NO822685L

NO822685L - Straalingssteriliserbare, absorberbare polymermaterialer og fremgangsmaate for deres fremstilling

Info

Publication number: NO822685L
Application number: NO822685A
Authority: NO
Inventors: Shalaby Wahba Shalaby; Dennis D Jamiolkowski
Original assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1981-08-06
Filing date: 1982-08-05
Publication date: 1983-02-07
Also published as: IE821886L; PL237810A1; CA1255844A; ES8405042A1; JPH0413337B2; ES8308899A1; JPH0561287B2; GR77257B; MX162475A; JPH0781001B2; FI822704A0; JPH0314826A; PT75386B; EP0072211A3; PH21331A; TR21316A; IL66470A0; ES521474A0; US4689424A; AU555883B2

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører strålingssterili-sérbare polymere materialer og nærmere bestemt strålingssteriliserbare, absorberbare kirurgiske produkter fremstilt fra slike polymere materialer.

Kirurgiske midler, slik som suturer, har i noen år nå blitt laget av forskjellige syntetiske absorberbare materialer. Et eksempel på en slik syntetisk absorberbar sutur er beskrevet i US patent nr. 3.297.033, utstedt 10. januar 1967 til Schmidt et al., med tittel "Kirurgiske suturer". Andre eksempler på absorberbare polymerer som kan brukes for å lage kirurgiske produkter, er beskyttet i US patent nr. 3.044.942, 3.371.069, 3.531.561, 3.636,956, RE 30,170 og 4.052.988.

Kirurgiske midler slik som suturer, proteser, implantater og lignende er vanligvis steriliserbare. Ved alle de tidligere kjente,. syntetiske absorberbare kirurgiske midlene kan sterilisering utføres ved en vanlig bruk av varme-eller etylenoksydsterilisering, eller ved andre typer sterilisering; det antas imidlertid at ingen av de tidligere kjente ..syntetiske absorberbare materialene i praksis er steriliserbare ved strålingssterilisering, slik som gammastråling ved å bruke en 6 0CO-kilde. I noen av litteratur stedene angis det at syntetiske absorberbare materialer kan steriliseres ved bestråling, men vi har funnet at strålingssterilisering av de tidligere kjente syntetiske absorberbare materialene ved ethvert nivå som i praksis er anvendelig, nedbryter det fremstilte absorberbare materialet i en slik grad at det blir ubrukbart. Strålings ster i liser ingen av tidligere kjente, syntetisk absorberbare suturer fører til tydelig ødeleggelse av mekaniske egenskaper og til klinisk uakseptabel in vivo styrkeopprettholdeIse.

Tre vel anerkjente syntetiske absorberbare polymermaterialer som har vært brukt for å fremstille kirurgiske midler, deriblant suturer, er polyglykolid, 10-90 poly(l-laktid-coglykolid) og poly-p-dioksanon. Prøver har indikert at disse produktene bare er 'steriliserbare med etylenoksyd,

at strålingssterilisering gir signifikante tap både med hensyn til de fysiske og de styrkeavhengige biologiske egenskapene hos materialet. Disse virkningene ble diskutert i en ar-

tikkel skrevet av Pitman et al, og publisert i "the Journal og Polymer Science/Polymer Chemistry Edition',<1>bind 16, side 2722, 1978. Forsøk på å sterilisere disse polymerene med

mer effektive og økonomiske midler, slik som gammastråling, ved å bruke en ^CO-kilde, har vist seg å være upraktisk på grunn av uakseptabel forringelse av strekkegenskapene,

og ved in"vivo anvendelsen av disse polymerer etter gammabestråling. Dette er ikke uventet dersom man erkjenner lik-heten medlhensyn til kjemisk struktur mellom disse polymerer og de svært bestrålingsfølsomme polyoksymetylener. Følgelig er ømfindtligheten hos molekylkjedene som utgjør disse polymerer, rimeligvis av en svært bestrålingsfølsom art. I mot-setning til dette, steriliseres poly(etylen tereftalat),

som brukes for å fremstille ikke-absorber bare kirurgiske mid-6 0

ler, lett med gammabestråling idet det brukes en CO-kilde uten signifikant tap av strekkegenskaper. Dette er ikke overraskende ettersom den aromatiske naturen til polymerkjeden ofte er forbundet med beskyttelse mot gammastrålingsforring-.else. Man antar at poly(etylen tereftalat)-teknologien og poly(laktid)-teknologien' ikke har vært kombinert i et forsøk på å fremstille et hydridmateriale som kan være absorberbart og allikevel stabilt mot bestråling på grunn av den forskjellige måten hvorved disse polymerene fremstilles, og mangelen av felles katalysatorer som kan anvendes effektivt i begge typer polymerisering. Dessuten ville de absorberbare poly-laktonene gjennomgå varmeforringelse ved de høye temperaturene som kreves for syntesen av poly(etylén tereftalat). Videre ble det antatt at ved å inkorporere aromatiske sekvenser i en absorberbar kjede, kunne man forene de ønskede fysiske og biologiske egenskapene hos en absorberbar polymer.

I US patent nr. 2.516.955 er det åpenbart enkelte mykgjorte polymerer. De åpenbart mykningsmidlene er estere av p-fenylen-dioksyddieddiksyre. Polyestere av den sist-nevnte.syre med lav molekylvekt, kreves å være fremstilt av Spanagel og Carouthers slik som angitt i deres artikkel i "the Journal of American Chemical Society", bind 57, side 935-936, 1965.

Vi har oppdaget nye syntetiske polymermaterialer

som kan steriliseres ved bestråling under opprettholdelse av ønskede nivåer for fysiske og biologiske egenskaper. I visse foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, er de strålings-ster iliser bare ,: syntetiske polymerene absorberbare polymerer, og brukes til'å fremstille sterile, absorberbare, kirurgiske midler, slik som suturer, suturer med tilknyttede nåler, støpte innretninger og lignende. Oppfinnelsen beskriver også forskjellige nye og forbedrede fremgangsmåter for fremstilling . av strålingssteriliserbare, absorberbare homopolymerer og kopolymerer. Videre har vi oppdaget nye metoder for fremstilling av de nye monomerene ifølge oppfinnelsen, som brukes ved fremstillingen av visse av de nye polymerene ifølge oppfinnelsen. Våre nye polymerer er steriliserbare ved bruk av bestråling og tilveiebringer alle de økonomiske og sikker-hetsmessige fordelene som er knyttet til steriliseringspro-sesser ved bestråling. Dé nye strålingssteriliserbare, absorberbare preparatene ifølge oppfinnelsen omfatter polymerer

.som inneholder enheter med formel I:

hvor G er resten fra en toverdi alkohol minus hydroksylgruppene, hvor hver R uavhengig av hverandre er hydrogen eller alkyl, og hvor Ph er 1,2-, 1,3- eller 1,4-fenylen.

Det er flere typer polymerer som kommer i betraktning ved oppfinnelsen. En type utgjøres av "homopolymerer" bestående i det vesentlige av periodiske enheter med formel I. Slike polymerer fremstilles ved åmomsette et fenylen-bis-oksyacetat (eller den tilsvarende disyre) med en toverdig alkohol. Nevnte fenylen-bis-oksyacetater har formel II: hvor pH og R er som definert ovenfor under formel I, og hvor hver R' uavhengig av hverandre er lavere alkyl eller fenyl.

Vanligvis omsettes bis-oksyacetatet med en diol

slik som etylenglykol i nærvær av en passende katalysator og ved en forhøyet temperatur på fra f.eks. ca. 120°C til 220°C, og i en inert atmosfære, slik som nitrogen hvorved man får en polymer med lav molekylvekt. Polymeren med lav molekylvekt oppvarmes deretter til en forhøyet temperatur, f.eks. ca. 190-240°C, mens trykket reduseres til ca. 5 mm hg eller mindre for å fortsette omsetningen og fremstille en polymer med høyere molekylvekt med en derav følgende viskositet på

minst 0,1 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol. Ytterligere økning i polymerisasjonsgraden kan oppnås ved etterpolymeriser ing i fast tilstand av den krystallinske basepolymer under dens smeltetemperatur, men ikke lavere enn ca. 80°C, fortrinnsvis under vakuum.

Det foretrukne (dimétyl fenylen-bis-oksyacetat)

,som brukes ved fremstilling av polymerene ifølge oppfinnelsen, er vår nye monomer (dimetylfenylen-bis-oksyacetat) som er en monomer som lett lar seg rense, lett krystallisere og er istand til å bli polymerisert til polymerer med høy molekylvekt som har en naturlig viskositet som er større enn 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol .

Det er foretrukket at vår nye monomer (dimetylfenylen-bis-oksyacetat) fremstilles ved å bruke vår nye fremgangsmåte for å omsette hydrokinon med metylkloracetat, og et metallalkoksyd, fortrinnsvis natriummetoksyd, i et molforhold på henholdsvis 1:2:2 i metanol ved blandingens tilbakeløps-temperatur, og i fravær av oksygen i en tilstrekkelig tidsperiode til å foretre ; hydrokinonet i utbytter på 50% eller mer. En modifisert fremgangsmåte for å fremstille våre nye monomerer er å erstatte natriummetoksydet med kaliumkarbonat og å utføre omsetningen i aceton ved blandingens tilbakeløps-temperatur.

De kirurgiske midlene ifølge foreliggende oppfinnelse som er steriliserbare med høyenergi bestrål ing, kan fremstilles fra forskjellige kopolymerer som omfatter enheter med formel I sammen med laktid-/ellér glykolid-enheter. Slike kopolymerer har formel III:

hvor G, R og Ph er som definert ovenfor under formel I,

hvor R" er hydrogen eller metyl, hvor a og b er tall hvis gjennomsnittlige verdier er forholdet i kopolymeren av enheter med formel I (som her vil bli referert til som fenylen-bis-oksyacetat-enheter), og henholdsvis glykolid og/eller laktid-enhetene, og hvor y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi er polymerisasjonsgraden hos polymeren.

Disse nye kopolymerer kan fremstilles ved å omsette en blanding av glykolid og/eller laktid, fenylen-bis-oksyacetat som beskrevet ovenfor, og toverdi alkohol i nærvær av ,en passende katalysator ved en forhøyet temperatur på f.eks. fra ca. 120°C til 240°C under en inert atmosfære, slik som nitrogen, hvoretter blandingen omsettes ved en forhøyet temperatur på f.eks. fra ca. 160°C til 240°C, og under et redusert trykk på mindre enn 5 mm i en tilstrekkelig lang tid til å fremstille en fast polymer med en egenviskbsitet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksaisofluorisopropylalkohol.

Polymerene med formel III kan også fremstilles ved

å omsette en polymer som i det vesentlige består av tilbake-vendende enheter med formel I, med et glykolid og/eller et laktid med eller uten en hydroksylisk molekylvektregulator med- en forhøyet temperatur, fortrinnsvis enten mindre enn 205°C eller større enn 215°C i en tidsperiode tilstrekkelig for å fremstille et fast polymermateriale med en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

Andre nye kopolymerer ifølge oppfinnelsen fremstilt fra fenylen-bis-oksyacetat eller passende derivater har den følgende formel IV:

hvor Ar er 1,3- eller 1,4-fenylen, hvor pH og R er som definert ovenfor under formel'I, hvor n er et tall med en gjennomsnittlig verdi på fra 4 til 10, hvor a og b er tall hvis gjennomsnittlige verdier gjenspeiler mengdeforholdene til de to komponentene i polymeren, og y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi gjenspeiler polymer isasjonsgraden, hvilket gir en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol . Disse nye uregelmessige kopolymerer som er steriliserbare med høyenergistråling, kan fremstilles ved å omsette en fenylen-bis-oksyeddiksyre eller ester derav med en alifatisk di-syre eller blandinger derav, med et hydrokinon eller en resorcinoldiester :'i' nærvær av en passende katalysator og ved en forhøyet temperatur, f.eks. på fra 200°C -til 280°C i en tilstrekkelig lang tid til å fremstille en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,3 gl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

Fremstilling av monomer.

Vår nye monomer er den foretrukne monomeren ved fremstilling av de nye polymerene ifølge oppfinnelsen, og har formelen:

hvor benzenringen er 1,2-, 1,3-, eller 1,4-substituert. Metyl-estermonomeren har fordelene ved å være lett å rense og lett å krystallisere. Ved det at de er lett rensbare og krystalliserbare, kan monomerene polymeriseres til polymere materialer med høy molekylvekt i gode utbytter og med god renhet, hvilket er viktig ved fremstilling av kirurgiske midler. Som tidligere

påpekt, er såvel para- og metaformene av fenylendiglykolsyrer som dietylfenylen-bis-oksyacetat kjent, og det ble hevdet at de var fremstilt av Spanagel og Carouthers som tidligere nevnt. Polymerene beskrevet av Spanagel og Carouthers var viskøse harpikser og hadde åpenbart ikke høy molekylvekt og kunne ikke brukes til å fremstille strålingssterili serbare, absorberbare kirurgiske midler. Ved polymerisering av syren, som det antas ble gjort av Spanagel og Carouthers, hadde den resulterende polymer ikke tilstrekkelig høy molekylvekt til å være nyttig ved fremstilling av kirurgiske midler.

I den tidligere kjente teknikk, ble diesterene fremstilt ved

å omsette hydrokinon med kloreddiksyre i nærvær av natriumhydroksyd til di-syren som deretter ble foresteret ved en standard forestring. Denne fremgangsmåte er tidkrevende og gir estere som krever et større antall, rekrystalliseringer

for å gi et materiale med tilstrekkelig renhet for i polymerisering. Vår nye monomer fremstilles i relativt høyt utbytte ved å følge en en-trinns omsetning hvor hydrokinon omsettes

■med metylkloracetat og natriummetoksyd i nærvær av metanol. Utbyttet på basis av hydrokinon forbedres når metylkloracera '.. tåtet og natriummetyloksydet brukes i støkiometrisk overskudd. Omsetningen utføres ved blandingens tilbakeløpstemperatur.

I det følgende angis et bestemt ekesmpel på vår nye fremgangsmåte for å fremstille den nye monomeren:

Eksempel 1.

En tørr 5-liters, trehalset, rundbunnet flaske utstyrt med en tilsetningstrakt og med et nitrogeninnløp, en mekanisk omrører og en.tilbakeløpskjøler med tørkerør, et termometer og en varmemantel fylles med 330,3 g (3 mol) hydrokinon, 651,1 g (6 mol) metylkloracetat og 1722 ml metanol. Innholdet i flasken bringes til å tilbakeløpskoke (ca. 68°C) etter en startutblåsning med nitrogen. En oppløsning av natriummetoksyd i metanol (1182 g, 27,4 vekt-% eller 6 mol natriummetoksyd) fylles i tilsetningstrakten og tilsettes sakte den tilbakeløpskokende reaksjonsoppløsningen i løpet av omtrent 1 time.

Etter at tilsetningen er fullført, tilbakeløpskokes reaksjonsblandingen i ytterligere 17 timer, hvorved tilbake-løpstemperaturen faller til 65°C. Oppløsningen filtreres mens den er varm (over 60°C) for å fjerne natriumkloridet. Filtratet avkjøles og et hvitt, krystallinsk materiale faller ut. Krystallene filtreres og erholdes i en tørr vekt på

498,9 g. Krystallene rekrystalliseres to ganger fra metanol ved å bruke 4 ml metanol pr. g tørrvekt krystaller, hvorved man får dimetylfenylen-bis-oksyacetat med et smeltepunkt på 99-l-01°C, og med et totalt utbytte på minst 55,4%.

Kontrolleksempel 2.

Dimetylfenylen-bis-oksyacetåtet fremstilles, som

en sammenligning med vår nye fremgangsmåte, ved fremgangsmåten som er analog med den tidligere kjente. En 5-liters, 3-halset, rundtbunnet flaske fylles med avkjølt vandig oppløsning av kloreddiksyre (581,1 g' (6,15 mol) og 450 ml vann), etterfulgt av den forsiktige tilsetning av en avkjølt vandig natrium-hydroksydoppløsning (246 g (6,15 mol base) og 450 ml vann). Flasken utstyres med en tilbakeløpskjøler, en tilsetningstrakt, et termometer og en varmekappe. Til en egen flaske som inneholder en avkjølt vandig natriumhydroksydoppløsning (204 g natriumhydroksyd (6 mol base) og 900 ml vann) tilsettes forsiktig og sakte 330,3 g (3 mol) hydrokinon. Temperaturen senkes ved hjelp av utvendig avkjøling. Den andre oppløsningen fylles på tilsetningstrakten i den første flasken. Idet innholdet i den rundbunnede flasken omrøres kraftig, tilføres hydrokinonoppløsningen under oppvarming av flasken til 100°C. Når 100°C er nådd, slås kappen av og en konsentrert vandig saltsyreoppløsning av 37% saltsyre, 640 ml (7,7 mol) tilsettes forsiktig men hurtig. Oppløsningen hensettes for avkjøling til vasrelsestemperatur . De utfelte disyrekrystallene filtreres, vaskes tre ganger med avkjølt vann og tørkes. 450 g,

63% utbytte p-fenyl-bis-oksyeddiksyre erholdes. Den rå

disyre omdannes til den tilsvarende dimetylester på følgende måte: 450 g av den tørre disyre fylles på en 5-liters, en-halset, rundtbunnet flaske sammen med 2500 ml metanol, 450 ml karbontetraklorid og 7 g p-toluensulfonsyre sammen med en magnetisk rotasjonsstav. Flaskes utstyres med en Dean-Stark

felle med et bunnavløp med stopphane, en tilbakeløpskjøler og en varmekappe. Blandingen tilbakeløpkokes i 19 timer hvoretter en del av oppløsningsmidlene, 700 ml, fjernes gjennom bunnavløpet i Dean-Stark fellen. Oppløsningen filtreres mens den er varm og filtratet hensettes for sakte avkjøling under omrøring for å felle ut diesteren. Blandingen avkjøles til under værelsestemperatur for å fullføre krystallisasjonen og krystallene filtreres, vaskes med avkjølt metanol og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Det erholdes 400 g dimetyl p-fenylen-bis-oksyacetat. Diesteren rekrystalliseres tre ganger fra isopropanol med 4 ml isopropanol pr. g materiale og det anvendes aktivt kull for å fjerne fargen og gi diesteren. Diesteren har et smeltepunkt på 99-101°C, og 280 g fremstilles hvilket utgjør et totalt utbytte på 36,7%.

Ved å sammenligne eksemplene 1 og 2, vil det ses

at vår nye fremgangsmåte for å fremstille monomeren gir et større utbytte enn den tidligere kjente fremgangsmåten. Dessuten er vår nye fremgangsmåte en enklere fremgangsmåte ved

■det at den fullføres i ett reaksjonstrinn i stedet for de to reaksjonstrinnene ifølge teknikkens stand. Videre gir vår nye fremgangsmåte et lettere krystalliserbare og rensbart materiale som lett kan polymer i seres i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse. Vår nye fremgangsmåte kan brukes også til å fremstille etylesteren, selv om etylesteren ikke på langt nær er så egnet som metylesteren for å fremstille de nye polymerene ifølge oppfinnelsen. Etylesteren er ikke så lett å rense som metylesteren, og kanskje ennå viktigere, den er ikke så reaktiv som metylesteren, særlig ved lave katalysator konsentrasjoner. Det faktum at metylesteren er svært reaktiv ved lave katalysatorkonsentrasjoner, er viktig for å være istand til å fremstille mange av de ønskede kopolymerene ifølge oppfinnelsen.

En alternativ fremgangsmåte for å fremstille våre nye monomerer, er å erstatte natriummetoksydet med kaliumkarbonat og å erstatte metanolen med aceton og å utføre alle de andre aspektene ved reaksjonen som beskrevet ovenfor med det unntak å tilbakeløpskoke ved koketemperaturen for aceton. Denne teknikk gir også et svært rent materiale med god krys- talli serbarhet i utbytter på mer enn 50%. Det følgende er et eksempel på denne alternative fremgangsmåte.

Eksempel 3.

En blanding bestående av 55,0 g (0,5 mol) hydrokinon, 108,5 g (1,05 mol) metylkloracetat, 138,2 g (1,0 mol) vannfritt kaliumkarbonat, 10 g (0,06 mol) kaliumjodid og 500 ml tørr aceton omrøres og tilbakeløpskokes under nitrogen i 48 timer. Blandingen filtreres og det faste stoffet ekstraheres med 1 liter varm aceton. Det opprinnelige filtratet og acetonekstrakten helles' sammen og fordampes til tørrhet.

En rest (124 g) som inneholder noe metylkloracetat fjernes ved triturering med 1 liter eter. Etter filtrering ble det tilbake 100,8 g (79,3%) av et grå-rosa produkt (smeltepunkt 96-99°C). Omkrystallisering av råmaterialet fra en liter absolutt metanol gir 82,8 g og etter reduksjon av filtratet til halvparten av volumet, og avfarging med Darco,yytter-ligere 5,7 g dimetyl p--fenylen-bis-oksyacetat. Det totale utbyttet er 88,5 g, (69,6% forøket til 87,8% gjenvinning ietter omkrystalliseringen) av et hvitaktig materiale, smelte--punkt 98-99°C.

Fremstilling av homopolymeren.

"Homopolymerene" ifølge oppfinnelsen er poly(fenylen-bis-oksyacetater) med formelen:

hvor G, R og Ph er som beskrevet ovenfor under formel I, og hvor y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi gjenspeiler polymerisasjonsgraden.

Våre nye homopolymerer er fortrinnsvis krystallinske materialer med molekylvekter i overkant av 5000 og med en egenviskositet på minst 0,1 dl/g. Da Spanagel og Carouthers prøvde å lage poly(alkylen-fenylen bis-oksyacetat)polymerene, med sine monomerer, fremstilte de, som tidligere nevnt, brune, viskøse materialer hvilket indikerer at de ikke laget de krystalliserbare, rensbare monomerene ifølge foreliggende oppfinnelse, og de kunne følgelig ikke fremstille homopolymerene med høy molekylvekt ifølge foreliggende oppfinnelse.

Disse polymerer fremstilles ved å omsette en fenylen-bis-oksyeddiksyre eller (fortrinnsvis) diester derav med en toverdig alkohol i nærvær av en.liten katalyttisk mengde av en passende katalysator, slik som dibutyltinnoksyd eller tinnoktoat. Den foretrukne fenylenreaktanten er dimetyl p-fenylen-bis-oksyacetat. Andre fenylenreaktanter omfatter difenyl p-fenylen-bis-oksyacetat, dimetyl m-fenylen-bis-oksyacetat, dimetyl o-fenylen-bis-oksyacetat, dimetyl p-fenylen-bis-(2-oksypropionat), dimetyl p-fenylen-bis-(oksy-2,2-dimetylacetat), dietyl-p-fenylen-bis-oksyacetat, deres ring-elkylerte derivater, blandinger derav o.l. Eksempelvise toverdige alkoholer som kan brukes alene eller i blandinger derav omfatter: C2til.C^g alkylenglykoler slik som etylenglykol, 1,2—og 1,3-propylenglykol, 1,4-butylenglykol, 1,6-• heksylenglykol o.l.; polyalkylenglykoler slik som dietylen--og trietylenglykol, poly(oksytetrametylen) glykol o.l.; cykloalifatiske dioler slik som 1,4-cykloheksandimetanol o.l.; og aromatiske toverdige alkoholer, slik som l,4-bis(2-hydroksyetoksy) benzen ..o.l.

Det følgende er bestemte eksempler på fremstillingen av homopolymerene ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 4.

Til en flammetørket, mekanisk omrørt, In-liters glassreaktor, passende for polykondensasjonsreaksjoner, påfylles 127,1 g dimetyl 1,4-fenylen-bis-oksyacetat (0,5 mol), 62,1 g etylenglykol (1,0 mol) og 9,0 mg dibutyltinnoksyd (0,0071 vekt-% basert på den antatte polymervekt). Etter gjennomspyling av reaktoren og ventilering med nitrogen, neddyppes reaktoren i et silikonoljebad, og knyttes til en gasstilfør sel for å opprettholde nitrogen ved 1 atmosfæres trykk. Den omrørte blandingen oppvarmes til og holdes ved 160°C, 190°C og 210°C i henholdsvis 2, 1 og 2 timer, mens metanol sammen med noe etylenglykol samles opp. Reaktoren hensettes for avkjøling til værelsestemperatur. En tid senere evakueres reaktoren og varmes opp; temperaturer på 190°C, 210°C og 220°C opprettholdes i henholdsvis 1, 1 og 2 timer. Oppsamlingen av destillat fortsettes under lavtrykks (mindre enn ca. 100 mikrometer)-trinnet av polymer i sasjonen. Temperaturen økes fra 220°C til 240°C i løpet av 30 minutter og 240°C opprettholdes i 3 timer. Reaktoren fjernes fra olje-badet og hensettes for avkjøling. Den dannede polymer isoleres, oppmales og tørkes. Polymeren har en egenviskositet på 1,31 dl/g bestemt i hydrofluorisopropylalkohol ved 25°C

og en konsentrasjon på 0,1 g/dl.

Polymerer med lav molekylvekt kan lett fremstilles ved å minke reaksjonstiden ved 240°C eller ved å minke polymer isas jonens slutt-temperatur. Disse teknikkene er velkjente for fagmenn innen polykondensasjonsreaksjoner.

_ Polymerene kan også fremstilles i en tretrinns-polymerisasjon hvor disyredelen, diolen og katalysatoren oppvarmes ved atmosfæretemperaturer (under nitrogen) i en

• smeltet , tilstand, fulgt av omsetning ved redusert trykk i

en smeltet tilstand for å fremstille typer av polymeren med forholdsvis lav molekylvekt. Materialet med lav molekylvekt pelletiseres eller males opp og krystalliseres. Materialet oppvarmes under vakuum i et tredje trinn ved en temperatur under dets smeltepunkt. Dette siste polymer isasjonstrinnet i fast fase øker molekylvekten betydelig.

Eksempel 5.'

Til en flammetørket, mekanisk omrørt, 250 ml reaktor, egnet for polykondensasjon påfylles 60,0 g dimetyl 1,4-fenylen-bis-oksyacetat (0,236 mol), 31,6 g etylenglykol (0,509 mol) og 11,7 mg dibutyltinnoksyd (0,0197 vekt-%

basert på antatt polymervekt). Etter gjennomspyling av reaktoren og ventilering med nitrogen, neddyppes reaktoren i et silikonoljebad og knyttes deretter til en gasstilførsel for å holde nitrogenet på et trykk av 1 atmosfære. Den omrørte blandingen oppvarmes til og holdes ved.190°C i 7 timer mens den dannede metanol sammen med noe etylenglykol samles opp. Trykket i reaktoren reduseres, og en temperatur på 190°C

opprettholdes i ytterligere 3 timer under høyvakuum. Den omrørte reaksjonsmassen holdes under vakuum ved 200°C og 220°C i henholdsvis 2 og 7 timer mens destillater fortsatt fjernes. Polymeren utsettes for 100°C i 3 timer, hvorved polymeren krystalliserer. Polymeren isoleres, males opp (partikkelstørrelse mindre enn 3 mm) og tørkes. Polymeren har en egenviskositet på 0,76 dl/g målt i hydrofluorisopropylalkohol ved 25°C og en konsentrasjon på 1 g/dl.

Den fint oppdelte krystallinske polymeren fylles

i en tørr, rundbunnet flaske. Trykket i flasken reduseres under ca. 100 mikrometer og flasken dyppes ned i et silikon-olejbad ved 135°C i ialt 34 timer. Egenviskositeten for polymeren øker til 1,04 dl/g.

Para-isomeren av vår nye homopolymer er spesielt egnet for å fremstille polymerer som danner fibre, og kirurgiske suturer.

Eksempel 6.

Polymeren, ifølge eksempel 5 ekstruderes ved 160°C

• idet man bruker et Instron kapilar-rheometer under anvendelse av en 1,0 mm strekkdyse og en sk jærhastighet på 213 sek . Smelteviskositeten ved denne temperaturen er fastslått til

å være 3600 poise. Ekstrudatet trekkes i et glycerintrekkbad i 2 trinn: 6 ganger ved 52°C fulgt av 1,5 ganger ved 90°C. Diameteren, den langsgående strekkstyrke og bruddforlengelsen hos monofilamentet bestemmes til å være henholdsvis 0,15 mm, 6306 kg/cm" og 24%. Monofilamentet herdes deretter under strekk ved 65°C i 16 timer. Diameteren, den langsgående strekkstyrke og sløyfestrekkstyrken, bruddforlengelsen og elastisitetskoeffesienten for det herdede monofilamentet bestemmes til å være: henholdsvis 0,14 mm, 6496 kg/cm 2, 5273 kg/cm<2>, 26% og 168 720 kg/cm<2>.

Eksempel 7.

Monofilamentfibre fremstilt fra poly(etylen 1,4-fenylen-bis-oksyacetat) steriliseres ved hjelp av en dosering på 2,5 Mrad gammastråling ved å bruke en 6 0CO-kilde. Bruddstyrken, den langsgående strekkstyrken, bruddforlengelsen og diameteren til monofilamentet måles før og etter steriliser- ingen. Resultatene er som følger:

Eksempel 8.

En flammetørket, mekanisk omrørt 1000 ml stor glassreaktor (egnet for polykondensasjonsreaksjoner) fylles med 127,1 g dimetyl 1,4-fenylen-bis-oksyacetat (0,50 mol) og 75,7 g trans 1,4-cykloheksandimetanol (0,525 mol) og 9,0 mg dibutyltinnoksyd (0,036 millimol, 0,0054 vekt-% av forventet polymervekt). Etter gjennomblåsing av reaktoren og ventilering med nitrogen, senkes reaktoren ned i et

.silikonoljebad og knyttes deretter til en gasstilfør sel

for å opprettholde et nitrogen trykk på 1 atmosfære. Den om-rørte blandingen varmes opp til og holdes ved 160°C, 190°C og 230°C i henholdsvis 2, 1 og 2 timer, mens den dannede metanol samles opp. Reaktoren hensettes over natten for avkjøling til værelsestemperatur. Neste dag reduseres trykket til ca. 100 mikrometer hg og beholderen oppvarmes på. nytt til og holdes ved 190°C, 210°C, 220°C og 240°C i henholdsvis 1, 1, 3 og 1,5 timer for å fortsette polykonden-sas jonsprose ssen . I løpet av denne tiden samles resultatet opp. Polymeren isoleres, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Egenviskositeten hos den erholdte polymer er omtrent 0,93 dl/g målt ved 25°C ved en 0,1 g/dl konsentrasjon i hek safluorisopropylalkohol. I et samtidig utført eksperiment utføres polymer isasjonen som beskrevet i dette eksempel 8 ved å erstatte trans 1,4-cykloheksandi-metanolen med 72,5 g par.a-fenylen dimetanol (0,525 mol).

En lignende polymer erholdes.

Eksempel 9.

En flammetørker, mekanisk omrørt 1000 ml stor glassreaktor (egnet for polykondensasjonsreaksjoner) fylles med 127,1 g dimetyl 1,4-fenylen-bis-oksyacetat (0,500 mol), 76,8 g 1,8-oktandiol (0,525 mol) og 9,0 mg dibutyltinnoksyd (0,036 millimol, 0,0054 vekt-% a<y>forventet polymervekt). Reaktoren gjennomblåses og ventileres med nitrogen og senkes ned i et silikonoljebad. Reaktoren knyttes til en gasstil-førsel for å opprettholde et nitrogentrykk på 1 atmosfære. Den omrørte blandingen oppvarmes til og holdes ved 160°C, 190°C og 210°C i henholdsvis 2, 1 og 2 timer, mens den dannede metanolen samles opp. Reaktoren hensettes over natten for avkjøling til værelsestemperatur. Neste dag reduseres trykket til ca. 100 mikrometer og reaktoren oppvarmes pål. nytt til og holdes ved 190°C, 210°C, 220°C og 240°C i henholdsvis 1, 1, 2 og 2 timer for å fortsette polykondensasjons-prosessen. I løpet av denne tid samles destilatet opp. Polymeren isoleres, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Egenviskositeten hos polymeren er 0,78 dl/

g målt ved 25°C ved en 0,1 g/dl konsentrasjon i heksafluorisopropylalkohol .

Eksempel 10.

En f lamme tørket'";, ,-mekanisk omrørt 500 ml stor glassreaktor (egnet for polykondensasjonsreaksjoner) fylles med 89,0 g dimetyl 1,3-fenylen-bis-oksyacetat (0,35 mol), 43,4 g etylenglykol (0,70 mol) og 6,3 mg dibutyltinnoksyd (0,025 millimol, 0,0071 vekt-% basert på forventet polymervekt). Reaktoren gjennomblåses og ventileres med nitrogen og senkes ned i et silikonoljebad. Den nedsenkede reaktoren knyttes til en gasstilfør sel for å opprettholde et nitrogentrykk på 1 atmosfære. Den omrørte blandingen varmes opp til og holdes ved 160°C, 190°C og 210°C i henholdsvis 2, 1 og 2 timer, mens den dannede metanol samles opp. Reaktoren hensettes over natten for avkjøling til værelsestemperatur. Neste dag reduseres trykket til ca. 100 mikrometer hg og beholderen oppvarmes på nytt til og holdes ved 190°C, 210°C og 220°C

i henholdsvis 1, 2 og 6 timer. I løpet av denne tid samles

destillatene opp. Polymeren isoleres, varmes opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Egenviskositeten hos polymeren er omtrent 0,84 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

Selv om ortoisomeren av vår poly(fenylen-bis-oksyacetat )-polymer -v vanligvis ikke kan brukes for å fremstille kirurgiske midler av fibertype, er det en termoplast-tisk og en fast polymer med en molekylvekt på minst 5000 og med én egenviskositet på minst 0,1 dl/g som kan 'fremstilles. Selv om metaformen danner fibre, gir den vanligvis dimensjo-nelt ustabile fibre på grunn av at polymeren er lite eller ikke krystallinsk. Metaformen av polymeren kan imidlertid formes og støpes ved konvensjonelle teknikker for å fremstille nyttige kirurgiske produkter som er steriliserbare med høy-energi str ål ing .

I betraktning av den kjemiske strukturen til vår nye homopolymer, ville det antas at eteren bundet til ringen ville være fleksibel, og at et lavkoeffesientmateriale derfor

■ville fremstilles. Overraskende og uventet har vi funnet at våre nye homopolymermaterialer har høy koeffesient til tross for eterbindingene, som det vil ses i eksemplene 6 og 7.

Det kan sluttes at materialet med høy koeffesient skriver seg fra en væskekrystallinsk morfologi hos vårt materiale, som tilveiebringer en høy grad av kjedeorientering, noe som er forbundet med en ikke-isotrop'smelte. Dette er særlig tilfelle med paraformen av vår nye polymer, som er tilstrekkelig ikke-isotrop og kan spinnes til materialer med små diametere. Den er svært sterk og kan brukes til forskjellige kirurgiske midler, slik som kunstige sener o.l. Våre nye homopolymerer er steriliserbare ved bruk av høyenergi-stråling; slik som gammabestråling ved hjelp av en kobolt"60-kilde.

Fremstilling av kopolymerer med glykolid.

Den første type kopolymer omfattet av oppfinnelsen er de som fremstilles ved å omsette en fenylen-bis-eddiksyre (eller fortrinnsvis diester), en toverdig alkohol og glykolid og/eller laktid. Disse kopolymerer har formel III ovenfor. Bis-fenylen forbindelsene og diolene som brukes for å frem- .' stille homopolymeren, er de samme som brukes for å fremstille denne kopolymeren. Omtalen ovenfor vedrørende disse reaktantene er også anvendelig her.

I visse aspekter av oppfinnelsen, er mengdeforhol-det av glykolid og/eller laktid i kcpolymeren viktig. F.eks. når kopolymeren lages direkte fra monomerene, når mengdefor-holdet laktid og/eller glykolid-rest i polymeren overskrider ca. 20 vekt-%, er polymeren mindre nyttig til fiberdannende anvendelser, fordi temperaturen ved hvilken den orienterte polymer oppløses og begynner å miste orientering, begynner å nærme seg omgivelsestemperaturer. Slike polymerer kan brukes for å lage støpte artikler o.1., men er ikke foretrukket ved fiberanvendelser, slik som suturer.

De følgende eksempler illustrerer fremstillingen

av disse kopolymerer:

Eksempel 11.

En flammetørket, mekanisk omrørt 250 ml stor glass-■reaktor egnet for polykondensasjonsreaksjoner, fylles med 25,0 g dimetyl 1,4-fenylen-bis-oksyacetat (0,0983 mol),

13,2 g etylenglykol (0,213 mol), 2,17 g glykolid (0,0187.mol) og 9,7 mg dibutyltinnoksyd (0,036 vekt-% basert på forventet polymervekt). Etter å ha gjennomblåst og ventilert reaktoren med nitrogen, senkes reaktoren ned i et silikonoljebad og knyttes deretter til eh gasstilfør sel for å opprettholde et

nitrogentrykk på 1 atmosfære. Den omrørte blandingen oppvarmes til og holdes ved 180°C i 7 timer, mens det dannede metanol samles opp. Reaktoren hensettes for avkjøling til værelsestemperatur, litt senere evakueres reaktoren og oppvarmes på nytt; temperaturer på 180°C, 190°C og 200°C opprettholdes

i henholdsvis 2, 0,5, og 8 timer. Under dette lavetrykktrin-net (mindre enn 100 mikrometer) av polymerisasjonen, fortsettes oppsamlingen av destillater, Temperaturen reduseres til og holdes ved 80°C i 3 timer for å krystallisere polymer-prøven. Oljetemperaturen heves til 130°C og holdes der i 4 timer for å herde harpiksmassen. Polymeren isoleres, oppmales og tørkes. Polymeren har en egenviskositet på 0,60 dl/g. Den fint oppdelte polymeren fylles på en rundbunnet flaske. Trykket i flasken reduseres til under ca. 100 mikrometer, flasken senkes ned i et silikonoljebad ved 80°C og 135°C i henholdsvis 2 og 41 timer. Egenviskositeten til den erholdte polymer er 1,22 dl/g. Kopolymeren oppviste en større endotermisk overgang ved 159°C (DSC; 20°C/min.) og 30% krystallinitet målt ved hjelp av røntgenteknikker. Den resulterende polymer omfatter omtrent 16 mol-% (8 vekt-%) glykolidrester.

Eksempel 12.

En flammetørket, 500 ml stor glassreaktor som er mekanisk omrørt og egnet for polykondensasjonsreaksjoner, fylles under tørre, oksygenfrie betingelser med 63,6 g dimetyl 1,4-fenylen-bis-oksyacetat (0,250 mol), 41,7 g trans 1,4-cykloheksan-dimetanol (0,289 mol), 1,53 g glkylid (0,0132 mol), og 6,2 mg dibutyltinnoksyd (0,025 millimol), 0,0073'vekt-% av forventet polymervekt. Reaktoren gjennomblåses og ventileres med nitrogen og senkes ned i et silikonoljebad. Den nedsenkede reaktor knyttes til en nitorgentilfør-sel for å opprettholde et trykk på 1 atmosfære. Den omrørte blandingen oppvarmes til og holdes ved 160°C, 190°C og 210°C i henholdsvis 2, 1 og 3 timer, mens den dannede metanol samles opp. Reaktoren hensettes over natten for avkjøling til værelsestemperatur. Den neste dag reduseres trykket til ca. 100 mikrometer hg og beholderen oppvarmes på nytt til og holdes ved 190°C, 210°C og 220°C i henholdsvis 1, 1 og 7 timer for å fortsette polymer isasjonen. Destillatene samles opp under polymer isasjonen. Polymeren isoleres, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Egenviskositeten til polymeren er omtrent 1,07 g/dl. Den erholdte polymer omfatter omtrent 15,0 mol-% (1,8 vekt-%) glykolidrester.

Eksempel 13.

En flammetørket, mekanisk omrørt 500 ml stor glassreaktor egnet for polykondensasjonsreaksjoner fylles under tørre, oksygenfrie forhold med 76,3 g dimetyl 1,4-fenylen-bis-oksyacetat (0,300 mol), 27,9 etylenglykol (0,449 mol), 23,2 g glykolid (0,200 mol) og 6,2 mg dibutyltinnoksyd (0,025 millimol,, 0,0063 vekt-% av den forventede polymervekt). Reaktoren gjennomblåses og ventileres med nitrogen og senkes ned i et silikonoljebad. Den nedsenkede reaktor knyttes til en gasstilførsel for å opprettholde et nitrogentrykk på 1 atmosfære. Den omrørte blandingen oppvarmes til og holdes ved I60°C, 190°C og 210°C i henholdsvis 2, 1 og 2 timer mens den dannede metanol samles opp. Reaktoren hensettes over natten for avkjøling til værelsestemperatur. Den neste dag reduseres trykket til ca. 100 mikrometer hg og beholderen oppvarmes på nytt til og holdes ved 190°C, 210°C og 220°C i henholdsvis 1, 1 og 6 timer. I løpet av denne tiden samles destillatene opp. Polymeren isoleres, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Den erholdte polymer-omfatter 40 mol-% glykolid-rester (23,5 vekt-%) og har en egenviskositet på omtrent 1,33 dl/g.

Eksempel 14.

En flammetørket, mekanisk omrørt 100 ml stor glass-'reaktor, egnet for polykondensasjonsreaksjoner, fylles med 25,0 g dimetyl 1,4-fenylen bis-oksyacetat (0,0983 mol), 12,2 g etylenglykol (0,197 mol), 1,56 g glykolid (0,0134 mol) og 4,9 mg dibutyltinnoksyd (0,019 vekt-% av den forventede polymervekt). Reaktorene gjennomblåses og ventileres med nitrogen. Reaktoren senkes ned i et silikonoljebad. Den nedsenkede reaktor knyttes til en gasstilførsel for å opprettholde nitrogentrykk på 1 atmosfære. Den omrørte blandingen oppvarmes til og holdes ved 180°C i 7 timer, mens den dannede metanol samles opp. Reaktoren hensettes for avkjøling til værelsestemperatur'. Reaktoren oppvarmes på nytt til 230°C under nitrogen for å fortsette polymer isasjonen og fjerne noe overskudd av etylenglykol. Temperaturen senkes til 200°C og trykket reduseres. Temperaturer på 200°C, 220°C og 240°C opprettholdes i henholdsvis 0,5, 1,5 og 2.timer mens man fort-setter med å fjerne destillater under redusert trykk. Polymeren isoleres, oppmales<p>g tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Polymeren omfatter omtrent 12 mol-% (5,9 vekt-%) glykolidrester. Egenviskositeten til polymeren bestemmes til

å være C,95 dl/g. Mikroskopering under oppvarming av polymer-massen avslører en smelt ingsovergang under 140°C. Ved å bruke et Instron kapilar rheometer ekstruderes polymeren gjennom en 1,016 mm dyse ved 160°C og en skjæringshastighet på 213 sek . Smelteviskositeten ved denne temperatur er 2200 poise. Fiberen tas opp gjennom isvann og trekkes deretter i to trinn ved å bruke et glyserintrekkbad ved trekkforhold på 8 ganger ved 53°C fulgt av 1,25 ganger ved 65°C. Den 2 trinns trukne fiber herdes under strekk ved 63°C i 2 timer.

Den følgende tabell oppsummerer erholdte data for

de fysiske egenskaper hos den trukne fiber før og etter her-ding og etter eksponering mot en 2,5 Mråd.dose gammabestråling.

Fremstilling av kopolymerer ved å omsette homopolymer med glykolid.

Den andre typen kopolymer fremstilles ved å omsette homopolymer med formel VI med glykolid og/eller laktid i nærvær av en passende katalysator. Denne kopolymeren har også formel III. De følgende eksemplene illustrerer fremstillingen av kopolymerene ved denne fremgangsmåten.

Eksempel 15.

En flammetørket 1000 ml stor rundbunnet flaske utstyrt med en vakuumtett, mekanisk omrører av rustfritt stål og en slangetilkobling fylles under tørre, oksygenfrie forhold med 313,4 g (2,7 mol) glykolid og 75,7 g fint oppdelt (som passerer gjennom en 10 mesh sikt) amorft, tørt poly-(etylen 1,4-fenylen-bis-oksyacetat) harpiks, fremstilt i nærvær av 0,01974 vekt-% dibutyltinnoksyd som katalysator, til en egenviskositet på 0,63 dl/g. Reaktoren gjennomluftes og ventileres med nitrogen og senkes ned i et silikonoljebad og knyttes til en gasstilførsel for å opprettholde nitrogentrykk på 1 atmosfære. Blandingen oppvarmes i ca. 1/2 time ved å bruke en badtemperatur på 120°C for å smelte glykolidet og starte oppløsningen av polyesteren. Temperaturen økes med en hastighet på 1,8°C pr. minutt til 150°C som opprettholdes i 8 minutter for å fortsette oppløsningsprosessen. Oppvarmingsbadet bringes opp i temperaturer til 195°C ved en gjennomsnittlig hastighet på 1,5°C pr. minutt. Omrøring stanses før man når 195°C på grunn av reaksjonsmassens vis-køse natur. Polymeren som dannes krystalliserer og holdes ved 195°C i 8 timer. Polymeren isoleres, oppmales og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur over natten. Noe uomsatt glykolid fjernes ved å varme opp den oppmalte polymeren til 110°C ved 0,1 mm hg i 16 timer. Det observeres et tap

på ca. 0,2 vekt-%, hvilket indikerer en høy grad av omdan-,l neise. Den oppmalte polymeren siktes for å fjerne partikler som er mindre enn 1 mm i diameter. Det fremstilles 225 g

av polymeren fri for støv. Prøver på polymeren analyseres

og NMR data indikerer at den kjemiske strukturen til polymeren er den som er angitt for kopolymeren under formel III ovenfor. NMR data indikerer at kopolymeren omfatter 89,5 mol-% (79,7 vekt-%) av glykolidrestene og 10,5 mol-% (10,3 vekt-%) av poly(etylen 1,4-fenylen-bis-oksyacetat) restene. Egenviskositeten til polymeren etter fortsatt oppvarming ved 50°C for å oppløse polymeren, bestemmes til 1,69 dl/g.

Eksempel 16.

En 100 ml flammetørket, omrørt reaktor fylles med 7,8 g tørr, amorf, fint oppdelt poly(etylen 1,4-fenylen-bis-oksyacetat) (fremstilt i nærvær av 0,02 vekt-% dibutyltinnoksyd; egenviskositet 0,91 dl/g), 29,0 g glykolid (0,250 mol), 4,0 g L(-) laktid (0,028 mol) og 10,5 mg glykolsyre (0,138 millimol). Etter gjennomlufting av reaktoren, ventileres det med nitrogen som holdes ved et trykk på 1 atmosfære under resten av polymerisasjonen. Beholderen senkes ned i et silikonoljebad og varmes opp til 105°C for å smelte glykolidet og starte oppløsningen av polyesterharpiksen. Temperaturen heves til 120°C for å fortsette og fullføre oppløsningsprosessen. Temperaturen heves til 200°C som holdes i 4 timer. Omrøring avsluttes når viskositeten av den polymeriserende masse blir så høy at den i virkeligheten forhindrer videre omrøring. Polymeren isoleres, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Noe uomsatt monomer fjernes ved å varme opp den oppmalte polymeren ved 80°C

og 110°C i 16 timer hver, ved et trykk på ca. 100 mikrometer. Det observeres et vekttap på 2,5%. Den resulterende tørre

■polymer har en egenviskositet på 1,52 dl/g og omfatter 9 mol-% laktidrester og 81 mol-% glykolidrester, idet det gjenværende er etylen 1,4-fenylen-bis-oksyacetatrester.

Eksempel 17.

En flammetørket 250 ml rundbunnet flaske fylles under tørre, oksygenfrie betingelser med amorf, fint oppdelt poly(etylen 1,4-fénylen-bis-oksyacetat) (22,0 g, fremstilt i nærvær av 0,0044 vekt-% dibutyltinnoksyd, egenviskositet på 0,90 dl/g). Trykket reduseres, flasken senkes ned i sili-konolje og oppvarmes ved 40°C, 63°C, 77°C, 86°C og 100°C i henholdsvis 1 time, 3/4 time, 1 time, 1 time og 6 timer for ytterligere å tørke og krystallisere harpiksen. Flasken fjernes fra varmen og hensettes for avkjøling. Den avkjølte flasken ventileres med nitrogen. Under tørre, oksygenfrie betingelser fylles 91,1 glykolid på flasken og flasken utstyres med en overgang med slangetilknytning og en tørr, mekanisk omrører.

Etter gjennomblåsihg av reaktoren ventileres

den med nitrogen som opprettholdes ved et trykk på 1 atmosfære

gjennom det gjenværende av polymer isasjonen. Beholderen senkes ned i et på forhånd oppvarmet;(70°C) silikonoljebad. Temperatur kontrollen i badet endres til 120°C som oppnås på ca. 5 minutter, og glykolidet smelter i løpet av ca. 25 min. Omrøreren senkes delvis ned i reaktantene og startes opp. Etter 5 minutter med forsiktig omrøring ved 120°C endres temperatur kontrollen til 228°C som oppnås i løpet av ca. 3 minutter, Når temperaturen når ca. 200°C, senkes omrøreren helt ned i reaktantene. En badtemperatur på 228°C opprettholdes i 2,5 time. Den erholdte polymeren isoleres, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Egenviskositeten til polymeren er 1,10 dl/g.

Noe uomsatt glykolid fjernes ved å varme opp den oppmalte polymeren ved 110°C og 0,1 mm. hg trykk i 16 timer. Det observeres et vekttap på 1,2%, noe som indikerer én høy grad av omdannelse. Den erholdte polymeren omfatter 90 mol-%

(80,5 vekt-%) glykolidrester.

Eksempel 18.

En flammetørket, 250 ml rundbunnet flaske fylles under tørre, oksygenfrie betingelser med oppdelt, benkulltør-ket poly(etylen 1,3-fenylen-bis-oksyacetat) (22,0 g, fremstilt i nærvær av 0,071 vekt-% dibutyltinnoksyd til en egenviskositet på 0,84 dl/g), og glykolid (9,1, g, 0,785 mol). Flasken utstyres med en overgang med slangetilkobling og en tørr mekanisk omrøreroppstilling. Etter gjennomblåsling av reaktoren, ventileres den med nitrogen som opprettholdes med et trykk på 1 atmosfære under det gjenværende av omsetningen. Beholderen senkes ned i et silikonoljebad som på forhånd er oppvarmet til 70°C, hvilket oppnås i badet i løpet av ca. 5 minutter. Etter ca. 25 minutter er glykolidet smeltet, og omrøreren senkes delvis ned i reaktantene og startes opp. Etter 5 minutter med forsiktig omrøring ved 120°C, endres temperatur kontrollen til 225°C, hvilket oppnås i løpet av ca. 25 minutter. Når temperaturen når 160°C, senkes omrøreren helt ned i reaktantene. En badtemperatur på 225°C opprettholdes i 2,5 time. Polymeren isoleres, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperaturer. Egenviskositeten

hos polymeren er 1,26 dl/g. Noe uomsatt glykolid fjernes

ved å varme opp den oppmalte polymeren ved 110°C og et

trykk på 0,1 mm hg i 16 timer. Det observefes et vekttap

på 1,1%, hvilket indikerer en høy grad av omdannelse.

Eksempel 19.

En polymer isasjon utføres som beskrevet i eksempel 18 med unntak av at flasken fylles med oppdelt, benkulltørket poly(okta-metylen 1,4-fenylen-bis-oksyacetat) (29,3 g, fremstilt i nærvær av 0,054 vekt-% dibutyltinnoksyd, egenviskositet på 0,78 dl/g), og glykolid (91,1, 0,785 mol).

Etter polymer i sasjonen isoleres polymeren, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Polymeren har en egenviskositet på 1,21 dl/g.

Eksempel 20.

En flammetørket 250 ml rundbunnet flaske fylles under tørre, oksygenfrie betingelser med oppdelt poly(trans 1,4-cykloheksylendikarbonyl 1,4-fenylen-bis-oksyacetat)

<(29,2 g fremstilt i nærvær av 0,0054 vekt-% dibutyltinnoksyd til en egenviskositet på 0,93 dl/g). Trykket i flaskes reduseres og flasken varmes opp til over værelsestemperatur for å gjøre harpiksen benkulltørr. Etter utspyling med nitrogen, fyllecs glykolid (91,1 g, 0,785 mol) på under tørre, oksygenfrie betingelser. Reaktoren utstyres med en overgang med slangetilkobling og en tørr, mekanisk omrøreroppsats. Etter utblåsing av reaktoren, ventileres det med nitrogen som deretter opprettholdes ved 1 atmosfæres trykk under resten av omsetningen. Reaktoren senkes ned i et silikonoljebad som på forhåndi';er oppvarmet til 70°C. Temperaturregulatoren heves til 120°C og glykolidet smeltes. Omrøreren senkes delvis ned i reaktantene og startes opp. Temperaturen økes til 230°C og holdes ved denne temperatur i 2 timer. Når temperaturen når 220°C, senkes omrøreren helt ned i reaktantene.

Polymeren isoleres, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Polymeren har en egenviskositet på 1,35 dl/g. Noe uomsatt glykolid fjernes ved å varme opp den oppmalte polymeren ved 110°C ved et trykk på 0,1 mm hg i 1,6 timer. Det observeres et vekttap på 2,0%, noe som indikerer en høy grad av omdannelse. Den erholdte polymeren omfatter 90 mol-% (75,7 vekt-%) glykolidrester.

Eksempel 21

En flammetørket 100 ml rundbunnétrflaske, utstyrt med en vakuumtett, mekanisk omrører av rustfritt stål og en slangetilkobling, fylles med 19,4 g glykolid (0,167 mol) og 10,6 g fint oppdelt (passerer gjennom en 10 mesh sikt), amorf, benkulltørr poly(etylen 1,4-fenylen-bis-oksyacetat) polyester-harpiks (fremstilt i nærvær av 0,02 vekt-% dibutyltinnoksyd til en egenviskositet på 0,91 dl/g). Etter g jennomblåsing-iav flasken og ventilering med nitrogen, senkes flasken ned i et silikonoljebad og knyttes til en gasstilførsel for å opprettholde nitrogen ved 1 atmosfæres trykk. Blandingen varmes opp til 120°C for å smelte glykolidet og å svelle og evt. oppløse polyesterharpiksen. Temperaturen økes til 170°C og holdes i 20 timer (omrøring stanses når polymeren blir for viskøs til å omrøres) mens den dannede polymeren krystalliserer. Polymeren isoleres, males opp og tørkes under vakuum ved værelsestemperatur. Noe uomsatt glykolid fjernes ved å varme opp den oppmalte polymeren ved 80°C i 16 timer under vakuum: (det observeres et vekttap på 0,1%). Den uflyktiggjorte polymeren oppviser en egenviskositet på 1,68 dl/g og 37% krystallinitet (målt ved hjelp av røntgendiffraksjon),

en smeltetemperatur på 224°C (målt med DSC, 20°C pr. minutt undersøkelseshastighet) , og en sammensetning ' (bestemt ved<13>C NMR) på 20,1<±>0,9 mol-% (omtrent 35,3 vekt-%) etylen 1,4-fenylen-bis-oksyacetatrester og 79,9 - 0,9 mol-% (omtrent 64,7 vekt-%) glykolidrester.

Den uflyktiggjorte polymeren ekstruderes ved å bruke et Instron rheometer ved en skjærhastighet på 213 sekunder og en 1,016 mm dyse. Ekstrudatet bråkjøles i isvann og trekkes deretter i to trinn; 6 ganger ved 53°C fulgt av 1,5 ganger ved 70°C. De trukne fibre har en diameter på 0,135 mm, en langsgående strekkstyrke på 8647 kg/ cm<2>, en sløyfestrekkstyrke på 7382 kg/cm<?>, en bruddforlengelse på 20% og en Young's elastisitétskoeffesient på 127 243 kg/cm<2>. Fiberen herdes under strekk ved 113°C i 9 timer. Egenviskositeten til det herdede monofilamentet før og etter sterilisering ved gammabestråling i en dosering på 2,5 Mråd er henholdsvis 1,30 dl/g og 1,18 dl/g.

Ved fremstilling av kopolymerer i overensstemmelse med dette aspekt av oppfinnelsen, er poly(fenylen-bis-oksyacetat) -et f or tr innsvis hydroksylavsluttet, dvs. laget;yed!

å bruke et støkiometrisk overskudd av diolen, men bør også fortrinnsvis ha en tilstrekkelig høy molekylvekt til å begrense antallet OH-grupper tilstede i polymer isasjons-reaksjonsblandingen, ettersom disse OH-gruppene vil bestemme graden av polymerisasjon. Fortrinnsvis har homopolymeren en egenviskositet på minst 0,1 dl/g. I det tilfellet at man har en homopolymer med en lav polymer isasjonsgrad, kan det tilsettes en hydroksylgruppeholdig kjederegulator med lav molekylvekt, slik som glykolsyre eller laurylalkohol. De ønskede kopolymerer er de som har en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i

■heksafluorisopropylalkohol. Fortrinnsvis er egenviskositeten hos våre nye kopolymerer fra 0,6 til 1,6 dl/g eller til og med litt høyere. Overalt hvor egenviskositet er angitt i denne beskrivelsen er den fastlagt i dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

Ved fremstilling av kopolymerene beskrevet ovenfor, beholder det opprinnelige poly(fenylen-bis-oksyacetat)-et ikke sin opprinnelige lengde, og glykolatrestene blir inkor-porert i poly(fenylen-bis-oksyacetat) polymer-kjeden til korte sekvenser av polyoksyacetat polymeren bundet sammen av polyglykolatkjedene. Den relative lengde av de to polymer segmentene bestemmes av sammensetningen av den opprinnelige reaksjonsblandingen og av reaksjonsbetingelsene. Ved å plassere våre nye stabiliseringsenheter av poly(fenylen-bis-oksyacetat) -et gjennom hele polyglykolsyren, stabiliseres vår nye polymer mot høyenergistråling slik som gammabestråling med en 6 0CO-kilde, og strålingssteriliserbare, absorberbare materialer fremstilles.

Ved fremstilling av disse forskjellige kopolymerer omsettes glykolidet med vår nye homopolymer eller det omset tes med en blanding av diol og monomeren i en tilfeldig form hvorved man får de beskrevne absorberbare materialene. Kopolymerene har bedre mekaniske egenskaper, strekkstyrke og hurtigere absorbsjon enn de mindre regulære kopolymerene. Dette ville være som forventet ettersom dess mer polyglykol-syre tilstede i polymeren, dess mer absorberbar vil slutt-produktene være.

Kopolymerene fremstilt i overensstemmelse med dette aspekt av oppfinnelsen, dvs. fra homopolymer og glykolid og/ eller laktid, har fortrinnsvis mindre enn ca. 40 vekt-% av poly(fenylen-bis-oksyacetat)-restene og mer enn ca. 60 vekt-% av glykolidrestene.

Disse kopolymerer er særlig egnet for å lage fabrik-kerte, absorberbare, steriliserte kirurgiske midler med god styrke, ettersom kopolymerene lett lar seg orientere. Disse kopolymerer tilpasses derfor særlig for å anvendes til å lage .sterile kirurgiske suturer, særlig slike suturer som har tilknyttede nåler.

Mens kopolymerene som omfatter fra ca. 41 til 79 vekt-% av poly(fenylen-bis-oksyacetat)-restene og fra ca. 21 til 59 vekt-% av glykolidrestene ikke er spesielt egnede for å'fremstille orienterte suturmaterialer med høy styrke, er de nyttige ved fremstilling av høyenergistrålingssterili-serbare, absorberbare, støpte kirurgiske midler.

De fiberdannende polymerene ifølge oppfinnelsen kan brukes yed fremstillingen av forsterkende fibre for delvis eller helt absorberbare sammensetninger som brukes til å bære implantater og prostetiske innretninger. Polymerene ifølge oppfinnelsen kan også brukes i pulverform som absorberbare fyllstoffer i delvis eller helt absorberbare implantater eller prostetiske innretninger.

Fremstilling av uregelmessige kopolymerer.

De uregelmessige kopolymerene ifølge oppfinnelsen er strålingsseriliserbare,uregelmessige kopolymerer med formel IV:

hvor Ar er 1,3- eller 1,4-fenylen, hvor Ph og R er som definert ovenfor under formel I, hvor n er et tall med en gjennomsnittlig verdi på fra 4 til 10, hvor a og b er tall hvis gjennomsnittligexverdier gjenspeiler mengdeforholdene mellom de to bestanddelene i polymeren, og hvor y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi gjenspeiler polymer isasjonsgraden, hvilket gir en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i hek safluorisopropylalkohol. Vanligvis dannes disse polymerer ved å omsette hydrokinondiacetat med talgsyre og våre nye fenylen-bis-oksyacetat monomerer. Det følgende er bestemte eksempler på fremstilling av slike kopolymerer.

Eksempel 22.

En 100 ml reaktor med omrøring, egnet for polykon-densasonsreaksjoner, fylles med 1,4-fenylen-bis-oksyeddiksyre (3,6 g, 0,0159 mol), talgsyre (3,3 g, 0,0163 mol), hydrokinondiacetat (6,5 g, 0 ,0335 mol) og dibutyltinnoksyd (4,2 mg,' 0,027 millimol). Reaktoren gjennomblåses og ventileres med nitrogen og senkes nedi et silikonoljebad og varmes opp (under en nitrogenatmosfære) til og holdes ved 235°C i 5 timer. Eddiksyren som dannes under polymer isasjonen, samles opp og fjernes. Trykket reduseres til ca. J.00 mikrometer hg og oppvarming fortsettes i ytterligere 3 timer ved 235°C under fortsatt'fjérning av destillatet. Den erholdte polymer har en egenviskositet i HFIP på 0,59 dl/g.

Eksempel 23.

En 100 ml reaktor med omrøring, egnet for polykondensasjonsreaksjoner, fylles med 1,4-fenylen-bis-oksyeddiksyre (6,0 g, 0,026 mol), talgsyre (2,7 g, 0,013 mol), adipin-syre (1,9 g, 0,013 mol), hydrokinon diacetat' (10,8 g, 0,0557 mol) og dibutyltinnoksyd (6,6 mg , 0,027 millimol). Reaktoren gjennomblåses og ventileres med nitrogen og senkes ned i et

silikonoljebad og varmes opp (under en nitrogenatmosfære)

til og holdes ved 235°C i 3 timer. Eddiksyren som dannes under polymer isasjonen samles opp og fjernes. Trykket reduseres til ca. 100 mikrometer hg og oppvarmingen fortsettes i ytterligere 3 timer ved 235°C mens destillater fjernes.

Den erholdte polymer er uoppløselig i heksafluorisopropylalkohol. Polymeren er 40% krystallinsk (målt ved røntgen-diffraksjon), og har et smeltepunkt på 225°C (målt ved DSC). Monofilamentfibre av ;tørrpolymeren mister 47% av sin vekt etter koking i 23 timer i en 7,25 bufferoppløsning..

Den erholdte polymer er et materiale som absorberes sakte og kan formes i smelte. Det er krystallinsk og kan brukes til å fremstille kirurgiske midler som er steriliserbare med høyenergistråling.

Fremstilling av ster ili serbare, kirurgiske midler.

De følgende eksempler er tilveiebragt for å vise

de forskjellige ønskelige egenskapene hos kirurgiske suturer og andre kirurgiske midler fremstilt ved hjelp av de nye polymerene ifølge foreliggende oppfinnelse. I disse eksemplene er forskjellige parametere slik som styrke og absorbsjons-karakter i stika og lignende målt. Disse målingene er gjort i overensstemmelse med de følgende prøver:

Frembringelse av absorbsjonsdata.

Under aseptiske forhold implanteres 2 2-cm segmenter av en suturprøve i de venstre og høyre setemusklene hos Long-Evans rotter av hunnkjønn. Det implanteres i to rotter pr. periode for hver av undersøkelsesperiodene. Dyrene som anvendes i disse studiene, håndteres og oppbevares i overensstemmelse med kravene i "Animal Laboratory Welfare"-loven og dens endringer fra 1970. Rottene drepes etter passende tids-perioder ved hjelp av karbondioksyd-kvelning, hvoretter deres setemuskler tas ut og fikseres i buffet lag. Ved å bruke standard histologiske teknikker, fremstilles H og E fargede skiver av musklene, og omplanterte suturer prepareres for mikroskopisk eksaminering. Ved å anvende et okularmikrometer, beregnes det omtrentlige sutur tverr snittet på hvert .sted. Tverrsnittet etter 5 dager brukes som referanseverdien for å beregne % tverrsnitt som er igjen etter de følgende inter-valler .

Vevreaksjoner mot de implanterte suturene•bestemmes i overensstemmelse med den følgende metode. En metode som er modifisert ut fra den som er beskrevet av Sewell, Wiland og Craver (Surg., Gynecol., and Obstet., 100:483:494, 1955), anvendes for å bedømme reaksjoner mot implanterte suturer. Ved denne metode graderes bredden av reaksjonssonen målt langs radien fra senteret av sutur-tverrsnittet som følger:

Cellulær reaksjon graderes fra 0 til 4 basert på økende konsentrasjoner av celler i reaksjonssonene. En grad på 0,5 tildeles der hvor bare noen få celler er spredd vidt omkring i reaksjonssonen, mens en grad på 4 tildeles der hvor det er en høy cellulær konsentrasjon på stedet.

Vektfaktorer tildeles reaksjonssone og betente ste-der for å beregne reaksjonspoengsum på følgende måte:

Poengsummen for en prøve beregnes på følgende måte:

Adjektiviske graderinger som settes på reaksjons-poengene, er tilfeldig tildelt innen de følgende grenser: 0 - ingen; 1-8 minimal; 9-24 lett; 25-40 moderat; 41-56 markert; over 56 utpreget.

Forlengelse og elastisitetskoeffesient bestemmes ved hjelp av standard Instron prøvemetoder som brukes i indu-strien .

Bruddstyrkeretensjon.

Bruddstyrken hos en prøve bestemmes ved å implantere to fibre av en prøve under huden på ryggen av tolv Long-Evaris rotter. Således implanteres 24 fibre av hver prøve svarende til de 3 implanteringsperiodene; 8 eksemplarer av hver prøve for hver av periodene. Periodene med in vivo opphold er 7, 14 og 21 dager. Forholdet mellom gjennomsnittsverdien (av 8 målinger) for bruddstyrken, (bestemt med en Instron strekk-fester i overensstemmelse med standard undersøkelsesprosedyre) for hver periode og gjennomsnittsverdien (av 8 målinger) er-holdt for prøven før implantering, utgjør dens bruddstyrke for den perioden.

De fleste av polymerene beskrevet i denne oppfinnelsen kan lett sprøytestøpes i et Instron kapillar rheometer eller et sprøytestøpingsapparat av skruetype ved temperaturer som vanligvis overskrider polymerens smeltetemperatur med 10° til 70°C; Det erholdte ekstrudatet kan trekkes i et-eller to-trinns prosess ved å bruke et sett av varme ruller eller et glycerinbad, eller en kombinasjon av disse. Trekk-forholdet kan variere fra ca. 300 til 900%. Noen av polymerene ifølge denne oppfinnelsen vil gi orienterte fibre som oppviser eksepsjonelle strekkegenskaper. Typisk vil 0,20 0,25 mm i diameter fibre av disse materialer oppvise sløyfe-strekkstyrke i området 2,8 til 8,4 x 10 • 3 kg/cm 9 med langsgående strekkstyrke i området 3,5 til 11,9 x 10 kg/cm ,

og en Young<1>s elastisitetskoeffesient på mer enn 70 300 kg/cm 2. Avhengig av sammensetningen varierer bruddforlengelsen fra ca. 3 til 30%. In vitro og in vivo absorbsjonsdata for typiske polymerer viser deres tendens til å absorberes i løpet av 90 dager til over 1 år når de brukes som kirurgiske midler. Polymerene ifølge foreliggende oppfinnelse egner seg for hurtig sprøytestøping til sterke fibre som er nyttige for fremstillingen av absorberbare monofilamentsuturer. Polymerene ifølge foreliggende oppfinnelse;'.kan brukes for å fremstille suturer med ekstremt liten størrelse, slik som de som brukes ved øyekirurgi. Monofilamentene kan herdes ved mellom 60° og 130°C i fra 2 til 20 timer for å forbedre deres strekkegenskaper og alminnelig stabilitet, idet betingelsene avhenger av den bestemte polymeren og kan erholdes ved eksperimentering.

'. Eksempel 24.

En polymer fremstilt som beskrevet i eksempel 15 smeltespinnes i et Instron rheometer ved 245°C, idet det anvendes en 1,02 mm dyse med et L/D forhold på 24 og en skjærhastighet på 213 sekunder ^. Ekstrudatet tas opp gjennom isvann og trekkes deretter i et glycerintrekkbad i 2 trinn.

I det første trinnet trekkes 5 ganger ved 49°C fulgt av en trekking pa 1,5 gang ved 92°C. Egenviskositet til ekstrudatet fastslås å være 1,52 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol. De trukne fibre bestemmes til å være 33% krystallinske, og etter her-ding under strekk ved 112°C i 9 timer, er de 36 % krystallinske. Sluttfibrene•har en diameter på 0,18 mm. Egenskapene til fibrene er angitt i den følgende tabell:

Eksempel 25.

Polymerer fremstilt og beskrevet i forbindelse

med eksempel 15 sprøytestøpes gjennom et rent sprøytestøp-ingsapparat ved å bruke en 0,05 mm, 16 hulls dyse under anvendelse av et rotasjonssmøremiddel hvorved det fremstilles 6400 meter 56,8 g denier tråd (3,55 denier pr. filament). Sprøytestøpingsbetingelsene er som følger:

Smeltetemperatur i form: - 500°C.

Smeltetemperatur i dyse: - 510°C.

Lufttemperatur i tilførselsrør: - 520°C. Tilførselshastighet - 485 g pr. time.

Den anvendes orientering med et trekkforhold på

5x og med en føderulletemperatur på 155°C og en herderulle-temperatur på 195°C.

Tråden samles i en fletning av tre kjernetråder,

16 filamenter i hver og 16 bæretråder, 16 filamenter i hver. Fletningen varmestrekkes og herdes under . strekk. Fletnings-denier er 1072 g. Diameteren er 0,34 mm. Fletningen har en bruddforlengelse på 23%, en langsgående strekkstyrke på

7494 kg/cm 2 og en sløyfestrekkstyrke på 4717 kg/cm 2. En polyglykolsyreprøve sprøytestøpes på samme måte, flettes og etterbehandles for bruk som en kontroll. Deler av fletningen kuttes til passende lengder, plasseres i individuelle papirholdere og ventilert folie, varmeforseglbare konvolutter. Fletningene steriliseres med gammabestråling ved å bruke standard industrielle betingelser. De fysiske egenskapene

til begge fletningene bestemmes og resultatene er gjengitt i den følgende tabell:

Absorbsjonskarakteristikaene for både fletningen ifølge oppfinnelsen og polyglykolsyrekontrollen bestemmes. Resultatene er gjengitt i den følgende tabell:

% gjenværende tverrsnittsareal

De flettede prøvene ifølge oppfinnelsen bragte for dagen poengsummer med hensyn til vevreaksjon i det lette området med noen O-poengsummer for periodene på 91 og 119 dager.

De gjennomsnittlige bruddstyrkeverdiene etter 7

på hverandre følgende implantasjoner i rotter bestemmes for både fletningen ifølge oppfinnelsen (eks. 15) og polyglykol-syrekontrollfletningen. Den følgende tabell gjengir resultatene fra disse prøver:

Typiske polymerer ifølge oppfinnelsen av fiberkva-litet kan lett spinnes ved å bruke et sprøytestøpningsapparat av skruetypen med en flerhullsdyse ved temperaturer som vanligvis overskrider polymerens smeltetemperatur. med ca. 10°C til 70°C. Ved hjelp av et smøremiddel for rulleforming, kan ekstrudatene trekkes til multifilamenttråd med en ønsket denier pr. filament på fra 1 til 5. Multifilamenttråden kan flettes, varmstrekkes og pusses for å tilvéiebringe ønskede størrelser av flettede suturer i størrelsen fra 2 til 8,0.

For ytterligere forbedring med hensyn til suturstrekkegenska-per og dimensjonen stabilitet, kan suturene herdes ved 60°

til 150°C fra ca. 2 til 20 timer.

Typiske polymerer ifølge oppfinnelsen av støpnings-kvalitet kan lett injeksjons- eller trykkstøpes ved temperaturer som vanligvis overskrider polymer temperaturen med fra 10°C til 70°C.

Absorberbare suturer og andre absorberbare produkter fremsilt fra polymerer som inneholder fenylen-bis-oksyacetat-rester som en del av kjedene, kan steriliseres med en dose på ca. 2,5 Mrad gammabestråling.ved å bruke en kobolt-60 kilde. Det iakttas et minimalt tap med hensyn til fysiske egenskaper, slik dette bedømmes ved sammenligning av egenviskositet, strekkstyrke og in vivo styrke med kontroll-materialer som ikke er eksponert mot kobolt. Denne uventede opprettholdelse av fysiske egenskaper hos våre nye polymerer utgjør en klar fordel fremfor kommersielt tilgjengelig syntetiske, absorberbare suturer som gjennomgår en signifikant forringelse ved sterilisering med høyenergibestråling.

Polymerene ifølge oppfinnelsen kan lett farges

.enten ved å tilsette fargestoffet under polymer isasjonen eller i sprøytestøpningssmelten, idet det brukes konvensjonelle dispersjonsfargestoffer slik som D&C violet =2 og D&C Green =6. Oppløslighet av disse fargestoffer i de delvis aromatiske

polymerer og deres derved forbundne fargeekthet, tillater bru-ken av dispersjonsfargestoffer ved forskjellige konsentrasjoner hvorved man får ønskede fargestyrker for forskjellig utformede artikler.

Passende belegg kan anvendes på flettede suturer fremstilt fra polymerene ifølge foreliggende oppfinnelse.for å forbedre håndterings- og feste-kjennetegnene, og redusere vevskade etter anvendelse av suturen, og forbedre sløyfe-sikkerhet såvel som minimaliseré:.de kapillære egeneskapene til, f letni.ngen og muligheten for infeksjon. Beleggene kan være av en type alkylenoksalat kopolymerer som er absorberbare, lavsmeltende og har en lav polymerisasjonsgrad, og kan legges på ved hjelp av passende teknikker. Et sammensatt belegg fremstilt av kalsiumstearat og 65/35 poly(1(-)laktid-ko-glykolid) kan også tilføres ved hjelp av en passende tek-

nikk til den flettede sutur.

Mens mange av de foregående eksemplene er rettet

på fremstillingen av suturer og monofilamentsuturer, kan de forskjellige nye polymerene ifølge oppfinnelsen også brukes ved fremstillingen av andre suturkonstruksjoner, både av enkel- og multifilamentkonfigurasjonene, og kan også brukes ved fremstilling av kirurgiske tekstiler og/eller sveisede syntetiske innretninger, slik som vene- og ar terieerstat-ninger. I tillegg kan våre nye materialer brukes til å fremstille forskjellige støpte produkter slik som ortopediske stifter, skruer, skiver og klemmer, klyper, kramper, kroker, låser; forskjellige benerstatninger, slik som proteser; nåler; innretninger for bruk i livmoren; forskjellige kapilr:. : larrør slik som ur inleder rør, etc; forskjellige blodkarim-plantater, koblinger eller bærere, rygghvirvelskiver o.l.

Etter nå å ha beskrevet oppfinnelsen, vil det forstås av fagmenn at variasjoner og modifikasjoner av den spesifike beskrivelsen ovenfor kan anvendes uten at man fjer-ner seg fra ånden og omfanget av den foreliggende oppfinnelse slik den er definert i kravene.

Claims

1. Strålingssteriliserbar, absorberbar sammensetning med som sin vesentlige bestanddel, en fast polymer omfattende enheter med formel:

hvor G er resten minus hydroksylgruppene hos en toverdig alkohol, hvor pH er 1,2-, 1,3- eller 1,4-fenylen, og hvor hver R er hydrogen eller laverealkyl.

2. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at G er cykloheksylendimetylen eller -ålky-len med fra 2 til 16 karbonatomer og hvor R er hydrogen.

3. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at G er alkylen med fra 2 til 6 karbonatomer og hvor R er hydrogen.

4. Sammensetning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at polymeren har en egenviskositet på minst 0,1 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

5. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at polymeren omfatter enheter med formel:

hvor polymeren har en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol .

6. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at G er resten etter fjerning av hydroksylgruppene hos en C2~ C16 alkylenglykol, en polyalkylenglykol, en cykloalifatisk diol eller en aromatisk diol.

7. Fast polymer, karakterisert ved at den har en egenviskositet på minst 0,1 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol og består i det vesentlige av repeterende enheter med formelen:

hvor G er resten minus hydroksylgruppene hos en 2-verdi alkohol, hvor pH er 1,2-, 1,3- eller 1,4-fenylen, og hvor hver R er hydrogen eller laverealkyl.

8. Polymer ifølge krav 7, karakterisert ved at den har formelen:

hvor n er 2 til 6 og hvor y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi angir polymer isasjonsgraden.

9. Polymer ifølge krav 8, karakterisert ved at den er i krystallinsk form.

10. Polymer ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at den har en molekylvekt i overkant av 5000 .

11. Polymer ifølge krav 8, karakterisert ved at den er i form av en kirurgisk sutur.

12. Sutur ifølge krav 11, karakterisert ved at den har en nål festet til en av endene til suturen.

13. Polymer ifølge krav 7 eller 12, karakterisert ved at polymeren er poly(etylen 1,4-fenylen-bis-oksyacetat).

14. Fremgangsmåte for fremstillingtjav en strålingssteriliserbar, vanligvis fast, polymer sammensatt av enheter med formelen:

hvor G er resten minus hydroksylgruppene hos en to-verdig alkohol, hvor Ph er 1,2-, 1,3- eller 1,4-fenylen og hvor hver R er hydrogen eller laverealkyl, karakterisert ved å omsette et fenylen-bis-oksyacetat med " formelenj_

hvor R og Ph har de ovenfor definerte betydninger, og hvor hver R' uavhengig av hverandre er laverealkyl eller fenyl, med en to-verdig alkohol i nærvær av en passende katalysator ved en forhøyet temperatur og i en inert atmosfære, hvorved det fremstilles en polymer med lav molekylvekt, og å øke den forhøyede temperatur under reduksjon av trykket hvorved det fremstilles en polymer med høyere molekylvekt som har en egenviskositet på minst 0,1 dl/g målt ved 25°C i en konsentrasjon på 0,1 g/dl i hek safluorisopropylalkohol.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at dimetylfenylen-bis-oksyacetat omsettes med en alifatisk diol med fra 2 til 16 karbonatomer.

16. Fremgangsmåte for fremstilling av en strålings-ster iliserbar, vanligvis fast polymer, sammensatt av enheter med formel:

hvor y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi angir polymerisasjonsgraden, karakterisert ved å omsette dimetylfenylen-bis-oksyacetat med etylenglykol i nærvær av en passende katalysator ved en temperatur på fra ca. 120°C til ca. 220°C og i en atmosfære av nitrogen, hvorved det fremstilles en polymer med lav molekylvekt, og å varme opp reaksjonsproduktet med lav molekylvekt til ca. 160°C til ca. 240°C under reduksjon av trykket til mindre enn 5 mm hg for å fortsette reaksjonen og fremstille en polymer med høyere molekylvekt som har en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved å øke molekylvekten til polymeren ved hjelp av en etterpolymerisasjon av grunnpolymeren i fast fase under dens smeltetemperatur, men ikke lavere enn 80°C.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at det som katalysator anvendes dibutyltinnoksyd eller tinnoktoat.

19. Strålingssteriliserbar, absorberbar polymer med formelen:

hvor G er resten etter fjerning av hydroksylgruppene hos en to-verdig alkohol, hvor Ph er 1,2-, 1,3- eller 1,4-fenylen, hvor R er hydrogen eller laverealkyl, hvor R" er hydrogen eller metyl, hvor a og b er tall hvis gjennomsnittlige verdier angir mengdeforholdene i kopolymeren av de to enhetene i parentesene, og hvor y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi angir polymer isasjonsgraden som gir en fast polymer.

20. Polymer ifølge krav 19, karakterisert ved at G er cykloheksylen dimetylen eller -alkylen med fra 2 til 16 karbonatomer, og hvor hver R er hydrogen.

21. Polymer ifølge krav 20, karakterisert ved at G er alkylen med fra 2 til 6 karbonatomer.

22. Polymer ifølge krav 21, karakterisert ved at R" er hydrogen.

23. Polymer ifølge krav 20, 21 eller 22, karakterisert ved at Ph er 1,4-substituert.

24. Polymer ifølge krav 23, karakterisert ved at G er etylen.

25. Strålingssteriliserbart, absorberbart, kirurgisk middel omfattende en kopolymer med formel:

hvor G er resten etter fjerning av hydroksylgruppene hos en to-verdig alkohol, hvor Ph er 1,2-, 1,3- eller 1,4-fenylen, hvor R er hydrogen eller laverealkyl, hvor R" er hydrogen eller metyl, hvor a og b er tall hvis gjennomsnittlige verdier angir mengdeforholdene i kopolymeren av de to enhetene i parentesene, og hvor y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi angir polymer i sasjonsgraden som gir en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

26. Middel ifølge krav 25, karakterisert ved at kopolymeren har formel:

hvor n er et tall med en verdi på fra 2 til 6.

27. Middel ifølge krav 25 eller 26, karakterisert ved at middelet er en kirurgisk sutur.

28. Middel ifølge krav 27, karakterisert ved at suturen har en nål festet til en av sine ender.

29. Middel ifølge krav 26, 27 eller 28, karak-teriser f ved at det er sterilisert med gammabe stråling ved bruk av en kobolt 60-kilde.

30. Fremgangsmåte for fremstilling av den strålings-ster iliserbare, absorberbare, vanligvis faste, kopolymeren ifølge krav 19, karakterisert ved å omsette en blanding av fenylen-bis-oksyacetat med formel:

hvor R og Ph er som definert i krav 19, og hvor hver R <1> uavhengig av hverandre er laverealkyl eller fenyl, med et glykolid og en to-verdig alkohol i nærvær av en passende katalysator ved en forhøyet temperatur under en inert atmosfære og i en tilstrekkelig lang tidsperiode til å fremstille en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol .

31. Fremgangsmåte for fremstilling av en strålings-ster iliserbar , absorberbar, vanligvis fast, i det vesentlige uregelmessig kopolymer med formel:

hvor n er 2 til 6,' benzenringen er 1,2-, 1,3 eller 1,4-substituert, -a og b er tall med gjennomsnittlige verdier slik at de korte kjedeenhetene representert ved b omfatter mindre enn 20 vekt-% av polymeren, og y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi 'angir polymerisasjonsgraden, karakterisert ved å omsette en blanding av dimetylfenylen-bis-oksyacetat, glykolid og C2 til C, alkylenglykol i nærvær av en passende katalysator ved en temperatur på fra 120°C til 240°C under nitrogenatmosfære i en tilstrekkelig lang tidsperiode til å fremstille en fast polymer med en egenviskositet på 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert ved at blandingen varmes ytterligere opp til en temperatur på fra 160°C til 240°C ved redusert trykk på mindre enn 5 mm hg.

33. Fremgangsmåte ifølge krav 31 eller 32, karakterisert ved at det som katalysator anvendes dibutyltinnoksyd eller tinnoktoat.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 33, karakterisert ved at det som dimetylfenylen-bis-oksyacetat anvendes paraisomer.

35. Fremgangsmåte for å fremstille den strålingssteriliserbare, absorberbare, vanligvis faste kopolymeren ifølge krav 19, karakterisert ved å omsette polymeren ifølge krav 7 med glykolid eller en blanding av glykolid og laktid ved en forhøyet temperatur i en tilstrekkelig 'lang tidsperiode til å fremstille en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

36. Fremgangsmåte for å fremstille en strålingssteriliserbar, absorberbar, vanligvis fast kopolymer med formel:

hvor R" er H eller CH^ , benzenringen er 1,3- eller 1,4-substituert, n er 2 til 6, a og b er tall hvis gjennomsnittlige verdier er slik at de gjentatte enhetene representert ved a omfatter mer enn 60 vekt-% av polymeren, og y er et tall med en gjennomsnittlig verdi som gjenspeiler polymerisasjonsgraden, karakterisert ved å omsette et fenylen-bis-oksyacetat med formel:

hvor R' er laverealkyl eller fenyl og benzenringen er 1,3-eller 1,4-substituert, med til Cg alkylenglykol i nærvær av en passende katalysator ved en temperatur på ca. 120° til ca. 220°C, og i en inert atmosfære, å fortsette omsetningen ved en temperatur på ca. 160°C til ca. 240°C og et .redusert trykk, å tilsette glykolid eller en blanding av glykolid og laktid til nevnte reaksjon og fortsette nevnte reaksjon ved en temperatur på fra 140°C til 240°C i en tilstrekkelig lang tidsperiode til å fremstille en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

37. Fremgangsmåte ifølge krav 36, karakterisert ved at det som katalysator anvendes dibutyltinnoksyd eller tinnoktoat.

38. Fremgangsmåte ifølge krav 37, karakterisert ved at det som fenylen-bis-oksyacetat anvendes dimetylfenylen-bis-oksyacetat.

39. Fremgangsmåte ifølge krav 36 eller 37, karakterisert vv ed at det anvendes et redusert trykk som er mindre enn 5 mm hg.

40. Fremgangsmåte ifølge krav 36, karakterisert ved å fortsette omsetningen ved en temperatur som er større enn 225°C i en tilstrekkelig lang tidsperiode til å fremstille en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,6 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

41. Strålingssteriliserbar, absorberbar, vanligvis fast kopolymer med formel:

hvor Ar er 1,3 eller 1,4 fenylen, n har en gjennomsnittlig verdi på 4 til 10, a og b er slike tall at de gjentatte enhetene^ representert ved b er 1 til 50 vekt-% av kopolymeren, og y er et tall hvis gjennomsnittlige verdi gjenspeiler polymer isasjonsgraden som gir en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

42. Kopolymer ifølge krav 48, karakterisert ved at n er 8.

43. Kirurgisk middel, karakterisert ved at det omfatter kopolymeren ifølge krav 41.

44. Middel ifølge krav 43, karakterisert ved at middelet er en kirurgisk sutur.

45. Sutur ifølge krav 44, karakterisert ved at den har en nål festet til en av sine ender.

46. Sutur ifølge krav 44 eller 45, karakterisert ved at den er blitt sterilisert med gammabestråling ved bruk av en kobolt 60-kilde.

47. Fremgangsmåte for å fremstille den strålingssteriliserbare, absorberbare, vanligvis faste kopolymer ifølge krav 41, karakterisert ved å omsette et fenylen-bis-oksyacetat med formel:

hvor R' er laverealkyl eller fenyl og benzenringen er 1,2-, 1,3- eller 1,4-substituert, med en alifatisk disyre eller blanding derav, og hydrokinondiacetat eller resorcinoldiace tat i nærvær av en passende katalysator og ved en temperatur på fra 200°C til 280°C i en tilstrekkelig lang tidsperiode til å fremstille en fast polymer med en egenviskositet på minst 0,3 dl/g målt ved 25°C ved en konsentrasjon på 0,1 g/dl i heksafluorisopropylalkohol.

48. Fremgangsmåte ifølge krav 47, karakterisert ved at det som fenylen-bis-oksydacetat anvendes dimetylfenylen-bis-oksyacetat.

49. Fremgangsmåte ifølge krav 47 eller 48, karakterisert ved at det anvendes en forbindelse hvor benzenringen er 1,4-substi tuert.

50. Fremgangsmåte ifølge krav 49, karakterisert ved at det som alifatisk syre anvendes talgsyre.

51. Fremgangsmåte ifølge krav 47, karakterisert ved at det som katalysator anvendes dibutyltinnoksyd eller tinnoktoat.

52. Relativt ren, krystallinsk monomer, karakterisert ved at den har formel:

hvor benzenringen er 1,2-, 1,3- eller 1,4-substituert.

53. Monomer ifølge krav 52, karakterisert ved at den er para-isomer.

54. Fremgangsmåte for å fremstille et fenylen-bis-oksyacetat med den følgende generelle formel:

hvor RV er laverealkyl eller fenyl, og benzenringen er av den 1, 2-, 1, 3 eller 1,4-substituerte, karakterisert ved å omsette hydrokinon, et laverealkyl eller fenyl kloracetat og et metallalkoksyd i en alkanol ved til-bakeløpstemperaturen for blandingen og i fravær av oksygen i en tilstrekkelig lang tidsperiode til å diforetere hydrokinonet i utbytter på 50% eller mer.

55. Fremgangsmåte ifølge krav 54, karakterisert ved at det som kloracetat anvendes metylkloracetat .

56. Fremgangsmåte ifølge 54, karakterisert ved at det som metallalkoksyd anvendes natriummetoksyd, og at det som alkanol anvendes metanol.

57. Fremgangsmåte ifølge krav 56, karakterisert ved at det anvendes en forbindelse hvor R' er CH3 .

58. Fremgangsmåte ifølge krav 55 eller 56, karakterisert ved at det anvendes en forbindelse hvor benzenringen er 1,4-substituert.

59. Fremgangsmåte for å fremstille et fenylen-bis-oksyacetat med den følgende formel:

hvor R <1> er laverealkyl eller fenyl og benzenringen er 1, 2-, 1,3- eller 1,4-substituert, karakterisert ved å omsette hydrokinon, et laverealkyl eller fenylkloracetat og kaliumkarbonat i aceton ved tilbakeløpstemperaturen til blandingen og i fravær av oksygen i en tilstrekkelig lang tidsperiode til å diforestere hydrokinonet i utbytter på mer enn 50%.

60. Fremgangsmåte ifølge krav 59, karakterisert ved at det anvendes en forbindelse hvor R' er CH3 ..

61. Fremgangsmåte ifølge krav 60, karakterisert ved at det som kloracetat anvendes metylkloracetat .

62. Fremgangsmåte ifølge krav 60 eller 61, karakterisert ved at det anvendes en forbindelse hvor benzenringen er 1,4-substituert.