專利名稱：：有色縫合線的制作方法第l/8頁有色縫合線本發(fā)明涉及一種有色縫合線。縫合線的色彩例如被用于使縫合線與血液或操作區(qū)域中的組織具有明顯反差。在復(fù)雜的手術(shù)操作中，例如在關(guān)節(jié)鏡外科手術(shù)中，當(dāng)不同縫合線末端被用在狹小區(qū)域中時(shí)，不同顏色的縫合線被用于協(xié)助外科醫(yī)生區(qū)分縫合線末端。出于這個(gè)原因，還可以將不同顏色的絲線以一定方式組合在縫合線，從而協(xié)助外科醫(yī)生識(shí)別手術(shù)過程中(特別在關(guān)節(jié)鏡操作過程中)縫合線的行進(jìn)方向。除了顏色以外，縫合線的強(qiáng)度在選擇用于生產(chǎn)縫合線的絲線時(shí)也是一個(gè)重要的考慮因素。目前可用于生產(chǎn)縫合線的超強(qiáng)絲線是根據(jù)凝膠紡絲工藝生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯(HUMwPE)絲線。這種絲線的問題在于，它們很難染色。由于UHMwPE具有非極性特征，所以諸如染料的染色劑或有色涂層材料對(duì)絲線表面的粘附性不佳。如果粘附性不足，那么在生產(chǎn)縫合線的過程中由于操作會(huì)使著色劑部分或全部脫離絲線，或者會(huì)使一定位置上的部分著色劑在人體或動(dòng)物體中脫離絲線，這由于對(duì)健康不利因而是不希望的。己經(jīng)嘗試通過對(duì)絲線進(jìn)行預(yù)處理(例如進(jìn)行等離子處理)來提高著色劑對(duì)絲線的粘附性。然而，上述預(yù)處理一般來說都會(huì)對(duì)絲線的機(jī)械性能(例如拉伸強(qiáng)度)造成不利影響，而且通常不能將粘附性改善至足以使絲線適于用在縫合線中。如EP-A-0873445中所公開的，另一種嘗試采用超臨界二氧化碳作為染料的溶劑對(duì)UHMwPE絲線進(jìn)行染色。在這個(gè)案例中，染料滲入絲線體中，結(jié)果粘附性問題被解決了。然而，上述染料具有浸出的趨勢(shì)，這對(duì)該絲線在縫合線中的應(yīng)用不利。US-5,613,987也建議使用染料使UHMwPE絲線著色。該文獻(xiàn)中發(fā)生相同的問題。聚烯烴絲線(其中聚丙烯絲線是最好的實(shí)例)通常通過如下著色在絲線的擠出過程中將顏料摻入絲線的聚合物組合物中。Prog.Polym.Sci.27(2002)853-913中描述了對(duì)聚丙烯絲線進(jìn)行染色的方法。在第一步中，使顏料均勻地分散在所謂的載體聚合物中，從而得到濃縮的預(yù)混物。為了使顏料充分分散，必須使用低粘度載體聚合物和分散劑來提高顏料顆粒的潤濕性。低粘度載體聚合物對(duì)于UHMwPE絲線的機(jī)械性能具有不利影響。此外，這種絲線的直徑與聚丙烯絲線的直徑相比非常低，結(jié)果未分散的或重新團(tuán)聚的顏料顆粒團(tuán)簇將對(duì)絲線的拉伸強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。因此，us5,613,987不建議將顏料用在UHMwPE絲線中。而且，將分散劑用在縫合線中使用的絲線中也是不利的，因?yàn)樯鲜鼋z線必須具有生物相容性，而分散劑對(duì)此具有不利影響。如美國專利7,029,490公開的，一種提出來克服UHMwPE絲線染色問題的方案如下將縫合線中的絲線與其它聚合物(優(yōu)選尼龍)的絲線組合。然而，上述縫合線具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并且尼龍絲線與UHMwPE絲線相比僅提供較低水平的縫合線強(qiáng)度。本發(fā)明的目的在于提供一種有色縫合線，該縫合線不具有上述問題。令人驚訝的是，如果縫合線包含通過如下方法得到的多絲紗線，那么可以得到上述縫合線，所述方法包括如下步驟a)提供含有UHMwPE、紡絲溶劑和顏料的混合物；b)通過凝膠紡絲工藝由上述混合物紡出多絲紗線。通過凝膠紡絲工藝制備超高分子量聚乙烯(UHMWPE)絲線的制法在例如EP0205960A、EP0213208Al、US4413110、GB2042414A、EP0200547Bl、EP0472114Bl、WO01/73173Al和AdvancedFiberSpinningTechnology,Ed.T.Nakajima，WoodheadPubl.Ltd(1994)，ISBN1-855-73182-7和其中所引用的參考文獻(xiàn)中有描述。凝膠紡絲被理解為包括至少如下步驟由超高分子量聚乙烯的紡絲溶劑的溶液紡出絲線；將所得的絲線冷卻以形成凝膠絲線；將至少部分紡絲溶劑從凝膠絲線中除去；在除去紡絲溶劑以前、期間和/或以后，在至少一個(gè)拉伸步驟中，拉伸該絲線。合適的紡絲溶劑包括例如石蠟、礦物油、煤油或十氫化萘。紡絲溶劑可以通過蒸發(fā)、萃取或蒸發(fā)和萃取途徑的組合來除去。上述絲線可以Spectm⑧或Dyneema⑧等級(jí)商業(yè)可得。如果UHMWPE具有大于5dl/g的特性粘度(IV，根據(jù)方法PTC-179(HerculesInc.Rev.Apr.29,1982)測(cè)定，在135。C下十氫化萘中，溶解時(shí)間為16小時(shí)，具有用量為2g/1溶液的抗氧劑DBPC，并且不同濃度的粘度被外推到零濃度)，那么得到良好結(jié)果。尤其合適的是，UHMWPE具有介于約8和40dl/g之間、更優(yōu)選介于10和30之間、甚至更優(yōu)選介于12和28之間、最優(yōu)選介于15和25dl/g之間的IV。這些范圍代表最佳的聚合物加工性能和絲線性質(zhì)。特性粘度是摩爾質(zhì)量(也被稱為分子量)的量度，其比如Mn和Mw的實(shí)際摩爾質(zhì)量參數(shù)更容易確定。IV和Mw之間存在一些經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，但這個(gè)關(guān)系高度依賴于摩爾質(zhì)量分布?；诜匠蘉w二5.37X104[IV]137(見，EP0504954Al),8dl/g的IV等價(jià)于約930kg/mol的Mwo優(yōu)選地，UHMWPE是這樣的線性聚乙烯，其具有每100個(gè)碳原子小于一個(gè)的支鏈，并且優(yōu)選具有每300個(gè)碳原子小于一個(gè)的側(cè)鏈；支鏈通常包含至少IO個(gè)碳原子。線性聚乙烯可以進(jìn)一步包括至多5moP/。的一種或者多種共聚單體，諸如烯烴，如丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯或辛烯。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，UHMWPE包含少量相對(duì)較小的基團(tuán)作為側(cè)鏈，優(yōu)選C1-C4烷基。發(fā)現(xiàn)由具有一定量上述基團(tuán)的UHMWPE得到的絲線具有低蠕變性能。然而，側(cè)鏈過大或者側(cè)鏈量過高會(huì)對(duì)絲線的加工性能尤其是拉伸行為造成負(fù)面影響。出于這個(gè)原因，UHMWPE優(yōu)選包含甲基或乙基側(cè)鏈，更優(yōu)選包含甲基側(cè)鏈。因此，UHMWPE優(yōu)選包含至少0.2個(gè)、更優(yōu)選至少0.3個(gè)、還要更優(yōu)選至少0.4個(gè)、最優(yōu)選至少0.5個(gè)甲基或乙基側(cè)鏈。側(cè)鏈量優(yōu)選為每1000個(gè)碳原子至多20個(gè)，更優(yōu)選至多10個(gè)。UHMWPE可以是單一等級(jí)的聚合物，但也可以是兩種或多種不同等級(jí)聚合物(即IV或摩爾質(zhì)量分布不同并且/或者側(cè)鏈個(gè)數(shù)不同的聚合物)的混合物。優(yōu)選地，絲線的聚合物部分是單一等級(jí)的UHMWPE。多絲紗線中絲線的條數(shù)可以介于10和1000之間。優(yōu)選地，多絲紗線中絲線的條數(shù)大于20，更優(yōu)選大于30?？梢栽谀z紡絲工藝的不同階段提供含有UHMWPE、紡絲溶劑和顏料的混合物。例如，可以在第一步中制造UHMwPE粉末和顏料的干混物；在第二步中制造上述混合物在紡絲溶劑中的漿液；在第三步中將UHMwPE溶解在紡絲溶劑中，從而得到顏料在UHMwPE于紡絲溶劑中的溶液中的漿液并由該溶液紡出多絲紗線。還可以首先制造UHMwPE在紡絲溶劑中的溶液，然后將顏料添加到這種溶液中。UHMwPE絲線優(yōu)選包含小于800ppm，更優(yōu)選小于500ppm，甚至更優(yōu)選小于250ppm，最優(yōu)選小于100ppm，諸如小于80ppm或小于60ppm的殘余量的紡絲溶劑。具有低殘余量紡絲溶劑的絲線和縫合線對(duì)更適于植入高度有利。適當(dāng)?shù)念伭习ㄓ袡C(jī)顏料和無機(jī)顏料。有機(jī)顏料的實(shí)例包括偶氮顏料和酞青藍(lán)顏料(phtalo陽pigment)。采用C,I.VatbrownI和C.I.SolventYellow18得到良好的結(jié)果。無機(jī)顏料的實(shí)例包括含有二氧化鈦、氧化鐵和氧化絡(luò)的顏料。采用鋁-鉻-鈷氧化物得到良好的結(jié)果，因?yàn)榈玫骄哂辛己脵C(jī)械性能和低度浸出的縫合線。顏料的用量可以介于被用于生產(chǎn)縫合線的最終絲線的0.1至7wt。/。之間。優(yōu)選地，最終絲線包含至少0.3wt%、更優(yōu)選至少0.5wt。/。、甚至更優(yōu)選至少0.7wty。的顏料。優(yōu)選地，最終絲線包含至多5.0wt%、更優(yōu)選至多3wt%、甚至更優(yōu)選至多2.5wt%、最優(yōu)選至多2wt。/。的顏料。這是為了獲得淺色和良好的機(jī)械性能。在根據(jù)本發(fā)明的縫合線中，UHMwPE絲線優(yōu)選由UHMwPE、顏料和小于1000ppm的其它組分，優(yōu)選小于500ppm的其它組分，更優(yōu)選小于200ppm的其它組分，最優(yōu)選小于100ppm(諸如小于80ppm或小于60ppm)的其它組分組成。本發(fā)明縫合線的適當(dāng)尺寸可以在縫合線的整個(gè)USP范圍內(nèi)(例如12-0至10)。USP數(shù)值IO相當(dāng)于1.3mm的最大直徑。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，縫合線構(gòu)件具有25至500dtex的纖度。在這個(gè)情況下，縫合線非常適于心血管手術(shù)。在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，縫合線具有500至3000dtex的纖度。在這個(gè)情況下，縫合線非常適于整形外科應(yīng)用。在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，縫合線具有3000至9000dtex的纖度。在這個(gè)情況下，縫合線非常適于重度整形外科應(yīng)用。縫合線除了超高分子量聚烯烴絲線以外還可以包含其它組分，例如提6供一些功能效應(yīng)(諸如抗菌或抗發(fā)炎作用)的化合物，或者進(jìn)一步改善打結(jié)性能的化合物。這種其它組分的含量通常被限定為至多20質(zhì)量％(相對(duì)于線纜總量)，優(yōu)選為至多10質(zhì)量％，更優(yōu)選為至多5質(zhì)量％。根據(jù)本發(fā)明的縫合線優(yōu)選包含至少50質(zhì)量％的超高分子量聚烯烴絲線。超高分子量聚烯烴絲線提供大部分的構(gòu)件強(qiáng)度性質(zhì)。而且，該絲線提高了縫合線穿過組織的滑動(dòng)性質(zhì)。因此，更優(yōu)選地，縫合線包含至少60質(zhì)量％、更優(yōu)選至少70、80或至少90質(zhì)量％的超高分子量聚烯烴絲線?？p合線可以進(jìn)一步包含其它纖維(例如其它生物相容性材料類聚合物)，從而為縫合線提供一些其它性質(zhì)，包括提供改善的打結(jié)滑動(dòng)性或視覺反差。上述其它纖維可以以一根或多根繩股的形式存在于縫合線中。然而，優(yōu)選地，每股具有相同的組成，結(jié)果每股包含相同量的聚烯烴絲線和相同量的其它絲線。這確保了縫合線具有均勻的結(jié)構(gòu)。其它纖維材料的適當(dāng)實(shí)例包括由不可吸收聚合物(如其它烯烴、氟聚合物或如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的半芳族聚酯)、可吸收聚合物(如基于例如交酯的脂族聚酯)制成的絲線或短纖維。最優(yōu)選地，縫合線由聚烯烴絲線組成。本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的縫合線在外科手術(shù)中的用途。在以下實(shí)施例中進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。方法微縦特性粘度(IV)按如下確定根據(jù)方法PTC-179(HerculesInc.Rev.Apr.29,1982)，在135'C下十氫化萘中，溶解時(shí)間為16小時(shí)，具有用量為2g/1溶液的抗氧劑DBPC，將不同濃度的粘度被外推到零濃度。投辦絲激拉伸性能利用500mm的名義計(jì)量長度的纖維，50%/min的夾頭速度以及Instron2714夾具(型號(hào)FibreGripD5618C)，根據(jù)ASTMD885M的過程，定義并確定多絲紗線的強(qiáng)度、拉伸模量(模量)和斷裂伸長率(或eab)?；谒鶞y(cè)定的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，模量被確定為介于0.3和1%應(yīng)變之間的斜率。為了計(jì)算模量和強(qiáng)度，將所測(cè)量的拉伸力除以纖度，所述纖度如通過稱重10米長的纖維來確定。假定密度為0.97g/cm3，計(jì)算以GPa計(jì)的值。根據(jù)ISO10993-12:2002(E)的要求，將多絲紗線樣品在極性(蒸餾水)和非極性(棉花子油)溶劑中進(jìn)行抽提。抽提條件為37。C下24小時(shí)和72小時(shí)。在采用丙烯腈稀釋后，采用液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)和氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析各相中存在的顏料。沒有觀測(cè)到浸出的情形意味著浸出低于10ppb。激游毒絲根據(jù)ISO10993-5,1999:醫(yī)療器械的生物評(píng)估-第5部分體外細(xì)胞毒性測(cè)試，進(jìn)行細(xì)胞毒性測(cè)試。確定哺乳動(dòng)物單層，L929小鼠纖維原細(xì)胞培養(yǎng)液，響應(yīng)于測(cè)試抽提物(含有至多2.0wt。/。顏料的樣品)的生物反應(yīng)性。抽提物在37°C(±l)下含有5±1%C02的潮濕氣氛下準(zhǔn)備24小時(shí)。制備陽性(天然橡膠)和陰性(硅酮)對(duì)照制品，以驗(yàn)證測(cè)試系統(tǒng)具有適當(dāng)?shù)墓δ?。用測(cè)試抽提物或?qū)φ罩破?一式三份)替換細(xì)胞培養(yǎng)液的維持培養(yǎng)基，并且將培養(yǎng)液在37°C(±l)下培養(yǎng)48小時(shí)。生物反應(yīng)性以如下規(guī)格定級(jí)-O級(jí)(沒有反應(yīng)性)-l級(jí)(微小反應(yīng)性)-2級(jí)(輕度反應(yīng)性)-3級(jí)(中度反應(yīng)性)-4級(jí)(重度反應(yīng)性)實(shí)施例1-4在混合器中分別制備包含十氫化萘、6質(zhì)量％的IV為14的UHMwPE禾口0.5、1、1.5或2wt。/。的鋁-鉻-鈷氧化物顏料(其中陽離子是32.5%0)、32%Al和35.5%Cr)的漿液。將漿液加料到直徑為25mm、安裝有齒輪泵、溫度設(shè)定為18(TC的雙螺桿擠出機(jī)中。在擠出機(jī)中，UHMwPE溶于十氫化萘中，將所得到的溶解在十氫化萘中的UHMwPE和顏料的混合物以1.0g/min每孔的速率通過具有24個(gè)噴絲孔的噴絲板擠出到氮?dú)夥罩?。將所得溶液絲線在被保持在約35'C下的水浴中進(jìn)行冷卻，其中水流速為約5cm/s，垂直于進(jìn)入該水浴的絲線，并且以這樣的速率收取絲線，在該速率下，15的拉伸比被施加到15mm的空氣隙中的紡出絲線上。隨后，使絲線進(jìn)入13(TC的烘箱中。進(jìn)一步拉伸絲線，在該過程中，十氫化萘從絲線蒸發(fā)。拉伸工藝后，使絲線拉緊保持在IO(TC的無氧環(huán)境中24小時(shí)。測(cè)定所得多絲紗線的機(jī)械性能、浸出性質(zhì)和細(xì)胞毒性。機(jī)械性能報(bào)道在表1中。得到了有利的機(jī)械性能。沒有發(fā)現(xiàn)與顏料相關(guān)的化合物或其它未知化合物。顏料<10嗎/kg(<10ppb)。由這些結(jié)果可以得出如下結(jié)論由于從本發(fā)明的含有多絲紗線的縫合線的浸出導(dǎo)致的顏料的生物可利用性可以忽略不計(jì)。有色樣品的所有抽提物當(dāng)進(jìn)行細(xì)胞毒性測(cè)試時(shí)，細(xì)胞培養(yǎng)液對(duì)其不顯示出反應(yīng)性(0級(jí))。觀測(cè)到陽性對(duì)照制品具有重度反應(yīng)性(4級(jí))。陰性對(duì)照制品沒有顯示反應(yīng)性跡象(0級(jí))。因此，可以得出如下結(jié)論本發(fā)明的含有多絲紗線的縫合線沒有細(xì)胞毒性。對(duì)比測(cè)試A根據(jù)實(shí)施例1-4制造多絲紗線，但沒有使用顏料。通過如下用D&C藍(lán)6號(hào)(由美國的SigmaAldrich供貨)對(duì)多絲紗線進(jìn)行染色在120。C下，將多絲紗線放置在染料于超臨界二氧化碳的溶液中7小時(shí)。所得紗線具有非均勻的顏色分布圖案。測(cè)定機(jī)械性能和浸出性質(zhì)。機(jī)械性能報(bào)道在表1中。觀測(cè)到嚴(yán)重的機(jī)械性能下降(強(qiáng)度下降約40%)。在椰子油中發(fā)生相當(dāng)程度的浸出，這已由多絲紗線退色清晰可見。由這些結(jié)果可見對(duì)比測(cè)試A中含有多絲紗線的縫合線不適于用在外科手術(shù)中。對(duì)比測(cè)試B根據(jù)實(shí)施例l-4制造多絲紗線，然而沒有使用顏料。多絲紗線采用含有偶氮染料(蘇丹紅D，由SigmaAldrich供貨)的聚氨酯涂料浸涂。測(cè)定多絲紗線的測(cè)試數(shù)據(jù)，并將其報(bào)道在表1中。由結(jié)果清晰可見，發(fā)生相當(dāng)程度的浸出，并且絲線的細(xì)胞毒性不足。因此，對(duì)比測(cè)試B中含有多絲紗線的縫合線不適于用在外科手術(shù)中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.一種含有超高分子量聚乙烯(UHMwPE)絲線的縫合線，其特征在于，所述縫合線包括通過如下方法得到的多絲紗線，所述方法包括如下步驟a)提供含有UHMwPE、紡絲溶劑和顏料的混合物；b)通過凝膠紡絲工藝由上述混合物紡出多絲紗線。2.如權(quán)利要求1所述的縫合線，其特征在于，所述UHMwPE具有至少5dl/g的特性粘度(IV)。3.如權(quán)利要求l或2所述的縫合線，其特征在于，所述顏料的用量介于生產(chǎn)所述縫合線所用最終絲線的0.1至7.0wt%。4.如權(quán)利要求3所述的縫合線，其特征在于，所述顏料的用量低于5.0wt%。5.如權(quán)利要求4所述的縫合線，其特征在于，所述顏料的用量低于2.0wt%。6.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的縫合線，其特征在于，所用顏料是無機(jī)顏料。7.如權(quán)利要求6所述的縫合線，其特征在于，所述顏料包含氧化鉻。8.如權(quán)利要求7所述的縫合線，其特征在于，所述顏料包含鋁-輅-鈷氧化物。9.如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的縫合線，其特征在于，所述絲線包含小于800ppm的殘余量的紡絲溶劑，優(yōu)選包含小于500ppm的殘余量的紡絲溶劑，更優(yōu)選包含小于250ppm的殘余量的紡絲溶劑，最優(yōu)選包含小于100ppm的殘余量的紡絲溶劑，例如包含小于80ppm的殘余量的紡絲溶劑，或包含小于60ppm的殘余量的紡絲溶劑。10.如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的縫合線在外科手術(shù)中的用途。全文摘要本發(fā)明涉及一種含有超高分子量聚乙烯(UHMwPE)絲線的縫合線，其特征在于，所述縫合線包括通過如下方法得到的多絲紗線，所述方法包括如下步驟a)提供含有UHMwPE、紡絲溶劑和顏料的混合物；b)通過凝膠紡絲工藝由上述混合物紡出多絲紗線。文檔編號(hào)D01F6/04GK101680122SQ200880017166公開日2010年3月24日申請(qǐng)日期2008年5月23日優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日發(fā)明者克勞迪婭·瑪麗亞·維茲,約瑟夫·阿諾德·保羅·瑪麗亞·斯梅林克申請(qǐng)人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司