CN116019984B - 单层亲水涂层及其配制体系和在医疗器械表面亲水改性中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单层亲水涂层的配制体系，以主链嵌有二苯甲酮类结构的亲水性聚合物提供较好的基材附着力，并利用二苯甲酮单元的链间可反应性在聚合物分子间建立带有大量亲水基团的交联网络，形成的亲水涂层能够在单层结构的情况下既提供足够的亲水润滑性，又提供足够的基材附着力，脱除剥离的风险低，避免了分层脱落的风险，配方简单，操作容易，可广泛地应用于植入式医疗器械的表面亲水改性，在医疗器械表面形成具有安全、牢固、亲水润滑性好等综合优点的单层结构的亲水润滑层。

Description

单层亲水涂层及其配制体系和在医疗器械表面亲水改性中的 应用

技术领域

本发明涉及表面涂层技术领域和医疗器械技术领域，特别涉及一种单层亲水涂层及其配制体系和在医疗器械表面亲水改性中的应用。

背景技术

在医疗器械领域，介入治疗方式越来越受到人们的认可。对于许多介入医疗器械，如导尿管、球囊扩张导管、中心静脉导管、血管内造影导丝等，由于表面光滑度不够，在插入或拔出体内时会有较大阻力，造成疼痛及计提损伤。其中，医用导管/导丝主要通过人体自然孔道或穿刺的微小创口导入人体，需要短期或长期与人体组织接触。导管/导丝在插入或拔出时会跟与直接出的组织发生摩擦，导致病人常伴有灼烧和疼痛感，且容易造成组织损伤和黏连，导致易出现并发症。

临床上经常采用润滑油(如石蜡油、硅油及凡士林等)涂覆在导管、导丝表面，然而，在临床使用中，硅油不能稳定地附着在导管/导丝表面，润滑效果差、难以持久，而且插入或拔出体内时依旧对组织造成伤害。因此，相关研究人员致力于开发在医用导管、导丝表面能够形成稳定亲水润滑层的方法，并希望达到如下的多重效果：1、减轻患者的不适感和避免插入过程中造成黏膜和组织细胞损伤；2、减少生物污染，如蛋白质、细胞、细菌以及微生物等在基体表面发生吸附积聚；3、抗凝血，同时减少对血流环境的影响；4、提高器械生物相容性，如血液相容性；5、赋予医疗器械良好的通过性，提高手术安全性；6、适用于各种基材，如尼龙、PEBAX(嵌段聚醚酰胺树脂产品)、PU(聚氨酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PEEK(聚醚醚酮)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)。概括来说，需要亲水涂层具备润滑性、抗生物污染、良好附着力、生物相容性和可靠性等性能。

目前的器械公司普遍使用的亲水润滑层主要是由顶涂层和底涂层构成的双层涂层，底涂层通过高分子链缠结成膜附着在基材表面，犹如一根根链条捆在树干上，以便提供足够摩擦力来保证可靠性；而顶涂层提供亲水性；顶涂层与底涂层之间通过共价键形成桥接。因此，在固化过程中，若局部区域的顶涂层与底涂层之间没有形成充分的化学键，则在使用过程中存在顶涂层从底涂层表面剥离的风险。也因此，对涂覆液的配制要求比较严格。

因此，仍有必要进一步开发具有配制简单、安全性好的亲水润滑层。

发明内容

基于此，本发明的目的包括提供一种单层亲水涂层及其配制体系，仅需配制一种涂覆液，可以仅在基材表面涂布单层涂覆液，即可获得安全性好、摩擦力低、亲水润滑性好、粘附牢固的单层亲水涂层，可广泛用作可植入式医疗器械表面的亲水润滑层。

本发明的上述目的可通过如下的技术方案实现。

在本发明的第一方面，提供一种单层亲水涂层的配制体系，以重量百分比计，包括如下组分：1％～15％的水溶性亲水聚合物Poly、0.1％～5％重量份的可交联单体Cm、0.05％～0.5％重量份的引发剂In和80％～98％的溶剂Sv；

其中，所述水溶性亲水聚合物Poly具有m个式(U₁)的结构单元和n个式(U₂)所示的结构单元：

在所述水溶性亲水聚合物Poly中，

m和n各自独立地为正整数，且n≥m；

每个R₁独立地为亲水基团；

每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为H或C_1-19烷基；同一个U₁中，A₁₁和A₁₂可以相同或不同；

每个B₁₁和每个B₁₂各自独立地为-O-或-NH-；

每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地为C_1-18亚烷基；同一个U₁中，A₂₁和A₂₂可以相同或不同；

每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有杂原子的二价连接基，所述杂原子选自O、S、N和P中的一种或多种；

U₁中的*各自独立地连接至结构单元U₁、结构单元U₂、H或非氢端基，且至少一个*连接至结构单元U₁或结构单元U₂；

U₂中的*各自独立地连接至结构单元U₁、结构单元U₂、H或非氢端基，且至少一个*连接至结构单元U₁或结构单元U₂。

在本发明的一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly具有式(1)所示的通式结构：

在所述水溶性亲水聚合物Poly中，

n1和n2均为正整数，且n1+n2＝n；

每个R₁₁和每个R₁₂各自独立地选自R₁，在同一个分子中，R₁₁和R₁₂可以相同或不同。

在本发明的第二方面，提供一种单层亲水涂层，可采用本发明的第一方面所述的配制体系制备得到。

在本发明的第三方面，提供本发明的第一方面所述单层亲水涂层的配制体系，或者本发明的第二方面所述单层亲水涂层在医疗器械表面亲水改性中的应用。

在本发明的一些实施方式中，所述单层亲水涂层形成于可植入式医疗器械的塑料基材表面。

本发明的第一方面提供的配制体系是一种单层亲水涂层的配制体系，通过在主链嵌有二苯甲酮类结构的亲水性聚合物提供较好的基材附着力，并利用二苯甲酮单元的链间可反应性在聚合物分子间建立带有大量亲水基团的交联网络，所形成的亲水聚合物涂层能够在单层结构的情况下既提供足够的亲水润滑性，又提供足够的基材附着力，脱除剥离的风险低，而且相对于传统的双层结构避免了分层脱落的风险，采用该配制体系的单层亲水涂层能够使可植入式医疗器械的安全性大大提升。

根据第一方面的配制体系配成涂覆液后，其中的水溶性亲水聚合物在形成聚合物网络的同时，通过单层的涂层结构既可实现与基材之间足够的结合力，又具有足够的亲水基团来实现亲水润滑性。因此，仅需配制一种涂覆液，可以仅在基材表面涂布单层涂覆液，即可获得安全性好、摩擦力低、润滑性好、粘附牢固的单层亲水涂层，配方简单，操作容易，可广泛地应用于可植入式医疗器械的表面亲水改性，在医疗器械表面形成具有安全、牢固、亲水润滑性好等综合优点的单层结构的亲水润滑层。

本发明的单层亲水涂层可适用于不同的基材，对塑料基材的粘附力好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案、更完整地理解本申请及其有益效果，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个实施例中水溶性亲水聚合物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))的¹HNMR谱图，横坐标轴为化学位移δ(记为f1)，单位ppm；

图2为本发明的一个实施例中水溶性亲水聚合物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))的¹HNMR谱图，横坐标轴为化学位移δ(记为f1)，单位ppm；

图3为本发明的一个实施例中水溶性亲水聚合物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))的¹HNMR谱图，横坐标轴为化学位移δ(记为f1)，单位ppm。

具体实施方式

下面结合附图、实施方式和实施例，对本发明作进一步详细的说明。应理解，这些实施方式和实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，提供这些实施方式和实施例的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。还应理解，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式和实施例，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下作各种改动或修改，得到的等价形式同样落于本申请的保护范围。此外，在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为充分地理解，应理解，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述实施方式和实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

术语

除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：

本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。需要说明的是，当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个项目时，应当理解，在本申请中，该技术方案毫无疑问地包括均用“逻辑与”连接的技术方案，还毫无疑问地包括均用“逻辑或”连接的技术方案。比如，“A及/或B”包括A、B以及“A与B的组合”三种并列方案。又比如，“A，及/或，B，及/或，C，及/或，D”的技术方案，包括A、B、C、D中任一项(也即均用“逻辑或”连接的技术方案)，也包括A、B、C、D的任意的和所有的组合，也即包括A、B、C、D中任两项或任三项的组合，还包括A、B、C、D的四项组合(也即均用“逻辑与”连接的技术方案)。

本发明中涉及“多个”、“多种”、“多次”等，如无特别限定，指在数量上大于2或等于2。例如，“一种或多种”表示一种或大于等于两种。

本文中所使用的“其组合”、“其任意组合”、“其任意组合方式”等中包括所列项目中任两个或任两个以上项目的所有合适的组合方式。

本文中，“合适的组合方式”、“合适的方式”、“任意合适方式”等中所述“合适”，以能够实施本发明的技术方案、解决本发明的技术问题、实现本发明预期的技术效果为准。

本文中，“优选”、“更好”、“更佳”、“为宜”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本发明保护范围的限制。

本发明中，“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的，表示内容上的差异，但并不应理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。本申请中，“可选地含有”、“可选地包含”等描述，表示“含有或不含有”。“可选的组分X”，表示组分X存在或不存在。

本发明中，“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”等中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。

本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。

本发明中，涉及到数值区间(也即数值范围)，如无特别说明，该数值区间内可选的数值的分布视为连续，且包括该数值区间的两个数值端点(即最小值及最大值)，以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明，当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时，包括该数值范围的两个端点整数，以及两个端点之间的每一个整数，相当于直接列举了每一个整数，比如t为选自1～10的整数，表示t为选自由1、2、3、4、5、6、7、8、9和10构成的整数组的任一个整数。当提供多个数值范围描述特征或特性时，可以合并这些数值范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之数值范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。该数值区间中的“数值”可以为任意的定量值，比如数字、百分比、比例等。“数值区间”允许广义地包括百分比区间，比例区间，比值区间等数值区间类型。

本发明中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内存在变动。应当理解的是，所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。允许在如±5℃、±4℃、±3℃、±2℃、±1℃的范围内波动。

本发明中，术语“室温”或“常温”一般指4℃～35℃，例如20℃±5℃。在本发明的一些实施例中，“室温”或“常温”是指10℃～30℃。在本发明的一些实施例中，“室温”或“常温”是指20℃～30℃。

在本发明中，涉及数据范围的单位，如果仅在右端点后带有单位，则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如，3～5h表示左端点“3”和右端点“5”的单位都是h(小时)。

本发明实施例说明书中所提到的相关成分的质量或重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间质量或重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的质量或重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的单位。

在本发明中，方法流程中涉及多个步骤的，除非本文中有明确的不同说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以描述以外的其他顺序执行。而且，任一个步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的一部分轮流或者交替或者同时地执行。

本文中，术语“烷基”是指包含伯(正)碳原子、或仲碳原子、或叔碳原子、或季碳原子、或其组合的饱和烃失去一个氢原子生成的一价残基。包含该术语的短语，例如，“C₁～₉烷基”是指包含1至9个碳原子的烷基，每次出现时，可以互相独立地为C₁烷基、C₂烷基、C₃烷基、C₄烷基、C₅烷基、C₆烷基、C₇烷基、C₈烷基或C₉烷基。合适的实例包括但不限于：甲基(Me、-CH₃)、乙基(Et、-CH₂CH₃)、1-丙基(n-Pr、n-丙基、-CH₂CH₂CH₃)、2-丙基(i-Pr、i-丙基、-CH(CH₃)₂)、1-丁基(n-Bu、n-丁基、-CH₂CH₂CH₂CH₃)、2-甲基-1-丙基(i-Bu、i-丁基、-CH₂CH(CH₃)₂)、2-丁基(s-Bu、s-丁基、-CH(CH₃)CH₂CH₃)、2-甲基-2-丙基(t-Bu、t-丁基、-C(CH₃)₃)、1-戊基(n-戊基、-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃)、2-戊基(-CH(CH3)CH2CH2CH3)、3-戊基(-CH(CH₂CH₃)₂)、2-甲基-2-丁基(-C(CH₃)₂CH₂CH₃)、3-甲基-2-丁基(-CH(CH₃)CH(CH₃)₂)、3-甲基-1-丁基(-CH₂CH₂CH(CH₃)₂)、2-甲基-1-丁基(-CH₂CH(CH₃)CH₂CH₃)、1-己基(-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃)、2-己基(-CH(CH₃)CH₂CH₂CH₂CH₃)、3-己基(-CH(CH₂CH₃)(CH₂CH₂CH₃))、2-甲基-2-戊基(-C(CH₃)₂CH₂CH₂CH₃)、3-甲基-2-戊基(-CH(CH₃)CH(CH₃)CH₂CH₃)、4-甲基-2-戊基(-CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)₂)、3-甲基-3-戊基(-C(CH₃)(CH₂CH₃)₂)、2-甲基-3-戊基(-CH(CH₂CH₃)CH(CH₃)₂)、2,3-二甲基-2-丁基(-C(CH₃)₂CH(CH₃)₂)、3,3-二甲基-2-丁基(-CH(CH₃)C(CH₃)₃和辛基(-(CH₂)₇CH₃)。

本文中，术语“亚烷基”是指在烷基的基础上再除去一个氢原子衍生形成具有两个单价基团中心的烃基，其可以是饱和的支链烷基或饱和的直链烷基。例如，“C₁～C₉亚烷基”是指烷基部分包含1至9个碳原子，每次出现时，可以互相独立地为C₁亚烷基、C₂亚烷基、C₃亚烷基、C₄亚烷基、C₅亚烷基、C₆亚烷基、C₇亚烷基、C₈亚烷基或C₉亚烷基。合适的实例包括但不限于：亚甲基(-CH₂-)、1,1-乙基(-CH(CH₃)-)、1,2-乙基(-CH₂CH₂-)、1,1-丙基(-CH(CH₂CH₃)-)、1,2-丙基(-CH₂CH(CH₃)-)、1,3-丙基(-CH₂CH₂CH₂-)和1,4-丁基(-CH₂CH₂CH₂CH₂-)。

本文中，如环上引出的单键(如)表示环上的任意可被取代的位置。

如本文所用的“聚合物”，指具有多个(≥2个)重复单元。本文中，聚合物的分子量，如无特别限定，指平均分子量。

如本文所用的“小分子”，指分子量小于1000Da。

如本文所用的“亲水基团”，指该具有溶于水，或容易与水亲和的原子团，亲水基团可能吸引水分子或溶解于水，具有这类官能团的固体表面易被水润湿。

如本文所用的“反应性基团”、“官能团”均指能够发生偶合反应而生成共价键的基团。

如本文所用的“官能团对”是由两个相同或不同的官能团构成的一对官能团，构成“官能团对”的两个官能团之间能够进行偶合反应而形成共价键连。

本文中，如无特别限定，“约”表示在本数上下一定幅度的范围内，波动范围可因本数的类型和数值有所差异。比如，允许在±10％、±5％、±2％、±1％等幅度范围内。比如约600Da，可表示选自600±60Da。

本发明中，“配制体系”指由相关组分组成的组合体系，可以一体化包装，也可以将各组分置于多个容器中分开包装。

“涂层的体系”指用于制备涂层的各组分的组合体系，也可记为“涂料组合物”。“涂层的配制体系”中的各组分可以按照合适方式进行混合制成涂料组合物，经涂布制备得到相应的涂层结构。

本发明中，“涂层”指由相关经涂布后制成的结构层，涂布后可进行干燥，可以为未经干燥或部分干燥的状态，也可以为终产品中的结构层。

本发明中，“涂覆层”指附加至某一基材表面的涂层组合物的液态层。

在本发明的第一方面，提供一种单层亲水涂层的配制体系，其包括水溶性亲水聚合物Poly和可交联单体Cm，仅需配制一种涂覆液，可以仅在基材表面涂布单层涂覆液，即可获得安全性好、摩擦力低、亲水润滑性好和粘附牢固的单层亲水涂层，可广泛用作可植入式医疗器械表面的亲水润滑层。

在本发明的一些实施方式中，提供一种单层亲水涂层的配制体系，其包括如水溶性亲水聚合物Poly和可交联单体Cm，进一步地，还包括引发剂In和溶剂(记为Sv)。该单层亲水涂层的配制体系通过在主链嵌有二苯甲酮类结构的亲水性聚合物提供较好的基材附着力，并利用二苯甲酮单元的链间可反应性在聚合物分子间建立带有大量亲水基团的交联网络，形成的亲水聚合物涂层，能够在单层结构的情况下既提供足够的亲水润滑性，又提供足够的基材附着力，脱除剥离的风险低，而且相对于传统的双层结构避免了分层脱落的风险，采用该配制体系的单层亲水涂层能够使可植入式医疗器械的安全性大大提升。

在一些实施方式中，提供一种单层亲水涂层的配制体系，以重量百分比计，包括如下组分：1％～15％的水溶性亲水聚合物Poly、0.1％～5％重量份的可交联单体Cm、0.05％～0.5％重量份的引发剂In和80％～98％的溶剂Sv；

其中，所述水溶性亲水聚合物Poly具有m个式(U₁)的结构单元和n个式(U₂)所示的结构单元：

在所述水溶性亲水聚合物Poly中，

m和n各自独立地为正整数，且n≥m；

每个R₁独立地为亲水基团；

每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为H或C_1-19烷基；同一个U₁中，A₁₁和A₁₂可以相同或不同；

每个B₁₁和每个B₁₂各自独立地为-O-或-NH-；

每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地为C_1-18亚烷基；同一个U₁中，A₂₁和A₂₂可以相同或不同；

每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有杂原子的二价连接基，所述杂原子选自O、S、N和P中的一种或多种；

U₁中的*各自独立地连接至结构单元U₁、结构单元U₂、H或非氢端基，且至少一个*连接至结构单元U₁或结构单元U₂；

U₂中的*各自独立地连接至结构单元U₁、结构单元U₂、H或非氢端基，且至少一个*连接至结构单元U₁或结构单元U₂。

在本发明中，如无其他说明，U₁和U₂中的非氢端基指相应的反应单体参与聚合反应时发生链终止而形成的端基。在本发明中，含有碳碳双键的单体进行聚合反应形成的诸如式(1)的结构式及其端基对本领域技术人员来说是清楚的。

在一些实施方式中，n≥(2×m)。在进一步的一些实施例中，n>(2×m)。

在一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly具有式(1)所示的通式结构：

在所述水溶性亲水聚合物Poly中，n1和n2各自独立地为正整数，且n1+n2＝n(n1和n2可以相同或不同)；

每个R₁₁和每个R₁₂各自独立地选自R₁，在同一个分子中，R₁₁和R₁₂可以相同或不同。

设计具有聚合物链间交联能力的水溶性亲水聚合物，并通过调节可交联单体的当量比例，从而使水溶性亲水聚合物的亲水性、极性、反应活性可调可控。

根据第一方面的配制体系配成涂覆液后，其中的水溶性亲水聚合物在形成聚合物网络的同时，通过单层的涂层结构，既可实现与基材之间足够的结合力，又具有足够的亲水基团来实现亲水润滑性。因此，仅需配制一种涂覆液，可以仅在基材表面涂布单层涂覆液，即可获得安全性好、摩擦力低、润滑性好、粘附牢固的单层亲水涂层，配方简单，操作容易，可广泛地应用于可植入式医疗器械的表面亲水改性，在医疗器械表面形成具有安全、牢固、亲水润滑性好等综合优点的单层结构的亲水润滑层。

在一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly选自结构1A、1B、2A、2B、3A和3B中的任一种结构。

在一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly满足如下特征中的一个或任意多个：在同一个分子中，R₁均相同；在同一个分子中，A₁₁和A₁₂均相同；在同一个分子中，B₁₁和B₁₂均相同；在同一个分子中，A₂₁和A₂₂均相同；在同一个分子中，L₄₁和L₄₂均相同。

在一些实施方式中，R₁均相同。

在一些实施方式中，A₁₁和A₁₂均相同，可记为A₁。

在一些实施方式中，B₁₁和B₁₂均相同，可记为B₁。

在一些实施方式中，A₂₁和A₂₂均相同，可记为A₂。

在一些实施方式中，L₄₁和L₄₂均相同，可记为L₄。

在一些实施方式中，A₂₁和A₂₂均相同，且L₄₁和L₄₂均相同。

在一些实施方式中，A₁₁和A₁₂均相同，且L₄₁和L₄₂均相同。

在一些实施方式中，A₁₁和A₁₂均相同，且B₁₁和B₁₂均相同。

在一些实施方式中，B₁₁和B₁₂均相同；A₂₁和A₂₂均相同；L₄₁和L₄₂均相同。

在一些实施方式中，R₁均相同；A₁₁和A₁₂相同；A₂₁和A₂₂相同；L₄₁和L₄₂相同。

在一些实施方式中，A₁₁和A₁₂均相同；B₁₁和B₁₂均相同；A₂₁和A₂₂均相同；L₄₁和L₄₂均相同。

在一些实施方式中，结构1A：具有结构如U_1a所示的U₁和前述的U₂；

在U_1a中，A₁均相同且为H或C_1-19烷基；B₁均相同且为-O-或-NH-；A₂均相同且为C_1-18亚烷基；L₄均相同且为含有杂原子的二价连接基，所述杂原子选自O、S、N和P中的一种或多种，进一步地，L₄为含有L₀的二价连接基，L₀均相同且为-O-、-NH-或-C(＝O)-，且L₀与二苯甲酮单元相连接；

进一步地，在U_1a中，A₁均相同且为H或C_1-6烷基；A₂均相同且为C_1-8亚烷基。

在一些实施例中，在U_1a中，A₁均相同且为H或C_1-6烷基；B₁均相同且为-O-或-NH-；A₂均相同且为C_1-8亚烷基；L₄均相同且为含有L₀的二价连接基，L₀均相同且为-O-、-NH-或-C(＝O)-，且L₀与二苯甲酮单元相连接。

在一些实施方式中，R₁均相同；A₁₁和A₁₂均相同；B₁₁和B₁₂均相同；A₂₁和A₂₂均相同；L₄₁和L₄₂均相同。

在一些实施方式中，结构1B：具有式(2)所示结构；

式(2)中，R₁均相同；A₁均相同且为H或C_1-19烷基；B₁均相同且为-O-或-NH-；A₂均相同且为C_1-18亚烷基；L₄均相同且为含有杂原子的二价连接基，所述杂原子选自O、S、N和P中的一种或多种，进一步地，L₄为含有L₀的二价连接基，L₀均相同且为-O-、-NH-或-C(＝O)-，且L₀与二苯甲酮单元相连接；m、n1和n2的定义与式(1)中一致；

进一步地，式(2)中，A₁均相同且为H或C_1-6烷基；A₂均相同且为C_1-8亚烷基。

在一些实施例中，式(2)中，R₁均相同；A₁均相同且为H或C_1-6烷基；B₁均相同且为-O-或-NH-；A₂均相同且为C_1-8亚烷基；L₄均相同且为含有L₀的二价连接基，L₀均相同且为-O-、-NH-或-C(＝O)-，且L₀与二苯甲酮单元相连接；m、n1和n2的定义与式(1)中一致。

在一些实施例中，R₁为此时，U₂可表示为/>此时，水溶性亲水聚合物Poly的结构可记为结构2A，其具有前述的U₁和结构如U_2a所示的U₂。

在一些实施例中，结构2B：具有式(3)所示结构；

式(3)中，A₁₁、A₁₂、B₁₁、B₁₂、A₂₁、A₂₂、L₄₁、L₄₂、m、n1和n2的定义与式(1)中一致。

在一些实施方式中，结构3A：具有结构如U_1c所示的U₁和前述的U₂；

在U_1c中，L₅₁和L₅₂各自独立地为一个化学键、-O-或-NH-；L₆₁和L₆₂各自独立地为一个化学键、-O-或-NH-；A₁₁、A₁₂、B₁₁、B₁₂、A₂₁和A₂₂的定义与式(1)中一致。在其中的一些实施例中，L₅₁和L₅₂各自独立地为-O-或-NH-；L₆₁和L₆₂各自独立地为-O-或-NH-。

在一些实施方式中，结构3B：具有式(4)所示结构；

式(4)中，L₅₁和L₅₂各自独立地为一个化学键、-O-或-NH-；L₆₁和L₆₂各自独立地为一个化学键、-O-或-NH-；R₁、A₁₁、A₁₂、B₁₁、B₁₂、A₂₁、A₂₂、m、n1和n2的定义与式(1)中一致。在其中的一些实施例中，L₅₁和L₅₂各自独立地为-O-或-NH-；L₆₁和L₆₂各自独立地为-O-或-NH-。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为-O-或-NH-，L₆₁和L₆₂为一个化学键。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为-O-，L₆₁和L₆₂为一个化学键。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为-NH-，L₆₁和L₆₂为一个化学键。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为-O-，L₆₁和L₆₂为-NH-。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为-O-，L₆₁和L₆₂为-O-。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为-NH-，L₆₁和L₆₂为-NH-。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为-NH-，L₆₁和L₆₂为-O-。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为一个化学键，L₆₁和L₆₂为-O-或-NH-。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为一个化学键，L₆₁和L₆₂为-O-。

在一些实施例中，在U_1c或式(4)中，L₅₁和L₅₂为一个化学键，L₆₁和L₆₂为-NH-。

在一些实施方式中，R₁₁和R₁₂相同；A₁₁和A₁₂相同；A₂₁和A₂₂相同；L₄₁和L₄₂相同。

在一些实施方式中，A₁₁和A₁₂相同，且R₁₁和R₁₂相同。

在本发明中，m对应结构单元U₁的聚合度。在一些实施方式中，m为选自1～110的整数，进一步可以为2～110的整数，更进一步可以为4～110的整数，更进一步可以为5～110的整数，更进一步可以为6～110的整数。m还可以选自下述任一种整数：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110等，还可以选自前述任两个合适的整数构成的整数区间，一些非限制性示例如1～100、2～100、4～100、5～100、6～100、1～80、2～80、4～80、5～80、6～80、1～50、2～50、4～50、5～50、6～50、1～20、2～20、4～20、5～20、6～20、6～18、1～12、1～10、4～8、5～7、10～14、10～15、15～20、16～20等。

在本发明中，n对应结构单元U₂的聚合度。

在一些实施方式中，n大于等于m。进一步地，n可以大于等于2m。更进一步地，n可以大于等于m。

在一些实施方式中，n为选自2～2000的整数，进一步可以为4～2000的整数，更进一步可以为10～2000的整数，更进一步可以为20～2000的整数，更进一步可以为40～2000的整数。m还可以选自下述任一种整数：4、6、8、10、12、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、53、55、56、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、120、130、140、150、160、180、200、240、250、280、300、350、400、450、500、550、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000等，还可以选自前述任两个合适的整数构成的整数区间，一些非限制性示例如2～1000、4～1000、10～1000、20～1000、40～1000、2～500、4～500、10～500、20～500、40～500、2～200、4～200、10～200、20～200、40～200、2～120、4～120、10～100、10～120、20～120、40～120、2～100、4～100、10～100、20～100、40～100、10～60、20～60、40～60、40～56、42～54、52～56、53～55、50～55、46～50、40～45等。

在一些实施方式中，n和m的比值为选自1～99的数值，例如1、1.5、2、2.3、2.5、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、49、50、59、60、69、70、79、80、89、90、99等，还可以选自前述任两个合适的数值构成的数值区间，一些非限制性示例如1～19、1～12、1～10、1～6、1～5、2～15、2～10、2.3～15、2.3～10、8～10等。

在本发明中，如无其他说明，n1+n2＝n。

在一些实施方式中，n1和n2各自独立地为选自1～1000的整数，进一步可以为2～1000的整数，更进一步可以为5～1000的整数，更进一步可以为10～1000的整数，更进一步可以为20～1000的整数。m还可以选自下述任一种整数：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、54、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、120、130、140、150、160、180、200、240、250、280、300、350、400、450、500、550、600、700、800、900、1000等，还可以选自前述任两个合适的整数构成的整数区间，一些非限制性示例如2～1000、4～1000、5～1000、10～1000、20～1000、2～500、4～500、5～500、10～500、20～500、2～200、4～200、5～200、10～200、20～200、2～120、4～120、5～120、10～120、20～120、2～100、4～100、5～100、10～100、20～100、10～30、15～30、20～30、21～27等。

在一些实施方式中，n1和n2相等或者基本相等。在本发明中，“基本相等”，不要求数值上的绝对相等。一种示例中，n1和n2差额低于较小数值的10％。一种示例中，n1和n2差额低于较小数值的5％。一种示例中，n1和n2差额≤5。一种示例中，n1和n2差额≤4。一种示例中，n1和n2差额≤3。一种示例中，n1和n2差额≤2。一种示例中，n1和n2差额≤1。一种示例中，n1和n2在数值上相等。

在一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly的数均分子量为2kDa～280kDa，进一步可以选自2.7kDa～280kDa，进一步还可以2.7kDa～100kDa。所述水溶性亲水聚合物Poly的数均分子量的非限制性举例如2kDa、2.3kDa、2.5kDa、2.7kDa、3kDa、4kDa、5kDa、6kDa、7kDa、8kDa、9kDa、10kDa、11kDa、12kDa、13kDa、14kDa、15kDa、16kDa、17kDa、18kDa、19kDa、20kDa、30kDa、40kDa、50kDa、60kDa、70kDa、80kDa、90kDa、100kDa、110kDa、120kDa、130kDa、140kDa、150kDa、160kDa、180kDa、200kDa、220kDa、250kDa、280kDa等，还可以选自前述任两种分子量构成的区间，例如2.5kDa～280kDa、2.5kDa～200kDa、2.5kDa～150kDa、2.5kDa～100kDa、2.5kDa～50kDa、2.5kDa～20kDa、2.5kDa～10kDa、2.7kDa～280kDa、2.7kDa～200kDa、2.7kDa～150kDa、2.7kDa～100kDa、2.7kDa～50kDa、2.7kDa～20kDa、2.5kDa～10kDa、4kDa～200kDa、4kDa～150kDa、4kDa～100kDa、4kDa～50kDa、4kDa～20kDa、4kDa～20kDa、5kDa～200kDa、5kDa～150kDa、5kDa～100kDa、5kDa～50kDa、5kDa～20kDa、5kDa～10kDa、2.5kDa～10kDa等。

在一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly的重均分子量为5kDa～1000kDa，进一步可以选自5kDa～500kDa，进一步还可以5kDa～100kDa。所述水溶性亲水聚合物Poly的重均分子量的非限制性举例如5kDa、6kDa、7kDa、8kDa、9kDa、10kDa、11kDa、12kDa、13kDa、14kDa、15kDa、16kDa、17kDa、18kDa、19kDa、20kDa、30kDa、40kDa、50kDa、60kDa、70kDa、80kDa、90kDa、100kDa、110kDa、120kDa、130kDa、140kDa、150kDa、160kDa、180kDa、200kDa、220kDa、250kDa、280kDa、200kDa、250kDa、300kDa、400kDa、500kDa、600kDa、700kDa、800kDa、900kDa、1000kDa等，还可以选自前述任两种分子量构成的区间，例如5kDa～500kDa、5kDa～200kDa、5kDa～150kDa、5kDa～100kDa、5kDa～50kDa、5kDa～20kDa、5kDa～10kDa、6kDa～1000kDa、6kDa～500kDa、6kDa～200kDa、6kDa～150kDa、6kDa～100kDa、6kDa～50kDa、6kDa～20kDa、6kDa～10kDa、10kDa～1000kDa、10kDa～500Da、10kDa～200kDa、10kDa～150kDa、10kDa～100kDa、10kDa～50kDa、10kDa～20kDa、10kDa～10kDa等。

在一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly在所述单层亲水涂层的配制体系中的重量百分比为1％～15％。所述水溶性亲水聚合物Poly在所述单层亲水涂层的配制体系中的重量百分比还可以选自下述任一种百分数：1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％等，还可以选自上述任两种百分数构成的区间，一些非限制性示例如6％～12％、8％～10％、7％～9％、7.5％～8.5％等。

在本发明中，每个R₁独立地为亲水基团，R₁₁和R₁₂各自独立地为选自R₁的亲水基团。

在一些实施方式中，在所述水溶性亲水聚合物Poly中，每个R₁独立地选自-CHO、-COOH、-OH、-NH₂、等。在一些实施方式中，同一个分子中的R₁均相同，进一步地，R₁为-CHO、-COOH、-OH、-NH₂、/>等任一亲水基团。在一些优选例中，R₁均为/>

本发明中，R₁₁和R₁₂均为亲水基团。在一些实施方式中，在所述水溶性亲水聚合物Poly中，每个R₁₁和每个R₁₂各自独立地为-CHO、-COOH、-OH、-NH₂、等亲水基团。在一些优选例中，同一个分子中的R₁₁和R₁₂相同，可以为-CHO、-COOH、-OH、-NH₂、/>等亲水基团中任一种。在一些实施方式中，R₁₁和R₁₂均为/>/>

在一些实施方式中，R₁₁和R₁₂均为每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为H或甲基，或者，A₁₁和A₁₂均为H，或者A₁₁和A₁₂均甲基。

在一些实施方式中，前述任一结构式中的每个独立地为

在一些实施方式中，前述任一Poly中的均为

本发明中，在同一个分子中，每个A₁、每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地可以为H或烷基，进一步可以各自独立地为H或C_1-19烷基；更进一步可以各自独立地为H、甲基、乙基或-(CH₂)_j-CH₃，j为选自2～18的整数；更进一步可以各自独立地为H、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基或十九烷基；更进一步可以各自独立地为H、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基，更进一步可以各自独立地为H、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基，更进一步可以各自独立地为H、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。在一些优选例中，每个A₁、每个A₁₁和每A₁₂各自独立地为烷基，进一步可以各自独立地为C_1-19烷基；更进一步可以各自独立地为甲基、乙基或-(CH₂)_j-CH₃，j为选自2～18的整数，如2～7的整数(即2、3、4、5、6或7)。在一些优选例中，每个A₁、每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为C_1-18烷基。在一些优选例中，每个A₁、每个A₁₁和每A₁₂各自独立地为C_1-16烷基。在一些优选例中，每个A₁、每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为C_1-12烷基。在一些优选例中，每个A₁、每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为C_1-10烷基。在一些优选例中，每个A₁、每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为C_1-8烷基。在一些优选例中，每个A₁、每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为C_1-6烷基(可选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基)。在一些优选例中，每个A₁、每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为C_1-3烷基(具体为甲基、乙基或丙基)。在一些优选例中，每个A₁、每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为H或甲基。在一些实施方式中，A₁₁和A₁₂均相同，为H或甲基。在一些优选例中，A₁、A₁₁和A₁₂均为H。在一些优选例中，A₁、A₁₁和A₁₂均为甲基。

在本发明中，每个B₁₁和每个B₁₂各自独立地为-O-或-NH-。在一些实施例中，B₁₁和B₁₂均相同，为-O-或-NH-。在一些实施例中，B₁₁和B₁₂均为-O-。在一些实施例中，B₁₁和B₁₂均为-NH-。

本发明中，在同一个分子中，每个A₂、每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地可以为亚烷基，进一步可以各自独立地为C_1-18亚烷基，更进一步可以各自独立地为C_1-16亚烷基，更进一步可以各自独立地为C_1-12亚烷基，更进一步可以各自独立地为C_1-10亚烷基，更进一步可以各自独立地为C_1-8亚烷基(具体可以为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基或亚辛基)，更进一步可以各自独立地为C_1-6亚烷基(具体可以为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基或亚己基)，更进一步可以各自独立地为C_1-3亚烷基(具体可以为亚甲基、亚乙基或亚丙基)。在一些实施方式中，每个A₂、每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地为C_2-8亚烷基，进一步可以各自独立地为C_2-6亚烷基，进一步可以各自独立地为C_2-4亚烷基(即，可以独立地为亚乙基、亚丙基或亚丁基)。在一些优选例中，每个A₂、每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地为-(CH₂)_q1-，q1为选自1～18的整数(具体可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18)，进一步可以各自独立地为选自2～18的整数，更进一步可以各自独立地选自2～16，更进一步可以各自独立地选自2～12，更进一步可以各自独立地选自2～10，更进一步可以各自独立地为2、3、4、5、6、7或8，更进一步可以各自独立地为2、3、4、5或6；在一些实施例中，q1为2或4；在一些实施例中，q1为2；在一些实施例中，q1为4。在一些实施例中，每个A₂、每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地为-(CH₂)_q1-，q1为选自1～8的整数，即q1为1、2、3、4、5、6、7或8。在一些实施例中，每个A₂、每个A₂₁和每个A₂₂可以各自独立地为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十四烷基、亚十五烷基、亚十六烷基、亚十七烷基或亚十八烷基。在一些实施方式中，每个A₂、每个A₂₁和每个A₂₂可以各自独立地为亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、1,7-亚庚基或1,8-亚辛基。在一些优选例中，A₂、A₂₁和A₂₂均为-CH₂CH₂-。(也即1,2-亚乙基)。在一些优选例中，A₂、A₂₁和A₂₂均为1,4-亚丁基。在本文的各实施方式中，同一个分子中的A₂₁和A₂₂可以相同。在一些实施方式中，A₂₁和A₂₂均相同，为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基或1,4-亚丁基。

本发明中，在同一个分子中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为二价连接基。进一步地，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为由反应性基团进行偶合反应生成的二价连接基。在一些实施方式中，在同一个分子中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有杂原子的连接基，进一步地，所述杂原子可以选自O、S、N和P中的一种或多种。在一些实施方式中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有-NH₂、-OH或-COOH的偶合反应残基的二价连接基。在一些实施方式中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为NH₂、-OH或-COOH的偶合反应残基。在一些实施例中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有-NH₂或-OH的偶合反应残基的二价连接基。在一些实施例中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为-NH₂或-OH的偶合反应残基。比如，-NH₂可以和-COOH、琥珀酰亚胺碳酰基(-CO-NHS，)、琥珀酰亚胺碳酸酯基(-OC(＝O)-NHS，/>)、酰卤(比如酰氯)、-NCO等进行偶合反应生成-NH-C(＝O)-、-NH-C(＝O)-、-NH-C(＝O)-O、-NH-C(＝O)-、-NH-C(＝O)-NH-等二价连接基，此时，-NH₂的偶合反应残基为-NH-。比如，-OH可以和-COOH、琥珀酰亚胺碳酰基(-CO-NHS)、琥珀酰亚胺碳酸酯基(-OC(＝O)-NHS)、酰卤(比如酰氯)、-NCO等进行偶合反应生成-O-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NH-等二价连接基，此时，-OH的偶合反应残基为-O-。比如，-COOH可以和-OH、-NH₂等反应生成-C(＝O)-O-、-C(＝O)-NH-等二价连接基，此时，-COOH的偶合反应残基为-C(＝O)-。

在一些实施方式中，在同一个分子中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有L₀的二价连接基，L₀为-O-、-NH-或-C(＝O)-，且L₀与二苯甲酮结构中苯环相连接。

在一些实施方式中，在同一个分子中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有-O-的二价连接基，且-O-与二苯甲酮结构中苯环相连接。在一些实施方式中，在同一个分子中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有-NH-的二价连接基，且-NH-与二苯甲酮结构中苯环相连接。在一些实施方式中，在同一个分子中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有-C(＝O)-的二价连接基，且-C(＝O)-与二苯甲酮结构中苯环相连接。

在一些实施例中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有-NHR₀、-OH、COOH、琥珀酰亚胺碳酰基、琥珀酰亚胺碳酸酯基、酰卤、-NCO、卤素等中任一种官能团的偶合反应残基的二价连接基；进一步地，R₀可以为H或C_1-3烷基，更进一步地，R₀可以为H或甲基；在一些优选例中，R₀为H；在一些优选例中，R₀为甲基。

在一些实施例中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地选自-NR₀-、-NR₀-C(＝O)-、-C(＝O)-NR₀-、-NR₀₁-C(＝O)-NR₀₂-、-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-NR₀-和-NR₀-C(＝O)-O-中的任一种；其中，R₀选自前述定义，R₀₁、R₀₂可各自独立地为R₀，如，R₀、R₀₁、R₀₂可以各自独立地为H或甲基。R₀₁、R₀₂可以相同或不同，可以优选R₀₁、R₀₂相同。在一些实施例中，R₀₁、R₀₂相同，且均为H或甲基。在一些实施例中，R₀₁、R₀₂相同，且均为H。在一些实施例中，R₀₁、R₀₂相同，且均为甲基。

一些实施方式中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为-L₀₃-C(＝O)-NH，其中L₀₃与二苯甲酮结构中苯环相连接；进一步地，每个L₀₃可以独立地为-O-或-NH-。在一些实施方式中，L₀₃为-O-，此时对应-O-C(＝O)-NH，其中-O-端与二苯甲酮结构中苯环相连接。

在一些实施例中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地选自-NH-、*-NH-C(＝O)-、*-C(＝O)-NH-、*-NH-C(＝O)-NH-、-O-、*-O-C(＝O)-、*-C(＝O)-O-、*-NH-C(＝O)-O-和*-O-C(＝O)-NH-中的任一种；在一些实施例中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地选自-NH-、*-NH-C(＝O)-、*-NH-C(＝O)-NH-、-O-、*-O-C(＝O)-和*-O-C(＝O)-NH-中的任一种；在一些实施例中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地选自*-NH-C(＝O)-、*-C(＝O)-NH-、-O-、*-O-C(＝O)-和*-C(＝O)-O-中的任一种；在一些实施例中，每个L₄、每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地选自-O-、*-O-C(＝O)-和*-O-C(＝O)-NH-中的任一种；“*”表示指向二苯甲酮结构中苯环的位点。

在本文的各实施方式中，同一个分子中的L₄₁和L₄₂可以均相同，可均记为L₄。在一些实施方式中，L₄选自-NH-、*-NH-C(＝O)-、*-C(＝O)-NH-、*-NH-C(＝O)-NH-、-O-、*-O-C(＝O)-、*-C(＝O)-O-、*-NH-C(＝O)-O-和*-O-C(＝O)-NH-中的任一种，进一步地，L₄可以选自*-NH-、*-NH-C(＝O)-、*-NH-C(＝O)-NH-、-O-、*-O-C(＝O)-和*-O-C(＝O)-NH-中的任一种，其中，*表示连接至二苯甲酮结构中苯环的位点。

在一些实施方式中，L₄、L₄₁和L₄₂均为*-O-C(＝O)-NH-，其中，*表示连接至U₁中二苯甲酮结构中苯环的位点。

在本发明中，R₁、R₁₁、R₁₂、A₁、A₁₁、A₁₂、A₂、A₂₁、A₂₂、L₄、L₄₁、L₄₂、L₅₁、L₅₂、L₆₁、L₆₂、B₁、B₁₁、B₁₂、m、n1、n2、n允许以任意合适的方式组合。

在本发明的一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly满足如下特征中的任一个或任意多个：

每个R₁独立地为-CHO、-COOH、-OH、-NH₂或

每个独立地为

每个R₁₁和每个R₁₂各自独立地为-CHO、-COOH、-OH、-NH₂或

每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为H、甲基、乙基或-(CH₂)_j1-CH₃，j1为选自2～18的整数(可以为前述任一实施方式，如2～7的整数，即2、3、4、5、6或7)；

每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地选自-(CH₂)_q1-，q1为选自1～18的整数(可以为前述任一实施方式，如1～8的整数，即1、2、3、4、5、6、7或8)；

每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为-NH-、*-NH-C(＝O)-、*-C(＝O)-NH-、*-NH-C(＝O)-NH-、-O-、*-O-C(＝O)-、*-C(＝O)-O-、*-NH-C(＝O)-O-和*-O-C(＝O)-NH-中的任一种，其中，*表示连接至U₁中二苯甲酮结构中苯环的位点。在一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly满足如下特征中的任一个或任意多个：

每个R₁独立地为-CHO、-COOH、-OH、-NH₂或/>

每个独立地为

每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为H、甲基、乙基或-(CH₂)_j-CH₃，j为2、3、4、5、6或7；

每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地选自-(CH₂)_q1-，q1为1、2、3、4、5、6、7或8；

每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为-NH-、*-NH-C(＝O)-、*-C(＝O)-NH-、*-NH-C(＝O)-NH-、-O-、*-O-C(＝O)-、*-C(＝O)-O-、*-NH-C(＝O)-O-和*-O-C(＝O)-NH-中的任一种，其中，*表示连接至U₁中二苯甲酮结构中苯环的位点。

在一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly满足如下特征中的任一个或任意多个：

R₁均为

U₁中为/>

A₁₁和A₁₂均相同，为H或甲基；

B₁₁和B₁₂均为-O-；

A₂₁和A₂₂均相同，为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基或1,4-亚丁基；

L₄₁和L₄₂均为*-O-C(＝O)-NH-，其中，*表示连接至U₁中二苯甲酮结构中苯环的位点。

在本发明中，所述水溶性亲水聚合物Poly中的二苯甲酮结构经光激发后可以生成自由基，可以与其他的Poly分子或结构单元U₂之间键合，从而引发交联反应。

本发明中，可交联单体Cm能够发生分子间交联。在一些实施方式中，可交联单体Cm具有聚合物链和以共价方式连接于所述聚合物链的多个(≥2或≥3)反应性基团F₁。在一些实施例中，可交联单体Cm中的聚合物链具有下组中的一种或多种结构：聚醚、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚环氧乙烷、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚(甲基)丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚酯和醇酸共聚物、多肽、多糖等。在一些实施例中，反应性基团F₁选自下组中的一种或多种基团：碳碳不饱和键、-NH₂、-CONH₂和-SH，可优选为碳碳不饱和键。当所述可交联单体Cm包括碳碳不饱和键时，所述可交联单体Cm可以包括烯基、不饱和酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、不饱和醚、不饱和酰胺等中的一种或多种结构。在本发明的一些实施例中，Cm中的碳碳不饱和键由烯基提供。在本发明的一些实施例中，碳碳不饱和键由选自下组的不饱和结构提供：不饱和酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、不饱和醚、不饱和酰胺等。在一些合适的示例中，可交联单体Cm为具有不饱和酯、酰胺、醚、硫醇或巯基的聚合物。

在一些实施方式中，可交联单体Cm选自多个碳碳不饱和键修饰的聚醚中的一种或多种。在一些实施方式中，所述多个碳碳不饱和键修饰的聚醚包括多个碳碳不饱和键修饰的聚乙二醇和多个碳碳不饱和键修饰的聚四氢呋喃。在一些实施例中，可交联单体Cm为聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。在一些实施例中，可交联单体Cm为聚乙二醇二丙烯酸酯。

在一些实施方式中，可交联单体Cm的数均分子量为约600Da至约10000Da，进一步可以为约600Da至约5000Da，更进一步可以为约1000Da至约5000Da。可交联单体Cm的数均分子量可以选自如下任一种分子量：600Da、700Da、800Da、900Da、1000Da、1100Da、1200Da、1300Da、1400Da、1500Da、1600Da、1800Da、2000Da、2500Da、3000Da、3500Da、4000Da、4500Da、5000Da、5100Da、5200Da、5300Da、5400Da、5500Da、5600Da、5800Da、600Da等，还可以选自前述任两种分子量构成的区间，一些非限制性示例如800Da～2000Da。

在一些实施例中，所述可交联单体Cm在所述单层亲水涂层的配制体系中的重量百分比为0.1％～5％。所述可交联单体Cm在所述单层亲水涂层的配制体系中的重量百分比还可以选自下述任一种百分数：0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.2％、1.5％、1.6％、1.8％、2％、2.4％、2.5％、3％、3.2％、3.5％、3.6％、4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％等，还可以选自上述任两种百分数构成的区间，一些非限制性示例如1.5％～2.5％、1.8％～2.2％等。

本发明中，引发剂In可以引发碳碳双键的聚合反应

在一些实施例中，引发剂In为Norrish I型引发剂或自由基光引发剂，此时，反应速率较快。在一些实施例中，引发剂In选自苯偶姻类引发剂、4-苯甲酰基-1,3-二氧杂戊环类引发剂、苄基缩酮(benzilketal)、α,α-二烷氧基苯乙酮、α-羟基烷基苯甲酮(α-hydroxyalkylphenone)、α-氨基烷基苯甲酮、酰基氧化磷、二酰基氧化膦、酰基硫化膦、卤代苯乙酮类引发剂等中的一种或多种。引发剂In的举例包括但不限于如下产品：Irgacure 2959(2-羟基-4’-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯基乙基甲酮)，Irgacure651(苄基二甲基缩酮或2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙酮)，Irgacure184(1-羟基-环己基-苯基甲酮作为活性组分)等等。引发剂In可以为一种引发剂，也可以为多种引发剂的组合。

在一些实施例中，引发剂In在所述单层亲水涂层的配制体系中的重量百分比为0.05％～0.5％，还可以选自下述任一种百分比：0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.12％、0.15％、0.16％、0.18％、0.2％、0.22％、0.24％、0.25％、0.26％、0.28％、0.3％、0.32％、0.35％、0.36％、0.38％、0.4％、0.42％、0.45％、0.48％、0.5％等，还可以选自上述任两种百分比构成的区间，一些非限制性示例如0.1％～0.5％、0.1％～0.2％、0.05％～0.15％、0.08％～0.12％等。

在一些实施例中，溶剂Sv选自醇、丙酮、甲基乙基甲酮、四氢呋喃、二氯甲烷和甲苯中的一种或多种，或者为醇、丙酮、甲基乙基甲酮、四氢呋喃、二氯甲烷和甲苯中的一种或多种与水构成的溶液或乳液，或者为水。在一些实施例中，醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇。在一些实施例中，醇为任意合适的异构体。在一些实施例中，醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或其异构体。

在一些实施例中，溶剂Sv在所述单层亲水涂层的配制体系中的重量百分比为80％～98％，还可以选自下述任一种百分比：80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、86.5％、87％、87.2％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％等，还可以选自上述任两种百分比构成的区间，一些非限制性示例如80％～90％、86.5％～90％、86％～90％、87.2％～90％等。

在本发明中，水溶性亲水聚合物Poly、可交联单体Cm和引发剂In在本发明第一方面所述的配制体系中的重量百分比可以以任意合适的方式组合。

在一些实施方式中，所述单层亲水涂层的配制体系满足如下特征中的任一个或任意多个：

所述可交联单体Cm选自多个碳碳不饱和键修饰的聚醚中的一种或多种；其中，所述多个碳碳不饱和键修饰的聚醚包括多个碳碳不饱和键修饰的聚乙二醇和多个碳碳不饱和键修饰的聚四氢呋喃；

所述可交联单体Cm的数均分子量为600～5000Da。

在一些实施方式中，所述单层亲水涂层的配制体系满足如下特征中的任一个或任意多个：所述水溶性亲水聚合物Poly中的U₁如U_1d所示，U₂如U_2a所示：

所述可交联单体Cm为聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二甲基丙烯酸酯；

所述可交联单体Cm的数均分子量为800～2000Da；

以重量百分比计，所述的配制体系包括如下组分：7％～9％的所述水溶性亲水聚合物Poly、1.5％～2.5％重量份的所述可交联单体Cm、0.05％～0.15％重量份的所述引发剂In和88％～92％的所述溶剂Sv。

在一些实施方式中，所述的配制体系包括如下组分：7％～9％的所述水溶性亲水聚合物Poly、1.5％～2.5％重量份的所述可交联单体Cm、0.05％～0.15％重量份的所述引发剂In和88％～92％的所述溶剂Sv。进一步地，所述水溶性亲水聚合物Poly中U₁和U₂的摩尔比为1:9。

在本发明的第二方面，提供一种单层亲水涂层，可采用本发明的第一方面所述单层亲水涂层的配制体系制备得到。该单层亲水涂层中的水溶性亲水聚合物Poly(二苯甲酮结构可交联)和可交联单体Cm协同构建交联网络，还在交联网络中携带大量的亲水基团，该单层亲水涂层在基材表面的附着力强，不易脱落，且无分层脱落风险，安全性高，而且还具有较好的亲水润滑性，摩擦力低。

在一些实施方式中，所述单层亲水涂层层叠于医疗器械的表面；在一些实施例中，所述单层亲水涂层可以层叠于医疗器械的塑料基材表面；在一些实施例中，所述医疗器械可以为可植入医疗器械。

在本发明的一些实施方式中，所述单层亲水涂层可以层叠于可植入医疗器械的表面，进一步地，所述单层亲水涂层可以层叠于可植入医疗器械的塑料基材表面。

在本发明中，如无其他说明，“医疗器械的表面(如塑料基材表面)”、“可植入医疗器械的表面(如塑料基材表面)”中的“表面”至少包括可能与植入部位的体内组织发生接触、摩擦的表面。

在本发明中，如无其他说明，“可植入医疗器械”可以作为植入式医疗器械使用，但也允许作为非植入式的医疗器械使用。

在一些实施方式中，可以将第一方面所述单层亲水涂层的配制体系的各组分配制成涂覆液，涂布在基材表面，干燥可得单层亲水涂层。

在本发明的第三方面，提供本发明的第一方面所述单层亲水涂层的配制体系，或者本发明的第二方面所述单层亲水涂层在医疗器械表面亲水改性中的应用，包括但不限于在制备医疗器械的亲水润滑层中的应用。

在一些实施方式中，所述单层亲水涂层形成于医疗器械的表面；在一些实施例中，所述亲水涂层可以形成于医疗器械的塑料基材表面；在一些实施例中，所述医疗器械可以为可植入医疗器械。

在本发明的一些实施方式中，所述亲水涂层形成于可植入医疗器械的表面，进一步地，所述亲水涂层形成于可植入医疗器械的塑料基材表面。

在本发明的一些实施方式中，所述亲水涂层所层叠的基材为塑料基材。合适的塑料基材包括不限于：尼龙、PEBAX(嵌段聚醚酰胺树脂产品)、PU(聚氨酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PEEK(聚醚醚酮)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)等。

应当理解，本文所用的“医疗器械”可以为一个独立的医疗器械产品，也可以为一个医疗器械产品的一个部件或一部分结构。

在本发明的一些实施方式中，医疗器械的举例包括但不限于：管(如导管、引流管、分流管、插管、耳管等)、支架、连接器、贴片、电极、引线、缝合线、医用针、导线、传感器、血管成形球、套筒、血液充氧发生器、心瓣膜、手术夹、手术钉、起搏器、可植入纤颤器、医用泵(如可植入药泵)、椎笼、人造椎间盘、人造晶状体等。

在一些实施方式中，前述任一医疗器械可以为微创手术中涉及的可植入医疗器械。具体

实施例

在本发明的第四方面，提供一种水溶性亲水聚合物的制备方法，可为本发明的第一方面和第二方面提供关键原料Poly。

在一些实施方式中，该水溶性亲水聚合物的制备方法包括如下步骤：

步骤(a)：由带有官能团R₂₁和R₂₂的二苯甲酮类化合物M101与烯类化合物M102(以M102为单一种类化合物为例)按照摩尔比2：1进行偶合反应生成带有两个端烯基的二苯甲酮类化合物P103；

步骤(b)：在引发剂存在条件下，由所述二苯甲酮类化合物P103与乙烯基化合物M104按照摩尔比m：n进行聚合反应，合理控制反应条件(如引发剂的种类和用量、反应原料浓度、温度、时间等)，生成能够溶于水的水溶性亲水聚合物Poly；

此时的Poly具有U_1e所示结构单元和前述U₂所示结构单元。

其中，m、n、R₁、A₁、B₁、A₂如本发明第一方面中所定义(包括但不限于优选和示例)；“*”表示与端基连接的位点；

其中，R₂₁和R₂₂各自独立地为官能团，可以相同或不同；

其中，R₃为能够与R₂₁、R₂₂进行偶合反应分别生成二甲连接基L₄₁、L₄₂的官能团。

L₄₁为R₂₁与R₃反应生成的二价连接基；L₄₂为R₂₂与R₃反应生成的二价连接基。

L₄₁和L₄₂的定义(包括但不限于优选和示例)还可以参考本文中的其他方面。

L₄₁和L₄₂可以相同或不同；当L₄₁和L₄₂相同时，R₂₁和R₂₂可以相同或不同，但优选R₂₁和R₂₂相同。

在一些实施方式中，所述水溶性亲水聚合物Poly的结构如式(2a)所示：

其中，m、n1、n2、R₁、A₁、B₁、A₂如本发明第一方面中所定义(包括但不限于优选和示例)；“*”表示与端基连接的位点。

在一些实施例中，R₂₁和R₂₂各自独立地选自-NHR₀、-OH和Cl；其中，R₀的定义与前述一致。在一些实施例中，R₂₁和R₂₂各自独立地选自-NH₂、-OH和Cl。在一些实施例中，R₂₁和R₂₂相同，选自-NH₂、-OH和Cl。

在一些实施例中，R₃选自-NCO、-COOH、-CO-NHS和-OC(＝O)-NHS。

在一些实施例中，R₃与R₂₁组成的官能团对、R₃与R₂₂组成的官能团对，二组官能团对各自独立，可以相同或不同。在一些优选例中，R₃与R₂₁组成的官能团对、R₃与R₂₂组成的官能团对相同，此时，R₂₁和R₂₂相同，L₄₁和L₄₂也相同。

在一些实施例中，R₂₁和R₂₂各自独立地选自-NH₂、-OH和Cl；R₃选自-NCO、-COOH、-CO-NHS和-OC(＝O)-NHS。

在一些实施例中，R₂₁和R₂₂各自独立地为-NHR₀(优选为-NH₂)或-OH，R₃选自-COOH、CO-NHS、-OC(＝O)-NHS、酰卤(比如酰氯)和-NCO；其中的一些示例中，R₂₁和R₂₂均为-NHR₀(优选为-NH₂)；其中的一些示例中，R₂₁和R₂₂均为-OH。

在一些实施方式中，M101为4,4-二羟基二苯甲酮(DHBP)，M102为甲基丙烯酸异氰基乙酯(IEM)，M104为N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)。

在本发明中，水溶性亲水聚合物Poly可以选择凝胶渗透色谱(GPC)法、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)法等中的合适方法测试分子量，还可以结合氢谱核磁共振(¹H NMR)法、傅里叶红外光谱(FT-IR)法、紫外光谱(UV)法等合适方法进行结构鉴定。本领域技术人员可以根据常规分析方法确认是否得到了目标结构。

在本发明的第五方面，提供一种水溶性亲水聚合物Poly，如本发明前述任一方面所定义，或者为本发明第四方面的制备方法制备得到的水溶性亲水聚合物Poly。

在本发明的第六方面，提供一种涂层组合物，包括如下组分：水溶性亲水聚合物Poly、可交联单体Cm和引发剂In，进一步地，还包括可选的溶剂Sv。该涂层组合物可以用于提供本发明第一方面所述单层亲水涂层的配制体系。

当不包括溶剂Sv时，可以在使用时将该涂层组合物根据需求采用合适的溶剂(选自溶剂Sv)配制成本发明第一方面所述的配制体系。当包括溶剂Sv时，可以直接用于涂布，也可以采用合适的溶剂Sv稀释后用于涂布。

在一些实施例中，以干重计，所述涂层组合物包括如下组分：1～15重量份的水溶性亲水聚合物Poly、0.1～5重量份的可交联单体Cm和0.05～0.5重量份的引发剂In，进一步还包括80～98重量份的溶剂Sv。

其中，Poly、Cm、In和Sv分别如本发明前述任一方面所定义。

在本发明的第七方面，还提供本发明第五方面所述水溶性亲水聚合物Poly或本发明第六方面所述涂层组合物在制备医疗器械的亲水润滑层中的应用。

以下提供一些具体实施例。

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，优先参考本发明中给出的指引，还可以按照本领域的实验手册或常规条件，还可以按照制造厂商所建议的条件，或者参考本领域已知的实验方法。

下述的具体实施例中，涉及原料组分的量度参数，如无特别说明，可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数，允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。

以下各例中的材料或试剂，如无特别指明，均可通过市售途径获得或通过已知方法制备获得。

以下各例中，

¹H NMR核磁检测条件为(如无其它说明)：核磁仪器布鲁克AVANCE III400，扫描功率400MHz。

分子量检测方法：凝胶渗透色谱(GPC)法。如无其它说明，采用如下仪器及测试调节：waters1515凝胶渗透色谱仪，检测器waters 2414，色谱柱Agilent PLgel 5μm MIXED-C，流动相为氯仿，流动相流速为1mL/min，柱温为35℃，标准品为聚苯乙烯(PS)。

NVP，乙烯基吡咯烷酮；DHBP，4,4-二羟基二苯甲酮；BP，二苯甲酮或其残基；IEM，甲基丙烯酸异氰基乙酯；AIBN，偶氮二异丁腈；PEGDA，聚乙二醇(二醇)二丙烯酸酯，PEGDA₁₀₀₀等中的数字表示分子量。

实施例1.一种水溶性亲水聚合物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))的合成

本例中，设计由具有结构如U_S1(m个)和U_S2(n个)所示两种结构单元构成的共聚物，U_S1和U_S2的数量比(m:n)为1:99，m＝1，n＝99。

(1)按摩尔比2:1将甲基丙烯酸异氰基乙酯(IEM)和4,4-二羟基二苯甲酮(DHBP)于25mL单口烧瓶中混合，在氮气保护下，80℃下反应4小时得到带有两个碳碳双键的化合物IEM-BP-IEM(记为P01)。

(2)反应体系：N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和IEM-BP-IEM按摩尔比为99:1，每克NVP和IEM-BP-IEM的乙醇用量为5mL。

在100mL的圆底烧瓶内称取1g NVP(9mmol，99eq)，0.047g IEM-BP-IEM(0.09mmol,1eq)，加入5mL乙醇使NVP溶解，氮气保护下，搅拌均匀后，加入1mg偶氮二异丁腈(0.006mmol,0.07eq)，60℃下反应12小时后停止加热，得到产物P1，可记为P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))，是由结构单元U_S1和U_S2构成的共聚物。本例中，eq为摩尔当量。

根据GPC测试结果，产物P1的数均分子量约为11.5kDa。

产物P1的¹H NMR谱图(溶剂Methanol-d₄)如图1所示。根据U_S2中乙烯基吡咯烷酮(NVP)单体单元的化学位移特征峰(-CH-N-CH₂-CH₂-CH₂-C(＝O)-，与五元环N原子相邻的叔碳氢原子特征峰3.40-3.55ppm)以及U_S1中苯环上氢原子的化学位置特征峰(6.75-7.00ppm)的相关峰面积的比值分析，计算出U_S2和U_S1的重复单元数量比约为99:1，结合数均分子量数据，可以推算出m约为1。

实施例2.一种水溶性亲水聚合物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))的合成

本例中，设计由具有结构如U_S1(m个)和U_S2(n个)所示两种结构单元构成的共聚物，U_S1和U_S2的数量比(m:n)为1:4，m＝9，n＝36。

(1)按摩尔比2:1将甲基丙烯酸异氰基乙酯和4,4-二羟基二苯甲酮于25mL单口烧瓶中混合，在氮气保护下，80℃下反应4小时得到带有两个碳碳双键的化合物IEM-BP-IEM(记为P02)。

(2)反应体系：N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和IEM-BP-IEM按摩尔比为4:1，整体投料浓度(NVP和IEM-BP-IEM的总浓度)为0.2g/mL，也即，每克NVP和IEM-BP-IEM的乙醇用量为5mL。

在100mL的圆底烧瓶内称取1g NVP(9mmol，4eq)，1.179g IEM-BP-IEM(2.25mmol,1eq)，加入10mL乙醇使NVP溶解，氮气保护下，搅拌均匀后，加入1mg偶氮二异丁腈(0.006mmol,0.07eq)，60℃下反应12小时后停止加热，即可得到产物P2，也是由结构单元U_S1和U_S2构成的共聚物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))。本例中，eq为摩尔当量。

根据GPC测试结果，产物P2的数均分子量约为8.71kDa。

产物P2的¹H NMR谱图(溶剂Methanol-d₄)如图2所示。根据U_S2中乙烯基吡咯烷酮(NVP)单体单元的化学位移特征峰(-CH-N-CH₂-CH₂-CH₂-C(＝O)-，与五元环N原子相邻的叔碳氢原子特征峰3.40-3.55ppm)以及U_S1中苯环上氢原子的化学位置特征峰(6.75-7.00ppm)的相关峰面积的比值分析，计算出U_S2和U_S1的重复单元数量比约为4:1，结合数均分子量数据，可以推算出m约为9。

实施例3.一种水溶性亲水聚合物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))的合成

本例中，设计由具有结构如U_S1(m个)和U_S2(n个)所示两种结构单元构成的共聚物，U_S1和U_S2的数量比(m:n)为3:7，m＝10，n约为23.3。

(1)按摩尔比2:1将甲基丙烯酸异氰基乙酯和4,4-二羟基二苯甲酮于25mL单口烧瓶中混合，在氮气保护下，80℃下反应4小时得到带有两个碳碳双键的化合物IEM-BP-IEM(记为P03)。

(2)反应体系：N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和IEM-BP-IEM按摩尔比为7:3，整体投料浓度(NVP和IEM-BP-IEM的总浓度)为0.2g/mL，也即，每克NVP和IEM-BP-IEM的乙醇用量为5mL。

在100mL的圆底烧瓶内称取1g NVP(9mmol，7eq)，2.022g IEM-BP-IEM(3.86mmol,3eq)，加入15mL乙醇使NVP溶解，氮气保护下，搅拌均匀后，加入1mg偶氮二异丁腈(0.006mmol,0.07eq)，60℃下反应12小时后停止加热，即可得到产物P3，也是由结构单元U_S1和U_S2构成的共聚物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))。本例中，eq为摩尔当量。

根据GPC测试结果，产物P3的数均分子量约为7.83kDa。

产物P3的¹H NMR谱图(溶剂Methanol-d₄)如图3所示。根据U_S2中乙烯基吡咯烷酮(NVP)单体单元的化学位移特征峰(-CH-N-CH₂-CH₂-CH₂-C(＝O)-，与五元环N原子相邻的叔碳氢原子特征峰3.41-3.55ppm)以及U_S1中苯环上氢原子的化学位置特征峰(6.75-7.00ppm)的相关峰面积的比值分析，计算出U_S2和U_S1的重复单元数量比约为3:7，结合数均分子量数据，可以推算出m约为10。

实施例4.一种水溶性亲水聚合物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))的合成

本例中，设计由具有结构如U_S1(m个)和U_S2(n个)所示两种结构单元构成的共聚物，U_S1和U_S2的数量比(m:n)为5:5，m＝10，n＝10。

(1)按摩尔比2:1将甲基丙烯酸异氰基乙酯和4,4-二羟基二苯甲酮于25mL单口烧瓶中混合，在氮气保护下，80℃下反应4小时得到带有两个碳碳双键的化合物IEM-BP-IEM(记为P03)。

(2)反应体系：N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和IEM-BP-IEM按摩尔比为5:5，整体投料浓度(NVP和IEM-BP-IEM的总浓度)为0.2g/mL，也即，每克NVP和IEM-BP-IEM的乙醇用量为5mL。

在100mL的圆底烧瓶内称取1g NVP(9mmol，1eq)，4.715g IEM-BP-IEM(9mmol,1eq)，加入25mL乙醇使NVP溶解，氮气保护下，搅拌均匀后，加入1mg偶氮二异丁腈(0.006mmol,0.07eq)，60℃下反应12小时后停止加热，即可得到产物P4，也是由结构单元U_S1和U_S2构成的共聚物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))。本例中，eq为摩尔当量。

根据GPC测试结果，产物P4的数均分子量约为6.35kDa。

根据U_S2中乙烯基吡咯烷酮(NVP)单体单元的化学位移特征峰(-CH-N-CH₂-CH₂-CH₂-C(＝O)-，与五元环N原子相邻的叔碳氢原子特征峰3.41-3.55ppm)以及U_S1中苯环上氢原子的化学位置特征峰(6.75-7.00ppm)的相关峰面积的比值分析，计算出U_S2和U_S1的重复单元数量比约为5:5，结合数均分子量数据，可以推算出m约为10。

4.涂层溶液(也即涂层体系)的配制

涂层溶液制备例：采用如下的配制方法，按照表1-2的涂层体系配方制备涂层溶液1-7：

配制方法：

(1)按照配方，将计量的无水乙醇加入到带有磁力搅拌的容器中，开启搅拌；

(2)按照配方，向容器中添加计量的水溶性亲水聚合物P(NVP-co-(IEM-BP-IEM))，继续搅拌；

(3)按照配方，向容器中添加计量的可交联单体Cm(PEGDA₁₀₀₀)，加入完成后避光搅拌1h；

(4)搅拌完成后加入引发剂(按照配方计量)，避光搅拌1h，避光常温(25℃)保存，待用。

表1.涂层体系配方1～4(涂层溶液1～4)

表2.涂层体系配方5～7(涂层溶液5～7)

5.亲水涂层的制备:亲水涂层例1-7

塑料基材：PEBAX管材(未进行亲水涂层修饰的管材)。

制备方法：分别采用表1和表2配方配制的涂层溶液1-7，将管材浸入涂层溶液中15s，曝光3min，得到带有亲水涂层的管材，形成的亲水涂层分别记为亲水涂层1-7。

2、亲水涂层对比例

对比例1：未进行亲水涂层修饰的管材。

对比例2：市售商品1：双层涂层体系，底涂由水性聚氨酯、光引发剂、溶剂组成；顶涂由聚乙烯吡咯烷酮、交联剂、粘附促进剂PAcA、光引发剂和溶剂组成。

对比例3：市售商品2，双层涂层体系，底涂由聚酰胺、光引发剂、溶剂组成；顶涂由聚乙二醇、交联剂、光引发剂、粘附促进剂PAcA、溶剂组成双层涂层体系，底涂由聚酰胺、光引发剂、溶剂组成；顶涂由聚乙二醇、交联剂、光引发剂、粘附促进剂PAcA、溶剂组成。

对比例4：市售的双层涂层产品，仅使用其顶涂层。

对比例5，采用与亲水涂层例1相同的配制方法，区别仅在于涂层溶液不同：对比例5中未添加水溶性亲水聚合物Poly，可参见表3的对比配方5。

对比例6，采用与亲水涂层例1相同的配制方法，区别仅在于涂层溶液不同：对比例6中未添加可交联单体Cm，可参见表3的对比配方6。

对比例7，采用与亲水涂层例1相同的配制方法，区别仅在于涂层溶液不同：对比例7中水溶性亲水聚合物Poly用量太高，可参见表3的对比配方7。

对比例8，采用与亲水涂层例1相同的配制方法，区别仅在于涂层溶液不同：对比例8中可交联单体Cm用量太高，可参见表3的对比配方8。

表3.对比例配方5～8

测试方法

关于摩擦力、有效重复次数和牢固度的测试如下标准：参照T/CAMDI 021—2019一次性使用亲水涂层导丝；YY/T 1536-2017非血管内导管表面滑动性能评价用标准试验模型；T/CSBME 021-2020导尿管亲水涂层润滑性能评价方法；YY 0285.1-2017血管内导管一次性使用无菌导管第一部分：通用要求等标准中提及的测试方法。

1、摩擦力测试测试方法：待测试的亲水涂层样品导管先在恒温水浴槽内浸泡30-60秒，充分浸泡后通过摩擦力设备对导管设置300g的夹持力，循环提拉25次，在这个过程中摩擦力测试仪会显示导管摩擦力实时数据，并记录下摩擦力-位移曲线，通过程序自动生成数据表格。从摩擦力-位移曲线上分析比较测试导管每个循环的平均摩擦力。

计算25个循环的平均摩擦力的平均值，记为亲水涂层的“摩擦力”的测试结果，如表4。

摩擦力的物理含义：平均摩擦力反映了涂层固化后的润滑水平，数值越小，表明涂层润滑性越好。

2、有效重复次数测试：25次重复测试

采用第1部分“摩擦力测试测试方法”的方法，在相同夹持力下，重复25次。

如果尚未达到25次摩擦而摩擦力已达到设备量程上限，此时已远超过适于临床应用的摩擦力水平，则终止实验，并记录该实际摩擦次数。

3、牢固度

牢固度是指25次重复摩擦力测试，末三次的平均摩擦力值的数均平均值与最初三次的平均摩擦力的数均平均值之差。

“牢固度”的物理含义：反映了涂层的耐久性，差值越小，表明涂层牢固度越好。

测试方法：采用第1部分“摩擦力测试测试方法”的方法，在相同夹持力下，至少重复25次。

测试结果

摩擦力及耐久性测试结果可参阅表4。

对比例1中未进行本发明“亲水涂层”修饰的管材，润滑性较差。

对比例4使用市售的双层涂层产品中的顶涂层，结果发现，牢固度_较差。

对比例5的涂层体系未添加水溶性亲水聚合物Poly，结果发现，润滑性和牢固度均较差。推测是由于未形成符合摩擦力和牢固度要求的涂层交联网络。

对比例6的涂层体系未添加可交联单体Cm，结果发现，牢固度较差。推测是由于涂层交联程度较低。

对比例7的底涂层系水溶性亲水聚合物Poly用量较高，结果发现，涂层厚度过厚。推测是由于亲水聚合物用量过高。

对比例8的涂层体系可交联单体Cm用量较高，结果发现，摩擦系数过高，摩擦力偏高。推测是由于交联剂用量过高。

表4.

以上所述实施方式和实施例的各技术特征可以进行任意合适方式的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式和实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为在本说明书记载的范围中。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，得到的等价形式同样落于本申请的保护范围。还应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (13)

1.一种单层亲水涂层的配制体系，其特征在于，以重量百分比计，包括如下组分：1％～15％的水溶性亲水聚合物Poly、0.1％～5％重量份的可交联单体Cm、0.05％～0.5％重量份的引发剂In和80％～98％的溶剂Sv；

其中，所述水溶性亲水聚合物Poly具有m个式U₁的结构单元和n个式U₂所示的结构单元：

在所述水溶性亲水聚合物Poly中，

m和n各自独立地为正整数，且n≥m，且n和m的比值为选自1～99的数值，m为选自1～25的整数，所述水溶性亲水聚合物Poly的数均分子量为2.5kDa～100kDa；

每个R₁独立地为亲水基团；

每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为H或C_1-19烷基；同一个U₁中，A₁₁和A₁₂可以相同或不同；

每个B₁₁和每个B₁₂各自独立地为-O-或-NH-；

每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地为C_1-18亚烷基；同一个U₁中，A₂₁和A₂₂可以相同或不同；

每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为含有杂原子的二价连接基，所述杂原子选自O、S、N和P中的一种或多种；

U₁中的*各自独立地连接至结构单元U₁、结构单元U₂、H或非氢端基，且至少一个*连接至结构单元U₁或结构单元U₂；

U₂中的*各自独立地连接至结构单元U₁、结构单元U₂、H或非氢端基，且至少一个*连接至结构单元U₁或结构单元U₂。

2.根据权利要求1所述的配制体系，其特征在于，所述水溶性亲水聚合物Poly的结构式如式(1)所示：

在所述水溶性亲水聚合物Poly中，

n1和n2各自独立地为正整数，且n1+n2＝n；

每个R₁₁和每个R₁₂各自独立地选自R₁，在同一个分子中，R₁₁和R₁₂可以相同或不同。

3.根据权利要求1所述的配制体系，其特征在于，所述水溶性亲水聚合物Poly选自结构1A、1B、2A、2B、3A和3B中的任一种结构：

结构1A：具有结构如U_1a所示的U₁和U₂；

在U_1a中，A₁均相同且为H或C_1-6烷基；B₁均相同且为-O-或-NH-；A₂均相同且为C_1-8亚烷基；L₄均相同且为含有L₀的二价连接基，L₀均相同且为-O-、-NH-或-C(＝O)-，且L₀与二苯甲酮单元相连接；

结构1B：具有式(2)所示结构；

式(2)中，R₁均相同；A₁均相同且为H或C_1-6烷基；B₁均相同且为-O-或-NH-；A₂均相同且为C_1-8亚烷基；L₄均相同且为含有L₀的二价连接基，L₀均相同且为-O-、-NH-或-C(＝O)-，且L₀与二苯甲酮单元相连接；n1和n2各自独立地为正整数，且n1+n2＝n；

结构2A：具有U₁和结构如U_2a所示的U₂；

结构2B：具有式(3)所示结构；

式(3)中，n1和n2各自独立地为正整数，且n1+n2＝n；

结构3A：具有结构如U_1c所示的U₁和U₂；

在U_1c中，L₅₁和L₅₂各自独立地为一个化学键、-O-或-NH-；L₆₁和L₆₂各自独立地为一个化学键、-O-或-NH-；

结构3B：具有式(4)所示结构；

式(4)中，L₅₁和L₅₂各自独立地为一个化学键、-O-或-NH-；L₆₁和L₆₂各自独立地为一个化学键、-O-或-NH-；n1和n2各自独立地为正整数，且n1+n2＝n；每个R₁₁和每个R₁₂各自独立地选自R₁，在同一个分子中，R₁₁和R₁₂可以相同或不同。

4.根据权利要求1所述的配制体系，其特征在于，满足如下特征中的一个或任意多个：

在同一个分子中，R₁均相同；

在同一个分子中，A₁₁和A₁₂均相同；

在同一个分子中，B₁₁和B₁₂均相同；

在同一个分子中，A₂₁和A₂₂均相同；

在同一个分子中，L₄₁和L₄₂均相同。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的配制体系，其特征在于，所述水溶性亲水聚合物Poly满足如下特征中的任一个或任意多个：

每个R₁独立地为-CHO、-COOH、-OH、-NH₂或

每个独立地为/>

每个A₁₁和每个A₁₂各自独立地为H、甲基、乙基或-(CH₂)_j-CH₃，j为2、3、4、5、6或7；

每个A₂₁和每个A₂₂各自独立地选自-(CH₂)_q1-，q1为1、2、3、4、5、6、7或8；

每个L₄₁和每个L₄₂各自独立地为-NH-、*-NH-C(＝O)-、*-C(＝O)-NH-、*-NH-C(＝O)-NH-、-O-、*-O-C(＝O)-、*-C(＝O)-O-、*-NH-C(＝O)-O-和*-O-C(＝O)-NH-中的任一种，其中，*表示连接至U₁中二苯甲酮结构中苯环的位点。

6.根据权利要求5所述的配制体系，其特征在于，所述水溶性亲水聚合物Poly满足如下特征中的任一个或任意多个：

R₁均为

U₁中为/>

A₁₁和A₁₂均相同，为H或甲基；

B₁₁和B₁₂均为-O-；

A₂₁和A₂₂均相同，为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基或1,4-亚丁基；

L₄₁和L₄₂均为*-O-C(＝O)-NH-，其中，*表示连接至U₁中二苯甲酮结构中苯环的位点。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的配制体系，其特征在于，满足如下特征中的任一个或任意多个：

m为选自1～12的整数；

n为选自2～200的整数；

所述水溶性亲水聚合物Poly的数均分子量为2.7kDa～20kDa；

所述水溶性亲水聚合物Poly的重均分子量为5kDa～100kDa；

n和m的比值为选自2～99的数值；

式(1)中，n1和n2各自独立地为选自10～100的整数。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的配制体系，其特征在于，满足如下特征中的任一个或任意多个：

所述可交联单体Cm具有聚合物链和以共价方式连接于所述聚合物链的多个反应性基团F₁；所述可交联单体Cm中的聚合物链具有下组中的一种或多种结构：聚醚、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚环氧乙烷、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚(甲基)丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚酯和醇酸共聚物、多肽和多糖；所述可交联单体Cm中的所述反应性基团F₁选自下组中的一种或多种基团：碳碳不饱和键、-NH₂、-CONH₂和-SH；当所述可交联单体Cm中的所述反应性基团F₁为碳碳不饱和键时，所述可交联单体Cm包括烯基、不饱和酯、不饱和醚、不饱和酰胺以及醇酸干树脂中的一种或多种结构；

所述可交联单体Cm的数均分子量为600～10000Da；

所述引发剂In选自苯偶姻类引发剂、4-苯甲酰基-1,3-二氧杂戊环类引发剂、苄基缩酮、α,α-二烷氧基苯乙酮、α-羟基烷基苯甲酮、α-氨基烷基苯甲酮、酰基氧化磷、二酰基氧化膦、酰基硫化膦和卤代苯乙酮类引发剂中的一种或多种；

所述溶剂Sv选自醇、丙酮、甲基乙基甲酮、四氢呋喃、二氯甲烷和甲苯中的一种或多种，或者为醇、丙酮、甲基乙基甲酮、四氢呋喃、二氯甲烷和甲苯中的一种或多种与水构成的溶液或乳液，或者为水。

9.如权利要求8所述的配制体系，其特征在于，满足如下特征中的任一个或任意多个：

所述可交联单体Cm选自多个碳碳不饱和键修饰的聚醚中的一种或多种；其中，所述多个碳碳不饱和键修饰的聚醚包括多个碳碳不饱和键修饰的聚乙二醇和多个碳碳不饱和键修饰的聚四氢呋喃；

所述可交联单体Cm的数均分子量为600～5000Da。

10.如权利要求1～4中任一项所述的配制体系，其特征在于，满足如下特征中的任一个或任意多个：

所述水溶性亲水聚合物Poly中的U₁如U_1d所示，U₂如U_2a所示：

所述可交联单体Cm为聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二甲基丙烯酸酯；

所述可交联单体Cm的数均分子量为800～2000Da；

以重量百分比计，所述的配制体系包括如下组分：7％～9％的所述水溶性亲水聚合物Poly、1.5％～2.5％重量份的所述可交联单体Cm、0.05％～0.15％重量份的所述引发剂In和88％～92％的所述溶剂Sv。

11.一种单层亲水涂层，其特征在于，采用权利要求1～10中任一项所述单层亲水涂层的配制体系制备得到；其中，所述水溶性亲水聚合物Poly利用二苯甲酮单元的链间可反应性在聚合物分子间建立交联网络。

12.权利要求1～10中任一项所述单层亲水涂层的配制体系或者权利要求11所述单层亲水涂层在医疗器械表面亲水改性中的应用。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述单层亲水涂层形成于可植入式医疗器械的塑料基材表面。