[发明专利]用于生物医学用途的交联聚烯烃及其制造方法

说明书

本发明涉及制备热固性共聚物的方法，包括阳离子聚合包括i）至少一种支化烯烃单体、ii）至少一种具有BCB侧基的烯烃单体；和iii）至少一种适于该混合物的阳离子聚合而形成共聚物的引发剂的混合物；其中通过该混合物的阳离子聚合形成的共聚物具有无规分布的多种结构单元。本发明还涉及热固性聚合物，包括具有无规分布的多种结构单元（包括第一和第二结构单元）的共聚物，第一结构单元衍生自至少一种可阳离子聚合的支化烯烃单体；第二结构单元衍生自至少一种具有BCB侧基的可阳离子聚合的烯烃单体；和其中共聚物通过施加热量来交联。本发明还涉及制备可植入医疗器材的方法。

本申请是国际申请号为PCT/US2008/072482、国际申请日为2008年8月7日、发明名称为“用于生物医学用途的交联聚烯烃及其制造方法”的发明专利申请的分案申请，原申请进入中国国家阶段获得的国家申请号为200880124361.X。

技术领域

本发明涉及聚合材料。该聚合材料特别适用于生物医学用途，如人工晶状体(intraocular lens)的组分。

背景技术

聚合物已长期用于生物医学用途。对聚合植入物的早期体内研究表明，聚合物在生理学环境中容易降解并随时间经过丧失完整性。结构和生物性质关系的密切研究导致Pinchuk发现聚异丁烯基材料的优异生物稳定性。在美国专利Nos.5,741,331；6,102,939；6,197,240；6,545,097；和6,855,770中公开了聚异丁烯基材料的生物医学用途，它们都全文经此引用并入本文。这类材料的最初商业应用是在Boston Scientific Corporation的支架中使用SIBS，这被认为是史上最成功的生物医学器材推广。

SIBS是由作为橡胶中心嵌段的聚异丁烯(PIB)和作为硬侧面嵌段的聚苯乙烯(PS)构成的热成形三嵌段共聚物。由于PIB和PS的不混溶性，该SIBS材料具有微相分离的形态，其中PS相在橡胶PIB相的基质中形成物理交联。由于该交联的热塑性质，SIBS材料蠕变并可丧失其尺寸。由于受到PS的玻璃化转变温度的限制，SIBS不承受高压釜灭菌的高温。因此，SIBS灭菌困难，因为γ-灭菌会分解SIBS，而环氧乙烷灭菌是麻烦的。

PIB常通过硫化交联。首先，异丁烯与小比例(1-5％)共轭二烯如丁二烯共聚，以致在骨架中存在提供硫化位点的碳-碳双键；其次，该异丁烯/丁二烯共聚物与硫一起加热并在硫作用下交联。为了加速硫化过程，如在卤代丁基橡胶的情况中那样活化该聚合物，或加入加速剂，如树脂、氧化锌、黄原酸盐(xanthates)和醌型(quinoid)体系。极快硫化过程包括在室温下将丁基橡胶溶液与一氯化硫混合(Erman等人，Macromolecules，第33卷，2000，4822-4827)。用于丁基橡胶硫化的化学品对人体有毒。溶剂萃取是除去有毒残留物所必须的，但完全萃取是困难和耗时的。

PIB可利用硅酮化学工艺交联。Kaneka开发出具有甲硅烷基或烯丙基端基的遥爪(telechelic)官能PIB(商品名：Epion)，其可通过水分或通过添加硅烷来交联。Faust等人公开了实质遥爪的甲硅烷基PIB，其如美国专利No.6268451中所述发生室温交联。

在全文经此引用并入本文的Fishback等人.，“A New Non-Toxic，Curing Agentfor Synthetic Polyolefins，”Bio-Medical Materials and Engineering，第2卷，第83-87页(1992)中分析了苯并环丁烯衍生物和1-己烯。Fishback使用自由基聚合技术制备含有1-己烯、烯丙基-苯并环丁烯和二烯(7-甲基-1，6-辛二烯或5-甲基-1，4-己二烯)的聚合物。尽管该聚合物表现出改进的性质，但其需要炭黑作为填料并且只能通过必须使用自由基引发剂的自由基化学技术聚合。另外，需要萃取未交联的聚合物以从该系统中除去引发剂，因为引发剂如果未除去，会在该聚合物中留下不合意的紫色。

发明内容