專利名稱：外科用線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外科用線，如外科用縫合線和結(jié)扎線，它具有改進(jìn)的表面平滑特性，例如穿過組織的能力以及系緊的特性。
諸如縫合線和結(jié)扎線的各種不同的外科用線在外科手術(shù)中用于組織的縫合、固定和結(jié)扎，這里組織包括體內(nèi)器官、皮膚、肌肉、骨、關(guān)節(jié)和血管。
這些外科用線有時以單絲的形式用于縫合和扎結(jié)。然而，更多的是以多絲的形式或者以編織或搓合結(jié)構(gòu)而被使用。
即使在具有良好表面平滑特性的單絲的情況下，未處理過的單絲表面經(jīng)常表現(xiàn)出不足的光滑度。因此在縫合或者固定的過程中，由于線和組織之間不可忽略的摩擦有時造成組織損傷。為了防止這種損傷，或者為使縫合結(jié)滑動到所需位置，把各種不同的涂層加到外科用線上。
例如，日本專利昭和60-25974(1985)公開了用一種混合物涂覆的人造多絲縫合線，該混合物由高脂肪酸金屬鹽和生物上可吸收的聚合物組成。日本專利特開昭61-76163(1986)描述了一種用高脂肪酸的金屬鹽干式涂覆的外科用線。
在外科使用過程中外科用線通常暴露于體液內(nèi)，或者在打結(jié)之前總要多次通過濕的組織。
當(dāng)把諸如硬脂酸鈣這樣的公知的涂覆劑涂在生物上可吸收的縫合線上時，在干燥情況下可以觀察到一定程度的潤滑作用。另一方面，在濕的狀態(tài)下，表面平滑特性有時減弱，因此使縫合結(jié)滑到所需位置就變成困難了。此外，還存在把線穿過組織是不令人滿意的這個問題。


圖1所示的是在系緊試驗(yàn)時系線的方法和拉力的方向。
圖2是系緊試驗(yàn)所使用設(shè)備的示意圖。圖中，1是桿的截面，2是線，2a和2b是線的兩端，3是一個結(jié)，4是泡沫塑料，5a和5b是拉力試驗(yàn)機(jī)的夾頭，6是測力計，7是記錄器。
本發(fā)明的目的是提供一種外科用線，通過使用一種特定涂覆劑來改善其表面平滑特性。更進(jìn)一步的目的是提供一種外科用線，它具有表面平滑特性，例如在濕的狀態(tài)下和在干的狀態(tài)下的系緊特性和通過組織的能力基本相等，并且它還具有對于組織高的安全性。
作為為完成上述目的所進(jìn)行的大量研究的結(jié)果，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了在濕的狀態(tài)下具有諸如優(yōu)越的系緊特性和穿過組織能力的良好表面平滑特性的外科用線，它是用具有長鏈?；鶊F(tuán)的堿性氨基酸來涂覆外科用線。由此，本發(fā)明業(yè)已完成。
因此，本發(fā)明的一個方面是一種具有改進(jìn)的表面平滑特性的外科用線，它包括一個用至少具有6-22個碳原子的脂肪?；鶊F(tuán)的一個N-長鏈單酰化基的堿式氨基酸、或者用至少包含一個所說的N-長鏈單酰化基的堿式氨基酸的混合物來涂覆的表面。
具有6-22個碳原子的脂肪酰基基團(tuán)的并最好被用在外線用線上的N-長鏈單?；膲A性氨基酸是一種由下列通式(Ⅰ)代表的化合物
這里R是一種具有5-21個碳原子的長鏈烷基基團(tuán)，而n是1-4中的一個整數(shù)。
用于本發(fā)明的n-長鏈單?；鶋A式氨基酸可以單獨(dú)地涂覆在線上，或者可以用作為由若干種成份組成的涂覆混合物的一個成份。在至少包含一個N-長鏈單?；鶋A性氨基酸的混合物中，生物上可吸收的聚合物最好被用作為其它成份。例如，生物上可吸收的聚合物包括聚乙醇酸、聚乳酸以及醇酸和乳酸的一種共聚物，這里聚合物是乙交脂和/或乳脂的聚合物。
線的原料最好由生物上可吸收的聚合物組成，例如這些聚合物包括聚乙醇酸、聚乳酸、乙交脂-乳脂的共聚物、和附加的乙交脂-己酸內(nèi)脂的共聚物、多羥丁酸、聚-P-二噁烷酮、以及三甲烯碳酸鹽的聚合物。
本發(fā)明的外科用線可以用具有6-22個碳原子的脂肪?；鶊F(tuán)的N-長鏈單?；鶋A式氨基酸涂覆。作為一種變換的方法，具有6-22個碳原子的脂肪?；鶊F(tuán)的至少一個N-長鏈單?；鶋A性氨基酸或者它與其它生物上可吸收的聚合物的混合物被溶解或懸浮在水中或者一種易揮發(fā)的溶劑中。把外科用線浸入被得到的液體中并被涂覆，因而得到按每100份線重量的0.1～20份的涂層重量。然后去掉溶劑以得到被涂覆的線。
當(dāng)在本發(fā)明中使用術(shù)語“涂覆”時，涂層并不必覆蓋整個線表面。也可以在線的表面上部分地發(fā)現(xiàn)涂覆劑成斑點(diǎn)的覆蓋或成斑點(diǎn)的粘結(jié)。
使用在本發(fā)明中的N-長鏈單?；鶋A式氨基酸在具有若干個氨基基團(tuán)的堿式氨基酸中具有一種氨基基團(tuán)結(jié)構(gòu)，所說的堿式氨基酸被一種長鏈羧酸所?；?。
在這種N-長鏈單?；瘔A式氨基酸中，堿式氨基酸包括例如，α、β-二氨基丙酸，α、γ-二氨基丁酸，鳥氨酸和賴氨酸。賴氨酸表現(xiàn)出特別好的涂覆效果，即表面平滑特性。
長鏈?；鶊F(tuán)最好具有6-22個碳原子并且包括例如，由乙酸、庚酸、辛酸、泡樂高泥克(polargonic)酸、癸酸、月桂酸、肉荳蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十碳烷酸、二十二烷酸、油酸、萮樹酸、異硬脂酸、椰子油脂肪酸和牛肉油脂脂肪酸所衍生的酰基基團(tuán)。優(yōu)選的酸是飽和的脂肪酸，例如月桂酸、肉荳蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸。月桂酸是最好的。
具有少于6個碳原子的一個?；鶊F(tuán)的N-?；鶋A性氨基酸是太親水了因而不能表現(xiàn)出良好的涂覆效果。具有超過22個碳原子的酰基基團(tuán)也不能提供良好的效果。
因此，用于本發(fā)明的N-長鏈單?；鶋A性氨基酸最好由通式(Ⅰ)代表
這里R是從5至21個碳原子的一個長鏈烷基基團(tuán)，而n是1～4中的一個整數(shù)。更特別優(yōu)選的化合物是N-ε-月桂酰-L-賴氨酸，它具有通式(Ⅱ)
制備N-長鏈單?；鶋A性氨基酸，例如通過Shotten Baumann氏反應(yīng)，在該反應(yīng)中，長鏈羧酸氯化物一滴一滴地加入到堿性氨基酸的含水堿溶液中，或者通過作為參考文獻(xiàn)列出的日本專利昭和51-128610(1976)中所公開的方法，該方法是通過加熱使堿性氨基酸的羧酸塊脫水。
然而，對于N-長鏈單?；鶋A性氨基酸的合成方法沒有特殊的限制，也可以使用通過其它方法制備的氨基酸，這也沒有任何困難。
N-長鏈單?；鶋A性氨基酸呈白色片狀晶體狀，其熔點(diǎn)從約200℃至約250℃，并具有良好的潤滑性能，它可以不溶解或稍稍溶解在水和諸如氯仿和苯的通常有機(jī)溶劑中，此外，它不能膨脹并可以保持穩(wěn)定的粉末狀。因此，線表面上的摩擦阻力通過在線上涂覆N-長鏈單?；鶋A性氨基酸可被有效地降低。
由于N-長鏈單?；鶋A性氨基酸具有良好的水排斥性，當(dāng)把外科用線暴露于體液或通過濕的人體組織時，用所說物質(zhì)涂覆的外科用線表面能有效地脫水。因此，該外科用線可以表現(xiàn)出基本上等于在干燥狀態(tài)下的平滑特性。
另外，從N-長鏈單?；鶋A性氨基酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)可以知道，它對于人體組織是非常安全的。當(dāng)長鏈單?；鶊F(tuán)特別是一種脂肪酸時，既沒有發(fā)現(xiàn)劇毒也沒有發(fā)現(xiàn)輕微的毒性，并且在皮膚、粘膜刺激和誘變性方面的任何測試結(jié)果都呈陰性。因此，把所說物質(zhì)使用為涂覆劑是有理由的。
本發(fā)明的外科用線可以是生物上可吸收的或者非生物上可吸收的，并且也可以具有單絲結(jié)構(gòu)或者極細(xì)的多絲結(jié)構(gòu)。具有生物上可吸收多絲編織結(jié)構(gòu)的外科用線特別顯示出本發(fā)明涂覆層的優(yōu)越效果。
生物上可吸收的外科用線的材料包括例如公知的天然物質(zhì)，如腸線、膠原和甲殼質(zhì);以及合成物質(zhì)，如乙二醇脂聚合物(聚乙二醇酸)、交脂聚合物(聚交酸)、乙二醇脂-交脂的共聚物、乙交脂己內(nèi)脂共聚物、多羥基丁酸、聚-P-二噁烷酮和三甲基烯碳酸鹽聚合物。
按改進(jìn)諸如高強(qiáng)度和良好的水解能力的表面平滑特性和線的性能的涂覆效果，在這些聚合物中最好使用乙二醇脂聚合物、交脂聚合物和乙二醇脂-交脂的共聚物。
在線上用上述N-長鏈單?；鶋A性氨基酸的涂覆可以用加熱的方法來完成。例如，N-長鏈單?；鶋A性氨基酸粉末不需要溶劑直接粘在線的表面上。另外，粉末可被懸浮在諸如氯仿和二甲苯的易揮發(fā)的溶劑中。然后線通過該懸浮液，溶劑從線的表面上蒸發(fā)掉從而完成涂覆。
N-長鏈單?；膲A性氨基酸對外科用線表面具有良好的粘結(jié)性能，并且在線表面上的良好涂覆可以一步完成。因此，甚至在小批量的情況下線的表面平滑特性能被顯著地改善。
N-長鏈單?；鶋A性氨基酸可以與其它材料混合，由此所得到的混合物也可以涂覆在線上。
可以與N-長鏈單?；鶋A性氨基酸混合的其它材料最好包括一個聚合物，該聚合物是生物相容的和熱塑的或者可溶解在溶劑中。更具體地說，可溶解在溶劑中的聚合物為線的涂覆操作提供了良好的施工性能，并且可以得到均勻的涂覆。
當(dāng)外科用線包括一種生物上可吸收的聚合物時，與N-長鏈單?；膲A性氨基酸相混合的該聚合物最好是一種生物上可吸收的聚合物。
被混合的生物上可吸收的聚合物包括例如，乙二醇脂聚合物、交脂聚合物、乙二醇脂-交脂的共聚物、聚己酸內(nèi)脂、聚氧化烯、聚四氟乙烯和聚硅酮樹脂。特別優(yōu)選的聚合物是生物上可吸收的聚合物，如乙二醇脂聚合物、交脂聚合物和乙二醇脂-交脂的共聚物。
當(dāng)N-長鏈單?；膲A性氨基酸與上述聚合物混合并把最終的混合物涂覆在線上時，可按下列工藝進(jìn)行。例如，把乙二醇酸-乳酸的共聚物或聚乙內(nèi)酯在100-200℃下加熱熔融，連續(xù)地加入N-長鏈單酰化基的堿性氨基酸，外科用線通過已得到的熔融混合物，由此實(shí)現(xiàn)涂覆。然后將涂覆的線在水中或空氣中冷卻。
在混合物中N-長鏈單?；膲A性氨基酸的最佳比例是100份(按重量)的上述聚合物30～200份的堿性氨基酸。當(dāng)比例超過上述范圍時，粘結(jié)到線上的混合物將變成不恰當(dāng)?shù)娜彳浐拖”　?br> 按另一種方法，把上述聚合物在從室溫到約50℃的溫度下溶解在諸如氯仿和二噁烷的溶劑中，然后連續(xù)地加入N-長鏈單?；膲A性氨基酸以形成懸浮液。將線通過該懸浮液以實(shí)現(xiàn)涂覆。涂覆的溫度最好從室溫到約50℃。線在懸浮液中停留5秒至1分鐘這樣可獲得滿意的涂覆。
把0.01～10份的上述聚合物(按重量)溶解在100份有機(jī)溶劑中這樣來制備懸浮液，然后加入0.1至20份的N-長鏈單?；膲A性氨基酸(按重量)，在從室溫至約50℃的溫度下在攪拌狀態(tài)下保持該懸浮液。從擴(kuò)散制備到完成涂覆要連續(xù)的攪拌，以便消除N-長鏈單酰化基的堿性氨基酸濃度的變化。在完成涂覆之后，在從室溫到約120℃的溫度下將線在空氣中干燥1～24小時，以便去掉有機(jī)溶劑。在減壓條件下的干燥則更有效。
在用N-長鏈單酰化基堿性氨基酸和上述聚合物所組成的混合物涂覆的外科用線中，上述聚合物起到對N-長鏈單酰化基堿性氨基酸的粘結(jié)劑作用并同時把線本身加強(qiáng)到適當(dāng)?shù)某潭?。因此所得到的線可易于操作。特別是當(dāng)線具有多股絲的編織結(jié)構(gòu)時，涂覆可以改進(jìn)多股絲過于柔軟及難于操作的缺點(diǎn)。
當(dāng)線是用由N-長鏈單?；鶋A性氨基酸和上述聚合物組成的混合物涂覆時，在該混合物中N-長鏈單?；鶋A性氨基酸的量最好按重量計為20%(組分比是1∶4)或更多?？偭扛鼉?yōu)選的是50%(按重量)或更多，最優(yōu)選的是80%(按重量)或更多。當(dāng)按重量低于20%時，不可能期望有良好的涂覆效果，即良好的表面平滑效果。因而，特別是在濕的狀態(tài)下，難于實(shí)現(xiàn)結(jié)的光滑系緊。
在涂覆本發(fā)明的線時，其它已知的諸如硬脂酸鈣或涂覆劑的潤滑劑可以與上述N-長鏈單?；鶋A性氨基酸結(jié)合使用。在這種情況下，N-長鏈單酰化基堿性氨基酸在涂覆混合物中按重量計最好是20%或更多。
直接或作為混合物一部分被涂覆在本發(fā)明線上的N-長鏈單?；鶋A性氨基酸的量根據(jù)該線的結(jié)構(gòu)而變化，例如根據(jù)線的數(shù)目和編織或搓合的密度。適當(dāng)?shù)牧渴菑?.1～20%的范圍內(nèi)(按重量)。如低于0.1%，則不能顯示出良好的涂覆效果。另一方面，如超過20%，會導(dǎo)致涂覆劑以粉末形式脫落，并且由于不良的外觀和差的經(jīng)濟(jì)性也不會令人滿意。更優(yōu)選的量是在0.5～10%(按重量)的范圍內(nèi)。
下面通過實(shí)例更加詳細(xì)地說明本發(fā)明。按下面的方法來測量在實(shí)例中的一些物理量。
系緊試驗(yàn)(1)主觀方法對于按本發(fā)明提供的外科用線，評價它的平滑特性特別是結(jié)的系緊性能，可以非常容易地用主觀方法來實(shí)施。
如圖1所示，繞在桿1上的線2牢固地綁在上面部件上，然后分別按圖中箭頭所示方向拉線的兩個頭2a和2b以把所形成的結(jié)3向下拉。平滑特性可容易地通過簡單的向下拉而被評價。
平滑特性按照下面的評價標(biāo)準(zhǔn)可分成五類0結(jié)根本不能滑動或者線斷了。
1結(jié)只能稍微移動一點(diǎn)，為移動結(jié)需要相當(dāng)大的力。
2以中等力使結(jié)移動。
3結(jié)易于向下滑動。
4結(jié)很平滑地向下滑動。
(2)客觀方法如圖2所示，被測試的線繞內(nèi)徑為40毫米、外徑為50毫米的圓柱形泡沫塑料4一周，并如圖1所示打成結(jié)3。線2的兩端分別固定在拉力試驗(yàn)機(jī)的夾頭5a和5b上，并以100毫米/分的速率被拉動。對于某些線2結(jié)不能滑動因而線2斷裂。當(dāng)結(jié)能滑動時，結(jié)能滑動30厘米的距離。由測力計6檢測的拉力隨線2的滑動距離變化。因而，最初的10厘米和最后的10厘米從30厘米的總滑動距離中略去，在中間10厘米中記錄最大和最小的拉力。
實(shí)例1～10和對比例1～5把表1所示的粉末狀的各種不同的涂覆劑用手指直接粘到線上(線的類型及大小見表Ⅰ)，多余的涂覆劑用干布擦拭線而被擦去。根據(jù)用干布擦去的次數(shù)，可以獲得具有各種不同量的涂覆劑的線。測量所得線的重量。由涂覆前后線的重量差異計算出粘結(jié)的涂覆劑的量，并以線重的百分比表示。
對涂覆和未涂覆的線進(jìn)行系緊試驗(yàn)，并用客觀方法評價在干燥狀態(tài)下的平滑特性。
將線在37℃的蒸餾水中浸泡一分鐘，然后按客觀方法進(jìn)行系緊試驗(yàn)，以此評價其平滑特性。
結(jié)果如表Ⅰ所示。
實(shí)例11～27和對比例6～10如表2所示，這樣來制備涂覆劑混合物的溶液，即把1克的各種不同的樹脂溶解在規(guī)定量的氯仿中，然后按表2所示的比例加入N-月桂酰賴氨酸粉末。
接著攪拌所說的溶液以使粉末擴(kuò)散，把例1中所使用的類似的線在該溶液內(nèi)浸10秒鐘，取出該線并在空氣中干燥以便去除溶劑。由此得到涂覆線。
測量涂覆線的重量，并從涂覆前后線的重量差計算出所粘結(jié)的涂覆劑的量。用線重的重量百分比表示該量。
在干燥和濕的兩種狀態(tài)下按主觀方法進(jìn)行系緊試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。
實(shí)例28懸浮液這樣來制備，即用1克N-月桂酰賴氨酸粉末加到10毫升二甲苯中，并不斷地攪拌。把例1中所使用的類似線浸在所制備的溶液中30秒鐘，然后取出并在空氣中干燥以便去除溶劑。多余的涂覆劑用干布擦去。計算得的被粘結(jié)的粘結(jié)劑量為3.9%。
用實(shí)例11～27中所描述的同樣程序評價涂覆線的平滑特性。結(jié)在干燥和濕的兩種狀態(tài)下都能平滑地滑動。
權(quán)利要求
1.一種外科用線，它包括一個表面，該表面用具有一個6-22個碳原子的脂肪?；鶊F(tuán)的至少一個N-長鏈單?；鶋A性氨基酸或者用包含至少一個所說N-長鏈單?；鶋A性氨基酸的混合物而被涂覆。
2.按權(quán)利要求1所述的外科用線，其中外科用線是一種生物上可吸收的聚合物。
3.按權(quán)利要求2所述的外科用線，其中生物上可吸收的聚合物是乙交脂和乳脂的至少一種的聚合物。
4.按權(quán)利要求1所述的外科用線，其中具有6-22個碳原子的脂肪?；鶊F(tuán)的所說N-長鏈單酰化基堿性氨基酸是一種以通式(Ⅰ)代表的化合物
式中，R是具有5～21個碳原子的長鏈烷基基團(tuán)，n是1～4中的一個整數(shù)。
5.按權(quán)利要求4所述的外科用線，其中R是十一烷基基團(tuán)，而n在通式(Ⅰ)中是4。
6.按權(quán)利要求3所述的外科用線，其中包含具有6～22個碳原子的脂肪?；鶊F(tuán)的至少一個N-長鏈單酰化基堿性酸的混合物是包含一種種生物上可吸收聚合物的混合物。
7.按權(quán)利要求5所述的外科用線，其中包含具有6～22個碳原子的脂肪酰基基團(tuán)的至少一個N-長鏈單?；鶋A性氨基酸的混合物是一種包含生物上可吸收聚合物的混合物。
8.按權(quán)利要求1所述的外科用線，其中被涂覆在線表面上的具有6～22個碳原子的脂肪?；鶊F(tuán)的N-長鏈單酰化基堿性氨基酸的量是每100份的線(按重量)對應(yīng)于0.1至20份(按重量)的N-長鏈單?；鶋A性氨基酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種外科用線，它具有一個表面，該表面用具有6-22個碳原子的一個脂肪?；鶊F(tuán)的至少一個N-長鏈單?；鶋A性氨基酸或者用包含至少一個所說N-長鏈單?；被岬幕旌衔锒煌糠?，該外科用線具有改進(jìn)的表面平滑特性，例如通過組織的能力和系緊性能。
文檔編號A61L17/14GK1053553SQ9011040
公開日1991年8月7日 申請日期1990年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月11日
發(fā)明者篠田法正, 太田黑政三, 飯室茂 申請人:三井東壓化學(xué)株式會社