用于熔体加工的可生物再吸收聚合物中的水分及其塑化的控制制造技术

公开了控制可生物降解和可生物再吸收的聚合物树脂在挤出过程中的水分含量高于允许该聚合物树脂熔体塑化的下限并低于减少或防止分子量损失的上限的方法和系统。还公开了涉及用二氧化碳和氟利昂使进料于挤出机中的聚合物树脂塑化的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于熔体加工的可生物再吸收聚合物中的水分及其塑化的控制专利技术背景
本专利技术涉及聚合物医疗器械(medicaldevice)，尤其是支架的制备方法。现有技术说明本专利技术涉及可生物降解和可生物再吸收的医疗器械的制备。这些器械包括但不限于适于植入身体管腔(lumen)的可径向扩张的内用假体。“内用假体”相当于放置在体内的人工器械。“管腔”是指管状器官(如血管)的腔。支架是这类内用假体的实例。支架一般为圆筒形器械，其功能是撑开间或扩张一段血管或其它解剖学管腔如尿道和胆管。支架常用于治疗血管中的动脉粥样硬化狭窄。“狭窄”是指身体通道或开口的变窄或收缩。在这种治疗中，支架扩张狭窄区域，固定切开处，并防止血管系统在血管成形术之后出现血管痉挛和突然闭合。支架植入术或气囊血管成形术之后的并发症是再狭窄。“再狭窄”是指(经气囊血管成形术、支架植入术或瓣膜成形术)明显治疗成功之后血管或心脏瓣膜中再次发生狭窄。支架通常由包括相互连接的结构部件或支撑单元(struct)的图案或网络的骨架(scaffolding)组成，并由线状、管状或卷成圆筒形的片状材料形成。该骨架得名的原因是它物理性地撑开并在需要时扩张通道壁。通常，支架能够被压缩或者压皱(crimp)在导管上，使得它们可以被递送至治疗部位并展开。递送包括利用导管经小管腔插入支架和将支架传递至治疗部位。展开包括在支架位于期望的位置时就使其扩张至更大的直径。相比于气囊血管成形术，用支架进行的机械干预已降低了再狭窄的比例。支架不仅用于机械干预而且用作提供生物治疗的载体。加有药物的支架通过治疗性物质的局部给药而提供生物治疗。加有药物的支架可通过在金属或聚合物骨架表面涂覆包含活性剂或生物活性剂或药物的聚合物载体而制备。聚合物骨架也可以充当活性剂或药物的载体。可生物降解的支架必须能够满足若干机械要求。支架必须能够耐受结构载荷，即支架支撑血管壁时施加于其上的径向压力。因此，支架必须具有足够的径向强度。径向强度，即支架抵抗径向压力的能力，与支架在其圆周方向的径向屈服强度和径向刚度有关。支架的“径向屈服强度”或“径向强度”(就本申请而言)可理解为压缩载荷，如果超过该压缩载荷，将产生屈服应力(yieldstress)条件，导致支架直径不能回复其空载直径，即支架出现不可恢复的形变。当超过径向屈服强度时，预期支架屈服更严重，只需极小的力就能导致很大的形变。可以设计可生物降解的支架，使之在完成临床目的之后被再吸收。一旦扩张，这种支架应当充分保持其尺寸和形状一段时间，以维持血管开放或者对血管提供结构性组织支撑，尽管会有包括因心脏跳动而引起的周期性载荷在内的各种各样的力施加于其上。在示例性的治疗中，支架使管腔保持开放一段时间，其机械性能下降，丧失其结构整体性，然后被再吸收。然而，在提供更理想治疗效果的可生物吸收聚合物支架的制备中，仍然存在若干挑战。可生物降解支架的机械和降解行为，以及潜在的临床效果，对最终产品的可生物降解聚合物的性质十分敏感。这些挑战包括开发出这样的制备方法：该方法使最终产品具有能够提供理想治疗效果的性质。参考文献的引入本说明书中提到的所有出版物和专利申请以相同的范围引入本文作为参考，就如同专门并单独地指出每一单个出版物或专利申请引作参考一样，并且如同每一所述出版物或专利申请，包括附图在内，完全陈述于本文中一样。专利技术概述本专利技术的各实施方案涉及一种方法，包括：提供可生物降解或者可生物再吸收的聚合物树脂，作为挤出工艺的挤出机的进料；在挤出工艺过程中于进料至挤出机中之前，令干燥气体(dryinggas)经过聚合物树脂，以除去聚合物树脂中的水分，其中所述干燥气体在经过聚合物树脂之前基本不具有水分含量(moisturecontent)；在挤出工艺过程中于进料至挤出机中之前，使所述聚合物树脂的水分含量保持在50～1000ppm的选定范围内；及调整所述干燥气体的温度、所述干燥气体的流速或者二者，以使所述聚合物树脂的水分含量保持在所述选定范围中。本专利技术的进一步实施方案涉及一种方法，包括：提供可生物降解的聚合物树脂，作为挤出工艺的挤出机的进料；在挤出工艺过程中于进料至挤出机中之前，将所述聚合物树脂的水分含量控制在50～1000ppm的选定范围内；及调整经过所述聚合物树脂的干燥气体流(dryinggasstream)的水分含量，以控制所述聚合物树脂的水分含量。本专利技术的另外实施方案涉及一种系统，包括：容纳聚合物树脂的树脂料斗，其具有与挤出机相连的出口，以经该出口将所述聚合物树脂进料至挤出机；干气流源(drygasstreamsource)和用于输送来自该干气流源的干气流的管路；潮湿气流源(moistgasstreamsource)和用于输送来自该潮湿气流源的潮湿气流的管路，其中来自所述潮湿气流源的管路被配置成将潮湿气流注入到干气流中，以形成干燥气体流；输送所述干燥气体流进入气体入口至所述树脂料斗的管路；输送来自所述树脂料斗的气体出口的干燥气体流的管路；监测所述干燥气体的水分含量的传感器；及产生信号以根据所监测到的干燥气体的水分含量调整所述干燥气体的水分含量的控制器。本专利技术的其它实施方案涉及一种方法，包括：提供可生物降解的聚合物树脂，作为挤出工艺的挤出机的进料；及在挤出工艺过程中进入挤出机之前，使含有干二氧化碳的气体经过聚合物树脂，其中该聚合物树脂吸收一些二氧化碳，这降低挤出工艺过程中所述挤出机中的聚合物树脂的熔体粘度，其中所述气体还可以降低所述聚合物树脂进入挤出机之前的水分含量。本专利技术的另外实施方案涉及一种方法，包括：提供可生物降解的聚合物树脂，作为挤出工艺的挤出机的进料；及在挤出工艺过程中进入挤出机之前，使含有氟利昂或其市场上的替换气体之一的气体经过聚合物树脂，其中该聚合物树脂吸收一些氟利昂，降低了挤出工艺过程中所述挤出机中的聚合物树脂的熔体粘度，其中所述气体还可以降低所述聚合物树脂进入挤出机之前的水分含量。附图简述图1描绘的是支架。图2描绘的是体外研究给出的单体含量对PLLA骨架降解速率常数k的影响。图3描绘的是在挤出之前和挤出过程中控制聚合物树脂的水分含量的示例性系统的示意图。图4描绘的是在挤出之前和挤出过程中用水分含量可变的干燥气体控制聚合物树脂的水分含量的示例性系统的示意图。图5描绘的是在挤出之前和挤出过程中用水分含量可变的干燥气体控制聚合物树脂的水分含量的另一示例性系统的示意图。专利技术详述本专利技术的各实施方案涉及聚合物可植入医疗器械的制造。具体地，这些实施方案涉及调整用于熔体加工的可生物降解的聚合物树脂的方法。这种熔体加工方法可用于由经调整的树脂形成聚合物结构，继而加工形成可植入的医疗器械。作为一种选择，这种熔体加工方法可直接由树脂形成可植入的医疗器械。熔体加工方法可包括但不限于，挤出，注塑成型，注射吹塑成型，模压成型，或者分批熔体加工。本文所述的方法一般性地适用于任何非晶或半结晶的聚合物可植入医疗器械，特别是那些在使用中具有承载部分或者在使用期间经受形变的部分的聚合物可植入医疗器械。具体地，所述方法可应用于管状的可植入医疗器械，如自扩张支架，球囊扩张支架，及覆膜支架(stent-graft)。支架可包括相互连接的结构部件或支撑单元的图案或网络。图1所示的是支架100的视图。在一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制聚合物树脂的水分含量的方法，包括：提供可生物再吸收的聚合物树脂，作为挤出工艺的挤出机的进料，其中所述可生物再吸收的聚合物选自由下列物质组成的组：聚(L‑丙交酯)(PLLA)，聚(D‑丙交酯)(PDLA)，聚乙交酯(PGA)，聚(L‑丙交酯‑共‑D,L‑丙交酯)(PLDLA)，聚(D,L‑丙交酯)(PDLLA)，聚(D,L‑丙交酯‑共‑乙交酯)(PLGA)，及聚(L‑丙交酯‑共‑乙交酯)(PLLGA)；在所述挤出工艺过程中于进料至所述挤出机中之前，将所述聚合物树脂的水分含量控制为50～1000ppm的选定范围内；及调整经过所述聚合物树脂的干燥气体流的水分含量，以控制所述聚合物树脂的水分含量，所述干燥气体流的水分含量的调整包括增加所述干燥气体流的水分含量，以使所述聚合物树脂的水分含量保持在所述选定范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.11 US 13/207,6561.一种用于控制聚合物树脂的水分含量的方法，包括：提供可生物再吸收的聚合物树脂，作为挤出工艺的挤出机的进料，其中所述可生物再吸收的聚合物选自由下列物质组成的组：聚(L-丙交酯)(PLLA)，聚(D-丙交酯)(PDLA)，聚乙交酯(PGA)，聚(L-丙交酯-共-D,L-丙交酯)(PLDLA)，聚(D,L-丙交酯)(PDLLA)，聚(D,L-丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)，及聚(L-丙交酯-共-乙交酯)(PLLGA)；在所述挤出工艺过程中于进料至所述挤出机中之前，将所述聚合物树脂的水分含量控制为50～1000ppm的选定范围内；及调整经过所述聚合物树脂的干燥气体流的水分含量，以控制所述聚合物树脂的水分含量，所述干燥气体流的水分含量的调整包括增加所述干燥气体流的水分含量，以使所述聚合物树脂的水分含量保持在所述选定范围内。2.根据权利要求1的方法，还包括令所述干燥气体流在开始挤出工艺之前经过所述聚合物树脂，其中所述聚合物树脂的水分含量在调整所述干燥气体流的水分含量之前降至小于1000ppm。3.根据权利要求1的方法，其中所述干燥气体流的水分含量的调整依据是经过聚合物树脂之前，经过聚合物树脂之后，或者二者测量的所述干燥气体流的水分含量。4.根据权利要求1的方法，其中调整所述干燥气体流的水分含量，以将所述干燥气体流的水分含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝瑟尼·斯泰肯，斯蒂芬·D·帕塞蒂，马尼施·格德，蒂埃里·格劳泽，洛瑟·W·克莱纳，王云冰，詹姆斯·P·奥博豪泽，尼·丁，
申请(专利权)人：雅培心血管系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US