Прозрачные пластики широко применяют в медицинской практике, однако кроме прозрачности к ним предъявляют много других требований. Полимеры медицинского назначения должны быть прочными в широком диапазоне температур, устойчивыми к воздействию широкого круга веществ, биологически совместимыми…

Прозрачный сополикарбонат от компании Bayer
Компания Bayer MaterialScience представила на рынок новый класс поликарбонатов, который расширяет область использования материала за счет возможности высоко- и низкотемпературного применения. Новый Makrolon DP1-1848, сополикарбонат бисфенола A и патентованного бисфенола, демонстрирует абсолютно новые эксплуатационные характеристики в сочетании с прекрасной прозрачностью. Существенно улучшены параметры прочности по сравнению с традиционными бисфенолами А поликарбонатами. У этого материала более высокая ударная вязкость по Изоду (с надрезом) в холодную погоду, теплостойкость по Вику (156ºC), более высокая термостойкость и усовершенствованная устойчивость к воздействию большого количества ежедневно используемых химических веществ и горячей воды. Сополимеризация с патентованным бисфенолом вместо использования эластомера для обеспечения ударной вязкости компенсирует уменьшение жесткости и термостойкости.

Рис.1. Медицинское применение Makrolon DP1-1848.

Даже при -60°C у материала барьер ударной вязкости с надрезом составляет 60 кДж/м2. К числу кандидатов для высокотемпературного использования Makrolon DP1-1848 относятся корпуса медицинских устройств, которым необходима хорошая размерная стабильность и точность даже при температурах, намного превышающих 100ºC. Более высокая термическая стабильность позволяет поликарбонатным компонентам находится в более близком контакте с источниками тепла, что позволяет создавать конструкции с более тонкими стенками. Благодаря возможности его стерилизации острым паром этот новый тип поликарбонатного сополимера применяется при изготовлении товаров медицинского назначения.

Хирургические системы
Advanced Biomaterial Systems Inc. выбрала циклический олефиновый сополимер (СОС) компании Topas Advanced Polymers (совместное предприятие японской Daicel/Polyplastics) для изготовления корпуса смесителя и шприца в своей системе заполнения пустот костей Plexis. Система Plexis продается как стерильный продукт, который осуществляет смешивание и доставку биоматериалов, включая PMMA (полиметилметакрилат) костный цемент, используемый для стабилизации переломов и заполнения участков потери костной ткани. Plexis смешивает и доставляет биоматериалы с помощью одного устройства. Это исключает необходимость использования несколько шприцев, емкостей, трубок или устройств для впрыскивания. Хирурги используют это устройство для того, чтобы смешивать и доставлять биоматериалы во время различных процедур, связанных с лечением скелета.

Рис. 2. Система Plexis для заполнения костей биоматериалом.

Прозрачная камера смешивания из COC позволяет видеть, когда биоматериал полностью перемешан, и измерять количество биоматериала, доставляемого к нужному участку. Корпус шприца из COC, который присоединен к камере, биоматериал транспортируется по трубке к месту применения. COC был выбран за свою прозрачность, устойчивость к воздействию химических веществ, размерную стабильность и способность выдерживать гамма стерилизацию. У него также есть сертификация USP Class VI, которая необходима всякой системе доставки, которая не вступает в реакцию с биоматериалами. COC выдерживает давление в шприце, которое может приближаться к 80 атм. по мере того, как шток шприца перемещает биоматериал вниз по шприцу и далее через трубку.

Высокопрозрачные стерилизуемые блистерные упаковки
Высокие прочность и твердость, отличная прозрачность и очень высокий барьер влагостойкости делают циклические олефиновые полимеры и сополимеры особенно заметными среди других олефиновых пластмасс. В отличие от полиэтилена и полипропилена, эти полимеры абсолютно аморфны, в результате из них получаются детали с низкой усадкой и короблением. Сополимеры создаются из этилена и олефина с кольцевой структурой, образованного из дициклопентадиена. Включение кольцевой структуры придает COC жесткость, в то время как ее размеры предохраняют молекулы от того, чтобы стать достаточно упорядоченными для кристаллизации. Полное отсутствие кристалличности обеспечивает очень высокую прозрачность. Поскольку сополимеры относятся к классу полиолефинов, у них низкая плотность, близкая к единице, что, в результате, дает очень высокое соотношение твердости и массы. Сочетание прозрачности, твердости и барьера влагостойкости привело к тому, что COC стал использоваться для изготовления упаковочных пленок, в то время как сочетание прозрачности, барьера влагостойкости и олефиновой биоинертности делает его прекрасным кандидатом для изготовления медицинских упаковок для лекарств, подверженных биологическому разложению, таких как инсулин. Другим ценным качеством таких смол является размерная стабильность. Послеформовочная усадка COC, которой можно пренебречь, в сочетании с очень слабой абсорбцией влаги, позволяет осуществлять изготовление высокоустойчивой пластмассовой оптики.

Рис. 3. Применение COC для создания стерилизуемой паром блистерной упаковки.

Компания Topas Advanced Polymers разработала первые смеси циклических олефиновых сополимеров, которые позволяют стерилизовать паром блистерные упаковки, изготовленные из СOC пленки. Эти смеси позволяют Topas использовать пленки на основе COC в качестве барьерного материала для стерильных продуктов, таких как жидкие лекарственные препараты одноразового введения. Это семейство рецептур сочетает Topas 6013 COC и полиолефин для создания термостойких пленок, которые не деформируются при нагревании до 121°C в течение 20 минут. Пленки, изготовленные из данной смеси, довольно жесткие, у них низкий уровень водопаропроницаемости, и при термическом формовании они почти не подвержены усадке и деформации.
У сополимеров компании Topas прекрасная биологическая совместимость и в них мало экстрагируются вещества. Они соответствуют требованиям U.S.P. Class VI, и их разрешено использовать для изготовления медицинских устройств и упаковки лекарственных препаратов, также можно их применять в непосредственном контакте со всеми типами еды при всех условиях использования. Помимо блистерных упаковок и использования в шприцах предварительного наполнения и прочих типах фармацевтической упаковки, они являются хорошими кандидатами для использования при изготовлении медицинских устройств и диагностических приборов, оптических компонентов.

Дон Росато, http://www.omnexus.com