: un diisocianato, un poliol y un primer extensor de cadena que tiene una concentración de bromo mayor de aproximadamente 30% en peso del primer polímero; y un segundo polímero que tiene una concentración de bromo menor de aproximadamente 10%.
10. 10. El tubo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el extensor de cadena comprende una cantidad de bromo químicamente insignificante. 1 1.- El tubo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el segundo polímero comprende: un diisocianato; un poliol; y_ un segundo extensor de cadena. 12.- El tubo de conformidad con la reivindicación 1 1 , que comprende aproximadamente 70% del primer polímero y aproximadamente 30% del segundo polímero. 13.- El tubo de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el segundo extensor de cadena se selecciona del grupo que consiste de un alquildiol, etilenglicol y fenildiol. 14.- El tubo de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el primer extensor de cadena es bisfenol A bromado. 15.- El tubo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el segundo extensor de cadena comprende un extensor de cadena bromado.