DE3606440C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer segmentierten Polyurethanverbindung, welche eine ausgezeichnete Thrombo­ resistenz bzw. Thrombowiderstandsfähigkeit und günstige dynamische Eigenschaften aufweist, zur Herstellung einer medizinischen Vorrichtung, deren Oberfläche im Kontakt mit Blut ist. Die Erfindung betrifft insbesondere die Ver­ wendung einer thromboresistenten segmentierten Polyether­ urethanverbindung, die in der gleichen Hauptkette ein hydrophobes Polytetramethylenethersegment und ein hydro­ philes Polyalkylenethersegment als Polyethersegmente auf­ weist.

Die bekannten thromboresistenten Elastomeren umfassen beispielsweise ein segmentiertes lineares Polyurethan oder Polyurethankautschuk, welche Polytetramethylenether als weiches Segment und Methylen-bis(4-phenyl)-Radikale als hartes Segment enthalten [vgl. Biomer of Ethicon Co., oder Techoflex of Thermo Electron Co., welche in Elasto­ merics, March, 11-15 (1983), beschrieben werden], die nach einem Verfahren, wie es in der US-PS 38 04 812 be­ schrieben wird, hergestellt werden, heparinisiertes Po­ lyurethan (US-PS 37 66 104) und ein Block-Copolymeres, in dem Polysiloxan und Polyurethan direkt über Silicium- Stickstoff gebunden sind (US-PS 35 62 352).

Aus der DE-OS 32 39 318 geht hervor, daß das Reaktionspro­ dukt eines Diisocyanats mit Polytetramethylenetherglykol und 1,4-Butandiol ein Polymer darstellt, das der Entstehung von Thrombosen entgegenwirkt (vgl. z. B. Zusammenfassung).

Diese bekannten polymeren Materialien erfüllen jedoch nicht die zahlreichen Erfordernisse. Beispielsweise be­ sitzt das bekannte segmentierte Polyurethan eine hohe mechanische Festigkeit, jedoch keine ausreichende Throm­ boresistenz. Bei dem heparinisierten Polyurethan wird das Heparin innerhalb kurzer Zeit freigesetzt, und nach der Freisetzung des Heparins verschlechtert sich seine Thromboresistenz beachtlich. Unter den bekannten Mate­ rialien besitzt das Block-Copolymere aus Polysiloxan und Polyurethan, das direkt über Silicium-Stickstoff ge­ bunden ist, die beste Thromboresistenz, was durch zahl­ reiche klinische Versuche demonstriert wurde. Da jedoch der Wert der Thromboresistenz abhängig von den Verfor­ mungsbedingungen des Copolymeren variiert, ist eine ge­ naue Verfahrenskontrolle erforderlich, um eine Ober­ fläche, welche mit Blut in Berührung ist, zu erzeugen, welche einen konstanten Wert der ausgezeichneten Thrombo­ resistenz ergibt.

Die US-PS 41 82 825, die US-PS 39 80 606 und die US-PS 41 01 439 betreffen segmentierte Polyurethanverbindungen, die ähnlich sind wie die erfindungsgemäß verwendeten Poly­ etherurethanverbindungen. In diesen Druckschriften wird je­ doch beschrieben, daß das Polymere nützlich ist für die Her­ stellung von Reifen und Schläuchen. In keiner der Druck­ schriften finden sich irgendwelche Hinweise, daß das Polyme­ re Thromboresistenz aufweist.

In der WO 85/0 53 22 wird beschrieben, daß ein Polyurethan­ polymeres, das ähnlich ist wie das erfindungsgemäß verwende­ te Polymere, nützlich ist als Material zum Bedecken von Wun­ den oder zum Bedecken von Verbrennungen. Hinweise über die Thromboresistenz finden sich in dieser Druckschrift nicht.

Im Laufe von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, die die Anmelderin bezüglich eines neuen Materials mit ausgezeichneten dynamischen Eigenschaften und hoher Thromboresistenz und leichter Verfahrenskontrolle durch­ geführt hat, wurde gefunden, daß die Verwendung eines hydrophilen segmentierten Polyurethan enthaltenden Poly­ ethylenethers, Polypropylenethers, Ethylenoxid/Propylen­ oxid-Random-Copolymerisats, Polyethylenoxid/Polypropylen­ oxid-Block-Copolymerisats, usw., als weiches Element eine höhere Thromboresistenz ergibt als ein bekanntes hydrophobes segmentiertes Polyurethan, welches Polytetra­ methylenether als weiches Segment enthält. Dieses Poly­ urethan, das einen hydrophilen Polyether als weiches Segment enthält, besitzt jedoch, wie gefunden wurde, eine sehr hohe Klebrigkeit und niedrige mechanische Festigkeit und ist für praktische Anwendungen nutzlos.

Die Anmelderin hat daraufhin weitere ausgedehnte Unter­ suchungen durchgeführt, um ein praktisch verwertbares segmentiertes Polyurethan zu entwickeln, welches die vorteilhaften Eigenschaften eines Polyurethans aufweist, das einen hydrophilen Polyether mit ausgezeichneter Thromboresistenz als weiches Segment enthält, und diese Untersuchungen haben zu der vorliegenden Erfindung ge­ führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendung einer segmentierten Polyetherurethanver­ bindung mit ausgezeichneten dynamischen Eigenschaften und Thromboresistenz aufzuzeigen.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer thromboresistenten segmentier­ ten Polyetherurethanverbindung, deren Polyethersegment aus 99 bis 1 Gew.-% von (a) einem Poly­ tetramethylenethersegment mit einem zahlenmittleren Mo­ lekulargewicht von 200 bis 5000 und 1 bis 99 Gew.-% von (b) einem Polyalkylenethersegment mit einem zahlenmitt­ leren Molekulargewicht von 200 bis 5000, worin die Alkylengruppe 2 oder 3 Kohlenstoffatome enthält, besteht, und wobei die Segmente (a) und (b) in der gleichen Hauptkette vor­ handen sind und an eine Polyisocyanatverbindung und einen Ketten­ extender gebunden sind, zur Herstellung einer medizinischen Vorrich­ tung, deren Oberfläche im Kontakt mit Blut ist.

Bei dem Verfahren zur Herstellung der thromboresistenten segmentierten Poly­ etherurethanverbindung werden 99 bis 1 Gew.-% Polytetramethylenetherdiol mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von 200 bis 5000 und 1 bis 99 Gew.-% Polyalkylenetherdiol mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von 200 bis 5000, wobei die Alkylengruppe 2 bis 3 Kohlen­ stoffatome enthält, mit einer Polyisocyanatverbindung umgesetzt, und das entstehende Präpolymere wird mit einem Kettenextender bzw. Kettenverlängerungsmittel umgesetzt.

Bei der vorliegenden Erfindung werden als Polyurethan­ verbindung sowohl Polyurethan als auch Polyurethanharn­ stoff verwendet.

Die erfindungsgemäß verwendete Polyurethanverbindung ist ein segmentiertes Polyurethan oder ein segmentierter Polyurethanharnstoff, welcher ein hydrophobes Polytetra­ methylenethersegment und ein hydrophiles Polyalkylen­ ethersegment, in dem die Alkylengruppe 2 oder 3 Kohlen­ stoffatome enthält, in der gleichen Hauptkette besitzt; sie wird mit Vorteil zur Herstellung verschiedener me­ dizinischer Instrumente, die mit Blut in Kontakt sind, wie eine Intra-Aorta-Ballonpumpe, und für künstliche Organe, die in Kunstherzen verwendet werden können, verwendet.

Beispiele für das Polyalkylenetherdiol, in dem die Alky­ lengruppe 2 oder 3 Kohlenstoffatome enthält, welches zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten hydrophilen Polyether­ segmentes verwendet wird, sind Polyethylenetherglykol, Polypropylenetherglykol, ein hydroxyterminiertes Random- Copolymeres, welches sich von Ethylenoxid und Propylen­ oxid ableitet, und ein hydroxyterminiertes Block-Copoly­ meres, welches (A) Polyethylenoxid-Blöcke und (B) Poly­ propylenoxid-Blöcke enthält. Die Block-Copolymeren können irgendwelche der AB-, ABA-, und BAB-Typen sein.

Der Gehalt an Ethylenoxid in den Random-Copolymeren und Block-Copolymeren liegt normalerweise im Bereich von 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 70 Gew.-%. Wenn er unter 10 Gew.-% liegt, kann eine ausreichende Thrombo­ resistenz nicht erhalten werden. Wenn er 90 Gew.-% über­ schreitet, ist die mechanische Festigkeit der entstehen­ den Polyurethanverbindung niedrig.

Diese Polymeren besitzen ein zahlendurchschnittliches Molekulargewicht von 200 bis 5000. Wenn es unter 200 liegt, kann eine ausreichende Thromboresistenz nicht er­ halten werden. Wenn es 5000 übersteigt, ist die mecha­ nische Festigkeit der entstehenden Polyurethanverbindung niedrig. Das bevorzugte zahlendurchschnittliche Moleku­ largewicht dieser Polymeren beträgt 500 bis 3000.

Die erfindungsgemäß verwendete segmentierte Polyurethanverbindung mit einem hydrophoben Polytetramethylenethersegment und einem hydrophilen Polyethersegment in der gleichen Kette, d. h., ein Polyurethan oder Polyurethanharnstoff, kann hergestellt werden, indem man ein hydrophiles Polytetra­ methylenetherdiol und ein hydrophiles Polyalkylenether­ diol mit einer Polyisocyanatverbindung umsetzt, und das entstehende isocyanatterminierte Präpolymere mit einem Kettenextender umsetzt. Das Präpolymere kann beispiels­ weise hergestellt werden, indem man ein Gemisch der Poly­ etherdiole mit der Polyisocyanatverbindung unter Bildung eines Präpolymeren-Gemisches umsetzt oder indem man die beiden Polyetherdiole individuell mit den Polyisocyanat­ verbindungen unter Herstellung von zwei isocyanatter­ minierten Präpolymeren umsetzt. Das letztere Verfahren ist wegen der Thromboresistenz bevorzugt.

Die Präpolymer-Bildungsreaktion kann in Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Bevorzugt wird sie jedoch in Anwesenheit von Lösungsmitteln, die bei der Herstellung üblicher Polyurethanverbindungen einge­ setzt werden, durchgeführt. Bevorzugte Lösungsmittel sind beispielsweise N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacet­ amid, Dimethylsulfoxid, Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan, N-Methylpyrrolidon und Gemische, die diese Lösungsmittel in Hauptanteilen enthalten. Hinsichtlich der Reaktions­ temperatur gibt es keine besondere Beschränkung, aber eine Temperatur von 40 bis 130°C ist bevorzugt.

Katalysatoren, die für die Herstellung der üblichen Poly­ urethanverbindungen verwendet werden, können ebenfalls verwendet werden. Für die medizinischen Anwendungen sind leicht entfern­ bare Katalysatoren, wie Triethylendiamin und Diazabicyclo­ undecen, besonders bevorzugt.

Alle Polyisocyanatverbindungen, die in der Vergangenheit für die Herstellung von Polyurethan verwendet wurden, können verwendet werden, aber Diisocyanatverbindungen sind besonders bevorzugt. Beispiele sind Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylen­ diisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, Cyclo­ hexan-1,4-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, 2,4-Tolylen­ diisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, ein Gemisch von 2,4- Tolylendiisocyanat und 2,6-Tolylendiisocyanat, Xylylen­ diisocyanat, 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat, 1,4-Phenylen­ diisocyanat, 4,4′-Dicyclohexylmethandiisocyanat, 1,3-Phe­ nylendiisocyanat und Naphthalin-1,5-diisocyanat. Diese können einzeln oder im Gemisch verwendet werden.

Zu der entstehenden Präpolymer-Mischungslösung oder zu der Lösung aus den entstehenden zwei Präpolymeren-Lösun­ gen wird ein Kettenextender zugegeben und damit umge­ setzt, wobei die erfindungsgemäß verwendete Polyurethanverbindung erhalten wird.

Damit die erfindungsgemäß verwendete Polyurethanverbindung eine sehr gute Thromboresistenz und mechanische Festigkeit aufweist, sind die Verhältnisse bzw. Anteile des hydro­ phoben Polyethers und hydrophilen Polyethers in der gleichen Hauptkette wichtig. In den gesamten Polyether­ segmenten sollte der Gehalt an hydrophilem Polyether 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 60 Gew.-%, betragen. Wenn er unter 1 Gew.-% liegt, ist die Thromboresistenz ungenügend, und wenn er 99 Gew.-% übersteigt, verschlechtert sich die me­ chanische Festigkeit der Polyurethanverbindung so, daß sie für die praktischen Anwendungen ungeeignet ist. Be­ vorzugt werden daher zwei Präpolymere so vermischt, daß die Anteile der beiden Polyether in der fertigen Poly­ urethanverbindung innerhalb der oben angegebenen Be­ reiche liegen, und das Gemisch wird dann mit dem Ketten­ extender umgesetzt.

Difunktionelle Kettenextender mit aktiven Wasserstoffen sind als Kettenextender geeignet. Beispiele sind alipha­ tische Diamine, wie Ethylendiamin, Propylendiamin, Buty­ lendiamin und Hexamethylendiamin, alicyclische Diamine, wie Cyclohexandiamin, aromatische Diamine, wie Phenylen­ diamin, Diphenylmethandiamin und Xylylendiamin, hetero­ cyclische Diamine, wie Piperazin, Hydrazin, Diole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Dipro­ pylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol und Cyclo­ hexandimethanol, Wasser und Ethanolamin.

Damit man eine Thromboresistenz erhält, ist es unerwünscht, daß die segmentierte Polyurethanverbindung stark vernetzt ist. Bevorzugt ist ein im wesentlichen thermoplastisches Elastomeres. Wenn eine trifunktionelle oder höhere Ver­ bindung, wie Trimethylolpropan, Glycerin oder N,N,N′,N′- Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylendiamin als Kettenextender verwendet wird, sollte ihre Menge so ausgewählt werden, daß sich die Thermoplastizität der entstehenden Polyure­ thanverbindung nicht verschlechtert.

Die Kettenverlängerungsreaktion wird normalerweise unter Kühlen mit Eis oder Wärme durchgeführt. Bei der Herstel­ lung der erfindungsgemäß verwendeten Polyurethanverbindung sind die Mengen an Polyetherdiol, Diisocyanatverbindung und Kettenextender, die verwendet werden, solche, die nor­ malerweise verwendet werden. Normalerweise werden etwa 2 Mol Diisocyanat und etwa 1 Mol Kettenextender pro Mol Polyetherdiol verwendet.

Die so synthetisierte segmentierte Polyurethanverbindung wird als Lösung oder in getrocknetem Zustand nach der Präzipitierung aus der Lösung, gutem Waschen mit Wasser oder Ethanol und wiederholter Präzipitation zur Entfernung von Verunreinigungen gewonnen.

Medizinische Vorrichtungen, die in Kontakt mit Blut sind, können unter Verwendung der Polyure­ thanverbindung in Form einer Lösung gemäß einem Beschich­ tungsverfahren, einem Eintauchverfahren oder einem Gieß­ verfahren hergestellt werden. Sie können auch hergestellt werden, indem man die Polyurethanverbindung pelletisiert und die Pellets nach an sich bekannten Verformungsver­ fahren für thermoplastische synthetische Harze, wie durch Extrudieren, Spritzgießen oder Kompressionsverformen, verformt. Die Polyurethanverbindung ist während der Lagerung entweder in Form von Pellets oder als Lösung sehr stabil, und es findet keine molekulare Desintegration unter dem Einfluß von Feuchtigkeit statt. Sie ist daher sehr leicht zu handhaben und besitzt eine gute Reproduzierbarkeit und ausgezeichnete Eigenschaften als thromboresistentes Elastomeres.

Die gewünschten dynamischen Eigenschaften des thrombo­ resistenten Elastomeren sind im allgemeinen eine Zug­ festigkeit von mindestens 9,8 N/mm² (100 kg/cm²) und eine Dehnung von 300 bis 500% oder höher. Das Poly­ urethan-Elastomere besitzt eine Zugfestigkeit von 9,8 N/mm² - 49,0 N/mm (100 bis 500 kg/cm²) und eine Dehnung von mindestens 500% und besitzt somit ausgezeichnete dynamische Eigenschaften.

Die thromboresistente Polyurethanver­ bindung kann somit geeigneterweise für Oberflächen, die mit Blut in Berührung sind, in medizinischen Vorrich­ tungen, die in direktem Kontakt mit Blut sind, verwendet werden. Spezifische Beispiele solcher Vorrichtungen sind Vorrichtungen für die Handhabung und Lagerung von Blut mit einer Oberfläche, die in Kontakt mit Blut ist, wie Blutbeutel bzw. Blutpackungen, Intra-Blutgefäßkatheter und -Kanülen und Vorrichtungen für die extracorporeale Zirkulation des Blutes, wie künstliche Nieren, Kunsther­ zen und Ballonpumpen.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teile und Prozentgehalte in diesen Beispielen sind, so­ fern nicht anders angegeben, durch das Gewicht ausge­ drückt.

Beispiel 1

Ein vollständig durch Erhitzen in einem Stickstoffstrom getrockneter Reaktionsbehälter wird mit 30 g (0,03 Mol) hydroxyterminiertem Ethylenoxid/Propylenoxid-Random- Copolymeren mit einem Molekulargewicht von 1000 und einem Ethylenoxidgehalt von 30% gefüllt. Das Copolymere wird bei 80°C bei einem verringerten Druck von weniger als 0,1 mbar (0,1 mmHG) während 2 Stunden dehydratisiert. Die Temperatur wird auf 50°C er­ niedrigt und entwässertes und gereinigtes Dimethylacet­ amid wird in einer Gewichtsmenge von der 50fachen Ge­ wichtsmenge des Copolymeren zugegeben. Anschließend wer­ den in an sich bekannter Weise 15 g (0,06 Mol) 4,4′-Di­ phenylmethandiisocyanat zugegeben und das Gemisch wird 2 Stunden unter Bildung eines Präpolymeren (1) gerührt.

Auf gleiche Weise wie oben beschrieben werden 30 g (0,046 Mol) hydroxyterminierter Polytetramethylenether (Molekulargewicht 650) und 23 g (0,092 Mol) 4,4′-Diphenyl­ methandiisocyanat in entwässertem und gereinigtem Di­ methylacetamid in einem getrennten Reaktor unter Bildung des Präpolymeren (2) umgesetzt.

Die Präpolymer-(1)-Lösung und die Präpolymer(2)-Lösung werden gemischt, so daß das Gewichtsverhältnis der beiden Polyetherdiole 1 : 1 beträgt. Dann werden 6,8 g (0,076 Mol) 1,4-Butandiol zu dem Gemisch zugegeben und dann wird un­ ter Rühren bei 80°C während 6 Stunden die Bildung des Polyurethans umgesetzt.

Der Polyurethanharnstoff wird bei den gleichen Bedingun­ gen, wie oben beschrieben, synthetisiert, ausgenommen, daß 4,6 g (0,076 Mol) Ethylendiamin anstelle von 1,4- Butandiol verwendet wurden.

Nach jeder der obigen Reaktionen wird die Reaktionslösung tropfenweise zu Methanol zugegeben, um das Polyurethan oder den Polyurethanharnstoff auszufällen. Das Präzipitat wird mit Methanol dreimal zur Reinigung der Polyurethanver­ bindung gewaschen und dann bei verringertem Druck ge­ trocknet.

Die entstehende Polyurethanverbindung besitzt ein Molekulargewicht, bestimmt durch Gelpermeationschromatografie (GPC) unter Verwendung von Tetrahydrofuran als Lösungsmittel, von 29 000 bzw. 30 000.

Beispiel 2

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 werden (a) ein hydroxyterminiertes Ethylenoxid/Propylenoxid-Random-Co­ polymeres mit einem Mole­ kulargewicht von 1000 und einem Ethylenoxidgehalt von 70% und (b) ein hydroxytherminierter Polytetramethylen­ ether (Molekulargewicht 650) einzeln mit 4,4′-Diphenyl­ methandiisocyanat unter Bildung von Präpolymeren in Lösung umgesetzt.

Diese Präpolymer-Lösungen werden so vermischt, daß das Gewichtsverhältnis des Polymeren (a) zu dem Polymeren (b) 3 : 2 beträgt. Das Gemisch wird mit 1,4-Butandiol als Ketten­ extender zur Bildung des Polyurethans umgesetzt. Das Pro­ dukt wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, gereinigt, wo­ bei man gereinigtes Polyurethan mit einem Molekularge­ wicht von 32 000 erhält.

Polyurethanharnstoff wird ebenfalls auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, synthetisiert.

Beispiel 3

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 werden (c) ein hydroxyterminiertes Ethylenoxid/Propylenoxid-Block-Co­ polymeres mit einem Mole­ kulargewicht von 1600 und einem Ethylenoxidgehalt von 40% und (d) ein hydroxyterminierter Polytetramethylen­ ether (Molekulargewicht 650) einzeln mmit 4,4′-Diphenyl­ methandiisocyanat unter Bildung von Präpolymeren in Lösung umgesetzt.

Diese Präpolymer-Lösungen werden so gemischt, daß das Gewichtsverhältnis des Polymeren (c) zu dem Polymeren (d) 4 : 1 beträgt. Das Gemisch wird mit 1,4-Butandiol als Kettenextender unter Synthetisierung des Polyurethans umgesetzt. Das Produkt wird, wie in Beispiel 1 beschrie­ ben, gereinigt, wobei man gereinigtes Polyurethan mit einem Molekulargewicht von 31 000 erhält.

Beispiel 4

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 wird (e) ein hydroxyterminierter Polyethylenether (Molekulargewicht 1000) und (f) ein hydroxyterminierter Polytetramethylen­ ether (Molekulargewicht 1500) einzeln mit 4,4′-Diphenyl­ methandiisocyanat unter Bildung von Präpolymeren in Lösung umgesetzt.

Diese Präpolymer-Lösungen werden so gemischt, daß das Gewichtsverhältnis des Polymeren (e) zu dem Polymeren (f) 1 : 4 beträgt. Das Gemisch wird mit 1,4-Butandiol als Kettenextender unter Synthetisierung von Polyurethan um­ gesetzt. Die Produkte werden, wie in Beispiel 1 beschrie­ ben, gereinigt, wobei man gereinigtes Polyurethan mit einem Molekulargewicht von 40 000 erhält.

Beispiel 5

Polyurethan wird auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, synthetisiert, ausgenommen, daß die Prä­ polymer-Lösungen so gemischt werden, daß das Gewichts­ verhältnis von hydrophilem Polyether zu hydrophobem Po­ lyether 1 : 4 beträgt.

Vergleichsbeispiel 1

Polyurethan wird auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, umgesetzt, indem ein hydroxyterminiertes Ethylenoxid/Propylenoxid-Random-Copolymeres (Molekular­ gewicht 1000, Ethylenoxidgehalt 70%) mit 4,4′-Diphenyl­ methandiisocyanat und dann mit 1,4-Butandiol als Ketten­ extender umgesetzt wird.

Vergleichsbeispiel 2

Polyurethan wird auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, synthetisiert, indem man einen hydroxyter­ minieren Polytetramethylenether (Molekulargewicht 650) mit 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat und dann mit 1,4-Bu­ tandiol als Kettenextender umsetzt.

Beispiel 6

Jede der neun Polyurethanverbindungen, hergestellt gemäß den Beispielen 1 bis 5 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2, werden in einem 2 : 1-, ausgedrückt durch das Ge­ wicht, Gemisch aus Tetrahydrofuran und Dioxan oder N,N-Dimethylacetamid in einer Konzentration von 10 Gew.-% gelöst. Die Lösung wird auf eine Glasplatte unter Bil­ dung eines Films gegossen. Der Film ist farblos und transparent und besitzt, wie durch Beobachtung mit einem Abtast-Elektronenmikroskop festgestellt wurde, eine sehr glatte Oberfläche.

Ein Wassertröpfchen wurde auf den Film getropft, und der Kontaktwinkel, der sich zwischen der Filmoberfläche und dem Wassertröpfchen bildet, wird mit einem Kontaktwinkel­ meter des Goniometer-Typs gemessen.

Bei der Messung der Thromboresistenz wird die obige Po­ lymerlösung zweimal auf die Innenwand eines Reagenz­ glases aufgetragen, und das Lösungsmittel wird vollstän­ dig verdampft. Unter Verwendung des entstehenden in der Innenseite beschichteten Reagenzglases (Innendurchmesser 10 mm, Länge 100 mm) wird die Blutkoagulationszeit gemäß dem Lee White-Verfahren (R. I. Lee und P. D. White, "A Clinical Study of the Coagulation Time of Blood", Am. J. Med. Sci., 145, 495-503 (1913)) gemessen.

Die obige Polymerlösung wird auf Polyestergarne (Nr. 2-0) aufgetragen und dann wird getrocknet, indem das Lösungs­ mittel vollständig verdampft wird. Die Garne werden je­ weils in einem Ausmaß von etwa 10 cm in ein Gefäß der jugularen Vene und das Gefäß einer femoralen Vene eines Hundes, der 5 bis 15 kg wiegt, durch eine Injektions­ spritze eingesteckt. Ein Ende von jedem Garn wird fixiert, und das Garn wird stehengelassen (periphere Veneneinsatzmethode). Einen Tag später wird dem Hund Heparin intravenös injiziert, und der Hund wurde bis zum Sterben ausgeblutet. Die Gefäße werden geöffnet und der Thrombus, der an den eingesetzten Garnen haftet, wird beobachtet.

Der obige Film wird von der Glasplatte entnommen und in eine rechteckige Form geschnitten. Die Festigkeitseigen­ schaften der rechteckigen Probe werden mit einer Dehnge­ schwindigkeit von 200 mm/min gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.

Beispiel 7

Die Innenoberfläche einer sackartigen Blutpumpe aus Polyvinylchlorid wird mit dem Polyurethan oder dem Poly­ urethanharnstoff, hergestellt gemäß den Beispielen 1, 2 oder 3, beschichtet. Das Beschichten erfolgt, indem man die Polyurethanverbindung in einem 2 : 1-Gemisch aus Tetrahydrofuran und Dioxan löst, die Lösung in die Blut­ pumpe füllt und sie unmittelbar entfernt, indem man die Pumpe neigt und dann die Pumpe in Luft trocknet.

Diese Blutpumpe wird als linkes ventrikulares Hilfsele­ ment einer Ziege verwendet. Das Schlagvolumen der Blut­ pumpe beträgt 40 ml. Das Pumpen erfolgt während 7 Tagen, während die Entnahmegeschwindigkeit 80 Zyklen/min und die Menge bei der Entnahme 2 l/min betrug. Die Pumpe wurde dann durch eine neue ausgetauscht.

Der Status der Adhäsion des Thrombus an der verwendeten Blutpumpe wurde geprüft. Man stellte fest, daß keine Ad­ häsion des Thrombus an der Innenoberfläche der Blutpum­ pen beoachtet wurde, die mit den Polyurethanverbindun­ gen beschichtet waren, welche gemäß den Beispielen 1, 2 und 3 hergestellt wurden.

Die Oberfläche der Blutpumpen war vollständig glatt, wenn man sie mit einem Abtast-Elektronenmikroskop beobachtet, und man beobachtete keine Rißbildung, bedingt durch Er­ müdung des Polyurethans. Man beobachtete ebenfalls kein Abschälen der Polyurethanschicht auf der Innenseite der Blutpumpe.

Claims (10)

1. Verwendung einer thromboresistenten segmentier­ ten Polyetherurethanverbindung, deren Polyethersegment aus 99 bis 1 Gew.-% von (a) einem Poly­ tetramethylenethersegment mit einem zahlenmittleren Mo­ lekulargewicht von 200 bis 5000 und 1 bis 99 Gew.-% von (b) einem Polyalkylenethersegment mit einem zahlenmitt­ leren Molekulargewicht von 200 bis 5000, worin die Alkylengruppe 2 oder 3 Kohlenstoffatome enthält, besteht, und wobei die Segmente (a) und (b) in der gleichen Hauptkette vor­ handen sind und an eine Polyisocyanatverbindung und einen Ketten­ extender gebunden sind, zur Herstellung einer medizinischen Vorrich­ tung, deren Oberfläche im Kontakt mit Blut ist.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenethersegment (b) mindestens ein Polymeres ist, ausgewählt aus der Gruppe Polyethylenether, Poly­ propylenether, Ethylenoxid/Propylenoxid-Random-Copoly­ meres und Polyethylenoxid/Polypropylenoxid-Block-Copo­ lymeres.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die segmentierte Polyetherurethanverbindung ein segmentiertes Polyurethan ist.

4. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die segmentierte Polyetherurethanverbindung ein segmentierter Polyurethanharnstoff ist.

5. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die thromboresistente segmentierte Poly­ etherurethanverbindung durch Umsetzung von 99 bis 1 Gew.-% Polytetramethylenetherdiol mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 200 bis 5000 und 1 bis 99 Gew.-% Polyalkylenetherdiol mit einem zahlenmittleren Molekular­ gewicht von 200 bis 5000, worin die Alkylengruppe 2 bis 3 Kohlenstoffatome enthält, mit einer Polyisocyanatver­ bindung und Umsetzung des entstehenden Präpolymeren mit einem Kettenextender erhalten worden ist.

6. Verwendung nach Anspruch 5, wobei das Polyalkylenetherdiol minde­ stens ein Diol ist, ausgewählt aus der Gruppe, welche Polyethylenetherglycol, Polypropylenetherglycol, Ethylen­ oxid/Propylenoxid-Copolymer-Diol und Polyethylenoxid/ Polypropylenoxid-Block-Copolymer-Diol enthält.

7. Verwendung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Polyisocyanatverbin­ dung eine Diisocyanatverbindung ist.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Kettenextender ein Diol oder ein Diamin mit niedrigem Molekulargewicht ist.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das entstehende Präpoly­ mere ein Gemisch aus

• (a) einem Präpolymeren, erhalten durch Umsetzung des Polytetramethylenetherdiols und der Polyisocyanatverbindung, und
• (b) einem Präpolymeren, erhalten durch Umsetzung des Polyalkylenetherdiols und der Polyisocyanatverbindung, ist.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das entstehende Präpoly­ mere durch Umsetzung der Polyisocyanatverbindung und einem Gemisch aus dem Polytetramethylenetherdiol und dem Poly­ alkylenetherdiol erhalten worden ist.