[发明专利]医学植入物的承载材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学植入物的承载材料及其制造方法。

背景技术

[0001]超高分子量聚乙烯(“UHMWPE”)常用于制造医学植入物或矫形外科植入物，例如人造髋关节。该植入物包含一种与硬配合面例如金属或陶瓷配合部件接合的承载材料。UHMWPE作为一种承载材料，当该承载材料与硬配合面接合时，同时提供韧性和耐磨蚀性。近年来，日益变得显而易见的是，矫形外科植入物和宿主骨的界面上的组织坏死和骨质溶解是修复关节长期松驰性故障的主要贡献者。矫形外科医生和生物材料科学家公认的是，这种组织坏死和骨质溶解至少部分地是由于装配该UHMWPE部件期间产生的UHMWPE微观微粒的存在的缘故。身体对这些微粒的反应例如免疫反应包括组织尤其用来锚固矫形外科植入物的骨的炎症和恶化。终究，该矫形外科植入物变得疼痛和/或松驰，而且必须加以修改和/或更换。人们希望改善矫形外科植入物，使得能减少或消除免疫反应。本发明提供这样一种植入物。

发明内容

[0002]上述需要是由提供医学植入物的承载材料的本发明解决的。该承载材料包含一种超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合物。该承载材料有降低的磨损率和/或引起减少或最低限度免疫反应。该复合物包含UHMWPE和一种共聚物。例如，该共聚物有一条聚合物主链和连接到该聚合物主链上的侧链亲水基团或侧链表面活性剂。本发明也提供承载材料制备方法。

具体实施方式

[0003]本发明期待在该植入物的承载材料与硬配合面之间的界面上提供一种亲水环境，例如侧链亲水基团或侧链表面活性剂。不想受理论或机理约束，相信该亲水环境降低了身体的免疫反应。随着本发明的承载材料在使用期间磨损，所发生的亲水微粒可以被身体吸收并通过肾脏排出。因此，该承载材料所产生的微观碎屑不能被体内巨噬细胞得到，从而减少引起有害免疫反应的可能性。替而代之，或除此之外，该侧链亲水基团或侧链表面活性剂减少了该承载材料与该配合面之间的界面上的摩擦。进一步替而代之，或除此之外，该侧链亲水基团或侧链表面活性剂改变了生理流体中存在的大分子例如蛋白质与该承载材料的表面的相互作用。

[0004]因此，在一种实施方案中，本发明提供一种医学植入物承载材料，包含一种超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和一种有聚合物主链和与该聚合物主链连接的侧链亲水基团或侧链表面活性剂的聚乙烯共聚物的一种复合物，其中该承载材料适配得能与该医学植入物的硬配合面接合。

[0005]“UHMWPE”这一术语系指有约400,000amu或更高的重均分子量的聚乙烯聚合物。较好，该UHMWPE的重均分子量为约1,000,000(例如约2,000,000或约3,000,000)amu或更大。典型地，该UHMWPE的重均分子量是约10,000,000amu或以下、更好约6,000,000amu或以下。适合于本发明中使用的UHMWPE包括但不限于市售UHMWPE，例如Ticona公司(新泽西州Summit)的GUR 1050和GUR 1020粉末状UHMWPE(重均分子量为约2,000,000～约6,000,000amu)。该UHMWPE可以是无交联的或交联的。

[0006]可以是诸如金属股骨球或髋臼杯的硬配合面，例如，可以由金属例如不锈钢、钴铬合金、或钛合金制成，也可以由陶瓷例如氧化铝或氧化锆制成。

[0007]按照本发明的一种实施方案，该侧链亲水基团或侧链表面活性剂可以是以直接或者经由一种介入或连接基团连接到该聚合物主链上的方式存在的。该侧链亲水基团或表面活性剂可以是经由共价键、离子键、和/或配位键、较好共价键连接到该聚合物主链上的方式存在的。

[0008]该聚乙烯共聚物和UHMWPE可以以任何适当比例存在于该承载材料中，例如，该聚乙烯共聚物的存在量可以是该承载材料的约0.1wt％或以上、典型地约20～约80wt％、较好约30～约70wt％、更好约45～约65wt％。

[0009]该聚乙烯共聚物可以有任何适当分子量，例如，重均分子量为约50,000amu或以上、例如约100,000～约500,000amu。该聚乙烯共聚物可以有任何适当熔体粘度。在一种实施方案中，该聚乙烯共聚物的熔体指数等于或大于0.5g/10min、较好0.5～约5g/10min。