專利名稱：聚異丁烯-氨基甲酸酯共聚物、聚異丁烯-脲共聚物和聚異丁烯-氨基甲酸酯/脲共聚物及 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氨基甲酸酯共聚物、脲共聚物和氨基甲酸酯/脲共聚物及含有這類共 聚物的醫(yī)療器械。
背景技術：
在用于植入或插入到患者身體內的醫(yī)療器械中使用聚合物材料，這在現(xiàn)代醫(yī)學的 實踐中是平常的。例如，諸如硅橡膠、聚氨基甲酸酯和含氟聚合物的聚合物材料，比如聚四 氟乙烯(PTFE)、膨脹PTFE(ePTFE)和乙烯-四氟乙烯(ETFE)，被用作醫(yī)療導線的涂層材料 /絕緣材料，以提供機械保護、電絕緣或兩者。作為另一個例子，藥物洗脫支架是已知的，在支架上具有聚合物涂層來釋放藥 物，以消除支架術后再狹窄的影響。藥物洗脫冠狀動脈支架的具體例子包括可從Boston Scientific Corp. (TAXUS, PROMUS)、Johnson & Johnson(CYPHER)及其它公司市售獲得的 支架。參見 S. V. Ranade 等人，Acta Biomater. 2005 年 1 月；1(1) :137-44 ；和 R. Virmani 等 人，Circulation 2004年2月17日，109 (6) 701-5。各種類型的聚合物材料已被用于這種聚 合物涂層，包括例如均聚物如聚(甲基丙烯酸正丁酯)和共聚物如聚(乙烯-co-乙酸乙烯 酯)、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)和聚(異丁烯-co-苯乙烯)，例如聚(苯乙烯-b-異 丁烯-b-苯乙烯)三嵌段共聚物(SIBS)，在例如Pinchuk等人的美國專利第6，545, 097號 中有描述。SIBS三嵌段共聚物具有柔軟、彈性、低玻璃化轉變溫度(Tg)的中嵌段和堅硬、 高Tg的末端嵌段。因此，SIBS共聚物是熱塑性彈性體，換句話說，可形成物理交聯(lián)的彈性 (即可逆地可變形的)聚合物，所述物理交聯(lián)能通過熔化聚合物而逆轉(或者在SIBS的情 況中，通過將聚合物溶解于合適的溶劑中來逆轉)。SIBS還是高生物相容性的。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及聚異丁烯-氨基甲酸酯共聚物、聚異丁烯-脲共聚物、聚異丁烯-氨基 甲酸酯/脲共聚物、制備這類共聚物的方法和含有這類聚合物的醫(yī)療器械。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，提供聚氨基甲酸酯、聚脲和聚氨基甲酸酯/聚脲，其包含 聚異丁烯鏈段、另外的非聚異丁烯鏈段的聚合物鏈段和包含二異氰酸酯殘基的鏈段。根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供包含聚異丁烯鏈段和端基的聚氨基甲酸酯、聚脲和 聚氨基甲酸酯/聚脲，所述端基包括含有烷基鏈、烯基鏈或炔基鏈的端基。本領域普通技術人員在閱讀“具體實施方式
”和后續(xù)的任何權利要求之后，將很容易明白本發(fā)明的這些和其它的方面和實施方案以及各種優(yōu)點。
具體實施例方式參考下文對本發(fā)明多個方面和實施方案的詳細描述，將能更完全地理解本發(fā)明。 下文對本發(fā)明的詳細描述旨在說明而不是限制本發(fā)明。如所公知，“聚合物”是含有多個拷貝(例如5個至10個至25個至50個至100個 至250個至500個至1000或更多個拷貝)的一種或多種組成單元(通常稱為單體)的分 子。本文所用的術語“單體”可指游離單體和指已摻入到聚合物中的那些單體，從使用這個 術語的上下文可以清楚區(qū)別開來。聚合物可呈現(xiàn)多種構型，這些構型可選自例如線狀構型、環(huán)狀構型和分支構型等。 分支構型包括星形構型(例如其中三條或更多條鏈從單個分支點延伸出來)、梳子構型(例 如具有主鏈和多個側鏈的構型，也稱“接枝”構型)、樹狀構型(例如樹枝形聚合物和超分支 聚合物)，等等。本文所用的“均聚物”是含有多個拷貝的單種組成單元(即單體)的聚合物?！肮?聚物”是含有多個拷貝的至少兩種不同組成單元的聚合物。本文所用的“聚合物鏈段”或“鏈段”是聚合物的一部分。鏈段可以是無分支的或 有分支的。鏈段可含有單一類型的組成單元(在本文中也稱為“均聚鏈段”)或多種類型的 組成單元(在本文中也稱為“共聚鏈段”)，這些多種類型的組成單元可例如以無規(guī)分布、統(tǒng) 計學分布、梯度分布或周期性分布(例如交替分布)存在。本文所用的軟鏈段是Tg呈現(xiàn)出低于體溫、更通常35°C至20°C至0°C至-25°C 至-50°C或更低的鏈段。硬鏈段是Tg呈現(xiàn)出高于體溫、更通常40°C至50°C至75°C至100°C 或更高的鏈段。Tg可通過差示掃描量熱法(DSC)、動態(tài)力學分析(DMA)和熱力學分析(TMA) 來測量。聚氨基甲酸酯是由多官能的異氰酸酯(例如二異氰酸酯，包括脂族和芳族二異氰 酸酯)和多元醇(例如巨醇(macroglycol))合成的共聚物家族。常用的巨醇包括聚酯二 醇、聚醚二醇和聚碳酸酯二醇。通常，也可采用脂族或芳族二醇或二胺作為鏈增長劑，例如 以賦予聚氨基甲酸酯改進的物理性質。如采用二胺作為鏈增長劑，則形成脲鍵，所得的聚合 物可稱為聚氨基甲酸酯/聚脲。聚脲是由多官能的異氰酸酯和聚胺合成的共聚物家族，所述聚胺例如二胺如聚酯 二胺、聚醚二胺、聚硅氧烷二胺、聚烴二胺和聚碳酸酯二胺。和聚氨基甲酸酯一樣，可以采用 脂族或芳族二醇或二胺作為鏈增長劑。根據(jù)本發(fā)明的氨基甲酸酯共聚物、脲共聚物和氨基甲酸酯/脲共聚物通常包含一 個或多個聚異丁烯鏈段。例如，根據(jù)本發(fā)明的某些方面，提供含有以下鏈段的聚異丁烯-氨 基甲酸酯共聚物、聚異丁烯-脲共聚物和聚異丁烯-氨基甲酸酯/脲共聚物(a) —個或多 個聚異丁烯鏈段，(b) —個或多個另外的聚合物鏈段(非聚異丁烯鏈段)，和(c) 一個或多 個含有一個或多個二異氰酸酯殘基并任選含有一個或多個鏈增長劑殘基的鏈段。另外的聚合物鏈段的例子包括軟聚合物鏈段如聚醚鏈段、含氟聚合物鏈段(包括 氟化聚醚鏈段)、聚酯鏈段、聚(丙烯酸酯)鏈段、聚(甲基丙烯酸酯)鏈段、聚硅氧烷鏈段 和聚碳酸酯鏈段。
軟聚醚鏈段的例子包括線形、分支和環(huán)狀的均聚(環(huán)氧烷)鏈段和共聚(環(huán)氧烷) 鏈段，這類鏈段包括由一個或多個以下單體等形成的均聚鏈段和共聚鏈段氧亞甲基、氧二 亞甲基(環(huán)氧乙烷)、氧三亞甲基、環(huán)氧丙烷和四氫呋喃。為此，在一些實施方案中，可在合成過程中將聚醚二醇相容劑如聚氧四亞甲基二 醇(ΡΤΜ0 二醇)或聚氧六亞甲基二醇(ΡΗΜ0 二醇)加到聚異丁烯二醇，以促進聚氨基甲酸 酯硬鏈段均勻分布到PIB軟鏈段中，及實現(xiàn)在聚合物中的有利微相分離。這種聚環(huán)氧烷還 可改進重要的機械性質，例如以下性質中的一種或多種拉伸強度、拉伸模量、撓曲模量、 伸長、撕裂強度、撓曲疲勞和耐磨性等?？赏ㄟ^改變PIB 二醇與聚醚二醇的重量比，例如從 99 1 至 95 5 至 90 10 至 75 25 至 50 50 至 25 75 至 10 90 至 5 95 至 1 99、更優(yōu)選地從90 10至85 15至80 20至75 ；35至70 30，來改變在反應 混合物中的軟鏈段組成。類似地，可改變本發(fā)明的聚氨基甲酸酯中的軟鏈段與硬鏈段的重量比，例如從 99 1 至 95 5 至 90 10 至 75 25 至 50 50 至 25 75 至 10 90 至 5 95 至 1 99、更優(yōu)選地 95 5 至 90 10 至 80 20 至 70 30 至 65 ；35 至 60 40 至 50 50，以獲得多個肖氏硬度、多種多樣的物理和機械性質以及一系列功能性能。軟含氟聚合物鏈段的例子包括全氟丙烯酸酯鏈段和氟化聚醚鏈段，例如線形的、 分支的和環(huán)狀的均聚(氟化環(huán)氧烷)鏈段和共聚(氟化環(huán)氧烷)鏈段，這類鏈段包括由 一個或多個以下單體等形成的均聚鏈段和共聚鏈段氧全氟亞甲基(perfluoromethylene oxide)、氧全氟二亞甲基(perfluorodimethylene oxide,全氟環(huán)氧乙燒)、氧全氟三亞甲基 (perfluorotrimethylene oxide)禾口全氟環(huán)氧丙燒(perfluoropropyleneoxide)。軟聚酯鏈段的例子包括由一個或多個以下單體等形成的線形的、分支的和環(huán)狀的 均聚鏈段和共聚鏈段己二酸亞烷基酯，包括己二酸亞乙酯、己二酸亞丙酯、己二酸四亞甲 酉旨(tetramethyleneadipate)禾口己二酸六亞甲酉旨(hexamethyleneadipate)。軟聚(丙烯酸酯)鏈段的例子包括線形的、分支的和環(huán)狀的均聚(丙烯酸酯)鏈段 和共聚(丙烯酸酯)鏈段，這類鏈段包括由一個或多個以下單體等形成的均聚鏈段和共聚 鏈段丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、 丙烯酸仲丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸十二烷基酯。軟聚(甲基丙烯酸酯)鏈段的例子包括線形的、分支的和環(huán)狀的均聚(甲基丙烯 酸酯)鏈段和共聚(甲基丙烯酸酯)鏈段，這類鏈段包括由一個或多個以下單體等形成的 均聚鏈段和共聚鏈段甲基丙烯酸烷基酯，如甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、 甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯。軟聚硅氧烷鏈段的例子包括線形的、分支的和環(huán)狀的均聚硅氧烷鏈段和共聚硅氧 烷鏈段，這類鏈段包括由一個或多個以下單體等形成的均聚鏈段和共聚鏈段二甲基硅氧 烷、二乙基硅氧烷和甲基乙基硅氧烷。軟聚碳酸酯鏈段的例子包括那些包含一個或多個類型的碳酸酯單元
權利要求
1.一種聚異丁烯-氨基甲酸酯共聚物、聚異丁烯-脲共聚物或聚異丁烯-氨基甲酸酯 /脲共聚物，其包含聚異丁烯鏈段和另外的非聚異丁烯鏈段的聚合物鏈段。
2.權利要求1的共聚物，其中所述另外的聚合物鏈段是軟聚合物鏈段。
3.權利要求2的共聚物，其中所述軟聚合物鏈段選自聚醚鏈段、氟化聚醚鏈段、含氟聚 合物鏈段、聚酯鏈段、聚丙烯酸酯鏈段、聚甲基丙烯酸酯鏈段、聚硅氧烷鏈段、氟化聚硅氧烷 和聚碳酸酯鏈段。
4.權利要求2的共聚物，其中所述另外的聚合物鏈段選自聚氧四亞甲基鏈段、聚氧六 亞甲基鏈段、聚二甲基硅氧烷鏈段、聚氧全氟亞烷基鏈段、聚碳酸六亞甲酯鏈段。
5.權利要求1的共聚物，其中所述聚異丁烯鏈段包含聚異丁烯二醇或聚異丁烯二胺的 殘基，且其中所述另外的聚合物鏈段包含選自以下聚合物二醇或二胺的殘基聚氧四亞甲 基二醇、聚氧四亞甲基二胺、聚二甲基硅氧烷二醇、聚二甲基硅氧烷二胺、聚氧全氟亞烷基 二醇、聚氧全氟亞烷基二胺、聚碳酸六亞甲酯二醇和聚碳酸六亞甲酯二胺。
6.權利要求1的共聚物，其還包含含有二異氰酸酯殘基的鏈段。
7.權利要求6的共聚物，其中所述二異氰酸酯選自芳族二異氰酸酯、脂族二異氰酸酯 和它們的組合。
8.權利要求6的共聚物，其中所述二異氰酸酯選自4，4'-亞甲基雙異氰酸苯酯、甲苯 二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯、3，3' - 二甲基二苯基-4，4' -二 異氰酸酯、3，3' - 二甲基-二苯基甲烷-4，4' - 二異氰酸酯和它們的組合。
9.權利要求1的共聚物，其還包含鏈增長劑殘基。
10.權利要求9的共聚物，其中所述鏈增長劑殘基選自脂族二醇、芳族二醇、脂族二醇 和芳族二醇的組合、脂族二胺、芳族二胺以及脂族二胺和芳族二胺的組合。
11.權利要求9的共聚物，其中所述鏈增長劑是α，ω-Cl-ClO-烷烴二醇。
12.權利要求9的共聚物，其中所述鏈增長劑1，2_乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、 低分子量聚異丁烯二醇和低分子量聚(苯乙烯_b-異丁烯-b-苯乙烯)二醇。
13.權利要求1的共聚物，其還包含含有長度為1-17個碳原子的烷基鏈、烯基鏈或炔基 鏈的端基。
14.權利要求13的共聚物，其中所述端基選自-CHJn-CH3基團、[-CH2L-C(CH3)3基 團、[-CHJn-CF3 基團、[-CH2L-C(CF3)3 基團、[-CH2]n-CH20H 基團、[-CH2] n_C (OH) 3 基團、 [-CH2Jn-C6H5 基團、[-CH2] n-b-[-CH2O] n-CH3 基團、[-CH2] n-b_ [-CH2O] n_CH2CH2C (CH3) 3 基 團、[-CH2] n-b-[-CH2O] n-CH2CH2CF3 基團、[-CH2]n-b-[-CH20]n_CH2CH2C(CF3) 3 基團、 [-CH2] n-b-[-CH2OJn-CH2CH2OH S 團、[-CH2] n_b_ [-CH2O] n_C (OH)3 基團、[-CH2] n_b_ [-CH2O] n-CH2CH2-C6H5基團和它們的組合，其中η在1至20的范圍。
15.權利要求1的共聚物，其中所述另外的聚合物鏈段是硬聚合物鏈段。
16.權利要求15的共聚物，其中所述另外的聚合物鏈段選自聚(乙烯基芳烴)鏈段、聚 (丙烯酸烷基酯)鏈段和聚(甲基丙烯酸烷基酯)鏈段。
17.權利要求15的共聚物，其中所述另外的聚合物鏈段是聚苯乙烯鏈段。
18.權利要求15的共聚物，其中所述聚異丁烯鏈段包含聚異丁烯二醇的殘基，且其中 所述聚苯乙烯鏈段包含聚苯乙烯二醇的殘基。
19.權利要求15的共聚物，其包含聚(苯乙烯-b-異丁烯-b-苯乙烯)二醇殘基。
20.一種植入式或插入式醫(yī)療器械，其包含含有權利要求1的共聚物的聚合物區(qū)域。
21.權利要求20的植入式或插入式醫(yī)療器械，其中所述醫(yī)療器械選自支架、心臟瓣膜、 植入式電導線、起搏器、除顫器和心力衰竭裝置。
22.權利要求20的植入式或插入式醫(yī)療器械，其中所述醫(yī)療器械包含植入式電導線， 且其中聚合物區(qū)域是設置在電導體上的聚合物層。
23.權利要求22的植入式或插入式醫(yī)療器械，其中所述電導線選自心臟導線和神經刺 激導線。
24.權利要求20的植入式或插入式醫(yī)療器械，其中所述聚合物區(qū)域還包含治療劑。
25.權利要求20的植入式或插入式醫(yī)療器械，其中所述聚合物區(qū)域還包含選自硅酸鹽 材料、氧化鋁、銀納米粒子和硅酸鹽/氧化鋁/銀納米粒子復合材料的填充材料。
26.一種聚異丁烯-氨基甲酸酯共聚物、聚異丁烯-脲共聚物或聚異丁烯-氨基甲酸酯 /脲共聚物，其包含聚異丁烯鏈段，還包含含有長度為1-17個碳原子的烷基鏈、烯基鏈或炔 基鏈的端基。
27.權利要求沈的共聚物，其中所述端基包含選自以下的部分[-CHJn-CH3基團、 [_012]1^&基團、[-CH2]n-C6H5基團和它們的組合，其中η在1-17的范圍。
28.—種植入式或插入式醫(yī)療器械，其包含含有權利要求沈的共聚物的聚合物區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚異丁烯-氨基甲酸酯共聚物、聚異丁烯-脲共聚物和聚異丁烯-氨基甲酸酯/脲共聚物、涉及制備這類共聚物的方法和涉及含有這類聚合物的醫(yī)療器械。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，提供聚異丁烯-氨基甲酸酯共聚物、聚異丁烯-脲共聚物和聚異丁烯-氨基甲酸酯/脲共聚物，其包含聚異丁烯鏈段、另外的非聚異丁烯鏈段的聚合物鏈段和含有二異氰酸酯殘基的鏈段。根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供包含聚異丁烯鏈段和端基的聚異丁烯-氨基甲酸酯共聚物、聚異丁烯-脲共聚物和聚異丁烯-氨基甲酸酯/脲共聚物，所述端基包括含有烷基鏈、烯基鏈或炔基鏈的端基。
文檔編號C08G18/62GK102131530SQ200980133220
公開日2011年7月20日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權日2008年6月27日
發(fā)明者D·J·庫克, F·H·斯特里克勒, M·C·史密斯, M·C·施瓦茲, M·克里希納, M·博登, S·德塞 申請人:心臟起搏器公司