[发明专利]可生物吸收的聚合物组合物、加工方法及由此获得的医疗装置

说明书

技术领域

本发明所属技术领域涉及可生物吸收的聚合物，特别是用于制造医疗装置的可生物吸收的聚合物共混物。

背景技术

可生物吸收的聚合物以及由此类聚合物制造的医疗装置在本领域是已知的。常规的可生物吸收的聚合物包括聚乳酸，聚(对-二氧杂环己酮)，聚乙醇酸，不同组合的丙交酯、乙交酯、对二氧杂环己酮、三亚甲基碳酸酯、ε-己内酯的共聚物等。可生物吸收的聚合物可被设计为具有如下化学：所述聚合物在体内分解，并且要么被代谢、要么以例如通过水解被分解，以及从患者身体排泄出。利用由可生物吸收的聚合物制造的可植入医疗装置的优点有许多，并且包括例如消除了在植入物起到其功能后移除该植入物的额外手术的需要。理想地当期望植入物“暂时性存在”时，可提供维持直到组织愈合。

用于制造医疗装置的可生物吸收的聚合物有时是可吸收的聚合物和共聚物的聚合物共混物，其被设计以向所制造的医疗装置提供具体的特性和性能，包括吸收速率、断裂强度保持性和尺寸稳定性等。

存在许多常规的方法用于由可生物吸收的聚合物和聚合物共混物制造医疗装置。所述方法包括注塑、溶剂浇铸、机加工、切割以及不同组合和等同方式。特别有用和普通的制造方法是使用常规注塑工艺的热成型。本领域已知，诸如热注塑等制造方法可能导致具有差性能的模制部件，尤其是例如不可接受的尺寸稳定性、机械性能以及随时间推移植入物的机械性能保持性。对于减弱的尺寸稳定性存在许多原因。它们包括在制造过程期间诱发的残余应力的存在。另一个原因是如果至少一种聚合物组分具有太低的玻璃化转变温度，尤其是如果聚合物组分在模塑后不容易结晶。

因此，本领域中存在对新型可吸收的聚合物共混物的需要，其可用于热注塑方法和其他常规方法中，以制备具有优异断裂强度保持性、杰出生物吸收性、诸如刚度和强度、可制造性等优异机械性能以及优异尺寸稳定性的可生物吸收的医疗装置。

已知当使用注塑工艺时，降低腔体填充期间的剪切应力的工艺条件和设计元件通常有助于降低流动诱导的残余应力。同样，那些促进充分填料和均匀有效模具冷却的条件也通常趋于降低热诱导的残余应力。要完全消除注塑部件中的残余应力，即使并非几乎不可能，常常是非常困难的。已采用的办法包括：(1)尝试在仍处于模具中时将部件结晶以增加抵抗变形的机械刚度；和(2)采用具有高玻璃化转变温度(T_g)的树脂。

该后者案例描述了其中链移动性尽在非常高的温度下实现的情况，由此保护适当温度下的部件，所述部件可能被期望经受环氧乙烷(EO)消毒、装运和储存。具有高玻璃化转变温度的材料可能不一定具有其他期望的特性，例如吸收性。残余应力被视为部件回缩和翘曲的主要原因。在注塑循环期间从模具脱离时，或在暴露于在产品的正常储存或装运期间遇到的高温时，部件可能在尺寸上发生翘曲或变形。

现有技术中已经尝试解决医疗装置的尺寸稳定性缺乏的问题，所述医疗装置由熔融共混的可生物吸收的聚合物热形成。Smith的美国专利No.4,646,741公开了用于制造外科夹钳和两片式缝钉的丙交酯/乙交酯共聚物和聚(对-二氧杂环己酮)的熔融共混物。Smith的熔融共混物提供了具有尺寸稳定性的模制制品；Smith要求共混物中聚(对-二氧杂环己酮)的量大于25重量％，并教导了不用更低的量。Smith的聚合物共混物具有与它们制造医疗装置的用途相关的缺点，包括：受限的刚度或杨氏模量、在植入时更短的机性能保持性、对水分更大的敏感性而限制在制造期间可允许的开放储存、以及虽然难以定量的更困难的热加工性。

如前面所提到的，残余应力被视为部件回缩和翘曲的主要原因。已知流动诱导的残余应力可对热模制聚合物医疗装置具有作用。无应力的长链聚合物分子趋于在高于熔融温度的温度下(即处于熔融状态)适形于平衡的无规线团状态。在热加工(例如注塑)期间，由于聚合物被剪切和拉伸，分子取向流动方向。固化通常发生在聚合物分子完全松弛到它们的平衡状态前，然后一些分子取向被锁定在模制部件内。这类冻结、应力状态常常被称为流动诱导的残余应力。由于拉伸的分子结构，在平行于和垂直于流动方向的方向上引起各向异性、不一致的回收和机械性能。