[0001] 本
发明涉及用于卫生器材的气囊，尤其是用于
血管成形术的导管远端处的气囊。
[0002] 导管在血管成形术中的应用是众所周知的。在其远端装备有气囊的导管沿着
导线前行直至到达狭窄动脉的开口。一旦气囊安置在狭窄的动脉处，就可以反复充气和放气。动脉内对气囊充气并随后放气减少了狭窄的动脉导管的量并在受狭窄影响的心区恢复充足的血流。
[0003] 构成气囊的塑性材料的化学/物理以及机械特性决定了气囊的塑性，剂气囊对动脉系统的适应性及其对拉伸的抗性，是气囊最佳操作的基本性能。气囊的塑性以及强度和尺寸的需求可以根据使用的类型，插入导管的容器的大小的改变而改变。由
聚合物提供的多种优点可以与气囊的特异性机械操作相匹配。
[0004] 本发明解决的问题是使导管气囊具有与
现有技术的气囊相比改进的塑性特性。
[0005] 因此本发明的主题是
权利要求中限定的导管气囊的形成材料在血管成形术中的应用以及由其制成的气囊。
[0006] 作为本发明主题的气囊的其它特性和优点根据下列发明详述以及随附的以及显示本发明聚合物材料制备的气囊的拉伸强度的图的图1而越发显而易见。
[0007] 用于卫生器材的本发明的气囊由具有聚酯酰胺嵌段的嵌段共聚物形成。所述聚酯-酰胺聚合物通常由缩写PEA表示。
[0008] 尤其是，适合于获得本发明的气囊的聚合物材料由形成聚酰胺的嵌段的
单体构成，所述聚酰胺已经被二聚体二醇和/或包含二聚体二醇的相应的OH-端封聚酯修饰。
[0009] 大体上，最常见的通用内酰胺，
氨基
羧酸以及二胺可用来形成聚酰胺链段。然而，聚酰胺链段优选自PA 6，PA 6/6，PA 6/9，PA 6/10，PA 6/12，PA 6/36，PA 11，PA 12，PA12/12。而且，优选使用获自C2-C36二羧酸和C2-C12二胺以及内酰胺6，内酰胺12，间苯二酸，邻苯二酸以及
萘二
甲酸的共聚多酰胺或者多聚酰胺。
[0010] 更优选地，聚酰胺链段获自C6-C12内酰胺的单体或者C6-C12氨基羧酸的单体。聚酰胺组分也可以获自二胺的相应盐和如上所述的羧酸的缩合。
[0011] 用于获得聚酯-酰胺聚合物的二聚体二醇是具有400和2000之间的分子量优选地400和1000之间的分子量的脂族二聚体二醇。这些二聚体二醇由常规的工业方法获得，包括例如将
水合二聚体
脂肪酸的羧基还原成醇基或者通过不饱和醇的二聚作用进行。用这些技术获得的二醇具有特定变量的三聚物三醇和单官能醇作为副产品。优选用于本发明的二醇组分是C36和/或C44二聚体二醇，二醇二聚体含量至少90％，单二醇的含量小于1％，三醇含量小于5％，并且具有195和225mgKOH/g之间的氢
氧化物量。更优选是二聚体二醇含量超过94％，单官能醇和三聚物三醇含量小于0.5％的二聚体二醇。
[0012] 构成聚酰胺聚合物的OH-端封的二醇聚酯获自上述二聚体二醇与脂族和/或芳香族C4-C44二羧酸的缩合。优选使用水合的C36二聚体脂肪酸。优选的二醇聚酯具有28和90mg KOH/g之间的氢氧化物量，优选50和80mg KOH/g之间。
[0013] 用于形成本发明的气囊的聚酰胺-多酯聚合物可以利用一步法或者两步法进行制备。在第一种情况下，形成聚酰胺嵌段的单体与如上所述的二醇组分处于相同的反应器并且，首先在常压下然后在减压下缩合产生所获的的高分子量聚酯-酰胺聚合物。合成聚酯-酰胺聚合物的方法包括2个步骤：第一步中，聚酰胺链段由如上所述的聚酰胺单体形成，在第二步将获得的聚酰胺链段与二醇组分在本领域技术人员通常已知的酯化反应条件下组合。
[0014] 由此获得的聚酯-酰胺聚合物的化学通式可表示为下式(式(I))：
[0015] H-(O-PF-OOC-PA-COO-PF-OOC-PA-CO)n-OH (I)
[0016] 其中PA代表聚酰胺嵌段，PF代表包含二聚体二醇和/或OH-端封二醇聚酯的二醇嵌段，n是5和20之间的数字。
[0017] 聚酯-酰胺共聚物内的二醇组分含量是按重量计5-50％。优选地，二醇组分含量限制在按总制剂重量计10至30％的范围内，更优选按总制剂重量计10和20％之间。
[0018] 用于本发明获得用于卫生器材的如上所述的聚合物例如以商品名 由瑞士的Ems-Chemie AG公司销售。尤其适合的市售聚合物的实例是 FE7303和FE7372。尤其是，聚合物 FE7303由来源于分子量等于197gr/mol的十二烷基内酰胺的聚酰胺链段和由来源于分子量分别为550gr/mol和1980gr/mol由Unichema North America，Chicago，Ill.，USA公司以商品名 2033和 3197的市售二聚体二醇组分的聚酯链段形成。十二烷基内酰胺组分以共聚物的终制剂总重量的80.2％存在，而共聚物的终制剂中的二醇链段的重量比分别是12.0％的 2033和
3.7％的 3197。尤其是， 2033是来源于分子量550的二聚体C36脂肪醇的二醇二聚体，二醇组分超过94.5％，氢氧化物值等于200-215mgKOH/g。
[0019] 3197是由获自不饱和C18脂肪酸二聚作用获得的C36二聚酸组分和获自C36二聚酸的氢化作用的二醇组分构成的二醇脂族聚酯。这种特异性二醇聚酯具有200的分子量，氢氧化物值在52和60mgKOH/g之间。
[0020] 通式(I)的聚酰胺聚合物的特征在于高挠性和粘性，高拉伸强度和对
水解的良好抗性。尤其是，源自二醇组分的PF嵌段引起共聚物的挠性和软性，而PA聚酰胺嵌段产生共聚物的硬度，
刚度和结晶度。
[0021] 尤其是，考虑到如上所述共聚物材料的特性，构成本发明
基础的启示是这些特性的应用，因为它们对于所述聚酯-酰胺共聚物在卫生器材中的特定用途是非常有利的，并且尤其适用于血管成形术的气囊。
[0022] 下表1显示了获自本发明聚酯-酰胺材料的
挤压的管上进行的挠性检验获得的数据，随后从所述管获得气囊。本检验确定了如上所述材料的高度挠性。尤其是，测定了FE7303的气囊的管的弹
力挠性。本检验是跟据国际标准组织(International Standards Organisation)的详细资料和ISO 14630：1997标准描述的详细资料进行的。将外径0.9mm的气囊的管通过将其固定至
支撑夹具固定在位，以便具有0.15mm的有效长度。连接到测力计的
探头的点刚好放置在
接触所述管-气囊表面的
位置。向下移动探头与管接触并测定获得探头某一向下移动所需的力。探头向下移动的速率是20mm/min。下表1给出了探头向下移动(从1到8mm)预定值获得的负载(
牛顿)。
[0023] 表1
[0024]
[0025] 本表显示了对应于探头移动4-5mm，0.26N的最大施加负载点。这个值显示了该材料的最大挠性的点。这个结果尤其重要，因为它清楚显示了表示为材料的弹性拉伸的本发明材料的挠性的优良特性。
[0026] 而且，通式(I)的聚酯酰胺材料管具有超过60的Shore D度量的硬度，400和800MPa之间的拉伸模量，35和55MPa之间的断裂的拉伸负载以及大约300％的断裂延伸率。
尤其是，优选使用的 FE7303具有Shore D度量表示的66的硬度，500MPa的弹性拉伸模量，40MPa的断裂拉伸负载以及300％的断裂延伸率。
[0027] 因此上述的聚酯酰胺材料的优良挠性的特异特性尤其可用于将上述的材料用于血管成形术的气囊。事实上，连同如上所述硬度以及拉伸性能的其它特性，所获得的气囊的特征为强度，塑性以及软性特性的组合，其表征了本发明的气囊。
[0028] 当然由本发明所述聚合物材料获得的气囊具有高度挠性以及弹性的优良特性。实际上，因为材料的挠性是指材料
变形暂时改变了最初的形状后恢复其原形的能力，所以挠性
马上可以显示由高度挠性材料构成的气囊将很容易经受血管成形术介入所需的反复充气以及放气所引起的机械
应力。
[0029] 此外已经想不到地发现作为本发明主题的聚酯-酰胺材料的气囊除了适于动脉以及抗拉伸外具有优良的塑性特性，被理解为随着压力的增加气囊直径增加的百分比。
[0030] 一方面良好的挠性以及另一方面优良的塑性以及强度特性的组合表征了本发明的气囊，并且此外是对于血管成形术
治疗期间插入患者的动脉系统的气囊很重要的特性的组合。
[0031] 为了进行塑性以及挠性检验，在7巴标定压力检验31个具有3mm外径的气囊样品，双壁厚度等于0.04mm，获自聚合物 FE7303。
[0032] 对在
支架末端支撑的气囊上进行挠性检验。将探头安置在中间，刚好接触气囊的表面。然后向下移动探头与并测定获得探头某一向下移动所需的负载。探头移动4mm测定的弯曲负载值是0.25N。这个值证实了根据本发明新材料获得的所检验气囊优良的挠性。
[0033] 通过测定检验的气囊的直径(mm)相对于压力(巴)的增加的增加直到达到爆裂压力进行塑性检验。表2给出了从该检验获得的最显著的数据。该表显示了与所记录的平均爆裂压力，进行测量的标准偏差以及所计算的RBP(额定爆裂压力)有关的数据。额定爆裂压力值源自于概率计算，其中从气囊检验中测定的平均爆裂压力值减去标准偏差值的3倍。
[0034] 表2
[0035]气囊直径(mm) 3.00
平均壁厚(mm) 0.041
平均爆裂压力(巴) 22.36
标准偏差 0.89
计算的RBP(巴) 19.67
[0036] 本领域技术人员很快就会意识到该表中给出的值对于限定本发明气囊的良好塑性如何重要。尤其是，以上获得的爆裂压力数据连同气囊的良好挠性的特性是非常显著的。事实上可以看出作为本发明主题的气囊具有通常在挠性较差材料中可以发现的塑性。此外，在这里描述的新的气囊与本领域具有可较好的挠性气囊相比除了标定压力和所述RBP之间较小的直径增长率，具有较高爆裂压力的显著优点因此具有较高的RBP。
[0037] 此外，所检验的气囊样品计算的低标准偏差值证实了根据发明的新材料获得的气囊具有高度一致的性能以及特性。此外，此项数据显示作为本发明主题的气囊的独特优点具有高水平的再生性。
[0038] 因为其良好的挠性，本发明的气囊显示出良好的可操作性。事实上聚酯酰胺材料的气囊显示出能够良好地追踪轨迹以及良好地适应容器的路径的性能。因此这个特性也改进了促进导管在气囊所置于的远端沿着血管系统前行，直至到达狭窄的伤口的能力。一旦到达狭窄的动脉，气囊的良好挠性也确保了将未充气的气囊安置在狭窄阻塞位点的良好能力。材料的良好适应性促进未充气气囊通过狭窄的动脉带。最后，气囊比较容易的通过静脉的路径以及狭窄伤口意味着对所关注的静脉系统以及狭窄的伤口本身引起进一步损伤的危险降低。
[0039] 本发明的聚酯-酰胺材料获得的气囊的良好塑性特性意味着所述气囊可用于
冠状动脉治疗的应用，因为气囊过度膨胀引起容器爆裂的危险是很有限的。
[0040] 本发明气囊的良好挠性以及弹性也可以使获得显著特征在于改进了每一连续充气后恢复原始直径尺寸的性能的气囊成为可能。这可以使相同的气囊多次充气并且充气较长的时间。此外，由此也可以推导出气囊的良好的磨损特性。事实上，在血管成形术中正常使用气囊，反复连续充气期间气囊的爆裂压力减少。与此相反，本发明聚酯-酰胺材料的气囊的良好挠性改进了保持新气囊所确定的爆裂压力的能力。该特性也可以使本发明的气囊可用于多次充气以及较长时间的充气。
[0041] 本发明聚酯酰胺材料获得的气囊更进一步的优点是在拉伸试验中的良好性能。
[0042] 事实上，对本发明的气囊进行了目的在于评价引起气囊在拉伸负载下爆裂所需力的试验。该检验也是跟据国际标准组织(InternationalStandards Organisation)的详细资料和ISO 14630：1997标准描述的详细记载进行的。由此，为了检验本发明气囊的爆裂负载，使用由 FE7303制备的3mm外径，20mm长以及0.04厚度的气囊。为了实施检验，将气囊连接至固定夹具的一端以及以50mm/分钟的速率移动的可移动十字交叉的相反端，拉伸气囊直到爆裂。然后计算气囊的延伸率，当各自的屈服负载达到负载峰值，该负载峰值代表气囊的爆裂点以及相应的爆裂负载。从本发明气囊所述拉伸试验获得的结果显示在图1中，其给出了力和移动的关系图。
[0043] 由此试验可以发现本发明聚酯-酰胺材料的气囊具有32.5N的爆裂负载值，对应于大约123％的延伸率。将这些数据与通常用于血管成形术的气囊获得的数据比较，观察到本发明气囊的较高的强度以及较高的延伸能力。
[0044] 使用所述材料用于血管成形术气囊的另一个优点是由这种材料的高
粘度特性以及较长时间保持高粘度的能力给出的。这个优点尤其是反映在材料在挤压形成获得气囊的管的良好的滑
动能力上。因此本发明描述的共聚物材料不需要向聚酰胺制剂添加塑化剂参与该方法。
[0045] 在这里描述的聚酯-酰胺材料进一步的优点是在水溶液中的低吸水率。事实上众所周知聚合物吸水因此易于膨胀。然而，本发明的聚酯-酰胺聚合物因为低水性，不具有膨胀的倾向因此在水溶液中重量以及体积增加非常微小，使其固有的形状，体积以及尺寸保持不变。
[0046] 这个特性是非常有利于获得气囊的管的挤压的所有步骤。事实上，挤压之前，所有的材料必须置于烘箱中，以便除去颗粒中存在的残留水分。具有低吸水率的聚合物材料因此首先需要较短的预烘时间。此外，在挤压步骤期间，从模具显露出来的管经过含水的计量以及冷却槽。聚合物管吸收越大量的水分，就越有形成管壁内显微孔隙以及气囊壁内显微孔隙的危险。这些显微孔隙表现出气囊壁厚度的突然改变并显现气囊最可能爆裂的位点。
[0047] 此外应该注意到本发明描述的聚酯-酰胺材料在液相环境具有高度耐水解的化学性能。这种耐水解降解的化学
稳定性促进了由这种材料获得的气囊储存期限的增加，因为由此保证了在较长的时间段内保持了气囊独特的机械性能。
[0048] 使用产生导管气囊的已知技术，例如本领域技术人员熟知的聚合物材料的挤压技术生产本发明的气囊。
[0049] 通过下列以示范性而非限制性方式给出的
实施例更进一步描述了本发明，由此本发明的特性以及优点将更加显而易见。实施例
[0050] 挤压本发明材料的气囊的管的条件
[0051] 实施例1和2描述了由挤压聚合物材料GRILAMID FE7303产生的气囊的管。挤压之前，干燥这种聚合物的小球直到水分含量小于0.10％。在210℃和240℃之间的控制熔解
温度通
过热挤压通过5个具有不同控制温度的挤压带挤压所述管。挤压工艺的参数是基于由聚合物的厂商推荐的用于加工聚合物的条件。由管形式的模具挤压聚合物材料后，将其通过小通气带，在维持在大约20℃温度的去离子水的槽中冷却。手动
绞盘用于将管运输经过水浴。然后将管切成260mm的切片。
[0052] 使用这种方法制备不同大小的管。
[0053] 实施例1
[0054] 在本实施例中，产生了气囊大小为3.00mm，获自 FE7303。这种聚合物具有Shore D度量66的硬度，500MPa的弹性拉伸模量，40MPa的断裂拉伸负载以及300％的断裂延伸率。管的切片具有0.85mm和0.55mm的OD值。为了获得20mm体长大小3.00mm的气囊，合适大小的模子用来延伸管体以及管中心部分的内径并充气到所期望的成品尺寸。这些3.00mm大小气囊的加工温度为90℃，内部充气压力为28atm。
[0055] 将由此获得的气囊经受标准爆裂试验。尤其是，测定未充气气囊壁的双层厚度。此外，连续增加压力使气囊充气，以便测定每一压力增加时的外径直到气囊爆裂。由本检验获得的结果概括在下表3中。
[0056] 实施例2
[0057] 在本实施例中，产生了大小为3.50mm，获自 FE7303的气囊。这种聚合物具有Shore D度量66的硬度，500MPa的弹性拉伸模量，40Mpa的断裂拉伸负载以及300％的断裂延伸率。管的切片具有0.85mm和0.55mm的OD值。如实施例1所述的相同方法除了不同的温度和内部充气压力条件获得3.50mm大小的气囊。具体采用100℃的加工温度和26atm的内部充气压力。由这些气囊的爆裂试验获得的结果概括在下表3中。
[0058] 表3
[0059]实施例 气囊大小 双层壁的厚度 平均爆裂压力 RBP(atm)
(mm) (mm) (atm)
1 3.00 0.032 21 18
2 3.50 0.036 20 16
