SE518273C2 - Biologiskt nedbrytbar linjär blockpolymer, lämplig som material i implantat m m. - Google Patents

Biologiskt nedbrytbar linjär blockpolymer, lämplig som material i implantat m m.

Info

Publication number
SE518273C2
SE518273C2 SE0004924A SE0004924A SE518273C2 SE 518273 C2 SE518273 C2 SE 518273C2 SE 0004924 A SE0004924 A SE 0004924A SE 0004924 A SE0004924 A SE 0004924A SE 518273 C2 SE518273 C2 SE 518273C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
linear block
block polymer
formula
polymer according
different
Prior art date
Application number
SE0004924A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0004924L (sv
SE0004924D0 (sv
Inventor
Carl-Johan Aurell
Per Flodin
Original Assignee
Artimplant Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Artimplant Ab filed Critical Artimplant Ab
Priority to SE0004924A priority Critical patent/SE518273C2/sv
Publication of SE0004924D0 publication Critical patent/SE0004924D0/sv
Priority to ARP010106033A priority patent/AR032052A1/es
Priority to DE60124590T priority patent/DE60124590D1/de
Priority to EP01273000A priority patent/EP1353968B1/en
Priority to AT01273000T priority patent/ATE345357T1/de
Priority to CNA01822301XA priority patent/CN1518567A/zh
Priority to US10/451,595 priority patent/US20040106763A1/en
Priority to PCT/SE2001/002902 priority patent/WO2002053617A1/en
Priority to JP2002555136A priority patent/JP2004526003A/ja
Publication of SE0004924L publication Critical patent/SE0004924L/sv
Publication of SE518273C2 publication Critical patent/SE518273C2/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • C08L75/12Polyurethanes from compounds containing nitrogen and active hydrogen, the nitrogen atom not being part of an isocyanate group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

25 518 273 ' ' .n , , - . o II REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser en linjär blockpolymer med en molekylvikt av minst 10“ Dalton, vilken linjära blockpolymer består av sinsemellan linjärt förenade sekvenser, vilka sekvenser kan beskrivas enligt formel (1) o o o o _(\NH/U\NH/R1*NHkNH/R2*NHJJ\o/R3*o/lJ\NH/R2\)ï» (1) varvid 1 till 100 % av R, , vilka 1 till 100 % av R1 kan vara lika eller olika, innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a) Y NÄR? (1 a) varvid Y, som är en substituent, är Rs-Z, van/id Rs är (C1-Cs)alkyl, och varje Z, vilka Z kan vara lika eller olika, är en skyddad eller oskyddad funktionell grupp såsom hydroxyl-, amin-, karboxyl-, tiol-, cyano- eller nitrogrupp, och varje R.. , vilka R4 kan vara lika eller olika, är (C1-C6)alky|; och, 10 15 20 25 30 518 275 ll» då inte 100 % av Rj innefattar ett segment enligt formel (1a) ovan, kan varje övriga R1 , vilka övriga R1 , lika eller olika, inte innefattar ett segment enligt formel (1a), härledas från alifatiska eller aromatiska diaminer; varje R; , vilka R, kan vara lika eller olika. kan härledas från en diisocyanat och innefattar ingen, en eller flera estergmpper; varje R; , vilka R, kan vara lika eller olika, innefattar ingen, en eller flera estergrupper och kan härledas från en eller flera av polyesterdiol, polyeterdiol eller monodiol, eller varje Ra , vilka R; kan vara lika eller olika, kan beskrivas enligt formel (1b) _\Rg(/0\Rä)í1. (1b) varvid varje Re är (C2-C4)a|kyl, och m är 1 till 6; och n är i intervallet från 10 till 1000 vilket ger en molekylvikt hos nämnda linjära blockpolymer av minst 10* Dalton.
Nämnda linjära blockpolymer är av typen polyuretanurea då polymerkedjan innehåller såväl blockpolymeren bildar vätebindningar intennolekylärt, vilket ger de sammanhâllande krafter som behövs för att hålla samman molekylema till ett material. Särskilt starka uretan- som ureagrupper. Både uretan- och ureagrupper interrnolekylära krafter erhålls av ureagruppema speciellt när flera ureagrupper ges möjlighet att samverka. De block i en blockpolymer som innehåller ureagrupper kallas ofta "hårda" då de svarar för materialets koheslon, varvid kohesionen är en funktion av antalet av och längden på de block som innehåller ureagrupper. I nämnda linjära blockpolymer enligt fonnel (1) är det "hårda" blocket det som 10 15 20 25 30 518 275 , , - . o v . - nu omfattas av Rj och de intilliggande ureagruppema. På motsvarande sätt kallas ofta de block i en blockpolymer som ger materialet dess töjbarhet och elasticitet för "mjuka". I nämnda linjära blockpolymer enligt formel (1) är det ”mjuka” blocket det block som omfattas av R; , och även de intilliggande uretangruppema kan innefattas l det "mjuka" blocket.
Då R, innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1 a), innefattar R1 även Z, en funktionell grupp, vilken grupp är lämplig för kovalent kemisk bindning, varvid nämnda bindning kan vara reversibel eller irreversibel. Z kan under framställning av nämnda linjära blockpolymer vara skyddad eller oskyddad, skyddad bör Z vara om Z kan störa nämnda framställning. Att 1 till 100 % av R, innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a) innebär att man kan välja mängden Z i nämnda linjära blockpolymer efter önskemål. Till exempel ska 100 % av R, innefatta ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a) om maximal mängd Z i nämnda linjära blockpolymer enligt föreliggande uppfinning önskas. Då procenttalet, dvs mängden, av R1 vilka innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a) minskar så minskar även mängden Z i nämnda linjära blockpolymer enligt föreliggande uppfinning. Exempel på olika procenttal av R, , vilka R, innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a), i nämnda linjära blockpolymer enligt föreliggande uppfinning är 1, 2, 5, 10, 20, 40, 80 och 100 %.
Då inte 100 % av R1 innefattar ett segment enligt formel (1a), kan övriga R, , lika eller olika, vilka inte innefattar ett segment enligt formel (1a), härledas från alifatiska eller aromatiska diaminer. Exempel på dessa diaminer är primära diaminer t.ex. 1,3-propandiol-bis-p-aminobensoat eller etylendiamin, 1,3-diaminopropan, etylenglykolbisglycinesterdiamin.
R; kan i princip härledas från kan Ra härledas från valfri diol förutsatt att diolen inte innehåller andra grupper än hydroxylgruppema som reagerar med isocyanat.
Nämnda linjära blockpolymer är lämplig som material i implantat för människor eller djur och innefattar sekundära funktionella grupper för kovalent kemisk bindning, exempelvis sekundära hydroxyl-, amin-, karboxyl- och/eller tienylgrupper, varvid till vilken linjära blockpolymer kan kovalent bindas, reversibelt eller irreversibelt, 10 15 20 25 30 518 273 biologiskt aktiva substanser. Vidare innefattar nämnda linjära blockpolymer estergrupper på sådant avstånd från varandra att efter hydrolys av nämnda estergrupper, fragment uppkommer som är mindre än 2000 Dalton, varvid fragmenten kan utsöndras ur en människo- eller djurkropp. Företrädesvis är de uppkomna fragmenten mindre än 1000 Dalton.
Genom föreliggande uppfinning tillhandahållas en linjär blockpolymer innefattande urea- och uretangrupper som är lämplig till implantat, varvid nämnda linjära blockpolymer är biologiskt nedbrytbar l en människo- eller djurkropp och har fönnàga att genom en påkopplad substans uppvisa biologisk aktivitet. Den biologiska aktiviteten kan uppvisas när substansen är kopplad till nämnda linjära blockpolymer och/eller när en hydrolyserbar kovalent bindning som kopplar substansen till nämnda linjära blockpolymer hydrolyseras i en människo- eller djurkropp. Vidare kan den biologiska aktiviteten uppvisas när nämnda linjära blockpolymer hydrolyseras och bryts ned i en människo- eller djurkropp.
Vidare har det visats sig att nämnda linjära blockpolymer enligt formel (1) har en mycket användbar egenskap, nämligen att det går att fälla nämnda linjära blockpolymer för att sedan återupplösa densamma. Denna egenskap hänger starkt samman med att nämnda linjära blockpolymer innefattar störande, bland annat funktionella, grupper i det "hårda" blocket. Att kunna fälla en linjära blockpolymer i etanol eller vatten är en mycket användbar egenskap när den färdiga blockpolymeren kemiskt ska modifieras, eftersom många reagens eller substrat är lösliga i vatten och etanol. Därigenom kan man rena kemiskt modifierad blockpolymer genom fällning. Den linjära blockpolymeren kan lösas i lösningsmedel, exempelvis dimetylformamid, dimetylsulfoxid (DMSO). N,N-dimetylacetamid (DMAC) eller N-metylpyrrolidon (NMP), och besitter egenskapen att kunna fällas i etanol eller vatten. Vidare kan man genom att fälla och lösa nämnda linjära blockpolymer förändra nämnda linjära blockpolymers molekylviktsfördelning. Man kan exempelvis sortera bort oönskade molekylvikter genom en så kallad fraktionerad fällning. avgörande för den linjära Den linjära blockpolymerens molekylvikt är blockpolymerens mekaniska egenskaper. 10 15 20 25 30 518 275 , . . a ø I I ' " Ett ytterligare utförande enligt föreliggande uppfinning avser en linjär blockpolymer, varvid 10 till 100 % av R, , vilka 10 till 100 % av R, kan vara lika eller olika, innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1 a) ovan.
Vidare avser ett ytterligare utförande enligt föreliggande uppfinning en linjär blockpolymer, varvid 100 % av R1, vilka 100 % av R, kan vara lika eller olika, innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a) ovan. Det vill säga varje R1, vilka R1 kan vara lika eller olika, innefattar här ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a).
R1 innefattar ett segment, som kan beskrivas enligt formel (1 a), och därmed även Z, en funktionell grupp, vilken grupp är lämplig för kovalent kemisk bindning, varvid nämnda bindning kan vara reversibel eller irreversibel. Z kan under framställning av nämnda linjära blockpolymer vara skyddad eller oskyddad, skyddad bör Z vara om Z kan störa nämnda framställning.
Vidare har det visats sig att nämnda linjära blockpolymer enligt formel (1) har en mycket användbar egenskap, nämligen att det går att fälla nämnda linjära blockpolymer för att sedan återupplösa densamma. Denna egenskap hänger starkt samman med att nämnda linjära blockpolymer innefattar störande, bland annat funktionella, grupper i det ”hårda” blocket. Nämnda egenskap kan vara mest framträdande då alla R1 innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a).
Att kunna fälla en linjära blockpolymer i etanol eller vatten är en mycket användbar egenskap när den färdiga blockpolymeren kemiskt ska modifieras, eftersom många reagens eller substrat är lösliga i vatten och etanol. Därigenom kan man rena kemiskt modifierad blockpolymer genom fällning. Den linjära blockpolymeren kan lösas i lösningsmedel, exempelvis dimetylformamid, dimetylsulfoxid (DMSO), N,N- dimetylacetamid (DMAC) eller N-metylpyrrolidon (NMP), och besitter egenskapen att kunna fällas i etanol eller vatten. Vidare kan man genom att fälla och lösa nämnda linjära blockpolymer förändra nämnda linjära blockpolymers molekylviktsfördelning. Man kan exempelvis sortera bort oönskade molekylvikter genom en så kallad fraktionerad fällning. 10 15 20 25 30 518 275 . - us H' Ett ytterligare utförande enligt föreliggande uppfinning avser en linjär blockpolymer enligt formel (1), varvid varje R; , vilka R; kan vara lika eller olika, kan härledas från difenylmetandiisocyanat (MDI), hexametylendiisocyanat (HDI), 1-isocyanato-4-[(4- isocyanatocyclohexyl)methyl]cyclohexane (HQMDI) eller etyl-2,6- diisocyanatohexanoat (LDI). Ännu ett utförande enligt föreliggande uppfinning avser en linjär blockpolymer enligt formel (1), varvid R; kan härledas från en eller flera av polytetrametylenoxiddiol, polyetylenoxiddiol, polyldietylenglykoladipatdiol, polykaprolaktondiol, polyetylenglykoladipatdiol, glyoerinmonoallyleter, trimetylolpropanmonallyleter, glycerinmonoglycidyleter, dimetylolpropionsyrametylester, dimetylolpropionsyrabrombutylester, estrar av monokarboximetyletrar av glycerin, eller trimetylpropan.
Ytterligare ett utförande enligt föreliggande uppfinning avser en linjär blockpolymer enligt formel (1), varvid ' varje R; innefattar en eller flera estergrupper och/eller varje R; innefattar en eller flera estergrupper. Ännu en utföringsform enligt föreliggande uppfinning avser en linjär blockpolymer, varvid varje Z, vilka Z kan vara lika eller olika, är en hydroxyl-, amin-, karboxyl-, tiol-, cyano- eller nitrogrupp.
Ytterligare en utföringsforrn enligt föreliggande uppfinning avser en linjär blockpolymer, varvid nämnda linjära blockpolymer har en molekylvikt av minst 5*10“ Dalton.
Dessutom en ytterligare utföringsform enligt föreliggande uppfinning avser en linjär blockpolymer, varvid nämnda linjära blockpolymer innefattar en biologiskt aktiv substans, varvid nämnda biologiskt aktiva substans är kovalent bunden till Z. Den biologiska aktiviteten kan uppvisas när substansen är reversibelt eller irreversibelt kopplad till nämnda linjära blockpolymer ooh/eller när en hydrolyserbar kovalent 10 15 20 25 518 273 ' , . . ~ nu ,. uno bindning som kopplar substansen till nämnda linjära blockpolymer hydrolyseras i en människo- eller djurkropp. Vidare kan den biologiska aktiviteten uppvisas när nämnda linjära blockpolymer hydrolyseras och bryts ned i en människo- eller djurkropp. Man kan således genom nämnda linjära blockpolymer erhålla en lokal applicering av nämnda substans till ett specifikt område, en fördröjd applicering av densamma. Vidare innefattar den biologiska aktiviteten tillväxtbefrämjande, antimikrobiell samt hormonell aktivitet. Ännu ett utförande enligt föreliggande uppfinning avser en linjär blockpolymer, varvid nämnda biologiskt aktiva substans exempelvis kan vara biologiskt aktiva peptider t.ex. tillväxtfaktorer eller GHK, dvs. glycylhistidyllysin, penicilliner t.ex. bensylpenicillin, fucidinsyra eller tetracykliner.
Dessutom avses förfarande för framställning av en linjär blockpolymer enligt formel (1) , varvid nämnda förfarande innefattar kedjeförlängning, där omkring n mol av en diamin enligt formel (2) Ri HZN/ *Ni-iz (2) sammankopplas med omkring n mol av ett uretandiisocyanat enligt formel (3) o o R JL R JL R Ncß ÄNH o/ ko NH/ 2\Nco (3) .varvid R,, R; och R; är definierade som ovan enligt formel (1) med förutsättningen att om R1 innefattar Rs-Z som kan störa framställningen så är Rs-Z skyddad.
För att nå så höga molekylviktsvärden på nämnda linjära blockpolymer enligt formel (1) som möjligt används molförhållande -NHz/-NCO från 0,95 till 1,05 i ovanstående 10 15 20 25 30 518 273 kedjeförlängning. Vidare i ovanstående kedjeförlängning i de R, som innefattar en funktionell grupp, t.ex. för kovalent kemisk bindning, det vill säga Z, exempelvis en skyddad eller oskyddad funktionell grupp som hydroxyl-, amin-, karboxyl-, tiol-, cyano- eller nitrogrupp. Om Z kan störa nämnda förfarande bör Z vara skyddad. Då den funktionella gruppen, Z, är skyddad kan den vara skyddad med tert- butyloxykarbonyl-, tert-butyl- skyddsgrupp eller liknande. Vidare kan t.ex. en karboxylgrupp skyddas genom att fluorenylmetyloxykarbonyl-, bensyloxykarbonyl-, framställningen utförs i basisk miljö.
Nämnda uretandiisocyanat enligt formel (3) kan bildas genom reaktion mellan diol och ett diisocyanat, enligt Ra *oi-l ”Rz / + 2 Nco \Nco HO Vidare avses ett förfarande för framställning av en linjär blockpolymer enligtformel (1), varvid nämnda förfarande innefattar fällning med alkohol, såsom etanol eller isopropanol, eller fällning med vatten av den linjära blockpolymeren i lösning.
Att kunna fälla en linjära blockpolymer i etanol eller vatten är en mycket användbar egenskap när den färdiga blockpolymeren kemiskt ska modifieras, eftersom många reagens eller substrat är lösliga i vatten och etanol. Därigenom kan man rena kemiskt modifierad blockpolymer genom fällning. Den linjära blockpolymeren enligt föreliggande uppfinning kan lösas i lösningsmedel, exempelvis dimetylformamid, dimetylsulfoxid (DMSO), N,N-dimetylacetamid (DMAC) eller N-metylpyrrolidon (NMP), och besitter egenskapen att kunna fällas i etanol eller vatten.
Ytterligare ett utförande avser ett förfarande enligt föreliggande uppfinning för framställning av en linjär blockpolymer enligt fonnel (1), varvid nämnda förfarande ytterligare innefattar kovalent bindning av en biologiskt aktiv substans till den linjära blockpolymeren, exempelvis via primära eller sekundära funktionella grupper för kovalent bindning. 10 15 20 25 30 518 273 , p ,, .fo 10 Den kovalenta bindningen och nämnda biologiskt aktiva substans kan båda väljas så att biologisk aktivitet kan uppvisas när substansen är reversibelt eller irreversibelt kopplad till nämnda linjära blockpolymer och/eller när en hydrolyserbar kovalent bindning som kopplar substansen till nämnda linjära blockpolymer hydrolyseras i en människo- eller djurkropp. Vidare innefattar den biologiska aktiviteten tillväxtbefrämjande, antimikrobiell samt hormonell aktivitet. och nämnda biologiskt aktiva substans kan exempelvis vara biologiskt aktiva peptider t.ex. tillväxtfaktorer eller GHK, dvs. glycylhistidyllysin, penicilliner t.ex. bensylpenicillin, eller fucidinsyra, tetracykliner.
En ytterligare utföringsforrn avser ett förfarande enligt föreliggande uppfinning för framställning av nämnda linjära blockpolymer enligt formel (1), varvid nämnda kovalenta bindning innefattar bindning till funktionella grupper för kovalent bindning hos nämnda linjära blockpolymer. Ännu en utföringsform avser ett förfarande enligt föreliggande uppfinning för fraktionerad fällning av en linjär blockpolymer enligt formel (1), varvid förfarandet innefattar fällning och upplösning av nämnda linjära blockpolymer enligt tidigare.
Härmed kan man förändra nämnda linjära blockpolymers molekylviktsfördelning.
Man kan exempelvis sortera bort oönskade molekylvikter genom en så kallad fraktionerad fällning.
Vidare avses även användning av en linjär blockpolymer enligt föreliggande uppfinning, t.ex. i form av fiber eller film, som exempelvis material i implantat för människor och djur, till exempel som implantat för senor, ledband, blodkärl, diskar eller menisk, vid farmaceutiska beredningar, vid mikroenkapsulering, i suspensioner, i emulsioner, i porösa polymerrnatenal eller liknande.
Porösa polymermaterial beskriv exempelvis i svensk patentansökan SE, A, 0004856-1, vilken här refereras till i sin helhet. SE, A, 0004856-1 beskriver bland annat förfarande för framställning av ett öppet poröst polymennaterial. 10 15 20 25 30 518 273 i 11 Ännu en utföringsform avser användning av en linjär blockpolymer enligt föreliggande uppfinning som material för befrämjande av sårläkning hos människor och djur.
Föreliggande uppfinning avser även implantat för människor och djur, vilka implantat innefattar en linjär blockpolymer enligt formel (1).
Vidare avses material för befrämjande av sårläkning hos människor och djur, vilket material innefattar en linjär blockpolymer enligt formel (1).
Dessutom avses fannaceutiska beredningar, mikroenkapslar, suspensioner, emulsioner, vilka innefattar en linjär blockpolymer enligt formel (1). Ännu en utföringsforrn enligt föreliggande uppfinning avser ett poröst polymermaterial, vilket polymennaterial innefattar en linjär blockpolymer enligt formel (1). Nämnda porösa polymermaterial kan exempelvis vara ett öppet'poröst_ polymermaterial enligt nämnda svenska patentansökan SE, A, 0004856-1, vilket polymermaterial har sinsemellan förenade porer, det vill säga en kontinueflig porstruktur.
UTFÖRINGSEXEMPEL Exempel 1 Framställning av en polymer "POL 4040” genom att en prepolymer (PRE M0006) kedjeförlängs med 1,3-diamino-2-hydroxypropan Prepolymeren (PRE M0006) framställdes genom att difenylmetandiisocyanat (MDI) reagerades med polykaprolaktondiol (PCL 530) i molförhållandet 2:1 lnför framställningen av polymeren torkades glasutmstning i 77°C ~2 h. 10 15 20 518 273 1 2 Molförh. n (mmol) Mw (g/mol) m (g) Ämne 1 30,6 994,78 30,46 PRE M0006 0,98 30,0 90,12 2,704 1,3-diamino-2-OH-propan 0,02 0,612 129,25 0,079 Dibulylamin 181 ,228 DMF Önskad slutkoncentration av polymer "POL 4040" i DMF bestämdes till 155% (vikt).
Prepolymeren (PRE MO006) invägdes i en 1l flänskolv. 30,46 g av prepolymeren löstes i 133,6 ml dimetylforrnamid (DMF), dvs i 70% av den totala mängden DMF. Blandningen omrördes under kvävgas tills en klar lösning erhållits vilket tog ca 20 minuter. 2,7 g 1,3-diamino-2-hydroxypropan och 0,079 g dibutylamin löstes i 57,3 ml DMF, dvs i resterande mängd DMF. Omrömingen pà den lösta prepolymeren ökades varefter amin/DMF-blandningen tillsattes i ett svep, och en kraftig viskositetsökning noterades.
Efter avgasning uppmättes viskositeten till ~19340 mPas.
Ett spinnförsök gjordes, och den därav resulterande fibem var svår att sträcka.
Specifik styrka: ~15,4 cNfl' ex Till överbliven polymerlösning sattes trifluorättiksyraanhydrid (T FA-anhydrid) för att förhindra gelning. Ca tre dagar senare gjordes även ett spinnförsök med denna polymerlösning, denna gång gick fibem bättre att sträcka.
Specifik styrka: ~16,2 cN/T ex.
Framställd polymer "POL 4040" har 0,88 mmol sekundära OH-grupper per gram polymer. 10 15 20 25 30 518 273 13 Exemgl 2 Koppling av bensylpenicillin till produkten fràn Exempel 1, polymer ”POL 4040” i lösning 14,3 g av produkten från Exempel 1, polymer ”POL 4040”, (motsvarande 2 mmol OH-grupper) blandades med 0,74 g (2 mmol) bensylpenicillin. Därefter tillsattes 0,42 g (2,2 mmol) vattenlöslig karbodiimid samt en spatelspets dimetylaminopyridin.
Reaktionsblandnlngen fick under omröming gå i tre dygn, varefter 50 ml etanol tillsattes. Vid tillsatsen av etanol föll genast polymeren med kovalent bunden bensylpenicillin ut. Den fällda polymeren tvättades därefter i tur och ordning med etanol, destillerat vatten och etanol igen. Den fällda polymeren löstes i 30 ml dimetylformamid och fälldes åter med etanol. Den återigen fällda polymeren löstes i 28 ml dimetylfonnamid, varefter en film gjordes av hela lösningen. Filmen vakuumtorkades på en glasyta och lades i vattenbad för att lösgöras från glasytan samt tvättas ytterligare en gång. SEC (”Size Exclusion Chromatography”)'vlsade ingen påtaglig skillnad med avseende på molekylvikt.
Svavelanalys gav att 0,027 mmol OH-grupper per gram polymer hade bundit bensylpenicillin, vilket motsvarar 9 mg bensylpenicillin per gram polymer. Alltså har 2,5% av OH-gruppema bundit bensylpenicillin.
Exempel 3 Koppling av bensylpenicillin till produkten från Exempel 1, polymer ”POL 4040” i form av skum Skum av produkten från Exempel 1 har framställts enligt svensk patentansökan SE, A, 0004856-1, vilken här refereras till i sin helhet. SE, A, 0004856-1 beskriver bland annat förfarande för framställning av ett öppet poröst polymerrnaterial. Till 0,9 g av produkten från Exempel 1 i form av skum, (OH-polymerskum) sattes 0,73 g (ca 2 mmol) bensylpenicillin, 0,42 g (2,2 mmol) vattenlöslig karbodiimid, en spatelspets dimetylaminopyridin och 10 ml destillerat vatten som lösningsmedel. Allt tillsatt gick i lösning och upptogs av polymerskummet. Reaktionen skyddades för ljus och fick 10 15 20 25 30 518 275 14 fortgå i tre dygn, varefter polymerskummet tvättades med vatten och etanol ett flertal gånger innan polymerskummet vakuumtorkades.
Svavelanalys gav att 0,038 mmol OH-grupper per gram polymer, i form av skum, hade bundit bensylpenicillin, vilket motsvarar 12,4 mg bensylpenicillin per gram polymer.
Exempel 4 Koppling av glycin till produkten från Exempel 1, dvs en polymer framställd från en prepolymer (2 MDI + PCL 530) kedjeförlängd med 1,3-diamino-2- hydroxypropan i dimetylformamid.
Till 71,5 g av rubricerad polymerlösning, dvs produkten från Exempel 1, vilket 10 mmol OH-grupper, 4,18 g (20 mmol) av bensyloxykarbonylglycin och 8,9 g (20 mmol) av kopplingsreagenset benzotriazole- motsvarar sattes 1-yl-oxy-tris-(dimetylamino)-fosfoniumhexafluorofosfat (BOP), varefter 3,1 g (30 mmol) av trietylamin tillsattes. Blandningen omrördes under 2 dygn, varefter den fälldes i 220 ml abs etanol. Den fällda polymeren tvättades med 3x50 ml etanol och fick sedan ligga 3 dygn i etanol innan den torkades och löstes i 30 ml torr DMF.
Till den nya polymerlösningen sattes 1,6 g ammoniumformiat, 25 mmol, följt av 100 mg palladium på aktivt kol, Pd/C 10%. För att minska viskositeten tillsattes 10 ml DMF och 30 ml etanol. Blandningen vänndes vid 45-50°C i 5-6 timmar.
Det gick att iakttaga gasutvecklingen med blotta ögat. Katalysatom (Pd/C) filtrerades bort och den återstående polymerlösningen fälldes med 100 ml etanol. Den fällda polymeren tvättades med etanol och vatten, torkades och löstes i 100 ml DMF. Efter ytterligare en fällning i etanol, tvätt med vatten, etanol och upplösning i DMF, fälldes polymeren i vatten, tvättades i etanol, torkades och löstes i 30 ml torr DMF. Av denna polymerlösning gjordes en film som torkades i vakuumugn vid 50°C. Prov från denna film skickades på aminoanalys. Filmen innehöll 0,44 mmol glycin per gram polymer (teoretiskt 0.88 mmol OH-grupper/gram polymer), dvs. 50 % av OH- gruppema, hade bundit glycin. 10 15 20 25 30 518 273 1 5 Exempel 5 Koppling av 6-aminohexansyra till produkten från Exempel 1, en polymer framställd frán en prepolymer (2 MDI+ PCL 530) kedjeförlängd med 1,3-diamino-2-hydroxypropan i dimetylformamid.
Till 29 g, av rubricerad polymerlösning, dvs produkten från Exempel 1, vilket 4,05 mmol 2,12 g (8 mmol) bensyloxykarbonylskyddad 6-aminohexansyra (Z-6-Aca-OH), 3,53 g (8 mmol) av kopplingsreagenset BOP, samt 1,1 g (ca 11 mmol) tiietylamin. motsvarar OH-grupper, sattes Blandningen omrördes i mer än 48 timmar, varefter den fälldes i etanol och tvättades med 3x30 ml etanol. Den fällda polymeren löstes i 30 ml torr DMF.
Till den nya polymerlösningen i DMF sattes 1 g (15 mmol) ammoniumforrnlat och 50 mg Pd/C, 10%, och 10 ml etanol. Blandningen vänndes vid ca 50°C i 3 dygn under omrömlng.
Reaktionen upparbetades analogt med experiment 4, fast med halva mängder.
Slutligen gjordes en film som vakuumtorkades vid 50°C innan den sändes på aminosyraanalys. Resultatet blev att 0,1 mmol aminohexansyra per gram polymer befanns bundet (teoretiskt 0.8 mmol HO-grupper lg), dvs 11 % av OH-gruppema.
Exemæl 6 Koppling av GHK, glycylhistidyllysin , till produkten frán Exempel 1, dvs en polymer framställd fràn en prepolymer( 2 MDI + PCL 530) kedjeförlängd med 1,3-diamino-Z-hydroxypropan i dimetylformamid.
Till 35,7 g av rubricerad polymerlösning, dvs produkten från Exempel 1, vilket motsvarar 5 mmol OH-grupper/gram polymerlösning, sattes 0,321 g (0,5 mmol) tert-butyloxykarbonyl-skyddad GHK och 225 mg (0,5 mmol) av kopplingsreagenset BOP. Därefter tillsattes en ekvivalent trietylamin, dvs 50 mg. Blandningen omrördes i 72 timmar vid rumstemperatur, varefter den behandlades med 5 ml trifluorättiksyra, TFA. Denna blandning omrördes till nästa dag då den fälldes i 60 ml absolut etanol.
Den fällda polymeren tvättades med etanol, vatten, torkades och löstes i torr DMF.
Detta förfarande upprepades en gång, varefter en film gjordes, torkades i 10 15 20 25 518 273 16 vakuumvärmeskàp och skickades på aminosyraanalys. Resultat: 0,037 mmol tripeptld/g polymerfilm. Polymerlösningen innehöll 5,64 g polymer. Kopplingsutbyte: ca40%.
Exempel 7 ln vitro koncepttest för att utröna antibakteriell verkan hos polymerfilm med kopplad besylpenicillin genom pilottest av polymerfilmer med Bensylpenicillin (Bensyl PC) respektive Gentamicin Bensyl PC: (PC G) Innehåller 7 mg/g film.
Gentamicin: lngjuten ifilm. Vattenlöslig. Innehåller 0,12 g/g film.
Kontroll: Filmer utan antibiotika Filmema placerades på substrat med bakterier vilka är känsliga för respektive antibiotika. Två plattor användes för varje film, en blodplatta och en plasma platta.
Två olika bakteriestammar användes: Micrococcus luteus ATCC 9341 samt Koagulasnegativa stafylokocker g+(platta märkt CK) CCUG ("controlled culture of Gothenburg") 6388.
Resultat: Efter inkubation i 24 timmar fotograferades samtliga plattor. Ingen påverkan på bakteriema kunde konstateras på kontrollplattoma (film enbart) medan samtliga tester, dvs polymerfilmer med Bensylpenicillin (Bensyl PC) respektive Gentamicin enligt ovan, visade en uppklarad zon (olika uttalad) utan bakterieväxt.

Claims (19)

518 273 u. « ø n . ~ o u o o u :I I? PATENTKRAV
1. Linjär blockpolymer med en molekylvikt av minst 104 Dalton, vilken linjära blockpolymer består av sinsemellan linjärt förenade sekvenser, vilka sekvenser kan 5 beskrivas med formel (1) o o o o /U\ /Rt i /Rz /U\ /Rs /U\ /Rz NH NH \NH NH *NH o \o NH \)ñ (1) 10 varvid 1 till 100 % av R1 , vilka 1 till 100 % av R1 kan vara lika eller olika, innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a) 15 Y (\ /k /)_ R4 R4 (1a) varvid Y, som är en substituent, är R5-Z, varvid Rs är (C0-C6)alkyl, och 20 varje Z, vilka Z kan vara lika eller olika, är skyddad eller oskyddad funktionell grupp som hydroxyl-, amin-, karboxyl-, tiol-, cyano- eller nitrogrupp, och varje R4 , vilka R4 kan vara lika eller olika, är (C1-C5)alkyl; och, 25 __ //, 10 15 20 25 30 518 273 /X nu . . - | u c v c a o co då inte 100 % av R1 innefattar ett segment enligt formel (1a) ovan, kan varje övriga R1 , vilka övriga R1 , lika eller olika, inte innefattar ett segment enligt formel (1a), härledas från alifatiska eller aromatiska diaminer; varje R2 , vilka Rz kan vara lika eller olika, kan härledas från en diisocyanat och innefattar ingen, en eller flera estergmpper; varje R; , vilka Ra kan vara lika eller olika, innefattar ingen, en eller flera estergrupper och kan härledas från en eller flera av polyesterdiol, polyeterdiol eller monodiol, eller varje Ra , vilka R; kan vara lika eller olika, kan beskrivas enligt formel (1 b) _ O _ \Rš(* \R6,); varvid varje Rs är (C2-C4)alkyl, och m är 1 till 6, varvid varje R; och/eller varje R; innefattar en eller flera estergrupper; och n är i intervallet från 10 till 1000 vilket ger en molekylvikt hos nämnda linjära blockpolymer av minst 104 Dalton.
2. Linjär blockpolymer enligt patentkrav 1, varvid 10 till 100 % av R1 , vilka 10 till 100 % av R1 kan vara lika eller olika, innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (1a). 10 15 20 25 30 518 273 /9 n. | o « a Q ø ø o u o .o
3. Linjär blockpolymer enligt patentkrav 1 eller 2, varvid varje R1 , vilka R1 kan vara lika eller olika, innefattar ett segment som kan beskrivas enligt formel (la).
4. Linjär blockpolymer enligt något av föregående patentkrav, varvid varje R; , vilka R; kan vara lika eller olika, kan härledas från difenylmetandiisocyanat (MDI), (HDI), hexametylendiisocyanat 1-isocyanato-4-[(4- isocyanatocyclohexybmethyljcyclohexane (H12MDl) eller etyl-2,6- diisocyanatohexanoat (LDI).
5. Linjär blockpolymer enligt något av föregående patentkrav, varvid Ra kan härledas från en eller flera av polytetrametylenoxiddiol, polyewlenoxiddiol, polyldietylenglykoladipatdiol, glycerinmonoglycidyleter, polykaprolaktondiol, polyetylenglykoladipatdiol, glycerinmonoallyleter, trimetylolpropanmonallyleter, dimetylolpropionsyrametylester, dimetylolpropionsyrabrombutylester, estrar av monokarboximetyletrar av glycerin, eller trimetylpropan.
6. Linjär blockpolymer enligt något av föregående patentkrav, varvid varje Z, vilka Z kan vara lika eller olika, är en hydroxyl-, amin-, karboxyl-, tiol-, cyano- eller nitrogrupp.
7. Linjär blockpolymer enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda linjära blockpolymer har en molekylvikt av minst 5*10“ Dalton.
8. Linjär blockpolymer enligt något av föregående patentkrav, varvid nämnda linjära blockpolymer innefattar en biologiskt aktiv substans, varvid nämnda biologiskt aktiva substans är kovalent bunden till Z.
9. Linjär blockpolymer enligt patentkrav 8, varvid nämnda biologiskt aktiva substans är biologiskt aktiva peptider, exempelvis tillväxtfaktorer eller glycylhistidyllysin, penicilliner exempelvis bensylpenicillin, fucidinsyra eller tetracykliner.
10. Förfarande för framställning av en linjär blockpolymer enligt något av patentkrav 1 till 9 , varvid nämnda förfarande innefattar kedjeförlängning, där omkring n mol av en diamin enligt formel (2) 10 15 20 25 u: u a u s ; u | c : | nu R1 HZN/ *NH2 (2) sammankopplas med omkring n mol av ett uretandiisocyanat enligt formel (3) O O /R2\ JL /R3\ /U\ /Rzx NCO NH O O NH NCO (3) , varvid Rj, R; och Ra är definierade som i formel (1) med förutsättningen att om R1 innefattar Rs-Z som kan störa framställningen så är R5-Z skyddad.
11. Förfarande för framställning enligt patentkrav 10 eller förfarande för framställning av en linjär blockpolymer enligt patentkrav 1, varvid nämnda förfarande innefattar fällning med alkohol, såsom etanol eller isopropanol, eller fällning med vatten.
12. Förfarande för framställning enligt patentkrav 11, varvid nämnda förfarande innefattar kovalent bindning av en biologiskt aktiv substans till den linjära blockpolymeren, exempelvis via primära eller sekundära funktionella grupper för kovalent bindning.
13. Förfarande för framställning enligt patentkrav 12, varvid nämnda kovalenta bindning innefattar bindning till funktionella grupper för kovalent bindning hos nämnda linjära blockpolymer.
14. Förfarande för fraktionerad fällning av en linjär blockpolymer enligt något av patentkrav 1 till 9, varvid förfarandet innefattar fällning och upplösning av nämnda linjära blockpolymer och därigenom förändring av nämnda linjära blockpolymers molekylviktsfördelning. 10 15 51 s 273 âïïi JU
15. Användning av en linjär blockpolymer enligt något av patentkrav 1 till 9, som material vid farmaceutiska beredningar, vid mikroenkapsulering, i suspensioner, emulsioner eller porösa polymermaterial.
16. Implantat för människor och djur, vilka implantat innefattar en linjär blockpolymer enligt något av patentkrav 1 till 9.
17. Material för befrämjande av sårläkning hos människor och djur, eller material i implantat för människor och djur, till exempel som implantat för senor, ledband, blodkärl, diskar eller menisk, vid farmaceutiska beredningar, vid mikroenkapsulering, i suspensioner, i emulsioner eller porösa polymermaterial, vilket material innefattar en linjär blockpolymer enligt något av patentkrav 1 till 9.
18. Farmaoeutiska beredningar, mikroenkapslar, suspensioner, emulsioner, vilka innefattar en linjär blockpolymer enligt något av patentkrav 1 till 9.
19. Poröst polymermaterial, vilket polymermaterial innefattar en linjär blockpolymer enligt något av patentkrav 1 till 9. vunnen v nacuoo
SE0004924A 2000-12-29 2000-12-29 Biologiskt nedbrytbar linjär blockpolymer, lämplig som material i implantat m m. SE518273C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0004924A SE518273C2 (sv) 2000-12-29 2000-12-29 Biologiskt nedbrytbar linjär blockpolymer, lämplig som material i implantat m m.
ARP010106033A AR032052A1 (es) 2000-12-29 2001-12-26 Polimero lineal de bloques, procedimiento para su preparacion, su uso, implantes, material para relleno, composiciones farmaceuticas y material polimerico poroso que comprenden dicho polimero lineal de bloques
JP2002555136A JP2004526003A (ja) 2000-12-29 2001-12-27 線状ブロック重合体
AT01273000T ATE345357T1 (de) 2000-12-29 2001-12-27 Lineares blockcopolymer
EP01273000A EP1353968B1 (en) 2000-12-29 2001-12-27 Linear block copolymer
DE60124590T DE60124590D1 (en) 2000-12-29 2001-12-27 Lineares blockcopolymer
CNA01822301XA CN1518567A (zh) 2000-12-29 2001-12-27 线性嵌段聚合物
US10/451,595 US20040106763A1 (en) 2000-12-29 2001-12-27 Linear block polymer
PCT/SE2001/002902 WO2002053617A1 (en) 2000-12-29 2001-12-27 Linear block polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0004924A SE518273C2 (sv) 2000-12-29 2000-12-29 Biologiskt nedbrytbar linjär blockpolymer, lämplig som material i implantat m m.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0004924D0 SE0004924D0 (sv) 2000-12-29
SE0004924L SE0004924L (sv) 2002-06-30
SE518273C2 true SE518273C2 (sv) 2002-09-17

Family

ID=20282499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0004924A SE518273C2 (sv) 2000-12-29 2000-12-29 Biologiskt nedbrytbar linjär blockpolymer, lämplig som material i implantat m m.

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE518273C2 (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE0004924L (sv) 2002-06-30
SE0004924D0 (sv) 2000-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shoaib et al. Relationship of hard segment concentration in polyurethane-urea elastomers with mechanical, thermal and drug release properties
Vieira et al. Electrospun biodegradable chitosan based-poly (urethane urea) scaffolds for soft tissue engineering
Bahadur et al. Biocompatible waterborne polyurethane-urea elastomer as intelligent anticancer drug release matrix: a sustained drug release study
Deng et al. Biodegradable functional poly (ester amide) s with pendant hydroxyl functional groups: Synthesis, characterization, fabrication and in vitro cellular response
CN104356338A (zh) 一种自修复聚氨酯涂层及其制备方法
Wang et al. Winning the fight against biofilms: the first six-month study showing no biofilm formation on zwitterionic polyurethanes
Lee et al. Synthesis and Characterization of Polycaprolactone‐Based Polyurethanes for the Fabrication of Elastic Guided Bone Regeneration Membrane
Shahrousvand et al. Artificial extracellular matrix for biomedical applications: biocompatible and biodegradable poly (tetramethylene ether) glycol/poly (ε-caprolactone diol)-based polyurethanes
Wisse et al. Molecular recognition in poly (ε-caprolactone)-based thermoplastic elastomers
Li et al. Feasible self-healing CL-20 based PBX: employing a novel polyurethane-urea containing disulfide bonds as polymer binder
Yang et al. Development of nonfouling polypeptides with uniform alternating charges by polycondensation of the covalently bonded dimer of glutamic acid and lysine
Javaid et al. Synthesis and molecular characterization of chitosan/starch blends based polyurethanes
Qin et al. Study on preparation and performance of PEG-based polyurethane foams modified by the chitosan with different molecular weight
Khan et al. Manipulation of polycarbonate urethane bulk properties via incorporated zwitterionic polynorbornene for tissue engineering applications
WO2019204712A1 (en) Zwitterionic polymers for biomedical applications
JPH10140002A (ja) 生分解性で堆肥化可能な成形体
Wang et al. Synthesis and characterization of novel biodegradable and biocompatible poly (ester-urethane) thin films prepared by homogeneous solution polymerization
Balcioglu et al. Photocrosslinkable gelatin/collagen based bioinspired polyurethane-acrylate bone adhesives with biocompatibility and biodegradability
Kavanaugh et al. Human mesenchymal stem cell behavior on segmented polyurethanes prepared with biologically active chain extenders
Ma et al. Immobilization of poly (acrylamide) brushes onto poly (caprolactone) surface by combining ATRP and “click” chemistry: synthesis, characterization and evaluation of protein adhesion
SE518273C2 (sv) Biologiskt nedbrytbar linjär blockpolymer, lämplig som material i implantat m m.
CN105601550A (zh) 具有活性基团的刺激敏感多功能多异氰酸酯
EP1353968B1 (en) Linear block copolymer
CN103131006A (zh) 一种接枝共聚物、其制备方法及层层修饰材料
JP2000297134A (ja) 注型用ポリウレタン樹脂形成性組成物及びこれを用いたシール材

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed