專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制造包含聚乙氧基硅氧烷材料的生物可再吸收和 /或生物活性物品的無(wú)毒性聚乙氧 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)毒性聚乙氧基硅氧垸材料(PES材料)，需要時(shí)為熟化 的聚乙氧基硅氧垸材料(rPES材料)，其優(yōu)選以多種不同的聚乙氧基硅 氧烷材料之一 (PES材料)的形式組成。根據(jù)本發(fā)明，該rPES材料(r 代表熟化)例如可以作為一種PES材料紡成生物可再吸收和/或生物活性 的纖維；然后進(jìn)一步加工成作為其他PES材料的纖維網(wǎng)。本發(fā)明還涉及 用于制造在需要時(shí)熟化的PES材料、生物可再吸收和/或生物活性PES 材料的方法，以及這些材料的用途。
背景技術(shù)：
目前人們付出多種不同的努力以研發(fā)各種生物可再吸收材料，其應(yīng) 用于人類(lèi)醫(yī)藥和醫(yī)藥技術(shù)方面的各種用途中，同時(shí)也用于其他技術(shù)領(lǐng)域 中，如過(guò)濾技術(shù)、生物技術(shù)或絕緣材料工業(yè)。此外，在這些領(lǐng)域中尤其 是對(duì)于材料的生物活性及毒物學(xué)性質(zhì)方面的要求越來(lái)越高。
可再吸收性硅聚合物是在現(xiàn)有技術(shù)中已知的。DE 196 09 551 Cl描 述了生物可降解及生物可再吸收性纖維結(jié)構(gòu)。這些纖維可以通過(guò)從紡絲 組合物(Spinnmasse)中拉伸纖維及在需要時(shí)進(jìn)行干燥而在溶膠-凝膠法 中獲得。該紡絲組合物包含一種或多種局部或全部經(jīng)過(guò)水解縮合的硅化 合物，這些硅化合物是通過(guò)水解縮合法從通式SiX4的單體衍生出的。這 些纖維的缺點(diǎn)是在紡絲過(guò)程之后緊接著降解，沒(méi)有表現(xiàn)出在細(xì)胞毒性測(cè) 試中的最佳結(jié)果，在某些情況下甚至必須被定級(jí)為具有細(xì)胞毒素的。該 毒性絕對(duì)不能接受用在人類(lèi)醫(yī)藥、醫(yī)藥技術(shù)、過(guò)濾技術(shù)、生物技術(shù)或絕 緣材料工業(yè)中，尤其不能用在傷口愈合或從體液過(guò)濾細(xì)胞的領(lǐng)域中。此外，根據(jù)DE 196 09 551 Cl的纖維制造制造方法的缺點(diǎn)在于在 水解縮合步驟中，于去除溶劑后產(chǎn)生的混合物是多相混合物，必須實(shí)施 過(guò)濾以除去所形成的固體物質(zhì)。其他的液態(tài)硅聚合物可能具有毒性，卻 完全無(wú)法經(jīng)由過(guò)濾而去除。此外，特別是由于固相的形成及強(qiáng)制性的過(guò) 濾步驟，損失大比例的可紡溶膠。根據(jù)DE 196 09 551 C1的方法還可在 熟化期間形成相當(dāng)大比例的更高度縮合的硅化合物的類(lèi)凝膠相。這進(jìn)一 步減少可紡溶膠組合物的比例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供無(wú)毒性生物可再吸收和/或生物活性材料、包 含該材料的材料以及該無(wú)毒材料的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明，生物活性是指材料與組織(例如傷口組織)之間的積 極相互作用造成組織的后續(xù)分化，并因此組織沿著材料與(接受者)組 織之間界面的粘結(jié)或粘著。
該目的是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的溶膠或微乳液(膠體溶液)實(shí)現(xiàn)的，其 根據(jù)本發(fā)明還稱(chēng)作PES材料。該微乳液/膠體溶液是經(jīng)由以下步驟獲得 的
(a) 對(duì)一種或多種不同的式I硅化合物的最多一個(gè)基團(tuán)X實(shí)施第一 水解縮合反應(yīng)(HKR)，
SiX4 (1)，
其中，基團(tuán)X相同或不同，且代表羥基、氫或乙氧基(EtO)，存在乙醇 (EtOH)或乙醇-水混合物作為溶劑，在初始pH值為O至S 7的情況下 于0。C至78'C (乙醇的沸點(diǎn))的溫度下進(jìn)行酸催化，歷時(shí)1至24小時(shí)；
(b) 在密閉且防氣體擴(kuò)散的容器(旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器)中在設(shè)定的壓力 優(yōu)選約500 mbar的輕微負(fù)壓下及在優(yōu)選50至78°C ，更優(yōu)選約70°C的溫 度下連續(xù)地蒸發(fā)，對(duì)在步驟(a)中獲得的材料實(shí)施第二HKR并同時(shí)去除溶劑，直到粘度急劇上升至約1 Pa.s，直至重量恒定并且形成通式為((SiO(OH)o.75(OEt)us x 1Z64 &0)4且摩爾質(zhì)量為4 x約114 =約456 g的
環(huán)四硅氧垸；
(c) 在密閉、優(yōu)選防氣體擴(kuò)散的容器內(nèi)，在幾分鐘至幾小時(shí)，優(yōu)選在半小時(shí)內(nèi)，快速冷卻該P(yáng)ES材料；及
(d) 通過(guò)第三HKR將由步驟(c)獲得的PES材料轉(zhuǎn)化成rPES材料。
需要注意的是，可以制造根據(jù)本發(fā)明的無(wú)毒性生物可再吸收和/或生物活性PES或rPES材料，該制造方法不包括或不必包括一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾歩驟。這是與DE 196 09 551 Cl公開(kāi)的方法的顯著不同之處。
在需要時(shí)，步驟(d)之后可進(jìn)行如以下步驟(el)至(e4)的第四HKR，由此可由步驟(d)中獲得的rPES材料制造諸如纖維(el)、粉末(e2)、塊體(e3)或覆層(e4)的PES材料。因此，這些步驟包含以下措施
(el)將i'PES材料紡成生物可再吸收和/或生物活性纖維；(e2)以如下方式將由步驟(d)獲得的材料加工成粉末對(duì)所得的rPES材料實(shí)施干燥，尤其是實(shí)施低壓凍干，并將干燥的rPES材料粉碎(研磨)成粉末；
(e3)將由步驟(d)獲得的rPES材料倒入模具并使之干燥；(e4)將由步驟(d)獲得的rPES材料施加在待涂覆的物品上，或?qū)⒃撐锲方雛PES材料中。
在使用時(shí)rPES材料的pH值更優(yōu)選為5至7，特別優(yōu)選2 6，從而使rPES材料具有可接受的(生理)相容性。在pH低于5時(shí)，材料由于酸性特性而已經(jīng)不相容。因?yàn)樵诓襟E(b)中蒸發(fā)至恒定重量，即直到不存在或幾乎不存在水，所以不含水的系統(tǒng)中的酸強(qiáng)度不能定義為特定的pH值。通常應(yīng)當(dāng)在步驟(b)中實(shí)施酸強(qiáng)度的選擇性緩沖(即添加適合的緩沖劑或堿)或降低酸強(qiáng)度(例如在硝酸的情況下通過(guò)排出/蒸發(fā)N02)，從而使最后在步驟(e)后獲得的rPES材料或由此成型的PES材料在遇水時(shí)的pH值為5至7，尤其是2 6。
為此，優(yōu)選在步驟(b)中降低酸強(qiáng)度，或緩沖酸的作用。但是若這未在步驟(b)中實(shí)施，或者未實(shí)施到優(yōu)選的程度，則也可在其后的步驟(c)或(e)中進(jìn)行，或者在施加PES材料(例如在皮膚或傷口上)之前才緊接著進(jìn)行。然而，根據(jù)本發(fā)明，特別優(yōu)選在步驟(b)中調(diào)節(jié)正確的酸強(qiáng)度或酸作用。
尤其可以利用游離堿形式或鹽(例如三乙酸鹽、三磷酸鹽)形式的三羥甲基氨基甲烷(Tris)，從而在步驟(b)、 (c)或(e)中或者在PES材料遇水時(shí)降低酸作用。
下面更詳細(xì)地闡述所述反應(yīng)的各個(gè)步驟。
步驟(a)
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用四乙氧基硅垸(TEOS)作為根據(jù)本發(fā)明的(第一)HKR中式I的單一硅化合物。
例如使用稀釋的硝酸(例如l N，優(yōu)選O.Ol N的HN03)調(diào)節(jié)初始pH值為0至S 7，優(yōu)選為2至3.5。但是，適合于局部產(chǎn)生NO或N02的所有酸性混合物和溶液原則上也是合適的。例如還可為在具有分子氧的生理環(huán)境中(利用一氧化氮合酶，Nitroxid-Synthase, NOS)以酶的方式產(chǎn)生一氧化氮(NO)的酸性混合物和溶液，所產(chǎn)生的一氧化氮再由身體快速轉(zhuǎn)化成N02，或者還可為有機(jī)硝酸鹽或硝酸酯(所謂的一氧化氮供體)，例如借助有機(jī)硝酸鹽還原酶形成的硝酸乙酯。以酶的方式釋放NO需要硫醇基(半胱氨酸)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，除了稀釋的硝酸，生理相容性酸(例如檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、醋酸或抗壞血酸)以及至少一種必需氨基酸(例如L-精氨酸，優(yōu)選為L(zhǎng)-纈氨酸、L-亮氨酸、L-異亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-甲狀腺素、L-甲硫氨酸、L-賴(lài)氨酸(Lycin)、 L-色氨酸)或非必需氨基酸(例如L-谷氨酰胺、L-谷氨酸、L-天冬酰胺、L-天冬氨酸、L-半胱氨酸、L-甘氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-組氨酸、L-酪氨酸)的水溶液或醇溶液(更優(yōu)選為用水稀釋的乙醇溶液)也適合作為NOS的底物，以調(diào)節(jié)pH到弱酸性至中等酸性范圍內(nèi)的所期望的數(shù)值。
若使用稀釋的硝酸(例如0.01 N)以調(diào)節(jié)pH，則其在式(I)的硅化合物/硝酸的摩爾比優(yōu)選為110:1至90:1，更優(yōu)選100:1的情況下加以使用。有利地在式I的硅化合物(例如TEOS)/HN03的摩爾比約為100:1的情況下使用硝酸。
根據(jù)本發(fā)明在步驟(a)中優(yōu)選使用的溶劑是乙醇-水混合物，其目的在于溶解或者至少乳液化式I的硅化合物。若式I的硅化合物為T(mén)EOS，則水無(wú)法溶解/乳液化式I的硅化合物，因此優(yōu)選混入乙醇作為增溶劑。乙醇的量?jī)?yōu)選為1至1.5mol/molTEOS;根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案，乙醇的量為1.26mol/molTEOS。
根據(jù)本發(fā)明以如下方式實(shí)施特別優(yōu)選的反應(yīng)批次。在反應(yīng)容器中預(yù)裝入1 mol的TEOS，然后加入1.26 mol的乙醇。攪拌該混合物，從而使乙醇溶解TEOS。單獨(dú)用60.38 g的水稀釋27.81 g的1 N的HN03 (對(duì)應(yīng)于1.75 g的HN03)(稀釋的硝酸的總質(zhì)量為88.19 g，其中H20占86.44 g，對(duì)應(yīng)于4.8 mol，而HN03占1.75 g，對(duì)應(yīng)于0.028 mol; H20/HN03的摩爾比為4.8/0.028=172。然后將33.07 g的稀釋的硝酸加入TEOS的乙醇溶液(從而每1摩爾的TEOS使用1.8 mol的H20和0.01 mol的HN03。
第一 HKR以放熱的方式進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明，以TEOS為例，第一HKR意味著在每一個(gè)TEOS分子中一個(gè)乙氧基(EtO)發(fā)生水解，并在持續(xù)攪拌下使產(chǎn)成的OH基縮合以進(jìn)行二聚化作用及分解出水。換而言之，在室溫(RT)下將兩種溶液(例如乙醇中的TEOS及稀釋的硝酸)匯合，其中在2個(gè)SiX4 (即例如2個(gè)TEOS)通過(guò)水解及縮合由每一個(gè)乙氧基反應(yīng)生成X3Si—O-SiX3 (例如(EtO)3-Si—O—Si—(EtO)3)期間，溫度上升至約50至60'C。在第一HKR中初始溫度并不重要，因?yàn)榉磻?yīng)以放熱方式進(jìn)行。可以是室溫(RT)，但也可低于或高于室溫，例如5、 10、 15、 20、 35、 45、 60或70。C。僅必須足夠高以進(jìn)行第一 HKR。
根據(jù)本發(fā)明，特別優(yōu)選避免每個(gè)TEOS分子水解多于一個(gè)乙氧基。 因此，出于經(jīng)濟(jì)及實(shí)用的原因，室溫(約2(TC，需要時(shí)18至25。C)是 優(yōu)選的。只要在(TC至78t:的范圍內(nèi)，優(yōu)選在1(TC至7(TC或2(rC至6(rC 的范圍內(nèi)，最高78i:的更高溫度同樣是適合的?；瘜W(xué)中常見(jiàn)的關(guān)系當(dāng)然 適用于該溫度，更低的溫度需要更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間，反之亦然。在本發(fā)明 的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，第一HKR歷時(shí)1至12小時(shí)，優(yōu)選為5至8 小時(shí)。
溶膠在攪拌期間冷卻至室溫。若溶膠達(dá)到室溫且停止攪拌，則必須 接著實(shí)施步驟(b)。在不實(shí)施步驟(b)的情況下，反應(yīng)混合物不應(yīng)非必 要地在室溫下于不攪拌的情況下靜止。否則，HKR會(huì)繼續(xù)進(jìn)行，混合物 形成更高度縮合的凝膠狀硅化合物。
第一 HKR優(yōu)選在攪拌式容器內(nèi)以分批的方式進(jìn)行。優(yōu)選預(yù)裝入式I 的硅化合物(例如TEOS)及溶劑(例如乙醇)。隨后迅速添加酸，優(yōu)選 以0.01 N的HN03 (例如每摩爾TEOS加0.01摩爾的HN03)的形式。 由于反應(yīng)混合物中的酸強(qiáng)度，第一HKR迅速進(jìn)行，容器中的內(nèi)容物被加 熱至5(TC至6(TC，然后反應(yīng)期間(即在步驟(a)中)的溫度開(kāi)始下降 (由于自然冷卻至環(huán)境溫度，即沒(méi)有外部冷卻)。
步驟(b)
在密閉且防氣體擴(kuò)散的容器(旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器)中通過(guò)在100至 1013 mbar，優(yōu)選500至800 mbar的壓力及在室溫至70°C ，優(yōu)選60至70°C 的反應(yīng)溫度下，優(yōu)選以20rpm緩慢旋轉(zhuǎn)的情況下連續(xù)蒸發(fā)ME去除溶劑 (水，乙醇)而對(duì)在步驟(a)中獲得的材料實(shí)施第二 HKR,從而形成 通式為((SiO(OH)o.75(OEt)！.25 x 1/64 H20)4且摩爾質(zhì)量為4 x約114 g =約 456g的環(huán)四硅氧烷，且粘度急劇上升。必須在排除水的情況下實(shí)施步驟(b)，從而不會(huì)繼續(xù)發(fā)生水解。在 本文中排除水是指不再?gòu)耐獠坷^續(xù)添加水或者沒(méi)有水經(jīng)由大氣濕度進(jìn)入
反應(yīng)混合物中；由于在縮合反應(yīng)中形成水，而且在步驟(a)中任選加入 水作為溶劑，所以步驟(b)中的反應(yīng)混合物并非完全不含水。
蒸發(fā)溫度不應(yīng)超過(guò)78°C (乙醇的沸點(diǎn))，否則溶劑(混合物)會(huì)形 成氣泡。溫度特別優(yōu)選在6(TC以上，因?yàn)樵诟偷臏囟认滤幔贖N03 的情況下，N02蒸發(fā)的量不足，后續(xù)的HKR在酸性明顯更強(qiáng)的情況下進(jìn) 行，最終在材料中殘留更高的酸濃度。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的認(rèn)識(shí)，步驟(b)即所謂的反應(yīng)性蒸發(fā)步驟特 別優(yōu)選進(jìn)行直到粘度迅速上升至約1 Pa.s，且達(dá)到重量恒定，以輔助方式 直到出現(xiàn)環(huán)四硅氧烷，優(yōu)選同時(shí)(通過(guò)蒸發(fā)去除硝酸或N02)盡可能進(jìn) 一步降低酸強(qiáng)度。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從粘度開(kāi)始明顯上升達(dá)到0.5至 2Pa.s的值而得知步驟(b)的結(jié)束。
在反應(yīng)混合物的粘度約為1 Pa.s時(shí)，優(yōu)選通過(guò)冷卻至低于l(TC的溫 度結(jié)束步驟(b)，參見(jiàn)以下的步驟(c)。然后存在單相的"顯"的微乳 液或單相的"溫"的溶膠(PES材料)，其在4。C及剪切速率為10 s"時(shí) 的粘度為0.5至2Pa-s。
在允許去除水、乙醇及任選在使用硝酸時(shí)去除N02的溫度下實(shí)施反 應(yīng)性蒸發(fā)。在實(shí)用的觀點(diǎn)上7(TC是優(yōu)選的，但是稍低的溫度，例如5(TC 或6(TC，也是優(yōu)選的。本發(fā)明的發(fā)明 人在不受其理論思考束縛的情況下， 通過(guò)初始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持，推斷出在步驟(b)中獲得的PES材料("溫"
的微乳液或"溫"的溶膠)具有((SiO(OH)o.75(OC2H5)L25 X 1/64 H20)4的組
成(MW-4 x 113.28 g = 453.12 g)，呈四重構(gòu)形的形式，其具有4個(gè)Si-O 單元，即八元環(huán)。
細(xì)心的讀者會(huì)看出，在步驟(b)中使(a)中獲得的中間產(chǎn)物進(jìn)一 步反應(yīng)而分解出乙醇或水并隨后將其去除。若步驟(b)不是在密閉的容 器內(nèi)進(jìn)行，或者沒(méi)有進(jìn)行至重量恒定或粘度增加(優(yōu)選至lPa.s)，則生理不相容的物質(zhì)會(huì)留在PES材料中，在步驟(c)、 (d)和/或(el)至(e4) 中也無(wú)法或者難以去除。
若在步驟(a)中使用稀釋的硝酸作為酸，則通過(guò)使酸在反應(yīng)性蒸發(fā) 期間分解成N02、 02和水，從而在步驟(b)中實(shí)施可能的優(yōu)選的酸強(qiáng) 度降低。但是然后僅排出部分的(絕大部分)N02 (沸點(diǎn) 21.2"C)，僅有 (極少)部分留在微乳液/溶膠中。但是若該系統(tǒng)使用有機(jī)酸/精氨酸代替 硝酸，則(在無(wú)法排出酸，例如醋酸時(shí))在需要時(shí)例如利用Tris溶液來(lái) 升高pH值或降低酸強(qiáng)度。
現(xiàn)在令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，在保持針對(duì)步驟(a)和(b)所述的條件時(shí) 及在步驟(b)中去除溶劑之后，獲得微乳液，其在步驟(d)中熟化之 前不需要過(guò)濾，即為單相。
步驟(c)
此步驟為冷卻過(guò)程，其特征明顯在于，將在步驟(b)中獲得的"溫" 的微乳液迅速地，即在幾分鐘至幾小時(shí)內(nèi)，優(yōu)選在半小時(shí)內(nèi)，移轉(zhuǎn)至密 閉、優(yōu)選防氣體擴(kuò)散的容器內(nèi)，并冷卻至實(shí)施步驟(d)的溫度。
因此，優(yōu)選冷卻至-2CTC至l(TC ，更優(yōu)選2。C至4°C ，特別優(yōu)選4°C 的溫度。必須避免例如作為空氣濕度或附著在容器上的水分的濕氣進(jìn)入。 在該步驟中，在需要時(shí)還調(diào)節(jié)材料，從而使之后施加在物品上的材料的 pH值為5至7，優(yōu)選為pH〉6。
步驟(d)
動(dòng)態(tài)控制的熟化是本發(fā)明方法的組成部分，主要在該步驟中才實(shí)現(xiàn) 在步驟(c)后獲得的反應(yīng)混合物(PES材料)的可加工性，例如為可紡 絲性或可涂覆性的形式。在該步驟(d)中實(shí)施第三HKR，其中通過(guò)將 在步驟(b)中產(chǎn)生的四重構(gòu)形(環(huán)四硅氧烷)聚集成具有8個(gè)位于角上 的硅原子和12個(gè)位于棱上的氧橋的通式Si80u(OH)2(EtO)6的立方體或籠(硅倍半氧烷)，從而提高反應(yīng)混合物的粘度。依照所要達(dá)到的粘度，由 硅倍半氧烷形成立方體/籠的鏈，或寡聚硅倍半氧烷。
根據(jù)本發(fā)明，在密閉、優(yōu)選防氣體擴(kuò)散的容器中實(shí)施步驟(d)，例 如在所謂的熟化燒杯內(nèi)，更優(yōu)選在步驟(C)中己經(jīng)使用的容器內(nèi)進(jìn)行。
必須避免水氣或諸如C02的其他氣體進(jìn)入。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選在-2(TC (以上)至l(TC的溫度下實(shí)施步驟(d)，歷時(shí)1天至4周，更優(yōu)選在2'C 至4匸下實(shí)施3至18天。尤其是通過(guò)在密閉、優(yōu)選防氣體擴(kuò)散的容器內(nèi) 在不搖動(dòng)的條件下儲(chǔ)存反應(yīng)混合物，更優(yōu)選在4"C下進(jìn)行熟化3至5天。 但熟化同樣可以?xún)?yōu)選在-20°C (以上)至l(TC的范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，溫度與反應(yīng)時(shí)間是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的量，優(yōu)選 彼此調(diào)節(jié)，從而使在步驟(c)中獲得的材料完全轉(zhuǎn)化成通式 Si8012(OH)2(EtO)6的硅倍半氧烷，并使如此在步驟(d)中獲得的rPES 材料具有動(dòng)態(tài)粘度，這適合于步驟(el)至(e4)之一的實(shí)施及為其作 準(zhǔn)備。若材料應(yīng)在步驟(el)中紡成纖維，則在步驟(d)結(jié)束時(shí)的動(dòng)態(tài) 粘度應(yīng)當(dāng)約為30至55Pa.s (4°C，剪切速率為10s—])，損失率為3.5。損 失率是動(dòng)態(tài)粘度的彈性與非彈性分量之比。與此不同，若材料應(yīng)在步驟 (e2)中加工成粉末，則在步驟(d)結(jié)束時(shí)的動(dòng)態(tài)粘度約為60 Pa.s (4°C， 剪切速率為10s力。若材料在步驟(e3)中加工成塊體，則在步驟(d) 結(jié)束時(shí)的動(dòng)態(tài)粘度優(yōu)選大于等于70Pa.s (4°C，剪切速率為10s")。若材 料在步驟(e4)中用于涂覆物品或表面，則取決于所期望的層厚度，動(dòng) 態(tài)粘度應(yīng)當(dāng)小于等于10Pa.s (4°C，剪切速率為10s—])。
通過(guò)在熟化燒杯中熟化期間的低溫，從四重構(gòu)形(環(huán)四硅氧烷)開(kāi) 始，實(shí)施動(dòng)態(tài)控制的水解和縮合(第三HKR)，從而形成通式 Si8012(OH)2(EtO)6的硅倍半氧烷。該硅倍半氧垸經(jīng)由氫橋鍵聚集。
本發(fā)明的發(fā)明人在不受其理論思考束縛的情況下，通過(guò)初始實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)的支持，推斷出在步驟(d)中獲得的rPES材料具有如下組成在聚 集期間，第三HKR繼續(xù)進(jìn)行，從而使硅倍半氧烷(立方體)聚集成通式[OSi8012(OH)2(EtO)5]的寡聚硅倍半氧垸(立方體鏈)，并優(yōu)選形成一維鏈。 這些立方體鏈形成直鏈(準(zhǔn)一維)的寡聚物結(jié)構(gòu)，其可容易地達(dá)到100 至1000 nm的長(zhǎng)度。立方體鏈均經(jīng)由氫橋而相互聚集，還包含殘余的乙氧基。
一維的鏈狀結(jié)構(gòu)在宏觀上表示為特定形式的粘度，即所謂的結(jié)構(gòu)粘 度。通過(guò)增加立方體的HKR以形成立方體鏈，進(jìn)一步提高粘度。在此形 成立方體鏈，直至所期望的粘度。
因此，熟化燒杯內(nèi)進(jìn)行熟化的最終成品是可以無(wú)限制地保存的溶膠 (rPES材料)，其具有特定的結(jié)構(gòu)粘度。結(jié)構(gòu)粘度是一種流體特性，在 高剪切力下表現(xiàn)出更低的粘度；作用于流體上的剪切力越大，則粘度(粘 滯性)越低。作用在溶膠內(nèi)寡聚物上的力導(dǎo)致粘度的下降，該作用力用 于使各個(gè)溶膠微粒(在此為寡聚硅倍半氧垸)按取向排列，并因此可以 更佳地彼此滑過(guò)；此外，尤其是關(guān)于實(shí)現(xiàn)可紡絲性的結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀， 參見(jiàn) Sakka in 5b/-(7e/ 7^c/7"o/ow /br 77"'" Fz7"w， F/6erj, /V^/b廠"w， 五/ec"頂 'cs awd 5T7"; as1, ed. L.C. Klein, Ncyes, Park Ridge, N.Y"
1988，第140頁(yè)及圖2.7。
根據(jù)本發(fā)明，(基本上)有利地抑制競(jìng)爭(zhēng)性形成三維聚合物凝膠網(wǎng)絡(luò)， 本發(fā)明方法在步驟(d)之后的最終成品優(yōu)選為包含寡聚硅倍半氧烷(立 方體鏈)的、不含凝膠成份的、具有乙氧基的疏水性單相溶膠，其(基 本上)不含水，并且特別適合于長(zhǎng)期儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售。
因?yàn)樵?2(TC以下完全不進(jìn)行或最多以最小程度進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制的熟 化即步驟(d)，所以PES材料可以在步驟(c)之后在-20'C下"冷凍"， 在該溫度下同樣可以無(wú)限制地儲(chǔ)存。這是一個(gè)優(yōu)選的改變的方案，在步 驟(d)前的PES材料儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)那闆r與步驟(d)后的rPES材料完 全相同。本發(fā)明的發(fā)明人在不受理論思考及臨時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)束縛的情況下，推
斷出在步驟(d)中獲得的rPES材料是通式Si8012(OH)2(EtO)6的硅倍半 氧烷或組成為[OSisO,2(OH)2(EtO)5]的寡聚硅倍半氧烷。
硅倍半氧烷的名稱(chēng)來(lái)自每個(gè)硅原子存在1.5倍或倍半化學(xué)計(jì)量的氧。 該化合物類(lèi)型已知是一系列幾何結(jié)構(gòu)，特別是梯狀、立方體或籠狀結(jié)構(gòu)。 完全縮合的硅倍半氧垸具有[RSiO，.丄的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)作多面體寡聚硅倍半氧 烷(POSS)。完全縮合的POSS是文獻(xiàn)中已知且可商購(gòu)的(例如 Sigma-AIdrich公司，St. Louis， MO， USA)，其具有大量的代用品。 Sigma-Aldrich公司例如提供式(0^3)^8012的八甲基一POSS以及式 (C5H9)7Si(A2(OH)的環(huán)戊基-POSS-硅烷醇，兩者明顯不同于根據(jù)本發(fā)明 的寡聚硅倍半氧烷[OSisO,2(OH)2(EtO)5]。文獻(xiàn)中也沒(méi)有公開(kāi)此類(lèi)五乙氧 基一POSS—硅'烷醇(參見(jiàn)http:〃www.sigmaaldrich.com/aldrich/brochure/ al一chemfile—v 1—no6.pdf 。
還已知經(jīng)驗(yàn)式RSiOu的硅倍半氧垸，其中取代基R在理論上可以是 如下基團(tuán)氫、羥基、垸基、烯基、垸氧基及芳基。具有以下取代基R
的硅倍半氧烷也是文獻(xiàn)中已知的甲基、丙基、烯丙基、甲基丙烯?；?、
苯基、氫、羥基。
步驟(el)
在通常條件下實(shí)施用于將溶膠加工成纖維的紡絲過(guò)程，例如DE 196 09 551 Cl及DE 10 2004 063 599 Al中所述。溶膠的動(dòng)態(tài)粘度優(yōu)選為30 至55Pa.s (4°C，剪切速率為10s")，損失率為3.5。在紡絲過(guò)程中，將 rPES經(jīng)由壓力容器通過(guò)具有最多100個(gè)單獨(dú)噴嘴的噴嘴頭吹出，容器中 的壓力為1至100 bar，優(yōu)選為20 bar。最后產(chǎn)生的纖維通常由通式 [OSi80,2(OH)2(EtO)5]的立方體鏈(寡聚硅倍半氧垸)組成，其在紡絲過(guò) 程中彼此橫向交聯(lián)。從(冷的)噴嘴排出的溶膠在下墜期間通過(guò)(溫的) 紡絲井筒而經(jīng)歷另一 (第四)HKR，這使由噴嘴排出的射流通過(guò)寡聚硅 倍半氧烷的(分子)橫向交聯(lián)而反應(yīng)形成(穩(wěn)定的)纖維。該紡絲井筒的長(zhǎng)度通常為1至5m，優(yōu)選為2m。紡絲井筒內(nèi)的氣候在溫度和濕度方面以受控制的方式加以調(diào)節(jié)，若需要還可調(diào)節(jié)含有其他反應(yīng)物(例如硝酸乙酯)的氣氛(約20匸及約35% (33至37%)的空氣濕度)。
纖維通過(guò)紡絲井筒下墜之后，橫截面為圓形而不是橢圓或啞鈴形，在縱截面上沒(méi)有波紋狀起伏的輪廓，而具有穩(wěn)定的形狀。將其放置在橫動(dòng)桌臺(tái)(Changiertisch)上。如此形成的纖維非織物的網(wǎng)目尺寸通過(guò)橫動(dòng)速度(Changiei'geschwindigkeit)加以控制。其為幾個(gè)單位的cm/min。因此，通過(guò)緩慢前進(jìn)而產(chǎn)生窄網(wǎng)目的纖維非織物(纖維網(wǎng))，其中基于TEOS作為含硅的起始化合物還存在超過(guò)30%的乙氧基。
根據(jù)本發(fā)明在步驟(el)中制得的纖維由于仍然存在的乙氧基而具有一定的疏水性。此外，(基本上)不含溶劑(水，乙醇)，并且特別適合于長(zhǎng)期儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售。事實(shí)上本發(fā)明的一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案在于，根據(jù)步驟(el)制造纖維或纖維網(wǎng)，或根據(jù)步驟(e2)、 (e3)和(e4)制造粉末、塊體和經(jīng)涂覆的物品/表面，并根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售。
若在步驟(a)中使用稀釋的硝酸作為酸，則優(yōu)選在3CTC下通過(guò)排氣去除殘留的所包含部分的N02(沸點(diǎn) 21.2")，從而在步驟(el)、(e2)、(e3)和(e4)中實(shí)現(xiàn)可能的優(yōu)選的酸強(qiáng)度降低。但是若該系統(tǒng)使用有機(jī)酸/精氨酸代替硝酸，則(在無(wú)法排出酸，例如醋酸時(shí))在需要時(shí)例如利用Tris溶液，在施加之前短時(shí)間內(nèi)在Tris水溶液中清洗，從而升高pH值或降低酸強(qiáng)度。
在(e4)的情況下顯然在步驟(c)后PES材料優(yōu)選以"冷凍"狀態(tài)進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
步驟(e2)
在干燥之前或期間，由步驟(d)獲得動(dòng)態(tài)粘度約為60Pa.s (4°C，剪切速率為10 s'1)的rPES材料，由于其生物活性可被視為有效物質(zhì)，在其中混入任意的(其他)有效物質(zhì)，例如藥物學(xué)上有效的物質(zhì)，或者通過(guò)其他的、第四HKR發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)(但是下面在使用術(shù)語(yǔ)"有效物質(zhì)"
時(shí)， 一般不是指來(lái)自步驟(d)的rPES材料，而是其他有效物質(zhì))。這優(yōu)選應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)生均勻混合物的情況下進(jìn)行。尤其是在混入熱敏感性有效物質(zhì)的情況下，在第四HKR后對(duì)由PES材料和有效物質(zhì)組成的混合物實(shí)施溫和干燥，例如噴干或凍干。若有效物質(zhì)不具有熱敏感性或者根本沒(méi)有添加，則可以在(明顯)提高的溫度下進(jìn)行干燥。在此，優(yōu)選在有效物質(zhì)周?chē)纬缮锟稍傥蘸?或生物活性基質(zhì)。該基質(zhì)尤其是還適合于包封液體有效物質(zhì)(液體可以封在基質(zhì)內(nèi)保持長(zhǎng)期穩(wěn)定性，并且可以受控制的方式再次釋放出)。包封實(shí)現(xiàn)了有效物質(zhì)的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定化，實(shí)現(xiàn)該液體有效物質(zhì)及藥劑的改善的可操作性，并有助于防止有效物質(zhì)以不受控制的方式揮發(fā)。當(dāng)然可以在最終成型(粉末)中存在適合于各種用途的其他物質(zhì)和/或助劑。例如http:/Avww.photolagen.com/描述了不使用額外有效物質(zhì)的應(yīng)用，例如皮膚乳膏等的添加料。
該粉末可以是微粉末和/或納米粉末。根據(jù)本發(fā)明的微粉末顆粒的粒徑(平均直徑)優(yōu)選為0.01 inm至100 |nm，更優(yōu)選為0.1至20 fim。納米粉末顆粒的粒徑(平均直徑)通常S100nm。
步驟(e3)
在另一個(gè)實(shí)施方案中，(在干燥之前或期間)在來(lái)自步驟(d)的rPES材料(在步驟(d)結(jié)束時(shí)在4t:下剪切速率為10 s—'時(shí)的動(dòng)態(tài)粘度優(yōu)選大于等于70Pa.s)中混入(其他)有效物質(zhì)，例如藥物學(xué)上有效的物質(zhì)，或者通過(guò)第四HKR發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)。隨后無(wú)論是否存在(其他)有效物質(zhì)，將rPES材料倒入模具中。干燥后可以此方式獲得塊體。該塊體可以實(shí)心植入物的形式用作有效物質(zhì)傳輸系統(tǒng)(藥物傳輸系統(tǒng))，例如皮下藥物傳輸系統(tǒng)。其例如可以用作避孕藥的儲(chǔ)存室，并經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間釋放出有效物質(zhì)。該根據(jù)本發(fā)明的植入物具有優(yōu)良的生物相容性。該塊體的直徑優(yōu)選S0.5mm。選擇性地，該塊體還可被粉碎及研磨成粉末。步驟(e4)
但是來(lái)自步驟(d)的熟化材料也可加工成覆層。為此，通過(guò)浸入rPES材料(4。C下剪切速率為10s"時(shí)的動(dòng)態(tài)粘度小于等于10Pa.s)中，通過(guò)用rPES材料澆注，或者通過(guò)離心涂布或噴灑rPES材料，從而涂覆待包覆的物品。覆層優(yōu)選在糖衣或膠囊上，為此向壓實(shí)的粉末狀藥劑混合物提供rPES材料的生物可再吸收和/或生物活性覆層。由此可以在配方內(nèi)(例如通過(guò)層厚度和/或?qū)禹樞?控制和/或操控(其他)有效物質(zhì)的釋放。但是此類(lèi)覆層還可施加在(例如由鈦制成的)身體部分的植入物上，從而改善植入物的(生物)相容性，例如減輕或避免排斥反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，可用根據(jù)本發(fā)明的rPES材料填充或代替高粘性溶膠，尤其是水凝膠。高粘性溶膠及水凝膠在藥物及化妝品中用作有效物質(zhì)或藥劑的載體。水凝膠通常廣泛地用于大面積傷口的處理(傷口治療和傷口愈合)。優(yōu)選可以通過(guò)添加rPES材料而改善生物相容性，及因此改善傷口的愈合情況。在此方面，根據(jù)本發(fā)明的水凝膠可以有利地用作醫(yī)藥中，尤其是人類(lèi)醫(yī)藥或醫(yī)藥技術(shù)中的生物可再吸收和/或生物活性產(chǎn)品。
纖維的進(jìn)一步加工及其他應(yīng)用
該纖維作為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方法(包括步驟(a)至(d)及(el))之一的最終產(chǎn)品可以用作纖維及纖維網(wǎng)。這些PES材料也如所述PES及rPES材料一樣具有優(yōu)異的生物再吸收性和/或生物活性。這些PES材料還特別適合于長(zhǎng)期儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售。
在使用該P(yáng)ES材料之前，優(yōu)選在其例如用作人類(lèi)醫(yī)藥或醫(yī)藥技術(shù)中的生物可再吸收和/或生物活性材料(例如用于傷口治療、傷口愈合、外科縫合材料或增強(qiáng)纖維；也參見(jiàn)下一段)之前緊接著，優(yōu)選將該P(yáng)ES材料(纖維、粉末、塊體、涂覆溶液)浸水，更優(yōu)選在輕微的外壓下浸水。通過(guò)浸水使仍然存在的殘余乙氧基完全水解，從而使該材料具有更強(qiáng)的親水性。如上所述，可以在pH升高的條件下(例如在磷酸鹽緩沖液H2P047HP042—中)進(jìn)行浸水，尤其是在之前的步驟中尚未發(fā)生pH值升高的情況下。在此，實(shí)施第五及最后的HKR，同時(shí)從PES材料去除仍然殘留的未水解的乙氧基。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，與依照DE 196 09 551 Cl的方法獲得的纖維及纖維材料相比，根據(jù)本發(fā)明制得的PES或rPES桐1斗以及由此組成的材料在細(xì)胞毒性測(cè)試中顯示出明顯改善的數(shù)值。這一改善在存在L929-小鼠成纖維細(xì)胞(Mausfibroplasten)的試驗(yàn)中被證實(shí)。因此，根據(jù)本發(fā)明由步驟(el)至(e4)獲得的材料的特征在于特別優(yōu)良的生物相容性。
在此情況下，根據(jù)本發(fā)明制得的纖維或纖維網(wǎng)有利地用作人類(lèi)醫(yī)藥、醫(yī)藥技術(shù)、過(guò)濾技術(shù)、生物技術(shù)或絕緣材料工業(yè)中的生物可再吸收和/或生物活性材料。根據(jù)本發(fā)明制得的材料尤其是可以有利地用于傷口治療和傷口愈合的領(lǐng)域中。纖維例如可以用作外科縫合材料或增強(qiáng)纖維。纖維網(wǎng)可以特別有利地用于表面?zhèn)诘奶幹?、體液(例如血液)的過(guò)濾或者在生物反應(yīng)器領(lǐng)域中用作培養(yǎng)輔助物(Anzuchthilfe)。
根據(jù)本發(fā)明來(lái)自步驟(el)、 (e2)、 (e3)及(e4)的PES材料可以加載生物活性物質(zhì)，即除了包含生物活性硅聚合物之外還包含另一種有效物質(zhì)，可以將其輸送至真正的有效部位，或者影響有效物質(zhì)在有效部位上的釋放。下面將這些材料稱(chēng)作有效物質(zhì)載體(藥物傳輸系統(tǒng))。
使用根據(jù)本發(fā)明的熟化PES材料及根據(jù)本發(fā)明的PES材料的優(yōu)點(diǎn)在于，兩者以各種不同的方式進(jìn)行加工，使用以及與不同的(其他)有效物質(zhì)相結(jié)合。特別優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的rPES材料在此不與(其他)有效物質(zhì)形成反應(yīng)產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的PES材料具有生物可再吸收性和/或生物活性，并且具有改善的細(xì)胞毒性值，這有助于使材料具有在醫(yī)藥及醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域中恰好需要的改善的生物相容性。
通過(guò)以下實(shí)施例更詳細(xì)地闡述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此。
具體實(shí)施例方式
所有給出的粘度均是利用Physika公司的MCR 300型粘度計(jì)在4°C及剪切速率為10 s—1的條件下測(cè)得的。
實(shí)施例1:生物可再吸收和/或生物活性rPES材料(溶膠)及其形成纖維和纖維網(wǎng)的加工過(guò)程
作為水解縮合反應(yīng)的起始材料，將2.7mo1 (562.4 g)的TEOS (四乙氧基硅烷)預(yù)裝入反應(yīng)容器中。加入3.4(2.7 x 1.26)mol的乙醇(156.8 g)作為溶劑。攪拌該混合物。單獨(dú)用H20(60.38 g)稀釋1 N的硝酸(27.81 g)。隨后在室溫下將該稀釋的硝酸89.28 g加入全部的TEOS-乙醇混合物，從而在所產(chǎn)生的反應(yīng)混合物中每摩爾TEOS包含1.8 mol的H20和0.01 mol的HNOs。將該混合物攪拌5小時(shí)。
然后通過(guò)在7(TC下施加500 mbar的真空并緩慢攪拌(20 rpm)的情況下于旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)(步驟(b))，從而使步驟(a)后獲得的混合物幾乎不含水和乙醇。通過(guò)該高溫明顯減少還原形式N02的HN03。該溶膠的粘度約為IPa.s (4°C，剪切速率為10s—。，顯著降低酸強(qiáng)度。
在步驟(c)中，將該溶液在密閉的聚丙烯燒杯(熟化燒杯)中在30分鐘內(nèi)冷卻至4'C，并在該溫度下于步驟(d)中在熟化燒杯中進(jìn)行熟化8天。獲得粘度約為40Pa.s (4°C，剪切速率為10s—"的均質(zhì)的單相溶膠組合物。該溶膠不含可見(jiàn)的固相成份。
在步驟(el)中，將該溶膠紡成纖維。還稱(chēng)作紡絲組合物或rPES材料?？稍趥鹘y(tǒng)的紡絲設(shè)備中產(chǎn)生該纖維。為此，將紡絲組合物裝入冷卻至-15。C的壓力滾筒內(nèi)，對(duì)其施加20 bar的壓力。由此產(chǎn)生的力擠壓紡絲組合物通過(guò)噴嘴。取決于噴嘴直徑，擠出的紡絲組合物(射流)的直徑為50至100 pm。流散的蜂蜜狀射流由于其自身重量而下墜進(jìn)入位于壓力滾筒下方的長(zhǎng)度為2 m的紡絲井筒內(nèi)，并在此與空氣濕度反應(yīng)形成形狀穩(wěn)定的纖維，其橫截面為圓形而不是橢圓或啞鈴形，沒(méi)有波紋狀起
20伏的輪廓。以受控制的方式調(diào)節(jié)紡絲井筒內(nèi)的溫度和濕度。溫度為20°C，
而空氣濕度為35%。形成形狀穩(wěn)定的纖維。該纖維在其表面上仍具有輕
微的反應(yīng)性。推斷的該纖維的組成為[OSi80,2(OH)2(Et0)5](寡聚硅倍半
氧烷)。在撞擊在橫動(dòng)桌臺(tái)上時(shí)，纖維在接觸面上彼此粘著形成纖維非織
物(纖維網(wǎng))。隨后將纖維網(wǎng)在干燥箱內(nèi)于約3CTC下風(fēng)干，并進(jìn)一步減 少所包含的N02。在此，降低酸強(qiáng)度至生理上相容的程度。
在實(shí)施例1中制得的纖維網(wǎng)依照ISO 10993-5 (1999); EN 30993-5 (1994)實(shí)施細(xì)胞毒性測(cè)試。與用于對(duì)照而求得的值相比，所測(cè)的細(xì)胞 毒性表明，根據(jù)本發(fā)明制得的纖維網(wǎng)不具有細(xì)胞毒素特性。
比較例
將起始材料TEOS (四乙氧基硅烷)、乙醇、H2〇及HN03以摩爾比 1:1.26:X:0.01 (其中，X=1.6、 1.7、 1.8、 1.9及2.0)加以混合，并在室 溫下強(qiáng)力攪拌5小時(shí)。在開(kāi)口容器中，將所得的溶液懸掛在調(diào)節(jié)溫度至 7(TC的水浴中，并留在其中直至特定的重量損失。隨后冷卻，并使用網(wǎng) 目尺寸為1 mm x 1 mm的不銹鋼網(wǎng)篩進(jìn)行過(guò)濾。將濾出液在3。C的溫度 下于密閉容器中取決于重量損失經(jīng)歷6小時(shí)至6個(gè)月的熟化時(shí)間。
所產(chǎn)生的紡絲組合物非常均勻，并在一定時(shí)間具有穩(wěn)定性和可紡絲 性。在干紡設(shè)備上制造纖維。為此，將紡絲組合物填入冷卻至-15'C的 紡絲頭內(nèi)，并在10至15 bar的壓力下擠壓而使其首先通過(guò)網(wǎng)目尺寸為 80 x 80 pm的不銹鋼網(wǎng)篩，然后通過(guò)直徑為100 |_im的噴嘴。所產(chǎn)生的連 續(xù)纖維絲經(jīng)過(guò)l m的干燥區(qū)之后纏繞在旋轉(zhuǎn)滾筒上。所產(chǎn)生的纖維取決 于批次即添加水的量而具有直徑為5 nm至30 pm的圓形、橢圓形或啞 鈴形的橫截面形狀。橫截面積為100 |^112至400 pm2。
纖維表面光滑，并且完全不具有波紋狀起伏的輪廓。該纖維的抗拉 強(qiáng)度測(cè)量值為100 MPa至800 MPa。從該纖維材料獲得的紅外光譜在 950 cm—1處顯示Si—OH頻帶，在3000 cm"處顯示C—H信號(hào)。還存在部 分水解和部分縮合的乙氧基硅烷醇纖維。在室溫下儲(chǔ)存約2個(gè)月后，紅
21外光譜中不再顯示出C-H振蕩頻帶。該纖維被轉(zhuǎn)化成部分縮合的硅烷醇 纖維，其歷經(jīng)數(shù)個(gè)月仍具有穩(wěn)定性。
對(duì)如此制得的纖維進(jìn)行細(xì)胞毒性測(cè)試。在細(xì)胞毒性測(cè)試中由此制得
的纖維材料依照ISO 10993-5 (1999); EN 30993-5 (1994)被確認(rèn)具有 細(xì)胞毒性作用。
在此，整個(gè)反應(yīng)批次中僅有50%可以紡絲。
權(quán)利要求
1、通過(guò)以下步驟獲得的聚乙氧基硅氧烷(PES)材料(a)對(duì)一種或多種不同的式I硅化合物的最多一個(gè)基團(tuán)X實(shí)施第一水解縮合反應(yīng)(HKR)，SiX4(I)，其中，基團(tuán)X相同或不同，且代表羥基、氫或乙氧基(EtO)，存在乙醇(EtOH)或乙醇-水混合物作為溶劑，在初始pH值為0至≤7的情況下于0℃至78℃(乙醇的沸點(diǎn))的溫度下進(jìn)行酸催化，歷時(shí)1至24小時(shí)；(b)在防氣體擴(kuò)散的容器中在100至1013mbar的壓力，優(yōu)選300mbar至800mbar的輕微負(fù)壓及50至78℃，優(yōu)選約70℃的溫度下連續(xù)地蒸發(fā)，對(duì)在步驟(a)中獲得的材料實(shí)施第二HKR并同時(shí)去除溶劑，直至粘度(4℃，剪切速率為10s-1)急劇上升至0.5至2Pa·s，優(yōu)選1Pa·s，直至重量恒定，及直至形成通式為((SiO(OH)0.75(OEt)1.25×1/64H2O)4且摩爾質(zhì)量為4×約114g＝約456g的環(huán)四硅氧烷；(c)在密閉、優(yōu)選防氣體擴(kuò)散的容器中，在幾(2至5)分鐘至幾(0.2至5，優(yōu)選0.5)小時(shí)內(nèi)，冷卻該P(yáng)ES材料；及(d)通過(guò)第三HKR將由步驟(c)獲得的PES材料轉(zhuǎn)化成rPES材料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其特征在于，在步驟(a)中使用稀釋的硝酸或者使用由(i)生理相容性酸如檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、醋酸或抗壞血酸及(ii) 一氧化氮合酶(NOS)的底物如精氨酸組成的酸性混合物或溶液調(diào)節(jié)pH值為O至^7。
3.、孔義:K51乂々U女^、 Z tl、JT刁々卄，升'"T寸他1工畫(huà)J ， /7l還怖々平口3々R敗訌工、U)的硅化合物與硝酸的摩爾比為90:1至110:1，優(yōu)選100:1的情況下加以使用。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其特征在于，在步驟(b)中尤其是通過(guò)蒸發(fā)或揮發(fā)N02或者利用Tris溶液來(lái)降低酸強(qiáng)度。
5、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的材料，其特征在于，在步驟(c)中將所述溶膠冷卻至-2(TC至+10。C，優(yōu)選至+2。C至+4。C或者至-20°C至-10°C，更優(yōu)選至+4。C。
6、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的材料，其特征在于，在步驟(d)中在-2(TC至1(TC，優(yōu)選2。C至4。C，更優(yōu)選4。C的溫度下進(jìn)行熟化。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的材料，其特征在于，實(shí)施步驟(d)直至所述材料的粘度(4°C，剪切速率為10 s—1)為30至55Pa.s，優(yōu)選約為40 Pa-s。
8、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的材料，其特征在于，在步驟(el)中將熟化的PES材料紡絲形成生物可再吸收和/或生物活性纖維。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的材料，其特征在于，在其他的步驟(e2)、(e3)或(e4)中將熟化的PES材料加工成生物可再吸收和/或生物活性的粉末、塊體或覆層。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9的材料，其特征在于，在步驟(el)、 (e2)、(e3)或(e4)中尤其是通過(guò)蒸發(fā)或揮發(fā)N02或者利用Tris溶液來(lái)降低酸強(qiáng)度。
11、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的材料，其特征在于，在步驟(a)中使用的硅化合物是四乙氧基硅垸(TEOS)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1至11之一的材料用于制造生物可再吸收和/或生物活性PES材料的用途。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12的用途，其中所述PES材料是纖維、纖維網(wǎng)、粉末、塊體或涂覆溶液。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13的用途，其中所述纖維、纖維網(wǎng)、粉末、塊體或涂覆溶液在其使用之前緊接著浸水。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)以下步驟獲得的聚乙氧基硅氧烷PES材料(a)對(duì)一種或多種不同的式SiX₄的硅化合物的最多一個(gè)基團(tuán)X實(shí)施第一HKR，其中基團(tuán)X相同或不同，且代表羥基、氫或乙氧基，存在乙醇或乙醇-水混合物作為溶劑，在初始pH值為0至≤7的情況下于0℃至78℃的溫度下進(jìn)行酸催化，歷時(shí)1至24小時(shí)；(b)在防氣體擴(kuò)散的容器中在100至1013mbar的壓力及50至78℃的溫度下連續(xù)地蒸發(fā)，對(duì)在(a)中獲得的材料實(shí)施第二HKR并同時(shí)去除溶劑，直至粘度急劇上升至0.5至2Pa·s，直至重量恒定，及直至形成通式為((SiO(OH)_0.75(OEt)_1.25×1/64H₂O)₄且摩爾質(zhì)量為約456g的環(huán)四硅氧烷；(c)在密閉的容器中在幾分鐘至幾小時(shí)內(nèi)冷卻該P(yáng)ES材料；及(d)通過(guò)第三HKR將由(c)獲得的PES材料轉(zhuǎn)化成rPES材料。
文檔編號(hào)A61L15/26GK101679637SQ200880018811
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月4日
發(fā)明者A·蒂爾拉夫 申請(qǐng)人:A·蒂爾拉夫