SK79798A3 - Linear block polymer comprising urea and urethane groups, method for the production of linear block polymers and use of the block polymers as implants - Google Patents

Linear block polymer comprising urea and urethane groups, method for the production of linear block polymers and use of the block polymers as implants Download PDF

Info

Publication number
SK79798A3
SK79798A3 SK797-98A SK79798A SK79798A3 SK 79798 A3 SK79798 A3 SK 79798A3 SK 79798 A SK79798 A SK 79798A SK 79798 A3 SK79798 A3 SK 79798A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
groups
diol
monoalyl
propionic acid
ether
Prior art date
Application number
SK797-98A
Other languages
English (en)
Inventor
Per Flodin
Original Assignee
Artimplant Dev Artdev 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 Dev Artdev Ab filed Critical Artimplant Dev Artdev Ab
Publication of SK79798A3 publication Critical patent/SK79798A3/sk

Links

Classifications

    • 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
    • C08G18/67Unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/675Low-molecular-weight compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/18Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • 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
    • 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
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • 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
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4266Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from hydroxycarboxylic acids and/or lactones
    • C08G18/4269Lactones
    • C08G18/4277Caprolactone and/or substituted caprolactone

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Description

LINEÁRNE BLOKOVÉ POLYMÉRY OBSAHUJÚCE SKUPINY MOČOVINY A URETÁNU,
SPÔSOB ICH VÝROBY A ICH POUŽITIE AKO IMPLANTÁTOV z/ m
Oblasť techniky
Riešenie sa týka lineárnych blokových polymérov, ktoré obsahujú skupiny močoviny a uretánu, ktoré majú vysokú molekulárnu váhu a sú prispôsobené na to, aby slúžili ako implantáty pre živé organizmy, akými sú ľudia a zvieratá. Vynález tiež navrhuje spôsob výroby blokových polymérov a ich použitie ako implantátov, napríklad vo forme vlákien.
Doterajší stav techniky
Pri poranení tela ľudí alebo zvierat, alebo ako následok niektorých chorôb, musí byť často poškodený orgán nahradený dočasne alebo permanentne nejakým druhom implantátu. Podmienkou použitia konkrétneho implantátu je, po prvé, či má potrebné, vlastnosti, ako napríklad pevnosť, aby mohol úspešne nahradiť funkcie poškodeného orgánu a po druhé, či je biokompatibilný, tzn., či implantát nie je pre telo toxický, alebo či nepoškodí telo nejakým iným spôsobom. Tieto vlastnosti majú aj iné materiály, ako je titán a niektoré druhy plastických hmôt a sú preto používané v širokom meradle. V tejto súvislosti sú známe aj iné materiály.
>
« Kovové implantáty, ako je titán a niektoré druhy ocele, sú typické svojou vysokou pevnosťou a sú teda používané ako napríklad zubné protézy alebo pre spevnenie fraktúr kostí atď. Chirurgicky implantované zásobné kontajnery pre liečivá, ktoré majú byť podávané v malých dávkach počas dlhého časového úseku sú väčšinou vyrobené z titanu. Rôzne druhy trubíc, používané na náhradu krvnej cievy alebo odvádzanie niektorých telových tekutín, sú obvykle vyrobené z termoplastov. Môžu byť potom použité buď dočasne alebo trvalo.
Niektoré implantáty, ako sú implantáty pre nahradenie alebo spevnenie väzív, musia mať dostatočnú pevnosť v tlaku, aj patričnú elasticitu. Naviac, takýto implantát musí byť biokompatibilný a pokiaľ možno by mal podporovať rast poškodeného prirodzeného väziva a zároveň by mal byť slabo biodegradovateľný, aby mohol byť pomaly nahradený prirodzeným väzivom, ktoré opäť dorastie a preberie jeho funkcie.
Podstata vynálezu
Podľa predloženého vynálezu by mohli byť tieto problémy vyriešené použitím implantátov vytvorených z nových lineárnych blokových polymérov s molekulárnou váhou aspoň ÍO^- Daltonu, lepšie potom aspoň 105 Daltonu, obsahujúcich skupiny močoviny a uretánu s primárnou NH2 a/alebo OH koncovou skupinou.
Podľa predloženého vynálezu, aspoň rovnako alebo viac skupín Lineárne blokové v reťazci tiež polytetrametylén polyetylénglykol tetrametylén, lineárne blokové polyméry majú močoviny ako polyméry, navrhované predloženým obsahovať niektoré také oxid , adipát, polyetylén oxid, toluylén, difenylmetán, skupín uretánu. vynálezom, môžu skupiny, ako polykaprolaktón, hexametylén, naftylén, glycerín monoalyl éter, trimetylol propán monoalyl éter, glycerín monoglycidyl éter, metylester kyseliny dimetylol propiónovej, brómbutyl ester kyseliny propiónovej, estery monokarboxyéterov propán a iné prídavné skupiny, ktoré dimetylol trimetylol vlastnosti glycerínu, modifikuj ú blokového polyméru.
Vynález tiež zahŕňa spôsob výroby lineárnych blokových polymérov, ktorý je charakteristický tým, že prepolymér, majúci dve izokyanátové koncové skupiny na molekulu, je reťazec s pripojeným alifatickým alebo aromatickým diamínom majúcim molekulárny pomer NH2/NCO medzi 0,95 až 1,05, lepšie potom medzi 0,98 až 1,02.
Podľa vynálezu je prepolymér optimálne produkovaný reakciou diolu s dvoma izokyanátovými koncovými skupinami na molekulu. Prepolymér môže byť tiež zmes prepolymérov s rôznym zložením.
Je preferované, pokiaľ je diol zložený z polyesterdiolu, napríklad polydietylén glykol adipát diolu, polykapro-laktón diolu, alebo polyetylén glykol adipát diolu, alebo z polyéter diolu, ako je polytetrametylén oxid diol, polyetylén oxid diol, alebo monodiolu, ako je glycerín monoalyl éter, trimetylol propán monoalyl éter, glycerín monoglycidyl éter, metylester kyseliny dimetylol propiónovej, brómbutylester kyseliny dimetylol propiónovej, estery monokarboxyéterov glycerínu, trimetylol propán a ďalšie, skupina nahradzujúca izokyanát je potom 4,4-difenyl metán diizokyanát, toluylén diizokyanát, hexametylén diizokyanát, tetrametylén diizokyanát, naftylén diizokyanát, a ďalšie. Diol sa môže skladať aj zo zmesi diolov.
Podľa navrhovaného vynálezu je vhodné, aby sa diamín skladal z primárnych diamínov, väčšinou etyléndiamínu alebo
1.3- diamínopropánu alebo hydrolyzovateľných diamínov, napríklad
1.3- propán diol-bis-p-aminobenzoátu alebo etylén glykol-bis-diamino acetátu. Molekulová váha a jej distribúcia môže byť, podľa vynálezu, ovplyvnená stechiometrickými pomermi, ale hlavne pridaním malého množstva monoamínov, napríklad butylamínu alebo etanolamínu.
Spôsob navrhovaný vynálezom tiež zahŕňa modifikáciu začlenených skupín fyziologicky aktívnymi látkami. Vhodné skupiny, ktoré môžu byť touto metódou modifikované, sú glycerín monoalyl éter, trimetylol propánmonoalyl éter, glycerín monoglycidyl éter, metylester kyseliny dimetylol propiónovej, brómbutylester kyseliny dimetylol propiónovej. Lineárne blokové polyméry navrhované predloženým vynálezom sú vhodné ako materiály na implantáciu u ludí aj zvierat.
Pokiaľ sú tieto blokové polyméry používané ako implantáty, sú vhodné hlavne na náhradu väzív, šliach, kože alebo chrupaviek. Podľa navrhovaného vynálezu je vhodné, ak sú tieto polyméry používané ako implantáty, aby mali tvar prúžku či vlákien, ktoré sú zlepené alebo zapletené dohromady.
Ďalej je možné podľa navrhovaného vynálezu použiť NH2 alebo OH koncovú skupinu na naviazanie rast stimulujúcich faktorov. OH skupiny môžu byť vytvorené napríklad použitím etanolamínu ako terminačného faktora nárastu reťazca.
Blokové polyméry, alebo blokové kopolyméry sú definované ako kopolyméry, v ktorých sú jednotlivé monoméry prítomné ako sekvencia alebo bloky rôznej dĺžky, ktoré sú lineárne napojené na seba navzájom do molekuly s vysokou molekulovou váhou ( 104 Daltonu). Posledná podmienka je dôležitá hlavne kvôli mechanickým vlastnostiam a nevyhnutná na tvorbu vlákien a filmov.
Výhodou blokových polymérov je, že jedna molekula takéhoto polyméru môže mať vlastnosti charakteristické pre niekoľko homopolymérov. Týmto spôsobom je možné kombinovať nekompatibilné polyméry do materiálov, ktoré budú mať vlastnosti predtým nekombinovateľnej vďaka svojej nekompatibilite. Tak môžu byť pridané reaktívne postranné skupiny. Naviac, hydrolyzovateľné bloky môžu byť vytvorené tak, aby po hydrolýze vznikali fragmenty polyméru dostatočne malé, aby mohli byť vylúčené z tela.
Bežný spôsob, ako popísať blokové polyméry, je nasledujúci. Monomér A tvorí blok A-A-A-A-A-A......, nazývaný polyA alebo pA a monomér B tvorí bloky B-B-B-B-B-B......, polyB alebo pB. Tie sú potom spojené do -A-A-A-A-B-B-B-B-B alebo pA-pB počas procesu výroby. Typické blokové polyméry sú diblokové, triblokové a multiblokové polyméry. V navrhovanom vynáleze sú najčastejšie používané multiblokové polyméry. Tie sa zapisujú ako pA-pBpA-pB-pA-pB-pA-pB....... kde sa typy blokov striedajú. Čiastočnou zámenou blokov potom vznikajú ďalšie varianty, ktoré dávajú polyméru nové vlastnosti. Navrhovaný vynález popisuje produkciu niektorých variantov, v ktorých je treťou (niekedy aj štvrtou) komponentou náhodne nahradený jeden typ bloku, napr.pB.
Vynález využíva chémiu izokyanátu pre syntézu blokových polymérov, ktoré sú typu polyuretánmočoviny, pretože reťazec polyméru obsahuje tak ako skupiny uretánu, tak aj močoviny.
Obidve formy vodíkových väzieb medzi molekulami, dávajúce molekulám kohezívne sily, sú potrebné na udržanie molekúl pohromade v materiáli. Zvlášť silné .intermolekulárne väzby vytvárajú skupiny močoviny, predovšetkým pokiaľ spolupracuje niekoľko skupín. Z tohto dôvodu kohezívne sily narastajú úmerne so stúpajúcim počtom skupín močovín v polyméri.
Ďalej budú bloky polymočoviny označované pA a ostatné pB, pC atď. Zvyčajne sa vyskytujú na koncoch reťazca, kde izokyanátová skupina ukončuje reťazec prepolyméru a pripájajú sa k diamínu podľa rovnice
n. OCN-R-NCO+n. NH2-R’ -NH2—> - - (-CO-NH-R-NH-CO-NH-R1 -NH-)n~kde OCN-R-NCO je uretán diizokyanát vytvárajúci diol a diizokyanát podľa rovnice :
HO-RU -OH + 2 OCN-R1 -NCO->OCN-R'” -NH-CO-O-R1' -O-CO-NH-R1 -NCO kde R sú bloky pB, pC atď. ako vyššie. V tejto reakcii je veľmi dôležitá stechiometria. Teda n musí mať dostatočnú hodnotu, aby zodpovedala hodnote molekulárnej váhy aspoň 10^, lepšie potom ÍO3 alebo viac, aby sa dosiahli vyhovujúce mechanické vlastnosti. Na dosiahnutie dostatočne vysokých hodnôt je použitý molárny pomer -NH2/-NC=0,95 až 1,05. Nadbytok -NH2 dáva koncovým skupinám charakter primárneho amínu, čo môže byť využité na naviazanie biologicky aktívnych skupín na molekulu polyméru. Pokiaľ je na ukončenie predlžovania reťazca použitý etanolamín, vznikajú OH koncové skupiny, ktoré tiež môžu byť použité na naviazanie rastových faktorov na polymér. Nadbytok izokyanátových skupín dáva vznik koncovým skupinám, ktoré však môžu ďalej reagovať pomocou známych izokyanátových reakcií.
Pokiaľ sa vyžadujú lepšie mechanické vlastnosti, potom pre zmnoženie či predĺženie blokov močoviny je možné použiť nasledujúce metódy :
1. Počas reakcie predlžovania reťazca je pridaný daľší diizokyanát a zodpovedajúce množstvo diamínov. Pri predlžovaní priemernej dĺžky blokov močoviny je potrebné opatrne zvyšovať ich priemernú dĺžku, pretože môže vzniknúť nerozpustný gél už pri miernom predĺžení priemernej dĺžky.
2. Počas reakcie predlžovania reťazca je pridaný prepolymér, ukončený izokyanátovou skupinou, obsahujúci skupiny močoviny. Prepolymér musí byť rozpustený v reakčnom roztoku vo chvíli, keď bola spustená reakcia predlžovania reťazca.
Ako jednotky predlžujúce reťazce sú primárne používané diamíny, ktoré môžu byť alifatické alebo aromatické. Primárne alifatické diamíny umožňujú vysokú reakčnú rýchlosť, ktorá môže spôsobiť nehomogenitu reakcie a tým aj nehomogenitu produktu. Reakčná rýchlosť môže byť modifikovaná pomocou aromatických amínov, ktorých štruktúra je veľmi dôležitá pre reaktivitu, alebo pridaním niektorých látok, ktoré spolupracujú s amínovými a/alebo izokyanátovými skupinami, ako je acetón, oximy a podobne. Na kontrolu aktivity je možné použiť veľké množstvo prostriedkov. Reakcia predlžovania reťazca môže tiež prebiehať v rozpúšťadle, ktoré rozpustí počiatočné produkty, ale nie už polymér. Produkt reakcie potom precipituje vo forme pufru a môže byť potom získaný napríklad filtráciou.
Bloky polymočoviny pA sú často nazývané tvrdé, pretože sú zodpovedné za kohéziu materiálu, ktorá je priamo úmerná ich množstvu a dĺžke. Takisto potom pB sú často nazývané mäkké” bloky, pretože dodávajú materiálu pružnosť a elasticitu. Známe materiály produkované vo veľkom množstve obsahujú polytetrametylén oxid diol. Iným príkladom môžu byť polyetylén oxid diol, polykaprolaktón diol, polyetylén glykol adipát diol atď. Všetky menované látky majú hydroxylové koncové skupiny a sú transformované na polymér reakciou s diizokyanátom podľa rovnice
2x OCN-R-NCO + HO-R‘-OH —>OCN-R-NHCO-O-R*-O-CO-NH-R-NCO
Podľa rovnice reagujú dva móly diizokyanátu s jedným mólom diolu. To dáva vzniknúť najkratšiemu možnému polyméru. Pokiaľ sa požaduje ďalší prepolymér, je potrebné použiť menej ako dva móly diizokyanátu, podľa známych zákonov polymérnej chémie. V reakcii vznikajú skupiny uretánu. Reakcia môže prebiehať pri zvýšenej teplote (60 až 80θ C), alebo pri nižšej teplote za prítomnosti katalyzátora. Na elimináciu nežiadúcich postranných reakcií, ako je napríklad di- alebo trimerizácia izokyanátu, je potrebné sa vyhnúť príliš vysokým teplotám ( >90θ C).
Izokyanáty používané navrhovaným vynálezom musia byť bifunkčné, aby vzniknuté polyméry boli lineárne a mohli tvoriť vlákna a filmy. Preferuje sa, aby obsah bifunkčných molekúl bol vyšší ako 99 %. Pokiaľ nečistoty neobsahujú látky, ktoré by vstupovali do reakcie, môže byť tolerovaný trocha nižší obsah izokyanátu. Pokiaľ sú prítomné monoizokyanáty, spôsobujú zastavenie predlžovania polymérov. Pokiaľ sú prítomné izokyanáty majúce tri alebo viac izokyanátových skupín, vznikajú vetvené alebo navzájom naviazané polyméry, ktoré nemôžu byť použité pre tvorbu vlákien či filmu. Medzi použiteľné izokyanáty patrí toluylén diizokyanát (TDI), difenylmetán-4,4*-diizokyanát (MDI), hexametylén diizokyanát (HDI), tetrametylén diizokyanát, naftyléndiizokyanát a iné.
Zodpovedajúcim spôsobom, vzhľadom k vyššie popísanému, sú vyrábané aj polyméry pre ostatné funkčné bloky (pC, pD, atď.). V princípe môže byť použitý každý diol, ktorý neobsahuje iné skupiny ako hydroxyly, ktoré reagujú s izokyanátom. Príkladom môžu byť glycerín monoalyl éter, trimetylol propán monoalyl éter, glycerín monoglycidyl éter, metylester kyseliny dimetylol propiónovej, brómbutylester kyseliny dimetylol propiónovej, estery monokarboxyéterov glycerínu, trimetylol propán a rad ďalších. Tieto látky buď majú, alebo je možné známymi metódami vytvoriť, epoxy skupiny, ktoré môžu po ukončení reakcie predlžovania reťazca polyméru slúžiť ako substráty pre množstvo reakcií s cieľom naviazať biologicky aktívne skupiny, ako sú napríklad rast stimulujúce peptidy.
Je vhodné, aby reakcia predlžovania reťazca polyméru prebiehala v roztoku znižujúcim rýchlosť reakcie, viskozitu a tendenciu tvorby gélu. Ako rozpúšťadlá môžu byť použité napr. dimetylformamid, dimetylacetamid, dimetylsulfoxid a iné podobné polárne rozpúšťadlá. Získaný roztok môže byť použitý ako substrát na tvorbu vlákien priamo, alebo po modifikácii.
Inou možnosťou je, ako bolo uvedené vyššie, aby reakcia predlžovania reťazca polyméru prebiehala v rozpúšťadle rozpúšťajúcim východiskové substráty, ale v ktorom je polymér nerozpustný. V tomto prípade je produkt pred fázou tvorby vlákien rozpustený v rozpúšťadle, ktoré funguje rovnako ako v predchádzajúcom prípade.
Tvorba vlákien môže, podľa známych metód, prebiehať ako v suchom, tak i v mokrom prostredí. Počas tvorby vlákien v mokrom prostredí je substrát vstrekovaný dýzou do vody. Počas koagulácie zväzok vlákien môže byť napínaný až do požadovaného stupňa, pričom je počas navíjania krútený. Podobne aj film je tvarovaný na valcoch koaguláciou, napínaním a navíjaním. Napnutý film môže byť potom rozrezaný na vláknam podobné prúžky.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1
Polyetylénglykol adipát diol s molekulovou váhou 560, bol sušený 16 hodín vo vákuu. V trojhrdlovej banke s teplomerom a miešadlom, bolo roztavených 90,78 g kryštalického 4,4 -difenylmetándiizokyanátu, potom bolo po kvapkách, za stáleho zahrievania pridaných 99,86 polyetylénglykol adipát diolu s molekulovou váhou 560. Reakčná teplota bola udržovaná medzi 80 a 90θ C pomocou chladiča. Reakcia bola ukončená po 4 hodinách. Obsah izokyanátu bol stanovený titráciou a bol 1,22.
Získaný prepolymér (22,81 g) bol rozpustený v dimetylformamide na koncentráciu 20 %. Reťazec bol predĺžený pridaním malého množstva etyléndiamínu (1,05 g) pri izbovej teplote a nepretržitom maximálne efektívnom miešaní. Reakcia bola ukončená pár minút po pridaní. Film bol vytvorený rozliatím roztoku na sklenenú dosku a odparením rozpúšťadla v exikátore. Získaný film bol flexibilný a mechanicky pevný dokonca aj vo vlhkej atmosfére.
Roztok bol v mokrom procese tvorby vlákien pretlačený cez tkacíu dýzu s 50 otvormi s priemerom 80 pm do vodného kúpeľa. Získaný zväzok filamentov (vlákien) bol päťkrát napnutý v následných vodných kúpeľoch a namotaný na cievku. Po dvojdennom premytí vo vode bola na zariadení meranom tenziu meraná pevnosť materiálu a bola stanovená na 1,6 N a predĺženie pred pretrhnutím bolo 70 %. L vlákien boli upletené pásiky, ktoré boli chirurgicky voperované do kolien králikov.
Príklad 2
K 17,19 g hexametylén diizokyanátu pri teplote 80 až 90θϋ bolo počas troch hodín prikvapkaných 102,2 g polykaprónlaktodiolu s molekulovou váhou 2000. 42,1 g produktu, ktorý má hodnotu izokyanátu 0,78, bolo rozpustených v dimetylformamide na konečnú koncentráciu 25 %. Roztok bol ochladený na 0θ C a za intenzívneho miešania bolo pridané 0,96 g etyléndiamínu a 0,039 g etanolamínu. Reakcia prebehla prakticky okamžite.
Po rozpustení v dimetylformamide na koncentráciu 15 % a pridaní 12 g LiCl, bol získaný číry roztok, ktorý bol v mokrom procese tvorby vlákien pretlačený cez tkaciu dýzu s 50 otvormi s priemerom 80 μπι, šesťkrát napnutý a namotaný na cievku. Po premytí vo vode malo vlákno pevnosť v ťahu 1,18 N a predĺženie pred pretrhnutím bolo 80 %.
Príklad 3
K 11,32 g difenylmetán diizokyanátu (MDI) pri teplote 70 až
80θ C bolo počas dvoch hodín prikvapkaných 118 g suchého polykaprónlaktónu s molekulovou váhou 530. Zo vzniknutého prepolyméru (s izokyanátovým číslom 1,98) bolo 16,13 g rozpustené v dimetylsulfoxide (DMSO) na koncentráciu 15 % a pri 20° C bolo k roztoku pridaných 0,95 g etyléndiamínu a 0,04 g etanolaminu rozpustených v DMSO. Roztok, ktorý sa stal okamžite vysoko viskózny bol najprv hodinu miešaný a potom prešiel fázou mokrého spriadania, rovnako ako bolo uvedené v príklade 1. Získané vlákno malo pevnosť v ťahu 1,1 N a predĺženie pred pretrhnutím bolo 22 %. Vlákno malo textové číslo 7.
Príklad 4
K 39,51 g difenylmetán diizokyanátu (MDI) pri teplote 70 až 80θ C bolo počas troch hodín prikvapkaných 98,78 g suchého polykaprónlaktónu s molekulovou váhou 1250. Zo vzniknutého prepolyméru s izokyanátovým číslom 1,2 bolo 38,48 g rozpustené v acetóne a pri 20θ C bolo za intenzívneho miešania k roztoku pridaných 1,13 g etyléndiamínu. Vznikol biely práškovitý produkt, ktorý bol rozpustený v DMF + LiCl a metódou mokrého spriadania z neho bolo vytvorené vlákno. Pevnosť vlákna v ťahu bola stanovená na 2,18 N a predĺženie pred pretrhnutím bolo 175 %.
Príklad 5
Prepolymér bol vytvorený z 47,58 g poly(1,4-butándiol adipátu) s molekulovou hmotnosťou 600 a 90,2 g MDI prikvapkávaním suchého polyesteru do roztaveného izokyanátu počas dvoch hodín za stálej teploty 70 až 80θ C. Izokyanátové číslo výsledného prepolyméru bolo 1,61. 29,78 g získaného prepolyméru bolo rozpustené v dimetylsulfoxide (DMSO) na koncentráciu 30 %. Za stáleho miešania, pri teplote 100θ C bolo pridaných 7,72 g 1,3-propándiol-bis-p-aminobenzoátu a 22 hodín prebiehala reakcia predlžovania reťazca. Získaný bol číry roztok, ktorý prešiel fázou mokrého spriadania vlákien, podľa metódy uvedenej v príklade 1. Vlákno bolo napínané 4-krát. Pevnosť vlákna v ťahu bola stanovená na 0,8 N a predĺženie pred pretrhnutím bolo 200 %.
Polyméry navrhované vynálezom môžu byť fragmentované v biologickom prostredí a môžu byť na ne naviazané látky stimulujúce rast. Môžu mať tvar filmu alebo vlákien a majú vyhovujúce mechanické vlastnosti na výrobu pletených alebo krútených pásikov použiteľných ako protézy väzív.
Ako bolo spomenuté vyššie, polyméry navrhované vynálezom môžu byť použité buď ako permanentné alebo dočasné implantáty. Pokiaľ má byť implantát dočasný, je chirurgicky napojený vhodným spôsobom na poškodené miesto v tele, napríklad väzivo, pričom poranená časť tela môže rásť a hojiť sa za pomoci asistencie implantátu. Akonáhle sa poranená časť tela zahojí, môže byť implantát chirurgicky vybratý, alebo môže byť v tele rozložený počas liečenia a vylúčený prirodzeným spôsobom z tela.
Vynález nie je limitovaný vyššie uvedenými konkrétnymi príkladmi a môže byť modifikovaný rôznymi spôsobmi v rámci nárokov.

Claims (14)

  1. PATENTOVÉ
    NÁROKY
    1. Lineárne blokové polyméry s molekulovou hmotnosťou aspoň 10^ Daltonu, výhodne 103 Daltonu, obsahujúce skupiny močoviny a uretánu s primárnymi NH2 a/alebo OH koncovými skupinami.
  2. 2. Lineárne blokové polyméry podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že skupiny močoviny sú prítomné v rovnakom alebo vyššom množstve ako skupiny uretánu.
  3. 3. Lineárne blokové polyméry podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že reťazec obsahuje skupiny odvodené od polytetrametylénoxidu, polyetylénoxidu, polykaprolaktónu, polyetylénglykoladipátu, toluylénu, difenylmetánu, hexametylénu, tetrametylénu, naftylénu, glycerín monoalyl éteru, trimetylol propán monoalyl éteru, glycerín monoglycidyl éteru, metylesteru kyseliny dimetylol propiónovej, brómbutylesteru kyseliny dimetylol propiónovej, esterov monokarboxymetyl éterov glycerínu, trimetylol propánu a iné prídavné skupiny, ktoré ovplyvňujú vlastnosti blokového polyméru.
  4. 4. Spôsob výroby lineárnych polymérov podľa nároku 1, 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že prepolymér s dvoma izokyanátovými koncovými skupinami na molekulu je reťazec predĺžený alifatickým alebo aromatickým diamínom s molárnym pomerom NH2/NCO 0,95-1,05, výhodne 0,98 až 1,02.
  5. 5. Spôsob výroby podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že prepolymér je vyrábaný z diolu s dvoma izokyanátovými skupinami na molekulu.
  6. 6. Spôsob výroby podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že diol je diol polyesteru, napríklad polykapro-laktón diol, polydietylén glykol adipát diol, polytetrametylén oxid diol, polyetylén oxid diol, polyetylén glykol adipát diol, glycerín monoalyl éter, trimetylol propán monoalyl éter, glycerín monoglycidyl éter, metylester kyseliny dimetylol propiónovej, brómbutylester kyseliny dimetylol propiónovej, estery monokarboxymetyl éterov glycerínu a trimetylol propánu a izokyanát nahradzujúci zložky, 4,4 -difenyl etán diizokyanát, toluylén diizokyanát, hexametylén diizokyanát, tetrametylén diizokyanát a naftylén diizokyanát.
  7. 7. Spôsob výroby podľa nárokov 4 až 6, vyznačujúci sa tým, že diamín sa skladá z primárnych diamínov, predovšetkým etyléndiamínu alebo hydrolyzovateľných diamínov, ako DMAB alebo etylénglykol bis glycín ester diamínu.
  8. 8. Spôsob výroby podľa nároku 1 až 7, vyznačujúci s tým, že molekulová hmotnosť je ovplyvnená stechiometríckým pomerom alebo pridaním malého množstva monoamínov, napríklad butylamínu alebo etanolamínu.
  9. 9. Spôsob výroby podľa nároku 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že skupiny začlenené v reťazci sú modifikované reakciou s fyziologicky aktívnymi látkami.
  10. 10. Spôsob výroby podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že skupiny sa skladajú z glycerín monoalyl éterov, trimetylol propán monoalyl éterov, glycerín monoalyl éteru, metylesteru kyseliny dimetylol propiónovej, brómbutylesteru kyseliny dimetylol propiónovej.
  11. 11. Použitie lineárnych blokových polymérov podľa ľubovoľných nárokov 1 až 3 ako materiálov použiteľných ako implantáty u ľudí a zvierat.
  12. 12. Použitie podľa nároku 11, kde blokový polymér je čiastočný alebo úplný implantát vo väzivách, šľachách, koži alebo cievach.
  13. 13. Použitie podľa nároku 11 alebo 12, kde blokový polymér má tvar vlákien alebo nití a je tkaný alebo splietaný.
  14. 14. Použitie podľa nároku 11 až 13, kde NH2 alebo OH koncové skupiny blokového polyméru sú použité na kovalentné naviazanie skupín stimulujúcich rast.
SK797-98A 1995-12-15 1996-11-25 Linear block polymer comprising urea and urethane groups, method for the production of linear block polymers and use of the block polymers as implants SK79798A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504495A SE505703C2 (sv) 1995-12-15 1995-12-15 Linjär blockpolymer innefattande urea- och uretangrupper, förfarande för framställning av linjära blockpolymerer samt användning av blockpolymererna som implantat
PCT/SE1996/001530 WO1997022643A1 (en) 1995-12-15 1996-11-25 Linear block polymer comprising urea and urethane groups, method for the production of linear block polymers and use of the block polymers as implants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK79798A3 true SK79798A3 (en) 1999-03-12

Family

ID=20400606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK797-98A SK79798A3 (en) 1995-12-15 1996-11-25 Linear block polymer comprising urea and urethane groups, method for the production of linear block polymers and use of the block polymers as implants

Country Status (26)

Country Link
US (1) US6210441B1 (sk)
EP (1) EP0866816B1 (sk)
JP (1) JP4059524B2 (sk)
KR (1) KR20000064383A (sk)
CN (1) CN1152899C (sk)
AT (1) ATE201704T1 (sk)
AU (1) AU709440B2 (sk)
BR (1) BR9612032A (sk)
CA (1) CA2240061A1 (sk)
CZ (1) CZ179398A3 (sk)
DE (1) DE69613144T2 (sk)
DK (1) DK0866816T3 (sk)
ES (1) ES2159769T3 (sk)
GR (1) GR3036469T3 (sk)
HU (1) HUP9901201A3 (sk)
IL (1) IL124884A (sk)
NO (1) NO982703L (sk)
NZ (1) NZ324479A (sk)
PL (1) PL327246A1 (sk)
PT (1) PT866816E (sk)
RU (1) RU2189993C2 (sk)
SE (1) SE505703C2 (sk)
SI (1) SI0866816T1 (sk)
SK (1) SK79798A3 (sk)
TR (1) TR199801091T2 (sk)
WO (1) WO1997022643A1 (sk)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE510868C2 (sv) 1997-11-03 1999-07-05 Artimplant Dev Artdev Ab Formkroppar för användning som implantat i humanmedicin samt förfarande för framställning av sådana formkroppar
SE513491C2 (sv) * 1998-12-15 2000-09-18 Artimplant Dev Artdev Ab Implantat för insättning i människor eller djur innefattande böjliga trådformiga element
SE514064C2 (sv) 1999-02-02 2000-12-18 Artimplant Dev Artdev Ab Film för medicinsk användning bestående av linjära blockpolymerer av polyuretaner samt förfarande för framställning av en sådan film
US20060177416A1 (en) 2003-10-14 2006-08-10 Medivas, Llc Polymer particle delivery compositions and methods of use
SE0101523L (sv) * 2000-12-29 2002-06-30 Artimplant Ab Linjär polymer
AR032052A1 (es) * 2000-12-29 2003-10-22 Artimplant Ab 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
SE526106C2 (sv) * 2002-06-20 2005-07-05 Artimplant Ab Linjär blockpolymer samt fiber, film, poröst material och implantat innefattande polymeren
GB0222522D0 (en) 2002-09-27 2002-11-06 Controlled Therapeutics Sct Water-swellable polymers
EP1592728A2 (en) * 2003-01-16 2005-11-09 Carnegie-Mellon University Biodegradable polyurethanes and use thereof
US8791073B2 (en) * 2004-05-14 2014-07-29 William Marsh Rice University Peptide-modified polyurethane compositions and associated methods
GB0417401D0 (en) 2004-08-05 2004-09-08 Controlled Therapeutics Sct Stabilised prostaglandin composition
US8470954B2 (en) 2005-01-10 2013-06-25 Ethicon, Inc. Diisocyanate terminated macromer and formulation thereof for use as an internal adhesive or sealant
US7728097B2 (en) * 2005-01-10 2010-06-01 Ethicon, Inc. Method of making a diisocyanate terminated macromer
US20070167617A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-19 Fitz Benjamin D Method of making a diisocyanate terminated macromer
US20060153796A1 (en) * 2005-01-10 2006-07-13 Fitz Benjamin D Diisocyanate terminated macromer and formulation thereof for use as an internal adhesive or sealant
US7968668B2 (en) 2005-01-10 2011-06-28 Ethicon Inc. Diisocyanate terminated macromer and formulation thereof for use as an internal adhesive or sealant
EP1700872A3 (en) * 2005-03-10 2008-07-23 Radi Medical Systems Ab Polyureaurethane material and method of producing a polyureaurethane material
US8652504B2 (en) * 2005-09-22 2014-02-18 Medivas, Llc Solid polymer delivery compositions and methods for use thereof
CA2623198C (en) 2005-09-22 2014-08-05 Medivas, Llc Bis-(a-amino)-diol-diester-containing poly(ester amide) and poly(ester urethane) compositions and methods of use
US20070106214A1 (en) * 2005-10-17 2007-05-10 Coaptus Medical Corporation Systems and methods for securing cardiovascular tissue, including via asymmetric inflatable members
JP2009516757A (ja) * 2005-10-21 2009-04-23 メディバス エルエルシー ポリ(エステルウレア)ポリマーおよび使用法
JP2009524584A (ja) * 2005-12-07 2009-07-02 メディバス エルエルシー ポリマー−生物製剤送達組成物を構築するための方法
CA2649672C (en) * 2006-05-02 2015-07-07 Medivas, Llc Delivery of ophthalmologic agents to the exterior or interior of the eye
WO2007133616A2 (en) * 2006-05-09 2007-11-22 Medivas, Llc Biodegradable water soluble polymers
GB0613333D0 (en) 2006-07-05 2006-08-16 Controlled Therapeutics Sct Hydrophilic polyurethane compositions
GB0613638D0 (en) 2006-07-08 2006-08-16 Controlled Therapeutics Sct Polyurethane elastomers
GB0620685D0 (en) 2006-10-18 2006-11-29 Controlled Therapeutics Sct Bioresorbable polymers
EP1985319B1 (en) * 2007-04-23 2012-06-13 Jointsphere B.V. Device for cartilage repair
CA2709412A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Medivas, Llc Biodegradable cationic polymer gene transfer compositions and methods of use
US8324292B2 (en) * 2008-02-29 2012-12-04 Ethicon, Inc. Medically acceptable formulation of a diisocyanate terminated macromer for use as an internal adhesive or sealant
US8071663B2 (en) * 2008-02-29 2011-12-06 Ethicon, Inc. Medically acceptable formulation of a diisocyanate terminated macromer for use as an internal adhesive or sealant
WO2010019716A1 (en) * 2008-08-13 2010-02-18 Medivas, Llc Aabb-poly(depsipeptide) biodegradable polymers and methods of use
US8962784B2 (en) 2008-12-19 2015-02-24 Ethicon, Inc. Isocyanate terminated macromer and formulation thereof for use as an internal adhesive or sealant
US9050176B2 (en) 2009-04-03 2015-06-09 Biomerix Corporation At least partially resorbable reticulated elastomeric matrix elements and methods of making same
WO2010114633A1 (en) 2009-04-03 2010-10-07 Biomerix Corporation At least partially resorbable reticulated elastomeric matrix elements and methods of making same
JP6045575B2 (ja) 2011-06-23 2016-12-14 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. 薬物送達のための新規な生分解性ポリエステルアミドコポリマー
US9873765B2 (en) 2011-06-23 2018-01-23 Dsm Ip Assets, B.V. Biodegradable polyesteramide copolymers for drug delivery
TWI641396B (zh) * 2011-09-23 2018-11-21 Bvw控股公司 醫療共聚物
AU2015366355B2 (en) 2014-12-18 2020-05-28 Dsm Ip Assets B.V. Drug delivery system for delivery of acid sensitive drugs
CN112011049A (zh) * 2019-05-30 2020-12-01 中国科学院化学研究所 一种热塑性聚脲弹性体及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE790976A (fr) * 1971-11-06 1973-05-07 Bayer Ag Derives silyles de l'uree et leur preparation
US4549010A (en) * 1984-06-27 1985-10-22 Merck & Co., Inc. Bioerodible poly(ortho ester) thermoplastic elastomer from diketene diacetal
EP0400015A4 (en) * 1987-12-02 1991-01-16 Tyndale Plains-Hunter, Ltd. Hydrophilic polyurethanes of improved strength
CA2038605C (en) * 1990-06-15 2000-06-27 Leonard Pinchuk Crack-resistant polycarbonate urethane polymer prostheses and the like
US5393858A (en) * 1990-06-26 1995-02-28 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Polyurethane or polyurethane-urea elastomeric compositions
AU664158B2 (en) * 1990-09-12 1995-11-09 Polymedica Industries, Inc Biostable polyurethane products

Also Published As

Publication number Publication date
IL124884A0 (en) 1999-01-26
SE9504495D0 (sv) 1995-12-15
BR9612032A (pt) 1999-12-28
HUP9901201A3 (en) 2000-04-28
EP0866816A1 (en) 1998-09-30
ATE201704T1 (de) 2001-06-15
JP4059524B2 (ja) 2008-03-12
CN1152899C (zh) 2004-06-09
ES2159769T3 (es) 2001-10-16
AU1154797A (en) 1997-07-14
US6210441B1 (en) 2001-04-03
KR20000064383A (ko) 2000-11-06
AU709440B2 (en) 1999-08-26
CA2240061A1 (en) 1997-06-26
JP2000502142A (ja) 2000-02-22
PL327246A1 (en) 1998-12-07
TR199801091T2 (xx) 2001-12-21
WO1997022643A1 (en) 1997-06-26
SI0866816T1 (sk) 2001-10-31
GR3036469T3 (en) 2001-11-30
CZ179398A3 (cs) 1998-11-11
SE505703C2 (sv) 1997-09-29
NO982703L (no) 1998-07-14
SE9504495L (sv) 1997-06-16
IL124884A (en) 2002-03-10
DE69613144D1 (de) 2001-07-05
NZ324479A (en) 1999-05-28
PT866816E (pt) 2001-10-31
EP0866816B1 (en) 2001-05-30
HUP9901201A2 (hu) 1999-07-28
DK0866816T3 (da) 2001-09-10
NO982703D0 (no) 1998-06-11
RU2189993C2 (ru) 2002-09-27
CN1214057A (zh) 1999-04-14
DE69613144T2 (de) 2001-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK79798A3 (en) Linear block polymer comprising urea and urethane groups, method for the production of linear block polymers and use of the block polymers as implants
US8551519B2 (en) Bioabsorbable surgical articales or components thereof
AU2008307139B2 (en) High modulus polyurethane and polyurethane/urea compositions
US4804691A (en) Method for making a biodegradable adhesive for soft living tissue
EP1937182B1 (en) Bioabsorbable and biocompatible polyurethanes and polyamides for medical devices
DE69027950T2 (de) Auf Polyurethan basierende Polymermaterialien und diese verwendende biomedizinische Artikel und pharmazeutische Zusammensetzungen
AU2006321911B2 (en) Biocompatible surgical compositions
RU98113712A (ru) Линейный блок-полимер, содержащий группу мочевины и уретановую группу, способ получения линейных блок-полимеров и использование блок-полимеров в качестве имплантатов
CA2563923A1 (en) Biodegradable and biocompatible peg-based poly(ester-urethanes)
Kobayashi et al. Water‐curable and biodegradable prepolymers
KR20010101930A (ko) 폴리우레탄의 선형 블록 중합체로 이루어진 의학용 필름및 이러한 필름의 제조 방법
MXPA98004694A (en) Linear block polymer comprising deurea and uretano groups, method for the production of linear block polymers and employment of these block polymers as implants
EP1353968B1 (en) Linear block copolymer
JP2952476B2 (ja) 繊維形成性ポリウレタン溶液
JPH04337311A (ja) 生体適合性ポリウレタンウレア及びその製造方法