SK10612001A3

SK10612001A3 - Spôsob výroby riadene biodegradovateľných keramických vlákien z hydrosólu oxidu kremičitého

Info

Publication number: SK10612001A3
Application number: SK1061-2001A
Authority: SK
Inventors: Mika Jokinen; Timo Peltola; Sinikka Veitola; Manja Ahola; Pirjo Kortesuo
Original assignee: Bioxid Oy
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2002-02-05
Also published as: DE60035672D1; NO20014014L; AU2807600A; PL350576A1; CA2359699C; HUP0200277A2; PL204627B1; DE60035672T2; AU764663C; EP1144323A2; ES2290013T3; NO20014014D0; JP2002537502A; CA2359699A1; WO2000050349A3; AU764663B2; ATE368011T1; CZ20012748A3; JP4932992B2; WO2000050349A2

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby riadene biodegradovateľných keramických vlákien. Zvlášť sa týka spôsobu výroby riadene biodegradovateľných keramických vlákien obsahujúcich zvlákňovanie vlákien z hydrosólu oxidu kremičitého, pričom sa riadene určuje viskozita hydrosólu. Ďalej sa vynález týka biodegradovateľných keramických vlákien vyrobených spôsobom podľa vynálezu. Ďalej sa vynález týka spôsobu kontroly biodegradácie vlákien z oxidu kremičitého. Vynález sa tiež týka využitia riadene biodegradovateľných keramických vlákien pri spomalenom a/alebo kontrolovateľnom podávaní preparátov s biologicky aktívnymi prvkami, zvlášť proteínmi alebo hormónmi a farmaceutických prípravkov obsahujúcich tieto preparáty.

Doterajší stav techniky

Keramické materiály z hydrosolového gélu majú mnoho použití v rôznych oblastiach. Biokeramika je jednou z najperspektívnejších a najzaujímavejších oblastí, kde je treba ešte veľa výskumu na optimalizáciu vlastností materiálu v biologickom prostredí. Spôsob výroby z hydrosolového gélu, keď sa začína z tekutej fáze, dovoľuje ľahkú kontrolu pórovitosti štruktúry materiálu a privádzania iných zložiek do iných druhov kompozícii, zvlášť pokiaľ ide o materiály na báze oxidu kremičitého. Spôsob výroby vlákien z hydrosolového gélu je známy a hlavné parametre na kontrolu procesu sú funkčnosť kremíkových prekurzorov alebo stupeň rozloženia kremíkových zhlukov. Druhá zmienená veličina ovplyvňuje zvlákniteľnosť a všeobecne sa charakterizuje opatreniami v reologickej oblasti.

Vlákna sa tradične používajú na zlepšenie mechanických vlastností materiálov. V prípade vlákien z hydrosolového gélu sú dva hlavné parametre, ktoré ovplyvňujú veľkostnú štruktúru vlákien. Tepelná úprava vlákien je jedným spôsobom, ako vystužiť veľkostnú štruktúru. V závislosti na aplikácii biodegradovateľných vlákien z hydrosolového gélu môže rovnováha medzi mechanickými vlastnosťami a biodegradovateľnosťou kolísať. Napríklad mechanické vlastnosti môžu byť menej dôležité, keď sa vlákna z oxidu kremičitého používajú ako nosiče liečiva v mäkkom tkanive. Nič menej, mechanické vlastnosti musia byť dosť dobré na to, aby sa ďalším procesom získali vlákna v požadovanej forme pre zvlákňovanie.

·· ···

Biodegradovateľnosť vlákien z oxidu kremičitého podstatne klesá po tepelnom ošetrení pri vysokých teplotách s tým, ako sa mechanické vlastnosti zlepšujú.

Zo spisu WO 97/45367 sú známe xerogélové materiály z oxidu kremičitého vyrábané z hydrosolového gélu. V spise DE 19609551 sa zasa hovorí o vláknach z oxidu kremičitého získaných zo špecifických zvlákňovacích kompozícií. Žiadny z uvedených spisov sa však nezmieňuje o kontrolovateľné degradovateľných vláknach z oxidu kremičitého, ako prostriedku na zavádzanie ďalších prvkov alebo o farmaceutickej kompozícii podľa vynálezu, či o spôsobe ich výroby a použití. Tiež sa nezmieňujú o spôsobe výroby riadene biodegradovateľných keramických vláknach.

Podstata vynálezu

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje do značnej miery spôsob výroby riadene biodegradovateľných keramických vlákien zvlákňovaním vlákien z hydrosólu oxidu kremičitého, ktorého podstata spočíva v tom, že sa začiatočný bod zvlákňovania kontroluje pomocou viskozity hydrosólu oxidu kremičitého.

Zistilo sa, že biodegradácia kremíkových vlákien sa dá regulovať kontrolou viskozity zvlákňovacieho roztoku. Biodegradácia vlákien sa môže rôzniť, aj keď sa použije ten istý predpis.

Vo výhodnom vyhotovení je viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania menšia než 100 000 mPas.

Pri inom výhodnom vyhotovení je viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania od 1 000 do 50 000 mPas.

Pri inom výhodnom vyhotovení je viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania od 2 000 do 15 000 mPas.

Pri inom výhodnom vyhotovení je viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je menšia než 100 000 mPas.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález je ďalej opísaný pomocou výkresov, na ktorých obr. 1 predstavuje termogravimetrické spektrum vzoriek vlákien v zelenom stave po troch mesiacoch starnutia, obr. 2 znázorňuje derivát termogravimetrického spektra z obr. 1, obr. 3 predstavuje FT-IR spektrum vzoriek vlákien tepelne ošetrených v termogravimetrickej analýze, obr. 4 ·· • · · • · ·

I· · · · • · · ·· ···· po troch mesiacoch štartovacieho bodu • · • · • · • · ··

-3znázorňuje prenosový elektrónový mikrograf zeleného telesa FIB2_B starnutia, obr. 5 predstavuje zvlákňovaciu viskozitu ako funkciu zvlákňovacieho procesu pre vlákna FIB1, F1B2 a ΠΒ3, pričom ako () je označené vlákno po 1 mesiaci starnutia, (□) po 3 mesiacoch starnutia, () po 1 a 3 mesiacoch starnutia, (·) po 1,3 a 5 mesiacoch starnutia, (o) po 4 mesiacoch starnutia a (*) po 6 mesiacoch starnutia, obr.

znázorňuje biodegradáciu vzoriek vlákien v zelenom stave po 3 mesiacoch starnutia, pričom »· ako () je označené FIB1_A, (Δ) FIB1_B, (·) FIB2_A, (o) FIB2_B a (*) FIB3, obr. 7 predstavuje rozpustnosť SÍO2 meranú ako mieru nasýtenia oxidu kremičitého v SBF ako funkciu viskozity hydrosólu v začiatočnom bode zvlákňovacieho procesu pre FIB1 pri starnutí v rôznych fazach, obr. 8 znázorňuje rozpustnosť S1O2 meranú v % hmotnostných za hodinu v SBF ako funkciu viskozity hydrosólu v začiatočnom bode zvlákňovacieho procesu pre FIB1 pri starnutí v rôznych fazach, obr. 9 predstavuje rozpustnosť S1O2 meranú ako mieru nasýtenia oxidu kremičitého v SBF ako funkciu viskozity hydrosólu v začiatočnom bode zvlákňovacieho procesu pre FTB2 pri starnutí v rôznych fázach, obr. 10 znázorňuje rozpustnosť S1O2 meranú v % hmotnostných za hodinu v SBF ako funkciu viskozity hydrosólu v začiatočnom bode zvlákňovacieho procesu pre BIB2 pri starnutí v rôznych fazach, obr. 11 predstavuje rozpustnosť S1O2 meranú ako mieru nasýtenia oxidu kremičitého v SBF ako funkciu viskozity hydrosólu v začiatočnom bode zvlákňovacieho procesu pre FIB3 pri starnutí v rôznych fázach, obr. 12 znázorňuje rozpustnosť S1O2 meranú v % hmotnostných z hodinu v SBF ako funkciu viskozity hydrosólu v začiatočnom bode zvlákňovacieho procesu pre FIB2 pri starnutí v rôznych fazach, obr. 13 predstavuje zmeny koncentrácie S1O2 meranú v % hmotnostných ako funkciu prestávky v simulovanom tekutom telese pre rôzne vlákna a obr. 14 znázorňuje uvoľňovanie dexmedetominidu z kremičitých vlákien z príkladu 4, pričom (·) predstavuje 5 600 - 7 500 mPas, () 11 500 a- 14 900 mPas, (Δ) 17 000 - 29 000 mPas a () 39 000 a 100 000 mPas.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Zistilo sa, že biodegradácia kremíkových vlákien sa dá regulovať kontrolou viskozity zvlákňovacieho roztoku. Biodegradácia vlákien sa môže rôzniť, aj keď sa použije ten istý predpis. Biodegradácia vlákien sa môže upraviť na požadované účely pomocou kontroly viskozity zvlákňovacieho roztoku na určenie začiatočného bodu zvlákňovania.

-4·· ···· ·· ·· • · · · · · · · ··· ···· ·· • · · · · · ··· · · · ··· ·· ··· ·· · ·· ·· ··

Faktory, ktoré ovplyvňujú viskozitu, sú stupeň zvlákniteľnosti, teplota hydrosólu oxidu kremičitého a množstvo roztoku v zvlákňovanom hydrosóle. Hydrosól oxidu kremičitého sa zvlákňuje behom určitého časového rozmedzia skôr než v jednom okamžiku a viskozita hydrosólu oxidu kremičitého sa zvyšuje behom tohto časového rozmedzia. V rannom štádiu zvlákňovania polyméry oxidu kremičitého sú niečo menšie a dajú sa ľahšie formovať do hutnejších štruktúr, než veľké polyméry oxidu kremičitého v neskoršom štádiu zvlákňovania. Aj napriek tomu, vyššia viskozita bráni orientácii polymérov oxidu kremičitého, aby udržiavali štruktúru viac otvorenú. Vlákna zvlákňované vranejšom štádiu časového rozmedzia zvlákniteľnosti degradujú pomalšie v simulovanom kvapalinovom telese než vlákna zvláknená v neskoršom štádiu zvlákniteľnosti. Štádium zvlákňovania sa môže rôzniť v závislosti na spôsobe zvlákňovania. Iným parametrom kontroly zvlákňovania a viskozity je teplota hydrosólu oxidu kremičitého, ktorá sa môže rôzniť. Vlákna zvlákňované z hydrosólu oxidu kremičitého, majúce vyššiu viskozitu pri nižšej teplote (napr. °C), degradujú rýchlejšie než korešpondujúce vlákna zvlákňované pri vyšších teplotách (napr. 20 °C).

Spôsob výroby riadene biodegradovateľných keramických vlákien podľa vynálezu obsahuje zvlákňovanie vlákna z hydrosólu oxidu kremičitého, pričom začiatočný bod zvlákňovacieho procesu sa kontroluje pomocou viskozity hydrosólu oxidu kremičitého. Viskozita hydrosólu oxidu kremičitého na začiatočnom bode je pod 100 000 mPas. S výhodou je od 1 000 - 50 000 mPas a najvýhodnejšie v rozmedzí 2 000 - 15 000 mPas.

Ďalší spôsob vynálezu obsahuje zvlákňovanie alebo ťahanie vlákien zo zvlákňovacieho hydrosólu, pričom viskozita hydrosólu oxidu kremičitého je pod 100 000 mPas. S výhodou je od 1 000 - 50 000 mPas a najvýhodnejšie v rozmedzí 2 000 - 15 000 mPas.

Kontrolovateľné biodegradovateľné kremíkové vlákna podľa predstaveného vynálezu sa zvlákňujú z hydrosólu oxidu kremičitého, pričom degradácia vlákien sa kontroluje kontrolou viskozity alebo reguláciou začiatočného bodu zvlákňovacieho procesu pomocou viskozity hydrosólu oxidu kremičitého. Vlákna sa zvlákňujú z hydrosólu oxidu kremičitého o viskozite 1 000 - 50 000 mPas a s výhodou v rozmedzí 2 000 - 15 000 mPas, pričom vlákna majú rozpustnosť 0,01 - 20 m-%/h v simulovanom kvapalnom telese.

Hydrosól oxidu kremičitého sa môže pripraviť napríklad tak, ako je to popísané v spise WO97/45367. Napríklad sa môže hydrosól oxidu kremičitého pripraviť tak, že sa nechá reagovať alkoxid oxidu kremičitého, ako je napríklad tetraetylortosilikát (TEOS), alebo organicky modifikovaný silikát (ORMOSIL) s vodou a prípadne aj o organickým ·· ·· ·· • · · · · · · • · · · · · · · ··· · · · • · · ·__· .

-5·· ···· rozpúšťadlom, napríklad etanolom alebo polyetylén glykolom alebo kombináciou rozpúšťadiel pri nižších teplotách ako je -20 °C do 100 °C, s vodou pri izbovej teplote v prítomnosti kyslého alebo bázického katalyzátora pri hydrolýze a následných kondenzačných reakciách. Kondenzácia môže byť teda aj čiastočná. Hydrosól sa môže inkorporovať iónmi ako Na, K, Ca, P, Mg, Al a B. Katalyzátor hy mal byť taký, aby nepoškodzoval biologicky aktívny prostriedok.

Spôsoby, ktoré sa môžu použiť na prípravu kremičitých vlákien podľa vynálezu sú známe odborníkov oboznámenému v obore. Vhodným spôsobom je akýkoľvek spôsob vhodný na získanie vlákien z hydrosólu oxidu kremičitého a termín zvlákňovania sa používa v tomto kontexte na opis takejto metódy. Zvlákňovacie techniky zahŕňajú napríklad zvlákňovanie za sucha alebo odstredivý spôsob. Pri zvlákňovaní za sucha sa hydrosól oxidu kremičitého tlačí cez zvlákňovadlo a vyparovanie rozpúšťadla podporuje gelovatenie. Napríklad zvlákňovacia emulzia sa udržuje v uzavretom kontajnery a inertný plyn s výhodou dusík, sa privádza do kontajnera, aby -vytlačoval zvlákňovací roztok do čerpadla odkiaľ sa zvlákňovacia emulzia ženie na zvlákňovadla. Teplota v kontajnery sa dá s výhodou nastaviť. Existujú tiež aj špeciálne metódy, ktoré sú založené na zvlákňovaní za sucha. Tieto metódy zahŕňajú napríklad metódu, keď sa vlákno vedie do vhodného aerosólu, ktorý podporuje gelovatenie vlákna alebo spôsob, keď sa kombinuje zvlákňovanie za sucha a za mokra. Pri odstredivej metóde sa privedie zvlákňovaný roztok do rotujúcej komory, odkiaľ sa otvory v stene nádoby extrudujú vláknami.

Riadene biodegradovateľné keramické vlákna podľa vynálezu sa môžu používať ako nosiče alebo farmaceutické prípravky, ktoré sa napríklad implantujú alebo vstrekujú alebo ukladajú na sliznicu v človeku, či zvierati. Môžu sa aplikovať do mäkkých tkanív aj do kostí. To umožní lokálnu aplikáciu, takže sa môže cielene uvoľňovať biologicky aktívny prostriedok. Preto možno tento prostriedok maximálne využiť.

V tejto súvislosti budeme hovoriť aj o uvoľňujúcom prostriedku obsahujúcom kremíkové vlákna alebo kombináciu kremíkových vlákien s biologicky aktívnym prostriedkom zakomponovaným do štruktúry z kremíkových vlákien. Farmaceutické prípravky, ako napríklad granule alebo kapsle, pripadajú v tomto kontexte na využitie ako preparáty obsahujúce nosnú látku a možne vradený dostatočný prvok použiteľný vo farmaceutických preparátoch. Liečivo podľa vynálezu sa teda dá použiť na ortopedické a chirurgické účely a nemusí obsahovať biologicky aktívny prostriedok zakomponovaný do takejto štruktúry. Liečivo môže byť napríklad tkaná alebo netkaná matrica z kremíkových ·· ·· • · · · • · · · • · · ··· • · · ·· ·· ·· ···· ·· • · · • · • · · • · ·· ·

-6vlákien, spletené vlákno alebo povraz. Nosný prvok a liečivo podľa vynálezu sa môžu pripraviť zvláknenim.

Riadene biodegradovateľné keramické vlákna podľa vynálezu môžu byť buď ako stabilné vlákna alebo ako ich časti. Kremíkové vlákna môžu byť časti vláknitej zmesi alebo časti iného materiálu, ktoiý nie je vo vláknitej forme.

Zavedenie biologicky aktívnych prostriedkov do poréznej štruktúry vlákna umožňuje alternatívy na tvorbu biomedicínskych aplikácií. Biodegradovateľné a netoxické materiály, ktoré sú schopné pôsobiť priamo a lokálne v ľudskom či zvieracom organizme a dajú sa využiť ako napríklad implantáty používané ako uvoľňovacie prípravky alebo dočasné implantáty na úpravu a liečbu kostí. Hydrosolový gél odvodený z kremíkových vlákien spôsobom podľa vynálezu spĺňa tieto požiadavky. Biologicky aktívne prostriedky zakomponované do vláknitej štruktúry sa uvoľňujú kontrolovane a môžu sa použiť na uvoľňovanie alebo ako farmaceutické preparáty, ktoré sa napríklad implantujú, vpichujú alebo ukladajú na sliznicu v človeku, či zvierati. Biologicky aktívny prostriedok môže byť akýkoľvek organický či anorganický prostriedok, ktorý je biologicky aktívny. Biologicky aktívnym prostriedkom môže byť napríklad liečivo, protein, hormón, živá či neživá bunka, baktérie, vírus alebo ich časti. Biologicky aktívne prostriedky zahŕňajú aj prostriedky vhodné na dlhodobé liečebné pôsobenie, ako je hormonálna liečba, antikoncepcia, terapia spojená s výmenou hormónov, liečba osteoporózy, rakoviny, epilepsie, Parkinsonovej nemoci, bolestí a kognitívnych dysfunkcii. Vhodným biologicky aktívnym prostriedkom môžu byť napríklad protizápalové prostriedky, protiinfekčné prostriedky, ako sú napríklad antibiotiká a antivírusové prípravky, ako glindamycin alebo mikonazol, analgetiká aanalgetické kombinácie, antiastmatické prípravky, anticonvulsanty, ako je napríklad oxycarbazepín, antidepresíva, antidiabetické prípravky, antineopastiká, protirakovinové prípravky, ako je napríklad toremifén, tamoxifén, taxol, antiposychtiká, antispasmatiká, antichlirgeniká, sympatomimetiká, kardiovaskulárne prípravky, antiarytmiká, antihypertenzíva, diuretiká, vazodilatansy, lieky pre centrálny nervový systém, ako sú prípravky proti Parkinsonovej chorobe, napríklad selegilín, steroidné hormóny, napríklad estradiol, progesterón, nestorón, sedatíva, ako napríklad medetomidín, dexmedetomidín, levomedetomidín, utišujúce látky a látky proti kognitivnej dysfunkcii, ako napríklad antipamezol. Liečivo môže byť vo forme soli, ako napríklad selegilín hydrochlorid, (-)-4-(5-fluoro-2,3-dihydro-lH-inden-2-yl)-lHimidazol hydrochlorid, 4-(5-fluoro-2,3-dihydro-lH-inden-2-yl)-lH-imidazol hydrochlorid, dexmedetomidín hydrochlorid a toremifén citrát. Liečivo môže byť tiež vo forme voľnej kyseliny, ako napríklad ibuprofén. Na voľnej báze, ako napríklad kofeín alebo mikonatzol ·· ···· alebo ako neutrálna kompozícia, ako napríklad Z-2-(4-(4-chloro-l,2-difenyl-but-lenyl(fenoxy)etanol. Peptidom môže byť napríklad levodopa a proteínom môže byť napríklad derivát enamelovej matrice alebo kostný morfogenetický proteín. Účinné množstvo biologicky aktívneho prostriedku sa môže pridať k reakčnej zmesi v ktoromkoľvek štádiu procesu. Napríklad môže sa zmiešať so začiatočným materiálom. Môže sa tiež zmiešať s reakčnom zmesou. Môže sa pridať tiež k reakčnej zmesi v štádiu hydrosólu pred kondenzačnou reakciou, behom kondenzačnej reakcie alebo dokonca po nej. Presné množstvo použité vtom ktorom štádiu, závisí na mnohých faktoroch, ako je napríklad spôsob podávania, typ cicavca, podmienok, za akých sa biologicky aktívny prostriedok podáva, podľa druhu špecifického biologicky aktívneho prostriedku, podľa požadovanej dĺžky pôsobenia a podobne.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Teraz uvedieme príklady, ktoré prezentujeme iba ako ilustráciu vynálezu aj napriek tomu, že by sa vykonali všetky možnosti.

Príklad 1

Príprava hydrosólu oxidu kremičitého na zvlákňovanie

Hydrosóly oxidu kremičitého sa pripravili zTEOS (tetraetyl ortosilikát 98 % ALDRICH) deionizovanej vody (vodivosť ~0,05 S), etanolu (Aa, 99,8 %, ALKO) a HNO3 (65 %, Merck) alebo NH3 (28 %, Fluka) ako katalyzátor s použitím hydrosól-gélovej metódy. Použité moláme pomery sú uvedené v tabuľke 1.

Tabuľka 1

Hydrosólová kompozícia v molárnych pomeroch

Názov	HzO/TEOS	EtOH/TEOS	HNO/TEOS	NH3/TEOS
FĽB1 (A&B)	2	1	0,036	0
FIB2 (A&B)	2	1	0,1	0
FIB3	2	1	0,1	0,01

Zvlákňovací roztok sa pripravil nasledujúcim spôsobom. Etanol sa zmiešal s TEOS a kyselinou dusičnou s vodou. Roztok kyselina/voda sa pridal k roztoku TEOS/etanol pri intenzívnom miešaní a potom sa roztok nalial do odparovacej misky. Viečko misky je špeciálnym chladičom, ktorý kondenzuje vyparujúci sa etanol a vedie ho k volumetrickej ·· ·· • « · · • · · · • · ··· • · · ·· ··

-8·· ···· • · ·· banke. Odpaľovacia miska sa umiestnila do vodného kúpeľa (40 °C) a roztok sa tu držal, pokiaľ sa nevyparilo požadované množstvo etanolu (20-22 h.). Odparenie etanolu sa použilo na redukciu celého procesného času, po ktorý bol hydrosól zvlákniteľný.

Tabuľka 2 ukazuje teoretické koncentrácie oxidu kremičitého zvlákňovacieho roztoku s predpokladom, že sieťová reakcia je nSi(0R)4 + 2nH₂O -> nSiO₂ + 4nROH, a že odparená frakcia pozostáva hlavne z etanolu vzhľadom na relatívne nízku teplotu a malé množstvo vody (r=l), ktorá sa z veľkej časti spotrebovala v hydrolýze.

Tabuľka 2

Obsah oxidu kremičitého vo zvlákňovacom roztoku

Názov vzorky m(SiO2)/[ mSiOH)] / % hmôt.

FIBIA	45,4
FIB1_B	45,4
FDB2_A	42,7
FIB2B	42,7
FIB3	41,7

Hydrosóly sa schladili buď na 20 °C alebo na 0 °C podľa vzorky. Keď zvlákňovací roztok dosiahol určitú úroveň viskozity, začalo zvlákňovanie. Rotačný viskozimeter s kotúčovým ostreným vretenom (Brookfield LVDV +) sa použil na definovanie bodu, keď začalo zvlákňovanie. Kvôli praktickým problémom vzhľadom na veľkú veľkosť dávky zvlákňovaného hydrosólu sa nezískali hodnoty viskozity absolútne, ale boli vzájomne komparabilné. Začiatočná viskozita bola rovnaká pre všetky vzorky hydrosólu, keď začal proces zvlákňovania. Nič menej, každý hydrosól sa použil na zvlákňovanie v rôznych fázach. Vzduchové bubliny sa odstraňovali zo zvlákňovacieho roztoku pri čiastočnom vákuu. Pokiaľ sa tak nestalo, časti hydrosólového gélu by praskali v dôsledku diskontinuálneho toku zvlákňovacieho roztoku.

Na získanie vlákien zgélového hydrosólu sa použilo zvlákňovanie za sucha. Zvlákňovací roztok sa držal v kontajnery a teplota kontajnera sa dala nastaviť. Do uzavretého kontajneru sa privádzal dusík, aby vytlačoval zvlákňovací roztok do čerpadla. Dusík je na tieto účely veľmi vhodný, pretože zvlákňovací roztok sa izoluje od kontaktu s vlhkým vzduchom. Ozubené čerpadlo typu Zenith 958736 s kapacitou 0,6 ml/otáčku hnalo zvlákňovací roztok k zvlákňovacej hlave. Trysková zvlákňovacia doska je vyhotovená zo ·· ·· • · · «

-9·· ···· ··· · · zmesi zlato/platina. Priemer otvorov bol 0,065 mm a d/p pomer (dlžka/priemer) bol 1. Počet otvorov bol 6. Vzdialenosť medzi zvlákňovacou doskou a navíjacím valčekom sa nastavila tak, aby zodpovedala požiadavkám každého vlákna.

Príklad 2

Termogravimetrická analýza (TGA) sa vykonala v zelenom štádiu vlákien na zmeranie zmeny hmotnosti pomocou Netzschovho prístroja TG-209 s dusíkom, čo by ochranným plynom a vzduchom, čo by čistým plynom. Držiakom vzoriek bol keramický hliníkový téglik a porovnávacie meranie sa vykonalo v prázdnom tégliku pred meraním. Strata hmoty behom tepelného spracovania vlákien sa merala tepelným programom zahŕňajúcim niekoľko krokov tak izotermálnych, ako aj dynamických. Izotermálny krok bol ohrev za 15 minút na 21 °C, dynamický krok z 21 na 150 °C so vzostupom o 2 °C za minútu, ďalší izotermálny krok bol ohrev za 60 minút na 150 °C, dynamický krok zo 150 na 700 °C so vzostupom o 5 °C za minútu a ďalší izotermálny krok bolo 30 minút podržanie na 700 °C. TGA sa uskutočnilo vo vláknach starnúcich v desikátore po 3 mesiace pri izbovej teplote. Analýza sa vykonala do 700 °C, pretože vyššie teploty sú prakticky bez významu v súvislosti s biodegradovateľnou použiteľnosťou oxidu kremičitého. Výsledky vidno na diagrame na obr. 1 a derivát spektra na obr. 2.

Fyzikálne chovanie vlákien a kvalita vláknového materiálu pri zvlákňovacom procese predvedená v tabuľke 2 má, zdá sa, súvislosť s meraniami TGA. Straty hmotnosti vlákien boli dosť podstatné (15 - 21 %), čo zvýrazňuje, že je treba bedlivo kontrolovať tepelné spracovanie, aby sa zabránilo problémom spráskaním. Straty hmotnosti pri vláknach zvláknených v rannom štádiu zvlákniteľnosti neboli tak veľké ako pri tých, ktoré sa zvláknili neskoršom štádiu zvlákniteľnosti. Najväčší rozdiel začal pri 300 °C, keď sa organická matéria obvykle začala vyparovať. Pretože režim bol rovnaký pre FIBIA a FIB1_B, rovnako ako pre FIB2_A a FEB2B je pravdepodobné, že časť organickej matérie zostala zachovaná vo vláknitej štruktúre vo vláknach zvláknených v neskoršom štádiu zvlákniteľnosti. Teda zlom pozorovaný v derivátoch vlákien zvlákniteľných v neskoršom štádiu zvlákniteľnosti FIBIB, FĽB2 B aFIB3) naznačuje niektoré rozdiely vo vyparovaní organickej matérie a štruktúre vlákna. Fyzikálne chovanie vlákien potvrdzuje očakávanie. Čierna farba vlákien zvláknených v rannom štádiu zvlákniteľnosti naznačuje, že obsahujú zvyšky uhlíka. FIB3, kde sa tak HNO3 aHN3 použili ako katalyzátory, malo okamžité vlastnosti, tak pri TGA analýze, ako aj fyzikálnom chovaní. Strata hmotnosti je väčšia než pri FIBIA a FIB2 A, ale menšia než pri FIB1_B a FIB2 B. Tiež farba FIB3 bola niečo medzi ·· ···· ·· ··· · · • · · • · e • · ·

-10- ·· · bielou a čiernou, t.j. hnedá a kvalita materiálu pri zvlákňovacom procese mala analogické vlastnosti. Najlepšie a kontinuálne vlákna sa dali ľahšie dosiahnuť zFIBl B aFIB2_B. Niektoré problémy boli pri FIB3, FIB1_A a FIB2_A (spracovávané pri 0 °C), aby sa dosiahla dostatočne vysoká viskozita pri zvlákňovaní. Materiál ľahko praskal a výroba kontinuálneho vlákna bola ťažšia.

Adsorpcia infračerveného spektra sa zaznamenala medzi 400 a 4 000 cm'¹ s použitím spektrometra Bruker IFS 66 FTIR. Merania sa vykonávali pomocou.. DRIFT (Diffuse Reflectance Infrared Foumier Transformation). Bromid draselný sa použil ako porovnávací materiál. Výsledok FT-IR zariadenia bol 4 cm'¹. Merania FT-IR urobené pre tepelne ošetrené vlákna pri TGA sú na obr. 3. Merania priniesli informáciu o typických OH skupinách na povrchu oxidu kremičitého, ale sa tiež pozorovali dva nezvyklé vrcholy vo vláknach zvláknených v rannom štádiu zvlákniteľnosti (FIBIA a FIB2A). Široký vrchol pri 3 400 - 3 770 cm'¹ obsahuje vrcholy vzťažné k izolovaným jednoduchým SiOH skupinám, izolovaným geminálnym skupinám, H-viazaným hydroxylom a fyzikálne adsorbovanej vode, ktorá mala dodatočný vrchol pri 1 630 cm'¹ (široké). Nato, zlom pri vrcholoch naznačený čiarou narysovanou v grafe predpokladá, že tu boli prítomné niektoré organické zvyšky. Zlom bol analogický so zvláštnymi vrcholmi pozorovanými pri FIBIA aFIB2_A a jemným zlomom pri FIB3, ktorý prispel intermediačnému fyzikálnemu chovaniu. Vrcholy vzťažné k Si-O-Si vibráciám sa pozorovali pri 1 200 - 1 100 (široké) a 800 cm'¹. Vrcholy pri 1 870 a 2 000 cm'¹predstavujú Si-O-Si prekrývajúce pásy oxidu kremičitého. Vrchol na 1 300 - 1 400 cm'¹ nebol typický pre oxid kremičitý, ale typicky sa tu lokalizovali NO3 vibrácie. Katalyzátor použitý na prípravu hydrosólu bol HNO3, čo môže zanechať zvyšky v štruktúre. Vláknitá štruktúra sa všeobecne kondenzovala a teplota stúpla zo 450 na 700 °C pomerne rýchlo a držala sa tak po 30 minút. To znamená, že dekompozícia nitrátu nebola príliš efektívna. Dva zaujímavé vrcholy pri 2 330 a 3 050 cm'¹ boli jasne vidieť iba pri FIB1_A aFTB2_A, ale nemohli sa priamo viazať akejkoľvek zložke v systéme. Jedinou možnosťou bolo, že vlákna obsahovali zvyšky uhlíka, ktorý tvoril zdvojené väzby s vodíkom (3 050 cm'¹) a kyslíkom (2 330 cm'¹) pozorovaným v týchto bodoch.

Skenerový elektrónový mikroskop (JEOL, JEM 1 200EX) sa použil na znázornenie základnej štruktúry vlákien v zelenom stave. Vlákna sa obalili v epoxidovej živici (EPON 812). Propylén oxid sa použil ako rozpúšťadlo a epoxy obalené médiom DMP-30 aDDSA alebo MNA, čoby urýchľovač a zároveň aj vytvrdzovač (FLUKA). Vytvrdené vzorky sa narezali pomocou ultramicrotomu na hrúbku 60 - 70 nm a prierez vlákien sa analyzoval. Elektrónový mikrograf prierezu FIB2_B je na obr. 4. Obrázok sa vybral ako príklad na ··

- 11·· ···· • · • · · • · · • · · ·· · ·· ·· • · · · « • · · · « • ··· · · <

• · · I ·· ·· ukážku vnútornej štruktúry hydrosólového gélu odvodeného z vlákien oxidu kremičitého. Obrázky všetkých piatich vzoriek sú si podobné. FIB2_B sa považoval za reprezentatívnu vzorku vlákien, pretože kvalita materiálu bola dobrá a vlákna sa dali dobre vyrobiť. Biela čiara na spodku obrázku zodpovedá 20 n. Štruktúra je typická pre získané materiály z hydrosólového gélu. Štruktúra nebola celkom kondenzovaná, ale obsahovala veľa malých pórov o veľkostí 2 - 5 nm v priemere, čo indikuje, že štruktúra sa tvorí z malých jednotiek oxidu kremičitého.

Príklad 3

Biodegradácia vlákien

Zvlákňovacia viskozita ako funkcia začiatočného bodu zvlákňovania je predstavená na obr. 5. Graf opisuje schematicky úroveň viskozity zvlákňovacieho hydrosólu a časy starnutia vlákien ΠΒ1, FĽB2 a FIB3 pred testom biodegradácie v simulovanej kvapaline. Zvlákňovacie viskozity sa zhruba rozdeľujú do troch úrovní (η(1) - 2 000 - 3 500 mPas, (η(2) - 3 500 - 7 500 mPas a (η(3) > 7 500 mPas.

Biodegradácia vzoriek sa študovala in vitro s použitím simulačnej kvapaliny (SBF). Simulačná kvapalina sa pripravila rozpúšťaním reagujúcich chemikálií z NaCl, NaHCQ», KC1, Κ2ΗΡΟ4·3Η₂Ο, MgCl₂-6H₂O, CaCL2-2H₂O a Na₂SO4 do deionizovanej vody. Kvapalina bola pufrovaná pri fyziologickom pH 7,40 PRI 37 °C s tris(hydroxymetyl)aminometánom a kyselinou hydrochlorečnou (pozri Ohtsuki,C a kol. J.Non-Cryst.Sol, 143 (1992) 84-92).

Tri kusy z každej vzorky sa použili na štúdium reakcie kremíkových vlákien z hydrosólového gélu v SBF. Každá vzorka (10 mg) sa ponorila do 50 ml SBF uloženom v polyetylénovej fľaši zakrytej tesným viečkom. Tri vzorky SBF uzavreté vo fľaši bez vzorky sa použili ako kontrola na zisťovanie stability roztoku. Vzorky sa ponorili do SBF kvapaliny na dva týždne, fľaše sa umiestnili v rozkmitanom vodnom kúpeli (SBD 50 (kmit 36 mm, rýchlosť = 160 kmitov/minútu) pri konštantnej teplote 37 °C. Vzorkové roztoky sa monitorovali na silikónové avápnikové koncentrácie ako funkcie prestávky (zdržania). Koncentrácie vápnika sa určili s atomickým adsorpčným spektrometrom (AAS, Perkin-Elmer 460). Koncentrácie silikónov sa analyzovali molybdénovou modrou metódou (Koch, O.G. & Koch-Dedic, G.A.Silikonmolybdenblau-Verfahre - pozri Handbuch der Spousranalyse, Sprínger Verlag (1974), str. 11005) na základe redukcie s l-amino-2-naftol-4-sulfónovou kyselinou s pomocou UV-Vis spektrometra (model Hitachi 100-160). Všetky vzorky sa testovali trikrát každá v poradí, aby sa zabránilo problémom nepresnosti a možným ·· ···· ·· ·· ·· • · · · · · · • · · · · · • · · ··· · · · • · · · · ·· ·· ·· · • · · • · · • · · • · · ·· ·

- 12degradačným rozdielom na rozdelení v prierezovom priemere vlákien (30 - 80 m, priemerná hodnota 50 m). Biodegradácia (in vitro v simulačnej kvapaline) v zelenom štádiu vlákien FIBI A, FĽB1B, FIB2_A, FIB2_B a FIB3 starnúcich asi tri mesiace je zhrnutá v tabuľke 3.

Tabulka 3

Rozpustnosť oxidu kremičitého vo vláknach namočených v SBF

Názov vlákna	Starnutie (v mesiacoch)	Rozpustnosť v SBF % hmôt./hod. *
FIB1A	1	0,02
FIB2_A	1	0,03
FIBIJB	1	(0,8)**
FDB2_B	1	(0,9) **
FIB3	1	1,7
FTB1A	3	0.03
FIB2A	3	0,2
FEB1_B	3	0,7
FIB2_B	3	0,8
FIB3	3	1,4

* rátané z lineárnej časti kriviek pred saturačnou úrovňou medzi 5 až 53 hodinami ponorenia ** odhad, bod v 50 hod. chýba v dôsledku technických problémov.

Tá istá analógia sa pozorovala pri TGA analýze a rovnako sa vykonalo FľlR meranie. Vlákna zvláknené v rannom štádiu zvlákniteľnosti (FIB1_A, FIB2_A) degradovali veľmi pomaly v porovnaní s vláknami zvláknenými v neskoršom štádiu (FIB1_B, FĽB2 B). FIB3 mal opäť niektoré medzivlastnosti. Podľa získaných výsledkov, niektoré druhy hodnôt v rovine alebo saturačnej úrovni, sa dosiahli za niekoľko dní ponorenia v SBF. Miery rozpustnosti (pred hodnotami v rovine) pri FIB1_B, FIB2_B aFTB3 boli jasne rýchlejšie, než pri FIB1_A aFIB2_A. To indikuje, že oblasť oxidu kremičitého vhodného na degradáciu je väčší ako štruktúra vlákien zvláknených v neskoršom štádiu zvlákniteľnosti. Ako je vidno z tabuľky 3, boli tam určité diferencie v degradácii, ak sa porovnali vzorky 1 alebo 3 mesačnom starnutí. Jasný rozdiel sa pozoroval pri FIB2_A. Miera rozpustnosti bola väčšia vo vzorke vystavenej starnutiu po 3 mesiace, než bola úroveň saturácie (~2 % vo vzorke

-13·· ···· .·· ·· .· • · · · · ί · · · · · • · · · · · » · · · · ·· ·· ·· · vystavenej starnutiu 1 mesiac a ~5 % vo vzorke vystavenej starnutiu po 3 mesiace). Pri vláknach zvláknených v neskoršom štádiu (FIBIB, FIB2_B a FIB3) neboli žiadne podstatné rozdiely po vystavení starnutia na 1 alebo 3 mesiace. Hodnoty prakticky naznačovali, že štruktúra je celkom stabilná.

Nič menej, všetky sa rozpustili vSBF, než vlákna zvláknené v rannom štádiu zvlákniteľnosti.

Na obr. 6 je znázornená biodegradácia vlákien FIB1_A, FIBI B, JTB2_A, FIB2_B a FDB3 v zelenom štádiu po vystavení starnutiu na 3 mesiace.

Ďalej je biodegradácia vlákien FIBI, FIB2 a FIB3 in vitro v SBF znázornená na obr. 7 až 12. Na obr. 7 a 8 je znázornená biodegradácia vlákien FIBI po vystavení starnutiu na 2 týždne a 3, 5 a 6, 5 mesiacov. Na obr. 9 a 10 je znázornená biodegradácia vlákien FIB2 po vystavení starnutiu na 2 týždne a 2, 3 a 5 mesiacov. Na obr. 11 a 12 je znázornená biodegradácia vlákien FIB3 po vystavení starnutiu na 2 týždne a 2,3 a 5 mesiacov.

Vplyv začiatočného bodu zvlákňovania na biodegradáciu vlákien je zrejmý. Hlavné parametre, ktoré ovplyvňujú viskozitu, sú koncentrácia, dĺžka a stupeň rozvetvenia polymérov oxidu kremičitého. Naopak tieto faktory ovplyvňujú tvorbu vláknitej štruktúry, napríklad balenie a orientácia polymérov oxidu kremičitého a výsledkom je rôzna biodegradácia.

Vlákna získané od hydrosólov, ktoré mali nízku viskozitu behom zvlákňovania, degradujú pomalšie než vlákna získané z hydrosólov s vyššou viskozitou behom zvlákňovania. Podľa toho je jasné, že začiatočný bod zvlákňovania je dôležitý s ohľadom na biodegradáciu. Vlákna zvláknené pri rannom štádiu zvlákniteľnosti degradovali veľmi pomaly v porovnaní s tými, čo sa zvlákňovali v neskoršom štádiu.

Pozorovalo sa, že miera rozpustnosti (určená z lineárnej časti korešpondujúcich kriviek rozpustnosti) bola nižšia pri veľmi vysokých viskozitách pri zvlákňovaní, hoci úrovne saturácie sa nijako zvlášť nemenili. Dá sa predpokladať, že sa tak robí kvôli mierne tenším vláknam s jemnejšími povrchmi, ktoré sa vyrábajú pri zvlákňovaní pri veľmi vysokých viskozitách.

Na obr. 13 sú znázornené zmeny koncentrácie S1O2 v % hmôt. ako funkcie prestávky (zdržania) v simulačnej kvapaline pre rôzne vlákna. Tieto výsledky ukazujú, že široký rozsah rôznych rozpustnosti možno pokryť vhodnou úpravou vlastností hydrosólu oxidu kremičitého.

Príklad 4

Príprava vlákien z oxidu kremičitého s obsahom hydrochlorid dexmedetomidínu ··

··· • ·

-14·· ···· ·· ·

Hydrosól na zvlákňovanie vlákien sa pripravil z TEOS, deionizovanej vody, etanolu a HNO3 ako katalyzátor bol v pomere 1/ 2, 35/1/0,000322 s použitím metódy gelovatenia hydrosólu. Etanol sa zmiešal s TEOS a kyselinou dusičnou s vodou. Roztok kyselina/voda sa pridal k roztoku TEOS/etanol pri intenzívnom miešaní a potom sa roztok nalial do odparovacej misky. Proces vyparovania sa vykonal tak, ako je popísané v príklade 1. Hydrochlorid dexmedetomidínu sa pridal po vyparení etanolu (do 1 % hmôt. v suchom vlákne). Viskozita bola 5 600 niPas, keď sa začal proces zvlákňovania. Vlákna sa zvláknili pri štyroch rôznych fázach zvlákniteľnosti. Vlákna sa zvláknili pri štyroch rôznych štádiách zvlákniteľnosti pri 20 °C. Vlákna sa zabalili a skladovali bez prístupu vzduchu vo vreckách z hliníkovej fólie pri izbovej teplote, dokiaľ neprebehli testy na rozpustnosť.

In Vitro test na rozpustnosť

Profily rozpustnosti hydrochloridu dexmedetomidínu vo vláknach oxidu kremičitého sa študovali s použitím zariadenia Π (miešacia metóda, Sotax AT6, Bazilej). Každá vzorka (50 mg) sa ponorila do 250 ml roztoku NaCl s 0,9 % hmôt.. Rýchlosť rotácie bola 50 rpm a teplota 37 °C. Rozpustený hydrochlorid dexmedetomidínu v rozpustených vzorkách sa meral na UV spektrometre (Hewlet Packard 845/A) pri maximálnej adsoŕbancii hydrochlorid dexmedetomidínu 220 nm.

Výsledky

Uvoľňovanie hydrochlorid dexmedetomidínu malo nárast (33 %) pri viskozite pri zvlákňovaní menší než 10 000 mPas (obr. 14). Keď šla viskozita hore k viac než 11 500 mPas, nárast sa spomalil na 3 až 10 %. Pri viskozite nad 11 500 mPas bolo uvoľňovanie hydrochlorid dexmedetomidínu nižšie v porovnaní s vláknami zvlákňovanými pri menej než 11 500 mPas.

Odborníci znalí v odbore vedia, že zatiaľ čo špecifické vyhotovenia vynálezu sa opísali a znázornili, sú možné rôzne ďalšie varianty napriek tomu, že by sa prekročil rámec predmetu vynálezu.

Referencie, ktoré sa tu diskutovali, sú diskutované v rámci celkového predmetu vynálezu. Vzali sa tu iba ako príklady a odborníkom znalým v odbore je zrejmé, že iba pomáhajú ilustrovať rámec predmetu vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob výroby riadene biodegradovateľných keramických vlákien zvlákňovaním vlákien z hydrosólu oxidu kremičitého, vyznačujúci sa tým, že začiatočný bod zvlákňovania sa kontroluje pomocou viskozity hydrosólu oxidu kremičitého.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je menšia než 100 000 mPas.
3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je od 1 000 do 50 000 mPas.
4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je od 2 000 do 15 000 mPas.
5. Spôsob výroby riadenia biodegradovateľných vlákien zvlákňovaním vlákien z hydrosólu oxidu kremičitého, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je menšia než 1 000 mPas.
6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu pri zvlákňovaní je od

1 000 do 50 000 mPas.
7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu pri zvlákňovaní je od

2 000 do 15 000 mPas.
8. Riadene biodegradovateľné keramické vlákno zvláknené z hydrosólu oxidu, vyznačujúce sa tým, že biodegradácia vlákna sa kontroluje pomocou kontroly začiatočného bodu zvlákňovania pomocou viskozity hydrosólu oxidu kremičitého.
9. Riadene biodegradovateľné keramické vlákno podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je menšia než 100 000 mPas.

·· ···· ·· • ··· ·· ·· ·· • · · • · • 9 • ·
10. Riadene biodegradovateľné keramické vlákno podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je od 1 000 do 50 000 mPas.
11. Riadene biodegradovateľné keramické vlákno podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je od 2 000 do 15 000 mPas.
12. Riadene biodegradovateľné keramické vlákno zvláknené z hydrosólu oxidu, vyznačujúce sa tým, že biodegradácia vlákna sa kontroluje pomocou kontroly viskozity hydrosólu oxidu kremičitého.
13. Riadene biodegradovateľné keramické vlákno podľa nároku 12, vyznačujúce sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého je menšia než 100 000 mPas.
14. Riadene biodegradovateľné keramické vlákno podľa nároku 13, vyznačujúce sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého je od 1 000 do 50 000 mPas.
15. Riadene biodegradovateľné keramické vlákno podľa nároku 14, vyznačujúce sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého je od 2 000 do 15 000 mPas.
16. Spôsob riadenia biodegradácie vlákien z oxidu kremičitého zvlákneného z hydrosólu oxidu kremičitého, vyznačujúci sa tým, že obsahuje kontrolu viskozity hydrosólu oxidu kremičitého.
17. Spôsob podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého na zvlákňovanie je menšia než 100 000 mPas.
18. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého na zvlákňovanie je od 1 000 do 50 000 mPas.
19. Spôsob podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého na zvlákňovanie je od 2 000 do 15 000 mPas.

··

- 17• ···· • · • · • · · ·· ·· » · · I » · · · · ΐ ► · ··· · · I » · · · I ·· ·· ··
20. Spôsob výroby riadene biodegradovateľných vlákien zvlákňovaných z hydrosólu oxidu kremičitého, vyznačujúci sa tým, že pozostáva zriadenia viskozity hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania.
21. Spôsob podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je menšia než 100 000 mPas.
22. Spôsob podľa nároku 21, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je od 1 000 do 50 000 mPas.
23. Spôsob podľa nároku 22, vyznačujúci sa tým, že viskozita hydrosólu oxidu kremičitého pri začiatočnom bode zvlákňovania je od 2 000 do 15 000 mPas.
24. Podávajúci preparát obsahujúci riadene biodegradovateľné keramické vlákno podľa jedného z nárokov 8-15, vyznačujúci sa tým, že obsahuje biologicky aktívny prostriedok.
25. Podávajúci preparát podľa nároku 24, vyznačujúci sa tým, že biologicky aktívnym prostriedkom je liečivo, proteín, hormón, živá či neživá bunka, baktéria, vírus alebo ich časti.
26. Podávajúci preparát podľa nároku 25, vyznačujúci sa tým, že biologicky aktívnym prostriedkom je liečivo.

Π. Farmaceutický preparát obsahujúcu podávajúcu preparát podľa jedného z nárokov 24 až 26.
28. Spôsob podávania biologicky aktívnych prostriedkov do ľudského či zvieracieho tela, vyznačujúci sa tým, že biologicky aktívny prostriedok sa zavádza implantáciou, vpichovaním alebo ukladaním podávacieho preparátu na sliznicu, pričom podávajúci preparát obsahuje riadene degradovateľné vlákno a pričom podávajúci preparát obsahuje biologicky aktívny prostriedok.
29. Spôsob podľa nároku 28, vyznačujúci sa tým, že biologicky aktívny prostriedok sa podáva cicavcom.