[发明专利]具有增加的降解速率的FE-MN可吸收植入式合金

说明书

本发明涉及适用于医疗植入物中的可生物降解的合金，其包含至少50重量％的铁、至少25重量％的锰以及至少0.01重量％的硫和/或硒，其中所述生物可降解的合金是非磁性的。本发明还提供一种生产具有期望降解速率的可生物降解的合金的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月6日提交的美国临时申请号62/569,228的优先权的权益，该美国临时申请的内容在此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及可生物降解的Fe-Mn合金

背景技术

已针对可吸收的金属植入物的制造评价了具有或不具有其它合金化元素的基于铁、镁或锌的金属。可吸收的金属植入物被设计成由于在一段时间内发生的腐蚀反应而在体内降解。降解产物应被转运和消除而在体内没有局部或全身性积累。植入物降解速率必须与在指定时间范围内实现功能性所需的机械完整性水平相平衡。

可吸收的Fe-Mn合金已针对心血管应用被广泛研究多年。Liu和Zheng的研究(ActaBiomaterial,7,1407-1420(2011))调查了接近于纯铁的二元合金FeS的降解速率，表明与Fe-Mn合金相比没有改进。Liu和Zheng研究的FeS二元合金不含Mn。其它研究已确定，需要最少25％的锰添加以提供完全非磁性微观结构(Hermawan,H.,Metallic BiodegradableCoronary Stent:Materials Development in Biodegradable Metals From Concept toApplications，第4章，Springer，43-44(2012))。非磁性植入物微观结构对于允许患者暴露于磁共振成像(MRI)程序是必要的。

轻质心血管支架通常由无缝管制成，所述无缝管被机械加工或激光切割以包括复杂的管壁图案。支架的外径通常2.0mm，并且通常通过导管插入小动脉或大动脉中(Hermawan,H.,Biodegradable Metals for Cardiovascular Applications,inBiodegradable Metals from Concept to Applications，第3章，Springer，23-24(2012))。然而，对于中等大小的金属医疗植入物(诸如板、螺钉、钉、骨锚等)来说，Fe-Mn可吸收合金的降解速率太慢。中等大小的医疗植入物被定义为超过心血管或神经支架质量的植入物。

因此，需要具有期望的可降解速率的可生物降解的Fe-Mn合金。

发明内容

本发明的一个方面涉及适用于医疗植入物中的可生物降解的合金，其包含至少50重量％的铁、至少25重量％的锰以及至少0.01重量％的硫和/或硒，其中所述生物可降解的合金是非磁性的。

在一些实施方案中，可生物降解的合金基本上不含铬。

在一些实施方案中，可生物降解的合金基本上不含镍。

在一些实施方案中，硫和锰形成硫化锰次生相。

在一些实施方案中，硒和锰形成硒化锰次生相。

在一些实施方案中，将硫或硒均匀地分散于可生物降解的合金中。

在一些实施方案中，可生物降解的合金包含至少60重量％的铁。

在一些实施方案中，可生物降解的合金包含至少30重量％的锰。

在一些实施方案中，可生物降解的合金是锻制产品、铸造产品或粉末冶金产品的形式。

在一些实施方案中，可生物降解的合金在生理条件下具有约0.155至3.1mg/cm²的降解速率。

在一些实施方案中，可生物降解的合金包含0.01重量％至0.35重量％的硫和/或硒。