[发明专利]互穿聚合物网络

说明书

提供了IPN组合物及其制备方法。IPN组合物可包含水溶胀性、水渗透性IPN或半IPN构件，所述IPN或半IPN构件具有包含疏水热固性或热塑性聚合物的第一聚合物网络、包含非离子聚合物的第二聚合物网络、和包含含有磺酸官能团的离子聚合物的第三聚合物网络，否则难以与疏水聚合物形成复合物。IPN组合物可用于整形外科植入物或在机械应用中作为轴承材料。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.119要求享受于2015年8月10日提交的名称为“Interpenetrating Polymer Networks”的美国临时专利申请第62/202,921号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

通过援引加入

本说明书中提到的所有出版物和专利申请都通过引用整体并入本文，如同每个单独的出版物或专利申请都被明确地和单独地被指出通过引用并入一样。

技术领域

本公开涉及半互穿聚合物网络和全互穿聚合物网络，制备半互穿聚合物网络和全互穿聚合物网络的方法，由这种半互穿聚合物网络和全互穿聚合物网络制成的、用于各种医疗领域的制品，以及使用这些制品的方法，所述各种医疗领域诸如骨科、心血管、神经血管和泌尿科。

背景技术

全互穿聚合物网络(IPN)和半互穿聚合物网络(“半IPN”)已经由多种原材料制成并且已经用于各种应用。IPN和半IPN可以结合制造它们的聚合物的有益特性，并且可以避免其组分聚合物的一些不良特性。

现有的IPN和半IPN已被提出用于生物医学应用，诸如植入物的涂层或作为人造软骨。参见例如美国专利公开第2005/0147685号；美国专利公开第2009/0035344号；和美国专利公开第2009/008846号，美国专利公开第2013/0138210号，美国专利公开第2012-0045651号，美国专利公开第2012/0209396号，美国专利公开第2013/0217829号，第2012/0232657号和美国专利公开第2014/0172098号。DavidMyung等人的US2012/0209396描述了包括可包含磺酸官能团的双网络IPN组合物的IPN组合物。然而，现有IPN和半IPN对于其所推荐的应用的效用受到这些组合物的性质的限制。此外，制造这种现有组合物的原材料和工艺不仅限制了IPN或半IPN的所得性能，而且还限制了制造工艺和在这些工艺中制造的制品的商业可行性。并且，现有IPN和半IPN的机械性能通常受所用组分聚合物的机械性能限制，其在大多数本质上亲水的水溶胀性聚合物的情况下通常非常低。例如，现有技术没有描述由市售疏水热固性或热塑性聚合物如聚氨酯或聚(丙烯腈丁二烯苯乙烯)(ABS)制备水溶胀性IPN或半IPN。

最后，现有IPN和半IPN组合物的效用以及由这种组合物形成的制品的价值受到不能产生具有所需特性(例如强度、润滑性和耐磨损性)的IPN和半IPN的限制。

现有技术还没有提供完全解决患有关节炎或其他关节损伤的个体所遭受的运动损失和疼痛的关节植入物。当侵入性较小的方法失败时，患有关节问题的患者可以进行全关节成形术(TJA)或关节表面重修术。关节被打开，损坏或患病的骨被移除并且植入物被放置在关节中。由金属、陶瓷和/或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制成的植入物已经用于整形外科关节成形术或关节置换多年。外科医生有更换一侧或两侧关节的经验。他们可以用相同的材料更换两侧；如果材料是金属，则创建金属对金属关节。他们可以用不同的材料置换关节的每一侧，以创建混合关节，如金属对聚乙烯。