专利名称：用于密封医疗器件的复合水吸收剂的制作方法
用于密封医疗器件的复合水吸收剂本发明涉及一种用于密封医疗器件的复合H2O吸收剂，特别是但不仅仅指可植入 人体内的医疗器件。在密封医疗器件领域中的最新开发，像例如起搏器、神经刺激器、助听器、去纤颤 器、用于控制药物释放的机电系统、植入式复律器除颤器、心脏再同步治疗已导致和将导致 其特性在性能和可靠性两方面的持续改善。在下文中，将参考植入式器件，因为它们为最受益于本发明的那些。这些器件通常在惰性气体气氛，一般为氮气或氩气和氦气下密封，尽管某些特殊 制造方法提供将它们密封在干燥空气中。无论是否使用无水气体密封医疗器件，不能排除最初在气相中的有害物质随着时 间可在器件内积聚并且干扰器件的正确运行，或甚至以不可逆的方式破坏器件。由于水分 对于器件内部所用组分的腐蚀性和其对电子元件运行的可能破坏，水分为主要有害物质之一。在密封医疗器件中存在的水分可由三种不同方式产生。第一个原因可来源于生产 方法本身，医疗器件元件的排气为第二个可能原因，而第三个原因涉及通过密封器件壁的 透过。一旦安装器件，有时会出现从器件外部到内部的后一透过现象，而对于其它器件在器 件生产及其实际安装之间的时间段中进入最大量的水。在这一方面，密封医疗器件的接合 处通常显示由外部环境的最大透过。关于在医疗器件内部进入H2O的影响，以及对于一些医疗器件从外部最大容许透 过的主要细节可在Chapin和Μοχοη，由CRC Press在2001年出版的书“Neutral Prostheses for Restoration of Sensoryand Motor Function”第三章中发现。该参考文献还提到吸 气剂材料除去来自密封器件中H2O的可能和一般用途。除了通常可通过使用吸气剂材料而达到从密封医疗器件内部除去H2O的功能需求 外，还需要与器件生产方法相关的产业属性，根据它理论上可以在空气中处理吸气剂材料 而没有过分损害其性能。这允许避免使用使生产方法更复杂和昂贵的方式和方法，例如使 用无水气体流过的手套箱或由此观点看来允许使用较少进行的生产方法，或减少在手套箱 中进行的操作次数。因此，对于H2O吸收剂存在两种相反要求一方面吸收剂必须能够吸收进入或已经 存在于器件中的水并且从而具有避免器件内部水分浓度增加的吸收速度，而另一方面由于 暴露于空气中火由于在其中吸收剂暴露于非无水气氛条件下进行的其它操作，吸收剂不必 具有过度降解。由可用于除去H2O并且分散在聚合物基体内部的活性物质组成的复合吸收剂的一 般用途描述在专利US 5078909中，但是在这一专利中未具体涉及聚合物在水透过或传输 方面的性能。复合吸收剂还描述在专利公开号WO 2007/013118和W02007/013119中，二者均与 本申请的申请人相同，其中WO 2007/013118教导吸收剂材料排列在依次分散在聚合物基 体中的多孔材料的孔中的用途，但是未教导聚合物的任何特定透过值，而WO 2007/013119公开了活性阻挡层，即由分散在具有低透过率的聚合物中的活性材料构成的复合体系，即 透过率低于 0.00215 10_3g mm πΤ2(Γ。为了保护药物避免暴露于H2O而使用具有特定透过率的聚合物替代描述在国际公 开号WO 99/61856中，其中通过由除去合适添加剂形成微通道获得这一技术效果。这一文 件描述了这些通道使有害物质保持与吸收剂联系的可能性。因此，如在这一文件中所教导 的，聚合物的功能仅为适合于容纳和封闭活性物质并且保证在药物容器的内部空气和活性 物质之间交流，而没有借助于聚合物本身的活性物质的任何防护和保护作用的试剂。本发明的目的为提供用于密封医疗器件的特定复合吸收剂，它能够克服在现有技 术中仍然存在的问题，即提供确保从医疗器件外壳充分的H2O吸收速度并且可以在空气中 处理，但对于由生产方法所要求的时间要求来说没有特殊警示的复合吸收剂，以便简化器 件生产。在其第一方面，本发明涉及用于密封医疗器件的包含分散在聚合物基体中的活性 物质的复合H2O吸收剂，其特征在于所述聚合物基体在25°C和100% RH下具有0. 05g mm τα2 (Γ-5· 4g mm τα2 cf1 的 MVTR。MVTR表示根据ASTM E96程序在25°C和100%相对湿度下测定的聚合物透过系数 (潮汽透过率)。在下文中，指示RH (相对湿度)将用于这一计量单位。术语“活性物质”是指适合于通过物理吸附、化学吸附机制或二者除去H20(即吸气 剂)的任何材料。具体而言，发明人已发现借助本发明制备的复合吸收剂可确保在医疗器件中，相 对复合吸收剂总重量，以重量％表示为2. 5-15. 2重量％的H2O吸收且其中未分散单独的活 性物质。此外，本发明的复合吸收剂可在常规使用条件下(22°C，22% RH)在空气中处理而 未过分损害其除去H2O的能力。具体而言，例如厚度为0. 2mm的样品特征在于当在空气中 暴露1小时，相对它们的初始性能损耗3%，而当厚度为Imm时，为了具有相同的性能损耗则 暴露时间增至10小时。包含活性物质的聚合隔板在太阳能电池板中的用途描述在专利申请WO 2009/043776和WO 2009/043817中，二者申请人均与本申请相同。这些申请的特征在于使 用在25°C和100% RH下测量H2O透过率小于IOg mm HT2cT1的聚合物材料。考虑到作为隔 板的特殊用途，以及由此所需的技术影响，透过率必须尽可能低。因此，在这些申请中未发 现涉及复合吸收剂用于密封医疗器件，特别是允许它们用于从密封医疗器件除去H2O的最 小H2O透过值，从而避免其在器件内部的有害聚集的教导。在用于吸收H2O的活性物质中，可单独或者组合使用沸石、硅胶、氧化铝、碱金属氧 化物和碱土金属氧化物。在密封器件领域中，存在着在高于室温的温度下操作或在复合吸收剂附近造成局 部过热的的应用场合。具体而言，氧化钙优选在高于65°C的温度下使用。尽管水对于密封医疗器件为最不期望的物质，但其它气体物质的存在(从这点考 虑其中大多通常为氢、二氧化碳、一氧化碳和烃类)对于某些器件同样有害。在这种情况 下，特别有用的是适合于吸收这些有害物质而不仅仅H2O的复合吸收剂包含一种或多种吸 气剂。关于活性物质分散在其中的聚合物基体，用于进行本发明的有用材料例如为乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯 (HDPE)、聚醚-嵌段-酰胺(PEBA)、离聚物树脂如由DuPont出售的Surlyn 、乙烯-丙烯酸 共聚物例如由Basell出售的Lucalen 、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚 偏二氯乙烯(PVDC)如由DOW Chemicals出售的Saran 、丁基橡胶、乙丙橡胶(EPR)、乙烯丙 烯二烯单体橡胶(EPDM)橡胶和Sylossanic树脂如由Dow Corning出售的Sylgard 。先前提到的材料根据物质组成可具有不同MVTRs，由此必须基于H2O的正确透过率 即包含0. 05g mm πι^ ^-δ. 4g mm n^cf1的值，选择用于生产复合吸收剂的聚合物基体。例如 包含33%乙烯基-乙酸酯的EVA具有5. 4g mm n^cf1的MVTR且从而它适用于进行本发明， 而包含70%乙烯基-乙酸酯得EVA具有17. 5g mm n^cf1的传输率且从而它不适合。传输率数据通常由生产商提供或可在教科书如由PlasticsDesign Library出版 的"PermeabiIity and Other Film Propertiesof Plastic and Elastomer，，中容易找至丨J, 因此本领域技术人员可容易选择具有特定H2O透过值的聚合物。本发明的复合吸收剂物质包含用于除去10-50重量％ H2O的量的材料。这一百分 比优选为30-45%。重要的是吸收剂材料的重量浓度不低于10%以便确保充足的性能。可借助本发明获得的另一个优点为可易于生产具有和适合不同几何学的复合吸 收剂。具体而言，根据本发明可获得厚度为0. 15mm-2mm的复合吸收剂，当在医疗器件内部 插入吸收剂时，使用者借助简单的切削操作自由限定其宽度和长度。通常，通过使用可有可无的干浆料目前获得在医疗器件中产品的灵活性和柔顺性 程度，其具有在它们的处理中需要警惕的缺点并且在产品即医疗器件内部，在高于室温的 温度下还需要固结相。在其第二方面，本发明涉及通过使用包含分散在聚合物基体中的活性物质的复合 吸收剂而从密封医疗器件中除去H2O的方法，其特征在于聚合物基体在25°C和100% RH下 具有 0. 05g mm τα2 (Γ-5. 4g mrnn^cf1 的 MVTR。
权利要求
1.一种用于密封的医疗器件的复合H2O吸收剂，它包含分散在聚合物基体中的活性物 质，其特征在于所述聚合物基体在25°C和100% RH下显示0. 05g mm4g mm HT2cT1 的潮汽透过率。
2.根据权利要求1的吸收剂，其中所述聚合物基体具有以下材料作为主要成分乙 烯-乙酸乙烯酯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚醚-嵌段-酰胺、离聚物 树脂、乙烯丙烯酸共聚物、聚氟乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、丁基橡胶、EPR橡胶、EPDM 橡胶。
3.根据权利要求1的吸收剂，其中所述分散的活性物质包含沸石、硅胶、氧化铝、碱金 属氧化物和碱土金属氧化物中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2的吸收剂，其中所述分散的活性物质包含能够吸收一种或多种 其它有害化合物的活性物质。
5.根据权利要求4的吸收剂，其中所述其它有害化合物为氢气、二氧化碳、一氧化碳、 烃类。
6.根据权利要求1的吸收剂，其中相对复合吸收剂所述活性物质的重量百分数为 10-50% ο
7.根据权利要求1的吸收剂，其中所述吸收剂的厚度为0.15-2mm。
8.—种通过将包含分散在聚合物基体中的一种活性物质的复合吸收剂引入密封的医 疗器件而从所述器件除去H2O的方法，其特征在于所述聚合物基体在25°C和100% RH下显 示0. 05g讓n^cT-5. 4g Hmr2CT1的潮汽透过率。
9.根据权利要求8的方法，其中所述分散的活性物质包含沸石、硅胶、氧化铝、碱金属 氧化物、碱土金属氧化物中的一种或多种。
10.根据权利要求9的方法，其中所述碱土金属氧化物包含氧化钙、氧化钡或其组合。
11.根据权利要求10的方法，其中所述密封的医疗器件在65°C或更高温度下运行并且 活性物质包含氧化钙。
12.根据权利要求8的方法，其中向密封的医疗器件内部引入复合吸收剂包括具有不 定长度和宽度以及厚度为0. 15mm-2mm的吸收剂薄片的切割阶段。
13.根据权利要求8的方法，其中所述密封的医疗器件为起搏器、神经刺激器、助听器、 去纤颤器或用于药物控制释放的机电系统。
全文摘要
描述了用于密封医疗器件的复合吸收剂，包含分散于在25℃和100％RH下具有0.05g mm m-2d-1-5.4g mm m-2d-1的H2O透过率的聚合物基体中的活性物质，和借助所述复合吸收剂从密封医疗器件中除去H2O的方法。
文档编号B01J20/28GK102123788SQ200980125858
公开日2011年7月13日 申请日期2009年7月9日 优先权日2008年7月25日
发明者A·博努斯, L·卡塔尼奥, S·罗德纳 申请人:工程吸气公司