(57)【要約】【課題】精製ｐ−ジオキサノンを生産し、かつ得るための改善された方法を提供すること。【解決手段】本明細書中に記載の以下：粗製ｐ−ジオキサノンを含む出発物質を提供する工程；該出発物質をイソシアネート官能基を持つスカベンジャーと接触させる工程；該イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを該出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させて反応生成物を形成させる工程；該出発物質から該反応生成物を除く工程；および精製ｐ−ジオキサノンを回収する工程を包含する、方法により上記課題は解決される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下：
粗製ｐ−ジオキサノンを含む出発物質を提供する工程；
該出発物質をイソシアネート官能基を持つスカベンジャーと接触させる工程；
該イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを該出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させて反応生成物を形成させる工程；
該出発物質から該反応生成物を除く工程；および
精製ｐ−ジオキサノンを回収する工程
を包含する、方法。
【請求項２】
前記出発物質中の前記粗製ｐ−ジオキサノンが、約３０モル％〜約９０モル％の純度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記出発物質中の前記粗製ｐ−ジオキサノンが、約５０モル％〜約８０モル％の純度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーが、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、芳香族イソシアネート、ポリマー支持イソシアネートおよびこれらの組合せからなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーが、４−ビフェニルイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（フェニルイソシアネート）（４，４’−ＭＤＩ）およびこれらの組合せからなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約１時間〜約２４時間の期間にわたって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約０ｒｐｍ〜約５００ｒｐｍの速度で混合しながら行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約２０℃〜約２５℃の温度で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、窒素、ヘリウム、アルゴンおよびこれらの組合せからなる群より選択される不活性な雰囲気下で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記出発物質から前記反応生成物を除く工程が、デカンテーション、ろ過、カラム精製、遠心分離およびこれらの組合せからなる群より選択される方法によって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記精製ｐ−ジオキサノンが、約４０モル％〜約９９モル％の純度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記精製ｐ−ジオキサノンが、少なくとも約５０モル％よりも高い純度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
以下：
粗製ｐ−ジオキサノンを含む出発物質を提供する工程；
該出発物質を、４−ビフェニルイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（フェニルイソシアネート）およびこれらの組合せからなる群より選択される固体イソシアネート官能基を持つスカベンジャーと接触させる工程；
該イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを該出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させて反応生成物を形成させる工程；
該出発物質から該反応生成物を除く工程；ならびに
約４０モル％〜約９０モル％の純度を有する精製ｐ−ジオキサノンを回収する工程
を包含する、方法。
【請求項１４】
前記粗製ｐ−ジオキサノンが、約３０モル％〜約９０モル％の純度を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記粗製ｐ−ジオキサノンが、約５０モル％〜約８０モル％の純度を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約２時間〜約１０時間の期間にわたって行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約１００ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍの速度で混合しながら行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約２０℃〜約２５℃の温度で行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、窒素、ヘリウム、アルゴンおよびこれらの組合せからなる群より選択される不活性な雰囲気下で行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記出発物質から前記反応生成物を除く工程が、デカンテーション、ろ過、カラム精製、遠心分離およびこれらの組合せからなる群より選択される方法によって行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記精製ｐ−ジオキサノンが、約５０モル％〜約９０モル％の純度を有する、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本願は、２００８年７月３日に出願された米国仮出願第６１／０７７，９３４号の利益およびこの仮出願に対する優先権を主張し、この仮出願の全開示は、本明細書中に参考として援用される。
【０００２】
技術分野
本開示は、ｐ−ジオキサノンを精製するための方法に関する。より具体的には、本開示は、イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを用いたｐ−ジオキサノンの精製に関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の背景
ｐ−ジオキサノン（１，４−ジオキサン−２−オン、パラ−ジオキサノンおよび／またはＰＤＯとしても公知）は、開環重合／共重合を受けて脂肪族ポリエステルを形成する、環状エステルである。優れた生分解性、生体吸収性および生体適合性に加え、ポリ（ｐ−ジオキサノン）は、その可撓性を含めて、独特の物理的特性を有する。ｐ−ジオキサノンから作製されたポリマーは、吸収可能な医療用／外科用デバイスの製造に用いられている。例えば、ｐ−ジオキサノンのポリマーおよびコポリマーは、とりわけ、縫合糸材料としての使用について、米国食品医薬品局（ＦＤＡ）から認可を受けている。
【０００４】
ｐ−ジオキサノンの生産のための種々の方法は当業者が理解し得る範囲内であり、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されるものが挙げられる。少なくとも部分的にｐ−ジオキサノンから作製されたポリマーもまた、当業者が理解し得る範囲内であり、例えば、特許文献３；特許文献４；特許文献５；特許文献６；特許文献７；特許文献８；特許文献９；特許文献１０；および特許文献１１に開示されるものが挙げられる。ｐ−ジオキサノンの調製に関する他の特許としては、特許文献１２；特許文献１３；特許文献１４；特許文献１５および特許文献１６が挙げられる。ｐ−ジオキサノンを精製するための方法としては、特許文献１７；特許文献１８および特許文献１９に開示されるものが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，０５２，９８８号明細書
【特許文献２】米国特許第５，３９１，７０７号明細書
【特許文献３】米国特許第４，６４３，１９１号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６４６，７４１号明細書
【特許文献５】米国特許第４，６５３，４９７号明細書
【特許文献６】米国特許第４，７８８，９７９号明細書
【特許文献７】米国特許第４，８３８，２６７号明細書
【特許文献８】米国特許第５，０４７，０４８号明細書
【特許文献９】米国特許第５，００７，９２３号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，０７６，８０７号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，０８０，６６５号明細書
【特許文献１２】米国特許第３，０２０，２８９号明細書
【特許文献１３】米国特許第３，０６３，９６７号明細書
【特許文献１４】米国特許第３，１９０，８５８号明細書
【特許文献１５】米国特許第３，３９１，１２６号明細書
【特許文献１６】米国特許第３，６４５，９４１号明細書
【特許文献１７】米国特許第３，０２０，２８９号明細書
【特許文献１８】米国特許第３，０６３，９６７号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，３９１，７６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
精製ｐ−ジオキサノンを生産し、かつ得るための改善された方法が、依然として所望されるままである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
要旨
本開示は、ｐ−ジオキサノンを精製するための方法を提供する。ある実施形態では、本開示の方法は、粗製ｐ−ジオキサノンを含む出発物質を提供する工程、この出発物質をイソシアネート官能基を持つスカベンジャーと接触させる工程、このイソシアネート官能基を持つスカベンジャーを出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させて反応生成物を形成させる工程、出発物質から反応生成物を除く工程、および、粗製ｐ−ジオキサノンに比べ精製ｐ−ジオキサノンを回収する工程、を包含する。
【０００８】
他の実施形態では、本開示の方法は、粗製ｐ−ジオキサノンを含む出発物質を提供する工程、この出発物質を、４−ビフェニルイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（フェニルイソシアネート）およびこれらの組合せのような固体のイソシアネート官能基を持つスカベンジャーと接触させる工程、このイソシアネート官能基を持つスカベンジャーを出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させて反応生成物を形成させる工程、出発物質から反応生成物を除く工程、ならびに、約４０モル％〜約９９モル％の純度を有する精製ｐ−ジオキサノンを回収する工程、を包含する。
【０００９】
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
【００１０】
（項目１）  以下：
粗製ｐ−ジオキサノンを含む出発物質を提供する工程；
該出発物質をイソシアネート官能基を持つスカベンジャーと接触させる工程；
該イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを該出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させて反応生成物を形成させる工程；
該出発物質から該反応生成物を除く工程；および
精製ｐ−ジオキサノンを回収する工程
を包含する、方法。
【００１１】
（項目２）  前記出発物質中の前記粗製ｐ−ジオキサノンが、約３０モル％〜約９０モル％の純度を有する、項目１に記載の方法。
【００１２】
（項目３）  前記出発物質中の前記粗製ｐ−ジオキサノンが、約５０モル％〜約８０モル％の純度を有する、項目１〜２のいずれかに記載の方法。
【００１３】
（項目４）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーが、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、芳香族イソシアネート、ポリマー支持イソシアネートおよびこれらの組合せからなる群より選択される、項目１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【００１４】
（項目５）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーが、４−ビフェニルイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（フェニルイソシアネート）（４，４’−ＭＤＩ）およびこれらの組合せからなる群より選択される、項目１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【００１５】
（項目６）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約１時間〜約２４時間の期間にわたって行われる、項目１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【００１６】
（項目７）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約０ｒｐｍ〜約５００ｒｐｍの速度で混合しながら行われる、項目１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【００１７】
（項目８）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約２０℃〜約２５℃の温度で行われる、項目１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【００１８】
（項目９）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、窒素、ヘリウム、アルゴンおよびこれらの組合せからなる群より選択される不活性な雰囲気下で行われる、項目１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【００１９】
（項目１０）  前記出発物質から前記反応生成物を除く工程が、デカンテーション、ろ過、カラム精製、遠心分離およびこれらの組合せからなる群より選択される方法によって行われる、項目１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【００２０】
（項目１１）  前記精製ｐ−ジオキサノンが、約４０モル％〜約９９モル％の純度を有する、項目１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【００２１】
（項目１２）  前記精製ｐ−ジオキサノンが、少なくとも約５０モル％よりも高い純度を有する、項目１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【００２２】
（項目１３）  以下：
粗製ｐ−ジオキサノンを含む出発物質を提供する工程；
該出発物質を、４−ビフェニルイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（フェニルイソシアネート）およびこれらの組合せからなる群より選択される固体イソシアネート官能基を持つスカベンジャーと接触させる工程；
該イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを該出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させて反応生成物を形成させる工程；
該出発物質から該反応生成物を除く工程；ならびに
約４０モル％〜約９０モル％の純度を有する精製ｐ−ジオキサノンを回収する工程
を包含する、方法。
【００２３】
（項目１４）  前記粗製ｐ−ジオキサノンが、約３０モル％〜約９０モル％の純度を有する、項目１３に記載の方法。
【００２４】
（項目１５）  前記粗製ｐ−ジオキサノンが、約５０モル％〜約８０モル％の純度を有する、項目１３〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【００２５】
（項目１６）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約２時間〜約１０時間の期間にわたって行われる、項目１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【００２６】
（項目１７）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約１００ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍの速度で混合しながら行われる、項目１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【００２７】
（項目１８）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、約２０℃〜約２５℃の温度で行われる、項目１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【００２８】
（項目１９）  前記イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを前記出発物質中のヒドロキシル化合物と反応させる工程が、窒素、ヘリウム、アルゴンおよびこれらの組合せからなる群より選択される不活性な雰囲気下で行われる、項目１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【００２９】
（項目２０）  前記出発物質から前記反応生成物を除く工程が、デカンテーション、ろ過、カラム精製、遠心分離およびこれらの組合せからなる群より選択される方法によって行われる、項目１３〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【００３０】
（項目２１）  前記精製ｐ−ジオキサノンが、約５０モル％〜約９０モル％の純度を有する、項目１３〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【００３１】
（摘要）
本開示は、ｐ−ジオキサノンを精製するための方法を提供する。ある実施形態では、粗製ｐ−ジオキサノンは、少なくとも１種のイソシアネート官能基を持つスカベンジャーと接触され得る。この少なくとも１種のイソシアネート官能基を持つスカベンジャーは、粗製ｐ−ジオキサノンと共に存在するヒドロキシル化合物と反応して、反応生成物（ある実施形態では、ポリウレタンおよび／またはポリウレア）を形成し得、これらは、後に、取り除かれ得る。こうして得られたｐ−ジオキサノンは、出発物質の粗製ｐ−ジオキサノンよりも純度が高い。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の方法により得られた精製ｐ−ジオキサノンは、出発物質の粗製ｐ−ジオキサノンよりも純度が高い。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
詳細な説明
本開示の方法は、あらゆる方法により調製されたｐ−ジオキサノンを精製するために使用され得る。例えば、ｐ−ジオキサノンは、米国特許第２，１４２，０３３号；同第２，９００，３９５号；同第３，１１９，８４０号；同第４，０７０，３７５号；同第４，１６６，８２１号；および同第５，３９１，７０７号に開示される方法により調製され得、これらの米国特許の各々の全開示は、本明細書中に参考として援用される。
【００３４】
ある実施形態では、ｐ−ジオキサノンを調製するためのプロセスは、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）の脱水素からｐ−ジオキサノンを形成する工程を包含し得る。ＤＥＧの脱水素は、金属触媒の存在下で行われ得る。このような触媒は、純粋な金属（例えば、銅、クロム、コバルト、鉄、白金、ニッケル、パラジウム、これらの組合せなど）または２種以上の金属を含む混合物（例えば、銅−クロム混合物）であり得る。いくつかの実施形態では、銅−クロム触媒が利用され得る。
【００３５】
ＤＥＧの脱水素が行われ得る温度は、約２００℃から約２４０℃まで、ある実施形態では、約２３０℃から約２３５℃までと多様で有り得る。
【００３６】
ある実施形態では、結果として生じるｐ−ジオキサノンを含む粗製反応生成物は、重炭酸ナトリウムまたは任意の他の適切な乾燥剤で乾燥され、そして、あらゆる不純物を除くためにろ過され得る。粗製反応生成物は、熱および減圧の下で蒸留され、他の方法で得られるよりも高い収量でｐ−ジオキサノンを提供し得る。
【００３７】
ある実施形態では、ＤＥＧの脱水素からのｐ−ジオキサノンの形成は、米国特許第５，３９１，７０７号に開示されるように、ＤＥＧ上の反応性水素を非反応性基で保護する間に生じ得る。ＤＥＧ上の反応性水素の非反応性基での保護は、ときには「ブロッキング」とも呼ばれ、回収前のｐ−ジオキサノンの重合を防止する。
【００３８】
いかにして調製されたかに関わらず、本開示の方法により精製される予定の生成物は、本明細書中で、ある実施形態では、「粗製反応生成物」、「粗製出発物質」または「粗製ｐ−ジオキサノン」と呼ばれ得、これらの用語は交換可能に使用される。用語「粗製反応生成物」、「粗製出発物質」および／または「粗製ｐ−ジオキサノン」はまた、ｐ−ジオキサノンの生成の間に生成されるあらゆる混合物または物質の組合せを包含することが意図される。したがって、粗製ｐ−ジオキサノンは、ｐ−ジオキサノンだけを含むわけではなく、未反応の出発物質およびｐ−ジオキサノンの形成の際に用いられた他の化合物（水のようなヒドロキシル化合物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ｐ−ジオキサノンの直鎖状オリゴマーのような脂肪族ヒドロキシル化合物、これらの組合せなどが挙げられる）も含み得る。
【００３９】
粗製ｐ−ジオキサノンは、本開示の方法による精製の前に、例えば、蒸留、洗浄および／またはろ過のような１以上のプロセスに供され得ることも理解される。したがって、用語「粗製反応生成物」、「粗製出発物質」および／または「粗製ｐ−ジオキサノン」はまた、このようなプロセスに供された反応生成物を包含することも意図される。粗製ｐ−ジオキサノンは、約３０モル％〜約９０モル％の純度、ある実施形態では、約５０モル％〜約８０モル％の純度を有し得る。
【００４０】
ある実施形態では、ｐ−ジオキサノンは溶液中にあり得る。当業者が理解し得る範囲内のあらゆる溶媒がこのような溶液を形成するために利用され得る。このような溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、これらの組合せなどが挙げられる。粗製ｐ−ジオキサノンは、溶液を形成するために溶媒中に溶解され得る。溶媒中に溶解される粗製ｐ−ジオキサノンの量は、ｐ−ジオキサノンを調製するために使用され得る反応、用いられる反応条件、および、結果として生じる粗製反応生成物の組成を含む多数の要因に依存して、溶液１リットルあたり約５０グラム〜溶液１リットルあたり約１０００グラム、ある実施形態では、溶液１リットルあたり約１００グラム〜溶液１リットルあたり約６００グラムであり得る。ｐ−ジオキサノンを調製するためにジエチレングリコールが使用される場合、溶解される粗製ｐ−ジオキサノンの量は、溶液１リットルあたり約６００グラム〜溶液１リットルあたり約１０００グラムであり得る。
【００４１】
一度得られると、粗製ｐ−ジオキサノンは、イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを用いて精製され得る。ある実施形態では、イソシアネート官能基を持つスカベンジャーは、固体形態であり得る。適切なイソシアネート官能基を持つスカベンジャーとしては、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、芳香族イソシアネート、ポリマー支持イソシアネート（ｐｏｌｙｍｅｒ−ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ  ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）、架橋イソシアネート、これらの組合せなどが挙げられる。イソシアネート官能基を持つスカベンジャーの特定の例としては、４−ビフェニルイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（フェニルイソシアネート）（４，４’−ＭＤＩ）、これらの組合せなどが挙げられるがこれらに限定されない。
【００４２】
他の実施形態では、イソシアネート官能基を持つスカベンジャーは、イソシアネート官能基を持つスカベンジャーを適切な溶媒と組み合わせることによって形成された、溶液、懸濁液、分散液、またはエマルジョン中であり得る。このような溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、これらの組合せなどが挙げられるがこれらに限定されない。
【００４３】
粗製ｐ−ジオキサノンに追加されるイソシアネート官能基を持つスカベンジャーの量は、粗製ｐ−ジオキサノンの約５重量％〜粗製ｐ−ジオキサノンの約５０重量％、ある実施形態では、粗製ｐ−ジオキサノンの約１０重量％〜粗製ｐ−ジオキサノンの約２０重量％であり得る。
【００４４】
粗製ｐ−ジオキサノンとイソシアネート官能基を持つスカベンジャーとは、当業者が理解し得る範囲内のあらゆる方法を利用して、約１時間〜約２４時間、ある実施形態では、約２時間〜約２４時間、他の実施形態では、約２．２５時間〜約３．５時間の適切な期間にわたって組み合わされ得、この方法としては、混合、ブレンド、シェーキング、超音波処理、撹拌、これらの組合せなどが挙げられる。混合は、約０ｒｐｍ〜約５００ｒｐｍ、ある実施形態では、約１００ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍの速度で行われ得る。粗製ｐ−ジオキサノンとイソシアネート官能基を持つスカベンジャーとは、適切な温度において、ある実施形態では、約２０℃〜約２５℃の室温で組み合され得る。ある実施形態では、組合せは、不活性な雰囲気（例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、これらの組合せなどの雰囲気）下で行われ得る。
【００４５】
いかなる理論にも束縛されることを願わないが、イソシアネート官能基を持つスカベンジャーは、ポリウレタンおよび／またはポリウレアを形成することにより、粗製反応生成物中のヒドロキシル化合物（水を含む）ならびに脂肪族ヒドロキシル化合物（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ｐ−ジオキサノンの直鎖状オリゴマー）これらの組合せなどと選択的に反応するものと考えられる。こうして形成されたポリウレタンおよび／またはポリウレアは、当業者が理解し得る範囲内の方法によって、例えば、液相からのデカンテーションおよび／またはろ過、カラム精製、遠心分離、これらの組合せなどによって、除かれ得る。
【００４６】
例えば、ｐ−ジオキサノンと、イソシアネート官能基を持つスカベンジャーの粗製ｐ−ジオキサノン中のヒドロキシル化合物との反応により形成されたポリウレタンおよび／またはポリウレアとを含む混合物は、約１回〜約５回、ある実施形態では、約２回〜約４回ろ過され得る。ある実施形態では、デカンテーションおよび／またはろ過は、最終生成物の収量および純度を最適にするために、繰り返され得、そして／または、カラム精製を用いることにより改変され得る。カラム精製は、一般に、所望の生成物は拘束されずにカラムを通過するが、他の反応構成物はカラム内に保持されるようなカラムを通した、精製されるべき物質の導入を伴う。例えば、いくつかの実施形態では、イソシアネート官能基を持つスカベンジャーのヒドロキシル化合物との反応により形成されたポリウレタンおよび／またはポリウレアに結合し、それによって、形成されたポリウレタンおよび／またはポリウレアを精製ｐ−ジオキサノンから除く成分を内部に有し得るカラムが構築され得る。他の実施形態では、ヒドロキシ基を有する不純物を結合する成分を内部に有するカラムが構築され得る。このようなカラムの例としては、例えば、固体イソシアネート、ポリイソシアネート、ポリマー支持イソシアネート樹脂、これらの組合せなどが挙げられる。いくつかの実施形態では、粗製ｐ−ジオキサノンは、カラム内のイソシアネート官能基を持つスカベンジャーと接触され得、そして、ヒドロキシ基を含む不純物がカラム内で上記のイソシアネート官能基を持つスカベンジャーと反応し、カラム内に保持される結果、精製ｐ−ジオキサノンが拘束されずにカラムを通過し得る。
【００４７】
本開示の方法を利用すると、約４０モル％〜約９９モル％の純度、ある実施形態では、約５０モル％〜約９０モル％の純度を有するｐ−ジオキサノンが調製され得る。こうして生成されたｐ−ジオキサノンは、粗製ｐ−ジオキサノンの純度よりも約４０モル％〜約１００モル％高い純度、ある実施形態では、粗製ｐ−ジオキサノンの純度よりも約６０モル％〜約９９モル％高い純度を有し得る。
【００４８】
他の実施形態では、本開示の方法により得られるｐ−ジオキサノンをさらに精製するために、追加および異なる精製段階が利用され得る。ｐ−ジオキサノンを含む反応生成物から高純度のｐ−ジオキサノンを得るためのさらなる方法としては、米国特許第５，３９１，７６８号（この特許の全開示は本明細書中に参考として援用される）に開示されるプロセスのような結晶化技術が挙げられる。この特許において開示される方法は、粗製ｐ−ジオキサノンを脂肪族エステル中に溶解させることによって溶液を形成する工程、この溶液からｐ−ジオキサノン結晶を形成させて混合物を提供する工程、そして、この混合物をろ過して純粋なｐ−ジオキサノンを回収する工程を包含する。非常に高い純度（例えば、９９％以上のオーダーの純度）のｐ−ジオキサノンを得るために、工程が繰り返され得る。
【００４９】
本開示の方法によって得られたジオキサノンは、それ自体によって重合され得るか、または、他の共重合可能なモノマー（例えば、グリコリド、ラクチド、トリメチレンカーボネート、カプロラクトン、これらの組合せなど）と合わされ得る。結果として生じるホモポリマーおよび／またはコポリマーは、直鎖状であっても、分枝鎖であっても、星型の形状であってもよく、そして、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはグラフトコポリマーであり得る。さらに、ポリマーは、他の生体吸収性ポリマーとブレンドされ得る。結果として生じるポリマーまたはブレンドの特徴は、組成、反応条件および／またはブレンドのパラメーターを制御することによって、所望の仕様に合わされ得る。
【００５０】
本明細書中の方法は、ハロゲン化化合物を含む特定の化合物の使用を回避し、それによって、このような化合物の使用から生じ得る環境への影響およびあらゆる有害な健康上の問題を最小限にする。本明細書中に記載されるイソシアネート官能基を持つスカベンジャーを用いた粗製ｐ−ジオキサノンの精製はまた、ｐ−ジオキサノンを精製するための他の方法を利用する際に必須とされ得る、時間のかかる複数回の蒸留および再結晶の必要性を回避するので、単純かつ経済的である。
【００５１】
外科用デバイスを生成するために利用される生体吸収性ポリマーは、分解し、体内に吸収されるので、高い程度の純度を有するべきである。本開示に従って得られるｐ−ジオキサノンの高い収量および純度は、ポリマーおよびコポリマーの合成において有益で有り得、同様に、医療用デバイスの形成において利用され得る。ポリマーおよび／またはコポリマーは、広範な種々の医療用／外科用デバイス（例えば、縫合糸、ネジ、ステープル、鋲、クリップ、ピン、プロテーゼ、バットレス、外科用綿撤糸、メッシュ、足場、薬物送達システム、複合構築物、整形外科用デバイス（例えば、骨アンカーおよび干渉ネジ）など）の製造において使用され得る。このようなデバイスを生成するための方法は、当業者が理解し得る範囲内である。例えば、本開示に従って調製されたジオキサンモノマーから形成されるポリマーおよび／または化合物は、成形、鋳造、プレス、研削、押出し成形、紡糸、静電紡糸、これらの組合せなどによって、有用な物品へと形成され得る。
【００５２】
以下の実施例は、本開示の実施形態を例示するものとして提供される。実施例は、例示的であることのみが意図され、そして、本開示の範囲を制限することは意図されない。また、部および百分率は、他に示されない限り、重量によるものである。本明細書中で使用される場合、「室温」は、約２０℃〜約２５℃の温度をいう。
【実施例】
【００５３】
米国特許第５，３９１，７６８号に示される手順に従って、約５７．６モル％の純度を有する（したがって、約０．１４４モル、すなわち４２．４％のジエチレングリコールを有する）約３６．８グラムの粗製ｐ−ジオキサノンを生成した。簡単に述べると、約１３０グラムのジエチレングリコール（ＤＥＧ）および約２グラムのクロム酸銅を約６時間還流した。この反応混合物を蒸留し、そして、約５７．６モル％（４２．４モル％  ＤＥＧ）の純度を持つ粗製ｐ−ジオキサノンを回収した。Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ製の約３．７グラム（約１０重量％）の１，４−フェニレンジイソシアネートを、１００ｍＬのフラスコ内で約３６．８グラムの粗製ｐ−ジオキサノンと合わせ、そして、窒素ブランケット下で約２２℃にて約３時間撹拌した。ＲＥＡＣＴＩＲＴＭ４０００分光計（Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ  ＡｕｔｏＣｈｅｍ，Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤ）、ならびに、約３００ＭＨｚで実行するプロトン核磁気共鳴分光学（１Ｈ−ＮＭＲ）を用いて、フーリエ変換赤外分光学（ＦＴ−ＩＲ）により反応をインサイチュでモニタリングした；ＲｅａｃｔＩＲプローブをフラスコに挿入し；利用したバックグラウンドは空気であった。
【００５４】
ＩＲの結果は、２２６６ｃｍ−１における遊離ＮＣＯ基を示すピークを示し、このピークは、反応の過程の間に減少した。約１．５時間後、ヒドロキシル化合物とのその反応に起因して、ＮＣＯ基からのピークは存在しなかった。出発物質である粗製ｐ−ジオキサノンの１Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、約５７．６モル％の純度を示した；１，４−フェニレンジイソシアネートとの約３時間の反応の後、純度は、約６１．９モル％まで増加した。反応混合物を撹拌せずに約７２時間放置した。約７２時間後に得られた１Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、反応混合物におけるｐ−ジオキサノンのモル％の変化を示さなかった。
【００５５】
本明細書中に開示されるものおよびその他の、種々の特徴および機能またはその代替物は、多くの他の異なるシステムまたは用途と望ましいように組み合され得ることが理解される。また、現時点では不測であるか、または、予期されない、種々の代替物、修正、バリエーションまたは改善が、後に当業者によってなされ得、これらもまた、添付の特許請求の範囲に包含されることが意図される。特許請求の範囲には具体的に言及されないが、請求項の工程または構成要素は、任意の特定の順序、数、位置、大きさ、形状、角度、色または材料に関して、本明細書または任意の他の請求項から暗示されるべきものでも、含意されるべきものでもない。