BR112015017062B1

BR112015017062B1 - revestimento para substrato

Info

Publication number: BR112015017062B1
Application number: BR112015017062A
Authority: BR
Inventors: Nyström Daniel; Pietrzak Krzysztof; Vincent Lars; Antoni Per
Original assignee: Gore & Ass
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2020-04-14
Also published as: KR102247959B1; AU2014211351A1; CA2897127A1; CA2897127C; KR20150115746A; AU2017204779A1; WO2014118382A1; AU2017204779B2; JP6679311B2; ES2692150T3; CN104936626A; JP2016508776A; RU2015137714A; RU2698315C2; CN104936626B; BR112015017062A2; EP2950832B1; AU2014211351B2; EP2950832A1

Abstract

resumo revestimento para substrato proporciona-se, nomeadamente, um substrato com uma superfície que tem um revestimento hidrofílico que compreende um copolímero reticulado de componentes a e b, e os componentes opcionais c e d; em que o componente a compreende um ou mais monômeros hidrofílicos c2-c16 cada um com ou mais grupos alceno e/ou alcino; componente b compreende um ou mais polímeros hidrofílicos cada um com dois ou mais grupos alceno e/ou alcino; componente c, se presente, compreende um ou mais agentes benéficos, cada um com um ou mais grupos alceno ou alcino; e componente d, se presente, compreende um ou mais agentes de reticulação de baixo peso molecular, cada um com dois ou mais grupos funcionais selecionados independentemente dentre grupos tiol, alceno e alcino; em que o copolímero reticulado é formado por polimerização de radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino dos componentes a, b e c (se presente), e envolvendo os grupos funcionais do componente d (se presente); em que o revestimento hidrofílico compreende opcionalmente o componente e, que compreende um ou mais agentes benéficos, em que o componente e não forma um copolímero com os componentes a, b, c (se presente) e d (se presente); e em que o revestimento hidrofílico é covalentemente ligado à superfície do substrato.

Description

“REVESTIMENTO PARA SUBSTRATO”

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a revestimentos hidrofílicos para substratos tais como dispositivos médicos, dispositivos analíticos, dispositivos de separação e outros artigos industriais, incluindo membranas e tecidos, e métodos para a preparação de tais revestimentos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Os dispositivos médicos tais como cateteres, fios de guia, mangas retráteis e stents normalmente têm revestimentos de superfícies que se destinam a aumentar o desempenho físico do dispositivo e melhorar a longevidade. De particular interesse são os revestimentos hidrofílicos que podem também conferir lubricidade para o dispositivo revestido.

[003] Lubricidade descreve a propriedade de “escorregadio” ou “suavidade”. Revestimentos lubrificantes são particularmente úteis para dispositivos intracorpóreos, onde a sua lubricidade resulta em reduzidas forças de atrito, uma vez que um dispositivo é introduzido e circula no interior do corpo, aumentando assim o conforto do paciente e reduzindo a inflamação e o trauma do tecido. Revestimentos lubrificantes variam em composição, mas para uso em um ambiente aquoso in vivo, tais revestimentos são tipicamente hidrofílicos e molháveis. Para além de reduzir o atrito, os revestimentos hidrofílicos também tendem a ser resistentes à adesão de proteínas, por conseguinte, têm o potencial de reduzir ou eliminar a trombose. Exemplos de materiais de revestimento hidrofílicos incluem revestimentos à base de polivinilpirrolidona, poli(óxido de etileno) e de poliuretano, tal como descrito em US 4,642,267 e US 6,461,311.

[004] A fabricação de revestimentos lubrificantes, hidrofílicos para utilização in vivo pode apresentar várias dificuldades. Tais revestimentos são muitas vezes preparados utilizando solventes orgânicos, onde vestígios residuais os quais devem ser removidos por estarem abaixo dos limites tóxicos de acordo com a orientação e prática atual. Dispositivos médicos

2/121 revestidos devem também ser capazes de suportar os procedimentos de esterilização sem o revestimento sendo quimicamente e/ou fisicamente modificado ou delaminado a partir do dispositivo.

[005] Uma abordagem para a formação de um revestimento hidrofílico é de reter fisicamente polímeros hidrofílicos funcionais dentro de uma rede de suporte de um polímero que proporciona a aderência necessária à superfície de um substrato. Esses revestimentos são frequentemente referidos como redes interpenetrantes (IPNs), e consistem geralmente de um primeiro polímero funcional que confere as propriedades desejadas para o revestimento (neste caso, hidrofilicidade) e um polímero de suporte que é quimicamente reticulado de modo a formar uma rede de polímero de ligação cruzada. WO2008/130604 divulga uma IPN formada intercalando uma rede de polímero hidrofílico tal como polietilenoglicol com monômeros ionizáveis, tais como ácido acrílico, em seguida polimerizando o monômero ionizável para formar ao IPN, que quando inchada com água é dita para formar revestimentos de alta resistência à compressão e lubricidade.

[006] No entanto, uma desvantagem de ter o polímero hidrofílico aprisionado dentro de uma IPN em vez de ser ligado quimicamente ao revestimento é que o polímero hidrofílico pode migrar para fora da IPN ao longo do tempo. Como tal, o revestimento perderá gradualmente a hidrofilicidade. Mais significamente, no entanto, a liberação de tais particulados dos revestimentos de dispositivos pode apresentar um risco para saúde dos pacientes. Portanto, a minimização de particulação é de importância para muitos dispositivos médicos. Deve ser notado que a particulação não é apenas uma preocupação para IPNs - todos os revestimentos de polímero podem potencialmente formar partículas na superfície que podem ser liberadas in vivo.

[007] Enquanto a liberação in vivo de partículas/agregados (conhecida como particulação) a partir da superfície de um revestimento pode representar dificuldades na concepção e fabricação do revestimento, a remoção do próprio revestimento através de delaminação ou separação do

3/121 substrato é também um problema potencial, tanto em termos dos riscos para a saúde acima mencionados e da durabilidade do revestimento.

[008] Considerando-se a durabilidade, um revestimento pode ser removido de um substrato ou por erosão gradual da substância de revestimento e/ou pelo revestimento a ser separado da superfície do substrato. Assim, uma maneira de aumentar a durabilidade de um revestimento é a de reforçar a ligação entre o revestimento e a superfície do substrato. Isto pode ser conseguido, inter alia, por tratamento da superfície a ser revestida com um iniciador, a fim de conseguir uma melhor adesão entre o revestimento e a superfície.

[009] Um iniciador ideal é aquele que pode ser universalmente aplicado a qualquer substrato. A este respeito, a utilização de poidopamina como um iniciador tem atraído um grande interesse, desde a verificação de que a simples imersão do substrato em uma solução aquosa diluída de dopamina, tamponada a pH alcalino, resulta na formação espontânea de um filme de polidopamina sobre o substrato. Messersmith et al. (Science, 2007, 318, 426-430) demonstraram que um revestimento de polidopamina é capaz de formar-se em virtualmente qualquer tipo de superfície de substrato, incluindo metais, óxidos de metal, cerâmica, polímeros sintéticos e uma vasta gama de outros materiais hidrofílicos e hidrofóbicos. Os revestimentos de polidopamina têm sido utilizados como uma plataforma para a conjugação de polímeros sintéticos ou biomoléculas para uma superfície, tal como ilustrado em WO2011/005258, que divulga a ligação do polietilenoglicol funcionalizado com amina (“PEG-NH2”) a um revestimento de polidopamina, para proporcionar uma camada exterior hidrofílica, para a prevenção da formação de biofilmes.

[010] Os revestimentos que são hidrofílicos e de preferência lubrificantes podem ser vantajosamente modificados para incluir um agente tendo atividade farmacológica, tal como um anticoagulante, para conferir propriedades ainda mais benéficas para o revestimento. US

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2003/0135195 descreve um dispositivo médico tal como um cateter com um revestimento hidrofílico altamente lubrificante formado a partir de uma mistura de polímero de poliuretano alifático coloidal, uma diluição aquosa de poli(1vinilpirrolidona-co-metacrilato de 2-dimetilaminoetila)-PVP e dendrímeros. O documento ensina que o revestimento pode ser aplicado para o dispositivo por meio de imersão do dispositivo em uma dispersão coloidal do polímero de poliuretano alifático de uma solução de poli (1-vinilpirrolidona-co-metacrilato de

2-dimetilaminoetilo)-PVP e um agente ativo (por exemplo, heparina) em uma mistura de dendrímero, água, N-metil-2-pirrolidona e trietilamina. O documento também ensina que a heparina pode ser contida nos vazios dentro dos dendrímeros, e que a heparina carregada irá eluir a partir da matriz de polímero hidrofílico a uma taxa predeterminada.

[011] O documento WO2004/020012 (SurModics) revela uma composição de revestimento que é usada para aumentar a fricção estática de uma superfície de um dispositivo de liberação compreendendo um dispositivo médico. Uma componente de monômero de poliéter é referido tendo, como exemplo, metoxi poli(etilenoglicol) metacrilato que contém um único grupo alceno e não é capaz de ligação cruzada.

[012] Em resumo, continua a existir uma necessidade de revestimentos hidrofílicos melhorados para superfícies, em particular para as superfícies de dispositivos que são inseridas no corpo. De preferência, tais revestimentos são lúbricos, duráveis, não-tóxicos, de baixo particulação, esterilizáveis, biocompatíveis e prontamente aplicados a uma superfície.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO [013] Em um aspecto, a invenção proporciona um substrato com uma superfície que tem um revestimento hidrofílico que compreende um copolímero reticulado de componentes A e B, e os componentes C e D opcionais; em que:

o componente compreende um ou mais monômeros hidrofílicos C₂-Ci6 tendo cada um, um ou mais grupos alceno e/ou alcino;

5/121 o componente B compreende um ou mais polímeros hidrofílicos tendo cada um, dois ou mais grupos alceno e/ou alcino componente C, se presente, compreende um ou mais agentes benéficos tendo cada um, um ou mais grupos alceno ou alcino; e componente D, se presente, compreende um ou mais agentes de reticulação de baixo peso molecular, tendo cada um, um ou mais grupos funcionais selecionados independentemente dentre grupos tiol, alceno e alcino;

em que o copolímero reticulado é formado por polimerização radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino de componentes A, B e C (se presente) e envolvendo os grupos funcionais do componente D (se presente);

em que o revestimento hidrofílico compreende opcionalmente o componente E, que compreende um ou mais agentes benéficos, em que o componente E não forma um copolímero com os componentes A, B, C (se presente) e D (se presente);

e em que o revestimento hidrofílico é covalentemente ligado à superfície do substrato.

[014] Tal como explicado nos exemplos, os revestimentos da presente invenção, em pelo menos algumas modalidades, têm sido verificados para serem altamente lúbricos e duráveis, enquanto também são não-tóxicos e estáveis à esterilização e ao envelhecimento, biocompatíveis e de baixo particulação, e são facilmente aplicados para a superfície necessária de um substrato de um modo independente de superfície.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [015] Figura 1 - mostra uma modalidade da invenção em que a ligação covalente entre a superfície do substrato e o revestimento hidrofílico é formada através da reação de radicais ligados à superfície na superfície do substrato.

[016] Figura 2 - mostra uma modalidade da invenção em

6/121 que os radicais são formados na fase líquida e a polimerização é iniciada na fase líquida e na superfície do substrato, gerando um revestimento hidrofílico ligado covalentemente aos componentes A e B.

[017] Figura 3 - mostra várias estruturas propostas para polidopamina.

[018] Figura 4 - mostra uma representação esquemática de uma modalidade da invenção.

[019] Figura 5 - mostra medidas de ângulo de contato de um revestimento de base de polidopamina em lâminas de vidro que foram prétratadas usando o método A ou método B (ver Exemplo 1-A).

[020] Figura 6 - mostra a absorbância de UV de benzofenona, como uma função da concentração (ver Exemplo 2).

[021] Figura 7 - mostra a análise FTIR dos revestimentos hidrofílicos preparados de acordo com o Exemplo 3.3.

[022] Figura 8 - mostra os valores de lubricidade de mais de 15 ciclos para o revestimento hidrofílico preparado de acordo com o Exemplo 3.3.15.

[023] Figura 9 - mostra os valores de lubricidade de mais de 15 ciclos para o revestimento hidrofílico preparado de acordo com o Exemplo 3.3.19.

[024] Figura 10 - mostra os valores de lubricidade de mais de 15 ciclos para os revestimentos hidrofílicos preparados de acordo com o Exemplo 3.5 [025] Figura 11 - mostra os valores de lubricidade de mais de 15 ciclos para os revestimentos hidrofílicos preparados de acordo com o Exemplo 3.6.

[026] Figura 12 - mostra espectros esquemáticos sobrepostos de UV/absorção visível para a benzofenona e tioxantona.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

SUBSTRATO

7/121 [027] Qualquer substrato pode, potencialmente, ser revestido com um revestimento hidrofílico da presente invenção, utilizando o método da invenção, embora tais revestimentos são particularmente úteis para os dispositivos médicos, dispositivos analíticos, dispositivos de separação, ou outros artigos industriais, incluindo membranas e tecidos.

[028] Para os efeitos do presente pedido de patente, o termo “dispositivo médico” refere-se a dispositivos intracorpóreos ou extracorpóreos, mas mais geralmente a dispositivos médicos intracorpóreos.

[029] Assim, em uma modalidade, o substrato é um dispositivo médico. Em outra modalidade, o substrato é um dispositivo médico intracorpóreo. Em uma modalidade adicional, o substrato é um dispositivo médico extracorpóreo.

[030] Exemplos de dispositivos médicos intracorpóreos que podem ser dispositivos médicos intracorpóreos permanentes ou temporários incluem stents incluindo stents bifurcados, stents expansíveis por balão, stents auto-expansíveis, endopróteses incluindo endopróteses bifurcadas, enxertos incluindo enxertos vasculares, enxertos bifurcados, dilatadores, oclusores vasculares, filtros embólicos, dispositivos de embolectomia, vasos sanguíneos artificiais, dispositivos de monitoramento interiores do sangue, válvulas cardíacas artificiais, eletrodos de marcapasso, fios-guia, condutores cardíacos, circuitos de circulação extracorpórea, cânulas, tampões, dispositivos de distribuição de fármacos, balões, dispositivos de remenda de tecido, bombas de sangue, emplastros, condutores cardíacos, linhas de infusão crônicas, linhas arteriais, dispositivos para infusões contínuas subaracnóideas, Tubulaçãos de alimentação, derivações do SNC (por exemplo, uma derivação ventriculopleural, uma derivação VA, ou uma derivação VP), derivações peritoneal ventriculares, derivações atriais ventriculares e derivações portossistêmicas e derivações para ascite.

[031] Outros exemplos de dispositivos médicos intracorpóreos que podem ser permanentes ou temporários são cateteres.

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Exemplos de cateteres incluem, mas não estão limitados a, cateteres venosos centrais, cateteres venosos periféricos, cateteres de hemodiálise, cateteres, tais como cateteres revestidos incluem cateteres venosos implantáveis, cateteres venosos encapsulados, cateteres coronários úteis para a angiografia, angioplastia, ou procedimentos de ultrassom no coração ou em veias e artérias periféricas, cateteres de infusão arterial hepática, CVC (cateteres venosos centrais), cateteres intravenosos periféricos, cateteres venosos centrais de inserção periférica (linhas PIC), cateteres de artéria pulmonar de ponta de balão direcionado para o fluxo, cateteres de nutrição parenteral total, cateteres de permanência crônica (por exemplo, cateteres de permanência crônica gastrointestinais e cateteres de permanência crônica geniturinários), cateteres de diálise peritoneal, cateteres CPB (circulação extracorpórea), cateteres urinários e microcateteres (por exemplo, para aplicação intracraniana).

[032] Dispositivos médicos incluem sistemas de fornecimento de dispositivo endovasculares, como stents, oclusores, válvulas, etc. cateteres de diagnóstico contendo capacidades espectroscópicas ou de imagem, fios de colocação, cateteres ou bainhas.

[033] Em uma modalidade específica, o substrato é um dispositivo médico selecionado do grupo que consiste em stents incluindo stents bifurcados, stents de balão expansíveis e próteses auto-expansíveis, endopróteses incluindo endopróteses bifurcadas, enxertos incluindo enxertos vasculares e próteses bifurcadas, dilatadores, oclusores vasculares, filtros embólicos, dispositivos de embolectomia, cateteres incluindo microcateteres, cateteres venosos centrais, cateteres intravenosos periféricos e cateteres de hemodiálise, vasos sanguíneos artificiais, bainhas incluindo bainhas retráteis, dispositivos de monitoramento de interior do sangue, válvulas cardíacas artificiais, eletrodos de marcapasso, fios-guia, condutores cardíacos, circuitos de circulação extracorpórea, cânulas, tampões, dispositivos de distribuição de fármacos, balões, dispositivos de emplastro de tecido e bombas de sangue.

[034] Exemplos de dispositivos médicos extracorporais

9/121 são dispositivos não implantáveis, tais como dispositivos de tratamento de sangue extracorporais, e dispositivos de transfusão. Os dispositivos podem ter aplicação neurológica, periférica, cardíaca, ortopédica, dérmica e aplicação ginecológica, inter alia.

[035] Em outra modalidade, os stents acima mencionados podem ser utilizados em aplicações cardíacas, periféricas ou neurológicas. Em outra modalidade, as referidas endopróteses podem ser utilizadas em aplicações cardíacas, periféricas ou neurológicas.

[036] Em outra modalidade, as bainhas acima mencionadas pode ser uma bainha de intervenção de diagnóstico e terapêutica, bainhas de fornecimento endovasculares de diâmetro padrão ou largo, bainhas introdutoras arteriais com e sem controle hemostático e com ou sem direção, bainhas micro-introdutoras, bainhas de acesso de diálise, bainhas de orientação, e bainhas percutâneas; tudo para o acesso em aplicações carótidas, renais, transradiais, transeptais, pediátricas e micro.

[037] Em outra modalidade, o referido dispositivo médico pode ser utilizado em aplicações neurológicas, periféricas, cardíacas, ortopédicas, dérmicas, ou ginecológicas.

[038] Um dispositivo de análise pode ser, por exemplo, um suporte sólido para a realização de um processo analítico tal como a cromatografia ou um ensaio imunológico, química reativa ou catálise. Exemplos de tais dispositivos incluem lâminas, esferas, placas de poços e membranas. Um dispositivo de separação pode ser, por exemplo, um suporte sólido para a realização de um processo de separação, tais como a purificação de proteína, cromatografia de afinidade ou troca iônica. Exemplos de tais dispositivos incluem filtros e colunas.

[039] A superfície a ser revestida pode ser toda a superfície do substrato, ou apenas uma porção da superfície do substrato. Alguns substratos podem ter uma superfície externa e uma superfície interna, uma ou ambas das quais podem ser revestidas. Por exemplo, substratos

10/121 tubulares tais como vasos sanguíneos artificiais têm uma superfície interna, ou lúmen, que pode ser revestida de forma independente a partir da superfície externa. Uma superfície compreendendo uma superfície interna e uma externa pode exigir apenas a superfície interna ao revestimento. Por outro lado, apenas a superfície externa pode exigir o revestimento. Utilizando o método da invenção, é possível aplicar um revestimento diferente para, por exemplo, as superfícies internas e externas do substrato.

[040] Em uma modalidade, até 99%, por exemplo, até 95%, 90%, 75%, 50% ou 25% da superfície do substrato é revestida com o revestimento hidrofílico. Em uma modalidade, ambas as superfícies externa e interna do substrato são revestidas. Em outra modalidade, somente a superfície externa do substrato é revestida. Em uma modalidade, o substrato a ser revestido é tubular em forma tendo uma superfície interna ou lúmen, que pode ser revestido de forma independente a partir da superfície externa. A superfície do substrato pode ser porosa ou não porosa.

[041] Em outra modalidade, as porções da superfície do substrato podem ser revestidas seletivamente por meio do ajuste da composição da superfície do substrato, por exemplo, uma superfície de um substrato compreendendo hidrogênios abstraíveis pode ser revestida enquanto que as partes da superfície do substrato que não contêm átomos de hidrogênios abstraíveis não serão revestidas com um revestimento hidrofílico dentro desta invenção.

MATERIAIS DE SUBSTRATO ÚTEIS NESTA INVENÇÃO [042] O substrato pode compreender ou ser formado de um metal ou um sintético ou polímero de ocorrência natural orgânico ou inorgânico ou um material de cerâmica, entre outros.

[043] Assim, por exemplo, ele pode ser formado a partir de um polímero sintético ou de ocorrência natural orgânico ou inorgânico, ou de material tal como poliolefinas, poliésteres, poliuretanos, poliamidas, amidas de bloco de poliéter, poliimidas, policarbonatos, sulfetos de polifenileno, óxido de

11/121 polifenileno, poliéteres, silicones, policarbonatos, polihidroxietilmetacrilato, polivinil pirrolidona, álcool polivinílico, borracha, borracha de silicone, polihydroxiacidos, polialilamina, polialilálcool, poliacrilamida, e ácido poliacrílico, polímeros de estireno, politetrafluoretileno e seus copolímeros, seus derivados e suas misturas. Algumas dessas classes estão disponíveis como termofixas e como polímeros termoplásticos. Tal como aqui utilizado, o termo “copolímero” é utilizado para se referir a qualquer polímero formado a partir de dois ou mais monômeros, por exemplo, 2, 3, 4, 5 e assim por diante e assim sucessivamente. Bioreabsorvíveis, tais como poli(D, L-lactídeo) e poliglicólidos e seus copolímeros são também úteis. Poliamidas úteis incluem, mas não estão limitadas a, nylon 12, nylon 11, nylon 9, nylon 6/9 e nylon 6/6. Exemplos de alguns copolímeros de tais materiais incluem os poliéter-bloco-amidas, disponíveis em Elf Atochem North America em Filadélfia, Pa. sob a designação comercial de PEBAX^®. Outro copolímero adequado é uma polieteresteramida. Copolímeros de poliéster adequados incluem, por exemplo, tereftalato de polietileno e tereftalato de polibutileno, éteres de poliéster e copolímeros de elastômero de poliéster, tais como os disponíveis a partir de DuPont emWilmington, Del. Sob o nome comercial de HYTREL.RTM. Elastômeros de copolímero de bloco, tais como aqueles copolímeros que têm blocos terminais de estireno e blocos intermediários formados a partir de butadieno, isopreno, etileno/butileno, etileno/propeno, e assim por diante podem ser aqui empregues. Outros copolímeros de bloco estirênico incluem copolímeros de bloco de estireno-acrilonitrila e acrilonitrila-butadieno-estireno. Além disso, copolímeros de bloco, em que os elastômeros termoplásticos de copolímeros de blocos específico, em que o copolímero de bloco é constituído por segmentos duros de um poliéster ou de poliamida e segmentos macios de poliéter podem também ser aqui empregues. Outros substratos úteis são poliestirenos, poli(metil)metacrilatos, poliacrilonitrilas, poli(vinilacetatos), poli(álcoois vinílicos), polímeros que contêm cloro, tais como cloreto de poli(vinila), polioximetilenos, policarbonatos, poliamidas, poliimidas,

12/121 poliuretanos, fenólicos, resinas de amino-epóxi, poliésteres, silicones, plásticos à base de celulose, e materiais plásticos semelhantes à borracha.

[044] As combinações destes materiais podem ser utilizadas com e sem reticulação.

[045] Substratos poliméricos podem opcionalmente ser misturados com agentes de enchimento e/ou corantes. Assim, os substratos adequados incluem materiais pigmentados tais como materiais poliméricos pigmentados.

[046] Em uma modalidade, o referido substrato biocompatível é um poliéter-bloco-amidas, tais como PEBAX^®.^. [047] Polímeros fluorados tais como fluorpolímeros, por exemplo, politetrafluoretileno expandido (ePTFE), politetrafluoretileno (PTFE), etileno-propileno fluorado (FEP), copolímeros de hidrocarbonetos perfluorados, por exemplo, copolímeros de éter perfluoralquilvinil tetrafluoretileno (TFE/PAVE), copolímeros de tetrafluoretileno (TFE) e perfluorometi vinil éter (PMVE), e combinações do acima, com e sem reticulação entre as cadeias de polímeros, polietileno expandido, cloreto de polivinila, poliuretano, silicone, polietileno, polipropileno, poliuretano, ácido poliglicólico, poliésteres, poliamidas, elastômeros e as suas misturas, combinações e copolímeros ou os seus derivados podem ser úteis.

[048] Outros substratos adequados incluem proteínas, tais como seda e lã, agarose e alginato. Além disso, certos metais e materiais cerâmicos podem ser utilizados como substratos para a presente invenção. Os metais adequados incluem, mas não estão limitados a, metais biocompatíveis, titânio, aço inoxidável, aço inoxidável elevado em nitrogênio, ouro, prata, ródio, zinco, platina, rubídio, cobre e magnésio, e suas combinações. Ligas adequadas incluem ligas de cobalto-cromo, tal como L-605, MP35N, Elgiloy, ligas de níquel-titânio (tal como o Nitinol), tântalo, e ligas de nióbio, tais como Nb-1% de Zr e outras. Substratos cerâmicos podem incluir, mas não estão limitados a, óxidos de silicone, óxido de alumínio, alumina, sílica,

13/121 hidroxiapapititas, vidros, óxidos de cálcio, polisilanóis, e óxido de fósforo.

[049] Em uma modalidade, o referido metal biocompatível é uma liga de níquel-titânio, tal como o Nitinol.

REVESTIMENTO HIDROFÍLICO [050] O revestimento hidrofílico da invenção compreende os componentes A e B, e os componentes opcionais, C, D e E, tal como descrito abaixo.

COMPONENTE A [051] O componente A compreende e consiste adequadamente em um ou mais monômeros hidrofílicos C₂-C₁₆, cada um portanto um ou mais grupos alceno e/ou alcino. Os grupos alceno e/ou alcino do componente A participam na reação de polimerização radical para formar o copolímero. Adequadamente o componente A compreende e mais apropriadamente consiste de um ou mais monômeros hidrofílicos C2-C16, cada um portanto um ou mais grupos alceno.

[052] Deve ser notado que os átomos de carbono dentro dos grupos alceno e/ou alcino são para serem incluídos dentro da limitação C2 -C ₁₆. O termo “monômero hidrofílico” é bem conhecido pelo técnico especialista no assunto e abrange amplamente monômeros que possuem uma afinidade para água e tendem a serem solúveis em solventes aquosos e polares. Os solventes polares incluem, mas não estão limitados a, alcoóis (tais como metanol, etanol, propanol, isopropanol), tetrahidrofurano, DMF, DMSO, EtOAc e dioxano, e as soluções aquosas de todos os solventes acima mencionados.

[053] Em uma modalidade, o componente A compreende e consiste adequadamente de um ou mais monômeros hidrofílicos C2-C16 tendo cada um grupo alceno ou um alcino. Em outra modalidade, o componente A compreende e consiste adequadamente de uma ou mais monômeros hidrofílicos C2-C16 cada um portanto um grupo alceno. Os grupos alceno e/ou alcino podem ser grupos terminais ou não-terminais.

14/121 [054] O componente A normalmente serve a função de um monômero estrutural que polimeriza para formar um polímero com boa estabilidade estrutural e durabilidade. Assim, quanto maior a proporção de componente A no copolímero dos componentes A, B e opcionalmente C e/ou D, mais durável o copolímero pode ser esperado em ser. No entanto, se a proporção do componente A é demasiada elevada, o copolímero resultante e revestimento pode perder a flexibilidade.

[055] O caráter hidrofílico do monômero pode derivar a partir dos grupos funcionais (exceto o alceno ou alcino) que ele possui. Tais grupos funcionais podem estar em uma posição terminal ou pendente, ou formar uma ligação no interior da molécula. Tal como aqui utilizado, o termo “monômero hidrofílico que comporta um grupo funcional” deve ser tomado para significar um monômero hidrofílico compreendendo um grupo funcional que pode ser parte integrante do monômero (isto é, um ligante dentro do monômero) e/ou um grupo funcional pendente ou terminal. Assim, em uma modalidade o componente A compreende e consiste adequadamente de um ou mais monômeros hidrofílicos C₂-C₁₆ cada um, portanto um ou mais grupos alceno e/ou alcino, e também um ou mais grupos selecionados a partir de grupos éster, éter, carboxila, hidroxila, tiol, ácido sulfônico, sulfato, amino, amido, fosfato, ceto e aldeído. Deve-se notar que, bem como os grupos alceno e/ou grupos, os grupos adicionais são também para ser incluídos dentro do limite C₂ -C₁₆ Os grupos funcionais podem ser neutros ou carregados. Por exemplo, um grupo amino pode ser neutro ou pode ser protonado ou de outro modo substituído para formar um composto de amônio quaternário. Da mesma forma, os grupos carboxila e grupos fosfato podem estar presentes na forma desprotonada e, assim, serem alterados negativamente. Monômeros hidrofílicos zwitteriônicos, tais como monômeros hidrofílicos zwitteriônicos que transportam porções de betaína ou de fosforilcolina também são contemplados. Em outra modalidade, o componente A compreende e consiste adequadamente de um ou mais monômeros hidrofílicos C2-C16 tendo cada um,

15/121 um ou mais grupos alceno e/ou alcino, e também um ou mais grupos carboxila. Em uma modalidade adicional, o componente A compreende e consiste adequadamente de um ou mais monômeros hidrofílicos C₂-C₁₆, cada um com um grupo alceno e um grupo carboxila.

[056] Os monômeros hidrofílicos podem ser de cadeia linear, cíclica ou ramificada. Em uma modalidade, o componente A compreende e consiste adequadamente de uma ou mais monômeros hidrofílicos C2-C16, C2-C15, C2-C14, C2-C13, C2-C12, C2-C11, C2-C10, C2-C9, C2-C8, C2-C7, C2-C6, C2-C5, C2-C4, C2-C3, C3-C16, C3-C15, C3-C14, C3-C13, C3-C12, C3C11, C3-C10, C3-C9, C3-C8, C3-C7, C3-C6, C3-C5, C3-C4, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13, C14, C15 ou C16 cada um com ou mais grupos alceno e/ou alcino. Em uma modalidade, os monômeros hidrofílicos de cada componente A, portam cada um, um ou mais grupos alcenos. Em outra modalidade, os monômeros hidrofílicos de cada componente A portam cada um, um ou mais grupos alcinos. De preferência, os monômeros hidrofílicos do componente A portam grupos alceno.

[057] Em uma modalidade, o componente A compreende e consiste adequadamente em um ou mais monômeros hidrofílicos C2-C16, cada um tendo um ou mais grupos alceno e alcino, em que o referido um ou mais monômeros hidrofílicos têm um PM de 40 a 500 Da, por exemplo, 40 a 100 Da, 40 a 90 Da ou 70 a 90 Da.

[058] Adequadamente, o componente A contém um único grupo alceno ou alcino e, portanto, não vai formar ligações cruzadas no interior do copolímero dos componentes A, B e opcionalmente C e/ou D.

[059] Em uma modalidade, o componente A compreende um grupo carboxilato.

[060] Exemplos específicos do componente A incluem, mas não estão limitados a, ácido acrílico, ácido metacrílico, álcool vinílico, álcool alílico, vinil amina, alil amina, polietilenoglicol, acrilato de oligoetileneglicol, metacrilato de 2-hidroxietila (HEMA), acrilamida,

16/121 metacrilamida, N-vinilpirrolidona , acrilato de glicidila, metacrilato de glicidila, 4estireno sulfonato. Em uma modalidade, o componente A é o ácido acrílico. Em outra modalidade, o componente A é o ácido metacrílico. Em outra modalidade, o componente A compreende e consiste adequadamente de ácido acrílico e/ou ácido metacrílico.

[061] Exemplos de monômeros hidrofílicos C₂-C 9 são mostrados abaixo. Também úteis nesta invenção são os sais de monômeros hidrofílicos abaixo carregados.

[062] Exemplos de monômeros hidrofílicos C2 ^=x°^h ÕZ° õ?° o 0 '° [063] Exemplos de monômeros hidrofílicos C₃

HO H₂N [064] Exemplos de monômeros hidrofílicos C4

OH [065] Exemplos de monômeros hidrofílicos C₅

O —N O

OH NH₂ [066] Exemplos de monômeros hidrofílicos C6

17/121

[067] Exemplos de monômeros hidrofílicos C₇

HN

O

HO

H₂N [068] Exemplos de monômeros hidrofílicos C₈

N— [069] Exemplos de monômeros hidrofílicos C₉

18/121

COMPONENTE B [070] O componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um com dois ou mais grupos alceno e/ou alcino. Os grupos alceno e/ou alcino do componente B tomam parte na reação de polimerização radical para formar o copolímero. Em uma modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um com dois ou mais grupos alceno.

[071] O termo “polímero hidrofílico” é bem conhecido para um técnico especialista no assunto e abrange amplamente polímeros que têm uma afinidade para água e tendem a serem solúveis em solventes aquosos e polares. Os solventes polares incluem, mas não estão limitados a, álcoois (tais como metanol, etanol, propanol, isopropanol), tetra-hidrofurano, DMF, DMSO, EtOAc e dioxano, e as soluções aquosas de todos os solventes acima mencionados.

[072] Componente B tem um caráter hidrofílico e tipicamente irá conferir lubrificidade ao copolímero dos componentes A, B e opcionalmente C e/ou D. Assim, quanto maior a proporção de componente B do copolímero dos componentes A, B e opcionalmente C e/ou D, mais lúbrico o revestimento pode ser esperado em ser.

[073] Em uma modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, tendo cada

19/121 um dois grupos alceno e/ou alcino. Em outra modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, tendo cada um dois grupos alceno.

[074] Em uma modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos tendo cada um dois ou mais grupos alceno e/ou alcino, em que os referidos grupos alceno e/ou alcino são grupos alceno e/ou alcino terminais. Deve ser notado que o componente B pode independentemente conter grupos alceno ou alcino e pode ser tanto funcionalizado com alceno quanto com alcino. Assim, um polímero hidrofílico “tendo dois ou mais grupos alceno ou alcino” destina-se a abranger um polímero hidrofílico com um grupo alceno e um alcino.

[075] Os polímeros hidrofílicos tendo cada um dois ou mais grupos alceno e/ou alcino podem ser formados por funcionalização de um polímero hidrofílico pré-formado com grupos alceno ou alcino. Um tal polímero pré-formado deve ter grupos reativos adequados, por exemplo, grupos hidroxila, amino, tiol, azida, oxirano, alcoxiamina e/ou carboxila. Estes grupos reativos podem estar nas extremidades do polímero hidrofilico, ao longo da cadeia principal do polímero hidrofílico, ou em ambas as posições. O polímero pré-formado com os grupos reativos pode então ser reagido com um reagente funcionalizado alceno ou alcino com um grupo reativo complementar, tais como um ácido carboxílico, éster ativado ou cloreto de ácido, amina ou álcool.

[076] Em uma modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um tendo dois ou mais grupos alcino e/ou alceno, em que o polímero hidrofílico é selecionado independentemente a partir do grupo que consiste em ácido hialurônico, um derivado de ácido hialurônico, poli-N-vinilpirrolidona, um derivado de poli-N-vinilpirrolidona, óxido de polietileno, um derivado do óxido de polietileno, um polialquilenoglicol, um derivado de poliéter (por exemplo, polietilenoglicol (PEG), derivado de polietilenoglicol (PEG), polipropilenoglicol (PPG) ou um derivado de polipropilenoglicol (PPG)), poliglicidol, álcool

20/121 polivinílico, um derivado de álcool polivinílico, ácido poliacrílico, um derivado de ácido poliacrílico, silicone, um derivado de silicone, polissacarídeo, um derivado de polissacarídeo, polisulfobetaína, um derivado de polisulfobetaína, policarboxibetaína, um derivado de policarboxibetaína, um poliálcool tal como poliHEMA, um poliácido tal como um alginato, dextrano, agarose, poli-lisina, ácido polimetacrílico, um derivado de ácido polimetacrílico, polimetacrilamida, um derivado de polimetacrilamida, uma poliacrilamida, derivado de poliacrilamida, polissulfona, um derivado de polissulfona, poliestireno sulfonado, um derivado de poliestireno sulfonado, polialilamina, um derivado de polialilamina, polietilenoimina, um derivado de polietilenoimina, polioxazolina, um derivado de polioxazolina, poliamina e um derivado de poliamina. Polímeros em bloco de polímeros acima mencionados são também úteis; por exemplo, poli(álcool vinílico-co-etileno), poli(etilenoglicol-co-propilenoglicol), poli(álcool vinílico-co-álcool vinílico), poli(tetrafluoroetileno-co-álcool vinílico), poli(acrilonitrila-co-acrilamida), poli(acrilonitrila-co-ácido acrílico-coacrilamidina).

[077] Em outra modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um com dois ou mais grupos alcino e/ou alceno, em que o polímero hidrofílico é selecionado independentemente a partir do grupo que consiste em ácido hialurônico, um derivado de ácido hialurônico, poli-N-vinilpirrolidona, um derivado de poli-N-vinilpirrolidona, um derivado de poliéter (por exemplo, polietilenoglicol (PEG), um derivado de polietilenoglicol (PEG), polipropilenoglicol (PPG) ou um derivado de polipropilenoglicol (PPG), álcool polivinílico, e um derivado de álcool polivinílico.

[078] Quando o polímero hidrofílico é referido como sendo um derivado, por exemplo, “um derivado de poliamina”, isto não tem a intenção de incluir a derivatização do alceno ou alcino - refere-se à derivatização adicional. Assim, “um derivado de poliamina” pode incluir uma poliamina

21/121 funcionalizada com, por exemplo, grupos tiol, hidroxila ou azida, que podem depois serem modificados para suportar grupos alceno e/ou alcino.

[079] Em uma outra modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um com dois ou mais grupos alceno e/ou alcino, em que o polímero hidrofílico é selecionado independentemente a partir do grupo que consiste em polietilenoglicol (PEG), um derivado de polietilenoglicol (PEG), polipropilenoglicol (PPG) e um derivado de polipropilenoglicol (PPG)). Os copolímeros dos mesmos (por exemplo, copolímeros de etilenoglicol e propilenoglicol), terpolímeros e suas misturas, são também contemplados.

[080] Em uma modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um com dois grupos alceno. Em outra modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos de poliéter (por exemplo, polietilenoglicol (PEG), um derivado de polietilenoglicol (PEG), polipropilenoglicol (PPG) ou um derivado de polipropilenoglicol (PPG)) tendo cada um dois ou mais grupos alceno e/ou alcino. Em uma modalidade preferida, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros de PEG, tendo cada um dois grupos alceno. Em outra modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, tendo cada um dois ou mais grupos alceno e/ou alcino, em que os referidos grupos alceno e/ou alcino são grupos alceno e/ou alcino terminais.

[081] Quando o componente B compreende e consiste adequadamente de um polímero hidrofílico de poliéter, o polímero será geralmente alceno e ou alcino funcionalizado através dos seus grupos terminais. Polímeros de poliéter na maioria das vezes terminam com um grupo hidroxila, no entanto, outros grupos terminais incluem, mas não estão limitados a amino e tiol. Qualquer um destes grupos pode ser funcionalizado com o alceno requerido e/ou a funcionalidade de alcino. Os reagentes adequados

22/121 para a introdução da funcionalidade de alceno incluem reagentes funcionalizados com alceno, incluindo um grupo de saída (por exemplo, halogênio), ácidos carboxílicos de alceno funcionalizados, cloretos ácidos e ésteres ativados, ou compostos de acrilato. Os reagentes adequados para a introdução da funcionalidade de alcino incluem reagentes funcionalizados com alcino, incluindo um grupo de saída (por exemplo, halogênio), ácidos carboxílicos funcionalizados com alcino, cloretos de ácido e ésteres ativados. Assim, o polímero de poliéter podem ser, independentemente, funcionalizado por alceno ou alcino através de, pelo menos, duas ligações, que incluem, mas não se limitando a: éter, tioéter, amina, éster, tioéster, amida e as ligações de carbamato. Variando a ligação utilizada no componente B, a natureza do copolímero resultante pode ser variada. Em uma modalidade a ligação é uma ligação de éster (por exemplo, ver a fórmula (I), infra). Em outra modalidade a ligação é uma ligação de amida (ver, por exemplo, a fórmula (II), infra). Componente B pode ser biodegradável ou bioestável.

[082] O técnico especialista no assunto irá apreciar que os graus técnicos de polímeros di-funcionais (tal como, dihidroxil PEG) podem conter pequenas quantidades do polímero correspondente mono-funcional (por exemplo, mono-hidroxila), que quando funcionalizado com grupos alceno ou alcino irá formar um polímero funcionalizado com mono-alceno ou alcino. Assim, embora o componente B seja definido como consistindo de um ou mais polímeros hidrofílico,s tendo cada um dois ou mais grupos alceno e/ou alcino, uma pequena quantidade (funcionalmente insignificante) de polímero hidrofílico funcionalizado com mono alceno ou alcino irá ser tolerada, e é englobada dentro da definição de componente B.

[083] Em uma modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais de polímeros de polietilenoglicol (PEG), tendo cada um dois ou mais grupos alceno e/ou alcino. De preferência, cada polímero de PEG carrega dois grupos alceno. PEG é um composto de poliéter, que na forma linear tem a fórmula geral H-[O-CH2-CH2]n-OH. Versões

23/121 ramificadas, incluindo versões hiper-ramificadas e dendríticas são também contempladas e são geralmente conhecidas na ténica, Tipicamente, um polímero ramificado tem uma fração de núcleo de ramo central e uma pluralidade de cadeias de polímero linear ligadas ao núcleo de ramo central. PEG é habitualmente utilizado em formas ramificadas que podem ser preparadas por adição de óxido de etileno a vários polióis, tais como glicerol, oligômeros de glicerol, pentaeritritol e sorbitol. A porção de ramo central pode também ser derivada a partir de vários aminoácidos, tais como lisina. O poli(etilenoglicol) ramificado pode ser representado em forma geral como R(PEG-OH)m, em que R é derivado de uma porção de núcleo, tal como glicerol, oligômeros de glicerol, ou pentaeritritol, e o m representa o número de ramificações. Moléculas de PEG multi-ramificadas, tais como as descritas no documento US 5,932,462; US 5,643,575; US 5,229,490; US 4,289,872; US

2003/0143596; WO 96/21469; e WO 93/21259 podem também ser utilizadas.

[084] Quando o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros de polietilenoglicol (PEG), cada um tendo dois ou mais grupos alceno e/ou alcino, adequadamente, os polímeros de PEG são polímeros de PEG funcionalizados com diacrilato.

[085] Em uma modalidade, o um ou mais polímeros de

PEG funcionalizados com diacrilato são de fórmula (I):

O

(I) em que n é 10-50.000, por exemplo, 15-5.000, por exemplo, 100-400, adequadamente 150-260.

[086] Em outra modalidade, o um ou mais polímeros de

PEG funcionalizados com diacrilato são de fórmula (II):

O n

O (II)

24/121 em que n é 10-50.000, por exemplo, 15-5.000, por exemplo, 100-400, adequadamente 150-260.

[087] Quando o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros de PEG, cada um com dois ou mais grupos alceno ou alcino, os polímeros de PEG têm um peso molecular médio de, por exemplo, 600-2.000.000 Da, 60.000-2.000.000 Da, 40.000-2.000.000 Da, 400.000-1.600.000 Da, 800-1.200.000 Da, 600-40.000 Da, 600-20.000 Da, 4.000-16.000 Da, ou 8.000-12.000 Da.

[088] Em uma modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um com dois ou mais grupos alceno e/ou alcino, em que cada polímero hidrofílico tem, independentemente, o peso molecular de 600-40.000 Da, 600-20.000 Da, 4.000-16.000 Da, ou 8.000-12.000 Da.

[089] Componente B pode ser constituído por dois ou mais (por exemplo, dois) polímeros hidrofílicos diferentes, cada um tendo dois ou mais grupos alceno e/ou alcino. Por exemplo, o componente B pode ser constituído por dois polímeros de poliéter diferentes, cada um tendo um peso molecular diferente. Assim, em uma modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente de dois polímeros hidrofílicos diferentes, cada um tendo dois ou mais grupos alceno e/ou alcino. Em outra modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente de dois polímeros de poliéter diferentes, tendo cada um dois ou mais grupos alceno e/ou alcino. Em outra modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente em dois polímeros de PEG de peso molecular diferentes, cada um tendo dois ou mais grupos alceno e/ou alcino. Em uma modalidade, o componente B compreende e consiste adequadamente de um primeiro polímero de PEG tendo dois grupos alceno, possuindo um peso molecular médio de 600-40.000 Da, 600-20.000 Da, 4.000-16.000 Da, ou 8.000-12.000 Da e um segundo polímero de PEG tendo dois grupos alceno, o referido segundo polímero de PEG possuindo um peso molecular médio de 60.000-2.000.000 Da, 40.00025/121

2.000.000 Da, 400.000-1.600.000 Da ou 800.000-1.200.000 Da.

[090] Adequadamente, o segundo polímero de PEG de peso molecular médio mais elevado estará presente em uma percentagem em peso inferior (% de peso) que o primeiro polímero de PEG de peso molecular médio mais baixo. Por exemplo, quando o componente B compreende e consiste adequadamente de dois polímeros de PEG de peso molecular diferente, pelo menos 99% (em peso) do componente B será do polímero de peso molecular médio mais baixo, por exemplo, pelo menos, 98%, 97%, 96%, 95%, 94%, 93%, 92%, 91%, 90%, 85% ou 80% (em peso). A adição do polímero de PEG de peso molecular significativamente mais elevado tende a ter o efeito de aumentar a lubricidade do revestimento hidrofílico final. No entanto, se a proporção de polímero de PEG de peso molecular mais elevado é grande demais, a quantidade de reticulação dentro do copolímero dos componentes A, B e opcionalmente C e/ou D é reduzida, o que pode ter impacto sobre a durabilidade do revestimento hidrofílico.

Componente C [091] O componente C é um componente opcional no revestimento hidrofílico da invenção. Se estiver presente, o componente C compreende e consiste adequadamente em um ou mais agentes benéficos, cada um com um ou mais grupos alceno ou alcino (adequadamente um grupo alcino ou alceno). O grupo alceno ou alcino do componente C toma parte na reação de polimerização de radical para formar o copolímero.

[092] O termo “agente benéfico” inclui qualquer agente que confere um efeito desejado particular, quando compreendido no revestimento hidrofílico da presente invenção. Exemplos de agentes benéficos incluem um agente tendo atividade farmacológica, um agente condutor, um agente lubrificante ou um agente adesivo. Por exemplo, os agentes benéficos podem ser um agente tendo atividade farmacológica, um agente condutor ou um agente adesivo.

[093] “Um agente tendo atividade farmacológica”, como

26/121 aqui utilizado, que é utilizado intercambiável com o termo “fármaco”, é um agente que induz uma bio-resposta.

[094] Exemplos de agentes com atividade farmacológica incluem, mas não estão limitados a, agentes anti-trombogênicos, agentes hemostáticos, agentes anti-angiogênicos, agentes angiogênicos, agentes antimicrobianos, agentes anti-proliferativos, agentes proliferativos e agentes anti-inflamatórios.

AGENTES COM ATIVIDADE FARMACOLÓGICA

Agentes anti-trombogênicos [095] Os agentes anti-trombogênicos podem ser utilizados para prevenir ou aliviar os efeitos adversos graves de coagulação do sangue que podem resultar durante a inserção de um dispositivo médico no corpo. Exemplos de agentes anti-trombogênicos incluem heparina, derivados de heparina, hirudina, eptifibatida, tirofibran, uroquinase, D-Phe-Pro-Arg clorometilcetona, um composto contendo peptídeo RGD, AZX100 um peptídeo de células que imita HSP20 (Capstone Therapeutics Corp., USA ), inibidores de trombina, antagonistas dos receptores de plaquetas, anticorpos anti-trombina, os anticorpos receptores de anti-plaquetas, aspirina, inibidores de prostaglandina, inibidores de plaquetas (clopidogrel e abciximabe) e peptídeos anti-plaquetários, coumadinas (antagonistas da vitamina K da classe 4hidroxicumarina como varfarina) , argatroban, trombomodulina e proteínas anticoagulantes. Os agentes anti-trombogênicos podem também incluir enzimas, tais como a apirase. Tais substâncias podem ser carregadas (por exemplo, aniônicas) ou sem carga. Outros exemplos são os glicosaminoglicanos, dissulfato de dermatano, análogos de dissulfato de dermatano, e seus derivados.

[096] O termo “heparina” refere-se a uma molécula de heparina, um fragmento de uma molécula de heparina ou um derivado de heparina. Derivados de heparina podem ser qualquer variação funcional ou estrutural de heparina. Variações representativas incluem sais de metais

27/121 alcalinos ou de metais alcalino-terrosos de heparina, tais como a heparina de sódio (por exemplo, Hepsal ou Pularin), heparina de potássio (por exemplo, Clarin), heparina de lítio, heparina de cálcio (por exemplo, Calciparine), heparina de magnésio (por exemplo, Cuteparin), e heparina de peso molecular baixo (por exemplo, preparada por despolimerização oxidativa ou clivagem deaminativa, por exemplo, Ardeparina sódica ou Dalteparina). Outros exemplos incluem o sulfato de heparan, heparinóides, compostos à base de heparina e heparina tendo um contra-íon hidrofóbico. Outras entidades anti-coagulantes desejáveisincluem composições de heparina sintéticas referidas como composições “fondaparinux” (por exemplo, Arixtra da GlaxoSmithKline), envolvendo a inibição mediada por antitrombina do fator Xa. Derivados adicionais de heparina incluem heparinas e porções de heparina modificadas por meio de, por exemplo, degradação ligeira ácido nitroso (US4,613,665) ou oxidação com periodato (US 6.653.457) e outras reações de modificação conhecidas na técnica, em que a bioatividade da porção de heparina é essencialmente preservada.

Agentes hemostáticos [097] Agentes hemostáticos podem ser utilizados para parar o sangramento, hemorragia, ou o fluxo de sangue através de um vaso sanguíneo ou parte do corpo para evitar a perda de sangue massiva. Eles podem causar a agregação de plaquetas e a formação de coágulos e são usados para prender o sangramento em procedimentos cirúrgicos.

[098] Os exemplos de agentes hemostáticos são selantes de fibrina, agentes hemostáticos absorvíveis com e sem trombina, soluções de trombina, colágeno, colágeno microfibrilar, gelatina, esponjas de gelatina, celulose regenerada oxidada, cera de osso, glicosamina contendo polímeros, quitosano, extratos vegetais, minerais, rFVIIa e anti-fibrinolíticos.

Agentes anti-angiogênicos [099] Os agentes anti-angiogênicas bloqueiam a angiogênese do tumor e células endoteliais vasculares alvo. Exemplos de

28/121 agentes anti-angiogênicas são sunitinibe, bevacizumabe, itraconazol, suramina, e tetratiomolibdato.

Agentes angiogênicos [100] Agentes angiogênicos podem ser utilizados em aplicações em que o crescimento celular é desejado. Exemplos de agentes angiogênicos incluem fatores de crescimento e proteínas de RGD.

Os agentes antimicrobianos [101] Agente antimicrobiano é um termo geral para as fármacos químicos ou outras substâncias que ou destroem ou retardam o crescimento de micróbios. Dentre os agentes antimicrobianos estão os fármacos antibacterianos, agentes antivirais, agentes antifúngicos e fármacos antiparasitários. Exemplos de agentes antimicrobianos incluem compostos selecionados a partir do grupo que consiste em diamidinas, iodos e iodóforos, peroxigens, fenóis, bisfenóis, halofenóis, biguanidas, compostos de prata, triclosan, cloro-hexidina, triclocarban, hexaclorofeno, dibromopropamidina, cloroxilenol, cresol e fenol ou combinações e sais dos mesmos, e combinações dos mesmos um antibiótico, eritromicina orvancomicina; dopamina, mesilato de bromocriptina, mesilato de pergolida ou outro agonista da dopamina; ou outro agente de radioterapia; compostos contendo iodo, compostos contendo bário, ouro, tântalo, platina, tungstênio ou outro metal pesado funcionando como um agente radiopaco; um peptídeo, uma proteína, uma enzima, um componente da matriz extracelular, um componente celular ou outro agente biológico; captopril, enalapril ou outro enzima conversora da angiotensina (ECA); ácido ascórbico, nitrofurazona, cloreto de benzalcônio, antibióticos, como a rifampicina, gentamicina cefalosporinas, aminoglicosídeos, nitrofurantoína e minociclina, ácido salicílico, alfa-tocoferol, superóxido dismutase, deferoxiamina, um 21 aminoesteróide (lasaroid) ou outro captador de radicais livres, quelante de ferro ou antioxidante; angiopeptina; uma forma radiomarcada 14C, forma 3H-, 131I-, 32P ou 36S-, ou outra forma radiomarcada de qualquer um dos anteriores; ou uma mistura de qualquer um destes. Outros exemplos são agentes citotóxicos,

29/121 agentes citostáticos e afetores de proliferação celular; agentes vasodilatadores; agentes que interferem com mecanismos vasoativos endógenos; inibidores de recrutamento de leucócitos, tais como anticorpos monoclonais; citocinas; hormônios ou uma combinação dos mesmos.

Agentes proliferativos [102] Agentes proliferativos estimulam o crescimento celular e os exemplos são os promotores de crescimento celular vascular, tais como fatores de crescimento, ativadores transcricionais e promotores traducionais.

Agentes anti-proliferativos [103] Os agentes anti-proliferativos são substâncias usadas para evitar ou retardar a propagação de células, tais como inibidores do crescimento de células vasculares, tais como inibidores do fator de crescimento, antagonistas de receptores de fator de crescimento, repressores de transcrição, repressores transducionais, inibidores da replicação, anticorpos inibidores, anticorpos dirigidos contra fatores de crescimento, moléculas bifuncionais constituídas por um fator de crescimento e uma citotoxina, moléculas bifuncionais constituídas por um anticorpo e uma citotoxina; inibidores de proteína-quinase e tirosina-quinase (por exemplo, tirfostinas, genisteína, quinoxalinas); análogos da prostaciclina; agentes que diminuem o colesterol; angiopoietinas. Também inclui agentes que impedem a restenose através da redução ou prevenção da proliferação de células, especialmente em células do músculo liso, quando um dispositivo é inserido dentro do corpo. Exemplos de tais agentes incluem, mas não estão limitados a, agentes antiproliferativos, tais como micofenolato de mofetil, azatioprina, paclitaxel e sirolimos. Outros exemplos são agentes anti-neoplásticos e anti-mióticos, tais como cilostazol, everolimus, dicumarol, zotarolimus, carvedilol e os principais fármacos de ligação ao domínio de taxano, tais como o paclitaxel e os seus análogos, epotilona, discodermolida, docetaxel, as partículas ligadas a proteínas de paclitaxel, tais como ABRAXANE.RTM. (ABRAXANE é uma

30/121 marca registada da Abraxis Bioscience, LLC), paclitaxel, complexado com uma ciclodextrina adequada (ou ciclodextrina como molécula), a rapamicina e os seus análogos, rapamicina (ou análogos de rapamicina) complexados com uma ciclodextrina adequada (ou ciclodextrina como molécula), siRNA, 17betaestradiol, 17beta-estradiol complexado com uma ciclodextrina apropriada, dicumarol, dicumarol complexado com uma ciclodextrina apropriada, betalapachona e seus análogos, 5-fluoruracila, cisplatina, vinblastina, vincristina, epotilonas, endostatina, angiostatina, angiopeptina, anticorpos monoclonais capazes de bloquear a proliferação das células do músculo liso, e os inibidores da timidina quinase; agentes anestésicos, como a lidocaína, bupivacaína e ropivacaína.

Agentes anti-inflamatórios [104] Os agentes anti-inflamatórios são fármacos que reduzem a inflamação. Muitos esteróides, para ser específico glicocorticóides, reduzem a inflamação ou inchaço por ligação aos receptores de glicocorticóides. Estes fármacos são muitas vezes referidos como corticosteróides. Fármacos anti-inflamatórios não-esteróides (AINEs) são ativos por contrariar a enzima ciclooxigenase (COX). Alguns exemplos comuns de AINEs são, mas não limitados a, aspirina, ibuprofeno e naproxeno. Outros inibidores de COX-específicos também podem ser contemplados. Exemplos de agentes anti-inflamatórios são dexametasona, prednisolona, esteróides, tais como corticosterona, budesonida, estrogênio, sulfasalazina e mesalamina, sirolimos e everolimos (e análogos relacionados).

[105] Os agentes específicos que têm atividade farmacológica que podem ser utilizados na presente invenção incluem, mas não estão limitados a, heparina, derivados de heparina, trombina, colágeno, itraconazol, suramina, proteína de RGD, compostos de prata, triclosan, clorexidina, fatores de crescimento, paclitaxel, sirolimos, everolimos, dexametasona e esteróides.

Agentes adesivos

31/121 [106] Agentes adesivos são compostos químicos usados para aumentar a aderência ou a adesividade da superfície. Eles podem ser compostos de peso molecular elevado ou baixo. Superfícies com propriedades pegajosas permitem a ligação, e tornam o puxar do revestimento muito mais difícil. Agentes adesivos incluem, mas não estão limitados a, sistemas parcialmente curados, sistemas contendo epóxido, agentes de viscosidade e espumas dos mesmos. Muitos biopolímeros - proteínas, carboidratos, glicoproteínas e mucopolissacarídeos - podem ser usados para formar hidrogéis que contribuem para a adesão.

Agentes lubrificantes [107] Os agentes lubrificantes são compostos que podem aumentar a hidrofilicidade da presente invenção, quando introduzidos. Exemplos de agentes hidrofílicos são polímeros hidrofílicos selecionados independentemente do grupo que consiste em ácido hialurônico, um derivado de ácido hialurônico, poli-N-vinilpirrolidona, um derivado de poli-Nvinilpirrolidona, óxido de polietileno, um derivado do óxido de polietileno, um polialquilenoglicol, um derivado de poliéter (por exemplo, polietilenoglicol (PEG), um derivado de polietilenoglicol (PEG), polipropilenoglicol (PPG) ou um derivado de polipropilenoglicol (PPG)), poliglicidol, álcool polivinílico, um derivado de álcool polivinílico, ácido poliacrílico, um derivado de ácido poliacrílico, silicone, um derivado de silicone, polissacarídeo, um derivado de polissacarídeo, polisulfobetaína, um derivado de polisulfobetaína, policarboxibetaína, um derivado de policarboxibetaína, um poliálcool tal como poliHEMA, um poliácido tal como um alginato, dextrano, agarose, poli-lisina, ácido polimetacrílico, um derivado de ácido polimetacrílico polimetacrilamida, um derivado de polimetacrilamida, uma poliacrilamida, derivado de poliacrilamida, polissulfona, um derivado de polissulfona, poliestireno sulfonado, um derivado de poliestireno sulfonado, polialilamina, um derivado de polialilamina, polietilenoimina, um derivado de polietilenoimina, polioxazolina, um derivado de polioxazolina, poliamina e um derivado de poliamina .

32/121

Polímeros em bloco de polímeros acima mencionados são também úteis; por exemplo, poli(álcool vinílico-co-etileno), poli(etilenoglicol-co-propilenoglicol), poli(álcool vinílico-co-álcool vinílico), poli(tetrafluoroetileno-co-álcool vinílico), poli(acrilonitrila-co-acrilamida), poli(acrilonitrila-co-ácido acrílico-coacrilamidina).

Agentes condutores [108] Agentes condutores também podem ser incorporados no revestimento da presente invenção proporcionar superfícies condutoras para dispositivos tais como eletrodos. Exemplos de agentes condutores, incluem polifluorenos polifenilenos, polipirenos, poliazulenos, polinaftalenos, polipirróis (PPY), policarbazóis, poliindols, poliazepinas, polianilinas, politiofenos(PT), poli(3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT), poli(sulfeto de p-fenileno), poliacetilenos (CAP), poli(p-fenileno-vinileno) (PPV) ou os derivados dos mesmos.

Peso varia para o componente C [109] Em uma modalidade, o componente C tem um peso molecular de 2.000.000 Da ou abaixo. Em outra modalidade, o componente C tem um peso molecular entre 100.000 Da e 1.500.000 Da.

[110] Em uma modalidade, o componente C tem um peso molecular de 100.000 Da ou abaixo, por exemplo 50.000 Da ou abaixo (por exemplo, 50-3.000 Da) por exemplo, 25.000 Da ou abaixo (por exemplo, 9.00020.000 Da, por exemplo, 9.000-11.000 Da), por exemplo, 1000 Da ou abaixo (p.ex. 150-600 Da).

[111] Em outra modalidade, o componente C é uma proteína que tem um peso molecular entre 40.000 Da e 80.000 Da. Em outra modalidade, o componente C é um agente condutor polimérico que tem um peso molecular entre 1.000 Da e 30.000 Da.

[112] Em uma modalidade, o componente C está presente e compreende e consiste adequadamente de heparina ou um derivado de heparina tendo um ou mais (por exemplo, um) grupos alceno ou alcino,

33/121 adequadamente um ou mais (por exemplo, um) grupo alceno. A heparina ou um derivado de heparina, como descrito acima pode ser modificada por qualquer método adequado para suportar grupos alceno ou alcino. O Exemplo 6 descreve uma síntese específica de heparina metacrilada de ponto final. Exemplo 5.7 explica como um revestimento da invenção compreendendo a referida heparina incorporada no copolímero pode ser preparado.

Componente D [113] O componente D é um componente opcional no revestimento hidrofílico da presente invenção. Se estiver presente, o componente D compreende e consiste adequadamente em um ou mais agentes de baixo peso molecular de reticulação, cada um com dois ou mais grupos funcionais selecionados independentemente dentre grupos tiol, alceno e alcino. Os grupos funcionais de D tomam parte na reação de polimerização de radical para formar o copolímero. Por exemplo, o componente D compreende adequadamente e consiste em um ou mais agentes de baixo peso molecular de reticulação, cada um com dois ou mais grupos tiol, por exemplo, dois grupos tiol. Os grupos tiol participam na reação de polimerização de radical através de reações eno/ino tiol para formar um copolímero reticulado.

[114] A presença do componente D opcional pode tender a aumentar a estabilidade estrutural do copolímero e, consequentemente, a estabilidade estrutural do revestimento. A presença do componente D opcional pode tender a aumentar a durabilidade do revestimento.

[115] Agentes de reticulação de baixo peso molecular (incluindo PEG de baixo peso molecular) terão tipicamente uma massa molecular inferior a 1000 Da, por exemplo, menos de 600 Da, por exemplo, 100 a 1000 Da, por exemplo, 100 a 600 Da.

[116] Em uma modalidade, o agente de ligação cruzada pode ser, mas não se limitando a, diacrilato propoxilado de bisfenol A, diacrilato de 1,3-butanodiol, diacrilato de 1,4-butanodiol, dimetacrilato de 1,3-butanodiol, dimetacrilato de 1,4-butanodiol, N,N'-(1,2-dihidroxietileno)bisacrilamida,

34/121 di(trimetilolpropano)tetraacrilato, dimetacrilato de diuretano, N,N'etilenobis(acrilamida), 1,3-diglicerolato diacrilato de glicerol, dimetacrilato de glicerol, triacrilato propoxilado de glicerol (1PO/OH), diacrilato de 1,6hexanodiol, dimetacrilato de 1,6-hexanodiol, diacrilato etoxilado de 1,6hexanodiol, 1,6-hexanodiilbis[oxi (2-hidroxi-3,1-propanodiil)] bisacrilato, hidroxipivalil hidroxipivalato bis[6-(acriloiloxi)hexanoato], neopentil glicol diacrilato, pentaeritritol diacrilato monoestearato, pentaeritritol propoxilato triacrilato, pentaeritritola triacrilato, poli(propilenoglicol)diacrilato, poli(propileno glicol) dimetacrilato, 1,3,5-triacriloilhexahidro-1,3,5 triazina, triciclo [5.2.1.02,6] decanedimethanol diacrilato, trimetilolpropano benzoato diacrilato, trimetilolpropano etoxilato triacrilato, trimetilolpropano propoxilado triacrilato, trimetilolpropano triacrilato, tri(propilenoglicol) diacrilato ou tris [2-(acriloiloxi)etil] isocianurato. Os PEGs de baixo peso molecular de acrilato ou metacrilato, também são úteis.

[117] Em outra modalidade, o agente de ligação cruzada pode ser, mas não se limitando a, N, N'-metilenobisacrilamida, metacrilato de 3(acriloiloxi)-2-hidroxipropil ou fosfato de bis[2-(metacriloiloxi)etil]. Acilamidas e metacrilamidas derivadas de PEGs de baixo peso molecular são também úteis.

[118] Em outra modalidade, o agente de reticulação pode ser, mas não se limitando a, um polialil, tais como 2,4,6-trialiloxi-1,3,5-triazina,

1,3,5-trialil-1,3,5-triona-triazina-2,4,6(1H, 3H, 5H), éter alílico de trimetilolpropano, éter dialílico de trimetilolpropano éter alil pentaeritritol,carbonato de dialila, maleato de dialila e succinato de dialila. PEGs de baixo peso molecular funcionalizados com alil são também úteis.

[119] Em outra modalidade, o agente de reticulação pode ser, mas não se limitando a, um PEG polifuncional tiolado, tais como hexa(etilenoglicol)ditiol, 1,2-etanoditiol, 1,3-propanoditiol, 2,3-dimercapto-1propanol e 1,3,5-triazina-2,4,6-tritiol.

[120] Em uma outra modalidade, o agente de reticulação pode ser, mas não se limitando a, 1,6-heptadiina, 3-(aliloxi)-1-propino, éter

35/121 propargílico e 2-metil-1-buten-3-ino. PEGs de baixo peso molecular funcionalizados com alcino também são úteis.

[121] Em uma modalidade preferida, o agente de reticulação pode ser, mas não está limitado a, alceno e/ou tiol e/ou alcino e/ou PEG de baixo peso molecular funcionalizado.

[122] Um tiol contendo o Componente D pode ser incluído vantajosamente, para reduzir a sensibilidade do sistema para a inibição de oxigênio da reação de polimerização.

Componente E [123] Componente E, se presente, compreende e consiste adequadamente de um ou mais agentes benéficos, em que o componente E não forma um copolímero com os componentes A, B, C (se presente) e D (se presente). A presença do componente E tenderá a modificar as propriedades do revestimento hidrofílico que compreendeo mesmo.

[124] Em uma modalidade, o componente E está ligado de forma covalente ao copolímero. Esta modalidade é particularmente apropriada quando se deseja evitar qualquer eluição a partir do revestimento do componente E.

[125] Em uma modalidade, o componente E não está covalentemente ligado ao copolímero. Por exemplo, o componente E é ionicamente associado com o copolímero. Alternativamente, o componente E pode ser retido dentro do copolímero sem ser quimicamente ou ionicamente ligado ao copolímero. Por exemplo, o componente E pode ser absorvido para o copolímero por um processo que envolve o inchaço do copolímero préformado na superfície do substrato com uma solução que compreende o componente E. O componente E será tomado em espaços vazios dentro do copolímero conforme ele incha.

[126] Assim, em certas modalidades, o componente E pode eluir a partir do revestimento hidrofílico ao longo do tempo.

[127] Isto é particularmente útil se o componente E é um

36/121 agente farmacológico, em que a administração sistêmica, bem como a administração local do agente é vantajosa. A distribuição e a eluição ao longo do tempo podem ser controladas.

[128] Componente E pode ser uma mistura de subcomponentes em que (pelo menos) um subcomponente está covalentemente ligado ao copolímero e (pelo menos) um subcomponente não está covalentemente ligado ao copolímero.

[129] Agentes benéficos incluem os descritos na seção intitulada “componente C”. Agentes benéficos podem ou não podem ser funcionalizados - por exemplo, eles podem ser funcionalizados quando eles são para serem ligados de forma covalente ao copolímero.

[130] Agentes benéficos adicionais como o componente E incluem sais que, quando em contato com a água ajudarão a condutividade do revestimento hidrofílico. Tais sais podem ser, mas não estão limitados a, cloreto de lítio, sódio ou potássio. Metais tais como ouro e prata podem também ser usados como agentes condutivos.

[131] Assim, por exemplo, o componente E pode ser reagido com o copolímero já formado de componentes A e B (e opcionalmente outros componentes C e D) na forma de um revestimento sobre o substrato, em uma reação subsequente à reação de polimerização.

[132] Por exemplo, se o componente A foi o ácido acrílico e o componente B foi polímero de PEG funcionalizado com diacrilato, em seguida, o copolímero resultante dos componentes A e B teria grupos de ácido carboxílico pendentes. Esses grupos de ácido carboxílico na superfície do copolímero podem então reagir com um componente funcionalizado apropriadamente E (por exemplo, usando um agente de acoplamento tal como carbodiimida e um componente E funcionalizado com amina). Em alternativa, o componente E pode ser funcionalizado com grupos tiol em seguida, ligado a grupos alceno ou alcino residuais sobre a superfície do copolímero dos componentes A e B e C e/ou D opcionais sob irradiação UV por meio de uma

37/121 reação de tiol-eno ou tiol-ino.

[133] Componente E pode ser introduzido por acoplamento covalente do componente E para o revestimento, utilizando a química de carbodiimida para formar uma ligação de amida, reações de aminação redutiva para formar uma ligação amina, reações de azida-alcino para formar uma ligação de triazol e reações de tiol-alceno/ino para formar uma ligação de tioéter.

[134] Os métodos acima referidos são meramente exemplos, e o técnico especialista no assunto pode aplicar qualquer técnica de acoplamento adequada para ligar covalentemente o componente E para o copolímero. Neste aspecto da modalidade, o componente E pode tender a residir principalmente na superfície exterior de um revestimento de polímero sobre o substrato. Em outro aspecto, o componente E pode ser distribuído por todo o revestimento.

[135] Em uma modalidade, o componente E está presente e compreende e consiste adequadamente em, ou compreende a heparina ou um derivado de heparina que pode ser acoplado de forma covalente, de ponto final ou de ponto único ou multi-ponto, para o copolímero como um revestimento sobre o substrato. Em outra modalidade, o componente E está presente e compreende e consiste adequadamente em, ou compreende a heparina ou um derivado de heparina que ser pode covalentemente acoplado, de ponto final ou de ponto único ou multi-ponto, a uma poliamina, tal como polietilenoimina, que pode ser associada ionicamente com o copolímero como um revestimento sobre o substrato. A heparina ou um derivado de heparina, como descritos acima, podem ser modificados por qualquer método adequado para facilitar o acoplamento ao revestimento. Exemplos Exemplo 5.2-5.4 e 5.8 descrevem como a heparina pode ser ligada a um copolímero da invenção.

Variações de modalidade para o revestimento hidrofílico [136] Em uma modalidade o componente C está presente e o componente D não está presente. Em uma modalidade o componente D

38/121 está presente e o componente C não está presente. Em uma modalidade os componentes C e D não estão presentes. Em uma modalidade os componentes C e D estão presentes.

[137] Em uma modalidade o componente E está presente. Em uma modalidade o componente E não está presente.

Outros aspectos do revestimento hidrofílico [138] As proporções relativas do componente A e componente B devem ser tais que o revestimento possui integridade estrutural enquanto retém as suas propriedades hidrofílicas. Por exemplo, se a proporção relativa do componente A é demasiado elevada em comparação com a proporção de componente B, o revestimento pode ser menos flexível e não suficientemente hidrofílico. Por outro lado, se a proporção relativa do componente B é demasiada elevada em comparação com a proporção do componente A, em seguida, o revestimento pode não ter integridade estrutural suficiente para suportar a delaminação. Se o componente C está presente, as proporções relativas dos componentes A, B e C e, opcionalmente, D tanto são que o revestimento exibe a propriedade benéfica associada com o componente C, mas ainda é hidrofílico e estruturalmente estável.

[139] Razões exemplos (não limitativas) de componentes são definidas nas seguintes Tabelas A e B:

Tabela A

Razão exemplificativa	Componente (baixa razão p/p - alta razão p/p)
A	B	C	D	E
1	1	0,1 - 4 por exemplo 0,75 - 3,5 por exemplo 0,75 - 2,5 por exemplo, 1 2
2	1	0,1 - 4	0,001 - 10	-	-
3	1	0,1 - 4	-	0,01 - 1	-
4	1	0,1 - 4	-	-	0,001 - 10

39/121

5	1	0,1 - 4	0,001 - 10	0,01 - 1	-
6	1	0,1 - 4	0,001 - 10	-	0,001 - 10
7	1	0,1 - 4	-	0,01 - 1	0,001 - 10
8	1	0,1 - 4	0,001 - 10	0,01 - 1	0,001 - 10

Tabela B

	Componente (razão exemplificativa p/p)
A	B	C ou E
Revestimento exemplificative	Monômero estrutural	Polímero hidrofílico	Agentes antitrombogênicos	Agentes hemostáticos	Agentes antiangiogênicos	Agentes angiogênicos	Agentes antimicrobianos	Agentes antiproliferativos	Agentes proliferativos	Agentes antiinflamatórios	Agentes adesivos	Agentes lubrificantes	Agentes condutores
1	1	0,1	0,01	-	-	-
2	1	1	6,5	-	-	-
3	1	1		1	-	-
4	1	2			0,01	-
5	1	0,75				0,01
6	1	1,5					0,1
7	1	2						0,001
8	1	4							0,01
9	1	1,5								0,1
10	1	1								-	1
11	1	0,75								-		10
12	1	3								-		-	1
13	1	1	4				0,01			-		-	-
14	1	1,5	2				0,1			0,1		-	-
15	1	1	10				-	0,01		-		-	-

[140] As razões acima mencionadas referem-se a proporção em massa dos componentes A, B, C e D (conforme o caso) presentes na solução de polimerização antes da polimerização ocorrer, A razão dos componentes A, B, C e D presentes no revestimento resultante (ou pelo menos as proporções relativas do copolímero derivado a partir de componentes A, B, C e D) pode ser razoavelmente esperada ser substancialmente semelhante à relação de massa dos componentes individuais nas soluções de polimerização antes do revestimento ser formado. A razão envolvendo E refere-se à relação de massa de E em solução, no que diz respeito à razão entre os componentes A, B, C e D na solução de polimerização, em qualquer etapa subsequente que envolve reação ou associação de E com o copolímero de compostos A, B, C e D.

[141] A espessura seca do revestimento hidrofílico sobre o

40/121 substrato pode ser controlada limitando a quantidade de componentes A, B e, opcionalmente, C e D na solução de polimerização e/ou limitando o tempo de polimerização e/ou por modificação adequada das condições de incorporação de E onde presente. Adequadamente, o revestimento hidrofílico é de pelo menos 100 pm de espessura quando seco, por exemplo, pelo menos, 50 pm, 25 pm 10 pm, 5 pm, 1 pm, 0,5 pm ou 0,1 pm. Em uma modalidade, o revestimento do copolímero é de 0,1-5 pm de espessura, por exemplo 0,1-2,5 pm ou 0,5-2,5 pm.

[142] A quantidade de solvente usada na polimerização da solução é uma variável que afeta as propriedades do revestimento, em termos de lubricidade, durabilidade e particulação, e é um parâmetro que pode ser variado pelo técnico especialista no assunto. O técnico especialista no assunto é capaz de otimizar este parâmetro. Se uma dada razão entre PEG e ácido acrílico (por exemplo) origina propriedades de revestimento pobres em uma determinada concentração de solução de polímero, pode normalmente expressar boas propriedades de revestimento se a concentração for alterada. Exemplos de quantidades de solvente são apresentados nos Exemplos.

Método de formação do revestimento hidrofílico [143] A presente invenção proporciona um método de formação de um revestimento hidrofílico, que está ligado de forma covalente à superfície de um substrato, em que o referido método compreende as etapas de:

(a) contatar a superfície com uma mistura compreendendo os componentes A e B, componente C opcional, componente D opcional e um iniciador de radical; em que componente A compreende e consiste adequadamente de um ou mais monômeros hidrofílicos C₂ -Ci6, cada um com um ou mais grupos alceno e/ou alcino;

componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um com dois ou mais grupos

41/121 alceno e/ou alcino;

componente C, se presente, compreende e consiste adequadamente de um ou mais agentes benéficos, cada um com um ou mais (por exemplo, um) grupos alceno ou alcino; e componente D, se presente, compreende e consiste adequadamente em um ou mais agentes de reticulação de baixo peso molecular, cada um com dois ou mais grupos funcionais selecionados independentemente dentre os grupos tiol, alceno e alcino;

e (b) iniciar a polimerização do radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino de componentes A, B e C (se presente) e envolvendo os grupos funcionais do componente D (se presente), a fim de formar um copolímero reticulado de componente A, componente B, e os componentes opcionais C e D; em que o referido copolímero é ligado covalentemente à superfície; e (c) opcionalmente, incorporar no revestimento hidrofílico um componente E que compreende e consiste adequadamente de um ou mais agentes benéficos, em que o componente E não forma um copolímero com os componentes A, B, C (se presente) e D (se presente).

[144] A invenção proporciona também um substrato com um revestimento hidrofílico que pode ser obtido pelo método descrito acima.

[145] A presente invenção também proporciona um dispositivo que pode ser obtido pelo método acima mencionado.

[146] Deve ser notado que todos os aspectos da invenção tal como descrita acima e aqui, referem-se igualmente a um substrato da invenção e ao método da invenção.

[147] O revestimento hidrofílico da invenção pode ser formado por contato com a superfície do substrato com uma solução compreendendo componentes A e B e, opcionalmente, componentes C e D, e um iniciador de radical (aqui referido como a solução de polimerização).

42/121

Adequadamente, o solvente da reação é um solvente polar tal como um álcool (por exemplo, metanol, etanol, propanol ou isopropanol), THF ou DMF, ou soluções aquosas de cada um dos solventes acima mencionados. Assim, em uma modalidade o solvente de polimerização é selecionado dentre metanol, etanol, propanol, isopropanol, THF ou DMF. Em outra modalidade, o solvente é selecionado a partir de etanol, propanol ou isopropanol, ou soluções aquosas destes. Em outra modalidade, o solvente é etanol. Em uma modalidade adicional, o solvente é a água, por si só. Assim, o revestimento da presente invenção pode ser preparado utilizando solventes de Classe 3 ou Classe 2, evitando o uso de solventes orgânicos listados na Classe 1 no capítulo da USP descrevendo os solventes residuais. Adequadamente, o revestimento da invenção podem ser preparado utilizando solventes de Classe 3 sozinho, evitando assim a utilização de solventes orgânicos referidos como Classe 2 e Classe 1, e contornando assim a necessidade de mais etapas de purificação para remover os vestígios de solvente residual a partir do último revestimento hidrofílico.

[148] O método da presente invenção resulta na formação de um revestimento hidrofílico, que está ligado de forma covalente à superfície de um substrato. A ligação covalente é conseguida através da reação entre os grupos na superfície do substrato com grupos alceno e/ou alcino em componentes A, B e C (se estiver presente) e com os grupos funcionais do componente D (caso esteja presente).

[149] O revestimento hidrofílico da presente invenção é formado por polimerização de radical livre (aqui referida como polimerização de radicais) de componentes A, B e, opcionalmente, C e D para formar um copolímero que é ligado covalentemente à superfície. Em uma modalidade, a polimerização de radical é iniciada por abstração de átomos de hidrogênio a partir da superfície que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis (que pode ser a própria superfície do substrato ou uma superfície de iniciação de revestimento de um polímero que compreendendo átomos de hidrogênio

43/121 abstraíveis) usando um iniciador de radical livre (referido aqui como um iniciador de radicais), por vezes referido como um iniciador de radical “Norrish Tipo II” ou “Tipo II”. Em outra modalidade, a polimerização de radical é iniciada por geração de radicais na massa, em que os radicais reagem com grupos polimerizáveis na massa e na superfície. Iniciadores para um tal processo são os iniciadores térmicos e/ou iniciadores de radicais. Estes iniciadores de radicais são chamados às vezes de iniciadores de radicais “Tipo Norrish I” ou “Tipo I”.

[150] Os iniciadores de radicais livres (“iniciadores de radicais”) são moléculas que prontamente rearranjam/decompõem para formar espécies de radicais livres (as espécies de iniciação), que por sua vez reagem com os componentes A, B e (opcionalmente) C e D (modalidade (i)) ou grupos reativos na superfície do substrato (modalidade (II)) para formar espécies de radicais adicionais. Essas duas etapas são conhecidas coletivamente como iniciação. Em uma reação de polimerização de radicais livres, as espécies de radicais livres geradas pela espécie de iniciação reagem adicionalmente em uma reação em cadeia de adição do componente A, B e (opcionalmente) C e D.

[151] Um fotoiniciador é um composto que origina radicais livres, quando exposto a UV ou luz visível. Com base no mecanismo de formação de radicais, os fotoiniciadores são geralmente divididos em duas classes: fotoiniciadores Tipo I sofrem uma clivagem de ligação unimolecular após irradiação para produzir radicais livres. Fotoiniciadores do tipo II sofrem uma reação bimolecular, onde o estado excitado do fotoiniciador interage com uma segunda molécula (um co-iniciador, geralmente um doador de H) para gerar radicais livres através de mecanismos de captação de hidrogênio. Polimerização subsequente é geralmente iniciada pelos radicais produzidos a partir do co-iniciador. Fotoiniciadores de UV de ambos os tipos I e Tipo II estão disponíveis. No entanto, os fotoiniciadores de luz visível quase exclusivamente pertencem à classe de fotoiniciadores do Tipo II.

44/121 [152] Fotoiniciadores de UV adequados incluem benzofenonas, xantonas, tioxantonas, éteres de benzoína, benzil cetais, αdialcoxiacetofenonas, α-hidroxialquilfenonas, α-aminoalquilfenonas e óxidos de acil fosfina. Ver discussão mais detalhada na seção abaixo intitulada “iniciadores de radicais capazes de abstrair átomos de hidrogênio a partir de uma superfície”.

[153] Uma vez que a superfície a ser revestida está em contato com a solução de polimerização, polimerização é iniciada por qualquer meio adequado para o iniciador particular utilizado. Por exemplo, quando o iniciador de radicais é um fotoiniciador de polimerização é iniciado por exposição da solução de polimerização à luz UV. Quando a luz ultravioleta é usada para iniciar a polimerização, qualquer fonte de UV adequada pode ser usada, por exemplo, uma lâmpada UV de Fusão ou lâmpada UV Oriel proporcionando radiação UV-A e/ou UV-B e/ou UV-C. Se um iniciador térmico é usado, o calor pode ser fornecido por quaisquer meios adequados, tais como um forno ou de um elemento de aquecimento. Quando um fotoiniciador é utilizado para iniciar a polimerização, de preferência, a reação prossegue à temperatura ambiente.

[154] Para contornar o problema da inibição de oxigênio, que pode resultar na cura insuficiente, podem ser utilizadas condições de cura inertes.

[155] Em uma modalidade, a polimerização ocorre sob atmosfera inerte, por exemplo, polimerização sob atmosfera de argônio, por exemplo, a polimerização sob uma atmosfera de nitrogênio.

[156] Em outra modalidade, as soluções de polimerização podem ser purgadas com gás inerte, antes da polimerização para aumentar a cinética de polimerização e melhorar a cura. Soluções de polimerização podem ser purgadas com, por exemplo, gás de argônio ou gás de nitrogênio.

Modalidade (i) [157] Em uma primeira modalidade, a ligação covalente

45/121 entre a superfície do substrato e o revestimento hidrofílico é formada através da reação de radicais ligados à superfície sobre a superfície do substrato com um componente do revestimento hidrofílico, e em que os radicais ligados à superfície são gerados através de abstração de átomos de hidrogênio a partir da superfície do substrato.

[158] Tal como ilustrado na Figura 1, nesta modalidade a polimerização é iniciada quando um iniciador de radical em uma fase líquida em contato com a superfície abstrai átomos de hidrogênio a partir da superfície do substrato para formar radicais ligados de superfície. Os radicais ligados de superfície reagem com pelo menos um dos componentes A, B e C e D (se presente e capaz de tal reação - na Figura 1, apenas os componentes A e B são ilustrados) para ligar covalentemente o copolímero à superfície. O copolímero pode ser ligado covalentemente à superfície através de todos os componentes A, B e C e D se presentes (ou, pelo menos, através de componentes do copolímero que existiam anteriormente ou como componente A ou componente B ou componente C ou componente D se presente). As quantidades relativas de cada componente irão para uma determinada medida, determinar a proporção de ligações covalentes através de componente A e/ou o componente B e/ou o componente C e/ou o componente D se presente. No entanto, o componente que reage preferencialmente com os radicais ligados à superfície é também determinado pela reatividade relativa dos componentes, que é determinada pela reatividade das funcionalidades de alceno e/ou alcino nos componentes. Se a proporção dos componentes A e B (e C e D se presentes e capazes de tal reação) forem iguais, em seguida, o componente com o grupo alceno mais reativo ou alcino seria esperado de reagir preferencialmente com os radicais ligados à superfície.

[159] Adequadamente, os grupos alceno e/ou alcino de componentes A, B, C e D (se presentes e capazes de reagir) reagirão com os radicais ligados à superfície a uma taxa substancialmente semelhante. Assim, a proporção do copolímero ligado à superfície pelos componentes A, B, C e D

46/121 (se presentes e capazes de reagir) ou, pelo menos, através de componentes do copolímero que existiam anteriormente ou como componente A ou componente B ou componente C ou componente D (se presente e capaz de reagir) está diretamente relacionada com as proporções de cada componente presente na solução de polimerização. Por exemplo, quando o componente A é o ácido acrílico e o componente B é o PEG funcionalizado com diacrilato, os grupos alceno em cada componente reagirão com os radicais de superfície ligados a uma taxa essencialmente similar, e o copolímero vai ser ligado à superfície através de ambos os componentes A e B.

[160] Assim, em uma modalidade, a invenção proporciona um método de formação de um revestimento hidrofílico, que está ligado de forma covalente à superfície de um substrato, o substrato tendo uma superfície que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis, em que o referido método compreende as etapas de:

(a) contatar a superfície com uma mistura compreendendo os componentes A e B, componente opcional C, componente opcional D e um iniciador de radical capaz de abstrair átomos de hidrogênio a partir da superfície para gerar radicais ligados à superfície; em que componente A compreende e consiste adequadamente de um ou mais monômeros hidrofílicos C2-C16, cada um com um ou mais grupos alceno e/ou alcino;

componente B compreende e consiste adequadamente em um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um com dois ou mais grupos alceno e/ou alcino;

componente C, se presente, compreende e consiste adequadamente de um ou mais agentes benéficos, cada um com um ou mais (por exemplo, um) grupos alceno ou alcino; e componente D, se presente, compreende e consiste adequadamente em um ou mais agentes de reticulação de baixo peso molecular, cada um com dois ou mais grupos funcionais selecionados

47/121 independentemente dentre os grupos tiol, alceno e alcino;

e (b) iniciar a polimerização de radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino de componentes A, B e C (se estiver presente) e envolvendo os grupos funcionais do componente D (caso esteja presente), a fim de formar um copolímero reticulado de componente A, componente B, e os componentes C e D opcionais; em que o referido copolímero é ligado covalentemente à superfície através de uma reação dos radicais ligados à superfície; e (c) opcionalmente, incorporar no revestimento hidrofílico um componente E que compreende e consiste adequadamente de um ou mais agentes benéficos, em que o componente E não forma um copolímero com os componentes A, B, C (se estiver presente) e D (caso esteja presente).

[161] Como descrito acima, nesta modalidade é necessário um substrato com uma superfície que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis.

[162] “Átomos de hidrogênio abstraíveis” são definidos como os átomos de hidrogênio ligados covalentemente que podem ser abstraídos ou removidos por uma entidade, estando em um estado excitado, e gerando um radical livre (pelo menos inicialmente) no átomo que foi anteriormente ligado covalentemente ao átomo de hidrogênio. Átomos de hidrogênio abstraíveis são geralmente aqueles que, quando abstraídos, deixam para trás um radical estabilizado. Estabilidade de radical depende de um número de fatores, incluindo a natureza do átomo portando o radical (por exemplo, a sua hibridização), a natureza dos átomos adjacentes ao radical (por exemplo, insaturação que irá permitir a deslocalização radical) e restrições estéricas, o que pode dificultar o centro radical de reagir mais.

[163] O substrato que tem uma superfície que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis pode ter uma “superfície intrínseca que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis”, significando o

48/121 material a partir do qual a superfície do substrato é feita (antes de qualquer processo de revestimento) compreende átomos de hidrogênio abstraíveis.

[164] Assim, em uma modalidade, a superfície do próprio substrato compreende átomos de hidrogênio abstraíveis (como aqui utilizados). Substratos possuindo uma superfície intrínseca que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis são formados a partir de (ou pelo menos uma parte da superfície é formada a partir de) um material de substrato que tem átomos de hidrogênio abstraíveis. Exemplos de materiais de substrato que podem ser modificados para transportar átomos de hidrogênio abstraíveis e/ou que têm uma superfície intrínseca que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis incluem, mas não estão limitados a, poliolefinas, poliésteres, poliuretanos, poliamidas, amidas de bloco de poliéter, poliimidas, policarbonatos, sulfetos de polifenileno, óxidos de polifenileno, poliésteres, silicones, policarbonatos, polihidroxietilmetacrilato, polivinil pirrolidona, álcool polivinílico, borracha, borracha de silicone, polihidroxiácidos, polialilamina, polialilálcool, poliacrilamida, e ácido poliacrílico, polímeros de estireno, politetrafluoretileno e copolímeros dos mesmos, derivados dos mesmos e misturas dos mesmos. Algumas dessas classes estão disponíveis como polímeros termofixos e como termoplásticos. Tal como aqui utilizado, o termo “copolímero” é utilizado para se referir a qualquer polímero formado a partir de dois ou mais monômeros, por exemplo, 2, 3, 4, 5 e assim por diante e assim sucessivamente. Bioreabsorvíveis, tais como poli(D, L-lactídeo) e poliglicólidos e seus copolímeros são também úteis. Poliamidas úteis incluem, mas não estão limitadas a, nylon 12, nylon 11, nylon 9, nylon 6/9 e nylon 6/6. Exemplos de alguns copolímeros de tais materiais incluem os poliéter-bloco-amidas, disponíveis na Elf Atochem North America em Filadélfia, Pa. Sob o nome comercial de Pebax®. Outro copolímero adequado é uma polieteresteramida. Copolímeros de poliéster adequados incluem, por exemplo, tereftalato de polietileno e tereftalato de polibutileno, éteres de poliéster e copolímeros de elastômero de poliéster, tais como os disponíveis a partir de DuPont

49/121 emWilmington, Del. Sob o nome comercial de HYTREL.RTM. Elastômeros de copolímero de bloco, tais como aqueles copolímeros que têm blocos terminais de estireno e blocos intermediários formados a partir de butadieno, isopreno, etileno/butileno, etileno/propeno, e assim por diante podem ser aqui empregues. Outros copolímeros de bloco estirênico incluem copolímeros de bloco de estireno-acrilonitrila e acrilonitrila-butadieno-estireno. Além disso, copolímeros de bloco, em que os elastômeros termoplásticos de copolímeros de blocos específico, em que o copolímero de bloco é constituído por segmentos duros de um poliéster ou de poliamida e segmentos macios de poliéter podem também ser aqui empregues. Outros substratos úteis são poliestirenos, poli(metil)metacrilatos, poliacrilonitrilas, poli(vinilacetatos), poli(álcoois vinílicos), polímeros que contêm cloro, tais como cloreto de poli(vinila), polioximetilenos, policarbonatos, poliamidas, poliimidas, poliuretanos, fenólicos, resinas de amino-epóxi, poliésteres, silicones, plásticos à base de celulose, e materiais plásticos semelhantes à borracha.

[165] As combinações destes materiais podem ser utilizadas com e sem reticulação.

[166] Substratos poliméricos podem opcionalmente ser misturados com agentes de enchimento e/ou corantes. Assim, os substratos adequados incluem materiais pigmentados tais como materiais poliméricos pigmentados.

[167] Em uma modalidade, o referido material biocompatível transportando átomos de hidrogênio abstraívelis é um poliéterbloco-amidas, tal como PEBAX®.

[168] Em outra modalidade, o material é uma proteína, tal como a seda ou lã, agarose, ou alginato. Além disso, certos metais e materiais cerâmicos, o que poderiam ser modificados para transportar átomos de hidrogênio abstraíveis, podem ser utilizados como substratos para a presente invenção. Os metais adequados incluem, mas não estão limitados a, metais biocompatíveis, titânio, aço inoxidável, aço inoxidável elevado em nitrogênio,

50/121 ouro, prata, ródio, zinco, platina, rubídio, cobre e magnésio, e suas combinações. Ligas adequadas incluem ligas de cobalto-cromo, tal como L605, MP35N, Elgiloy, ligas de níquel-titânio (tal como o Nitinol), tântalo, e ligas de nióbio, tais como Nb-1% de Zr e outras. Substratos cerâmicos podem incluir, mas não estão limitados a, óxidos de silicone, óxido de alumínio, alumina, sílica, hidroxiapapititas, vidros, óxidos de cálcio, polisilanóis, e óxido de fósforo.

[169] Em uma modalidade, o referido metal biocompatível é uma liga de níquel-titânio, tal como o Nitinol.

[170] Em outra modalidade, os substratos que podem ser modificados para transportar átomos de hidrogênio abstraíveis e/ou tendo uma superfície intrínseca que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis incluem, mas não estão limitados a, polímeros fluorados tais como fluorpolímeros, por exemplo, politetrafluoretileno expandido (ePTFE), politetrafluoretileno (PTFE), etileno-propileno fluorado (FEP), copolímeros de hidrocarbonetos perfluorados, por exemplo, copolímeros de tetrafluoroetileno perfluoralquilvinil éter (TFE/PAVE), copolímeros de tetrafluoretileno (TFE) e perfluormetil éter vinil (PMVE), e combinações dos acima, com e sem reticulação entre as cadeias de polímeros, polietileno expandido, cloreto de polivinila, poliuretano, silicone, polietileno, polipropileno, poliuretano, ácido poliglicólico, poliésteres, poliamidas, elastômeros e as suas misturas, combinações e copolímeros ou os derivados dos mesmos podem ser úteis.

[171] Alternativamente, o substrato pode ser revestido com um revestimento de superfície de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis. Assim, em uma modalidade alternativa, a superfície do substrato é uma superfície de revestimento de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis. O revestimento de superfície de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis é também referida aqui como “um revestimento de inicação de superfície de um polímero que compreende “átomos de hidrogênio abstraíveis” ou como “um revestimento de iniciação de superfície de {polímero específico compreendendo átomos de

51/121 hidrogênio abstraíveis}”, indicando que o revestimento hidrofílico da presente invenção é aplicado sobre o revestimento de superfície de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis. A aplicação do polímero compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis pode resultar em um revestimento subsequente mais uniformemente aplicado do copolímero dos componentes A, B e opcionalmente C e D. Um revestimento uniforme com uma aderência suficiente é desejável do ponto de vista regulamentar, em que uma uniformidade de revestimento particular pode ser necessária para atender às especificações de desempenho. Além disso, a forte adesão entre a camada de iniciação e o substrato é desejável do ponto de vista regulador, uma vez que isso vai impedir a delaminação e particulação.

[172] Nesta modalidade, adequadamente o substrato a ser revestido não tem uma superfície intrínseca que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis ou tem uma quantidade insuficiente de átomos de hidrogênio abstraíveis, portanto, a superfície de iniciação de revestimento do polímero proporciona à superfície necessária compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis. No entanto, um substrato possuindo uma superfície intrínseca que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis também pode ter um revestimento de iniciação de superfície de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis. Assim, em outra modalidade, um substrato que tem uma superfície que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis é revestido com um revestimento de iniciação de superfície de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis. Isto tem a vantagem adicional de proporcionar uma distribuição mais uniforme de átomos de hidrogênio abstraíveis sobre uma superfície.

[173] Em pelo menos alguns aspectos desta modalidade, a aplicação do revestimento hidrofílico é independente de substrato, ou seja, desde que pelo menos uma parte do substrato possa ser revestida com um revestimento de superfície de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis, em seguida (em princípio) que parte do substrato pode

52/121 ser proporcionada com um revestimento hidrofílico. Assim, nesta modalidade, a quantidade ou o tipo de átomos de hidrogênio abstraíveis na superfície de um substrato não necessita de ser avaliada antes da aplicação do revestimento hidrofílico - o revestimento da superfície do polímero proporciona os átomos de hidrogênio abstraíveis necessários.

[174] Os substratos que têm um revestimento de iniciação de superfície de um polímero que compreendem átomos de hidrogênio abstraíveis são adequadamente preparados por submeter a superfície do substrato com o monômero apropriado, sob condições de polimerização. Exemplos de polímeros compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis incluem polímeros compreendendo funcionalidade de catecol e/ou funcionalidades de quinona e/ou a funcionalidade de semi-quinona. Em uma modalidade, o polímero compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis é selecionado a partir do grupo que consiste em polímeros compreendendo funcionalidade de catecol, polímeros compreendendo funcionalidade de quinona, e polímeros compreendendo funcionalidade de semi-quinona.

[175] Em uma modalidade, o polímero compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis compreende funcionalidade de catecol, em que a referida funcionalidade de catecol é ilustrada pela fórmula (III):

OH ^R _aXrÀ^^0H

Rb” R d %

(III) em que, pelo menos um de Ra, Rb, Rc e Rd são ligados ao polímero e o R_a, R_b, R_c e R_d restantes são adequadamente H.

[176] Em uma modalidade, o polímero compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis compreende funcionalidade de semi-quinona, em que a referida funcionalidade de semi-quinona é ilustrada pela fórmula (IVA) ou a fórmula (IVb):

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em que, pelo menos um de R_a, R_b, R_c e R_d são ligados ao polímero e os R_a, R_b, R_c ou R_d restantes são adequadamente H.

[177] Em uma modalidade, o polímero compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis compreende funcionalidade de quinona, em que a referida funcionalidade de quinona é ilustrada pela fórmula (Va) ou fórmula (Vb):

(Vb) em que, pelo menos um de R_a, R_b, R_c e R_d são ligados ao polímero e os R_a, R_b, R_c ou R_d restantes são adequadamente H.

[178] Em uma modalidade, o polímero compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis compreende a funcionalidade de catecol de fórmula (III) e/ou funcionalidade de semi-quinona de fórmula (IVa) e/ou fórmula (IVb) e/ou funcionalidade de quinona de fórmula (Va) e/ou (Vb) .

Polidopamina [179] Em uma modalidade, o polímero compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis é a polidopamina. Polidopamina é um exemplo de um polímero compreendendo funcionalidade de catecol. Em outra modalidade, o polímero compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis compreende polidopamina. Como discutido nos antecedentes da invenção, polidopamina é formada por polimerização do monêmero de dopamina. A estrutura exata da polidopamina não é bem compreendida, e têm sido proposta uma série de estruturas, tal como ilustrado na Figura 3.

[180] A polimerização de dopamina ocorre em condições

54/121 oxidantes, e a mera exposição ao ar (isto é, oxigênio) é suficiente para iniciar a polimerização. É geralmente reconhecido que a oxidação inicial de dopamina ocorre na porção de catecol, que então reage com uma outra molécula de dopamina, ou pode ser submetida a uma ciclização intermolecular (através da amina primária pendente) para formar um biciclo contendo nitrogênio. A estrutura A de polidopamina (tal como descrito em WO2010/006196) sugere que a polidopamina consiste em unidades de repetição de 5,6di-hidroxi-3Hindol, reticuladas por meio de posições 4 e 7. Estrutura B (tal como descrito por Zhao et al. Polym. Chem., 2010, 1, 1430-1433) sugere um polímero semelhante, mas todas as outras unidades de 5,6-dihidroxi-3H-indol são substituídas com uma unidade de 5,6-dihidroxiindolina. Estrutura C é proposta pelos presentes inventores como outra estrutura possível para polidopamina, que por sua vez é semelhante à estrutura A, mas todas as outras unidades de

5,6-di-hidroxi-3-H-indol são substituídas com uma molécula de dopamina nãociclizada. Esta estrutura de polidopamina, por conseguinte, compreende funcionalidades de amina primária. Estrutura D (descrita em Kang et al. Langmuir, 2009, 25, 9656-9659) é também proposta pelos presentes inventores, e sugere ligação entre as moléculas de dopamina para o anel de nitrogênio de cinco membros, bem como entre os anéis de catecol. Esta estrutura também sugere que os anéis de quinona, bem como anéis de catecol estão presentes na estrutura polimérica. Finalmente, a Estrutura E (descrita por Dreyer et al. Langmuir, 2012, 28, 6428-6435) ilustra uma estrutura completamente diferente em que a polidopamina não é um polímero covalente, mas em vez disso é um agregado supramolecular de monômeros, consistindo principalmente de 5,6-dihidroxiindolina e o seu derivado de diona.

[181] Deve notar-se que, no contexto da presente invenção, a representação da estrutura da polidopamina é irrelevante para o trabalho do método e revestimento da invenção, e a discussão acima é apenas incluída para referência de antecedentes.

[182] Em um aspecto, a invenção proporciona um

55/121 substrato que tem um primeiro revestimento e um segundo revestimento, em que o primeiro revestimento é um revestimento de superfície de iniciação de polidopamina e o segundo revestimento é um revestimento hidrofílico que compreende um copolímero reticulado de componentes A e B, e componentes opcionais C e D; em que componente A compreende e consiste adequadamente de um ou mais monômeros hidrofílicos C -C₁₆, cada um com um ou mais grupos alceno e/ou alcino;

em que o copolímero reticulado é formado por polimerização de radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino de componentes A, B e C (se estiver presente) e envolvendo os grupos funcionais do componente D (se presente);

em que o revestimento hidrofílico compreende, opcionalmente, componente E que compreende e adequadamente consiste de um ou mais agentes benéficos, em que o componente E não forma um copolímero com os componentes A, B, C (se presente) e D (se presente);

e em que o segundo revestimento está ligado covalentemente ao primeiro revestimento.

[183] Deve ser notado em geral que “um substrato que tem um primeiro revestimento e um segundo revestimento ...” não deve ser

56/121 colocado para significar “um substrato constituído por um primeiro revestimento e um segundo revestimento ...” - um ou mais revestimentos adicionais podem ser aplicados para o substrato antes da aplicação do primeiro revestimento, e/ou um ou mais revestimentos adicionais podem ser aplicados ao substrato depois da aplicação do segundo revestimento. Por exemplo, no aspecto da invenção acima, pode haver um ou mais revestimentos adicionais entre o substrato e o revestimento de iniciação de superfície de polidopamina, e/ou um ou mais do revestimento adicional pode ser aplicado sobre o topo do segundo revestimento (hidrofílico).

[184] Como aqui referido, “polidopamina” é adequadamente formada por polimerização de dopamina e/ou um análogo da dopamina. De um modo preferido, polidopamina é formada por polimerização de dopamina. Análogos de dopamina incluem moléculas envolvidas nas vias bioquímicas iguais ou semelhantes como a dopamina e aquelas que têm uma estrutura semelhante à dopamina, incluindo derivados oxidados de tirosina. Em uma modalidade, um análogo de dopamina é um composto de fórmula (II), em que um ou mais de R¹ a R9 não são H:

R² (II) [185] Em outra modalidade, um análogo de dopamina é um composto de fórmula (II), em que R¹-R⁹ são selecionados independentemente dentre o grupo consistindo de: H, C1-C 8 alquil, C2 -C8 alquenil, C2-C8 alquinil, -OH, -CO2H, -C(O)C1-C8alquil, -C(O)C2-C8alquenil, C(O)C2-C8alquinil. Adequadamente, o composto de fórmula (II) compreende, pelo menos, um átomo de hidrogênio abstraível.

[186] Os análogos de dopamina que ocorrem naturalmente incluem:

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Noraepinefrina

L-Dihidroxifenilalanina (LDOPA)

Métodos para a preparação de um revestimento de polidopamina.

[187] Como mencionado acima, a dopamina em solução alcalina aquosa exposta ao ar (isto é, oxigênio) irá polimerizar para formar polidopamina sem reagentes adicionais. No entanto, a taxa de polimerização pode ser aumentada pela adição de um oxidante à solução contendo dopamina. Os oxidantes adequados incluem, mas não estão limitados a persulfato de amônio e persulfato de sódio. Assim, em uma modalidade, um revestimento de superfície de polidopamina é formado por contato da superfície do substrato com uma mistura compreendendo oxidante e dopamina e/ou um análogo da dopamina.

[188] A polimerização de dopamina também tem sido observada como sendo mais rápida em solução alcalina aquosa, presumivelmente devido à desprotonação e a ativação dos grupos hidroxila de catecol à oxidação. No entanto, tal como descrito no Exemplo 1.8, os presentes inventores verificaram que, vantajosamente, a utilização de um oxidante permite a polimerização de dopamina a prosseguir de uma maneira controlada, a um pH neutro ou mesmo ácido, dentro de um período de tempo razoável. Os oxidantes adequados incluem o persulfato de amônio e persulfato de sódio.

[189] Assim, em uma modalidade, o revestimento de

58/121 superfície de polidopamina é formado por contato com a superfície do substrato com uma mistura compreendendo oxidante e dopamina e/ou um análogo da dopamina, a um pH de 4 a 10, por exemplo, pH 7. Em outra modalidade, o revestimento de superfície de polidopamina é formado a um pH <7 por exemplo, pH 4-7. Em outra modalidade, o revestimento de superfície de polidopamina é formado a pH 5-6,9 por exemplo, 5,5-6,5. O pH da solução de análogo de dopamina e/ou de dopamina pode ser ajustado utilizando qualquer ácido ou base adequados, tal como HCl ou NaOH, respectivamente.

[190] O revestimento de um substrato com um revestimento de superfície de polidopamina sob condições ácidas ou neutras, em vez das condições básicas do estado da técnica permite vantajosamente substratos que são sensíveis à base para serem revestidos com um revestimento hidrofílico da invenção. No entanto, os presentes inventores verificaram que a polimerização de dopamina (ou um análogo da dopamina) sob condições ácidas ou neutras de pH (ou seja, <7) tem a vantagem adicional de reduzir grandemente a precipitação de partículas de polidopamina ou agregados formados na massa e na superfície do revestimento de polidopamina.

[191] Com base nos resultados apresentados nos Exemplos, os inventores concluíram que um valor de cerca de pH 6 foi otimizado para permitir um tempo de polimerização de dopamina conveniente para a realização de um revestimento de espessura suficiente, antes da particulação ocorrer em uma extensão significativa. Embora a reação de polimerização seja mais lenta em pH mais ácido, os inventores observaram que a reação é mais controlada devido à cinética mais lenta e a precipitação de partículas e agregados de polidopamina pode ser minimizada por um dado tempo de polimerização. Como discutido nos antecedentes da invenção, a particulação sobre a superfície dos revestimentos pode ser um problema em algumas aplicações. Além disso, tal como discutido nos exemplos, e que confirma o que foi encontrado por Wei et al, Polym. Chem., 2010, 1, 1430

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1433, a polimerização mais lenta a pH ácido em condições oxidativas produz revestimentos pelo menos tão uniformes quanto os observados para a polimerização, nas condições alcalinas mais rápidas. O revestimento preparado a pH ácido em condições oxidantes é mais reprodutível, uma vez que o tempo do processo em que ocorre a particulação de polidopamina é prolongado. Isto é vantajoso do ponto de vista de fabricação.

[192] A quantidade de oxidante afeta a taxa de polimerização e pode também influenciar a quantidade de particulação, como mostrado nos Exemplos 1,9 e discutido no Exemplo 1a. Nos exemplos, a quantidade de dopamina na solução situa-se entre 1 g/L a 5 g/L, e a quantidade de APS em solução está entre 0,6g/L e 3g/L. Em uma modalidade, a particulação parece ser baixa, para uma taxa aceitável de reação, utilizandose 1 g/L de dopamina e 0,6 g/L de APS. A taxa de polimerização pode ser aumentada, aumentando a dopamina e/ou concentração de APS. A concentração de dopamina ou análogo pode ser tipicamente 0.5-10g/L, e a concentração de APS pode ser tipicamente 0,1-5g/L. Um técnico especialista no assunto pode ajustar a concentração de dopamina e a concentração de oxidante em solução, a fim de otimizar a cinética da reação de polimerização.

[193] A polimerização de dopamina pode ser realizada em soluções aquosas ou em misturas aquosas/orgânicas, tais como misturas de água com metanol, etanol, propanol e/ou isopropanol.

[194] O pH da solução pode ser controlado com tampão ver, por exemplo, http://www.sigmaaldrich.com/life-science/corebioreagents/biological-buffers/learning-center/buffer-reference-center.html.

[195] Tal como discutido nos Exemplos 1 e 1a, tampão MES foi verificado para ser adequado. Outros tampões possíveis incluem ACES, PIPES, MOPSO, Bis-Tris propano, BES, MOPS, TES e HEPES.

[196] O tempo necessário para formar um revestimento de polidopamina irá variar dependendo das condições de reação específicas utilizadas. Por exemplo, a adição de um oxidante pode acelerar a

60/121 polimerização, ou permitir a utilização de um pH neutro ou mesmo acídico. O revestimento de polidopamina é de preferência formado dentro de um período de tempo que é viável para a produção eficiente. Por exemplo, a cobertura de polidopamina desejada pode ser formada dentro de 24 horas, 12 horas, 6 horas, 5 horas, 4 horas, 3 horas, 2 horas, 1 hora ou 30 min. Como princípio geral, quanto maior o tempo de polimerização, mais espessa a camada de polidopamina formada. No entanto, após um certo período de polimerização, a polidopamina irá precipitar da solução na forma de partículas, causando diversos problemas, como discutido acima. Assim, o tempo ótimo para a polimerização de dopamina é o tempo suficiente para se obter uma cobertura suficiente de polidopamina, mas não tão longo de modo a permitir que partículas de polidopamina não controladas sejam formadas em solução. Adequadamente, o tempo de polimerização não é mais de 24 horas, por exemplo até 12 horas, 6 horas, 5 horas, 4 horas, 3 horas, 2 horas, 1 hora ou 30 min.

[197] Adequadamente, a espessura do revestimento de polidopamina é entre 5 e 100 nm, por exemplo entre 10 e 50 nm.

[198] De preferência, o revestimento de polidopamina é formado à temperatura ambiente, embora a polimerização pode ser realizada a temperaturas mais altas/baixas.

[199] Métodos pormenorizados para a formação de um revestimento de polidopamina em vários substratos são fornecidos nos Exemplos 1.1-1.13 e um procedimento otimizado é fornecido no Exemplo 1.11.

[200] Uma abordagem alternativa possível para a formação de polidopamina usando cargas elétricas (voltagem) é descrita em Kang et al. Angewandte Chemie, 2012, vol. 124, pp 1-5.

Iniciadores de radicais capazes de abstrair átomos de hidrogênio a partir de uma superfície [201] De acordo com uma modalidade, a polimerização dos componentes A, B e, opcionalmente, C e D é iniciada por um iniciador de

61/121 radical que abstrai átomos de hidrogênio a partir da superfície do substrato, para gerar radicais ligados à superfície. Os radicais ligados à superfície são radicais que estão ligados, ou confinados à superfície a partir da qual o átomo de hidrogênio tiver sido abstraído. Os radicais ligados à superfície, em seguida, reagem com pelo menos um dos componentes A, B e, opcionalmente, C e D para formar um copolímero dos componentes relevantes, que está covalentemente ligado à superfície.

[202] De preferência, o iniciador de radicais não é ligado covalentemente à superfície compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis, ou antes da reação de polimerização ou após.

[203] Os fotoiniciadores de tipo II adequados sem ser a benzofenona II com base em benzofenona incluem, mas não estão limitados a, benzofenona-3,3'-4,4'-tetracarboxílico dianidrido, 4-benzoilbifenil, 4,4'-bis (dietilamino)benzofenona, 4,4'-bis[2-(1-propenil) fenoxi]benzofenona, 4(dietilamino)benzofenona, 4,4'-di-hidroxibenzofenona, 4(dimetilamino)benzofenona, 3,4 -dimetilbenzofenona, 3-hidroxibenzofenona, 4hidroxibenzofenona, 2-metilbenzofenona, 3-metilbenzofenona, 4metilbenzofenona, benzoilformato de metila e cetona de Michler. Outras benzofenonas adequadas estão disponíveis sob a marca Omnipol a partir de resinas IGM. As substâncias acima referidas são, por vezes, aqui referidas como derivados de benzofenona.

[204] Fotoiniciadores adequados do tipo II com base em xantona incluem, mas não estão limitados a: 9-xantenona, 1-hidroxi-3,7dimetoxixantona, 1 -hidroxi-3,5-dimetoxixantona, 1 -hidroxi-3,5,6,7tetrametoxixantona, 1-hidroxi-3,5,6,7, 8-pentametoxixantona, 1-hidroxi-3,7,8trimetoxixantona e 2-benzoilxantona.

[205] Fotoiniciadores de tipo II adequados com base na tioxantona incluem, mas não estão limitados a: 1-cloro-4-propoxi-9H-tioxanten9-ona, 2-clorotioxanten-9-ona, 2,4-dietil-9H-tioxanten-9-ona, isopropil-9Htioxanten-9-ona, 10-metilfenotiazina e tioxanten-9-ona. Outras tioxantonas

62/121 adequadas estão disponíveis sob a marca Omnipol a partir de resinas IGM. As substâncias acima referidas são, por vezes, aqui referidas como derivados de tioxantona.

[206] Diversos outros fotoiniciadores que podem ser adequados incluem, mas não estão limitados a: mono-hidrato de sal de sódio de ácido de antraquinona-2-sulfônico, 2-terc-butilantraquinona, canforquinona, óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina, 9,10-fenantrenoquinona e óxido de fenilbis(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina.

[207] Fotoiniciadores catiônicos que podem ser adequados incluem, mas não estão limitados a: bis(4-terc-butilfenil)iodônio perfluoro-1-butanosulfonato, bis(4-terc-butilfenil)iodônio p-toluenossulfonato, bis(4-terc-butilfenil)iodônio triflato, boc-metoxifenildiienilsulfônio triflato, (4bromofenil)difenilsulfônio triflato , (terc-butoxicarbonilmetoxinaftil)-difenilsulfônio triflato, (4-terc-butilfenil)difenilsulfônio triflato, difeniliodônio 9,10dimetoxiantraceno-2-sulfonato, difeniliodônio hexafluorofosfato, difeniliodônio nitrato, difeniliodônio perfluor-1-butanesulfonato, difeniliodônio ptoluenossulfonato, difeniliodônio triflato, (4-fluorfenil)difenilsulfônio triflato, (4metoxifenil)difenilsulfônio triftalato, 2-(4-metoxistiril)-4,6-bis (triclorometil)-1,3,5triazina, (4-metilfenil)difenilsulfônio triflato, (4-metiltiofenil) metil fenil sulfônio triftalato, 1-naftil difenilsulfônio triflato, (4-fenoxifenil)difenilsulfônio triflato, (4feniltiofenil)difenilsulfônio triflato, sais de triarilsulfônio hexafluorantimonato, misturados 50% em peso em carbonato de propileno, os sais de triarilsulfônio hexafluorfosfato, misturado com 50% em carbonato de propileno, trifenilsulfônio perfluor-1-butanosufonato, trifenilsulfônio triflato, tris(4-terc-butilfenil)sulfônio perfluor-1-butanosulfonato e tris(4-terc-butilfenil)sulfônio triflato.

[208] Em uma modalidade, o iniciador de radicais é selecionado a partir do grupo que consiste em benzofenona e seus derivados e xantonas e seus derivados.

Benzofenona [209] Em uma modalidade, o iniciador é a benzofenona.

63/121

Benzofenona é um fotoiniciador do tipo II e é amplamente utilizada devido à elevada eficiência quântica da transferência de abstração/próton de hidrogênio, particularmente com aminas. Um esquema representativo de reação de polimerização fotoiniciada usando benzofenona é ilustrado no Esquema 1 abaixo.

Ph₂C=O ht>

Ph₂C=O

R-H

Ph₂C-OH

R + monômero polímero

Esquema 1 [210] Como mostrado no Esquema 1, quando exposto a luz UV, o estado tripleto animado de benzofenona é formado, que pode abstrair um átomo de hidrogênio a partir de uma outra molécula (um co-iniciador) para formar um radical cetil ([Ph ₂ C-OH]) e um radical de co-iniciador (R). Os radicais cetil não são geralmente muito reativos em direção aos monômeros de vinila (ou insaturados) devido ao impedimento estérico e deslocalização do elétron não emparelhado. Portanto, o radical de co-iniciador geralmente iniciará a polimerização. No contexto da presente invenção, R-H representa o substrato que tem uma superfície que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis. Assim, benzofenona, no seu estado de tripleto excitado abstrai átomos de hidrogênio a partir da referida superfície, formando radicais ligados à superfície na superfície do substrato. Estes radicais ligados à superfície, em seguida, reagem com pelo menos um dos componentes A, B e opcionalmente C e/ou D (“monômero” no Esquema 1) para formar um copolímero dos componentes A, B e opcionalmente C e/ou D, que é covalentemente ligado à superfície do substrato (“polímero” no Esquema 1). A representação de benzofenona como um iniciador de radicais mostrado no Esquema 1 é igualmente aplicável a

64/121 outros iniciadores de radicais. De preferência, o iniciador de radicais é um iniciador Tipo II.

[211] No método da invenção, um átomo de hidrogênio é captado a partir da superfície do substrato a ser revestido gerando assim um radical ligado à superfície. Este radical, em seguida, reage com pelo menos um dos componentes A, B, C (se presente) e D (se presente) para formar um ponto de ligação covalente entre a superfície e o revestimento. Como tal, a quantidade de iniciador de radical presente na solução de polimerização pode ter impacto sobre a quantidade das ligações covalentes entre a superfície e o revestimento de uma cobertura total e, consequentemente, pode ter impacto sobre a durabilidade e a lubricidade do revestimento hidrofílico final.

[212] Como descrito no Exemplo 2, foi realizado um experimento para medir a absorbância de várias concentrações de benzofenona em etanol. Como discutido em detalhes no Exemplo 2, os inventores verificaram que a concentração de benzofenona é de preferência pelo menos 1 mmol/L, para que a benzofenona expresse eficazmente as suas propriedades de abstração de hidrogênio. As concentrações foram determinadas em solução. A concentração real de benzofenona, antes da cura, em superfície depois da evaporação do solvente acredita-se ser superior a 1 mmol/L.

[213] No entanto, isso não quer dizer que os aumentos iterativos na quantidade de benzofenona na solução de polimerização continuamente melhorarão as propriedades do revestimento hidrofílico final. Benzofenona é muito hidrofóbica devido aos seus dois anéis aromáticos e mostra pouca solubilidade em água. Se a concentração de benzofenona é demasiada elevada esta irá conduzir a reações secundárias, tais como terminações radical-radical, incluindo a reação do radical benzofenona intercalar com radical ligado à superfície, resultando em benzidrol sendo ligado de forma covalente à superfície do substrato. Isto leva a regiões hidrofóbicas na superfície do revestimento final, reduzindo o seu caráter hidrofílico (por meio

65/121 de redução da sua capacidade de absorção de água) e a sua capacidade de lubrificação. Uma desvantagem adicional do uso de elevadas concentrações de benzofenona é o aumento da quantidade de materiais extraíveis de baixo peso molecular. Assim, o limite superior de benzofenona na mistura de polimerização é, adequadamente, cerca de 0,5 a 5 % em peso. Em uma modalidade, a concentração de benzofenona é 0,1 a 100 mM.

[214] Aspectos da presente modalidade da invenção são mostrados esquematicamente na Figura 4.

Combinações de iniciadores de radicais [215] Polimerização de radical pode ser melhorada usando mais do que um iniciador de radicais para iniciar a polimerização. Em uma modalidade, o iniciador de radical da etapa(a) é uma mistura de dois ou mais iniciadores de radicais, em particular dois ou mais fotoiniciadores de UV. Em uma modalidade, o iniciador de radical da etapa (a) é uma mistura de dois ou mais fotoiniciadores de UV selecionados a partir do grupo que consiste de benzofenonas, xantonas, tioxantonas, éteres de benzoína, cetais de benzila, αdialcoxiacetofenonas, α-hidroxialquilfenonas, α-aminoalquilfenonas e óxidos de acil fosfina. Em uma modalidade, o iniciador de radical da etapa (a) é uma mistura de benzofenona e/ou seus derivados e tioxantona e/ou os seus derivados. Adequadamente o iniciador de radical da etapa (a) é uma mistura de benzofenona e tioxantona.

[216] Cada fotoiniciador de UV irá absorver a radiação UV de um determinado comprimento de onda, o que resulta em certos comprimentos de onda da radiação UV não sendo absorvidos. A eficiência da iniciação radicalar pode ser intensificada pela adição de um segundo fotoiniciador de UV, que irá absorver a radiação UV a comprimentos de onda que o primeiro iniciador de UV não. Isto é ilustrado na Figura 12 para a benzofenona e tioxantona que mostra como estes dois fotoiniciadores são complementares a este respeito.

[217] Benzofenona pode ser empregue em combinação

66/121 com um derivado de benzofenona, por exemplo, para proporcionar uma combinação que tem uma cobertura mais uniforme do espectro de radiação.

[218] Substratos revestidos com os revestimentos da invenção de acordo com esta modalidade (i) foram preparados de acordo com os métodos descritos nos Exemplos.

Modalidade (ii) [219] Numa segunda modalidade, os grupos reativos na superfície do substrato reagem com pelo menos um dos componentes A e B e os componentes opcionais C e D para ligar covalentemente o copolímero à superfície em um processo iniciado por radicais livres formados em uma fase líquida em contato com a superfície.

[220] Tal como ilustrado na Figura 2, nesta modalidade a polimerização é iniciada entre os grupos funcionais polimerizáveis na superfície do substrato e grupos alceno e/ou alcino em componentes A, B e C (se presente) e os grupos funcionais do componente D (se presente), resultando no copolímero dos componentes A, B e opcionalmente C e/ou D sendo ligado de forma covalente à superfície do substrato (Figura 2 ilustra somente os grupos alceno na superfície do substrato, e os componentes A e B). Com efeito, os grupos funcionais polimerizáveis na superfície do substrato atuam como grupos de ancoragem para a ligação covalente do copolímero. Grupos funcionais adequados sobre a superfície do substrato incluem grupos alceno, alcino e tiol.

[221] Assim, em outra modalidade, a presente invenção proporciona um método de formação de um revestimento hidrofílico, que está ligado de forma covalente à superfície de um substrato, o substrato possuindo uma superfície que compreende grupos funcionais polimerizáveis, em que o referido método compreende as etapas de:

(a) contatar a superfície com uma mistura de fase líquida compreendendo os componentes A e B, componente C opcional, componente D opcional e um iniciador de radicais; o referido iniciador de

67/121 radical sendo capaz de gerar radicais na fase líquida, em que componente A compreende e consiste adequadamente de um ou mais monômeros hidrofílicos C₂ -C₁₆, cada um com um ou mais grupos alceno e/ou alcino;

componente C, se presente, compreende e consiste adequadamente de um ou mais agentes benéficos, cada um com um ou mais (por exemplo, um) grupos alceno ou alcino; e componente D, se presente, compreende e consiste adequadamente em um ou mais agentes de reticulação de baixo peso molecular, cada um com dois ou mais grupos funcionais selecionados independentemente a partir de, grupos tiol, alceno e alcino;

e (b) iniciar a polimerização de radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino dos componentes A, B e C (se estiver presente), envolvendo os grupos funcionais polimerizáveis da superfície do substrato e envolvendo os grupos funcionais do componente D (se presente) a fim de formar um copolímero reticulado de componente A, componente B, e componentes opcionais C e D; em que o referido copolímero é ligado covalentemente à superfície; e (c) opcionalmente, incorporar no revestimento hidrofílico um componente E que compreende e consiste adequadamente de um ou mais agentes benéficos, em que o componente E não forma um copolímero com os componentes A, B, C (se estiver presente) e D (caso esteja presente).

[222] Como discutido acima, a exigência de átomos de hidrogênio abstraíveis na superfície é evitada quando a superfície inclui grupos que podem atuar como grupos de ancoragem para a ligação covalente do copolímero. Por exemplo, as superfícies podem incluir grupos alceno e/ou

68/121 alcino ou tiol que podem tomar parte na reação de polimerização. Em uma modalidade, a superfície é uma superfície de polidopamina, em que a polidopamina é funcionalizada com grupos alceno e/ou alcino ou grupos tiol. Tal superfície de polidopamina pode ser preparada por polimerização de dopamina e análogos de dopamina, incluindo, pelo menos, uma proporção de dopamina funcionalizada (ou análogo) com um grupo alceno e/ou alcino ou tiol. Adequadamente, um análogo sintético da dopamina é formado por funcionalização da amina primária de dopamina.

[223]Análogos de dopamina exemplares deste tipo são ilustrados abaixo:

H

HO.

HO'

HO.

SH

HO.

HO

HO /V-(3,4-dihidroxifenetil) -2-mercaptoacetamida A/-(3,4-dihidroxifenetil) pent-4-inamida , e [224] Tais análogos de dopamina podem ser polimerizados utilizando os métodos para a preparação de um revestimento de polidopamina descrito acima para a modalidade (II).

Iniciadores de radicais capazes de gerar radicais na fase líquida [225] Iniciadores de radicais capazes de gerar radicais na fase líquida incluem fotoiniciadores (iniciadores de radicais Tipo I e Tipo II) e iniciadores térmicos.

[226] Exemplos de iniciadores de radicais de Tipo I incluem fotoiniciadores com base em benzil, benzoína e acetofenona.

[227] Fotoiniciadores baseados em benzil e benzoína incluem, mas não estão limitados a: benzoína, benzoína éter etílico, benzoína

69/121 éter metílico, 4,4'-dimetoxibenzoína e 4,4'-dimetilbenzil.

[228] Fotoiniciadores baseado em acetofenona incluem, mas não estão limitados a: 2-benzil-2- (dimetilamino)-4'-morfolinobutirofenona,

3,6-bis(2-metil-2-morfolinopropionil)-9-octilcarbazol, 4'-terc-butil-2',6'- dimetilacetofenona, 2,2-dietoxiacetofenona, 2,2--dimetoxi-2-fenilacetofenona, óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina/2-hidroxi-2-metilpropiofenona, 4'etoxiacetofenona, 3'-hidroxiacetofenona, 4'-hidroxiacetofenona, 1hidroxiciclohexil fenil cetona, 2-hidroxi-4'-(2-hidroxietoxi)-2-metilpropiofenona, 2hidroxi-2-metilpropiofenona, 2-metil-4'-(metiltio)-2-morfolinopropiofenona e 4'fenoxiacetofenona.

[229] Os iniciadores térmicos também podem ser utilizados para iniciar a polimerização de radical de componentes A e B e componentes opcionais C e D. Os iniciadores térmicos sofrem clivagem homolítica por aquecimento para gerar radicais livres que iniciam o processo de polimerização. Idealmente um iniciador térmico deverá ser relativamente estável à temperatura ambiente, mas deve decompor-se rapidamente o suficiente à temperatura de polimerização para assegurar uma velocidade de reação viável. A utilização de um iniciador térmico, em vez de um fotoiniciador pode ser preferida, dependendo do substrato a ser revestido. Substratos tais como tubulação têm superfícies internas que possam revelar-se difíceis ou mesmo impossíveis para expor à luz visível ou UV. Utilizando um iniciador térmico pode ser mais prático nesta situação, porque o calor pode ser distribuído uniformemente em todas as partes do substrato.

[230] Exemplos de iniciadores térmicos incluem terc-amilo peroxibenzoato, 4,4-azobis(ácido 4-cianovalérico), 1,1'-azobis(ciclohexanocarbonitrila), 2,2'-azobisisobutironitrila (AIBN), benzoil 2-peróxido, 2,2bis(terc-butilperoxi)butano, 1,1-bis(terc-butilperoxi)ciclo-hexano, 2,5-bis(tercbutilperoxi)-2,5-dimetilhexano, 2,5-bis(terc-butilperoxi)-2,5 dimetil-3-hexino, bis(1-(terc-butilperoxi)-1 -metiletil)benzeno, 1, 1 -bis (terc-butilperoxi)-3,3,5trimetilciclohexano, hidroperóxido de terc-butila, peracetato de terc-butila,

70/121 peróxido de terc-butila, peroxibenzoato de terc-butila; carbonato de tercbutilperoxi isopropila, hidroperóxido de cumeno, peróxido de ciclohexanona, peróxido de dicumila, peróxido de lauroíla, peróxido de 2,4-pentanodiona, ácido peracético e o persulfato de potássio.

Outras modalidades [231] Numa outra modalidade, a ligação covalente entre a superfície do substrato e o revestimento hidrofílico é formada através de polimerização envolvendo ambas as modalidades (i) e (ii), por exemplo, quando a superfície do substrato compreende ambos os átomos de hidrogênio abstraíveis e grupos funcionais reativos.

[232] Em ambas as modalidades (i) e (ii), o copolímero formado por polimerização dos componentes A, B e, opcionalmente, C e D é um copolímero aleatório, em que a probabilidade de encontrar um determinado tipo de componente em um determinado ponto na cadeia de polímero é igual à fração de moles de componente que na solução de polimerização.

[233] Em uma modalidade, a superfície do substrato compreende ambos os átomos de hidrogênio abstraíveis e grupos reativos que podem reagir com os grupos reativos dos componentes na solução de polimerização. Nesta modalidade, a escolha de iniciador de radical ditará a via de iniciação que leva à ligação covalente do revestimento hidrofílico à superfície do substrato. Assim, se um iniciador de Tipo II é selecionado, a ligação covalente será formada como descrito para a modalidade (i). Se um iniciador de tipo I ou térmico é selecionado, a ligação covalente será formada como descrito para a modalidade (II). Se tanto um iniciador de Tipo II e Tipo I ou um iniciador térmico são selecionados, a ligação covalente será formada através de mistura de um dos processos descritos nas modalidades (i) e (ii).

[234] De acordo com um aspecto preferido da invenção, é proporcionado um substrato com uma superfície que tem uma primeira camada de revestimento de iniciação de polidopamina e uma segunda camada de revestimento hidrofílico compreendendo um copolímero reticulado de

71/121 componentes A e B em que o componente A compreende um ou mais monômeros hidrofílicos C₂-C₁₆ tendo cada um, um ou mais grupos alceno e/ou alcino (por exemplo, o componente A é selecionado dentre ácido acrílico, ácido metacrílico e suas misturas);

o componente B compreende um ou mais polímeros hidrofílicos tendo cada um, dois ou mais grupos alceno e/ou alcino (por exemplo, o componente B é selecionado a partir de compostos de fórmula (I) e (II) tal como definido acima);

em que o copolímero reticulado é formado por polimerização de radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino de componentes A e B;

e em que a segunda camada de revestimento hidrofílico é covalentemente ligada à primeira camada de revestimento de iniciação de polidopamina. A referida ligação covalente é adequadamente conseguida através da reação de radicais ligados à superfície sobre a dopamina com um componente do revestimento hidrofílico, e em que os radicais ligados à superfície são gerados através de abstração de átomos de hidrogênio a partir da dopamina.

[235] De acordo com um aspecto preferido da invenção, é proporcionado um método de formação de um revestimento hidrofílico que está ligado de forma covalente à superfície de um substrato; em que o referido método compreende as etapas de:

(a) preparar uma primeira camada de revestimento de iniciação de polidopamina sobre o substrato por contato do revestimento com a dopamina, sob condições tais que a polimerização de dopamina pode ocorrer (por exemplo, na presença de um oxidante);

(b) contatar a superfície iniciadora de dopamina, com uma mistura compreendendo os componentes A e B e um iniciador de radicais; em que

72/121 o componente A compreende um ou mais monêmeros hidrofílicos C₂-C₁₆ cada um possuindo um ou mais grupos alceno e/ou alcino (por exemplo, o componente A é selecionado dentre ácido acrílico, ácido metacrílico e suas misturas); e o componente B compreende um ou mais polímeros hidrofílicos tendo cada um, dois ou mais grupos alceno e/ou alcino (por exemplo, o componente B é selecionado a partir de compostos de fórmula (I) e (II) tal como definido acima);

e (c) iniciar a polimerização de radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino de componentes A e B, a fim de formar um copolímero reticulado de componente A e componente B; em que o referido copolímero é covalentemente ligado à primeira camada de revestimento de iniciação de polidopamina.

Outros aspectos do método da invenção [236] Antes do revestimento, a superfície do substrato pode ser limpa ou pré-tratada a fim de melhorar a aderência ao polímero compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis, ou adesão ao revestimento opcionalmente compreende o agente benéfico. A limpeza anterior ou prétratamento da superfície também pode melhorar a uniformidade do revestimento de outro.

[237] Agentes de limpeza adequados ou agentes de prétratamento incluem solventes como o etanol ou isopropanol (IPA), soluções com pH elevado, tais como soluções compreendendo uma mistura de um álcool e uma solução aquosa de um composto hidróxido (por exemplo, hidróxido de sódio), solução de hidróxido de sódio por si só soluções contendo hidróxido de tetrametilamônio (TMAH), Piranha básico (amónia e peróxido de hidrogênio), Piranha ácida (uma mistura de ácido sulfúrico e peróxido de hidrogênio) e outros agentes oxidantes, incluindo o ácido sulfúrico ou o permanganato de potássio e diferentes tipos de ácido peroxisulfúrico ou

73/121 soluções de ácido peroxidisulfúrico (assim como sais de amônio, sódio, e potássio por exemplo, persulfato de amônio), ou combinações dos mesmos.

[238] Dois métodos de pré-tratamento específicos Métodos A e Método B - estão descritos nos Procedimentos Gerais. O Método A envolve o tratamento do substrato a ser revestido com IPA, enquanto que no Método B, o substrato é tratado com IPA, em seguida, uma solução de APS. Tal como discutido no Exemplo 1a, o Método B de pré-tratamento produziu um revestimento mais uniforme de polidopamina do que quando o Método A foi utilizado. Assim, em uma modalidade, antes da formação do revestimento de superfície de polidopamina, a superfície do substrato é pré-tratada com um oxidante. Em outra modalidade, antes da formação do revestimento de superfície de polidopamina a superfície do substrato é tratadacom IPA e um oxidante. Em outra modalidade, antes da formação do revestimento de superfície de polidopamina, a superfície a ser revestida é pré-tratada com IPA e persulfato de amônio.

[239] Quando o substrato é revestido com um revestimento de superfície de iniciação de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis, o alinhamento do substrato durante esta etapa de iniciação pode influenciar a quantidade de particulação que é observada na superfície do substrato. Quando o revestimento de iniciação de superfície de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis é polidopamina, os presentes inventores observaram que um alinhamento horizontal do substrato durante a iniciação, vai levar à deposição (por sedimentação), e à aderência de partículas/agregados de polidopamina formados na solução a granel . A lavagem extensiva é necessária para remover partículas/agregados, que são conhecidos por terem um efeito prejudicial. Um alinhamento vertical dos substratos é preferido na etapa de iniciação para minimizar a aderência de partículas/agregados de polidopamina formados em solução em massa. A abordagem de alinhamento vertical não exige a mesma lavagem extensiva, uma vez que um número inferior de agregados/partículas

74/121 estarão presentes no substrato iniciado.

Propriedades do revestimento hidrofílico [240] A lubricidade do revestimento pode ser medida utilizando o Teste de Lubricidade, tal como descrito nos Procedimentos Gerais e Exemplo 3b.

[241] Em uma modalidade o revestimento hidrofílico é lubrificante, por exemplo, o revestimento tem uma lubricidade de <100 g, por exemplo, <50 g, por exemplo, <15 g utilizando o Teste de Lubricidade.

[242] Mais geralmente, o revestimento pode ter uma capacidade de lubrificação de <200 g utilizando o Teste de Lubricidade. Uma lubricidade aceitável pode ser de um valor maior quando o revestimento contém um agente benéfico que confere uma propriedade diferente de lubricidade (por exemplo, no caso do agente benéfico ser um agente farmacológico).

[243] A durabilidade de revestimentos pode ser medida usando o Teste de Durabilidade, tal como descrito nos Procedimentos Gerais e Exemplo 3b. Em uma modalidade, o revestimento tem durabilidade de <50 g, por exemplo, <25 g, por exemplo, <15 g utilizando o Teste de Durabilidade.

[244] Tal como ilustrado pelos exemplos, o revestimento da presente invenção foi aplicado a eixos PEBAX e de aço inoxidável, e todos foram verificados em ter boa durabilidade e lubricidade.

[245] Sem pretender ficar limitado pela teoria, os presentes inventores acreditam que a boa durabilidade do revestimento da invenção é o resultado das ligações covalentes entre o copolímero de componentes monoméricos A e B e, opcionalmente, C e D, e a superfície do substrato. Em uma modalidade, as referidas ligações covalentes são formadas pela reação de radicais ligados de superfície (na superfície do substrato) com componentes monoméricos A e B e, opcionalmente, C e D.

[246] Em uma modalidade, o revestimento inclui a heparina e tem uma densidade de heparina >0,1 pg/cm² ’ por exemplo, >0,5

75/121 pg/cm² no Teste de Avaliação de Densidade de Heparina. Em uma modalidade, o revestimento é anti-trombogênico e tem um valor de >70% de plaquetas restantes no Teste de Avaliação de Contato no Sangue.

[247] Em outra modalidade, o revestimento inclui agentes antimicrobianos e mostra um efeito antimicrobiano durante a medição da zona de inibição até 15 dias.

[248] Em uma modalidade adicional, o revestimento é biocompatível tal como medido de acordo com ISO10993-5.

[249] Revestimentos hidrofílicos de acordo com a invenção, em pelo menos algumas modalidades, são esperados em possuir uma ou mais vantagens de:

• ter baixa suscetibilidade para particulação, por exemplo, medida de acordo com o Teste de Particulação;

• elevada durabilidade, por exemplo, como medida utilizando o Teste de Durabilidade • ter boa uniformidade de revestimento, por exemplo, tal como medida utilizando técnicas de coloração e de inspeção visual;

• alta lubricidade, por exemplo, tal como medida utilizando o Teste de Lubricidade ou o Teste de Luva Úmida;

• quando o componente C e/ou E está presente e é um anticoagulante tal como heparina, por exemplo, boa anti-trombogenicidade, conforme medida usando o Teste de Avaliação de Contato no Sangue;

• quando o componente C e/ou E está presente e é um agente antimicrobiano, uma boa atividade antimicrobiana, por exemplo, como medida utilizando a Zona de teste de inibição;

• ser estável à esterilização;

• boa biocompatibilidade e baixa citotoxicidade, por exemplo, medida de acordo com ISO10993-5.

[250] Métodos de acordo com a invenção, em pelo menos

76/121 algumas modalidades, são esperados em ter uma ou mais vantagens de:

• obviar o requisito para solvente orgânico outros além de solventes de Classe 3 e solventes de Classe 2 no capítulo da USP descrevendo solventes residuais (em particular, obviando o requisito de solvente orgânico que não seja os solventes listados como Classe 3) e as etapas de reação adicionais necessárias para a remoção de tais solvente orgânico residuais;

• ampla aplicabilidade, conforme o revestimento pode ser aplicado à superfície de muitos substratos diferentes.

Definições e abreviações [251] “Alquil C1-C8” é definido como uma cadeia de carbonos alifática linear ou ramificada contendo 1 a 8 átomos de carbono, por exemplo, metil, etil, n-propil, isopropil, n-butil, isobutil, t-butil, pentil, isopentil, hexil, heptil e octil e os radicais correspondentes de alquileno, tais como metileno, etileno, etc.

[252] “Alceno C₂-C₈” é definido como uma cadeia de carbonos alifática linear ou ramificada contendo 2 a 8 átomos de carbono e pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono.

[253] “Alcino C2-C8” é definido como uma cadeia de carbonos alifática linear ou ramificada contendo 2 a 8 átomos de carbono e pelo menos uma ligação tripla carbono-carbono.

AA	ácido acrílico
APS	persulfato de amônio
BP	benzofenona
DMF	dimetilformamida
DMSO	dimetilsulfóxido
d.i.	deionizada
dura.	durabilidade
EDC	cloridrato de 1-etil-3-[3-

77/121 dimetilaminopropil]carbodiimida

EO óxido de etileno

EtOAc acetato de etila

FTIR espectroscopia de infravermelho de transformação Fourier

HEMA metacrilato de 2-hidroxietila

IPA isopropanol lubr. lubricidade min minuto

MES ácido 2-(N-morfolino)etanossulfônico

NHS N-hidroxissuccinimida

PBS solução salina tamponada com fosfato

PEG polietilenoglicol

RH umidade relativa

TEA trietilamina

TASSF teste de força média no estado estacionário

THF tetrahidrofurano tris tris(hidroximetil)aminometano

QCM microbalança de cristal de quartzo

EXEMPLOS

PROCEDIMENTOS GERAIS

Químicos [254] Cloridrato de Dopamina (dopamina), benzofenona, etanol a 96%, isopropanol, clorexidina, trietilamina, cloreto de acriloíla, cianoborohidreto de sódio, ácido clorídrico a 37%, piridina, anidrido do ácido metacrílico, sal de heparina de sódio, N-(3-dimetilaminopropil)-N'etilcarbodiimida, cloridrato de metacrilato de 2-aminoetila, tetrahidrofurano, sal de sódio do ácido 2-(N-morfolino)etanossulfônico, solução salina tamponada com fosfato, carbonato de prata, ácido acrílico e variantes de PEG

78/121 funcionalizado di-hidroxila (4kDa, 8 kDa e 20 kDa) foram adquiridos da SigmaAldrich e utilizados como recebidos. O polietilenoglicol (PEG diacrilado) com peso molecular de 10 kDa foi adquirido da Creative PEG Works e utilizado como recebido. PEG diacrilato com peso molecular de 8 kDa foi sintetizado de acordo com o Exemplo 7. Tris(hidroximetil)aminometano e persulfato de amônio foram adquiridos de VWR e utilizados como recebidos. Polietilenoimina foi adquirida a partir da BASF.

Materiais

Tubulação de PVC (i.d. 3 mm) foi adquiridq a partir da Tecnologia de Ação.

Eixos de PEBAX (preenchidos com BaSO₄, não preenchidos, pigmentados, não pigmentados) foram adquiridos da Arkema.

Lâminas de vidro foram adquiridas a VWR.

Os cristais de ouro QCM foram adquiridos da Q-Sense. Métodos de avaliação [255] O parâmetro a ser avaliado por cada método é dado em parêntesis.

Teste de Lubricidade (lubricidade) [256] Teste de lubricidade é realizado em um dispositivo de teste de fricção FTS5000. Antes do ensaio, todos os veios são submersos em um banho de água desionizada ajustado para 37°C durante 1 min para absorver água, a menos que indicado de outra forma. A lubrificação é dada como Força de Estado Estacionário Média de Teste (TASSF). É calculada pela média da força de ciclo para ciclo 1-15. Os parâmetros para o teste de tração de atrito são; ciclos = 15, comprimento do traçado = 1-5 cm (varia de exemplos), velocidade = 0,8 cm/s, aceleração = 0,2s, força = 300g e pausa = 0s. Ver Exemplo 3b e na Tabela 2.

Teste de Luva Úmida (lubrificação) [257] O Teste de Luva Úmida é uma forma alternativa de testes de lubricidade. Um revestimento lúbrico (<100 g no teste de lubricidade)

79/121 sente escorregadio usando uma luva úmida depois de ter sido submerso em água.

Teste de Durabilidade (durabilidade) [258] Durabilidade é calculada tomando a força média de ciclos de 13, 14 e 15 e subtraindo esse valor com o valor obtido com a força média de ciclos de 3, 4 e 5 ao realizar o teste de lubricidade. Almofadas de borracha de silicone com uma dureza de 60 são usadas para as experiências, ver Exemplo 3b e a Tabela 2.

Inspeção visual de amostras (homogeneidade de base de polidopamina e cobertura) [259] A inspeção visual das amostras foi realizada para avaliar a homogeneidade da camada de iniciação de polidopamina, ou seja, a cobertura da superfície, ver Exemplo 3^a.

Inspeção visual de soluções (cinética de iniciação de polidopamina e precipitação de partículas) [260] A inspeção visual das soluções de polimerização foi realizada para avaliar a mudança de cor das soluções de iniciação, ou seja, a cinética de iniciação. Inspeções visuais também foram usadas para avaliar a formação de partículas na solução de polimerização, ver Exemplo 3a.

Teste de Particulação (particulação em solução) [261] Um modo modelo para avaliar as partículas que um paciente pode ser exposto durante a implantação de um dispositivo médico é a realização de estudos sobre a utilização simulada com um sistema de implantação simulado. Em um tal sistema, os dispositivos destinados a circular através da corrente sanguínea são submetidos a um trajeto tortuoso que consiste de uma veia de vidro ou de plástico que imita a forma como o dispositivo irá transitar através do sistema vascular do paciente. Nós incluímos uma variedade de ângulos que são representativos de uso clínico através de um comprimento típico de cateter.

[262] Após a experiência, a água desionizada filtrada é

80/121 lavada através do trajeto tortuoso para recolher as partículas da amostra. As partículas nos meios de recolha podem ser analisadas por um Calibrador de Partículas Accusizer (780/SIS PSS NICOMP, Santa Barbara, CA USA) de acordo com método de ensaio descrito pela monografia 788 da Farmacopeia Norte-Americana (USP) para os injetáveis de pequenos volumes. A preparação cumpre (indicado como “Sim”) com o teste se o número médio de partículas presentes nas unidades testadas não excede 6000 por recipiente igual a ou maior do que 10 pm, e não excede 600 por recipiente igual a ou maior do que 25 pm, ver Exemplo 3b e Tabela 2.

[263] As partículas nos meios de recolha podem também ser analisadas por inspeção visual. Neste caso, as frações da solução a partir do caminho tortuoso contendo as partículas são separadas por filtração sobre uma membrana de filtro seguido por inspeção visual das partículas usando técnicas de microscopia. Os papéis de filtro são divididos em seções. A contagem cuidadosa de partículas visíveis é realizada dentro de uma ou mais seções representativas, e a quantidade total de partículas é determinada multiplicando as partículas daquela seção pelo número total de seções.

[264] Deve notar-se que as preparações que não estejam em conformidade com a norma USP (isto é, não são indicadas como “sim” na Tabela 2) ainda podem ter utilidade em aplicações nas quais a quantidade de particulação sobre a superfície do substrato a ser revestido não é uma consideração, por exemplo, para o revestimento de determinados substratos não médicos ou dispositivos ou em dispositivos médicos onde os níveis de particulação não estão sujeitos à revisão regulamentar.

Espectroscopia UATR-FTIR (composição de revestimento) [265] As análises FTIR de revestimentos foram realizadas em um Perkin Elmer UATR 100S. Cada amostra foi escaneada 3*16 vezes e processada para se obter um espectro médio para cada revestimento. As amostras foram normalizadas entre 1775cm^-1 e 1700cm^-1 a fim de se obter

81/121 dados comparáveis, ver Exemplo 3a e Figura 7.

Microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (SEM-EDS) (particulação de superfície e composição elementar) [266] Imagens de SEM de amostras iniciadoras de polidopamina apropriadas foram captadas usando um SEM de topo de mesa Hitachi TM3000. Quantificação dos elementos de superfície foi realizada utilizando EDS Quantax 70 de Bruker, ver Exemplo 1a.

Determinação do ângulo de contato (cobertura de revestimento) [267] Medição do ângulo de contato de água estática foi realizada em um instrumento FTA200 fabricado por First Ten Angstrom. Água Dl (tamanho de gotícula de aproximadamente 10 pl) é depositada em amostras, utilizando uma seringa. Uma câmara de alta resolução é então usada para capturar uma imagem da gota. O ângulo de contato estático (ângulo entre a interface de líquido/sólido e a interface de líquido/ar) é determinado utilizando um programa de análise de imagem, ver Exemplo 1a.

Técnicas de coloração (uniformidade do revestimento) [268] Substratos revestidos podem ser submetidos a solução corante azul de toluidina (200 mg/L em água) por imersão na solução, durante 2 minutos, seguido por extensa lavagem com água. Uma cor azul ou violeta é observada na superfície de revestimentos que contêm uma carga negativa, por exemplo, ácido poliacrílico líquido ou funcionalidade de heparina, ver Exemplo 3a [269] Substratos revestidos podem ser submetidos a uma solução de mancha ácida Ponceau S (200 mg/L em água) por imersão na solução durante 2 minutos, seguido por extensa lavagem com água. A cor vermelha é observada na superfície de revestimentos com uma carga global positiva, por exemplo, a funcionalidade de nitrogênio quaternário, ver Exemplo 5a.

82/121

Ensaio de Fita Adesiva (aderência de estado seco) [270] Um tipo de fita adesiva (Sellotape Diamante Ultra Clear) é firmemente pressionado sobre as peças por 10s e arrancada. O grau de material de revestimento ligado à fita e que permanece no substrato podem ser comparados para determinar a adesão relativa entre vários revestimentos da invenção, ver Exemplo 1a.

Microbalança de cristal de quartzo com dissipação (QCMD) (espessura primária) [271] Microbalança de cristal de quartzo com técnicas de dissipação (QCM-D) é usada para avaliar a espessura da camada de iniciação de polidopamina. Espessura de iniciação é monitorada em cristais cobertos com ouro (QSX 301, Q-Sense), ver Exemplo 1^a.

Espectroscopia de fotoelétrons de raios-X com perfis de profundidade (XPS) (composição iniciadora e de revestimento) [272] Espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS ou ESCA) é a técnica de caracterização da superfície mais amplamente utilizada fornecendo análise química não destrutiva de materiais sólidos. As amostras são irradiadas com raios X mono-energéticos levando os fotoelétrons a serem emitidos a partir da parte superior 1 - 10 nm da superfície da amostra. Um analisador de energia do elétron determina a energia de ligação dos fotoelétrons. Análise qualitativa e quantitativa de todos os elementos, exceto o hidrogênio e o hélio é possível, em limites de detecção de ~ 0,1-0,2 por cento atômico. Os tamanhos de ponto de análise variam de 10pm a 1,4mm. Também é possível gerar as imagens da superfície de características, utilizando o mapeamento estado elementar e químico. Profundidade de perfis é possível usando medições dependentes do ângulo para se obter análises não destrutivas dentro da parte superior de 10 nm de uma superfície, ou em toda a profundidade de revestimento utilizando a análise destrutiva, tal como gravação iônica.

Zona de inibição (ZOI) (função anti-microbial de eluição)

83/121 [273] As amostras revestidas são avaliadas em um teste de zona de inibição (ZOI) que utiliza placas de ágar-inoculadas com bactérias para testar se as amostras revestidas influenciam o crescimento de bactérias particulares. Se as bactérias são suscetíveis a uma amostra particular, uma área de compensação rodeia a amostra, onde as bactérias não são capazes de crescer (denominada de uma zona de inibição), ver Exemplo 5.6 e Exemplo 5a.

Inibição de superfície (função anti-microbial de não eluição) [274] Amostras revestidas do teste de ZOI são delicadamente enxaguadas com tampão. Em seguida, as amostras são colocadas em uma placa de ágar fresca (sem bactérias inoculadas) e o crescimento de bactérias aderidas é avaliado. Se as bactérias são suscetíveis aos componentes do revestimento de superfície, nenhuma ou uma pequena quantidade de colônias são observadas.

Teste de Avaliação de Densidade de Heparina (anexo de heparina quantitativa) [275] Quantificação da superfície imobilizada de heparina pode ser realizada essencialmente como descrito em Smith R.L. and Gilkerson E (1979), Anal Biochem 98, 478-480, ver Exemplos 5.2-5.4 e Exemplo 5a.

Coloração de Doxorrubicina (incorporação de fármacos/eluição) [276] Os fármacos contendo os revestimentos podem ser preparados por imersão no revestimento em uma solução do fármaco. No caso de imersão com doxorrubicina, a coloração vermelha do revestimento indica que a doxorrubicina é incorporada com sucesso dentro do revestimento. O fármaco pode ser liberado por submeter o revestimento de uma solução de 2M de NaCl. O nível reduzido de cor vermelha indica que a doxorrubicina é eluída para fora a partir do revestimento. A fluorescência também pode ser utilizada para detectar a incorporação e a liberação subsequentes de doxorrubicina, ver Exemplo 5.5 e Exemplo 5a.

84/121

Teste de avaliação de contato do sangue (perda de plaquetas) [277] A avaliação do contato do sangue foi realizada em amostras modificadas com heparina, para avaliar as propriedades antitrombogênicas. Em primeiro lugar, o cateter foi lavado com solução salina 0,15 M durante 15 minutos para assegurar que toda a heparina fracamente ligada foi lavada e um revestimento estável permanece. Os revestimentos lavadas foram colocados em Tubulaçãos heparinizados Falcon contendo sangue total e deixados para girar sobre um rolo de Tubulação de balanço ajustado para 20 rpm (ver Ekdahl K. N., Advances in Experimental Medicine and Biology, 2013, 735, 257-270 for a representative procedure). As plaquetas a partir de sangue fresco e a partir do sangue recolhido a partir dos Tubulaçãos foram contadas em um contador de células para medir a perda de plaquetas. Uma grande perda de plaquetas indica mau desempenho do revestimento, ver Exemplos

5,2-5,4 e Exemplo 5a.

Avaliação da biocompatibilidade (citotoxicidade celular) [278] Eixos PEBAX preenchidos com BaSO₄ preparados utilizando o método da invenção são cortados em comprimentos apropriados produzindo uma área de superfície total de 30 cm^2. O mesmo processo é realizado em um Eixo PEBAX preenchido com BaSO4 nativo como uma referência. Os revestimentos são avaliados usando o teste de eluição do Meio Essencial Mínimo (MEM) como descrito na ISO10993, ver Exemplo 3b.

Métodos de pré-tratamento

Método A: Lavagem IPA [279] Os substratos foram lavados com IPA durante 5 minutos. Os substratos foram lavados com d.i. H2O e secos à temperatura ambiente.

Método B: Lavagem IPA e APS [280] Os substratos foram lavados com IPA, durante 5 minutos, seguido por lavagem com uma solução de APS (50 g/L) em d.i. H2O

85/121 durante 10 minutos. O substrato foram lavadas em H₂O e secos à temperatura ambiente.

Exemplo 1: Formação de um revestimento de iniciação de superfície de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis sobre um substrato [281] Nos Exemplos seguintes, os revestimentos de superfície de iniciação de polidopamina foram formados em vários substratos. Cristal QCM e substratos de Tubulaçãos de PVC foram alinhados horizontalmente quando submetidos à solução de polimerização. Todos os outros substratos com alinhados verticalmente. A uniformidade, adesão e outras propriedades dos revestimentos de polidopamina foram então analisadas, e os resultados encontram-se resumidos no Exemplo 1a.

Exemplo 1.1 Preparação de uma superfície de revestimento de iniciação de polidopamina a pH 8 em eixos PEBAX utilizando Método de pré-tratamento A [282] Eixos PEBAX foram pré-tratados de acordo com o método A. Os eixos pré-tratados foram submersos em uma solução de água

d.i. de tampão Tris (1,21 g/L) e APS (0,6 g/L), e o pH foi ajustado para 8,0 utilizando HCl (1M). Dopamina (1 g/L) foi adicionada à solução e a polimerização foi deixada prosseguir durante ou 15, 30, 60 ou 120 minutos. Os eixos primários de polidopamina foram lavados usando EtOH e secos à temperatura ambiente antes de serem analisados.

Exemplo 1.2 Preparação de uma superfície de revestimento de iniciação de polidopamina a pH 8 em eixos PEBAX utilizando Método de pré-tratamentoB [283] Eixos PEBAX foram pré-tratados de acordo com o método B. Os eixos pré-tratados foram submersos em uma solução de água d.i. de tampão Tris (1,21 g/L) e APS (0,6 g/L), e o pH foi ajustado para 8,0 utilizando HCl (1M). Dopamina (1g/L) foi adicionada à solução e a polimerização foi deixada prosseguir durante ou 15, 30, 60 ou 120 minutos. Os

86/121 eixos revestidos primários de polidopamina foram lavados usando EtOH e secos à temperatura ambiente antes de serem analisados.

Exemplo 1.3 Preparação de uma superfície de revestimento de iniciação de polidopamina a pH 8 em lâminas de vidro utilizando Método A de pré-tratamento [284] Lâminas de vidro foram pré-tratadas de acordo com o método A. As lâminas pré-tratadas foram submersas em uma solução de água d.i. de tampão Tris (1,21 g/L) e APS (0,6 g/L), e o pH foi ajustado para 8,0 utilizando HCl (1M). Dopamina (1g/L) foi adicionada à solução e a polimerização foi deixada prosseguir durante ou 15, 30, 60 ou 120 minutos. As lâminas primárias de polidopamina foram lavadas com EtOH e secas à temperatura ambiente antes de serem analisadas.

Exemplo 1.4 Preparação de uma superfície de revestimento de iniciação de polidopamina a pH 8 em lâminas de vidro utilizando Método B de pré-tratamento [285] Lâminas de vidro foram pré-tratadas de acordo com o método B. As lâminas pré-tratadas foram submersas em uma solução de água d.i. de tampão Tris (1,21 g/L) e APS (0,6 g/L), e o pH foi ajustado para 8,0 utilizando HCl (1M). Dopamina (1 g/L) foi adicionada à solução e a polimerização foi deixada prosseguir durante ou 15, 30, 60 ou 120 minutos. As lâminas primárias de polidopamina foram lavadas com EtOH e secas à temperatura ambiente antes de serem analisadas.

Exemplo 1.5 Preparação de um revestimento de iniciação de superfície de polidopamina a pH 8 em tubulação de PVC utilizando o Método A de pré-tratamento [286] A tubulação de PVC foi pré-tratada de acordo com o método A. A tubulação de PVC pré-tratada foi submetida a uma solução de água d.i. de tampão Tris (1,21 g/L) e APS (0,6 g/L), e o pH foi ajustado para 8,0 utilizando HCl (1M). Dopamina (1 g/L) foi adicionada à solução e a polimerização foi deixada prosseguir durante ou 15, 30, 60 ou 120 minutos. A

87/121 tubulação de PVC primária de polidopamina foi lavada por EtOH circulante através do Tubulação a uma taxa de 100 mL/min e seca à temperatura ambiente, antes de ser analisada.

Exemplo 1.6 Preparação de uma superfície de revestimento de iniciação de polidopamina a pH 8 em tubulação de PVC utilizando o Método B de pré-tratamento [287] A tubulação de PVC foi pré-tratada de acordo com o método B. A tubulação de PVC pré-tratada foi submetida a uma solução de água d.i. de tampão Tris (1,21 g/L) e APS (0,6 g/L), e o pH foi ajustado para 8,0 utilizando HCl (1M). Dopamina (1 g/L) foi adicionada à solução e a polimerização foi deixada prosseguir durante ou 15, 30, 60 ou 120 minutos. A tubulação de PVC primária de polidopamina foi lavada por EtOH circulante através do Tubulação a uma taxa de 100 mL/min e seca à temperatura ambiente, antes de ser analisada.

Exemplo 1.7 Preparação de um revestimento de superfície de iniciação de polidopamina em (QCM) cristais de ouro a pH 8 com nenhum pré-tratamento [288] Cristais de ouro QCM foram submetidos a uma solução de água d.i. de tampão Tris (1,21 g/L) contendo APS (0,6 g/L), de pH 8,0 seguido pela adição de dopamina (1 g/L) e a polimerização foi deixada continuar durante 120 minutos.

Exemplo 1.8 Preparação de um revestimento de iniciação de superfície de polidopamina em eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 em pH 7, 6, 5 e 4 usando o Método B de pré-tratamento [289] Os eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 foram prétratados de acordo com o método B. Tris (1,21 g/L) foi adicionado a água d.i. seguido pela adição de APS (0,6 g/L). A solução foi dividida e vertida em quatro béquers separados. O pH de cada béquer foi ajustado para 7, 6, 5 ou 4, utilizando HCl (1M), em seguida, os eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 foram submersos nas soluções seguido pela adição de dopamina (1 g/L). As

88/121 alterações de cor das quatro soluções foram monitoradas ao longo do tempo

Exemplo 1.9 Preparação de uma superfície de revestimento de iniciação de polidopamina sobre eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 a pH 6 utilizando o pré-tratamento do Método B [290] Os eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 foram prétratados de acordo com o método B. Quatro soluções de água d.i. contendo tris (1,21 g/L) e uma quantidade diferente de dopamina e APS foram preparadas como se segue:

Tabela 1

Solução No.	Dopamina (g/L)	APS (g/L)	Dopamina: APS*
1	1	0,6	1:0,6
2	1	3	1:3
3	5	0,6	1:0,12
4	5	3	1:0,6

*proporção em peso [291] As soluções foram ajustadas a pH 6, em seguida, os eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 pré-tratados foram submersos nas soluções seguido por adição da quantidade apropriada de dopamina. Cada solução foi analisada visualmente por mudança de cor e particulação.

Exemplo 1.10 Preparação de um revestimento de iniciação de superfície de polidopamina sobre eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 a pH 6,9 usando o método B de pré-tratamento [292] Os eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 foram prétratados de acordo com o método B. Os eixos pré-tratadas foram submersos em uma solução de água d.i. de tampão Tris (1,21 g/L) e APS (0,6 g/L), e o pH foi ajustado para 6,9 utilizando HCl (1M). Dopamina (1 g/L) foi adicionada à solução e a polimerização foi deixada prosseguir durante 4 horas. Durante a polimerização, o pH da solução foi observado diminuir ao longo do tempo, por conseguinte, NaOH foi adicionado sequencialmente em quantidades suficientes para manter o pH neutro ou ligeiramente ácido. Os eixos revestidos primários de polidopamina foram lavados usando EtOH e secos à temperatura ambiente

89/121 antes de serem analisados.

Exemplo 1.10 Preparação de um revestimento de iniciação de superfície de polidopamina sobre eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 a pH 6 em tampão MES usando o método B de pré-tratamento [293] Os eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 foram prétratados de acordo com o método B. Os eixos pré-tratadas foram submersos em uma solução de água desionizada de tampão MES (9,76 g/L) e NaCl (8,76g/L), e o pH foi ajustado para 6,0 utilizando HCl (1M). Dopamina (1 g/L) foi adicionada à solução e os poços foram retirados a partir da solução depois de 5 horas. Os eixos revestidos de polidopamina foram lavados usando EtOH e secos à temperatura ambiente antes de serem analisados. A polimerização em massa foi deixada prosseguir durante 24 horas.

Exemplo 1.12 Preparação de um revestimento de iniciação de superfície de polidopamina sobre cupons de aço inoxidável, a pH 6,0, em uma mistura de IPA e água utilizando o método B de pré-tratamento [294] MES (4,88 g/L) e NaCl (4,38 g/L) foram dissolvidos em água desionizada e o pH foi ajustado para 6,0, seguido por duplicação do volume através da adição de IPA. A mistura foi deixada para agitar durante 2 minutos antes da adição de dopamina (0,5 g/L). Cupons de aço inoxidável prétratados de acordo com o método B foram submersos na solução de água/tampão de IPA, e a reação foi deixada prosseguir durante 4 horas, onde depois os cupons foram lavados com EtOH e secos à temperatura ambiente antes de serem analisados.

Exemplo 1.13 Preparação de um revestimento de iniciação de superfície de polidopamina sobre cupons de titânio a um pH de 6,0 em uma mistura de IPA e água utilizando o método B de pré-tratamento [295] MES (4,88 g/L) e NaCl (4,38 g/L) foram dissolvidos em água desionizada e o pH foi ajustado para 6,0, seguido por duplicação do volume através da adição de IPA. A mistura foi deixada para agitar durante 2 minutos antes da adição de dopamina (0,5 g/L). Cupons de titânio pré-tratados

90/121 de acordo com o método B foram submersos na solução de água/tampão de IPA e a reação foi deixada prosseguir durante 4 horas, onde os cupons foram depois lavados com EtOH e secos à temperatura ambiente antes de serem analisados.

Exemplo 1.14 Preparação de iniciador de polidopamina para abstração de hidrogênio em cupons PTFE em uma mistura de IPA e água [296] PTFE podem ser preparados com polidopamina essencialmente usando o procedimento descrito no Exemplo 1.12.

[297] Exemplo 1a: Avaliação dos revestimentos de iniciação de polidopamina dos Exemplos 1.1 a 1.13 [298] A uniformidade de revestimento dos revestimentos de polidopamina foi avaliada por inspeção visual e/ou medidas de ângulo de contato; e a adesão foi avaliada usando o teste de fita, utilizando os procedimentos descritos na seção de Procedimentos Gerais. A quantidade de precipitação observada na solução de polimerização foi avaliada visualmente ou com técnicas SEM-EDS. Em todos os casos, a reação de polimerização foi interrompida pela remoção do substrato a partir da solução.

Inspeção visual das soluções e substratos [299] Todas as soluções foram inicialmente incolores, antes da adição de dopamina. Uma vez que a dopamina foi adicionada, foi observada uma mudança de cor, indicando que a polimerização da dopamina para formar polidopamina estava ocorrendo. Em geral, uma alteração de cor de incolor amarelo ^laranja marrom foi observada como à medida que a polimerização continuou.

[300] Para todos os exemplos 1.1 a 1.13 foi observada uma mudança de cor, indicando que a polimerização para formar polidopamina ocorreu. Uma avaliação visual da taxa de mudança de cor da solução de incolor amarelo ^laranja marrom foi utilizada para comparar a taxa de polimerização, sob diferentes condições da reação (isto é, para avaliar a cinética de iniciação). Além disso, o tom de cor marrom resultante sobre a

91/121 superfície do substrato após a reação de polimerização foi indicativo da quantidade e/ou uniformidade do revestimento de iniciação de polidopamina. Um tom de cor menos marrom do substrato é indicativo para um revestimento mais fino de polidopamina, e um tom de cor marrom mais intenso é indicativo de um revestimento de polidopamina mais espesso.

[301] Na experiência dos inventores, uma cor mais escura está ligada com uma maior precipitação.

Efeito do pH sobre a polimerização [302] No Exemplo 1.8 o efeito do pH da solução sobre a taxa de polimerização foi avaliado por inspeção visual das quatro soluções de pH 7, 6, 5 e 4. A maior alteração de cor, ou seja, de conversão mais rápida de dopamina no seu estado de oxidação, foi observada para o béquer que continha a solução ajustada para pH 7. O béquer contendo a solução de pH 4 mudou a sua cor a menos e mostrou a cinética de reação mais lenta. A solução no béquer de pH 7 mudou de incolor para laranja depois de uma hora, enquanto que a solução no béquer de pH 4 tornou-se de cor ligeiramente amarelada, após uma hora. A cor para as soluções de pH 5 e pH 6 era mais laranja do que a solução de pH 4, mas menor do que a solução de pH 7. Deixar as soluções por6 horas resultou em mudanças para soluções de cor laranja para todos os pHs, com a solução de pH 7 sendo a mais forte.

Efeito de tamponamento na polimerização [303] Durante a polimerização de dopamina no Exemplo 1.10, o pH da solução é observado em diminuir. A fim de compensar a diminuição do pH, adicionou-se NaOH para manter o pH constante durante todo o processo de polimerização. Nenhuma formação de partículas/agregados de polidopamina foi observada no final da polimerização. Os eixos sensibilizados de acordo com o Exemplo 1.10 eram uniformes, tal como indicado através de inspeção visual.

[304] Tal como descrito no Exemplo 1.11, quando o tampão MES foi adicionado à solução de dopamina o pH da solução foi

92/121 mantido durante toda a polimerização sem a adição de NaOH, o que indica o tamponamento eficaz do tampão MES. A inspeção visual da solução de dopamina indicou que uma polimerização contínua ocorreu. Nenhuma formação de partículas/agregados de polidopamina foi observada no final da polimerização. Os eixos foram uniformemente preparados com polidopamina com base em inspeção visual.

Avaliação das misturas de solventes em polimerização [305] No Exemplo 1.12 e 1.13, aço inoxidável e cupons de titânio foram preparados com polidopamina utilizando uma mistura de solventes de água e IPA. A cinética de polimerização não foi significativamente afetada pela adição de IPA, conforme medido usando o teste de inspeção visual da solução. Os cupons de polidopamina preparados mostraram cobertura uniforme, com base em uma inspeção visual.

Avaliação das propriedades de adesão de revestimentos de polidopamina [306] O eixo PEBAX e lâminas de vidro preparadas de acordo com o Exemplo 1,1-1,4 foram submetidos a um teste de fita adesiva, como descrito nos procedimentos gerais. A fita adesiva foi aplicada aos substratos preparados, seguido de remoção da mesma usando um ângulo de descolamento de 90°. Verificou-se que todas as amostras tiveram um bom desempenho e não mostraram nenhum efeito negativo visual, em termos de delaminação ou fraca adesão ao substrato, após a remoção da fita adesiva.

Avaliação da espessura do revestimento de polidopamina [307] Uma microbalança de cristal de quartzo revestida com ouro foi montada em um QSense QCM-D seguido por iniciação da superfície de ouro de acordo com o Exemplo 1.7. A solução de iniciação foi deixada para passar sobre o cristal enquanto se monitorava a espessura de iniciação úmida ao longo do tempo, tal como descrito nos procedimentos Gerais. Verificou-se que a espessura da camada de polidopamina não aumentou aos 40 minutos, com uma espessura úmida final de polidopamina de

93/121 cerca de 20 nm. O cristal de ouro revestido de polidopamina foi seco durante a noite em um exsicador e a espessura medida novamente (espessura seca). A espessura seca foi verificada para estar de acordo com a espessura úmida calculada de cerca de 20 nm.

Avaliação da composição química e da espessura do revestimento de polidopamina [308] A composição química e a espessura do revestimento de polidopamina podem ser determinadas usando técnicas de análise de profundidade de XPS.

Avaliação da particulação [309] Durante a preparação de um eixo PEBAX revestido por polidopamina de acordo com o Exemplo 1.11 (o qual foi preparado a pH 6), a captura do papel de filtro das partículas a partir da solução de polidopamina foram recolhidas depois de 5 horas e 24 horas. Verificou-se por SEM-EDS e métodos de inspeção visual, que a quantidade e tamanho das partículas de polidopamina formadas após 24 horas foram significativamente maiores do que depois de 5 horas. No caso da amostra de 5 horas, nenhuma partícula visível pode ser vista no papel de filtro, apenas uma leve mudança de cor das fibras do papel de filtro, devido à absorção da solução colorida de dopamina nas fibras do filtro.

[310] A partir da experiência em avaliação da extensão da particulação em diferentes amostras, os inventores concluíram que a extensão de particulação aumenta com a maior extensão de polimerização (o que resulta de uma maior mudança de cor).

Efeito do oxidante (APS) e a dopamina em polimerização [311] No Exemplo 1.9 (ver Tabela 1), o efeito da quantidade de dopamina e APS na solução de iniciação (pH 6) foi avaliado. Solução rotulada No. 1 contém 1 g/L de dopamina e 0,6 g/L de APS, solução rotulada No. 2 contém 1 g/L de dopamina e 3 g/L de APS, solução rotulada No. 3 contém 5 g/L de dopamina e 0,6 g/L de APS e solução rotulada No. 4 contém

94/121 g/L dopamina e 3g/L de APS. A solução No. 4 mudou de cor mais rápido devido à maior concentração de dopamina e APS, e era de cor marrom escura após 6 horas. Além disso, verificou-se que uma mudança de cor mais rápida, quando mantendo constante a concentração de dopamina, foi observada para as soluções com maior quantidade de APS (No.1^No. 2 e No. 3^-No. 4). Isto indica que a cinética da reação pode ser aumentada pela adição de agente de oxidação (APS). Verificou-se também que uma mudança de cor mais rápida, quando mantendo constante a concentração de APS, foi observada para as soluções com maior quantidade de dopamina (No.1^No. 3 e No. 2^-No. 4). No entanto, a cinética de polimerização rápida pode conduzir a uma maior precipitação do polidopamina em solução em massa. Portanto, o controle da cinética de polimerização é importante, a fim de assegurar que um produto final com propriedades desejadas é obtido. O técnico especialista no assunto é capaz de otimizar este parâmetro. Os substratos imersos nas soluções No. 1 a 4 mostraram uma cobertura uniforme de iniciador de polidopamina, no entanto, a espessura da camada de iniciação variou para as quatro soluções diferentes, uma vez que a cor dos substratos primários variou em intensidade. Um sistema de controle, com baixa formação de partículas/agregados em um determinado tempo de polimerização, pode ser obtido se as cinéticas de reação são desaceleradas. isto é, diminuindo a quantidade de dopamina e/ou a quantidade de APS em solução. Solução No. 1 aparece para dar a taxa de reação mais aceitável com uma taxa aparentemente baixa de particulação (com base na extensão da mudança de cor).

Comparação dos métodos de pré-tratamento A e B [312] Lâminas de vidro com revestimentos de polidopamina preparadas de acordo com os Exemplos 1.3 e 1.4 foram analisadas utilizando o procedimento de medição de ângulo de contato esboçado nos Procedimentos Gerais. Os resultados para o Exemplo 1.3 (Método A de pré-tratamento) e no Exemplo 1.4 (Método B de pré-tratamento) são mostrados na Figura 5.

95/121 [313] Uma superfície com uma cobertura completa de polidopamina terá um ângulo de contato de cerca de 50° (Lee et al., Science, 2007, 318, 426). Comparando-se os ângulos de contato para os métodos A e B, torna-se evidente que seguindo o método A de pré-tratamento os ângulos de contato ligeiramente inferiores estáticos foram observados quando em comparação com as lâminas que tinham sido pré-tratadas utilizando o método B, indicando que, após o pré-tratamento B, uma cobertura mais completa de polidopamina sobre a superfície da lâmina foi obtida. Além disso, as lâminas que tinham sido pré-tratados utilizando o método B atingiram um ângulo de contato estático estacionário após 15 minutos de polimerização da dopamina, quando comparadas com lâminas pré-tratadas utilizando o método A, que atingiram um ângulo de contato estático semelhante depois de 120 minutos. Isso indica que, assim como obtendo as melhores coberturas globais de polidopamina, lâminas pré-tratadas utilizando o método B também alcançaram o revestimento mais rapidamente. O ângulo de contato de uma lâmina de vidro sem iniciador é mostrado como um ponto de dados de referência na Figura 5. É evidente que uma lâmina de vidro de polidopamina preparada (utilizando qualquer um de Método A ou Método B de pré-tratamento) tem uma superfície que apresenta um ângulo de contato maior do que se a superfície estivesse sem iniciador, demonstrando uma cobertura de iniciação.

Exemplo 2 - Determinação da quantidade de benzofenona para ser usada na formação de revestimentos hidrofílicos da presente invenção [314] Benzofenona foi dissolvida em EtOH a diferentes concentrações (1,0E^-11 mol/L para 1 mol/L). A absorbância de UV de benzofenona foi monitorizada como função da concentração, e os resultados encontram-se ilustrados na Figura 6. É evidente a partir da Figura 6 que só a absorbância parece ocorrer em concentrações de benzofenona acima 1,0E ^-3mol/L (1 mmol/L). Assim, no escopo deste invento, verifica-se que a concentração de benzofenona tinha que ser pelo menos 1 mmol/L e de um modo preferido 1 a 100 mM, a fim de que a benzofenona expresse as suas

96/121 propriedades abstraíveis de hidrogênio para formar os radicais ligados de superfície que reagem para ligarem covalentemente o copolímero dos componentes A, B e C (se estiver presente) e D (se presente) para a superfície.

Exemplo 3: Formação de um revestimento hidrofílico sobre um substrato preparado com polidopamina [315] Nos Exemplos seguintes, os substratos revestidos com um revestimento de iniciação de polidopamina preparados de acordo com o Exemplo 1 foram submetidos a um método da invenção para formar um revestimento hidrofílico da invenção. Em cada caso, o componente A era ácido acrílico, o componente B era um polímero de PEG diacrilatado e o radical iniciador de benzofenona (um iniciador de radicais capaz de abstrair átomos de hidrogênio a partir da superfície de polidopamina). O solvente utilizado foi o etanol e, em cada caso, a polimerização radicalar foi iniciada por luz UV. Os revestimentos hidrofílicos resultantes foram analisados, e os resultados encontram-se resumidos nos Exemplos 3a e 3b.

Exemplo 3.1 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX preparados com polidopamina utilizando benzofenona (1% em peso) e uma lâmpada de baixa intensidade [316] Várias soluções de 8 kDa de polímero PEG diacrilatado de fórmula (I) (30 mg a 1050 mg, ver Exemplo 7 para a preparação), ácido acrílico (300 mg) (razões de massa de 0,1: 1-3,5: 1), benzofenona (1% em peso em EtOH (2 ml a 6 ml) foram preparadas. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.2 foram então mergulhados manualmente nas soluções antes de serem removidos e curados usando uma lâmpada B-100AP UV de 365 nm (fornecida por UVP) durante 10 minutos. A intensidade foi registrada para ~15 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 3.2 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX preparados com polidopamina utilizando benzofenona (1% em peso) e uma lâmpada de média intensidade [317] Duas soluções contendo polímero PEG diacrilatado

97/121 de 10kDa de fórmula (I) (450 mg e 1350 mg, respectivamente), ácido acrílico (300 mg e 1800 mg, respectivamente) (razões de massa de 1.5:1 e 0,75:1 respectivamente), e benzofenona (1% em peso) em EtOH (10,5 mL e 29 mL, respectivamente) foram preparadas. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.2 foram então mergulhados em qualquer solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 5 cm/s e 2,5 cm/s respectivamente) e curados utilizando um sistema de cura RDX UV (240 a 400 nm) (fornecido por Harland Médico) durante 75 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro. Os eixos revestidos foram deixados para inchar durante 10 minutos em uma solução a 37°C de PBS antes da avaliação.

Exemplo 3.3 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX preparados com polidopamina utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de média intensidade [318] Formulações que consistem de 1polímero PEG diacrilatado de 10kDa de fórmula (I) (360 mg-9,0 g), ácido acrílico (3,6 g) (razões de massa de 0,1:1 a 2,5:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 mL , 36 mL, 42 ml ou 48 ml) foram preparadas. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.10 foram então mergulhados nas soluções (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada 5 a 15cm/s) e curados utilizando um sistema de cura RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) durante 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 3.4 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 preparados com polidopamina utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de alta intensidade [319] As formulações consistindo de PEG diacrilatado de 8 kDa de fórmula (I) (75 mg-1,2 g, ver Exemplo 7 para a preparação), ácido acrílico (300 mg) (razões de massa de 0,25: 1 a 4: 1) e benzofenona (1% em peso) em EtOH (2 ml-16 ml) foram preparadas. Os eixos PEBAX preenchidos

98/121 com BaSO₄ preparados de acordo com o Exemplo 1.2 foram mergulhados manualmente nas soluções antes de serem removidos e curados usando uma Lâmpada de Fusão durante 6 segundos. A intensidade foi registrada para ~200 mW/cm² usando um sensor e radiômetro. Os eixos revestidos foram deixados para inchar durante 10 minutos em banho de água regulado para 37°C antes da avaliação.

Exemplo 3.5 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX preenchidos com BaSO₄ preparados com polidopamina utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de alta intensidade [320] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 8 kDa de fórmula (I) (450 mg, ver Exemplo 7 para a preparação), ácido acrílico (300 mg) (proporção de massa de 1,5: 1) e benzofenona (1% em peso) em EtOH (6 mL) e uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 8 kDa (900 mg), ácido acrílico (300 mg) (proporção de massa de 3:1) e benzofenona (1% em peso) em EtOH (10 ml) foram preparadas. Eixos PEBAX preenchidos com BaSO4 preparados de acordo com o Exemplo 1.2 foram mergulhados manualmente nas soluções antes de serem removidos e curados pela utilização de uma Lâmpada de Fusão durante 6 segundos. A intensidade foi registrada para ~200 mW/cm² usando um sensor e radiômetro. Os eixos revestidos foram deixados para inchar durante 10 minutos em banho de água regulado para 37°C antes da avaliação.

Exemplo 3.6 Esterilização e tratamento de envelhecimento de um revestimento hidrofílico da invenção [321] Eixos PEBAX preenchidos com BaSO₄ com um revestimento hidrofílico preparado de acordo com o Exemplo 3.5 foram esterilizados EO (processo padrão utilizado para a esterilização de dispositivos médicos), em seguida, submetidos a 46 dias de envelhecimento em uma câmara climática (HR = 75%, 55°C). Os eixos revestidos foram deixados para inchar durante 10 minutos em banho de água regulado para 37°C antes da avaliação.

99/121

Exemplo 3.7 Formação de um revestimento hidrofílico sobre eixos de aço inoxidável preparados de polidopamina usando benzofenona (1% em peso) e uma lâmpada de baixa intensidade [322] Eixos de aço inoxidável foram preparados de acordo com o Exemplo 1.2 com a polimerização de dopamina durante 30 minutos. Uma solução de polímero PEG de fórmula (I) (300 mg, ver Exemplo 7 para a preparação), ácido acrílico (100 mg) (razões de massa de 3: 1), benzofenona (1% em peso) em EtOH (2 mL) foi preparada seguida por mergulhar manualmente os eixos de aço inoxidável nas soluções, antes de serem curados com uma lâmpada B-100AP UV de 365 nm (fornecida por UVP) durante 30 minutos. A intensidade foi registrada para ~15 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 3a: Avaliação da cobertura de superfície e composição dos revestimentos hidrofílicos da presente invenção

Cobertura de superfície [323] Revestimentos hidrofílicos preparados de acordo com qualquer um dos procedimentos no Exemplo 3 foram corados com azul de toluidina de acordo com o teste de coloração. Para todos os exemplos observou-se que os revestimentos hidrofílicos mancham uniforme, verificandose que os grupos carregados negativamente estão presentes na superfície do eixo PEBAX (ou seja, boa cobertura de superfície do revestimento hidrofílico).

Composição de revestimento [324] Os revestimentos hidrofílicos preparados de acordo com o Exemplo 3.3 foram analisados usando técnicas de FTIR e os espectros são apresentados na Figura 7. Verificou-se que os picos distintos associados aos éteres (C-O, ~1110cm’¹), carbonilas (C=O, ~1730cm^-1),e metilenos (C-H, 3000-2800cm·¹) podiam ser claramente visualizados. Além disso, os sinais de N-H (3400-3200cm·¹) e amida (NC=O, ~1640cm^-1) associados com o substrato também puderam ser visualizados; no entanto, esses picos tendem a desaparecer à medida que o revestimento se torna mais espesso com o

100/121 aumento do teor de PEG. As proporções em peso de PEG:AA na solução correlaciona-se bem com os seus correspondentes picos de revestimento FTIR. Para esclarecer, a análise FTIR de revestimentos dentro desta invenção pode ser utilizada para determinar as proporções em peso de PEG: AA de uma solução desconhecida utilizada para a preparação de revestimentos dentro desta invenção.

Exemplo 3b: Avaliação das propriedades físicas dos revestimentos hidrofílicos da presente invenção [325] Revestimentos hidrofílicos da presente invenção preparados de acordo com os Exemplos 3,1-3,7 foram avaliados usando os métodos descritos nos procedimentos gerais.

[326] Os resultados estão resumidos na Tabela 2 que se segue:

Tabela 2

Exemplo	PEG MW	PEG [mg]	AA [mg]	Proporção p/p PEG:AA	BP [mol/L]	EtOH [mL]	Lubr. [g]	Dura. [g]	Pass USP 788
Controle
PEBAX preenchido com BaSO4 (controle)	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	376, 0*	7,2*	N/T
Iniciador de polidopamina (controle)	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	340, 2*	35,4*	N/T
Exemplo 3,1-1% em peso de benzofenona, lâmpada de baixa intensidade
3.1.1	8kDa^a	30	300	0,1:1	0,91E^- 2	2	14,2*	2*	N/T
3.1.2	8kDa^a	75	300	0,25:1	1,00E^- 2	2	7,3*	-0,5*	N/T
3.1.3	8kDa^a	225	300	0,75:1	0,72E^- 2	4	7,8*	7,7*	N/T
3.1.4	8kDa^a	450	300	1,5	0,69E^- 2	6	10,2*	7,4*	N/T
3.1.5	8kDa^a	900	300	3:1	3,29E^- 2	2	108, 6*	-2,5*	N/T
3.1.6	8kDa^a	1050	300	3,5:1	3,70E^- 2	2	31,5*	35,5*	N/T
Exemplo 3,2-1% em peso de benzofenona, lâmpada de média intensidade
3.2.1	10kDa^a	450	300	1,5:1	0,39E^-	10,5	7,0*	-1,0*	N/T

101/121

					2
3.2.2	10kDa^a	1350	1800	0,75:1	0,60E^- 2	29	29,0*	-8,0*	N/T
Exemplo 3.3- 3% em peso de benzofenona, lâmpada de média intensidade
3.3.1	10kDa^a	2700	3600	0,75:1	4,3E^-2	24	6,1**	10,3* *	Sim
3.3.2	10kDa^a	3600	3600	1:1	4,9E^-2	24	8,8**	11,5* *	Sim
3.3.3	10kDa^a	5400	3600	1,5:1	6,2E^-2	24	6,5**	5,2**	Sim
3.3.4	10kDa^a	7200	3600	2:1	7,4E^-2	24	8,2**	2 4**	Sim
3.3.5	10kDa^a	9000	3600	2,5:1	8,6E^-2	24	114, 9**	97,8* *	Não
3.3.6	10kDa^a	360	3600	0,1:1	1,8E^-2	36	143, 4*	39,7*	N/T
3.3.7	10kDa^a	900	3600	0,25:1	2,1E^-2	36	77,1*	31,7*	N/T
3.3.8	10kDa^a	1800	3600	0,5:1	2,5E^-2	36	17,6* *	0,4**	N/T
3.3.9	10kDa^a	2700	3600	0,75:1	2,9E^-2	36	3,7**	0,7**	N/T
3.3.10	10kDa^a	3600	3600	1:1	3,3E^-2	36	4 7**	1 2**	N/T
3.3.11	10kDa^a	5400	3600	1,5:1	4,1E^-2	36	3,6**	1 2**	N/T
3.3.12	10kDa^a	7200	3600	2:1	4,9E^-2	36	4,0**	0,1**	N/T
3.3.13	10kDa^a	9000	3600	2,5:1	5,8E^-2	36	4,5*	1,9*	N/T
3.3.14	10kDa^a	360	3600	0,1:1	1,6E^-2	42	18,8*	-3,0*	N/T
3.3.15	10kDa^a	900	3600	0,25:1	1,8E^-2	42	14,6*	-4,8*	N/T
3.3.16	10kDa^a	1800	3600	0,5:1	2,1E^-2	42	5,1**	7,5**	N/T
3.3.17	10kDa^a	2700	3600	0,75:1	2,5E^-2	42	2,9**	1,0**	N/T
3.3.18	10kDa^a	3600	3600	1:1	2,8E^-2	42	3,2**	0,9**	N/T
3.3.19	10kDa^a	5400	3600	1,5:1	3,5E^-2	42	2,8*	0,7*	N/T
3.3.20	10kDa^a	7200	3600	2:1	4,2E^-2	42	4,3*	1,6*	N/T
3.3.21	10kDa^a	360	3600	0,1:1	1,4E^-2	48	23**	6,5**	Sim
3.3.22	10kDa^a	900	3600	0,25:1	1,5E^-2	48	14,7* *	28,0* *	Sim
3.3.23	10kDa^a	1800	3600	0,5:1	1,9E^-2	48	9,7**	25,0* *	Sim
3.3.24	10kDa^a	2700	3600	0,75:1	2,2E^-2	48	9,2**	24,2* *	Sim
3.3.25	10kDa^a	3600	3600	1:1	2,5E^-2	48	8,0**	11,1* *	Sim
3.3.26	10kDa^a	5400	3600	1,5:1	3,1E^-2	48	2,9**	0,6**	Sim
3.3.27	10kDa^a	7200	3600	2:1	3,7E^-2	48	5,2**	3,4**	Sim
3.3.28	10kDa^a	9000	3600	2,5:1	4,3E^-2	48	3,0**	0,7**	Sim
Exemplo 3,4-1% em peso de benzofenona, lâmpada de alta intensidade
3.4.1	8kDa^a	75	300	0,25:1	1,02E^- 2	2	14,5* *	13,2* *	N/T
3.4.2	8kDa^a	225	300	0,75:1	0,72E^- 2	4	5,6**	1,6**	N/T
3.4.3	8kDa^a	450	300	1,5:1	0,69E^-	6	8,7**	0,5**	N/T

102/121

					2
3.4.4	8kDa^a	900	300	3:1	0,66E^- 2	10	10,0* *	1,3**	N/T
3.4.5	8kDa^a	1200	300	4:1	0,51E^- 2	16	10,7* *	1,3**	N/T
Exemplo 3,5-1% em peso de benzofenona, lâmpada de alta intensidade
3.5.1	8kDa^a	450	300	1,5:1	0,69E^- 2	6	8,7**	0,5**	N/T
3.5.2	8kDa^a	900	300	3:1	0,66E^- 2	10	10,0* *	1,3**	N/T
Exemplo 3,6-1% em peso de benzofenona, lâmpada de alta intensidade, após a esterilização e envelhecimento
3.6.1	8kDa^a	450	300	1,5:1	0,69E^- 2	6	9,1**	0,5**	N/T
3.6.2	8kDa^a	900	300	3:1	0,66E^- 2	10	7 4**	1,0**	N/T
Exemplo 3,7-1% em peso de benzofenona, a baixa intensidade da lâmpada, haste de aço inoxidável
3.7.1	8kDa^a	300	100	3:1	1,1E^-2	2	6,5*	-2,8*	N/T

*dados com base em medições n = 1 **dados com base em n = 2 medições

N/T = Não testado ^aPEG funcionalizado com diacrilato de acordo com a invenção, ver a fórmula (I)

Lubricidade e durabilidade [327] A lubricidade e durabilidade dos revestimentos foram avaliadas usando os testes de lubricidade e durabilidade descritos nos procedimentos gerais. A Tabela 2 do Exemplo 3a ilustra que, geralmente, como pode razoavelmente ser esperado, conforme a proporção de ácido acrílico em relação ao PEG funcionalizado com acrilato é aumentada, a durabilidade do revestimento aumenta, mas o seu poder lubrificante diminui. Por outro lado, como a proporção de PEG funcionalizado com acrilato em relação ao ácido acrílico aumenta, o revestimento lúbrico é produzido, mas não tão durável, por exemplo, Exemplos 3.3.19 (PEG: AA 1,5: 1) e 3.3.15 (PEG: AA 0,25: 1 ) mostram que quando a proporção de PEG (em relação ao ácido acrílico) foi reduzida seis vezes, a lubricidade do revestimento diminuiu (indicada por um valor de lubricidade superior) e a durabilidade do revestimento aumentou

103/121 (indicada por um valor menor de durabilidade). No entanto, um valor de durabilidade < 15 g é considerado bom. A lubricidade e durabilidade ao longo de 15 ciclos para os Exemplos 3.3.15 e 3.3.19 são mostradas nas Figuras 8 e 9, respectivamente.

[328] A Razão ótima de PEG funcionalizado com acrilato para ácido acrílico foi verificada para estar no intervalo de 2,5: 1 e 0,5: 1 p/p. A lubricidade e durabilidade para revestimentos com razões fora desta faixa também podem produzir revestimentos com propriedades desejadas se preparados a partir de soluções de diluição adequadas.

[329] Para surpresa dos inventores, após ciclos sequenciais no teste de lubricidade, os revestimentos foram, na verdade, verificados em aumentar em lubricidade. Isto é ilustrado no Exemplo 3.3.15 da Tabela 2 (ver Figura 8), a partir do qual é evidente que a lubricidade do revestimento aumentou com um valor de lubricidade de 19,7 g no primeiro ciclo e 14,9 g no 15° do ciclo (em que um valor de lubricidade inferior (g) indica um revestimento mais lubrificante).

A intensidade da lâmpada UV [330] Os inventores mostraram que os revestimentos dentro desta invenção podem ser preparados, independentemente da intensidade da lâmpada UV testada. A variação de intensidade de 15mW (baixa intensidade) a 200mW (alta intensidade) foi utilizada.

Quantidade de solvente [331] A concentração do componente A e B, e, opcionalmente, C e D pode ser variada na solução de polimerização por adição de várias quantidades de solvente. Geralmente, um ótimo na quantidade de solvente irá gerar um revestimento lubrificante com boa durabilidade. Fora da diluição ideal, o copolímero pode se desgastar devido a delaminação (alta concentração), ou devido à espessura do revestimento insuficiente (baixa concentração).

Particulação

104/121 [332] A particulação de superfície dos revestimentos foi avaliada utilizando o teste de particulação descrito nos procedimentos gerais. Todos os exemplos testados (com exceção de Exemplo 3.3.5) passaram no teste 788 da USP, indicando que os revestimentos tinham demonstrado níveis aceitáveis de particulação. Quanto so Exemplo 3.3.5, o valor mais elevado de particulação não foi surpreendente dada a alta proporção de PEG no volume relativamente baixo de solução.

Esterilização e envelhecimento [333] A Figura 10 ilustra a lubricidade e durabilidade ao longo de 15 ciclos para o Exemplo 3.5, e a Figura 11 ilustra a lubricidade ao longo de 15 ciclos para o Exemplo 3.6 (em que as amostras do Exemplo 3.5 foram esterilizadas e envelhecidas). Comparando os valores de lubricidade e de durabilidade entre as Figuras 10 e 11 (e os valores indicados na Tabela 2), é evidente que o processo de envelhecimento e esterilização teve pouco, se algum, efeito sobre a lubricidade e a durabilidade dos revestimentos hidrofílicos.

Biocompatibilidade [334] Eixos PEBAX com um revestimento hidrofílico preparados de acordo com o Exemplo 3.2 foram avaliados em alguns testes de citotoxicidade. Os eixos foram cortado em pedaços obtendo-se uma área de superfície total de 30 cm²/amostra. Os eixos cortados foram submetidos a um teste de eluição de meio essencial mínimo (MEM) de acordo com a norma ISO 10993 parte 5. Todas as amostras testadas mostraram-se não tóxicos no teste de eluição MEM.

Exemplo 4 - Formação de um revestimento hidrofílico da invenção com base em PEG diacrilatado de fórmula (II), benzofenona e tioxantona

Exemplo 4.1 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média

105/121 [335] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (3,6 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.2 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX preparados utilizando benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5% em peso) e uma lâmpada de média intensidade [336] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (3,6 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2:1), benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5 % em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.3 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [337] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (4,5 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2,5:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A

106/121 intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.4 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX preparados utilizando benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5% em peso) e uma lâmpada de média intensidade [338] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (4,5 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2,5:1), benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5 % em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por ₂ segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.5 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX não primários utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [339] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (3,6 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.6 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX não primários utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [340] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (3,6 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos

107/121

PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.7 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX não primários utilizando benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [341] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (3,6 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2:1), benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5 % em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.8 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX não primários utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [342] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (4,5 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2,5:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.9 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX não primários utilizando benzofenona (3% em peso) e uma

108/121 lâmpada de intensidade média [343] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (4,5 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (proporção de massa de 2,5:1) e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.10 Formação de um revestimento hidrofílico em eixos PEBAX não primários utilizando benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [344] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (4,5 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2,5:1), benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5 % em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.11 Formação de um revestimento hidrofílico sobre eixos PEBAX pigmentados preparados utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [345] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (3,6 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (proporção de massa de 2:1) e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX pigmentados de amarelo preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de

109/121 serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4.12 formação de um revestimento hidrofílico sobre activadas eixos PEBAX pigmentados utilizando benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5% em peso) e uma lâmpada de média intensidade [346] Uma formulação consistindo de PEG diacrilatado de 10kDa (3,6 g) de fórmula (II), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2:1), benzofenona (3% em peso) e tioxantona (1,5 % em peso) em EtOH (24 ml) foram preparados. Os eixos PEBAX pigmentados de amarelo preparados de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhados na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidos (velocidade de retirada de 15 cm/s) e curados utilizando um sistema de cura de RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 4a: Avaliação da cobertura de superfície e composição dos revestimentos hidrofílicos da invenção com base em PEG diacrilatado de fórmula (II), benzofenona e tioxantona

Cobertura de superfície [347] Revestimentos hidrofílicos preparados de acordo com qualquer um dos procedimentos no Exemplo 4 foram corados com azul de toluidina de acordo com o teste de coloração. Para todos os exemplos observou-se que os revestimentos hidrofílicos mancham uniforme, verificandose que os grupos carregados negativamente estão presentes na superfície do eixo PEBAX (ou seja, boa cobertura de superfície do revestimento hidrofílico).

Exemplo 4b: Avaliação das propriedades físicas do revestimento hidrofílico da invenção com base em PEG diacrilatado de fórmula (II), benzofenona e tioxantona [348] Revestimentos hidrofílicos da presente invenção

110/121 preparados de acordo com os Exemplos 4,1-4,12 foram avaliados usando os métodos descritos nos procedimentos gerais.

[349] Os resultados estão resumidos na Tabela 3 que se segue:

Tabela 3

Exemplo	PEG MW	PEG [mg]	AA [mg]	Proporção p/p PEG:AA	BP [mol/L]	Tx [mol/L]	EtOH [mL]	Lubr. [g]	Dura. [g]
Controle
PEBAX preenchido com BaSO₄(controle)	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	376, 0*	7,2*
Iniciador de polidopamina (controle)	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	340, 2*	35,4*
3.3.27 (ref)	10kDa	7200	3600	2:1	3,7E^-2	N/A	48	5,2**	3,4**
Exemplo 4 - 3% em peso de benzofenona, 1,5% em peso de tioxantona, lâmpada de média intensidade
4,1	10kDa^a	3600	1800	2:1	3,7E^-2		24	14,3* *	1,9**
4,2	10kDa^a	3600	1800	2:1	3,7E^-2	1,6E'	24	3,1**	0,3**
4,3	10kDa^a	4500	1800	2,5:1	4,3E^-2		24	23,7* *	3,0**
4,4	10kDa^a	4500	1800	2,5:1	4,3E^-2	1,9E^-2	24	9,6**	1,8**
4,5	10kDa	3600	1800	2:1	3,7E^-2		24	4,9**	2,9**
4,6	10kDa^a	3600	1800	2:1	3,7E^-2		24	18,4* *	3,2**
4,7	10kDa^a	3600	1800	2:1	3,7E^-2	1,6E^-2	24	2,0**	0,9**
4,8	10kDa	4500	1800	2,5:1	4,3E^-2		24	8,4**	4 7**
4,9	10kDa^a	4500	1800	2,5:1	4,3E^-2		24	22,7* *	1,5**
4,10	10kDa^a	4500	1800	2,5:1	4,3E^-2	1,9E'	24	3,7**	0,3**
4,11	10kDa^a	3600	1800	2:1	3,7E^-2		24	29,2* *	5,6**
4,12	10kDa^a	3600	1800	2:1	3,7E^-2	1,9E'	24	4,3**	0,4**

*dados com base em medições n = 1 **dados com base em n = 2 medições ^aPEG funcionalizado com diacrilato de acordo com a invenção, ver fórmula (II)

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Lubricidade e durabilidade [350] A lubricidade e durabilidade dos revestimentos foram avaliadas usando os testes de lubricidade e durabilidade descritos nos procedimentos gerais. Tabela 3 do Exemplo 4b ilustra que PEG diacrilatado de acordo com a fórmula (II) dá valores de lubricidade e durabilidade comparáveis, ou mesmo inferiores, como PEG diacrilatado de acordo com a fórmula (I). Em geral, os valores de durabilidade próximos de zero ou abaixo de zero foram obtidos para as amostras testadas. A durabilidade e lubricidade valor <15 g são considerados bons.

Efeito da tioxantona [351] Além disso, a introdução de um segundo iniciador (tioxantona) que é permitido para auxiliar benzofenona na cura do revestimento, clearily mostram uma diminuição no valor de capacidade de lubrificação (melhor lubricidade), por exemplo, Exemplo 4.1 comparado com o Exemplo 4.2 e Exemplo 4.9 comparado com o Exemplo 4.10 . O fenômeno foi observado para ambos os substratos primários e substratos com a superfície intrínsica compreendendo átomos de hidrogênio. O efeito benéfico da tioxantona também pode ser visto quando se cura substratos pigmentados. Exemplo 4.11 e Exemplo 4.12 mostram como os valores de lubricidade e durabilidade são diminuídos mediante a introdução de tioxantona. A lubrificação é melhorada a partir de 29,2 g para 4,3 g, e a durabilidade é melhorada de 5,6 g para 0,4 g.

Exemplo 5 - Formação de um revestimento hidrofílico que compreende um agente benéfico [352] Nos Exemplos seguintes, um revestimento hidrofílico que compreende um agente benéfico foi formado sobre um substrato já revestido com um revestimento de iniciação de superfície de polidopamina.

Exemplo 5.1 A formação de um revestimento trombogênico [353] Um revestimento hidrofílico preparado de acordo

112/121 com o Exemplo 3.3.18 (razão 1:1 de PEG:AA, 3% em peso de BP, 42 ml de EtOH; curado durante 90 segundos a 55mW/cm²) foi embebido em uma solução de polietilenoimina em água (0,010 % em peso/L, pH 6) durante ~ 1 min, seguido por uma extensa lavagem em água.

Exemplo 5.2 Formação de um revestimento antitrombogênico utilizando heparina nativa [354] Um revestimento hidrofílico preparado de acordo com o Exemplo 3.3.14 foi embebido em 50 mL de uma solução contendo polietilenoimina (0,01% em peso/L, pH 6) durante 10 minutos antes da lavagem utilizando água d.i. de execução. A ligação de heparina nativa foi efetuada essencialmente como no Exemplo 2.11 US2012/231043 (aqui incorporado por referência na sua totalidade). O revestimento foi depois submetido a uma extensa lavagem com água d.i., seguido por uma lavagem com solução tampão de borato-fosfato (pH 8).

Exemplo 5.3 A formação de um revestimento antitrombogênico utilizando conjugado de heparina-polietilenoimina [355] Um revestimento anti-trombogênico pode essencialmente ser preparado por utilização de um conjugado de heparinapolietilenoimina a partir do Exemplo 3.3 em US2012/231043 (aqui incorporado por referência na sua totalidade) e usando o procedimento descrito no Exemplo

5.2 a partir de cima. Esse revestimento é previsto para mostrar as propriedades anti-trombogênicas.

Exemplo 5.4 A formação de um revestimento antitrombogênico utilizando a ligação de ponto final de heparina [356] Um revestimento hidrofílico preparado de acordo com o Exemplo 3.3.14 foi embebido em 50 mL de uma solução contendo polietilenoimina (0,01% em peso/L, pH 7) durante 10 minutos antes de enxaguar utilizando água d.i de execução. O revestimento de carga positiva foi depois submerso em uma solução de água (1 L) contendo heparina funcionalizada com aldeído, preparada essencialmente como descrito no

113/121

Exemplo 2 da USP 4.613.665 (aqui incorporado por referência na sua totalidade) (325 mg) e NaCl (29,2 g) e deixou-se reagir durante ~ 5 minutos antes da adição de NaCNBH₃ (5 mL de uma solução a 2,5% em peso em água d.i.) seguido de tempo de reação adicional de ~ 1 hora. Qualquer heparina ionicamente ligada foi removida por meio de ampla lavagem utilizando uma solução tampão de borato-fosfato (pH 8).

Exemplo 5.5 A formação de um revestimento eluindo doxorrubicina [357] Um revestimento preparado de acordo com o Exemplo 3.3.18 foi colocado em uma solução aquosa de doxorrubicina (1 mg/25 mL de água) durante 2 minutos seguido de uma lavagem cuidadosa do revestimento carregado com fármaco usando água para remover o excesso antes da inspeção visual do revestimento . Tal como descrito nos procedimentos gerais de coloração de Doxorrubicina (incorporação de fármacos/eluição), a coloração vermelha do revestimento indicou que a doxorrubicina foi incorporada com êxito no revestimento.

Exemplo 5.6 Formação de revestimento antimicrobiano [358] Um revestimento preparado de acordo com o Exemplo 3.3.18 foi deixado de molho em uma solução de carbonato de prata e clorexidina em EtOH (96%) durante 30 segundos. A incorporação de clorexidina e carbonato de prata foi confirmada por avaliação dos componentes de revestimento, utilizando técnicas SEM-EDS.

Exemplo 5.7 Formação de revestimento antitrombogênico utilizando heparina metacrilada [359] Um revestimento anti-trombogênico pode ser preparado usando o procedimento de acordo com o Exemplo 3.3 com a adição de heparina metacrilada do Exemplo 6. Esse revestimento é previsto para mostrar as propriedades anti-trombogênicas.

Exemplo 5.8 Formação de revestimento antitrombogênico utilizando heparina metacrilada

114/121 [360] Um revestimento anti-trombogênico pode ser preparado usando o procedimento de acordo com o Exemplo 5.1, seguido pela mistura de adição de heparina metacrilada do Exemplo 6 e benzofenona. A heparina metacrilada vai ser ligada de forma covalente ao revestimento sob irradiação UV. Esse revestimento é previsto para mostrar as propriedades antitrombogênicas.

Exemplo 5a - Avaliação dos revestimentos hidrofílicos que compreendem um agente benéfico

Revestimento compreendendo um agente trombogênico [361] O revestimento de polietilenoimina preparado de acordo com o Exemplo 5.1 foi avaliado, principalmente em termos de cobertura da superfície. O revestimento corou bem usando Ponceau S, indicando a presença de uma carga global positiva sobre a superfície. O eixo revestido foi também avaliado para as suas capacidades trombogênicas, colocando-o em uma Tubulação de ensaio contendo sangue total, doado de um voluntário saudável, o que resultou em uma redução significativa no tempo de coagulação quando em comparação com um controle de sangue total não submetido ao revestimento trombogênico . O tempo de coagulação foi reduzido em quase 40% (7 minutos até trombo completo em comparação com trombo formado moderado aos 11 minutos para o controle). Esta experiência foi repetida uma vez para confirmar a natureza trombogênica do revestimento.

Revestimento compreendendo heparina nativa como agente anti-trombogênico [362] O revestimento preparado de acordo com o Exemplo

5.2 foi avaliado pelas suas propriedades anti-trombogênicas. Os eixos heparinizados foram analisados em relação à sua densidade superficial de heparina. Esta densidade de heparina foi medida como sendo de 1,4 pg/cm² O revestimento contendo heparina foi submetido a todo o sangue doado de um doador saudável seguido por monitorização da formação potencial de coágulos sanguíneos. O eixo revestido foi colocado em uma tubulação Falcon contendo

115/121 o sangue total, e colocado em um rolo de tubulação oscilador, durante 20 minutos, seguido por contagem da quantidade restante de trombócitos no sangue. Verificou-se que nenhum coágulo sanguíneo foi formado depois de 20 minutos, no entanto, uma diminuição na quantidade de plaquetas remanescentes foi detectada (perda de plaquetas = ~ 25%).

Revestimento compreendendo heparina ligada de ponto final como agente anti-trombogênico [363] O revestimento preparado de acordo com o Exemplo

5.4 foi avaliado pelas suas propriedades anti-trombogênicas. Os eixos heparinizados foram analisados em relação à sua densidade superficial de heparina. Esta densidade de heparina foi medida como sendo de 2,6 pg/cm² O revestimento contendo heparina foi submetido a todo o sangue doado de um doador saudável seguido por monitorização da formação potencial de coágulos sanguíneos. O eixo revestido foi colocado em uma tubulação Falcon contendo o sangue total, e colocado em um rolo de tubulação oscilador, durante 20 minutos, seguido por contagem da quantidade restante de trombócitos no sangue. Verificou-se que nenhum coágulo sanguíneo foi formado depois de 20 minutos, no entanto, uma diminuição na quantidade de plaquetas remanescentes foi detectada (perda de plaquetas = ~ 25%).

Revestimento compreendendo doxorrubicina como agente benéfico [364] O revestimento preparado de acordo com o Exemplo

5.5 foi avaliado pelas suas propriedades farmacêuticas de eluição. O revestimento carregado com doxorrubicina foi submetido à solução de 2M de NaCl para induzir a liberação de fármaco seguida por secagem sob vácuo antes de uma inspeção visual adicional. O nível reduzido de cor vermelha indicou que a doxorrubicina foi eluída para fora a partir do revestimento.

Revestimento compreendendo um agente antimicrobiano como agente benéfico [365] Os revestimentos preparados de acordo com o

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Exemplo 5.6 foram avaliados quanto à sua atividade antimicrobiana contra bactérias Staphylococcus aureus. Duas repetições de revestimento foram submetidas a bactéria Staphylococcus aureus, seguido por monitoramento da zona de inibição ao longo do tempo. As duas repetições mostraram um efeito antimicrobiano por 7 e 15 dias, respectivamente. Eixo PEBAX não revestido, eixo PEBAX preparado com polidopamina e um eixo revestido de acordo com o Exemplo 3.3.18 (razão 1:1 de PEG:AA, 3% em peso de BP, 42 mL de EtOH) foram utilizados como controles. Nenhum dos controles apresentou propriedades antimicrobianas por mais de 1 dia.

[366] Os revestimentos preparados de acordo com o Exemplo 5.6 foram também avaliados quanto à sua atividade antimicrobiana contra bactérias Pseudomonas aeruginosa. Duas repetições de revestimento foram submetidas a bactéria Pseudomonas aeruginosa, seguido por monitoramento da zona de inibição ao longo do tempo. As duas repetições mostraram um efeito antimicrobiano por 3 e 4 dias, respectivamente. Eixo PEBAX não revestido, eixo PEBAX preparado com polidopamina e um eixo revestido de acordo com o Exemplo 3.3.18 (razão 1:1 de PEG:AA, 3% em peso de BP, 42 mL de EtOH) foram utilizados como controles. Nenhum dos controles apresentou propriedades antimicrobianas por mais de 1 dia.

Exemplo 6 - Síntese de heparina metacrilada de ponto final [367] Heparina funcionalizada com aldeído preparada essencialmente como descrita no Exemplo 2 da Patente US 4.613.665 (aqui incorporada por referência na sua totalidade) (5,00 g) foi dissolvida em 15 mL de tampão de acetato (pH 5) por agitação vigorosa. Cloridrato de metacrilato de

2-aminoetila (250 mg) foi adicionado à solução de heparina seguido por 10 mL de uma solução de cianoborohidreto de sódio a 2,5% em água desionizada. O esquema reacional é ilustrado no Esquema 2. A solução foi agitada durante a noite à temperatura ambiente antes de ser transferida para um saco de diálise (MWCO 1000 Da) e dialisada durante uma hora contra 3 L de solução aquosa

117/121 de NaCI 1M. Após uma hora, a solução de NaCI de 1M foi substituída por uma nova solução e a diálise foi prosseguida durante mais uma hora adicional. Como um último passo na sequência de purificação, a solução de NaCI foi substituída por água d.i. e a diálise continuou durante a noite. A atividade especifica da heparina após modificação foi determinada como sendo >100 lU/mg.

H₂O NaCNBH₃pH = 5.0 acetato de sódio υ oso₃CO₂achn

OH

Esquema 2

Exemplo 7 - Síntese de polímero PEG diacrilatado de 8kDa de fórmula (I) [368] PEG funcionalizado com dihidroxila (8 kDa, 20 g) foi dissolvido em THF (50 mL), TEA (3,5 mL) e piridina (15 mL). Cloreto de acriloíla (1,1 g) foi adicionado gota a gota à solução. O esquema reacional é ilustrado no Esquema 3. A reação foi deixada prosseguir durante 4 horas antes da remoção por filtração do sal precipitado e a precipitação da solução em 1 L de éter dietílico. O precipitado (pó bege/branco) foi seco sob vácuo durante a noite. A introdução de grupos terminais de acrílico foi verificada utilizando técnicas de FTIR. FTIR revelou uma absorção em cerca de 1720 cm^-1indicando a incorporação de grupos carbonila (ésteres) nas cadeias de PEG.

118/121

Piridina

Esquema 3 [369] Exemplo 8 - Formação de um revestimento hidrofílico sobre um substrato metálico com e sem um revestimento de iniciação de superfície compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis

Exemplo 8.1 Formação de um revestimento hidrofílico sobre haste de Nitinol preparada com polidopamina utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [370] Uma formulação consistindo em PEG diacrilatado de 10kDa de fórmula (I) (3,6 g), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foi preparada. Hastes de Nitinol preparadas de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhadas na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidas velocidade de retirada de 15cm/s) e curadas utilizando um sistema de cura RDX UV (240400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 8.2 Formação de um revestimento hidrofílico na haste de de Nitinol não primária utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [371] Uma formulação consistindo em PEG diacrilatado de 10kDa de fórmula (I) (3,6 g), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foi preparada. Hastes de Nitinol preparadas de acordo com o método B de pré-tratamento foram, em seguida, mergulhadas na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidas (velocidade de retirada 15cm/s) e curadas utilizando um sistema de cura RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A

119/121 intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 8.3 Formação de um revestimento hidrofílico sobre haste de Nitinol preparada com polidopamina utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [372] Uma formulação consistindo em PEG diacrilatado de 10kDa de fórmula (I) (4,5 g), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2,5:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foi preparada. Hastes de Nitinol preparadas de acordo com o Exemplo 1.11 foram então mergulhadas na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidas velocidade de retirada de 15cm/s) e curadas utilizando um sistema de cura RDX UV (240400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 8.4 Formação de um revestimento hidrofílico na haste de de Nitinol não primária utilizando benzofenona (3% em peso) e uma lâmpada de intensidade média [373] Uma formulação consistindo em PEG diacrilatado de 10kDa de fórmula (I) (4,5 g), ácido acrílico (1,8 g) (razão em massa de 2,5:1), e benzofenona (3% em peso) em EtOH (24 ml) foi preparada. Hastes de Nitinol preparadas de acordo com o método B de pré-tratamento foram, em seguida, mergulhadas na solução (tempo de permanência de 5s) antes de serem removidas (velocidade de retirada 15cm/s) e curadas utilizando um sistema de cura RDX UV (240-400 nm) (fornecido por Harland Médico) por 90 segundos. A intensidade foi registrada para ~55 mW/cm² usando um sensor e radiômetro.

Exemplo 8a: Avaliação da cobertura de superfície e composição dos revestimentos hidrofílicos da presente invenção

Cobertura de superfície [374] Revestimentos hidrofílicos preparados de acordo com qualquer um dos procedimentos no Exemplo 3 foram corados com azul de toluidina de acordo com o teste de coloração. Para todos os exemplos observou-se que os revestimentos hidrofílicos mancham uniforme, verificando

120/121 se que os grupos carregados negativamente estão presentes na superfície do eixo PEBAX (ou seja, boa cobertura de superfície do revestimento hidrofílico).

Exemplo 8b - Avaliação da durabilidade de um revestimento hidrofílico sobre um substrato metálico com e sem um revestimento de iniciação de superfície compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis [375] Revestimentos hidrofílicos da presente invenção preparados de acordo com os Exemplos 8.1 a 8.4 foram avaliados usando os métodos descritos nos procedimentos gerais.

[376] Os resultados estão resumidos na Tabela 4 a seguir:

Tabela 4

Exemplo	PEG MW	PEG [mg]	AA [mg]	Proporção p/p PEG:AA	BP [mol/L]	EtOH [mL]	Lubr.[g]	Dura. [g]
Controle
PEBAX preenchido com BaSO₄(controle)	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	376,0*	7,2*
Iniciador de polidopamina (controle)	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	340,2*	35,4*
Exem	plo 8- 3% em peso de benzofenona, lâmpada de média intensidade
8,1	10kDa^a	3600	1800	2:1	3,7E^-2	24	2,6**	1 7**
8,2	10kDa^a	3600	1800	2:1	3,7E^-2	24	7 2**	3,1**
8,3	10kDa^a	4500	1800	2,5:1	4,3E^-2	24	138,5**	55,9* *
8,4	10kDa^a	4500	1800	2,5:1	4,3E^-2	24	13,1**	12,0* *

*dados com base em medições n = 1 **dados com base em n = 2 medições ^aPEG funcionalizado com diacrilato de acordo com a invenção, ver a fórmula (I)

Durabilidade [377] A durabilidade dos revestimentos foi avaliada usando os testes de Durabilidade descritos nos procedimentos gerais. O nitinol

121/121 é um substrato metálico que não tem uma superfície intrínseca que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis. Tabela 4 do Exemplo 8b ilustra que o substrato de Nitinol não primário apresenta geralmente valores mais elevados de durabilidade (isto é, a propriedade de durabilidade pior) do que o análogo iniciador do mesmo substrato, por exemplo, comparar com o Exemplo

8.3 com o Exemplo 8.4. Exemplo 8.3 mostra que o revestimento se torna mais escorregadio conforme o ensaio é realizado. Este não é o caso para o Exemplo 8.4. Aqui, o revestimento torna-se menos lúbrico conforme o teste está sendo realizado.

[378] Ao longo do relatório descritivo e das reivindicações que se seguem, a menos que o contexto exija de outra forma, a palavra “compreender”, e variações tais como “compreende” e “compreendendo”, serão entendidas como implicando a inclusão de um número inteiro, etapa, o grupo de números inteiros ou grupo de etapas, mas não a exclusão de qualquer outro número inteiro, etapa, ou grupo de números inteiros ou grupo de etapas.

[379] A invenção abrange todas as combinações de grupos preferidos e mais preferidos, e grupos adequados e mais adequados e modalidades de grupos recitadas acima.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Substrato com uma superfície que tem um revestimento hidrofílico, caracterizado pelo fato de que compreende um copolímero reticulado de componentes A e B, e os componentes opcionais, C e D; em que o componente A compreende um ou mais monômeros hidrofílicos C2-C₁₆ cada um com ou mais grupos alceno e/ou alcino;

componente B compreende um ou mais polímeros hidrofílicos cada um com dois ou mais grupos alceno e/ou alcino;

componente C, se presente, compreende um ou mais agentes benéficos, cada um com um ou mais grupos alceno ou alcino; e componente D, se presente, compreende um ou mais agentes de reticulação de baixo peso molecular, cada um com dois ou mais grupos funcionais selecionados independentemente dentre grupos tiol, alceno e alcino;

em que o copolímero reticulado é formado por polimerização de radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino dos componentes A, B e C (se presente), e envolvendo os grupos funcionais do componente D (se presente);

em que o revestimento hidrofílico compreende opcionalmente o componente E, que compreende um ou mais agentes benéficos, em que o componente E não forma um copolímero com os componentes A, B, C (se presente) e D (se presente);

em que o revestimento hidrofílico é covalentemente ligado à superfície do substrato;

em que a ligação covalente entre a superfície do substrato e o revestimento hidrofílico é formada por meio da reação de radicais ligados à superfície sobre a superfície do substrato com um componente do revestimento hidrofílico, e em que os radicais ligados de superfície são gerados por meio de abstração de átomos de hidrogênio a partir da superfície do substrato.

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2. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem uma primeira superfície de revestimento de iniciação de polidopamina, à qual o revestimento hidrofílico é ligado de forma covalente.
3. Substrato, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o componente A compreende um ou mais monômeros hidrofílicos C₂-C₁₆ cada um com um ou mais grupos alceno e/ou alcino, e também um ou mais grupos selecionados a partir de grupos de éster, éter, carboxila, hidroxila, tiol, ácido sulfônico, sulfato, amino, amido, fosfato, ceto e aldeído, em que A compreende ácido acrílico e/ou ácido metacrílico.
4. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o componente B compreende um ou mais polímeros hidrofílicos, cada um com dois ou mais grupos alceno e/ou alcino, em que o polímero hidrofílico é selecionado independentemente a partir do grupo que consiste em ácido hialurônico, um derivado de ácido hialurônico, poli-N-vinilpirrolidona, um derivado de poli-Nvinilpirrolidona, um derivado de poliéter, polietilenoglicol (PEG), um derivado de polietilenoglicol (PEG), polipropilenoglicol (PPG), ou um derivado de polipropilenoglicol (PPG)), álcool polivinílico, um derivado de álcool polivinílico, sendo que o componenete B compreende um ou mais polímeros hidrofílicos de poliéter, polietilenoglicol (PEG), um derivado de polietilenoglicol (PEG), polipropilenoglicol (PPG), ou um derivado de polipropilenoglicol (PPG)) cada um tendo dois ou mais grupos alceno e/ou alcino.
5. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o referido agente benéfico do componente C é um agente que tem atividade farmacológica, referido agente que tem atividade farmacológica sendo um agente antitrombogênico, sendo heparina, um agente anti-proliferativo ou um agente antimicrobial, um agente condutor ou um agente adesivo.

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6. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o componente D compreende um ou mais agentes de reticulação de baixo peso molecular cada um com dois ou mais grupos tiol.
7. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a proporção de componente B para componente A está entre 2,5:1 e 0,5:1 massa/massa.
8. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o substrato é um dispositivo médico, o referido dispositivo médico sendo selecionado a partir do grupo que consiste em stents incluindo stents bifurcados, stents expansíveis por balão, e stents auto expansíveis, endopróteses incluindo endopróteses bifurcadas, enxertos incluindo enxertos vasculares, enxertos bifurcados, dilatadores, oclusores vasculares, filtros embólicos, dispositivos de embolectomia, cateteres incluindo microcateteres, cateteres venosos centrais, cateteres intravenosos periféricos e cateteres de hemodiálise, vasos sanguíneos artificiais, bainhas incluindo bainhas retráteis, dispositivos de monitoramento interno do sangue, válvulas cardíacas artificiais, eletrodos de marca-passo, fios-guia, condutores cardíacos, circuitos de circulação extracorpórea, cânulas, tampões, dispositivos de distribuição de fármacos, balões, dispositivos de emplastro de tecido e bombas de sangue.
9. Método de formação de um revestimento hidrofílico que está ligado de forma covalente à superfície de um substrato, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

(a) contatar a superfície com uma mistura compreendendo os componentes A e B, componente C opcional, componente D opcional, e um iniciador de radical; em que componente A compreende um ou mais monômeros hidrofílicos C₂-C₁₆, cada um com um ou mais grupos alceno e/ou alcino;

componente B compreende um ou mais polímeros

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4/5 hidrofílicos, cada um com dois ou mais grupos alceno e/ou alcino;

componente C, se presente, compreende um ou mais agentes benéficos, cada um com um ou mais grupos alceno ou alcino; e componente D, se presente, compreende um ou mais agentes de reticulação de baixo peso molecular, cada um com dois ou mais grupos funcionais selecionados independentemente dentre os grupos tiol, alceno e alcino;

e (b) iniciar a polimerização do radical envolvendo os grupos alceno e/ou alcino de componentes A, B e C (se presente) e envolvendo os grupos funcionais do componente D (se presente), a fim de formar um copolímero reticulado de componente A, componente B, e os componentes opcionais C e D; em que o referido copolímero é ligado covalentemente à superfície; e (c) opcionalmente incorporar no revestimento hidrofílico um componente E que compreende um ou mais agentes benéficos, em que o componente E não forma um copolímero com os componentes A, B, C (se presente) e D (se presente);

em que o substrato é um substrato com uma superfície compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis;

e em que um iniciador de radical em uma fase líquida em contato com a superfície do substrato abstrai átomos de hidrogênio da superfície para formar radicais ligados à superfície que reagem com pelo menos um dos componentes A e B e componentes opcionais C e D para ligar covalentemente o copolímero para a superfície.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os grupos reativos na superfície do substrato reagem com pelo menos um dos componentes A e B e os componentes C e D opcionais para ligar covalentemente o copolímero à superfície em um processo iniciado por radicais livres formados em uma fase líquida em contato com a

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5/5 superfície.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a superfície do substrato compreendendo átomos de hidrogênio abstraíveis é um revestimento de iniciação de superfície de um polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o polímero que compreende átomos de hidrogênio abstraíveis é polidopamina.