DE1642111A1 - Surgical sutures and process for their manufacture - Google Patents
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- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
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Description
V ^M YwO \^ίθ\\θθΓ) sind vom Körper absorbierbare chirurgische Artikel, insbesondere Nahtmaterial in Form von * Fäden, bestehend aus einem Milchsäurepolymeren einer Grenzviskosität von v/enigstens 1,0 bei einer Konzentration von 0,1 Gew.-% in Benzol bei 25°C. und weiterhin gekennzeichnet durch eine Schrumpfung von weniger als 15% beim Eintauchen in Wasser von 77°C für einen Zeitraum von 5 Minuten. Das Hauptpatent betrifft ferner die Herstellung absorbierbarern chirurgischem Nahtmaterial nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man PoIymilchsäure mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften nach dem Schmelzspinnverfahren durch eine Düse mit einer Lochgröße von etvza 0,5 - 1,8 mm preßt, die erhaltenen Fäden auf xvenigstens das 4-fache ihrer ursprünglichen Länge reckt und hierdurch orientiert und die orientierten Fäden im gestrafften Zustand durch Erhitzen auf 60 - IpO0C tempert, bis sie eine Schrumpfung von weniger als 15$ beim anschließenden Eintauchen im ungespannten Zustand in ■ Wasser von 77°C zeigen.V ^ M YWO \ ^ \\ ίθ θθΓ) are absorbable by the body surgical articles, particularly sutures in the form of * filaments consisting of a lactic acid polymer of intrinsic viscosity of v / enigstens 1.0 at a concentration of 0.1 wt -.% in benzene at 25 ° C. and further characterized by a shrinkage of less than 15% when immersed in 77 ° C water for a period of 5 minutes. The main patent also relates to the production of absorbable surgical suture material by a process which is characterized in that polylactic acid with the properties described above is pressed by the melt spinning process through a nozzle with a hole size of approximately 0.5-1.8 mm, the threads obtained stretched to at least 4 times their original length and thereby oriented, and the oriented threads in the tightened state are annealed by heating to 60 - IpO 0 C until they shrink less than $ 15 when they are subsequently immersed in the untensioned state in water of 77 Show ° C.
Die vorliegende Erfindung ist auf stark orientierte, sehr feste Fäden gerichtet, die aus Copolymeren vonThe present invention is directed to highly oriented, very strong filaments made from copolymers of
109853/1398 original inspected109853/1398 originally inspected
Milchsäure bestehen, ebenfalls ausgezeichnete Maßhaltigkeit im Körpergev/ebe aufweisen und sich vorzugsweise ebenfalls bei einem Kuriersuch, bei dem sie 5 Minuten in Wasser von 770C getaucht werden, um weniger als 15$ zusammenziehen-.Lactic acid exist, / ebe also exhibit excellent dimensional stability in Körpergev and preferably, also zusammenziehen- of courier search, in which they are immersed in water at 77 0 C for 5 minutes to less than 15 $.
Diese Fädenj die sich als chirurgisches Nahtmaterial eignenr werden aus Milchsäurecopolymeren hergestellt, die eine Grenzviskosität von wenigstens 1, vorzugsweise von mehr als 1.2 haben, bestimmt bei einer Konzentration von 0.1$ in Benzol bei 250O vor der Orientierung. Diese Polylactide enthalten bis zu etwa 15$, vorzugsweise bis zu etwa 10-12 Gewo-$ wiederkehrende Einheiten der folgen den FormeisThis Fädenj viewed as a surgical suture r are be prepared from lactic acid copolymers which have a limiting viscosity of at least 1, preferably greater than 1.2, determined at a concentration of 0.1 $ in benzene at 25 0 O prior to orientation. These polylactides contain up to about 15 $, preferably up to about 10-12 Gew o - $ recurring units of the following mold
kο (ι) k ο (ι)
R"R "
Hierin ist H ein niederer Alkylenrest, vorzugsweise Methylen (-0H2-) oder Äthylen (-0HpOH2-)- m die Zahl 0- oder 1, R' Wasserstoff oder ein niederer Alkylrest, und H"" steht für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit bis zu etwa 22 C-Atomen, wenn m =? 0. und für Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest, wenn m =1, wobei R" una R' gleich oder verschieden sein können <, Wenn der verbleibende Anteil von mehr als 85$ des Polylactids zu 100$ optisch aktiv ist. können die vorstehenden !Einheiten (1) nicht von der gleichen optisch aktiven Milchsäure abgeleitet sein5 und wenn der verbleibende Anteil von mehr als 85$ des Polylactida zu 1QO$ optisch inaktiv ist, können die vorstehenden Einheiten (1) nicht von DL-IIilchsäure stammen. Bevorzugt wegen der Verfügbarkeit der Ausgangsstoffe sind wiederkehrende Einheiten, die von a-Hydroxycarbonsäuren stammen, doho Einheiten der vorstehenden Formel, in der m Null ist„ Bei weitem bevorzugt wegen der Eigenschaften des daraus hergestelltenHerein, H is a lower alkylene radical, preferably methylene (-0H 2 -) or ethylene (-0HpOH 2 -) - m is the number 0- or 1, R 'is hydrogen or a lower alkyl radical, and H "" stands for hydrogen or an alkyl radical with up to about 22 carbon atoms, if m =? 0. and for hydrogen or a lower alkyl radical, if m = 1, where R "and R 'can be the same or different <, If the remaining proportion of more than 85 $ of the polylactide to 100 $ is optically active. The above! units (1) can not be derived from the same optically active lactic acid 5, and when the remaining portion of more than 85 $ of the Polylactida is optically inactive to 1QO $, the above units (1) can preferably not originate from DL-IIilchsäure. because of the availability of the starting materials are recurring units derived from a-hydroxycarboxylic acids, o h o d units of the above formula in which m is zero "is by far preferred because of the characteristics of the produced therefrom
HOptisch aktiver Kohlenstoff
109853/1398 H optically active carbon
109853/1398
Nahtmaterials v/erden wiederkehrende Einheiten oder Coraonoraereinheiten, die von Glykoiid oder BL-Lactid abgeleitet sind» d-h, wiederk ehr ende Einheiten der Formel (Ί). in der m für Null. R; für Wasserstoff oder Methyl und Rr für Y/asserstoff steht, jedoch mit den vorstehend genannten Begrenzungen.; die "bereits durch das Hauptpatent erfafsst sind» Mit anderen Worten·, die Zahl der σ-Atome in der wiederkehrenden Einheiten "beträgt 2 Ms etwa 24:. vorzugsweise 2 bis etwa 8P insbesondere 2-3 c-Sutures have recurring units or corona units derived from glycoid or BL-lactide, ie, recurring units of the formula (Ί). in the m for zero. R ; for hydrogen or methyl and R r for hydrogen, but with the abovementioned limitations .; which "are already covered by the main patent" In other words, the number of σ atoms in the repeating units is 2 Ms about 24 :. preferably 2 to about 8 P, especially 2-3 c-
Wenn m für Null, R- für Methyl und R" für Wasserstoff steht, könnte die wiederkehrende Einheit in Formel (Ό sich auf BL-Lactid. das ein Copolymeres ist5 oder auf die Haupteinheit beziehen, was bedeuten würde, daß das Polylactid ein Homopolymeres ist. das durch das Hauptp&tent erfaßt wird-When m is zero, R- is methyl and R "is hydrogen, the repeating unit in formula (Ό could refer to BL-lactide. Which is a copolymer 5 or to the main unit, which would mean that the polylactide is a homopolymer which is covered by the main patent
AIs Eeispiele der Comononieren. die mit dem Lactid zur Bildung der für die Herstellung der erfindungsgemäßen Fäden geeigneten Copolymeren verwendet v/erden können« seien genannt ι Glykolicu ß-.Tropiolaeton, Tetramethyiglykolid; ß-Butyrolacton: Y-Butyrolacton, Pi".raloiacton und intermolekulare cyclische Ester von a-Hydrozybutter-· säure. a-Hydroxyisobuttersäurer a-Hydroxycapronsäuref c--Hydroxy-a~äthy !buttersäure, α-Hydroxyiso cap ronsäur er α-Kydroxy-ß-methylvaleriansäure5 α-Hydroxyheptansäure. a-Hyaroxyoctansaure.; α-Hydroxydecansäure. a~Hydroxjrmyristinsäure;: α-HydroxyStearinsäure und α -Hydroxyliguocerinsäurec As examples of the Comononians. which can be used with the lactide to form the copolymers suitable for the production of the filaments according to the invention may be mentioned as glycolic acid, tropiolaetone, tetramethyl glycolide; . ß-butyrolactone: Y-butyrolactone, Pi "r aloiacton and intermolecular cyclic esters of a-Hydrozybutter- · acid a-hydroxycaproic acid Hydroxyisobuttersäurer a f c - hydroxy-a ~ äthy butyric acid, α-Hydroxyiso cap ronsäur e r.! α-Kydroxy-ß-methylvaleriansäure5 α-hydroxyheptanoic. a-Hyaroxyoctansaure .; α-hydroxydecanoic acid. a ~ r Hydroxj myristic acid ;: α-hydroxystearic acid and α c -Hydroxyliguocerinsäure
Die Fäden werden zv/eclanäßig durch Schmelzspinnen der Polymjlchsäure durch eine Spinndüse und anschließendes einstufiges oder mehrstufiges Verstrecken der Fäden auf wenigstens das 4-fache ihrer ursprünglichen länge, wobei eine Orientierung und Verbesserung der Zugfestigkeit erfolgt, hergestellt, wie beispielsweise in der Haupi;anmeldung beschriebeneThe threads are zv / eclanäßig by melt spinning the Polylactic acid through a spinneret and then single-stage or multi-stage drawing of the threads to at least 4 times their original length, with an orientation and improvement of the tensile strength takes place, produced, for example, in the main application described
1098 5 3/1398 bad original1098 5 3/1398 bad original
Das Polymere kann monofil oder multifil gesponnen und verstreckt werden,, Zur Herstellung von mehrfädigem geflochtenem Nahtmaterial können Monofilamente oder Gruppen von Fäden zum Flechten verwendet werdeno Der Durchmesser der erhaltenen Fäden kann für die Einzelfädenivon mehr" fädigem Nahtmaterial 2.,5/U oder weniger und für sehr schweres monofiles Nahtmaterial bis zu 1,15 mm betragen« Im allgemeinen ist jedoch der Durchmesser der erf.indungsgemässen Fäden nicht grosser als o^5 - o., 64 mmu Bevorzugt werden Monofilamente von etwa o.,o25 - ο .,5 mm Durchmesser und mehrfädiges Nahtmaterial mit Einzelfäden von weniger als 2,5 bis 5o/U Durchmesser«The polymer can monofilament or multifilament spun and stretched ,, For the production of multifilament braided suture monofilaments or groups can be used of filaments for braiding o The diameter of the filaments obtained can be used for Einzelfädenivon more "fädigem suture 2. 5 / rev or less and for very heavy monofilament suture up to 1.15 mm be "generally, however, the diameter of the threads erf.indungsgemässen is not larger than 5 ^ o - o, 64 mm and preferably are monofilaments of about o, o25 -.. ο. , 5 mm diameter and multi-thread suture material with single threads of less than 2.5 to 5o / U diameter «
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Zur weiteren Verbesserung der Maßhaltigkeit und insbesoiw dere der Aufreunterhaltung der Zugfestigkeit können sie einer Teir.perbehandlung unterworfen v/erden, wie sie in der Hauptaniaeldung beschrieben ist„To further improve the dimensional accuracy and especially those of maintaining the tensile strength they can subject to a partial treatment, as described in the Main notification is described "
Da eine Eaht die Aufgabe hat, durchtrenntes Gewebe zu- ·■■ sammenzuhaiten, bis die Heilung gut yonstatten geht, und eine Trennung als Folge von Körperbewegungen oder -Übungen zu verhindern; muß die Kaht ausreichende festigkeit aufweisen,. Es ist besonders wichtig, daß das Material bei der Fadenknüpfung -und während des eigentlichen Festziehens von Knoten fest bleibt=, Die Reißfestigkeit γόη Katgut in dieser Hinsicht ist bekanntlich begrenzte laden aus Milchsäurecopolymeren in hochmolekularer, orientierter Form sind im Gegensatz dazu außergev/öhnlich reißfest und bewahren, was überaus wichtig ist5 in hohem Maße ihre Reißfestigkeit am Knotenpunkt;, v/ie sich aus der folgenden Tabelle ergibtsSince a seam has the task of holding severed tissue together until healing proceeds, and of preventing separation as a result of body movements or exercises; the seam must have sufficient strength. It is particularly important that the material remains firm when the thread is tied - and during the actual tightening of the knot =, The tensile strength γόη Katgut in this regard is known to be limited loads made of lactic acid copolymers in a high molecular weight, oriented form are, in contrast, exceptionally tear-resistant and preserve, which is extremely important 5, to a large extent, their tear strength at the junction, as can be seen from the following table
Katgutcatgut
Copolymeres
von L~(-)-Iiac··
tid und
Ύ-Eutyrolacton (95/5)Copolymer
from L ~ (-) - Iiac
tid and
Ύ-eutyrolactone (95/5)
Reiß- Bruchfestigdehnung,, keit fo (gerader Zug)Elongation at break and breaking strength ,, keit fo (straight pull)
Reißfestig- Abnahme der keit (chi- Festigkeit rurgischer beim Knoten Knoten)(3) gegenüber · kg/cm2 dem geraden Zus. fo Tear strength - decrease in the ability (surgical strength at the knot knot) (3) compared to · kg / cm 2 the straight addition fo
3500 (1) 3100 (2)3500 (1) 3100 (2)
20 2020 20
2040
19002040
1900
42 3942 39
1717th
29502950
2929
4150 (4)4150 (4)
1) Ohromgut,Größe 3-0 (0,2-0,25 mm Durchmesser)1) Ohromgut, size 3-0 (0.2-0.25 mm diameter)
2) Ohromgut,Größe 2-0 (0,25-0,33 mm Durchmesser)2) Ohromgut, size 2-0 (0.25-0.33 mm diameter)
3) Gemäß [IcS.. Pharmacopeia3) According to [IcS .. Pharmacopeia
4) Grenzviskosität (Ausgangspolymeres) = 3 (gesponnene Fäden « 1.,6S IC-fach verstreckt, 0?23 mm Durchmesser)4) Intrinsic viscosity (starting polymer) = 3 (spun threads «1., 6 S IC times drawn, 0 - 23 mm diameter)
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Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, kann, die Grenzviskosität . des gesponnenen. cLh* orientierten Fadens etwas niedriger sein als die des Ausgangspolymeren, denn während des Verstreckens kann ein gewisser Abbau des Polymeren je nach den angewendeten Streckbedingungen eintreten*· \"!enn das Nahtmaterial durch energiereiche Strahlung sterilisiert wird, kann eine v/eitere Erniedrigung des Molekulargewichts des Polymeren stattfinden, Venn jedoch von Milchsäurepolymeren unä -oopolymeren mit Grenzviskos.itäten von wenigstens i ausgegangen wird, ist das daraus hergestellte Nahtmaterial völlig zufriedenstellend; auch wenn eine gewisse Erniedrigung der Grenzviskosität durch das Spinnen und die Orientierung und möglicherweise durch Sterilisation eingetreten.:ist.As can be seen from Table 1, the intrinsic viscosity. of the spun. CLH * oriented yarn be somewhat lower than that of the starting polymer, because during stretching some degradation of the polymer may occur depending on the applied stretching conditions * · \ "hen! the suture is sterilized by high-energy radiation, a v / urther lowering the molecular weight is the polymer take place, Venn, however, lactic acid polymers UNAE -oopolymeren with Grenzviskos.itäten of at least i assumed the suture produced therefrom is completely satisfactory, even if some decrease in the intrinsic viscosity eingetreten.:ist by spinning and the orientation and possibly sterilization .
Das erfindungsgemäße Fadenmaterial ist ferner durch sein Hydrolyseverhalten und seine Resorbierbarkeit gekennzeichnet. Bei Behandlung mit kochendem Wasser für eine Dauer von 100 Stunden verliert es wenigstens 20$, vorzugsweise wenigstens etwa 5C^ seines Gewichts, Bei Be~ handlung mit kochendem V/asser für eine Dauer von 50 Std* verlieren die Polymeren und Oopolymeren wenigstens etwa 8?S. vorzugsweise wenigstens etwa 35$ ihres Gewichtso The thread material according to the invention is also characterized by its hydrolysis behavior and its resorbability. When treated with boiling water for a period of 100 hours, it loses at least $ 20, preferably at least about 5% of its weight. When treated with boiling water for a period of 50 hours, the polymers and copolymers lose at least about 8? S. preferably at least about 35 $ their weight o
Durch Veränderung von Art und Menge des verwendeten Oomonomeren kann die Geschwindigkeit der Hydrolyse (Resorption) des Nahtmaterials eingestellt werden-. Im Gegensatz zu den äußerst unterschiedlichen Resorptionsgeschwindigkeiten von Katgut ist die Resorption von Polylactid relativ unabhängiger von der Stelle im Körper, \vo es gebraucht wird, und vom Zustand des Patienten., Ea die Geschwindigkeit der Hydrolyse eines gegebenen Milchsäure copolymeren bei einer feststehenden Temperatur von beispielsweise 3J0O konstant ist, kann die Resorption beispielsweise durch Verwendung verschiedener Copolyliierer beschleunigt werdenP Beispielsweise v/ar PoIy-Irlactid im Rückenmuskel einer Ratte nach 270 Tagen zuThe rate of hydrolysis (resorption) of the suture material can be adjusted by changing the type and amount of the monomer used. In contrast to the extremely different rates of resorption of catgut, the resorption of polylactide is relatively more independent of the location in the body where it is needed and the condition of the patient., Ea the rate of hydrolysis of a given lactic acid copolymer at a fixed temperature of, for example for example, P v / ar-poly Irlactid be 3J 0 O is constant, can accelerate the absorption for example by using different Copolyliierer in the back muscle of a rat after 270 days
109853/1398 I109853/1398 I.
15s3$ resorbierto Unter vergleichbaren Bedingungen war ein Copolymeres von L(~)-Lactid unä PL-Iiactid (97:3)" zu "i8.5$5. ein Copolymeres von L(-)-Lactid und OL-Lactiä (95s5) £u 29. C^. ein Oopolymeres von L(~)-Lactid und Glykoliü (95:5) zu 27,3$ und chroraiertes Katgut zu 67$ resorbiert <·15s3 $ reabsorbed o Under comparable conditions a copolymer of L (~) -lactide and PL-lactide (97: 3) was "to" 18.5 $ 5. a copolymer of L (-) - lactide and OL-lactia (95s5) £ u 29. C ^. an Oopolymer of L (~) -Lactide and Glykoliü (95: 5) to 27.3 $ and chromium-coated catgut to 67 $ resorbed <·
Y/ie bereits erwähnt; ist eine hohe Reißfeßtigkeit eine überaus erwünschte Eigenschaft von chirurgischem Nahtmaterial. Die erfindungsgemäßen Fäden zeichnen sich dadurch aus, daß sie eine Reißfestigkeit von wenigstens 1760, vorzugsweise von mehr als 2800 kg/cm haben* Ge- wisses erfindungsgemäßes Fadenmaterial hat Reißfestigkeiten bis zu ICOO kg/cm2 und mehrc Ihre Knotenfestigkeit, ausgedrückt in kg Zug. übersteigt die Mindestgrenzen, die für resorbierbares Nahtmaterial in der UCS,Pharmacopeia festgelegt sindf nämlich von 0,057 kg für einen Faden von 25-50 ?x bis 11,34 kg für einen Faden von 0«9~'·,0 mm.Y / ie mentioned earlier; For example, high tear strength is a highly desirable property of surgical sutures. The threads according to the invention are characterized in that they have a tensile strength of at least 1760, preferably more than 2800 kg / cm * Certain thread material according to the invention has tensile strengths of up to ICOO kg / cm 2 and more c their knot strength, expressed in kg tensile . exceeds the minimum limits set for absorbable sutures in the U C S, Pharmacopeia f namely from 0.057 kg for a thread of 25-50 ? x to 11.34 kg for a thread of 0 «9 ~ 0.0 mm.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen öopolymeren5 aus denen die erfindungsgemäßen Fäden hergestellt werden, wird der entsprechende intermolekulare cyclische Ester oder der intramolekulare cyclische Ester (Laeton) der Hydroxysäure verwendet* Biese Ester können abgeleitet werden von reinen !;(-)- oder L(+)-Milchsäuren in Mischung mit dem optisch inaktiven DL-Milchsäuregemisch. beliebigen gewünschten Gemischen von reinen DO-) ~ und L(-t-)-Milchsäuren und anderen a~5 ß- oder Y~Hydrcxysäuren, über die später mehr gesagt wirdc Da allgemeinen werden für die Einführung von wiederkehrenden BIr-Iiactidein~ heiten in Copolymere als Ausgangsmaterial vorzugsweise Lactide verwendet, die entweder von der reinen L(O- »Säui-e oder von der reinen D(-)-Säure abgeleitet sina, weil die hiermit erhaltenen Polymeren einen höheren Schmelzpunkt haben, viel v/eniger wascererapfindlich und stärker sind und einen höheren Kristallinitätsgraä habenThe corresponding intermolecular cyclic ester or the intramolecular cyclic ester (Laeton) of the hydroxy acid is used to produce the oleopolymer 5 according to the invention from which the threads according to the invention are produced. * These esters can be derived from pure!; (-) - or L (+) - Lactic acids mixed with the optically inactive DL-lactic acid mixture. any desired mixtures of pure DO) ~ and L (-t -) - lactic acids and other a ~ 5 SS or Y ~ Hydrcxysäuren, wirdc said about the later Da general, for the introduction of recurring BIR Iiactidein ~ units in Copolymers preferably used as starting material lactides, which are derived either from the pure L (O- »acid or from the pure D (-) - acid, because the polymers obtained with them have a higher melting point, much less water-sensitive and stronger and have a higher degree of crystallinity
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als Polymere, die von den DL-Säuregemisehen abgeleitet sind. Beispielsweise schmelzen die Polylactide der DL-Säure bei 150 - 14O0C, während die Polylactide der Lfi-)-Säure bei 3Λ5 - I75°C schmelzen. Die Polylactide der L(-ί-)-Säure oder D(-)-Säure sind weniger empfindlich gegenüber Alkohol, einem allgemein in der Chirurgie verwendeten Steriiisationsmedium, als die Polylactide der DL-Säure. Die L(-:-)-Form ist leichter erhältlich als die D(-).-Säure und wird daher besonders bevorzugt. Natürlich können die verschiedenen Lactide aus den entsprechenden Milchsäuren nach verschiedenen veröffentlichten Verfahren einschließlich des Verfahrens des U.S.A.-Fatents 2 703 3ίβ hergestellt werden.as polymers derived from the DL acid mixtures. For example, the polylactides the DL-acid melting at 150 - 14O 0 C, while the polylactides the Lfi -) - acid at 3Λ5 - melt I75 ° C. The polylactides of L (-ί -) - acid or D (-) - acid are less sensitive to alcohol, a sterilization medium generally used in surgery, than the polylactides of DL-acid. The L (-: -) - form is more readily available than the D (-) - acid and is therefore particularly preferred. Of course, the various lactides can be prepared from the corresponding lactic acids by various published methods including the method of United States Patent 2,703 3ίβ.
In der folgenden Tabelle 2 sind die Eigenschaften von Polymeren, due aus L(-)-Lactid und aus DL-Lactid hergestellt sind, einander gegenübergestellt.In the following Table 2 the properties of Polymers, which are made from L (-) - lactide and from DL-lactide, compared to each other.
Grenzvislccsität
Schmelzpunkt
Optische Aktivität
Thermisch stabil
LöslichkeitLimiting viscosity
Melting point
Optical activity
Thermally stable
solubility
Dichtedensity
Reißfestigkeit (Monofilair.ent)Tear strength (Monofilair.ent)
Bruchdehnung (Monofilament) Reißfestigkeit (trockene Folie) Grenzviskosität (Folie) Bruchdehnung (Folie)Elongation at break (monofilament) Tear strength (dry film) Limiting viscosity (film) elongation at break (film)
DL-Lactid 0,7 - 2,0 130-1400C
nein
jaDL-lactide 0.7 - 2.0 130-140 0 C no
Yes
CHCl,CHCl,
Benzol AcetonBenzene acetone
1,261.26
1400-2800 kg/cir.2 I'D - 30% 1δ25 kg/cm2 1,29-1400-2800 kg / cir. 2 I'D - 30% 1δ25 kg / cm 2 1.29-
aus_ 0,7 - 3,5 from_ 0.7 - 3.5
ja (-186°) jayes (-186 °) yes
Eenz'ol AceücnEenz'ol Aceücn
1,261.26
49CO-7CO0 kg/cm2 49CO-7CO0 kg / cm 2
15 -15 -
204ο kg/cm2 204ο kg / cm 2
"•'Aus U.S.A.-Patentschrift 2 758 987 entnommen."• 'Taken from U.S. Patent 2,758,987.
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Ira allgemeinen nehmen der. Zugmodul3 der Schnelzpunkt und die spezifische Drehung von Milchsäurehomopolymeren mit steigenden Mengen des Antipoden im Gemisch ab. In einigen Fällen ist dies erwünscht, v/eil MeI1DeI Fäden von verbesserter Geschmeidigkeit ohne nennenswerte Einbuße an Festigkeit erhalten v/erden»Ira general take the. Tensile modulus 3 the melting point and the specific rotation of lactic acid homopolymers with increasing amounts of the antipode in the mixture. In some cases this is desirable in order to obtain mostly 1 of the threads of improved suppleness without any appreciable loss of strength.
Eei der Herstellung von anderen Copdlymeren r/erden die wiederkehrenden Einheiten, die von den vorstehend be- ■ sprochenen Comonomeren abgeleitet sind; durch Verwendung der entsprechenden cyclischen Ester eingeführt, Bei wiederkehrenden Einheiten, die von a-ffydroxysäuren abgeleitet sind, sind dies gewöhnlich die intermolekularen cyclischen Ester, die Sechsringe enthalten, z-..Έο G-lykolid: Bei wiederkehrenden Einheiten, die von ß~ oder T-Eydroxysäuren abgeleitet sind? werden gewöhnlich die monomeren Lactone, ζ-B- ß-Propiolacton und Y-Butyrolac-. verwendet-.When producing other copolymers, the repeating units derived from the comonomers discussed above are grounded; introduced by using the corresponding cyclic esters. For repeating units that are derived from α-hydroxy acids, these are usually the intermolecular cyclic esters that contain six rings, z - .. Έο G-lykolid: For repeating units that are derived from ß ~ or Are derived from T-hydroxy acids? are usually the monomeric lactones, ζ-B- ß-propiolactone and Y-butyrolac-. used-.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Fadenmateriais ist es wesentlich; Polymere und Copolymere zu verwenden, die aus sehr reinen I&ctiäen hergestellt sind, wie in der Hauptanmeldung beschriebene Beispielsweise muß das L(-)-Lactid zur Erzielung ausgezeichneter Ergebnisse einen Schmelzpunkt von wenigstens 960O und eine spezifische Rotation von mehr als -295° haben,- Die Polymerisation, wird durchgeführt, indem das Lactid in Gegenwart eines mehrwertigen Metalloxyds oder einer Verbindung desselben unter wasserfreien Bedingungen in inerter Atmosphäre auf eine Temperatur erhitzt wirds die über seinem Schmelzpunkt, .jedoch unter etwa 2150O liegt.In the manufacture of the thread material according to the invention, it is essential; To use polymers and copolymers made from very pure I & ctienes as described in the parent application. For example, the L (-) - lactide must have a melting point of at least 96 0 O and a specific rotation of more than -295 ° to achieve excellent results - the polymerization is carried out by contacting the lactide in the presence of a polyvalent metal oxide or a compound thereof s is heated under anhydrous conditions in an inert atmosphere to a temperature which is above its melting point below about 215 .However 0 O.
Besonders geeignete Katalysatoren sind ebenso wie beim "/erfahren des Hauptpatents Zinkoxyd, Zinkcarbonat, basisches Zinkcarbonat, Zinkdiäthyl, Titan-, Hagnesium- oder Bariumverbindungen^ Bleimonoxyd u,dglo Menge und Art des verwendeten Katalysators sind die gleichen wie beim 'Verfahren des Hauptpatents„Particularly suitable catalysts are just like the "/ experience of the main patent zinc oxide, zinc carbonate, basic zinc carbonate, zinc diethyl, titanium, magnesium or barium compounds ^ lead monoxide u, dglo amount and The type of catalyst used are the same as in the 'procedure of the main patent'
; -ν- 109853/1398; -ν- 109853/1398
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icic
Das allgemeine Verfahren zur Herstellung der Copolymere*!; die sich zur Verarbeitung zu den erfindungsgemäßen Fäden eignen, ist das gleiche, wie in der Hauptanmeldung beschrieben» Ferner ist die Herstellung des Fadenmaterials die gleiche, wie bereits ausführlich in der Hauptamr.ei-. dung beschrieben.The general procedure for making the copolymers * !; which are suitable for processing into the threads according to the invention is the same as described in the main application » Furthermore, the production of the thread material is the same as already described in detail in the Hauptamr.ei-. application described.
In das Nahtmaterial können geringe Mengen inerter Zusatzstoffe, z»B, färbende Stoffe und Weichmacher, durch Zuraischung zum vorgebildeten öopolymeren nach bekannten Verfahren eingearbeitet werden, Eeliebige Weichmacher= Z-B- Glyceryltriacetat, Äthylbenzoat und Diallylphthalat, können vorteilhaft insbesondere mit Polj'-L-lactid verwendet werden. Die Weichmaohermenge kann '.-40$ des Polymergewichts betragen„ Der Weichmacher macht die Fäden nicht nur geschmeidiger und leichter verarbeitbar, sondern erleichtert auch das Spinnen. Als "inert" werden Stoffe verstanden, die chemisch gegenüber dem Polymeren oder Gopolymeren sowie gegenüber lebendem Gewebe indifferent sind, doll, keine ungünstige Wirkung hervorrufen; wie Granulation, übermäßiges OdemSmall amounts of inert additives, e.g. coloring substances and plasticizers, by adding to the pre-formed polymer known processes are incorporated, Eany plasticizers = Z-B- glyceryl triacetate, ethyl benzoate and Diallyl phthalate, in particular, can be advantageous Polj'-L-lactide can be used. The Weichmaoher crowd can be '. -40 $ of the polymer weight "The plasticizer not only makes the threads smoother and easier to process, it also makes spinning easier. "Inert" means substances that are chemically with respect to the polymer or copolymer as well as with respect to living tissue are indifferent, great, no unfavorable Cause effect; such as granulation, excessive edema
Bin Gemisch von 9d Teilen L(-)~Lactid und 5 Teilen DL-Lactid wurde unter Stickstoff geschmolzen und mit Ο.125 Teilen Zinkdiäthyl als 25$ige lösung in Heptan versetzt. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei Normaldruck in einer Stickstoffatmosphäre bei 1C5°ö gehalten- Das auf diese Weise erhaltene feste Copolymere von L(~j-Lac~ tid und DL-Lactid (95:5) hatte eine Grenzviskosität toe. 2y63 (O, "?öige Lösung in Benzol bei 34,50C).~ Das Copolymere wurde zu einem feinen Pulver gemahlen^ das zu einem Stopfen gepresst wurde, der sich zur Verarbeitung in einer Schmelzspir.nvorrichtung eignete. Fäden des Gopolymeren wurden bei etwa 20O0C durch eine Spinndüse mit einer Lochgröße von 0,9 mm gesponnen und in GlycerinA mixture of 9d parts of L (-) ~ lactide and 5 parts of DL-lactide was melted under nitrogen and treated with Ο.125 parts of zinc diethyl as a 25% solution in heptane. The mixture was kept for 1 hour at normal pressure in a nitrogen atmosphere at 1C5 °. "? öige solution in benzene at 34.5 0 C). ~ the copolymer was ground into a fine powder ^ which was pressed into a stopper, was suitable for processing in a Schmelzspir.nvorrichtung. threads of Gopolymeren were at about 20O 0 C spun through a spinneret with a 0.9 mm hole size and in glycerine
BAD ORlOiHAL BAD ORlOiHAL
109853/1398109853/1398
bei etwa 12O0C auf das 6.4-fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt,. Die gereckten Fäden hatten folgende Eigenschaften:at about 12O 0 C to 6.4 times its original length stretched ,. The drawn threads had the following properties:
Grenzviskosität 1f7Intrinsic viscosity 1 f 7
Durchmesser 3I8 tx Diameter 3I8 tx
Reißfestigkeit 4113 kg/cnTear strength 4113 kg / cn
BruchdehnungElongation at break
Modul 0,076 χ 1O6 Module 0.076 χ 1O 6
Knotenfestigkeit 2600 kg/cm2 Knot strength 2600 kg / cm 2
Schrumpfung nach 5 Minuten
•in Wasser bei 7?oc 235$Shrinkage after 5 minutes
• in water at 7? Oc $ 235
-Gewichtsverlust nach 50 Stdr in s.ie4endem Wasser-Weight loss after 50 hours in cold water
Grenzviskosität 0,55Intrinsic viscosity 0.55
Reißfestigkeit 1335 kg/cn2 Tear strength 1335 kg / cn 2
Gev/ichtsverlust 2Loss of weight 2
J.J3L J.J3L
Grenzviskosität 0.38Intrinsic viscosity 0.38
Reißfestigkeit 352 kg/en2 Tear strength 352 kg / en 2
Gewichtsverlust 7,0 $Weight loss $ 7.0
Eine Reihe weiterer Lactidcopolymerer wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt und zu Fäden gesponnene· Wenn das Comonomere bei gewöhnlicher Temperatur flüssig war (ß-Propiolactonr Ύ-Eutyroiacton oder Pivalolacton)f wurde es erst zum Lactid gegeben, nachdem dieses geschmolzen war,. Die Eigenschaften des Ausgangspolymeren, die Spinnbedingungen und die Eigenschaften der Oopolymeren in Fadenform sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengestellteA number of other lactide copolymers were prepared in the manner described in Example 1 and spun into threads.If the comonomer was liquid at ordinary temperature (ß-propiolactone r Ύ-butyroiactone or pivalolactone) it was only added to the lactide after it had melted, . The properties of the starting polymer, the spinning conditions and the properties of the co-polymers in thread form are compiled in Table 3 below
109853/1398 ^1n.,109853/1398 ^ 1n .,
ORIGINALORIGINAL
Versuch. 1 2 3 4 5 ' 6 7 8Attempt. 1 2 3 4 5 '6 7 8
$ Comonomeres 7,55» TXr- 10$ DL- 15$ El- 5$ GIy- 10$ GIy- 5$ ß-pro- 55$ γ-Buty- 5$ Pivalo- $ Comonomeres 7.55 »TXr- 10 $ DL- 15 $ El- 5 $ GIy- 10 $ GIy- 5 $ ß-pro- 55 $ γ-Buty- 5 $ Pivalo-
Lactid lactid lactid colid colid piolacton. rolacton lacton.Lactid lactid lactid colid colid piolacton. rolactone lactone.
GrenzYiskositätLimit viscosity
(Ausgangspoly-(Starting poly-
meres) 2,87 2,50 2539 2,53 2,52 1,31 2?99 2368meres) 2.87 2.50 2 5 39 2.53 2.52 1.31 2 ? 99 2 3 68
(verstreckter
laden)Green viscosity
(stretched
load)
kg/cn2Tear resistance,
kg / cn2
keit, kg/cr.2Knot strengthening
speed, kg / cr.2
(H2O/77°G/5 Min..shrinkage
(H 2 O / 77 ° G / 5 min.
39 Gevrichtsver-39 Gevrichtsver-
O lust (HpO/100 C/O lust (HpO / 100 C /
ξ 50 Stunden) 44$ 48$ 65$ 45$ξ 50 hours) $ 44 $ 48 $ 65 $ 45
α> οι u>α> οι u>
Tabelle 3 (Forts»')Table 3 (cont.)
1 2 __2 Ο: 1 2 __2 Ο:
Nach 30. Tagen^inJWasser bei 37°CAfter 30 days in water at 37 ° C
0,54' - 0,58 2 - 1673 - 1828 3,5% - 1A% 0.54 '- 0.58 2 - 1673 - 1828 3.5% - 1A%
Nach 9,0 Tagen in Wasser bei 370CNac h 9, 0 days in water at 37 0 C
Reißfestigkeit, kg/cm2 - - Gewichtsverlust - - - 12,1$Tear Strength, kg / cm 2 - - Weight Loss - - - $ 12.1
Versuch Try
Grenzviskosität (verstreckter Faden)Intrinsic viscosity (drawn thread)
Reißfestigkeit, kg/cm' GewichtsverlustTensile strength, kg / cm 'weight loss
Grenzviskosität, (verstreckter Faden)Intrinsic viscosity, (drawn thread)
6. 76. 7
0,81 0,720.81 0.72
,6% 0,5%.6% 0.5%
0,58 0,350.58 0.35
Beis υie1_ 2 At υie1_ 2
Copolymere von L-Lactid mit den intermolekularen cyclischen Estern von a-Kydroxybuttersäure und a»Hyäroxyheptansäure wurden im wesentlichen nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellte Ein Gemisch von 4452 g L-Lactid und 5,8 g des cyclischen Esters von a-Hydroxybuttersäure wurde unter Stickstoff geschmolzen und mit 0,08 g einer 25c/°±&en Lösung von Zinkdiäthyl in Heptan versetzt Ό Das Gemisch wurde 3 Stunden bei Normaldruck in einer Stickstoffatmosphäre bei 105-1060C gehaltene Das erhaltene Polymere von L-Lactid und dem intermolekularen cyclischen Ester von a-Hydroxybuttersäure (88,4:11*6) hatte eine Grenzviskosität von 2f15 Lösung in Benzol),Copolymers of L-lactide with the intermolecular cyclic esters of a-Kydroxybuttersäure and a "Hyäroxyheptansäure were prepared essentially by the procedure described in Example 1 produced a mixture of 44 5 2 g of L-lactide and 5.8 g of the cyclic ester of a- hydroxybutyric acid was melted under nitrogen and treated with 0.08 g of 25 c / s ° ± & solution of diethylzinc in heptane Ό The mixture was for 3 hours at normal pressure in a nitrogen atmosphere at 105-106 0 C held The polymer obtained from L-lactide and the intermolecular cyclic ester of a-hydroxybutyric acid (88.4: 11 * 6) had an intrinsic viscosity of 2 f 15 solution in benzene),
Bas Copolymere von L-Lactid und dem intermolekularen cyclischen Ester von a-Hydroxyheptansäure (90:10) wurde in ähnlicher \7aise aus 45 g L-Lactid, 5 g des cyclischen Esters und 0,08 g einer 2?$igen Lösung von Zinkdiäthyl in Heptan hergestellt„ Nachdem das Gemisch 3 Stunden erhitzt worden war, hatte das gebildete Polymere eine Grenzviskosität von 2,28,Bas copolymers of L-lactide and the intermolecular cyclic Ester of α-hydroxyheptanoic acid (90:10) was made in a similar manner from 45 g of L-lactide and 5 g of the cyclic ester and 0.08 g of a 2% solution of zinc diethyl in heptane made "After the mixture has been heated for 3 hours the polymer formed had an intrinsic viscosity of 2.28,
lie Spinnbedingungen und die Eigenschaften der Fäden dieser Copolymeren sind in Tabelle 4 zusammengestellt.,lie spinning conditions and the properties of the threads of these Copolymers are listed in Table 4.,
lie intermolekularen cyclischen Ester von .a-Hydroxybuttersäure und a-Hydroxyheptansäure wurden im wesentlichen nach dem Verfahren von Bischoff und Waiden., knn» 27.9, 100 (1895;, hergestellt,, Die Natriumsalze der entsprechenden a~Bromsäuren wurden aus den Säuren und Natriummethoxyd in einem Gemisch von Äthyläther und Äthylalkohol hergestelltβ Die cyclischen Ester wurden hergestellt, indem die Natriumsalze unter vermindertem Druck auf 300-3150C erhitzt wurden. Das Buttersäuredetfivat wurde durch Destillation bei 78-850C/ 0,07 mm Hg und durch Kristallisation aus Äthylalkohol-Petroläther und Abkühlung in festem Kohlendioxyd gereinigt«. Das Heptansäurederivat wurde durch Kristallisation aus Pentanlie intermolecular cyclic esters of .a-hydroxybutyric acid and a-hydroxyheptanoic acid were essentially by the method of Bischoff and Walden., knn »27.9, prepared 100 (1895 ;, ,, The sodium salts of the corresponding a ~ bromoacids were prepared from the acids and sodium methoxide made in a mixture of ethyl ether and ethyl β the cyclic esters were prepared by reacting the sodium salts were heated under reduced pressure at 300-315 0 C. the Buttersäuredetfivat was removed by distillation at 78-85 0 C / 0.07 mm Hg, and by crystallization purified from ethyl alcohol-petroleum ether and cooling in solid carbon dioxide. ”The heptanoic acid derivative was obtained by crystallization from pentane
1098S3/13981098S3 / 1398
Abkühlung in festen Kolilendioxyd und aus Äthylalkohol gereinigt, Tie "beiden cyclischen Ester wurden durch die Elementaranalyse und die Infrarot Spektren charakterisiert..Cooling in solid colil dioxide and from ethyl alcohol purified, the two cyclic esters were characterized by the elemental analysis and the infrared spectra.
Versuchattempt
ϊό CoEionomeresϊό CoEionomeres
Grens-ziskosität (ungsspönnenes Polymeres) Limit viscosity (unspoken polymer)
Spinntemperatur Stre ckverhältnis Strecktemperatur Grenzviskosität Reißfestigkeit,kg/cm* BruchdehnungSpinning temperature, stretching ratio, stretching temperature Limit viscosity tear strength, kg / cm * elongation at break
ρ Koöul, kg/cmρ Koöul, kg / cm
Schrumpfung 5 Minuten*!Shrinkage 5 minutes *!
770C77 0 C
kularer eycli
scher Ester „
yon a-Hycroxy
he τ>± ansäure10 * internole
kular eycli
shear ester "
of a-hydroxy
he τ> ± anic acid
cyclischer Ester von
oc-Hydroxybuttersäure11y6 $ intermolecular
cyclic ester of
oc-hydroxybutyric acid
G ewi cht sνe r1ust (Ηο0/'ί00°0/48 Stunden)Weight sνe r1ust (Η ο 0 / 'ί00 ° 0/48 hours)
* Dieser Faden wurde zweistufig verstreckte In der ersten Stufe wurde er 7-fach (Streckverhältnis 7) bei 94°0 und in der zweiten Stufe bei 122°C so verstreckt? daß das Streckverhältnis insgesamt 10 betrug** This thread was drawn in two stages. In the first stage it was drawn 7 times (draw ratio 7) at 94 ° 0 and in the second stage at 122 ° C ? that the total draw ratio was 10 *
** Gemessen am unverstreckten Fadenc Die Grenzviskositäten der Fäden wurden am verstreckten Material' gemessen;** Measured on the undrawn thread c The limiting viscosities of the threads were measured on the drawn material ';
Ein Gemisch von 206 g pulverförmigem Copolymerisat von L-Lactid. und DL-Lactid (90:10) und 0s6182 g des Kononatriumsalses von 4-_/T- (Ji-Athy 1-p-sulfobenzylamino)diphenylmethylen7-_/i'-(ii_äthyl-N-p-sulf oniumbenzyl)- ΔA mixture of 206 g powdery copolymer of L-lactide. and DL-lactide (90:10) and 0 s 6182 g of the conosodium salt of 4 -_ / T- (Ji-Athy 1-p-sulfobenzylamino) diphenylmethylene7 -_ / i '- (ii_ethyl-Np-sulfoniumbenzyl) - Δ
1U/' ZF £ & 0 (Food, Drug und Cosmetic) Green Nr0 f7 1 U / 'Z F £ & 0 (Food, Drug and Cosmetic) Green No. 0 f7
2j '-cyclohexadien- 2j '-cyclohexadiene-
109853/1398109853/1398
wurde in einem Fisher-Kendall-Ilischer 48 Stunden bei RaumtempeTatur behandelt Das erhaltene homogene Gemisch wurde zu einem Stopfen gepresst und auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise monofil zu grünen Fäden versponnen»was in a Fisher-Kendall-Ilischer 48 hours at room temperature The homogeneous mixture obtained was pressed into a stopper and onto that described in Example 1 Wise monofilament spun into green threads »
In den vorstehend beschriebenen Versuchen wurde die Polymerisation in Masse zur Herstellung der Polylactide angewendet, jedoch kann die Polymerisation auch in Lösung oder Suspension erfolgen Bei Anwendung der Lösungspolymerisation kann das Verhältnis von Llonomerem zu Lösungsmittel ':1 bis 5:' betragene Als Lösungsmittel eignen sich aromatische Kohlenwasserstoffe, ζ B. Xylole und Äther, wie Tetrahydrofuran-. Eioxan und 1.2-limethoxyathan,In the experiments described above, the polymerization was used in bulk for the production of polylactides, however, the polymerization can also take place in solution or suspension. When using solution polymerization, this can Ratio of ionomer to solvent ': 1 to 5:' are Aromatic hydrocarbons such as xylenes and ethers such as tetrahydrofuran are suitable solvents. Eioxane and 1.2-limethoxyathan,
Zwar wurde die Erfindung speziell im Zusammenhang mit monofil gesponnenen Fäden beschrieben5 jedoch kann die Polymilohsäure auch in Form von mehrfädigem Garn; Z15B, geflochtenen Gebilden sowie in Form von Stäben, Folien und Schläuchen verwendet werden- Als "geflochten" gilt Nahtmaterial, das mehr als· einen Einzelstrang eines Polylactide enthält.. Die Fäden können zu wertvollem Nahtmaterial in der verschiedensten Weise geflochten werden. z-,B. nach der Kethode; die üblicherweise zur Herstellung von Manilasell, SchnürenUrdglc angewendet wirdc im endgültigen zopffÖrmigen Nahtmaterial müssen wenigstens 5OfS der Einzelsträhnen orientiert seinr Vorzugsweise sollten die Einzelfäden, die das (Geflecht bilden«, zu 90;? oder mehr orientiert seinAlthough the invention has been specifically described in connection with monofilament spun threads 5 , the polyhydric acid can also be used in the form of multi-thread yarn ; Z 15 B, braided structures as well as rods, foils and tubes are used. "Braided" is suture material that contains more than a single strand of a polylactide. The threads can be braided into valuable suture material in the most varied of ways. z-, B. according to the Kethode ; which is usually used for the production of Manila sell, SchnürenUrdglc c in the final braid-shaped suture material at least 50S of the individual strands must be oriented r Preferably the individual threads that form the (braid "should be oriented 90 ;? or more
Tie gemäß der Erfindung hergestellten Produkte eignen sich für chirurgische Zwecke, wo ein resorbierbares Hilfs- oder Stützmaterial erforderlich ist. beispielsweise bei der Bildung "cn chirurgischen Schlingen; resorbierbaren Klammern, künstlichen Sehnen oder Knorpelinaterial sowie für andere Zwecke, bei denen eine vorübergehende Unterstützung beim Keilvorgang erfci-dcrli-?;! ist. Sie können ferner vorteilhaft zur Heilung vc-i Brüchen ·;.πα - zvv Verankerung von lö^kei· gev/oroenen OrganenThe products made according to the invention are suitable for surgical purposes where an absorbable auxiliary or support material is required. for example in the formation of "cn surgical slings; absorbable staples, artificial tendons or cartilage material, as well as for other purposes where temporary support during the wedging process is necessary. They can also be beneficial for healing vc-i fractures ·;. πα - zvv anchoring of lo ^ kei · gev / oenen organs
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