專利名稱：不透射線的聚合物摻合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及醫(yī)療用植入物，且更具體地說涉及包括用于導(dǎo)管、移植片固定模及其他裝置的管子的醫(yī)療用植入物。
在某些醫(yī)學(xué)過程中，是將醫(yī)療用植入物放入體內(nèi)。這些植入物包括插入身體通道、血管或腔洞用于通過流體、排泄流體、進(jìn)行檢查等的導(dǎo)管，移植片固定模是第二種類型的醫(yī)療用植入物，在皮膚移植的過程中用于保持孔口或腔洞或提供管狀結(jié)構(gòu)的腔的支撐，例如在吻合手術(shù)的過程中或其后。
通常要求該醫(yī)療用植入物例如導(dǎo)管及移植片固定模必須是射線不透性的，使得其在宿主體內(nèi)的精確位置可通過X-射線檢查探測。此外，此種醫(yī)療用植入物有利地是光學(xué)或目視透明的，所以可觀察其中流體的流動(dòng)。
許多管狀醫(yī)療用植入物例如導(dǎo)管及移植片固定模包括從聚合物基質(zhì)制成的管子，選用的聚合物可形成管狀，尤其是在導(dǎo)管的情形下，其有足夠的彎曲性而可行進(jìn)或迂回前進(jìn)至體內(nèi)位置。例如在末梢插入的中樞導(dǎo)管的情形下，導(dǎo)管的管子在一種情形下，是通過患者手臂或頸部的靜脈行進(jìn)或迂回前進(jìn)至患者心臟的上腔靜脈。管子必須有足夠的彎曲性，可以此方式前進(jìn)而不會(huì)造成患者創(chuàng)傷。選擇作為醫(yī)療用植入物的聚合物在形成管子后也必須有足夠的強(qiáng)度，使得管子在通路或孔口中不會(huì)崩潰，而且，管子必須可耐卷曲或扭結(jié)，使得可確保連續(xù)性的通路。
以聚氨基甲酸酯為基質(zhì)的聚合物為醫(yī)療用植入物聚合物的普遍選擇。一般而言，熱塑性聚氨基甲酸酯為二異氰酸酯(含兩個(gè)官能基的異氰酸酯化合物)與軟嵌段多元醇之間的反應(yīng)的縮合產(chǎn)物。
通常，二異氰酸酯及多元醇的聚氨基甲酸酯結(jié)合有作為“鏈增長劑”的低分子量的脂族二醇或含芳基的脂族二醇，而得到彎曲性、強(qiáng)度及耐扭結(jié)的有用的性質(zhì)。低分子量的二醇包括丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、苯二甲醇、氫醌二乙醇及乙二醇。二異氰酸酯也可替代性地與二胺結(jié)合，例如乙二胺、丁二胺、丙二胺等，形成一種稱為聚氨基甲酸酯脲的聚氨基甲酸酯。這些聚氨基甲酸酯包括聚氨基甲酸酯脲的另一個(gè)特性是從這些材料制成的導(dǎo)管或移植片固定模通常是光學(xué)或目視透明的，使得這些聚合物基質(zhì)為醫(yī)療用植入物的極佳的化合物。但是，不幸的是，這些聚氨基甲酸酯不是射線不透性的。
射線不透性的醫(yī)療用植入物例如導(dǎo)管已經(jīng)開發(fā)出來，包括射線不透性的聚氨基甲酸酯。這些射線不透性的聚合物結(jié)構(gòu)通常有兩種形式。第一種形式的射線不透性聚合物摻混填料例如硫酸鋇(BaSO4)、堿式碳酸鉍或某些金屬例如鎢(W)。填料將其射線不透性提供給聚合物。不幸的是，填料也容易使聚合物成為不透明性。
在醫(yī)療用植入物例如導(dǎo)管中有用的第二種形式的射線不透性聚合物是在聚合物基質(zhì)中摻混鹵化的鏈增長劑。這些類型的聚合物的實(shí)例被描述在美國專利4,722,344、5,177,170及5,346,981中。在這些專利中的優(yōu)選鹵素為溴(Br)。在聚合物基質(zhì)中摻混溴化的鏈增長劑的聚合物，通常得到射線不透性且光學(xué)或目視透明性的管子。
為了賦予有用的射線不透性的性質(zhì)，鹵化鏈增長化的聚合物，例如溴鏈增長化的聚合物，必須含最少量的鹵素(例如溴)而賦予聚合物射線不透性。實(shí)驗(yàn)研究顯示該最少量的溴，例如在可作為導(dǎo)管使用的以聚氨基甲酸酯為基質(zhì)的聚合物中，大約是15％。低于此量容易使管子很難被X-射線探測。
鹵化鏈增長化的聚合物的第二個(gè)問題是可摻混至聚合物的鹵素的最大值受到限制，實(shí)驗(yàn)研究顯示含例如溴濃度大于30％的聚合物太硬而無法作為醫(yī)療用植入物例如導(dǎo)管使用。據(jù)此，管子的射線不透性受限于可摻混至聚合物基質(zhì)而不會(huì)使從此種聚合物制成的管子性質(zhì)降低的溴或其它鹵素的含量。
如上所述，某些鹵化鏈增長化的聚合物可同時(shí)提供射線不透性及光學(xué)透明性。但是，為了維持含非鹵化鏈增長劑的慣用熱塑性聚氨基甲酸酯顯現(xiàn)的優(yōu)越性質(zhì)，鹵素的量必須嚴(yán)格限制。在某些情形下，將要求具有射線不透性的鹵化鏈增長化的聚合物不受限于摻混至聚合物基質(zhì)中的鹵素含量。需求的是可使鹵化鏈增長劑的量最大化而沒有負(fù)面影響醫(yī)療用植入物的物理特性的鹵化聚合物，如鹵化的聚氨基甲酸酯。
公開了一種醫(yī)療用植入物例如導(dǎo)管、移植片固定模、血管移植物或其他植入物。在一個(gè)具體實(shí)施例中，植入物是由兩種聚合物的組合物組成。第一種聚合物含二異氰酸酯、多元醇、及溴濃度大于第一種聚合物重量的約30％的第一種鏈增長劑。第二種聚合物的溴濃度低于約10％。根據(jù)本發(fā)明，通過將溴鏈增長化的聚合物與各種其他聚合物結(jié)合至組合物中，賦予有用的性質(zhì)包括透明性及射線不透性，可形成合適的醫(yī)療用植入物。
在另一個(gè)具體實(shí)施例中，第一種聚合物及第二種聚合物為以二異氰酸酯為基質(zhì)的聚氨基甲酸酯，混合的量是使醫(yī)療用植入物的總溴濃度介于約15～30％的范圍，且優(yōu)選為15～24％。這可在約70％第一種聚合物對約30％第二種聚合物的比例下，混合例如溴濃度大于30％的第一種聚合物及可忽視溴濃度的第二種聚合物而達(dá)成。
在一方面，本發(fā)明尋求利用非鹵化鏈增長化的聚合物的有利的彈性性質(zhì)，包括彎曲性、耐扭結(jié)性等，以及溴的一致可探測程度的附加性質(zhì)使組合物為射線不透性。通過以本發(fā)明敘述的方式混合聚合物而形成射線不透性聚合物，本發(fā)明的植入物不受限于單獨(dú)使用例如在現(xiàn)有技術(shù)中的溴鏈增長化的聚氨基甲酸酯達(dá)到的物理、化學(xué)及機(jī)械性質(zhì)。
從下文陳述的附圖、詳細(xì)說明及權(quán)利要求，其他特性、具體實(shí)施例及優(yōu)點(diǎn)將更清楚。
從下列詳細(xì)說明、附加的權(quán)利要求及附圖，本發(fā)明的特性、方面及優(yōu)點(diǎn)將更充分清楚，其中

圖1為根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，制備醫(yī)療用植入物的混合方法的流程圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，制備醫(yī)療用植入物的共擠壓方法的流程圖。
本發(fā)明涉及醫(yī)療用植入物，包括導(dǎo)管、移植片固定模、血管移植物或其他植入物的管子或插管。該醫(yī)療用植入物含第一種聚合物及第二種聚合物并通過例如擠壓法或共擠壓法混合。在一個(gè)具體實(shí)施例中，第一種聚合物為鹵化鏈增長的聚氨基甲酸酯。在此方法中，第一種聚合物含二異氰酸酯、多元醇、及含例如溴濃度大于約30％的第一種鏈增長劑。第二種聚合物的鹵素(例如溴)濃度低于約10％。在一個(gè)具體實(shí)施例中，第二種聚合物也是以聚氨基甲酸酯為基質(zhì)的聚合物，其中含例如二異氰酸酯、多元醇、及化學(xué)上可忽略量的溴的第二種鏈增長劑。從下列敘述將可明顯看出可增加有用的性質(zhì)的其他聚合物可代替以聚氨基甲酸酯為基質(zhì)的第一種或第二種聚合物或結(jié)合第一種或第二種聚合物。
在一個(gè)具體實(shí)施例中，第一種聚合物為含二異氰酸酯、多元醇、及溴濃度大于約30％的鏈增長劑的聚氨基甲酸酯。在現(xiàn)有技術(shù)的組合物中，聚合物中的溴濃度通常低于聚合物重量的約30％以維持合適的物理性質(zhì)。但是本發(fā)明的第一種聚合物使用溴濃度大于第一種聚合物重量的約30％的鏈增長劑。本發(fā)明預(yù)期第一種聚合物可含最多到化學(xué)計(jì)量容許量的溴。溴化鏈增長劑的優(yōu)選用量是使組合物有最大的射線不透性。根據(jù)本發(fā)明的合適溴化鏈增長劑包括但不限于溴化雙酚A二乙醇、溴化氫醌二乙醇、溴化苯二甲醇、溴化聯(lián)苯氧基二乙醇及其他芳族溴化鏈增長劑，優(yōu)選每個(gè)分子在芳族環(huán)上含約四個(gè)溴原子。
第一種聚合物例如聚氨基甲酸酯，是通過本領(lǐng)域中已知幾種方法的任一種制備，包括但不限于“一步”法、“預(yù)聚合物”法及“半預(yù)聚合物”法。制備方法的一個(gè)實(shí)例為“一步”法，其中將異氰酸酯反應(yīng)性成份包括多元醇及鹵化鏈增長劑以及任何添加劑包括任選的催化劑混合成預(yù)混合物。合適的催化劑包括但不限于有機(jī)金屬化合物例如有機(jī)錫化合物(二辛基硫醇錫、乙酸錫(II)等)及叔胺類例如三乙胺。然后將二異氰酸酯化合物與預(yù)混合物混合而制成第一種聚合物。然后根據(jù)已知的技術(shù)將形成的固體組合物粉碎及?；?br> 在一個(gè)具體實(shí)施例中，選擇第二種聚合物是主要根據(jù)其物理及化學(xué)性質(zhì)。例如在第二種聚合物是聚氨基甲酸酯的情形下，第二種聚合物優(yōu)選包括二異氰酸酯、多元醇及鏈增長劑。鏈增長劑為例如低分子量的二醇，包括但不限于乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、及苯二甲醇、氫醌二乙醇及其異構(gòu)體。也可使用二胺鏈增長劑，例如乙二胺、丙二胺等。
例如所述的用于第二種聚合物的聚氨基甲酸酯通常是光學(xué)透明性的。此聚氨基甲酸酯有優(yōu)越的物理性質(zhì)，包括彎曲性或撓曲強(qiáng)度及抗扭結(jié)性。在一個(gè)具體實(shí)施例中，第二種聚合物例如上述的聚氨基甲酸酯，也含少量的鹵化鏈增長劑。通過保持鹵化鏈增長劑的量低于約10％，上述物理性質(zhì)通常不受影響。實(shí)施例1下述代表根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的醫(yī)療用植入物例如導(dǎo)管的組合物的一個(gè)實(shí)施例。
聚合物A(100克樣品) 量商業(yè)上可購自E.I.duPont de Nemours & Co.of 11.4克Wilminton，Delaware的聚亞丁基醚二醇(PTMEG)商業(yè)上可購自Goulston Technologies of Monroe， 62.2克North Carolina的四溴雙酚A二乙醇(TBA-2)商業(yè)上可購自Bayer International Chemical Division 26.4克of Pittsburgh，Pennsylvania的二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)第一種聚合物含31.50重量％的溴。
聚合物B商業(yè)上可購自E.I.duPont de Nemours & Co.of Wilmington，Delaware的PELLETHANETM，一種熱塑性聚氨基甲酸酯彈性體(PELLETHANETM不含溴)。
在一個(gè)具體實(shí)施例中，制備本發(fā)明的組合物是通過混合第一種聚合物與第二種聚合物。圖1顯示一個(gè)本發(fā)明方法的流程圖。根據(jù)圖1，在步驟100中，第一種聚合物例如上述實(shí)施例中作為聚合物A的聚氨基甲酸酯(也就是二異氰酸酯、多元醇、及溴濃度大于聚合物重量的30％的鏈增長劑的聚氨基甲酸酯)是根據(jù)已知的技術(shù)制備的。在步驟110中，還制備了第二種聚合物例如上述實(shí)施例中作為溴濃度低于約10％的聚合物B的PELLETHANETM聚合物。這些聚合物是在步驟120中混合，例如在熱擠壓裝置中進(jìn)行，并在步驟130中熱擠壓成單一裝置例如醫(yī)療用植入物，包括但不限于導(dǎo)管或其他可通過X-射線探測的可植入的裝置。實(shí)施例2下列代表根據(jù)圖1及附文敘述的方法的實(shí)施例1的第一及第二種聚合物的不同混合比例。<
<p>實(shí)驗(yàn)研究顯示上述配方2、3、4的彈性性質(zhì)尤其是抗扭結(jié)性被改進(jìn)，特別是只用第一種聚合物制成的醫(yī)療用植入物的彈性性質(zhì)尤其是抗扭結(jié)性被改進(jìn)。
圖2顯示共擠壓法形成根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施例的醫(yī)療用植入物的示意圖。在圖2的共擠壓法中，第一種聚合物例如實(shí)施例1中敘述的聚合物A(步驟200)與類似擠壓下的第二種聚合物例如實(shí)施例2中敘述的聚合物B(步驟210)用傳統(tǒng)的共擠壓法(步驟220)一起擠壓。所得的醫(yī)療用植入物為層狀結(jié)構(gòu)，例如圖2所示的層狀管。應(yīng)該了解作為外層的聚合物A的位置是任選的且所需的共擠壓法可完全改變各層。
前述詳細(xì)說明集中在兩種聚合物的組合。對此，應(yīng)了解在某些情形下，可以將其他的聚合物或添加劑與此兩種聚合物混合，進(jìn)一步增加最終組合物包括醫(yī)療用植入物的性質(zhì)。例如，聚氨基甲酸酯可混合其他醫(yī)療等級(jí)的聚合物例如聚醚酰胺、聚醚酯、及非氨基甲酸酯基的熱塑性彈性體。
在前述詳細(xì)說明中，本發(fā)明是參照其特定的具體實(shí)施例說明。但是很明顯，其可進(jìn)行不同的修改及變化而沒有偏離權(quán)利要求中所陳述的本發(fā)明更寬廣的精神及范圍。因此，該說明書及附圖將視為說明性的而非限制性的意義。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療用植入物，其中含含二異氰酸酯、多元醇、及溴濃度大于第一種聚合物重量的約30％的第一種鏈增長劑的第一種聚合物，及溴濃度低于約10％的第二種聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的醫(yī)療用植入物，其中該第二種聚合物含化學(xué)上小量的溴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的醫(yī)療用植入物，其中該第二種聚合物含二異氰酸酯、多元醇及第二種鏈增長劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的醫(yī)療用植入物，其中含約70％第一種聚合物及約30％第二種聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的醫(yī)療用植入物，其中該第二種鏈增長劑選自烷基二醇、乙二醇及苯基二甲醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的醫(yī)療用植入物，其中該第一種鏈增長劑為溴化雙酚A二乙醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的醫(yī)療用植入物，其中該第二種鏈增長劑含溴化鏈增長劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的醫(yī)療用植入物，其中還包含一種為聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯脲及聚酰胺之一的第三種聚合物。
9.一種管子，其中含含二異氰酸酯、多元醇、及溴濃度大于第一種聚合物重量的約30％的第一種鏈增長劑的第一種聚合物，及溴濃度低于約10％的第二種聚合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的管子，其中該第二種鏈增長劑含化學(xué)上小量的溴。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的管子，其中該第二種聚合物含二異氰酸酯、多元醇及第二種鏈增長劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的管子，其中含約70％第一種聚合物及約30％第二種聚合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的管子，其中該第二種鏈增長劑選自烷基二醇、乙二醇及苯基二醇。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的管子，其中該第一種鏈增長劑為溴化雙酚A。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的管子，其中該第二種鏈增長劑含溴化鏈增長劑。
全文摘要
一種醫(yī)療用植入物例如導(dǎo)管、移植片固定模、血管移植物或其他植入物,其由兩種聚合物的摻合物組成,在一個(gè)具體實(shí)施例中,第一種聚合物含二異氰酸酯、多元醇、及溴濃度大于約30%的第一種鏈增長劑,第二種聚合物含二異氰酸酯、多元醇、及溴濃度低于約10%的第二種鏈增長劑。
文檔編號(hào)A61M25/00GK1258484SQ99127519
公開日2000年7月5日 申請日期1999年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月31日
發(fā)明者F·C·安烏梅雷 申請人:伊西康公司