NO304816B1 - SÕrbandasje inneholdende polyuretanskum samt fremstilling derav - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en sårbandasje med et sårkontaktsjikt dannet av et polyuretanskum, og mer spesielt et konformerbart, polyuretanskum med høy densitet.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for fremstilling av et slikt skum , se krav 5.

Polyuretanskum har vært foreslått for et antall anvendelser i den kjente teknikk og et vidt spektrum additiver har vært inkludert i slike skum. avhengig av den tilsiktede spesielle sluttanvendelse. For eksempel beskriver US-A-3961629 et hydrofilt polyuretanskum for bruk som absorberende pute for kroppsvæsker. Cellene i skummet har et belegg av overflate-aktivt middel og dette sies å akselerere absorpsjonen av kroppsfluider i skummet til medisinsk aksepterbare hastig-heter. Det er foreslått at hygroskopiske midler som glycerol også kan innarbeides i skummet på samme måte som germicide og terapeutiske midler.

EP-A-0171268 beskriver en bandasje for bruk i forbindelse med dype sår, en bandasje som omfatter individuelle stykker av et absorberende hydrofilt skum, inneholdt i en porøs pose, tildannet av en gjennomhullet polymerfilm. Det absorberende skum er fortrinnsvis et hydrofilt polyuretanskum som kan være fremstilt av "Hypol" isocyanat-endeavsluttet polyeterprepolymer, markedsført av W.R. Grace & Co. og ikke-ioniske overflateaktive midler. Fysiologisk aktive komponenter som lokal anestetika, antibakterielle midler og antifungale midler er foreslått som additiver som kan innarbeides i skummet.

Ifølge EP-A-0171268 gjør det faktum at skummet er til stede i form av individuelle stykker at bandasjen har den egenskap at den kan tilpasse seg konturene av et sårhulrom både ved den første applikasjon av bandasjen og efterfølgende absorpsjon av kroppsfluider. Det sies at eksisterende kommersielt tilgjengelige skum, hvis de benyttes i et enkelt stykke, har en for høy densitet til å ha den ønskede grad av tilpassbarhet.

US-A-4339550 beskriver en hydrofil skumblanding som frem-stilles ved "in situ"-reaksjon av en isocyanat-endeavsluttet polyeterprepolymer med en funksjonalitet fra ca. 2 til ca. 8, vann, og en kjemisk forenelig, i det vesentlige ikke-polar, flyktig organisk forbindelse. Skummet sies å være i stand til å gi en regelmessig, kontrollert avgivelse av de flyktige materialer fra den skummede struktur. Egnede bestanddeler av typen "kontrollert avgivelse" omfatter polyoler som propylen-glycol og glycerol.

EP-A-0335669 beskriver en hydrofil skumblanding omfattende "in situ"-reaksjonsproduktet av en isocyanat-endedekket polyeterprepolymer, et hydrofilt middel i stand til å absorbere vann, et hjelpestoff omfattende en alkohol, et fuktemiddel og vann. En anvendelse som foreslått for skumblandingen er fremstillingen av sårbandasjer. Blandingen sies å bære hjelpestoffene på avgivbar måte slik at i det minste en del av hjelpestoffet avgis til en ekstern væske (for eksempel såreksudat) med hvilken skumblandingen kommer i kontakt.

Et vidt spektrum prepolymerer, hydrofile midler, hjelpestoffer og fuktemidler, er foreslått i EP-0335669. Vannopp-løselige monohydroksy-, dihydroksy- og polyhydroksyalkoholer sies alle å være egnede hjelpestoffer, men glycerol er foretrukket.

Foreliggende oppfinnelse er basert på det uventede funn at polyuretanskum med egenskaper som gjør dem spesielt egnet for bruk som sårkontaktsjikt, kan oppnås ved å inkludere en naturlig eller syntetisk gummi i skumblandingen. Således viser skummene som benyttes i bandasjene ifølge oppfinnelsen den kombinasjon av høy densitet og høy tilpassbarhet som EP-A-0171268 antyder er uoppnåelig i de kjente skum.

I henhold til dette tilveiebringer oppfinnelsen en sårbandasje med et sårkontaktsjikt dannet av et polyuretanskum, og skummet karakteriseres ved at det omfatter: a) 1 vektdel av reaksjonsproduktet av en isocyanat-endedekket prepolymer med vann og eventuelt andre lavere hydroksyfunksjonelle forbindelser, og b) fra 0,03 til 0,3 vektdeler av en farmasøytisk godtagbar, naturlig eller syntetisk gummi.

Fortrinnsvis omfatter blandingen 1 vektdel polyuretan-reaksjonsprodukt og fra 0,05 til 0,2 vektdeler, for eksempel fra 0,05 til 0,15 vektdeler, av gummien.

Tilsetningen av en naturlig eller syntetisk gummi har virkningen av å øke herdetiden for polyuretanet og forbedrer strekkbarheten, styrken og klebrigheten. Mest viktig er imidlertid at man i vesentlig grad oppnår en reduksjon av krymping av gelen ved tørking og videre forbedres bobledan-nelse idet det dannes mer regulære og mindre bobler.

Hvis gummi innholdet er mindre enn 0,03 vektdeler polyuretan-reaksjonsprodukt, kan virkningen på krymping av gelen være for liten til å være av vesentlig fordel. Hvis gummi innholdet på den annen side er for høyt, kan absorbensen av skummet være uaksepterbar lav.

Fortrinnsvis har den isocyanat-endedekkede prepolymer et NCO-innhold på 0,5 til 1,2 meq/g. Isocyanat-endedekkede prepolymerer med et isocyanatinnhold innen dette området har vært brukt i denne teknikk for å fremstille såkalte hydrogeler. For dette formål blir prepolymerene blandet med relativt store mengder (for eksempel et ti gangers overskudd på vektbasis) av vann. Reaksjonsblandingen har til å begynne med lav viskositet slik at karbondioksyd som utvikles ved reaksjonen mellom vann og isocyanat-endegrupper, slipper unna. På denne måte blir i det vesentlige intet karbondioksyd fanget i hydrogel-sluttproduktet.

I motsetning til dette gir bruken av relativt små mengder vann en første reaksjonsblanding med meget høyere utgangs-viskositet. Karbondioksyd som dannes ved hydrolyse av isocyanat-endegruppene blir derfor fanget, noe som gir en skummet hydrogel.

Prepolymeren som benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis en isocyanat-endedekket polyeter, for eksempel en etylenoksy/propylenoksy-kopolymer. En spesielt egnet prepolymer er tilgjengelig under varemerket "Hypol Hydrogel".

Skummene ifølge oppfinnelsen har generelt en densitet på minst 0,28 g/cm5 , fortrinnsvis minst 0,30 g/cm5 . Spesielt foretrukne skum har en densitet innen området 0,32 til 0,48 g/cm5 , for eksempel rundt 0,35 g/cm5 .

Skummene ifølge oppfinnelsen har generelt også en forlengelse til brudd på minst 150$ og aller helst minst 300$. Spesielt foretrukne skum ifølge oppfinnelsen har en forlengelse til brudd innen området 500 til 2000$.

Avhengig prinsipielt av mengden gummi og andre additiver som innarbeides, har skummene ifølge oppfinnelsen karakteristisk en absorbens på minst 3 g saltoppløsning/g, fortrinnsvis minst 5 g/g og aller helst fra 8 til 20 g/g. Skummene er således meget absorberende, men allikevel tilpassbare.

De foretrukne skum ifølge oppfinnelsen har også evnen til svelling og ekspandering når vann absorberes. Dette er spesielt fordelaktig i et sårkontaktsjikt fordi svellingen av skummet forårsaker at det beveger seg innover mot sårleiet og således fyller sårhulrommet. Dette understøtter sårheling fra bunnen og utover og motvirker epitelialisering over sår-overflaten før sårleiet er fylt med granuleringsvev.

Graden av svelling i skummene i bandasjen ifølge oppfinnelsen ved fullstendig metning med et vandig medium er karakteristisk minst 100$, uttrykt som volumøkning, og er fortrinnsvis minst 200$. Foretrukne skum sveller 400 til 800$. På tross av denne høye svellingsgrad bibeholder imidlertid skummene sin integritet også etter absorpsjon av store mengder vann.

I tillegg finnes de foretrukne skum å ha en morfologi som er spesielt egnet for lavadherende sårbandasjer. Skummene er åpencellede, cellene er meget regulære i størrelse og form og med meget glatte kanter til porene i veggene i cellene. Karakteristisk har cellene i skummene ifølge oppfinnelsen en midlere diameter innen området 0,1 til 0,6 mm.

For å øke mykheten og tilpassbarheten av skummet og for å lette bearbeidingen er det foretrukket å innarbeide en mindre mengde av hydroksyfunksjonell forbindelse i skummingsblandingen. Egnede hydroksyfunksjonelle forbindelser omfatter lavere monohydroksyalkoholer som metanol, etanol og propanol så vel som dihydroksy- og polyhydroksyalkoholer som etylen-glycol og glycerol. En spesielt egnet polyol er markedsført av Bayer AG under varemerket "Levagel".

Hvis en alkohol innarbeides i skummlngsb1åndingen, vil spor av alkoholen sannsynligvis forbli tilbake i fri form efter skummingsreaksjonen. Når det gjelder dihydroksy- og polyhydroksyalkoholer kan disse spor være vanskelige å fjerne fra skummet på annen måte enn ved oppvarming. Bruken av høyere-kokende alkoholer unngås derfor fortrinnsvis hvis skummet skal benyttes som sårkontaktsjikt på grunn av sannsynligheten for at slike alkoholer skal "lekke" fra skummet under bruk av bandasjen.

Skummene i bandasjen ifølge oppfinnelsen inneholder fortrinnsvis mindre enn 1 vekt-* vannoppløselige alkoholer og aller helst mindre enn 0,1 vekt-*. Det er spesielt foretrukket at skummene er i det vesentlige er frie for vannopp-løselige alkoholer, for eksempel mindre enn 0,01 vekt-*.

Av monohydroksyalkoholene er metanol spesielt foretrukket på grunn av at den er mest effektiv med henblikk på å redusere reaksjonshastigheten mellom den isocyanat-endedekkede prepolymer og vann. En reduksjon av reaksjonshastigheten er ønskelig for å lette blanding av de forskjellige komponenter og spredning av reaksjonsblandingen til et sjikt med egnet tykkelse før herding.

Den naturlige eller syntetiske gummi innarbeides fortrinnsvis i skummingsblandingen i form av en lateks, det vil si en suspensjon eller emulsjon av gummien i et vandig medium. Lateksen vil generelt omfatte 40 til 70 vekt-* faststoffer, for eksempel 50 til 60 vekt-*.

Gummien må selvfølgelig være farmasøytisk godtagbar. Akrylbaserte gummier er spesielt foretrukket. Disse er kommersielt tilgjengelige i form av latekser som "Primal" N-582 og "Rhoplex" N-560, begge fremstilt av Rohm & Haas Company.

Alternative gummiblandinger som kan benyttes omfatter "Copydex" adhesiv (fremstilt av Henkel), en lateks av naturlig gummi inneholdende ca. 56,2 vekt-* faststoffer. Også egnet er "Cow Gum" (fremstilt av Cow Proofings Limited), en naturlig gummi i et hydrokarbonoppløsningsmiddel inneholdende ca. 28 vekt-* faststoffer.

For bruk som sårkontaktsjikt kan skummene i bandasjene ifølge oppfinnelsen også inkludere topiske medikamenter og anti-septika som sølvsulfadiazin, povidonjodin, klorheksidinacetat og klorheksidingluconat, så vel som andre terapeutisk brukbare additiver som polypeptid-vekstfaktorer og enzymer.

En sårbandasje omfattende et sårkontaktsjikt dannet av et polyuretanskum som beskrevet ovenfor kan anvendes i forbindelse med et vannavstøtende eller vannimpermeabelt ryggsjikt. Det er meget foretrukket at dette ryggsjiktet også er fuktdamp-permeabelt så vel som at det er strekkbart og tilpassbart. Et spesielt egnet materiale er et høydensitets-polyuretanskum som "Medifix" 4003 eller 4005. Disse er polyuretanskum av blokket toluendiisocyanatnatur, og har overveiende lukkede celler.

En spesielt fordelaktig utførelsesform av bandasjen ifølge oppfinnelsen er et område av sårkontaktmateriale på et ryggsjikt der i det minste kantdelene av ryggsjiktet er belagt med et adhesiv. Et hvilket som helst medisinsk aksepterbart, hudvennlig adhesiv kan benyttes, inkludert akrylisk, hydrokolloid polyuretan samt silikonbaserte adhesiver.

Adhesivet kan påføres enten kontinuerlig eller diskontinuerlig over kantdelene av ryggsjiktet. Fortrinnsvis blir imidlertid adhesivet påført kontinuerlig over hele ryggsjiktet hvis dette i seg selv ikke er impermeabelt mot bakterier, dette for å sikre at ryggsjikt/adhesivkombi-nasjonen er bakterieimpermeabelt.

Det er også foretrukket at kombinasjonen av adhesiv og ryggsjikt har en minimum fuktig damppermeabilitet på 400 g/m<2>/24 timer, aller helst minst 700 g/m<2>/24 timer.

Det foretrukne adhesiv er et polyuretangelmateriale, kjent som "Levagel" og markedsført av Bayer AG. Dette adhesiv består av tre komponenter, nemlig et modifisert difenylmetandiisocyanat, en høymolekylvektspolyhydroksypolyeter samt en katalysator (dibutyltinndilaurat). Disse tre komponenter kan blandes slik at gelen inneholder 4 til 10 deler, fortrinnsvis 4,6 til 6,4 deler av det modifiserte difenylmetandiisocyanat, 99,9 til 99,9975 deler, fortrinnsvis 99,94 til 99,995 deler polyhydroksypolyeter og 0,0025 til 0,1 deler, fortrinnsvis 0,005 til 0,06 deler katalysator.

Gelen kan blandes ved de metoder som er beskrevet i US-PS 4 661 099 og påføres ved konvensjonelle belegningsmetoder på bærerryggen. Tykkelsen av gelsjiktet kan være mellom 0,001 og 1,0 mm, og er fortrinnsvis mellom 0,05 og 0,5 mm, noe som gir en beleggvekt på mellom 25 og 250 g/m2 .

Bandasjen kan også inneholde et vekesjikt mellom sårkontakt-sj iktet og ryggsjiktet. Et slikt vekesjikt gir absorbens, men viktigere er det at det understøtter bevegelse av fuktighet fra den sårtilvendte side av bandasjen til ryggsiden av bandasjen der fuktigheten slipper ut av bandasjen gjennom den pustende rygg. Bandasjen bør ha gode vekeegenskaper slik at fuktighet kan spres over et så stort areal som mulig og derved øke fordampingen. Den totale virkning av dette sjikt er å trekke fuktighet fra det sårtilvendte sjikt og derved å redusere sjansene for sårmaserering og å øke fordampingen gjennom bandasjens rygg.

Vekesjiktet kan være tildannet av flere sjikt (som ikke nødvendigvis må være like) hvis dette er ønskelig, men det er foretrukket at den totale tykkelse av vekesjiktet ikke overskrider 1 mm. Det er også foretrukket at vekesjiktet i det vesentlige er av samme størrelse og form som det sårtilvendte sjikt eller noe tynnere enn det sårtilvendte sjikt.

Egnede materialer for vekesjiktet er ikke-vevede, vevede eller strikkede tekstiler. Ikke-vevede viskosetekstiler som de som konvensjonelt benyttes for fremstilling av ikke-vevede kirurgiske dotter er foretrukket, men det skal være klart at mange alternative tekstiler, spesielt andre cellulose-tekstiler, kan benyttes i stedet.

Bandasjene ifølge oppfinnelsen vil generelt være sterile og være innelukket i en konvensjonell, bakteriesikker omhylling. Sterilisering kan hensiktsmessig gjennomføres ved bruk av

■y—bestråling, men andre steriliseringsmetoder som elektron-stråle-sterilisering kan også benyttes.

Oppfinnelsen skal illustreres nærmere ved hjelp av de følgende eksempler i sammenheng med den ledsagende tegning der den sistnevnte er et skjematisk snitt gjennom en bandasje ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 1: Fremstilling av polyuretanskum

Akrylemulsjon ("Primal" N-582; 10 g) ble blandet med 34 g deionisert vann med en spatel i en engangsbeholder. 6 g metanol ble satt til 50 g "Hypol" FHP 2002 prepolymer i en engangsbeholder og blandet grundig i noen sekunder. Akryl/ vann-blandingen ble så satt til "Hypol"-blandingen og omrørt. Den skummende blanding ble så helt på slippapir og spredd ved bruk av en håndspreder av rustfritt stål, satt til et gap på 2,2 mm. Skummet ble latt herde og skumfolien og slippapiret ble anbragt i ovn ved 80 til 100°C i 30 minutter for å drive av vannet. Efter avkjøling ble skummet hevet av fra slipp-papiret, tillatt krymping og lagt tilbake på det samme papir. Skummet ble så skåret til ønsket størrelse og form.

I en alternativ prosedyre ble komponentene blandet mekanisk ved bruk av en kommersielt tilgjengelig tokomponent poly-uretandoserings-blandedispensermaskin. "Hypol" prepolymeren ble anbragt i en beholder og akryllateksen, vann og metanol ble forblandet og anbragt i den andre beholder.

Skummet hadde en densitet på 0,42 g/cm<5>og var meget formbart og elastisk.

Eksempel 2

Man fulgte prosedyren fra eksempel 1 bortsett fra at "Hypol Hydrogel" (NCO-innhold 0,5 til 1,2 meq/g) ble benyttet i stedet for "Hypol" FHP 2002. Det resulterende skum hadde en densitet på 0,35 g/cm5 , en forlengelse til brudd på 1000* og var i stand til å absorbere 8,5 g saltoppløsning/g.

Skummet som ble produsert i dette eksempel, ble formet til en^sårbandasje som vist skjematisk i figur 1. Bandasjen omfatter et ryggsj ikt 1 i form av en formbar, vanntett, strekkbar og pustende film eller et skum som var belagt med et kontinuerlig eller diskontinuerlig sjikt av hudvennlig adhesiv 2. Sentralt anordnet på ryggsjiktet 1 er et vekesjikt 3 av absorberende materiale og dette er i sin tur dekket av et sårkontaktsjikt 4 av polyuretanskum. Før bruk dekkes adhesivsjiktet 2 og sårkontaktsjiktet 4 med et beskyttende slippapir 5 av konvensjonell form. Dette fjernes når bandasjen skal benyttes, for derved å eksponere de adhesiv-belagte kanter av ryggsjiktet 1 rundt sårkontaktsjiktet.

Eksempel 3: Innvirkning av forskjellige prepolymerkonsentra-sjoner

Fem forskjellige formuleringer av sårkontaktsjikt ble fremstilt ved fremgangsmåten ifølge eksempel 1. Hvert benyttet vann og "Hypol Hydrogel"-prepolymer i varierende andeler sammen med 10* vekt/vekt akrylemulsjon ("Primal" N-582) og 6* vekt/vekt metanol. Sårkontaktsjiktene som ble fremstilt på denne måte, ble så prøvet på absorbens. Resultatene var som følger:

Eksempel 5 : Innvirkning av latekskonsentrasjonen på

herdehasti<g>heten

Det ble fremstilt formuleringer som beskrevet i eksempel 1 bortsett fra at mengden "Primal" N-582 ble øket til 20 eller 30* med en tilsvarende reduksjon i mengden av vann. Den tid som forløp for herding av blandingen ved omgivelsestemperatur øket fra 2 minutter for 10* "Primal" til 2 minutter og 10 sekunder for 20* "Primal" og 2 minutter og 40 sekunder for 30* "Primal".

Eksemplene 6 til 11

Ytterligere formuleringer basert på "Hypol Hydrogel"-prepolymer , vann, metanol, "Primal" N-582 og "Levagel" polyol ble fremstilt ifølge eksempel 1 som følger:

I hvert tilfelle var de resulterende skum meget absorberende, meget formbare og hadde en densitet på minst 0,28 g/cm5 .

Eksempel 12

Eksempel 1 ble gjentatt bortsett fra at "Copydex"-adhesiv (Henkel; 56,2* faststoffer) ble benyttet i stedet for "Primal" N-582. Det resulterende skum herdet i løpet av 2 minutter, hadde en densitet på 0,36 g/cm<5>og en forlengelse til brudd på 1500*, og var videre i stand til å absorbere 7,6 g saltoppløsnlng pr. g.

Eksempel 13

Eksempel 1 ble gjentatt bortsett fra at "Cow Gum"-adhesivet (Cow Proofings Limited; 28* faststoffer) ble benyttet i stedet for "Primal" N-582. Det resulterende skum herdet i løpet av 1,5 minutter, hadde en densitet på 0,37 g/cm<5>og en forlengelse til brudd på 1100* og var videre i stand til å absorbere 7,1 g saltoppløsnlng pr. g.

Claims (10)

1. Sårbandasje med et sårkontaktsjikt dannet fra et polyuretanskum,karakterisert vedat skummet omfatter: a) 1 vektdel av reaksjonsproduktet av en isocyanat-endedekket prepolymer med vann og eventuelt andre lavere hydroksyfunksjonelle forbindelser, og b) fra 0,03 til 0,3 vektdeler av en farmasøytisk godtagbar naturlig eller syntetisk gummi.

2. Sårbandasje ifølge krav 1,karakterisertved at skummet omfatter 1 vektdel reaksjonsprodukt av isocyanat-endedekket prepolymer med vann, og fra 0,005 til 0,2 vektdeler av gummien.

3. Sårbandasje ifølge krav 1,karakterisertved at skummet omfatter 1 vektdel reaksjonsprodukt av isocyanat-endedekket prepolymer med vann, og fra 0,005 til 0,15 vektdeler av gummien.

4. Skum ifølge et av kravene 1 til 3,karakterisert vedat gummien er en akrylgummi.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av et polyuretanskum egnet for bruk som sårkontaktsjikt,karakterisertved at den omfatter å blande 1 vektdel av en isocyanat-endedekket prepolymer med fra 0,5 til 1,0 vektdeler vann og fra 0,03 til 0,3 vektdeler av en gummi i form av en gummi-lateks, og så å tørke produktet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisertved at reaksjonsblandingen også inneholder fra 0,05 til 0,4 vektdeler av en C1_3-monohydroksyalkohol.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5 eller 6,karakterisert vedat den isocyanat-endedekkede prepolymer er en isocyanat-endedekket polyeterprepolymer.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisertved at den isocyanat-endedekkede polyeterprepolymer er en isocyanat-endedekket etylenoksy/propylenoksy-kopolymer.

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 8,karakterisert vedatl vektdel av den isocyanat-endedekkende prepolymer blandes med fra 0,6 til 0,9 vektdeler vann.

10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 9,karakterisert vedatl vektdel isocyanat-endedekket prepolymer blandes med vann i nærvær av fra 0,1 til 0,25 vektdeler metanol eller fra 0,1 til 0,3 vektdeler etanol.