要求優(yōu)選權

本申請要求于2014年12月3日遞交的第62/086,936號美國臨時專利申請的優(yōu)先權的權益，且其通過整體援引并入本文。

發(fā)明背景

超高分子量聚乙烯(uhmwpe)是獨特形式的非常高分子量的聚乙烯，其商業(yè)級材料的分子量通常是2-7百萬。日用品聚乙烯的分子量通常為50,000-100,000，為其25分之一或更低。uhmwpe是例如矯形植入體最廣泛使用的材料，該矯形植入體關節(jié)連接例如用于由于骨關節(jié)炎導致的髖關節(jié)、膝關節(jié)、腳踝、肘關節(jié)和肩關節(jié)的置換。在1960年代初第一次實施，對該材料的主要的擔心在于關節(jié)連接之多年后的高磨損率，其中會產生微觀磨損顆粒。高聚乙烯顆粒負荷的已知結果是稱為骨質溶解的病癥，其導致植入體松動隨后需要修復手術。隨著高度交聯(lián)的uhmwpe的引入，這一問題在1990年代后期得以解決，其中通過使用高能射線例如伽馬或電子束交聯(lián)uhmwpe。交聯(lián)顯著顯小uhmwpe的磨損速率，但也在該聚乙烯中留下了高自由基的負擔，其若不減小，可導致基體內的氧化，隨后減弱機械性能，增加磨損速率以及潛在的植入失敗。

為了解決自由基負擔，高度交聯(lián)的uhmwpe最通常是通過將材料溫度升高到材料的熔點以上來熱穩(wěn)定。這使得不參與交聯(lián)的截留自由基促進材料中的進一步交聯(lián)或重排，使其處于不會促進過早氧化降解的惰性狀態(tài)。但是，若熔融過程在含氧環(huán)境例如空氣中進行，其中存在足夠的氧氣在熔融狀態(tài)擴散進入材料，則熔融過程可導致在材料的外部形成顯著的氧化層。該氧化層在植入體的制備中被去除，以避免植入體被氧化降解的uhmwpe污染。

技術實現(xiàn)要素：

在多個實施方案中，本發(fā)明提供在uhmwpe中加入抗氧劑的方法。所述方法包括獲得或提供包含uhmwpe的多孔固體材料。所述方法包括用包含至少一種抗氧劑的液體組合物涂覆多孔固體材料，使得至少一些液體組合物進入多孔固體材料的孔隙空間以提供注入抗氧劑的固體材料。所述方法也包括將注入抗氧劑的固體材料熔融固結，以提供熔融固結的材料。

在多個實施方案中，本發(fā)明提供在uhmwpe中加入抗氧劑的方法。所述方法包括獲得或提供包含uhmwpe的多孔固體材料。多孔固體材料具有約0.001-80體積％的孔隙空間。所述方法包括將多孔固體材料用包含至少一種抗氧劑的液體組合物涂覆，使得至少一些液體組合物進入多孔固體材料的孔隙空間，以提供注入抗氧劑的固體材料。所述方法包括將注入抗氧劑的固體材料熔融固結，以提供熔融固結的材料。所述方法包括使用電子束照射(electronbeamirradiation)來照射熔融固結的材料以提供照射的材料。所述方法包括充分加熱照射的材料至至少部分照射的材料熔融，以提供加熱的材料。所述方法也包括使加熱的材料凝固(solidifying)，以提供熔融穩(wěn)定的材料。

在多個實施方案中，本發(fā)明提供將抗氧劑加入uhmwpe中的方法。所述方法包括將uhmwpe粉末冷燒結以提供包含uhmwpe的多孔固體材料，其中多孔固體材料具有約0.001-80體積％的孔隙空間。所述方法包括將約90-100％的多孔固體材料表面用包含至少一種抗氧劑的液體組合物涂覆，使得至少一些液體組合物進入多孔固體材料的孔隙空間以提供注入抗氧劑的固體材料?？寡鮿┦且后w組合物的約1-100重量％。所述方法包括將注入抗氧劑的固體材料熔融固結以提供熔融固結的材料。所述方法包括使用電子束照射來照射熔融固結的材料，以提供具有自由基第一濃度至少約1x10¹⁵spins/g的包含uhmwpe的照射的材料。所述方法包括將照射的材料充分加熱至至少部分照射的材料熔融以提供加熱的材料。所述方法也包括使加熱的材料凝固，以提供具有自由基第二濃度少于約1x10¹⁵spins/g的包含uhmwpe的熔融穩(wěn)定的材料。在熔融穩(wěn)定的材料的表面層中的uhmwpe具有不超過約1的氧化指數(shù)。

在多個實施方案中，本發(fā)明提供醫(yī)療植入體。所述醫(yī)療植入體包括包含uhmwpe和抗氧劑的含氧環(huán)境熔融穩(wěn)定的材料。抗氧劑是在熔融固結步驟之前和冷燒結步驟之后引入。熔融穩(wěn)定的材料沒有大于約3mm深度的熔融穩(wěn)定后氧化的表面層的移除(例如，移除少于約3mm的熔融穩(wěn)定的材料)。在熔融穩(wěn)定的材料的表面層中的uhmwpe具有不超過約1的氧化指數(shù)。

常規(guī)的聚乙烯和uhmwpe以粉末形式合成。常規(guī)的聚乙烯用剪切熔融設備加工例如注塑機或擠出機。但是，不同于常規(guī)的聚乙烯，由于高分子量和作為偽交聯(lián)的鏈纏結導致形變和流動受阻，uhmwpe在熔融狀態(tài)下是不容易流動的。uhmwpe的加工方法涉及大量的剪切，通常通過將聚合物鏈撕開、降低分子量且導致期望性能的相應損失而降解uhmwpe。因此，uhmwpe粉末通常使用熱和壓力在低剪切條件下加工以將粉末顆粒的邊界熔合在一起。

與其他熔融穩(wěn)定的uhmwpe、其制備方法以及由其制備的醫(yī)療植入體相比，本發(fā)明的各個實施方案提供一定的優(yōu)勢?？寡鮿┛赏ㄟ^在固結前將其與uhmwpe混合而被加入至uhmwpe中。但是，在固結前將其與uhmwpe混合通常導致抗氧劑在uhmwpe內的均勻分布。抗氧劑可通過允許其在熔融固結前或熔融固結后擴散進入uhmwpe而被加入至uhmwpe中。但是，擴散深度的控制可為困難的或不可能的，并且受限于至少一種抗氧劑的分子尺寸以及抗氧劑的結構和相應的極性。在多個實施方案中，抗氧劑注入uhmwpe材料中的深度可以獨立于(例如不限于)抗氧劑的分子尺寸或分子結構和相應的極性。在多個實施方案中，注入uhmwpe材料中的深度可通過以下方法進行控制：控制在涂覆于多孔固體材料上的液體組合物中抗氧劑的濃度，控制涂覆于多孔固體材料的液體組合物的量控制，或其組合。在多個實施方案中，抗氧劑注入后進入uhmwpe中的遷移深度(即、抗氧劑從其開始處的孔隙空間穿過在材料中移動的距離)可通過以下方法進行控制：控制在涂覆于多孔固體上的液體組合物中的抗氧劑的分子量和極性中的至少一種，控制在多孔固體材料上涂覆液體組合物的溫度和持續(xù)時間，控制隨后熔融固結的溫度，控制在熔融固結過程中消耗在熔點以上的持續(xù)時間，或其組合。

在一些實施方案中，所述方法可包括形成uhmwpe材料，其中在該uhmwpe的表面上具有少的或不形成氧化層。醫(yī)用級uhmwpe可代表在生產包括uhmwpe的醫(yī)療植入體時的主要成本。在多個步驟例如在熔融穩(wěn)定(例如照射后熔融)中uhmwpe的表面氧化，導致要移除和丟棄氧化層，因其不適合用于醫(yī)療植入體制品。在一些實施方案中，如相比于其他用于制備uhmwpe材料的技術，本方法所形成的uhmwpe材料可即用于(readyto)形成醫(yī)療植入體，其具有少的或沒有表面層移除。在各個實施方案中，通過避免或減少uhmwpe的氧化表面層的移除，所述方法通過減少uhmwpe的浪費量提供相比于其他方法的成本節(jié)省。在一些實施方案中，本方法即使在含氧的氣氛(如空氣)下進行熔融穩(wěn)定也可避免表面氧化層的形成。在各個實施方案中，相比于使用無氧或貧氧(oxygen-depleted)環(huán)境用于熔融穩(wěn)定的技術，本方法通過避免對生成無氧或貧氧環(huán)境所必須的設備、供應和費時的技術提供成本的節(jié)省。在一些實施方案中，其他的材料可在將液體組合物涂覆于多孔固體材料期間與抗氧劑一起注入uhmwpe，例如固化劑(如有機過氧化物)，其可減少或消除隨后的照射交聯(lián)步驟。

在一些實施方案中，所述方案可包括在液體組合物中使用用于uhmwpe的各種改性劑，例如交聯(lián)劑、交聯(lián)增強劑、表面能改性劑、抗生素等。在各個實施方案中，所述方法可包括通過使用模塑裝置例如網狀模塑裝置來控制各種uhmwpe改性劑或其他注入材料的施用深度或濃度；此等控制難以或者不可能通過使用混合的材料或在熔融固結后單獨使用擴散來完成。

附圖簡述

附圖通過實施例闡述本文討論的各個實施方案，但不限于此。

圖1根據(jù)各個實施方案示出熔融固結的圓盤(puck)從頂部到底部的維生素e指數(shù)與深度的關系。

圖2根據(jù)各個實施方案示出熔融固結的圓盤從一側到另一側的維生素e指數(shù)與深度的關系。

圖3a-b根據(jù)各個實施方案示出樣品4-1的氧化指數(shù)(oi)，其中圖3a示出其從頂部到底部的情況，而圖3b示出其從一側到另一側的情況。

圖4a-b根據(jù)各個實施方案示出樣品4-1的反式-亞乙烯基指數(shù)(tvi)，其中圖4a示出從頂部到底部的情況，而圖4b示出從一側到另一側的情況。

圖5a-b根據(jù)各個實施方案示出樣品4-2的氧化指數(shù)(oi)，其中圖5a示出其從頂部到底部的情況，而圖5b示出其從一側到另一側的情況。

圖6a-b根據(jù)各個實施方案示出樣品4-2的反式-亞乙烯基指數(shù)(tvi)，其中圖6a示出從頂部到底部的情況，而圖6b示出從一側到另一側的情況。

圖7a-b根據(jù)各個實施方案示出樣品4-3的氧化指數(shù)(oi)，其中圖7a示出其從頂部到底部的情況，而圖7b示出其從一側到另一側的情況。

圖8a-b根據(jù)各個實施方案示出樣品4-3的反式-亞乙烯基指數(shù)(tvi)，其中圖8a示出從頂部到底部的情況，而圖8b示出從一側到另一側的情況。

圖9a-b根據(jù)各個實施方案示出樣品4-4的氧化指數(shù)(oi)，其中圖9a示出其從頂部到底部的情況，而圖9b示出其從一側到另一側的情況。

圖10a-b根據(jù)各個實施方案示出樣品4-4的反式-亞乙烯基指數(shù)(tvi)，其中圖10a示出從頂部到底部的情況，而圖10b示出從一側到另一側的情況。

具體實施方式

下面將詳細地參考本發(fā)明的某些實施方案，這些實施方案的實例在附圖中圖解說明。雖然將參照列舉的權利要求來描述所公開的主題，但應理解示例性的主題并不旨在將權利要求限于所公開的主題。

以范圍形式表述的值應以靈活的方式進行解釋，不僅包括明確列舉的數(shù)值作為范圍的限制，而且還包括在該范圍內包含的所有單獨的數(shù)值或子范圍，如同每個數(shù)值和子范圍被明確地敘述一樣。例如，范圍“約0.1-約5”或“約0.1％-5％”應理解為包括但不僅僅是約0.1％至約5％，而且包括個值(例如，1％、2％、3％、4％)和在指示的范圍內的子范圍(例如，0.1％-0.5％、1.1％-2.2％、3.3％-4.4％)。除非另外說明，陳述“約x-y”具有與“約x-約y”相同的含義。同樣地，除非另外說明，陳述“約x、y或約z”與“約x、約y或約z”具有同樣的含義。

在本文中，除非文中另外清楚地說明，使用的術語“一(a,an)”或“所述”包括一個或多個。除非另外說明，術語“或者”用于指無排他性的“或者”。陳述“a和b的至少一個”具有與“a、b或者a和b”相同的含義。此外，應當理解在此使用的措辭或術語且除非另外限定，目的僅為描述且不是為了限制的目的。任何章節(jié)標題的使用旨在幫助本文的閱讀且不理解為限制，與章節(jié)標題相關的信息可出現(xiàn)在這一特定的章節(jié)之內或之外。此外，本文件所涉及的所有的出版物、專利和專利文件通過整體援引并入本文，如同通過引用單獨并入。如果本文檔與通過引用并入的文檔之間的用法不一致，引用文獻中的用法應視為對本文的補充；對于不可調和的不一致，使用本文中的用法。

在本文描述的制備方法中，在不脫離本發(fā)明的原理的情況下，可以以任何順序執(zhí)行步驟，除非明確地列舉了時間上的或操作的順序。此外，指定的步驟可同時進行，除非明確用語言敘述其必須分開進行。例如，可通過單一操作同時執(zhí)行進行x的要求保護的步驟和進行y的要求保護的步驟，且得到的方法落入要求保護的方法的字面范圍。

本文所使用的術語“約”可允許值或范圍的一定程度的變化，例如在規(guī)定的值或規(guī)定限制的范圍且包括確切的值或范圍的10％以內，5％以內或1％以內。

本文所使用的術語“基本上”指大多數(shù)或大部分，為至少約50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％或至少約99.999％或更多，或100％。

本文所使用的術語“有機基團”至任何包含碳的官能團。實例可包括包含氧的基團例如烷氧基、芳氧基、芳烷基氧基、氧(羰基)；羰基包括羧酸、羧酸鹽和羧酸酯；包含硫的基團如烷基和芳基硫化物基團；以及其他包含雜原子的基團。有機基團的非限制性實例包括or、oor、oc(o)n(r)2、cn、cf3、ocf3、r、c(o)、亞甲二氧基、亞乙二氧基、n(r)2、sr、sor、so2r、so2n(r)2、so3r、c(o)r、c(o)c(o)r、c(o)ch2c(o)r、c(s)r、c(o)or、oc(o)r、c(o)n(r)2、oc(o)n(r)2、c(s)n(r)2、(ch2)0-2n(r)c(o)r、(ch2)0-2n(r)n(r)2、n(r)n(r)c(o)r、n(r)n(r)c(o)or、n(r)n(r)con(r)2、n(r)so2r、n(r)so2n(r)2、n(r)c(o)or、n(r)c(o)r、n(r)c(s)r、n(r)c(o)n(r)2、n(r)c(s)n(r)2、n(cor)cor、n(or)r、c(＝nh)n(r)2、c(o)n(or)r、c(＝nor)r以及取代或未取代的(c1-c100)烴基，其中r可以為氫(在實施例中其包含其他碳原子)或基于碳的基團，且其中所述基于碳的基團可以是取代或未取代的。

與本文定義的分子或有機基團相關的本文所使用的術語“取代”指其中包含的一個或多個氫原子被一個或多個非氫原子取代。在此所述使用的術語“官能團”或“取代基”指可取代或取代至分子或有機基團上的基團。取代基或官能團的實例包括但不限于鹵素(例如f、cl、br和i)；氧原子的基團如羥基、烷氧基、芳氧基、芳烷基氧基、氧代(羰基)、羧基包括羧酸、羧酸鹽和羧酸酯；硫原子的基團例如巰基、烷基和芳基硫化物基團、亞砜基、磺基、磺?；突酋０坊?；氮原子的基團例如氨基、羥基氨基、腈基、硝基、氮氧化物、酰肼、疊氮基和烯胺，以及在多個其他基團中的其他雜原子?？山Y合至取代的碳(或其他)原子的取代基的非限制性實例包括f、cl、br、i、or、oc(o)n(r)2、cn、no、no2、ono2、疊氮基、cf3、ocf3、r、o(氧代)、s(硫羰)、c(o)、s(o)、亞甲二氧基、亞乙二氧基、n(r)2、sr、sor、so2r、so2n(r)2、so3r、c(o)r、c(o)c(o)r、c(o)ch2c(o)r、c(s)r、c(o)or、oc(o)r、c(o)n(r)2、oc(o)n(r)2、c(s)n(r)2、(ch2)0-2n(r)c(o)r、(ch2)0-2n(r)n(r)2、n(r)n(r)c(o)r、n(r)n(r)c(o)or、n(r)n(r)con(r)2、n(r)so2r、n(r)so2n(r)2、n(r)c(o)or、n(r)c(o)r、n(r)c(s)r、n(r)c(o)n(r)2、n(r)c(s)n(r)2、n(cor)cor、n(or)r、c(＝nh)n(r)2、c(o)n(or)r和c(＝nor)r，其中r可以為氫或基于碳的基團；例如r可以為氫、(c1-c100)烴基、烷基、?；h(huán)烷基、芳基、芳烷基、雜環(huán)基、雜芳基或雜芳烷基；或者其中結合至氮原子或鄰近的氮原子的兩個r基團可與(一個或多個)氮原子形成雜環(huán)基。

本文所使用的術語“烷基”指具有1-40個碳原子、1-約20個碳原子、1-12個碳，在一些實施方案中1-8個碳原子的直鏈或支鏈的烷基和環(huán)烷基。直鏈烷基的實例包括1-8個碳原子例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基的這些烷基。支化的烷基的實例包括但不限于異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、異戊基和2,2-二甲基丙基。如本文所使用的，術語“烷基”包含正烷基、異烷基和反異烷基以及其他支化形式的烷基。代表性的取代的烷基可被任何本文所列的基團例如氨基、羥基、腈基、羰基、硝基、巰基、烷氧基和鹵素取代一次或多次。

本文所使用的術語“烯基”指本文所定義的直鏈和支鏈和環(huán)的烷基，但兩個碳原子間存在至少一個雙鍵。因此，烯基具有2-40個碳原子，或2-約20個碳原子或2-12個碳原子或在一些情況下2-8個碳原子。實例包括但不限于乙烯基、-ch＝ch(ch3)、-ch＝c(ch3)2、-c(ch3)＝ch2、-c(ch3)＝ch(ch3)、-c(ch2ch3)＝ch2、環(huán)己烯基、環(huán)戊烯基、環(huán)己二烯基、丁二烯基、戊二烯基和己二烯基等。

本文所使用的術語“炔基”指直鏈和支鏈的烷基，但兩個碳原子間存在至少一個叁鍵。因此，炔基具有2-40個碳原子，2-約20個碳原子或2-12個碳原子或在一些情況下2-8個碳原子。實例包括但不限于–c≡ch、-c≡c(ch3)、-c≡c(ch2ch3)、-ch2c≡ch、-ch2c≡c(ch3)、和-ch2c≡c(ch2ch3)等。

本文所使用的術語“?；敝赴驶幕鶊F，其中該基團通過羰基碳原子結合。羰基碳原子也結合至其他碳原子，所述其他碳原子可以是烷基、芳基、芳烷基、環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、雜環(huán)基、雜環(huán)烷基、雜芳基、雜芳烷基等中的部分。在羰基碳原子結合至氫的具體情況下，該基團是“甲?！被?-本文中所定義的術語?；?。?；砂?至約12-20或12-40個另外的結合至羰基上的碳原子。酰基可包含具有本文的含義的雙鍵或叁鍵。丙烯?；酋；膶嵗?。?；部砂闹械暮x的雜原子。煙?；?吡啶基-3-羰基)是具有本文的含義的?；?。其他實例包括乙?；?，苯甲酰基，苯乙?；?，吡啶基乙?；?，肉桂?；捅；?。當包含結合至羰基碳原子上的碳原子的該基團包含鹵素時，該基團被稱為“鹵代酰基”。實例是三氟乙?；?。

本文所使用的術語“芳基”指環(huán)上不包含雜原子的環(huán)狀的芳香烴。因此芳香基包括但不限于苯基，薁基，庚間三烯并庚間三烯基(heptalenyl)，聯(lián)苯基，苯并二茚，芴基，菲基，苯并(9,10)菲基，芘基，并四苯基，基(chrysenyl)，二亞苯基(biphenylenyl)，蒽基和萘基。在一些實施方案中，芳基在基團的環(huán)部分包含約6-約14個碳。芳基可以是未取代的或取代的，如本文所定義。代表性的取代的芳基可以是單取代的或多取代的，例如但不限于2-、3-、4-、5-或6-取代的苯或2-8取代的萘基，其可用碳或非碳基團取代，如文中列舉者。

本文所使用的術語“雜環(huán)基”指包含3個或更多個環(huán)原子的芳香的和非芳香的環(huán)化合物，其中一個或多個所述環(huán)原子是雜原子，例如但不限于n、o和s。因此，雜環(huán)基可以是雜環(huán)烷基或雜環(huán)芳基，或若是多環(huán)的，可以是其任何組合。在一些實施方案中，雜環(huán)基包含3-約20個環(huán)原子，其中其他這樣的基團具有3-約15個環(huán)原子。指定為c2-雜環(huán)基的雜環(huán)可以是具有兩個碳原子和三個雜原子的5元環(huán)，具有兩個碳原子和四個雜原子的六元環(huán)等。同樣的，c4-雜環(huán)基可以是具有一個雜原子的五元環(huán)，具有兩個雜原子的六元環(huán)等。碳原子數(shù)加上雜原子數(shù)等于環(huán)原子的總數(shù)。雜環(huán)基環(huán)也可包含一個或多個雙鍵。雜芳環(huán)是雜環(huán)基的實施方案。術語“雜環(huán)基”包括稠環(huán)類，其包含包括稠合芳香和非芳香基團的那些。例如，二氧戊環(huán)基和苯并二氧戊環(huán)基環(huán)體系(亞甲二氧基苯基環(huán)體系)均為具有本文含義的雜環(huán)基。該術語也包括包含雜原子的多環(huán)體系，例如但不限于奎寧環(huán)基(quinuclidyl)。雜環(huán)基可以是未取代的或可以是如本文所討論的取代的。雜環(huán)基包括但不限于吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、嗎啉基、吡咯基、吡唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、異噁唑基、噻唑基、吡啶基、噻吩基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二氫苯并呋喃基、吲哚基、二氫吲哚基、氮雜吲哚基、吲唑基、苯并咪唑基、氮雜苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、咪唑并吡啶基、異噁唑基并吡啶基、硫雜萘基(thianaphthalenyl)、嘌呤基、黃嘌呤、腺嘌呤、胍基、喹啉基、異喹啉基、四氫喹啉基、喹喔啉基和喹唑啉基。代表性的取代的雜環(huán)基可以是單取代的或多取代的，例如但不限于其為用如文中列出的這些基團2-、3-、4-、5-或6-取代的或者雙取代的哌啶基或喹啉基。

本文所使用的術語“烷氧基”指氧原子連接至烷基，包括如本文所定義的環(huán)烷基。線性環(huán)烷基的實例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基等。支化的烷氧基的實例包括但不限于異丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、異戊氧基、異己氧基等。環(huán)狀烷氧基的實例包括但不限于環(huán)丙氧基、環(huán)丁氧基、環(huán)戊氧基、環(huán)己氧基等。烷氧基可包含1至約12-20或約12-40個結合至氧原子上的碳原子，且可進一步包含雙鍵或叁鍵，且也可包含雜環(huán)。例如，烯丙氧基是具有本文含義的烷氧基。甲氧基乙氧基也是具有本文含義的烷氧基，如同亞甲二氧基一樣(其中結構的兩個相鄰的原子以其取代)。

本文所使用的術語“鹵”、“鹵素”或“鹵化物”基團，其自身或作為其他取代基的一部分，除非另外說明，指氟、氯、溴或碘原子。

本文所使用的術語“鹵代烷基”包括單鹵代烷基、其中所有的鹵素原子可以為相同的或不同的多鹵代烷基以及其中所有的氫原子被鹵素原子如氟替代的全鹵代烷基。鹵代烷基的實例包括三氟甲基、1,1-二氯乙基、1,2-二氯乙基、1,3-二溴3,3-二氟丙基、全氟丁基等。

本文所使用的術語“烴”指包含碳和氫原子的官能團或分子。該術語也可指通常包含碳和氫原子二者但其中所有的氫原子被其他官能團取代的官能團或分子。

本文所使用的術語“數(shù)均分子量”是指樣品中單個分子的分子量的通常的算術平均值。其定義為在樣品中所有分子的總重量除以樣品中分子的總數(shù)量。實驗上，數(shù)均分子量(mn)通過分析樣品分成具有分子量mi的ni分子的種類i的重量份數(shù)通過公式mn＝σmini/σni確定。數(shù)均分子量可以通過各種已知的方法包括凝膠滲透色譜、光譜的末端基團分析和滲透壓測定法測量。若未指明，本文給出的聚合物的分子量是數(shù)均分子量。

本文所使用的術語“重均分子量”指mw，其等于σmi2ni/σmini，其中ni是分子量mi的分子的數(shù)量。在各個實施例中，重均分子量可使用光散射、小角中子散射、x-射線散射和沉降速度來確定。

本文所使用的術語“溶劑”指可溶解固體、液體或氣體的液體。溶劑的非限制性實施例為硅酮、有機化合物、水、乙醇、離子液體和超臨界流體。

本文所使用的術語“空氣”指氣體的混合物，其組成近似等同于從通常是地面水平的大氣中取得的氣體的天然組成。在一些實例中，從周圍環(huán)境中獲取空氣?？諝獾慕M分包含約78％的氮氣、21％的氧氣、1％的氬氣和0.04％的二氧化碳以及少量的其他氣體。

本文所使用的術語“室溫”指約15℃-28℃。

本文所使用的術語“涂層”指在涂覆表面上的材料的連續(xù)或非連續(xù)的層，其中材料的層可滲入表面且可填充例如孔的區(qū)域，其中材料的層可具有任何三維的形狀，包括平面或曲面。在一個實例中，可通過浸潤于涂層材料的浴中在一個或多個表面形成涂層，其中任意一個表面可以是多孔的或無孔的。

本文所使用的術語“表面”指物體的邊界或側面，其中邊界或側面可具有任何周邊形狀且可具有任何三維形狀，包括平的、彎曲的或有角的，其中邊界或側面可以是連續(xù)的或非連續(xù)的。盡管術語“表面”通常指物體的沒有隱含深度的最外面的邊界，當使用術語“孔”指表面時，其指表面開口以及該孔在表面下延伸進入基底的深度二者。

添加抗氧劑至uhmwpe的方法

聚乙烯的氧化可通過自由基的途徑以如下的順序發(fā)生

rh+in→r·引發(fā)

r·+o2→roo·

roo·+rh→rooh+r·增長

rooh→ro·+ho·

ro·+rh→roh+r·鏈支化

ho·+rh→hoh+r·

roo·(ro·etc.)→惰性產物終止

roo·+ah→rooh+a·

ro·+ah→roh+a·抑制(穩(wěn)定)

ho·+ah→hoh+a·

其中

rh＝聚合物(例如聚乙烯，uhmwpe)

in＝引發(fā)劑(例如照射)

ah＝抑制劑(例如清除自由基的抗氧劑)

在各個實施方案中，本發(fā)明提供添加一種或多種抗氧劑至uhmwpe中的方法。所述方法可包括獲得或提供包含uhmwpe的多孔固體材料。所述方法可包括用包含至少一種抗氧劑的液體組合物涂覆多孔固體材料，使得至少一些液體組合物進入多孔固體材料的空隙空間，以提供注入抗氧劑的固體材料。所述方法可包括熔融固結注入抗氧劑的固體材料，以提供熔融固結的材料。

所述方法可包括冷燒結uhmwpe粉末以提供多孔固體材料。所述方法可包括預熱熔融固結的材料。所述方法可包括照射熔融固結的材料。所述方法可包括在照射前預熱熔融固結的材料。所述方法可包括熔融穩(wěn)定經照射的材料。

在某些實例中，一種或多種藥劑例如生物活性劑可加入至包含uhmwpe的材料中。這樣的添加可在制備的任何步驟期間完成，但在任何熱處理進行后完成是期望的，以減少生物活性劑失活的可能性。示例性的藥劑包括但不限于抗生素，類固醇，藥物，生長因子如骨形態(tài)蛋白、骨細胞、破骨細胞或其他細胞，維生素，軟骨素，葡糖胺，葡糖胺聚糖，高能磷酸酯如磷酸烯醇丙酮酸、atp、5'-amp和其他小分子生物制劑，或者其他化學或生物藥劑。在一些實例中，包含uhmwpe的材料可載有干細胞，且該材料可作為支架以允許骨或軟骨在聚合物框架內生長和分化?？寡鮿┰诎瑄hmwpe的材料中的出現(xiàn)(例如通過至少一種抗氧劑與uhmwpe粉末混合且通過涂覆多孔固體材料)可避免支架在其使用環(huán)境中的降解且也可對載入支架內的生物活性劑或干細胞提供一些氧化防護作用。

在某些實例中，在uhmwpe中加入抗氧劑的方法在本方法的任何適合的步驟(例如冷燒結、涂覆、熔融固結、預熱、照射或熔融穩(wěn)定)之前、之間或之后可包含任何適合的物理操作，例如模塑、壓縮、固結、從中移除材料或以其他方式加工，以提供期望的形狀、部件尺寸或其他物理屬性以使部件適合于其預期用途。

在某些實施方案中，額外的組分可與包含uhmwpe的材料在本方法的任何步驟(例如任何冷燒結、涂覆、熔融固結、預熱、照射以及熔融穩(wěn)定)之前、之間或之后組合。在一個實施方案中，摩擦學的組分例如金屬和/陶瓷關節(jié)連接組分和/或預組裝的雙極組分可與包含uhmwpe的材料結合。在另一實施方案中，可加入金屬背襯(例如板或護罩)。在又一實施方案中，表面組分如骨金屬、纖維金屬、sulmeshtm涂層、網狀物、多孔鈦和/或金屬或聚合物涂層可加入或結合至包含uhmwpe的材料?？梢蕴砑又T如鉭、鋼和/或鈦的球、線、螺栓或釘子的放射標記物或放射安慰器(radiopacifier)?？商砑涌梢蕴砑渔i定特征，例如環(huán)、螺栓、釘、卡扣和/或接合劑/粘合劑。這些額外的組分可用于形成夾心的植入體設計、放射標記的植入體、金屬背板的植入體，以避免直接的骨接觸、功能生長表面和/或具有鎖定特征的植入體。

包含uhmwpe的多孔固體材料

本方法包括獲得或提供包含uhmwpe的多孔固體材料。uhmwpe在多孔固體材料中可以為任何適合的比例，例如多孔固體材料的約1重量-約100重量％，約90重量％-約100重量％，或約1重量％或更少，或約2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或約99.9重量％或更多。uhmwpe與其他組分在多孔固體材料中可形成均勻或非均勻混合物。

多孔固體材料可以在其中具有任何適合量的空隙空間，其中孔隙空間是由多孔區(qū)域占據(jù)的多孔固體材料部分(例如不是由固體或液體占據(jù))。多孔固體材料可具有約0.001體積％-約80體積％的孔隙空間，約1體積％-約50體積％的孔隙空間，約1體積％-約20體積％的孔隙空間，約5體積％-約15體積％的孔隙空間，或約0.001體積％或更少，或約0.005體積％的孔隙空間，0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、或約80體積％或更多的孔隙空間。在多孔固體材料中，孔隙空間可具有任何適合的分布，使得所述方法可如文中描述的進行。在一些實施方案中，在多孔固體材料中孔隙空間可以為基本上均勻分布的。

uhmwpe是半結晶、線性的乙烯均聚物，其在一些實施方案中可用ziegler-natta催化劑在低壓(6-8bar)和低溫(66-80℃)下通過立體定向聚合制備。uhmwpe的合成可導致細粒狀粉末。分子量及其分布可通過加工參數(shù)如溫度、時間和壓力來控制。uhmwpe通常具有至少約2,000,000g/mol的分子量。適合用作原材料的uhmwpe材料可以為粉末或粉末的混合物的形式。適合的uhmwpe材料的實例包括購自ticonaengineeringpolymers的1020和1050。

除了uhmwpe，多孔固體材料可包含任何適合的其他組分。在某些實施方案中，uhmwpe可與其他可交聯(lián)的聚合物結合。可交聯(lián)的聚合物可以是使用射線、化學交聯(lián)劑交聯(lián)或在適合條件下可物理地交聯(lián)的任何聚合物。在一些實例中，聚合物可以是熱塑性聚合物例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)聚合物、丙烯酸聚合物、賽璐珞聚合物、醋酸纖維素聚合物、環(huán)烯烴共聚物(coc)、乙烯-醋酸乙烯酯(eva)聚合物、乙烯乙烯醇(evoh)聚合物、氟塑料、離聚物、丙烯酸/pvc合金、液晶聚合物(lcp)、聚縮醛聚合物(pom或乙縮醛)、聚丙烯酸酯聚合物、聚丙烯腈聚合物(pan或丙烯腈)、聚酰胺聚合物(pa或尼龍)、聚酰胺-酰亞胺聚合物(pai)、聚芳醚酮聚合物(paek或酮)、聚丁二烯聚合物(pbd)、聚丁烯聚合物(pb)、聚對苯二甲酸丁二醇酯聚合物(pbt)、聚己內酯聚合物(pcl)、聚氯三氟乙烯聚合物(pctfe)、聚對苯二甲酸乙二醇酯聚合物(pet)、聚對苯二甲酸環(huán)己二甲醇酯聚合物(pct)、聚碳酸酯聚合物、聚羥基脂肪酸酯聚合物(pha)、聚酮聚合物(pk)、聚酯聚合物、聚乙烯聚合物(pe)、聚醚醚酮聚合物(peek)、聚醚酮酮聚合物(pekk)、聚醚酰亞胺聚合物(pei)、聚醚砜聚合物(pes)、氯化聚乙烯聚合物(pec)、聚酰亞胺聚合物(pi)、聚乳酸聚合物(pla)、聚甲基戊烯聚合物(pmp)、聚苯醚聚合物(ppo)、聚苯硫醚聚合物(pps)、聚鄰苯二甲酰胺聚合物(ppa)、聚丙烯聚合物、聚苯乙烯聚合物(ps)、聚砜聚合物(psu)、聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物(ptt)、聚氨酯聚合物(pu)、聚醋酸乙烯酯聚合物(pva)、聚氯乙烯聚合物(pvc)、聚偏二氯乙烯聚合物(pvdc)和苯乙烯-丙烯腈聚合物(san)。除了uhmwpe外，聚乙烯的示例性的類型包括例如超低分子量聚乙烯(ulmwpe)、高分子量聚乙烯(hmwpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、高密度交聯(lián)聚乙烯(hdxlpe)、交聯(lián)聚乙烯(pex或xlpe)、中密度聚乙烯(mdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、線性低密度聚乙烯(lldpe)和極低密度聚乙烯(vldpe)。在一些實例中，可使用聚丙烯。當最終產物是網狀物、支架、乳房植入材料、縫合材料或其他醫(yī)用裝置時，聚丙烯可以是特別合適的。在一個選擇中，可使用聚丙烯(或其他聚合物)作為多層醫(yī)用裝置的一層。示例性的聚丙烯包括但不限于均聚丙烯、嵌段共聚丙烯、和無規(guī)共聚丙烯。在某些實例中，本文描述的組合物中使用的聚合物可以是與一種或多種單體或聚合物共聚合。多孔固體材料可以是uhmwpe與任何其他適合的組分冷燒結的混合物。

在某些實例中，多孔固體材料可包含賦予期望的物理或化學性能的一種或多種適合的添加劑。示例性的適合的添加劑包括但不限于射線不透過的材料、抗菌材料如銀離子、抗生素以及具有各種功能的微米顆粒和/或納米顆粒。也可使用防腐劑、著色劑以及其他常規(guī)添加劑。

在某些實施方案中，包含uhmwpe的多孔固體材料可通過包括將uhmwpe與其他適合的材料混合的方法來制備，例如與其他聚合物的共混物或與抗氧劑的共混物。這樣的方法包含物理混合，借助溶劑的混合，借助溶劑(例如co2)在超臨界溫度和超臨界壓力條件下的混合，以及超聲混合。這些類型的適合的混合方法也描述于例如美國專利號6,448,315和6,277,390中，其公開通過援引并入本文。也可在共混后進行冷燒結。

多孔固體材料可以基本上不熔融固結。多孔固體可以是在包含熔融的固結步驟之前形成固體。例如，多孔固體可以是從uhmwpe粉末形成的固體，其中基本上在多孔固體材料的形成期間沒有發(fā)生熔融。

冷燒結

多孔固體材料可以是冷燒結的材料。方法包括冷燒結uhmwpe粉末以及任何任選的額外的成分，以形成多孔固體材料。冷燒結包括在低剪切條件下施用足夠的壓力以將通常球狀粉末的uhmwpe顆粒的邊界熔合在一起。冷燒結可包括任何適合的低于熔點的固結技術，例如壓縮成型、直接壓縮成型、壓頭擠出、熱等靜壓壓制、高壓結晶、注塑成型及其組合。

冷燒結不熔融uhmwpe。冷燒結可在uhmwpe中產生任何適合的最高溫度，例如約30℃、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145或約150℃，只要uhmwpe基本上沒有熔融發(fā)生。

若冷燒結在空氣中進行，uhmwpe粉末的初步壓縮可減少空氣含量，且更重要的是氧氣的含量，其可減少在固結和方法的后面部分的過程中uhmwpe的氧化。在一些實施方案中，冷燒結可在空氣由非活性氣體例如氮氣或氬氣置換的純惰性條件下進行或者在真空減壓下進行。

涂覆

在uhmwpe中加入抗氧劑的方法包括用包含抗氧劑的液體組合物涂覆多孔固體材料。多孔固體材料的多孔特性使得純抗氧劑或抗氧劑溶液容易滲透和注入。涂覆可以是充分施用在液體組合物中的抗氧劑使得抗氧劑可滲入多孔固體材料的表面層的任何適合的涂覆方法。涂覆可使用任何適合的涂覆方法，例如刷涂、浸漬、浸泡、攪動或攪拌浸入、噴涂等一種或多種。

涂覆可以為足以使抗氧劑注入多孔固體材料的表面層，其可包含從多孔固體材料的表面涂層施加的位置起任何適合的深度，例如約0mm-約1mm，約0mm-約10mm深，約0mm-約20mm深，約1mm或更少，或約1.5mm、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或約20mm或更多。在各個實施方案中，可以進行涂覆使得液體組合物不滲透多孔固體材料的確定的深度。例如，在一些實施方案中，涂層滲入多孔固體材料不超過約1mm或更少，或約1.5mm、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19mm，或約20mm或更多。在一些實施方案中，涂層沒有滲透表面層，其中多孔固體材料的非表面層部分基本上不含液體組合物。在各個實施方案中，涂層滲入多孔固體材料使得在熔融固結材料、預熱材料、照射的材料和熔融退火的材料的至少一種中，抗氧劑存在的深度為約0mm-約1mm，約0mm-約10mm深，約0mm-約20mm深，約1mm或更少，或約1.5mm、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或約20mm或更多。注入之后，在一些實施方案中，抗氧劑可擴散通過uhmwpe材料。

在一些實施方案中，通過涂覆加入的抗氧劑可避免在隨后的熔融穩(wěn)定過程中多孔固體材料中的uhmwpe被空氣中的氧氣氧化。例如，如文中所述，涂覆可使得液體組合物中的抗氧劑滲入多孔固體材料的表面上的uhmwpe中，且避免其中的uhmwpe被空氣中的氧氣氧化。

該涂覆可包括涂覆多孔固體材料的總表面面積的任何適合的比例。涂覆可包括選擇性涂覆或均一涂覆固體材料的表面。涂覆可足以使多孔固體材料中的至少一些uhmwpe與液體組合物(例如液體組合物中的抗氧劑)接觸，其中uhmwpe可以在表面或接近表面(例如1mm-約10mm內)。在其中多孔固體材料僅在部分表面具有暴露的uhmwpe，或僅在部分表面的約1-10mm以內具有uhmwpe的實施方案中，本方法可任選地包括僅涂覆該多孔固體材料的表面包含uhmwpe或接近uhmwpe的部分。例如，涂覆可包括涂覆多孔固體材料的總表面面積的約1％-約100％，約50％-約100％，約90％-約100％，或約1％或更少，或約2％、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.5、99.9、99.99或約99.999％或更多。

涂覆可足以對多孔固體材料提供任何適合的重量增加，使得抗氧劑適合地施用于多孔固體材料。例如，涂覆可足以提供約0.00001g/cm²多孔固體材料的表面面積至約50g/cm²表面面積，約0.0001g/cm²表面面積至約1g/cm²表面面積，約0.00001g/cm²表面面積或更少，或約0.0001g/cm²表面面積，0.0002、0.0005、0.0008、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45或約50g/cm²表面面積或更多的重量增加。

在一些實施方案中，涂覆可以包括：從壓縮模塑的模具中移出經壓縮模塑的冷燒結的成型體，然后選擇性地涂覆或均勻地涂覆該脫模的成型體，由此涂覆該壓縮模塑的冷燒結的成型體。可使用加壓注塑以將抗氧劑溶液注入壓縮模塑的冷燒結的成型體中，同時在該模具中具有合適的設備例如注射口，或進入壓頭擠出工藝的冷燒結區(qū)域，其中注入速率可以用體積速率控制進行控制且其中所用的壓力量會控制滲入深度。

抗氧劑進入固結的uhmwpe中的擴散可受限于在uhmwpe中可溶的抗氧劑，例如維生素e，其具有被認為可改善溶解性的長脂肪鏈?？寡鮿┑奶卣骼绺叻肿恿靠上拗茢U散，而具有中等至高的極性的抗氧劑不會溶且即使加熱至高于熔融溫度持續(xù)一段時間也不會顯示出擴散進入uhmwpe中。在各個實施方案中，本發(fā)明的方法解決了這些限制，其中注入抗氧劑至作為多孔固體材料的uhmwpe中(例如在冷燒結后且在熔融固結前)。因此，高分子量的水溶性抗氧劑(例如單寧酸)可容易地被注入包含uhmwpe的多孔固體材料中。若使用溶劑溶解抗氧劑(例如適合的溶劑如水或乙醇)，一旦注入，溶劑載體可通過加熱移除，若期望加速移除溶劑可減壓移除，在原位留下注入的抗氧劑。在注入和溶劑移除后，注入抗氧劑的uhmwpe成型體可通過在uhmwpe的熔點以上在適合的壓力下熔融固結以將uhmwpe顆粒熔合至一起。對于在uhmwpe內可溶的更低分子量的抗氧劑可發(fā)生進一步遷移至uhmwpe中(例如擴散)，而對于高分子量的抗氧劑或在uhmwpe中的溶解度有限或不溶的抗氧劑，會限制遷移或不會發(fā)生遷移。

抗氧劑滲入多孔固體材料中的深度(例如注入深度)可通過控制涂覆壓力、涂覆持續(xù)時間、涂覆過程中使用的液體組合物的量、涂覆過程中在液體組合物中使用的抗氧劑的濃度、抗氧劑的分子量、以及抗氧劑的極性中的至少一種來控制。注入后的擴散可通過接觸過程中使用的溫度(例如液體組合物的溫度、多孔固體材料的溫度或二者)、多孔固體材料中液體組合物的溶解度、抗氧劑的分子尺寸、抗氧劑的分子量或其組合來控制。

涂覆可包括將液體組合物注入包含多孔固體材料的模具中。在一些實施方案中，液體組合物可在壓力下注入模具，其中所施用的壓力量(例如，約20psi-250,000psi、約100psi-約100,000psi、約2,000-約10,000psi、或約100psi或更少，或約200psi、300、500、750、1,000、1,500、2,000、2,500、5,000、7,500、10,000、15,000、20,000、25,000、50,000、75,000、100,000、150,000、200,000、或約250,000psi或更高)可控制液體組合物注入至多孔固體材料中的深度。模具可以是設備的一部分，例如壓頭擠出機的一部分，或壓縮模塑裝置的一部分。

壓縮模塑(compressionmolding)可包括期望的幾何形狀的模腔，其具有足夠的體積以保持未壓縮形式的粉末。在各個實施方案中，粉末堆密度可以是通過壓縮模塑從冷燒結形成的多孔固體材料的密度的一半。包含粉末的模腔可以裝配相同幾何形狀的模具壓頭(ram)，其中壓力被施加到壓頭上，然后將粉末顆粒壓縮在一起。該加工可包括初始使用高壓不加熱(例如冷燒結)。壓力的初始施用可減小未壓縮的粉末的堆密度至熔融固結材料密度的約85％-約95％。初始高壓冷燒結可以產生可以從模具中移除的半穩(wěn)定成型體。冷燒結的成型體可保留模腔的形狀，且保持足夠的完整性以使其能夠被處理。冷燒結可以具有任何適合的壓力，例如約20psi-250,000psi，約100psi-約100,000psi、約2,000-約10,000psi、或約100psi或更少、或約200psi、300、500、750、1,000、1,500、2,000、2,500、5,000、7,500、10,000、15,000、20,000、25,000、50,000、75,000、100,000、150,000、200,000、或約250,000psi或更多。在從模具中移除時，冷燒結的成型體可表現(xiàn)出一定程度的松弛或回彈，其中尺寸在脫模后略有增加。冷燒結的成型體可通過低壓的施用放回模腔中，以重新壓縮該成型體足以用于重新嵌入(例如在涂覆后)。在壓縮模塑加工的冷燒結部分后，可施用熱以熔融uhmwpe壓縮的材料，其中一旦初熔發(fā)生，壓力可減小，以避免熔融的材料從模腔和模具壓頭的配合表面的任何間隙擠出。在低壓下保持加熱直至顆粒間發(fā)生完全的熔合，且基本上驅逐在材料中uhmwpe顆?？紫堕g任何殘留的氣體。一旦熔合完成，可使用控制速率的冷卻，其中在冷卻期間可施用更高的壓力以控制材料可由于溫度降低和熔融材料的結晶發(fā)生的收縮。

在一些實施方案中，壓頭擠出機可用于制備多孔固體材料(例如，在壓頭擠出機的冷燒結部分)和熔融固結注入抗氧劑的固體材料(例如在壓頭擠出機的熔融固結部分)中的至少一種。在一些實施方案中，壓頭擠出機也可用于涂覆，例如在半連續(xù)工藝中(例如，液體可在冷燒結部分和熔融固結部分之間注入壓頭擠出機，任選地使用適合的壓力量)。壓頭擠出是半連續(xù)工藝，其可用于難以或不能通過包含剪切熔融的更常規(guī)的方法加工的材料例如聚四氟乙烯和uhmwpe的熔融固結。在一些實施方案中，壓頭擠出工藝可包括裝配有進料口和匹配壓頭的重壁金屬圓筒，以將粉末在熔化溫度以下壓縮(例如，冷燒結部分)。壓頭也可迫使uhmwpe粉末(如多孔固體材料)的壓縮的冷燒結塞通過圓筒，其中該圓筒配有加熱，使壓縮的uhmwpe粉末在其通過圓筒時熔融(例如，熔融固結部分)。圓筒可用于圓形擠出。也可以同樣的方式使用其他形狀的模腔和壓頭以形成非圓柱形的成型體。例如相比于壓縮模塑，壓頭擠出可用于更低勞動力和設備成本的更大批量生產，且可在更低成本下熔融固結。

包含至少一種抗氧劑的液體組合物

本方法包括用包含一種或多種抗氧劑的液體組合物涂覆多孔固體材料。在一些實施方案中，液體組合物是一種或多種抗氧劑的純組合物(例如沒有載液的一種或多種抗氧劑)，而在其他實施方案中，液體組合物是一種或多種抗氧劑在一種或多種適合的溶劑(例如載液)中的溶液。若抗氧劑是具有足夠低粘度的液體，可施用純的抗氧劑，或例如若抗氧劑是粘性液體或固體，可溶解于適合的載液中?？寡鮿┑臐舛瓤杀桓淖円钥刂圃诙嗫坠腆w材料中注入和分布的抗氧劑的量。

載液可以是任何適合的載液。載液可以是水(例如去離子水)或含水溶液(例如生理鹽水)。載液可以是有機溶劑，例如任何適合的有機溶劑，如丙酮、甲醇、乙醇或丙醇(例如異丙醇或正丙醇)。若存在，載液可以是包含抗氧劑的液體的任何比例，例如約1重量％-約99重量％，5重量％-約95重量％，或約1重量％或更少，或約2重量％、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98或約99重量％或更多。在其中液體組合物包含一種或多種溶劑的方法的實施方案中，該方法可包括在隨后的步驟中充分加熱包含uhmwpe的材料，使得一種或多種溶劑中的一種或多種從包含uhmwpe的材料中基本上完全揮發(fā)，例如使得僅留下一種或多種抗氧劑。在一些實施方案中，在熔融固結步驟或在熔融固結步驟之前可進行加熱以去除一種或多種溶劑。

除了一種或多種抗氧劑和一種或多種任選的載液外，液體組合物可包含任何適合的材料。例如，在一些實施方案中，液體組合物包含一種或多種有機過氧化物。在一些實施方案中，一種或多種有機過氧化物可提供交聯(lián)，減少或消除隨后的照射交聯(lián)步驟。

抗氧劑

抗氧劑可以為適合的自由基清除劑，使得在自由基可與氧反應前抗氧劑可中和自由基以形成氧化的種類?？寡鮿┛梢允侨魏芜m合的抗氧劑，其使得所述方法有效地制備可抗氧化的包含uhmwpe的材料，例如熔融穩(wěn)定的包含uhmwpe材料，其當在含氧環(huán)境下熔融穩(wěn)定時具有更少氧化層或沒有氧化層?？寡鮿┗蚨喾N抗氧劑可以是液體組合物的任何重量％，例如液體組合物的約0.01重量％-約100重量％，例如約0.01重量％-約100重量％，約5重量％-約100重量％，約0.01重量％或更少，或約0.1重量％、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.5、99.9、99.99或約99.999重量％或更多。一種或多種抗氧劑可形成包含uhmwpe的材料的任何適合重量％，所述包含uhmwpe的材料例如可以是包含uhmwpe的注入抗氧劑的固體材料，包含uhmwpe的熔融固結的材料，包含uhmwpe的預熱的材料，包含uhmwpe的照射的材料，或包含uhmwpe的熔融穩(wěn)定的材料，例如為液體組合物的約0.01重量％-約20重量％，約0.1重量％-約5重量％，約0.01重量％或更少，或約0.05重量％、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、15或約20重量％或更多。

在各個實施方案中，抗氧劑可以是以下中的至少一種：生育酚、生育酚亞磷酸酯(包含亞磷酸酯保護基團的生育酚)、生育三烯酚、維生素e、維生素e醋酸酯、1010(季戊四醇四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯))、622ld(丁二酸二甲基酯/4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇共聚物)、單寧酸、覆盆子提取物、維生素c(例如,抗壞血酸棕櫚酸酯或其他脂溶性形式)、胡蘿卜素(例如維生素a、番茄紅素)、類黃酮(例如黃酮醇)、異黃酮、新黃酮類、木質素(例如腸二醇)、奎寧、泛醌(例如輔酶q10)、維生素k1、金屬(例如硒)、谷胱甘肽、沒食子酸丙酯、沒食子酸辛酯、沒食子酸月桂酯、白藜蘆醇、迷迭香酸、蘆丁、5-氨基水楊酸、丁基化羥基苯甲醚(bha)、丁基化羥基甲苯(bht)、酚類化合物(例如叔丁基氫醌)以及單體或聚合的受阻胺穩(wěn)定劑(例如2,2,6,6-四甲基哌啶的衍生物，例如2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧自由基或tempo)。在一些實施方案中，抗氧劑可以為以下中的至少一種：維生素e、維生素e醋酸酯、維生素e亞磷酸酯(包含亞磷酸酯保護基團的維生素e)、季戊四醇四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯)、丁二酸二甲基酯/4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇共聚物、單寧酸、迷迭香油和覆盆子提取物。在各個實施方案中，可使用維生素e亞磷酸酯或生育酚亞磷酸酯，如u.s.專利號8,399,535所描述，其可以使用合適的去保護方式如水解(例如，用任選的酸或堿暴露于水中)分別脫保護以提供維生素e或生育酚。

例如，抗氧劑可以是式(i)或(ib)的化合物或其鹽或其組合：

變量r¹、r²、r³、r⁴和r⁵各自獨立地是氫或烷基。變量r¹⁰是-or¹¹，其中r¹¹是氫或烷基，或-o·。變量e表示生育酚基基團或生育三烯酚基團。變量y表示變量r⁶是氫、烷基、生育酚基基團、生育三烯酚基團或下式的基團：

在各個實施方案中，本方法包括在方法的任何適合的階段(例如在照射步驟之后)使抗氧劑去保護。去保護可以任何適合的方式進行，例如通過水解(例如暴露于水如水溶液中或空氣中)。

如文中所使用的，“維生素e”(例如單獨或作為例如維生素e醋酸酯)可指選自以下的至少一種：外消旋α-生育酚、rrr-α-生育酚、srr-α-生育酚、ssr-α-生育酚、srs-α-生育酚、sss-α-生育酚、rsr-α-生育酚、rrs-α-生育酚、rss-α-生育酚、外消旋β-生育酚、rrr-β-生育酚、srr-β-生育酚、ssr-β-生育酚、srs-β-生育酚、sss-β-生育酚、rsr-β-生育酚、rrs-β-生育酚、rss-β-生育酚、外消旋γ-生育酚、rrr-γ-生育酚、srr-γ-生育酚、ssr-γ-生育酚、srs-γ-生育酚、sss-γ-生育酚、rsr-γ-生育酚、rrs-γ-生育酚、rss-γ-生育酚、外消旋δ-生育酚、rrr-δ-生育酚、srr-δ-生育酚、ssr-δ-生育酚、srs-δ-生育酚、sss-δ-生育酚、rsr-δ-生育酚、rrs-δ-生育酚和rss-δ-生育酚。

生育酚可以具有結構：

變量r¹、r²和r³各自獨立地選自氫、取代或未取代的(c1-c10)烷基、和取代或未取代的(c1-c10)烯基。生育酚的立體化學可以是外消旋或選自以下的至少一種：rrr、srr、ssr、srs、rsr、rrs、rss和sss。在一些實施方案中，r¹、r²和r³各自為(c1-c10)烷基，例如甲基(例如,α-生育酚)。在一些實施方案中，r¹和r³各自為(c1-c10)烷基，例如甲基，而r²是氫(β-生育酚)。在一些實施方案中，r²和r³各自為(c1-c10)烷基，例如甲基，而r¹是氫(γ-生育酚)。在一些實施方案中，r¹和r²各自為氫，而r³是(c1-c10)烷基，例如甲基(δ-生育酚)。

生育三烯酚可具有結構：

變量r¹、r²和r³各自獨立地選自氫、取代或未取代的(c1-c10)烷基、和取代或未取代的(c1-c10)烯基。生育三烯酚的立體化學可以是外消旋或者r和s中的至少一種。在一些實施方案中，r¹、r²和r³各自為(c1-c10)烷基，例如甲基(例如,α-生育三烯酚)。在一些實施方案中，r¹和r³各自為(c1-c10)烷基，例如甲基，而r²是氫(β-生育三烯酚)。在一些實施方案中，r²和r³各自是(c1-c10)烷基，例如甲基，而r¹是氫(γ-生育三烯酚)。在一些實施方案中，r¹和r²各自是氫，而r³是(c1-c10)烷基，例如甲基(δ-生育三烯酚)。生育酚或生育三烯酚可以是天然存在的或合成的。

熔融固結

本方法包括對所述注入抗氧劑的固體材料進行熔融固結。熔融固結可包括任何適合的熔融固結方法。熔融固結可包括任何適合的高于熔點的固結技術，例如壓縮成型、直接壓縮成型、壓頭擠出、熱等靜壓壓制、高壓結晶、注塑成型及其組合。熔融固結可包括任何適合的壓力，例如約20psi-250,000psi，約100psi-約100,000psi，約2,000-約10,000psi，或約100psi或更少，或約200psi、300、500、750、1,000、1,500、2,000、2,500、5,000、7,500、10,000、15,000、20,000、25,000、50,000、75,000、100,000、150,000、200,000或約250,000psi或更多。

熔融固結產生充分的熱以熔融uhmwpe。例如，熔融固結可在uhmwpe中產生如下的最低溫度：約60℃、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、210、220、230、250、275或約300℃或更高，只要uhmwpe能熔融。

本方法可包括控制在熔融固結期間達到的溫度和熔融固結的持續(xù)時間中的至少一個，由此控制液體組合物中抗氧劑滲入(例如注入)多孔材料中的深度。

熔融固結可在空氣中進行或可在空氣由非反應性氣體例如氮氣或氬氣替代的純惰性條件下或在真空減壓下進行。

熔融固結材料可具有從材料表面的各種深度處的任何適合的抗氧劑濃度。例如，涂覆和熔融固結可足以使熔融固結的材料在表面層具有如下的維生素e指數(shù)(vei，在1275和1245cm^-1之間的峰面積與在1985和1850cm^-1之間的峰面積的ftir比例)：約-0.1至約0.5，約-0.05至約0.25，約0.01至約0.25,約0.05至約0.25，約0.1至約0.25，或約-0.1或更少，或約-0.08、-0.06、-0.04、-0.02、-0.01、0、0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12、0.14、0.16、0.18、0.2、0.22、0.24、0.26、0.28、0.3、0.35、0.4、0.45、或約0.5或更多。所述表面層可以是在材料上的任何適合的深度的層，例如約0mm深(例如，最暴露于氧氣的頂部表面)，或者約0mm深至約1mm深、約0mm深至約10mm深、或約1mm深或更少，或約2mm、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或約20mm深或更深的層。在一些實施方案中，vei可以是如下梯度的：在0mm的深度處最高并在較深的深度處變得更低。在一些實施方案中，vei可以在整個表面層或整個熔融固結材料中為基本相似的。

熔融固結材料可以具有任何適合濃度的用于從材料表面不同深度處涂覆的液體組合物的組分，例如抗氧劑(例如，維生素e)或例如另外的組分。例如，涂覆和熔融固結可為充分地使得熔融固結的材料具有抗氧劑例如維生素e在表面層的濃度為約0.001重量％-約10重量％，約0.01重量％至約5重量％，約0.1重量％至約2.5重量％，約0.1重量％至約1重量％，或約0.001重量％或更少，或約0.01、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.4、2.6、2.8、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9或約10重量％或更多。所述表面層可以是在材料上的任何適合深度的層，例如約0mm深(例如，最暴露于氧氣的頂部表面)，或者約0mm深至約1mm深、約0mm深至約10mm深，或約1mm深或更少，或約2mm、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或約20mm深或更深的層。在一些實施方案中，vei可以是如下梯度的：在0mm的深度處最高并在較深的深度處變得更低。在一些實施方案中，vei可以在整個表面層或整個熔融固結材料中為基本相似的。

預熱

在一些實施方案中，熔融固結的材料可在照射步驟之前預熱，使得當照射開始時，被照射的材料在預熱狀態(tài)下開始照射。在一些實施方案中，本方法包括預照射預熱。在一些實施方案中，照射步驟可在熔融固結后不久進行，例如使得熔融固結的材料沒有完全冷卻，使得材料在照射時有效地預熱。

在一些實施方案中，預熱可包括加熱至高于室溫的溫度且低于或高于uhmwpe或uhmwpe與其他組分的混合物的熔點，例如約50℃-約110℃，或約50℃或更低，或約55℃、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、140、145或至約150℃或更高，使得在照射開始時材料具有預熱溫度。

照射

本方法可包括照射熔融固結的材料。在一些實施方案中，本方法包括在照射前預熱熔融固結的材料。在其他實施方案中，在照射前沒有預熱發(fā)生(例如，熔融固結的材料在照射開始時是大約環(huán)境溫度或室溫)。照射可交聯(lián)在熔融固結的材料中的uhmwpe。

照射可以是任何適合的照射。照射可以使可見光輻射、紅外輻射、紫外輻射、電子束輻射、γ輻射或x射線輻射。當使用電離的輻射影響交聯(lián)反應時，可從任何適合的來源獲得該輻射，例如原子堆、共振變壓器加速器、vandegraaff電子加速器、電子直線加速器、電子感應加速器、同步加速器、回旋加速器等。從這些來源的輻射會產生電離輻射，例如電子、質子、中子、氘核、γ射線、x射線、α粒子或β粒子。當使用電離輻射時，可使用足夠的輻射劑量速率和/或吸收劑量來誘導交聯(lián)和/或控制交聯(lián)度。在一些實施方案中，在照射過程中，uhmwpe或uhmwpe與其他組分的混合物的溫度可保持于其熔點之下。在一些實施方案中，在照射過程中，可允許uhmwpe或uhmwpe與其他組分的混合物的溫度升高至高于其熔點。在各個實施方案中，在照射過程中，可使得溫度升高至或溫度可維持在約60℃、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、210、220、230、250、275或約300℃或更高。在一些實施方案中，uhmwpe或uhmwpe與其他組分的混合物可在照射之前預熱，例如(預熱)至溫度高于室溫且低于或高于uhmwpe或uhmwpe與其他組分的混合物的熔點。在各個實施方案中，uhmwpe或uhmwpe與其他組分的混合物可預熱至低于其熔點的溫度，隨后照射，同時保持預熱的uhmwpe或uhmwpe與其他組分的混合物溫度低于其熔點。

在各個實施方案中，照射例如電子束照射或γ照射，使用如下的總劑量：約1kgy-約100,000kgy，10kgy-約1000kgy，約50kgy-約500kgy，50kgy-300kgy，或約1kgy或更少，或約5、10、15、20、25、50、75、100、125、150、175、200、250、300、350、400、500、750、1,000、1,250、1,500、1,750、2,000、2,500、3,000、4,000、5,000、7,500、10,000、15,000、20,000、25,000、50,000、75,000或約100,000kgy或更多。在各個實施方案中，照射包括使用如下的劑量率：約0.001mgy/h-約500mgy/h，約1mgy/h-約50mgy/h，或約0.001mgy/h或更少，或約0.005mgy/h、0.01、0.05、0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、22、24、26、28、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、400或約500mgy/h或更高。

在某些實施方案中，取決于期望的交聯(lián)水平，照射交聯(lián)可在可促進或阻止交聯(lián)的填料存在下進行。示例性的交聯(lián)促進劑包括但不限于三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯以及季戊四醇四甲基丙烯酸酯。在某些實例中，可存在一種或多種抗氧劑以減小交聯(lián)度(例如在冷燒結之前或之后加入，或者用液體組合物涂覆多孔固體材料過程中加入)?？蛇x擇地，可存在其他可清除自由基的試劑以減小交聯(lián)度。

熔融穩(wěn)定

在一些實施方案中，本方法包括充分加熱熔融固結的材料以熔融至少部分熔融固結的材料，以提供加熱的材料。該加熱的熔融固結的材料可以是照射的熔融固結的材料，或預熱的照射的熔融固結的材料。本方法也可包括凝固該加熱的材料以提供熔融穩(wěn)定的材料。

加熱可熔融任何適合量的熔融固結材料，或適合量的在熔融固結材料中的uhmwpe，例如約1體積％-100體積％，或約1體積％或更少，或約2體積％、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98或約99體積％或更多。充分加熱以熔融穩(wěn)定熔融固結的材料，使得在涂覆的固體材料中的至少一些自由基(例如可在照射區(qū)間于uhmwpe中產生的自由基)可重組或以其他方式中和。

本方法可包括在包氧環(huán)境中加熱熔融固結的材料，充分加熱以熔融至少部分uhmwpe以提供加熱的材料。在一些實施方案中，本方法包括在基本上不含氧環(huán)境下加熱熔融固結的材料。本發(fā)明的各個實施例提供在含氧環(huán)境例如空氣中減少在包含uhmwpe的材料的熔融穩(wěn)定期間形成的氧化層的方法。在熔融穩(wěn)定期間，抗氧劑可清除在通常會被氧化的外層中存在的自由基。加熱可在包含任何適合量的氧氣的環(huán)境下發(fā)生。例如，加熱可在包含環(huán)境空氣，具有約20-21體積％氧氣的環(huán)境下發(fā)生。加熱可在具有約1體積％-約50體積％氧氣，約10體積％-約30體積％氧氣，約1體積％氧氣或更少，或約2體積％、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48或約50體積％氧氣或更多的環(huán)境下發(fā)生。

該加熱將熔融固結的材料加熱至任何適合的溫度，例如約100℃-約400℃，約140℃-約160℃，約100℃或更低，或約110℃、120、130、140、150、160、170、180、190、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380或約400℃或更高。熔融固結的材料可被加熱任何適合的時間段，例如約1分鐘-約7天，或約1小時-約48小時，或約1分鐘或更少，或約2分鐘、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55分鐘、1小時、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23小時、1天、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5天、或約7天或更長。

凝固可以是任何適合的凝固，使得熔融的材料得以凝固。凝固可包含允許加熱的材料冷卻至低于加熱的材料的熔點如室溫的溫度。凝固可在環(huán)境條件下發(fā)生，或凝固可在冷凍的環(huán)境下發(fā)生。凝固可在任何介質中例如在氣體(例如空氣)或在液體(例如水)中發(fā)生。

與在含氧環(huán)境中的其它熔融穩(wěn)定方法相比，該方法可以有效地在包括氧的環(huán)境中產生熔融穩(wěn)定的包含uhmwpe的材料，其減少材料的表面層的氧化或在材料的表面層中沒有氧化。包含氧化減少或沒有氧化的表面層可以是對應于材料的整個外表面的表面層，例如對于在材料的整個表面上的包含uhmwpe的材料(例如，材料可以是100％uhmwpe或可具有均勻分布于其上的uhmwpe)。表面層可以是對應于材料的外表面的一部分的外表面的一部分，例如對于僅在材料的表面的一部分上的包含uhmwpe的材料，或者例如對于僅部分涂覆有包含抗氧劑的液體組合物的材料。表面層可以為從材料的外面起測量的任何適合的深度，例如約0mm-約1mm深，約0mm-約10mm深，約0mm-約20mm深，約1mm或更少，或約1.5mm、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或約20mm深或更深。

熔融固結的材料(例如熔融固結的材料，照射的熔融固結的材料，或預熱的照射的熔融固結的材料)可具有自由基的第一濃度。該自由基的第一濃度可以為任何適合的濃度，例如約1x10¹⁵spins/g-約1x10²⁰spins/g，1x10¹⁶spins/g-1x10¹⁸spins/g，或約1x10¹⁵spin/g或更低，或約1x10¹⁶spins/g、1x10¹⁷、1x10¹⁸、1x10¹⁹、1x10²⁰、1x10²¹、1x10²²、1x10²³、1x10²⁴、1x10²⁵、1x10²⁶、1x10²⁷、1x10²⁸、1x10²⁹或約1x10³⁰spins/g或更高。每克材料的spins數(shù)可以任何適合的方式測量，例如通過電子自旋共振(esr)。自由基的第一濃度可以是uhmwpe中的濃度或在包含uhmwpe的熔融固結材料中的濃度。自由基的第一濃度可以是在材料的一部分或局部區(qū)域中的濃度，或者可以是在整個包含uhmwpe的材料內的濃度。在一些實施方案中，自由基的第一濃度可以由施加到熔融固結材料的照射量產生并與其一致，以交聯(lián)uhmwpe或交聯(lián)熔融固結材料中的其它組分。

本方法可包括凝固所述加熱的材料，以提供包含自由基的第二濃度的熔融穩(wěn)定的包含uhmwpe的材料，其中自由基的第二濃度小于自由基的第一濃度。熔融穩(wěn)定可減小自由基的濃度?？蓽p小在uhmwpe中自由基的濃度。對于除uhmwpe外的其他材料，例如其他聚乙烯或其他聚合物，在其他材料中自由基的濃度也可任選地減小。在熔融穩(wěn)定的材料中自由基的第二濃度可為低于自由基的第一濃度的任何適合的濃度，例如約1x10⁵spins/g-約1x10¹⁵spins/g，或約1x10²spins/g或更低，或約1x10³spins/g、1x10⁴、1x10⁵、1x10⁶、1x10⁷、1x10⁸、1x10⁹、1x10¹⁰、1x10¹¹、1x10¹²、1x10¹³、1x10¹⁴spins/g、1x10¹⁵spins/g或更高。每克材料的spins數(shù)可以任何適合的方式測量，例如通過電子自旋共振(esr)。自由基的第二濃度可以是uhmwpe中的濃度或在所有材料中的濃度，包含uhmwpe的熔融固結材料，對應于測定自由基的第一濃度的部分或局部區(qū)域。自由基的第二濃度可以是材料的一部分或局部區(qū)域的濃度(例如對應于測量自由基的第一濃度的部分或局部區(qū)域)，或可以是整個包含uhmwpe的熔融穩(wěn)定的材料中的濃度。自由基的第二濃度可以是自由基的第一濃度的任何適合的比例。例如，自由基的第二濃度可以為自由基的第一濃度的約1％-約0.0001％、約0.1％-約0.001％、或約1％或更多、或約0.5％、0.1、0.05、0.01、0.005、0.001、0.000,5或約0.0001％或更少。

如文中所使用的，“氧化指數(shù)”指在1765-1680cm^-1處的傅里葉紅外變換(ftir)峰(例如羰基峰)與1392-1330cm^-1處ftir峰(例如甲基峰)的面積比，其中集中在1720cm^-1附近的羰基吸收的面積與材料中存在的化學結合的氧的量有關，而集中在1370cm^-1附近的c-h吸收的強度(面積)用于樣品的厚度的標準化。熔融穩(wěn)定的材料的表面層(例如任何適合深度的整個表面，或僅表面的一部分)可具有不超過1的氧化指數(shù)(例如，表面層的平均氧化指數(shù)不超過氧化指數(shù)為1或者表面層的任何部分不超過氧化指數(shù)為1)。例如，在一些實施方案中，熔融穩(wěn)定的材料的表面層具有不超過0.5的氧化指數(shù)，或氧化指數(shù)為約0.001-約1，0.01-約0.5，或約0.001或更少，或等于或小于約0.002、0.003、0.004、0.005,0.006、0.008、0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.035、0.04、0.045、0.05、0.055、0.06、0.065、0.07、0.075、0.08、0.085、0.09、0.095、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或約1或更高。表面層可以是在材料上任何適合深度的層，例如約0mm深(例如，最暴露于氧氣的頂部表面)，或約0mm深至約1mm深，約0mm深和約10mm深，或約1mm深或更少，或約2mm、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或約20mm深或更深的層。

熔融穩(wěn)定的材料可在從材料的表面起的各種深度處具有任何適合的抗氧劑濃度。例如，涂覆、熔融固結和熔融穩(wěn)定(任選地包括照射和預熱)可以充分地進行，使得熔融穩(wěn)定的材料在表面層的維生素e指數(shù)(vei，ftir1275和1245cm^-1之間的峰面積與1985和1850cm^-1之間的峰面積的比)為約-0.1-約0.5，約-0.05-約0.25，約0.01-約0.25，約0.05-約0.25，約0.1-約0.25或約-0.1或更小，或約-0.08、-0.06、-0.04、-0.02、-0.01、0、0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12、0.14、0.16、0.18、0.2、0.22、0.24、0.26、0.28、0.3、0.35、0.4、0.45或約0.5或更大。表面層可以為材料表面上任何適合深度的層，例如約0mm深(例如，最暴露于氧氣的頂部表面)，或約0mm深至約1mm深，約0mm深至約10mm深，或約0.01mm深至約20mm深，或約1mm深或更少，或約2mm、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或約20mm深或更深的層。在一些實施方案中，vei可以是如下梯度的：在0mm的深度處最高且在較深的深度處變得更低。在一些實施方案中，vei可以在整個表面層或整個熔融穩(wěn)定的材料中為基本相似的。

熔融穩(wěn)定的材料可具有任何適合濃度的用于從材料的表面起的各深度處涂覆的液體組合物的組分，例如抗氧劑(例如維生素e)，或例如其他組分。例如，涂覆、熔融固結和熔融穩(wěn)定(任選地包括照射和預熱)可以充分地進行，使得熔融穩(wěn)定的材料在表面層的抗氧劑例如維生素e的濃度為約0.001重量％-約10重量％，約0.01重量％-約5重量％，約0.1重量％-約2.5重量％，約0.1重量％-約1重量％，或約0.001重量％或更低，或約0.01、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.4、2.6、2.8、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9或約10重量％或更高。表面層可以為材料表面上任何適合深度的層，例如約0mm深(例如，最暴露于氧氣的頂部表面)，或約0mm深至約1mm深，約0mm深和約10mm深，或約1mm深或更少，或約2mm、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或約20mm深或更深的層。在一些實施方案中，組分的濃度可以是如下梯度的：在0mm的深度處最高且在較深的深度處變得更低。在一些實施方案中，組分的濃度可以在整個表面層或整個熔融穩(wěn)定的材料中為基本相似的。uhmwpe材料和包含該uhmwpe材料的醫(yī)療植入體

在各個實施方案中，本發(fā)明提供包含uhmwpe和抗氧劑的材料。包含uhmwpe的材料可以是通過文中描述的方法的實施方案制備的包含uhmwpe的任何材料。例如，包含uhmwpe的材料可以是包含uhmwpe的注入抗氧劑的固體材料，包含uhmwpe的熔融固結的材料，包含uhmwpe的預熱的材料，包含uhmwpe的照射的材料或包含uhmwpe的熔融穩(wěn)定的材料。包含uhmwpe的材料可以是以下中的至少一種：熔融固結的注入抗氧劑的固體材料，照射的熔融固結的注入抗氧劑的固體材料，照射的預熱的熔融固結的注入抗氧劑的固體材料，照射并熔融穩(wěn)定的熔融固結的注入抗氧劑的固體材料，以及照射的預熱并熔融穩(wěn)定的注入抗氧劑的固體材料。

在各個實施方案中，本發(fā)明提供通過任何適合的文中描述的方法的實施方案制備的熔融穩(wěn)定的材料。例如，在各個實施方案中，本發(fā)明提供包含uhmwpe和抗氧劑的在含氧環(huán)境熔融穩(wěn)定的材料，抗氧劑在熔融固結步驟之前且在冷燒結步驟之后引入，該熔融穩(wěn)定的材料沒有熔融穩(wěn)定后大于約1mm深、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5或大于約6mm深的氧化表面層的移除，其中在該熔融穩(wěn)定材料的表面層中的uhmwpe具有不超過1的氧化指數(shù)。

在各個實施方案中，本發(fā)明提供可通過本文描述的方法的實施方案制備的包含任何適合的包含uhmwpe的材料的醫(yī)療植入體。在uhmwpe中加入抗氧劑的方法可包括從得到的材料產生醫(yī)療植入體，使得該方法是制備醫(yī)療植入體的方法。在一些實施方案中，熔融穩(wěn)定材料的各種量的表面可在加工過程中被去除，并將該材料加工成用于植入的期望的形狀，所述被去除的量例如約0mm-約1mm，約0mm-約5mm，約0mm-約10mm，約0.1mm或更少，或約0.5mm、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或約20mm或更多。在一些實施方案中，醫(yī)療植入體可以為矯形植入體。在各個實施方案中，醫(yī)療植入體可形成或為人造髖部、髖關節(jié)襯墊、膝蓋、膝襯墊、椎間盤替換、肩部、肘部、足部、腳踝、手指、下頜骨或在人造心臟中的軸承的一部分。

實施例

通過參考以說明的方式提供的以下實施例可以更好地理解本發(fā)明的各種實施方案。本發(fā)明不限于文中給出的實施例。

實施例2中使用的維生素e/hals亞磷酸酯加合物如下進行合成。用3a型，8-12目活化的分子篩干燥二氯甲烷(ch2cl2)和三乙胺(tea)。加入維生素e(2.292x10^-2摩爾,9.8732g，全部外消旋d,l-α-生育酚，ve)至潔凈、干燥的帶有磁力攪拌棒和干n2吹掃入口的三頸schlenk式反應燒瓶。加入1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇(4.585x10^-2摩爾，7.8529g)至反應燒瓶。加入干燥的ch2cl2溶劑(15ml)至反應燒瓶混合物中。在干燥n2吹掃下開始攪拌直至固體溶解。加入干燥的tea(10ml，約3.5x10^-2摩爾)且在干燥n2吹掃下混合。定量地加入2.292x10^-2摩爾的pcl3(2.00ml)至10ml干燥的ch2cl2溶劑中且溶解。保持干燥的n2吹掃的同時在攪拌下滴加至ve-tea混合物中。使用三份5ml等分的干燥ch2cl2溶劑來定量洗滌殘留在排空的遞送燒瓶中的稀釋的pcl3混合物。1小時后，在干燥氮氣吹掃中反應混合物的溫度緩慢升高至40℃且連接回流冷凝管。保持40℃的溫度1小時。冷卻反應混合物至環(huán)境溫度。在干燥n2吹掃下用經過dicalite速度加助濾劑處理的schlenk級玻璃料過濾掉沉淀物。添加具有收集瓶的冷凝管，且在干燥n2吹掃下緩慢加熱反應混合物至95℃，保持其直至蒸餾出所有的揮發(fā)物。冷卻反應混合物至環(huán)境溫度。加入干燥的ch2cl2溶劑(15ml)。在干燥n2吹掃下用經過dicalite速度加助濾劑處理的schlenk級玻璃料過濾掉沉淀物。

實施例4中使用的維生素e/hals亞磷酸酯加合物如下進行合成。用3a型，8-12目活化的分子篩干燥二氯甲烷(ch2cl2)和三乙胺(tea)。加入維生素e(3.439x10^-2摩爾，14.8121g，全部外消旋d,l-α-生育酚，ve)至潔凈、干燥的帶有磁力攪拌棒和干n2吹掃入口的三頸schlenk式反應燒瓶。加入1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇(1.720x10^-2摩爾，2.9453g)至反應燒瓶。加入干燥的ch2cl2溶劑(15ml)至反應燒瓶混合物中。在干燥n2吹掃下開始攪拌直至固體溶解。加入干燥的tea(7.5ml，約3.5x10^-2摩爾)且在干燥n2吹掃下混合。定量地加入pcl3(1.720x10^-2摩爾，1.50ml)至10ml干燥的ch2cl2溶劑中且溶解。pcl3溶液保持在干燥的n2吹掃之下，同時在攪拌下滴加至ve-tea混合物中。使用三份5ml等分的干燥ch2cl2溶劑來定量洗滌殘留在排空的遞送燒瓶中的稀釋的pcl3混合物。1小時后，在干燥氮氣吹掃中反應混合物的溫度緩慢升高至40℃且連接回流冷凝管。保持40℃的溫度1小時。冷卻反應混合物至環(huán)境溫度。在干燥n2吹掃下用經過dicalite速度加助濾劑處理的schlenk級玻璃料過濾掉沉淀物。添加具有收集瓶的冷凝管，且在干燥n2吹掃下緩慢加熱反應混合物至95℃，保持其直至蒸餾出所有的揮發(fā)物。冷卻反應混合物至環(huán)境溫度。加入干燥的ch2cl2溶劑(15ml)。在干燥n2吹掃下用經過dicalite速度加助濾劑處理的schlenk級玻璃料過濾掉沉淀物。

實施例1維生素e

在2英尺直徑的圓筒壓縮機中在21噸力(42,000lbs)下在環(huán)境溫度下冷燒結ticonagur1020uhmwpe30分鐘。冷燒結的圓盤重約112克。用棉簽均勻施用溶解于異丙醇中的17重量％的維生素e溶液至冷燒結的圓筒狀成型體的外部。施用的總維生素e為約4-5克。冷燒結的成型體容易吸收所施用的整個溶液。該成型體在環(huán)境溫度和氮氣吹掃下干燥12小時。隨后將成型體插回壓縮模具中，然后在高于uhmwpe熔點的壓力下固結。通過壓縮模塑完成所有固結后，將圓盤切片，并在從上到下且從一側到另一側的中心處獲得切片機薄膜，兩個ftir掃描交叉于該成型體的幾何中心。

評估由各材料/狀態(tài)切片的薄膜的維生素e含量，記錄為維生素e指數(shù)(vei)，其為1275和1245cm^-1之間的峰面積與1985和1850cm^-1之間的峰面積的ftir比。結果如圖1-2所示。圖1示出圓盤從頂部到底部的vei與深度的關系。圖2示出圓盤從一側到另一側的vei與深度的關系。

實施例2.維生素e/受阻胺光穩(wěn)定劑(hals)亞磷酸酯加合物

按照實施例1的方法，使用2.5英尺直徑的模具，使用一分子的維生素e和兩分子的受阻胺光穩(wěn)定劑1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇的亞磷酸酯加合物作為抗氧劑(例如，其中這三個分子中的每一個的醇基都有取代該醇的h的磷原子鍵)。

在從圓盤的右上部分取得的薄膜中存在黑線，其似乎是uhmwpe的未固結薄片之間的深色材料。ftir檢測抗氧劑從圓盤的頂部表面滲入7mm深，從左側表面滲入5.8mm，從右側表面滲入6.2mm且從底部滲入4.8mm，平均滲入深度為6mm。其中一根黑線的ftir光譜看起來表明hals-維生素e亞磷酸酯加合物、hals、維生素e和水分。

實施例3.944、丁基化羥基甲苯(bht)、單寧酸

按照實施例1的方法，使用2.5英尺直徑的模具，使用944(溶解于己烷中的低聚hals，其具有2.5重量％固體)、丁基化羥基甲苯(溶解于己烷中的bht，其具有2.5重量％固體)和單寧酸(2.5重量％，溶解于醋酸酯中)作為抗氧劑。

對于944，抗氧劑的線在圓盤從頂部和底部的薄膜中是明顯的，在圓盤從左側和右側的薄膜中是明顯的。多層抗氧劑在整個樣品中為明顯的。ftir檢測抗氧劑從圓盤的頂部表面滲入5.5mm，從左側表面滲入6.5mm，從右側表面滲入6.0mm且從底部滲入6.5mm，平均滲入深度為6.1mm。

對于bht，從圓盤的頂部和底部在薄膜中觀察到微弱的抗氧劑的線，但從圓盤的左側和右側在薄膜中沒有明顯的線。ftir檢測抗氧劑通過圓盤的大部分橫截面，顯示抗氧劑從圓盤的頂部表面滲入7.0mm，從左側表面滲入8.0mm，從右側表面滲入8.0mm且從底部滲入7.0mm，平均滲入深度為7.5mm。

對于單寧酸，抗氧劑的線在圓盤從頂部和底部的薄膜中和在圓盤從左側和右側的薄膜中是明顯的。ftir檢測抗氧劑從頂部表面滲入10.0mm，從左側表面滲入10.0mm，從右側表面滲入12.0mm且從底部滲入9.5mm，平均滲入深度為10.4mm。在整個圓盤中從左至右檢測到低水平的抗氧劑。

實施例4.氧化測試

按照實施例1的方法進行4次，使用2.5英尺直徑的模具，使用4個不同條件：(4-1)沒有抗氧劑處理，(4-2)使用在異丙醇中的5重量％維生素e溶液，(4-3)使用在己烷中的5重量％維生素e亞磷酸酯(依據(jù)u.s.8,399,535使3摩爾維生素e與1摩爾pcl3反應)，和(4-4)使用在己烷中的5重量％維生素e/hals亞磷酸酯加合物。維生素e/hals亞磷酸酯加合物為兩分子的維生素e和一分子的受阻胺光穩(wěn)定劑1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇的亞磷酸酯加合物(例如，其中這三個分子中的每一個的醇基都有取代該醇的h的磷原子鍵)。樣品用100kgy電子束照射且在空氣中150℃下熔融退火14h以形成樣品4-1、4-2、4-3和4-4。

在從每個塊的頂部到底部且從一側到另一側的中心處在整個塊中確定氧化水平，底部表示在熔融穩(wěn)定過程期間塊放置的表面。根據(jù)astmf2102-06確定ftir氧化指數(shù)(oi)。根據(jù)astmf2102-06規(guī)定，從材料的塊切片100-200微米厚的薄膜，其頂部表明一開始發(fā)生照射的面。所述薄膜用使用標引顯微鏡附件(indexingmicroscopicattachment)的ftir分光光度計掃描以獲得在薄膜的整個長度上以200微米間隔的紅外光譜。隨后使用氧化峰(1765-1680cm^-1，中心在1720cm^-1處)與不隨照射改變的參比峰(1392-1330cm^-1，中心為1370cm^-1)的比計算在不同位置掃描的氧化指數(shù)。

所有實施例中的反式-亞乙烯基指數(shù)(tvi)確定為中心在965cm^-1附近的紅外吸收峰的面積與中心在1370cm^-1附近的c-h吸收峰的面積的比。中心在965cm^-1附近的反式亞乙烯基吸收(-c＝c-)的面積與材料暴露于電離輻射時進行的交聯(lián)量有關。以反式亞乙烯基團形式的聚合物主鏈不飽和性是通過例如γ、x射線和電子束的電離輻射交聯(lián)過程中的副反應。tvi和實際接受的輻射劑量的關系可取決于照射條件的性質，例如輻射源(γ或電子束)、溫度、輻射率和氧氣水平。不飽和形成的量可與照射量(例如劑量)直接相關，且可用作給定材料和照射方法組合的劑量計。

樣品4-1的頂部至底部的oi結果如表1所示，其中內部100是掃描中中心100個數(shù)據(jù)收集點，其用于建立用于oi測定的零基線。樣品4-1的一側至另一側的oi結果如表2所示。樣品4-1的頂部至底部的tvi結果如表3所示。樣品4-1的一側至另一側的tvi結果如表4所示。

表1.

表2.

表3.

表4.

圖3a-b示出樣品4-1的oi，其中圖3a示出頂部至底部的情況，而圖3b示出一側至另一側的情況。圖4a-b示出樣品4-1的tvi結果，其中圖4a示出頂部至底部的情況，而圖4b示出一側至另一側的情況。

表5示出樣品4-2的頂部至底部的oi結果，而表6示出樣品4-2的一側至另一側的oi結果。表7示出樣品4-2的頂部至底部的tvi結果，而表8示出樣品4-2的一側至另一側的tvi結果。

表5..

表6.

表7.

表8.

圖5a-b示出樣品4-2的oi，其中圖5a示出頂部至底部的情況，而圖5b示出一側至另一側的情況。圖6a-b示出樣品4-2的tvi結果，其中圖6a示出頂部至底部的情況，而圖6b示出一側至另一側的情況。

表9示出樣品4-3的頂部至底部的oi結果，而表10示出樣品4-3的一側至另一側的oi結果。表11示出樣品4-3的頂部至底部的tvi結果，而表12示出樣品4-3的一側至另一側的tvi結果。

表9

表10.

表11.

表12.

圖7a-b示出樣品4-3的oi，其中圖7a示出頂部至底部的情況，而圖7b示出一側至另一側的情況。圖8a-b示出樣品4-3的tvi結果，其中圖8a示出頂部至底部的情況，而圖8b示出一側至另一側的情況。

表13示出樣品4-4的頂部至底部的oi結果，而表14示出樣品4-4的一側至另一側的oi結果。表15示出樣品4-4的頂部至底部的tvi結果，而表16示出樣品4-4的一側至另一側的tvi結果。

表13.

表14.

表15.

表16.

圖9a-b示出樣品4-4的oi，其中圖9a示出頂部至底部的情況，而圖9b示出一側至另一側的情況。圖10a-b示出樣品4-4的tvi結果，其中圖10a示出頂部至底部的情況，而圖10b示出一側至另一側的情況。

表17給出從外表面(頂部、底部、左側和右側)以微米(為單位)的深度，其中對樣品4-1至4-4，氧化指數(shù)降至低于0.1或更低。

表17

已經使用的術語和表達用作描述的術語且不是限制的術語，并且沒有意圖使用這樣的術語和表達來排除所示和所描述的特征的任何等同物或其部分，但是應認識到在本發(fā)明的實施例的范圍內可以進行各種修改。因此，應當理解，盡管通過具體實施例和任選特征具體公開了本發(fā)明，文中公開的概念的修改和變化可以由本領域普通技術人員進行，并且認為這些修改和變化在本發(fā)明的實施方案的范圍內。

其他實施方案

提供下列示例性實施方案，編號不視為標明重要程度：

實施方案1提供在超高分子量聚乙烯(uhmwpe)中加入抗氧劑的方法，該方法包括：

獲得或提供包含uhmwpe的多孔固體材料；

用包含至少一種抗氧劑的液體組合物涂覆多孔固體材料，使得至少一些液體組合物進入多孔固體材料的孔隙空間，以提供注入抗氧劑的固體材料；以及

熔融固結注入抗氧劑的固體材料，以提供熔融固結的材料。

實施方案2提供實施方案1的方法，其中多孔固體材料包含約0.001體積％-約80體積％的孔隙空間。

實施方案3提供實施方案1-2中任一項的方法，其中多孔固體材料包含約1體積％-約50體積％的孔隙空間。

實施方案4提供實施方案1-3中任一項的方法，其中多孔固體材料的孔隙空間基本上均勻分布于其中。

實施方案5提供實施方案1-4中任一項的方法，其中多孔固體材料的約1重量％-約100重量％是uhmwpe。

實施方案6提供實施方案1-5中任一項的方法，其中多孔固體材料的約90重量％-約100重量％是uhmwpe。

實施方案7提供實施方案1-6中任一項的方法，其中多孔固體材料是冷燒結的uhmwpe粉末。

實施方案8提供實施方案1-7中任一項的方法，進一步包括冷燒結uhmwpe粉末以提供多孔固體材料。

實施方案9提供實施方案1-8中任一項的方法，其中多孔固體材料沒有熔融固結。

實施方案10提供實施方案1-9中任一項的方法，其中涂覆包括選擇性涂覆和均勻涂覆中的至少一種。

實施方案11提供實施方案1-10中任一項的方法，其中涂覆多孔固體材料包括涂覆約1％-約100％的多孔固體材料的表面。

實施方案12提供實施方案1-11中任一項的方法，其中涂覆多孔固體材料包括涂覆約90％-約100％的多孔固體材料的表面。

實施方案13提供實施方案1-12中任一項的方法，其中涂覆包括將液體組合物注入包含多孔固體材料的模具中。

實施方案14提供實施方案13的方法，還包括在壓力下將液體組合物注入包含多孔固體材料的模具中。

實施方案15提供實施方案1-14中任一項的方法，還包括使用壓頭擠出機，以在壓頭擠出機的冷燒結部分形成包含uhmwpe的多孔固體材料。

實施方案16提供實施方案15的方法，還包括使用壓頭擠出機的熔融固結部分，以對注入抗氧劑的固體材料進行熔融固結。

實施方案17提供實施方案15-16中任一項的方法，還包括在壓頭擠出機的冷燒結部分后在壓頭擠出機中對多孔固體材料進行涂覆。

實施方案18提供實施方案1-17中任一項的方法，其中涂覆充分地進行，使得抗氧劑注入多孔固體材料的表面層。

實施方案19提供實施方案18的方法，其中表面層包含約0mm深-約1mm深的層。

實施方案20提供實施方案18-19中任一項的方法，其中表面層包含約0.01mm深-約20mm深的層。

實施方案21提供實施方案18-20中任一項的方法，其中涂覆充分地進行，以提供約0.00001g/cm²表面積-約50g/cm²表面積的重量增加。

實施方案22提供實施方案1-21中任一項的方法，其中涂覆充分地進行，以提供約0.0001g/cm²表面積-約1g/cm²表面積的重量增加。

實施方案23提供實施方案1-22中任一項的方法，包括通過以下的至少一種來控制抗氧劑滲入多孔固體材料的深度：涂覆的壓力、涂覆的持續(xù)時間、涂覆過程中使用的液體組合物的量、涂覆過程中使用的液體組合物中的抗氧劑的濃度、抗氧劑的分子量和抗氧劑的極性。

實施方案24提供實施方案1-23中任一項的方法，其中液體組合物包含溶劑，還包括加熱注入抗氧劑的固體材料以在熔融固結之前或熔融固結期間從注入抗氧劑的固體材料中移除至少一些溶劑。

實施方案25提供實施方案1-24中任一項的方法，其中液體組合物還包含有機過氧化物。

實施方案26提供實施方案1-25中任一項的方法，包括通過控制熔融固結期間達到的溫度和熔融固結的持續(xù)時間中的至少一項來控制抗氧劑滲入多孔固體材料的深度。

實施方案27提供實施方案1-26中任一項的方法，還包括在照射之前預熱熔融固結的材料。

實施方案28提供實施方案1-27中任一項的方法，還包括在照射熔融固結的材料。

實施方案29提供實施方案28的方法，其中照射包含約1kgy-約100,000kgy的照射劑量。

實施方案30提供實施方案28-29中任一項的方法，其中照射包含約50kgy-約500kgy的照射劑量。

實施方案31提供實施方案28-30中任一項的方法，其中照射包含約0.001mgy/h-約500mgy/h的照射劑量率。

實施方案32提供實施方案28-31中任一項的方法，其中照射包含約1mgy/h-約50mgy/h的照射劑量率。

實施方案33提供實施方案28-32中任一項的方法，其中照射包含電子束照射和γ照射中的至少一種。

實施方案34提供實施方案1-33中任一項的方法，還包括

充分加熱熔融固結的材料至熔融至少部分的熔融固結的材料，以提供加熱的材料；以及

凝固加熱的材料以提供熔融穩(wěn)定的材料。

實施方案35提供實施方案34的方法，其中加熱的熔融固結的材料是照射的熔融固結的材料。

實施方案36提供實施方案34-35中任一項的方法，其中熔融固結的材料是在照射前預熱的照射的熔融固結的材料。

實施方案37提供實施方案35-36中任一項的方法，其中熔融固結的材料具有自由基的第一濃度，而熔融穩(wěn)定的材料具有自由基的第二濃度，其中自由基的第二濃度小于自由基的第一濃度。

實施方案38提供實施方案37的方法，其中自由基的第一濃度是至少約1x10¹⁵spins/g。

實施方案39提供實施方案37-38中任一項的方法，其中自由基的第一濃度是約1x10¹⁵spins/g-約1x10²⁰spins/g。

實施方案40提供實施方案37-39中任一項的方法，其中自由基的第二濃度是小于約1x10¹⁵spins/g。

實施方案41提供實施方案37-40中任一項的方法，其中自由基的第二濃度是約1x10⁵spins/g-約1x10¹⁵spins/g。

實施方案42提供實施方案37-41中任一項的方法，其中自由基的第二濃度是自由基的第一濃度的約1％-約0.0001％。

實施方案43提供實施方案37-42中任一項的方法，其中自由基的第二濃度是自由基的第一濃度的約0.1％-約0.001％。

實施方案44提供實施方案34-43中任一項的方法，其中在熔融穩(wěn)定的材料的表面層中的uhmwpe具有不超過1的氧化指數(shù)。

實施方案45提供實施方案44的方法，其中熔融穩(wěn)定的材料的表面層具有約0.001-約1的氧化指數(shù)。

實施方案46提供實施方案34-45中任一項的方法，其中加熱在含氧環(huán)境下進行。

實施方案47提供實施方案46的方法，其中含氧環(huán)境為約1體積％-約50體積％的氧氣。

實施方案48提供實施方案46-47中任一項的方法，其中含氧環(huán)境為約10體積％-約30體積％的氧氣。

實施方案49提供實施方案34-48中任一項的方法，其中足以熔融至少部分熔融固結的材料的加熱包括加熱至約100℃-約400℃。

實施方案50提供實施方案34-49中任一項的方法，其中足以熔融至少部分熔融固結的材料的加熱包括加熱至約140℃-約160℃。

實施方案51提供實施方案34-50中任一項的方法，其中足以熔融至少部分熔融固結的材料的加熱包括加熱約1分鐘-約7天。

實施方案52提供實施方案34-51中任一項的方法，其中足以熔融至少部分熔融固結的材料的加熱包括加熱約1小時-約48小時。

實施方案53提供實施方案1-52中任一項的方法，其中抗氧劑是自由基清除劑。

實施方案54提供實施方案1-53中任一項的方法，其中抗氧劑包含以下的至少一種：生育酚、生育酚亞磷酸酯、生育三烯酚、維生素e、維生素e醋酸酯、維生素e亞磷酸酯、迷迭香油、季戊四醇四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯)、丁二酸二甲基酯/4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇共聚物、單寧酸、覆盆子提取物、維生素c、胡蘿卜素、類黃酮、異黃酮、新黃酮類、木質素、奎寧、泛醌、維生素k1、金屬、谷胱甘肽、沒食子酸丙酯、沒食子酸辛酯、沒食子酸月桂酯、白藜蘆醇、迷迭香酸、蘆丁、5-氨基水楊酸、丁基化羥基苯甲醚、丁基化羥基甲苯、酚類化合物以及單體或聚合的受阻胺穩(wěn)定劑。

實施方案55提供實施方案1-54中任一項的方法，其中抗氧劑包含以下的至少一種：維生素e、維生素e醋酸酯、季戊四醇四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯)、丁二酸二甲基酯/4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇共聚物、單寧酸和覆盆子提取物。

實施方案56提供實施方案1-55中任一項的方法，其中抗氧劑包含以下的至少一種：外消旋α-生育酚、rrr-α-生育酚、srr-α-生育酚、ssr-α-生育酚、srs-α-生育酚、sss-α-生育酚、rsr-α-生育酚、rrs-α-生育酚、rss-α-生育酚、外消旋β-生育酚、rrr-β-生育酚、srr-β-生育酚、ssr-β-生育酚、srs-β-生育酚、sss-β-生育酚、rsr-β-生育酚、rrs-β-生育酚、rss-β-生育酚、外消旋γ-生育酚、rrr-γ-生育酚、srr-γ-生育酚、ssr-γ-生育酚、srs-γ-生育酚、sss-γ-生育酚、rsr-γ-生育酚、rrs-γ-生育酚、rss-γ-生育酚、外消旋δ-生育酚、rrr-δ-生育酚、srr-δ-生育酚、ssr-δ-生育酚、srs-δ-生育酚、sss-δ-生育酚、rsr-δ-生育酚、rrs-δ-生育酚以及rss-δ-生育酚。

實施方案57提供實施方案1-56中任一項的方法，其中抗氧劑是液體組合物的約0.01重量％-約100重量％。

實施方案58提供實施方案1-57中任一項的方法，其中抗氧劑是液體組合物的約1重量％-約100重量％。

實施方案59提供實施方案34-58中任一項的熔融穩(wěn)定的材料。

實施方案60提供矯形植入體，其包含實施方案34-58中任一項的熔融穩(wěn)定的材料。

實施方案61提供制備矯形植入體的方法，其包括由實施方案34-58中任一項的熔融穩(wěn)定的材料形成矯形植入體。

實施方案62提供在超高分子量聚乙烯(uhmwpe)中加入抗氧劑的方法，所述方法包括

獲得或提供包含uhmwpe的多孔固體材料，其中多孔固體材料具有約0.001體積％-約80體積％的孔隙空間；

用包含至少一種抗氧劑的液體組合物涂覆多孔固體材料，使得至少一些液體組合物進入多孔固體材料的孔隙空間，以提供注入抗氧劑的固體材料；

熔融固結注入抗氧劑的固體材料，以提供熔融固結的材料；

使用電子束照射對熔融固結的材料進行照射，以提供照射的材料；

充分加熱照射的材料以熔融至少部分照射的材料，以提供加熱的材料；以及

凝固加熱的材料，以提供熔融穩(wěn)定的材料。

實施方案63提供在超高分子量聚乙烯(uhmwpe)中加入抗氧劑的方法，所述方法包括：

冷燒結uhmwpe粉末，以提供包含uhmwpe的多孔固體材料，其中多孔固體材料具有約0.001體積％-約80體積％的孔隙空間；

用包含至少一種抗氧劑的液體組合物涂覆約90％-約100％的多孔固體材料的表面，使得至少一些液體組合物進入多孔固體材料的孔隙空間，以提供注入抗氧劑的固體材料，其中抗氧劑為液體組合物的約1重量％-約100重量％；

熔融固結注入抗氧劑的固體材料，以提供熔融固結的材料；

使用電子束照射對熔融固結的材料進行照射，以提供具有至少約1x10¹⁵spins/g的自由基的第一濃度的包含uhmwpe的照射的材料；

充分加熱照射的材料以熔融至少部分照射的材料，以提供加熱的材料；以及

凝固加熱的材料，以提供具有少于約1x10¹⁵spins/g的自由基的第二濃度的包含uhmwpe的熔融穩(wěn)定的材料；

其中在熔融穩(wěn)定的材料的表面層中的uhmwpe具有不超過1的氧化指數(shù)。

實施方案64提供醫(yī)療植入體，其包含：

含氧環(huán)境熔融穩(wěn)定的包含uhmwpe和抗氧劑的材料，抗氧劑在熔融固結步驟之前和冷燒結步驟之后引入，熔融穩(wěn)定的材料沒有大于約3mm深的熔融穩(wěn)定后氧化的表面層的移除，其中在熔融穩(wěn)定的材料的表面層中的uhmwpe具有不超過約1的氧化指數(shù)。

實施方案65提供實施方案1-64任一項或任何組合的方法或植入體，其任選地配置，使得可使用或選擇所列出的所有元素或選項。