NL1021843C2 - Biomedische structuren van poly (1,3-trimethyleencarbonaat) (poly (TMC)). - Google Patents

Biomedische structuren van poly (1,3-trimethyleencarbonaat) (poly (TMC)). Download PDF

Info

Publication number
NL1021843C2
NL1021843C2 NL1021843A NL1021843A NL1021843C2 NL 1021843 C2 NL1021843 C2 NL 1021843C2 NL 1021843 A NL1021843 A NL 1021843A NL 1021843 A NL1021843 A NL 1021843A NL 1021843 C2 NL1021843 C2 NL 1021843C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
poly
tmc
radiation
trimethylene carbonate
inert atmosphere
Prior art date
Application number
NL1021843A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Feijen
Dirk Wybe Grijpma
Ana Paula Gomes Moreira Pugo
Original Assignee
Univ Twente
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Twente filed Critical Univ Twente
Priority to NL1021843A priority Critical patent/NL1021843C2/nl
Priority to ES03779860T priority patent/ES2339241T3/es
Priority to EP20030779860 priority patent/EP1558301B1/en
Priority to PCT/EP2003/012425 priority patent/WO2004041318A1/en
Priority to AU2003288008A priority patent/AU2003288008A1/en
Priority to DE60330984T priority patent/DE60330984D1/de
Priority to US10/533,941 priority patent/US7572838B2/en
Priority to AT03779860T priority patent/ATE454909T1/de
Application granted granted Critical
Publication of NL1021843C2 publication Critical patent/NL1021843C2/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/18Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/04Macromolecular materials
    • A61L31/06Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/64Polyesters containing both carboxylic ester groups and carbonate groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/88Post-polymerisation treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/02Aliphatic polycarbonates
    • C08G64/0208Aliphatic polycarbonates saturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/42Chemical after-treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31507Of polycarbonate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

Η I BIOMEDISCHE STRUCTUREN VAN POLY(l,3- TRIMETHYLEENCARBONAAT)(POLY(TMC))
De onderhavige uitvinding betreft biomedische H 5 structuren van poly(1,3-trimethyleencarbonaat)(poly(TMC)) met I verbeterde mechanische eigenschappen voor toepassing, zowel in vivo als wel in vitro, als of in implantaten, matrices, en I ondersteuninginrichtingen met name op het gebied van de I weefselgeneratie en de weefselregeneratie.
I 10 Weefselgeneratie en weefselregeneratie is een zich I snel ontwikkelend vakgebied. Een voorwaarde voor succesvolle I weefselgeneratie en regeneratie is, naast het gebruik van I geschikte cellen, de beschikbaarheid van bruikbare elastomere structuren voor in vivo en in vitro gebruik in implantaten, I 15 matrices of ondersteuningsinrichtingen. Deze structuren functioneren als een raamwerk waarin of waarop de cellen kunnen groeien en differentiëren tot het gewenste weefsel of I het gewenste weefselonderdeel. Een dergelijk raamwerk wordt onderworpen aan een dynamische en statische belasting die I 20 optreedt in het lichaam of tijdens de weefselkweek waarbij het zich ontwikkelende weefsel wordt blootgesteld aan druk, I rek, afschuif, trek en/of cyclische krachten.
I Er bestaat daarom een behoefte aan elastomere I structuren welke zodanige mechanische eigenschappen bezitten 25 dat zij bestand zijn tegen deze krachten. Tevens is het in veel gevallen wenselijk dat deze elastomere structuren ook biodegradeerbaar zijn.
Op dit moment worden in het algemeen deze elastomere structuren gemaakt van (co)polymeren op een glycolide en een 30 lactide basis zoals copolymeren van lactide en e-caprolacton, netwerken van poly-4-hydroxybutyraat en poly(glycerol-sebacaat), en copolymeren op basis van 1,3-trimethyleencarbonaat. Echter, deze polymeren bezitten niet I in voldoende mate de eigenschappen die nodig zijn voor het I verkrijgen van structuren die geschikt zijn voor gebruik in I of als implantaten, matrices, of ondersteuninginrichtingen I voor biomedische toepassingen.
I 5 De mechanische eigenschappen van een biomedische I structuur kunnen verbeterd worden door deze te synthetiseren I op basis van poly(1,3-trimethyleencarbonaat)(poly(TMC)), Pêgo et al., 2001, Copolymers of trimethylene carbonate and e-caprolactone for porous nerve guides: synthesis and 10 properties. J. Biomater Sci Polym. Ed. 12, 35-53. Pêgo et al H beschrijven het verkrijgen van een poly(1,3- trimethyleencarbonaat)(poly(TMC)) polymeer dat rekgeïnduceerde kristallisatie vertoonde waardoor een H structuur met verbeterde mechanische eigenschappen verkregen H 15 werd in vergelijking met andere polymeren. Echter, dit H polymeer verschaft niet in voldoende mate de eigenschappen H die nodig zijn voor het maken van elastomere structuren voor gebruik in of als implantaten, matrices en H ondersteuninginrichtingen met name met betrekking tot het 20 gedurende lange tijd dynamisch en/of statisch belasten zonder substantiële permanente vervorming, de mogelijkheid tot eenvoudige en herhaalde sterilisatie, en flexibiliteit met betrekking tot het variëren van de mechanische eigenschappen naargelang de toepassing.
25 Met geen substantiële permanente vervorming zoals hierin gebruikt wordt, wordt aangeduid een permanente vervorming minder dan 7,5% van de aangelegde verlenging.
In het onderzoek dat leidde tot de onderhavige uitvinding werd verrassenderwijs gevonden dat bestraling, in 30 een inerte atmosfeer, van structuren van poly(1,3-H trimethyleencarbonaat)(poly(TMC)) leidt tot een verandering H in de mechanische eigenschappen van de structuur waardoor deze uitermate geschikt wordt voor gebruik in of als 3 implantaat, matrix, en/of ondersteuninginrichting zowel in vivo als in vitro.
Dit was verrassend omdat in het algemeen wordt aangenomen dat bestraling leidt tot een verbreking van de 5 ketens van het poly(1,3-trimethyleencarbonaat)(poly(TMC)) polymeer wat juist tot een verslechtering van de gewenste eigenschappen leidt. Echter de onderzoekers vonden dat dit effect sterk verminderd wordt door de bestraling uit te voeren in een inerte atmosfeer waardoor de verhoudingen 10 tussen snelheden van de verknopingsreacties en de snelheden van de afbraakreacties positief worden beïnvloed.
De onderhavige uitvinding betreft daarom een structuur van poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) verkrijgbaar door: 15 1. het verschaffen van poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)); 2. het vormen van het poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) tot een structuur; en 3. het bestralen van de genoemde structuur met 20 actinische straling in een inerte atmosfeer.
Het poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) wordt bij voorkeur verschaft door gebruik te maken van de werkwijze zoals die beschreven is in Pêgo et al., 2001, Copolymers of trimethylene carbonate and e-caprolacton for porous nerve 25 guides: synthesis and properties. J. Biomater Sci Polym. Ed. 12, 35-53, maar ook andere werkwijzen voor de synthese van het polymeer zijn geschikt.
Het verschafte poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) wordt gevormd tot de gewenste structuur 30 afhankelijk van de toepassing. In het algemeen kan elke in het vakgebied bekende vormingstechniek gebruikt worden. Voorbeelden van bekende technieken zijn spuitgieten, H inspuiting, uitpersing, drukvorming, "in mold labeling" H gieten, vriesdrogen, en lithografie.
Door het bestralen van de gevormde structuur van poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) met actinische 5 straling treedt er in de structuur een specifieke verknoping op wat resulteert in een structuur die uitermate geschikt is voor biomedische toepassingen.
Daarnaast heeft het gebruik van actinische straling I voor de verknoping het voordeel dat er geen extra 10 verbindingen hoeven worden toegevoegd aan het polymeer voor het verkrijgen van verknopingen. Deze verbindingen zijn vaak H toxisch en daarom niet geschikt voor medisch gebruik en celkweek. Ook kunnen deze verbindingen de eigenschappen van de gevormde structuur sterk beïnvloeden.
I 15 Verder heeft het gebruik van actinische straling het H voordeel dat het verknopingsproces nauwkeurig kan worden H gereguleerd door middel van een constante stralingsdosis. Dit I leidt tot een reproduceerbare kwaliteit van de verkregen structuren. Daarnaast kan de mate van verknoping nauwkeurig I 20 worden beheerst door het variëren van de stralingsdosis I waardoor flexibiliteit wordt verkregen met betrekking tot de gewenste mechanische eigenschappen.
I In een voorkeursuitvoeringsvorm heeft het verschafte I polymeer een aantal gemiddelde molecuulgewicht (MJ groter I 25 dan 50000. Het gebruik van poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) met een Mn lager dan 50000 heeft het I nadeel dat het polymeer niet voldoende vormvast is zodat het vormen van een permanente structuur moeilijk is. De polymeren I met een aantal gemiddelde molecuulgewicht van 50000, 100000, I 30 135000, 189000, 200000, 270000 en 300000 verschaffen tevens I het voordeel dat zij nog voldoende vormbaar zijn zodat de gewenste structuur gemakkelijk te verkrijgen is. Met name I geschikt zijn de polymeren met een aantal gemiddelde 5 molecuulgewicht van 100000, 135000, 189000, 200000, en verder 135000 tot 189000 of tot 200000.
De gebruikte actinische straling is bij voorkeur een straling met een goede verknoping en geringe afbraak 5 voldoende hoge energieinhoud, zoals gammastraling, hoogenergetische ÜV-straling en elektronenstraling. Hoogenergetische straling heeft het voordeel dat het verknopingsproces relatief snel verloopt wat vooral van belang is met betrekking tot de productiekosten. Speciaal 10 gammastraling is geschikt als hoogenergetische straling. Gammastraling is een goedkope, algemeen beschikbare en eenvoudig te hanteren stralingsbron. Het gebruik van gammastraling heeft het bijkomende voordeel dat de structuren gelijktijdig worden gesteriliseerd wat een voorwaarde is voor 15 het gebruik van elastomere structuren voor biomedische toepassingen.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is de stralingsbron gammastraling en de stralingsdosis 5, 10, 25, 45 of 100 kGy. De bestralingsdosis 20 in het gebied van 5-100 kGy, bij voorkeur 10-110 kGy, zoals 10 tot 45 kGy, leidt tot een effectieve verknoping van de structuur. Een lagere stralingsdosis maakt het verknopingsproces te langzaam. Een hogere stralingsdosis laat het verknopingsproces te snel verlopen. Het proces wordt 25 tevens in dit geval moeilijk beheersbaar.
Speciaal de voorkeur geniet een stralingsdosis van 10, 15, 25, 40 of 45 kGy. Een dergelijke dosis is gemakkelijk te verkrijgen door gebruik te maken van algemeen beschikbare stralingsbronnen gedurende een relatief korte tijdsduur. Met 30 name kan gebruik worden gemaakt van bestaande medische sterilisatie apparatuur.
Volgens een aspect van de uitvinding wordt de inerte atmosfeer verkregen door middel van een gereduceerde druk van H minder dan 104 Pa. Een dergelijke druk kan gemakkelijk worden H verkregen door gebruik te maken van eenvoudige middelen zoals H bijvoorbeeld een waterstraalpomp.
Volgens een andere uitvoeringsvorm wordt de inerte 5 atmosfeer verkregen door gebruik te maken van een inert gas.
Dergelijke gassen zijn gemakkelijk hanteerbaar en vereisen in H het algemeen geen speciale productieaanpassingen zoals bijvoorbeeld een explosievrije kamer. De voorkeur geniet het gebruik van stikstof als inert gas. Een dergelijk gas is 10 goedkoop en algemeen verkrijgbaar.
De elastomere structuren volgens de onderhavige uitvinding hebben bij voorkeur een kruipsnelheid van kleiner dan ongeveer 1,9 x 10'5 s_1 bij een aangelegde spanning van 0,2 MPa. De kruipsnelheid van een structuur van een polymeer 15 wordt gedefinieerd als een voortschrijdende vervorming van het polymeermateriaal in de loop van de tijd terwijl de structuur voortdurend wordt blootgesteld aan dynamische en/of statische krachten. Structuren met een dergelijke kruipsnelheid zijn voldoende in staat om weerstand te bieden, 20 zowel in vivo als in vitro, aan de krachten welke optreden in I het lichaam en tijdens de weefselkweek.
De voorkeur geniet wanneer de structuur een zwelling I heeft van minder dan 400 (%) in chloroform.
Optimale resultaten worden daarnaast bereikt wanneer 25 de structuur een gelfractie heeft van meer dan 10 gewichtsprocent.
I De hierboven beschreven structuren zijn I biodegradeerbaar wat een belangrijke eigenschap is voor I biomedische toepassingen. Daarnaast is de structuur voldoende I 30 bestand tegen de omstandigen die zich voordoen tijdens I sterilisatie met name in een algemeen beschikbare autoclaaf.
I Dit heeft tot voordeel dat de gevormde structuur, na productie, indien nodig, pas eerst wordt gesteriliseerd vlak 7 voor de beoogde toepassing zoals implantatie of weefselkweek hetgeen de voorbehandelingen sterk vereenvoudigd.
De onderhavige uitvinding betreft ook een werkwijze voor het verschaffen van de structuren volgens de 5 onderhavige uitvinding welke werkwijze omvat a. het verschaffen van poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)); b. het vormen van het poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) tot een structuur; en 10 c. het bestralen van de genoemde structuur met actinische straling in een inerte atmosfeer.
De structuren verkregen volgens de werkwijze zijn uitermate geschikt voor gebruik als implantaten, matrices en ondersteuningsstructuren door hun sterk verbeterde weerstand 15 tegen de dynamische en statische belastingen zowel in het · lichaam als wel in de weefselkweek, de afwezigheid van toxische stoffen, de biodegradeerbaarheid, hun steriliseerbaarheid, en hun geschikte structuur voor celgroei.
20 De structuren volgens de uitvinding kunnen worden toegepast in de biomedische praktijk. Ze kunnen gebruikt worden als implantaat dat als functie heeft een tijdelijke verschaffing van een dragermateriaal voor cellen en celgroei of vervangingsmateriaal bijvoorbeeld een hartklep of een 25 scheidingsmembraan. Tevens kunnen de structuren gebruikt worden als een matrix. Deze matrix wordt vooral in vitro gebruikt voor het kweken van weefsels en weefselonderdelen.
De matrix heeft een poreuze structuur voor bijvoorbeeld het kweken van cellen in de gehele structuur of een vaste 30 structuur voor bijvoorbeeld het kweken van cellen op de oppervlakte al naar gelang de gewenste toepassing. Doordat de structuren volgens de uitvinding geschikt zijn voor elke toepassing waarbij het nodig is een raamwerk/substraat te H verschaffen aan bijvoorbeeld groeiende cellen heeft de H uitvinding ook betrekking op ondersteuningsinrichtingen in H het algemeen.
H 5 De uitvinding zal verder worden beschreven aan de hand van het volgende voorbeeld en figuren die worden gegeven als illustratie en die niet bedoeld zijn om de uitvinding op welke wijze dan ook te beperken.
10 FIGUREN
Figuur 1. De Young's Modulus, de zwichtspanning (OZMicht) en de maximale spanning (amax) als functie van het aantal gemiddelde molecuul gewicht (Mn) van poly(TMC)).
Figuur 2. De cyclische spanningstest voor poly(TMC)5 na 15 bestraling.
I VOORBEELD
Materiaal en Methoden
Polymeer synthese I 20 In een argon atmosfeer werd een hoeveelheid (1,3 trimethyleen carbonaat (Boehringer Ingelheim Bioproducts
Partnership, Duitsland) geladen in vers gesilaniseerde en gedroogde glas ampullen. 2 x 10"4 mol tinoctoaat per mol monomeer werden toegevoegd als oplossing in natrium gedroogde I 25 pentaan. De pentaan werd hierna verwijderd door middel van I verdamping. De ampullen werden driemaal gespoeld met droge I argon en onder vacuüm afgesmolten. Verschillende poly(TMC) monsters werden gesynthetiseerd (Tabel I). Voor de monsters 1 H en 2 werd 2 x 10'5 mol hexanol per mol monomeer toegevoegd. In I 30 dit geval werd de spoelstap uitgevoerd na het koelen van de H ampullen met vloeibare stikstof met als doel het voorkomen van de verdamping van de hexanol.
I - n ~ O
9
Door het blootstellen van het monomeer aan lucht gedurende verschillende tijdsperioden, kan de zuiverheid van het monomeer verminderd worden op een min of meer beheersbare manier. Op deze manier kan hoog moleculair poly(TMC) 5 verkregen worden met verschillende molecuulgewichten. Voor de monsters 3 tot en met 8 werd het monomeer blootgesteld aan lucht gedurende een tijdsperiode tot 120 min. De afgesmolten ampullen werden geconditioneerd in een oliebad dat voorverwarmd was tot de polymerisatietemperatuur en krachtig 10 geschud voor het verkrijgen van een homogeen mengsel van het monomeer en de katalysator. Polymerisatie werd uitgevoerd gedurende een periode van 2 uur (monster 1), van 3 uur (monster 2) of van 3 dagen bij 130°C ± 2°C voor de andere polymeermonsters. Na de geselecteerde reactietijd werden de 15 ampullen snel afgekoeld tot kamertemperatuur en werden de polymeren gelost. De polymeren werden gezuiverd met behulp van dissolutie in chloroform (2-5% wt/vol), filtratie van de oplossingen door een gesinterd glasfilter en vervolgens door precipitatie in een tienvoudig volume methanol. Vervolgens 20 werden de polymeren verzameld en gedroogd onder gereduceerde druk bij kamertemperatuur totdat zij een constant gewicht hadden.
Tabel 1.
Monster ϊξ, x 10'5 M„ x 10~5 PDI [η] (dl/g) Tg (°C) 25 Poly(TMC)j 0,57 0, 92 1,62 1, 19 -19
Poly (TMC) 2 1,09 1,85 1,70 1,79 -18
Poly(TMC)3 2,72 5,38 1,98 4,51 -19
Poly(TMC)4 3,06 5,30 1,73 4,29 -17
Poly (TMC) 5 3,27 4,82 1,47 4,20 -19 30 Poly (TMC) 6 3,33 5,83 1,75 4,52 -17
Poly(TMC)7 3,37 5,59 1,67 4,49 -17
Poly (TMC) 8 3,55__6,17__1,74 4,85 -18 H De Young's Modulus, de zwichtspanning (Ozwicht) en de H maximale spanning (araax) als functie van het aantal gemiddelde I molecuul gewicht (Mn) van de poly(TMC)polymeren wordt I weergegeven in figuur 1.
5 Het vormen van polymeer structuren
Persen van de gezuiverde polymeren werd uitgevoerd met behulp van een Fontijne laboratorium drukpers THB008 in roestvrijstalen mallen met een dikte van 600 pm. De films werden geperst bij 140 °C en vervolgens onder druk gekoeld I 10 tot 15 °C.
Gamma bestraling
Poly(TMC) monsters werden geplaatst in zakken van poly(ethyleen)/poly(amide) onder vacuüm, onder N2> of onder H lucht en afgesloten. De monsters werden blootgesteld aan 15, 15 25 en 50 kGy gamma straling verkregen van een 60Co bron.
Evenwicht zwellingsexperimenten werden uitgevoerd in chloroform bij kamertemperatuur. De monsters werden gedurende één week gezwollen voor het bereiken van evenwicht en vervolgens werden de geëxtraheerde gelen gedroogd in een 20 vacuüm bij kamertemperatuur gedurende twee weken totdat zij H een constant gewicht hadden. De gel- en de solfracties van de H bestraalde monsters werden berekend.
RESULTATEN
H 25 Na bestraling werden structuren van poly(TMC) verkregen met een zwelgraad en een gelfractie zoals wordt weergegeven in tabel II.
Tabel II
11
Bestralingsdosls Zwelgraad Gelfractle (kGy) (%) (wt%) 15 355 15 5 25 140 33 40 61 51
Tabel III geeft weer de zwelgraad en de gelfractie van poly(TMC) na een bestraling van 25 kGy onder vacuüm, 10 onder stikstof en onder lucht.
Tabel III
Atmosfeer Zwelgraad Gelfractie __(%)__(wt%)_ vacuüm 84 54 15 stikstof 83 48 lucht 107 29
Een grote verbetering werd waargenomen met betrekking tot de permanente deformatie bij cyclische deformatie tot 50% 20 rek van de bestraalde monsters. In vergelijking met de onbehandelde monsters vertonen de bestraalde monsters een beter herstel 2 uur na 20 (respectievelijk 3% versus 4,6%) opeenvolgende deformatie cycli (Figuur 2) en een veel hogere kruipweerstand (Tabel IV).
25 30 Ί r\ o Q /} .
H Tabel IV
H Aangelegde Plateau Plateau Plateau spanning kruipsnelheid kruipsnelheid kruipsnelheid H (MPa) (s'1) , vacuüm (s'1) , lucht (s"1) onbehandeld I 5 0,1 0,4 x 10'1 0,9 x 10'1 1,9 x 10'1 I 0,2 1,2 x 10'1 1,9 x 10'1 2,4 x 10'1 0,4 2,7 x 10'1 8,8 x 10'1 3,8 x 10'1 I 0,6 6,5 x 10'1 - 12,5 x 10‘1
I 10 CONCLUSIE
Gammabestraling van poly(THC) resulteert in gelijktijdige verknoping en ketenbreuk. De verhouding tussen I ketenbreuksnelheid en verknopingssnelheid is per eenheid bestralingsdosis 0,78. Na bestraling van de polymeerstructuur 15 wordt een onoplosbaar netwerk gevormd met meer verknoping bij een verhoging van de stralingsdosis. De mechanische I eigenschappen van de bestraalde polymeerstructuren worden H sterk verbeterd na bestraling met name gelet op de kruipeigenschappen.
I 20

Claims (17)

1. Structuur van poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) verkrijgbaar door: 5 a) het verschaffen van poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)); b) het vormen van het poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) tot een structuur; en c) het bestralen van de genoemde structuur met 10 actinische straling in een inerte atmosfeer.
2. Structuur volgens conclusie 1, waarbij het poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) wordt gekarakteriseerd door een aantal gemiddelde molecuul gewicht 15 (Mn, groter dan 50000, de voorkeur geniet 50000 tot 300000, meer de voorkeur geniet 100000 tot 200000.
3. Structuur volgens conclusies 1-2, waarbij de actinische straling wordt gekozen uit de groep die bestaat 20 uit gammastraling, hoogenergetische UV straling en elektronenstraling, de voorkeur geniet gammastraling.
4. Structuur volgens conclusies 1-3, waarbij de actinische straling gammastraling is en de stralingsdosis 5- 25 100 kGy is, de voorkeur geniet 10-45 kGy. 1 30 Structuur volgens conclusies 1-4, waarbij de inerte atmosfeer wordt verkregen door middel van een gereduceerde druk van minder dan 10’ Pa.
6. Structuur volgens conclusies 1-4, waarbij de inerte atmosfeer wordt verkregen door middel van een inert gas, de voorkeur geniet stikstof.
7. Structuur volgens conclusies 1-6, waarbij de kruipsnelheid kleiner is dan ongeveer 1,9 x 10‘5 s'1 bij 0,2 MPa.
8. Structuur volgens conclusies 1-7, waarbij de 10 zwelgraad minder is dan 400 (%) in chloroform.
9. Structuur volgens conclusies 1-8, waarbij de gelfractie meer is dan 10 gewichtsprocent.
10. Structuur volgens conclusies 1-9, waarbij de structuur één of meerdere malen opnieuw wordt gesteriliseerd, de voorkeur geniet sterilisatie in een autoclaaf.
11. Werkwijze voor het verkrijgen van de structuur 20 volgens elk van de conclusies 1-10 welke werkwijze omvat a) het verschaffen van poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)); b) het vormen van het poly(l,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) tot een structuur; en 25 c) het bestralen van de genoemde structuur met actinische straling in een inerte atmosfeer.
12. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het poly(1,3-trimethyleen carbonaat)(poly(TMC)) wordt 30 gekarakteriseerd door een aantal gemiddelde molecuul gewicht (Mn) groter dan 50000, de voorkeur geniet 50000 tot 300000, meer de voorkeur geniet 100000 tot 200000..
13. Werkwijze volgens conclusies 11-12, waarbij de actinische straling wordt gekozen uit de groep die bestaat uit gammastraling, hoogenergetische UV straling en elektronenstraling, de voorkeur geniet gammastraling. 5
14. Werkwijze volgens conclusies 11-13, waarbij de actinische straling gammastraling is en de stralingsdosis 5-100 kGy is, de voorkeur geniet 15-40 kGy.
15. Werkwijze volgens conclusies 11-14, waarbij de inerte atmosfeer wordt verkregen door middel van een gereduceerde druk van minder dan 104 Pa.
16. Werkwijze volgens conclusies 11-14, waarbij de 15 bestraling wordt uitgevoerd in een inert gas, de voorkeur geniet stikstof.
17. Gebruik van de structuur volgens conclusies 1-10, of verkregen volgens de conclusies 11-16, in een implantaat 20 en/of een matrix en/of een ondersteuningsinrichting.
18. Medisch implantaat en/of matrix en/of ondersteuningsinrichting die omvat de structuur volgens de conclusies 1-10 of verkregen in de werkwijze volgens 25 conclusies 11-16.
NL1021843A 2002-11-05 2002-11-05 Biomedische structuren van poly (1,3-trimethyleencarbonaat) (poly (TMC)). NL1021843C2 (nl)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1021843A NL1021843C2 (nl) 2002-11-05 2002-11-05 Biomedische structuren van poly (1,3-trimethyleencarbonaat) (poly (TMC)).
ES03779860T ES2339241T3 (es) 2002-11-05 2003-11-05 Metodo para proporcionar estructuras elastomeras y biodegradables conformadas de (co) polimeros de carbonato de 1,3-trimetileno (tmc), las estructuras elastomeras y biodegradables conformadas y el uso de estas estructuras.
EP20030779860 EP1558301B1 (en) 2002-11-05 2003-11-05 Method for providing shaped biodegradable and elastomeric structures of (co) polymers of 1,3-trimethylene carbonate (tmc), shaped biodegradable and elastomeric structures, and the use of these structures
PCT/EP2003/012425 WO2004041318A1 (en) 2002-11-05 2003-11-05 Method for providing shaped biodegradable and elastomeric structures of (co) polymers of 1,3-trimethylene carbonate (tmc), shaped biodegradable and elastomeric structures, and the use of these structures
AU2003288008A AU2003288008A1 (en) 2002-11-05 2003-11-05 Method for providing shaped biodegradable and elastomeric structures of (co) polymers of 1,3-trimethylene carbonate (tmc), shaped biodegradable and elastomeric structures, and the use of these structures
DE60330984T DE60330984D1 (de) 2002-11-05 2003-11-05 Verfahren zur herstellung von geformten bioabbaubaren und elastomeren strukturen aus (co)polymeren von 1,3-trimethylencarbonat (tmc), geformte bioabbaubare und elastomere strukturen, und ihrer verwendung
US10/533,941 US7572838B2 (en) 2002-11-05 2003-11-05 Method for providing shaped biodegradable and elastomeric structures of (co) polymers of 1,3-trimethylene carbonate (TMC), shaped biodegradable and elastomeric structures, and the use of these structures
AT03779860T ATE454909T1 (de) 2002-11-05 2003-11-05 Verfahren zur herstellung von geformten bioabbaubaren und elastomeren strukturen aus (co)polymeren von 1,3-trimethylencarbonat (tmc), geformte bioabbaubare und elastomere strukturen, und ihrer verwendung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1021843A NL1021843C2 (nl) 2002-11-05 2002-11-05 Biomedische structuren van poly (1,3-trimethyleencarbonaat) (poly (TMC)).
NL1021843 2002-11-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1021843C2 true NL1021843C2 (nl) 2004-05-07

Family

ID=32310918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1021843A NL1021843C2 (nl) 2002-11-05 2002-11-05 Biomedische structuren van poly (1,3-trimethyleencarbonaat) (poly (TMC)).

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7572838B2 (nl)
EP (1) EP1558301B1 (nl)
AT (1) ATE454909T1 (nl)
AU (1) AU2003288008A1 (nl)
DE (1) DE60330984D1 (nl)
ES (1) ES2339241T3 (nl)
NL (1) NL1021843C2 (nl)
WO (1) WO2004041318A1 (nl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5028605B2 (ja) * 2004-11-22 2012-09-19 国立大学法人九州大学 バイオフィルム形成阻害剤及び治療用器具
UA97988C2 (en) 2007-07-26 2012-04-10 АКТИС АйПи БВ Microparticles comprising pcl and uses thereof
WO2011015958A2 (en) 2009-08-06 2011-02-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Oncology therapies employing radioactive seeds
US8263715B2 (en) 2009-08-28 2012-09-11 International Business Machines Corporation Hydrogel compositions and methods of preparation thereof
EP2576646B1 (en) * 2010-05-26 2015-03-18 Medisse B.V. Method for preparing a degradable polymer network
WO2014057349A2 (zh) * 2012-10-09 2014-04-17 上海微创医疗器械(集团)有限公司 生物可降解的交联型聚合物、血管支架及其制造方法
CN103709691B (zh) * 2012-10-09 2016-11-23 上海微创医疗器械(集团)有限公司 生物可降解的交联型聚合物及其制备方法
GB201301461D0 (en) * 2013-01-28 2013-03-13 Ineb Inst D Engenharia Biomedica Biomaterial

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19608250A1 (de) * 1996-03-04 1997-10-02 Kirsch Axel Abdeckmembran, daraus hergestellter Formkörper und Verfahren zu deren Herstellung
US5889075A (en) * 1997-10-10 1999-03-30 United States Surgical Corporation Irradiated surgical suture and method for making same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4496446A (en) * 1980-10-20 1985-01-29 American Cyanamid Company Modification of polyglycolic acid structural elements to achieve variable in-vivo physical properties
WO1998012274A1 (en) * 1996-09-23 1998-03-26 Chandrashekar Pathak Methods and devices for preparing protein concentrates
US6093792A (en) * 1998-09-16 2000-07-25 University Of Massachusetts Bioresorbable copolymers
CA2747159A1 (en) * 2001-05-07 2002-11-07 Queen's University At Kingston Biodegradable elastomer and method of preparing same
US7037983B2 (en) * 2002-06-14 2006-05-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Methods of making functional biodegradable polymers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19608250A1 (de) * 1996-03-04 1997-10-02 Kirsch Axel Abdeckmembran, daraus hergestellter Formkörper und Verfahren zu deren Herstellung
US5889075A (en) * 1997-10-10 1999-03-30 United States Surgical Corporation Irradiated surgical suture and method for making same

Also Published As

Publication number Publication date
ES2339241T3 (es) 2010-05-18
AU2003288008A1 (en) 2004-06-07
US20060241201A1 (en) 2006-10-26
WO2004041318A1 (en) 2004-05-21
DE60330984D1 (de) 2010-03-04
EP1558301A1 (en) 2005-08-03
US7572838B2 (en) 2009-08-11
ATE454909T1 (de) 2010-01-15
EP1558301B1 (en) 2010-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pego et al. Preparation of degradable porous structures based on 1, 3-trimethylene carbonate and D, L-lactide (co) polymers for heart tissue engineering
Pêgo et al. Biodegradable elastomeric scaffolds for soft tissue engineering
Pêgo et al. Enhanced mechanical properties of 1, 3-trimethylene carbonate polymers and networks
US5053485A (en) Polymer lactide, method for preparing it and a composition containing it
Dånmark et al. In vitro and in vivo degradation profile of aliphatic polyesters subjected to electron beam sterilization
De Groot et al. Meniscal tissue regeneration in porous 50/50 copoly (L-lactide/ε-caprolactone) implants
JP4644374B2 (ja) ポリ(エチレングリコール)と架橋したポリ(プロピレンフマラート)
Robert et al. Biocompatibility and resorbability of a polylactic acid membrane for periodontal guided tissue regeneration
US5714551A (en) High strength, melt processable, lactide-rich, poly (lactide-co-p-dioxanone) copolymers
KR100369961B1 (ko) 주입가능한폴리에틸렌옥사이드겔이식제및생산방법
Chawla et al. In-vivo degradation of poly (lactic acid) of different molecular weights
NL1021843C2 (nl) Biomedische structuren van poly (1,3-trimethyleencarbonaat) (poly (TMC)).
Gursel et al. Synthesis and mechanical properties of interpenetrating networks of polyhydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate and polyhydroxyethyl methacrylate
NO771902L (no) Vanligvis fast, bioabsorberbart, hydrolysebart, polymert reaksjonsprodukt, samt fremgangsm}te for fremstilling av et slikt
JPH0781001B2 (ja) 放射線滅菌可能な吸収性ポリマー材料およびその製法
Bölgen et al. Cryogelation for preparation of novel biodegradable tissue-engineering scaffolds
KR20200107271A (ko) 형상기억 고분자, 이의 제조방법 및 용도
Goraltchouk et al. Synthesis of degradable poly (l-lactide-co-ethylene glycol) porous tubes by liquid–liquid centrifugal casting for use as nerve guidance channels
CN109876185A (zh) 一种定向诱导神经干细胞分化的支架及其制备方法
CN1241656C (zh) 复合型聚乳酸缓释人工神经导管材料及制备方法
WO2005002596A1 (en) Biocompatible polymer networks
Kim et al. Graft copolymerization of glycerol 1, 3-diglycerolate diacrylate onto poly (3-hydroxyoctanoate) to improve physical properties and biocompatibility
WO2008008288A2 (en) Charged oligo(poly(ethylene glycol) fumarate) hydrogels for nerve growth
KR100517097B1 (ko) 생분해성 락타이드/ε-카프로락톤 공중합체로부터 제조된 조직공학용 다공성 지지체
RU2150956C1 (ru) Способ получения биосовместимого материала

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20120601