NO751255L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte £or strålingspoding av hydrogel på organiske substrater

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte av den art som er angitt i innledningen til krav 1, for podingspolymerisering av hydrogeler på organiske polymere substrater.

Et flertall lovende materialer er blitt utviklet for biomedisinske anvendelser. Hydrogeler, som er vannsvellete polymere geler, er av interesse. På grunn av sine høyhydratiserte polymere nettverk har hydrogeler utmerket forenelighet med kroppsvæsker og er ønskelig for bruk i proteseanordninger, så som hjerteventiler, klaffer, katetere, intrauterus-anordninger og deksler for strømforsynings-delen for hjertehjelpeanordninger. Hydrogelene er imidlertid fysikalsk svake og for å bli til praktisk nytte må de bindes til et substrat. Substrater som sx hittil er undersøkt som bærere for hydrogeler omfatter for eksempel silikongummi eller andre velkjente organiske polymere materialer, for eksempel polyuretan, polyvinylklorid, polyuretan-polyeter-sampolymerisat etc.

Strålingspoding er benyttet i stor utstrekning som en framgangsmåte for å binde hydrogeler til organisk polymere substrater og den består generelt i at man senker substratet, f.eks. en polymer film,

i en vannløsning av podingsmonomer og deretter utsetter det ned-senke te substratet for joniserende stråling, f.eks. gammastråling

60

fra en Co -kilde. Etter en viss tids bestråling fjernes den nå podede polymere filmen fra det omgivende mediet (i det følgende kalt den "eksterne" polymeren eller "eksterne" løsningen) og renses. I dette stadium består det omgivende mediet vanligvis av polymer, ureagert monomer og løsningsmiddel. Avhengig av de eksakte betingelsene kan mediet være helt væskeformet, et seigt, tverrbundet gel eller en kombinasjon av væske og gel.

Mens det i beskrivelsen ovenfor er benyttet ordet "monomer" i en-tall, kan to eller flere monomerer benyttes, idet hydrogelet da er et saaipolymerisat. Sampolymerisatet av N-vinyl-2-pyrrolidon med for eksempel 2-hydroksyetylmetakrylat (HEMA) eller 2-hydroksy-etylakrylat gir meget ønskelig podingspolymérisat på silikon-

gummi eller andre substrater. Sampolymerisatene kan være svakt tverrbundet med for eksempel små mengder etylenglykoldimetakrylat (EGDMA). Ikke bare produktene selv er forenlige i biologisk sammenheng, men de kan også bindes kjemisk til biologisk aktive molekyler, for eksempel proteinmolekyler, og gi flater som er biologisk forenlige og såkalt "biofunksjonelle". I USA-patent-søknad nr. 260.237, inngitt 6. juni 1972 beskrives en fremgangsmåte for fremstilling av et slikt biokompatibelt, biofunksjonelt materiale.

Det er meget ønskelig at podingssystemet inneholder en ikke-geldannende (væskeformet) ekstern polymer. Et slikt system til-later en hurtig, reproduserbar fremstilling av jevnt podete filmer og sikrer også at det finner sted en høyverdig poding. Under opti-male betingelser vil hydrogelskiktet eller -filmen således podes på substratet og podingssystemet vil beholde sin væskeform og lette fjerningen av det podete arket. De strålingsinduserte podings-prosessene krever imidlertid dessverre en meget nøyaktig styring av de styrende parametre, f.eks. typen av substrat og monomerer, strålingsdose, nær- eller fravær av katalysatorer etc.

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en forbedret fremgangsmåte for poding av hydrogeler på et organisk polymert substrat. Et annet formål er å frembringe en fremgangsmåte for strålingsindusert poding av hydrogeler på organiske polymere substrater idet en høyverdig poding oppnås under bibeholdelse av en ekstern polymer som er ikke-geldannende.

Disse formål kan ifølge oppfinnelsen oppnås ved en fremgangsmåte som angitt i den karakteriserende del av krav 1.

Ifølge den nye fremgangsmåte innesluttes en effektiv mengde av Cu 2+" - eller Fe 3+ -joner i en vannløsning av et podingsmiddel bestående av N-vinyl-2-pyrrolidon (N-VP) eller en blanding av N-vinyl-2-pyrrolidon og andre monomerer, f.eks. 2-hydroxietylmetakrylat eller 2-hydroxietylakrylat, propylenglykolakrylat, akrylamid, metakrylsyre, akrylsyre og metakrylamid, hvoretter et hensiktsmessig organisk polymert substrat senkes ned i den vannholdige podingsløsningen og deretter utsettes for joniserende stråling. Cu 2+ - eller Fe 3+-joner i konsentrasjoner i området 0.0008-0,0016 M har vist seg å forbedre graden av poding på organiske polymere substrater betydelig sammenlignet med podings-monomerløsninger, samtidig med at en væskeformet ekstern polymer eller mykt gel beholdes. Når podingsmidlet består av N-vinyl-2-pyrrolidon i kombinasjon med andre monomerer (f.eks. 2-hydroxietylmetakrylat (HEMA), 2-hydroxietylakrylat (HEA), viste det seg at Cu %+ - eller Fe<3+->joner synergistisk Øker den podingsgrad som oppnås på det polymere substrat.

Oppfinnelsen gir en større fleksibilitet i valg av polymere substrater og sortimentet av monomerer samtidig med at en større reproduserbarhet oppnås for de podingsbare formuleringer som oppnås ved bestrålingen, samt høyere podingsgrader. Innholdet av resterende metalljoner i de ferdige, rensete, podete filmene har vist seg å ligge under grnsene for påvisning, dvs. mindre enn 10 ppm. Ved biomedisinske anvendelser skulle metalljoneinnhold på

ca 10 ppm ha uvesentlige virkninger.

Fig. 1 viser et stolpediagram som angir forskjellene i podings-oppførselen til ulike monomersystemer med og uten kopper (II)-nitrat i løsningsmiddelet. Fig. 2 er et halvlogaritmisk diagram som viser effekten av kopper-(Il)nitratkonsentrasjoner i løsningsmiddelet på podingsgraden for ulike monomersystemer. Fig. 3 viser et halvlogaritmisk diagram som angir effekten av kopper(Il)nitratkonsentrasjonen i løsningsmiddelet på vanninnholdet i podingen for ulike monomersystemer. Fig. 4 viser et diagram som angir podingsgraden som funksjon av volumprosentinnholdet N-VP i monomerblandingen for systemet xN-VP ♦ (20-x) HEMA ♦80Cu(N03)2(0,005M) » 100%.

For at man skal oppnå høyere podingsgrader samtidig med en væskeformet ekstern polymer må monomerblandingen inneholde N-vinyl-2-pyrrolidon (N-VP). Andelene av N-vinyl-2-pyrrolidon i monomerblandingen kan variere innenfor vide grenser. Så lite som 1 vekt-del N-vinyl-2-pyrrolidon på 20 vektdeler monomerblanding har vist seg å gi en synergistisk virkning på podingsgraden sammenlignet med når det benyttes andre monomerer alene. Høyere podingsgrader oppnås ved mengder opp mot 18 vektdeler N-vinyl-2-pyrrolidon på 20 vektdeler monomerblanding, med et maksimum ved en mellompunkt. Ved andeler større enn 18:20 faller podingsgraden raskt. Det podingspolymeriserte skiktets egenskaper varierer også med mengden av N-vinyl-2-pyrrolidon. Jo større denne mengden er, desto høyere blir vanninnholdet i det podingspolymeriserte skiktet, som for biokompatibilitet bør være minst 30%. Valget av andelene vil derfor bero på de egenskaper som ønskes i hvert enkelt situasjon.

Innesluttingen av en effektiv mengde Cu 2+ - eller Fe<3+->joner i podingsløsningene har vist seg å gi en dramatisk økning i podingsgraden samtidig med at en væskeformet ekstern polymer eller et mykt gel gjenstår, som lett kan fjernes fra det podingspolymeriserte material». Podingsløsningene ifølge oppfinnelsen har en effektiv konsentrasjon på Cu 2+ - eller Fe<3+->joner (regnet på salt-tilsetningen) i området 0,00032 - 0,0008 M, fortrinnsvis 0,0008 - 0,0016 M. Konsentrasjonen av kopper- eller jernsalter kan uttrykkes på to måter, enten basert på løsningsmiddelet (vann) alene eller på hele løsningen (vann pluss monomer). Det sistnevnte er viktigere, særlig i betraktning av de ulike monomerkonsentrasjonene, som kan variere fra 4% til 40%. Når man arbeider med en eneste total monomerkonsentrasjon, som vanligvis er 20 vektprosent, er det ofte enklest å basere saltkonsentrasjonen bare på løsningsmiddelet (vann) og en del av de opplysninger som er angitt i denne beskrivelse er basert på denne uttrykksmåte.

2+3+

Cu - eller Fe -jonene kan hensiktsmessig foreligge i podings-løsningene ved tilsetning av vannløselige metallsalter med rea-genskvalitet, f.eks. kopper(II)nitrat, kopper(II)klorid, kopper(II)sulfat, kopper(II)acetat, jern(III)nitrat etc.

I motsetning til tidligere podingsløsninger gir nærværet av Cu 2+-eller Fe 3+-joner i podingsløsningene ifølge oppfinnelsen et større spillerom i valget av de organiske polymere substratene. Ved frem-gangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man således som substrat be-nytte hvilke som helst av de velkjente organiske, polymere materialer, så som silikongummi (polyalkylsiloxan), polyuretari, polyuretan-polyeter-sampolymerisat, polyvinylklorid etc. Det skal

2+ 3+

fremholdes at nærværet av Cu - eller Fe -joner i podingsløs-ningene ikke ga noen påtakelig økning i podingsgraden når polyeten ble benyttet som organisk polymert substrat, slik tilfellet var når det gjaldt andre substrater, så som silikongummi, polyuretan-

polyeter-sampolymerisat etc. Denne uvanlige oppførsel antas å bero på den høykrystallinske polyetenstrukturens manglende evne til å svelle og gjennomtrenges av podingsmonomerene, f.eks. N-VP og HEMA. Med polyeten kan podingen bare skje ved substratets

2* 3+

overflate, hvor den sperres av Cu - eller Fe -jonene. For slike organiske polymere substrater som ikke har evne til å svelle i berøring med podingsmonomerene, så som polyeten, bør noen få prosent (f.eks. opp mot 20%) av et blandbart løsningsmiddel med evne til å svelle det organiske polymere substratet settes til den totale podingsmonomerblandingen. Selv om hverken N-VP eller HEMA vil svelle polyeten, vil dekalin i emulsjon med den kopper-nitratholdige vannløsningen gjøre dette og kan anvendes når det organiske polymere substratet er polyeten eller andre høykrystal-linske polymere materialer, så som polyestere (f.eks. Dacron (varemerke))og Mylar (varemerke)). Av like stor betydning er det større utvalg av monomerer som nå kan anvendes ved strålingsindusert podingspolymerisasjon. Tross at rapporter tidligere har vist at akrylamid kan være mye tromboseresistent, har måtelige podingsgrader med akrylamid hittil ikke kunnet oppnås med lave strålingsdoser. Podingsløsninger som inneholder Cu 2+ - eller Fe<3*->joner kan imidlertid nå benyttes for strålingsindusert podingspolymerisasjon av akrylamidskikt på organisk polymere substrater.

Ved gjennomføringen av podingspolymerisasjonen ved bestråling senkes det organiske polymere substratet først i den saltholdige monomerløsningen, f.eks, en blanding av N-vinyl-2-pyrrolidon, 2-hydroxietylmetakrylat og Cu 2+ - eller Fe<3+->joner og utsettes deretter for joniserende bestråling. Selv om andre former for joniserende bestråling, f.eks. elektronbestråling, kan benyttes for å gjennomføre den strålingsinduserte podingspolymerisasjon, er gammastråling fra en Co^-kilde helt tilfredsstillende. Doser på 0,1 - 0,38 Mrad kan anvendes, idet 0,25 Mrad er en fullt tilstrekkelig strålingsdose. Ingen fordel oppnås ved doser over ca 0,5 Mrad og doser under 0,1 Mrad gir ingen poding. Strålings-podingen gjennomføres fortrinnsvis ved værelsestemperatur og ingen spesiell forsiktighet må iakttas på dette trinn av prosessen. Substratet kan for eksempel senkes ned i den saltholdige monomerløsningen i en åpen behoder uten beskyttelsesatmosfære.

En av fordelene ved oppfinnelsen er at bestrålingen kan gjennom-, føres med en liten dose som ikke skader det polymere substratet. Metalljoninnholdet i de ferdige, rensete podingspolymeriserte filmene lå under de laveste grensene for følsomheten til labora-torieinstrumenter av standardtypen. Typiske data for ferdige podingspolymeriserte filmer angis i tabell I nedenfor.

Etter denne generelle beskrivelse av oppfinnelsen gis følgende eksempel for mer detaljert å angi prosessparametre og teknikker.

Eksempel 1

En serie strålingsinduserte podingspolymerisasjoner ble gjennom-ført under anvendelse av en uarmert, 25 ym tykk Silastic (varemerke) -film (Dow Corning Corporation) som organisk polymert substrat og podingsløsninger bestående av vannløsninger av N-vinyl-2-pyrrolidon (N-VP), 2-hydroxietylmetakrylat (HEMA) og blandinger av disse. Kopper(II)nitrat (0,004 M regnet av total konsentrasjon i podingsløsningen) ble tilsatt halve antallet podingsløsninger. HEMA-monomeren hadde et diesterinnhold på 0,02% og et metakryl-syreinnhold på 0,02%. N*VP-monomeren ble renset ved tøkring over Drierite (varemerke) og destillert ved 42°C og et trykk på 1 torr.

De tynne Silastic-filmene ble renset 5 minutter i en 0,1% vann-løsning av marseillesåpe i en ultralydrenser. De ble deretter underkastet tre rensinger på 5 min. i nybyttet destillert vann i ultralydrenseren. Filmene ble lagret i et rom ved 52% relativ fuktighet.

De rene Silastic-filmene ble opphengt ca 1 h i monomerløsningen uten fjerning av luft og ble bestrålet ca 84 min. i en 20 000

60

curie Co -kilde. I samtlige forsøk var den anvendte strålings-dosen 0,25 Mrad.

Etter podingspolymerisasjonen ble filmene fjernet fra hovedmassen av eksterne polymerer. Eventuelt vedheftende polymerer fra hovedmassen ble fjernet ved kraftig gniing med en svamp som var dyppet i en blanding av like deler aceton og vann. Filmene ble deretter grundig vasket i to omrørte aceton-vann-bad og fire bad av destillert vann over en periode på 24 h.

Vanninnholdet i de podingspolymeriserte filmene ble sugd opp

10 sek. mellom to filterpapir av typen Whatman nr 1 under bruk av en 300 g vekt, for å sikre et jevnt, reproduserbart trykk og de ble deretter veid umiddelbart. Vanninnholdet i podingspoly-merisatet ble beregnet ved hjelp av formelen

Hvor Wwer vekten av den våte, podete filmen, W d vekten av den podete filmen som er tørket 24 timer i et tørkeapparat over "Anhydron" ved 1 torr og W vekten av den ubehandlede Silastic-filmen. Rapporterte vanninnhold utgjør gjennomsnittsverdien av minst to bestemmelser.

Den vektøkning per flateenhet (W ) som oppnås ved podingspolymerisasjonen ble beregnet med formelen

Elektronmikrofotografier ble tatt på et Cambridge-instrument. Før undersøkelsen ble de podete hydrogelene tørket og belagt med et vakuumutfelt skikt av kull og deretter gull og platina. Resultatene gjengis i tabell II og vises som stolpediagram i fig. 1.

Alle monomerene innholdt Involumprosent etylenglykoldimetakrylat (EGDMA) regnet av det totale monomerinnhold.

Det bør iakttas at podingsgraden var meget høy siden både monomerer og CuCNOj^ var tilstede sammenlignet med ethvert annet system som ikke inneholdt saltet, f.eks. i en mengde av 9,74 mg/cm^ sammenlignet med 2,73 mg/cm<2>. Den eksterne polymeren var også fullstendig flytende under disse betingelser. Mens podingspoly-merisåtets vanninnhold avtok sammenlignet med det samme monomer-system uten tilsetning av kopperjoner, lå den fortsatt over 30%, idet denne grense må anses som den laveste grense for anvendelse som biokompatible flater.

Mellom polymerisasjonforsøkene som ble gjennomført på forskjellige dager kunne podingsgraden variere med ca 20%. Variasjonen kan til-skrives to faktorer, For det første deoksyderes ikke monomer-løsningen. Siden det ikke ble kontrollert hvor mye surstiff som inngikk i oppløsningen, varierte polymeriseringens startperiode og derfor også den endelige podingsgraden. For det andre foretok tilvirkeren periodiske forandringer i tilvirkningsprosedyren og muligens også i sammensetningen av Silastic-silikongummien. Disse forandringer var ofte åpenbare siden materialets utseende var merkbart forskjellig fra den ene satsen til den andre. Direkte sammenligninger viste at ulike gummisatser podet forskjellige mengder hydrogel under ellers identiske betingelser. For en serie filmer som ble podet samtidig på samme gummisats, ble imidlertid tendensene alltid nøyaktig reprodusert, selv om den absolutte størrelse på de noterte effektene kunne variere 0 - 20%. Alle punktene på neen av de kurver som er vist i figurene stammer fra forsøk som ble gjennomført samtidig med samme gummisats. Når mer enn en kurve er vist i en viss figur ble det avlest tverrkontrol-ler for at man skulle forvisse seg om at deres relative stilling med hensyn på podingsgraden var korrekt. Målinger av vanninnholdet viste seg aldri å variere mer enn 5% mellom eksperimentene.

Eksempel 2

Eksperimentet i eksempel 1 ble gjentatt under bruk av kopper (II)-klorid i stedet for kopper(Il)nitrat. Resultatene var identiske innenfor grensene for forsøksfeilene. Derfor ble trukket den slutning at de observerte effektene berodde på katjonene istedet for anjonene.

Eksempel 4

I de tidligere forsøk ble benyttet bare en saltkonsentrasjon og bare monomerer alene eller like mengder av N-VP og HEMA. For ytterligere utvikling av prosessen ble gjennomført en rekke eks-periment hvor proporsjonene av monomerer og salt ble variert. Resultatene er vist i fig. 2. I samband med denne figur skal det bemerkes følgende: (1) Alle løsningene hadde et totalt monomerinnhold på 20 volumprosent. (2) Saltkonsentrasjonene er avprikket på logaritmisk skal mens podingsgraden er avprikket på lineær skala. (3) Saltkonsentrasjonene er basert på løsningsmiddelet (vann). For at man skal oppnå konsentrasjonene basert på hele løs-ningen multipliseres de avprikkete verdiene med 0,8.

I fig. 2 viser kurvene 1, 2, 3, 4 og 5 resultater med suksessivt større proporsjoner av HEMA i monomerblandingen: Kurve 1 viser resultatene med 20 volumprosent N-VP i den totale løsningen og uten HEMA.

Kurve 2 viser resultatene for 16% N-VP og 4% HEMA.

Kurve 3 viser resultatene for 10% N-VP og 10% HEMA.

Kurve 4 viser resultatene for 4% N-VP og 16% HEMA.

Kurve 5 viser resultatene uten N-VP og med 20% HEMA.

Fig. 3 viser vanninnholdet i de skikt som er påpodet silikongummi og som er oppnådd med ulike andeler av monomer og salt. De num-mererte kurvene gjelder system med samme sammensetning som for kurvene i fig. 2 med motsvarende nummer.

Vedrørende fig. 2 viste alle sammensetninger utenom de som inneholdt HEMA som eneste monomer en høy podingsgrad i det område hvori den koppersaltkonsentrasjonen som løsningsmidlet er basert på ligger et sted mellom 0,0004 M (0,0032 M regnet på hele løs-ningen) og 0,01 M (0,008 M regnet på hele løsningen) og 0,002 M (0,0016 M regnet på hele løsningen). Det sistnevnte området ut-gjør derfor det område som foretrekkes.

Som nevnt tidligere er karakteren av den eksterne polymeren, dvs. bulkløsningen, viktig. Denne egenskap har vist seg variere med monomersammensetningen og saltkonsentrasjonen. For system, som i volumprosent inneholder 16% N-VP og 4 % HEMA og 20% N-VP uten HEMA (fig. 2, kurvene 1 og 2) var den eksterne polymeren fullstendig væskeformet ved alle kopperkonsentrasjoner. Ved kopper(II)-nitratkonsentrasjoner av 0j0008 M eller lavere (regnet på hele løsningen) hadde løsningen imidlertid en "melasseliknende" viskositet mens den ved høyere konsentrasjoner hadde en viskositet som kunne beskrives som "vannliknende". For systemet ifølge kurve 4 (dvs. 4% N-VP, 16% HEMA og koppersaltkonsentrasjoner under ca 0,0008 M, regnet på hele løsningen) var det eksterne gelet så seigt at det ikke kunne skilles fra den podete filmen. Ved Økende kopperkonsentrasjoner ble gelet gradvis mykere og ved 0,0016 M var den eksterne polymeren helt væskeformet. Når begge monomerene var tilstede i like store mengder (fig. 3, kurve 3) utviklet det seg ved koppernitratkonsentrasjoner under 0,0008 M (regnet på hele løsningen) et mykt, hvitt gel som lett kunne avskalles fra det Silastic-arket som bar det podete skiktet. OveT 0,0008 M gjensto en lawiskøs væske. For system som bare inneholdt HEMA dannet det seg en væskeformet ekstern polymer bare når kopper(II)nitrat-konsentrasjonen var 0,8 M eller mer (regnet av hele løsningen).

Podingsskiktets overflateegenskaper varierte også med monomer-proporsjonene og saltkonsentrasjonen. I de laveste områdene for koppernitratkonsentrasjonen var de podete filmene relativt fukt-bare i vann. Ved oppløfting fra et kar med vann rant vannet ut over flatene og dekket dem jevnt. Etter hvert som saltkonsentrasjonen ble øket ble filmen ufuktbar slik at vannet samlet seg i dråper. Denne forandringen inntrådte ved omtrent samme konsentrasjon som den maksimale podingsgraden. Såvidt det er kjent hittil, påvirker dette ikke materialets biokompatibilitet. Ved enda høyere konsentrasjoner (over ca 0,05 M regnet på hele løsningen) antar flaten en nettliknende tekstur ("apelsinflate") og kan ikke lett vurderes med hensyn på fuktbarhet.

Eksempel 5

Av kurvene i fig. 2 fremgår at varierende proporsjoner av monomerene påvirker podingsgraden i vesentlig utstrekning, idet den høy-este podingsgraden oppnås med 4% N-VP og 16% HEMA. En fortsatt undersøkelse ble utført ved en konstant konsentrasjon på 0,005 M kopper(II)nitrat (regnet på hele løsningen) med et større valg monomerproporsjoner. Den maksimale podingsgraden ble oppnådd med 2% N-VP og 18% HEMA. Ved lavere andeler av N-VP foregikk det en hurtig reduksjon i podingsgraden. Ved høyere andeler foregikk det en mer gradvis reduksjon inntil et forhold på 18% N-VP, 2% HEMA ble nådd. Ved fortsatt økning av N-VP merket man igjen en hurtig reduksjon. Resultatene er avprikket i fig. 4.

Eksempel 6

For å bestemme effekten av jem(III)salter på podingsgraden ble eksperimentene ifølge eksempel 1 gjentatt med jern(III)nitrat, Fe(N03)3, istedet for kopper(II)nitrat. Resultatene var stort sett x de samme med den forskjell at det podete skiktet var gul-farget.

Eksempel 7

En rekke forsøk som liknet forsøkene i eksempel 1 ble gjennomført for å bestemme effekten av kopper(II)salter på ulike monomer-kombinasjoner. Det totale monomerinnholdet i vannløsningene var 20 volumprosent. Når to monomerer ble benyttet var de tilstede i like store mengder dersom annet ikke er spesielt angitt. Kopper-saltet var kopper(II)nitrat.

De anvendte monomerene ved siden av N-VP, var 2-hydroxietylakrylat (HEA), akrylamid (AAM), propylenglykolakrylat (PGA), metakrylsyre (MAAC) og metakrylamid (MAAM). Resultatene er vist i tabell III. De fleste av systemene som inneholdt N-VP oppviste en dramatisk økning av podingsgraden når kopper ble tilsatt til systemet.

Dette inntraff imidlertid ikke når den andre monomeren var metakrylamid. Årsaken til forskjellen i oppførselen til denne forbindelse og akrylamid er ikke kjent, siden både 2-hydroxietylakrylat og 2-hydroxietylmetakrylat oppviste dramatiske økninger i den podingsgraden som ble oppnådd ved podingspolymerisatsjon med N-vinyl-2-<p>prrolidoh når Gu 2+-jon ble tilsatt til systemet.

Den økning av podingsgraden som ble oppnådd når kopper(II)- eller jern(III)-salter ble anvendt ved podingspolymerisering av N-vinyl-2-pyrrolidon og visse andre monomerer, skiller seg skarpt fra re-sultatet som er blitt oppnådd ved visse andre forsøk med strålingsindusert podingspolymerisasjon. Se f.eks. Huglin og Johnson, Journal of Polymer Science, del A-I, vol. 7, p. 1379 (1969), "Role of Gations in Radiation Grafting and Homopolymerization". Disse forfattere studerte strålingsindusert podingspolymerisasjon av akrylsyre på nylon. De fant at denne "praktiske nytte", samtidig med at saltene minsket homopolymerisasjonen, dvs. gel-dannelsen i den eksterne løsningen, ble oppnådd på bekostning av en lavere podingsgrad.

I podingsystemet ifølge oppfinnelsen ble det oppnådd fordeler med såvel øket podingsgrad som væskeformet ekstern polymer samtidig med at det ble beholdt et tilstrekkelig høyt vanninnhold i det påpodete skiktet, for å gi biokompatibilitet;

Claims (12)

1. Fremgangsmåt© for strålingsindusert podingspolymerisasjon av hydrogeler på et organisk substrat, idet substratet nedsenkes i en vannløsning av den for podingspolymerisasjon på substratet beregnete monomeren henholdsvis monomerene, og utsettes for joniserende stråling, karakterisert ved at man inne-slutter en effektiv mengde av Cu - eller Fe -joner i en vann-holdig podingsløsning bestående av N-vinyl-2-pyrrolidonmonomer, eller blandinger av N-vinyl-2-pyrrolidon og en andre monomer valgt fra gruppen som består av 2-hydroxietylakrylat, 2-hydroxietylmetakrylat, propylenglykolakrylat, akrylamid, metakrylsyre og metakrylamid.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at Cu 2+ - eller Fe 3+-jonene tilsettes til en konsentrasjon i området 0,008 - 0,0016 M.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den andre monomeren er 2-hydroxietylakrylat.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den andre monomeren er 2-hydroxietylmetakrylat.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3, karakterisert ved at volumforholdet mellom N-vinyl-2-pyrrolidon og 2-hydroxietylakrylat er 1:20 til 18:20.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at Cu 2+-jonen tilsettes i form av et løslig metallsalt valgt fra gruppen som består av kopper(II)nitrat og kopper(II)-klorid.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,'karakterisert ved at den vannholdige podingsløsningen har en totalt monomerinnhold i området 4-40 volumprosent.

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 7, karakterisert ved at den vannholdige podingsløsningen inneholder N-vinyl-2-pyrrolidon i et volumforhold på 1:20 til 18:20.

9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ir r fl «i iL ii jt(|| ved at den joniserende strålingen er gammastråling*

10. Fremgangsmåte i samsvar med krav 9, karakterisert ved at gammastrålingen tilføres med en strålingsdose på ca 0,25 Mrad.

11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det organiske polymere substratet er en forbindelse valgt fra gruppen som består av silikongummi, polyuretan, polyvinylklorid og polyuretan-polyeter-sampolymerisat.

12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at Fe 3+-jonene tilsettes i form av jern(III)-nitrat.