SI9010714A - Plastificirani polimerni sestavki - Google Patents

Abstract

Predloženi izum se nanaša na uporabo tetraalkilpiromelitata kot plastifikatorja za PVC za uporabo v predmetih za biomedicino. Piromelitati so manj toksični od konvencionalno uporabljenih ftalatov in trimelitatov in se teže ekstrahirajo z biološkimi tekočinami, s katerimi so v stiku. Predmeti, ki jih lahko izdelamo iz PVC-ja, ki je plastificiran na ta način, obsegajo cevi za dializo, katetre in vrečke za kri

Description

PIASTIFIKPVflNI POLIMERNI PREPARATI

Sadašnji pronalazak odnosi se na plastifikovane polimerne preparate, naročite na preparate na bazi polivinilhlorida (ovde kasni je PVC), koji obuhvataju specifične pircmelitatne estre kao plastifikatore za proizvodnju artikala za biomedicinsko koriščenje i na artikle koji su iz njih napravljeni.

Koriščenje polimernih materijala nesumnjivo je doprinelo do značajnog progresa u medicini i hirurgiji. Na primer, polimerni materijali se koriste u hemodijalizi, u uredjajima za enteralnu i parenteralnu ishranu, kesama za krv i slično.

Medju polimernim materijalima koji se najobičnije koriste su PVC, poliuretani, silikoni i slično. U slučaju PVC, dosada koriščeni plastifikator bio je gotovo isključivo dietilheksilftalat (takodje poznat kao dioktilftalat i ovde kasni je DOP”). U novi je vreme, za neke primene, preporučivan je trioktiltrimelitat (ovde kasni je TOIM) umesto DOP.

Medjutim, dosada je uglavnan koriščenje polimera koji sadrže estarske plastifikatore za biomedicinske primene bilo nezadovoljavajuče zbog podložnosti estara ekstrakciji iz. polimera koji su sa njima plastifikovani kada su u kcnrakfcu sa biološkim fluicima. čak i ako TOIM smanjuje takav rizik da se ekstremu je iz poli mera, pošto ji svejedno rizik transfera TOIM u krvotok kao rezultat ekstrakcije, naročito kada su artikli koji su napravljeni iz polimera plastifikcvarih sa TOIM π.cr., kšsč, cevx za čuvanje, itd·, u Konraxru sa mrv-iju.

Tako je realizovano za plastifikator da treba da hude podestan za biomedicinsku primenu, pri čemu artikli koji ih sadrže treta da trudu biokoftxcatibii:ii. To jeste treba da ima ju sposobnost da se petpuno disperguju u polimeru koji je sa njima plastifikovan; treba da su zadovoljavajuče slebodni od rizika da se ekstrahuju biološkim fi uidita sa kojima su u kontaktu? i tre: kaipartmentalizaciju.

3a h-v-n enosobni za Vr»·?—

Sada je otkriveno da se odgovarajučim izborcm specifičnih estara, problemi koji prate estre iz rani je tehnike u biomedicinsko j primeni mogu se suštinski ublažiti.

Prema teme, sadašnji .pronalazak je plastifikovani polimerni preparat koji je podestan za proizvodnju artikala za bicmedicinsku primenu, koji se karakteriše time što plastifikator u preparatu obuhvata jedan ili više piremelitatnih estara formule : - COOR2 (I)

COOR4 u kojoj suRj, R^, Rg i Rj isti ile različite (a) alkil ili alkenil grupe, koje mogu biti linearne ili račvaste, i koje sadrže 1-15 atoma ugljenika, ili, (b) ciklične grupe koje sadrže 5-6 atoma ugljenika u prstenu, pri čemu je pcmanuti prsten cikloalifatičan ili aromatičen sa ili bez dppunskih supstituenata u strukturi prstena.

Pircmelitati formule (I) u kojima, n.pr., supstituenti R^-R^ pretstavljaju alkil supstituent koriščeni su rani je kao plastifikatori za polimerne preparate samo u kontektstu električnih pramena ali ne i u kontestu bicmedicinskog koriščenja.

Pircmelitatni estarski plastifikatori su poželjno oni u kojima su grupe Rj-R₄ linearne ili račvaste alkil grupe. Medju ovima, one u kojima najmanje jedan od supstituenata pretstavlja etil ili oktil grupu su najpeželjnije.

Uporedjenje relativnih rizika ekstrakcije konvencionalnih plastifikatora sa piromelitatnim estrama u preparatima iz sadašnjeg pronalaska pokazuje da kada su artikli napravljeni iz PVC koji sadrži ove plastifikatora u kontaktu sa, n.pr., volovskem krvi ju, tetraoktilpircmelitat se od 95-98% manje ekstrahuje nego DEHP ili dioktilftalat, i najmanje 85% manje nego TCC-ί. Tako je jasno da u bicmedicinskoj primeni artikli koji su napravljeni od polimernih preparata koji sadrže piremelitatne estre kao plastifikatore pokazuju sledeče prednosti. Oni pokazuju :

1. Nizu toksičnost od TC3M ili dioktilftalata pa tako ne utiču štetno na biološke procese.

2. suštinski zanemarljiv rizik ekstrakcije kada su u kontaktu sa krvi ju ili sa drugim biološkim, fluidima, i

3. poboljšanu efikasnost plastificiranja i trajnost artikala napravljenih od polimera koji sadrže pomenute plastifikatore.

Plastifikatori se mogu koristiti u polimernim preparatima u količini od najmanje 30-100 delava na sto smole (ovde u kasni jem tekstu phr), poželjno 60-90 phr na bazi polimera u preparatu, zavisno od polimera koji treba da se plastifikuje, tvrdoce ili fleksibilnosti željenog finalnog proizvoda, iliod poželjnih barijemih osobina za specifičnu medicinsku/bicmedicinsku pr imenu.

Polimeri u polimernim preparatima su podesno termoplastični polimeri, naročite PVC, mada se mogu takodje koristiti podesno u poliuretanskim i silikonskim polimer ima.

Pniiingrm preparat se može napraviti n.pr., mešanjem plastifikatora sa polimerom. Mešanj se podesno vrši na povišenoj temperaturi od 60-150°C. Polimerni preparati mogu sadržati dopunska konvencionalna unutrašnja ili spoljašnja maziva, stabilizatere i slične. Primeri stabilizatora uključuju cink-dioktanoat, cink-distearat, kalcijum-distearat i smeše ovih, N,N^J-diaciletilendiaraine koji poželjno imaju palmitoil ili stearoil grupe u acil grupama, epoksidovana ulja, n.pr., sojino ulje, laneno ulje.

Polimerni preparati se mogu oblikovati u artikle za biomedicinsku primenu podesno istiskivanjem, n.pr., u filmove. Kada se takvi filmovi koriste za proizvodnju kesa za krv, filmovi treba da su minimačlne debljine oko 0.35 um. Kada preparati treba da se koriste za proizvodnju epruveta, takve epruvete se takodje mogu proizvesti istiskivanjem i debljina zida epruvete može se podesiti prema potrebi. Tipično za primenu u dijalizi epruveta ima unutrašnji prečnik oko 4.5-5 um i spoljašnji prečnik oko 8-8 um, t.j., debljina zida epruvete je oko 0.5-1.8 um.

Istiskivanje preparata se podesno vrši na temperaturi 120-190°C.

Polimerni preparati iz sadašnjeg pronalaska koji sadrže piranelitatne estre kao plastifikatore mogu se koristiti za proizvodnju mnogih artikala za biomedicinske primenu kao što su epruvete, fleksibilne epruvete, kese, kat eter i, ploče, retametrs i druge takve komponente koje su potrebne za direktno koriščenje i/ili pribori za funkcionisanje makojeg aparata za biomedicinske primene uključujuči dijalizu, enteralnu ili parenteralnu ishranu, vantelesni krvotok, veštačke organe i slično.

U drugoj realizaciji, sadašnji pronalazak se odnosi na makoji oblikovan artikl koji je proizveden iz polimernih preparata koji su gore zaštičeni i opisani.

Sadašnji pronalazak je dalje ilustrovan sledečim Primer ima.

Primer :

Proizvedena su dva tipa epruveta za dijalizu porodu konvencionalnih tehnika isti skivanja koriščenjem različitih formulacija. Korišdene formulacije prikazane su niže :

Jedinjenje	Trgovačko ime/izvor	Korišdene količine (Kg)
Epruveta 1	Epruveta 2
PVC	PAVINTL* S70M (Ex Enichem)	50.000	52.000
TOPM	BP Chemicals	35.526	45.000
Epoksidovano sojino ulje	EDENCL-D82* (Ex Henkel Chimica)	1.885	2.150
Stearatne soli	S.T. 88 iz Zn/Ca stearata	0.153	0.174
Ca/Zn Kotpleks	PPDSPER 128* (Ex Čemer spa Lodi, Milan)	0.048	0.054
Gliserolni estar	IPGAWAX 361* (Ex Ciba Geigy)	0.048	0.054
Mazivo	VASET.INE P.F. (Ex Witco - Snowwhite EC USP)	0.026	0.030

Beležke : PVC - Polivinilhlorid

TOPM - Tetraoktilpircmelitat * - Pegistrovano trgovačko ime

S.T.88 - Napravljen honogenim mešanjem kalcijum-stearata (66% w/w) i cink-stearata (34% w/w) u obliku prahova.

Hcsnogenizacija formulacije postiže	se pri mešanju, dok su granulacija i
tura istiskivanja prikazani niže :
Faza/Tehnike	Temperatura °C
Mešanje :	Epruveta 1	Epruveta 2
Početna plastifikacija	65	60
Finalna	110	105
Granulacija (Mešanje pri 20 rpn) :	20-170	23-170
Istiskivanje (čeona temperatura) :	170-90	170-90
Dobivene epruvete imale su sledeče karakteristike :	♦
Karakteristike proizvoda :	Epruveta 1	Epruveta 2
Unutrašnji prečnik (mn)	4.7	4.7
Spoljašnji prečnik (mm)	7.2	7.2
Debljina zida (mn)	1.25	1.25
Tvrdoča	A 70 D35	A 60 D35
VUčna jačina (MPa)	16.6	13.8
Izduživanje pri kidanju (%)	413	394

Proizvedene su dalje epruvete za dijalizu sličnih dimenzija koriščenjem PVC formulacija koje sadrže plastifikatore dioktilftalat (DOP) i trioktiltrielitat (TOTM) tako da se uporede njihove performanse sa epruvetama koje sadrže tetraoktilpiromelitat (TOPM). Korišdene su slične formulacije sa onima za gomju Epruvetu 1 ali su u svakom slučaju količine PVC i plastifikatora bile :

DOP - 45 kg PVC - 75 kg

TOTM - 54 g PVC - 75 kg

TOPM - 35.526 kg PVC - 50 kg

Dobivene epruvete testirane su na njihovo gubi jen je plastifikatora ekstrakcijan kada su u kontaktu sa volovskem krvi ju koja kruži kroz svaku od ovih epruveta termostatiranih na 37°C tokom 4 časa brzinom od 15 minuta po ciklusu. Rezultati su pokazali da je brzina ekstrakcije plastifikatora kako sledi :

TOPM se ekstrahuje u količini koja je od 90-98% manja od DOP dok se TOPM ekstrahuje u količini koja je od 70-80% manja od TOTM.

Za svrhe testiranja moguenosti e+strahovanja ili raspodele plastifikatora porodu bioloških fluida, naročite krvi, može se pretpostaviti da je krv suštinski sestavljena od dve komponente : hidrofilne komponente i lipofilne komponente u odnosima 90 : 10. Testovi se zato vrše korišdenjsn čistih plastifikatora za odredjivanje sposobnosti ekstrahovanja ili raspodele mudkanjem plastifikatora sa 5o:50 w/w smeše homogena hidrofilna (voda)/lipofilna (maslinovo ulje) disperzija. U ovim eksperimentira, koji su radjeni po najgorem soenatiu (zbog njihovog relativno visokog lipofilnog sadržaja), rezultati su pokazali da je ekstrakcija/raspodela odgovarajudih plasti f ikatora porodu homogene disperzij e bila kako sledi :

TOPM se ekstrahuje/raspodeljuje u lipofilnoj fazi u količini koja je od 75-85% niža od DOP dok se TOPM ekstrahuje u istoj fazi u količini koja je od 55-65% niža od TOTM.

Ekstrakcija/raspodela plastifikatora u hidrofilnoj fazi je relativno zanemarljiva.

Poznate jo da jo akutna toksičnost ovih plastifikatora za miševe reda DQP.’TOTM> TOPM. Tako, pored toga što su man je toksični za biološke procese nego druga dva dobro poznata PVC plastifikatora, ovi rezultati pokazuju da se TOPM takodje ekstra huje u značajno manjoj količini porodu bioloških fluida. Nastaje sinergizam ekstrakcija toksičnost i zato su rezultati čak povoljniji kada se koristi TOPM.

-L·

Claims (10)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Plastificirani polimerni sestavek za proizvodnjo oblikovanih predmetov za biomedicinsko uporabo, označen s tem, da plastifikator v sestavku obsega enega ali več piromelitatnih estrov s formulo (I):

   v kateri so R_p R₂, R₃ in R₄ enaki ali različni in pomenijo:

   (a) alkilne ab alkenilne skupine, ki so lahko linearne ali razvejene in vsebujejo 1-15 atomov ogljika ab (b) ciklične skupine, ki vsebujejo 5-6 atomov ogljika v obroču, pri čemer je navedeni obroč cikloalifatski ab aromatski z dodatnimi substituenti v obročni strukturi ab brez njih.
2. 2. Polimerni sestavek po zahtevku 1, označen s tem, da najmanj ena od substituentnih skupin RfR₄ pomeni etilno ab oktilno skupino.
3. 3. Polimerni sestavek po zahtevku 1 ab 2, označen s tem, da je plastifikator prisoten v kobčini od 30-100 delov na sto delov smole na osnovi polimera v sestavku.
4. 4. Polimerni sestavek po kateremkob od prejšnjih zahtevkov, označen s tem, da je plastifikator prisoten v kobčini od 60-90 delov na sto delov smole na osnovi polimera v sestavku.
5. 5. Polimerni sestavek po kateremkob od prejšnjih zahtevkov, označen s tem, daje polimer v navedenem sestavku termoplastičen.
6. 6. Polimerni sestavek po kateremkob od prejšnjih zahtevkov, označen s tem, da je polimer v sestavku PVC.
7. 7. Polimerni sestavek po kateremkob od prejšnjih zahtevkov, označen s tem,

   -7da je navedeni sestavek uporaben za proizvodnjo predmetov za biomedicinsko uporabo, pri čemer so navedeni predmeti izbrani izmed filmov, cevi, bodisi fleksibilnih ali togih, vrečk, katetrov, plošč, listov, rotametrov in umetnih organov.
8. 8. Polimerni sestavek po zahtevku 7, označen s tem, da je to termoplastičen PVC-sestavek, uporaben za izdelavo filmov in/ali vrečk za kri.
9. 9. Polimerni sestavek po zahtevku 7 ali 8, označen s tem, da ima proizvedeni film debelino približno 0,35 mm.
10. 10. Predmeti za biomedicinsko uporabo, označeni s tem, da so proizvedeni iz plastificiranega polimernega sestavka, ki obsega enega ali več piromelitatnih estrov s formulo (I) kot plastifikator.