MATERIAL DE SOPORTE DE IMPLANTE MÉDICO.

Un material de soporte de un implante médico que comprende un compuesto de un polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) y un copolímero de polietileno que tiene un esqueleto polimérico y grupos hidrófilos pendientes o agentes tensioactivos pendientes que se unen al esqueleto polimérico,

en el que el material de soporte está adaptado para articular contra una contracara dura del implante médico

La presente invención se refiere a un material de soporte de implante médico y a un procedimiento de fabricación de un material de soporte de implante médico.

El polietileno de peso molecular ultra alto ("UHMWPE") se usa comúnmente en la fabricación de implantes médicos u ortopédicos, tales como articulaciones de la cadera artificiales. El implante comprende un material de soporte que articula contra una contracara dura tal como una contraparte metálica o cerámica. UHMWPE, como material de soporte, ofrece tanto dureza como resistencia a la abrasión cuando el material de soporte se articula contra la contracara dura. En años recientes, se ha vuelto cada vez más evidente que la necrosis tisular y la osteólisis en la interfaz del implante ortopédico y el hueso huésped son los principales contribuyentes a la falla de aflojamiento a largo plazo de las articulaciones protésicas. En general es aceptado por los cirujanos ortopédicos y los científicos de biomateriales que esta necrosis tisular y osteólisis es debida, al menos en parte, a la presencia de partículas microscópicas de UHMWPE producidas durante el desgaste de los componentes de UHMWPE. La reacción del cuerpo, por ejemplo, respuesta inmune, a estas partículas incluye inflamación y deterioro de los tejidos, en particular el hueso al que está anclado en implante ortopédico. Finalmente, el implante ortopédico se vuelve doloroso y/o se afloja y debe ser revisado y/o reemplazado.

El documento EP-A-1520877 desvela un componente polimérico de una prótesis de articulación ortopédica, que se forma de una mezcla de UHMWPE y un polímero hidrófilo tal como poli(óxido de etileno), poli(vinilpirrolidona) y poli(vinil alcohol), y sus mezclas y copolímeros.

Zhang et al (J Biomed Mater Res, vol 78A, pp 86-96, 2006) desvela un material compuesto para usar en un componente polimérico de una prótesis de articulación ortopédica, que se forma de UHMWPE y hialuronano por una técnica de moldeado por compresión.

La presente invención proporciona un material de soporte de un implante médico, definido en la reivindicación 1. El material de soporte comprende un compuesto de polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE). El material de soporte tiene una tasa de desgaste reducida y/o estimula una respuesta inmune reducida o mínima. El compuesto comprende UHMWPE y un copolímero. Por ejemplo, el copolímero tiene un esqueleto polimérico y grupos hidrófilos pendientes o agentes tensioactivos pendientes que se unen al esqueleto polimérico. La presente invención también proporciona procedimientos para preparar un material de soporte.

La presente invención contempla proporcionar un ambiente hidrófilo, por ejemplo, grupos hidrófilos pendientes o agentes tensioactivos pendientes, en la interfaz entre el material de soporte y la contracara dura del implante. Se considera, sin desear estar ligado por la teoría

o el mecanismo, que el ambiente hidrófilo reduce la respuesta inmune del cuerpo. Como el material de soporte de la invención se gasta durante el uso, las partículas hidrófilas que se generan pueden ser asimiladas por el cuerpo y excretadas a través del riñón. En consecuencia, los desechos microscópicos que salen del material de soporte no están disponibles para los macrófagos del cuerpo, de este modo se reduce la posibilidad de inducir una respuesta inmune adversa. En forma alternativa o adicional, los grupos hidrófilos pendientes o el agente tensioactivo pendiente reducen la fricción en la interfaz entre el material de soporte y la contracara. Además en forma alternativa o adicional, el grupo hidrófilo pendiente o el agente tensioactivo pendiente alteran la interacción de las macromoléculas halladas en el fluido fisiológico, por ejemplo, proteínas, con la superficie del material de soporte.

Por consiguiente, la invención proporciona un material de soporte de un implante médico que comprende un compuesto de un polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) y un copolímero de polietileno que tiene un esqueleto polimérico y grupos hidrófilos pendientes o agentes tensioactivos pendientes que se unen al esqueleto polimérico, en el que el material de soporte se adopta para articular contra una contracara dura del implante médico.

El término "UHMWPE" se refiere a un polímero de polietileno que tiene un peso molecular promedio ponderado de 0,4 x 106 g.mol-1 (amu) o mayor. Preferentemente, el UHMWPE tiene un peso molecular promedio ponderado de 106 g.mol-1 (amu) (por ejemplo, 2 x 106 o 3 x 106 g.mol-1 (amu)) o más. Normalmente, el peso molecular promedio ponderado del UHMWPE es 107 g.mol-1 (amu) o menos, más preferentemente 6 x 106 g.mol-1 (amu) o menos. El UHMWPE adecuado para usar en la invención incluye, pero sin limitación, UHMWPE disponibles en el comercio tales como UHMWPE GUR® 1050 y GUR® 1020 en polvo (peso molecular promedio ponderado de 2 x 106 a 6 x 106 g.mol-1 (amu)) de Ticona (Summit, New Jersey). El UHMWPE puede estar reticulado o no reticulado.

La contracara dura, que puede ser, por ejemplo, una bola femoral metálica o una copa acetabular, por ejemplo, se pueden fabricar de metales tales como acero inoxidable, aleación de cromocobalto, o aleación de titanio o de cerámicas tales como alúmina o circonia.

Los grupos hidrófilos pendientes o agentes tensioactivos pendientes pueden estar presentes unidos al esqueleto polimérico directamente o a través de un grupo interviniente o de ligamento. Los grupos hidrófilos pendientes o agentes tensioactivos pendientes pueden estar presentes unidos al esqueleto polimérico a través de enlaces covalentes, iónicos y/o coordinados, preferentemente enlaces covalentes.

El copolímero de polietileno y UHMWPE pueden estar presentes en el material de soporte en cualquier proporción adecuada, por ejemplo, el copolímero de polietileno puede estar presente en una cantidad de 0,1% o más, normalmente de 20 a 80%, preferentemente de 30 a 70%, y más preferentemente de 45 a 65% en peso del material de soporte.

El copolímero de polietileno puede tener un peso molecular adecuado, por ejemplo, un peso molecular promedio ponderado de 50.000 amu o más, tal como de 0,1 x 106 a 0,5 x 106 amu. El copolímero de polietileno puede tener cualquier viscosidad de fusión adecuada. En una realización, el copolímero de polietileno tiene un índice de fusión igual o mayor de 0,5 g.10 min 1, preferentemente de 0,5 a 5 g.10 min-1 .

Cualquier grupo hidrófilo adecuado puede estar presente. De acuerdo con una realización, los grupos hidrófilos pendientes son grupos que tienen afinidad por el agua o humedad o un medio polar, por ejemplo, que puede formar enlaces hidrógeno, por ejemplo, grupos hidroxilo, carboxilo, ceto, aldehído, amino, amido, éter y fluoro, o grupos iónicos tales como grupos hidroxilo. Cualquier agente tensioactivo adecuado puede estar presente en el esqueleto polimérico, por ejemplo, un agente de superficie no iónico, por ejemplo, un copolímero de polietilenglicol y polipropilenglicol.

Cualquier grupo ligador adecuado puede estar presente. De acuerdo con las realizaciones de la invención, el grupo ligador se puede seleccionar del grupo constituido por carboxi alquilo, carboxi hidroxialquilo, carboxi hidroxi alcoxi, carboxi alcoxi, y carboxi alcoxialquilo. En una realización, los grupos hidrófilos pendientes pueden estar presentes unidos al esqueleto polimérico sin un grupo ligador.

El grupo ligador se puede proporcionar por una elección adecuada de una reacción de química. Por ejemplo, un grupo carboxi alquilo que liga un grupo hidroxilo pendiente al esqueleto polimérico se puede producir por la reacción de un copolímero de polietileno tal como ácido polietileno-co-acrílico con etilenglicol. Un grupo carboxi alcoxialquilo que liga un grupo hidroxilo pendiente al esqueleto polimérico se puede producir por la reacción de un copolímero de polietileno tal como ácido polietileno-co-acrílico con dietilenglicol. Un grupo carboxi hidroxialquilo que liga un grupo hidroxilo pendiente al esqueleto polimérico se puede producir por la reacción de un copolímero de polietileno tal como poli(etilen-co-glicidil metacrilato) con un poliol tal como etilenglicol o glicerol. Un grupo carboxi hidroxialcoxi que liga un grupo hidroxilo pendiente al esqueleto polimérico se puede producir por la reacción de un copolímero de polietileno tal como poli(etilen-co-glicidil metacrilato) con un poliol tal como sorbitol o manitol.

El UHMWPE y el copolímero de polietileno se pueden entremezclar. El copolímero de polietileno...

1. Un material de soporte de un implante médico que comprende un compuesto de un polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) y un copolímero de polietileno que tiene un esqueleto polimérico y grupos hidrófilos pendientes o agentes tensioactivos pendientes que se unen al esqueleto polimérico, en el que el material de soporte está adaptado para articular contra una contracara dura del implante médico.

2. El material de soporte de la reivindicación 1, en el que los grupos hidrófilos pendientes están unidos al esqueleto polimérico a través de un grupo ligador.

3. El material de soporte de la reivindicación 2, en el que los grupos hidrófilos pendientes comprenden uno o más grupos no iónicos libres.

4. El material de soporte de la reivindicación 3, en el que los grupos no iónicos son grupos hidroxilo.

5. El material de soporte de la reivindicación 2, en el que el grupo ligador está seleccionado del grupo que consiste en carboxialquilo, carboxi hidroxialquilo, carboxi hidroxialcoxi, carboxi alcoxi, y carboxi alcoxialquilo.

6. El material de soporte de la reivindicación 1, en el que los agentes tensioactivos pendientes comprenden un copolímero de polietilenglicol y polipropilenglicol.

7. Un procedimiento para producir un material de soporte como se reivindica en la reivindicación 1, el procedimiento que comprende:

(i) moldeado por compresión de una mezcla que comprende un polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), un copolímero de polietileno que tiene un grupo reactivo capaz de reaccionar con un grupo hidrófilo, y un poliol o un agente tensioactivo que tiene un grupo hidrófilo para obtener un producto moldeado; y

(ii) maquinado del producto moldeado para obtener el material de soporte.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el grupo reactivo del copolímero de polietileno está seleccionado del grupo que consiste en carboxilo, glicidilo, y carboxi anhídrido, y el grupo hidrófilo es hidroxilo.

9. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el copolímero de polietileno es metacrilato de poli(etilen-co-glicidilo), poli(etilen-g-anhídrido maleico) o poli(etilen-co-ácido acrílico).

10. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el poliol está seleccionado del grupo que consiste en etilenglicol, poliéter polioles, propanodioles, butanodioles, glicerol, pentaeritritol, trimetilolpropano, sorbitol, manitol, diglicerol, triglicerol y poliglicerol.

11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que el poliol es un poliéter poliol que es un copolímero en bloque de óxido de etileno y óxido de propileno, dicho copolímero en

bloque tiene extremos de la cadena de hidroxilo.

12. El procedimiento de la reivindicación 7, que incluye la etapa de reticulado del UHMWPE.

13. El procedimiento de la reivindicación 7, que incluye la etapa de fundido-recocido del producto moldeado antes del maquinado.

14. Un procedimiento para producir un material de soporte como se reivindica en la reivindicación 1, el procedimiento que comprende:

(i) moldeado por compresión de una mezcla que comprende un polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) y un copolímero en bloque que comprende segmentos de polietileno y segmentos hidrófilos que tienen grupos pendientes hidrófilos para obtener un producto moldeado; y

(ii) opcionalmente maquinar el producto moldeado para obtener el material de soporte.

15. Un procedimiento para producir un material de soporte como se reivindica en la reivindicación 1, el procedimiento que comprende:

(i) moldeado por compresión de un polvo de polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) para obtener un material de UHMWPE consolidado;

(ii) comprimir, en contacto con el material de UHMWPE consolidado, una mezcla que comprende un copolímero de polietileno que tiene un grupo reactivo capaz de reaccionar con un grupo hidroxi, y un poliol o un agente tensioactivo que tiene un grupo hidroxi para obtener un compuesto; y

(iii) opcionalmente maquinar el producto moldeado por compresión para obtener el material de soporte.

16. Un procedimiento para producir un material de soporte como se reivindica en la reivindicación 1, el procedimiento que comprende:

(i) proporcionar un material de HMWPE consolidado;

(ii) moldeado por compresión de un copolímero de polietileno que tiene un grupo reactivo capaz de reaccionar con un grupo hidroxi, y un poliol o un agente tensioactivo que tiene un grupo hidroxi en contacto con el material de HMWPE consolidado para obtener un compuesto; y

(iii) opcionalmente maquinar el producto moldeado por compresión para obtener el material de soporte.

17. Un procedimiento para producir un material de soporte como se reivindica en la reivindicación 1, el procedimiento que comprende:

(i) moldeado por compresión de un polvo de polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) para obtener un material de HMWPE consolidado;

(ii) comprimir en contacto con el material de HMWPE consolidado, un copolímero en bloque que comprende segmentos de polietileno y segmentos hidrófilos que tienen grupos reactivos pendientes hidrófilos para obtener un producto moldeado; y

(iii) opcionalmente maquinar el producto moldeado por compresión para obtener el 5 material de soporte.

18. Un procedimiento para producir un material de soporte como se reivindica en la reivindicación 1, el procedimiento que comprende:

(i) proporcionar un material de HMWPE consolidado;

(ii) comprimir, en contacto con el material de HMWPE consolidado, un copolímero en

10 bloque que comprende segmentos de polietileno y segmentos hidrófilos que tienen grupos reactivos pendientes hidrófilos para obtener un producto moldeado; y

(iii) opcionalmente maquinar el producto moldeado por compresión para obtener el material de soporte.