МЕДИЦИНСКОЕ ИЗДЕЛИЕ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
MEDICAL PRODUCT AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF

Настоящее изобретение относится к медицинскому изделию, в частности - в форме раневой накладки из нетканого материала, включающему ротационно спряденные волокна, а также к способу изготовления медицинского изделия.
Медицинские изделия в форме нетканых материалов или тканей из спутанных волокон, содержащих ротационно спряденные желатиновые волокна, и их применение для заживления ран или закрытия ран известны из публикаций WO 2008/107126 А1 и WO 2009/036958 А2. Устройство для изготовления таких ротационно спряденных волокон описано в публикации DE 10 2005 048 939 А1.
Из публикации WO 2012/022422 А1 известны нетканые материалы с гидроксипропилцеллюлозными волокнами, предназначенные, среди прочего, для обработки ран или для применения в качестве накладки на рану.
Применение модифицированных крахмалов для остановки кровотечения известно из WO 2009/091549 А1.
Изделия для гигиены тела, содержащие сформованные из расплава композитные крахмальные волокна, известны из публикации US 2012/0216709 А1.
Многослойные материалы-заменители твердой мозговой оболочки на основе коллагена известны из публикаций US 5997895 A, WO 2007/082295 и ЕР 2147687 А2. Кроме того, в публикации ЕР 1025870 А1 описан заменитель твердой мозговой оболочки на основе сополимера капролактона и лактида.
Из публикации DE 19654884 А1 известна покровная мембрана для регенерации тканей, которая состоит из полимерного материала и природного материала, в частности - коллагена.
Для закрытия раневой поверхности тканей в основном используют следующие категории продуктов:

К первой категории относятся средства для закрытия раневой поверхности на основе полисахаридов, которые за короткое время впитывают большое количество жидкости и могут ускорять свертывание крови за счет концентрирования тромбоцитов. Такие средства для закрытия раневой поверхности коммерчески доступны, например, под названиями Tabotamp, Surgicel, ChitoFlex или Perclot.

Ко второй категории средств для закрытия раневой поверхности относятся коллагеновые продукты, которые действуют так же, как средства для закрытия раневой поверхности первой категории, но дополнительно обсуждается то, что они стимулируют систему свертывания крови за счет активации фактора XIIa, Соответствующие продукты коммерчески доступны, например, под названиями Spongostan (свиной желатин), Lyostypt и DuraGen (соответственно, бычий коллаген).

К третьей категории относятся жидкие средства для закрытия раневой поверхности, которые главным образом основаны на синтетических полимерах. Примерами являются гидрогели на основе производных полиэтиленгликолей, которые коммерчески доступны, например, под названиями Coseal, Progel, Duraseal, Focalseal или Bioglue.

Последнюю категорию образуют фибриновые клеи. В отличие от вышеописанных средств для закрытия раневой поверхности фибриновые клеи активно вмешиваются в систему свертывания крови и основаны на совместном действии компонентов фибрина, тромбина и апротинина, которые влияют на свертывание крови. Соответствующие продукты коммерчески доступны, например, под названиями Evicel, Tissucol, Quixil или Beriplast.
Хотя с использованием средств для закрытия раневой поверхности тканей, соответствующих родовому понятию, в целом можно достичь удовлетворительных результатов, возможны отдельные проблемы.
В случае средств для закрытия раневой поверхности на основе окисленной целлюлозы проблематичными и неблагоприятными для процесса заживления могут быть возникновение инфекций и раздражение тканей, а также образование кислых продуктов распада. Следующим недостатком является обычно очень дорогостоящий и при этом вредный для окружающей среды процесс производства, в котором нетканые материалы на основе целлюлозы обрабатывают ядовитым, канцерогенным диоксидом азота. Даже небольшие отклонения в этом процессе могут привести к чрезмерному окислению и, соответственно, к полной утрате механической стабильности.
Средства для закрытия раневой поверхности на основе хитозана обладают принципиальным недостатком, состоящим в том, что хитозан необходимо получать из панцирей морских ракообразных животных, что делает процесс производства очень дорогостоящим. Кроме того, хитозан лишь ограниченно разлагается in vivo.
Порошкообразные гемостатики могут иметь недостатки, так как при особенно сильных кровотечениях в связи с отсутствием замкнутого слоя гемостатика они могут смываться с раневого ложа. Кроме того, при использовании исключительно порошков, как правило, невозможна компрессия кровеносных сосудов.
В случае продуктов на основе коллагена обычно необходимы дорогостоящие способы очистки и способы подтверждения полной инактивации вирусов и прионов. Кроме того, существует определенный риск аллергий, вызванных белками. Коллагеновые имплантаты, кроме того, иногда могут стать причиной образования кальцификаций.
Жидкие средства для закрытия раневой поверхности тканей обычно необходимо получать в ходе дорогостоящих синтезов, что удорожает их производство. Кроме того, эти средства для закрытия раневой поверхности, как правило, необходимо хранить в холодильнике и доставлять с использованием многокамерных систем. Для хирурга это означает дополнительные этапы работы и большие затраты времени. Кроме того, многие жидкие средства для закрытия раневой поверхности после затвердевания обладают низкой прочностью на разрыв.
Фибриновые клеи, как правило, являются дорогими. Для их получения обычно используют специально разрешенные способы на основе человеческой крови, в частности, для минимизации риска заражения ВИЧ, гепатитом С или болезнью Крейтцфельдта-Якоба. Фибриновые клеи также наносят через многокамерные системы, и поэтому они обладают такими же, описанными в предыдущем абзаце, недостатками. Кроме того, очень ограничен срок хранения фибриновых клеев.
ЗАДАЧА НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ И ЕЕ РЕШЕНИЕ
Поэтому задачей настоящего изобретения является получение медицинского изделия, которое решило бы проблемы, известные из предшествующего уровня техники и, в частности, могло бы быть использовано для закрытия раневой поверхности.
Эта задача решена за счет медицинского изделия с признаками независимого пункта 1 формулы изобретения и способа изготовления такого изделия с признаками пункта 18 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления медицинского изделия определены в зависимых пунктах со 2 по 17 формулы изобретения. Формулировки всех пунктов формулы изобретения при этом даны посредством прямой ссылки на содержание данного описания изобретения.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено медицинское изделие, которое включает ротационно спряденные, то есть спряденные посредством вращения, волокна. Медицинское изделие может, в частности, иметь форму нетканого материала.
Волокна содержат по меньшей мере два различных полимера, а именно - по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый (биодеградируемый) полимер, который, кроме того, предпочтительно является гидрофобным, и по меньшей мере один дополнительный полимер, который является гидрофильным и/или тканеадгезивным.
Неожиданно было обнаружено, что синтетические и биорезорбируемые полимеры совместно с гидрофильными и/или тканеадгезивными полимерами можно прясть посредством вращения (ротации) с получением многофункциональных, в частности - бифункциональных, медицинских изделий, которые принципиально открывают широкую область медицинского применения, в которой полимеры по настоящему изобретению, в частности, пригодны для закрытия раневой поверхности.
Так, применение гидрофильных полимеров позволяет получить свойства поглощения жидкости, что, в частности, обеспечивает преимущество в отношении быстрой остановки кровотечения. Применение полимеров, которые дополнительно к этому или альтернативно обладают тканеадгезивными свойствами, способствует получению устойчивых к смещению, герметизирующих, механически стабилизирующих и, в частности, действующих в качестве барьеров для микробов изделий, что, в частности, предпочтительно для плотного и длительного закрытия раневой поверхности и для предотвращения послеоперационных инфекций.
Кроме того, установлено, что благодаря применению синтетических и одновременно биорезорбируемых полимеров изделия по настоящему изобретению являются по меньшей мере частично резорбируемыми in vivo.
Кроме того, вышеописанные полимеры в качестве особого преимущества обеспечивают другие применения медицинского изделия, которые более подробно будут описаны ниже.
Ротационное прядение обладает дополнительным преимуществом, состоящим в том, что оно обеспечивает множество дополнительных параметров для целенаправленного влияния на структуру волокон и за счет этого - на свойства медицинского изделия. Например, посредством регулирования скорости вращения, градиентов материала и/или воздуха, размера разгрузочного отверстия в днище ротационного резервуара (прядильного ротора) и создания электрического поля можно обеспечить гораздо больший диапазон диаметров волокон, чем это обычно имеет место при традиционных способах прядения из расплава. В связи с большим числом варьируемых параметров можно с особой выгодой получить медицинские изделия по настоящему изобретению для специальных применений. За счет этого можно изготовить, например, медицинские изделия с высоким пределом прочности на разрыв (максимальным растягивающим напряжением) и, в частности, с более высокой эластичностью.
Другое преимущество состоит в том, что способ ротационного прядения можно относительно просто контролировать. Физические принципы центростремительных сил, ответственных за образование волокон, постоянно обеспечивают воспроизводимые условия производства. Эти условия производства можно обеспечить и при реализации больших масштабов производства (так называемое масштабирование), например - просто за счет использования ротационных резервуаров большего размера.
Наконец, особое преимущество состоит в том, что изделия по настоящему изобретению отличаются превосходными эксплуатационными свойствами, в частности - благодаря свойствам, упомянутым в предыдущих абзацах.
В контексте настоящего изобретения термин «синтетический» означает, что соответствующий полимер не получают естественным путем, и его получение, как правило, основано на химическом, в частности - промышленном или техническом, или рекомбинантном, то есть осуществляемом с использованием рекомбинантных организмов, синтезе.
В контексте настоящего изобретения термин «биорезорбируемый» означает то, что соответствующий полимер разлагается и резорбируется in vivo. Разложение при этом предпочтительно происходит без образования иммуногенных или токсических продуктов разложения.
В контексте настоящего изобретения термин «гидрофильный» означает то, что соответствующий полимер в целом является обладающим сродством к воде, то есть вступает в сильное взаимодействие с водой, в частности - посредством образования водородных мостиковых связей, и при этом соответствует стандартному пониманию специалистов в данной области техники. В частности, термин «гидрофильный» в контексте настоящего изобретения обозначает то, что соответствующий полимер растворяется или набухает в воде.
Соответственно, в контексте настоящего изобретения термин «гидрофобный» означает то, что соответствующий полимер является водоотталкивающим, и поэтому также соответствует стандартному значению, используемому в данной области техники.
Выражение «тканеадгезивный» в контексте настоящего изобретения означает то, что соответствующий полимер способен вступать в адгезионную связь с биологическими, в частности - человеческими или животными, слоями тканей, например - муциновым слоем слизистых оболочек. Адгезионная связь предпочтительно основана исключительно на ван-дер-ваалсьовых взаимодействиях, электростатических взаимодействиях и/или диполь-дипольных взаимодействиях. Другими словами, тканеадгезивный полимер в контексте настоящего изобретения предпочтительно отличается тем, что он способен вступать с тканями в адгезионную связь, которая не основана на образовании ковалентных связей.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие содержит ротационно спряденные волокна, которые содержат различные доли по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера и/или по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера. За счет этого можно в большей степени реализовать вышеописанные мультифункциональные свойства изделия.
Медицинское изделие в следующем варианте осуществления настоящего изобретения содержит ротационно спряденные волокна, которые содержат большую долю по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера, чем по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера.
В дополнительном или альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие содержит ротационно спряденные волокна, которые содержат меньшую долю по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера, чем по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие дополнительно содержит ротационно спряденные волокна, которые содержат по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер по настоящему изобретению, но не содержат гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера по настоящему изобретению. Волокна в варианте осуществления настоящего изобретения, описанном в данном абзаце, предпочтительно образуют наружный поверхностный слой изделия по настоящему изобретению.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие дополнительно содержит ротационно спряденные волокна, которые содержат по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер по настоящему изобретению, но не содержат синтетического и биорезорбируемого полимера по настоящему изобретению. Волокна в варианте осуществления настоящего изобретения, описанном в данном абзаце, предпочтительно образуют наружный поверхностный слой изделия по настоящему изобретению, в частности - наружный поверхностный слой, который противолежит наружному поверхностному слою, описанному в предыдущем абзаце.
Медицинское изделие предпочтительно содержит фракции ротационно спряденных волокон, в частности - слои волокон, которые отличаются по доле волокон, содержащих по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер и/или по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер. Благодаря фракционированию, в частности - слоистому исполнению, удается в еще большей степени реализовать вышеописанные мультифункциональные свойства изделия. В частности, за счет этого можно получить медицинское изделие с функционально различными фракциями волокон, в частности - слоями волокон.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие содержит по меньшей мере один слой ротационно спряденных волокон, волокна которого содержат большую долю по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера, чем по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера. В случае по меньшей мере одного слоя волокон речь предпочтительно идет о наружном поверхностном слое изделия.
В дополнительном или альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие содержит по меньшей мере один слой ротационно спряденных волокон, волокна которого содержат меньшую долю по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера, чем по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера. В случае по меньшей мере одного слоя волокон речь предпочтительно идет о наружном поверхностном слое изделия, в частности - о наружном поверхностном слое изделия, противолежащем наружному поверхностному слою, указанному в предыдущем абзаце.
По настоящему изобретению также может быть предусмотрено, что медицинское изделие дополнительно содержит по меньшей мере один слой ротационно спряденных волокон, волокна которого содержат по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер, но не содержат по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера. Другими словами, по настоящему изобретению может быть предусмотрено, что медицинское изделие дополнительно содержит по меньшей мере один слой ротационно спряденных волокон, волокна которого содержат по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер по настоящему изобретению, но не содержат по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера по настоящему изобретению. В случае по меньшей мере одного слоя волокон речь предпочтительно также идет о наружном поверхностном слое изделия, в частности - о наружном поверхностном слое, который противолежит одному из наружных поверхностных слоев, указанных в предыдущих абзацах.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие содержит по меньшей мере один слой ротационно спряденных волокон, волокна которого содержат по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер, но не содержат по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера. Другим словами, изделие в следующем варианте осуществления настоящего изобретения дополнительно содержит слой ротационно спряденных волокон, волокна которого содержат по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер по настоящему изобретению, но не содержат синтетического и биорезорбируемого полимера по настоящему изобретению. В случае по меньшей мере одного слоя волокон речь предпочтительно также идет о наружном поверхностном слое изделия, в частности - о наружном поверхностном слое, который противолежит одному из наружных поверхностных слоев, указанных в предыдущих абзацах, в частности - наружному поверхностному слою, упомянутому в предыдущем абзаце.
Согласно особо предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения медицинское изделие имеет градиент доли волокон, относящийся к по меньшей мере одному синтетическому и биорезорбируемому полимеру и/или по меньшей мере одному гидрофильному и/или тканеадгезивному полимеру, особо предпочтительно - к по меньшей мере одному синтетическому и биорезорбируемому полимеру и по меньшей мере одному гидрофильному и/или тканеадгезивному полимеру. За счет этого в качестве особого преимущества возможно предпочтительно постепенное изменение функциональных свойств изделия, например - биорезорбируемости, прочности на разрыв, способности к поглощению жидкости, тканеадгезионных свойств и т.п.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения доля по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера и/или по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера в волокнах может изменяться от первой наружной поверхности изделия в направлении второй, предпочтительно противолежащей наружной поверхности изделия, предпочтительно - постепенно изменяться, т.е. следовать градиенту. Другими словами, вдоль толщины продукта предпочтительно образуется градиент доли волокон. Таким образом удается предпочтительно постепенно изменять вдоль толщины изделия функциональные свойства изделия, такие как, например, биорезорбируемость, прочность на разрыв, способность к поглощению жидкости, тканеадгезионные свойства и т.п.
Доля по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера в волокнах по направлению от первой наружной поверхности изделия ко второй, предпочтительно противолежащей наружной поверхности изделия предпочтительно увеличивается, предпочтительно - постепенно увеличивается, а доля по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера в волокнах по направлению от первой наружной поверхности изделия ко второй, предпочтительно противолежащей наружной поверхности изделия предпочтительно уменьшается, предпочтительно - постепенно уменьшается.
Особо предпочтительно доля по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера в волокнах по направлению от первой наружной поверхности изделия ко второй, предпочтительно противолежащей наружной поверхности изделия увеличивается, предпочтительно - постепенно увеличивается, и, соответственно, доля по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера в волокнах по направлению от первой наружной поверхности изделия ко второй, предпочтительно противолежащей наружной поверхности изделия уменьшается, предпочтительно - постепенно уменьшается.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения доля по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера и/или по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера в волокнах может изменяться между первым наружным поверхностным слоем изделия и вторым, предпочтительно противолежащим наружным поверхностным слоем изделия, предпочтительно - постепенно изменяться, то есть следовать градиенту.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения доля по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера в волокнах между первым наружным поверхностным слоем изделия и вторым, предпочтительно противолежащим наружным поверхностным слоем изделия по направлению ко второму наружному поверхностному слою увеличивается, предпочтительно - постепенно увеличивается, и/или доля по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера в волокнах между первым наружным поверхностным слоем изделия и вторым, предпочтительно противолежащим наружным поверхностным слоем изделия по направлению ко второму наружному поверхностному слою уменьшается, предпочтительно -постепенно уменьшается. Первый наружный поверхностный слой предпочтительно образован ротационно спряденными волокнами, которые содержат по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер по настоящему изобретению, но не содержат синтетического и биорезорбируемого полимера по настоящему изобретению. Второй наружный поверхностный слой, напротив, предпочтительно образован ротационно спряденными волокнами, которые содержат синтетический и биорезорбируемый полимер по настоящему изобретению, но не содержат гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера по настоящему изобретению.
Особо предпочтительно доля по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера в волокнах увеличивается между первым наружным поверхностным слоем изделия и вторым, предпочтительно противолежащим наружным поверхностным слоем изделия по направлению ко второму наружному поверхностному слою, предпочтительно - постепенно увеличивается, и, соответственно, доля по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера в волокнах между первым наружным поверхностным слоем изделия и вторым, предпочтительно противолежащим наружным поверхностным слоем изделия по направлению ко второму наружному поверхностному слою уменьшается, предпочтительно - постепенно уменьшается. Первый наружный поверхностный слой предпочтительно образован ротационно спряденными волокнами, которые содержат по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер по настоящему изобретению, но не содержат синтетического и биорезорбируемого полимера по настоящему изобретению. Второй наружный поверхностный слой, напротив, предпочтительно образован ротационно спряденными волокнами, которые содержат по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер по настоящему изобретению, но не содержат гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера по настоящему изобретению.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие содержит последовательность слоев ротационно спряденных волокон, причем доля волокон по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера и/или по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера вдоль последовательности слоев, то есть вдоль последовательности слоев ротационно спряденных волокон, изменяется, предпочтительно - постепенно изменяется.
Доля волокон по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера вдоль последовательности слоев предпочтительно увеличивается, предпочтительно - постепенно увеличивается, и/или доля волокон по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера вдоль последовательности слоев уменьшается, предпочтительно - постепенно уменьшается.
Особо предпочтительно доля волокон по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера вдоль последовательности слоев увеличивается, предпочтительно - постепенно увеличивается, и соответственно доля волокон по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера вдоль последовательности слоев уменьшается, предпочтительно -постепенно уменьшается.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие содержит между первым наружным поверхностным слоем и вторым, предпочтительно противолежащим наружным поверхностным слоем последовательность слоев ротационно спряденных волокон, в которой доля волокон по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера вдоль последовательности слоев в направлении второго наружного поверхностного слоя увеличивается, предпочтительно - постепенно увеличивается, и/или доля волокон по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера вдоль последовательности слоев в направлении второго наружного поверхностного слоя уменьшается, предпочтительно - постепенно уменьшается. Особо предпочтительно доля волокон по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера вдоль последовательности слоев в направлении второго наружного поверхностного слоя увеличивается, предпочтительно -постепенно увеличивается, и соответственно доля волокон по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера вдоль последовательности слоев в направлении второго наружного поверхностного слоя уменьшается, предпочтительно - постепенно уменьшается. Первый наружный поверхностный слой предпочтительно образован ротационно спряденными волокнами, которые содержат по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер по настоящему изобретению, но не содержит синтетического и биорезорбируемого полимера по настоящему изобретению. Второй наружный поверхностный слой, напротив, предпочтительно образован ротационно спряденными волокнами, которые содержат по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер по настоящему изобретению, но не содержат гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера по настоящему изобретению.
В случае упомянутых в предыдущих абзацах градиентов речь может идти о непрерывных или прерывистых, в частности - ступенчатых, градиентах.
Упомянутые в предыдущих вариантах осуществления настоящего изобретения слои (по меньшей мере один слой) могут иметь толщину, лежащую в диапазоне от 10 мкм до 4500 мкм, в частности - от 100 мкм до 4000 мкм, предпочтительно - от 500 мкм до 2000 мкм.
Волокна могут содержать долю по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера, лежащую в диапазоне от 1 масс. % до 99 масс. %, в частности - от 20 масс. % до 99 масс. %, предпочтительно - от 50 масс. % до 99 масс. %, в пересчете на общую массу отдельного волокна.
Кроме того, волокна могут содержать долю по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера, лежащую в диапазоне от 1 масс. % до 99 масс. %, в частности - от 1 масс. % до 80 масс. %, предпочтительно - от 1 масс. % до 50 масс. %, в пересчете на общую массу отдельного волокна.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие имеет градиент доли в волокнах по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера, лежащий в диапазоне от 100 масс. % до 30 масс. %, в частности - от 100 масс. % до 50 масс. %, предпочтительно - от 100 масс. % до 70 масс. %, в пересчете на отдельное волокно. Медицинское изделие может, в частности, иметь градиент доли в волокнах по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера, лежащий в диапазоне от 90 масс. % до 30 масс. %, предпочтительно - от 80 масс. % до 60 масс. %, в пересчете на отдельное волокно.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие имеет градиент доли в волокнах по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера, лежащий в диапазоне от 100 масс. % до 30 масс. %, в частности - от 100 масс. % до 50 масс. %, предпочтительно - от 100 масс. % до 70 масс. %, в пересчете на отдельное волокно. Медицинское изделие может, в частности, иметь градиент доли в волокнах по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера, лежащий в диапазоне от 90 масс. % до 30 масс. %, предпочтительно - от 80 масс. % до 60 масс. %, в пересчете на отдельное волокно.
По меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер предпочтительно выбран из группы, включающей полилактид, полигликолид, поли-ε-капролактон, политриметиленкарбонат, поли-3-гидроксибутират, поли-4-гидроксибутират, полипарадиоксанон, их сополимеры, производные, стереоизомеры и смеси (комбинации).
По меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер предпочтительно выбран из группы, включающей полиакриловую кислоту, поливинилпирролидон, белки, полисахариды, в частности - целлюлозы, мукополисахариды, их сополимеры, производные, стереоизомеры, соли и смеси (композиции).
По меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер может быть выбран, в частности, из группы, включающей целлюлозу, метилцеллюлозу (зарегистрированную в качестве пищевой добавки под номером Е 461), этилцеллюлозу (зарегистрированную в качестве пищевой добавки под номером Е 462), гидроксипропилцеллюлозу (зарегистрированную в качестве пищевой добавки под номером Е 463), гидроксипропилметилцеллюлозу (зарегистрированную в качестве пищевой добавки под номером Е 464), метилэтилцеллюлозу (зарегистрированную в качестве пищевой добавки под номером Е 465), натрий-карбоксиметилцеллюлозу (зарегистрированную в качестве пищевой добавки под номером Е 466), гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксибутилметилцеллюлозу, целлюлозы ацетат, целлюлозы ацетобутират, целлюлозы ацетомалеат, целлюлозы ацетофталат, целлюлозы ацетотримеллитат, сложные эфиры целлюлозы и жирных кислот (в частности, целлюлозы дилаурат, целлюлозы дипальмитат, целлюлозы дистеарат, целлюлозы монопальмитат, целлюлозы моностеарат, целлюлозы трилаурат, целлюлозы трипальмитат и/или целлюлозы тристеарат), агар, альгиновую кислоту, аммония альгинат, натрия альгинат, кальция альгинат, кальциевые и натриевые соли простого карбоксиметилового эфира целлюлозы, каррагенан, i-каррагенан, κ-каррагенан, λ-каррагенан, крахмалы, ацетилированные крахмалы, дикрахмалфосфат, предварительно желатинизированные крахмалы, муку из плодов рожкового дерева, кукурузный крахмал, набухающий крахмал, пуллулан, декстрин, целлюлозы-2-гидроксиэтиловый эфир, гидроксиэтилметилцеллюлозу, целлюлозы-2-гидроксипропиловый эфир, целлюлозы-2-гидроксипропиловый эфир (с низкой степенью замещения), гидроксипропилкрахмалы, этанола монополимер, гиалуроновую кислоту, натрия гиалуронат, желатин, их сополимеры, производные, стереоизомеры, соли и смеси.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения волокна могут содержать по меньшей мере одну добавку, предпочтительно выбранную из группы, включающей пластификаторы, наполнители, сшивающие агенты, красители, медицинские активные вещества и их смеси.
В частности, волокна могут содержать долю по меньшей мере одной добавки, лежащую в диапазоне от 0 масс. % до 10 масс. %, в частности - от 0,05 масс. % до 10 масс. %, предпочтительно - от 0,1 масс. % до 5 масс. %, более предпочтительно - от 1 масс. % до 5 масс. %, в пересчете на общую массу отдельного волокна.
Подходящие пластификаторы могут быть выбраны из группы, включающей спирты, сахарные спирты, полиспирты, простые полиэфиры, натрийцеллюлозы гликолят, поливинилацетат, поливинилпирролидин и их смеси.
Подходящие наполнители могут быть выбраны из группы, включающей сшитый и, в частности, низкомолекулярный поливиниловый спирт, сшитый поливинилацетат, сшитый поливинилпирролидон (например, коммерчески доступный под названием Polyblasdone™), поливинилмочевины, декстраны, натрийцеллюлозу, гликолят, кросскарамеллозу (например, коммерчески доступную под названием Ac-Die-Sol™), гидроксиал кил целлюлозы, например - гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроалкилцеллюлозы, например - гидроксиэтилцеллюлозу, алкилцеллюлозы, например - метилцеллюлозу, микроцеллюлозу (например, коммерчески доступную под названием Avicel™), пектин, геллан, альгинат, ионообменники, например - на основе сополимеров метакрилата и дивинилбензола (например, коммерчески доступный под названием Tulsion™) и их смеси.
В качестве подходящих красителей принципиально можно рассматривать разрешенные к применению красители из области лекарственных средств, косметических средств и пищевых продуктов. Например, красители могут быть выбраны из группы, включающей куркумин, рибофлавин, хинолин желтый, тартразин, желто-оранжевый S, кармин, азорубин, понсо 4R, эритрозин, красный 2G, аллула красный АС, патент синий V, индиготин, бриллиантовый синий FCF, хлорофилл, карамель, коричневый FK, бриллиантовый черный BN, антоцианины, ксантофиллины, каротиноиды, D & С красители и их смеси.
Подходящие медицинские активные вещества могут быть выбраны из группы, включающей антимикробные, в частности - антибиотические, активные вещества, дезинфицирующие активные вещества, противовоспалительные активные вещества, кровоостанавливающие активные вещества, вещества, устраняющие неприятный запах, и их смеси.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие имеет градиент доли в волокнах по меньшей мере одной добавки. За счет этого можно в качестве особого преимущества постепенно изменять дополнительные функциональные свойства изделия, например - гибкость, механическую стабильность, цвет и/или медицинскую эффективность.
Доля по меньшей мере одной добавки может, в частности, изменяться от первой наружной поверхности изделия в направлении второй, предпочтительно противолежащей наружной поверхности изделия, предпочтительно - постепенно изменяться, т.е. следовать градиенту. Другими словами, градиент доли в волокнах по меньшей мере одной добавки предпочтительно формируют вдоль толщины изделия.
При этом доля по меньшей мере одной добавки в волокнах от первой наружной поверхности изделия в направлении второй, предпочтительно противолежащей наружной поверхности изделия может увеличиваться или уменьшаться, предпочтительно - постепенно увеличиваться или уменьшаться.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие содержит последовательность слоев ротационно спряденных волокон, причем доля в волокнах по меньшей мере одной добавки изменяется вдоль последовательности слоев, в частности - увеличивается или уменьшается.
Предпочтительно медицинское изделие содержит последовательность слоев ротационно спряденных волокон, причем доля в волокнах по меньшей мере одной добавки постепенно изменяется вдоль последовательности слоев, предпочтительно - постепенно увеличивается или уменьшается.
В случае упомянутых в предыдущих абзацах градиентов речь может идти о непрерывных или прерывистых, в частности - ступенчатых, градиентах.
Для повышения механической стабильности медицинского изделия волокна можно подвергнуть механическому упрочнению. Такое упрочнение может быть основано, например, на статистических переплетениях или скручиваниях волокон, которые, кроме того, улучшают растяжимость изделия во влажном состоянии. Альтернативно или в дополнение к этому волокна можно механически упрочнить посредством сшивания водяной струей, прессования и/или каландрирования.
2
2
2
2
2
2
Медицинское изделие предпочтительно имеет предел прочности на разрыв (максимальное растягивающее напряжение), равное по меньшей мере 0,15 Н/мм. Изделие может иметь, в частности, предел прочности на разрыв, лежащий в диапазоне от 0,15 Н/мм до 3 Н/мм, предпочтительно - от 0,5 Н/мм до 2 Н/мм, более предпочтительно - равный 1 Н/мм.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения волокна имеют диаметр, лежащий в диапазоне от 50 нм до 200 мкм, в частности - от 100 нм до 150 мкм, предпочтительно - от 200 нм до 100 мкм (определенный посредством растровой электронной микроскопии как среднее значение для 50 отдельных волокон).
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения волокна противолежащих наружных поверхностных слоев изделия отличаются по их диаметру.
Диаметр волокон может, в частности, изменяться по направлению от первой наружной поверхности изделия ко второй, предпочтительно противолежащей наружной поверхности изделия, предпочтительно - постепенно изменяться, то есть следовать градиенту. Другими словами, вдоль толщины изделия предпочтительно сформирован градиент диаметра волокон.
При этом диаметр волокон может увеличиваться или уменьшаться по направлению от первой наружной поверхности изделия ко второй, предпочтительно противолежащей наружной поверхности изделия, предпочтительно - постепенно увеличиваться или уменьшаться.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие содержит последовательность слоев ротационно спряденных волокон, причем диаметр волокон изменяется вдоль последовательности слоев, в частности - увеличивается или уменьшается.
Медицинское изделие предпочтительно содержит последовательность слоев ротационно спряденных волокон, причем диаметр волокон постепенно изменяется вдоль последовательности слоев, в частности - постепенно увеличивается или уменьшается.
В случае упомянутых в предыдущих абзацах градиентов речь также может идти о непрерывных или прерывистых, в частности - ступенчатых, градиентах.
Во влажном состоянии медицинское изделие может обладать растяжимостью, лежащей в диапазоне от 50% до 400%, в частности - от 100% до 300%, предпочтительно - от 150% до 200%, в пересчете на исходную длину изделия (в сухом и не растянутом состоянии).
Медицинское изделие может иметь толщину, лежащую в диапазоне от 0,1 мм до 10 мм, в частности - от 0,2 мм до 6 мм, предпочтительно - от 0,5 мм до 3 мм (определенную согласно ISO 9073-2).
2
2
2
2
2
2
Кроме того, медицинское изделие может иметь массу в пересчете на единицу площади поверхности, лежащую в диапазоне от 10 г/м до 300 г/м, в частности - от 20 г/м до 250 г/м, предпочтительно - от 40 г/м до 250 г/м.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения медицинское изделие в сухом состоянии может быть открытопористым.
2
2
2
2
2
2
В частности, медицинское изделие в сухом состоянии может обладать воздухопроницаемостью, лежащей в диапазоне от 0,1 л/[мин⋅см] до 1 л/[мин⋅см], в частности - от 0,3 л/[мин⋅см] до 0,8 л/[мин⋅см], предпочтительно - от 0,3 л/[мин⋅см] до 0,7 л/[мин⋅см] (определенной согласно стандарту EN ISO 9237).
Медицинское изделие предпочтительно способно резорбироваться in vivo (биорезорбироваться) в течение периода, равного двум годам, предпочтительно -одному году, в частности - шести месяцам.
Кроме того, медицинское изделие предпочтительно является многослойным или предпочтительно содержит слоистую структуру.
Медицинское изделие принципиально может содержать текстильную структуру, в частности - содержать плоскую текстильную структуру или иметь форму такой структуры.
Например, медицинское изделие может содержать вязаную структуру, трикотажную структуру, тканую структуру или плетеную структуру или иметь форму такой текстильной структуры.
Кроме того, медицинское изделие может содержать псевдомоноволоконные или многоволоконные, в частности - плетеные или крученые, нити или иметь форму такой нити.
Однако согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы медицинское изделие содержало нетекстильную структуру, в частности - содержало структуру нетекстильного полотна, или имело форму такой структуры.
Медицинское изделие предпочтительно содержит волокнистый нетканый материал или имеет форму волокнистого нетканого материала.
Медицинское изделие предпочтительно содержит нетканое полотно или имеет форму нетканого полотна.
Кроме того, предпочтительно, чтобы медицинское изделие являлось имплантатом, или чтобы изделие было предназначено для применения в качестве имплантата.
Медицинское изделие особо предпочтительно предназначено для закрытия поверхности или склеивания биологической, предпочтительно - человеческой или животной, ткани и/или ран, в частности - внутренних ран. Изделие может быть, в частности, использовано для соединения частей ткани, которые были отделены друг от друга, например - в ходе хирургической операции.
Кроме того, медицинское изделие предпочтительно пригодно для применения в качестве гемостатического средства, т.е. средства для остановки кровотечения. В частности, оно пригодно для остановки сильных кровотечений, в частности - кровотечений из паренхиматозных органов, например - легких, почек, селезенки и/или печени.
Кроме того, медицинское изделие может быть предназначено для использования в качестве средства для абсорбции жидкостей организма, в частности - крови, экссудата, гноя, ликвора (спинномозговой жидкости) и/или лимфы.
Также медицинское изделие может быть предназначено для применения для предотвращения утечек жидкостей и/или газов в организме пациента, являющегося человеком или животным. В случае утечек жидкости речь может идти, в частности, об утечках крови, экссудата, гноя, ликвора и/или лимфы. В случае утечек газа речь предпочтительно идет об утечках воздуха, в частности - из легких.
Следующим предпочтительным применением является применение медицинского изделия в качестве антиадгезионного средства, то есть средства для предотвращения и/или профилактики послеоперационных спаек/сращений ткани.
Кроме того, медицинское изделие может быть применено в качестве барьера для микроорганизмов, в частности - для предотвращения послеоперационных инфекций.
Другие применения относятся к применению медицинского изделия в качестве перемычки между краями раны для предотвращения расхождения краев раны, для закрытия дефекта твердой мозговой оболочки, в качестве заменителя фасций, в качестве набухающего тела для компрессии сосудов и/или совмещения тканей, в качестве основы для заселения клетками in vitro или in vivo, и/или в качестве фиксатора собственной ткани организма.
Во втором аспекте настоящее изобретение относится к способу изготовления медицинского изделия, в частности - изделия, описанного в рамках первого аспекта настоящего изобретения.
Способ по настоящему изобретению отличается тем, что из сырьевого материала для изготовления волокон, который содержит по меньшей мере первый синтетический и биорезорбируемый полимер и по меньшей мере второй гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер, посредством ротационного прядения получают волокна.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения из сырьевого материала для изготовления волокон, который содержит по меньшей мере синтетический и биорезорбируемый полимер по настоящему изобретению, но не содержит гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера по настоящему изобретению, посредством ротационного прядения получают волокна.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения из сырьевого материала для изготовления волокон, который содержит по меньшей мере гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер по настоящему изобретению, но не содержит синтетического и биорезорбируемого полимера по настоящему изобретению, посредством ротационного прядения получают волокна.
Сырьевой материал для изготовления волокон предпочтительно находится в текучей (флюидной) или псевдоожиженной (флюидизированной) форме. Сырьевой материал для изготовления волокон принципиально может быть получен в форме расплава, раствора, суспензии или дисперсии.
Сырьевой материал для изготовления волокон может содержать долю по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера, лежащую в диапазоне от 1 масс. % до 99 масс. %, в частности - от 20 масс. % до 99 масс. %, предпочтительно - от 50 масс. % до 99 масс. %, в пересчете на общую массу сырьевого материала для изготовления волокон.
Сырьевой материал для изготовления волокон может содержать долю по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера, лежащую в диапазоне от 1 масс. % до 99 масс. %, в частности - от 1 масс. % до 80 масс. %, предпочтительно - от 1 масс. % до 50 масс. %, в пересчете на общую массу сырьевого материала для изготовления волокон.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения сырьевой материал для изготовления волокон во время изготовления волокон подают в приемный резервуар, причем резервуар приводят во вращение, и сырьевой материал для изготовления волокон под действием центростремительных сил выгружается из резервуара в форме волокон.
Выходящие волокна можно направленно бесконтактно перемещать. Бесконтактное и направленное перемещение волокон перед их попаданием устройство для хранения позволяет, в качестве особого преимущества, осуществлять модификацию волокон. Так, только длительность перемещения или направление перемещения могут оказывать влияние на длину волокон, диаметр волокон и структуру волокон. Направленное бесконтактное перемещение обеспечивает более однородный спектр волокон, нежели способ изготовления без перемещения. Особо выгодным является то, что лишь за счет перемещения можно регулировать ширину кривой распределения всех свойств волокон. За счет этого можно значительно снизить количество волокон с нежелательной геометрией волокон.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения волокна извлекают из резервуара через выпускные зоны, предпочтительно сформированные в виде проходов в области днища вышеуказанного приемного резервуара. Эти выпускные зоны могут иметь диаметр, лежащий в диапазоне от 0,1 мм до 2 мм, предпочтительно - от 0,3 мм до 1 мм, в частности - от 0,3 мм до 0,7 мм.
Расстояние между выпускными зонами приемного резервуара может быть равно, например, 10 мм.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения приемный резервуар нагревают до температуры, лежащей в диапазоне от 20°С до 180°С, в частности - от 20°С до 100°С, предпочтительно - от 30°С до 60°С, более предпочтительно - до 45°С.
Приемный резервуар можно вращать со скоростью, лежащей в диапазоне от 1 об/мин до 25000 об/мин, в частности - от 2000 об/мин до 10000 об/мин, предпочтительно - от 3000 об/мин до 7000 об/мин.
Для формирования градиента диаметра волокон в следующем варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что скорость вращения приемного резервуара постепенно изменяется.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения волокна собирают в устройстве для хранения.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения изготовлению волокон может способствовать создание электрического поля, например - между устройством для хранения и приводимым во вращение приемным резервуаром, в частности - такими как описанные в предыдущих вариантах осуществления настоящего изобретения.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения волокна можно пропустить через всасывающее устройство. Таким образом можно добиться дополнительного растяжения или скручивания волокон, и за счет этого повышения прочности отдельных волокон. Согласно настоящему изобретению можно транспортировать волокна через поток газа. В качестве газа можно, например, использовать воздух. Альтернативно или дополнительно можно использовать инертные газы, например - азот.
В особо предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения долю по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера и/или по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера в сырьевом материале для изготовления волокон во время процесса ротационного прядения постепенно изменяют, в частности - постоянно или периодически изменяют, например - ступенчато изменяют.
Это можно осуществить, например, за счет того, что в приемный резервуар, который можно привести во вращение, с различными скоростями подачи загружают первую жидкость, содержащую по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер, и вторую жидкость, содержащую по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер. При этом скорость подачи первой жидкости можно постепенно повышать, а скорость подачи второй жидкости соответственно постепенно понижать, или наоборот. Альтернативно, можно поддерживать постоянной скорость подачи одной из двух жидкостей, а скорость подачи другой жидкости постепенно повышать или понижать.
Согласно настоящему изобретению можно вначале подать в приемный резервуар, который можно привести во вращение, только одну из двух жидкостей, тогда как подачу другой жидкости в приемный резервуар осуществить только через определенный промежуток времени. При этом скорость подачи одной жидкости можно постепенно снижать и, в частности, довести до нуля, тогда как скорость подачи другой жидкости предпочтительно соответственно повышать. За счет этого можно получить особо предпочтительные медицинские изделия с первым наружным поверхностным слоем и вторым, предпочтительно противолежащим наружным поверхностным слоем, в которых волокна первого наружного поверхностного слоя содержат по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер, но не содержат по меньшей мере одного гидрофильного и/или тканеадгезивного полимера, а волокна второго наружного поверхностного слоя содержат по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер, но не содержат по меньшей мере одного синтетического и биорезорбируемого полимера.
В случае жидкостей, указанных в двух предыдущих абзацах, речь принципиально может идти о расплавах, растворах, дисперсиях и/или суспензиях.
Сырьевой материал может дополнительно содержать по меньшей одну добавку, доля которой, в частности, может лежать в диапазоне от 0 масс. % до 10 масс. %, в частности - от 0,05 масс. % до 10 масс. %, предпочтительно - от 0,1 масс. % до 5 масс. %, более предпочтительно - от 1 масс. % до 5 масс. %, в пересчете на суммарную массу сырьевого материала для изготовления волокон.
Для создания в волокнах градиента по меньшей мере одной добавки, долю по меньшей мере одной добавки в сырьевом материале для изготовления волокон во время ротационного прядения постепенно, в частности - непрерывно или периодически, например - ступенчато, изменяют.
Это может быть обеспечено, например, за счет того, что в первую жидкость, содержащую по меньшей мере один синтетический и биорезорбируемый полимер, и/или во вторую жидкость, содержащую по меньшей мере один гидрофильный и/или тканеадгезивный полимер, добавляют по меньшей мере одну добавку и с различными скоростями подачи подают их в приемный резервуар, который можно привести во вращение. При этом скорость подачи первой жидкости можно постепенно повышать, а скорость подачи второй жидкости соответственно постепенно понижать, или наоборот. Альтернативно, можно поддерживать постоянной скорость подачи одной из двух жидкостей, а скорость подачи другой жидкости постепенно повышать или понижать.
Жидкости, упомянутые в этом абзаце, принципиально также могут иметь форму расплавов, растворов, дисперсий и/или суспензий.
В особо предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения ротационно спряденные волокна механически уплотняют или упрочняют, предпочтительно - с получением нетканого материала. Это можно осуществить, например, посредством скрепления струей воды и/или прессования. Прессование волокон можно, в частности, осуществить с помощью пресса или каландра.
Что касается других признаков и преимуществ способа по настоящему изобретению, то во избежание повторений дается ссылка на варианты осуществления, приведенные в рамках описания первого аспекта настоящего изобретения.
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения следуют из приведенного ниже описания предпочтительных вариантов его осуществления в форме примеров и из зависимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения при этом служат исключительно для лучшего понимания настоящего изобретения и не ограничивают его.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
Изготовление нетканого материала из поликапролактона и ацетилированного дикрахмалфосфата
Первый раствор приготовили из 20 г поликапролактона (PCL; от нем.: Polycaprolacton) и 80 г анизола при 80°С при обработке ультразвуком и периодическом перемешивании. Второй раствор приготовили из 3 г ацетилированного дикрахмалфосфата (специальный крахмал 6345 производства компании ) и 5 г диметилсульфоксида (DMSO; от нем.: Dimethylsulfoxid) при перемешивании при 80°С.
3
Оба раствора охладили до комнатной температуры (примерно 25°С) и с использованием двух струйных насосов (струйные насосы Harvard 11) подали в прядильную камеру с турбиной, где ее гомогенизировали с помощью статического смесителя. Для ротационного прядения температуру в прядильной камере установили равной 35°С. Скорость вращения прядильной турбины была равна 3000 об/мин. Днище прядильной камеры содержало 12 выпускных отверстий с диаметром, равным 350 мкм, и расстоянием между ними, равным 52 мм. После выхода из выпускных отверстий волокна при комнатной температуре с помощью всасывающего устройства (750 м/мин) собирали на лотке, расположенном под турбиной. Для создания в волокнах градиента массовой доли поликапролактона и крахмала первый раствор подавали в прядильную камеру при постоянной скорости насоса, равной 10 мл/мин, тогда как скорость подачи раствора крахмала в течение промежутка времени, равного 10 минутам, постепенно повышали от 0 мл/мин до 7,5 мл/мин.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 90 мкм (ISO 9073-2), массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 75 г/м (ISO 9073-1) и градиент массовой доли поликапролактона в волокнах от 100 масс. % до 79 масс. % в пересчете на отельное волокно. В сухом состоянии нетканый материал обладал высокой прочностью на разрыв и был стабильным и хорошо позиционируемым во влажном состоянии.
Пример 2
Изготовление нетканого материала из поликапролактона и ацетилированного дикрахмалфосфата
Следующий нетканый материал изготовили согласно указаниям из Примера 1, при этом ко второму раствору дополнительно добавили 0,5 г поливинилового спирта (Mowiol 20-98) для стабилизации образующейся дисперсии.
Был получен прочный на разрыв в сухом состоянии нетканый материал, который во влажном состоянии также был стабильным и позиционируемым.
Пример 3
Изготовление нетканого материала из поликапролактона и растворимого в холодной воде крахмала
Следующий нетканый материал изготовили согласно указаниям из Примера 1, при этом вместо специального крахмала 6345 использовали так называемый крахмал Зулковского (Zulkowsky) (производства компании Sigma-Aldrich).
Также получили прочный на разрыв в сухом состоянии нетканый материал, который во влажном состоянии был стабильным и позиционируемым.
Пример 4
Изготовление нетканого материала из поликапролактона и растворимого в холодной воде крахмала
Следующий нетканый материал изготовили согласно указаниям из Примера 1, при этом вместо специального крахмала 6345 и DMSO использовали крахмал Зулковского (производства компании Sigma-Aldrich) и воду.
Также получили прочный на разрыв в сухом состоянии нетканый материал, который во влажном состоянии был стабильным и позиционируемым.
Пример 5
Изготовление нетканого материала из сополимера полилактида и гликолида и растворимого в холодной воде крахмала
Первый раствор приготовили из 25 г крахмала Зулковского (производства компании Sigma-Aldrich) и 27,5 г DMSO (48%) при температуре, равной 60°С, при воздействии ультразвуком. Второй раствор приготовили из 13 г сополимера полилактида и гликолида (Resomer RG 504Н, производства компании Bohringer Ingelheim) также при температуре, равной 60°С, и при воздействии ультразвуком.
3
Оба раствора при температуре растворов, равной 60°С, с использованием двух струйных насосов (струйные насосы Harvard 11) подали в прядильную камеру с турбиной. Для ротационного прядения температуру в прядильной камере установили равной 59°С. Скорость вращения прядильной турбины за промежуток времени, равный 15 минутам, постепенно повысили от 1500 об/мин до 4000 об/мин. Днище прядильной камеры содержало 12 выпускных отверстий с диаметром, равным 350 мкм, и расстоянием между ними, равным 52 мм. После выхода из выпускных отверстий волокна при комнатной температуре с помощью всасывающего устройства (750 м/мин) собирали на лотке, расположенном под турбиной.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 30 мкм (ISO 9073-2) и массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 20 г/м (ISO 9073-1). Волокна полученного нетканого материала на нижней наружной поверхности имели средний диаметр, равный 1 мкм, а на противолежащей верхней наружной поверхности - средний диаметр, равный 200 нм. Нетканый материал был прочным на разрыв и стабильным и хорошо позиционируемым во влажном состоянии.
Пример 6
Изготовление нетканого материала из крахмала и поликапролактона
Из 6 г крахмала (специальный крахмал 6345) и 90 г анизола при перемешивании получили дисперсию. У дисперсии при перемешивании при температуре, равной 80°С, в течение двух часов добавили 24 г поликапролактона (80 кДа, производства компании Sigma-Aldrich). Затем полученный раствор охладили до комнатной температуры.
Раствор с помощью струйного насоса со скоростью, равной 2 мл/мин, подавали в прядильную камеру с турбиной (как описано в публикации DE 102005048939 А1), температуру которой установили равной 45°С. Скорость вращения составляла 3000 об/мин. Днище прядильной камеры содержало 24 выпускных отверстий с диаметром, равным 800 мкм, и расстоянием между ними, равным 26 мм.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 30 мкм (ISO 9073-2), средний диаметр волокон, равный 400 нм, и массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 20 г/м (ISO 9073-1). Нетканый материал был слабогидрофильным и достигал максимальной способности к поглощению воды через несколько минут. Кроме того, во влажном состоянии он был стабильным и хорошо позиционируемым.
Пример 7
Получение нетканого материала из крахмала и поликапролактона
Смешали 81 г анизола и 9 г DMSO. К смеси добавили 6 г крахмала при перемешивании с получением дисперсии. Затем к дисперсии при перемешивании при температуре, равной 80°С, в течение двух часов добавили 24 г поликапролактона (80 кДа, производства компании Sigma-Aldrich). Полученный раствор охладили при комнатной температуре.
Использованный способ ротационного прядения соответствовал способу, описанному в Примере 6.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 25 мкм (ISO 9073-2), средний диаметр волокон, равный 400 нм, и массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 20 г/м (ISO 9073-1). Нетканый материал был слабогидрофильным и достигал максимальной способности к поглощению воды через несколько минут. Кроме того, во влажном состоянии он был стабильным и хорошо позиционируемым.
Пример 8
Изготовление нетканого материала из крахмала/пуллулана/поликапролактона
Из 19 г крахмала (картофельный крахмал по Зулковскому, производства компании Sigma-Aldrich), 1 г пуллулана (производства компании Hayashibara Со. LTD, USP-NF) и 30 г дистиллированной воды при перемешивании при 60°С в течение часа приготовили первый раствор. Второй раствор приготовили из 10 г поликапролактона и 40 г анизола при перемешивании при температуре, равной 80°С, в течение двух часов.
Оба раствора смешали и затем с помощью струйного насоса со скоростью, равной 4 мл/мин, подали в прядильную камеру с турбиной, температуру которой установили равной 45°С. Скорость вращения была равна 3000 об/мин.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 25 мкм (ISO 9073-2), и массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 30 г/м (ISO 9073-1). Средний диаметр волокон был равен 500 нм. Нетканый материал был слабогидрофильным и достигал максимальной способности к поглощению воды через несколько минут.Кроме того, во влажном состоянии он был стабильным.
Пример 9
Изготовление нетканого материала с градиентом, содержащего наружный поверхностный слой только из поликапролактона и противолежащий наружный поверхностный слой и поликапролактона и крахмала
Использованные материалы соответствовали исходным материалам, указанным в Примере 6. Если приготовление первого раствора выполнили согласно Примеру 6, то для приготовления второго раствора 25 г поликапролактона растворили в 100 г анизола при перемешивании при температуре, равной 80°С. Затем оба раствора охладили до комнатной температуры. С помощью двух струйных насосов оба раствора подали в прядильную камеру с турбиной, температуру которой установили равной 45°С. Скорость вращения была равна 3000 об/мин. Для создания градиента материала первый раствор подавали в прядильную камеру со скоростью, изменявшейся от 0 мл/мин до 2 мл/мин в течение трех часов, а второй раствор - со скоростью, изменявшейся от 2 мл/мин до 0 мл/мин в течение трех часов.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 15 мкм, и массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 20 г/м. Средний диаметр волокон был равен 400 нм. Волокна нетканого материала содержали градиент материалов. Нетканый материал содержал два функционально различных поверхностных наружных слоя. В то время как наружный поверхностный слой из поликапролактона обладал гидрофобными свойствами, противолежащий наружный поверхностный слой благодаря содержанию крахмала обладал гидрофильными свойствами, что, среди прочего, становилось заметным за счет приобретения максимальной способности к поглощению воды в течение всего одной минуты.
Пример 10
Изготовление нетканого материала с градиентом из поликапролактона/крахмала/пуллулана
Использовали те же материалы, что и в Примере 8.
Для приготовления первого раствора 19 г крахмала и 1 г пуллулана растворили в 30 г дистиллированной воды при перемешивании при температуре, равной 60°С, в течение часа. Для приготовления второго раствора 20 г поликапролактона растворили в 80 г анизола при перемешивании при температуре, равной 80°С, в течение двух часов.
Способ ротационного прядения в данном случае осуществили в два этапа. Вначале спряли всего 50 г второго раствора в условиях, указанных в Примере 1. Затем первый раствор и второй раствор с помощью струйных насосов подали в прядильную камеру с турбиной, температура которой была установлена равной 45°С. Скорость вращения была равна 3000 об/мин. В то время как первый раствор подавали в прядильную камеру со скоростью, изменявшейся от 1:0,2 до 1,8 мл/мин, скорость подачи второго раствора составляла 2:0,2 мл/мин.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 30 мкм, средний диаметр волокон, равный 500 нм, и массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 40 г/м. Волокна нетканого материала содержали градиент материалов. Нетканый материал содержал два функционально различных поверхностных наружных слоя. В то время как наружный поверхностный слой из поликапролактона обладал гидрофобными свойствами, противолежащий наружный поверхностный слой благодаря высокому содержанию крахмала обладал гидрофильными свойствами, что, среди прочего, проявлялось как приобретение максимальной способности к поглощению воды в течение всего одной минуты.
Пример 11
Изготовление нетканого материала с наружным поверхностным слоем из поликапролактона и наружным поверхностным слоем из поликапролактона, карбоксиметилцеллюлозы и полиэтиленгликоля
Использованной карбоксиметилцеллюлозой была бланоза 7H4XF производства компании Hercules (CAS №: 9004-32-4). Степень замещения (способ MA 304.1506 А) варьировалась от 0,65 до 0,9, доля натрия лежала в диапазоне от 7,0% до 8,9%, а доля сульфатной золы лежала в диапазоне от 21,6% до 27,9%.
Для приготовления первого раствора 1 г полиэтиленоксида (молекулярная масса: 1.000.000 г/моль) растворили в воде. К раствору добавили 7,5 г бланозы 7H4XF. Затем смесь перемешивали в течение 24 часов при комнатной температуре с получением раствора.
Для приготовления второго раствора 25 г поликапролактона растворили в 100 г анизола при перемешивании при температуре, равной 80°С. Затем раствор охладили до комнатной температуры.
После этого оба раствора с помощью двух струйных насосов подали в прядильную камеру с турбиной, температура которой была установлена равной 45°С. Скорость вращения была равна 3000 об/мин. В то время как первый раствор подавали в прядильную камеру со скоростью, изменявшейся от 1:0 до 2 мл/мин в течение трех часов, второй раствор подавали в прядильную камеру со скоростью, изменявшейся от 2:2 до 0 мл/мин также в течение 3 часов.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 20 мкм, средний диаметр волокон, равный 200 нм, и массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 20 г/м. Волокна нетканого материала содержали градиент материалов. Нетканый материал содержал два функционально различных поверхностных наружных слоя. В то время как наружный поверхностный слой из поликапролактона обладал гидрофобными свойствами, противолежащий наружный поверхностный слой благодаря содержанию карбоксиметилцеллюлозы обладал гидрофильными свойствами. Это, среди прочего, проявлялось как приобретение максимальной способности к поглощению воды в течение всего одной минуты и хорошее сцепление с различными тканями, например - с кожей, печенью, костями и т.п.
Пример 12
Получение нетканого материала с градиентом с наружным поверхностным слоем из поликапролактона и наружным поверхностным слоем из поликапролактона/повидона
Для приготовления первого раствора 40 г поливинилпирролидона (Kollidon F90, производства компании BASF AG, Германия) поместили в химический стакан. Затем добавили 160 г воды. После этого смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 24 часов, а затем нагревали до 80°С в течение часа. Затем раствор в течение часа обработали ультразвуком, после чего охладили до 60°С.
Для приготовления второго раствора 25 г поликапролактона растворили в 100 г анизола при перемешивании при 80°С. Затем раствор охладили до комнатной температуры.
Оба раствора с помощью двух струйных насосов подавали в прядильную камеру с турбиной, температура которой была установлена равной 45°С. Скорость вращения была равна 3000 об/мин. В то время как первый раствор подавали в прядильную камеру со скоростью, изменявшейся от 1:0 до 2 мл/мин в течение трех часов, второй раствор подавали в прядильную камеру со скоростью, изменявшейся от 2:2 до 0 мл/мин также в течение 3 часов.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 50 мкм, средний диаметр волокон, равный 600 нм, и массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 40 г/м. Волокна нетканого материала содержали градиент материалов. Нетканый материал содержал два функционально различных поверхностных наружных слоя. В то время как наружный поверхностный слой из поликапролактона обладал гидрофобными свойствами, противолежащий наружный поверхностный слой благодаря содержанию поливинилпирролидона обладал гидрофильными свойствами. Это проявилось как приобретение максимальной способности к поглощению воды в течение всего одной минуты и хорошее сцепление с различными тканями, например - с кожей и слизистыми оболочками.
Пример 13
Изготовление нетканого материала с наружным поверхностным слоем из поликапролактона и противолежащим наружным поверхностным слоем из поликапролактона/поливинилового спирта
Для приготовления первого раствора поливиниловый спирт (Mowiol 20-98; молекулярная масса: 125.000 г/моль) растворили в дистиллированной воде при температуре, равной 60°С, при перемешивании в течение шести часов. Затем раствор охладили до комнатной температуры.
Для приготовления второго раствора 25 г поликапролактона растворили в 100 г анизола при перемешивании при 80°С. Затем раствор также охладили до комнатной температуры.
Оба раствора с помощью двух струйных насосов подавали в прядильную камеру с турбиной, температура которой была установлена равной 45°С. Скорость вращения была равна 3000 об/мин. В то время как первый раствор подавали в прядильную камеру со скоростью, изменявшейся от 1:0 до 2 мл/мин в течение трех часов, второй раствор подавали в прядильную камеру со скоростью, изменявшейся от 2:2 до 0 мл/мин также в течение 3 часов.
Волокна нетканого материала содержали градиент материалов. Нетканый материал содержал два функционально различных поверхностных наружных слоя. В то время как наружный поверхностный слой из поликапролактона обладал гидрофобными свойствами, противолежащий наружный поверхностный слой благодаря высокому содержанию поливинилового спирта обладал гидрофильными свойствами. Это проявилось, среди прочего, как приобретение максимальной способности к поглощению воды в течение всего одной минуты.
Пример 14
Приготовление нетканого материала с градиентом с наружным поверхностным слоем из поликапролактона и противолежащим наружным поверхностным слоем из поликапролактона/гиалуроновой кислоты
Для приготовления первого раствора 12 г смеси, состоявшей из 66 масс. % гиалуроновой кислоты (Renovhyal; молекулярная масса между 20 кДа и 50 кДа; производства компании Soliance) и 34 масс. % гиалуроноовой кислоты (Cristalhyal; молекулярная масса между 1.000.000 г/моль и 1.400.000 г/моль; производства компании Soliance), растворили в 88 г воды при комнатной температуре при перемешивании в течение 24 часов.
Для приготовления второго раствора 25 г поликапролактона растворили в 100 г анизола при перемешивании при температуре, равной 80°С. Затем раствор охладили до комнатной температуры.
После этого оба раствора с помощью двух струйных насосов подавали в прядильную камеру с турбиной, температура которой была установлена равной 45°С. Скорость вращения была равна 3000 об/мин. В то время как первый раствор подавали в прядильную камеру со скоростью, изменявшейся от 1:0 до 2 мл/мин в течение трех часов, скорость подачи второго раствора в течение 3 часов составляла от 2:2 до 0 мл/мин.
2
Полученный нетканый материал имел толщину, равную 15 мкм, средний диаметр волокон, равный 250 нм, и массу в пересчете на единицу площади поверхности, равную 10 г/м. Волокна нетканого материала содержали градиент материалов. Нетканый материал содержал два функционально различных поверхностных наружных слоя. В то время как наружный поверхностный слой из поликапролактона обладал гидрофобными свойствами, противолежащий наружный поверхностный слой благодаря высокому содержанию гиалуроновой кислоты обладал гидрофильными свойствами. Это проявилось как приобретение максимальной способности к поглощению воды в течение всего одной минуты и хорошее сцепление с различными тканями, например - с кожей, суставами, костями и т.п.