DE60318189T2

DE60318189T2 - Gelmaterialen, medizinische artikel und verfahren

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Publication number: DE60318189T2
Application number: DE60318189T
Authority: DE
Inventors: Ahmed S. Saint Paul ABUELYAMAN; Scott A. Saint Paul BURTON; Duane D. Saint Paul FANSLER; Babu N. Saint Paul GADDAM; Paul Saint Paul HATTAM; Maureen A. Saint Paul KAVANAGH; Kevin M. Saint Paul LEWANDOWSKI; Peter M. Saint Paul SEILER; Steven C. Saint Paul STICKELS
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: BRPI0309109B1; US20030203011A1; BR0309109A; CN1658912A; CN1327908C; ES2297161T3; CA2481765C; AU2003228392A1; EP1897566B1; EP1494727B1; JP2005533531A; BRPI0309109B8; KR100982415B1; US7005143B2; ATE381355T1; US20060039982A1; JP4550428B2; MXPA04009963A; EP1897566A1; CA2481765A1

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft Gelmaterialien und medizinische Artikel, die derartige Materialien einbeziehen, insbesondere medizinische Artikel, die als Wundverbände brauchbar sind. Diese Erfindung betrifft insbesondere Gelmaterialien, die aus einem multifunktionalen Poly(alkylenoxid)-Makromonomer hergestellt sind.
Früher wurde Exsudat aus einer Wunde behandelt, indem es mit einem Verband absorbiert wurde, der ein Absorbensmaterial enthielt. Derartige Verbände enthalten in der Regel ein gepolstertes Absorbensmaterial, das an einem Klebetapeträger befestigt ist. Das gepolsterte Absorbensmaterial wird auf die Wunde aufgebracht, um das Wundexsudat zu absorbieren. Ein Problem bei diesem Typ des Wundverbands liegt darin, dass sich der Schorf in der Regel in und als Teil des Polsters bildet, wenn die Wunde heilt. Wenn der Wundverband entfernt wird, wird somit auch der Schorf entfernt. Dieses Problem ist durch Bereitstellung eines porösen Films zwischen dem Absorbensmaterial und der Wunde angesprochen worden, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass ein gebildeter Schorf an dem Absorbensmaterial festhängt.
In neuerer zeit hat die Verwendung der sogenannten "okklusiven" Wundverbände für Druckgeschwüre und Ulzera zunehmende Akzeptanz gefunden. Im Handel sind mehrere Wundverbände dieses Typs erhältlich. Die meisten dieser Produkte sind aus mehreren Schichten gebildet, zu denen mindestens eine innere Hautkontaktschicht und eine äußere Trägerschicht gehören. Der Wundverband wird als Abdeckung des Geschwürs oder Ulkus in einer Größe aufgebracht, die eine Begrenzung um die Wundfläche herum liefert, die eine Klebesiegelung mit der Haut bildet. Die innere Schicht enthält Wasserabsorptions materialien, so dass Flüssigkeit aus der Wunde in die Schicht absorbiert wird, wodurch es möglich wird, den Wundverband mindestens einige Tage an Ort und Stelle zu belassen. Derartige okklusive Wundverbände fördern tendenziell die Heilung, indem sie die Wunde unter Feuchtbedingungen halten, ohne eine Kruste zu bilden, und dienen als Barriere gegen bakterielle Infektion. Derartige Verbände für "feuchte Wundheilung" sind besonders für Hautverbrennungen, traumatische Hautschäden, Schnittwunden und dergleichen nützlich.
Ein momentan verwendetes Wundversorgungsprodukt verwendet ein Hydrokolloid-Absorbens. Ein derartiges Material hat in der Regel eine schlechte Transparenz, so dass der Behandlungsstatus von außen nicht zu sehen ist. Ein derartiges Material kann nach dem Absorbieren von Wundflüssigkeit auch teilweise seine Integrität verlieren. Die Flexibilität von Hydrokolloidverbänden ist mitunter schlecht, wodurch es schwierig wird, den Verband an einen gebogenen Abschnitt eines Körpers anzulegen, wie ein Gelenk, usw. Der Teil des Absorbens, der sich in Kontakt mit der Wunde befindet, wird in ein gelartiges Material umgewandelt, und ein Teil dieses Absorbensmaterials kann, wenn der Verband entfernt wird, in der Wunde zurückbleiben und muss entfernt werden, um die Untersuchung zu ermöglichen, und/oder bevor ein anderer Verband aufgebracht wird.
Es gibt bekannte hydrophile Gelmaterialien, die in medizinischen Anwendungen, wie Wundverbänden, brauchbar sind, viele von ihnen besitzen jedoch nicht die erforderliche Ausgewogenheit von Absorption und der oft benötigten Kohäsionsfestigkeit. Es werden daher weitere derartige Materialien gebraucht. Es ist ferner erwünscht, ein okklusives Material bereitzustellen, das auch transparent und flexibel zur Verwendung in einem medizinischen Gegenstand, wie einem Wundverband oder einem Wundversorgungsmaterial, ist.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung liefert medizinische Artikel und polymere Gelmaterialien, die darin verwendet werden, welche vorzugsweise absorbierend und insbesondere absorbierend und transparent sind. Mit "Gel" (oder "Polymergel" oder "polymerem Gelmaterial" oder "hydrophilem Gel") ist ein Gelmaterial gemeint, das bei Kontakt mit Wasser (oder Flüssigkeiten auf Wasserbasis, wie Körperflüssigkeiten einschließlich Blut, Plasma und intrazellulärer Flüssigkeit oder Flüssigkeiten, die Körperflüssigkeiten ähnlich sind, wie physiologischer Kochsalzlösung) aufquellen kann, sich darin jedoch nicht löst. Die Gele sind im Wesentlichen kontinuierlich, d. h. ohne zelluläre oder Hohlräume aufweisende Struktur (obwohl geringfügige Defekte, wie eingeschlossene Luftbläschen oder Brüche vorhanden sein können) und somit allgemein in einer festen oder halbfesten Form. Der Begriff "Gel" wird unabhängig von dem Hydratisierungszustand verwendet. Das Gel enthält vorzugsweise kein Wasser, bis es in Kontakt mit einer Oberfläche kommt, von der es Wasser absorbiert (z. B. einer Wunde). Bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gelmaterials sind signifikanterweise sogar ohne Wasser (oder andere Plastifizierungsmittel) flexibel.
Mit "absorbierend" ist gemeint, dass das Material vorzugsweise Flüssigkeiten, insbesondere Körperflüssigkeiten und vorzugsweise mäßige bis große Mengen Körperflüssigkeit, absorbieren kann, während seine strukturelle Integrität erhalten bleibt (d. h. es bleibt ausreichend intakt, um beispielsweise die Funktion zu erfüllen, als absorbierender feuchter Wundheilungsverband zu wirken) und vorzugsweise seine Transparenz erhalten bleibt. Mit "transparent" ist gemeint, dass, wenn das bevorzugte Material an einem Patienten angewendet wird (z. B. an einer Wundstelle), die unter dem Verband befindliche Fläche in ausreichendem Maße zu sehen ist, um das Betrachten der Wunde durch einen Mitarbeiter des Gesundheitswesens zu ermöglichen.
Die Anwendung von mit Wasser quellenden Polymergelen in der medizinischen Praxis findet sich beispielsweise in Wundverbänden, Wundtamponaten, Klebern (insbesondere Haftklebern), Kotaktlinsen, Intraokularlinsen, Klebern für biologische Gewebe, Adhäsion verhinderndem Material, Blutreinigungsabsorbentien, Basismaterialien zur Freisetzung eines pharmakologischen Mittels und dergleichen. Materialien für Dentalformteile oder Zahnabdrücke sind eine weitere potentielle Anwendung des medizinischen Artikels. "Medizinische" Anwendungen umfassen hier somit Dentalanwendungen einschließlich Dentalklebern, Zahnrestaurationen, Zahnbeschichtungen, Zahnkomposits, Zahnsiegelmaterialien, usw. Weil mit Wasser quellende Polymergele Zusammensetzungen und mechanische Eigenschaften haben, die denjenigen biologischer Gewebe ähneln, können derartige Gele zukünftig in vielen verschiedenen Gebieten eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung liefert in einer Ausführungsform einen medizinischen Gegenstand, der ein Gelmaterial enthält, das ein Homopolymer oder Copolymer eines multifunktionalen, radikalisch polymerisierbaren Poly(alkylenoxid)-Makromonomers mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens etwa 2000 enthält, wobei das multifunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer eine copolymere statistische Alkylenoxideinheit mit der folgenden Formel umfasst: -(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n wobei das Molverhältnis von m:n in einem Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 liegt und R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist. In dieser Darstellung liegt eine relativ statistische Strukturverteilung von -CH(R¹)-CH₂-O-Einheiten und -CH₂-CH₂-O-Einheiten vor.
Die vorliegende Erfindung liefert auch eine bevorzugte Ausführungsform eines medizinischen Gegenstands, vorzugsweise eines Wundverbands, der eine Deckschicht (vorzugsweise eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht) und eine Trägerschicht (vorzugsweise eine wasserdampfdurchlässige Trägerschicht) enthält, wobei das Gelmaterial (in der Regel in Form einer Schicht) zwischen den beiden angeordnet ist. Die Trägerschicht ist vorzugsweise sowohl für Wasserdampf permeabel als auch für Flüssigkeit nicht permeabel. Der medizinische Artikel, z. B. Wundverband, kann ferner eine Schicht aus Haftkleber umfassen, um den Wundverband an der Haut zu befestigen.
Die Begriffe "Vorderseite" und "Rückseite", die hier in Bezug auf die Gelschicht, die Deckschicht und die Trägerschicht verwendet werden, beziehen sich auf die Hauptfläche der angegebenen Schicht, die bei Gebrauch in Richtung der Wundfläche beziehungsweise von der Wundfläche weg weist.
Das bedeutet, dass das erfindungsgemäße Gelmaterial, das vorzugsweise absorbierend und transparent ist, ein polymerisiertes Poly(alkylenoxid)-Makromoomer enthält, das vor der Polymerisation radikalisch polymerisierbar, multifunktional (vorzugsweise difunktional) ist und ein durchschnittliches Molekulargewicht von mindestens etwa 2000 (vorzugsweise mindestens etwa 4000 und insbesondere mindestens etwa 6000) aufweist. Dieses Gelmaterial kann ein Homopolymer des multifunktionalen Makromonomers sein, oder kann ein Copolymer sein (d. h. zwei oder mehr unterschiedliche Monomere aufweisen), wobei mindestens eines der Monomere ein multifunktionales Makromonomer mit der obigen Formel ist. Andere Monomere, die mit dem multifunktionalen Makromonomer copolymerisiert werden können, enthalten beispielsweise monofunktionale Poly(alkylenoxid)-Monomere, polare Monomere und hydrophobe Monomere.
Die vorliegende Erfindung liefert in einer bevorzugten Ausführungsform einen medizinischen Artikel, der ein Gelmaterial enthält, das vorzugsweise absorbierend und insbesondere absorbierend und transparent ist. Das Gelmaterial enthält ein Copolymer, hergestellt aus Monomeren einschließlich: einem multifunktionalen, radikalisch polymerisierbaren Poly(alkylenoxid)-Makromonomer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens etwa 2000, wobei das multifunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer eine copolymere Alkylenoxideinheit mit der folgenden Formel umfasst: -(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n wobei das Molverhältnis von m:n im Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 liegt und R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist, einem monofunktionalen Poly(alkylenoxid)-Monomer und einem polaren Monomer. "Ein" oder "eine" bedeutet hier "mindestens eins" oder "ein oder mehrere", wenn nicht ausdrücklich anders angegeben.
Die vorliegende Erfindung liefert in einer bevorzugten Ausführungsform einen medizinischen Artikel, der ein Gelmaterial enthält, das vorzugsweise absorbierend und insbesondere absorbierend und transparent ist. Das Gelmaterial enthält ein Homopolymer oder Copolymer, hergestellt aus Monomeren einschließlich: etwa 5 Gew.-% bis 100 Gew.-% von einem multifunktionalen, radikalisch polymerisierbaren Poly(alkylenoxid)-Makromonomer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens etwa 2000, wobei das multifunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer eine copolymere Alkylenoxideinheit mit der folgenden Formel umfasst: -(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n wobei das Molverhältnis von m:n im Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 liegt und R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist, 0 bis 80 Gew.-% von einem monofunktionalen Poly(alkylenoxid)-Monomer und 0 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% einem polaren Monomer.
Erfindungsgemäße Polymere werden aus bevorzugten Makromonomeren hergestellt. Ein bevorzugtes multifunktionales Makromonomer wird in einer Ausführungsform bereitgestellt, die eine copolymere statistische Alkylenoxideinheit mit der folgenden Formel enthält: XO-(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n-Y wobei das Molverhältnis von m:n in einem Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 liegt, R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist und X und Y unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:
und
wobei R² H oder CH₃ (d. h. "Me") ist, R³ eine aromatische Gruppe, aliphatische Gruppe, alicyclische Gruppe oder Kombinationen davon ist, und W eine Alkylen- oder Alkylenoxidgruppe ist.
Ein multifunktionales Makromonomer enthält in einer anderen bevorzugten Ausführungsform eine copolymere statistische Alkylenoxideinheit mit der Formel: XO-(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n-Y wobei das Molverhältnis von m:n in einem Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 liegt, R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist, und X und Y jeweils unabhängig aus der Gruppe bestehend aus:
ausgewählt sind,
wobei R² H oder Me ist und r = 2 bis 10 ist.
Ein multifunktionales Makromonomer enthält in einer anderen bevorzugten Ausführungsform eine copolymere statistische Alkylenoxideinheit mit der Formel: -(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n wobei das Molverhältnis von m:n in einem Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 liegt, R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist, und das Makromonomer ferner zwei oder mehrere Endgruppen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
und Mischungen davon enthält, wobei R² H oder CH₃ ist, R³ eine aromatische Gruppe, aliphatische Gruppe, alicyclische Gruppe oder Kombinationen davon ist, und W eine Alkylen- oder Alkylenoxidgruppe ist.
Ein multifunktionales Makromonomer enthält in einer anderen bevorzugten Ausführungsform eine copolymere statistische Alkylenoxideinheit mit der Formel: -(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n wobei das Molverhältnis von m:n in einem Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 liegt und R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist, und das Makromonomer ferner zwei oder mehrere Endgruppen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
und Mischungen davon enthält, wobei R² H oder Me ist und r = 2 bis 10 ist.
Die vorliegende Erfindung liefert auch eine Siruppolymermischung, die ein partiell polymerisiertes Homopolymer oder Copolymer enthält, das aus Monomeren einschließlich etwa 0,1 Gew.-% bis 100 Gew.-% eines multifunktionalen, radikalisch polymerisierbaren Poly(alkylenoxid)-Makromonomers mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens etwa 2000, wobei das multifunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer eine copolymere statistische Alkylenoxideinheit mit der folgenden Formel umfasst: -(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n wobei das Molverhältnis von m:n im Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 liegt und R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist; 0 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% eines monofunktionalen Poly(alkylenoxid)-Monomers; 0 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% eines polaren Monomers und 0 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% eines hydrophoben Monomers hergestellt ist. Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren zur Herstellung eines Gels, wobei wie oben beschrieben eine Siruppolymermischung gebildet wird und aus der Siruppolymermischung ein Gel gebildet wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist ein Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wundverbands.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das erfindungsgemäße Gelmaterial kann in medizinischen Artikeln verwendet werden. Das Gelmaterial ist vorzugsweise absorbierend. Das erfindungsgemäße Gelmaterial ist vorzugsweise transparent, wodurch ein darunter befindliches Material inspiziert werden kann. Für medizinische Artikel, insbesondere Wundverbände, ermöglicht dies bedeutenderweise die visuelle Inspektion der Wunde, ohne den Wundverband zu entfernen. Das Gelmaterial ist insbesondere sowohl absorbierend als auch transparent.
Bevorzugte medizinische Artikel, insbesondere erfindungsgemäße Wundverbände, können vorteilhaft überschüssiges Exsudat von der Wunde entfernen, eine feuchte Wundumgebung aufrechterhalten, den Gasaustausch ermöglichen, so dass Sauerstoff, Wasserdampf und Kohlendioxid den Artikel passieren können, sind wärmeisolierend, um die Wunde auf Körpertemperatur zu halten, können für Flüssigkeiten und Mikroorganismen undurchlässig sein, um Kontamination und Infektion zu minimieren, können an der Wunde nicht-haftend sein, so dass das Granulationsgewebe nicht beschädigt wird, und minimieren die Notwendigkeit, die Wunde von Wundverbandmaterial zu reinigen.
Das Material ist vorzugsweise absorbierend, indem es in der Lage ist, Flüssigkeiten, vorzugsweise mäßige bis große Mengen an Flüssigkeiten, wie Körperflüssigkeiten, zu absorbieren, während seine strukturelle Integrität (und vorzugsweise seine Transparenz) erhalten bleibt. "Absorbens" bezieht sich hier vorzugsweise auf ein Material, das nach 24 Stunden bei Raumtemperatur mindestens sein Eigengewicht an einer isotonen Salzlösung (0,9 Gew.-% Natriumchlorid in entionisiertem Wasser) absorbiert. Das bedeutet, dass das Material ein Absorptionsvermögen von mindestens 100% hat. Das Gelmaterial kann nach 24 Stunden bei Raumtemperatur insbesondere mindestens das doppelte seines Gewichts (200% Absorptionsvermögen), besonders bevorzugt mindestens das vierfache seines Gewichts (400% Absorptionsvermögen) und am meisten mindestens das fünffache seines Gewichts (500% Absorptionsvermögen) von einer isotonen Salzlösung absorbieren. Das erfindungsgemäße Gelmaterial kann in der Regel bis zu dem achtfachen seines Gewichts von einer isotonen Salzlösung absorbieren.
Das erfindungsgemäße Gelmaterial ist vorzugsweise unabhängig davon, ob es trocken oder mit einer wässrigen Lösung (z. B. Körperflüssigkeit) aufgequollen ist, transparent. Transparent bezieht sich hier vorzugsweise auf ein Material mit einer Gesamtlichtdurchlässigkeit von mehr als 84% gemäß ASTM D1003-00.
Bevorzugte erfindungsgemäße Gelmaterialien sind auch relativ flexibel. Die Flexibilität ermöglicht das einfache Anlegen eines medizinischen Artikels, der das Gelmaterial einbezieht, an einen gebogenen Teil eines Körpers, wie ein Gelenk, usw. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet auch unflexible Gelmaterialien. Derartige Gelmaterialien können beispielsweise als Wundtamponadematerialien verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Gelmaterial ist auch vorzugsweise bioverträglich. "Bioverträglich" bedeutet hier, dass das Material ohne nachteilige Reaktionen in Kontakt mit Körpergeweben (einschließlich Flüssigkeiten) kommen kann. Dies ist in der Regel der Fall, wenn die zur Herstellung des in dem Gelmaterial verwendeten Polymers verwendeten Restmonomere in jeweils weniger als etwa 1 Gewichtsprozent (Gew.-%) vorhanden sind, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers.
Das erfindungsgemäße Gelmaterial kann auch Haftklebeeigenschaften besitzen. Die erfindungsgemäßen Haftklebstoffe sind Polymere, die eine Glasübergangstemperatur von weniger als –15°C aufweisen.
Das in dem erfindungsgemäßen Gelmaterial verwendete Polymer ist vorzugsweise inhärent bakteriostatisch und gerucharm. Alternativ können dem Polymer bakteriostatische oder geruchvermindernde Mittel zugefügt werden, um diese Eigenschaften des Gelmaterials zu verbessern. Derartige Materialien werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
Das erfindungsgemäße Gelmaterial enthält ein Polymer, das ein Homopolymer oder Copolymer sein kann, eines multifunktionalen, radikalisch polymerisierbaren Poly(alkylenoxid)-Makromonomers. Das multifunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer hat ein durchschnittliches Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens etwa 2000. Das multifunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer enthält vorzugsweise eine copolymere Alkylenoxideinheit mit der Formel (Formel I): -(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n wobei das Molverhältnis von m:n in einem Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 (vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1:5 bis etwa 1:1) liegt und R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist, die linear oder verzweigt sein kann. Die Verteilung der Alkylenoxideinheiten ist statistisch (d. h. es gibt eine relativ statistische Strukturverteilung von mindestens zwei unterschiedlichen Einheiten). Derartige Makromonomere sind hydrophil.
In den multifunktionalen Makromonomeren der Formel I macht ein Verhältnis unter etwa 1:9 das Material eher kristallin, während ein Verhältnis von mehr als 1:1 eher das Absorptionsvermögen des Materials reduziert. Je länger die Alkylgruppe (R¹) ist, um so niedriger ist das Absorptionsvermögen des Materials. R¹ ist vorzugsweise ein C₁-Alkyl, und die copolymere Alkylenoxid-Einheit ist ein Polyethylenoxid-co-propylenoxid).
Die Multifunktionalität des Materials führt bei Polymerisation zu Vernetzung. Je höher das Molekulargewicht ist, um so größer ist in der Regel der Abstand zwischen den Vernetzungen (d. h. um so niedriger ist die Vernetzungsdichte), was zu besseren mechanischen Eigenschaften führt. Das bedeutet, dass die erfindungsgemäßen Materialien infolge der Verwendung des multifunktionalen Poly(alkylenoxid)-Makromonomers eine vorteilhafte Ausgewogenheit zwischen Anschmiegsamkeit (d. h. Elastizität) und Zugfestigkeit sowie Kohäsionsfestigkeit in gequollener Form haben.
Das multifunktionale Makromonomer hat, wie bereits konstatiert, ein durchschnittliches Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens etwa 2000. Makromonomere mit niedrigeren Molekulargewichten neigen dazu, spröde Polymere zu bilden. Das multifunktionale Makromonomer hat vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens etwa 4000, insbesondere mindestens etwa 6000 und am meisten bevorzugt mindestens etwa 10.000. Derartige Materialien können auch signifikant höhere Molekulargewichte haben. Solche multifunktionalen Makromonomere haben vorzugsweise ein solches Molekulargewicht, dass sie bei Raumtemperatur fließfähig und verarbeitbar sind. Multifunktionale Makromonomere mit hohem Molekulargewicht, die bei Raumtemperatur nicht fließfähig sind, können verwendet werden, wenn sie unter Verwendung von Verdünnungsmitteln oder anderen Additiven und/oder höheren Temperaturen (z. B. Extrusionstemperaturen) verarbeitet werden können. Brauchbare multifunktionale Makromonomere sind am meisten bevorzugt bei Raumtemperatur flüssig.
Multifunktional bedeutet hier, dass das Makromonomer mehr als eine reaktive Gruppe aufweist, die radikalisch polymerisierbar ist. Vorzugsweise gibt es zwei oder drei reaktive Gruppen und insbesondere zwei reaktive Gruppen. Derartige multifunktionale Makromonomere können linear oder verzweigt sein, vorzugsweise sind sie linear.
Die radikalisch polymerisierbare Funktionalität des multifunktionalen Makromonomers enthält vorzugsweise ethylenische Ungesättigtheit. Zu Beispielen für geeignete ethylenisch ungesättigte Gruppen gehören (Meth)acryloyl, (Meth)acrylamido, Allyloxy, Vinyl, usw. sowie Kombinationen davon. Die reaktiven Gruppen können alternativ Photoinitiatorgruppen enthalten. Zu Beispielen für Photoinitiatorgruppen gehören jene, die von 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on (IRGACURE 2959) oder beliebigem Photoinitiator mit einer reaktiven nukleophilen Gruppe abgeleitet sind, wie 4-(2-Hydroxyethoxy)benzophenon.
Das multifunktionale Makromonomer ist vorzugsweise udifunktional. Ein besonders bevorzugtes difunktionales Makromonomer hat die Formel (Formel II): XO-(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n-Y wobei: R¹, m und n wie oben definiert sind und X und Y jeweils unabhängig aus der Gruppe bestehend aus
ausgewählt sind,
wobei R² H oder CH₃ ist, R³ eine aromatische Gruppe, aliphatische Gruppe, alicyclische Gruppe oder Kombinationen davon ist, W eine Alkylen- oder Alkylenoxidgruppe ist und r 2 bis 10 ist.
Die R³-Gruppen sind vorzugsweise von Diisocyanaten abgeleitet. R³ ist insbesondere von der Gruppe bestehend aus -(CH₂)_p-, wobei p 1 bis 18 ist, Tolylen und
abgeleitet.
R³ ist am meisten bevorzugt von Toluoldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat oder H₁₂-MDI (4,4'-Methylenbis(cyclohexyl)diisocyanat) abgeleitet.
W ist vorzugsweise ein Alkylen oder Alkylenoxid, das bis zu 100 Kohlenstoffatome enthält. W ist insbesondere eine Gruppe, die von einem Hydroxyalkyl(meth)acrylat abgeleitet ist.
Die Alkylenoxideinheiten der Formel II sind, wie bei Formel I, statistisch. Es ist insbesondere ein statistisches Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid) enthaltendes Makromonomer.
Die multifunktionalen Makromonomere können auch tri-, tetra-, pentafunktionale, usw. Makromonomere sein. Solche Verbindungen enthalten auch eine copolymere statistische Alkylenoxideinheit mit der Formel: -(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n wobei das Molverhältnis von m:n in einem Bereich von etwa 1:9 bis etwa 9:1 liegt und R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist, und zwei oder mehrere Endgruppen aus der Liste der obigen X- und Y-Gruppen ausgewählt sind. Es sei darauf hingewiesen, dass derartige Endgruppen über den Sauerstoff gebunden wären.
Multifunktionale Makromonomere können linear mit verzweigten Endgruppen sein oder über einen zentralen Kern verzweigt sein. Verzweigte Makromonomere können beispielsweise durch chemische Modifizierung von linearen statistischen Alkylenoxid-Copolymeren mit zwei Hydroxyendgruppen hergestellt werden, um mehrere reaktive Endgruppen an jedem Kettenende zu erzeugen. Ein Makromonomer mit zwei polymerisierbaren Gruppen an jedem Kettenende kann beispielsweise hergestellt werden, indem ein lineares statistisches Alkylenoxid-Copolymer mit zwei Hydroxyendgruppen mit Trimellitylchlorid und anschließend mit 2-Hydroxyethylmethacrylat umgesetzt wird. Die Verzweigungspunkte in dem Makromonomer können auch durch Einbau eines zentralen Kerns eingeführt werden. Zu Beispielen für derartige Materialien gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, ethoxyliertes/propoxyliertes Dipentaerythritol, Pentaerythritol und Trimethylolpropan, die mit reaktiven, ethylenisch ungesättigten Verbindungen weiter umgesetzt worden sind.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass jeder Arm eines multifunktionalen Makromonomers die copolymere statische Alkylenoxideinheit enthält, obwohl jeder Arm in einem beliebigen Makromonomer verschieden sein kann. Es können auch andere Gruppen oder Bindungen, wie Urethane und/oder Harnstoffgruppen, zwischen verschiedenen copolymeren statistischen Alkylenoxid-Einheiten in einem beliebigen Arm vorhanden sein.
Ein besonders bevorzugtes Makromonomer hat die Formel: XO-(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n-Y wobei R¹ Methyl ist, das Molverhältnis von m:n etwa 1:3 beträgt und X und Y jeweils unabhängig
sind, wobei R² CH₃ ist. Dies wird hier als MAA-PEG bezeichnet.
Die funktionalen Makromonomere können beispielsweise hergestellt werden, indem statistische Alkylenoxid- Copolymere mit zwei endständigen Hydroxygruppen (die in der Regel im Handel erhältlich sind, wie Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid), das im Handel von Dow Chemical Co., Midland, MI, USA, als UCON-75H-90,000 erhältlich ist) mit reaktiven, ethylenisch ungesättigten Verbindungen (z. B. Acrylaten) oder Photoinitiatoren umgesetzt werden. Es können viele verschiedene reaktive, ethylenisch ungesättigte Verbindungen, wie Acrylatderivate, verwendet werden, einschließlich, aber nicht begrenzt auf (Meth)acrylsäure, (Meth)acryloylchlorid, (Meth)acrylsäureanhydrid und 2-Isocyanatoethyl(meth)acrylat. Das statistische Alkylenoxid-Copolymer mit zwei endständigen Hydroxygruppen kann mit einem Diisocyanat, wie Isophorondiisocyanat, umgesetzt werden, was zu einem funktionalen, statistischen Copolymer mit endständigem Isocyanat führt, das mit funktionalen (Meth)acrylaten oder Photoinitiatoren, wie 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat oder 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on, weiter umgesetzt wird. Das funktionale Makromonomer wird vorzugsweise hergestellt, indem das statistische Alkylenoxid-Copolymer mit endständigem Hydroxy mit Methacrylsäureanhydrid umgesetzt wird. Wenn eine stöchiometrische Menge des ethylenisch ungesättigten Reaktanten mit dem statistischen Alkylenoxid-Copolymer mit zwei endständige Hydroxygruppen kombiniert wird, erhält man 100% Umwandlung zu dem disubstituierten Produkt. Wenn jedoch weniger als eine stöchiometrische Menge verwendet wird, ist das Produkt in der Regel eine Mischung aus disubstituierten und monosubstituierten Produkten und möglicherweise etwas Ausgangsmaterial mit zwei endständigen Dihydroxygruppen. Derartige Mischungen neigen dazu, Gele mit höherem Absorptionsvermögen zu liefern.
Ein multifunktionales Makromonomer wie hier beschrieben kann homopolymerisiert oder mit anderen multifunktionalen Makromonomeren oder anderen hydrophilen Monomeren copolymerisiert werden, um das Absorptionsvermögen des zur Bildung des Gelmaterials verwendeten Polymers zu erhöhen. Zu Beispielen für geeignete hydrophile Monomere gehören monofunktionale Poly(alkylenoxid)-Monomere und andere polare Monomere. Das multifunktionale Makromonomer (oder die Kombination von Makromonomeren) kann auch mit hydrophoben Monomeren copolymerisiert werden, um das Absorptionsvermögen des Polymers besser zu kontrollieren. Gewünschtenfalls können Kombinationen dieser hydrophilen und hydrophoben Monomere verwendet werden.
Es können monofunktionale Poly(alkylenoxid)-Monomere verwendet werden, um das Absorptionsvermögen des zur Herstellung des Gelmaterials verwendeten Polymers zu erhöhen. Diese Monomere können für bestimmte bevorzugte Ausführungsformen strukturell analog zu den oben beschriebenen multifunktionalen Makromonomeren mit nur einer reaktiven Gruppe (d. h. nur einer (Meth)acryloylgruppe, (Meth)acrylamidogruppe, Allyloxygruppe) sein, wobei die anderen Endgruppen unreaktive Gruppen enthalten, wie (C₁-C₄)-Alkoxy-, Aryloxy- (z. B. Phenoxy-), (C₁-C₄)-Alkaryloxy-, Ar(C₁-C₄)-alkyloxy- oder Hydroxygruppen. Diese Gruppen können linear der verzweigt sein.
Bevorzugte monofunktionale Poly(alkylenoxid)monomere haben die Formel (Formel III): H₂C=C(R²)-C(O)-Q-(-CH(R¹)-CH₂-O-)_x...(-CH₂-CH₂-O-)_y-Z wobei das Molverhältnis von x:y in einem Bereich von 0 bis 1 liegt, R² = H oder CH₃; R¹ wie bereits für die Formeln I und II definiert ist, Z H oder eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine (C₁-C₄)-Alkarylgruppe oder eine Ar(C₁-C₄)-alkylgruppe ist und Q-O-, -(H)N-C(CH₃)₂-C(O)-O-, -O-CH₂CH₂-N(H)-C(O)-O-, oder
ist, wobei R² H oder CH₃ ist, R³ eine aromatische Gruppe, aliphatische Gruppe, alicyclische Gruppe oder Kombinationen davon ist, und W eine Alkylen- oder Alkylenoxidgruppe ist. Diese Gruppen können linear der verzweigt sein. Die Alkylenoxideinheiten sind, wie in den Formeln I und II, statistisch (wenn das Verhältnis von x:y nicht 0 ist). Derartige Materialien haben vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens 200. Bevorzugte R³- und W-Gruppen sind wie oben beschrieben. Q ist vorzugsweise Sauerstoff.
Zu Beispielen für geeignete monofunktionale Poly(alkylenoxid)-Monomere gehören Poly(ethylenoxid)(meth)acrylat, Poly(propylenoxid)(meth)acrylat, Poly(ethylenoxid-propylenoxid)(meth)acrylat und Kombinationen davon. Derartige Monomere enthalten in der Regel unreaktive Endgruppen, wie (C₁-C₄)-Alkoxy-, Aryloxy- (z. B. Phenoxy-), (C₁-C₄)-Alkaryloxy-, Ar(C₁-C₄)-alkyloxy- oder Hydroxygruppen. Diese Gruppen können linear oder verzweigt sein. Diese Monomere können einen weiten Bereich von Molekulargewichten haben, und sind von Quellen wie der Sartomer Company, Exton, PA, USA; Shinnakamura Chemical Co., Ltd., Tokio, Japan; Aldrich, Milwaukee, WI, USA, und Osaka Organic Chemical Ind., Ltd., Osaka, Japan, im Handel erhältlich.
Polare Monomere, die sich von den Poly(alkylenoxid)-Monomeren unterscheiden, können auch verwendet werden, um das Absorptionsvermögen des zur Herstellung des Gelmaterials verwendeten Polymers zu erhöhen. Bevorzugte polare Monomere können dem resultierenden Polymer auch Anschmiegsamkeit verleihen. Zu Beispielen für geeignete polare Monomere gehören 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat (HEMA), 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 4-Hydroxybutyl(meth) acrylat, N-vinylcaprolactam, N-Vinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon, Acrylamid, mono- oder di-N-alkylsubstituiertes Acrylamid, (Meth)acrylsäure, Itaconsäure, β-Carboxyethylacrylat, Glycerolmethacrylat, [2-(Meth)(acryloyloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid, [2-(Meth)(acryloyloxy)ethyl]trimethylammoniummethylsulfat und Kombinationen davon. Zu bevorzugten polaren Monomeren gehören 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat (HEMA) und N-Vinylpyrrolidon.
Hydrophobe Monomere können verwendet werden, um das Absorptionsvermögen des zur Bildung des Gelmaterials verwendeten Polymers zu reduzieren (und dadurch besser zu kontrollieren) und vorzugsweise die Festigkeit des Polymers zu verbessern. Zu Beispielen für geeignete hydrophobe Monomere gehören (Meth)acrylsäureester, wie Laurylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und Isooctylacrylat sowie α-Methylstyrol und Kombinationen davon.
Bevorzugte Polymere, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gelmaterialien verwendet werden, enthalten mindestens etwa 0,1 Gew.-% des multifunktionalen Poly(alkylenoxid)-Makromonomers, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Es gibt praktisch keine obere Grenze für die Menge dieses multifunktionalen Makromonomers, die verwendet werden kann. Beispielsweise sind Homopolymere möglich, die 100 Gew.-% von irgendeinem multifunktionalen Makromonomer enthalten können. Bevorzugte Polymere zur Verwendung in erfindungsgemäßen Gelmaterialien enthalten mindestens etwa 5 Gew.-% des multifunktionalen Poly(alkylenoxid)-Makromonomers, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das multifunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer wird insbesondere in einer Menge von nicht mehr als etwa 60 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das multifunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer wird am meisten bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als etwa 20 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers.
Bevorzugte Polymere, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gelmaterialien verwendet werden, enthalten nicht mehr als etwa 80 Gew.-% des multifunktionalen Poly(alkylenoxid)-Makromonomers, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das monofunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer wird insbesondere in einer Menge von mindestens etwa 30 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das monofunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer wird am meisten bevorzugt in einer Menge von mindestens etwa 40 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers.
Bevorzugte Polymere, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gelmaterialien verwendet werden, enthalten nicht mehr als etwa 40 Gew.-% eines polaren Monomers, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das polare Monomer wird insbesondere in einer Menge von nicht mehr als etwa 35 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das polare Monomer wird am meisten bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als etwa 30 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das polare Monomer wird vorzugsweise in einer Menge von mindestens etwa 5 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das polare Monomer wird insbesondere in einer Menge von mindestens etwa 10 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers.
Bevorzugte Polymere, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gelmaterialien verwendet werden, enthalten nicht mehr als etwa 20 Gew.-% eines hydrophoben Monomers, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das hydrophobe Monomer wird insbesondere in einer Menge von weniger als 20 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das hydrophobe Monomer wird bevorzugter in einer Menge von nicht mehr als etwa 10 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers. Das hydrophobe Monomer wird am meisten bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als etwa 5 Gew.-% verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers.
Das zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gelmaterials verwendete Polymer (und vorzugsweise auch das Gelmaterial) sind vorzugsweise im Wesentlichen säurefrei. Hiermit ist gemeint, dass zur Herstellung des Polymers in dem Gelmaterial keine sauren Monomere (z. B. (Meth)acrylsäure, Itaconsäure) verwendet werden, obwohl einige saure Monomere als Verunreinigungen in anderen verwendeten Monomeren vorhanden sein können. "Im Wesentlichen säurefrei" bedeutet somit, dass weniger als etwa 2 Gew.-% der Monomere, die zur Herstellung des Polymers verwendet werden, saure Monomere sind.
Das zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gelmaterials verwendete Polymer kann hergestellt werden, indem die oben beschriebenen Monomere durch konventionelle Polymerisationsverfahren polymerisiert werden. Zu typischen Polymerisationsverfahren, die verwendet werden können, gehören thermische und/oder photochemische sowie Massen- und Lösungspolymerisation.
In einem typischen Lösungspolymerisationsverfahren wird eine Monomermischung unter Rühren in Gegenwart von Lösungsmittel und einem Polymerisationsinitiator erwärmt. Beispiele für das Lösungsmittel sind Methanol, Ethanol, Isopropanol, Aceton, Methylethylketon, Methylacetat, Ethylacetat, Toluol, Xylol und ein Ethylenglykolalkylether. Die Lösungsmittel können allein oder als Mischungen verwendet werden. Beispiele für den Polymerisationsinitiator sind Benzoylperoxid, Cumolhydroperoxid, Diisopropylperoxydicarbonat und Azobisisobutyronitril. Diese Polymerisationsinitiatoren können allein oder als Mischungen verwendet werden.
In einem typischen Photopolymerisationsverfahren wird eine Monomermischung mit Ultraviolettstrahlen (UV) in Gegenwart eines Photopolymerisationsinitiators (d. h. Photoinitiatoren) bestrahlt. Bevorzugte Photoinitiatoren sind jene, die unter den Handelsbezeichnungen IRGACURE und DAROCUR von Ciba Speciality Chemical Corp., Tarrytown, NY, USA, erhältlich sind und 1-Hydroxycyclohexylphenylketon (IRGACURE 184), 2,2-Dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-on (IRGACURE 651), Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinoxid (IRGACURE 819), 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on (IRGACURE 2959), 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butanon (IRGACURE 369), 2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-on (IRGACURE 907) und 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on (DAROCUR 1173) enthalten. IRGACURE 819 und 2959 sind besonders bevorzugte Photoinitiatoren.
Ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des Polymers ist in der US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen Nr. 10/121,489, eingereicht am 12. April 2002 mit dem Titel METHOD OF MAKING A VISCOELASTIC ARTICLE BY COATING AND CURING ON A REUSABLE SURFACE (Aktenzeichen des bearbeitenden Anwalts Nr. 56876US002) beschrieben.
Das Verfahren beinhaltet vorzugsweise eine "Siruppolymer"-Technik, nach der das Polymer in den Komponentenmonomeren gelöst wird, die in das Polymergerüst hinein reagieren, wodurch das Molekulargewicht weiter erhöht wird. Das Molekulargewicht kann durch Verwendung von Kettenübertragungsmitteln und Kettenverzögerungsmitteln, die in der Technik bekannt sind, wie Alkylmerkaptanen, wie Dodecylmerkaptan, Isooctylthioglykolat und α-Methylstyrol, kontrolliert werden.
Die vorliegende Erfindung liefert somit auch eine Siruppolymermischung und das polymerisierte Produkt davon. Die Siruppolymermischung enthält vorzugsweise: etwa 0,1 Gew.-% bis 100 Gew.-% eines gelösten Polymers mit endständigen oder seitenständigen, reaktiven, radikalisch härtbaren, funktionalen Gruppen (d. h. das oben beschriebene multifunktionale Poly(alkylenoxid)makromonomer), 0 bis etwa 80 Gew.-% eines monofunktionalen Poly(alkylenoxid)monomers, 0 bis etwa 40 Gew.-% eines polaren Monomers (das nicht das monofunktionale Poly(alkylenoxidmonomer ist) und 0 bis etwa 20 Gew.-% eines hydrophoben Monomers. Ein derartiger Sirup wird vorzugsweise partiell polymerisiert (in der Regel etwa 10–15% Umwandlung), um eine beschichtungsfähige Zusammensetzung (in der Regel mit einer Viskosität von etwa 300 centipoise bis etwa 20.000 centipoise) zu bilden, danach als Beschichtung beispielsweise auf einen Träger oder Trennliner aufgebracht und weiter polymerisiert, um ein Gel zu bilden. Die Siruppolymermischung enthält vorzugsweise einen Photoinitiator. In dem Schritt zur Bildung eines Gels aus der Siruppolymermischung wird vorzugsweise Strahlung (Infrarot, Ultraviolett, sichtbares Licht, Elektronenstrahl, usw., vorzugsweise ultraviolette Strahlung), Wärmeenergie oder eine Kombination davon (vorzugsweise nacheinander) angewendet.
Das erfindungsgemäße Gelmaterial kann ein oder mehrere Wirkstoffe enthalten, wie pharmakologische Wirkstoffe. Zu Beispielen gehören, ohne darauf begrenzt zu sein, Wachstumsfaktoren (z. B. TGF, FGF, PDGF, EGF, usw.), antibakterielle Mittel (z. B. Penicilline, Neomycinsulfat, Sulfonamide, Sulfadiazin, Silbersulfadiazin, Trimethoprim und andere Antibiotika sowie Povidon-Iod, Iod, Silber, Silberchlorid und Chlorhexidin), Antipilzmittel (z. B. Griseofulvin, Chlormidazolhydrochlorid, Clotrimazol, Ketoconazol, Miconazol, Miconazolnitrat, Nistatin und Tolnaftat), Desinfektionsmittel und Antiseptika (z. B. Benzalkoniumchlorid, Cetalkoniumchlorid, Chlorhexidingluconat, Ethanol, Iod, Methylbenzethonium, Povidon-Iod, Isopropanol, Silber, Silberoxid, Silbersalze, wie Silberlactat und Silberchlorid, Triclosan), Lokalanästhetika (z. B. Tetracain, Benzocain, Prilocain, Procain), Debridement-Mittel (Mittel zur Wundtoilette), antientzündliche Mittel (z. B. Indomethacin, Ketoprofen, Dichlofenac, Ibuprofen, usw.), Astringentien, Enzyme, Nährstoffe (z. B. Vitamine, Mineralien, Sauerstoff, usw.), Arzneimittel für Kataplasmen (z. B. Menthol, Kampher, Pfefferminz, Cayennepfefferextrakt, Capsaicin, usw.) und Geruch absorbierende Mittel (z. B. Zeolithe, Silikate, Chitosane, Cyclodextrine, usw.). Bevorzugte Wirkstoffe sind antibakterielle Mittel, wie Povidon-Iod, Iod, Silber, Silberchlorid und Chlorhexidin. Wirkstoffe können allein oder als Mischungen verwendet werden. Sie können zugefügt werden, bevor oder nachdem das erfindungsgemäße Reaktionsprodukt gehärtet wird, solange sie die Polymerisation des Polymers nicht stören. Sie werden vorzugsweise in einer Menge oder Weise zugegeben, die die Funktion oder Klarheit des fertigen Gelmaterials nicht stört.
Das erfindungsgemäße Gelmaterial kann gegebenenfalls Hydrokolloide, in der Regel in Form von Partikeln, enthalten, obwohl sie nicht notwendigerweise bevorzugt sind, da sie die Transparenz des Gelmaterials verringern können. Beispiele für Hydrokolloide umfassen natürliche Gummis, wie Pflanzenausscheidungen (Gummi arabicum, Ghatti, Karaya und Tragakanth); Gummis aus Pflanzensamen (Guar, Frucht des Johannisbrotbaumes und Akazie), Seetangextrakte (Agar, Algin, Alginatsalze und Carrageen), Gummis aus Zerealien (Stärken und modifizierte Stärken), Fermentierungs- oder mikrobielle Gummis (Dextran und Xanthangummi), modifizierte Cellulosen (Hydroxymethylcellulose, mikrokristalline Cellulose und Carboxymethylcellulose), Pektin, Gelatine, Casein und synthetische Gummis (Polyvinylpyrrolidon, methoxylarmes Pektin, Propylenglykolalginate, Carboxymethyl-Johannisbrotbaumfrucht und Carboxymethyl-Guargummi) und ähnliche wasserquellbare oder hydratisierbare Hydrokolloide, jedoch nicht auf diese begrenzt. Der Begriff Hydrokolloid wird unabhängig von dem Hydratisierungszustand verwendet. Das erfindungsgemäße Gelmaterial enthält vorzugsweise eine Menge des Hydrokolloids, so dass das Material transparent ist (vorzugsweise ist die Gesamtlichtdurchlässigkeit größer als 84% gemäß ASTM D1003-00). Die Hydrokolloidmenge, falls verwendet, beträgt in der Regel weniger als etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gelmaterials.
Zu anderen Additiven, die in das erfindungsgemäße Gelmaterial eingebracht werden können, gehören: Viskositätsmodifizierungsmittel (z. B. polymere Verdickungsmittel, wie sie im Handel unter der Handelsbezeichnung GANTREZ-Harz von International Specialty Products, Wayne, NJ, USA, erhältlich sind); Kettenübertragungs- oder -verzögerungsmittel (z. B. Alkylmerkaptane, wie Dodecylmerkaptan, Isooctylthioglykolat und α-Methylstyrol, wobei letzteres auch als hydrophobes Monomer wie bereits erörtert verwendet werden kann); Färbungsmittel, Indikatoren, Klebrigmacher; Weichmacher (Plastifizierungsmittel) (z. B. Wasser, Glycerin, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid und Mischungen davon, wie sie im Handel unter der Handelsbezeichnung PLURONICS von BASF Co. erhältlich sind, sowie verschiedene Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, die das Polymer plastifizieren können); Antioxidantien; usw. Solche Additive können vor oder nach der Polymerisation mittels Techniken zugefügt werden, die dem Fachmann bekannt sind. Sie werden vorzugsweise, falls sie verwendet werden, in einer Menge oder Weise zugegeben, die die Funktion oder Klarheit des fertigen Gelmaterials nicht stört.
Das erfindungsgemäße Gelmaterial ist vorzugsweise im Wesentlichen frei von Plastifizierungsmitteln einschließlich Wasser. Dies ist mindestens deshalb vorteilhaft, weil keine spezielle Verpackung erforderlich ist. Außerdem können Plastifizierungsmittel in andere Teile eines Wundverbands migrieren, was beispielsweise für die Integrität des Wundverbands nachteilig sein kann, oder in den Körper eines Patienten migrieren, auf den der Wundverband aufgebracht wurde.
Das Gelmaterial kann gegebenenfalls auf mindestens einer seiner Hauptoberflächen eine strukturierte Oberfläche aufweisen. Die strukturierte Oberfläche ermöglicht eine größere Oberfläche zur Absorption des Wundexsudats, wenn sie in Richtung der Wundfläche orientiert ist, während die absorbierende Oberfläche in direktem oder indirektem Kontakt mit der Wunde reduziert wird. Die strukturierte Oberfläche reduziert, was noch wichtiger ist, die Neigung der absorbierenden Schicht zum Aufquellen und Drücken auf die Wunde, vermeidet die Pilzbildung (d. h. die Expansion der Gelschicht durch einen porösen Film) und vermeidet ferner vorzeitige Trennung der Klebeschicht von der Haut.
Die der Oberfläche einer Schicht des Gelmaterials verliehene optionale Struktur kann jede geeignete vorab festgelegte, dreidimensionale Struktur sein. Die Struktur ist vorzugsweise derart, dass die Oberfläche erhöht wird, die für die Absorption zur Verfügung steht, und das Aufquellen in die Wunde reduziert wird, das Aufblähen (die "Pilzbildung") verzögert wird und/oder die Integrität des Materials bei Hydratisierung verbessert wird. Die Struktur kann eine Gruppierung von Strukturelementen umfassen, die Rillen, Kanäle, Hügel, Peaks, Halbkugeln, Pyramiden, Zylinder, Kegel, Blöcke und stumpfe Varianten und Kombinationen davon aufweisen, jedoch nicht auf diese begrenzt. Die Struktur kann ferner Öffnungen mit einer festgelegten Form und Größe umfassen, die sich durch die Dicke der absorbierenden Schicht hindurch erstrecken.
Das spezielle Strukturelement wird vorteilhaft so gewählt, dass es eine minimale Oberfläche in Kontakt mit der Wunde oder dem Deckfilm, falls vorhanden, ergibt. Die minimale Oberfläche verzögert ferner die Tendenz des Gelmaterials, in die Wunde hinein zu quellen, zur Pilzbildung oder zum Kleben an der Wundstelle. Zu besonders brauchbaren Elementen gehören Pyramiden, Kegel und deren stumpfe Varianten, sowie Rillen mit dreieckigem Querschnitt. Die Elemente können in der x-Richtung, der y-Richtung oder beiden zufällig oder nicht zufällig sein. Es ist zur leichten Fertigung bevorzugt, dass die Struktur eine nicht zufällige Gruppierung von Elementen umfasst, die auf der Oberfläche des Gels angeordnet sind.
Der Außenseite einer Gelschicht (d. h. der Hauptoberfläche der Gelschicht, die von der Wundfläche weg weist) kann gewünschtenfalls auch eine Struktur verliehen werden. Das Verleihen einer solchen Struktur erhöht die Oberfläche der Gelschicht und kann stärkeres Verdunsten der Flüssigkeit aus dem Gelmaterial fördern. Die Struktur kann die gleiche wie die Struktur auf der Deckfläche des Gelmaterials sein, oder sich von dieser unterscheiden, ebenso kann es bei der Größe der Strukturelemente sein. Die individuellen Elemente auf jeder Oberfläche des Gelmaterials können ferner Vorsprünge sein, die aus der Oberfläche herausragen, oder können Vertiefungen in der Oberfläche sein.
Das Gelmaterial kann sich gewünschtenfalls in direktem Kontakt mit der Wunde und/oder Hautoberfläche befinden.
Der direkte Kontakt kann jedoch über andere geeignete Hydrokolloid- und Hydrogelabsorbtionsmaterialien erfolgen.
In einem bevorzugten medizinischen Artikel bildet das Gelmaterial eine Schicht, die allgemein eine Gesamtdicke von etwa 250 Mikrometer (d. h. μm) bis etwa 5000 μm hat.
Ein erfindungsgemäßer Wundverband kann gegebenenfalls mindestens zwei absorbierende Schichten enthalten: eine erste absorbierende Schicht und eine zweite absorbierende Schicht. Die erste absorbierende Schicht ist in der Regel stärker absorbierend als die zweite absorbierende Schicht und kann ein größeres Volumen an Körperflüssigkeiten zurückhalten als die zweite absorbierende Schicht. Die zweite absorbierende Schicht ist so angeordnet, dass sie sich zwischen der ersten absorbierenden Schicht und der Wunde befindet. Diese zweite absorbierende Schicht verleiht dem Wundverband Integrität und vermeidet die Übertragung der ersten absorbierenden Schicht in die Wunde.
Die erste absorbierende Schicht enthält in der Regel das oben beschriebene Polymer, das aus dem multifunktionalen Makromonomer hergestellt ist. Die zweite absorbierende Schicht ist in der Regel in Kontakt mit der ersten absorbierenden Schicht angeordnet und absorbiert Körperflüssigkeiten in der Regel weniger stark als die erste absorbierende Schicht. Die zweite absorbierende Schicht kann das Reaktionsprodukt eines Acrylsäureesters eines nicht-tertiären Alkohols mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen, ein hydrophiles, ethylenisch ungesättigtes Monomer und ein polares, ethylenisch ungesättigtes Monomer enthalten, obwohl in der zweiten absorbierenden Schicht auch andere Zusammensetzungen verwendet werden können.
Die zweite absorbierende Schicht wirkt allgemein als "Barriere" zwischen der ersten absorbierenden Schicht (die teilweise "zerfallen" kann, wenn das Exsudat ungleichmäßig rasch absorbiert wird oder wenn sie mehr als 500 absorbiert) und der Wunde. Die zweite absorbierende Schicht hat vorzugsweise Klebeeigenschaften (oder ist ein Haftklebstoff) und wirkt so, dass die Gesamtintegrität des Wundverbands verbessert wird. Die zweite absorbierende Schicht bindet in dieser Hinsicht die erste absorbierende Schicht an eine Wunddeckschicht (oder die Wunde selbst). Diese zweite absorbierende Schicht unterstützt, da sie Klebeeigenschaften hat, nicht nur die Kontrolle der Absorption des Exsudats, sondern verbindet auch physikalisch andere Komponenten des Wundverbands.
Die erste absorbierende Schicht ist, wie bereits gesagt, in der Regel signifikant stärker absorbierend als die zweite absorbierende Schicht und hat vorzugsweise ein Absorptionsvermögen von mindestens 100% über dem Absorptionsvermögen der zweiten absorbierenden Schicht. Die erste absorbierende Schicht absorbiert vorzugsweise nach 24 Stunden bei Raumtemperatur beim Eintauchen in eine isotone Salzlösung mindestens 400% ihres Gewichts.
Ein typischer erfindungsgemäßer Wundverband umfasst vorzugsweise eine poröse oder nicht poröse Deckschicht, um eine flüssigkeitspermeable Barriere zwischen der Wundstelle und der Gelschicht zu liefern. Die Deckschicht ermöglicht den Feuchtigkeitstransport (d. h. Flüssigkeit und Dampf) aus der Wunde zu der Gelschicht und kann die Wunde von anderen Komponenten des Wundverbands isolieren. Die Deckschicht ist vorzugsweise weich, flexibel, anschmiegsam, nicht reizend und nicht sensibilisierend. Es kann jedwedes aus einer Vielfalt von Polymeren verwendet werden, einschließlich Polyurethan-, Polyethylen-, Polypropylen-, Polyamid- oder Polyestermaterialien. Die Deckschicht kann ferner in Form von für Wasserdampf permeablen Filmen, perforierten Filmen, gewebten, Vlies- oder gestrickten Bahnen oder Gazen vorliegen. Eine bevorzugte Deckschicht umfasst einen Polyurethanfilm.
In einer brauchbaren Ausführungsform ist die Deckschicht an tierische (einschließlich menschliche) anatomische Oberflächen anschmiegsam, hat eine Wasserdampfdurchlässigkeit (MVTR) von mindest 300 g/m² in 24 Stunden bei 80% relativer Feuchtigkeitsdifferenz bei 40°C (nach dem Verfahren von Chen, US-A-5,733,570 ), ist über im Wesentlichen den gesamten nicht perforierten Bereich für flüssiges Wasser undurchlässig und enthält Perforationsmittel, um Wundexsudat durch die Deckschicht gelangen zu lassen. Dies bedeutet, dass die Deckschicht flüssiges Wasser unter normalen Wundbehandlungsbedingungen nicht passieren lässt, außer an den Stellen der Deckschicht, die positiv perforiert sind, damit das Exsudat in das Reservoir gelangen kann.
Die bevorzugte Wasserdampfdurchlässigkeit der Deckschicht ist mindestens 600 g/m² in 24 Stunden bei einem relativen Feuchtigkeitsdifferenzial von 80% bei 40°C. Die Deckschicht kann ferner eine Haftklebeschicht umfassen. Die mit Kleber beschichtete Deckschicht hat vorzugsweise die genannte MVTR. Wenn die Deckschicht somit für flüssiges Wasser außer an den Perforationsmitteln undurchlässig ist, kann der Kleber für flüssiges Wasser permeabel sein, und anders herum. Für die Deckschicht können poröse oder nicht poröse Deckschichten verwendet werden, wie perforiertes Polyamid, Polyester, Polypropylen, Polyethylen, Polyether-Amid, Polyurethane, chloriertes Polyethylen, Styrol/Butadien-Blockcopolymere (Marke "Kraton", thermoplastischer Kautschuk, Shell Chemical Company, Houston, Texas, USA) und Polyvinylchlorid und jene, die in US-A-3,121,021 (Copeland) beschrieben sind, die mit einem Haftkleber bedeckt sind, der für flüssiges Wasser nicht permeabel ist. Diese Filme können gegebenenfalls perforiert sein. Zu weiteren porösen Materialien gehören gewebte und Vliessubstrate.
Es ist bevorzugt, dass die Deckschicht die oben genannte Wasserdampf- oder Flüssigkeitspermeabilität hat, damit (1) keine Mazeration der Haut unter dem Wundverband auftritt, (2) die Anreicherung von Feuchtigkeit unter der Deckschicht nicht dazu führt, dass sich die Deckschicht und damit der Wundverband von der Haut abhebt, und (3) die Näherung der Wundränder gefördert wird. Bevorzugte Deckschichten sind dünne polymere Filme, die gegebenenfalls mit Haftkleber beschichtet sind, die in Kombination die obigen Charakteristika haben.
Die Perforationsmittel in der Deckschicht sind Löcher oder Schlitze oder andere Perforationen, die für den Durchgang von flüssigem Wasser oder Wundexsudat aus der Wunde in die absorbierende Schicht des Wundverbands sorgen. Die Perforationen können sich zudem durch eine Klebeschicht hindurch erstrecken, wenn die Vorderseite des Deckfilms (jene Oberfläche, die zu der Wunde weist) mit einer Haftklebeschicht beschichtet ist.
In allen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Trägerschicht vorhanden sein. Die Trägerschicht ist vorzugsweise anschmiegsam an tierische anatomische Oberflächen, nicht permeabel für flüssiges Wasser und hat eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 600 g/m² in 24 Stunden bei einem relativen Feuchtigkeitsdifferential von 80% bei 40°C. Die Trägerschicht kann in Kombination mit einer Deckschicht so aufgebaut sein, dass ein Reservoir (z. B. eine Tasche oder eine Umhüllung) gebildet wird, das die Gelschicht umgibt, in die das Exsudat aus der Wunde gelangt. Dieses Reservoir lässt flüssiges Wasser oder Exsudat nicht nach außen gelangen. Stattdessen absorbiert die Gelschicht das Exsudat, und die Feuchtigkeit in dem Exsudat passiert die Trägerschicht in Dampfform und gelangt in die Atmosphäre. Der Reservoirwundverband ermöglicht das rasche Entfernen des Wundexsudats von der Wundstelle und verhindert, dass Flüssigkeiten oder Bakterien von außerhalb des Wundverbands die Wundstelle verunreinigen.
Um Wasserdampf zu entfernen, ist die Wasserdampfdurchlässigkeit der Trägerschicht mindestens so hoch wie oben angegeben und vorzugsweise mindestens 1200 g/m² in 24 Stunden bei einem relativen Feuchtigkeitsdifferential von 80% bei 40°C.
Die bevorzugten Ausführungsformen für die Deck- und Trägerschichten sind dünne, anschmiegsame, polymere Filme. Die Filme haben im Allgemeinen eine Dicke von etwa 12 μm bis etwa 50 μm, vorzugsweise etwa 12 μm bis etwa 25 μm. Die Anschmiegsamkeit hängt in gewisser Weise von der Dicke ab, der Film ist um so anschmiegsamer, je dünner er ist. Es wurde hier darauf hingewiesen, dass die in dem erfindungsgemäßen medizinischen Artikel (z. B. Wundverband) verwendeten Filme anschmiegsam an tierische anatomische Oberflächen sind. Das bedeutet, dass sich die erfindungsgemäßen Filme, wenn sie auf eine tierische anatomische Oberfläche aufgebracht werden, an diese Oberfläche anschmiegen, selbst wenn die Oberfläche bewegt wird. Die bevorzugten Filme schmiegen sich an anatomische Gelenke des Tieres an. Wird das Gelenk gebeugt und danach wieder in seine nicht gebeugte Position gebracht, streckt sich der Film, um sich der Beugung des Gelenks anzupassen, ist jedoch elastisch genug, um sich weiterhin an das Gelenk anzuschmiegen, wenn das Gelenk wieder in seinen nicht gebeugten Zustand zurückkehrt.
Beispiele für Filme, die in der vorliegenden Erfindung als Deck- oder Trägerschichten brauchbar sind, umfassen Polyurethane wie jene, die unter der Handelsbezeichnung ESTANE von B. F. Goodrich, Cleveland, OH, erhältlich sind, elastomeren Polyester wie jene, die unter der Handelsbezeichnung HYTREL von E. I. DuPont de Nemours & Co., Wilmington, DE, USA, erhältlich sind, Gemische von Polyurethanen und Polyestern, Polyvinylchloride und Polyether-Amid-Blockcopolymere, wie jene, die unter der Handelsbezeichnung PEBAX von Elf-Atochem erhältlich sind. Besonders bevorzugte Filme zur erfindungsgemäßen Verwendung sind Polyurethan- und elastomere Polyesterfilme. Die Polyurethan- und elastomeren Polyesterfilme zeigen eine elastische Eigenschaft, die den Filmen gute Anschmiegsamkeit ermöglicht.
Zu besonders brauchbaren Filmen gehören die "Spyrosorbens"-Filme mit einer Differentialwasserdampfdurchlässigkeit (Differential-MVTR). Wundverband, in den Spyrosorbensfilme eingebaut ist, ermöglicht nicht nur Wundexsudatmanagement durch Absorption, sondern hat auch die Fähigkeit, die Wasserdampfdurchlässigkeitseigenschaften in Reaktion auf die Exsudatmenge einzustellen. Derartige Spyrosorbensfilme sind hydrophil, für Wasserdampf permeabel und haben eine relativ hohe MVTR (nass) und ein Differential-MVTR-Verhältnis (nass zu trocken), das größer als 1 und vorzugsweise größer als 3:1 ist. Die trockene MVTR beträgt mehr als etwa 2.600 g/m²/24 Stunden, vorzugsweise etwa 3000 bis 4000 g/m²/24 Stunden. Ein besonders bevorzugter Spyrosorbensfilm, der als Trägerschicht brauchbar ist, ist ein segmentiertes Polyurethan, wie ein segmentierter Polyether-Polyurethan-Harnstoff auf Basis von Polytetramethylenglykol und Polyethylenglykolpolyolen. Derartige Spyrosorbensfilme sind in US-A-5,653,699 und US-A-4,849,458 (Reed et al.) beschrieben.
Eine weitere geeignete Trägerschicht ist ein Flüssigkeitskontrollfilm mit mindestens einer Mikrostrukturen tragenden Oberfläche mit Kanälen, die eine Richtungskontrolle einer Flüssigkeit ermöglicht.
Dieser Film kann verwendet werden, um eine Flüssigkeit zu einer entfernten Stelle zu transportieren und kann dadurch mittels Dochtwirkung das Entfernen einer Flüssigkeit (z. B. Wundexsudat) erleichtert. Ein derartiger Film ist in der Internationalen Veröffentlichung Nr. WO 00/42958 offenbart.
Mit der Deckschicht, der Gelschicht und der Trägerschicht sind viele verschiedene Konstruktionen eines Wundverbands möglich. In einer Ausführungsform sind die Flächen der Deckschicht und der Trägerschicht größer als jene der Gelschicht, und die Deckschicht ist an die Trägerschicht gebondet, wodurch eine Tasche gebildet wird, wobei das Gel zwischen den beiden angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform kann eine der Deck- oder Trägerschichten im Wesentlichen die gleiche Fläche wie die Gelschicht haben, und die andere kann eine größere Fläche haben. Die größere Fläche der Deck- oder Trägerschicht bildet eine Peripherie, an der eine Klebeschicht und ein Trennliner befestigt werden können. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die Deck- und/oder Trägerschicht an der angrenzenden Oberfläche der Gelschicht befestigt oder an diese gebondet sein kann bzw. können, um eine zusammenhängende Schichtkonstruktion zu bilden, in der die Träger- und Deckschichten die gleiche Fläche oder eine größere Fläche als die Gelschicht haben können. Alternativ können die Träger- und Deckschichten aneinander gebondet sein und können an die Gelschicht gebondet sein oder nicht. In diesen letzteren Konstruktionen wird die Gelschicht in einer Tasche gehalten, die dadurch erzeugt wird, dass die Deck- und Trägerschichten aneinander befestigt sind. Die Schichten können durch beliebige konventionelle Mittel aneinander gebondet sein, wie Kleber, Heißsiegelung oder andere Bindungsmittel.
Es ist bevorzugt, dass die Deck- und Trägerschichten der erfindungsgemäßen medizinischen Artikel mindestens durchscheinend sind und insbesondere ausreichend transparent sind, so dass die Wundstelle, auf die sie aufgebracht werden, durch den medizinischen Gegenstand hindurch betrachtet werden kann. Es ist vorteilhaft, die Wunde und ihren Heilungsprozess zu betrachten und zu beurteilen, ohne dass der Wundverband entfernt werden muss, wodurch unnötiges Berühren der Wundstelle und Einwirkung der Umgebung auf die Wunde vermieden werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Verunreinigung verringert wird und die Notwendigkeit der Reinigung der Wunde vermieden wird, die erforderlich wäre, wenn der Wundverband entfernt werden müsste. Es ist bevorzugt, dass der Wundverband sowohl transparent als auch farblos ist, so dass die Farbe der Wunde, des Exsudats und der Haut in der Nähe der Wunde auch beurteilt werden können. Bevorzugte transparente Filme zur Verwendung als Deck- und Trägerschichten, die visuelle Inspektion der Wundstelle ermöglichen, umfassen Polyurethanfilme, wie jene, die unter der Handelsbezeichnung ESTANE von B. F. Goodrich, Cleveland, OH, USA, erhältlich sind; elastomere Polyester wie jene, die unter der Handelsbezeichnung HYTREL von E. I. DuPont de Nemours & Co., Wilmington, DE, USA, erhältlich sind, und Polyetter-Block-Amide, wie jene, die unter der Handelsbezeichnung PEBAX von Elf Altochem North America, Philadelphia, PA, USA, erhältlich sind. Andere brauchbare Filme sind jene, die in US-A-4,499,896 (Heinecke); US-A-4,598,004 (Heinecke) und US-A-5,849,325 (Heinecke et al.) beschrieben sind.
Obwohl die Deckschicht mit anderen Mitteln als einem Haftkleber an ihrer Oberfläche an der Wunde befestigt werden kann, ist die Verwendung eines derartigen Klebers bevorzugt. Die Anwesenheit des Klebers der Deckschicht reduziert normalerweise die Wasserdampfpermeabilität der Deckschicht. Es ist daher bevorzugt, dass die Deckschicht mit Kleber beschichtet wird, bevor die Schicht mit mehreren Perforationen versehen wird. Das Wundexsudat kann daher eine perforierte, mit Kleber beschichtete Deckschicht leicht passieren. Vorzugsweise sind sowohl die Deck- als auch die Trägerschicht mit einer Klebeschicht vorbeschichtet, um sowohl das Bonding der Trägerschicht an der Deckschicht (unter Bildung einer Tasche) als auch das Bonding des Deckfilms an der Wundstelle zu erleichtern.
Die Deckschicht wird normalerweise mittels Kleber an der Wundstelle befestigt, der als kontinuierliche oder strukturierte Beschichtung aufgebracht sein kann. Der bevorzugte Kleber, der mit den erfindungsgemäßen Wundverbänden verwendet werden kann, sind die normalen Kleber, die auf die Haut aufgebracht werden, wie jene, die in dem erneut erteilten US-Patent US-Re-24,906 (Ulrich) beschrieben sind, speziell ein Copolymer aus 96% Isooctylacrylateinheiten und 4% Acrylamideinheiten und ein Copolymer aus 94% Isooctylacrylateinheiten und 6% Acrylsäureeinheiten. Andere brauchbare Kleber sind jene, die in US-A-3,389,827 beschrieben sind, die Blockcopolymere mit drei oder mehr Polymerblockstrukturen mit einer allgemeinen Konfiguration -A-B-A- umfassen, wobei jedes A ein thermoplastischer Polymerblock mit einer Glasübergangstemperatur über Raumtemperatur (d. h. oberhalb von etwa 20°C) mit einem durchschnittliches Molekulargewicht zwischen etwa 5000 und 125.000 ist und B ein Polymerblock aus einem konjugierten Dien mit einem durchschnittliches Molekulargewicht zwischen etwa 15.000 und 250.000 ist. Weitere Beispiele für brauchbare Kleber sind Acrylkleber, wie Isooctylacrylat/N-Vinylpyrrolidon-Copolymerkleber und vernetzte Acrylatkleber, wie beispielsweise jene, die in US-A-4,112,213 (Waldman) beschrieben sind. Es ist nützlich, dem Kleber Medikamente zur Verbesserung der Wundheilung zuzufügen und antimikrobielle Mittel, wie Iod, zuzufügen, um Infektionen zu verhindern.
Der Kleber kann gegebenenfalls ein Mikrokugel-Kleber mit niedrigen Traumaeigenschaften sein, wie in US-A-5,614,310 (Delgado et al.) beschrieben, ein faseriger Kleber mit niedrigen Traumaeigenschaften sein, wie in der US-B1-6,171,985 (Joseph et al.) beschrieben ist, oder kann besonders gute Adhäsion an nasser Haut haben, wie die Kleber, die in der US-B1-6,198,016 (Lucast et al.) und den Internationalen Veröffentlichungen Nr. WO 99/13866 und WO 99/13865 beschrieben sind; oder mehrschichtiger Kleber sein, wie in der US-Patentveröffentlichung Nr. 2001/0051178 A1 (Blatchford et al.) beschrieben ist. Ein besonders bevorzugter Kleber enthält 15 Gew.-% Acrylsäure, 15 Gew.-% Methoxypolyethylenoxid-400-acrylat, 70 Gew.-% Isooctylacrylat, hergestellt gemäß Beispiel 1 von US-A-5,849,325 (Reinecke et al.).
Der Kleber kann so gewählt werden, dass er für Wasser oder Wundexsudat permeabel ist, oder der Kleber kann als strukturierte Beschichtung auf die Vorderseite des Wundverbands aufgebracht werden (d. h. auf die Oberfläche in Kontakt mit der Wundstelle unabhängig davon, ob es die Vorderseite der Deck- oder Trägerschicht ist), um so den Exsudatfluss zu der Gelschicht nicht zu beeinträchtigen, d. h. der Kleber kann als Beschichtung auf die Peripherie des Wundverbands aufgebracht werden. Die Klebeschicht kann alternativ perforiert werden, wie für den Deckfilm beschrieben ist, um einen Fließweg für das Exsudat zu schaffen.
An der Klebeschicht kann zur leichten Handhabung ein Trennliner befestigt sein. Beispiele für Trennliner sind Liner, die aus Polyethylen, Polypropylen und Fluorkohlenstoffen hergestellt oder mit diesen beschichtet sind, und Silikon-beschichtete Trennpapiere oder Polyesterfilme. Beispiele für die Silikon-beschichteten Trennpapiere sind POLYSLIK S-8004, 83 Pfund (135,4 g/m²) gebleichtes Silikon-Trennpapier, erhältlich von H. P. Smith Co. Chicago, IL, USA, und 80 Pfund (130,5 g/m²) gebleichtes doppelseitig Silikon-beschichtetes Papier (2-80-BKG-157), erhältlich von Daubert Chemical Co., Dixon, IL, USA).
Der erfindungsgemäße Wundverband kann auch einen Rahmen enthalten, damit der Wundverband leichter auf die Wunde aufgebracht werden kann. Die Rahmen sind aus einem relativ steifen Material gefertigt, welches die Form des Wundverbands während der Handhabung und Aufbringung auf die Wundstelle beibehält. Der Rahmen ist allgemein lösbar auf die Rückseite des Trägerfilms geklebt und wird nach Aufbringung des Wundverbands entfernt. Geeignete Rahmen sind in US-A-5,531,855 (Reinecke et al.) und US-A-5,738,642 (Heinecke et al.) beschrieben.
Dem Gelmaterial kann durch konventionelle Formungstechniken eine optionale strukturierte Oberfläche verliehen werden. Alternativ kann ein gewünschtes Muster unter Verwendung einer Prägetechnik verliehen werden. In der Internationalen Veröffentlichung Nr. WO 01/60296 A1 sind Beispiele für derartige Techniken beschrieben.
1 zeigt einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen bevorzugten Wundverbands. Wundverband 10 enthält eine Gelschicht 12 mit einer Vorderseite 14 und Rückseite 16. Die Gelschicht 12 ist zwischen Trägerschicht 18 und Deckschicht 20 angeordnet. Sowohl Trägerschicht 18 als auch Deckschicht 20 haben, wie gezeigt, eine größere Fläche als Gelschicht 12, um eine Peripherie 22 zu bilden, an der die Träger- und Deckschichten aneinander gebunden sein können. Die Deckschicht 20 ist für Wundexsudat permeabel und weist vorzugsweise mehrere durchgehende Öffnungen 24 auf, um Exsudat von der Wundfläche zu der Gelschicht 12 zu leiten. Wundverband 10 kann ferner eine Klebeschicht 26 aufweisen, um den Wundverband an der Wundstelle zu befestigen. Die Klebeschicht bedeckt, wie gezeigt, im Wesentlichen die gesamte, zur Wunde weisende Fläche der Deckschicht 20.
Es ist klar, dass die Öffnungen sich in derartigen Konstruktionen sowohl durch die Deckschicht als auch weiter durch die Klebeschicht hindurch erstrecken. Es sei darauf hingewiesen, dass nur ein Teil des Wundverbands mit Klebeschicht 26 beschichtet werden kann. Die Klebeschicht kann beispielsweise als Beschichtung auf die Peripherie 22 aufgebracht werden. Der Wundverband 10 kann ferner einen Rahmen 28 umfassen, um dem Wundverband während der Aufbringung einen vorübergehenden Halt zu geben. Rahmen 28 ist, falls vorhanden, allgemein entfernbar an den Wundverband geklebt, um nach der Aufbringung des Wundverbands an die Wundstelle die Entfernung zu erleichtern.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele werden zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung gegeben und sollen nicht als ihren Geltungsbereich einschränkend angesehen werden. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teile und Prozentsätze auf das Gewicht.

Die folgenden Präparativen Beispiele betreffen die Herstellung von Makromonomeren mit der Formel: XO-(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n-Y worin X und Y jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Struktur 1:

Struktur 2:

Struktur 3:

Struktur 4:

Struktur 5:

Isophoron

Tolylen

wobei R¹, R², R³, das Molverhältnis von m:n und X und Y wie folgt sind:

Akronym	X	Y	R¹	R²	R³	m:n	W	r
MAA-PEG	Struktur 1	Struktur 1	CH₃	CH₃	-	1:3	-	-
VAZ-PEG	Struktur 3	Struktur 3	CH₃	-	-	1:3	-	-
IEM-PEG	Struktur 2	Struktur 2	CH₃	CH₃	-	1:3	-	2
IPH1-PEG	Struktur 4	Struktur 4	CH₃	CH₃	Isophoron	1:3	(CH₂)₂	–
IPH2-PEG	Struktur 4	Struktur 4	CH₃	CH₃	Isophoron	1:3	(CH₂)₂	-
IPH3-PEG	Struktur 4	Struktur 4	CH₃	CH₃	Isophoron	1:3	(CH₂)₂	-
TDI-PEG	Struktur 4	Struktur 4	CH₃	CH₃	Tolylen	1:3	(CH₂)₂	-
PIA-IPDI-PEG	Struktur 5	Struktur 5	CH₃	-	Isophoron	1:3	-	-

Präparative Beispiele
Herstellung von methacryliertem Polyalkylenoxid (MAA-PEG)
Eine Mischung aus 218,15 Gramm (g) Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid) (UCON-75H-90,000, Dow Chemical Co., Midland, MI, USA, durchschnittliches Molekulargewicht (Zahlenmittel) gemäß Endgruppenanalyse 13.228 und durchschnittliches Molekulargewicht (Zahlenmittel) gemäß Gelpermeationschromatographie (GPC) 24.153 und durchschnittliches Molekulargewicht (Gewichtsmittel gemäß GPC 25.248), 5,4 g Methacrylsäureanhydrid (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) und 0,11 g 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) wurde unter Stickstoff 12 bis 14 Stunden lang unter Rühren auf 100°C erwärmt. Das Produkt wurde als dicke gelbe Flüssigkeit erhalten (nachfolgend mit "MAA-PEG" abgekürzt).
Synthese von acryliertem Polyalkylenoxid (VAZ-PEG)
Eine Mischung aus 3856,52 g Polyethylenoxid-co-propylenoxid) (UCON-75H-90,000, (Dow Chemical Co., Midland, MI, USA), 82,3 g Vinyldimethylazolacton (SNPE, Paris, Frankreich) und 1,80 g 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]-undec-7-en (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) wurde 15 Minuten lang bei Raumtemperatur unter Stickstoff gerührt. Die Temperatur wurde auf 70°C erhöht, und es wurde weitere 48 Stunden gerührt. Das Produkt wurde als viskose gelbe Flüssigkeit erhalten (nachfolgend mit "VAZ-PEG" abgekürzt).
Synthese von methacryliertem Polyalkylenoxid (IEM-PEG)
Eine Mischung aus 2.497,79 g Polyethylenoxid-co-propylenoxid) (UCON-75H-90,000, Dow Chemical Co., Midland, MI, USA) und einer Lösung, die 1,23 g 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI) in 24,69 g Acrylsäure (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) enthielt, wurde 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde 2-Isocyanatoethylmethacrylat (59,17 g, Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) zugeführt und weitere 30 Minuten gerührt, danach wurden 0,06 g FASCAT 4224, ein Organozinnkatalysator (Atofina Chemical Co., Philadelphia, PA, USA) zugefügt, und die Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Produkt wurde als viskose gelbe Flüssigkeit erhalten (nachfolgend mit "IEM-PEG" abgekürzt).
Synthese von methacryliertem Urethan-Polyalkylenoxid (IPH1-PEG)
Eine Mischung aus 606 g Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid) (UCON-75H-90,000, Dow Chemical Co., Midland, MI, USA) und einer Lösung von 0,30 g 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI) in 3,03 g Acrylsäure (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) wurden 30 Minuten lang unter Stickstoff bei Raumtemperatur gerührt. Dieser Mischung wurden 21,6 g Isophorondiisocyanat (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) und 0,021 g FASCAT 4224, ein Organozinnkatalysator (Atofina Chemical Co., Philadelphia, PA, USA) zugesetzt und die Mischung unter Rühren auf 65°C erwärmt. Nach 6 Stunden wurden 13,41 g 2-Hydroxyethylmethacrylat (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Tokio, Japan) zugefügt und weitere 17 Stunden erwärmt und gerührt. Das Produkt wurde als gelbe Flüssigkeit erhalten (nachfolgend mit "IPH1-PEG" abgekürzt).
Synthese von methacryliertem Urethan-Polyalkylenoxid (IPH2-PEG)
Eine Mischung aus 110,0 g Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid) (UCON 75-H-1400, Dow Chemical Co., Midland, MI, USA, durchschnittliches Molekulargewicht (Zahlenmittel) gemäß GPC 2.265, und durchschnittliches Molekulargewicht (Gewichtsmittel) gemäß GPC 2.378), 12,1 g Isophorondiisocyanat (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA), 65,8 g Aceton (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) und 5,050 g FASCAT 4224, ein Organozinnkatalysator (Atofina Chemical Co., Philadelphia, PA, USA) wurde unter Stickstoff bei 55°C gerührt. Nach 4 Stunden wurden 2,35 g 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA; Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Tokio, Japan), 0,050 g 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) und 0,62 g Acrylsäure (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) zugefügt. An die Lösung wurde nach 2,5 Stunden bei 40°C reduzierter Druck angelegt, um das Aceton zu entfernen. Das Produkt wurde als leichte gelbe Flüssigkeit erhalten (nachfolgend mit "IPH2-PEG" abgekürzt).
Synthese von methacryliertem Urethan-Polyalkylenoxid (IPH3-PEG)
Eine Mischung aus 199,18 g Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid) (UCON 75-H-450, Dow Chemical Co., Midland, MI, USA), 52,1 g Isophorondiisocyanat (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA), 135,3 g Aceton (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA), und 0,094 g FASCAT 4224, ein Organozinnkatalysator (Atofina Chemical Co., Philadelphia, PA, USA) wurde unter Stickstoff bei 55°C gerührt. Nach 24 Stunden wurden 4,72 g 2-Hydroxyethylmethacrylat (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Tokio, Japan), 0,050 g 2,6-Di-tert-butyl-4- methylphenol (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) und 1,28 g Acrylsäure (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) zugefügt. An die Lösung wurde nach 2,5 Stunden bei 40°C reduzierter Druck angelegt, um das Aceton zu entfernen. Das Produkt wurde als leichte gelbe Lösung erhalten (nachfolgend mit "IPH3-PEG" abgekürzt).
Synthese von methacryliertem Urethan-Polyalkylenoxid (TDI-PEG)
Eine Mischung aus 100,0 g Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid) (UCON 75-H-1400, Dow Chemical Co., Midland, MI, USA) und 8,85 g Tolylen-2,4-diisocyanat (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) wurde unter Stickstoff bei 10°C gerührt und 0,02 g Dibutylzinndilaurat (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) zugegeben. Die Mischung erwärmte sich auf 40°C. Nach 3 Stunden wurden 40°C wurden 1,24 g 2-Hydroxyethylmethacrylat (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Tokio, Japan) zugefügt und eine weitere Stunde gerührt. Das Produkt wurde als dicke gelbe Flüssigkeit erhalten (nachfolgend mit "TDI-PEG" abgekürzt).
Herstellung von Photoinitiator-IPDI (PIA-BPDI).
Zu einer kontinuierlich gerührten Lösung von Isophorondiisocyanat (IPDI, 5,0 g, Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) in 50 ml CH₂Cl₂ wurden unter N₂-Atmosphäre tropfenweise eine Lösung von IRGACURE 2959 (5 g, Ciba Specialty Chemical Corp., Tarrytown, NY, USA) und 50 mg Dibutylzinndilaurat (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) in 50 ml CH₂CL₂ gegeben. Das Voranschreiten der Reaktion wurde mittels Dünnschichtchromatographie, DC (CHCl₃:CH₃OH, 9:1) überwacht, die nach 45 Minuten den Abschluss der Reaktion zeigte. Das Lösungsmittel wurde im Rotationsverdampfer entfernt, und der Rückstand wurde mehrfach mit Petrolether (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) gewaschen, bis nach den Wäschen klarer Petrolether erhalten wurde. Die resultierende Paste wurde im Rotationsverdampfer, danach in einer Vakuumpumpe 6 Stunden lang bei 35°C getrocknet, um farblose Kristalle zu ergeben. Die Struktur des Produkts wurde mittels NMR-Analyse bestätigt.
Herstellung von Photoinitiator enthaltendem Polyalkylenoxid (PIA-IPDI-PEG).
Polyalkylenoxid (100 g, UCON-75H-90,000, Dow Chemical Co., Midland, MI, USA) wurde getrocknet, indem es 3 Stunden lang unter kontinuierlichem Rühren und Durchblasen eines N₂-Stroms durch den Reaktor auf 100°C erwärmt wurde. Die viskose Flüssigkeit wurde durch Abschalten der Heizung auf Raumtemperatur abgekühlt. Der viskosen Flüssigkeit wurde PIA-IPDI (7,31 g) und anschließend wenige Tropfen (5–7) Dibutylzinndilauratkatalysator (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA) zugefügt. Es wurde weiterhin über Nacht bei Raumtemperatur gerührt, um in quantitativer Ausbeute eine klare Flüssigkeit zu ergeben.
Molekulargewicht der Makromonomere
Das Molekulargewicht der Makromonomere wurde unter Verwendung von Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen. Durch Zugabe von 10 Millilitern (ml) Tetrahydrofuran (THF) zu ungefähr 25 Milligramm (mg) Probe wurden Proben hergestellt. Die Lösung wurde unter Verwendung eines 0,2 μm PTFE-Spritzenfilters filtriert. 150 μl Lösung wurden in einen Sechserkolonnensatz (Jordi Associates-Mischbett und 500 A Säulen, Jordi Associates Inc.; Bellingham, MA, USA) in Kombination mit einem Waters 2690 Trennmodul (Waters Corp., Milford, MA, USA) injiziert, welches bei Raumtemperatur unter Verwendung von THF als Eluierungsmittel mit einer Durchflussrate von 1,0 ml/Minute betrieben wurde. Die Konzentrationsänderungen wurden mit einem HP 1047 A Brechungsindexdetektor (Hewlett Packard Instruments, Palo Alto, CA, USA) detektiert. Die Molekulargewichtsberechnungen basierten auf einer Kalibrierung, die mit Polystyrolen mit enger Polydispersität durchgeführt wurde, die im Molekulargewichtsbereich von 6,30 × 10⁶ bis 266 lagen.
Die tatsächlichen Berechnungen wurden mit CALIBER Software (Polymer Laboratories, Inc., Amherst, MA, USA) fertiggestellt, wobei die in Tabelle 1 angegebenen Zahlenwerte durchschnittliche Molekulargewichte (Gewichtsmittel) sind.

Tabelle 1: Molekulargewichte von Makromonomeren

Makromer M_w

VAZ-PEG 13.461

IEM-PEG 15.191

IPH1-PEG 27.201

IPH2-PEG 18.742

IPH3-PEG 34.206

TDI-PEG 20.000^a

MAA-PEG 20.216

^a Das Molekulargewicht von TDI-PEG wurde mittels NMR bestimmt.

Salzaufnahme
Ein Glas wurde mit 200 ml wässriger 0,9% NaCl-Lösung (Salzlösung) gefüllt. Eine Scheibe aus dem absorbierenden Polymer mit 1,1 mm Polymerdicke und 3 cm Durchmesser wurde gewogen und als "Trockengewicht" notiert. Die Probe wurde vollständig in die 0,9% Salzlösung getaucht und blieb 24 Stunden bei Raumtemperatur untergetaucht. Die Probe wurde entfernt, 1 Minute lang abtropfen gelassen und gewogen und als "Nassgewicht" notiert. Die prozentuale Aufnahme wurde unter Verwendung der folgenden Formel berechnet: 100 × (Nassgewicht – Trockengewicht)/Trockengewicht = Salzaufnahme
Zugtest
Zug und Dehnung wurden nach dem folgenden Verfahren gemessen. Eine 1,1 mm dicke Polymerprobe wurde in Hantelform mit ungefähr 75 mm Länge, 9 mm Breite in der Mitte und 13 mm Breite an den Enden geschnitten. Die Probe wurde senkrecht in die oberen und unteren Backen einer Thwing-Albert-Zugprüfmaschine gespannt. Die Probe wurde dann mit einer Rate von 10 Inch pro Minute (25,4 cm/Minute) bis zum Bruch gereckt. Die Zugfestigkeit ist die Maximalkraft, die am Bruchpunkt an die Probe angelegt war, und wird in Gramm pro Probenbreite angegeben. Die Dehnung ist die maximale prozentuale Dehnung, die die Probe am Bruchpunkt erreicht hatte.
Beispiele 1–3: Herstellung von absorbierenden Filmen
Beispiel 1.
Eine Mischung aus 99,8 g des Makromonomers MAA-PEG und 0,20 g IRGACURE 2959 Photoinitiator (Ciba Specialty Chemical Corp., Tarrytown, NY, USA) wurde 24 Stunden lang auf einer Walze gemischt und danach zwischen zwei Polyester-Trennlinern unter UV-Licht mit einer Gesamtdosis von 2100 mJ/cm² gehärtet. Der resultierende Polymerfilm war 1,1 mm dick, als er von den Polyester-Trennlinern entfernt wurde.
Beispiel 2.
Beispiel 2 wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei anstelle von MAA-PEG das Makromonomer VAZ-PEG verwendet wurde.
Beispiel 3.
Beispiel 3 wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei anstelle von MAA-PEG das Makromonomer IEM-PEG verwendet wurde.
Das Aufquellen der resultierenden Polymerfilme in Salzlösung wurde getestet. Die Ergebnisse der Salzlösungsaufnahme sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
Die Proben blieben nach dem Aufquellen transparent. Tabelle 2

Beispiel MAA-PEG (g) VAZ-PEG (g) IEM-PEG (g) IRGACURE 2959 (g) Salzaufnahme (%)

1 99,8 0 0 0,20 746

2 0 99,8 0 0,20 740

3 0 0 99,8 0,20 680

IRGACURE 2959 von Ciba Specialty Chemical Corp., Tarrytown, NY, USA

Beispiele 4–13: Herstellung von absorbierenden Filmen
Die absorbierenden Filme wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die in der folgenden Tabelle 3 aufgeführten Komponenten verwendet wurden. Hierzu gehörte eine Mischung von Monomeren sowie Makromonomer und Initiator. Die resultierenden Polymere blieben nach Aufquellen in Salzlösung transparent.
Beispiele 14–23: Herstellung von absorbierenden Filmen
Die absorbierenden Filme wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Mischungen Makromonomer IEM-PEG und die Monomere und Initiatoren wie in der folgenden Tabelle 4 aufgeführt enthielten. Die resultierenden Polymere blieben nach Aufquellen in Salzlösung transparent.
Beispiele 24–31: Herstellung von absorbierenden Filmen

Die absorbierenden Filme wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die in der folgenden Tabelle 5 aufgeführten Komponenten verwendet wurden. Die resultierenden Polymere blieben nach Aufquellen in Salzlösung transparent. Tabelle 3

Beispiel	MAA-PEG (g)	MPEG-400 (g)	Laurylacrylat (g)	IRGACURE 2959 (g)	α-Methylstyrol (g)	Salzaufnahme (%)	Zug (g)	Dehnung (%)
4	30,2	70,0	0	0,15	0,14	525	469	178
5	10,0	70,4	19,8	0,14	0,17	273	192	124
6	10,1	89,8	0	0,15	0,15	580	166	142
7	20,2	70,0	10,0	0,16	0,23	378	298	174
8	20,8	80,1	0	0,18	0,15	552	474	209
9	10,3	80,0	10,2	0,15	0,17	392	176	199
10	16,7	76,7	6,7	0,17	0,16	429	302	163
11	13,8	77,1	6,7	0,15	0,16	433	209	127
12	25,5	70,1	5,3	0,15	0,18	412	484	100
13	20,0	73,8	6,0	0,08	0,15	500	236	74

IRGACURE 2959 von Ciba Specialty Chemical Corp., Tarrytown, NY, USA
Methoxypolyethylenoxid-400-acrylat (MPEG 400) von Osaka Organic Chemical Industry, Ltd., Osaka, Japan.
Laurylacrylat und α-Methylstyrol von Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA

Beispiel	IEM-PEG (g)	MPEG 400 (g)	Laurylacrylat (g)	IRGACURE 2959 (g)	α-Methylstyrol (g)	Zug (g)	Dehnung (%)
14	30,0	69,7	0	0,15	0,17	116	107
15	9,9	69,8	19,2	0,15	0,17	78	146
16	10,0	89,2	0	0,14	0,16	70	102
17	20,0	70,0	10,3	0,14	0,14	120	171
18	20,0	80,3	0	0,14	0,15	98	115
19	10,4	80,2	10,5	0,15	0,15	63	101
20	16,7	72,5	6,7	0,14	0,14	101	132
21	13,8	77,0	6,5	0,14	0,15	76	123
22	25,0	72,2	5,0	0,14	0,14	126	162
23	20,0	74,1	6,3	0,14	0,15	113	151

Beispiel	MAA-PEG (g)	MPEG 400 (g)	HEMA (g)	IRGACURE 2959 (g)	Salzaufnahme (%)	Zug (g)	Dehnung (%)
24	20	59,8	20	0,20	427	502	198
25	25	59,8	15	0,20	433	389	102
26	25	64,8	10	0,20	455	415	137
27	30	59,8	10	0,20	430	521	143
28	20	64,8	15	0,20	478	304	116
29	20	69,8	10	0,20	497	297	108
30	15	64,8	20	0,20	512	285	124
31	15	69,8	15	0,20	527	279	125

IRGACURE 2959 von Ciba Specialty Chemical Corp., Tarrytown, NY, USA
Methoxypolyethylenoxid-400-acrylat (MPEG 400) von Osaka Organic Chemical Industry, Ltd., Osaka, Japan
2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA); Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Tokio, Japan

Beispiel 32
Zu 100 g Macromonomer MAA-PEG wurden 0,15 g 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) (VAZO-52, erhältlich von DuPont) und 0,1 g 2,2'-Azobis(2-methylpropionat) (erhältlich von Wako Chemicals, Osaka, Japan) gegeben.
Die Mischung wurde mittels Rakel als 1,1 mm dicke Beschichtung zwischen zwei 0,091 mm dicke PET-Liner aufgetragen und 30 Minuten lang auf 80°C erwärmt.
Beispiel 33
Beispiel 33 wurde wie in Beispiel 32 hergestellt, wobei anstelle von MAA-PEG das Makromonomer IEM-PEG verwendet wurde.
Das Aufquellen der resultierenden Polymerfilme der Beispiele 32 und 33 in Salzlösung wurde getestet. Die Ergebnisse der Salzlösungsaufnahme sind in Tabelle 6 wiedergegeben. Die Proben blieben nach dem Aufquellen transparent. Tabelle 6

Beispiel MAA-PEG (g) IEM-PEG (g) Salzaufnahme (%)

32 100 - 308

33 - 100 644
Beispiel 34

Eine härtbare Zusammensetzung, die 36,56 Gewichtsteile MAA-PEG, Poly(ethylenoxid-ran-propylenoxid)-dimethacrylat (Reaktionsprodukt von UCON 75-H-90,000 (Dow Chemical Company, Midland, MI, USA) mit Methacrylsäureanhydrid), 38,47 Gewichtsteile 2-Hydroxyethylmethacrylat (Mitsubishi Rayon Co., Tokio, Japan), 119,52 Gewichtsteile Methoxypolyethylenoxid-400-acrylat (Osaka Organic Chemical Co., Osaka, Japan), 0,1 Gewichtsteile α-Methylstryol (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, USA), 0,30 Gewichtsteile IRGACURE 2959 (Ciba Specialty Chemicals Corp., Tarrytown, NY, USA) und 0,09 Gewichtsteile IRGACURE 819 (Ciba Specialty Chemicals Corp., Tarrytown, NY, USA) enthielt, wurde unter UV-Licht (2800 mJ/cm²) gehärtet, um einen klaren anschmiegsamen Film zu ergeben, der 1,1 mm dick war. Das Absorptionsvermögen dieses Films in 0,9% Salzlösung und der Lichtdurchgang durch die hydratisierten Proben wurden getestet. Durchlässigkeit und Trübung wurden bei Beispiel 34 vor und nach γ-Strahlung 23–35 kGy) mit einem BYK-Gardner Hazeguard Plus gemessen, eine hydratisierte Probe DUODERM SIGNAL (ConvaTec Ltd., Abteilung von Bristol-Myers Squibb, Princeton, NJ, USA) wurde als Vergleich gemessen, und die Daten sind in Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 7

Beispiel	Salzaufnahme (%)	Durchlässigkeit (%)	Trübung (%)
Beispiel 34 vor der γ-Bestrahlung	596	97,5	1,77
Beispiel 34 nach der γ-Bestrahlung	523	97,5	1,77
DUODERM SIGNAL (Vergleich)	-	62,4	102,0

Claims

Medizinischer Artikel, umfassend ein transparentes Gelmaterial, umfassend: ein Homopolymer oder Copolymer eines multifunktionalen, radikalisch polymerisierbaren Poly(alkylenoxid)-Makromonomers mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens etwa 2000, wobei das multifunktionale Poly(alkylenoxid)-Makromonomer eine copolymere statistische Alkylenoxideinheit mit der folgenden Formel umfasst: -(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n wobei das Molverhältnis von m:n in einem Bereich von 1:9 bis 9:1 liegt und R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist.
Medizinischer Artikel nach Anspruch 1, der aus der Gruppe bestehend aus einem Wundverband, einer Wundtamponade, einem Kleber, einem Adhäsion verhindernden Material, einem Blutreinigungsabsorbens, einem Basismaterial zur Freisetzung eines pharmakologischen Mittels, einem Dentalformteil, einem Zahnabdruck, einer Zahnrestauration, einer Zahnbeschichtung, einem Zahnkomposit, einem Zahnsiegelmittel und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Medizinischer Artikel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das multifunktionale Makromonomer ein difunktionales Makromonomer mit der folgenden Formel ist: XO-(-CH(R¹)-CH₂-O-)_m...(-CH₂-CH₂-O-)_n-Y wobei das Molverhältnis von m:n in einem Bereich von 1:9 bis 9:1 liegt und R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist und X und Y jeweils unabhängig aus der Gruppe bestehend aus:
ausgewählt sind, wobei R² H oder CH₃ ist, R³ eine aromatische Gruppe, aliphatische Gruppe, alicyclische Gruppe oder Kombinationen davon ist, W eine Alkylen- oder Alkylenoxidgruppe ist und r 2 bis 10 ist.
Medizinischer Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gelmaterial ein Copolymer des multifunktionalen Poly(alkylenoxid)-Makromonomers und eines monofunktionalen Poly(alkylenoxid)-Monomers ist.
Medizinischer Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das monofunktionale Poly(alkylen oxid)-Monomer die folgende Formel hat: H₂C=C(R²)-C(O)-Q-(-CH(R¹)-CH₂-O-)_x...(-CH₂-CH₂-O-)_y-Z wobei das Molverhältnis von x:y in einem Bereich von 0 bis 1 liegt, R² = H oder CH₃; R¹ eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe ist; Z H oder eine (C₁-C₄)-Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine (C₁-C₄)-Alkarylgruppe oder eine Ar(C₁-C₄)alkylgruppe ist und Q-O-, -(H)N-C(CH₃)₂-C(O)-O-, -O-CH₂CH₂-N(H)-C(O)-O- oder
ist, wobei R² H oder CH₃ ist, R³ eine aromatische Gruppe, aliphatische Gruppe, alicyclische Gruppe oder Kombinationen davon ist und W eine Alkylen- oder Alkylenoxidgruppe ist.
Medizinischer Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Gelmaterial ein Copolymer des multifunktionalen Poly(alkylenoxid)-Makromonomers und eines polaren Monomers umfasst.
Medizinischer Artikel nach Anspruch 6, umfassend ein Copolymer des multifunktionalen Poly(alkylenoxid)-Makromonomers, eines polaren Monomers, eines monofunktionalen Poly(alkylenoxid)-Monomers und eines hydrophoben Monomers.
Medizinischer Artikel nach Anspruch 7, wobei das hydrophobe Monomer ein (Meth)acrylsäureester ist.
Medizinischer Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gelmaterial ferner Hydrokolloidpartikel umfasst.
Medizinischer Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend einen pharmakologischen Wirkstoff.
Medizinischer Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, der ein Wundverband oder eine Wundtamponade ist.
Medizinischer Artikel nach Anspruch 1, umfassend: einen Film und einen perforierten Film.
Medizinischer Artikel nach Anspruch 11, umfassend: eine permeable Deckschicht mit einer Schicht Haftkleber auf mindestens einem Teil der Vorderseite der Deckschicht; eine Trägerschicht, die an der Peripherie an die Deckschicht gebondet ist, und das Gelmaterial nach Anspruch 1, das zwischen der Trägerschicht und der Deckschicht angeordnet ist.
Verwendung des medizinischen Artikels nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung eines Medikaments, um eine feuchte Wundheilungsumgebung aufrechtzuerhalten.
Medizinischer Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend einen Klebstoff ausgewählt aus der Gruppe aus einem Haftkleber, einem Dentalklebstoff oder einem Klebstoff für biologische Gewebe.