專利名稱：用于密封醫(yī)療器件的復(fù)合水吸收劑的制作方法
用于密封醫(yī)療器件的復(fù)合水吸收劑本發(fā)明涉及一種用于密封醫(yī)療器件的復(fù)合H2O吸收劑，特別是但不僅僅指可植入 人體內(nèi)的醫(yī)療器件。在密封醫(yī)療器件領(lǐng)域中的最新開發(fā)，像例如起搏器、神經(jīng)刺激器、助聽器、去纖顫 器、用于控制藥物釋放的機(jī)電系統(tǒng)、植入式復(fù)律器除顫器、心臟再同步治療已導(dǎo)致和將導(dǎo)致 其特性在性能和可靠性兩方面的持續(xù)改善。在下文中，將參考植入式器件，因?yàn)樗鼈優(yōu)樽钍芤嬗诒景l(fā)明的那些。這些器件通常在惰性氣體氣氛，一般為氮?dú)饣驓鍤夂秃庀旅芊?，盡管某些特殊 制造方法提供將它們密封在干燥空氣中。無(wú)論是否使用無(wú)水氣體密封醫(yī)療器件，不能排除最初在氣相中的有害物質(zhì)隨著時(shí) 間可在器件內(nèi)積聚并且干擾器件的正確運(yùn)行，或甚至以不可逆的方式破壞器件。由于水分 對(duì)于器件內(nèi)部所用組分的腐蝕性和其對(duì)電子元件運(yùn)行的可能破壞，水分為主要有害物質(zhì)之一。在密封醫(yī)療器件中存在的水分可由三種不同方式產(chǎn)生。第一個(gè)原因可來源于生產(chǎn) 方法本身，醫(yī)療器件元件的排氣為第二個(gè)可能原因，而第三個(gè)原因涉及通過密封器件壁的 透過。一旦安裝器件，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)從器件外部到內(nèi)部的后一透過現(xiàn)象，而對(duì)于其它器件在器 件生產(chǎn)及其實(shí)際安裝之間的時(shí)間段中進(jìn)入最大量的水。在這一方面，密封醫(yī)療器件的接合 處通常顯示由外部環(huán)境的最大透過。關(guān)于在醫(yī)療器件內(nèi)部進(jìn)入H2O的影響，以及對(duì)于一些醫(yī)療器件從外部最大容許透 過的主要細(xì)節(jié)可在Chapin和Μοχοη，由CRC Press在2001年出版的書“Neutral Prostheses for Restoration of Sensoryand Motor Function”第三章中發(fā)現(xiàn)。該參考文獻(xiàn)還提到吸 氣劑材料除去來自密封器件中H2O的可能和一般用途。除了通?？赏ㄟ^使用吸氣劑材料而達(dá)到從密封醫(yī)療器件內(nèi)部除去H2O的功能需求 外，還需要與器件生產(chǎn)方法相關(guān)的產(chǎn)業(yè)屬性，根據(jù)它理論上可以在空氣中處理吸氣劑材料 而沒有過分損害其性能。這允許避免使用使生產(chǎn)方法更復(fù)雜和昂貴的方式和方法，例如使 用無(wú)水氣體流過的手套箱或由此觀點(diǎn)看來允許使用較少進(jìn)行的生產(chǎn)方法，或減少在手套箱 中進(jìn)行的操作次數(shù)。因此，對(duì)于H2O吸收劑存在兩種相反要求一方面吸收劑必須能夠吸收進(jìn)入或已經(jīng) 存在于器件中的水并且從而具有避免器件內(nèi)部水分濃度增加的吸收速度，而另一方面由于 暴露于空氣中火由于在其中吸收劑暴露于非無(wú)水氣氛條件下進(jìn)行的其它操作，吸收劑不必 具有過度降解。由可用于除去H2O并且分散在聚合物基體內(nèi)部的活性物質(zhì)組成的復(fù)合吸收劑的一 般用途描述在專利US 5078909中，但是在這一專利中未具體涉及聚合物在水透過或傳輸 方面的性能。復(fù)合吸收劑還描述在專利公開號(hào)WO 2007/013118和W02007/013119中，二者均與 本申請(qǐng)的申請(qǐng)人相同，其中WO 2007/013118教導(dǎo)吸收劑材料排列在依次分散在聚合物基 體中的多孔材料的孔中的用途，但是未教導(dǎo)聚合物的任何特定透過值，而WO 2007/013119公開了活性阻擋層，即由分散在具有低透過率的聚合物中的活性材料構(gòu)成的復(fù)合體系，即 透過率低于 0.00215 10_3g mm πΤ2(Γ。為了保護(hù)藥物避免暴露于H2O而使用具有特定透過率的聚合物替代描述在國(guó)際公 開號(hào)WO 99/61856中，其中通過由除去合適添加劑形成微通道獲得這一技術(shù)效果。這一文 件描述了這些通道使有害物質(zhì)保持與吸收劑聯(lián)系的可能性。因此，如在這一文件中所教導(dǎo) 的，聚合物的功能僅為適合于容納和封閉活性物質(zhì)并且保證在藥物容器的內(nèi)部空氣和活性 物質(zhì)之間交流，而沒有借助于聚合物本身的活性物質(zhì)的任何防護(hù)和保護(hù)作用的試劑。本發(fā)明的目的為提供用于密封醫(yī)療器件的特定復(fù)合吸收劑，它能夠克服在現(xiàn)有技 術(shù)中仍然存在的問題，即提供確保從醫(yī)療器件外殼充分的H2O吸收速度并且可以在空氣中 處理，但對(duì)于由生產(chǎn)方法所要求的時(shí)間要求來說沒有特殊警示的復(fù)合吸收劑，以便簡(jiǎn)化器 件生產(chǎn)。在其第一方面，本發(fā)明涉及用于密封醫(yī)療器件的包含分散在聚合物基體中的活性 物質(zhì)的復(fù)合H2O吸收劑，其特征在于所述聚合物基體在25°C和100% RH下具有0. 05g mm τα2 (Γ-5· 4g mm τα2 cf1 的 MVTR。MVTR表示根據(jù)ASTM E96程序在25°C和100%相對(duì)濕度下測(cè)定的聚合物透過系數(shù) (潮汽透過率)。在下文中，指示RH (相對(duì)濕度)將用于這一計(jì)量單位。術(shù)語(yǔ)“活性物質(zhì)”是指適合于通過物理吸附、化學(xué)吸附機(jī)制或二者除去H20(即吸氣 劑)的任何材料。具體而言，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)借助本發(fā)明制備的復(fù)合吸收劑可確保在醫(yī)療器件中，相 對(duì)復(fù)合吸收劑總重量，以重量％表示為2. 5-15. 2重量％的H2O吸收且其中未分散單獨(dú)的活 性物質(zhì)。此外，本發(fā)明的復(fù)合吸收劑可在常規(guī)使用條件下(22°C，22% RH)在空氣中處理而 未過分損害其除去H2O的能力。具體而言，例如厚度為0. 2mm的樣品特征在于當(dāng)在空氣中 暴露1小時(shí)，相對(duì)它們的初始性能損耗3%，而當(dāng)厚度為Imm時(shí)，為了具有相同的性能損耗則 暴露時(shí)間增至10小時(shí)。包含活性物質(zhì)的聚合隔板在太陽(yáng)能電池板中的用途描述在專利申請(qǐng)WO 2009/043776和WO 2009/043817中，二者申請(qǐng)人均與本申請(qǐng)相同。這些申請(qǐng)的特征在于使 用在25°C和100% RH下測(cè)量H2O透過率小于IOg mm HT2cT1的聚合物材料?？紤]到作為隔 板的特殊用途，以及由此所需的技術(shù)影響，透過率必須盡可能低。因此，在這些申請(qǐng)中未發(fā) 現(xiàn)涉及復(fù)合吸收劑用于密封醫(yī)療器件，特別是允許它們用于從密封醫(yī)療器件除去H2O的最 小H2O透過值，從而避免其在器件內(nèi)部的有害聚集的教導(dǎo)。在用于吸收H2O的活性物質(zhì)中，可單獨(dú)或者組合使用沸石、硅膠、氧化鋁、堿金屬氧 化物和堿土金屬氧化物。在密封器件領(lǐng)域中，存在著在高于室溫的溫度下操作或在復(fù)合吸收劑附近造成局 部過熱的的應(yīng)用場(chǎng)合。具體而言，氧化鈣優(yōu)選在高于65°C的溫度下使用。盡管水對(duì)于密封醫(yī)療器件為最不期望的物質(zhì)，但其它氣體物質(zhì)的存在(從這點(diǎn)考 慮其中大多通常為氫、二氧化碳、一氧化碳和烴類)對(duì)于某些器件同樣有害。在這種情況 下，特別有用的是適合于吸收這些有害物質(zhì)而不僅僅H2O的復(fù)合吸收劑包含一種或多種吸 氣劑。關(guān)于活性物質(zhì)分散在其中的聚合物基體，用于進(jìn)行本發(fā)明的有用材料例如為乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯 (HDPE)、聚醚-嵌段-酰胺(PEBA)、離聚物樹脂如由DuPont出售的Surlyn 、乙烯-丙烯酸 共聚物例如由Basell出售的Lucalen 、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)和聚 偏二氯乙烯(PVDC)如由DOW Chemicals出售的Saran 、丁基橡膠、乙丙橡膠(EPR)、乙烯丙 烯二烯單體橡膠(EPDM)橡膠和Sylossanic樹脂如由Dow Corning出售的Sylgard 。先前提到的材料根據(jù)物質(zhì)組成可具有不同MVTRs，由此必須基于H2O的正確透過率 即包含0. 05g mm πι^ ^-δ. 4g mm n^cf1的值，選擇用于生產(chǎn)復(fù)合吸收劑的聚合物基體。例如 包含33%乙烯基-乙酸酯的EVA具有5. 4g mm n^cf1的MVTR且從而它適用于進(jìn)行本發(fā)明， 而包含70%乙烯基-乙酸酯得EVA具有17. 5g mm n^cf1的傳輸率且從而它不適合。傳輸率數(shù)據(jù)通常由生產(chǎn)商提供或可在教科書如由PlasticsDesign Library出版 的"PermeabiIity and Other Film Propertiesof Plastic and Elastomer，，中容易找至丨J, 因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易選擇具有特定H2O透過值的聚合物。本發(fā)明的復(fù)合吸收劑物質(zhì)包含用于除去10-50重量％ H2O的量的材料。這一百分 比優(yōu)選為30-45%。重要的是吸收劑材料的重量濃度不低于10%以便確保充足的性能?？山柚景l(fā)明獲得的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為可易于生產(chǎn)具有和適合不同幾何學(xué)的復(fù)合吸 收劑。具體而言，根據(jù)本發(fā)明可獲得厚度為0. 15mm-2mm的復(fù)合吸收劑，當(dāng)在醫(yī)療器件內(nèi)部 插入吸收劑時(shí)，使用者借助簡(jiǎn)單的切削操作自由限定其寬度和長(zhǎng)度。通常，通過使用可有可無(wú)的干漿料目前獲得在醫(yī)療器件中產(chǎn)品的靈活性和柔順性 程度，其具有在它們的處理中需要警惕的缺點(diǎn)并且在產(chǎn)品即醫(yī)療器件內(nèi)部，在高于室溫的 溫度下還需要固結(jié)相。在其第二方面，本發(fā)明涉及通過使用包含分散在聚合物基體中的活性物質(zhì)的復(fù)合 吸收劑而從密封醫(yī)療器件中除去H2O的方法，其特征在于聚合物基體在25°C和100% RH下 具有 0. 05g mm τα2 (Γ-5. 4g mrnn^cf1 的 MVTR。
權(quán)利要求
1.一種用于密封的醫(yī)療器件的復(fù)合H2O吸收劑，它包含分散在聚合物基體中的活性物 質(zhì)，其特征在于所述聚合物基體在25°C和100% RH下顯示0. 05g mm4g mm HT2cT1 的潮汽透過率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的吸收劑，其中所述聚合物基體具有以下材料作為主要成分乙 烯-乙酸乙烯酯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚醚-嵌段-酰胺、離聚物 樹脂、乙烯丙烯酸共聚物、聚氟乙烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、丁基橡膠、EPR橡膠、EPDM 橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的吸收劑，其中所述分散的活性物質(zhì)包含沸石、硅膠、氧化鋁、堿金 屬氧化物和堿土金屬氧化物中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的吸收劑，其中所述分散的活性物質(zhì)包含能夠吸收一種或多種 其它有害化合物的活性物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的吸收劑，其中所述其它有害化合物為氫氣、二氧化碳、一氧化碳、 烴類。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的吸收劑，其中相對(duì)復(fù)合吸收劑所述活性物質(zhì)的重量百分?jǐn)?shù)為 10-50% ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1的吸收劑，其中所述吸收劑的厚度為0.15-2mm。
8.—種通過將包含分散在聚合物基體中的一種活性物質(zhì)的復(fù)合吸收劑引入密封的醫(yī) 療器件而從所述器件除去H2O的方法，其特征在于所述聚合物基體在25°C和100% RH下顯 示0. 05g讓n^cT-5. 4g Hmr2CT1的潮汽透過率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述分散的活性物質(zhì)包含沸石、硅膠、氧化鋁、堿金屬 氧化物、堿土金屬氧化物中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述堿土金屬氧化物包含氧化鈣、氧化鋇或其組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述密封的醫(yī)療器件在65°C或更高溫度下運(yùn)行并且 活性物質(zhì)包含氧化鈣。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中向密封的醫(yī)療器件內(nèi)部引入復(fù)合吸收劑包括具有不 定長(zhǎng)度和寬度以及厚度為0. 15mm-2mm的吸收劑薄片的切割階段。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述密封的醫(yī)療器件為起搏器、神經(jīng)刺激器、助聽器、 去纖顫器或用于藥物控制釋放的機(jī)電系統(tǒng)。
全文摘要
描述了用于密封醫(yī)療器件的復(fù)合吸收劑，包含分散于在25℃和100％RH下具有0.05g mm m-2d-1-5.4g mm m-2d-1的H2O透過率的聚合物基體中的活性物質(zhì)，和借助所述復(fù)合吸收劑從密封醫(yī)療器件中除去H2O的方法。
文檔編號(hào)B01J20/28GK102123788SQ200980125858
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者A·博努斯, L·卡塔尼奧, S·羅德納 申請(qǐng)人:工程吸氣公司