МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТРУМЕНТ, МЕДИЦИНСКИЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДИЦИНСКОГО ИНСТРУМЕНТА И МЕДИЦИНСКОГО МАТЕРИАЛА
MEDICAL INSTRUMENT, MEDICAL MATERIAL AND METHOD FOR MAKING MEDICAL INSTRUMENT AND MEDICAL MATERIAL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к медицинским инструментам и медицинским материалам, состоящим из биоразлагаемых смол. Медицинский инструмент и медицинский материал по настоящему изобретению пригодны для применения, например, в области медицины. Настоящее изобретение также относится к способам получения медицинских инструментов и медицинских материалов, состоящих из биоразлагаемых смол.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Медицинские инструменты и медицинские материалы используют в условиях, когда к ним могут прилипать жидкости организма, такие как кровь и моча, так что их следует производить из пластмасс в виде изделий одноразового использования для однократного применения и одноразовость их использования следует с тщательно осуществлять посредством сжигания или т.п. для предотвращения вирусной или бактериальной инфекции. Однако применение таких одноразовых инструментов и материалов увеличивает отходы, что приводит к увеличению диоксида углерода, выбрасываемого при сжигании отходов.
Биоразлагаемые смолы в конце срока службы продукта разлагаются присутствующими в природе микроорганизмами на диоксид углерода и воду, создавая минимальную нагрузку на окружающую среду. По существу ожидается, что биоразлагаемые смолы найдут широкое применение в различных областях в качестве материалов для сельского хозяйства, материалов для строительства и конструирования или любого другого промышленного материала. В числе прочего с точки зрения замедления глобального потепления внимание привлекают биоразлагаемые смолы, производимые из получаемого из растений сырья вследствие того, что диоксид углерода, выделяемый при разрушении таких смол, адсорбируется растущими растениями, и, таким образом, общее количество диоксида углерода не изменяется (статус с нейтральным показателем высвобождения углерода).
Примеры получаемых из растений биоразлагаемых смол включают полибутиленсукцинат в качестве эластичного полимера, полимолочную кислоту и поли(3-гидроксиалканоат) в качестве примера относительно неэластичного полимера, а также их сополимеры, смеси и полимерные сплавы.
Вследствие сниженной нагрузки на окружающую среду, биоразлагаемые смолы являются очень пригодными в качестве смолы для применения в медицинских инструментах и медицинских материалах, которые, как правило, выбрасывают после однократного применения.
К сожалению, биоразлагаемые смолы обладают низкой термостойкостью, механической прочностью и пластичность по сравнению с такими универсальными смолами, как полиэтилен и полипропилен. Для широкого полномасштабного применения биоразлагаемых смол необходимо улучшить их физические свойства посредством модификации смолы посредством добавления модификаторов и т.д.
Полибутиленсукцинатные смолы представляют собой полиэтиленоподобные смолы эластичной природы, чья превосходная ударопрочность делает их подходящими для частей медицинских инструментов. Полибутиленсукцинатные смолы можно делать более твердыми, смешивая их со смолой из полимолочной кислоты или смолой из поли(3-гидроксиалканоата) так, что становится легко осуществлять разработку материалов из полибутиленсукцинатной смолы в соответствии с предполагаемым применением смолы. Однако примешивать полимолочную кислоту в полибутиленсукцинатную смолу для модификации последней невозможно, по причине того, что снижение ударопрочности вследствие облучения ионизирующей радиацией также является проблемой, которую должны решать полибутиленсукцинатные смолы, а значительное снижение происходит конкретно в смоле с примешанной к ней полимолочной кислотой.
Кроме того, температура плавления полибутиленсукцинатных смол составляет приблизительно 110°C, что ниже 115°C, температуры определенной для стерилизации автоклавированием, как правило, применяемым для медицинских инструментов и медицинских материалов. Таким образом, для медицинского инструмента и медицинского материала, каждого состоящего только из полибутиленсукцинатной смолы или смеси полибутиленсукцинатной смолы со смолой из полимолочной кислоты или смолой из поли(3-гидроксиалканоата), стерилизацию автоклавированием проводить нельзя вследствие возможной термической деформации.
Ионизирующая радиация, как позволяющая стерилизацию приблизительно при нормальных температурах, является подходящей для стерилизации менее термостойких смол, но не подходит для стерилизации медицинского инструмента, содержащего жидкость, такого как емкость для инъекции, так что для такого инструмента желательна стерилизуемая нагреванием смола.
В качестве способа увеличения термостойкости полибутиленсукцината описана вулканизация посредством облучения ионизирующей радиацией (см., например, непатентный документ 1). Интенсивность применяемой ионизирующей радиации составляет 210 кГр и настолько высока, что есть опасения, что смола может разрушиться.
В условиях, где для медицинских инструментов вследствие ее удобства часто применяют стерилизацию ионизирующей радиацией, биоразлагаемые смолы для медицинских инструментов не используют, так как при облучении ионизирующей радиацией у смол значительно снижается прочность и ударопрочность по сравнению с универсальными смолами.
В описываемом способе получения стерилизуемого ионизирующей радиацией литого изделия из биоразлагаемой смолы к биоразлагаемой смоле добавляют средство, обеспечивающие сшивание при облучении, затем смолу стерилизуют ионизирующей радиацией (см., например, патентный документ 1). При облучении ионизирующей радиацией необходимо контролировать дозу радиации для регулирования прочности и ударопрочности облученной смолы. Также описан способ улучшения устойчивости биоразлагаемой смолы к гидролизу, который включает добавление поликарбодиимида в качестве терминального блокатора (см., например, патентный документ 2). Еще не установлено, позволяет ли или нет добавление поликарбодиимида к биоразлагаемой смоле препятствовать снижению прочности и ударопрочности при стерилизации ионизирующей радиацией.
Непатентный документ 1: J. Macromol. Sci. - Pure Appl. Chem., A38(9), 961-971 (2001).
Патентный документ 1: JP 2004-204195 A
Патентный документ 2: JP 3776578 B
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ НАСТОЯЩИМ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Настоящее изобретение осуществлено ввиду описанных выше проблем с целью предоставления медицинского инструмента и медицинского материала, где в каждом используют композицию смолы из алифатического сложного полиэфира, у которой меньше снижается прочность и ударопрочность или у которой улучшена термостойкость, после обработки дозой радиации от 10 до 60 кГр, применяемой при стерилизации ионизирующей радиацией.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Заявители настоящего изобретения в результате интенсивных исследований обнаружили, что у биоразлагаемой смолы, содержащей поликарбодиимид в качестве терминального блокатора, меньше снижается прочность и ударопрочность, или она получается более термостойкой, позволяя стерилизацию автоклавированием, при облучении ионизирующей радиацией в дозе, применяемой при стерилизации медицинских инструментов, и, таким образом, осуществили изобретение.
Указанной выше цели по настоящему изобретению достигают так, как описано в следующих пп.(1)-(5).
(1) Медицинский инструмент и медицинский материал, стерилизуемые ионизирующей радиацией, каждый из которых содержит биоразлагаемую смолу и поликарбодиимидное соединение в количестве от 0,1 до 10% по массе смолы.
(2) Медицинский инструмент и медицинский материал по указанному выше (1), где биоразлагаемая смола представляет собой полибутиленсукцинат, сополимер полибутиленсукцината или смесь полибутиленсукцината и сополимера полибутиленсукцината с полимолочной кислотой или поли(3-гидроксиалканоатом).
(3) Медицинский инструмент и медицинский материал по указанным выше (1) или (2), каждый из которых содержит поликарбодиимидное соединение в количестве от 0,5 до 5% по массе биоразлагаемой смолы.
(4) Способ получения медицинского инструмента и медицинского материала, включающего формование, затем облучение композиции, содержащей биоразлагаемую смолу и поликарбодиимидное соединение в количестве от 0,1 до 10% по массе смолы, ионизирующей радиацией.
(5) Медицинский инструмент и медицинский материал по указанному выше (4), где биоразлагаемая смола представляет собой полибутиленсукцинат, сополимер полибутиленсукцината или смесь полибутиленсукцината и сополимера полибутиленсукцината с полимолочной кислотой или поли(3-гидроксиалканоатом).
(6) Медицинский инструмент и медицинский материал по указанным выше (4) или (5), где поликарбодиимидное соединение содержится в количестве от 0,5 до 5% по массе биоразлагаемой смолы.
ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Добавление поликарбодиимида к биоразлагаемой смоле делает возможным получение медицинского инструмента и медицинского материала, обоих как стерилизуемых ионизирующей радиацией, каждый из которых проявляет превосходные биоразлагаемость, прочность и ударопрочность, так как прочность и ударопрочность смолы перед стерилизацией ионизирующей радиацией при стерилизации можно сохранять почти полностью, или получение медицинского инструмента и медицинского материала, обоих как стерилизуемых ионизирующей радиацией, каждый из которых проявляет превосходную термостойкость. Так как прочность и ударопрочность после облучения ионизирующей радиацией для стерилизации только немного отличается от прочности и ударопрочности перед облучением вне зависимости от типа или дозы ионизирующей радиации конкретно, условия стерилизации можно указывать различными способами, и, таким образом, можно предоставлять множество типов медицинских инструментов и материалов. Таким образом, настоящее изобретение обладает очень высокой универсальностью.
ЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее в настоящем документе подробно описаны медицинский инструмент и медицинский материал по настоящему изобретению.
Как применяют в настоящем документе, термин "медицинский инструмент" означает устройство или инструмент для применения в хирургии, терапии или диагностике, осуществляемых у людей или животных. Как применяют в настоящем документе, термин "медицинский материал" означает материал для распределения или применения медицинского средства или медицинского инструмента, которые нужно ликвидировать после использования медицинского средства или медицинского инструмента, такой как упаковочный материал или вспомогательное устройство для медицинского средства или медицинского инструмента. Как применяют в настоящем документе, термин "медицинское средство" означает средство для применения в хирургии, терапии или диагностике, проводимых у людей или животных.
Как применяют в настоящем документе, термин "ионизирующая радиация" означает электромагнитную волну или корпускулярную радиацию (пучок) с ионизирующей высокой энергией, иначе говоря, термин не относится к радиации с неионизирующей низкой энергией. Ионизирующая радиация далее в настоящем документе для простоты указана как "радиация".
В настоящем изобретении полагают, что прочность представляет собой предел текучести, как определяют посредством испытания на растяжение, а ударопрочность представляет собой удлинение при разрыве, как определяют посредством испытания на растяжение.
В настоящем изобретении термостойкость следует понимать как устойчивость к деформации после хранения при высоких температурах.
Медицинский инструмент и медицинский материал (обозначаемые далее в настоящем документе как "медицинский инструмент и т.п.") по настоящему изобретению характеризуются тем, что каждый из них состоит из композиции на основе биоразлагаемой смолы и содержит поликарбодиимид, который обладает прочностью и ударопрочностью, эффективно сохраняющимися после радиоактивного облучения, или устойчив к нагреванию.
Биоразлагаемая смола, которая пригодна по настоящему изобретению, конкретно не ограничена с ее примерами, включающими полибутиленсукцинат, сополимер полибутиленсукцината/адипата, сополимер полибутиленсукцината/карбоната, сополимер полибутиленсукцината/полимолочной кислоты, поли(ε-капролактон), полимолочную кислоту, поли(3-гидроксиалканоат) и их сополимеры, сополимер полиэтиленсукцината/полибутиленсукцината/терефталата, сополимер полибутиленадипата/терефталата, сополимер политетраметиленадипата/терефталата, сополимер полибутиленсукцината/адипата/терефталата, а также полимерная смесь или полимерный сплав этих смол.
Стерилизуемые радиацией медицинский инструмент и т.п., демонстрирующие превосходные прочность и ударопрочность, подходящим способом получают с применением полибутиленсукцинатной смолы с высокой гибкостью и ударопрочностью, такой как полибутиленсукцинат, сополимер полибутиленсукцината/адипата, сополимер полибутиленсукцината/карбоната и сополимер полибутиленсукцината/полимолочной кислоты, а также полимерной смеси или полимерного сплава полибутиленсукцинатной смолы и полимолочной кислоты или поли(3-гидроксиалканоата) высокой прочности. Хотя предпочтительный коэффициент смешения полимолочной кислоты или поли(3-гидроксиалканоата) зависит от представляющего интерес продукта и конкретно не ограничен, желательно смешивать полимолочную кислоту при массовом отношении от 0 до 50% от полибутиленсукцинатной смолы. При количествах полимолочной кислоты, больших верхнего предела, у полученной композиции увеличивается модуль упругости, и ее применение будет ограниченным.
Поликарбодиимидное соединение, пригодное по настоящему изобретению, можно получать различными способами, и в сущности его можно получать традиционным способом получения поликарбодиимида (патент США 2941956; JP 47-33279 B; J. Org. Chem., 28, pp. 2069-2075, 1963; Chemical Review, Vol. 81, No. 4, pp. 619-621, 1981).
Примеры органических диизоцианатов в качестве вещества для синтеза указанного выше поликарбодиимидного соединения включают ароматические диизоцианаты, алифатические диизоцианаты, алициклические диизоцианаты и их смеси, более конкретно, 1,5-нафталиндиизоцианат, 4,4'-дифенилметандиизоцианат, 4,4'-дифенилдиметилметандиизоцианат, 1,3-фенилендиизоцианат, 1,4-фенилендиизоцианат, 2,4-толилендиизоцианат, 2,6-толилендиизоцианат, смесь 2,4-толилендиизоцианата и 2,6-толилендиизоцианата, гексаметилендиизоцианат, циклогексан-1,4-диизоцианат, ксилилендиизоцианат, изофорондиизоцианат, дициклогексилметан-4,4'-диизоцианат, метилциклогександиизоцианат, тетраметилксилилендиизоцианат, 2,6-диизопропилфенилизоцианат и 1,3,5-триизопропилбензол-2,4-диизоцианат.
Количество поликарбодиимидного соединения для смешивания в биоразлагаемой смоле предпочтительно составляет от 0,1 до 10% по массе, в частности - от 0,5 до 5% по массе биоразлагаемой смолы. С количествами, менее 0,1% по массе, эффект сохранения механической прочности при стерилизации радиацией не наблюдают, а с другой стороны, количества более 10 массовых частей могут ухудшать физические свойства биоразлагаемой смолы.
Композиция биоразлагаемой смолы по настоящему изобретению может при необходимости содержать одну или несколько традиционных добавок, таких как антиоксидант, пигмент, мягчитель, пластификатор, смазочное средство, антистатическое средство, средство против запотевания, краситель, ингибитор окисления (ингибитор старения), термостабилизатор, светостабилизатор и поглотитель ультрафиолетовых лучей.
По настоящему изобретению поликарбодиимидное соединение можно смешивать с биоразлагаемой смолой посредством смешивания в расплавленном состоянии в двухшнековом экструдере или можно использовать способ, в котором поликарбодиимидное соединение примешивают в уже синтезированную биоразлагаемую смолу. Также возможно, чтобы заранее получали маточную смесь биоразлагаемой смолы со смешанным с ней поликарбодиимидным соединением и одну или несколько других биоразлагаемых смол смешивали со смолой маточной смеси при формовании медицинского инструмента. Применяемый способ формования конкретно не ограничен его примерами, включающими литьевое формование, экструзию, компрессионное формование и формование раздувом.
Медицинский инструмент и т.п. по настоящему изобретению стерилизуют радиоактивным облучением в конкретной дозе после или в процессе формования в конкретные формы, сборку и упаковку так, чтобы обеспечить их применение в качестве медицинского инструмента и т.п. Применяемая для облучения доза радиации зависит от представляющего интерес продукта и конкретно не ограничена, при условии, что она попадает в диапазон от 5 до 100 кГр с предпочтительной дозой от 10 до 60 кГр.
Применяемая для облучения радиация может представлять собой пучок электронов, γ-радиацию или рентгеновское излучение. Предпочтительными являются пучок электронов, образуемый электронным ускорителем и γ-радиация на основе кобальта-60, так как они облегают промышленное производство, где более предпочтительным является пучок электронов. Предпочтительно использовать от средне- до высокоэнергетического электронный ускоритель с ускоряющим напряжением 1 мЭВ или более для прохождения внутрь однородного медицинского инструмента и т.п. для того, чтобы позволить облучение частей с большей толщиной.
Атмосфера, в которой осуществляют радиоактивное облучение, конкретно не ограничена, другими словами, радиоактивное облучение можно осуществлять в атмосфере инертного газа с удаленным из нее воздухом или в вакууме. Кроме того, облучение можно осуществлять при любой температуре, как правило, при комнатной температуре.
Хотя требуемая термостойкость стерилизуемых радиацией медицинского инструмента и т.п. по настоящему изобретению зависит от формы медицинского инструмента, высокоустойчивым к нагреванию и превосходным считают медицинский инструмент и т.п. с сохранением формы 99% или выше после хранения при 120°C в течение 30 минут вследствие меньшей подверженности деформации при стерилизации автоклавированием.
Требуемая ударопрочность стерилизуемых радиацией медицинского инструмента и т.п. по настоящему изобретению также зависит от формы медицинского инструмента. Конкретное удлинение при разрыве, определяемое испытанием на растяжение, составляет 450% или более, предпочтительно - 480% или более, а более предпочтительно - 510% или более, а медицинский инструмент и т.п. с удлинением при разрыве 450% или более считают высокоустойчивым к разрыву и функционально превосходным вследствие меньшей подверженности поломке вследствие ударов при транспортировке или при падении.
Требуемая прочность стерилизуемых радиацией медицинского инструмента и т.п. по настоящему изобретению также зависит от формы медицинского инструмента. Конкретный предел текучести, определяемый испытанием на растяжение, составляет 26 мПа или более, предпочтительно - 28 мПа или более, а более предпочтительно - 30 мПа или более, а медицинский инструмент и т.п. со значением предела текучести, не меньшим верхнего предела, считают высокопрочным и функционально превосходным вследствие меньшей подверженности поломке, даже в форме тонкого слоя.
По настоящему изобретению медицинский инструмент и т.п. иллюстрированы контейнером для средств, шприцем, наполненным инъекционным раствором, одноразовым шприцем, контейнером для инъекционных игл, трубкой катетера, трубкой для переливания, клапаном, лотком, нетканым волокном, хирургическими перчатками, медицинским халатом, простыней и фильтром.
Настоящее изобретение иллюстрировано на основании приведенных ниже примеров, хотя не ограничено ими.
Пример 1
(1) Получение поликарбодиимидной маточной смеси
Смешивая 22,5 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенного Mitsubishi Chemical Corporation) и 2,5 кг карбодилита (CARBODILITE) LA-1 (произведенного Nisshinbo Chemical Inc.) в виде поликарбодиимида, получают композицию, в которой однородно смешаны два компонента. Композицию смешивают в расплавленном состоянии при температуре 180°C с применением двухшнекового экструдера (LABO PLASTOMILL, произведенный Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.), затем гранулируют с получением 25 кг поликарбодиимидной маточной смеси (содержание поликарбодиимида 10% по массе).
(2) Получение содержащей поликарбодиимид смолы
Смесь, полученную смешением 1,6 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси, полученной в указанном выше (1), смешивали в расплавленном состоянии при температуре 190°C с применением двухшнекового экструдера (LABO PLASTOMILL, произведенный Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.), затем гранулировали с получением 1,8 кг содержащей поликарбодиимид смолы (содержание поликарбодиимида 2% по массе).
(3) Получение пластины, содержащей поликарбодиимид смолы
Содержащую поликарбодиимид смолу, полученную в приведенном выше (2) (содержание поликарбодиимида 2% по массе), прессовали с давлением 20 мПа при температуре 200°C с применением лабораторного горячего пресса (типа SA-303, произведенного TESTER SANGYO CO., LTD.), затем охлаждали с формованием в форме пластины 150 мм в ширину, 150 мм в длину и 0,5 мм в толщину в виде пластины материала лотка.
(4) Радиоактивное облучение
Полученную в приведенном выше (3) пластину облучали при комнатной температуре пучком электронов 55 кГр из 10-мЭв электронного ускорителя с получением радиоактивно облученной пластины материала лотка.
Пример 2
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,5 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,1 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 3
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,4 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,2 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 4
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,3 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,3 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 5
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,2 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,4 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 6
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,1 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,5 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 7
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 0,7 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,5 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,8 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Сравнительный пример 1
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что в качестве единственной сырьевой смолы в (2) использовали 1 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation).
Сравнительный пример 2
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,5 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation) и 0,5 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.).
Сравнительный пример 3
Смесь, полученную смешиванием 1,5 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,5 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,04 кг бис(2,6-диизопропилфенил)карбодиимида (произведенный TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.), смешивали в расплавленном состоянии при температуре 190°C с применением двухшнекового экструдера (LABO PLASTOMILL, произведенный Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.), затем гранулировали с получением 1,8 кг содержащей карбодиимид смолы (содержание карбодиимида 2% по массе), затем получали радиоактивно облученную пластину материала лотка, следуя способу из (3) и (4) примера 1.
Пример 8
Получали четыре пластины материала лотка, следуя способу из пп. с (1) по (3) примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,8 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation) и 0,2 кг поликарбодиимидной маточной смеси. Полученные пластины материала лотка облучали при комнатной температуре пучками электронов 20 кГр и 40 кГр из 10-мЭв электронного ускорителя, а также 20 кГр и 40 кГр γ-радиации из кобальта-60, соответственно, с получением четырех различных радиоактивно облученных пластин материала лотка.
Пример 9
Радиоактивно облученные пластины материала лотка получали, следуя способу из примера 8, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,6 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 10
Радиоактивно облученные пластины материала лотка получали, следуя способу из примера 8, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,4 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation) и 0,6 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 11
Радиоактивно облученные пластины материала лотка получали, следуя способу из примера 8, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,2 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation) и 0,8 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
(Оценка 1)
(Испытание на растяжение)
Из пластин материала лотка, как получено в примерах 1-11 и сравнительных примерах 1-3, штампом вырезали гантелеобразные образцы 5B-типа, определенные в ISO 527-2. С применением динамометра Autograph (типа AG-IS, произведенный SHIMADZU CORPORATION), образцы подвергали испытанию на растяжение при скорости теста 10 мм/мин с тем, чтобы измерить предел текучести при растяжении и удлинение при разрыве.
Измерения приведены в таблицах 1 и 2. Подтверждено, что добавление поликарбодиимида обеспечивало меньшее изменение предела текучести при растяжении и удлинения при разрыве после радиоактивного облучения в сравнении с пределом текучести при растяжении и удлинением при разрыве перед радиоактивным облучением и обеспечивало только небольшое изменение прочности и ударопрочности после облучения от прочности и ударопрочности до облучения вне зависимости от типа или дозы радиации. Таким образом, подтверждено, что свойства материалов, полученных в примерах, такие как предел текучести при растяжении и удлинение при разрыве, при стерилизации радиацией значительно не изменяются, таким образом, показано, что материалы из примеров пригодны для различных типов медицинского инструмента и т.п.
Таблица 1
Результаты испытаний на растяжение (облучение пучком электронов 55 кГр)
Предел текучести (мПа)
Удлинение при разрыве (%)
Необлученные
Облученные
Коэффициент изменения (%)
Необлученные
Облученные
Коэффициент изменения (%)
Пример 1
35
35
100
850
770
91
Пример 2
35
35
100
840
750
89
Пример 3
36
36
100
750
720
96
Пример 4
38
36
95
700
690
99
Пример 5
38
37
97
660
670
102
Пример 6
39
39
100
620
620
100
Пример 7
35
35
100
540
510
94
Сравнительный пример 1
31
33
106
910
440
48
Сравнительный пример 2
37
38
103
540
340
63
Сравнительный пример 3
35
34
97
490
270
55
Коэффициент изменения: Значение, полученное делением значения для облученного образца на значение для необлученного образца.
Пример 12
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,0 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,6 кг полимолочной кислоты (LACEA Н-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 13
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 0,8 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,8 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 14
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 0,6 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 1,0 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Сравнительный пример 4
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 0,4 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation) и 1,2 кг полимолочной кислоты (LACEA H-100, произведенная Mitsui Chemicals, Inc.).
Пример 15
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 1,1 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 0,5 кг поли(3-гидроксиалканоата) (полигидроксибутират/валерат, произведенный Hayashi Corporation) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Пример 16
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 0,6 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 1,0 кг поли(3-гидроксиалканоата) (полигидроксибутират/валерат, произведенный Hayashi Corporation) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
Сравнительный пример 5
Радиоактивно облученную пластину материала лотка получали, следуя способу примера 1, за исключением того, что сырьевыми смолами, как использовали в (2), являлись 0,4 кг полибутиленсукцината (GS Pla AZ81T, произведенный Mitsubishi Chemical Corporation), 1,2 кг поли(3-гидроксиалканоата) (полигидроксибутират/валерат, произведенный Hayashi Corporation) и 0,4 кг поликарбодиимидной маточной смеси.
(Оценка 2)
(Тест термостойкости): Из пластин материала лотка, полученных в примерах 1, 5 и 12-16, а также сравнительных примерах 4 и 5, вырезали образцы (50 мм длиной и 10 мм толщиной каждый). Образцы оставляли в печи при 120°C на 30 минут, затем вынимали из печи и охлаждали до комнатной температуры. Длину каждого образца измеряли до и после тепловой обработки для расчета сохранения формы (%) [(длина после тепловой обработки)/(длина до тепловой обработки)×100]. С целью сравнения образцы, которые получали из пластин до радиоактивного облучения также оценивали сходным образом.
Рассчитанные значения приведены в таблице 3. Подтверждено, что у каждого из радиоактивно облученных образцов, состоящих из полибутиленсукцината или полибутиленсукцинатной смеси, сохранение формы составляло 99% или более, другими словами, вероятно, они сохраняли свою форму и, таким образом, обладали высокой термостойкостью. Это относится и к образцам, содержащим полимолочную кислоту (примеры 1, 5 и 12-14), и к образцам, содержащим поли(3-гидроксиалканоат) (примеры 15 и 16). В случае необлученных образцов, термостойкость была низкой, а сохранение формы было меньше, так как содержание полибутиленсукцината было выше.
Эффект радиоактивного облучения не показан на образцах с содержанием полибутиленсукцината 40% или менее, так как такие образцы не допускают значительной деформации даже без облучения радиоактивным излучением (сравнительные примеры 4 и 5).
Таблица 3
Сохранение формы (%) после обработки при 120°C
Облученный образец
(Необлученный образец)
Пример 1
99,0
(90,8)
Пример 5
99,3
(97,6)
Пример 12
99,0
(98,1)
Пример 13
99,4
(98,1)
Пример 14
99,0
(98,7)
Пример 15
99,0
(98,3)
Пример 16
99,5
(98,9)
Сравнительный пример 4
99,4
(99,4)
Сравнительный пример 5
99,7
(99,9)