CN113698535A - 一种聚合物、组合物及其涂层和制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚合物、组合物及其涂层和制品。本发明的聚合物,以聚合单元形式包含:A)可聚合的主体单体和/或客体单体;B)光敏单体;C)亲水单体。本发明利用主‑客体相互作用实现功能性涂层的精准化、定制化,可以实现快速形成所需可控功能化涂层。
Description
技术领域
本发明属于光固化和涂层技术领域,具体涉及一种聚合物、组合物及其涂层和制品。
背景技术
医疗器械涂层已经成为医疗器械不可或缺的重要功能部分,包括一次性使用介入器材,如导尿管、气管、血管鞘管等,及中长期滞留器材,如中心静脉导管、骨板、血管支架、心脏瓣膜等。涂层作为器械部分位置的外表面,是最先和组织或者器官接触的部分,受到人体体液、组织和细胞多重作用。医疗器械进入人体,一般路径较为狭窄,器械首先会和人体组织产生物理挤压和摩擦,即使有人体体液的存在,疏水性较强的聚合物材料依然会产生较大的摩擦阻力,从而刺激自然腔道或者人工腔道,产生较大的疼痛感,甚至会对腔道粘膜产生损伤,从而导致炎症、感染的发生。
因此介入类器械首先要解决的问题是医疗器械使用过程中摩擦力的减低问题,为医疗器械在人体水性环境下提供亲水润滑的功能涂层。经过表面涂层化处理的医疗器械具备了一定的亲水聚合物,亲水聚合物能够提升涂层与人体组织亲和性,降低器械进入、取出以及滞留过程中和人体组织的摩擦力,减轻不适感,并减低由于摩擦产生的损伤致使的炎症和感染风险。
专利文献1设计的一种能够在接触人体体液情况下,达成快速润滑且能长效保持热固化涂层。涂覆有该涂层的医疗器械含有基液,基液中至少有马来酸酐聚合物,纤维素聚合物的水溶性聚合物共价键合的反应性官能团,聚氧乙烯聚合物和水溶性尼龙或其衍生物,从而使其表面在润湿时具有润滑性。在基材上涂覆含有上述涂液之后,器械在一定温度下反应一段时间使涂液中可反应聚合物的官能团发生交联,具有润湿性的聚合物在基材表面形成了交联网络,使得润滑效果变得相对稳定长久。这个方法很大程度上解决了器械和人体组织高摩擦力的问题,相比在医疗器械表面包覆或涂覆低表面能聚合物(聚四氟乙烯、硅橡胶等),或者使用硅油,橄榄油,甘油,木糖聚糖果冻等物质,该方法润滑效果提升显著,是以往器械表面润滑的重要代替方案。但是该方法主要通过热固化形成涂层,通过加热引发或者促进官能团发生热交联反应往往需要较长的反应时间或者在较高的温度,而对于大多数医疗器械,尤其是高分子类医疗器械,在长时间较高温度下易产生变形,这使得该方法能适用的器械受到一定程度上的限制。
相比热固化的方法,专利文献2中提出的光固化涂覆方法能够在较为温和的条件下快速固化获得涂层。使得该方法能够使用的器械的范围得到较大提升。然而该方法获得的涂层主要具有润滑功能,其功能性的调整需要通过在涂液配方中添加固定的功能性分子或者物质,然后进行固化才能形成特定的功能涂层,这导致其功能性相对固定。如专利文献3公开的通过光固化、热固化等方式在预涂层上形成功能涂层的方法。
目前,当医疗器械应用场景产生变化之后,如使用环境对涂层抗菌性能、抗凝血性能,或者抑制细胞粘附、增殖的效果不同,病患具体需求不同对医疗器械所需产生的效果也不尽相同。比如,导丝、导管等在不同应用场景条件下或者作用对象不同情况下,其导丝、导管的材质、形状以及表面涂层所需功能都存在一定差异,如润滑功能、抗菌功能、抗凝血功能或者抗细胞组织粘连的功能。基于不同患者的实际情况,单一的医疗器械可能需要同时满足上述多种功能,然而目前市场中的导管、导丝,其在设计开发过程中就基本确定其应用的场景,从而使其形状及设计的表面涂层相对固定、单一。在实际情况下此类医疗器械只能满足单体、固定的功能应用,无法满足实施情况下特定患者的特定情况下的复杂需求。
专利文献4中提出的方案能够提供一种通过主客体在表面引入功能性分子的方法,通过该方法,专利文献5提出了对主体环糊精分子季铵化制备了抗菌功能表面,其能够变更主体产生功能化的变化,同时主客体结合形成功能化形成速度较快。但是该方法需对基材进行氨基化,相对而言层层自组装工序较为繁琐,基材牢固度和稳定性较低。
为此,开发一种简便、可在应用端快速实现所需功能的调整并且还能保持涂层的润滑性和牢固度的方案对介入类器械的开发和应用具有重要意义。
专利文献1:EP0166998B1
专利文献2:CN109384882A
专利文献3:CN110819224A
专利文献4:CN105837730B
专利文献5:CN105601976B
发明内容
发明要解决的问题
为了解决现有技术的上述问题,本发明提供了一种聚合物,其通过光固化能够在基材表面形成具有良好牢固度和润滑性的涂层,同时还能便于功能化改进。
本发明还提供了一种涂液组合物以及润滑涂层和润滑基材。
本发明进一步提供了一种复合涂层、复合涂层的制备方法及其制品。
用于解决问题的方案
本发明提供了如下技术方案:
【1】一种聚合物,所述聚合物以聚合单元形式包含:
A)可聚合的主体单体和/或客体单体;
B)光敏单体;
C)亲水单体;
其中,A)占聚合物单体总量的摩尔百分比不超过30%。
【2】根据【1】所述的聚合物,其中,B)占聚合物单体总量的摩尔百分比不超过20%。
【3】根据【1】或【2】所述的聚合物,其中,所述可聚合的主体单体和/或客体单体指经不饱和化修饰的主体分子或客体分子,进一步优选地,所述主体分子包括环糊精、葫芦脲、冠醚、杯芳烃、柱芳烃及其衍生物中的一种或多种,所述客体分子包括金刚烷、偶氮苯、二茂铁、石胆酸、胆固醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚己内酯、二氨基烷、苯、四氢呋喃、甲基苄胺、萘、甲基紫精、胆碱及其衍生物中的一种或多种。
【4】根据【1】-【3】任一技术方案所述的聚合物,其中,所述光敏单体包含不饱和键、氨基和光敏基团,所述光敏基团包括任选地取代的二苯甲酮基或蒽醌基。
【5】根据【1】-【4】任一技术方案所述的聚合物,其中,
所述亲水单体包括羟基、烷氧基、氨基、伯胺基团、叔胺基团、酰胺基、酯基、羰基、羧基、磺酸基、磷酸基团、盐基团中的一种或者多种。
【6】根据【5】所述的聚合物,其中,
所述亲水单体包括不饱和羧酸或羧酸盐、不饱和羧酸酯、不饱和酸羟烷基酯、不饱和酸酐、不饱和酰胺、不饱和内酰胺、不饱和磺酸或磺酸盐、不饱和磷酸或磷酸盐、不饱和季铵盐、环氧烷烃中的一种或者多种。
【7】一种涂液组合物,其中,所述涂液组合物包括【1】-【6】任一技术方案所述的聚合物。
【8】一种润滑涂层,其中,所述润滑涂层通过光固化【7】所述的涂液组合物所得到。
【9】一种润滑基材,其中,在基材表面包含至少一层根据权利要求6所述润滑涂层。
【10】一种复合涂层,其中,所述复合涂层包括至少一层如【8】所述的润滑涂层和至少一层功能涂层,所述润滑涂层含有主体和/或客体结构单元,所述功能涂层含有与所述主体和/或客体结构单元对应的客体分子和/或主体分子,其能与所述润滑涂层产生主-客体相互作用。
【11】一种复合涂层的制备方法,其中,将【9】所述的润滑基材浸泡在浸泡液中,所述浸泡液包括功能化的客体分子和/或主体分子和溶剂,浸泡时间为0.1~360min,随后进行冲洗得到。
【12】根据【11】所述的制备方法,其中,所述功能化的客体分子和/或主体分子的浓度为0.005~100mg/mL。
【13】根据【11】或【12】所述的制备方法,其中,所述功能化的客体分子和/或主体分子为具有季铵基团或其衍生物、磺酸/磺酸盐基团或其衍生物、羧酸/羧酸盐基团或其衍生物、磷酸/磷酸盐基团或其衍生物、糖及其衍生物、氨基酸及其衍生物、肽或其衍生物和/或蛋白质及其衍生物的客体分子和/或主体分子。
【14】一种制品,其中,所述制品表面包括【10】所述的复合涂层或者包括根据【11】-【13】任一项技术方案所述的制备方法得到复合涂层。
【15】根据【14】的制品,所述制品包括医疗器械。
发明的效果
本发明提供了一种能够实现医疗器械涂层功能可调控且能快速实现的方法。本发明设计了一种可光固化的聚合物,其中包括主体分子和/或客体分子的结构单元,通过涂覆在基材表面并进行光固化可以形成具有良好润滑性和牢固性的涂层,涂有该涂层的基材通过浸泡于浸泡液来获得新的功能,如更佳的润滑功能、抗菌功能、抗凝血功能或者抗细胞组织粘连功能等,实现功能性涂层的精准化、定制化,利用主-客体相互作用,可以实现快速形成所需可控功能化涂层。具体而言,在本发明中含有主体或/和客体分子的单体让获得的聚合物拥有功能性结合位点,当特定环境需要的功能通过浸泡液调节完毕后,预制的医疗器械的涂层中的结合位点通过非共价作用将浸泡液中的功能性分子结合到医疗器械表面,只需简单的浸泡和冲洗就可快速获得应用于“精准医疗”的特定医疗器械。本发明采用主-客体作用以形成功能性涂层的方式相对于其他作用方式还可以提高功能化试剂涂覆的均匀性,而且可以使得功能化试剂主要集中于基材的外表面,提高试剂的利用率,进一步节约成本。
附图说明
图1为本发明制备例2制得的二苯甲酮-2-氨丙基乙基甲基丙烯酸酯(IIa)的核磁氢谱谱图。
图2为本发明使用甲苯胺蓝染色剂对2#和2-1#样品导管进行染色识别的结果。
具体实施方式
为了更好地说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在另外一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、器材和步骤未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
除非另有定义,本发明所用的技术和科学术语具有与本发明所属技术领域中的普通技术人员所通常理解的相同含义。
本说明书中,使用“数值A~数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。
本说明书中,使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。
应当理解,在本申请说明书和附加的权利要求书中用到的单数形式的冠词“一”(对应于英文“a”、“an”和“the”)包括复数的对象,除非文中另外明确地规定。
本说明书中,所提及的“一个或一些具体/优选实施方式/方案”、“另一个或另一些具体/优选实施方式/方案”、“一个或另一个实施方式/方案”、“一个或另一个技术方案”等是指所描述的与该实施方式有关的特定要素(例如,特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方式中,并且可存在于其它实施方式中或者可不存在于其它实施方式中。另外,应理解,所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方式中。
本发明的说明书和权利要求书的术语“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中当将分子的部分描述为“任选地取代的”或“取代”时,这表示所述部分可以被选自以下的一个或多个取代基取代:C1-C12烷基或烷氧基、芳基、-OH、-CN、卤素、胺、酰胺、醇、醚、硫醚、砜及其衍生物、亚砜及其衍生物、碳酸酯、异氰酸酯、硝酸盐和丙烯酸酯。
在本发明中所使用的且除非另有说明,术语“C1-Cn烷基”是指具有1-n个碳原子的直链、支链或环状(环烷基)的饱和烃单价基团,例如甲基、乙基、丙基、正丁基、1-甲基乙基(异丙基)、环己基和类似基团。术语“C1-Cn烷氧基”包括经由醚氧链接的直链或支链或环状结构的指定长度的C1-Cn烷基,其自由价键来自于醚氧。直链烷氧基的实例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基;支链烷氧基的实例如异丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧;环状烷氧基的实例如环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基和环己氧基。
在本发明中所使用的且除非另有说明,术语“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一方”,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一方”,“(甲基)丙烯酰”是指“丙烯酰和甲基丙烯酰中的至少一方”。
在本发明中术语“衍生物”是指与另一种相类似,但是在某些官能部分方面与其不同的分子。衍生物可由已知的反应途径形成。适宜的官能部分包括相关分子的酯、醚、酰胺、胺、羧酸、羟基、卤素、硫醇和/或盐衍生物。比如,金刚烷的衍生物包括1-金刚烷甲醇、1,3-金刚烷二甲醇等。
在本发明中术语“单体”的含义是可以用化学式表征的带有能聚合成低聚物或聚合物以增加分子量的可聚合基团(包括(甲基)丙烯酸酯基团)的任何化学物质。单体的分子量通常可以简单地根据给出的化学式计算出。
在本发明中术语“聚合物”是指含有两个或多个重复单元的分子,具体地,聚合物可以由两个或多个相同或不同的单体形成,当用于本发明时,该术语还包括低聚物或预聚物。在本发明中涉及聚合物的“分子量”是指数均分子量(Mn),通过本领域公知的技术包括凝胶渗透色谱法(GPC)或者光散射(可选与尺寸排斥色谱SEC组合)来测定。提到小分子而不是聚合物的“分子量”是实际分子量,而不是数均分子量。
在本发明中术语“结构单元”是指聚合之后单体的残余物,即聚合的单体或聚合形式的单体,也称为“聚合单元”。
在本发明中术语“功能化”和相关术语包括:处理材料以改变其表面性能以满足用于特定应用的特定要求的过程,或者,通过向聚合物添加基团来提供其通常没有的功能的过程,比如通过马来酰亚胺基团对聚合物功能化,可以在将其引入材料中时保证聚合物良好的交联功能性。
在本发明中术语“盐”是指任何和所有的盐,包括药学上可接受的盐。
在本发明中“主-客体相互作用”是指两个分子之间的特异性非共价结合,就是主体分子与客体分子通过之间的非共价相互作用(比如氢键、静电相互作用等)而识别的过程。比如环糊精与金刚烷、偶氮苯等之间的络合。
在本发明中术语“光固化”可用过如下示例性的方式来实现:经由用波长范围从100nm至600nm的光照射或UV照射而发生光引发过程。可以使用的照射源是阳光或人工灯或激光。例如,高压、中压或低压汞灯以及氙和钨灯是有利的。同样,基于准分子、固态和二极管的激光是有利的。基于二极管的光源通常有利于引发化学反应。
<聚合物>
本发明提供了一种聚合物,其中所述聚合物以聚合单元形式包含:
A)可聚合的主体单体和/或客体单体;
B)光敏单体;
C)亲水单体。
本发明的聚合物是可光固化的聚合物并且可以与客体分子和/或主体分子产生主-客体相互作用。本发明的聚合物主要是由上述A)、B)、C)三种单体聚合反应得到。在本发明的一些具体实施方式中,聚合物的聚合单体仅包括上述A)、B)、C)三种单体且A)、B)、C)三种单体相互之间不重合,即A)、B)和C)占聚合物单体总量的摩尔百分比之和为100%。在本发明的另一些具体实施方式中,聚合物的聚合单体可以是两种,其中一种单体同时具有包括A)、B)、C)中任两种功能(比如兼具光敏功能的可聚合物的主体单体),配合剩余的另一种单体(比如亲水单体),进行聚合得到本发明的聚合物。
A)可聚合的主体单体和/或客体单体
可聚合的主体单体和/或客体单体参与聚合可以使得制备得到的聚合物拥有功能性主客体结合位点,进而可以获得具有所述结合位点的制品,当特定环境需要的功能通过浸泡液调节完毕后,所述结合位点通过非共价作用可以将浸泡液中的功能性分子结合到制品如医疗器械表面,从而可以使的医疗器械表面快速拥有浸泡液中分子的功能。在本发明中“可聚合的主体单体和/或客体单体”包括一种或多种可聚合的主体单体,或者是一种或多种可聚合的客体单体,或者一种或多种可聚合的主体单体和一种或多种可聚合的客体单体,在该情况下,主体单体和客体单体之间不能形成主-客体相互作用。
在本发明中可聚合的主体单体或可聚合的客体单体是指含有不饱和键的主体分子或客体分子。进一步地,主体分子包括大环主体。进一步地,这类分子具有重复结构键接成环,拥有空腔结构,可以对尺寸合适的客体分子进行选择性结合。主体分子具体例如环糊精、葫芦脲、冠醚、杯芳烃、柱芳烃、卟啉、金属冠醚、环三藜芦烯、隐烷(也称为穴醚)及其上述物质的衍生物。进一步从是否容易获得以及改性可能性和成本综合考虑,优选地,主体分子包括环糊精、葫芦脲、杯芳烃和/或柱芳烃。
进一步地,客体分子是指可以通过非共价作用与主体分子结合的分子。非共价作用的例子包括,但不限于,静电相互作用、氢键、离子键、范德华力和疏水相互作用。因主体分子键接重复单元结构和数量的不同,使得不同的主体分子的空腔空间大小不同,这使得主客体配对存在一定特异性,客体分子包括与对应主体分子空腔形状相匹配的分子和离子等,在一些情况下,客体分子是非环状的,客体分子具体包括金刚烷、偶氮苯、二茂铁、石胆酸、胆固醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚己内酯、二氨基烷、苯、四氢呋喃、甲基苄胺、萘、甲基紫精、胆碱及其上述物质的衍生物。进一步地,所述苯的衍生物包括苯乙烯、乙烯基对苯磺酸钠、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-1,2-二苯基乙酮中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中,主体分子/客体分子通过不饱和化修饰引入不饱和键。进一步地,不饱和键选自碳碳双键或炔键,优选为双键。所述修饰方法包括通过含有双键分子和主体分子或客体分子上的活性基团进行键合,从而使碳碳双键和主体分子或客体分子形成可聚合的主体单体和/或客体单体,上述键合的过程包括但不仅限于酯化反应、酯交换反应、酰胺化反应、点击反应、质子化反应、离子化反应、开环反应、加成反应、消除反应或羟醛反应等。该修饰方法为本领域的公知。例如,可以利用金刚烷甲醇与(甲基)丙烯酸进行酯化反应获得相应的带有双键的金刚烷酯。再比如,在叔丁基杯[4]芳烃下沿接上4-硝基苄基,再用苯二酰亚氨基乙基溴醚化相邻的2个酚羟基,利用硝基氨化、酰胺化制得下沿含1个丙烯酰胺基的杯[4]芳烃单体。
在本发明的一些具体实施方式中,可聚合的主体单体和/或客体单体选自可聚合的客体单体,进一步地,可聚合的客体单体包括带有不饱和键的金刚烷及其衍生物。从结合稳定性和成本方面的考虑,更进一步地,可聚合的客体单体为具有双键的金刚烷酯,如1-丙烯酸金刚烷甲醇酯,其可自制或商购获得。自制通过酰氯和1-金刚烷甲醇反应即可制备得到。
在本发明中的一些实施方式中,可聚合的主体单体和/或客体单体即A)占聚合物单体总量的摩尔百分比大于0%但不超过30%(聚合物单体总量即A)+B)+C)三种单体摩尔总量)。考虑到主客体分子位阻以及对涂层亲水性的影响,进一步地,可聚合的主体单体和/或客体单体的摩尔比例为2%~20%,更进一步地,兼顾到主客体结合概率和浸泡液作用时间的因素,优选地,可聚合的主体单体和/或客体单体的摩尔比例为5%~15%。
B)光敏单体
光敏单体主要给聚合物交联提供一个温和、高效、绿色的途径,光敏单体具有光敏基团和可聚合基团,聚合后得到的聚合物中光敏基团的存在使得基于其的涂料组合物在涂覆到基材如医疗器械表面之后,通过简单的紫外光照能够形成牢固、稳定的涂层,为之后快速获得精准定制功能涂层提供良好的基础。
在本发明中,光敏单体包括不饱和键、氨基和光敏基团,所述光敏基团包括任选地取代的二苯甲酮基或蒽醌基。不饱和键的存在可以使得光敏基团以重复单元的形式,借助自由基聚合而结合到聚合物的主链中,从而可以有效克服常规小分子光引发剂存在的毒性和高迁移率的问题,促使光引发剂得以锚固在聚合物网络中,同时抑制小分子光引发剂残留所导致的不期望的挥发。进一步地,不饱和键包括双键。
在本发明中,从提高引发活性角度考虑,优选使用如下结构的光敏单体:
A-NR2-(CH2-CH2-C(=O)-R1-(R)n-B)x (Ⅰ)
其中,A为任选地取代的二苯甲酮基或蒽醌基,通过芳环与-NR2-中的N原子相连,B为具有不饱和键的可聚合基团,
R为CH2;
R1选自O或NH;
R2选自H或CH2-CH2-C(=O)-R1-(R)n-B;
n选自1~10的整数;
x选自1~4的整数,优选x为1或2。
进一步地,B为(甲基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯酰胺基或马来酰亚胺基。
更进一步地,R1为O,当R2选自H时x为1或2,当R2选自CH2-CH2-C(=O)-R1-(R)n-CH2-B时x为2。
进一步地,符合上述通式的光敏单体包括但不限于以下示例:
本发明的光敏单体是将含有氨基或羟基的可聚合化合物与丙烯酰氯反应,得到含有丙烯酸酯或丙烯酰胺类可聚合物化合物,然后将该化合物与含有氨基的二苯甲酮或蒽醌类物质进行迈克尔加成反应得到。
具体而言可以采用如下制备过程:
1)将所述含有氨基或羟基的可聚合化合物和缚酸剂溶解于有机溶剂1中,向其中缓慢滴加丙烯酰氯,0℃反应一段时间后升至室温继续反应,反应结束后进行后处理得到含有丙烯酸酯或丙烯酰胺类可聚合物化合物;
2)将所述含有丙烯酸酯或丙烯酰胺类可聚合物化合物溶解于有机溶剂2中,加入含有氨基的二苯甲酮或蒽醌类物质,升温反应,之后进行后处理得到本发明的光敏单体。
进一步地,本发明所述含有氨基或羟基的可聚合化合物选自(甲基)丙烯酸羟烷基酯、2-氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺、含端氨基的(甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟烷基)马来酰亚胺或N-(2-氨基烷基)马来酰亚胺。进一步优选地,所述含有氨基或羟基的可聚合化合物选自(甲基)丙烯酸羟烷基酯或N-(2-羟烷基)马来酰亚胺。
进一步地,所述含有氨基的二苯甲酮或蒽醌类物质选自4-氨基二苯甲酮、1-氨基蒽醌或1,4-二氨基蒽醌。
本发明的一个具体实施方式中,本发明的光敏单体的反应式如下:
R3、R4和n同前定义;R5为O或NH。
在本发明中,光敏单体B)占聚合物单体总量的摩尔百分比大于0%但不超过20%,以防止涂层过度交联导致的涂层润滑性能降低、涂层弹性以及韧性不足问题的出现,为了更为高效地获得涂层制品,光敏单体B)占聚合物单体总量的摩尔比例优选为2-10%,更进一步地,光敏单体B)占聚合物单体总量的摩尔比例为2-6%。
C)亲水单体
亲水单体指的是能通过聚合形成可溶于水或者遇水溶胀的聚合物的单体,通常亲水单体是指在100g 25℃的水中能溶解1g以上的单体。亲水单体主要是为了给聚合物提供亲水性,进而保证涂层的亲水性能。对于介入医疗器械来说,具有亲水涂层的器械才能够和人体“水基”的环境更加适应,从而满足医疗器械使用过程中对润滑的最基本需求。
在本发明中,亲水单体包括羟基、烷氧基、氨基、伯胺基团、叔胺基团、酰胺基、酯基、羰基、羧基、磺酸基、磷酸基团、盐基团中的一种或者多种,进一步优选地,所述亲水单体包括不饱和羧酸或羧酸盐、不饱和羧酸酯、不饱和酸羟烷基酯、不饱和酸酐、不饱和酰胺、不饱和内酰胺、不饱和磺酸或磺酸盐、不饱和磷酸或磷酸盐、不饱和季铵盐、环氧烷烃中的一种或者多种。进一步地,优选的亲水单体包括乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙(丙)酯、(甲基)丙烯酸(钠)、乙烯基磺酸(钠)、乙烯基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(钠)、甲基丙烷磺酸(钠)、甲基丙烯酸磺酸甜菜碱、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和或马来酸酐。更进一步地,在本发明的一些具体实施方式中,亲水单体选自乙烯基吡咯烷酮和N,N-二甲基丙烯酰胺。乙烯基吡咯烷酮(NVP)和N,N-二甲基丙烯酰胺易于聚合,并且其聚合物具有优良的亲水性、络合能力及生理相容性低毒,化学稳定性,对皮肤无刺激作用;具有很强的增溶作用,能增加某些基本不溶于水而有药理活性物质的水溶性,适用于医用。
在本发明中,亲水单体C)占聚合物单体总量的摩尔百分比为50-95%,如果亲水单体含量过低会导致涂层亲水性不足,含量过高则交联性受到影响。进一步地,在本发明的一些具体实施方式中,亲水单体的摩尔比例为75-93%。
聚合
本发明的聚合物是将A)、B)、C)三种单体通过自由基聚合方法制备得到,包括但不限定于普通自由基聚合、活性可控自由基聚合,优选地,本发明的聚合物由普通自由基聚合方法制备。本发明的聚合物是在一定介质中制备得到,包括但不限定于溶液聚合、乳液聚合、反相乳液聚合、悬浮聚合、本体聚合,从操作简易角度,优选地,本发明的聚合物采用溶液聚合得到。
在本发明的一个实施方式中,将可聚合的主体单体和/或客体单体、光敏单体、亲水单体溶于溶剂中如甲醇,向体系内加入自由基引发剂,除氧,在特定温度下进行反应,反应完成时,将反应液用乙醚沉淀,所得沉淀于烘箱干燥后即可得到本发明的聚合物。
在聚合反应中自由基引发剂是指施加激活能时可产生自由基的物质,包括热活化引发剂,例如有机过氧化物、有机过氧化氢和偶氮化合物。这些引发剂的代表性实例包括但不限于过氧化苯甲酰、过苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、氢过氧化枯烯、偶氮二异丁腈等,在本发明的一个优选实施方式中自由基引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)。
通过控制单体和引发剂AIBN的加入量,将本发明的聚合物的数均分子量控制在0.5~100万之间,进一步地,聚合物的数均分子量为5~60万;更进一步地,聚合物的数均分子量在10~50万。
<涂液组合物>
本发明提供了基于前述聚合物的涂液组合物,该涂液组合物包括本发明的聚合物。
由于本发明的聚合物本身具有亲水性,故可以使用其直接配制成涂液组合物,并将其涂覆到制品表面,经光固化得到亲水涂层。综合考虑固化速度、涂层的牢固度和润滑性,在本发明的一些具体实施方式中,涂液组合物中本发明的聚合物的质量百分数为0.1-20%,优选地,聚合物的质量百分数为1-10%,更优选为3-5%。
涂液组合物还包括溶剂。允许在表面上涂敷具有亲水性的涂液组合物的任何溶剂都是满足需要的。溶剂包含水、低分子量醇(甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等)、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、丙酮、苯酚中的一种或多种,优选地,该溶剂为可溶解本发明聚合物形成均相溶液的一种或混合溶剂,优选地,该溶剂为水与异丙醇的混合物。进一步地,为了促进聚合物同时能够较快形成涂层,溶剂中异丙醇占溶剂总重量合适范围为15~70%,进一步优选为20~60%,更进一步为30~50%。在涂液组合物中溶剂的质量分数范围为60%-99.9%,优选地,质量分数范围为90-99%,优选地,质量分数范围为95-98%。
涂液组合物中还可以根据需要加入添加辅料,辅料包括以下一种或者多种:结构聚合物、聚电解质、润湿剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂、粘调节剂、颜料、抗菌剂、着色剂、表面活性剂等、pH值调节剂、缓冲液、防腐剂等,对涂料基液进行优化和调节,以达到预期效果。本发明的具体实施方式中,本发明涂液组合物除了可光固化的含主体或客体结构单元的亲水聚合物、溶剂和粘度调节剂外,未添加额外的任选组分,即可获得良好的亲水性和牢固性。
在本发明的一些具体实施方式中,本发明涂液组合物的配制可通过将本发明的聚合物溶解于水和异丙醇混合溶剂中,制备成涂料基液,向涂料基液中添加辅料制备成涂液组合物。其中溶解通过搅拌的方法进行,为了是聚合物良好地溶解于溶剂中,保证聚合物在溶解后链处于舒展状态,优选在100~400rpm搅拌速度下溶解6~60h,进一步优选溶解时间为8-50h,最优溶解时间为12-48h。
<润滑涂层和润滑基材>
本发明还提供一种润滑涂层,所述润滑涂层通过光固化本发明的涂液组合物所得到。
可以通过如下方法形成润滑涂层:
将本发明的涂液组合物涂覆到基材的至少一个表面上;并且通过将所述涂液组合物暴露于电磁辐射优选通过紫外辐射从而激发本发明聚合物中的光敏基团来使所述涂液组合物固化。
涂覆方法包括浸涂、喷涂、洗涂、气相沉淀、刷涂、辊涂和其它本领域已知的方法。在本发明的一些具体实施方式中,涂料组合物通过浸涂涂覆到基材上。固化可以在任何合适的温度下来实施,但依赖于基材材质的特性,前提条件是:基材的机械性质或其它性质不会受到不可接受程度上的不利影响。在本发明的一个具体实施方式中,涂料通过浸涂的方式涂覆到pebax导管表面。pebax导管的材料主要是聚醚和聚酰胺制备的嵌段共聚物,其具有独特的相分离结构,其中有一个硬质相,主要包括聚酰胺嵌段,以及软质相,主要包括聚醚嵌段。pebax导管可以商购获得。
在本发明的一些实施方式中,固化时紫外光强度为5-25mW/cm2,固化时间在0.5-7分钟,优选2-5分钟。通常,润滑涂层在基材上的厚度在0.5-20μm的范围内,在本发明的一些具体实施方式中,润滑涂层的厚度为1-5μm。涂层的厚度可以通过如下方法控制:改变浸泡时间、改变牵引速率或改变涂料的粘度和涂覆步骤的次数。在本发明的一些实施方式中,将导管浸入盛有本发明涂液液管中,静置0.5-2min,以0.5-1cm/s的速度提拉导管,提出后将带有涂液的导管静置10-240sec,带涂液的导管用紫外灯照射2-5min进行固化处理,固化完成的样品置于空气中晾干即得到具有润滑涂层的导管。在本发明的一个具体实施方式中,采用本申请人自制的涂覆设备(江苏百赛飞生物科技有限公司MIA-M-2050型医用涂层涂覆固化机)通过浸涂方式获得具有润滑涂层的导管,更进一步地,设备用以下参数制备涂层:浸涂方式,涂覆长度30cm,导管在涂液中静置30sec,以0.8cm/s的速度提拉导管,提出后将带有涂液的导管静置60sec,导管进入固化箱体,光固化2min,完成的样品置于空气中晾干。
在对基材进行涂层涂覆之前首先要对基材表面进行清洁,确保基材表面清洁,清洁的方法包括擦拭、冲刷、超声、浸泡、喷淋等。比如将基材表面用乙醇擦拭洁净后晾干再进行涂覆。
进而,本发明还提供了一种润滑基材,在基材表面包含至少一层本发明前所的润滑涂层。
在本发明的一个实施方式中,所述基材为生物医学基材上如医疗器械。通过包含本发明的润滑涂层可以显著降低湿润条件下的摩擦,从而容易将其插入身体组织或空腔中,并且在与组织,如粘膜接触较长时间以后能保持亲水性和润滑性,另外也很容易地将其取出。本发明的润滑基材在模拟人体组织环境中反复摩擦30次,涂层无脱落,润滑度没有下降,牢固度优。本发明的一个具体实施例中,本发明的润滑基材相对于裸管,初始摩擦力值下降超过95%,说明本发明的润滑基材具有良好的润滑性,从第30次摩擦力和30次平均摩擦力均值可以看出,摩擦力相对波动小,表明其具有优异的牢固度。
<复合涂层及其制备方法>
本发明还提供一种复合涂层,其中,所述复合涂层包括至少一层本发明前述的润滑涂层和至少一层功能涂层,所述润滑涂层含有主体和/或客体结构单元,所述功能涂层含有与所述主体和/或客体结构单元对应的客体分子和/或主体分子,其能与所述润滑涂层产生主-客体相互作用。
在本发明中功能涂层主要是为了进一步提高基材的润滑性或者给基材增加其他功能如抗菌、抗凝血、抗细胞组织粘连等功能。
更进一步地,本发明提供了该复合涂层的制备方法,其中,将本发明的润滑基材浸泡在浸泡液中,所述浸泡液包括功能化的客体分子和/或主体分子和溶剂,浸泡时间为0.1-360min,随后进行冲洗得到。
其中,功能化的客体分子和/或主体分子是通过对和本发明聚合物中可聚合的主体单体和/或客体单体相对应的客体分子和/或主体分子进行改性修饰得到。通过引入特定功能化改性基团或分子使得功能化的客体分子和/或主体分子具有润滑、抗菌、抗凝血、抗细胞组织粘连等功能。改性修饰方法主要通过酯化反应、酯交换反应、酰胺化反应、点击反应、质子化反应、离子化反应、开环反应、加成反应、消除反应、羟醛反应、引发聚合反应等。比如可以通过直接磺化方法获得磺化环糊精。通过以上反应可将季铵基团或其衍生物、磺酸(盐)基团或其衍生物、羧酸(盐)基团或其衍生物、磷酸钠基团或其衍生物、糖及其衍生物、氨基酸及其衍生物、肽或其衍生物、蛋白质及其衍生物等引入到客体分子或/和主体分子上。进一步优选,功能化改性基团或分子选自碳原子数为3-20的季铵盐及其衍生物、苯磺酸/苯磺酸钠及其衍生物、肝素钠及其衍生物、透明质酸钠及其衍生物、磺酸化壳聚糖、赖氨酸及其衍生物、抗菌肽及其衍生物、RGD多肽及其衍生物、溶菌酶及其改性蛋白质、白蛋白及其改性蛋白质、t-PA及其改性蛋白质中的一种或多种。相应地,所述功能化的客体分子和/或主体分子为具有季铵基团或其衍生物、磺酸/磺酸盐基团或其衍生物、羧酸/羧酸盐基团或其衍生物、磷酸/磷酸盐基团或其衍生物、糖及其衍生物、氨基酸及其衍生物、肽或其衍生物和/或蛋白质及其衍生物的客体分子和/或主体分子。在本发明一些实施方式中,所述功能化的客体分子和/或主体分子为功能化的主体分子,进一步地优选为磺化环糊精,因金刚烷、偶氮苯等和环糊精的主客体相互作用较强,而磺酸盐基团又能增加亲水润滑性。环糊精通常含有6~12个D-吡喃葡萄糖单元,典型的环糊精含有6、7、8个葡萄糖单元的分子,分别称为α-、β-和γ-环糊精,在本发明的一个具体实施方式中,功能化的主体分子为磺化β-环糊精。
浸泡液的配制包括将功能化的客体分子和/或主体分子溶解于合适的溶剂中,溶剂可选自水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙酮、二氧六环、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、PBS缓冲溶液中的一种或者多种。进一步地,溶剂选自纯化水(Purity Water,去离子水或深度脱盐水)或者纯化水和乙醇混合溶剂。功能化的客体分子和/或主体分子的浓度范围为0.005-100mg/mL,进一步地,浓度范围为0.05-50mg/mL,更进一步地为0.10-5mg/mL。
将本发明的润滑基材浸泡于浸泡液中一段时间,润滑涂层和浸泡液发生主客体相互作用,产生结合形成超分子结构,使得功能化的客体分子和/或主体分子转移到润滑基材表面来完成功能化。在本发明中,浸泡的时间为0.1-360min,考虑到主客体相互作用的效率和动态饱和情况,浸泡时间为0.5-120min,更进一步为1-60min,最优选为5-30min。浸泡之后取出基材,用水冲洗之后去除未结合分子,便可以获得拥有多功能性复合涂层的制品。本发明可以根据应用场景的特定需求改变浸泡液中功能化的客体分子和/或主体分子的种类和浓度,通过简单的浸泡和冲洗就可以快速获得应用于“精准医疗”的医疗器械。
<制品>
本发明进一步提供了表面包括本发明的复合涂层或者包括根据本发明所述复合涂层的制备方法得到复合涂层的制品。
本发明制品具有亲水润滑性和任选的功能性(如抗菌、抗凝等)。本发明的制品形状不限,包括薄膜、片材、棒、管、模制部件、纤维、织物和颗粒。在本发明的一个实施方式中,本发明的制品包括医疗器械。
本发明中“医疗器械”应该解释为广义。医疗器械可以为可植入器械或体外器械。该器械可以短期暂时使用或者长期永久性植入。适合的医疗器械的例子为导管、导丝、内窥镜、喉镜、饲管、引流管、医用导线、避孕套、屏障涂层如用于手套、支架、支架移植物、吻合连接器、体外血导管、薄膜如用于透析、血液过滤器、循环辅助器材、伤口敷料、集尿袋、耳管、眼内晶状体和在微创手术中使用的任何管等。典型的,该医疗器材选自导管、导丝、内窥镜、喉镜、饲管、引流管、医用导线。特别适于用在本发明中的制品包括导管(例如间歇性导管、球囊导管、PTCP导管、支架输送导管)、导丝、导线、注射器、接触镜、医用管和支架及其他其它金属或聚合物基体的植入体。特别地,本发明适用于多种材质导管/导丝,包括聚氨酯、硅橡胶、乳胶、尼龙、聚氯乙烯、Pebax、镍钛合金等。
实施例
以下列举实施例来说明本发明,本领域技术人员能够理解,该例子仅是示例性的说明,并非穷尽性的说明。
制备例1
制备例1:甲基丙烯酸羟乙基丙烯酸酯的制备
在装有机械搅拌的250mL三口烧瓶中,加入26.0g甲基丙烯酸羟乙酯(0.2mol),100mL干燥的二氯甲烷以及25.3g三乙胺(0.25mol),用恒压滴液漏斗缓慢滴加21.7g丙烯酰氯(0.24mol),于0℃反应0.5小时,升温至28℃反应10小时,过滤得粗品,粗品用柱色谱分离纯化,干燥后得到30.2g黄色片状晶体,甲基丙烯酸羟乙基丙烯酸酯如结构式1所示,收率82%。1H NMR(CDCl3)δ:6.44(m,1H,CH2=CH),6.10(m,2H,CH2=CH、CH=CH),5.84(m,1H,CH2=CH),5.58(m,1H,CH=CH),4.38(m,4H,COOCH2CH2OCO),1.94(s,3H,CH3)。
制备例2:二苯甲酮-2-氨丙基乙基甲基丙烯酸酯(IIa)的制备
将18.4g(0.1mol)制备例1制得的甲基丙烯酸羟乙基丙烯酸酯加入到250mL三口烧瓶中,加入100mL乙醇并搅拌,待其完全溶解后加入19.7g(0.1mol)4-氨基二苯甲酮,升温至60℃反应14小时。将反应液旋干,用乙醇和乙酸乙酯重结晶得到34g浅黄色固体,产率90%。1HNMR(CDCl3)δ:7.32-7.87(m,9H,苯环),6.42-6.48(m,2H,CH2=CH),4.78(s,2H,-CH2-CH2-O),4.32(s,2H,-CH2-CH2-O),3.62(m,2H,NH-CH2-CH2-),2.58(m,2H,NH-CH2-CH2-),2.01(s,3H,CH3),具体图谱参见图1。
实施例1:聚合物的制备
按照表1和表2所述的配比,称取亲水性单体N-乙烯基吡咯烷酮,制备例2得到的二苯甲酮-2-氨丙基乙基甲基丙烯酸酯(Ⅲa),1-丙烯酸金刚烷甲醇酯(CAS:121601-93-2,商购于TCI),引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)溶解于甲醇中,在油浴条件下60℃,加热反应6小时。反应结束之后,在乙醚中沉淀获得产物,50℃烘干得到产物(聚合物1、聚合物2、聚合物3)。
表1聚合物各单体摩尔配比
表2聚合物的物料表
水相GPC测试聚合物1、2、3的分子量及聚合物分布宽度结果如下:
聚合物1:Mn=122.7kDa,PDI:2.5
聚合物2:Mn=123.9kDa,PDI:2.7
聚合物3:Mn=142.6kDa,PDI:3.3
应用例1
配制可光固化涂液:
将实施例1制备得到的三种聚合物(聚合物1、聚合物2、聚合物3)分别溶解于混合溶剂中,溶剂为异丙醇和纯化水,体积比例为1:1,机械搅拌溶解24h,涂液中聚合物的质量占比为4%,并利用粘度调节剂将涂液粘度调节至80-100mPa·s(使用旋转粘度计,测试温度为23℃),利用聚合物1、聚合物2、聚合物3分别配制涂液1、涂液2、涂液3。
配制含主体分子的浸泡液:
称取磺化β-环糊精(β-CD-(SO3)x -)(商购于Aldrich,货号389153-25g)溶解于纯化水中,磁力搅拌2小时。按照1mg/mL浓度配制含主体分子的浸泡液。
涂覆:
对原料管Pebax样品管(Pebax7233)的表面进行清洁。将涂液1、涂液2、涂液3分别加入江苏百赛飞生物科技有限公司的医用涂层涂覆固化机(型号MIA-M-2050),在Pebax样品管(Pebax7233)表面进行涂覆,设备采用以下参数:浸涂方式,涂覆长度30cm,导管在涂液中静置30sec,以0.8cm/s的速度提拉导管。提出后将带有涂液的导管静置60sec,导管进入固化箱体,光固化2min(涂覆光强为10mW/cm2),固化完成的样品置于空气中晾干。利用涂液1、涂液2、涂液3相应制备获得具有基础涂层的样品管2#型导管、3#型导管、4#型导管。
固化之后的样品管用不锈钢手术刀片进行侧切,获得样品截面,将样品截面朝上粘贴在扫描电子显微镜测试铜台上,对样品进行真空喷金后进行测试。利用IPP(Image-ProPlus)对SEM照片中涂层厚度进行标注量取(量取5处进行测试取均值)。测定得到,2#:2.42±0.32μm;3#:2.22±0.37μm;4#:2.06±0.44μm。
另取将涂液1加入江苏百赛飞生物科技有限公司制备MIA-M-2050型医用涂层涂覆固化机,在Pebax样品管(Pebax7233)表面进行涂覆,设定如下涂覆参数:浸涂方式,涂覆长度30cm,导管在涂液中静置30sec,以0.8cm/s的速度提拉导管,提出后将带有涂液的导管静置60sec,导管进入固化箱体,光固化0min,完成的样品置于空气中晾干。相应制备获得具有基础涂层的样品管5#型导管。
浸泡:
将Pebax裸管(Pebax7233,即未经涂覆的原料管)计为1#型导管。
将1#-5#型导管分别浸泡到前述含主体分子的浸泡液中,静置10min,提出后用去离子水浸泡5min,用去离子水冲洗3次,自然晾干。从而得到1-1#、2-1#、3-1#、4-1#、5-1#型导管。
<性能表征>
染色识别:
使用甲苯胺蓝染色剂对不同样品导管进行染色识别,从而判断主客体是否产生识别结合。称取0.10g甲苯氨蓝(购买于上海阿拉丁生化科技股份有限公司),加入99.9g纯化水配制成0.1%的甲苯胺蓝染色液。混合均匀之后取10mL置于染色试管中。将样品管2#和2-1#分别浸入染色液中,静置30sec,取出之后将样品用流动水冲洗去浮色,样品管自然晾干,比对染色结果。
由图2可知,2#样品管浸泡染色液之后未发生明显颜色变化,同未浸泡染色液样品管无差异。2-1#样品管浸泡染色液之后涂层呈现淡蓝色,且纯化水冲洗无法将水溶性极好的染色剂冲走,表明甲苯胺蓝与复合涂层中磺化β-环糊精(β-CD-(SO3)x -)结合,进而证明复合涂层中主客体结合实现,浸泡液中的主体分子结合到了基础涂层之上。
摩擦力和牢固性测试:
使用江苏百赛飞生物科技有限公司的摩擦力测试机(型号FW-01),通过300g加持力作用下,提速1cm/s,测试不同样品导管的摩擦力来判断涂层润滑性,同时通过重复测试30个循环判断涂层牢固性。
对不同样品导管(1#、2#、3#、4#、5#、1-1#、2-1#、3-1#、4-1#、5-1#型导管)进行摩擦力和牢固性测试,结果见表3。
表3摩擦力和牢固性测试结果
由表3可知,1#Pebax裸管的初始摩擦力为1.702N,第30次摩擦力为2.221N,30平均摩擦力均值为1.955N。相比之下,涂覆且经过光固化获得的具有基础涂层的样品管2#、3#、4#样品初始摩擦力远小于Pebax裸管的初始摩擦力,说明此类具有基础涂层的样品管具备良好的润滑性能,相比没有涂层的裸管,摩擦力值下降超过95%;从第30次摩擦力以及30次摩擦力均值来看,其摩擦力相对波动较小,由此可知通过光固化的基础涂层的牢固性较好,在循环30次后依然能够保持良好的润滑性、稳定性。
比较表中2#、3#、4#样品摩擦力数据,可以发现聚合物中亲水单体和可聚合的主体单体和/或客体单体的比例差异会在一定程度上会影响样品的润滑性能。这个可能是疏水结构的金刚烷比例的增加,使得涂层亲水结构比例下架,使涂层的吸水润滑效果相对降低。但即使疏水结构单元金刚烷比例到达15%(4#样品),样品依然能够保持较高的润滑性能,同时确保涂层牢固性不受影响。
5#样品的摩擦力仅仅在初始摩擦力上有所降低,之后摩擦力便直线上升回升到和Pebax裸管相似摩擦力大小,由此可知,本发明中基础涂层需要经过一定强度的紫外光进行照射之后才能稳定固定在基材表面。如果不经过紫外光照固化,涂层的润滑性能和牢固性能无法达到较为优良的程度。
1-1#是经过过浸泡的Pebax裸管,相比于1#Pebax裸管,其摩擦力略微有所降低,估计表面有少许浸泡液有关。对比2-1#与2#、3-1#与3#以及4-1#与4#的摩擦力数据可知,增加浸泡步骤,样品管30次平均摩擦力降低了50%以上,这是由于浸泡液中磺化β-环糊精(β-CD-(SO3)x -)和基础涂层中的基础涂层中金刚烷客体产生主-客体相互作用形成了复合涂层,浸泡液中β-环糊精(β-CD)主体含有磺酸钠基团,磺酸钠基团具备良好的吸水性能,将其固定在基础涂层上能够提升复合涂层整体的吸水和润滑效果。基础涂层中的客体分子的占比增加会增加浸泡液中主体分子与其结合的概率和数量,从而增加复合涂层的润滑性,因此4-1#样品的摩擦力值小于2-1#,3-1#样品摩擦力。5-1#样品管因基础涂层未进行光固化处理,虽然增加浸泡步骤,但其摩擦力值依旧很大。这说明本发明的复合涂层要保证其牢固性和润滑性需经过光固化处理基础涂层。
惟以上所述者,仅为本发明的较佳实施例而已,举凡熟悉此项技艺的专业人士在了解本发明的技术手段之后,自然能依据实际的需要,在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰,曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种聚合物,其特征在于,所述聚合物以聚合单元形式包含:
A)可聚合的主体单体和/或客体单体;
B)光敏单体;
C)亲水单体;
其中,A)占聚合物单体总量的摩尔百分比不超过30%,进一步地B)占聚合物单体总量的摩尔百分比不超过20%。
2.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,
所述可聚合的主体单体和/或客体单体指经不饱和化修饰的主体分子和/或客体分子,进一步优选地,所述主体分子包括环糊精、葫芦脲、冠醚、杯芳烃、柱芳烃及其衍生物中的一种或多种,所述客体分子包括金刚烷、偶氮苯、二茂铁、石胆酸、胆固醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚己内酯、二氨基烷、苯、四氢呋喃、甲基苄胺、萘、甲基紫精、胆碱及其衍生物中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2任一项所述的聚合物,其特征在于,
所述光敏单体包含不饱和键、氨基和光敏基团,所述光敏基团包括任选地取代的二苯甲酮基或蒽醌基。
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚合物,其特征在于,
所述亲水单体包括羟基、烷氧基、氨基、伯胺基团、叔胺基团、酰胺基、酯基、羰基、羧基、磺酸基、磷酸基团、盐基团中的一种或者多种基团,进一步优选地,所述亲水单体包括不饱和羧酸或羧酸盐、不饱和羧酸酯、不饱和酸羟烷基酯、不饱和酸酐、不饱和酰胺、不饱和内酰胺、不饱和磺酸或磺酸盐、不饱和磷酸或磷酸盐、不饱和季铵盐、环氧烷烃中的一种或者多种。
5.一种涂液组合物,其特征在于,所述涂液组合物包括权利要求1-4任一项所述的聚合物。
6.一种润滑涂层,其特征在于,所述润滑涂层通过光固化权利要求5所述的涂液组合物所得到。
7.一种润滑基材,其特征在于,在基材表面包含至少一层根据权利要求6所述润滑涂层。
8.一种复合涂层,其特征在于,所述复合涂层包括至少一层如权利要求6所述的润滑涂层和至少一层功能涂层,所述润滑涂层含有主体和/或客体结构单元,所述功能涂层含有与所述主体和/或客体结构单元对应的客体分子和/或主体分子,其能与所述润滑涂层产生主-客体相互作用。
9.一种如权利要求8所述的复合涂层的制备方法,其特征在于,
将权利要求7所述的润滑基材浸泡在浸泡液中,所述浸泡液包括功能化的客体分子和/或主体分子和溶剂,浸泡时间为0.1~360min,随后进行冲洗得到,进一步地,所述功能化的客体分子和/或主体分子的浓度为0.005~100mg/mL;更进一步地,所述功能化的客体分子和/或主体分子为具有季铵基团或其衍生物、磺酸/磺酸盐基团或其衍生物、羧酸/羧酸盐基团或其衍生物、磷酸/磷酸盐基团或其衍生物、糖及其衍生物、氨基酸及其衍生物、肽或其衍生物和/或蛋白质及其衍生物的客体分子和/或主体分子。
10.一种制品,其特征在于,所述制品表面包括如权利要求8所述的复合涂层,进一步优选地,所述制品包括医疗器械。
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