MATERIAL POLIMÉRICO HOMOGENEIZADO RESISTENTE A OXIDACIÓN.

Esta solicitud reivindica prioridad respecto a la Solicitud Provisional de Estados Unidos con Nº de serie 60/709.795, presentada el 22 de agosto de 2005. Campo de la invención La presente invención se refiere a métodos para fabricar materiales poliméricos homogeneizados resistentes a oxidación e implantes médicos que comprenden el material. Se proporcionan también métodos para dopar polietileno con un aditivo, por ejemplo vitamina E, y templar el polietileno dopado con aditivo en un fluido supercrítico, por ejemplo CO2, y a los materiales usados para ello. Antecedentes de la invención Los polietilenos de peso molecular ultra-alto altamente reticulados de primera generación (UHMWPE) generalmente se irradian y funden para reducir el desgaste adhesivo/adhesivo de los componentes UHMWPE en artroplastia articular total (véase Muratoglu et al., J Arthroplasty, 2001. 16(2): pág. 149-160; Muratoglu et al., Biomaterials, 1999. 20(16): pág. 1463-1470; and McKellop et al., J Orthop Res, 1999. 17(2): pág. 157-167). La etapa de fusión post- irradiación, usada para conferir resistencia a oxidación al UHMWPE irradiado, generalmente reduce la resistencia a fatiga del polietileno irradiado en aproximadamente un 20% (véase Oral et al., Biomaterials, 2004. 25: pág. 5515- 5522). Se conoce en general que la mezcla de polietileno en polvo con un antioxidante antes de la consolidación puede mejorar la resistencia a oxidación del material de polietileno. Los antioxidantes, tales como vitamina E y ß-caroteno, han sido mezclados con UHMWPE en polvo o partículas por varios investigadores (véase, Mori et al. pág.1017, Hand-out at the 47th Annual Meeting, Orthopaedic Res Soc, 25-28 de febrero de 2001, San Francisco, CA; McKellop et al., documento WO 01/80778; Schaffner et al., documento EP 0 995 450; Hahn D., documento US 5.827.904; Lidgren et al., documento US 6.448.315), en intentos por mejorar la resistencia a desgaste. Mori et al. también describen que la irradiación no disminuye la resistencia a oxidación del polietileno dopado con antioxidante. Los investigadores (véase, McKellop et al., documento WO 01/80778; Schaffner et al., documento EP 0 995 450; Hahn D., documento US 5.827.904; Lidgren et al., documento US 6.448.315) describen la mezcla de polietileno en polvo con antioxidantes, seguido de consolidación de la mezcla antioxidante-polvo para obtener polietileno resistente a oxidación. La mezcla de la resina en polvo, copos o partículas con vitamina E y consolidación posterior da como resultado cambios de color del material polimérico de amarillo (véase, por ejemplo, el documento US 6.448.315). Además, la adición del antioxidante a UHMWPE antes de la irradiación puede inhibir la reticulación de UHMWPE durante la irradiación (Parth et al., J Mater Sci-Mater Med, 2002. 13(10): pág. 917-921; Oral et al., Biomaterials, 2005. 26: pág. 6657-6663). Sin embargo, la reticulación es necesaria para aumentar la resistencia a desgaste del polímero. El UHMWPE altamente reticulado, estabilizado con vitamina E, es un UHMWPE altamente reticulado de la siguiente generación, y se ha desarrollado (véase Oral et al., Biomaterials, 2004. 25: pág. 5515-5522; Muratoglu et al., Transactions of the Orthopaedic Research Society, 2005. 1661; Oral et al., Transactions of the Orthopaedic Research Society, 2005. 1171, Oral et al., J Arthroplasty, 2005, publicado) para disminuir la extensión de degradación de la resistencia mecánica y a fatiga vista en los UHMWPE altamente reticulados, irradiados y fundidos, de primera generación. La fusión en combinación con la irradiación crea reticulaciones y facilita la recombinación de los radicales libres residuales atrapados principalmente en las regiones cristalinas que, de lo contrario, podrían provocar fragilidad oxidativa tras las reacciones con oxígeno. Sin embargo, se cree que la reticulación y la disminución en la cristalinidad que acompaña a la fusión después de la irradiación son las razones para la disminución de la resistencia a fatiga, límite de elasticidad, resistencia a tracción final, dureza y alargamiento a rotura de UHMWPE reticulado y fundido por radiación. Por lo tanto, es deseable reducir la concentración de radicales libres residuales creados por irradiación en el UHMWPE reticulado, sin reducir la cristalinidad, para conseguir alta resistencia a fatiga para una alta aplicación de tensión que requiere un bajo desgaste. Puede usarse un antioxidante para interaccionar con los radicales libres inducidos por irradiación y evitar que reaccionen con otras cadenas para ampliar la cascada de oxidación. Esto elimina la necesidad de fusión tras la irradiación de UHMWPE reticulados por radiación y evita la disminución de cristalinidad y resistencia que acompaña a la fusión tras la irradiación. La vitamina E (-tocoferol) es un antioxidante de este tipo y protege el UHMWPE irradiado contra oxidación. Sin embargo, para una estabilidad oxidativa a largo plazo de un implante irradiado, la vitamina E debe estar presente en el componente en todo momento. Previamente, el dopado a alta temperatura con posterior homogeneizado a alta temperatura, a presión ambiente, se usó para potenciar la difusión de -tocoferol en UHMWPE irradiado (véase Muratoglu et al., Solicitud de Estados Unidos con Nº de Serie 10/757.551, presentada el 15 de enero de 2004; y Oral et al., Transactions of the Orthopaedic Research Society, 2005, 1673). Este método es adecuado para dopar componentes acabados. Sin 2 E06801842 17-11-2011   embargo, la duración del dopado y la homogeneización aumenta considerablemente con el aumento del espesor del componente. Por lo tanto, sería deseable acelerar la velocidad de difusión de -tocoferol en UHMWPE irradiado, que no era posible con las partículas de la técnica anterior. Esta invención permitiría también la incorporación eficaz de antioxidantes en forma de barra en una materia prima, a partir de la cual pueden mecanizarse implantes médicos. Sumario de la invención La invención proporciona un método de fabricación de un material polimérico reticulado, homogeneizado y dopado con antioxidante, como se define en la reivindicación 1, al que se hará referencia ahora. Las características preferidas y/o ventajosas de la invención, incluyendo un método de fabricación de un implante médico que comprende el material polimérico de la reivindicación 1, se exponen en las reivindicaciones dependientes. La presente invención se refiere, en general, a métodos de fabricación de dispositivos médicos resistentes a oxidación que comprenden uno o más materiales poliméricos homogeneizados. Más específicamente, la invención se refiere a métodos de fabricación de dispositivos médicos dopados con antioxidante que contienen polietileno homogeneizado reticulado, por ejemplo polietileno de peso molecular ultra-alto reticulado (UHMWPE), y a los materiales usados allí. Más específicamente, la invención se refiere a métodos de fabricación de un dispositivo médico que no se oxide, dopado con aditivo, tal como dopado con antioxidante, y homogeneizado por dopado en un fluido supercrítico, que contiene polietileno reticulado con radicales libres residuales, por ejemplo, polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE) irradiado y a los materiales usados allí. La invención proporciona un método de fabricación de un material polimérico reticulado, homogeneizado y dopado con antioxidante, que comprende las etapas de: a) irradiar un material polimérico consolidado a una temperatura por debajo de la fusión con radiación ionizante; formando de esta manera un material polimérico reticulado; b) dopar el material polimérico consolidado reticulado con un antioxidante por difusión a presión ambiente; y c) templar el material polimérico reticulado, dopado con antioxidante, a una temperatura por debajo de la fusión en un fluido supercrítico; formando de esta manera un material polimérico reticulado, homogeneizado y dopado con antioxidante. Los métodos de fabricación de un material polimérico reticulado, homogeneizado y dopado con antioxidante, pueden comprender: a) dopar el material polimérico con un antioxidante a presión ambiente; b) templar el material polimérico dopado con antioxidante a una temperatura por debajo de la fusión en un fluido supercrítico; formando de esta manera un material polimérico homogeneizado, dopado con antioxidante; y c) irradiar el material polimérico a una temperatura por debajo de la fusión con radiación ionizante; formando de esta manera un material polimérico reticulado, homogeneizado y dopado con antioxidante. Los métodos de fabricación de un implante médico pueden comprender: a) proporcionar un material polimérico; b) consolidar el material polimérico; c) irradiar el material polimérico consolidado con radiación ionizante, formando de esta manera un material polimérico... [Seguir leyendo]

1. Un método de fabricación de un material polimérico reticulado, homogenizado y dopado con antioxidante, que comprende las etapas de: a) irradiar un material polimérico consolidado a una temperatura por debajo de la fusión con radiación ionizante; formando de esta manera un material polimérico consolidado reticulado; b) dopar el material polimérico consolidado reticulado con un antioxidante, por difusión, a una presión ambiente; y c) templar el material polimérico reticulado, dopado con antioxidante, a una temperatura por debajo de la fusión en un fluido supercrítico; formando de esta manera un material polimérico reticulado, homogeneizado y dopado con antioxidante. 2. Un método de fabricación de un implante médico que comprende un material polimérico fabricado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material polimérico se mecaniza antes o después de la etapa de irradiación, formando de esta manera el implante médico. 3. Un método de fabricación de un implante médico que comprende un material polimérico reticulado, homogenizado y dopado con antioxidante, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material polimérico reticulado, homogenizado y dopado con antioxidante se mecaniza, formando de esta manera el implante médico. 4. El método de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en el que el implante médico se envasa y esteriliza adicionalmente por radiación ionizante o esterilización con gas, formando de esta manera un implante médico reticulado y estéril. 5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el templado se realiza por encima de 30 ºC y por encima de 1,4 MPa. 6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el templado se realiza a aproximadamente a 120 ºC y a aproximadamente 11,7 MPa. 7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el templado se realiza a aproximadamente 120 ºC y por encima de 11,7 MPa. 8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material polimérico se irradia a una temperatura entre aproximadamente temperatura ambiente y aproximadamente 90 ºC. 9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material polimérico se irradia a una temperatura entre aproximadamente 90 ºC y el pico de punto de fusión del material polimérico. 10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material polimérico se irradia a una temperatura entre aproximadamente temperatura ambiente y el pico de punto de fusión del material polimérico. 11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dopado se realiza empapando el material polimérico, consolidado y reticulado, en el antioxidante durante aproximadamente una hora o aproximadamente 16 horas. 12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el antioxidante se calienta a una temperatura entre la temperatura ambiente y aproximadamente 100 ºC, y el dopado se realiza a una temperatura entre la temperatura ambiente y aproximadamente 100 ºC. 13. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material polimérico es una poliolefina, un polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad lineal, polietileno de peso molecular ultraalto (UHMWPE), un polipropileno, una poliamida, una polietercetona o una mezcla de los mismos. 14. El método de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en el que el implante comprende dispositivos médicos seleccionados entre el grupo que consiste en revestimiento acetabular, glenoide del hombro, componente rotuliano, componente de la articulación de un dedo de la mano, componente de la articulación del tobillo, componente de la articulación del codo, componente de la articulación de la muñeca, componente de la articulación de un dedo del pie, prótesis de cadera bipolar, inserción de rodilla tibial, inserción de rodilla tibial con refuerzo metálico y postes de polietileno, discos intervertebrales, suturas, tendones, válvulas cardiacas, endoprótesis e injertos vasculares. 15. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material polimérico es resina polimérica en polvo, copos poliméricos, partículas poliméricas o similares, o una mezcla de los mismos. 16. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la irradiación se realiza en una atmósfera inerte, en el que la atmósfera inerte contiene gas seleccionado entre el grupo que consiste en nitrógeno, argón, helio, neón o 21 E06801842 17-11-2011   similares, o una combinación de los mismos. 17. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la dosis de radiación es entre aproximadamente 25 y aproximadamente 100 kGy. 18. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la dosis de radiación es de aproximadamente 65 kGy, aproximadamente 75 kGy o aproximadamente 100 kGy. 19. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la radiación es una irradiación gamma o de haz de electrones. 20. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el fluido supercrítico es CO2. 21. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el antioxidante es vitamina E. 22. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el antioxidante es -tocoferol. 23. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el fluido supercrítico es una mezcla de fluidos. 24. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el fluido supercrítico contiene un agente de disolución. 25. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material de partida es una mezcla de material polimérico y un antioxidante. 22 E06801842 17-11-2011   23 E06801842 17-11-2011   24 E06801842 17-11-2011   E06801842 17-11-2011   26 E06801842 17-11-2011   27 E06801842 17-11-2011