CN116162405A

CN116162405A - 单层亲水涂层及其配制体系和可植入医疗器材

Info

Publication number: CN116162405A
Application number: CN202310430660.2A
Authority: CN
Inventors: 杨敬轩; 李士阳; 许维依; 康亚红; 姜洪焱
Original assignee: Shanghai Fawei Medical Materials Co ltd
Current assignee: Shanghai Fawei Medical Materials Co ltd
Priority date: 2023-04-21
Filing date: 2023-04-21
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2043-04-21
Also published as: CN116162405B

Abstract

本发明涉及一种单层亲水涂层及其配制体系和可植入医疗器材；采用该单层亲水涂层的配制体系以主链嵌有二苯甲酮类结或二胺构以及二醇大分子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，能够形成具有安全、牢固、亲水润滑性好等综合优点的单层结构的亲水润滑层，可以在单层结构及不外加交联剂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，脱落剥离的风险低，配方简单，操作容易，可广泛地应用于可植入医疗器材的表面亲水改性。

Description

单层亲水涂层及其配制体系和可植入医疗器材

技术领域

本发明涉及亲水涂层技术领域，特别涉及一种单层亲水涂层及其配制体系和可植入医疗器材。

背景技术

随着微创手术的快速发展，对介入类医疗器械（如导尿管、球囊扩张到管、中心静脉导管、血管内造影导丝等）在临床使用过程中的性能要求也越来越高。由于介入类耗材通常是通过人体血管入路，抵达患者的病灶区域。因此，在输送过程中，必然会在人体血管内壁产生摩擦。在过去的三十年里，带有润滑涂层的介入类器械越来越多地被介入医师和血管外科医生采用，相关润滑涂层通常采用疏水和/或亲水聚合物。

自1980年代中期以来，润滑聚合物涂层血管内装置越来越多地被介入心脏病学家、介入神经学家、介入放射学家、血管外科医生和其他专科医生用于血管通路和血管内装置的放置。多种亲水聚合物和疏水聚合物被用作润滑涂层以减少介入器械和人体血管内壁之间的摩擦，从而减少对患者的创伤；其中，亲水聚合物如聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)、聚氨酯(PU)、聚丙烯酸 (PAA)、聚环氧乙烷 (PEO) 以及多糖，疏水聚合物如聚四氟乙烯 (PTFE)和有机硅。亲水性聚合物在水性环境中吸水并变得光滑，因此具有低摩擦系数。研究人员致力于开发在医用导管、导丝表面可形成稳定亲水润滑涂层的方法，并期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、适用于多种基材，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）等。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、可靠性等性能。

目前，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，但双层润滑聚合物涂层容易在介入过程中发生聚合物涂层的分离。在由底涂层和亲水面涂层组成的典型双层系统中，当涂层完整性不佳或连接聚合物涂层与底涂层的化学键较弱时，就会发生涂层分层，而这种化学键断裂易导致聚合物涂层分层并从器械表面“剥落”或“剥离”并进入血液。虽然早期关于聚合物剥落的报告可以通过血管造影术看到，并且通常没有明显的长期后遗症，然而最近的文献强调，血管内的聚合物涂层栓子是微量的，临床医生在血管造影术过程中并不总是可见。

因此，仍有必要进一步开发具有配方简单、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，该单层亲水涂层通过单层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良好润滑性，分层脱落及涂层剥离的风险大大降低，可广泛用于可植入医疗器材表面的亲水改性，提供亲水润滑层，安全性好，配方简单。

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，包括如下组分：溶剂Sv、80~100重量份的可反应性亲水聚合物Poly和0~20质量份的引发剂In；所述溶剂Sv在所述单层亲水涂层的配制体系中的重量百分比为50%~95%；

所述引发剂In为Norrish I型引发剂或自由基光引发剂；

所述可反应性亲水聚合物Poly具有式(1)所示的通式结构：

式(1)；

其中，m和j均为正整数（可选地，m和j均为选自1~10的整数），且m=j；

n1和n2各自独立地为≥2的整数（可选地，n1和n2各自独立地为选自10~115的整数）；

任一个L₄独立地为含有杂原子的连接基，所述杂原子选自O、S、N和P中的一种或多种；

任一个B₃独立地为C_1-18亚烷基；

任一个X₁独立地为-O-或-NH-；

任一个A₁独立地为C_1-18亚烷基；

B₂₁或B₂₂各自独立地为C_1-18亚烷基；

X₃₁和X₃₂各自独立地为-O-或-NH-；

R₁₁和R₁₂各自独立地为H或C_1-19烷基。

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。

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材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医疗器材的塑料基材表面。

在本发明的第四方面，提供一种可植入医疗器材，包括塑料基材和层叠于所述塑料基材表面的亲水润滑层；所述亲水润滑层采用本发明的第一方面所述单层亲水涂层的配制体系制成。

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，以主链嵌有二苯甲酮类结构以及二醇或二胺大分子结构的亲水性聚合物提供较好的基材附着力，并利用二苯甲酮结构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及不外加交联剂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，脱落剥离的风险低，而且相对于传统的双层结构避免了分层脱落的风险，采用该配制体系形成的单层亲水涂层能够使可植入医疗器材的亲水性、耐磨性及安全性大大提升。可以在无需外加交联剂的情况下，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，该单层亲水涂层的配制体系配方简单、容易操作。

根据第一方面单层亲水涂层的配制体系配成涂覆液后，其中的可反应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良好的润滑性。配方简单，操作容易，可广泛地应用于可植入医疗器材的表面亲水改性，在医疗器材表面形成具有安全、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可反应性亲水聚合物的¹H NMR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可反应性亲水聚合物的¹H NMR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可反应性亲水聚合物的¹H NMR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。

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”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。

本发明中涉及“多个”、“多种”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。

在本发明中，如无其他说明，“一种或多种”表示所列项目中的任一种或者所列项目的任意组合。类似地，“一个或多个”等以其他表示“一或多”的情形，如无其他说明，也做相同理解。

本文中所使用的“其组合”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”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”、“例如”、“如”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。在本发明中，如无其他说明，A（如B），表示B为A中的一种非限制性示例，可以理解A不限于为B。

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。

本发明中所使用的术语“含有”、“包含”和“包括”是同义词，其是包容性或开放式的，不排除额外的、未被引述的成员、元素或方法步骤。

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°C、±4°C、±3°C、±2°C、±1°C的范围内波动。

本发明中，术语 “常温”一般指4℃ ~ 35℃，例如20℃± 5℃。在本发明的一些实施例中，“常温”是指10℃ ~ 30℃。在本发明的一些实施例中， “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，3~5 h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“烷基”示例包括但不限于：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“亚烷基”示例包括但不限于：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，从环上引出的单键（如

）表示环上的任意可被取代的位置引出该单键，“/>

”表示化学键或基团的连接位点。/>

如本文所用的“聚合物”，指具有多个（≥2个）重复单元的物质。本文中，聚合物的分子量，如无特别限定，指平均分子量。进一步地，如无特别限定，指数均分子量。

如本文所用的“小分子”，指分子量小于1000 Da的分子。

如本文所用的“大分子”，指分子量≥1000 Da的分子。

如本文所用的“分子量”，对于多分散性物质，如无特别限定，指平均分子量。进一步地，如无特别限定，指数均分子量。

如本文所用的“亲水基团”，指具有溶于水，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±60 Da。

本发明中，一个通式分子中出现的相同的符号，未特别指明的情况下，对于数值类参数基本相等，对于非数值类参数则定义相同。

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。“涂层的制备体系”指用于制备涂层的组分构成的组合体系。

本发明中，“涂层的配制体系”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形成的液态层。

在本发明的第一方面，提供一种单层亲水涂层的配制体系，可以形成安全性好、摩擦力低、润滑性好、粘附牢固的单层亲水涂层，可广泛用于可植入医疗器材表面的亲水润滑层。

在本发明中，如无其他说明，“单层亲水涂层”中单层的含义指，该涂层可以独立地作为亲水润滑层发挥作用，可以无需在基材与该涂层之间设置底涂层。

该单层亲水涂层的配制体系包括溶剂Sv、可反应性亲水聚合物Poly和可选的引发剂In；该体系以主链嵌有二苯甲酮类结构以及二醇及二胺大分子结构的亲水性聚合物提供较好的基材附着力，并利用二苯甲酮结构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及不外加交联剂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，脱落剥离的风险低，而且相对于传统的双层结构避免了分层脱落的风险，采用该配制体系形成的单层亲水涂层能够使可植入医疗器材的亲水性、耐磨性及安全性大大提升。

在一些实施方式中，提供一种单层亲水涂层的配制体系，包括如下组分：溶剂Sv、80~100重量份的可反应性亲水聚合物Poly和0~20质量份的引发剂In；

进一步地，所述溶剂Sv在所述单层亲水涂层的配制体系中的重量百分比为50%~95%。

在一些实施方式中，所述可反应性亲水聚合物具有式(1)所示的通式结构：

式(1)；

其中，m和j均为正整数，且m=j；

n1和n2各自独立地为≥2的整数；

任一个B₃独立地为C_1-18亚烷基；

任一个X₁独立地为-O-或-NH-；

任一个A₁独立地为C_1-18亚烷基；

B₂₁或B₂₂各自独立地为C_1-18亚烷基；

X₃₁和X₃₂各自独立地为-O-或-NH-；

R₁₁和R₁₂各自独立地为H或C_1-19烷基。

设计具有聚合物链间交联能力的可反应性亲水聚合物，并通过调节原料用量可灵活调节可反应性亲水聚合物的亲水性、极性、反应活性等。

根据第一方面的配制体系配成涂覆液后，其中的可反应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保证润滑性。而且可以无需外加交联剂，配方简单，操作容易，可广泛地应用于可植入医疗器材的表面亲水改性，在医疗器材表面形成具有安全、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，所述可反应性亲水聚合物满足如下特征中的一个或多个：

同一分子中，n1和n2基本相等；

同一分子中，B₂₁或B₂₂相同；

同一分子中，X₃₁或X₃₂相同；

同一分子中，R₁₁和R₁₂相同。

本发明中，“n1和n2基本相等”所述“基本相等”可以理解为一种聚合物中因具有多分散性而导致不同分子的分子量并不严格相等，在源于同种物质或原料的情况下，这种因多分散性而导致的分子量差异均可视为“基本相同”。在一些实施方式中，多分散系数小于1.3，进一步小于1.2，进一步可小于1.1，更进一步可小于1.05。

在一些实施方式中，同一分子中，各L₄相同。

在一些实施方式中，同一分子中，各B₃相同。

在一些实施方式中，同一分子中，各X₁相同。

在一些实施方式中，同一分子中，各A₁相同。

在一些实施方式中，n1和n2基本相等。

在一些实施方式中，同一分子中，B₂₁或B₂₂相同。

在一些实施方式中，同一分子中，X₃₁或X₃₂相同。

在一些实施方式中，同一分子中，R₁₁和R₁₂相同。

在一些实施方式中，可反应性亲水聚合物Poly具有式(2)所示的通式结构：

式(2)；

式(2)中，m、n1、n2、j、L₄、B₃、X₁、A₁、R₁₁、R₁₂的定义包括但不限于式(1)中所描述。B₂的定义包括但不限于前述B₂₁。一些实施方式中，B₂为C_1-18亚烷基。X₃的定义包括但不限于前述X₃₁。一些实施方式中，X₃为-O-或-NH-。

在本发明中，涉及“定义”如无其他说明，包括优选及示例。

在一些实施方式中，可反应性亲水聚合物Poly具有式(3)所示的通式结构：

式(3)；

式(3)中，m、n1、n2、j、L₄、B₃、X₁、A₁、X₃、B₂的定义（包括优选及示例）包括但不限于式(1)和式(2)中所描述。R₁的定义包括但不限于前述R₁₁。在一些实施方式中，R₁为H或C_1-19烷基，在其中的一些实施方式中，B₂为C_1-18亚烷基，X₃为-O-或-NH-。

在一些实施方式中，可反应性亲水聚合物Poly具有式(4)所示的通式结构：

式(4)；

式(4)中，m、n1、n2、j、L₄、B₃、X₁、A₁、X₃、B₂、R₁的定义（包括优选及示例）包括但不限于式(1)、式(2)和式(3)中所描述。在一些实施方式中，B₂为C_1-18亚烷基；X₃为-O-或-NH-；R₁为H或C_1-19烷基；

在一些实施方式中，可反应性亲水聚合物Poly具有式(5)所示的通式结构：

式(5)；

式(5)中，m、n1、n2、j、L₄、B₃、X₁、A₁、X₃、B₂、R₁的定义（包括优选及示例）与式(4)中一致。

在一些实施方式中，所述可反应性亲水聚合物Poly的数均分子量为1 kDa ~ 100kDa。所述可反应性亲水聚合物Poly的数均分子量的非限制性举例如1 kDa、2 kDa、3 kDa、4kDa、5 kDa、6 kDa、7 kDa、8 kDa、9 kDa、10 kDa、11 kDa、12 kDa、13 kDa、14 kDa、15 kDa、16 kDa、17 kDa、18 kDa、19 kDa、20 kDa、30 kDa、40 kDa、50 kDa、60 kDa、70 kDa、80 kDa、90 kDa、100 kDa等，还可以选自前述任两种分子量构成的区间，例如5 kDa ~ 100 kDa、5kDa ~ 50 kDa、5 kDa ~ 20 kDa、5 kDa ~ 10 kDa、6 kDa ~ 100 kDa、6 kDa ~ 50 kDa、6kDa ~ 20 kDa、6 kDa ~ 10 kDa、10 kDa ~ 100 kDa、10 kDa ~ 50 kDa、10 kDa ~ 20 kDa等。

在一些实施方式中，m为选自1~10的整数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10。m还可以选自前述任两个整数构成的区间。其中，m如果太大，可能导致聚合物溶解度不佳，m如果太小，可能导致无法涂覆成膜。

在一些实施方式中，j为选自1~10的整数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10。j还可以选自前述任两个整数构成的区间。其中，j如果太大，可能导致聚合物溶解度不佳，j如果太小，可能导致无法涂覆成膜。

在一些实施方式中，m=j，也即m:j=1。此时，可反应性亲水聚合物Poly既能溶解，又可涂覆成膜，从而使本发明的单层涂层体系形成安全性好、摩擦力低、润滑性好、粘附牢固的单层亲水涂层。

在一些实施方式中，n1和n2各自独立地为选自10~115的整数，进一步可以各自独立地为选自10~40的整数，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、22、24、25、26、28、30、32、33、34、35、36、38、39、40、44、45、50、55、60、66、65、70、77、75、80、88、85、90、95、99、100、105、110、114、115等。n1和n2还可以各自独立地选自前述任两个整数构成的区间。

在一些实施方式中，可反应性亲水聚合物Poly中A₁-X₁构成的两个链段的数均分子量各自独立地选自500 ~ 5000 Da，进一步还可以各自独立地选自1000~5000 Da，更进一步还可以各自独立地选自1000~4000 Da，还可以为如下任一种分子量或者任两种分子量构成的区间：500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2800、3000、3200、3300、3400、3500、3600、3800、3900、4000、4200、4400、4500、4600、4800、4900、5000等，单位为Da。

在一些实施方式中，可反应性亲水聚合物Poly中的

各自独立地为/>

、/>

或/>

。在一些优选例中，

均为/>

。

在本发明中，如无其他说明，

指可反应性亲水聚合物Poly的化学结构中的基团或下文化合物/>

、/>

中的基团，例如式(1)、式(2)、式(3)、式(6)或式(7)所示通式结构中二苯甲酮单元对应的基团。/>

表示羰基连接的两个苯环上各自独立地引出一个单键，且其中任一个苯环上引出单键的位置是任意的，两个苯环上引出单键的位置可以是彼此独立的，可参考上面的非限制性结构示例；此处“/>

”表示化学键或基团的连接位点。

本发明中，任一个L₄独立地为二价连接基。进一步地，任一个L₄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，任一个L₄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，任一个L₄独立地为含有Z₀的二价连接基，Z₀为-O-、-NH-或-C(=O)-，且Z₀与二苯甲酮结构中的苯环相连接。

在一些实施方式中，任一个L₄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，任一个L₄独立地为-NH₂、-OH或-COOH的偶合反应残基。在一些实施例中，任一个L₄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，任一个L₄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)-。

在一些实施例中，任一个L₄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，任一个R₀可以独立地为H或C_1-3烷基，更进一步地，任一个R₀可以独立地为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，同一分子中的R₀均相同。

在一些实施例中，任一个L₄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的定义包括但不限于前文所述。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，R₀₁、R₀₂可以分别独立地为H或C_1-3烷基，更进一步地，可以分别独立地为H或甲基。在一些实施例中，R₀₁和R₀₂分别独立地为H或甲基，且至少一个为H。同一分子中，R₀₁、R₀₂可以相同或不同，可以优选同一分子中的R₀₁、R₀₂相同。在一些实施例中，同一分子中的R₀₁、R₀₂相同，进一步地，R₀₁、R₀₂均为H。在同一个L₄中，R₀₁、R₀₂可以相同或不同，可以优选在同一个L₄中的R₀₁、R₀₂相同。在一些实施例中，在同一个L₄中的R₀₁、R₀₂相同，进一步地，R₀₁、R₀₂均为H。在一些实施例中，在同一个L₄中，R₀₁、R₀₂中一个为H，另一个为甲基。

在一些实施例中，任一个L₄独立地为-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、R₀₁、R₀₂的定义各自独立地包括但不限于前文所述。

在一些实施例中，任一个L₄独立地选自-NH-C(=O)-、-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NH-、-O-、-O-C(=O)-和-C(=O)-O-中的任一种；任一端可指向二苯甲酮结构中苯环。

在一些实施例中，L₄均为-NH-C(=O)-O-，其中，“-O-”指向二苯甲酮结构中苯环。

本发明中，R₁₁和R₁₂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，R₁₁和R₁₂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，R₁₁和R₁₂各自独立地为C_1-18烷基。在一些优选例中，R₁₁和R₁₂各自独立地为C_1-16烷基。在一些优选例中，R₁₁和R₁₂各自独立地为C_1-12烷基。在一些优选例中，R₁₁和R₁₂各自独立地为C_1-10烷基。在一些优选例中，R₁₁和R₁₂各自独立地为C_1-8烷基。在一些优选例中，R₁₁和R₁₂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，R₁₁和R₁₂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，R₁₁和R₁₂各自独立地为H或甲基。在一些实施方式中，R₁₁和R₁₂相同，为H或甲基。

在一些优选例中，R₁₁和R₁₂均为H。在一些优选例中，R₁₁和R₁₂均为甲基。在一些优选例中，R₁₁和R₁₂各自独立地为甲基或乙基。在一些优选例中，R₁₁和R₁₂均为乙基。

本发明中，任一个B₃、任一个A₁、B₂₁或B₂₂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，任一个B₃、任一个A₁、B₂₁和B₂₂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，任一个B₃、任一个A₁、B₂₁和B₂₂各自独立地为-(CH₂)_q-，q为选自1~18的整数，进一步可以选自2~18（具体可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18），更进一步可以选自2~16，更进一步可以选自2~12，更进一步可以选自2~10，更进一步可以为2、3、4、5或6，更进一步可以为2、4或6；在一些实施例中，q为4；在一些实施例中，q为2；在一些实施例中，q为6。

在一些实施例中，任一个B₃、任一个A₁、B₂₁和B₂₂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，任一个B₃、任一个A₁、B₂₁和B₂₂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，任一个B₃、任一个A₁、B₂₁和B₂₂均为-CH₂CH₂-。（也即1,2-亚乙基）。在一些优选例中，任一个B₃、任一个A₁、B₂₁和B₂₂均为1,4-亚丁基。

在一些实施方式中，任一个B₃独立为C_2-10亚烷基，进一步可以独立地为C_2-8亚烷基，进一步可以独立地为C_2-6亚烷基，进一步可以独立地为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基或1,6-亚己基。

在一些实施方式中，任一个A₁独立为C_2-6亚烷基，进一步可以独立地为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基或1,6-亚己基。

在一些实施方式中，B₂₁和B₂₂各自独立地为C_1-8亚烷基，进一步可以独立地为C_2-8亚烷基，进一步可以独立地为C_2-6亚烷基，进一步可以独立地为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基或1,6-亚己基。

在本文的各实施方式中，同一个分子中的B₂₁和B₂₂可以相同。在一些实施方式中，B₂₁和B₂₂均相同，进一步地，为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基或1,4-亚丁基。

在一些实施例中，任一个B₃独立地为-(CH₂)_q3-，q3为选自2~18的整数。其中，q3的定义（包括优选及示例）与q一致。在一些实施例中，任一个B₃独立地为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基或亚辛基。

在本文的各实施方式中，同一个分子中的B₃可以相同。

在一些实施例中，任一个A₁独立地为-(CH₂)_q1-，q1为选自2~18的整数。其中，q1的定义（包括优选及示例）与q一致。在一些实施例中，任一个A₁独立地为亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基。

在本文的各实施方式中，同一个分子中的A₁可以相同。

在一些实施例中，B₂₁和B₂₂各自独立地为-(CH₂)_q2-其中，q2的定义（包括优选及示例）与q一致。在一些实施中，B₂₁和B₂₂各自独立地为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基或亚辛基。

X₁可以为-O-或-NH-。在一些优选例中，X₁为-O-。在一些优选例中，X₁为-NH-。

X₃₁和X₃₂可以各自独立地为-O-或-NH-。在一些优选例中，X₃₁和X₃₂均为-O-。在一些优选例中，X₃₁和X₃₂均为-NH-。

在本文的上下文中，m、n、j、L₄、B₃、X₁、A₁、B₂₁、B₂₂、X₃₁、X₃₂、R₁₁、R₁₂允许以任意合适的方式组合。进一步地，m、n、j、L₄、B₃、X₁、A₁、B₂、B₂₁、B₂₂、X₃、X₃₁、X₃₂、R₁、R₁₁、R₁₂、n1、n2、W等之间也允许以任意合适的方式组合。

在一些实施方式中，所述可反应性亲水聚合物Poly满足如下特征中的一个或多个：

任一个L₄独立地为-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，任一个R₀独立地为H或甲基；R₀₁和R₀₂分别独立地为H或甲基，且至少一个为H；

任一个B₃独立地为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；

任一个A₁独立地为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基或1,4-亚丁基；

B₂₁和B₂₂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；

R₁₁和R₁₂各自独立地为H或甲基。

L₄均为-NH-C(=O)-O-，其中，“-O-”指向二苯甲酮结构中苯环；

X₁均为-O-；

X₃₁和X₃₂均为-O-。

在一些实施方式中，L₄为-NH-C(=O)-O-，其中，“-O-”指向二苯甲酮结构中苯环，X₁、X₃₁和X₃₂均为-O-；此时，式(1)结构如式(7)所示。

式(7)

均为/>

；

B₃均为1,2-亚乙基；

A₁相同且为1,2-亚乙基或1,4-亚丁基。

在一些实施方式中，B₃为亚乙基；A₁为亚乙基或亚丁基。

在一些实施方式中，B₃为亚乙基，A₁为亚乙基。

在一些实施方式中，B₃为亚乙基，A₁为亚丁基。

在一些实施方式中，可反应性亲水聚合物具有式(8)所示的通式结构：

式(8)。

式(5)中，m、j、B₃、A₁、B₂、R₁的定义（包括优选及示例）与式(5)中一致。n的定义包括但不限于前述n1。在一些实施方式中，n为13、45、90等任一种。

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。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-hydroxy alkylphenone）、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。引发剂In的用量可根据聚合度、反应速率等方面的需要进行调节。

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，第一方面的配制体系中，可反应性亲水聚合物Poly、引发剂In的重量比例如下：80~100重量份的可反应性亲水聚合物和0~20重量份的引发剂In。可反应性亲水聚合物Poly的重量份数举例如80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100等重量份。引发剂In的重量份数举例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20等重量份。

在一些实施例中，溶剂Sv在第一方面的配制体系中的重量百分数为50%~95%，举例如50%、55%、60%、65%、70%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%等，还可以选自上述任两种百分比构成的区间。

在一些实施方式中，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、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。

在一些实施方式中，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。可通过如下方式实现：先将第一方面所述单层亲水涂层的配制体系中的各组分混合，制得单层亲水涂层组合物，进行涂布后可制得。涂布的方式没有特别限定，包括但不限于喷涂。在一些优选例中，涂布的基材为塑料材质，粘附力更好。

本发明第二方面的单层亲水涂层以主链嵌有二苯甲酮类结或二胺构以及二醇大分子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，能够形成具有安全、牢固、亲水润滑性好等综合优点的单层结构的亲水润滑层，可以在单层结构及不外加交联剂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，脱落剥离的风险低，配方简单，操作容易，可广泛地应用于可植入医疗器材的表面亲水改性。

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

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材的表面，进一步地，所述单层亲水涂层可以层叠于可植入医疗器材的塑料基材表面。

在本发明中，如无其他说明，“医疗器材的表面（如塑料基材表面）”、“可植入医疗器材的表面（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，“可植入医疗器材”可以作为植入式医疗器材使用，但也允许作为非植入式的医疗器材使用。

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材表面亲水改性中的应用，包括但不限于在制备医疗器材的亲水润滑层中的应用。

需要说明的是，本发明提供的单层亲水涂层可以用于制备单层结构的亲水涂层，也可以用于制备多层结构的亲水涂层，均在本发明的应用范畴之内。

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

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医疗器材的表面，进一步地，所述单层亲水涂层形成于可植入医疗器材的塑料基材表面。

在本发明的一些实施方式中，所述单层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“医疗器材”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，还可以为用于制备医疗器械产品的一种材料。其中，用于制备医疗器械产品的材料可以直接用于组装医疗器械产品，也可以经过塑形、表面改性等一种或多种加工工序后被包含于医疗器械产品中。

在本发明的一些实施方式中，医疗器械产品或医疗器材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材。

在本发明的第四方面，提供一种可植入医疗器材，包括塑料基材和层叠于所述塑料基材表面的亲水润滑层；所述亲水润滑层采用本发明第一方面所述单层亲水涂层的配制体系制成。

在本发明的第五方面，提供一种可反应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。在一些实施方式中，提供一种可反应性亲水聚合物的制备方法，包括如下步骤：

将等摩尔的二苯甲酮类化合物M101与二官能化合物M102进行聚合反应，生成预聚物P103；可选地，所述预聚物P103的分子量为2 kDa ~20 kDa；

将等摩尔的所述预聚物P103与二醇或二胺大分子M104进行扩链反应，生成亲水聚合物P105；可选地，所述亲水聚合物P015的分子量为10 kDa ~ 100 kDa；

将所述亲水聚合物P105与丙烯酸酯类化合物M105进行偶合反应，生成具有式(1)所示结构的可反应性亲水聚合物，可参阅前文定义。

在一些实施方式中，所述二苯甲酮类化合物M101的结构为

，R₂₁和R₂₂均为反应性基团，可以相同或不同。进一步地，在一些实施例中，R₂₁和R₂₂相同，更进一步地，均为-OH。在一些实施例中，M101为4,4-二羟基二苯甲酮（DHBP）。

在一些实施方式中，所述二苯甲酮类化合物M101的结构为

，所述二官能化化合物M102的结构为R₃₀-B₃-R₃₀，两个R₂₀相同，两个R₃₀相同，B₃的定义可参考本发明第一方面。其中，R₂₀和R₃₀为能够进行偶合反应而生成二甲连接基L₄的官能团对。L₄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。在一些实施方式中，R₂₀和R₃₀中一个为-OH，一个为-NCO。在一些实施方式中，R₂₀为-OH，R₃₀为-NCO。

在一些实施方式中，所述二官能化化合物M102为二异氰酸酯类化合物，此时，可反应性亲水聚合物可以具有式(6)所示结构。在一些实施方式中，所述二异氰酸酯类化合物的结构为OCN-B₃-NCO，B₃的定义可参考本发明第一方面；在一些实施例中，B₃为C_1-12亚烷基。在一些实施方式中，二异氰酸酯类化合物M102为六亚甲基二异氰酸酯。

式(6)。

在一些实施方式中，所述二醇或二胺大分子M104去除两个端羟基或两个端氨基的残基为W，进一步地，所述二醇或二胺大分子M104的分子量可以选自500 Da ~5000 Da，W为任意合适的二价基团。M104的分子量还可以参考前述n1或n2的定义换算确定。

在一些实施方式中，所述烯酸酯类化合物M105的结构为

，R₁、B₂的定义可参考本发明第一方面；在一些实施例中，R₁为H或甲基，B₂为C_1-12亚烷基。在一些实施方式中，所述烯酸酯类化合物M105为甲基丙烯酸异氰基乙酯（IEM）。

在一些实施方式中，M104为二醇大分子。在本发明中，二醇大分子指具有两个端羟基且分子量在1000 Da以上的化合物。

在一些实施方式中，M104为二胺大分子。在本发明中，二胺大分子指具有两个端氨基(-NH₂)且分子量在1000 Da以上的化合物。

在一些实施方式中，M104参与反应后形成的重复单元结构（也即W）为-A₁-X₁-，A₁、X₁的定义可参考本发明第一方面。在一些实施例方式中，M104的聚合度为n1或n2。在一些实施方式中，M104的结构为HO(A₁-X₁)_n1OH或NH₂(A₁-X₁)_n1NH₂。

一些实施方式中，二醇大分子为聚醚二元醇。一些实施方式中，聚醚二元醇的重复单元为-A₁-O-，A₁的定义包括但不限于前文所描述。一些实施例中，A₁为亚烷基，优选为C_1-18亚烷基，举例如氧化乙烯基、氧化丙烯基、氧化丁烯基等。

在一些实施方式中，二醇大分子选自聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃中的一种或多种。此时，聚乙二醇对应的W为-(CH₂CH₂O)_p-CH₂CH₂-，聚丙二醇对应的W可以为-(CH₂CH₂CH₂O)_p-CH₂CH₂CH₂-，聚四氢呋喃对应的W为-(CH₂CH₂CH₂CH₂O)_p-CH₂CH₂CH₂CH₂-。p的取值可根据二醇大分子的分子量或聚合度换算确定。

在一些实施方式中，可反应性亲水聚合物Poly的结构如式(7)所示：

式(7)；

在其中的一些实施方式中，式(7)中，A₁为1,2-亚乙基、1,3-亚丙基或1,4-亚丁基；n1和n2各自独立地为合适的正整数，包括不但限于前述定义。

本发明中其他结构的可反应性亲水聚合物可参考上述方法制备得到。

制备得到的可反应性亲水聚合物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。

在本发明的第六方面，提供一种可反应性亲水聚合物，如本发明第一方面可反应性亲水聚合物Poly所示，或者，可根据本发明的第五方面所述的制备方法制备得到。

在本发明的第七方面，提供一种涂层组合物，包括如下组分：可反应性亲水聚合物Poly、和引发剂In，进一步地，还可以包括或不包括溶剂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：80~100重量份的可反应性亲水聚合物Poly和0~20重量份的引发剂In，进一步还可以包括50~90重量份的溶剂Sv。

其中，Poly、In和Sv的种类及含量分别如本发明前述任一方面所定义。

在本发明的第八方面，还提供本发明第六方面所述可反应性亲水聚合物Poly或本发明第七方面所述涂层组合物在制备医疗器材的亲水润滑层中的应用。

以下为一些具体实施例。

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400 MHz。

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1 mL/min，柱温为35℃，标准品为聚苯乙烯（PS）。

BP，4,4-二羟基二苯甲酮；HDI，六亚甲基二异氰酸酯；IEM，甲基丙烯酸异氰基乙酯；PTMG，聚四氢呋喃；PEG，聚乙二醇；AIBN，偶氮二异丁腈。

PTMG-1000等中的数字表示数均分子量。

涉及“避光低温保存”，如无其他说明，指在避光条件、≤4℃条件下保存。涉及“避光常温保存”，如无其他说明，指在避光条件、20~30℃保存。如无其他说明，反应单体避光低温保存，涂料体系避光常温保存。

实施例1. 可反应性亲水聚合物的合成。

按摩尔比1:2称取4,4-二羟基二苯甲酮、六亚甲基二异氰酸酯于25mL单口烧瓶中，80℃下氮气保护反应4小时，得到预聚物P01a。基于预聚物P01a，按等摩尔比加入活性扩链剂聚四氢呋喃（PTMG-1000），加入辛酸亚锡（占总投料的总摩尔当量的0.1%），80℃下氮气保护反应30min后，生成预聚物P01b，向其中加入适量甲基丙烯酸异氰基乙酯IEM（摩尔当量为2.1，以预聚物P01b的端羟基的摩尔当量为1计），继续反应1h后停止加热，得到的可反应性亲水聚合物产物记为P1，结构如式(8)所示。

/>

式(8)。

本例中，本例中：B₃为1,6-亚己基，A₁为1,4-亚丁基，B₂为1,2-亚乙基，R₁为甲基，n≈13。

根据GPC测试结果，产物P1的数均分子量约为6.9 kDa。产物P1的¹H NMR谱图如图1所示，其中的二苯甲酮中苯环的特征峰包括6.80-7.00 ppm、7.60-7.80 ppm，聚四氢呋喃的特征峰-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-O-)包括1.50-1.70 ppm。根据特征峰面积比及分子量数据分析结果，m约为5，j约为5。

实施例2. 可反应性亲水聚合物的合成。

按摩尔比1:2称取4,4-二羟基二苯甲酮、六亚甲基二异氰酸酯于25mL单口烧瓶中，80℃下氮气保护反应4小时，得到预聚物P02a。基于预聚物P02a，按等摩尔比加入活性扩链剂聚乙二醇（PEG2000），加入辛酸亚锡（占总投料的总摩尔当量的0.1%），80℃下氮气保护反应30min后，向其中加入适量IEM，继续反应1h后停止加热，得到的可反应性亲水聚合物产物记为P2，结构如式(8)所示。产物P2的¹H NMR谱图如图2所示。

本例中：B₃为1,6-亚己基，A₁为1,2-亚乙基，B₂为1,2-亚乙基，R₁为甲基，n≈45。

根据GPC测试结果，产物P2的数均分子量约为14.3 kDa。产物P2的¹H NMR谱图如图2所示，其中的二苯甲酮中苯环的特征峰包括6.80-7.00 ppm、7.60-7.80 ppm，聚乙二醇的特征峰-CH₂-CH₂-O-)包括3.50-3.85 ppm。根据特征峰面积比及分子量数据分析结果，m约为6，j约为6。

实施例3. 可反应性亲水聚合物的合成。

按摩尔比1:2称取4,4-二羟基二苯甲酮、六亚甲基二异氰酸酯于25mL单口烧瓶中，80℃下氮气保护反应4小时，得到预聚物P03a。基于预聚物P03a，按等摩尔比加入活性扩链剂聚乙二醇（PEG4000），加入辛酸亚锡（占总投料的总摩尔当量的0.1%），80℃下氮气保护反应30min后，向其中加入适量IEM，继续反应1h后停止加热，得到的可反应性亲水聚合物产物记为P3，结构如式(8)所示。产物P3的¹H NMR谱图如图3所示。

本例中：B₃为1,6-亚己基，A₁为1,2-亚乙基，B₂为1,2-亚乙基，R₁为甲基，n≈90。

根据GPC测试结果，产物P3的数均分子量约为17.5 kDa。产物P3的¹H NMR谱图如图2所示，其中的二苯甲酮中苯环的特征峰包括6.80-7.00 ppm、7.60-7.80 ppm，聚乙二醇的特征峰-CH₂-CH₂-O-)包括3.50-3.85 ppm。根据特征峰面积比及分子量数据分析结果，m约为4，j约为4。

实施例4. 涂层溶液的配制。

将聚合物原料与光引发剂均匀地溶于无水乙醇中，避光低温保存。

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可反应性亲水聚合物Poly，继续搅拌；

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

表1. 配方1~4（涂层溶液1~4）

表2. 配方5~7（涂层溶液5~7）

实施例5. 单层亲水涂层的制备，可作为亲水润滑层。

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，待进行性能测试。形成的亲水涂层分别记为亲水涂层1-7。

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（聚丙烯酰胺-co-丙烯酸）、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：市售商品2的顶涂层。

对比例5~6：按照可反应性亲水聚合物质量百分比8%、Irgacure2959质量百分比0.1%、无水乙醇质量百分比91.9%配制涂层溶液。可反应性亲水聚合物的制备方法与实施例1~3基本相同，区别在于：

对比例5. m和j较大，分别约为15、15。

对比例6. [A₁-O]对应的聚合物链段的分子量较大，数均分子量约为10 kDa，对应聚乙二醇，n约为227。

测试方法

对各实施例和各对比例的摩擦力、有效重复次数和牢固度进行测试。

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3。

摩擦力的物理含义：反映了涂层的润滑水平，数值越小，表明涂层润滑性越好。

2、25次重复测试

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

测试结果

摩擦力及牢固度测试结果可参阅表3。

其中，使用本发明体系制备的单层亲水涂层（亲水涂层例1-7）均具有较低的摩擦力水平和优异的牢固度。此外，相比于市售产品（对比例2和对比例3）在摩擦力、牢固度不亚于市售产品的前提下，涂覆效率更高。

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使用市售商品2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m和j较大，结果发现，亲水聚合物溶解性略有下降，涂层摩擦力偏高，且牢固度较差。

对比例6的[A₁-O]对应的聚合物链段的分子量较大，结果发现，涂层牢固度较差。

表3.

表3中，“牢固度”所在列中的“/”表示：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。

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。