JP3043354B2 - 再吸収性ポリエステルの連続製造方法 - Google Patents
再吸収性ポリエステルの連続製造方法Info
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Description
その用途に関する。
の環状エステルを基材とする再吸着性ポリエステルは、
縫合物質、クリップ、鉗子、骨接合のためのデバイス等
の手術用物質の分野において、または腸内の及び腸管外
の活性物質担体の形態での生薬製剤の担体として、増々
使用されてきている。
者に知られており、モノマー組成及び重合条件を変化さ
せることにより多くの異なる特性を有するポリマーが得
られる。
(batch operation)として知られる方法により、製造
されていた。この製造方法の1つの本質的に不都合な点
は回分操作の際に温度を十分な精度で制御することがで
きないという事実であった。このような温度制御の困難
さは、反応の発熱性によるためであり、また反応混合物
が高粘度であるために該反応混合物の攪拌が困難になる
ためである。更に、反応容器からの溶融ポリマーの排出
は重大な問題を引き起こす。回分操作による結晶ポリマ
ーの製造は特別な困難さをもたらす。というのは、これ
に関連して液体から固相への転移が起こるからである。
回分操作の別の不都合な点は、反応時間が48時間以上と
長いことである。
を製造することができ、かつ、重合中に良好に温度制御
ができる、再吸収性ポリエステル製造のための重合方法
を提供することである。
マーを連続重合することにより解決した。
に調節し得る温度セグメントを有し、かつ、制御された
装入量を有する二軸スクリュー押出機内で、重合を行う
ことを特徴とする。
機は公知であり、このような押出機は、プラスチックグ
ラニュールの均質化のためにプラスチック加工業界で一
般に用いられており、好ましくは造形成形型に必要とさ
れる予備圧力をかけるために例えば充填剤や着色剤等の
助剤を加えて、用いられている。
押出機が用いられる。
れている。
又はモノマーブレンド、重合触媒及び助剤が均一な混合
物として入れられる。モノマーは粒状物又は粉末である
のが好ましい。反応体はコンベヤーシステムを通って押
出機に装入される。早過ぎる意図しない反応混合物の溶
融、又は早過ぎる制御不可能な重合を防止するために、
この反応器の第1の温度セグメントは、好ましくは冷却
装置を含む。
つ、重合が確実に起こるように、加熱セグメントの温度
が設定される。
て加熱され得る押出機の貯蔵容器からモノマー又はモノ
マーブレンドが溶融液として供給される。
ができ、これと同様に反応混合物の滞留時間も調節し得
る。したがって、設定温度パターンを変えることによ
り、広範囲にわたって転化率及び重合度を制御すること
が可能である。
り、加熱セグメントの数は重要ではない。ポリマーを成
形することができ、かつ、所望によって造形成形型に接
続できるように、出口温度を設定すべきである。本発明
に用いる二軸スクリュー押出機は、例えば窒素又はアル
ゴン等の不活性ガスを製造し、維持するための装置のよ
うな、水や湿分の不存在下に重合を行うことができる装
置を含む。
純粋モノマー又は異なるモノマーのブレンドが装入され
る。しかし、また、反応器にプレポリマーやモノマーか
らなるブレンドも装入され得る。この実施態様において
は、プレポリマーの構造に応じて、ブロックポリマー又
はグラフトポリマーが得られる。
びラクチド等のアルファ−ヒドロキシ−カルボン酸の環
状ダイマー、トリメチレン カーボネート等が挙げられ
る。
えば着色剤、軟化剤、薬剤、コントラスト剤等の助剤の
投入のために用いる追加的装置を含む。
リマーを製造するために、1種の又は複数のモノマーと
混合したポリマーを貯蔵容器に入れて、これをコポリマ
ーに変換することも可能である。
されるものではないが、好ましくは下記のポリマー及び
コポリマーが調製される。
ト) ポリ(L−ラクチド−co−エプシロン−カプロラクト
ン) ポリ(D,L−ラクチド−co−メソ−ラクチド) ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド) ポリ(D,L−ラクチド−co−トリメチレン カーボネ
ート) ポリ(D,L−ラクチド−co−エプシロン−カプロラク
トン) ポリ(メソ−ラクチド−co−グリコリド) ポリ(メソ−ラクチド−co−トリメチレン カーボネ
ート) ポリ(メソ−ラクチド−co−エプシロン−カプロラク
トン) ポリ(グリコリド−co−トリメチレン カーボネー
ト) ポリ(グリコリド−co−エプシロン−カプロラクト
ン) 適当な重合触媒は当業者に公知であり、オクタン酸第
一錫及び錫塩(例えばSnCl2×2H2O)が好ましい。
ーが本発明の方法により製造される。
ド)、好ましくは1〜4の固有粘度を有するポリ(L−
ラクチド)。後続の射出成形のためには、2.0〜3.5の内
部粘度を有するポリラクチドが特に好ましい。
ド)。0.5〜2.0の固有粘度を有するポリ(D,L−ラクチ
ド)が特に好ましい。
ド)。
するポリ(グリコリド)。この場合、好ましくは、非晶
質ポリグリコリドが製造されるようにこの方法の変動フ
ァクターを調節する。
0のモノマー比を有するポリ(L−ラクチド−co−D,L−
ラクチド)及びポリ(L−ラクチド−co−メソ−ラクチ
ド)。ここで、99:1〜96:4又は95:5〜70:30の比が特に
好ましい。
0及び20:80〜1:99のモノマー比を有するポリ(L−ラク
チド−co−グリコリド)。ここで、95:5〜70:30及び15:
85〜5:95の比が特に好ましい。
クチド−co−グリコリド)。99:1〜45:55のモノマー比
が好ましく、特に90:10〜49:51の比が好ましい。好まし
くは、これらのポリマーは0.1〜2.0の、特に0.3〜1.5の
固有粘度を有する。
ド−co−トリメチレン カーボネート)。99:1〜50:50
の範囲が好ましく、特に90:10〜60:40の範囲が好まし
い。このポリマーの内部粘度は、好ましくは0.5〜3.0、
特に好ましくは1.0〜2.0の範囲内である。
された方法により有利に製造できる。
ト) ポリ(D,L−ラクチド−co−メソ−ラクチド) ポリ(D,L−ラクチド−co−トリメチレン カーボネ
ート) ポリ(メソ−ラクチド−co−グリコリド) ポリ(メソ−ラクチド−co−トリメチレン カーボネ
ート) 製造されるポリマーが固有粘度、結晶度、溶解度又は
組成に関して所望の性質を有するように、本発明によっ
て調節される変動ファクターを以下に示す。
することができる。例えば水等の鎖破壊試薬の添加によ
り内部粘度を減ずる。例えば10%の水を含む乳酸又はグ
リコール酸の形態等の所定の水分含量を有する適切なヒ
ドロキシカルボン酸の形態で、この添加は有利に行われ
る。加熱セグメントの温度を特定の限度内で変えること
により鎖長を制御できる。より低い温度では、より長い
ポリマー鎖が得られ、より高い温度ではより短いポリマ
ー鎖が得られる。
水和物(hexafluoroacectone sesguihydrate)又はヘキ
サフルオロアセトン中で(ポリグリコリド及び50%より
多いグリコリドを有するグリコリドコポリマーに対し
て)あるいはクロロホルム中で(すべての他のポリマー
に対して)、1mg/mlの濃度におけるdl/gで与えられる。
特にことわらない限り、コポリマーの混合比はモル%で
ある。
点であり、これにより、望ましくないエステル交換等の
2次反応を防ぐことができる。驚くべきことは、本発明
の方法によって、グリコリド及びラクチドの場合等にお
けるように、使用するモノマーの反応性が広範囲にわた
る場合においてさえ、ただ1種の反応器(押出機)内で
非晶質の、部分的に結晶質の、及び高度に結晶質のポリ
マーを製造することができる。
のセグメントを含む。例えば、実際の重合ゾーンに隣接
する冷却ゾーンを存在させることにより、これらのセグ
メントの温度を制御し得る。回分操作と対照的に、本発
明の方法においては、ポリマーを比較的迅速に冷却し得
る。というのは、押出機内の比較的少ない物質量及び短
い滞留時間のためである。これと同様に、ポリマーの結
晶特性に影響が及ぼされる。即ち、、冷却相時間及び温
度を変化させることにより非晶質のポリマー又は結晶質
のポリマーのいずれかを得ることができる。この迅速な
冷却のために、得られるポリマーは低い結晶度を示す。
ポリマーが手術用縫合物質として用いることができるよ
うに、グリコリドを重合することが可能であることが証
明されている。DE−A−36 36 187及びDE−A−36 3
6 188に記載の説明に従って、グリコリドを製造するこ
とができる。回分操作により製造されるポリグリコリド
と対照的に、本発明の方法により製造されるポリグリコ
リドはヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)に溶解
し、かつ、反応条件によっては、1.1〜1.7dl/gの固有粘
度を示すという特徴を有する。
びより低い粘度のものも得ることができる。
マー及びコポリマーの、例えば縫合物質、骨接合のため
のデバイス等の手術用成形品及び薬学活性物質担体への
用途に関する。触媒を含まないポリマーから本発明の方
法により有利に製造される医療用の数種の成形品の代表
例を以下に示す。
ト)、 補強骨釘、ニードル等、 製剤を充填した移植可能なペレット、 ピン、フィルム及びこの他の制御されたドラッグデリ
バリー用の成形品。
る)。
り調製した微粉砕製品: 制御された(徐放性)ドラッグデリバリー用の製剤が
充填されている、注射可能な又は移植可能な粉末、 活性物質が充填されている、微孔性成形体、フィル
ム、粉末又は粒状物。
物、 補綴要素及び傷の包帯のためのフィルムスプレー(fi
lm spray)。
ドデカノールを50mlのジクロルメタンに溶解し、触媒が
均一に分布し得るように減圧下1Kgのグリコリドと混合
した。この混合物を、不活性ガスの存在下ホッパーに移
し、このホッパーから振盪しながら不活性雰囲気を通じ
て、3つの加熱ゾーン、加熱可能な水平円形押出ダイ、
及び1.6mmの直径の円形押出ダイ入口を有する二軸スク
リュー押出機〔レオメックス(Rheomex)TW100型、ハー
クビヒラー(Haake−Buchler)社製〕の入口部に、連続
的に送り込んだ。
間の速度で重合を連続的に行った。得られたポリ(グリ
コリド)は1.1dl/gの固有粘度(30℃で、HFIP中の0.1dl
/gの濃度で測定)を有していた。
0gの1−ドデカノール、1.0gのSnCl2×2H2O及び250mlの
ジクロロメタンの溶液を滴下して加えた。減圧下、フラ
スコを回転しながら、触媒を均一に分配した。この混合
物を、不活性ガスの存在下ホッパーに移し、このホッパ
ーから振盪しながら不活性雰囲気を通じて、3つの加熱
ゾーン、加熱可能な水平円形押出ダイ、及び1.6mmの直
径の円形押出ダイ入口を有する二軸スクリュー押出機の
入口部に、連続的に送り込んだ。
より、はじめの2分間25r.p.mに維持し、3分間5r.p.m
に減じ、次いですべての残りの重合時間、25r.p.mに維
持した。この製造における流量は1200g/時間であり、収
率は43.5Kg(装入量の87%)であった。
0℃で、HEIP中0.1g/dlの濃度で測定)を有していた。酢
酸エチルで抽出した割合は1%より低かった。
クタノエート(錫(II)−ジ−2−エチル ヘキサノエ
ート)を均一に混合した。
このホッパーから振盪しながら不活性雰囲気を通じて、
3つの加熱ゾーン、加熱可能な水平円形押出ダイ、及び
1.6mmの直径の円形押出ダイ入口を有する二軸スクリュ
ー押出機の入口部に、連続的に送り込んだ。
より、はじめの2分間25r.p.mに維持し、15分間5r.p.m
に減じ、次いですべての残りの重合時間25r.p.mに維持
した。
約70%であった。
(25℃で、クロロホルム中0.1g/dlの濃度で測定)を有
していた。
クタノエート(錫(II)−ジ−2−エチル ヘキサノエ
ート)を均一に混合した。
このホッパーから振盪しながら不活性雰囲気を通じて、
3つの加熱ゾーン、加熱可能な水平円形押出ダイ、及び
1.6mmの直径の円形押出ダイ入口を有する二軸スクリュ
ー押出機の入口部に、連続的に送り込んだ。
より、はじめの2分間25r.p.mに維持し、3分間5r.p.m
に減じ、次いですべての残りの重合時間25r.p.mに維持
した。
約86%であった。
(25℃で、クロロホルム中0.1g/dlの濃度で測定)を有
していた。
%)の連続製造 不活性ガスの存在下、ボールミル内で、348.5gのグリ
コリド及び432.5gのD,L−ラクチドを均一に混合した。
次いで、実施例2と同様に、0.467gのオクタノエート
(錫(II)−ジ−2−エチル ヘキサノエート)を均一
に分配した。この混合物を、振盪しながら不活性雰囲気
を通じて、3つの加熱ゾーン、加熱可能な水平円形押出
ダイ、及び1.6mmの直径の円形押出ダイ入口を有する二
軸スクリュー押出機の入口部に、連続的に送り込んだ。
より、はじめの2分間25r.p.mに維持し、5分間5r.p.m
に減じ、次いですべての残りの重合時間25r.p.mに維持
した。
0:50モル%)は0.8dl/gの内部粘度(25℃で、クロロホ
ルム中0.1g/dlの濃度で測定)を有していた。
の連続製造 0.08gのSnCl2×2H2O及び1.16gのジエチレン グリコ
ールを適当な容器内で50mlのジクロロメタンに溶解し
て、触媒の分配が均一になるように減圧下364gのグリコ
リドと混合した。次いで156gのトリメチレン カーボネ
ートを添加して、この混合液を60〜65℃で水浴中で溶融
した。この混合物は80ppmの錫の触媒含量を有してい
た。この溶融液を、不活性ガスの存在下、3つの加熱ゾ
ーン、加熱可能な水平円形押出ダイ、及び1.6mmの直径
の円形押出ダイ入口を有する二軸スクリュー押出機〔レ
オメックス(Rheomex)TW100型、ハークブヒラー(Haak
e−Buchler)社製〕の入口部に固定された加熱可能なホ
ッパーに送り込んだ 押出機の温度を以下に示すように設定した。
時間の速度で連続的に行った。得られたポリ(グリコリ
ド−co−トリメチレン カーボネート)は、28重量%の
トリメチレン カーボネート単位及び72重量%のグリコ
リド単位からなり、0.7dl/gの固有粘度(30℃で、HFIP
中0.1g/100mlの濃度で測定)を有していた。
は実施例6を繰り返した。
Claims (5)
- 【請求項1】ポリ(L−ラクチド)、ポリ(D−L−ラ
クチド)、ポリ(メソ−ラクチド)、ポリ(グリコリ
ド)、ポリ(トリメチレン カーボネート)、ポリ(エ
プシロン−カプロラクトン)、ポリ(L−ラクチド−co
−D,L−ラクチド)、ポリ(L−ラクチド−co−メソ−
ラクチド)、ポリ(L−ラクチド−co−グリコリド)、
ポリ(L−ラクチド−co−トリメチレン カーボネー
ト)、ポリ(L−ラクチド−co−エプシロン−カプロラ
クトン)、ポリ(D,L−ラクチド−co−メソ−ラクチ
ド)、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)、ポリ
(D,L−ラクチド−co−トリメチレン カーボネー
ト)、ポリ(D,L−ラクチド−co−エプシロン−カプロ
ラクトン)、ポリ(メソ−ラクチド−co−グリコリ
ド)、ポリ(メソ−ラクチド−co−トリメチレン カー
ボネート)、ポリ(メソ−ラクチド−co−エプシロン−
カプロラクトン)、ポリ(グリコリド−co−トリメチレ
ン カーボネート)及びポリ(グリコリド−co−エプシ
ロン−カプロラクトン)からなる群から選択される再吸
収性ポリエステルの製造方法であって、温度調節が可能
な加熱セグメントを備え、かつ、制御された装入量を有
する二軸スクリュー押出機内で、重合工程が連続的に行
われ、触媒量が導入されたモノマー100gあたり0.06gを
超えないことを特徴とする方法。 - 【請求項2】ポリエステルが下記の群から選ばれること
を特徴とする請求の範囲第(1)項記載の方法。 1〜10の固有粘度を有するポリ(L−ラクチド)、 0.1〜4.0の固有粘度を有するポリ(D,L−ラクチド)、 0.1〜4.0の固有粘度を有するポリ(メソ−ラクチド)、 1.0〜1.6の固有粘度を有するポリ(グリコリド)、 99:1〜1:99のモノマー比、好ましくは99:1〜50:50のモ
ノマー比を有するポリ(L−ラクチド−co−D,L−ラク
チド)及びポリ(L−ラクチド−co−メソ−ラクチ
ド)、 99:1〜50:50及び20:80〜1:99のモノマー比を有するポリ
(L−ラクチド−co−グリコリド)、 99:1〜45:55のモノマー比及び0.1〜2.0の固有粘度を有
するポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)、 99:1〜50:50のモノマー比及び0.5〜3.0の固有粘度を有
するポリ(グリコリド−co−トリメチレン カーボネー
ト)。 - 【請求項3】モノマーとして、アルファ−ヒドロキシ−
カルボン酸の環状ダイマーを用いる請求の範囲第(1)
項又は第(2)項記載の方法。 - 【請求項4】モノマーとして、トリメチレン カーボネ
ートを用いる請求の範囲第(1)項又は第(2)項記載
の方法。 - 【請求項5】この方法における出発物質として、モノマ
ー及びプレポリマーを用いる請求の範囲第(1)項又は
第(2)項記載の再吸収性ポリエステルの製造方法。
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