改性聚异丁烯基聚合物、制备方法以及医疗装置制造方法及图纸

改性聚异丁烯基聚合物、其制备方法和含有该聚合物的医疗装置，其中，改性聚异丁烯基聚合物包含氨基甲酸酯基团、脲基团、或氨基甲酸酯‑脲基团，硬链段和软链段，其中，软链段包括含有苯氧基的聚异丁烯残基，并且硬链段包括二异氰酸酯残基和任选的增链剂残基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改性聚异丁烯基聚合物、制备方法以及医疗装置
技术介绍
可植入医疗装置(例如电引线绝缘体、药物输注导管、人造聚合物盘等)需要具有生物稳定性得以改进的软且柔韧的聚合物及其构建体。广泛采用的硬度(durometer)为80A的软聚醚聚氨酯(例如，商品名为PELLETHANE、ELASTHANE、TECOTHANE的那些)具有所需的水解稳定性、机械性质和加工特性，因此已将其用于可植入医疗装置行业中。然而，这些材料易于氧化，氧化通常被认为由基于氧的自由基产生，其源自巨噬细胞或异物巨细胞或被金属离子催化。这些自由基可以从与聚醚软链段中醚官能团相邻的亚甲基中提取氢原子，导致断链。聚氨酯在体内观察到的氧化过程通常称为环境应力开裂(ESC)和金属离子氧化(MIO)。自从1980年代初期观察到软聚醚-聚氨酯的氧化降解以来，可植入医疗装置行业一直在探索氧化稳定性得以改进的软80A聚氨酯，例如聚(二甲基硅氧烷)-聚氨酯或PDMS-聚氨酯(例如以商品名ELAST-EON和PURSIL可购得那些)和聚碳酸酯-聚氨酯(例如，以商品名BIONATE可购得的那些)。尽管其改进的氧化稳定性证据充分，但是由于各种原因，这些材料尚未被广泛采用。与聚醚-聚氨酯相比，聚碳酸酯-聚氨酯具有更好的氧化稳定性；然而，一定程度上其仍然易被氧化。而且，软链段中的羧酸酯基团被认为在某些条件下是可水解的。最近已证明PDMS-聚氨酯易于水解，导致机械强度降低。应注意，不同于氧化，水解通常发生在整个聚合物中，因为水很容易扩散到整体(bulk)中。因此，整体机械性质受水解影响，而细胞介导的氧化主要发生在表面。另一个障碍是PIB基聚氨酯的商业供应。PIB二醇难以制备。制备PIB二醇的常规方法包括两个反应：1)使异丁烯聚合并用烯丙基官能团封端聚合物链端；2)将聚合物链上的这些烯丙基官能团转化为羟基官能团。考虑到各步骤都需要从反应建立到产品纯化的整个过程，因此该路线既耗时又昂贵。PIB-二醇的制造也很昂贵，并且在该过程中需要许多昂贵的化学品。其中之一是引发剂。还有一种常规的想法是，用于聚合异丁烯的引发剂必须包含某些芳族结构，以确保有效引发并因此具有良好的产品质量。这些芳族引发剂的示例为：5-叔丁基-1,3-双(1-甲氧基-1-甲基乙基)苯(或“位阻二枯基醚”或“HDCE”)、1,3-双(1-氯-1-甲基乙基)-5-(1-二甲基乙基)苯(或称为1,3-双(1-氯-1-甲基乙基)-5-叔丁基苯或“位阻二枯基氯”或“HDCC”)。然而，这些芳族引发剂不是市售可购得的，并且制造成本高。为了使PIB二醇基聚氨酯进入医疗器械应用中，需要降低成本并简化制备PIB二醇、因此的PIB基聚氨酯的过程。
技术实现思路
本公开提供了一种改性聚异丁烯基聚合物以及包含该聚合物的医疗装置。在一个实施方式中，提供一种改性聚异丁烯基聚合物，其包含氨基甲酸酯基团、脲基团、或基甲酸酯-脲基团、硬链段和软链段，其中，软链段包括含苯氧基聚异丁烯残基，并且硬链段包括二异氰酸酯残基和任选的增链剂残基。还提供了制备该聚合物的方法。在另一实施方式中，提供了一种包括聚合物区域的医疗装置，所述聚合物区域包含本文所述的改性聚异丁烯基聚合物。该医疗装置包括：例如，可植入电引线、可植入电脉冲发生器或可植入机械装置。本公开的聚合物是弹性体。“弹性体”是能够拉伸到其原始长度的约两倍并且在释放时缩回至其原始长度的聚合物。本公开的聚合物由两种或更多种不同单体制成。其可以是无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、星型嵌段共聚物、多嵌段共聚物(segmentedcopolymer)、或者它们的组合。优选地，聚合物是多嵌段共聚物(即，在任意聚合物链上包含多个硬结构域或链段和软结构域或链段)，并且基本由交替的相对软链段和相对硬链段组成。如本文所用，“硬”链段是这样的链段：在使用温度下为晶体、或在高于使用温度的玻璃化转变温度下为无定形的，或在体温下的水饱和状态时，硬链段的Tg约为30℃(低于体温，但是高于软链段，通常为-100℃至-30℃)，“软”链段是玻璃化转变温度低于使用温度的无定形(即橡胶状)链段。结晶或玻璃状部分或硬链段是为聚合物增加相当大的强度和更高模量的部分。类似地，橡胶状部分或软链段是增加柔韧性和较低模量，但是可以增加强度(特别是例如经过应变结晶时)的部分。无规或交替的软链段和硬链段通过氨基甲酸酯基团、脲基团或氨基甲酸酯-脲基团连接，并且聚合物可以由羟基、胺和/或异氰酸酯基团或表面改性的端基封端。本文中，“含苯氧基聚异丁烯残基”是指在这些残基中有一个氧原子与苯环相连的基团。如本文所用，“烷基”是指一价基团，其是烷烃的残基，并且包括直链、支链、环状和双环烷基基团、以及它们的组合，包括未取代的和经取代的烷基。除非另外说明，否则烷基基团通常含有1至16个碳原子。在一些实施方式中，烷基基团包含1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子、或1至3个碳原子。在一些实施方式中，环烷基基团包含3至16个碳原子、3至10个碳原子、或3至6个碳原子。“烷基”的实例包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片基等。如本文所用，“烯基”是指一价基团，其是烯烃的残基，并且包括直链、支链、环状和双环烯基基团、以及它们的组合，包括未取代的和经取代的烯基。除非另外说明，否则烯基基团通常含有2至16个碳原子。在一些实施方式中，烯基基团包含2至10个碳原子、2至6个碳原子、或2至4个碳原子。在一些实施方式中，环烯基基团包含3至16个碳原子、3至10个碳原子、或3至6个碳原子。示例性“烯基”基团包括但不限于：乙烯基，正丙烯基、正丁烯基、正戊烯基、异丁烯基、叔丁烯基、环己烯基等。如本文所用，“炔基”是指一价基团，其是炔烃的残基，并且包括直链、支链、环状和双环炔基基团、以及它们的组合，包括未取代的和经取代的炔基。除非另外说明，否则炔基基团通常含有2至16个碳原子。在一些实施方式中，炔基基团包含2至10个碳原子、2至6个碳原子、或2至4个碳原子。在一些实施方式中，炔基基团包含3至16个碳原子、3至10个碳原子、或3至6个碳原子。“炔基”的示例包括但不限于：乙炔基、正丙炔基、正丁炔基、正戊炔基、异丁炔基、叔丁炔基、环己炔基等。术语“芳基”是指一价基团，其是芳族的并且任选地是碳环的。芳基具有至少一个芳环。任何其他环可为不饱和的、部分饱和的、饱和的或芳族的。任选地，芳环可以具有一个或多个与芳环稠和的另外的碳环。除非另外说明，否则芳基基团通常含有6至18个碳原子。在一些实施方式中，芳基基团包含6至16个碳原子、6至12个碳原子、或6至10个碳原子。芳基基团的示例包括苯基、萘基、联苯基、菲基和蒽基。“医疗装置”可以定义为在其操作过程中表面接触血液或其他体液的装置。例如，医疗装置可包括用于外科的体外装置，如血液氧合器、血液泵、血液传感器、用于携带血液等类似物质并将其返回到患者的接触血液等物质的管。医疗装置还包括植入到人体或动物体中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性聚异丁烯基聚合物，其包含氨基甲酸酯基团、脲基团或氨基甲酸酯-脲基团、硬链段和软链段，其中，软链段包括含苯氧基的聚异丁烯残基，并且硬链段包括二异氰酸酯残基和任选的增链剂残基。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180326 US 62/648,098;20190320 US 16/359,0791.一种改性聚异丁烯基聚合物，其包含氨基甲酸酯基团、脲基团或氨基甲酸酯-脲基团、硬链段和软链段，其中，软链段包括含苯氧基的聚异丁烯残基，并且硬链段包括二异氰酸酯残基和任选的增链剂残基。


2.如权利要求1所述的改性聚异丁烯基聚合物，其包含氨基甲酸酯基团。


3.如权利要求1或2所述的改性聚异丁烯基聚合物，其中，硬链段包含增链剂残基。


4.如权利要求1、2或3所述的改性聚异丁烯基聚合物，其中，软链段包括含苯氧基的聚异丁烯残基。


5.如权利要求1、2、3、或4所述的改性聚异丁烯基聚合物，其中，软链段与硬链段的重量比范围为90:10至10:90。


6.如所述权利要求中任一项所述的改性聚异丁烯基聚合物，其还包含其它软链段残基。


7.如权利要求6所述的改性聚异丁烯基聚合物，其中，含苯氧基的聚异丁烯残基与其...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·A·查弗因，陈祥纪，M·乔利，吕素平，P·L·索尔，D·F·恩泰瑞克，王兆旭，
申请(专利权)人：美敦力公司，
类型：发明
国别省市：美国;US