RU2189993C2

RU2189993C2 - Линейный блок-полимер, содержащий группу мочевины и уретановую группу, способ получения линейных блок-полимеров и использование блок-полимеров в качестве имплантатов

Info

Publication number: RU2189993C2
Application number: RU98113712/04A
Authority: RU
Inventors: Пер ФЛОДИН (SE); Пер ФЛОДИН
Original assignee: Артимплант Девелопмент Артдев АБ
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 2002-09-27
Also published as: IL124884A0; SE9504495D0; BR9612032A; HUP9901201A3; EP0866816A1; ATE201704T1; JP4059524B2; SK79798A3; CN1152899C; ES2159769T3; AU1154797A; US6210441B1; KR20000064383A; AU709440B2; CA2240061A1; JP2000502142A; PL327246A1; TR199801091T2; WO1997022643A1; SI0866816T1

Abstract

Описан линейный блок-полимер, имеющий молекулярную массу, равную, по меньшей мере, 10000, и представляющий собой продукт реакции изоцианата со сложным полиэфиром и с алифатическим или ароматическим диамином, при молярном отношении NH₂/NCO в диапазоне 0,95-1,05, содержащий в своем составе мочевинные, уретановые и сложноэфирные группы, кроме того, первичные NH₂ и/или ОН концевые группы, которые могут быть замещены моноаминогруппой - бутиламином или этиламином, который после гидролиза сложноэфирных групп образует фрагменты, легко выделяющиеся из организма человека. Также описан способ получения упомянутого линейного блок-полимера. Предлагаемый линейный блок-полимер используют в имплантатах для живых организмов, например в качестве имплантата в форме связок. 2 с. и 10 з.п.ф-лы.

Description

Настоящее изобретение имеет отношение к линейному блок-полимеру, который содержит группу мочевины и уретановую группу, который имеет высокую молекулярную массу и который может быть использован в качестве имплантата для живых организмов, таких как человек и животные. Изобретение, кроме этого, включает в себя способ получения упомянутого блок-полимера и использование его в качестве имплантата, например в качестве имплантата в форме связок.

Уровень техники
Тогда, когда тело человека или животного получает повреждение, или в результате возникновения определенного заболевания поврежденный орган должен часто быть временно или постоянно заменен каким-либо типом имплантата. Условием для возможного использования данного имплантата является, в первую очередь, то, чтобы он имел такие свойства, например прочность, которые бы ему позволили заменять поврежденный орган, и, во-вторых, чтобы он был биосовместимым, то есть чтобы организм не был бы отравлен или ему не был бы нанесен любой другой ущерб в результате наличия имплантата. Было показано то, что различные материалы, такие как чистый титан и некоторые виды пластических материалов, имеют такие свойства и они уже используются в больших масштабах. В этой связи известны также и другие материалы.

Металлические имплантаты, такие как титан и некоторые типы сталей, характеризуются своей большой прочностью и поэтому они используются, например, в качестве имплантатов зубов или для излечения костных переломов и так далее. Предпочтительно из титана изготовляются хирургическим путем вставляемые контейнеры-резервуары для лекарственных препаратов, которые должны дозироваться в небольших количествах на протяжении длительного периода времени. Различные формы трубок, которые могут заменить кровеносные сосуды или отводить определенные жидкости из организма, существуют и используются и они обычно изготавливаются из термопластических материалов. Они могут быть использованы как временно, так и постоянно.

Техническая проблема
Некоторые имплантаты, такие как имплантаты для замены или поддержки связок, должны иметь определенную прочность на растяжение и иметь адаптированную эластичность. В дополнение к этому, для такого имплантата необходимо также то, чтобы он был биосовместимым и, кроме этого, было бы желательным, чтобы имплантат способствовал бы росту поврежденной натуральной связки и в то же время, чтобы он как имплантат во многих случаях был бы биологически разложимым для того, чтобы он медленно бы рассасывался, а восстановленная связка бы опять приобретала свои функции.

В соответствии с настоящим изобретением вышеупомянутые проблемы были решены и был создан имплантат при использовании нового линейного блок-полимера, который имеет молекулярную массу, равную по меньшей мере 10000, предпочтительно по меньшей мере 100000, который имеет в своем составе группу мочевины и уретановую и сложноэфирные группы на таком расстоянии друг от друга, что после гидролиза данных сложноэфирных групп создаются фрагменты, которые будут настолько малы, что они могут быть выведены вместе с выделениями из организма человека, и, кроме этого, имеющий в своем составе первичные NH₂ и/или ОН концевые группы, которые могут быть замещены, например, моноаминами, такими как бутиламин или этиламин.

В соответствии с настоящим изобретением линейный блок-полимер должен иметь по меньшей мере настолько много групп мочевины, насколько много он имеет уретановых групп или даже еще больше.

Линейный блок-полимер, соответствующий настоящему изобретению, может в цепи, кроме этого, иметь такие группы, как политетраметиленоксидная, полиэтиленоксидная, поликапролактоновая, полиэтиленгликольадипатная, толуиленовая, дифенилметановая, гексаметиленовая, тетраметиленовая, нафтиленовая, глицерин-моноаллилэфирная, триметилолпропан-моноаллилэфирная, глицерин-моноглицидилэфирная группы, сложноэфирные группы метилового эфира диметилолпропионовой кислоты, бромбутилового эфира диметилолпропионовой кислоты, сложные эфиры монокарбоксиметилового эфира глицерина и триметилолпропана и другие дополнительные группы, которые будут модифицировать свойства блок-полимера.

Изобретение, кроме этого, включает в себя способ получения линейного блок-полимера и он характеризуется тем, что цепь преполимера, содержащая две концевые изоцианатные группы на одну молекулу, удлиняется при помощи алифатического или ароматического диамина, при этом молярное отношение NH₂/NCO находится в диапазоне 0,95-1,05, предпочтительно 0,98-1,02.

В соответствии с настоящим изобретением преполимер подходящим образом получается в результате взаимодействия диола с двумя изоцианатными концевыми группами на одну молекулу. Преполимер может быть смесью преполимеров, имеющих различные составы.

В соответствии с данным изобретением, подходящим вариантом было бы, если диол состоял бы из полиэфирного диола (сложный эфир), например полидиэтиленгликольадипатного диола, поликапролактонового диола, или полиэтиленгликольадипатного диола, или полиэфирного диола (простой эфир), такого, как политетраметиленоксидный диол, полиэтиленоксидный диол, или монодиола, такого как глицерин-моноаллиловый эфир, триметилолпропан-моноаллиловый эфир, глицерин-моноглицедиловый эфир, метиловый эфир диметилолпропионовой кислоты, бромбутиловый эфир диметилолпропионовой кислоты, сложные эфиры монокарбоксиметиловых эфиров глицерина, триметилолпропана и других, и соединениями - источниками изоцианата в подходящем случае являлись бы 4,4'-дифенилметандиизоцианат, толуилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, тетраметилендиизоцианат, нафтилендиизоцианат и другие. Диол может также включать в себя смесь диолов.

В соответствии с настоящим изобретением подходящим вариантом было бы, если диамин состоял бы из первичных диаминов, предпочтительно из этилендиамина или 1,3-диаминопропана или гидролизуемых диаминов, например 1,3-пропандиол-бис-п-аминобензоат или этиленгликоль-бис-диаминоацетат.

Молекулярная масса и ее распределение могут в соответствии с настоящим изобретением контролироваться стехиометрическим соотношением, но, в первую очередь, добавлением небольших количеств моноамина, например бутиламина или этаноламина.

Способ, соответствующий настоящему изобретению, кроме этого, включает в себя то, что встроенные в цепь группы модифицируются в результате реакции с физиологически активными веществами. Данные группы, которые в соответствии с настоящим изобретением модифицируются, в подходящем случае являются глицерин-моноаллиловым эфиром, триметилолпропан-моноаллиловым эфиром, глицерин-моноглицидиловым эфиром, метиловым эфиром диметилолпропионовой кислоты, бромбутиловым эфиром диметилолпропионовой кислоты.

Линейный блок-полимер в соответствии с настоящим изобретением может быть использован в качестве материала в имплантатах для человека и животных.

Тогда, когда блок-полимер используется в качестве имплантата, то в подходящем случае это будет имплантат для связок, сухожилий, кожи или хрящей.

В соответствии с настоящим изобретением подходящим вариантом было бы то, что тогда, когда полимер бы использовался в качестве имплантата, он имел бы форму волокон или нитей, которые могли бы быть сотканы или связаны.

В соответствии с настоящим изобретением подходящим вариантом было бы, если блок-полимер посредством его NH₂ или ОН концевых групп использовался бы для ковалентного связывания групп, способствующих росту. ОН группы могут быть получены в результате, например, использования этаноламина в качестве ограничителя роста цепи.

Подробное описание
Блок-полимеры или блок-сополимеры определяются как сополимеры, в которых использованные мономеры присутствуют в виде последовательностей или блоков различной длины, которые линейно соединены друг с другом с образованием молекулы, имеющей высокую молекулярную массу (более 10000). Последнее обстоятельство важно для механических свойств и необходимо для получения волокон и пленок.

Преимущество блок-полимеров заключается в том, что свойства, которые характеризуют несколько гомополимеров, могут быть встроены в одну и ту же молекулу. Данным способом несовместимые полимеры могут быть принуждены к сотрудничеству в материале и могут быть объединены на первый взгляд несовместимые свойства. Таким образом, могут быть введены реакционно-способные боковые группы. Кроме этого, гидролизуемые блоки могут, например, быть введены в молекулу и после гидролиза они дадут фрагменты полимеров, которые будут достаточно малы для того, чтобы иметь возможность удаления из организма вместе с выделениями.

Общий способ описания блок-полимеров заключается в следующем. Мономер А образует блок А-А-А-А-А. ..., который называется полиА или пА, а мономер В образует блок В-В-В-В..., полиВ или пВ. Они объединяются с образованием -А-А-А-А-В-В-В- или пА-пВ в процессе получения. Типичный блок-полимер может быть двухблочным, трехблочным и многоблочным полимером. В настоящем изобретении в основном используется полимер многоблочного типа. Он записывается как пА-пВ-пА-пВ-пА-пВ..., в котором типы блоков чередуются. В результате частичного обмена типами блоков могут быть получены варианты, которые обеспечивают наличие дополнительных свойств для полимера. Изобретение имеет отношение к получению таких вариантов, в которых третий компонент (и, возможно, четвертый) случайным образом замещает один из блоков, например пВ.

Изобретение использует химию изоцианатов для того, чтобы синтезировать блок-полимеры, группы которых будут относиться к типу полиуретан-мочевиновых групп. Обе группы образуют водородные связи между молекулами, которые создают когезионные силы, необходимые для удержания молекул вместе в материале. В особенности сильные межмолекулярные силы получаются при использовании групп мочевины, в особенности, тогда, когда несколько групп имеют возможность кооперироваться. По этой причине когезионные силы увеличиваются в значительной степени тогда, когда увеличивается количество блоков мочевины.

Блоки полимочевины будут в дальнейшем в данном документе обозначаться как пА, а прочие как пВ, пС и так далее. Они обычно образуются в результате удлинения цепи тогда, когда преполимеры с концевыми изоцианатными группами взаимодействуют с диаминами в соответствии с формулой
n. OCN-R-NCO+n. NH₂-R'-NH₂-->(-СО-NH-R-NH-СО-NH-R'-NH-)_n- -,
где OCN-R-NCO представляет собой уретандиизоцианат, полученный из диола и диизоцианата в соответствии с формулой
НО-R''-ОН+2OCN-R'''-NCO-->OCN-R'''-NH-CO-O-R''-О-CO-NH-R'''-NCO,
где R представляет собой пВ, пС и тому подобные блоки в соответствии с тем, что было изложено выше. В реакции стехиометрия имеет очень важное значение. Таким образом, n должно быть таким большим, чтобы оно соответствовало бы молекулярным массам, по меньшей мере равным 10000, предпочтительно равным 100000 или более того, в том случае, если должны быть получены удовлетворительные механические свойства. Для того чтобы достичь таких больших значений, используются молярные отношения - NH₂/-NCO=0,95-1,05. Избыточное количество - NH₂ создаст концевые группы с характером первичного амина, которые могут быть использованы для ковалентного присоединения биологически активных групп к полимерным молекулам. В том случае, если используется этаноламин в качестве ограничителя роста цепи, то тогда получаются ОН концевые группы, которые также могут быть использованы для присоединения активных агентов, например факторов роста, к полимеру. Избыточное количество изоцианатных групп создает концевые группы, которые могут реагировать дальше в соответствии с известными изоцианатными реакциями.

В том случае, если желательными являются лучшие механические свойства в результате использования большего количества и/или более длинных мочевиновых блоков, то это может быть получено, например, при использовании следующих двух способов:
1. Во время реакции удлинения цепи добавляются дополнительные количества, диизоцианата и соответствующее количество диамина. Необходимо соблюдать осторожность тогда, когда производится увеличение средней длины мочевиновых блоков вследствие того, что может быть получено образование неплавящегося геля даже в результате умеренного увеличения длины.

2. Во время реакции удлинения цепи добавляется преполимер с концевыми изоцианатными группами, содержащий мочевиновые группы. Преполимер должен быть растворен в реакционной смеси тогда, когда будет начата реакция удлинения цепи.

В качестве удлинителя цепи предпочтительно используются первичные диамины, которые могут быть алифатическими или ароматическими. Первичные алифатические амины обеспечивают очень большую скорость реакции, которая может вызвать протекание негомогенных реакций и таким образом приведет к получению неоднородного продукта. Скорость реакции может быть модифицирована в результате использования ароматических аминов, структура которых очень существенна для реакционной способности, или в результате добавления некоторого агента, который создает кооперативные связи с аминовой и/или изоцианатной группами, такого как ацетон, оксимы или им подобные соединения. Значительные возможности для управления активностью таким образом имеются налицо.

Удлинение цепи может, кроме этого, иметь место в растворителях, которые растворяют исходные продукты, но не полимер. Продукт осаждается, например, в виде порошка, и он после этого может быть получен при использовании фильтрования.

Полимочевиновые блоки пА часто называются "жесткими" вследствие того, что они отвечают за когезию в материале, которая представляет собой функцию их содержания и длины. Соответственно, пВ часто называются "мягкими" блоками вследствие того, что они придают материалу эластичность и растяжимость. В известных материалах, производимых в больших масштабах, они состоят из политетраметиленоксидного диола. Другими примерами могут быть полиэтиленоксидный диол, поликапролактоновый диол, полиэтиленгликольадипатный диол и так далее. Все они имеют концевые гидроксильные группы и преобразуются в преполимеры в результате реакции с диизоцианатами в соответствии с формулой
2 OCN-R-NCO+НО-R'-ОН-->OCN-R-NHCO-O-R'-O-CO-NH-R-NCO.

В формуле утверждаются два моля диизоцианата на один моль диола. Данный вариант дает самый короткий из возможных преполимер. В том случае, если будут требоваться более длинные преполимеры, то тогда используется в соответствии с известными соотношениями в полимерной химии меньше, чем два моля диизоцианата на один моль диола. В реакции образуются уретановые группы. Она может быть проведена при повышенной температуре (60-80^oС) или при более низких температурах в присутствии катализатора. Слишком высокие температуры (больше 90^oС) должны не допускаться для того, чтобы свести к минимуму прохождение нежелательных побочных реакций, например ди- или тримеризации изоцианата.

Изоцианаты, использованные в настоящем изобретении, должны быть бифункциональными для того, чтобы образующиеся полимеры были бы линейными и из них можно было бы изготавливать волокна и пленки. Предпочтительным было бы, если бы содержание бифункциональных молекул составляло бы величину, превышающую 99%. В том случае, если примеси будут содержать вещества, которые не будут принимать участия в реакции, то тогда может быть терпимым и несколько меньшее содержание изоцианата. В том случае, если будут присутствовать моноизоцианаты, то они будут приводить к обрыванию растущих полимерных молекул. В том случае, если будут присутствовать изоцианаты, которые будут иметь три или более изоцианатных групп, то тогда будут образовываться разветвленные молекулы или поперечно сшитые полимеры, которые нельзя будет использовать для получения волокон и пленок. Среди годных для использования изоцианатов могут быть упомянуты толуилендиизоцианат (TDI), дифенилметан-4,4'-диизоцианат (MDI), гексаметилендиизоцианат (HDI), тетраметилендиизоцианат, нафтилендиизоцианат и другие.

Способом, соответствующим тому, который был описан выше, могут быть получены преполимеры для других функциональных блоков (пС, пD и так далее). В принципе, каждый диол, который не содержит групп, отличных от гидроксильных, которые реагировали бы с изоцианатом, может быть использован. Примерами названных соединений могут быть глицерин-моноаллиловый эфир, триметилолпропан-моноаллиловый эфир, глицерин-моноглицидиловый эфир, метиловый эфир диметилолпропионовой кислоты, бромбутиловый эфир диметилолпропионовой кислоты, сложные эфиры монокарбоксиметиловых эфиров глицерина, триметилолпропана и многие другие. Они или имеют, или они могут быть преобразованы с использованием известных методов в эпоксидные группы, которые, в свою очередь, после удлинения цепи могут реагировать несколькими способами для того, чтобы облегчить связывание с биологически активными группами, такими как содействующие росту пептиды.

Реакция удлинения цепи в подходящем случае осуществляется в растворе для того, чтобы уменьшить скорость реакции, вязкость и тенденцию к образованию геля. В качестве растворителей могут быть использованы диметилформамид, диметилацетамид, диметилсульфоксид или некоторые подобные полярные растворители. Полученный раствор может быть использован в качестве прядильного раствора для вытягивания волокон непосредственно или после модификации.

В альтернативном случае, как упоминалось ранее, удлинение цепи может быть проведено в агенте, который будет растворять исходные реагенты, но в котором полимер будет нерастворимым. В данном случае продукт растворяется в растворителе до вытягивания волокна, что осуществляется тем же способом, что описанный ранее.

Вытягивание нити может быть произведено или в виде сухого прядения, или в виде мокрого прядения в соответствии с известными методами. Последний способ включает в себя стадию, на которой прядильный раствор подается через фильеру в воду. В соединении с проведением коагуляции пучок волокон может быть растянут до требуемой степени растяжения, в это время нить будет сматываться при одновременном скручивании.

В аналогичном способе пленка может быть получена в результате формования на вальцах, коагулирования, растяжения и сматывания. Растянутая пленка может быть впоследствии разрезана на полоски типа волокна.

Пример 1
Полиэтиленгликольадипатный диол с молекулярной массой, равной 560, был высушен в вакууме в течение 16 часов. В трехгорлой колбе с термометром и мешалкой было расплавлено 90,78 г кристаллического 4,4'-дифенилметандиизоцианата (MDI), после чего было добавлено по капле во время нагревания 99,86 г полидиэтиленгликольадипатного диола, имеющего молекулярную массу, равную 560. Температура реакции поддерживалась в результате охлаждения на уровне между 80 и 90^oС. Реакция была завершена после четырех часов. Содержание изоцианата было определено титриметрически и оно составляло 1,22.

Полученный преполимер (22,81 г) был растворен в диметилформамиде до концентрации, равной 20%. После этого было проведено для него удлинение цепи при использовании небольшого избытка этилендиамина (1,05 г) при комнатной температуре при возможно более эффективном перемешивании. Реакция была завершена спустя несколько минут после того, как было завершено добавление.

Пленка была получена в результате полива раствора на стеклянную пластинку и испарения растворителя в сушильном шкафу. Полученная пленка была гибкой и механически прочной даже во влажной атмосфере.

Раствор был использован в процедуре мокрого прядения при экструзии через фильеру, имеющую 50 отверстий с диаметром 80 мкм, в водяную баню. Полученный пучок волокон (нить) был растянут в 5 раз в последующей водяной бане и смотан в бобину. После промывания в воде в течение двух дней и высушивания прочность была измерена в машине для измерения растяжения. Получена величина, равная 1,6 н, удлинение при разрыве было равно 70%. Из волокон были сотканы полосы, которые были хирургическим путем вставлены в колена кролика.

Пример 2
102,2 г поликапролактонового диола, имеющего молекулярную массу, равную 2000, было добавлено по капле к 17,19 г гексаметилендиизоцианата при температуре 80-90^oС в течение трех часов. 42,1 г продукта, который имел изоцианатное число, равное 0,78, было растворено с концентрацией 25% в диметилформамиде. Раствор был охлажден до 0^oС, после чего он вступил в реакцию при интенсивном перемешивании с 0,96 г этилендиамина и 0,039 г этаноламина. Реакция была практически моментальной.

После растворения в диметилформамиде до концентрации, равной 15%, и добавления 12 г LiCl был получен чистый раствор, который был использован в процедуре мокрого прядения в воде через фильеру, имеющую 50 отверстий с диаметром 80 мкм, он был подвергнут шестикратному растяжению и был смотан в бобину. После промывания в воде нить имела прочность при разрыве, равную 1,18 н, и удлинение при разрыве, равное 80%.

Пример 3
118 г сухого поликапролактона, имеющего молекулярную массу, равную 530, было добавлено по капле к 11,32 г дифенилметандиизоцианата (MDI), в то время как температура поддерживалась равной 70-80^oС в течение 2 часов. Из полученного преполимера (изоцианатное число 1,98) 16,13 г было растворено в диметилсульфоксиде (DMSO) до концентрации в 15% и при 20^oС было добавлено 0,95 г этилендиамина и 0,04 г этаноламина, растворенных в DMSO. Раствор, который быстро становился очень вязким, перемешивался в течение одного часа, после чего он был использован в процедуре мокрого прядения тем же самым способом, что и в Примере 1. Полученная нить имела прочность при разрыве, равную 1,1 н, и удлинение при разрыве составляло величину, равную 22%. Нить имела число 7.

Пример 4
98,78 г сухого поликапролактона с молекулярной массой, равной 1250, было добавлено по капле к 39,51 г MDI в течение 3 часов при выдерживании температуры в пределах 70-80^oС. Из преполимера, который имел изоцианатное число, равное 1,2, 30,48 г было растворено в ацетоне, и при 20^oС при интенсивном перемешивании было добавлено 1,13 г этилендиамина. Был получен белый порошкообразный продукт, который мог быть растворен в DMF+LiCl и использован в процедуре мокрого прядения с образованием нити. Прочность при разрыве была 2,18 н, удлинение при разрыве составляло 175%.

Пример 5
Преполимер был получен из 47,58 г поли(1,4-бутандиоладипата) с молекулярной массой, равной 600, и 90,2 г MDI при добавлении сухого полиэфира по капле к расплавленному изоцианату в течение 2 часов при выдерживании температуры в диапазоне 70-80^oС. Изоцианатное число для полученного в конце преполимера составляло 1,61.

29,78 г было взято из преполимера и растворено до концентрации в 30% в диметилсульфоксиде (DMSO). 7,72 г 1,3-пропандиол-бис-п-аминобензоата было добавлено, и удлинение цепи проводилось при 100^oС в течение 22 часов при перемешивании. Был получен чистый раствор, который мог быть использован в процедуре прядения в волокна в соответствии с методом, приведенным в Примере 1. Нить была растянута в 4 раза. Прочность при разрыве составляла 0,8 т и удлинение при разрыве было 200%.

Пример 6
17,02 г преполимера диэтиленгликольадипата, имеющего молекулярную массу, равную 375, и MDI было смешано с 6,12 г второго преполимера, полученного из 3-аллилокси-1-2-пропандиола и MDI (молярное отношение 1-2) при растворении в DMSO. Изоцианатное число было измерено и оно составляло 2,52 ммоль/г. Удлинение цепи было осуществлено при комнатной температуре при помощи 2,17 г 1-2-диаминопропана, содержащего 0,07 г этаноламина, растворенного в смеси 3,5 г ацетона и 30 г DMSO. Был получен высоковязкий раствор, который должен был быть разведен до содержания твердого компонента 15% для того, чтобы стало возможным проведение процедуры прядения. Раствор был использован в процедуре мокрого прядения через фильеру, имеющую 60 отверстий (диаметр 80 мкм) в воду при температуре 80^oС. Нить была растянута в 6 раз в воде при 80^oС. Полученная нить имела линейную плотность, равную 3 тексам, и удельную прочность при разрыве, равную 0,17 н/текс.

Пример 7
Из 22 г преполимера примера 3 была удалена в вакууме вода при 100^oС. 6,5 г 1,3-пропандиол-бис-п-аминобензоата было расплавлено в нагревательной камере при 140^oС и смешано с теплым преполимером. Смесь была вылита в цилиндрическую форму, которая выдерживалась в нагревательной камере при 100^oС в течение 18 часов. Полученное цилиндрическое тело было желтого цвета и имело прочность 72 в D-шкале по Шору.

Пример 8
Преполимер был получен из поликапролактона, имеющего молекулярную массу, равную 530, и дициклогексилметандиизоцианата (Н12 MDI) с молярным соотношением 1-2. Из данного преполимера 27 г было растворено в 122,4 г DMF и при комнатной температуре было добавлено 1,9 г 1,3-диаминопропана, растворенного в 41 г DMF. После того, как реакция была завершена, раствор был подвержен процедуре мокрого прядения так же, как и в примере 1, и растянут в 5 раз. Удельная прочность при разрыве составляла 0,20 н/текс.

Пример 9
Полимер в примере 6 реагировал с избыточным количеством (в сравнении с аллильными двойными связями в полимере) меркаптоэтанола с азо-бис-изобутиронитрилом в качестве катализатора. Таким образом был получен аддукт, который имел выступающие гидроксильные группы в полимерной цепочке. После осаждения в воде и промывания водой и DMSO полимер был растворен в DMSO, где он прореагировал с пептидом глицил-гистидил-лизин (GHK) под влиянием дициклокарбодиимида. После того как реакция была завершена, была отлита пленка, которая была промыта дистиллированной водой, она проконтактировала с раствором сульфата меди (II) в воде и промыта в дистиллированной воде до тех пор, пока медные ионы уже не могли быть обнаружены в воде. Рост ткани кондроцитов на пленке, полученной данным образом, показал значительно увеличенную скорость роста по сравнению с необработанной контрольной пленкой.

Полимеры, соответствующие настоящему изобретению, могли быть фрагментированы в биологической среде и они могли быть присоединены к группам, содействующим росту. Они являются пленко- и волокнообразующими и они имеют механические свойства, достаточные для получения тканых или скрученных полос, которые могут быть использованы в качестве протезов связок.

Как уже было сказано выше, полимеры, соответствующие настоящему изобретению, могут быть использованы в качестве временных имплантатов. Они присоединяются соответствующим хирургическим способом к поврежденной части тела, например связке, после чего поврежденная часть тела может расти и исцеляться с предохранением и содействием имплантата. После того как исцеление будет завершено, имплантат может быть удален или он может быть фрагментирован во время лечения и удален вместе с выделениями из организма.

Изобретение не ограничивается вышеупомянутыми вариантами реализации, но может быть видоизменено различными способами в пределах, определенных формулой изобретения.

Claims

1. Линейный блок-полимер, имеющий молекулярную массу, равную, по меньшей мере, 10000, и представляющий собой продукт реакции изоцианата со сложным полиэфиром и с алифатическим или ароматическим диамином, при молярном отношении NH₂/NCO в диапазоне 0,95-1,05, содержащий в своем составе мочевинные, уретановые и сложноэфирные группы и первичные NH₂ и/или ОН концевые группы, которые могут быть замещены моноаминогруппой - бутиламином или этиламином, и который после гидролиза сложноэфирных групп образует фрагменты, легко выделяющиеся из организма человека.

2. Линейный блок-полимер по п. 1, отличающийся тем, что количество групп мочевины в нем равно или превосходит количество уретановых групп.

3. Линейный блок-полимер по п. 1, отличающийся тем, что он в цепи, содержит группы, полученные из таких групп, как политетраметиленоксидная, полиэтиленоксидная, поликапролактоновая, полиэтиленгликольадипатная, толуиленовая, дифенилметановая, гексаметиленовая, тетраметиленовая, нафтиленовая, глицеринмоноаллилэфирная, триметилолпропанмоноаллилэфирная, глицеринмоноглицидилэфирная группы, сложноэфирные группы метилового эфира диметилолпропионовой кислоты, бромбутилового эфира диметилолпропионовой кислоты, сложные эфиры монокарбоксиметилового эфира глицерина и триметилолпропана.

4. Способ получения линейного блок-полимера по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что полиэфирный диол добавляют в расплав изоцианата, содержащего две концевые изоцианатные группы в молекуле, с последующим растворением образующегося преполимера в полярном растворителе и взаимодействием с алифатическим или ароматическим диамином в качестве удлинителя цепи, при этом молярное отношение NH₂/NCO в диапазоне 0,95-1,05, предпочтительно 0,98-1,02.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что диол представляет собой полиэфирный диол - сложный эфир - выбранный из группы, включающей поликапролактоновый диол, полидиэтиленгликольадипатный диол или политетраметиленоксидный диол, полиэтиленоксидный диол, полиэтиленгликольадипатный диол, глицеринмоноаллиловый эфир, триметилолпропанмоноаллиловый эфир, глицеринмоноглицидиловый эфир, метиловый эфир диметилолпропионовой кислоты, бромбутиловый эфир диметилолпропионовой кислоты, сложные эфиры монокарбоксиметиловых эфиров глицерина, триметилолпропана, и соединения - источники изоцианата - представляют собой 4,4'-дифенилметандиизоцианат, толуилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, тетраметилендиизоцианат, нафтилендиизоцианат.

6. Способ по пп. 3-4, отличающийся тем, что диамин состоит из первичных диаминов, предпочтительно этилендиамина или 1,3-диаминопропана, или гидролизуемых диаминов - 1,3-пропандиол-бис-п-аминобензоат или бис-диаминоацетат этиленгликоля.

7. Способ по пп. 3-5, отличающийся тем, что молекулярная масса и ее распределение контролируются стехиометрией или добавлением небольших количеств моноамина - бутиламина или этаноламина.

8. Способ по пп. 3-6, отличающийся тем, что группы, встроенные в цепь, модифицируют реакцией с физиологически активными веществами.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что группы состоят из групп глицеринмоноаллилового эфира, триметилолпропанмоноаллилового эфира, глицеринмоноглицидилового эфира, метилового эфира диметилолпропионовой кислоты, бромбутилового эфира диметилолпропионовой кислоты.

10. Линейный блок-полимер по пп. 1, 2, отличающийся тем, что он используется в качестве материала в имплантатах для человека и животных.

11. Линейный блок-полимер по п. 10, отличающийся тем, что он используется частично или полностью в качестве имплантата для связок, сухожилий, кожи или хрящей.

12. Линейный блок-полимер по п. 10 или 11, отличающийся тем, что он используется в виде волокон или нитей, сотканных или связанных.