CH526963A

CH526963A - Vom Körper resorbierbares geformtes chirurgisches Material und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: CH526963A
Application number: CH561966A
Authority: CH
Inventors: Kenneth Schneider Allan
Original assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1963-10-18
Filing date: 1966-04-19
Publication date: 1972-08-31

Description

Vom Körper resorbierbares geformtes chirurgisches Material und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft vom Körper resorbierbares geformtes chirurgisches Material, insbesondere Nahtmaterial in Form von Fäden, das mindestens teilweise aus einem Milchsäurepolymer besteht, das eine bei 25 C bei einer Konzentration von 0,1 g in 100 ml Benzol gemessene logarithmische Viskositätszahl von 1,0 aufweist, wobei die Fäden eine solche molekulare Orientierung aufweisen, dass sie bei Verwendung in einer Naht, die sich in Kontakt mit Körpergewebe befindet, praktisch keine Schrumpfung erleiden.

Unter der logarithimischen Viskositätszahl ist der Zahlen wert
In ?rel Uinh C worin 7iREL die relative Viskosität bzw. das Viskositätsverhältnis, d. h. das Verhältnis t/to (Ausfliesszeiten) der Viskosität einer verdünnten Lösung des Polymers in einem geeigneten Lösungsmittel zu der bei der gleichen Temperatur gemessenen Viskosität des reinen Lösungsmittels, und C die Konzentration des Polymers in g/100 ml der Lösung bedeuten, zu verstehen.

Die Herstellung von resorbierbarem chirurgischem Nahtmaterial dadurch, dass man Polymilchsäure mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften nach dem Schmelzspinnverfahren durch eine Düse mit einer Lochgrösse von etwa 0,5-1,8 mm presst, die erhaltenen Fäden auf wenigstens das 4fache ihrer ursprünglichen Länge reckt und hierdurch orientiert und die orientierten Fäden im gestrafften Zustand so lange auf 60 bis 1500 C erwärmt, bis sie beim anschlies senden Eintauchen im ungespannten Zustand in Wasser von 770 C eine Schrumpfung von weniger als 15% zeigen, ist be- kannt.

Die vorliegende Erfindung betrifft demgegenüber nun die Verbesserung, dass das geformte chirurgische Material, das insbesondere in Form von stark orientierten, sehr festen Fäden vorliegt, aus Copolymeren von Milchsäure besteht; dieses Material weist ebenfalls ausgezeichnete Masshaltigkeit im Körpergewebe auf und zieht sich bei einem Kurzversuch, bei dem es 5 Minuten in Wasser von 770 C getaucht wird, ebenfalls um weniger als 15 % zusammen.

Das erfindungsgemässe, resorbierbare, geformte, chirurgische Material ist dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens teilweise aus einem Copolyester von a) einem der optischen Antipoden der a-Hydroxypropionsäure mit b) von diesem optischen Antipoden der a-Hydroxypropionsäure verschiedener Hydroxycarbonsäure der Formel
EMI1.1
worin R für einen niederen Alkylenrest, m für die Zahl 0 oder 1 und R' für Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest steht und R", das gleich wie R' oder verschieden von R' sein kann, im Falle, dass m = 0 ist, Wasserstoff oder einen Alkylrest mit bis zu 22 C-Atomen und im Falle, dass m = 1 ist, Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest bedeutet, besteht, der die Einheiten
EMI1.2
von a) in einer Menge von mindestens 85 Gew. % und die Einheiten
EMI1.3
von b) in einer Menge von bis zu 15 Gew.

% enthält, und der ferner eine bei 250 C an einer Lösung von 0,1 g Copolyester in 100 ml Benzol gemessene logarithmische Viskositätszahl von wenigstens 1,0 aufweist und bei Behandlung mit kochendem Wasser während einer Zeit von 100 Stunden einen Gewichtsverlust von wenigstens 20% erleidet.

Das chirurgische Material besteht vorzugsweise aus einem orientierten Filament, das eine Zerreissfestigkeit von 1760 bis 7000 kg/cm2 aufweist und beim Eintauchen in Wasser von 770 C für einen Zeitraum von 5 Minuten eine Schrumpfung von weniger als 15 % erleidet.

Diese Fäden, die sich als chirurgisches Nahtmaterial eignen, werden aus Milchsäurecopolymeren hergestellt, die eine logarithmische Viskositätszahl von wenigstens 1, vorzugsweise von mehr als 1,2 haben, bestimmt bei einer Konzentration von 0,1% in Benzol bei 250 C vor der Orientierung.

Diese Polylactide enthalten bis zu etwa 15 %, vorzugsweise bis zu etwa 10-12 Gew. % wiederkehrende Einheiten der folgenden Formel:
EMI2.1
*Optisch aktiver Kohlenstoff
Hierin ist R ein niederer Alkylenrest, vorzugsweise Methylen (-CH2-) oder Äthylen (-CH2CH2-), m die Zahl 0 oder 1, R' Wasserstoff oder ein niederer Alkylrest, und R" steht für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit bis zu etwa 22 C-Atomen, wenn m = 0, und für Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest, wenn m = 1, wobei R" und R' gleich oder verschieden sein können.

Wenn der verbleibende Anteil von mehr als 85% des Polylactids zu 100% optisch aktiv ist, können die vorstehenden Einheiten (1) nicht von der gleichen optisch aktiven Milchsäure abgeleitet sein, und wenn der verbleibende Anteil von mehr als 85% des Polylactids zu 100% optisch inaktiv ist, können die vorstehenden Einheiten (1) nicht von DL-Milchsäure stammen. Bevorzugt wegen der Verfügbarkeit der Ausgangsstoffe sind wiederkehrende Einheiten, die von a-Hydroxycarbonsäuren stammen, d. h.

Einheiten der vorstehenden Formel, in der m Null ist. Bei weitem bevorzugt wegen der Eigenschaften des daraus hergestellten Nahtmaterials werden wiederkehrende Einheiten oder Comonomereinheiten, die von Glykolid oder DL-Lactid abgeleitet sind, d.h. wiederkehrende Einheiten der Formel (1), in der m für Null, R' für Wasserstoff oder Methyl und
R" für Wasserstoff steht, jedoch mit den vorstehend genann ten Begrenzungen, die bereits durch das Hauptpatent erfasst sind. Mit anderen Worten, die Zahl der C-Atome in den wiederkehrenden Einheiten beträgt 2 bis etwa 24, vorzugsweise 2 bis etwa 8, insbesondere 2-3.

Wenn m für Null, R' für Methyl und R" für Wasserstoff steht, könnte die wiederkehrende Einheit in Formel (1) sich auf DL-Lactid, das ein Copolymeres ist, oder auf die Haupt einheit beziehen, was bedeuten würde, dass das Polylactid ein Homopolymeres ist, das durch das Hauptpatent erfasst wird.

Als Beispiele der Comonomeren, die mit dem Lactid zur Bildung der für die Herstellung der erfindungsgemässen Fäden geeigneten Copolymeren verwendet werden können, seien genannt: Glykolid, ss-Propiolacton, Tetramethylglykolid, ss-Butyrolacton, y-Butyrolacton, Pivalolacton und intermolekulare cyclische Ester von a-Hydroxybuttersäure, a Hydroxyisobuttersäure, a-Hydroxycapronsäure, a-Hydroxya-äthylbuttersäure, a-Hydroxyisocapronsäure, a -Hydroxy-ss - methylvaleriansäure, a-Hydroxyheptansäure, a-Hydroxyoctansäure, a-Hydroxydecansäure, a-Hydroxymyristinsäure, a-Hydroxystearinsäure und a-Hydroxylignocerinsäure.

Die Fäden werden zweckmässig durch Schmelzspinnen der Polymilchsäure durch eine Spinndüse und anschliessendes einstufiges oder mehrstufiges Verstrecken der Fäden auf wenigstens das 4fache ihrer ursprünglichen Länge, wobei eine Orientierung und Verbesserung der Zugfestigkeit erfolgt, hergestellt. Das Polymere kann monofil oder multifil gesponnen und verstreckt werden. Zur Herstellung von mehrfädigem geflochtenem Nahtmaterial können Monofilamente oder Gruppen von Fäden zum Flechten verwendet werden. Der Durchmesser der erhaltenen Fäden kann für die Einzelfäden von mehrfädigem Nahtmaterial 2,5 ,um oder weniger und für sehr schweres monofiles Nahtmaterial bis zu 1,15 mm betragen. Im allgemeinen ist jedoch der Durchmesser der erfindungsgemässen Fäden nicht grösser als 0,5-0,64 mm.

Bevorzugt werden Monofilamente von etwa 0,025-0,5 mm
Durchmesser und mehrfädiges Nahtmaterial mit Einzelfäden von weniger als 2,5 bis 50 um Durchmesser.

Zur weiteren Verbesserung der Masshaltigkeit und ins besondere der Aufrechterhaltung der Zugfestigkeit können sie einer Temperbehandlung unterworfen werden.

Da eine Naht die Aufgabe hat, durchtrenntes Gewebe zusammenzuhalten, bis die Heilung gut vonstatten geht, und eine Trennung als Folge von Körperbewegungen oder -übun gen zu verhindern, muss die Naht ausreichende Festigkeit aufweisen. Es ist besonders wichtig, dass das Material bei der Fadenknüpfung und während des eigentlichen Festziehens von Knoten fest bleibt. Die Reissfestigkeit von Katgut in dieser Hinsicht ist bekanntlich begrenzt. Fäden aus Milch säurecopolymeren in hochmolekularer, orientierter Form sind im Gegensatz dazu aussergewöhnlich reissfest und be wahren, was überaus wichtig ist, in hohem Masse ihre Reiss festigkeit am Knotenpunkt, wie sich aus der folgenden Ta belle ergibt.

Tabelle I
Reissfestigkeit Bruchdehnung Reissfestigkeit Abnahme der Festigkeit (chirurgischen Knoten)3 heim Knoten gegenüber (gerader Zug) /0 kg/cm2 dem geraden Zug, %
Katgut 3500 l 20 2040 42
31002 20 1900 39
Copolymeres von L(-)-Lactid und y-Butyrolacton (95/5) 41504 17 2950 29
1 Chromgut, Grösse 3-0 (0,2-0,25 mm Durchmesser) Chromgut, Grösse 2-0 (0,25-0,33 mm Durchmesser) 3 Gemäss U.S.

Pharmacopeia
4 Grenzviskosität (Ausgangspolymeres) = 3 (gesponnene Fäden = 1,6, 10fach verstreckt, 0,23 mm Durchmesser)
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, kann die Grenzviskosität des gesponnenen, d.h. orientierten Fadens etwas niedriger sein als die des Ausgangspolymeren, denn während des Verstreckens kann ein gewisser Abbau des Polymeren je nach den angewendeten Streckbedingungen eintreten. Wenn das Nahtmaterial durch energiereiche Strahlung sterilisiert wird, kann eine weitere Erniedrigung des Molekulargewichts des Polymeren stattfinden. Wenn jedoch von Milchsäurepolymeren und -copolymeren mit Grenzviskositäten von wenigstens 1 ausgegangen wird, ist das daraus hergestellte Nahtmaterial völlig zufriedenstellend, auch wenn eine gewisse Erniedrigung der Grenzviskosität durch das Spinnen und die Orientierung und möglicherweise durch Sterilisation eingetreten ist.

Das erfindungsgemässe Fadenmaterial ist ferner durch sein Hydrolyseverhalten und seine Resorbierbarkeit gekennzeichnet. Bei Behandlung mit kochendem Wasser für eine Dauer von 100 Stunden verliert es wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens etwa 50% seines Gewichts. Bei Behandlung mit kochendem Wasser für eine Dauer von 50 Std. verlieren die Polymeren und Copolymeren wenigstens etwa 8 %, vorzugsweise wenigstens etwa 35 % ihres Gewichts.

Durch Veränderung von Art und Menge des verwendeten Comonomeren kann die Geschwindigkeit der Hydrolyse (Resorption) des Nahtmaterials eingestellt werden. Im Gegensatz zu den äusserst unterschiedlichen Resorptionsgeschwindigkeiten von Katgut ist die Resorption von Polylactid relativ unabhängiger von der Stelle im Körper, wo es gebraucht wird, und vom Zustand des Patienten. Da die Geschwindigkeit der Hydrolyse eines gegebenen Milchsäurecopolymeren bei einer feststehenden Temperatur von beispielsweise 370 C konstant ist, kann die Resorption beispielsweise durch Verwendung verschiedener Copolymerer beschleunigt werden. Beispielsweise war Poly-L-lactid im Rük kenmuskel einer Ratte nach 270 Tagen zu 15,3% resorbiert.

Unter vergleichbaren Bedingungen war ein Copolymeres von L(-)-Lactid und DL-Lactid (97 :3) zu 18,5 %, ein Copolymeres von L(-)-Lactid und DL-Lactid (95 :5) zur 29,0%, ein Copolymeres von L(-)-Lactid und Glykolid (95 :5) zu 27,3% und chromiertes Katgut zu 67% resorbiert.

Wie bereits erwähnt, ist eine hohe Reissfestigkeit eine überaus erwünschte Eigenschaft von chirurgischem Nahtmaterial. Die erfindungsgemässen Fäden zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine Reissfestigkeit von wenigstens 1760, vorzugsweise von mehr als 2800 kg/cm2 haben. Gewisses erfindungsgemässes Fadenmaterial hat Reissfestigkeiten bis zu 7000 kg/cm2 und mehr. Ihre Knotenfestigkeit, ausgedrückt in kg Zug, übersteigt die Mindestgrenzen, die für resorbierbares Nahtmaterial in der U. S. Pharmacopeia festgelegt sind, nämlich von 0,057 kg für einen Faden von 25 bis 50 cm bis 11,34 kg für einen Faden von 0,9-1,0 mm.

Zur Herstellung der erfindungsgemässen Copolymeren, aus denen die erfindungsgemässen Fäden hergestellt werden, wird der entsprechende intermolekulare cyclische Ester oder der intramolekulare cyclische Ester (Lacton) der Hydroxysäure verwendet. Diese Ester können abgeleitet werden von reinen D(-)- oder L(+)-Milchsäuren in Mischung mit dem optisch inaktiven DL-Milchsäuregemisch, beliebigen gewünschten Gemischen von reinen D(-)- und L(+)-Milchsäuren und anderen a-, ss- oder y-Hydroxysäuren, über die später mehr gesagt wird.

Im allgemeinen werden für die Einführung von wiederkehrenden DL-Lactideinheiten in Copolymere als Ausgangsmaterial vorzugsweise Lactide verwendet, die entweder von der reinen L(+)-Säure oder von der reinen D(-)-Säure abgeleitet sind, weil die hiermit erhaltenen Polymeren einen höheren Schmelzpunkt haben, viel weniger wasserempfindlich und stärker sind und einen höheren Kristallinitätsgrad haben als Polymere, die von den DL-Säuregemischen abgeleitet sind. Beispielsweise schmelzen die Polylactide der DL-Säure bei 130-140 C, während die Polylactide der L(+)-Säure bei 145-175" C schmelzen. Die Polylactide der L(+)-Säure oder D(-)-Säure sind weniger empfindlich gegenüber Alkohol, einem allgemein in der Chirurgie verwendeten Sterilisationsmedium, als die Polylactide der DL-Säure.

Die L(+)-Form ist leichter erhältlich als die D(-) Säure und wird daher besonders bevorzugt. Natürlich können die verschiedenen Lactide aus den entsprechenden Milchsäuren nach verschiedenen veröffentlichten Verfahren einschliesslich des Verfahrens des USA-Patents Nr. 2 703 316 hergestellt werden.

In der folgenden Tabelle 2 sind die Eigenschaften von Polymeren, die aus L(-)-Lactid und aus DL-Lactid hergestellt sind, einander gegenübergestellt.

Tabelle 2
Polymeres aus
DL-Lactid L(-)-Lactid Grenzviskosität 0,7-2,0 0,7-3,5 Schmelzpunkt 130-1400 C 145-1750 C Optische Aktivität nein ja (-186 ) Thermisch stabil ja ja Löslichkeit CHC13 CHCIJ
Benzol Benzol
Aceton Aceton Dichte 1,26 1,26 Reissfestigkeit (Monofilament) 1400-2800 kg/cm2 4900-7000 kg/cm2 Bruchdehnung (Monofilament) 15-30 % 15-30 % Reissfestigkeit (trockene Folie) 1825 kg/cm2 2040 kg/cm2 Grenzviskosität (Folie) 1,29 zu 1,27 * Bruchdehnung (Folie) 48 % * 23 % *
Aus USA-Patentschrift Nr. 2758 987 entnommen.

Im allgemeinen nehmen der Zugmodul, der Schmelzpunkt und die spezifische Drehung von Milchsäurehomopolymeren mit steigenden Mengen des Antipoden im Gemisch ab. In einigen Fällen ist dies erwünscht, weil hierbei Fäden von verbesserter Geschmeidigkeit ohne nennenswerte Einbusse an Festigkeit erhalten werden.

Bei der Herstellung von anderen Copolymeren werden die wiederkehrenden Einheiten, die von den vorstehend besprochenen Comonomeren abgeleitet sind, durch Verwendung der entsprechenden cyclischen Ester eingeführt. Bei wiederkehrenden Einheiten, die von a-Hydroxysäuren abgeleitet sind, sind dies gewöhnlich die intermolekularen cyclischen Ester, die Sechsringe enthalten, z.B. Glykolid. Bei wiederkehrenden Einheiten, die von ss- oder y-Hydroxysäuren abgeleitet sind, werden gewöhnlich die monomeren Lactone, z.B. ss-Propiolacton und y-Butyrolacton, verwendet.

Bei der Herstellung des erfindungsgemässen Fadenmaterials ist es wesentlich, Polymere und Copolymere zu verwenden, die aus sehr reinen Lactiden hergestellt sind, wie in der Hauptanmeldung beschrieben. Beispielsweise muss das L(-) Lactid zur Erzielung ausgezeichneter Ergebnisse einen Schmelzpunkt von wenigstens 960 C und eine spezifische Rotation von mehr als -295 haben. Die Polymerisation wird durchgeführt, indem das Lactid in Gegenwart eines mehrwertigen Metalloxyds oder einer Verbindung desselben unter wasserfreien Bedingungen in inerter Atmosphäre auf eine Temperatur erhitzt wird, die über seinem Schmelzpunkt, jedoch unter etwa 2150 C liegt.

Besonders geeignete Katalysatoren sind z. B. Zinkoxyd, Zinkcarbonat, basisches Zinkcarbonat, Zinkdiäthyl, Titan-, Magnesium- oder Bariumverbindungen, Bleimonoxyd u. dgl.

In das Nahtmaterial können geringe Mengen inerter Zusatzstoffe, z.B. färbende Stoffe und Weichmacher, durch Zumischung zum vorgebildeten Copolymeren nach bekannten Verfahren eingearbeitet werden. Beliebige Weichmacher, z. B. Glyceryltriacetat, Äthylbenzoat und Diäthylphthalat, können vorteilhaft insbesondere mit Poly-L-lactid verwendet werden. Die Weichmachermenge kann 1-40 % des Polymergewichts betragen. Der Weichmacher macht die Fäden nicht nur geschmeidiger und leichter verarbeitbar, sondern erleichtert auch das Spinnen. Als inert werden Stoffe verstanden, die chemisch gegenüber dem Polymeren oder Copolymeren sowie gegenüber lebendem Gewebe indifferent sind, d.h.

keine ungünstige Wirkung hervorrufen, wie Granulation, übermässiges Odem usw.

Beispiel 1
Ein Gemisch von 95 Teilen L(-)-Lactid und 5 Teilen DL-Lactid wurde unter Stickstoff geschmolzen und mit 0,125 Teilen Zinkdiäthyl als 25 SOige Lösung in Heptan versetzt. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei Normaldruck in einer Stickstoffatmosphäre bei 1050 C gehalten. Das auf diese Weise erhaltene feste Copolymere von L(-)-Lactid und DL-Lactid (95:5) hatte eine Grenzviskosität von 2,63 (0,1 %ige Lösung in Benzol bei 34,5 C). Das Copolymere wurde zu einem feinen Pulver gemahlen, das zu einem Stopfen gepresst wurde, der sich zur Verarbeitung in einer Schmelzspinnvorrichtung eignete.

Fäden des Copolymeren wurden bei etwa 2000 C durch eine Spinndüse mit einer Lochgrösse von 0,9 mm ge sponnen und in Glycerin bei etwa 1200 C auf das 6,4fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt. Die gereckten Fäden hatten folgende Eigenschaften:
Grenzviskosität 1,7
Durchmesser 318 ,u
Reissfestigkeit 4113 kg/cm2
Bruchdehnung 20 %
Modul 0,076 X 106
Knotenfestigkeit 2600 k,,/cm2
Schrumpfung nach 5 Minuten in Wasser bei 770 C 23 %
Gewichtsverlust nach 50 Stunden in siedendem Wasser 39 %
Nach 30 Tagen in destilliertem Wasser bei 370 C
Grenzviskosität 0,55
Reissfestigkeit 1335 kg/cm2
Gewichtsverlust 2,6 %
Nach 90 Tagen in destilliertem Wasser bei 370 C
Grenzviskosität 0,38
Reissfestigkeit 352

kg/cm2
Gewichtsverlust 7,0 %
Eine Reihe weiterer Lactidcopolymerer wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt und zu Fäden gesponnen. Wenn das Comonomere bei gewöhnlicher Temperatur flüssig war GB-Propiolacton, y-Butyrolacton oder Pivalolacton), wurde es erst zum Lactid gegeben, nachdem dieses geschmolzen war.

Die Eigenschaften des Ausgangspolymeren, die Spinnbedingungen und die Eigenschaften der Copolymeren in Fadenform sind in der folgenden Tabelle 3 zusam mengestellt Tabelle 3 Versuch 1 2 3 4 5 6 7 8 % Comonomeres 7,5% DL- 10% DL- 15% DL- 5% Gly- 10% Gly- 5% ss-Propio- 5% &gamma;

;-Butyro- 5% Pivalo
Lactid Lactid Lactid colid colid lacton lacton lacton Logaritmische Viskositätszahl 2,87 2.50 2.39 2.53 2.52 1.31 2.99 2.68 (Ausgangspolymeres) Spinntemperatur, C 190 205 200 210 195 - 170 170 Streckverhältnis 8,6 8,1 7,5 8,8 8,0 - 10 10 Strecktemperatur, C 128 125 100 125 100 - 115 100 Logarithmische Viskositätszahl 1,75 1,75 1,47 1,84 1,70 - 1,73 1,64 (verstreckter Faden) Durchmesser, mm 0,29 0,28 0,32 0,26 0,22 - 0,24 0,22 Reissfestigkeit, kg/cmê 3747 4850 3725 5400 1933 - 4145 5480 Bruchdehnung, % 20 20,7 18,5 14 32 - 17 22 Modul, kg/cmê 98.400 77.330 77.330 77.330 32.340 - - 84.360 Knotenfestigk.

kg/cmê 2636 2610 2110 3023 1900 - 2950 3375 Schrumpfung 13% 27,5-44% 72% 12% 73% - etwa 15% etwa 15% (H2O/77 C/5 Min.) Gewichtsveriust 44% 48% 65% 45% - - - (H2O/100 C/50 Std.)
Nach 30 Tagen in Wasser bei 37 C Grenzviskosität - 0,54 - 0,54 - - 0,81 0,72 (verstreckter Faden) Reissfestigkeit, kg/cmê - 1673 - 1828 - - - Gewichtsverlust - 3,5% - 7,4% - - 5.6% 0,3%
Nach 90 Tagen in Wasser bei 37 C Grenzviskosität - - - 0,34 - - 0,58 0,35 (verstreckter Faden) - - 844 - - Reissfestigkeit, kg/cmê - - - 12,1% - - 7,1% Gewichtsverlust - - - 3,5%
Beispiel 2
Copolymere von L-Lactid mit den intermolekularen cyclischen Estern von a-Hydroxybuttersäure und a-Hydroxyheptansäure wurden im wesentlichen nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt.

Ein Gemisch von 44,2 g L-Lactid und 5,8 g des cyclischen Esters von a-Hydroxybuttersäure wurde unter Stickstoff geschmolzen und mit 0,08 g einer 25 zeigen Lösung von Zinkdiäthyl in Heptan versetzt. Das Gemisch wurde 3 Stunden bei Normaldruck in einer Stickstoffatmosphäre bei 105-108 C gehalten. Das erhaltene Polymere von L-Lactid und dem intermolekularen cyclischen Ester von a-Hydroxybuttersäure (88,4: 11,6) hatte eine Grenzviskosität von 2,15 (0,1 %ige Lösung in Benzol).

Das Copolymere von L-Lactid und dem intermolekularen cyclischen Ester von a-Hydroxyheptansäure (90:10) wurde in ähnlicher Weise aus 45 g L-Lactid, 5 g des cyclischen Esters und 0,08 g einer 25 %igen Lösung von Zinkdiäthyl in Heptan hergestellt. Nachdem das Gemisch 3 Stunden erhitzt worden war, hatte das gebildete Polymere eine Grenzviskosität von 2,28.

Die Spinnbedingungen und die Eigenschaften der Fäden dieser Copolymeren sind in Tabelle 4 zusammengestellt.

Die intermolekularen cyclischen Ester von a-Hydroxybuttersäure und a-Hydroxyheptansäure wurden im wesentlichen nach dem Verfahren von Bischoff und Walden, Ann.

279, 100 (1895), hergestellt. Die Natriumsalze der entsprechenden a-Bromsäuren wurden aus den Säuren und Natriummethoxyd in einem Gemisch von Äthyläther und Äthylalkohol hergestellt. Die cyclischen Ester wurden hergestellt, indem die Natriumsalze unter vermindertem Druck auf 300-3159 C erhitzt wurden. Das Buttersäurederivat wurde durch Destillation bei 7885 C/0,07 mm Hg und durch Kristallisation aus Äthylalkohol-Petroläther und Abkühlung in festem Kohlendioxyd gereinigt. Das Heptansäurederivat wurde durch Kristallisation aus Pentan bei Abkühlung in festem Kohlendioxyd und aus Äthylalkohol gereinigt. Die beiden cyclischen Ester wurden durch die Elementaranalyse und die Infrarotspektren charakterisiert.

Tabelle 4 Versuch 1 2 Ojo Comonomeres 11,6% intermolekularer cyclischer Ester 10% intermolekularer cyclischer Ester von a-Hydroxybuttersäure von a-Hydroxyheptansäure Grenzviskosität (ungesponnenes Polymeres) 2,15 2,28 Spinntemperatur 1850C 1900C Streckverhältnis 10 8 Strecktemperatur 940C 1220C 980C Grenzviskosität 1,42*6 1,63 X Reissfestigkeit, kg/cm2 4660 4155 Bruchdehnung 22,3 % 18,3 % Modul,

kg/cm2 73.100 66.785 Schrumpfung (H2O/770 C/5 Minuten) 20,6 % 55,0% Gewichtsverlust (H2O/1000 C/48 Stunden) 60,5 % 63,6%
Dieser Faden wurde zweistufig verstreckt. In der ersten Stufe wurde er 7fach (Streckverhältnis 7) bei 94O C und in der zweiten Stufe bei 1220 C so verstreckt, dass das Streckverhältnis insgesamt 10 betrug.

Gemessen am unverstreckten Faden. Die Grenzviskositäten der Fäden wurden am verstreckten Material gemessen.

Beispiel 3
Ein Gemisch von 206 g pulverförmigem Copolymerisat von L-Lactid und DL-Lactid (90:10) und 0,6182 g des Mononatriumsalzes von 4- [ 4-(N-Äthyl-p-sulfobenzyl- amino)-diphenylmethylenj- [ I-(N-äthyl-N-p-sulfoniumben- zyl)-zl 2X5-cyclohexadienimin ] [ F D & C (Food, Drug und Cosmetic) GreenNr. 1] wurde in einem Fisher-Kendall Mischer 48 Stunden bei Raumtemperatur behandelt. Das erhaltene homogene Gemisch wurde zu einem Stopfen gepresst und auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise monofil zu grünen Fäden versponnen.

In den vorstehend beschriebenen Versuchen wurde die Polymerisation in Masse zur Herstellung der Polylactide angewendet, jedoch kann die Polymerisation auch in Lösung oder Suspension erfolgen. Bei Anwendung der Lösungspolymerisation kann das Verhältnis von Monomerem zu Lösungsmittel 1:1 bis 5:1 betragen. Als Lösungsmittel eignen sich aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Xylole und Äther, wie Tetrahydrofuran Dioxan und 1,2-Dimethoxyäthan.

Zwar wurde die Erfindung speziell im Zusammenhang mit monofil gesponnenen Fäden beschrieben, jedoch kann die Polymilchsäure auch in Form von mehrfädigem Garn, z. B. geflochtenen Gebilden sowie in Form von Stäben, Folien und Schläuchen verwendet werden. Als geflochten gilt Nahtmaterial, das mehr als einen Einzelstrang eines Polylactids enthält. Die Fäden können zu wertvollem Nahtmaterial in der verschiedensten Weise geflochten werden, z.B.

nach der Methode, die üblicherweise zur Herstellung von Manilaseil, Schnüren u. dgl. angewendet wird. Im endgültigen zopfförmigen Nahtmaterial müssen wenigstens 50% der Einzelsträhnen orientiert sein. Vorzugsweise sollten die Einzelfäden, die das Geflecht bilden, zu 90% oder mehr orientiert sein.

Die gemäss der Erfindung hergestellten Produkte eignen sich für chirurgische Zwecke, wo ein resorbierbares Hilfsoder Stützmaterial erforderlich ist, beispielsweise bei der Bildung von chirurgischen Schlingen, resorbierbaren Klammern, künstlichen Sehnen oder Knorpelmaterial sowie für andere Zwecke, bei denen eine vorübergehende Unterstützung beim Heilvorgang erforderlich ist. Sie können ferner vorteilhaft zur Heilung von Brüchen und zur Verankerung von locker gewordenen Organen verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRUCH 1

Vom Körper resorbierbares geformtes chirurgisches Material, insbesondere Nahtmaterial in Form von Fäden, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens teilweise aus einem Copolyester von a) einem der optischen Antipoden der a-Hydroxypropionsäure mit b) von diesem optischen Antipoden der a-Hydroxypropionsäure verschiedener Hydroxycarbonsäure der Formel EMI7.1 worin R für einen niederen Alkylenrest, m für die Zahl 0 oder 1 und R' für Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest steht und R", das gleich wie R' oder verschieden von sein kann, im Falle, dass m = 0 ist, Wasserstoff oder einen Alkylrest mit bis zu 22 C-Atomen und im Falle, dass m = 1 ist, Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest bedeutet, besteht, der die Einheiten EMI7.2 von a) in einer Menge von mindestens 85 Gew.

% und die Einheiten EMI7.3 von b) in einer Menge von bis zu 15 Gew. % enthält, und der ferner eine bei 250 C an einer Lösung von 0,1 g Copolyester in 100 ml Benzol gemessene logarithmische Viskositätszahl von wenigstens 1,0 aufweist und bei Behandlung mit kochendem Wasser während einer Zeit von 100 Stunden einen Gewichtsverlust von wenigstens 20 g erleidet.

UNTERANSPRÜCHE 1. Chirurgisches Material gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem orientierten Filament besteht, und dass es eine Zerreissfestigkeit von 1760 bis 7000 kg/cm2 aufweist und beim Eintauchen in Wasser von 770 C für einen Zeitraum von 5 Minuten eine Schrumpfung von weniger als 15 % erleidet.

2. Chirurgisches Material gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form eines Nahtmaterials vorliegt, das aus einem oder mehreren Filamenten mit einem Durchmesser zwischen 2,5 um und 1,14 mm besteht.

3. Nahtmaterial gemäss Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Copolyester bis zu 12 Gew. % Glykol säure-Einheiten -CH2COO- enthält.

4. Nahtmaterial gemäss Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Copolyester ein Poly-L(-)-Lactid ist, das bis zu 15 Gew.% DL-Lactid eingebaut enthält.

5. Nahtmaterial gemäss Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Copolyester ein 95 : 5-Copolymer von L(-)-Lactid und DL-Lactid ist.

6. Chirurgisches Nahtmaterial gemäss einem der Unteransprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es geflochten ist, wobei wenigstens 50% der geflochtenen Filamente orientiert sind.

PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung eines chirurgischen Materials gemäss Patentanspruch I gekennzeichnet durch Schmelzspinnen des Milchsäurecopolymeren durch eine Düse, Strecken der erhaltenen Fäden bei einer Temperatur zwischen 70 und 1400 C auf das Vier- bis Elffache ihrer ursprünglichen Länge, um sie zu orientieren, und Temperung der gespannt gehaltenen orientierten Fäden bei einer Temperatur zwischen 60 und 1500 C, bis sie bei 5 Minuten dauerndem, ohne Spannung durchgeführtem Eintauchen in Wasser von 770 C weniger als 15% Schrumpfung zeigen.