JP2019010535A - Coating for substrate - Google Patents

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Abstract

To provide a hydrophilic coating for substrate including a medical device, an analysis device, and a separation device, and a manufacturing method of the coating.SOLUTION: There is provided a substrate having a surface having a hydrophilic coating containing a crosslinked copolymer of components A and B, and optionally-selected components C and D, in which the component A contains one or more kind of hydrophilic monomers containing one or more alkene and/or alkyne groups respectively, the component B contains one or more kinds of hydrophilic monomers containing 2 or more alkene and/or alkyne groups respectively, the component C contains one or more kinds of useful compounds containing one or more alkene or alkyne groups respectively, and the component D contains one or more kinds of low molecular weight crosslinking agents containing 2 or more functional groups respectively independently selected from thiol, alkene and alkyne group, and contains a component E containing one or more kinds of chemical materials, and the hydrophilic coating covalently bind to a surface of the substrate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、医療用デバイス、分析用デバイス、分離用デバイス、並びにメンブレン及びファブリックを含む他の産業用物品等の基材用の親水性コーティング、並びに係るコーティングの製造方法に関する。   The present invention relates to hydrophilic coatings for substrates such as medical devices, analytical devices, separation devices, and other industrial articles including membranes and fabrics, and methods for producing such coatings.

カテーテル、ガイドワイヤー、リトラクタブルシース及びステント等の医療用デバイスは、一般的にデバイスの物理的性能の増大及び寿命の伸長を意図する表面コーティングを有する。特に興味深いのは、被覆デバイスに潤滑性も付与し得る親水性コーティングである。   Medical devices such as catheters, guidewires, retractable sheaths and stents generally have a surface coating that is intended to increase the physical performance of the device and extend its life. Of particular interest are hydrophilic coatings that can also provide lubricity to the coated device.

潤滑性は、“滑りやすさ”又は“滑らかさ”の特性を記述する。潤滑性コーティングは、体内デバイスに対して特に有用であり、その潤滑性は、デバイスが体内に導入されそして動かされる際に摩擦力の低減をもたらし、その結果患者の安心を高め、また炎症及び組織損傷を低減させる。潤滑性コーティングは組成の点で異なるが、インビボの水性環境においての使用に関しては、係るコーティングは、通常親水性かつ可溶性である。摩擦の低減だけでなく、親水性コーティングはタンパク質付着に耐性がある傾向もあり、その結果それらは血栓症の低減又は除去をもたらす可能性を有する。親水性コーティング材料の例としては、米国特許第4642267号明細書及び米国特許第6461311号明細書に記載のように、ポリビニルピロリドン、ポリ(エチレンオキシド)及びポリウレタンをベースとするコーティングが挙げられる。   Lubricity describes the property of “slippery” or “smoothness”. Lubricious coatings are particularly useful for intracorporeal devices, where the lubricity results in reduced frictional forces as the device is introduced and moved into the body, resulting in increased patient comfort, as well as inflammation and tissue Reduce damage. Lubricious coatings differ in composition, but for use in an in vivo aqueous environment, such coatings are usually hydrophilic and soluble. In addition to reducing friction, hydrophilic coatings also tend to be resistant to protein adhesion so that they have the potential to result in reduction or elimination of thrombosis. Examples of hydrophilic coating materials include coatings based on polyvinylpyrrolidone, poly (ethylene oxide) and polyurethane, as described in US Pat. No. 4,642,267 and US Pat. No. 6,461,311.

インビボでの使用に供する親水性、潤滑性コーティングの製造は、種々の困難を提示するだろう。係るコーティングは、しばしば有機溶媒を用いて調製され、その余剰量は、除去されて現在のガイダンス及び慣例に従う毒性の限界を下回る必要がある。コートされた医療用デバイスは、コーティングを化学的に及び/若しくは物理的に改変すること、又はデバイスから剥離することなく、殺菌処理に耐えることもできなければならない。   The production of hydrophilic, lubricious coatings for in vivo use will present various difficulties. Such coatings are often prepared using organic solvents, and the excess amount needs to be removed below the limit of toxicity according to current guidance and practice. The coated medical device must also be able to withstand sterilization without chemically and / or physically modifying the coating or peeling off the device.

親水性コーティングを形成するための1つのアプローチは、基材の表面に必要な付着をもたらす担持ポリマーのネットワーク内に、機能的親水性ポリマーを物理的に捕捉することである。これらのコーティングは、しばしば相互侵入網目(IPNs)と呼ばれ、また一般的には、コーティング(この場合において親水性)に所望の特性を付与する第一の機能性ポリマー、及び架橋高分子網目を形成するために化学的に架橋している担持ポリマーからなる。国際公開第2008/130604号は、アクリル酸等のイオン性モノマーをポリエチレングリコール等の親水性高分子網目にちりばめること、次いで、水を吸って膨張した際に高い圧縮強度及び潤滑性のコーティングを形成するといわれているIPNを形成するために、イオン性モノマーを重合することにより形成するIPNを開示する。   One approach to forming a hydrophilic coating is to physically entrap the functional hydrophilic polymer within a network of supported polymers that provides the necessary adhesion to the surface of the substrate. These coatings are often referred to as interpenetrating networks (IPNs), and generally a first functional polymer that imparts the desired properties to the coating (in this case hydrophilic), and a crosslinked polymeric network. It consists of a supported polymer that is chemically cross-linked to form. International Publication No. 2008/130604 sprinkles ionic monomers such as acrylic acid into a hydrophilic polymer network such as polyethylene glycol, and then forms a coating with high compressive strength and lubricity when expanded by sucking water. An IPN formed by polymerizing an ionic monomer to form an IPN said to be disclosed is disclosed.

しかし、化学的にコーティングに結合することではなく、IPN内に捕捉した親水性ポリマーを有することの不利は、親水性ポリマーがIPNの外に徐々にマイグレートする場合があることである。このため、コーティングは徐々に親水性を失うであろう。しかし、より重大なことには、体内のデバイスのコーティングからの係る粒状物の放出は、患者に対して健康上のリスクを課す場合がある。従って、多くの医療用デバイスに関して、粒状化の最小化は重要である。粒状化はIPNsに対してのみの懸念ではない―全てのポリマーコーティングが、表面上で、インビボで放出され得る粒状物を形成する可能性があることに留意されたい。   However, the disadvantage of having a hydrophilic polymer entrapped within the IPN rather than chemically bonding to the coating is that the hydrophilic polymer may gradually migrate out of the IPN. For this reason, the coating will gradually lose hydrophilicity. More importantly, however, the release of such particulates from the coating of the device in the body may pose a health risk to the patient. Thus, minimizing granulation is important for many medical devices. Note that granulation is not only a concern for IPNs-it is possible that all polymer coatings may form granules on the surface that can be released in vivo.

コーティングの表面由来の粒状物/凝集体のインビボでの放出(粒状化として知られる)は、デザイン及びコーティングの製造、層間剥離を介したコーティングそれ自体の除去又は基材からの分離において難しさを与える場合がある一方で、上述した健康上のリスク及びコーティングの耐久性の観点両方の問題の可能性もある。   In vivo release of particles / aggregates from the surface of the coating (known as granulation) can be difficult in design and coating manufacture, removal of the coating itself via delamination or separation from the substrate. While sometimes present, there is also the possibility of both the above mentioned health risks and coating durability issues.

耐久性を考慮すると、コーティングはコーティングの基材の段階的な浸食、及び/又は基材の表面からコーティングが分離されることのいずれかにより、基材から除去される可能性がある。従って、コーティングの耐久性を向上させるための1つの方法は、コーティングと基材の表面との間の結合を強化することである。これは、とりわけ、コーティングと表面との間のより良好な接着を達成するために、表面を処理してプライマーでコートすることにより実現することができる。   Considering durability, the coating can be removed from the substrate either by stepwise erosion of the substrate of the coating and / or separation of the coating from the surface of the substrate. Thus, one way to improve the durability of the coating is to strengthen the bond between the coating and the surface of the substrate. This can be achieved, inter alia, by treating the surface and coating it with a primer in order to achieve better adhesion between the coating and the surface.

理想的なプライマーは、任意の基材に普遍的に適用することができるものである。この点において、アルカリ性のpHに緩衝化したドーパミンの希薄水溶液中における基材の単純浸漬が、基材上にポリドーパミン薄膜の自発的な堆積をもたらすという発見以来、プライマーとしてのポリドーパミンの使用は、多くの注目を集めてきた。Messersmithら(Science、2007、318、第426‐430頁)は、ポリドーパミンコーティングを、金属、金属酸化物、セラミックス、合成ポリマー及び広範な他の親水性及び疎水性の材料を包含する事実上の任意のタイプの基材表面上に形成することができることを示した。ポリドーパミンコーティングに対するアミン官能性ポリエチレングリコール(“PEG‐NH2”)の付着を開示する国際公開第2011/005258号に示されているように、ポリドーパミンコーティングを、表面に対する合成ポリマー又は生体分子の結合に関するプラットフォームとして用いることにより、生体膜形成の防止のための親水性外層を提供してきた。 An ideal primer is one that can be universally applied to any substrate. In this regard, the use of polydopamine as a primer since the discovery that simple immersion of the substrate in a dilute aqueous solution of dopamine buffered to alkaline pH results in spontaneous deposition of the polydopamine thin film on the substrate has been Has attracted a lot of attention. Messersmith et al. (Science, 2007, 318, pp. 426-430) describes polydopamine coatings, including metals, metal oxides, ceramics, synthetic polymers, and a wide range of other hydrophilic and hydrophobic materials. It has been shown that it can be formed on any type of substrate surface. As shown in WO 2011/005258, which discloses the attachment of amine functional polyethylene glycol (“PEG-NH 2 ”) to polydopamine coatings, polydopamine coatings can be applied to synthetic polymers or biomolecules on surfaces. By using it as a platform for binding, it has provided a hydrophilic outer layer to prevent biofilm formation.

親水性の、及び好ましくは潤滑性のコーティングは、有利には、修飾することにより抗凝固剤等の薬理活性を有する化学物質を包含し、コーティングに対して更に有益な特性を付与することができる。米国特許出願公開第2003/0135195号明細書は、脂肪族ポリウレタンコロイドポリマー、(メタクリル酸N‐ビニルピロリドン/ジメチルアミノエチル共重合体)‐PVPの水希釈物及びデンドリマーの混合物から形成した高度に潤滑性、親水性のコーティングを有するカテーテル等の医療用デバイスを教示する。文献は、デンドリマー、水、N‐メチル‐2‐ピロリドン及びトリエチルアミンの混合物中の(メタクリル酸N‐ビニルピロリドン/ジメチルアミノエチル共重合体)‐PVP及び活性薬剤(例えばヘパリン)の溶液中の脂肪族ポリウレタンポリマーのコロイド分散液中にデバイスを浸すことにより、デバイスにコーティングを適用することができることを教示する。文献は、デンドリマー内のボイド中にヘパリンを含むことができること、及び組み込まれたヘパリンが、所定の速度にて親水性ポリマー材料から溶出するであろうことも教示する。   Hydrophilic, and preferably lubricious, coatings can advantageously be modified to include pharmacologically active chemicals such as anticoagulants to impart further beneficial properties to the coating. . US 2003/0135195 describes a highly lubricious formed from a mixture of aliphatic polyurethane colloidal polymer, (N-vinylpyrrolidone methacrylate / dimethylaminoethyl copolymer) -PVP water dilution and dendrimer. Medical devices such as catheters having a hydrophilic, hydrophilic coating are taught. The literature is aliphatic in a solution of (N-vinylpyrrolidone methacrylate / dimethylaminoethyl copolymer) -PVP and active agent (eg heparin) in a mixture of dendrimer, water, N-methyl-2-pyrrolidone and triethylamine. It teaches that a coating can be applied to a device by immersing the device in a colloidal dispersion of polyurethane polymer. The literature also teaches that heparin can be included in the voids within the dendrimer and that the incorporated heparin will elute from the hydrophilic polymer material at a predetermined rate.

国際公開第2004/020012号(Surmodics)は、医療用デバイスを含むデリバリーデバイスの表面の静摩擦を増加させるために用いられるコーティング組成物を開示する。例として、ポリエーテルモノマー成分は、ただ一つのアルケン基を含み、かつ、架橋することができないメトキシポリ(エチレングリコール)メタクリレートを有するものとみなされる。   WO 2004/020012 (Surmodics) discloses coating compositions used to increase the static friction of the surface of delivery devices, including medical devices. As an example, the polyether monomer component is considered to have methoxy poly (ethylene glycol) methacrylate that contains only one alkene group and cannot be crosslinked.

要約すると、表面、特に体内中に挿入されるデバイスの表面用の親水性コーティングの改善に対する必要性が依然として存在する。好ましくは、係るコーティングは潤滑性であり、耐久性があり、非毒性であり、低粒状化性であり、殺菌可能であり、生体適合性があり、及び表面に容易に適用される。   In summary, there remains a need for improved hydrophilic coatings for surfaces, particularly the surfaces of devices that are inserted into the body. Preferably, such coatings are lubricious, durable, non-toxic, low granulating, sterilizable, biocompatible and easily applied to surfaces.

1つの側面において、本発明は、成分A及びB、並びに任意選択の成分C及びDの架橋コポリマーを含む親水性コーティングを有する表面を有する基材であって、
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各含む1種以上の親水性ポリマーを含み、
成分Cが、存在する場合には、1つ以上のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、並びに
成分Dが、存在する場合には、チオール、アルケン及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含み、
架橋コポリマーが、成分A、B及びC(存在する場合には)のアルケン及び/又はアルキン基、並びに成分D(存在する場合には)の官能基が関与するラジカル重合により形成し、
親水性コーティングが、1種以上の有益な化学物質を含む成分Eを任意選択的に含み、成分Eが成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成せず、
並びに親水性コーティングが、基材の表面に共有結合している
基材を提供する。
In one aspect, the invention is a substrate having a surface with a hydrophilic coating comprising components A and B, and optionally a crosslinked copolymer of components C and D, comprising:
Component A comprises one or more alkenes and / or one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing an alkyne group,
Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups,
Component C, if present, contains one or more beneficial chemicals each containing one or more alkene or alkyne groups, and Component D, if present, from thiol, alkene and alkyne groups Comprising one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more independently selected functional groups;
The crosslinked copolymer is formed by radical polymerization involving the alkene and / or alkyne groups of components A, B and C (if present) and the functional groups of component D (if present);
The hydrophilic coating optionally includes a component E that contains one or more beneficial chemicals, where component E includes components A, B, C (if present) and D (if present); Does not form a copolymer,
As well as providing a substrate in which the hydrophilic coating is covalently bonded to the surface of the substrate.

例において説明するように、少なくとも幾つかの実施態様において、本発明のコーティングは、高度に潤滑性かつ耐久性があり、一方で非毒性でもあり、殺菌及びエージングに対して安定であり、生体適合性があり、及び低粒状化性であり、及び表面独立手法において必要とされる基材の表面に容易に適用もされることが見出された。   As illustrated in the examples, in at least some embodiments, the coating of the present invention is highly lubricious and durable while being non-toxic, stable against sterilization and aging, and biocompatible. And it has been found that it is easy to apply to the surface of the substrate required in surface independent procedures.

図1は本発明の実施態様を示し、基材の表面と親水性コーティングとの間の共有結合は、基材の表面上で表面結合のラジカルの反応を介して形成される。FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention where the covalent bond between the surface of the substrate and the hydrophilic coating is formed via reaction of surface-bound radicals on the surface of the substrate. 図2は本発明の実施態様を示し、ラジカルが液相中で形成され、また重合が液相中及び基材の表面上で開始され、成分A及びBの共有結合した親水性コーティングが生成する。FIG. 2 illustrates an embodiment of the present invention where radicals are formed in the liquid phase and polymerization is initiated in the liquid phase and on the surface of the substrate to produce a covalently bonded hydrophilic coating of components A and B. . 図3は、ポリドーパミンに関して提案された種々の構造を示す。FIG. 3 shows various proposed structures for polydopamine. 図4は、本発明の実施態様の略図を示す。FIG. 4 shows a schematic representation of an embodiment of the present invention. 図5は、方法A又は方法Bを用いて前処理したスライドガラス上のポリドーパミン下塗りコーティングの接触角測定を示す(例1a参照)。FIG. 5 shows the contact angle measurement of a polydopamine primer coating on a glass slide pretreated using Method A or Method B (see Example 1a). 図6は、濃度の関数としてベンゾフェノンの紫外吸光度を示す(例2参照)。FIG. 6 shows the UV absorbance of benzophenone as a function of concentration (see Example 2). 図7は、例3.3に準拠して調製した親水性コーティングのFTIR分析を示す。FIG. 7 shows an FTIR analysis of a hydrophilic coating prepared according to Example 3.3. 図8は、例3.3.15に準拠して調製した親水性コーティングに関する15サイクルに亘る潤滑性値を示す。FIG. 8 shows the lubricity values over 15 cycles for a hydrophilic coating prepared according to Example 3.3.15. 図9は、例3.3.19に準拠して調製した親水性コーティングに関する15サイクルに亘る潤滑性値を示す。FIG. 9 shows the lubricity values over 15 cycles for a hydrophilic coating prepared according to Example 3.3.19. 図10は、例3.5に準拠して調製した親水性コーティングに関する15サイクルに亘る潤滑性値を示す。FIG. 10 shows the lubricity values over 15 cycles for a hydrophilic coating prepared according to Example 3.5. 図11は、例3.6に準拠して調製した親水性コーティングに関する15サイクルに亘る潤滑性値を示す。FIG. 11 shows the lubricity values over 15 cycles for a hydrophilic coating prepared according to Example 3.6. 図12は、ベンゾフェノン及びチオキサントンに関する紫外/可視吸収の重ね合わせた概略スペクトルを示す。FIG. 12 shows an overlaid schematic spectrum of UV / visible absorption for benzophenone and thioxanthone.

基材
本発明の方法を用いて、任意の基材は本発明の親水性コーティングでコートされる可能性があるが、係るコーティングは医療用デバイス、分析用デバイス、分離用デバイス、又はメンブレン及びファブリックを含む他の産業用物品に対して特に有用である。
Substrates Using the method of the present invention, any substrate may be coated with the hydrophilic coating of the present invention, but such coatings may be medical devices, analytical devices, separation devices, or membranes and fabrics. Is particularly useful for other industrial articles, including

本特許出願の目的に関して、用語“医療用デバイス”は、体内の又は体外のデバイスに言及するが、より一般的には体内の医療用デバイスに言及する。   For the purposes of this patent application, the term “medical device” refers to a device within or outside the body, but more generally refers to a medical device within the body.

従って、1つの実施態様において、基材は医療用デバイスである。別の実施態様において、基材は体内の医療用デバイスである。更なる実施態様において、基材は体外の医療用デバイスである。   Thus, in one embodiment, the substrate is a medical device. In another embodiment, the substrate is an internal medical device. In a further embodiment, the substrate is an extracorporeal medical device.

パーマネント又はテンポラリーの体内の医療用デバイスであることができる体内の医療用デバイスの例としては、二股ステント、バルーン拡張型ステント、自己拡張型ステントを包含するステント、二股ステントグラフトを包含するステントグラフト、血管グラフト、二股グラフトを包含するグラフト、拡張器、血管閉塞器、塞栓フィルター、塞栓除去デバイス、人工血管、血管内在性モニタリングデバイス、人工心臓弁、ペースメーカー電極、ガイドワイヤー、心臓リード、心肺バイパスサーキット、カニューレ、プラグ、ドラッグデリバリーデバイス、バルーン、組織パッチデバイス、血液ポンプ、パッチ、心臓リード、持続輸液ライン、動脈ライン、持続的なくも膜下への注入用デバイス、栄養チューブ、CNSシャント(例えば、脳室胸膜シャント、VAシャント、又はVPシャント)、脳室腹膜シャント、脳室心房シャント、門脈体循環シャント及び腹水用シャントが挙げられる。   Examples of intracorporeal medical devices that can be permanent or temporary intracorporeal medical devices include bifurcated stents, balloon expandable stents, stents including self-expanding stents, stent grafts including bifurcated stent grafts, vascular grafts Grafts including bifurcated grafts, dilators, vascular occluders, embolic filters, embolus removal devices, artificial blood vessels, endovascular monitoring devices, artificial heart valves, pacemaker electrodes, guide wires, cardiac leads, cardiopulmonary bypass circuits, cannulas, Plugs, drug delivery devices, balloons, tissue patch devices, blood pumps, patches, cardiac leads, continuous infusion lines, arterial lines, devices for continuous sub-membrane injection, feeding tubes, CNS shunts (eg brain Pleural shunt, VA shunt, or VP shunt), ventricular peritoneal shunts, ventricular atrial shunts, shunts and the like for portosystemic shunt and ascites.

パーマネント又はテンポラリーであることができる体内の医療用デバイスの更なる例は、カテーテルである。カテーテルの例としては、中心静脈カテーテル、抹消静脈カテーテル、血液透析カテーテル、例えば心臓中又は抹消静脈及び動脈中においての血管造影法、血管形成術、又は超音波連鎖に有用な埋め込み式静脈カテーテル、挿入型静脈カテーテル、冠状動脈カテーテルを包含する被覆カテーテル、肝動脈注入カテーテル、CVC(中心静脈カテーテル)、抹消静脈カテーテル、抹消挿入型中心静脈カテーテル(PICライン)、フローダイレクトバルーンが先端についた肺動脈カテーテル、完全静脈栄養カテーテル、在宅持続カテーテル(例えば、在宅持続腸カテーテル及び在宅持続尿生殖器カテーテル)、腹膜透析カテーテル、CPBカテーテル(心肺バイパス)、尿路カテーテル及びマイクロカテーテル(例えば、頭蓋内用のアプリケーション)等のカテーテルが挙げられるが、限定されることはない。   A further example of a medical device in the body that can be permanent or temporary is a catheter. Examples of catheters include central venous catheters, peripheral venous catheters, hemodialysis catheters, eg, implantable venous catheters useful for angiography, angioplasty, or ultrasound chaining in the heart or peripheral veins and arteries Venous catheter, coated catheter including coronary artery catheter, hepatic artery injection catheter, CVC (central venous catheter), peripheral venous catheter, peripherally inserted central venous catheter (PIC line), pulmonary artery catheter with flow direct balloon at the tip, Complete parenteral feeding catheters, home continuous catheters (eg home continuous intestinal catheters and home continuous urogenital catheters), peritoneal dialysis catheters, CPB catheters (cardiopulmonary bypass), urinary catheters and microcatheters (eg intracranial applications) ® emission) are catheters, such as including but is not limited.

医療用デバイスとしては、ステント、閉塞器、弁、等の血管内のデバイスデリバリーシステム、分光の又はイメージングの機能、プレースメントワイヤー、カテーテル又はシースを含む診断用カテーテルが挙げられる。   Medical devices include intravascular device delivery systems such as stents, occluders, valves, diagnostic or diagnostic catheters including spectroscopic or imaging functions, placement wires, catheters or sheaths.

特定の実施態様において、基材は、二股ステント、バルーン拡張型ステント及び自己拡張型ステントを包含するステント、二股ステントグラフトを包含するステントグラフト、血管グラフト及び二股グラフトを包含するグラフト、拡張器、血管閉塞器、塞栓フィルター、塞栓除去デバイス、マイクロカテーテル、中心静脈カテーテル、抹消静脈カテーテル及び血液透析カテーテルを包含するカテーテル、人工血管、リトラクタブルシースを包含するシース、血管内在性モニタリングデバイス、人工心臓弁、ペースメーカー電極、ガイドワイヤー、カーディアックリード、心肺バイパスサーキット、カニューレ、プラグ、ドラッグデリバリーデバイス、バルーン、組織パッチデバイス及び血液ポンプからなる群より選択される医療用デバイスである。   In certain embodiments, the substrate is a bifurcated stent, a stent including a balloon expandable stent and a self-expanding stent, a stent graft including a bifurcated stent graft, a graft including a vascular graft and a bifurcated graft, a dilator, a vascular occluder. Emboli filters, emboli removal devices, microcatheters, central venous catheters, catheters including peripheral venous catheters and hemodialysis catheters, artificial blood vessels, sheaths including retractable sheaths, vascular intrinsic monitoring devices, artificial heart valves, pacemaker electrodes, A medical device selected from the group consisting of a guide wire, cardiac lead, cardiopulmonary bypass circuit, cannula, plug, drug delivery device, balloon, tissue patch device and blood pump That.

体外の医療用デバイスの例は、体外血液処理デバイス、及び輸血用デバイス等の埋め込み式でないデバイスである。デバイスは、とりわけ、神経の、抹消の、心臓の、整形外科の(orthopedal)、皮膚の及び婦人科のアプリケーションを有してよい。   Examples of extracorporeal medical devices are non-implantable devices such as extracorporeal blood treatment devices and transfusion devices. The device may have, inter alia, neural, peripheral, cardiac, orthopedal, dermal and gynecological applications.

別の実施態様において、上述のステントは、心臓の、抹消の又は神経のアプリケーションにおいて使用することができる。別の実施態様において、前記ステントグラフトは、心臓の、抹消の又は神経のアプリケーションにおいて使用することができる。   In another embodiment, the stent described above can be used in cardiac, peripheral or neural applications. In another embodiment, the stent graft can be used in cardiac, peripheral or neurological applications.

別の実施態様において、上述のシースは、挿入診断用及び治療用シース、大口径及び標準口径血管内デリバリーシース、止血制御あり及びなし並びにステアリングあり及びなしの動脈イントロデューサーシース、マイクロイントロデューサーシース、透析アクセスシース、ガイドシース、並びに経皮的シースであることができ、全ては頸動脈、腎臓、前腕、経中隔、小児科の及びマイクロアプリケーションへのアクセスのためであってよい。   In another embodiment, the sheaths described above are insertion diagnostic and therapeutic sheaths, large and standard caliber intravascular delivery sheaths, arterial introducer sheaths with and without hemostasis control and with and without steering, microintroducer sheaths, It can be a dialysis access sheath, a guide sheath, and a percutaneous sheath, all of which may be for access to the carotid artery, kidney, forearm, transseptal, pediatric and micro-applications.

別の実施態様において、前記医療用デバイスは、神経、抹消、心臓、整形外科、皮膚又は婦人科のアプリケーションに使用することができる。   In another embodiment, the medical device can be used for nerve, peripheral, cardiac, orthopedic, skin or gynecological applications.

分析用デバイスは、例えば、クロマトグラフィー又は免疫アッセイ、活性の化学種又は触媒等の分析的プロセスの実施のための固体支持体であることができる。係るデバイスの例としては、スライド、ビーズ、ウェルプレート及びメンブレンが挙げられる。分離用デバイスは、例えばタンパク質精製、アフィニティークロマトグラフィー又はイオン交換等の分離プロセスを実施するための固体支持体であることができる。係るデバイスの例としては、フィルター及びカラムが挙げられる。   The analytical device can be a solid support for performing analytical processes such as, for example, chromatography or immunoassays, active chemical species or catalysts. Examples of such devices include slides, beads, well plates and membranes. The separation device can be a solid support for performing a separation process such as, for example, protein purification, affinity chromatography or ion exchange. Examples of such devices include filters and columns.

コートされるべき表面は、基材の表面全体、又は基材の表面の一部のみであることができる。ある種の基材は、いずれか又は両方がコートされることのできる外部表面及び内部表面を有してよい。例えば、人工血管等のチューブ状の基材は、外部表面から独立してコートすることのできる内部表面、又は内腔を有する。内部及び外部の表面を含む表面は、内部表面のみのコートを必要とする場合がある。逆に、外部表面のみがコーティングを必要とする場合がある。本発明の方法を用いて、例えば基材の外部及び内部の表面に異なるコーティングを適用することが可能である。   The surface to be coated can be the entire surface of the substrate or only a part of the surface of the substrate. Certain substrates may have an outer surface and an inner surface that can be coated either or both. For example, a tubular substrate such as an artificial blood vessel has an inner surface or lumen that can be coated independently of the outer surface. Surfaces including internal and external surfaces may require a coating of only the internal surface. Conversely, only the outer surface may require a coating. With the method of the invention it is possible to apply different coatings, for example on the outer and inner surfaces of the substrate.

実施形態の1つにおいて、基材の表面の最大で99%まで、例えば最大で95%、90%、75%、50%又は25%までが、親水性コーティングでコートされる。1つの実施態様において、基材の外部及び内部の表面の両方がコートされる。別の実施態様において、基材の外部表面のみがコートされる。1つの実施態様において、コートされるべき基材は形状においてチューブ状であり、外部表面から独立にコートすることができる内部表面または内腔を有する。基材の表面は、多孔性又は非多孔性であることができる。   In one embodiment, up to 99% of the surface of the substrate, for example up to 95%, 90%, 75%, 50% or 25%, is coated with a hydrophilic coating. In one embodiment, both the exterior and interior surfaces of the substrate are coated. In another embodiment, only the outer surface of the substrate is coated. In one embodiment, the substrate to be coated is tubular in shape and has an internal surface or lumen that can be coated independently of the external surface. The surface of the substrate can be porous or non-porous.

別の実施態様において、基材の表面の一部は、基材の表面の組成を調製することにより、選択的にコートすることができる。例えば、引き抜き可能な水素を含む基材の表面はコートすることができるが、引き抜き可能な水素原子を含まない基材の表面の部分は、この発明内において、親水性コーティングでコートされないであろう。   In another embodiment, a portion of the substrate surface can be selectively coated by adjusting the composition of the substrate surface. For example, the surface of a substrate containing abstractable hydrogen can be coated, but the portion of the surface of the substrate that does not contain abstractable hydrogen atoms will not be coated with a hydrophilic coating within this invention. .

本発明内において有用な基材材料
基材は、とりわけ金属又は合成の若しくは天然に存在する、有機若しくは無機のポリマー又はセラミック材料を含んでよく、またこれから形成されてよい。
Substrate materials useful within the present invention Substrates may comprise and be formed from, inter alia, metals or synthetic or naturally occurring organic or inorganic polymers or ceramic materials.

従って、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテルブロックアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテル、シリコーン、ポリカーボネート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ゴム、シリコーンゴム、ポリヒドロキシ酸、ポリアリルアミン、ポリアリルアルコール、ポリアクリルアミド、及びポリアクリル酸、スチレン系ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、及びこれらのコポリマー、これらの誘導体及びこれらの混合物等の合成の又は天然に存在する、有機又は無機のポリマー又は材料から形成することができる。これらの分類の幾つかは、熱硬化性ポリマーとしても熱可塑性ポリマーとしても入手可能である。本開示では、用語“コポリマー”は、2つ以上のモノマー、例えば2、3、4、5その他諸々から形成される任意のポリマーに言及して用いられるものとする。ポリ(D,L‐ラクチド)及びポリグリコリド及びこれらのコポリマー等の生体吸収性材料もまた有用である。有用なポリアミドとしては、ナイロン12、ナイロン11、ナイロン9、ナイロン6/9及びナイロン6/6が挙げられるが、限定されることはない。係る材料の幾つかのコポリマーの例としては、ペンシルベニア州フィラデルフィアのElf Atochem North AmericaからPEBAX(登録商標)の商品名で入手できるポリエーテル-ブロック-アミドが挙げられる。別の好適なコポリマーは、ポリエーテルエステルアミドである。好適なポリエステルコポリマーとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート、ポリエステルエーテル及びデラウェア州ウィルミントンのDupontからHYTREL.RTMの商品名で入手できるもの等のポリエステルエラストマーコポリマーが挙げられる。スチレン末端ブロック、及びブタジエン、イソプレン、エチレン/ブチレン、エチレン/プロペン等から形成される中間ブロックを有するコポリマーのようなブロックコポリマーエラストマーを、本開示で用いてよい。他のスチレン系ブロックコポリマーとしては、アクリロニトリル‐スチレン及びアクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレンブロックコポリマーが挙げられる。また、ブロックコポリマーであって、ブロックコポリマーが、ポリエステル又はポリアミドのハードセグメント及びポリエーテルのソフトセグメントで構成されている特定のブロックコポリマー熱可塑性エラストマーであるブロックコポリマーを、本開示で用いてもよい。他の有用な基材は、ポリスチレン、ポリ(メチル)メタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ(ビニルアセテート)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ塩化ビニル等の塩素含有ポリマー、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、フェノール樹脂、アミノエポキシ樹脂、ポリエステル、シリコーン、セルロースベースプラスチック、及びゴム状プラスチックである。   Thus, for example, polyolefin, polyester, polyurethane, polyamide, polyether block amide, polyimide, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyether, silicone, polycarbonate, polyhydroxyethyl methacrylate, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, rubber, silicone rubber, Synthetic or naturally occurring such as polyhydroxy acids, polyallylamines, polyallyl alcohols, polyacrylamides, and polyacrylic acids, styrenic polymers, polytetrafluoroethylene, and copolymers thereof, derivatives thereof and mixtures thereof, It can be formed from organic or inorganic polymers or materials. Some of these classes are available as both thermosetting polymers and thermoplastic polymers. In this disclosure, the term “copolymer” shall be used to refer to any polymer formed from two or more monomers, such as 2, 3, 4, 5, etc. Bioabsorbable materials such as poly (D, L-lactide) and polyglycolide and copolymers thereof are also useful. Useful polyamides include, but are not limited to, nylon 12, nylon 11, nylon 9, nylon 6/9 and nylon 6/6. Examples of some copolymers of such materials include polyether-block-amides available from Elf Atochem North America, Philadelphia, Pennsylvania under the trade name PEBAX®. Another suitable copolymer is a polyetheresteramide. Suitable polyester copolymers include, for example, polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyester ethers and HYTREL.RTM. From Dupont, Wilmington, Delaware. Polyester elastomer copolymers such as those available under the RTM trade name. Block copolymer elastomers such as copolymers having styrene end blocks and intermediate blocks formed from butadiene, isoprene, ethylene / butylene, ethylene / propene, and the like may be used in the present disclosure. Other styrenic block copolymers include acrylonitrile-styrene and acrylonitrile-butadiene-styrene block copolymers. Also, block copolymers that are specific block copolymer thermoplastic elastomers that are block copolymers, wherein the block copolymer is composed of polyester or polyamide hard segments and polyether soft segments may be used in the present disclosure. Other useful substrates are chlorine-containing polymers such as polystyrene, poly (methyl) methacrylate, polyacrylonitrile, poly (vinyl acetate), poly (vinyl alcohol), polyvinyl chloride, polyoxymethylene, polycarbonate, polyamide, polyimide, Polyurethanes, phenolic resins, aminoepoxy resins, polyesters, silicones, cellulose-based plastics, and rubbery plastics.

これらの材料の組み合わせは、架橋あり及びなしで用いることができる。   Combinations of these materials can be used with and without crosslinking.

ポリマー基材は、任意選択的にフィラー及び/又は着色剤とブレンドしてよい。従って、好適な基材としては、着色された高分子材料等の着色材料が挙げられる。   The polymer substrate may optionally be blended with fillers and / or colorants. Accordingly, suitable materials include colored materials such as colored polymer materials.

1つの実施態様において、前記生体適合性材料は、PEBAX(登録商標)等のポリエーテルブロックコポリマーである。   In one embodiment, the biocompatible material is a polyether block copolymer such as PEBAX®.

フッ素ポリマー等のフッ素化ポリマー、例えば延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、パーフルオロカーボンコポリマー(例えば、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル(TFE/PAVE)コポリマー)、テトラフルオロエチレン(TFE)とパーフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)とのコポリマー、及びポリマー鎖間の架橋あり及びなしでの上記の組み合わせ、延伸ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、シリコーン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリグリコール酸、ポリエステル、ポリアミド、エラストマー及びその混合物、ブレンド及びコポリマー又はこれらの誘導体は有用である可能性がある。   Fluorinated polymers such as fluoropolymers such as expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluorinated ethylene propylene (FEP), perfluorocarbon copolymers (e.g. tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether (TFE / PAVE) copolymers), copolymers of tetrafluoroethylene (TFE) and perfluoromethyl vinyl ether (PMVE), and combinations of the above with and without cross-linking between polymer chains, drawn polyethylene, polyvinyl chloride, polyurethane, silicone, polyethylene , Polypropylene, polyurethane, polyglycolic acid, polyester, polyamide, elastomers and mixtures, blends and copolymers or derivatives thereof There is a possibility that.

他の好適な基材としては、絹及びウール、アガロース及びアルギネート等のタンパク質が挙げられる。また、ある種の金属及びセラミックスも本発明に係る基材として用いてよい。好適な金属としては、生体適合性金属、チタン、ステンレス鋼、高窒素ステンレス鋼、金、銀、ロジウム、亜鉛、白金、ルビジウム、銅、及びマグネシウム、及びこれらの混合物が挙げられるが、限定されることはない。好適な合金としては、L‐605、MP35N、エルジロイ等のコバルト‐クロム合金、ニッケル‐チタン(ニチノール等の)合金、タンタル、及びNb‐1%Zr等のニオブ合金等が挙げられる。セラミック基材としては、シリコーン酸化物、アルミニウム酸化物、アルミナ、シリカ、ハイドロキシアパタイト、ガラス、カルシウム酸化物、ポリシラノール、及びリン酸化物を挙げてよく、しかし限定されることはない。   Other suitable substrates include proteins such as silk and wool, agarose and alginate. Certain metals and ceramics may also be used as the substrate according to the present invention. Suitable metals include, but are not limited to, biocompatible metals, titanium, stainless steel, high nitrogen stainless steel, gold, silver, rhodium, zinc, platinum, rubidium, copper, and magnesium, and mixtures thereof. There is nothing. Suitable alloys include cobalt-chromium alloys such as L-605, MP35N, and Elgiloy, nickel-titanium (such as nitinol) alloys, tantalum, and niobium alloys such as Nb-1% Zr. Ceramic substrates may include, but are not limited to, silicone oxide, aluminum oxide, alumina, silica, hydroxyapatite, glass, calcium oxide, polysilanol, and phosphorous oxide.

1つの実施態様において、前記生体適合性金属は、ニチノール等のニッケル‐チタン合金である。   In one embodiment, the biocompatible metal is a nickel-titanium alloy such as nitinol.

親水性コーティング
本発明の親水性コーティングは、以下に記載のように、成分A及びB、並びに任意選択の成分C、D及びEを含む。
Hydrophilic Coating The hydrophilic coating of the present invention comprises components A and B and optional components C, D and E as described below.

成分A
成分Aは、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなる。成分Aのアルケン及び/又はアルキン基は、ラジカル重合反応に関与してコポリマーを形成する。好適には、成分Aは1つ以上アルケン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、またより好適にはこれからなる。
Component A
Component A contains one or more alkenes and / or one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers, each containing an alkyne group, also now become the suitably. The alkene and / or alkyne group of component A participates in the radical polymerization reaction to form a copolymer. Preferably, component A comprises one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing one or more alkene groups, also now become more suitably.

アルケン及び/又はアルキン基内の炭素原子は、C2〜C16の限度内で含まれるべきであることに留意されたい。用語“親水性モノマー”は、当業者に周知であり、また水に対して親和性があり、及び水及び極性溶媒中に可溶である傾向のあるモノマーを広く包含する。極性溶媒としては、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等)、テトラヒドロフラン、DMF、DMSO、酢酸エチル及びジオキサン、及び上述の溶媒の全ての水溶液が挙げられるが、限定されることはない。 Carbon atoms of an alkene and / or alkyne groups, it should be noted that should be included within the limits of C 2 -C 16. The term “hydrophilic monomer” is well known to those skilled in the art and broadly encompasses monomers that have an affinity for water and tend to be soluble in water and polar solvents. Polar solvents include, but are not limited to, alcohols (methanol, ethanol, propanol, isopropanol, etc.), tetrahydrofuran, DMF, DMSO, ethyl acetate and dioxane, and all aqueous solutions of the aforementioned solvents.

1つの実施態様において、成分Aは、1つのアルケン基又は1つのアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなる。別の実施態様において、成分Aは1つのアルケン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなる。アルケン及び/又はアルキン基は、末端基又は非末端基であることができる。 In one embodiment, component A comprises one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing one alkene group or one alkyne group, also now become the suitably. In another embodiment, component A comprises one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing one alkene group, also now become the suitably. The alkene and / or alkyne group can be a terminal group or a non-terminal group.

成分Aは典型的に、重合して良好な構造の安定性及び耐久性を有するポリマーを形成するであろう構造モノマーの役割を果たす。従って、成分A、B並びに任意選択のC及び/又はDのコポリマー中の成分Aの比率が高いほど、コポリマーは予想されるよりも大きい耐久性である場合がある。しかし、成分Aの比率が高すぎると、得られるコポリマー及びコーティングは柔軟性を失う可能性がある。   Component A typically serves as a structural monomer that will polymerize to form a polymer with good structural stability and durability. Thus, the higher the proportion of component A in components A, B and optional C and / or D copolymer, the more durable the copolymer may be than expected. However, if the proportion of component A is too high, the resulting copolymer and coating may lose flexibility.

モノマーの親水性の性質は、それが有する官能基(アルケン又はアルキン以外の)に由来する可能性がある。係る官能基は、末端又はペンダント位にあってよく、又は分子内結合を形成することができる。本開示では、用語“官能基を含む親水性モノマー”は、モノマーの構成に不可欠であり得る(すなわちモノマー内リンカー)官能基及び/又はペンダント又は末端官能基を含む親水性モノマーを意味すると解されたい。従って、1つの実施態様において、1つ以上の成分Aはアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなり、また基の1つ以上は、エステル、エーテル、カルボキシル、ヒドロキシル、チオール、スルホン酸、サルフェート、アミノ、アミド、ホスフェート、ケト及びアルデヒド基から選択される。アルケン及び/又はアルキン基と同様に、追加の基もC2〜C16の限度内で含まれるのがよいことに留意されたい。官能基は、中性又は荷電であることができる。例えば、アミノ基は中性であることができ、又はプロトン化又は別の置換により第四級アンモニウム化合物を形成することができる。同様に、カルボキシル基及びホスフェート基は、脱プロトン化形態で存在することができ、従って、陰性に変化することができる。ベタイン又はホスホリルコリン部分を有する両性イオン性親水性モノマー等の両性イオン性親水性モノマーもまた企図される。別の実施態様において、成分Aは1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基、更に1つ以上のカルボキシル基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなる。更なる実施態様において、成分Aは1つのアルケン基及び1つのカルボキシル基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなる。 The hydrophilic nature of the monomer may be derived from the functional group it has (other than alkene or alkyne). Such functional groups may be in terminal or pendant positions or can form intramolecular bonds. In this disclosure, the term “hydrophilic monomer comprising a functional group” is understood to mean a hydrophilic monomer comprising a functional group and / or a pendant or terminal functional group that may be essential to the composition of the monomer (ie, an intra-monomer linker). I want. Thus, in one embodiment, the one or more components A comprise, preferably consist of, and consist of one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing an alkene and / or alkyne group. One or more are selected from ester, ether, carboxyl, hydroxyl, thiol, sulfonic acid, sulfate, amino, amide, phosphate, keto and aldehyde groups. Like the alkene and / or alkyne groups, it is noted that it is preferable contained within the limits of the additional group C 2 -C 16. The functional group can be neutral or charged. For example, the amino group can be neutral or can form a quaternary ammonium compound by protonation or another substitution. Similarly, carboxyl and phosphate groups can exist in a deprotonated form and can therefore be changed to negative. Also contemplated are zwitterionic hydrophilic monomers such as zwitterionic hydrophilic monomers having a betaine or phosphorylcholine moiety. In another embodiment, component A comprises one or more alkenes and / or alkyne groups, one or more further C 2 of 1 or more, each containing carboxyl groups -C 16 hydrophilic monomers, also preferably from now Become. In a further embodiment, component A comprises one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing one alkene group and one carboxyl group, also now become the suitably.

親水性モノマーは、直鎖、環状又は分岐であることができる。1つの実施態様において、成分Aは1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の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、C3〜C11、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、又はC16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなる。1つの実施態様において、成分Aの親水性モノマーは1つ以上のアルケン基を各々含む。別の実施態様において、成分Aの親水性モノマーは1つ以上のアルキン基を各々含む。好ましくは、成分Aの親水性モノマーはアルケン基を含む。 The hydrophilic monomer can be linear, cyclic or branched. In one embodiment, component A is one or more alkenes and / or one or more C each containing an alkyne group 2 ~C 16, C 2 ~C 15 , C 2 ~C 14, C 2 ~C 13, C 2 ~C 12, C 2 ~C 11, C 2 ~C 10, C 2 ~C 9, C 2 ~C 8, C 2 ~C 7, C 2 ~C 6, C 2 ~C 5, C 2 ~C 4, C 2 ~C 3, C 3 ~C 16, C 3 ~C 15, C 3 ~C 14, C 3 ~C 13, C 3 ~C 12, C 3 ~C 11, C 3 ~C 10 , C 3 to C 9 , C 3 to C 8 , C 3 to C 7 , C 3 to C 6 , C 3 to C 5 , C 3 to C 4 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 , C 6, C 7, C 8 , C 9, C 10, C 11, C 12, C 13, C 14, C 15, or comprises a C 16 hydrophilic monomers, also now become the suitably. In one embodiment, the hydrophilic monomer of component A each contains one or more alkene groups. In another embodiment, the hydrophilic monomer of component A each contains one or more alkyne groups. Preferably, the hydrophilic monomer of component A contains an alkene group.

1つの実施態様において、成分Aは、1つ以上のアルケン及び又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなり、前記1種以上の親水性モノマーのMwは、40〜500Da、例えば40〜100Da、40〜90Da又は70〜90Daである。 In one embodiment, component A comprises one or more alkene and or one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers containing an alkyne group respectively, also now happens Preferably, the one or more hydrophilic Mw of a sex monomer is 40-500 Da, for example, 40-100 Da, 40-90 Da, or 70-90 Da.

好適には、成分Aはただ一つのアルケン基又はアルキン基を含む。従って、成分A、B及び任意選択のC及び/又はDのコポリマー内で架橋は形成しないであろう。   Preferably component A contains only one alkene or alkyne group. Thus, no crosslinks will form within the copolymer of components A, B and optional C and / or D.

実施態様において、成分Aはカルボキシレート基を含む。   In an embodiment, component A contains a carboxylate group.

成分Aの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニルアルコール、アリルアルコール、ビニルアミン、アリルアミン、ポリエチレングリコールアクリレート、オリゴエチレングリコールアクリレート、2‐ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、アクリルアミド、メタクリルアミド、N‐ビニルピロリドン、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、4‐スチレンスルホネートが挙げられるが、限定されることはない。1つの実施態様において、成分Aはアクリル酸である。別の実施態様において、成分Aはメタクリル酸である。更なる実施態様において、成分Aはアクリル酸及び/又はメタクリル酸を含み、また好適にはこれからなる。   Specific examples of component A include acrylic acid, methacrylic acid, vinyl alcohol, allyl alcohol, vinylamine, allylamine, polyethylene glycol acrylate, oligoethylene glycol acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), acrylamide, methacrylamide, N-vinyl. Examples include, but are not limited to, pyrrolidone, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and 4-styrene sulfonate. In one embodiment, component A is acrylic acid. In another embodiment, component A is methacrylic acid. In a further embodiment, component A comprises and preferably consists of acrylic acid and / or methacrylic acid.

2〜C9親水性モノマーの例を以下に示す。また、以下の荷電親水性ポリマーの塩も本発明内で有用である。 Examples of C 2 -C 9 hydrophilic monomers are shown below. The following charged hydrophilic polymer salts are also useful within the present invention.

2親水性モノマーの例 Examples of C 2 hydrophilic monomers

Figure 2019010535
Figure 2019010535

3親水性モノマーの例 Examples of C 3 hydrophilic monomers

Figure 2019010535
Figure 2019010535

4親水性モノマーの例 Examples of C 4 hydrophilic monomers

Figure 2019010535
Figure 2019010535

5親水性モノマーの例 Examples of C 5 hydrophilic monomer

Figure 2019010535
Figure 2019010535

6親水性モノマーの例 Examples of C 6 hydrophilic monomers

Figure 2019010535
Figure 2019010535

7親水性モノマーの例 Examples of C 7 hydrophilic monomer

Figure 2019010535
Figure 2019010535

8親水性モノマーの例 Examples of C 8 hydrophilic monomer

Figure 2019010535
Figure 2019010535

9親水性モノマーの例 Examples of C 9 hydrophilic monomer

Figure 2019010535
Figure 2019010535

成分B
成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなる。成分Bのアルケン及び/又はアルキン基は、ラジカル重合反応に関与してコポリマーを形成する。実施態様において、成分Bは2つ以上のアルケン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなる。
Component B
Component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups. The alkene and / or alkyne group of component B participates in the radical polymerization reaction to form a copolymer. In an embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene groups.

用語“親水性ポリマー”は、当業者に周知であり、また水に対して親和性があり、そして水及び極性溶媒中に可溶である傾向のポリマーを広く包含する。極性溶媒としては、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等)、テトラヒドロフラン、DMF、DMSO、酢酸エチル及びジオキサン、及び上述の溶媒の全ての水溶液が挙げられるが、限定されることはない。   The term “hydrophilic polymer” is well known to those skilled in the art and broadly encompasses polymers that have an affinity for water and tend to be soluble in water and polar solvents. Polar solvents include, but are not limited to, alcohols (methanol, ethanol, propanol, isopropanol, etc.), tetrahydrofuran, DMF, DMSO, ethyl acetate and dioxane, and all aqueous solutions of the aforementioned solvents.

成分Bは、親水性の性質を有する。また典型的に成分A、B並びに任意選択のC及び/又はDのコポリマーに潤滑性を付与するであろう。従って、成分A、B並びに任意選択のC及び/又はDのコポリマー中の成分Bの比率が高いほど、コーティングは予想されるよりも大きく潤滑性であるだろう。   Component B has hydrophilic properties. It will also typically provide lubricity to components A, B and optional C and / or D copolymers. Thus, the higher the proportion of component B in components A, B and optional C and / or D copolymers, the more lubricious the coating will be.

1つの実施態様において、成分Bは、2つのアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなる。別の実施態様において、成分Bは、2つのアルケン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなる。   In one embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each containing two alkene and / or alkyne groups. In another embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each containing two alkene groups.

1つの実施態様において、成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなり、前記アルケン及び/又はアルキン基は、末端アルケン及び/又はアルキン基である。成分Bは独立にアルケン又はアルキン基を含んでよく、またアルケン官能化及びアルキン官能化の両方であることができることに留意されたい。従って、“2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を含む”親水性ポリマーは、1つのアルケン基及び1つのアルキン基を含む親水性ポリマーを含めることを意図する。   In one embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups, said alkene and / or alkyne group being terminal Alkene and / or alkyne groups. It should be noted that component B may independently contain alkene or alkyne groups and can be both alkene functionalized and alkyne functionalized. Accordingly, a hydrophilic polymer “comprising two or more alkene and / or alkyne groups” is intended to include hydrophilic polymers comprising one alkene group and one alkyne group.

2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む親水性ポリマーは、アルケン又はアルキン基を有するプリフォームド親水性ポリマーを官能化することにより形成することができる。係るプリフォームドポリマーは、適切な反応基、例えば、ヒドロキシル、アミノ、チオール、アジド、オキシラン、アルコキシアミン及び/又はカルボキシル基を有していなければならない。係る反応基は、親水性ポリマーの末端に、親水性ポリマーの主鎖に沿って、又は両方の位置にあることができる。次いで、反応基を有するプリフォームドポリマーは、カルボン酸、活性化エステル又は酸塩化物、アミン又はアルコール等の相補的な反応基を有するアルケン又はアルキン官能化物質と反応させることができる。   Hydrophilic polymers each containing two or more alkenes and / or alkyne groups can be formed by functionalizing preformed hydrophilic polymers having alkene or alkyne groups. Such preformed polymers must have suitable reactive groups such as hydroxyl, amino, thiol, azide, oxirane, alkoxyamine and / or carboxyl groups. Such reactive groups can be at the ends of the hydrophilic polymer, along the backbone of the hydrophilic polymer, or at both positions. The preformed polymer with reactive groups can then be reacted with an alkene or alkyne functionalized material with complementary reactive groups such as carboxylic acids, activated esters or acid chlorides, amines or alcohols.

1つの実施態様において、成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好ましくはこれからなり、親水性ポリマーは、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸誘導体、ポリ‐N‐ビニルピロリドン、ポリ‐N‐ビニルピロリドン誘導体、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド誘導体、ポリアルキレングリコール、ポリエーテル誘導体(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)又はポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)、ポリグリシドール、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール誘導体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸誘導体、シリコーン、シリコーン誘導体、多糖類、多糖類誘導体、ポリスルホベタイン、ポリスルホベタイン誘導体、ポリカルボキシベタイン、ポリカルボキシベタイン誘導体、ポリHEMA等のポリアルコール、アルギネート等のポリ酸、デキストラン、アガロース、ポリ‐リジン、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸誘導体、ポリメタクリルアミド、ポリメタクリルアミド誘導体、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド誘導体、ポリスルホン、ポリスルホン誘導体、スルホン化ポリスチレン、スルホン化ポリスチレン誘導体、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミン誘導体、ポリオキサゾリン、ポリオキサゾリン誘導体、ポリアミン及びポリアミン誘導体からなる群より独立に選択される。上述したポリマーのブロックポリマーも有用であり、例えば、ポリ(ビニルアルコール‐コ‐エチレン)、ポリ(エチレングリコール‐コ‐プロピレングリコール)、ポリ(酢酸ビニル‐コ‐ビニルアルコール)、ポリ(テトラフルオロエチレン‐コ‐ビニルアルコール)、ポリ(アクリロニトリル‐コ‐アクリルアミド)、ポリ(アクリロニトリル‐コ‐アクリル酸‐コ‐アクリルアミド)である。   In one embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the hydrophilic polymer is hyaluronic acid, a hyaluronic acid derivative , Poly-N-vinylpyrrolidone, poly-N-vinylpyrrolidone derivatives, polyethylene oxide, polyethylene oxide derivatives, polyalkylene glycols, polyether derivatives (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG ) Or polypropylene glycol (PPG) derivatives), polyglycidol, polyvinyl alcohol, polyvinyl alcohol derivatives, polyacrylic acid, polyacrylic acid derivatives, silicone, silicone derivatives, polysaccharides, polysaccharides Conductors, polysulfobetaines, polysulfobetaine derivatives, polycarboxybetaines, polycarboxybetaine derivatives, polyalcohols such as polyHEMA, polyacids such as alginate, dextran, agarose, poly-lysine, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid derivatives, Polymethacrylamide, polymethacrylamide derivative, polyacrylamide, polyacrylamide derivative, polysulfone, polysulfone derivative, sulfonated polystyrene, sulfonated polystyrene derivative, polyallylamine, polyallylamine derivative, polyethyleneimine, polyethyleneimine derivative, polyoxazoline, polyoxazoline derivative , Independently selected from the group consisting of polyamines and polyamine derivatives. Block polymers of the above mentioned polymers are also useful, such as poly (vinyl alcohol-co-ethylene), poly (ethylene glycol-co-propylene glycol), poly (vinyl acetate-co-vinyl alcohol), poly (tetrafluoroethylene -Co-vinyl alcohol), poly (acrylonitrile-co-acrylamide), poly (acrylonitrile-co-acrylic acid-co-acrylamide).

別の実施態様において、成分Bは2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなり、親水性ポリマーは、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸誘導体、ポリ‐N‐ビニルピロリドン、ポリ‐N‐ビニルピロリドン誘導体、ポリエーテル誘導体(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)又はポリプロピレングリコール(PPG)誘導体、ポリビニルアルコール、及びポリビニルアルコール誘導体からなる群より独立に選択される。   In another embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the hydrophilic polymer is hyaluronic acid, a hyaluronic acid derivative , Poly-N-vinylpyrrolidone, poly-N-vinylpyrrolidone derivatives, polyether derivatives (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG) or polypropylene glycol (PPG) derivatives, polyvinyl alcohol And independently selected from the group consisting of polyvinyl alcohol derivatives.

親水性ポリマーは、誘導体、例えば“ポリアミン誘導体”であるといわれる場合、これはアルケン誘導体又はアルキン誘導体を包含することを意図しない‐これは、付加的な誘導体化に言及する。従って、“ポリアミン誘導体”は、例えばチオール、ヒドロキシル又はアジド基で官能化されたポリアミンを包含してよく、次いで、アルケン及び/又はアルキン基を含むように修飾してよい。   When a hydrophilic polymer is said to be a derivative, eg a “polyamine derivative”, it is not intended to encompass alkene or alkyne derivatives—this refers to additional derivatization. Thus, a “polyamine derivative” may include, for example, a polyamine functionalized with a thiol, hydroxyl or azide group and then modified to include an alkene and / or alkyne group.

更なる実施態様において、成分Bは2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなり、親水性ポリマーは、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)及びポリプロピレングリコール(PPG)誘導体からなる群より独立に選択される。これらのコポリマー(例えば、エチレングリコール及びプロピレングリコールのコポリマー)、これらのターポリマー、及びこれらの混合物も企図される。   In a further embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the hydrophilic polymer is polyethylene glycol (PEG), It is independently selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG) and polypropylene glycol (PPG) derivatives. These copolymers (eg, copolymers of ethylene glycol and propylene glycol), these terpolymers, and mixtures thereof are also contemplated.

1つの実施態様において、成分Bは、2つのアルケン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなる。別の実施態様において、成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のポリエーテル親水性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)又はポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)を含み、また好適にはこれからなる。好ましい実施態様において、成分Bは、2つのアルケン基を各々含む1種以上のPEGポリマーを含み、また好適にはこれからなる。別の実施態様において、成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなり、前記アルケン及び/又はアルキン基は、末端アルケン及び/又はアルキン基である。   In one embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each containing two alkene groups. In another embodiment, Component B comprises one or more polyether hydrophilic polymers (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycols) each containing two or more alkene and / or alkyne groups. (PPG) or polypropylene glycol (PPG) derivatives). In a preferred embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more PEG polymers each containing two alkene groups. In another embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups, said alkene and / or alkyne group being terminal Alkene and / or alkyne groups.

成分Bが、ポリエーテル親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなる場合、概してポリマーは、その末端基を介してアルケン及び/又はアルキン官能化されるであろう。ポリエーテルポリマーはほとんどの場合、ヒドロキシル基で終端化する。しかし、他の末端基はアミノ及びチオールを包含するが、限定されることはない。これらの基のいずれかは、必要とされるアルケン及び/又はアルキン官能基で官能化することができる。アルケン官能基を導入するための適切な試薬は、脱離基(例えば、ハロゲン)、アルケン官能化カルボン酸、酸塩化物及び活性化エステル、又はアクリレート化合物を包含するアルケン官能化試薬を包含する。アルキン官能基を導入するための適切な試薬は、脱離基(例えば、ハロゲン)、アルキン官能化カルボン酸、酸塩化物及び活性化エステルを包含するアルキン官能化試薬を包含する。従って、ポリエーテルポリマーは、エーテル、チオエーテル、アミン、エステル、チオエステル、アミド及びカルバメート結合を包含するが、限定されることはない少なくとも2つの結合を介して、独立にアルケン又はアルキン官能化することができる。成分Bにおいて用いられる結合を変えることにより、得られるコポリマーの性質を変えることができる。1つの実施態様において、結合はエステル結合である(例えば、以下の構造式(I)参照)。別の実施態様において、結合は、アミド結合である(例えば、以下の構造式(II)参照)。成分Bは、生分解性又は生物学的安定性のいずれかであることができる。   When component B comprises and preferably consists of a polyether hydrophilic polymer, generally the polymer will be alkene and / or alkyne functionalized via its end groups. Polyether polymers are most often terminated with hydroxyl groups. However, other end groups include but are not limited to amino and thiol. Any of these groups can be functionalized with the required alkene and / or alkyne functionality. Suitable reagents for introducing alkene functional groups include alkene functionalizing reagents including leaving groups (eg, halogens), alkene functionalized carboxylic acids, acid chlorides and activated esters, or acrylate compounds. Suitable reagents for introducing alkyne functional groups include alkyne functionalized reagents including leaving groups (eg, halogens), alkyne functionalized carboxylic acids, acid chlorides and activated esters. Thus, polyether polymers can be independently alkene or alkyne functionalized through at least two bonds including but not limited to ether, thioether, amine, ester, thioester, amide and carbamate linkages. it can. By changing the bonds used in component B, the properties of the resulting copolymer can be changed. In one embodiment, the linkage is an ester linkage (see, eg, Structural Formula (I) below). In another embodiment, the bond is an amide bond (see, eg, Structural Formula (II) below). Component B can be either biodegradable or biologically stable.

当業者は、二官能性ポリマー(ジヒドロキシルPEG等)のテクニカルグレードは、対応する一官能性(例えば、モノヒドロキシル)ポリマーを少量含む場合があり、アルケン又はアルキン基で官能化された際にモノアルケン又はモノアルキン官能化ポリマーを形成するであろうことを理解するであろう。従って、成分Bは2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーからなるとして規定する。しかし、小(機能的に重要でない)量のモノアルケン又はモノアルキン官能化親水性ポリマーは許容されるであろう。またこれは成分Bの定義内に包含される。   Those skilled in the art will appreciate that technical grades of bifunctional polymers (such as dihydroxyl PEG) may contain small amounts of the corresponding monofunctional (eg, monohydroxyl) polymers and are monofunctional when functionalized with alkene or alkyne groups. It will be appreciated that an alkene or monoalkyne functionalized polymer will be formed. Accordingly, component B is defined as consisting of one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups. However, small (not functionally important) amounts of monoalkene or monoalkyne functionalized hydrophilic polymer would be acceptable. This is also included within the definition of component B.

1つの実施態様において、成分Bは2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のポリエチレングリコール(PEG)ポリマーを含み、また好適にはこれからなる。好ましくは、各々のPEGポリマーは2つのアルケン基を含む。PEGは、直鎖状で一般式H‐[O‐CH2‐CH2n‐OHを有するポリエーテル化合物である。ハイパーブランチを包含するブランチ型及びデンドリック型も企図され、また当分野において一般的に知られている。典型的には、ブランチポリマーは中心のブランチコア部分を有し、また線状ポリマー鎖の大部分は、中心のブランチコアに結合する。PEGは、ブランチ形態において一般的に使用され、グリセロール、グリセロールオリゴマー、ペンタエリスリトール及びソルビトール等の種々のポリオールに対するエチレンオキシドの添加により調製することができる。中心のブランチ部分は、リジン等の幾つかのアミノ酸から誘導することもできる。ブランチポリ(エチレングリコール)は、R(‐PEG‐OH)m(式中、Rは、グリセロール、グリセロールオリゴマー、又はペンタエリスリトール等のコア部分から誘導され、またmは腕の数を表す)として一般式で表すことができる。米国特許第5932462号明細書、米国特許第5643575号明細書、米国特許第5229490号明細書、米国特許第4289872号明細書、米国出願公開第2003/0143596号明細書、国際公開第96/21469号、及び国際公開第93/21259号に記載されるようなマルチアームPEG分子も使用してよい。 In one embodiment, Component B comprises and preferably consists of one or more polyethylene glycol (PEG) polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups. Preferably, each PEG polymer contains two alkene groups. PEG is a polyether compound that is linear and has the general formula H— [O—CH 2 —CH 2 ] n —OH. Branch and dendritic types including hyperbranches are also contemplated and are generally known in the art. Typically, the branch polymer has a central branch core portion, and the majority of the linear polymer chains are attached to the central branch core. PEG is commonly used in branched form and can be prepared by the addition of ethylene oxide to various polyols such as glycerol, glycerol oligomers, pentaerythritol and sorbitol. The central branch can also be derived from several amino acids such as lysine. Branched poly (ethylene glycol) is commonly referred to as R (-PEG-OH) m where R is derived from a core moiety such as glycerol, glycerol oligomer, or pentaerythritol, and m represents the number of arms. It can be expressed by a formula. US Pat. No. 5,932,462, US Pat. No. 5,643,575, US Pat. No. 5,229,490, US Pat. No. 4,289,872, US Application Publication No. 2003/0143596, WO 96/21469 And multi-arm PEG molecules as described in WO 93/21259 may also be used.

成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のポリエチレングリコール(PEG)ポリマーを含み、また好適にはこれからなる場合、好適にはPEGポリマーはジアクリレート官能化PEGポリマーである。   Component B comprises one or more polyethylene glycol (PEG) polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups, and preferably when comprised, preferably the PEG polymer is a diacrylate functionalized PEG polymer It is.

1つの実施態様において、1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーは、構造式(I)のものである。   In one embodiment, the one or more diacrylate functionalized PEG polymers are of structural formula (I).

Figure 2019010535
Figure 2019010535

(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、好適には150〜260である。) (In the formula, n is 10 to 50,000, for example, 15 to 5,000, for example, 100 to 400, preferably 150 to 260.)

別の実施態様において、1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーは、構造式(II)のものである。   In another embodiment, the one or more diacrylate functionalized PEG polymers are of structural formula (II).

Figure 2019010535
Figure 2019010535

(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、好適には150〜260である。)
成分Bが、2つ以上のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上のPEGポリマーを含み、また好適にはこれからなる場合、PEGポリマーはの平均分子量は、例えば、600〜2000000Da、60000〜2000000Da、40000〜2000000Da、400000〜1600000Da、800〜1200000Da、600〜40000Da、600〜20000Da、4000〜16000Da、又は8000〜12000Daである。
(In the formula, n is 10 to 50,000, for example, 15 to 5,000, for example, 100 to 400, preferably 150 to 260.)
When component B comprises and preferably consists of one or more PEG polymers each containing two or more alkene or alkyne groups, the average molecular weight of the PEG polymer is, for example, 600-2000000 Da, 60000-2000000 Da, It is 40000-200000 Da, 400000-1600,000 Da, 800-1200000 Da, 600-40000 Da, 600-20000 Da, 4000-16000 Da, or 8000-12000 Da.

1つの実施態様において、成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなり、各々の親水性ポリマーの分子量は、独立に600〜40000Da、600〜20000Da、4000〜16000Da又は8000〜12000Daである。   In one embodiment, component B comprises and preferably consists of one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the molecular weight of each hydrophilic polymer is independently 600 to 40000 Da, 600 to 20000 Da, 4000 to 16000 Da, or 8000 to 12000 Da.

成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む2種以上(例えば、2種)の異なる親水性ポリマーからなってよい。例えば成分Bは、分子量が各々異なる2種の異なるポリエーテルポリマーからなってよい。従って、1つの実施態様において、成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む2種の異なる親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなる。別の実施態様において、成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む2種の異なるポリエーテルポリマーを含み、また好適にはこれからなる。更なる実施態様において、成分Bは、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む2種の異なる分子量のPEGポリマーを含み、また好適にはこれからなる。1つの実施態様において、成分Bは、2つのアルケン基を含む第一のPEGポリマー(平均分子量は600〜40000Da、600〜20000Da、4000〜16000Da又は8000〜12000Daである)、及び2つのアルケン基を含む第二のPEGポリマー(前記第二のPEGポリマーの平均分子量は、60000〜2000000Da、40000〜2000000Da、400000〜1600000Da又は800000〜1200000Daである)を含み、また好適にはこれからなる。   Component B may consist of two or more (eg, two) different hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups. For example, component B may consist of two different polyether polymers each having a different molecular weight. Thus, in one embodiment, component B comprises and preferably consists of two different hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups. In another embodiment, component B comprises and preferably consists of two different polyether polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups. In a further embodiment, component B comprises and preferably consists of two different molecular weight PEG polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups. In one embodiment, component B comprises a first PEG polymer comprising two alkene groups (average molecular weight is 600-40000 Da, 600-20000 Da, 4000-16000 Da or 8000-12000 Da), and two alkene groups A second PEG polymer comprising, wherein the second PEG polymer has an average molecular weight of 60000-2000000 Da, 40000-2000000 Da, 400000-1600000 Da, or 800000-1200000 Da, and preferably consists of this.

好適には、第二の、より高い平均分子量のPEGポリマーは、第一の、より低い平均分子量のそれより低い質量%(質量%)で存在するであろう。例えば、成分Bが2種の異なる分子量のPEGポリマーを含み、また好適にはこれからなる場合、成分Bの少なくとも99%(質量基準で)はより低い平均分子量のPEGポリマー、例えば少なくとも98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91 %、90%、85%または80%(質量基準で)であろう。大いにより高い分子量のPEGポリマーの添加は、最終的な親水性コーティングの潤滑性を増加させる効果を有する傾向がある。しかし、より高い分子量のPEGポリマーの比率を高くしすぎると、成分A、B並びに任意選択的にC及び/又はDのコポリマー内の架橋の量が減少し、これは、親水性コーティングの耐久性に影響を与える場合がある。   Suitably, the second, higher average molecular weight PEG polymer will be present in a lower weight percent (% by weight) than that of the first, lower average molecular weight. For example, when Component B comprises and preferably consists of two different molecular weight PEG polymers, at least 99% (by weight) of Component B is a lower average molecular weight PEG polymer, such as at least 98%, 97 %, 96%, 95%, 94%, 93%, 92%, 91%, 90%, 85% or 80% (by weight). The addition of a much higher molecular weight PEG polymer tends to have the effect of increasing the lubricity of the final hydrophilic coating. However, if the proportion of higher molecular weight PEG polymer is made too high, the amount of crosslinking in components A, B and optionally the copolymer of C and / or D is reduced, which is the durability of the hydrophilic coating. May be affected.

成分C
成分Cは、本発明の親水性コーティングにおいて任意選択の成分である。存在する場合には、成分Cは、1つ以上のアルケン又はアルキン基を(好適には1つのアルケン又はアルキン基)各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、また好適にはこれからなる。成分Cのアルケン又はアルキン基は、ラジカル重合反応に関与してコポリマーを形成する。
Component C
Component C is an optional component in the hydrophilic coating of the present invention. When present, Component C contains and preferably consists of one or more beneficial chemicals each containing one or more alkene or alkyne groups (preferably one alkene or alkyne group). The alkene or alkyne group of component C participates in the radical polymerization reaction to form a copolymer.

用語“有益な化学物質”は、本発明の親水性コーティング中に含まれる際に特定の所望の効果を付与する任意の化学物質を包含する。有益な化学物質の例としては、薬理活性を有する化学物質、導電剤、潤滑剤又は接着剤が挙げられる。例えば、有益な化学物質は、薬理活性を有する化学物質、導電剤又は接着剤であってよい。本開示での“薬理活性を有する化学物質”とは、用語“薬剤”と互換的に用いられる生物応答を誘導する化学物質である。   The term “beneficial chemical” encompasses any chemical that imparts a particular desired effect when included in the hydrophilic coating of the present invention. Examples of beneficial chemicals include chemicals with pharmacological activity, conductive agents, lubricants or adhesives. For example, the beneficial chemical may be a chemical with pharmacological activity, a conductive agent or an adhesive. A “chemical substance having pharmacological activity” in the present disclosure is a chemical substance that induces a biological response that is used interchangeably with the term “drug”.

薬理活性を有する化学物質の例としては、抗血栓薬、止血剤、血管新生阻害剤、血管新生剤、抗菌剤、抗増殖剤、増殖剤及び抗炎症薬が挙げられるが、限定されることはない。   Examples of chemical substances having pharmacological activity include, but are not limited to, antithrombotic agents, hemostatic agents, angiogenesis inhibitors, angiogenesis agents, antibacterial agents, antiproliferative agents, proliferative agents and anti-inflammatory agents. Absent.

薬理活性を有する化学物質
抗血栓剤
抗血栓剤を用いることにより、体内に医療用デバイスを挿入する際に起こり得る血液の凝固の重大な悪影響を予防し又は軽減する場合がある。抗血栓剤の例としては、ヘパリン、ヘパリン誘導体、ヒルジン、エプチフィバチド、チロフィバン、ウロキナーゼ、D‐Phe‐Pro‐Argクロロメチルケトン、RGDペプチド含有化合物、HSP20を模倣するAZX100細胞ペプチド(キャップストーン セラピューティクス社、米国)、トロンビン阻害剤、血小板受容体アンタゴニスト、抗トロンビン抗体、抗血小板受容体抗体、アスピリン、プロスタグランジン阻害剤、血小板阻害剤(クロピドグレル及びアブシキシマブ)及び抗血小板ペプチド、クマジン(ワルファリンのような4‐ヒドロキシクマリン類のビタミンKアンタゴニスト)、アルガトロバン、トロンボモジュリン及び抗凝固タンパク質が挙げられる。抗血栓剤としては、アピラーゼ等の酵素を挙げてもよい。係る基材は、荷電(例えばアニオン性)又は非荷電であってよい。他の例は、グリコサミノグリカン、デルマタン二硫酸塩、デルマタン二硫酸塩類縁体、及びこれらの誘導体である。
Chemical anti-thrombotic agents with pharmacological activity The use of anti-thrombotic agents may prevent or reduce the significant adverse effects of blood clotting that can occur when a medical device is inserted into the body. Examples of antithrombotic agents include heparin, heparin derivatives, hirudin, eptifibatide, tirofiban, urokinase, D-Phe-Pro-Arg chloromethyl ketone, RGD peptide-containing compound, AZX100 cell peptide that mimics HSP20 (Capstone Therapeutics Inc., USA), thrombin inhibitors, platelet receptor antagonists, antithrombin antibodies, antiplatelet receptor antibodies, aspirin, prostaglandin inhibitors, platelet inhibitors (clopidogrel and abciximab) and antiplatelet peptides, such as coumadin (warfarin) 4-hydroxycoumarins such as vitamin K antagonists), argatroban, thrombomodulin and anticoagulant proteins. Examples of the antithrombotic agent may include enzymes such as apyrase. Such a substrate may be charged (eg anionic) or uncharged. Other examples are glycosaminoglycans, dermatan disulfate, dermatan disulfate analogs, and derivatives thereof.

用語“ヘパリン”は、ヘパリン分子、ヘパリン分子又はヘパリン誘導体のフラグメントを指す。ヘパリン誘導体は、ヘパリンの任意の機能的又は構造的変化物であることが可能である。代表的な変化物としては、ヘパリンナトリウム(例えばヘプサル又はプラリン)、ヘパリンカリウム(例えばクラリン)、ヘパリンリチウム、ヘパリンカルシウム(例えばカルシパリン)、マグネシウムヘパリン(例えばクテパリン)、及び低分子量ヘパリン(例えば、酸化的解重合又は脱アミノ化切断により調製される、例えばアルデパリンナトリウムまたはダルテパリン)等のヘパリンのアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩が挙げられる。他の例としてはヘパラン硫酸、ヘパリノイド、ヘパリンベースの化合物及び疎水性の対イオンを有するヘパリンが挙げられる。他の所望の抗凝固性物としては第Xa因子のアンチトロンビン介在の阻害に関与する“フォンダパリヌクス”組成物(例えばグラクソスミスクラインのアリクストラ)と呼ばれる合成ヘパリン組成物が挙げられる。ヘパリンの付加的な誘導体としては、例えば穏やかな亜硝酸分解(米国特許第4613665号明細書)、又は過ヨウ素酸酸化(米国特許第6653457号明細書)及びヘパリン部分の生物活性が実質的に保持される当分野で知られる他の修飾反応によって修飾されたヘパリン及びヘパリン部分が挙げられる。   The term “heparin” refers to a fragment of a heparin molecule, heparin molecule or heparin derivative. A heparin derivative can be any functional or structural variation of heparin. Typical variations include heparin sodium (eg, hepsal or praline), heparin potassium (eg, clarine), heparin lithium, heparin calcium (eg, calcipaline), magnesium heparin (eg, kuteparin), and low molecular weight heparin (eg, oxidative). Examples include alkali metal or alkaline earth metal salts of heparin, such as ardeparin sodium or dalteparin, prepared by depolymerization or deamination cleavage. Other examples include heparan sulfate, heparinoids, heparin based compounds and heparin with a hydrophobic counterion. Other desired anticoagulants include synthetic heparin compositions called “fondaparinux” compositions (eg, Glaxosmith Klein elixir) that are involved in the antithrombin mediated inhibition of factor Xa. Additional derivatives of heparin include, for example, mild nitrite degradation (US Pat. No. 4,613,665), or periodate oxidation (US Pat. No. 6,653,457) and the biological activity of the heparin moiety substantially retained. And heparin and heparin moieties modified by other modification reactions known in the art.

止血剤
止血剤を用いることにより、血液の大量損失を防ぐために、出血、大出血、又は血管若しくは体部位を流れる血液を止める場合がある。これらは、血小板の凝集及び血栓の形成を引き起こす場合があり、また、これらの使用により外科的処置において出血を止める場合がある。止血剤の例は、フィブリンシーラント(sealents)、トロンビンあり及びなしの可吸性止血剤、トロンビンの溶液、コラーゲン、微繊維性コラーゲン、ゼラチン、ゼラチンスポンジ、再生酸化セルロース、骨ろう、グルコサミン含有ポリマー、キトサン、植物抽出物、ミネラル、rFVIIa及び抗線維素溶解剤である。
Hemostatic agents By using hemostatic agents, bleeding, major bleeding, or blood flowing through blood vessels or body parts may be stopped to prevent massive loss of blood. They can cause platelet aggregation and thrombus formation, and their use can stop bleeding in surgical procedures. Examples of hemostatic agents include fibrin sealants, absorbable hemostatic agents with and without thrombin, solutions of thrombin, collagen, microfibrous collagen, gelatin, gelatin sponge, regenerated oxidized cellulose, bone wax, glucosamine-containing polymers, Chitosan, plant extract, mineral, rFVIIa and antifibrinolytic agent.

血管新生阻害剤
血管新生阻害剤は、腫瘍の血管新生を阻害し、また血管内皮細胞を標的とする。血管新生阻害剤の例は、スニチニブ、ベバシズマブ、イトラコナゾール、スラミン、及びテトラチオモリブデートである。
Angiogenesis inhibitors Angiogenesis inhibitors inhibit tumor angiogenesis and also target vascular endothelial cells. Examples of angiogenesis inhibitors are sunitinib, bevacizumab, itraconazole, suramin, and tetrathiomolybdate.

血管新生剤
血管新生剤を、細胞増殖が望まれる用途において用いることができる。血管新生剤の例としては、成長因子及びRGDタンパク質が挙げられる。
Angiogenic agents Angiogenic agents can be used in applications where cell proliferation is desired. Examples of angiogenic agents include growth factors and RGD proteins.

抗菌剤
抗菌剤は、いずれかが病原菌の殺滅又は増殖を遅らせる薬剤、化学薬品、又は他の薬物に関する一般的な用語である。抗菌剤の中には、抗菌薬、抗ウイルス薬、抗真菌薬、及び抗寄生虫(antiparisitic)薬がある。抗菌剤の例としては、ジアミジン、ヨウ素及びヨードフォア、ペルオキシゲン、フェノール類、ビスフェノール類、ハロフェノール、ビグアニド、銀化合物、トリクロサン、クロルヘキシジン、トリクロカルバン、ヘキサクロロフェン、ジブロモプロパミジン、クロロキシレノール、フェノール及びクレゾール又はこれらの組み合わせ並びにこれらの塩及び組み合わせ、抗生物質、エリスロマイシン又はバンコマイシン;ドーパミン、メシル酸ブロモクリプチン、メシル酸ペルゴリド又は別のドーパミンアゴニスト;又は別の放射線治療薬;放射線不透過性物質として機能するヨウ素含有化合物、バリウム含有化合物、金、タンタル、白金、タングステン又は他の重金属;ペプチド、タンパク質、酵素、細胞外マトリックス成分、細胞成分又は他の生物学的薬剤;カプトプリル、エナラプリル、又は他のアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬;アスコルビン酸、ニトロフラゾン、塩化ベンザルコニウム、例えば、リファンピン、ゲンタマイシン セファロスポリン系、アミノグリコシド系、ニトロフラントイン及びミノサイクリン、サリチル酸、アルファトコフェロール、スーパーオキシドジスムターゼ、デフェロキサミン(deferoxyamine)、21‐アミノステロイド(ラサロイド)等の抗生物質、又は別のフリーラジカル捕捉剤、鉄キレート剤若しくは酸化防止剤;アンジオペプチン;14C‐、3H‐、131I‐、32P、若しくは36S‐放射性標識型、又は上記のいずれかの他の放射性標識型;又はこれらの任意の混合物からなる群より選択される化合物が挙げられる。他の例は、細胞毒性薬、細胞増殖抑制薬及び細胞増殖因子;血管拡張剤;内因性血管作用メカニズムを妨げる化学物質;モノクロナール抗体等の白血球動員の阻害剤;サイトカイン;ホルモン又はこれらの組み合わせである。
Antibacterial agents Antibacterial agents are a general term for drugs, chemicals, or other drugs that either delay the killing or growth of pathogenic bacteria. Among antibacterial agents are antibacterial agents, antiviral agents, antifungal agents, and antiparasitic agents. Examples of antibacterial agents include diamidine, iodine and iodophor, peroxygen, phenols, bisphenols, halophenols, biguanides, silver compounds, triclosan, chlorhexidine, triclocarban, hexachlorophene, dibromopropamidine, chloroxylenol, phenol and cresol Or combinations thereof and salts and combinations thereof, antibiotics, erythromycin or vancomycin; dopamine, bromocriptine mesylate, pergolide mesylate or another dopamine agonist; or another radiotherapeutic agent; iodine containing which functions as a radiopaque substance Compounds, barium-containing compounds, gold, tantalum, platinum, tungsten or other heavy metals; peptides, proteins, enzymes, extracellular matrix components, cellular components or Other biological agents; captopril, enalapril, or other angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors; ascorbic acid, nitrofurazone, benzalkonium chloride such as rifampin, gentamicin cephalosporins, aminoglycosides, nitrofurantoin and Antibiotics such as minocycline, salicylic acid, alpha tocopherol, superoxide dismutase, deferoxamine, 21-aminosteroid (lasaroid), or another free radical scavenger, iron chelator or antioxidant; angiopeptin; 14C-3H A selected from the group consisting of-, 131I-, 32P, or 36S-radiolabeled form, or any other radiolabeled form described above; or any mixture thereof Thing, and the like. Other examples include cytotoxic drugs, cytostatics and cell growth factors; vasodilators; chemicals that interfere with endogenous vasoactive mechanisms; inhibitors of leukocyte recruitment such as monoclonal antibodies; cytokines; hormones or combinations thereof It is.

増殖剤
増殖剤は、細胞増殖を刺激し、また例としては成長因子、転写活性化因子、及び翻訳プロモーター等の血管細胞成長プロモーターである。
Proliferators Proliferators stimulate cell proliferation and are, by way of example, vascular cell growth promoters such as growth factors, transcription activators, and translational promoters.

抗増殖剤
抗増殖剤は、成長因子阻害剤、成長因子受容体アンタゴニスト、転写リプレッサー、翻訳リプレッサー、複製阻害剤、阻害抗体、抗成長因子抗体、成長因子と細胞毒からなる二官能分子、抗体と細胞毒から成る二官能分子等の血管細胞成長阻害剤;蛋白キナーゼ及びチロシンキナーゼ阻害剤(例えば、チルホスチン、ゲニステイン、キノキサリン);プロスタサイクリン類似体、コレステロール低下薬、アンジオポエチン等の細胞の拡大の防止又は遅延のために用いられる薬物である。また、化学物質を含むことは、特に平滑筋細胞において、デバイスが体内に挿入される際の細胞増殖の低減又は防止により再狭窄を防止する。係る化学物質の例としては、ミコフェノール酸モフェチル、アザチオプリン、パクリタキセル及びシロリムス等の抗増殖剤が挙げられるが、限定されることはない。他の例は、シロスタゾール、エベロリムス、ジクマロール、ゾタロリムス、カルベジロール並びに例えばパクリタキセル及びこれらの類縁体等の主要なタキサンドメイン結合薬、エポチロン、ディスコデルモリド、ドセタキセル、例えばアブラキサンRTM(アブラキサンはABRAXIS BIOSCIENCE、LLCの登録商標である)等のパクリタキセルタンパク質結合粒子、適切なシクロデキストリン(又はシクロデキストリン様分子)、ラパマイシン及びこれらの類縁体と複合したパクリタキセル、適切なシクロデキストリン(又はシクロデキストリン様分子)と複合したラパマイシン(又はラパマイシン類縁体)、SiRNA、17ベータ‐エストラジオール、適切なシクロデキストリンと複合した17ベータ‐エストラジオール、ジクマロール、適切なシクロデキストリン、ベータ‐ラパコン及びこれらの類縁体と複合したジクマロール、5‐フルオロウラシル、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポチロン、エンドスタチン、アンギオスタチン、アンギオペプチン、平滑筋細胞の増殖をブロックすることのできるモノクロナール抗体、並びにチミジンキナーゼ阻害剤等の抗腫瘍薬並びに抗有糸分裂薬(anti−miotic);リドカイン、ブビバカイン並びにロピバカイン等の麻酔薬である。
Antiproliferative agents Antiproliferative agents are growth factor inhibitors, growth factor receptor antagonists, transcriptional repressors, translational repressors, replication inhibitors, inhibitory antibodies, antigrowth factor antibodies, bifunctional molecules consisting of growth factors and cytotoxins, Vascular cell growth inhibitors such as bifunctional molecules consisting of antibodies and cytotoxins; protein kinases and tyrosine kinase inhibitors (eg tyrphostins, genisteins, quinoxalines); prostacyclin analogs, cholesterol-lowering drugs, angiopoietins, etc. A drug used for prevention or delay. The inclusion of chemicals also prevents restenosis by reducing or preventing cell proliferation when the device is inserted into the body, especially in smooth muscle cells. Examples of such chemicals include, but are not limited to, antiproliferative agents such as mycophenolate mofetil, azathioprine, paclitaxel and sirolimus. Other examples include cilostazol, everolimus, dicoumarol, zotarolimus, carvedilol, and major taxane domain binders such as paclitaxel and their analogs, epothilone, discodermolide, docetaxel, such as Abraxane RTM (Abraxane is ABRAXIS BIOSCIENCE, LLC Paclitaxel protein binding particles such as (registered trademark), suitable cyclodextrin (or cyclodextrin-like molecule), paclitaxel complexed with rapamycin and analogs thereof, rapamycin complexed with suitable cyclodextrin (or cyclodextrin-like molecule) (Or rapamycin analog), SiRNA, 17 beta-estradiol, 17 beta-estradio complexed with the appropriate cyclodextrin Dicoumarol, 5-Fluorouracil, Cisplatin, Vinblastine, Vincristine, Epothilone, Endostatin, Angiostatin, Angiopeptin, Smooth Muscle Cell Proliferation Complexed with Lu, Dicoumarol, Appropriate Cyclodextrin, Beta-lapachone and Analogs Monoclonal antibodies that can be blocked, as well as antitumor agents such as thymidine kinase inhibitors and anti-miotics; anesthetics such as lidocaine, bubivacine and ropivacaine.

抗炎症薬
抗炎症薬は、炎症を低減させる薬剤である。多くのステロイド、具体的にはグルココルチコイドは、グルココルチコイド受容体に結合することにより炎症又は腫れを低減させる。これらの薬剤は、しばしばコルチコステロイドと呼ばれる。非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)は、シクロオキシゲナーゼ(COX)酵素を阻害することにより活性である。NSAIDsの幾つかの一般的な例は、アスピリン、イブプロフェン、及びナプロキセンであるが、限定されることはない。他の特定のCOX‐阻害剤もまた企図されるだろう。抗炎症薬の例は、デキサメタゾン、プレドニゾロン、コルチコステロン等のステロイド、ブデソニド、エストロゲン、スルファサラジン及びメサラミン、シロリムス及びエベロリムス(及び関係する類縁体)である。
Anti-inflammatory drugs Anti-inflammatory drugs are drugs that reduce inflammation. Many steroids, specifically glucocorticoids, reduce inflammation or swelling by binding to glucocorticoid receptors. These drugs are often called corticosteroids. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are active by inhibiting the cyclooxygenase (COX) enzyme. Some common examples of NSAIDs are, but are not limited to, aspirin, ibuprofen, and naproxen. Other specific COX-inhibitors will also be contemplated. Examples of anti-inflammatory drugs are steroids such as dexamethasone, prednisolone, corticosterone, budesonide, estrogen, sulfasalazine and mesalamine, sirolimus and everolimus (and related analogs).

本発明において用いてよい薬理活性を有する具体的な化学物質としては、ヘパリン、ヘパリン誘導体、トロンビン、コラーゲン、イトラコナゾール、スラミン、RGDタンパク質、銀化合物、トリクロサン、クロルヘキシジン、成長因子、パクリタキセル、シロリムス、エベロリムス、デキサメタゾン及びステロイドが挙げられるが限定されることはない。   Specific chemical substances having pharmacological activity that may be used in the present invention include heparin, heparin derivatives, thrombin, collagen, itraconazole, suramin, RGD protein, silver compound, triclosan, chlorhexidine, growth factor, paclitaxel, sirolimus, everolimus, Examples include but are not limited to dexamethasone and steroids.

接着剤
接着剤は、表面のタック又は粘性を増大させるために用いられる化合物である。これらは、高分子量化合物又は低分子量化合物であることができる。タック性のある表面は、接着を可能にし、またコーティングの引き剥がしをはるかに困難にする。接着剤としては、不十分に硬化した系、エポキシド含有系、タッキファイヤー及びこれらのフォームが挙げられるが、限定されることはない。多くのバイオポリマー‐タンパク質、炭水化物、糖タンパク質、及びムコ多糖‐を用いることにより、接着に寄与するヒドロゲルを形成してよい。
Adhesive Adhesive is a compound used to increase surface tack or viscosity. These can be high molecular weight compounds or low molecular weight compounds. The tacky surface allows adhesion and makes the coating much more difficult to peel off. Adhesives include, but are not limited to, poorly cured systems, epoxide-containing systems, tackifiers and foams thereof. Many biopolymers—proteins, carbohydrates, glycoproteins, and mucopolysaccharides—may be used to form hydrogels that contribute to adhesion.

潤滑剤
潤滑材は、導入される場合に本発明の親水性を増大させることができる化合物である。親水性化学物質の例は、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸誘導体、ポリ‐N‐ビニルピロリドン、ポリ‐N‐ビニルピロリドン誘導体、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド誘導体、ポリアルキレングリコール、ポリエーテル誘導体(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)又はポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)、ポリグリシドール、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール誘導体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸誘導体、シリコーン、シリコーン誘導体、多糖類、多糖類誘導体、ポリスルホベタイン、ポリスルホベタイン誘導体、ポリカルボキシベタイン、ポリカルボキシベタイン誘導体、ポリHEMA等のポリアルコール、アルギネート等のポリ酸、デキストラン、アガロース、ポリ‐リジン、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸誘導体、ポリメタクリルアミド、ポリメタクリルアミド誘導体、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド誘導体、ポリスルホン、ポリスルホン誘導体、スルホン化ポリスチレン、スルホン化ポリスチレン誘導体、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミン誘導体、ポリオキサゾリン、ポリオキサゾリン誘導体、ポリアミン及びポリアミン誘導体からなる群より独立に選択される親水性ポリマーである。上述したポリマーのブロックポリマーも有用であり、例えば、ポリ(ビニルアルコール‐コ‐エチレン)、ポリ(エチレングリコール‐コ‐プロピレングリコール)、ポリ(酢酸ビニル‐コ‐ビニルアルコール)、ポリ(テトラフルオロエチレン‐コ‐ビニルアルコール)、ポリ(アクリロニトリル‐コ‐アクリルアミド)、ポリ(アクリロニトリル‐コ‐アクリル酸‐コ‐アクリルアミド)である。
Lubricants Lubricants are compounds that can increase the hydrophilicity of the present invention when introduced. Examples of hydrophilic chemicals include hyaluronic acid, hyaluronic acid derivatives, poly-N-vinyl pyrrolidone, poly-N-vinyl pyrrolidone derivatives, polyethylene oxide, polyethylene oxide derivatives, polyalkylene glycols, polyether derivatives (eg, polyethylene glycol ( PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG) or polypropylene glycol (PPG) derivatives), polyglycidol, polyvinyl alcohol, polyvinyl alcohol derivatives, polyacrylic acid, polyacrylic acid derivatives, silicone, silicone derivatives, polysaccharides , Polysaccharide derivatives, polysulfobetaines, polysulfobetaine derivatives, polycarboxybetaines, polycarboxybetaine derivatives, polyalcohols such as polyHEMA Polyacids such as alginate, dextran, agarose, poly-lysine, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid derivatives, polymethacrylamide, polymethacrylamide derivatives, polyacrylamide, polyacrylamide derivatives, polysulfone, polysulfone derivatives, sulfonated polystyrene, sulfonation It is a hydrophilic polymer independently selected from the group consisting of polystyrene derivatives, polyallylamine, polyallylamine derivatives, polyethyleneimine, polyethyleneimine derivatives, polyoxazolines, polyoxazoline derivatives, polyamines and polyamine derivatives. Block polymers of the above mentioned polymers are also useful, such as poly (vinyl alcohol-co-ethylene), poly (ethylene glycol-co-propylene glycol), poly (vinyl acetate-co-vinyl alcohol), poly (tetrafluoroethylene -Co-vinyl alcohol), poly (acrylonitrile-co-acrylamide), poly (acrylonitrile-co-acrylic acid-co-acrylamide).

導電剤
導電材を本発明のコーティングに組み込むことにより、電極等のデバイスに関して導電性の表面を提供することができる。導電剤の例としては、ポリフルオレン、ポリフェニレン、ポリピレン、ポリアズレン、ポリナフタレン、ポリピロール(PPY)、ポリカルバゾール、ポリインドール、ポリアゼピン、ポリアニリン、ポリチオフェン(PT)、ポリ(3,4‐エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)、ポリ(p‐フェニレンサルファイド)、ポリアセチレン(PAC)、ポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV)又はこれらの誘導体が挙げられる。
Conductive Agents Incorporating conductive materials into the coatings of the present invention can provide a conductive surface for devices such as electrodes. Examples of the conductive agent include polyfluorene, polyphenylene, polypyrene, polyazulene, polynaphthalene, polypyrrole (PPY), polycarbazole, polyindole, polyazepine, polyaniline, polythiophene (PT), poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), poly (p-phenylene sulfide), polyacetylene (PAC), poly (p-phenylene vinylene) (PPV), or derivatives thereof.

成分Cの分子量範囲
1つの実施態様において、成分Cの分子量は2000000Da以下である。別の実施態様において、成分Cの分子量は100000Da〜1500000Daである。
Molecular weight range of component C In one embodiment, the molecular weight of component C is 20000 Da or less. In another embodiment, the molecular weight of component C is between 100,000 Da and 1500,000 Da.

1つの実施態様において、成分Cの分子量は、例えば100000Da以下、例えば50000Da以下(例えば50-3000Da)、例えば25000Da以下(例えば9000‐20000Da、例えば9000‐11000Da)、例えば1000Da以下(例えば150‐600Da)である。   In one embodiment, the molecular weight of component C is, for example, 100000 Da or less, such as 50000 Da or less (eg 50-3000 Da), such as 25000 Da or less (eg 9000-20000 Da, such as 9000-11000 Da), such as 1000 Da or less (eg 150-600 Da). It is.

別の実施態様において、成分Cは、分子量が40000Da〜80000Daであるタンパク質である。別の実施態様において、成分Cは、分子量が1000Da〜30000Daであるポリマー導電剤である。   In another embodiment, component C is a protein having a molecular weight of 40,000 Da to 80,000 Da. In another embodiment, component C is a polymeric conductive agent having a molecular weight of 1000 Da to 30000 Da.

1つの実施態様において、成分Cは存在し、また1つ以上(例えば1つ)のアルケン又はアルキン基、好適には1つ以上(例えば1つ)のアルケン基を含むヘパリン又はヘパリン誘導体を含み、また好適にはこれからなる。上述したヘパリン又はヘパリン誘導体は、アルケン又はアルキン基を含む任意の適した方法により修飾することができる。例6に末端メタクリレート化ヘパリンの具体的な合成を記載する。例5.7は、コポリマー内に組み入れた前記ヘパリンを含む本発明のコーティングをいかに調製し得るかを説明する。   In one embodiment, component C is present and comprises heparin or a heparin derivative comprising one or more (eg one) alkene or alkyne group, preferably one or more (eg one) alkene group, It preferably also consists of this. The heparin or heparin derivative described above can be modified by any suitable method involving an alkene or alkyne group. Example 6 describes a specific synthesis of terminal methacrylated heparin. Example 5.7 illustrates how a coating of the present invention comprising the heparin incorporated in a copolymer can be prepared.

成分D
成分Dは、本発明の親水性コーティングにおいて、任意選択の成分である。存在する場合には、成分Dはチオール、アルケン及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含み、また好適にはこれからなる。Dの官能基は、ラジカル重合反応に関与してコポリマーを形成する。例えば、成分Dは2つ以上のチオール基、例えば2つのチオール基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含み、また好適にはこれからなる。チオール基は、チオール‐エン/イン反応経由のラジカル重合反応に関与して架橋コポリマーを形成する。
Component D
Component D is an optional component in the hydrophilic coating of the present invention. When present, component D comprises, and preferably consists of, one or more low molecular weight crosslinkers each containing two or more functional groups independently selected from thiol, alkene and alkyne groups. The functional group of D participates in the radical polymerization reaction to form a copolymer. For example, component D includes and preferably consists of one or more low molecular weight crosslinkers each containing two or more thiol groups, eg, two thiol groups. The thiol group participates in a radical polymerization reaction via a thiol-ene / yne reaction to form a crosslinked copolymer.

任意選択の成分Dの存在は、コポリマーの構造的な安定性、従ってコーティングの構造的な安定性を向上させる傾向がある場合がある。任意選択の成分Dの存在は、コーティングの耐久性を向上させる傾向がある場合がある。   The presence of the optional component D may tend to improve the structural stability of the copolymer and thus the structural stability of the coating. The presence of optional component D may tend to improve the durability of the coating.

低分子量架橋剤(低分子量PEGsが挙げられる)は、典型的には分子量が1000Da未満、例えば600Da未満、例えば100〜1000Da、例えば100〜600Daであるだろう。   Low molecular weight crosslinkers (including low molecular weight PEGs) will typically have a molecular weight of less than 1000 Da, such as less than 600 Da, such as 100-1000 Da, such as 100-600 Da.

1つの実施態様において、架橋剤はビスフェノールAプロポキシレートジアクリレート、1,3‐ブタンジオールジアクリレート、1,4‐ブタンジオールジアクリレート、1,3‐ブタンジオールジメタクリレート、1,4‐ブタンジオールジメタクリレート、N,N’‐(1,2‐ジヒドロキシエチレン)ビスアクリルアミド、ジ(トリメチロールプロパン)テトラアクリレート、ジウレタンジメタクリレート、N,N’‐エチレンビス(アクリルアミド)、グリセロール1,3‐ジグリセロレートジアクリレート、グリセロールジメタクリレート、グリセロールプロポキシレート(1PO/OH)トリアクリレート、1,6‐ヘキサンジオールジアクリレート、1,6‐ヘキサンジオールジメタクリレート、1,6‐ヘキサンジオールエトキシレートジアクリレート、1,6‐ヘキサンジイルビス[オキシ(2‐ヒドロキシ‐3,1‐プロパンジイル)]ビスアクリレート、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレートビス[6‐(アクリロイルオキシ)ヘキサノエート]、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールプロポキシレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ポリ(プロピレングリコール)ジアクリレート、ポリ(プロピレングリコール)ジメタクリレート、1,3,5‐トリアクリロイルヘキサヒドロ‐1,3,5‐トリアジン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパンベンゾエートジアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシレートトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリ(プロピレングリコール)ジアクリレート又はトリス[2‐(アクリロイルオキシ)エチル]イソシアヌレートであってよいが、限定されることはない。アクリレート化又はメタクリレート化低分子量PEGsもまた有用である。   In one embodiment, the crosslinking agent is bisphenol A propoxylate diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate. Methacrylate, N, N '-(1,2-dihydroxyethylene) bisacrylamide, di (trimethylolpropane) tetraacrylate, diurethane dimethacrylate, N, N'-ethylenebis (acrylamide), glycerol 1,3-diglycero Rate diacrylate, glycerol dimethacrylate, glycerol propoxylate (1PO / OH) triacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol Toxylate diacrylate, 1,6-hexanediylbis [oxy (2-hydroxy-3,1-propanediyl)] bisacrylate, hydroxypivalylhydroxypivalate bis [6- (acryloyloxy) hexanoate], neopentyl glycol Diacrylate, pentaerythritol diacrylate monostearate, pentaerythritol propoxylate triacrylate, pentaerythritol triacrylate, poly (propylene glycol) diacrylate, poly (propylene glycol) dimethacrylate, 1,3,5-triacryloylhexahydro- 1,3,5-triazine, tricyclo [5.2.1.02,6] decandimethanol diacrylate, trimethylolpropane benzoate diacrylate , Trimethylolpropane ethoxylate triacrylate, trimethylolpropane propoxylate triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tri (propylene glycol) diacrylate or tris [2- (acryloyloxy) ethyl] isocyanurate, but limited It will never be done. Acrylated or methacrylated low molecular weight PEGs are also useful.

別の実施態様において、架橋剤はN,N’‐メチレンビスアクリルアミド、3‐(アクリロイルオキシ)‐2‐ヒドロキシプロピルメタクリレート又はビス[2‐(メタクリロイルオキシ)エチル]ホスフェートであってよいが、限定されることはない。低分子量PEG由来の誘導体化アクリルアミド及びメタクリルアミドもまた有用である。   In another embodiment, the cross-linking agent may be N, N′-methylenebisacrylamide, 3- (acryloyloxy) -2-hydroxypropyl methacrylate or bis [2- (methacryloyloxy) ethyl] phosphate, but is limited Never happen. Also useful are derivatized acrylamides and methacrylamides derived from low molecular weight PEGs.

別の実施態様において、架橋剤は、2,4,6‐トリアリルオキシ‐1,3,5‐トリアジン、1,3,5‐トリアリル‐1,3,5‐トリアジン‐2,4,6(1H,3H,5H)‐トリオン、トリメチロールプロパンアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテルペンタエリスリトールアリルエーテル、ジアリルカーボネート、ジアリルマレエート及びコハク酸ジアリル等のポリアリルであってよいが、限定されることはない。アリル官能化低分子量PEGsもまた有用である。   In another embodiment, the crosslinking agent is 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine, 1,3,5-triallyl-1,3,5-triazine-2,4,6 ( 1H, 3H, 5H) -trione, trimethylolpropane allyl ether, trimethylolpropane diallyl ether pentaerythritol allyl ether, diallyl carbonate, diallyl maleate and diallyl succinate and the like, but not limited . Allyl functionalized low molecular weight PEGs are also useful.

別の実施態様において、架橋剤は、ヘキサ(エチレングリコール)ジチオール、1,2‐エタンジチオール、1,3‐プロパンジチオール、2,3‐ジメルカプト‐1‐プロパノール及び1,3,5‐トリアジン‐2,4,6‐トリチオール等の多官能性チオール化PEGであってよいが、限定されることはない。   In another embodiment, the crosslinking agent is hexa (ethylene glycol) dithiol, 1,2-ethanedithiol, 1,3-propanedithiol, 2,3-dimercapto-1-propanol and 1,3,5-triazine-2. Polyfunctional thiolated PEG such as, 4,6-trithiol may be used, but is not limited thereto.

別の実施態様において、架橋剤は、1,6‐ヘプタジイン、3‐(アリルオキシ)1‐‐プロピン、プロパルギルエーテル及び2‐メチル‐1‐ブテン‐3‐インであってよいが、限定されることはない。アルキン官能化低分子量PEGもまた有用である。   In another embodiment, the cross-linking agent may be, but is limited to, 1,6-heptadiyne, 3- (allyloxy) -1-propyne, propargyl ether and 2-methyl-1-buten-3-yne There is no. Alkyne functionalized low molecular weight PEGs are also useful.

好ましい実施態様において、架橋剤は、アルケン及び/又はチオール及び/又はアルキン及び/又は官能化低分子量PEGであってよいが、限定されることはない。   In a preferred embodiment, the crosslinker may be, but is not limited to, alkene and / or thiol and / or alkyne and / or functionalized low molecular weight PEG.

成分Dを含むチオールを、有利には、重合反応の酸素阻害に対する系の感度を低減するために含んでよい。   A thiol containing component D may be advantageously included to reduce the sensitivity of the system to oxygen inhibition of the polymerization reaction.

成分E
成分Eは、存在する場合には、1つ以上の有益な化学物質を含み、また好適にはこれからなり、成分Eは、成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成しない。成分Eの存在は、それを含む親水性コーティングの性質を変化させる傾向があるであろう。
Ingredient E
Component E, if present, contains and preferably consists of one or more beneficial chemicals, and Component E includes components A, B, C (if present) and D (present) In some cases) and do not form a copolymer. The presence of component E will tend to change the properties of the hydrophilic coating containing it.

1つの実施態様において、成分Eは、コポリマーと共有結合している。この実施態様は、成分Eのコーティングからのいかなる溶出も避けたい場合に特に好適である。   In one embodiment, component E is covalently bound to the copolymer. This embodiment is particularly suitable when it is desired to avoid any elution from the coating of component E.

1つの実施態様において、成分Eは、コポリマーと共有結合しない。例えば、成分Eはコポリマーとイオン的に結合する。または、成分Eは、化学的に又はイオン的にコポリマーと結合することなく、コポリマー内に捕捉されることができる。例えば、成分Eは、成分Eを含む溶液を有する基材の表面上に予め形成されたコポリマーの膨潤に関わるプロセスによりコポリマー中に吸収されることができる。成分Eは、コポリマー内のボイド中に、それが膨潤するように吸収されるであろう。   In one embodiment, component E is not covalently bonded to the copolymer. For example, component E is ionically bound to the copolymer. Alternatively, component E can be entrapped within the copolymer without chemically or ionic binding to the copolymer. For example, component E can be absorbed into the copolymer by a process that involves the swelling of the copolymer preformed on the surface of the substrate having a solution containing component E. Component E will be absorbed into the voids in the copolymer so that it swells.

従って、ある種の実施態様において、成分Eは徐々に親水性コーティングから溶出する場合がある。これは、成分Eが薬剤である場合に特に有用であり、薬剤の全身投与及び 局所投与が有利である。長時間をかける分配及び溶出は、制御される場合がある。   Thus, in certain embodiments, component E may gradually elute from the hydrophilic coating. This is particularly useful when component E is a drug, and systemic and local administration of the drug is advantageous. Distribution and elution over time may be controlled.

成分Eは、(少なくとも)1つのサブコンポーネントがコポリマーと共有結合し、かつ、(少なくとも)1つのサブコンポーネントがコポリマーと共有結合しない、サブコンポーネントの混合物であることができる。   Component E can be a mixture of subcomponents where (at least) one subcomponent is covalently bonded to the copolymer and (at least) one subcomponent is not covalently bonded to the copolymer.

有用な化学物質としては、見出し“成分C”のセクションに記載したものが挙げられる。有用な化学物質は、官能化又は非官能化であってよい‐例えばそれらを、それがコポリマーに共有結合されるべき場合に官能化することができる。   Useful chemicals include those listed under the heading “Component C”. Useful chemicals may be functionalized or non-functionalized-for example, they can be functionalized when it is to be covalently attached to a copolymer.

成分Eとしての付加的な有用な化学物質としては、水と接触する際に親水性コーティングの導電性を補助するであろう塩が挙げられる。係る塩は、リチウム、ナトリウム又はカリウムの塩化物であることができるが、限定されることはない。金及び銀等の金属もまた導電剤として用いてよい。   Additional useful chemicals as component E include salts that will assist the conductivity of the hydrophilic coating when in contact with water. Such salts can be, but are not limited to, lithium, sodium or potassium chloride. Metals such as gold and silver may also be used as the conductive agent.

従って、例えば、重合反応に続く反応において、基材上のコーティングとして既に形成された成分A及びB(並びに任意選択の他の成分C及びD)のコポリマーと、成分Eは反応することができる。   Thus, for example, in a reaction following the polymerization reaction, component E can react with a copolymer of components A and B (and optionally other components C and D) already formed as a coating on the substrate.

例えば、成分Aがアクリル酸、かつ成分Bがジアクリレート官能化PEGポリマーであった場合、結果として得られる成分A及びBのコポリマーは、ペンダントカルボン酸基を有するだろう。コポリマーの表面上のそのカルボン酸基は、次いで、好適には官能化された成分E(例えば、カルボジイミド及びアミン官能化の成分E等のカップリング剤を用いて)と反応する可能性がある。または、成分Eはチオール基で官能化することができ、次いでチオール‐エン又はチオール‐イン反応を経由して紫外線照射下において成分A及びB並びに任意選択のC及び/又はDのコポリマーの表面上の残留アルケン又はアルキン基に結合することができる。   For example, if component A was acrylic acid and component B was a diacrylate functionalized PEG polymer, the resulting copolymer of components A and B would have pendant carboxylic acid groups. The carboxylic acid groups on the surface of the copolymer may then react with a suitably functionalized component E (eg, using a coupling agent such as carbodiimide and amine functionalized component E). Alternatively, component E can be functionalized with thiol groups and then on the surface of components A and B and optional C and / or D copolymers under UV irradiation via a thiol-ene or thiol-in reaction. To the remaining alkene or alkyne groups.

成分Eは、アミド結合を形成するカルボジイミドの化学的性質、アミン結合を形成する還元的アミノ化反応、トリアゾール結合を形成するアジド‐アルキン反応及びチオエーテル結合を形成するチオール‐アルケン/イン反応を用いてコーティングに対する成分Eの共有結合により導入することができる。   Component E uses carbodiimide chemistry to form amide bonds, reductive amination reactions to form amine bonds, azide-alkyne reactions to form triazole bonds, and thiol-alkene / yne reactions to form thioether bonds. It can be introduced by covalent attachment of component E to the coating.

上述の方法は単なる例示であり、また当業者は任意の好適なカップリング技術をコポリマーに共有結合する成分Eに適用することができる。実施態様のこの側面において、成分Eは、基材上のポリマーのコーティングの外表面上に主に存在する傾向があるだろう。別の側面において、成分Eをコーティング全体に分散させることができる。   The method described above is merely exemplary and one skilled in the art can apply any suitable coupling technique to component E that covalently bonds to the copolymer. In this aspect of the embodiment, component E will tend to be primarily present on the outer surface of the polymer coating on the substrate. In another aspect, component E can be dispersed throughout the coating.

1つの実施態様において、成分Eは存在し、また基材上のコーティングとしてコポリマーに端点又は単一点又は多点で共有結合することのできるヘパリン又はヘパリン誘導体を含み、また好適にはこれからなり、又は含む。別の実施態様において、成分Eは存在し、また基材上のコーティングとしてコポリマーとイオン的に結合することのできるポリエチレンイミン等のポリアミンに端点又は単一点又は多点で共有結合することのできるヘパリン又はヘパリン誘導体を含み、また好適にはこれからなり、又は含む。上述したヘパリン又はヘパリン誘導体を、コーティングに対する結合を促進する任意の適切な方法により修飾することができる。例5.2〜5.4及び例5.8に、本発明のコポリマーに対してヘパリンがいかに結合し得るかを記載する。   In one embodiment, component E is present and comprises and preferably consists of heparin or a heparin derivative that can be covalently bonded to the copolymer at an end point or a single point or multiple points as a coating on the substrate, or Including. In another embodiment, component E is present, and heparin that can be covalently attached to a polyamine, such as polyethyleneimine, which can be ionically attached to the copolymer as a coating on the substrate, either end-point or single-point or multi-point. Or a heparin derivative, and preferably consists of or comprises. The heparin or heparin derivative described above can be modified by any suitable method that promotes binding to the coating. Examples 5.2-5.4 and Example 5.8 describe how heparin can bind to the copolymers of the present invention.

親水性コーティングに関する実施態様のバリエーション
1つの実施態様において、成分Cが存在し、かつ、成分Dは存在しない。1つの実施態様において、成分Dが存在し、かつ、成分Cは存在しない。1つの実施態様において、成分C及びDは存在しない。1つの実施態様において、成分C及びDは存在する。
Variation of the embodiment for the hydrophilic coating In one embodiment, component C is present and component D is not present. In one embodiment, component D is present and component C is not present. In one embodiment, components C and D are not present. In one embodiment, components C and D are present.

1つの実施態様において、成分Eは存在する。1つの実施態様において、成分Eは存在しない。   In one embodiment, component E is present. In one embodiment, component E is absent.

親水性コーティングの他の側面
成分A及び成分Bの相対比は、その親水性を保持しつつ、コーティングが構造的な完全性を有するようなものでなければならない。例えば、成分Aの相対比が成分Bの比率と比較して高すぎる場合、コーティングの柔軟性はより低くなり、また十分でない親水性である可能性がある。反対に、成分Bの相対比が成分Aの比率と比較して高すぎる場合、結果としてコーティングは層間剥離に耐えるのに十分な構造の完全性を有さない場合がある。成分Cが存在する場合、成分A、B及びC及び任意選択のDの相対比は、コーティングが成分Cと結合する有益な性質を呈するが、依然として親水性であり、かつ、構造的に安定であるようなものでなければならない。
Other aspects of the hydrophilic coating The relative ratio of component A and component B must be such that the coating has structural integrity while retaining its hydrophilicity. For example, if the relative ratio of component A is too high compared to the ratio of component B, the coating is less flexible and may be poorly hydrophilic. Conversely, if the relative ratio of component B is too high compared to the ratio of component A, the resulting coating may not have sufficient structural integrity to withstand delamination. When component C is present, the relative ratios of components A, B and C and optional D exhibit the beneficial properties that the coating binds to component C, but are still hydrophilic and structurally stable. There must be something.

例示的な(制限されない)成分の比を、以下の表A及びBに示す。   Exemplary (non-limiting) component ratios are shown in Tables A and B below.

Figure 2019010535
Figure 2019010535

Figure 2019010535
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上述した比は、重合が起こる前の重合溶液中に存在する成分A、B、C及びD(必要に応じて)の質量比に言及する。得られるコーティング中に存在する成分A、B、C及びD(又は少なくとも成分A、B、C、及びD由来のコポリマーの相対比)は、コーティングが形成される前の重合溶液中の個々の成分の質量比に実質的に同等であることを合理的に期待してよい。化合物A、B、C及びDのコポリマーとEの反応又は結合に関与する任意の後ステップにおいて、重合溶液中の成分A、B、C及びDの比に対して、Eに関わる比は溶液中のEの質量比に言及する。   The ratios mentioned above refer to the mass ratio of components A, B, C and D (if necessary) present in the polymerization solution before polymerization takes place. Components A, B, C and D (or at least the relative proportions of the copolymers from components A, B, C and D) present in the resulting coating are the individual components in the polymerization solution before the coating is formed. It can be reasonably expected to be substantially equivalent to the mass ratio. In any subsequent step involved in the reaction or binding of the copolymers of compounds A, B, C and D and E, the ratio of E to the ratio of components A, B, C and D in the polymerization solution is in solution. Refers to the mass ratio of E.

基材上の親水性コーティングの乾燥厚みは、重合溶液中の成分A、B並びに任意選択のC及びDの量を限定することにより、及び/又は重合時間を限定することにより、及び/又は存在する場合には、Eの組み込みの条件の適切な変更により制御することができる。好適には、親水性コーティングは、乾燥時の厚みが少なくとも100μm、例えば少なくとも50μm、25μm、10μm、5μm、1μm、0.5μm又は0.1μmである。1つの実施態様において、コポリマーのコーティングの厚みは、0.1〜5μm、例えば0.1〜2.5μm又は0.5〜2.5μmである。   The dry thickness of the hydrophilic coating on the substrate can be determined by limiting the amount of components A, B and optional C and D in the polymerization solution and / or by limiting the polymerization time and / or present. In this case, it can be controlled by appropriately changing the built-in condition of E. Suitably, the hydrophilic coating has a dry thickness of at least 100 μm, such as at least 50 μm, 25 μm, 10 μm, 5 μm, 1 μm, 0.5 μm or 0.1 μm. In one embodiment, the thickness of the copolymer coating is 0.1-5 μm, such as 0.1-2.5 μm or 0.5-2.5 μm.

重合溶液に使用した溶媒の量は変化させることができ、それは、潤滑性、耐久性及び粒状化に関するコーティング特性に影響し、また当業者によって変えることのできるパラメーターである。当業者は、このパラメーターを最適化することができる。アクリル酸(例えば)に対するPEGの所定の比が、ある種のポリマー溶液濃度において乏しいコーティング特性をもたらす場合、それは典型的には、濃度が変更されれば良好なコーティング特性を示す場合がある。溶媒の例示的な量を、例において示す。   The amount of solvent used in the polymerization solution can vary, which is a parameter that affects the coating properties with respect to lubricity, durability and granulation and can be varied by those skilled in the art. One skilled in the art can optimize this parameter. If a given ratio of PEG to acrylic acid (for example) results in poor coating properties at certain polymer solution concentrations, it may typically exhibit good coating properties if the concentration is changed. Exemplary amounts of solvent are shown in the examples.

親水性コーティングの形成方法
本発明は、基材の表面に共有結合する親水性コーティングの形成方法であって、前記方法が、
(a)表面と、成分A及びB、任意選択の成分C、任意選択の成分D及びラジカル開始剤を含む混合物とを接触させるステップであって、
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなり、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなり、
成分Cが、存在する場合には、1つ以上(例えば1つ)のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、また好適にはこれからなり、並びに
成分Dが、存在する場合には、チオール、アルケン、及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含み、また好適にはこれからなるステップ、
並びに
(b)成分A、成分B、並びに任意選択の成分C及びDの架橋コポリマーを形成するために、成分A、B及びC(存在する場合には)のアルケン及び/又はアルキン基並びに成分D(存在する場合には)の官能基が関与するラジカル重合を開始するステップであって、前記コポリマーが表面に共有結合するステップ、並びに
(c)任意選択的に、1種以上の有益な化学物質を含み、好適にはこれからなる成分Eを親水性コーティング中に組み込むステップであって、成分Eが成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成しないステップ
を含む方法を提供する。
The present invention relates to a method for forming a hydrophilic coating that is covalently bonded to the surface of a substrate, the method comprising:
(A) contacting the surface with a mixture comprising components A and B, optional component C, optional component D and a radical initiator,
Component A comprises one or more alkenes and / or one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers, each containing an alkyne group, also now happens Preferably,
Component B comprises, and preferably consists of, one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups
Component C, if present, includes and preferably consists of one or more beneficial chemicals each containing one or more (eg, one) alkene or alkyne groups, and Component D is present The process comprising, and preferably consisting of, one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more functional groups independently selected from thiol, alkene, and alkyne groups;
And (b) the alkene and / or alkyne groups of component A, B and C (if present) and component D to form a crosslinked copolymer of component A, component B, and optional components C and D. Initiating radical polymerization involving functional groups (if present), wherein the copolymer is covalently bonded to the surface, and (c) optionally, one or more beneficial chemicals A component E comprising, preferably consisting of, a hydrophilic coating, wherein component E comprises a copolymer with components A, B, C (if present) and D (if present). A method is provided that includes the step of not forming.

本発明は、上述した方法により得ることのできる親水性コーティングを有する基材も提供する。   The present invention also provides a substrate having a hydrophilic coating obtainable by the method described above.

本発明は、前述の方法により得ることのできるデバイスも提供する。   The present invention also provides a device obtainable by the method described above.

上述の及び本開示の本発明の全ての側面は、本発明の基材及び本発明の方法に等しく言及することに留意されたい。   It should be noted that all aspects of the present invention described above and in this disclosure equally refer to the substrate of the present invention and the method of the present invention.

本発明の親水性コーティングは、基材の表面と、成分A及びB並びに任意選択の成分C及びD、並びにラジカル開始剤を含む溶液(本開示では重合溶液と呼ばれる)との接触により形成することができる。好適には、反応溶媒はアルコール(例えばメタノール、エタノール、プロパノール、又はイソプロパノール)、THF又はDMF、又は上記の溶媒のいずれかの水溶液等の極性溶媒である。従って、1つの実施態様において、重合溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、THF又はDMFから選択される。別の実施態様において、溶媒は、エタノール、プロパノール又はイソプロパノール、又はこれらの水溶液から選択される。別の実施態様において、溶媒はエタノールである。更なる実施態様において、溶媒は水それ自体である。従って、本発明のコーティングは、残留溶媒を記載するUSPチャプターにクラス1として列記される有機溶媒の使用を避けて、クラス3又はクラス2の溶媒を用いて調製することができる。好適には、本発明のコーティングは、クラス3の溶媒を単独で用いて調製することができ、その結果クラス2及びクラス1として列記される有機溶媒の使用を避け、そしてその結果最終的な親水性コーティングから残留溶媒の痕跡を除去するための更なる精製ステップに対する必要を回避する。   The hydrophilic coating of the present invention is formed by contacting the surface of a substrate with a solution (referred to in this disclosure as a polymerization solution) containing components A and B and optional components C and D and a radical initiator. Can do. Suitably, the reaction solvent is a polar solvent such as an alcohol (eg, methanol, ethanol, propanol, or isopropanol), THF or DMF, or an aqueous solution of any of the above solvents. Thus, in one embodiment, the polymerization solvent is selected from methanol, ethanol, propanol, isopropanol, THF or DMF. In another embodiment, the solvent is selected from ethanol, propanol or isopropanol, or an aqueous solution thereof. In another embodiment, the solvent is ethanol. In a further embodiment, the solvent is water itself. Thus, the coatings of the present invention can be prepared using Class 3 or Class 2 solvents, avoiding the use of organic solvents listed as Class 1 in USP chapters describing residual solvents. Preferably, the coatings of the present invention can be prepared using Class 3 solvents alone, thus avoiding the use of organic solvents listed as Class 2 and Class 1, and consequently the final hydrophilic properties. Avoiding the need for further purification steps to remove traces of residual solvent from the conductive coating.

本発明の方法は、基材の表面に共有結合する親水性コーティングの形成をもたらす。共有結合は、基材の表面上の基と、成分A、B及びC(存在する場合には)上のアルケン及び/又はアルキン基との、並びに成分D(存在する場合には)の官能基との間の反応を介して達成される。   The method of the present invention results in the formation of a hydrophilic coating that is covalently bonded to the surface of the substrate. The covalent bond is a functional group of the group on the surface of the substrate with the alkene and / or alkyne groups on components A, B and C (if present) and on component D (if present). Is achieved through a reaction between.

本発明の親水性コーティングが、成分A、B並びに任意選択のC及びDのフリーラジカル重合(本開示ではラジカル重合と呼ばれる)により形成することにより、表面に対して共有結合するコポリマーが形成する。実施態様において、ラジカル重合は、時々“Norrish タイプII”又は“タイプII”ラジカル開始剤と呼ばれるフリーラジカル開始剤(本開示ではラジカル開始剤と呼ばれる)を用いて、(基材の表面それ自体又は引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティングであることができる)引き抜き可能な水素原子を含む表面から水素原子を引き抜くことにより開始される。別の実施態様において、ラジカル重合はバルクにおけるラジカルの生成により開始される(バルク中及び表面において、ラジカルは重合可能な基と反応する)。係るプロセスに関する開始剤は、熱的開始剤及び/又はラジカル開始剤である。これらのラジカル開始剤は、時々“Norrish タイプI”又は“タイプI”ラジカル開始剤と呼ばれる。   The hydrophilic coating of the present invention is formed by free radical polymerization of components A, B and optional C and D (referred to in this disclosure as radical polymerization) to form a copolymer that is covalently bonded to the surface. In an embodiment, radical polymerization may be carried out using a free radical initiator (referred to in this disclosure as a radical initiator), sometimes referred to as a “Norish type II” or “type II” radical initiator (on the surface of the substrate itself or It is initiated by abstracting hydrogen atoms from a surface containing abstractable hydrogen atoms (which can be a surface primer coating of a polymer containing abstractable hydrogen atoms). In another embodiment, radical polymerization is initiated by the generation of radicals in the bulk (radicals react with polymerizable groups in the bulk and at the surface). Initiators for such processes are thermal initiators and / or radical initiators. These radical initiators are sometimes referred to as “Norish Type I” or “Type I” radical initiators.

フリーラジカル開始剤(“ラジカル開始剤”)は、容易に再配列/分解してフリーラジカル種(開始種)を形成する。これは、成分A、B並びに(任意選択の)C及びD(実施態様(i))と、又は基材の表面上の反応基(実施態様(ii))と、次々に反応して更なるラジカル種を形成する。これらの2つのステップは、開始と総称される。フリーラジカル重合反応において、開始種により生成されるフリーラジカル種は、成分A、B並びに(任意選択の)C及びDの付加連鎖反応において、更に反応する。   Free radical initiators (“radical initiators”) readily rearrange / decompose to form free radical species (initiating species). This in turn reacts with components A, B and (optional) C and D (embodiment (i)) or with reactive groups on the surface of the substrate (embodiment (ii)) in turn. Form radical species. These two steps are collectively referred to as start. In the free radical polymerization reaction, the free radical species produced by the initiating species further react in components A, B and (optional) C and D addition chain reactions.

光開始剤は、紫外又は可視光に曝露された際に、フリーラジカルが生成する化合物である。ラジカル形成のメカニズムに基づいて、光開始剤は一般的に2つのクラスに分類される。タイプIの光開始剤は、照射下において単分子の結合開裂を受けてフリーラジカルを生成する。タイプIIの光開始剤は、二分子反応を受け、光開始剤の励起状態が、第二の分子(共開始剤、通常Hドナー)と相互作用することにより、水素引き抜きメカニズムを介してフリーラジカルを生成する。続く重合は、通常、共開始剤から生じたラジカルにより開始される。紫外光開始剤は、タイプI及びタイプIIの両方が入手可能である。しかし、可視光の光開始剤は、ほとんど例外なく光開始剤のクラスのタイプIIに属する。   Photoinitiators are compounds that generate free radicals when exposed to ultraviolet or visible light. Based on the mechanism of radical formation, photoinitiators are generally divided into two classes. Type I photoinitiators undergo free bond generation by unimolecular bond cleavage under irradiation. Type II photoinitiators undergo a bimolecular reaction, and the excited state of the photoinitiator interacts with a second molecule (co-initiator, usually H donor), thereby free radicals through a hydrogen abstraction mechanism. Is generated. Subsequent polymerization is usually initiated by radicals generated from the coinitiator. Ultraviolet photoinitiators are available in both Type I and Type II. However, visible light photoinitiators belong almost exclusively to the class II of photoinitiators.

好適な紫外光開始剤としては、ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール、α‐ジアルコキシアセトフェノン、α‐ヒドロキシアルキルフェノン、α‐アミノアルキルフェノン及びアシルホスフィンオキシドが挙げられる。以下のセクションの見出し“表面から水素原子を引き抜くことのできるラジカル開始剤”におけるより詳細な議論を参照のこと。   Suitable ultraviolet photoinitiators include benzophenone, xanthone, thioxanthone, benzoin ether, benzyl ketal, α-dialkoxyacetophenone, α-hydroxyalkylphenone, α-aminoalkylphenone and acylphosphine oxide. See the more detailed discussion in the section heading “Radical initiators capable of extracting hydrogen atoms from surfaces” below.

コートされるべき表面が重合溶液と接触すると、重合は用いられる特定の開始剤に関する任意の適切な手段により開始される。例えば、ラジカル開始剤が光開始剤である場合、重合溶液の紫外光への曝露により重合が開始される。紫外光を用いて重合を開始する場合、任意の好適な紫外光源を用いることができ、例えば、UV‐A及び/又はUV‐B及び/又はUV‐C放射線を供給するFusion UVランプ又はOriel UVランプである。熱的開始剤を用いる場合、熱はオーブン又は発熱体等の任意の適切な手段により供給することができる。光開始剤を用いて重合を開始する場合、好ましくは反応は室温にて進める。   Once the surface to be coated is in contact with the polymerization solution, the polymerization is initiated by any suitable means for the particular initiator used. For example, when the radical initiator is a photoinitiator, polymerization is initiated by exposure of the polymerization solution to ultraviolet light. When initiating polymerization with ultraviolet light, any suitable ultraviolet light source can be used, for example, a Fusion UV lamp or Oriel UV that provides UV-A and / or UV-B and / or UV-C radiation. It is a lamp. If a thermal initiator is used, the heat can be supplied by any suitable means such as an oven or a heating element. When the polymerization is initiated using a photoinitiator, the reaction is preferably allowed to proceed at room temperature.

硬化不良をもたらす場合がある酸素阻害の問題を回避するために、イナートの硬化条件を用いてよい。   Inert curing conditions may be used to avoid oxygen inhibition problems that may result in poor curing.

1つの実施態様において、重合は不活性の雰囲気下(例えばアルゴン雰囲気下での重合、例えば窒素雰囲気下での重合)で行う。   In one embodiment, the polymerization is conducted under an inert atmosphere (eg, polymerization under an argon atmosphere, eg, under a nitrogen atmosphere).

別の実施態様において、重合キネティクスを増加させ、及び硬化を改善させるために、重合に先立って重合溶液を不活性ガスでパージしてよい。重合溶液は、例えばアルゴンガス又は窒素ガスでパージしてよい。   In another embodiment, the polymerization solution may be purged with an inert gas prior to polymerization to increase polymerization kinetics and improve cure. The polymerization solution may be purged with, for example, argon gas or nitrogen gas.

実施態様(i)
第一の実施態様において、基材の表面と親水性コーティングとの間の共有結合は、親水性コーティングの成分を有する基材の表面上に表面結合のラジカルの反応を介して形成される。また、表面結合のラジカルは、基材の表面からの水素原子の引き抜きを介して生成される。
Embodiment (i)
In a first embodiment, the covalent bond between the surface of the substrate and the hydrophilic coating is formed via reaction of surface-bonded radicals on the surface of the substrate having components of the hydrophilic coating. Surface-bonded radicals are generated through the extraction of hydrogen atoms from the surface of the substrate.

図1に示すように本実施態様において、表面と接触する液相中のラジカル開始剤が、基材の表面から水素原子を引き抜いて表面結合のラジカルを形成する際、重合は開始される。表面結合のラジカルは、成分A、B並びにC及びD(存在する場合には、また係る反応が可能であれば‐図1においては成分A及びBのみを示す)の少なくとも1つと反応して表面にコポリマーを共有結合させる。コポリマーは、全ての成分A、B並びにC及びD(存在する場合には)を介して(又は成分A若しくは成分B若しくは成分C若しくは成分D(存在する場合には)のいずれかとして既に存在していたコポリマーの成分を少なくとも介して)表面に共有結合することができる。成分の各々の相対的な量は、成分A及び/若しくは成分B並びに/又は成分C及び/若しくは成分D(存在する場合には)を介する共有結合の比率をある程度決定するであろう。しかし、優先的に表面結合のラジカルと反応する成分は、成分のアルケン及び/又はアルキン官能基の反応性によって決まる成分の相対的な反応性によっても決定される。成分A及びB((存在し、また係る反応ができる場合には)並びにC及びD)の比率が等しかったとき、次いで、最も活性のアルケン又はアルキン基を有する成分は、表面結合のラジカルと優先的に反応することが予期されるだろう。   As shown in FIG. 1, in this embodiment, polymerization is initiated when the radical initiator in the liquid phase in contact with the surface pulls out hydrogen atoms from the surface of the substrate to form surface-bound radicals. Surface bound radicals react with at least one of components A, B and C and D (if present and if such reaction is possible-only components A and B are shown in FIG. 1) The copolymer is covalently bound to. The copolymer is already present either via all components A, B and C and D (if present) (or either component A or component B or component C or component D (if present)). It can be covalently bound to the surface (at least through the components of the copolymer that had been used). The relative amount of each of the components will in part determine the proportion of covalent bonds through component A and / or component B and / or component C and / or component D (if present). However, the component that preferentially reacts with surface-bound radicals is also determined by the relative reactivity of the component, which depends on the reactivity of the component's alkene and / or alkyne functionality. When the proportions of components A and B (if present and capable of such a reaction and C and D) were equal, then the component with the most active alkene or alkyne group is preferred to the surface bound radical. Will be expected to react.

好適には、成分A、B、C及びD(存在し、また反応できる場合には)のアルケン及び/又はアルキン基は、実質的に同等の速度にて表面結合のラジカルと反応するであろう。従って、成分A、B、C及びD(存在し、また反応できる場合には)により、又は成分A若しくは成分B若しくは成分C若しくは成分D(存在し、また反応できる場合には)のいずれかとして既に存在していたコポリマーの成分を少なくとも介することにより表面に結合したコポリマーの比率は、重合溶液中に存在する各成分の比率と直接的に関係する。例えば、成分Aがアクリル酸、及び成分Bがジアクリレート官能化PEGである場合、各成分のアルケン基は、本質的に同等の速度にて表面結合のラジカルと反応し、またコポリマーは、成分AとB両方を介して表面に結合するであろう。   Preferably, the alkene and / or alkyne groups of components A, B, C and D (if present and capable of reacting) will react with surface bound radicals at a substantially equivalent rate. . Thus, either as component A, B, C and D (if present and capable of reacting) or as component A or component B or component C or component D (if present and capable of reacting) The proportion of copolymer bound to the surface, at least via the copolymer components already present, is directly related to the proportion of each component present in the polymerization solution. For example, if component A is acrylic acid and component B is a diacrylate functionalized PEG, the alkene group of each component reacts with surface bound radicals at essentially the same rate, and the copolymer is And B will bind to the surface.

従って1つの実施態様において、本発明は基材の表面に共有結合する親水性コーティングの形成方法であって、基材が、引き抜き可能な水素原子を含む表面を有し、前記方法が、
(a)表面と、成分A及びB、任意選択の成分C、任意選択の成分D及び表面から水素原子を引き抜いて表面結合のラジカルを生成できるラジカル開始剤を含む混合物とを接触させるステップであって、
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなり、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなり、
成分Cが、存在する場合には、1つ以上(例えば1つ)のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、また好適にはこれからなり、並びに
成分Dが、存在する場合には、チオール、アルケン、及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含み、また好適にはこれからなるステップ、
並びに
(b)成分A、成分B、並びに任意選択の成分C及びDの架橋コポリマーを形成するために、成分A、B及びC(存在する場合には)のアルケン及び/又はアルキン基並びに成分D(存在する場合には)の官能基が関与するラジカル重合を開始するステップであって、前記コポリマーが表面結合のラジカルの反応を介して表面に共有結合するステップ、並びに
(c)任意選択的に、1種以上の有益な化学物質を含み、また好適にはこれからなる成分Eを親水性コーティング中に組み込むステップであって、成分Eが成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成しないステップ
を含む方法を提供する。
Accordingly, in one embodiment, the present invention is a method of forming a hydrophilic coating that is covalently bonded to the surface of a substrate, wherein the substrate has a surface comprising abstractable hydrogen atoms, said method comprising:
(A) contacting the surface with a mixture comprising a component A and B, an optional component C, an optional component D and a radical initiator capable of generating surface-bound radicals by extracting hydrogen atoms from the surface. And
Component A comprises one or more alkenes and / or one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers, each containing an alkyne group, also now happens Preferably,
Component B comprises, and preferably consists of, one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups
Component C, if present, includes and preferably consists of one or more beneficial chemicals each containing one or more (eg, one) alkene or alkyne groups, and Component D is present The process comprising, and preferably consisting of, one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more functional groups independently selected from thiol, alkene, and alkyne groups;
And (b) the alkene and / or alkyne groups of component A, B and C (if present) and component D to form a crosslinked copolymer of component A, component B, and optional components C and D. Initiating radical polymerization involving functional groups (if present), wherein the copolymer is covalently bonded to the surface via reaction of surface-bonded radicals; and (c) optionally Incorporating component E, comprising and preferably consisting of one or more beneficial chemicals, into a hydrophilic coating, wherein component E is component A, B, C (if present) and D A method comprising the step of not forming a copolymer with (if present) is provided.

上述したように、本実施態様において引き抜き可能な水素原子を含む表面を有する基材が要求される。   As described above, in the present embodiment, a substrate having a surface containing a hydrogen atom that can be extracted is required.

“引き抜き可能な水素原子”は、励起状態にあるものにより引き抜かれる又は除去されることのできる共有結合の水素原子として定義され、またその結果水素原子に元々共有結合していた原子においてフリーラジカルが生成する(少なくとも最初に)。引き抜き可能な水素原子は、通常、引き抜く際に安定化ラジカルに遅れて脱離する。ラジカルの安定性は、ラジカルを含む原子の性質(例えばそのハイブリダイゼーション)、ラジカルに近接する原子の性質(例えばラジカルの非局在化を可能にするであろう不飽和)及び更なる反応からラジカル中心を妨げる場合がある立体障害が挙げられる多くの要因に依存する。   “Abstractable hydrogen atom” is defined as a covalently bonded hydrogen atom that can be withdrawn or removed by what is in an excited state, and as a result, free radicals in atoms that were originally covalently bonded to a hydrogen atom. Generate (at least first). The hydrogen atom that can be extracted usually desorbs after the stabilization radical when it is extracted. The stability of a radical depends on the nature of the atom containing the radical (eg its hybridization), the nature of the atom in proximity to the radical (eg unsaturation that would allow delocalization of the radical) and further reactions. Depends on a number of factors including steric hindrance that may interfere with the center.

引き抜き可能な水素原子を含む表面を有する基材は、引き抜き可能な水素原子を含む材料を意味する“引き抜き可能な水素原子を含む固有の表面”を有する場合があり、基材の表面はその材料で作られている(任意のコーティングプロセスに先立って)。   A substrate having a surface containing abstractable hydrogen atoms may have a “unique surface containing abstractable hydrogen atoms” which means a material containing abstractable hydrogen atoms, and the surface of the substrate is the material Made in (prior to any coating process).

従って、1つの実施態様において、基材それ自体の表面は、(本開示では)引き抜き可能な水素原子を含む。引き抜き可能な水素原子を含む固有の表面を有する基材は、引き抜き可能な水素原子を有する基材の材料から形成される(又は表面の少なくとも一部がこれから形成される)。引き抜き可能な水素原子を有するように修飾されてよい、及び/又は引き抜き可能な水素原子を含む固有の表面を有するであろう基材の材料の例としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテルブロックアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテル、シリコーン、ポリカーボネート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ゴム、シリコーンゴム、ポリヒドロキシ酸、ポリアリルアミン、ポリアリルアルコール、ポリアクリルアミド、及びポリアクリル酸、スチレン系ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン及びこれらのコポリマー、これらの誘導体及びこれらの混合物が挙げられるが限定されることはない。これらのクラスの幾つかは、熱硬化性及び熱可塑性のポリマーとしてどちらも入手可能である。本開示では、用語“コポリマー”は、2つ以上のモノマー、例えば2、3、4、5その他諸々から形成される任意のポリマーに言及して用いられるものである。ポリ(D,L‐ラクチド)及びポリグリコリド及びこれらのコポリマー等の生体吸収性材料もまた有用である。有用なポリアミドとしては、ナイロン12、ナイロン11、ナイロン9、ナイロン6/9及びナイロン6/6が挙げられるが、限定されることはない。係る材料の幾つかのコポリマーの例としては、PEBAX(登録商標)の商品名でペンシルベニア州フィラデルフィアのElf Atochem North Americaから入手できるポリエーテル‐ブロック‐アミドが挙げられる。別の好適なコポリマーは、ポリエーテルエステルアミドである。好適なポリエステルコポリマーとしては、例えば、HYTREL.RTMの商品名でデラウェア州ウィルミントンのDuPontから入手可能なもの等のポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート、ポリエステルエーテル及びポリエステルエラストマーコポリマーが挙げられる。スチレン末端ブロック、及びブタジエン、イソプレン、エチレン/ブチレン、エチレン/プロピレン等から形成されるミッドブロックを有するそのコポリマー等のブロックコポリマーエラストマーを、本開示において用いてよい。他のスチレン系ブロックコポリマーとしては、アクリロニトリル‐スチレン及びアクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレンブロックコポリマーが挙げられる。また、ブロックコポリマーであって、ポリエステル又はポリアミドのハードセグメント及びポリエーテルのソフトセグメントで作られたブロックコポリマーである特定のブロックコポリマー熱可塑性エラストマーを、本開示において用いてもよい。他の有用な基材は、ポリスチレン、ポリ(メチル)メタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ(ビニルアセテート)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ塩化ビニル等の塩素含有ポリマー、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、フェノール樹脂、アミノエポキシ樹脂、ポリエステル、シリコーン、セルロースベースプラスチック及びゴム状プラスチックである。   Thus, in one embodiment, the surface of the substrate itself contains (in the present disclosure) abstractable hydrogen atoms. A substrate having a unique surface containing abstractable hydrogen atoms is formed from the material of the substrate having abstractable hydrogen atoms (or at least a portion of the surface is formed therefrom). Examples of substrate materials that may be modified to have abstractable hydrogen atoms and / or have a unique surface containing abstractable hydrogen atoms include polyolefins, polyesters, polyurethanes, polyamides, poly Ether block amide, polyimide, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyether, silicone, polycarbonate, polyhydroxyethyl methacrylate, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, rubber, silicone rubber, polyhydroxy acid, polyallylamine, polyallyl alcohol, polyacrylamide And polyacrylic acid, styrenic polymers, polytetrafluoroethylene and copolymers thereof, derivatives thereof and mixtures thereof. Is is it is not. Some of these classes are available both as thermoset and thermoplastic polymers. In this disclosure, the term “copolymer” is used to refer to any polymer formed from two or more monomers, such as 2, 3, 4, 5, etc. Bioabsorbable materials such as poly (D, L-lactide) and polyglycolide and copolymers thereof are also useful. Useful polyamides include, but are not limited to, nylon 12, nylon 11, nylon 9, nylon 6/9 and nylon 6/6. Examples of some copolymers of such materials include polyether-block-amides available from Elf Atochem North America, Philadelphia, Pennsylvania under the trade name PEBAX®. Another suitable copolymer is a polyetheresteramide. Suitable polyester copolymers include, for example, HYTREL. Polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyester ethers and polyester elastomer copolymers such as those available from DuPont, Wilmington, Del., Under the trade name RTM. Block copolymer elastomers such as styrene end blocks and copolymers thereof having mid blocks formed from butadiene, isoprene, ethylene / butylene, ethylene / propylene, and the like may be used in the present disclosure. Other styrenic block copolymers include acrylonitrile-styrene and acrylonitrile-butadiene-styrene block copolymers. Also, certain block copolymer thermoplastic elastomers that are block copolymers made of polyester or polyamide hard segments and polyether soft segments may be used in the present disclosure. Other useful substrates are chlorine-containing polymers such as polystyrene, poly (methyl) methacrylate, polyacrylonitrile, poly (vinyl acetate), poly (vinyl alcohol), polyvinyl chloride, polyoxymethylene, polycarbonate, polyamide, polyimide, Polyurethane, phenolic resin, amino epoxy resin, polyester, silicone, cellulose base plastic and rubbery plastic.

これらの材料の組み合わせは、架橋あり及びなしで用いることができる。   Combinations of these materials can be used with and without crosslinking.

ポリマー基材は、任意選択的にフィラー及び又は着色剤とブレンドしてよい。従って、好適な基材としては、着色された高分子材料等の色素性材料が挙げられる。   The polymer substrate may optionally be blended with fillers and / or colorants. Accordingly, suitable base materials include pigmented materials such as colored polymer materials.

1つの実施態様において、引き抜き可能な水素原子を有する前記生体適合性材料は、PEBAX(登録商標)等のポリエーテルブロックアミドである。   In one embodiment, the biocompatible material having an abstractable hydrogen atom is a polyether block amide such as PEBAX®.

別の実施態様において、材料は、絹又はウール、アガロース又はアルギネート等のタンパク質である。また、引き抜き可能な水素原子を有するように修飾することのできる、ある種の金属及びセラミックスも本発明に係る基材として用いてよい。好適な金属としては、生体適合性金属、チタン、ステンレス鋼、高窒素ステンレス鋼、金、銀、ロジウム、亜鉛、白金、ルビジウム、銅、及びマグネシウム、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、限定されることはない。好適な合金としては、L‐605、MP35N、エルジロイ等のコバルト‐クロム合金、ニッケル‐チタン合金(ニチノール等の)、タンタル、及びNb‐1%Zr等のニオブ合金等が挙げられる。セラミック基材としては、シリコーン酸化物、アルミニウム酸化物、アルミナ、シリカ、ハイドロキシアパタイト、ガラス、カルシウム酸化物、ポリシラノール、及びリン酸化物を挙げてよいが、限定されることはない。   In another embodiment, the material is a protein such as silk or wool, agarose or alginate. Also, certain metals and ceramics that can be modified to have abstractable hydrogen atoms may be used as the substrate according to the present invention. Suitable metals include, but are not limited to, biocompatible metals, titanium, stainless steel, high nitrogen stainless steel, gold, silver, rhodium, zinc, platinum, rubidium, copper, and magnesium, and combinations thereof. There is nothing. Suitable alloys include cobalt-chromium alloys such as L-605, MP35N, and Elgiloy, nickel-titanium alloys (such as nitinol), tantalum, and niobium alloys such as Nb-1% Zr. The ceramic substrate may include, but is not limited to, silicone oxide, aluminum oxide, alumina, silica, hydroxyapatite, glass, calcium oxide, polysilanol, and phosphorous oxide.

1つの実施態様において、前記生体適合性金属は、ニチノール等のニッケル‐チタン合金である。   In one embodiment, the biocompatible metal is a nickel-titanium alloy such as nitinol.

別の実施態様において、引き抜き可能な水素原子を有するように修飾されてよい、及び/又は引き抜き可能な水素原子を含む固有の表面を有するであろう基材としてはフッ素ポリマー等のフッ素化ポリマーが挙げられるが、限定されることはなく、例えば延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、パーフルオロカーボンコポリマー、例えば、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル(TFE/PAVE)コポリマー、テトラフルオロエチレン(TFE)とパーフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)のコポリマー、及びポリマー鎖間の架橋あり及びなしでの上記の組み合わせ、延伸ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、シリコーン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリグリコール酸、ポリエステル、ポリアミド、エラストマー及びその混合物、これらのブレンド及びコポリマー又は誘導体が有用である場合がある。   In another embodiment, the substrate that may be modified to have abstractable hydrogen atoms and / or have a unique surface that includes abstractable hydrogen atoms includes fluorinated polymers such as fluoropolymers. Examples include, but are not limited to, expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluorinated ethylene propylene (FEP), perfluorocarbon copolymers such as tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether (TFE / PAVE) copolymers, copolymers of tetrafluoroethylene (TFE) and perfluoromethyl vinyl ether (PMVE), and combinations of the above with and without cross-linking between polymer chains, drawn polyethylene, polyvinyl chloride, poly Urethane, silicone, polyethylene, polypropylene, polyurethane, polyglycolic acid, polyesters, polyamides, elastomers and mixtures thereof, blends and copolymers or derivatives may be useful.

または、基材は引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面コーティングでコートすることができる。従って、別の実施態様において、基材の表面は引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面コーティングである。引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面コーティングは、“引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティング”又は“(引き抜き可能な水素原子を含むポ特定のポリマー)の表面下塗りコーティング”としても本開示では言及され、本発明の親水性コーティングが引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面コーティング上に適用されることを示す。引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの適用は、より均一に適用された成分A、B並びに任意選択のC及びDのコポリマーの後塗りコーティングをもたらす場合がある。十分な接着性を有する均一なコーティングは、規制の観点から望ましく、特定のコーティングの均一性は、性能仕様に適合するために要求されるだろう。また、層間剥離及び粒状化を防止すべく、下塗り層と基材との間の強い接着も規制の観点から望まれる。   Alternatively, the substrate can be coated with a surface coating of a polymer containing abstractable hydrogen atoms. Thus, in another embodiment, the surface of the substrate is a surface coating of a polymer containing abstractable hydrogen atoms. The surface coating of a polymer containing an abstractable hydrogen atom is also referred to as a “surface primer coating of a polymer containing an abstractable hydrogen atom” or a “surface primer coating of a (specific polymer containing an abstractable hydrogen atom)”. The disclosure mentions that the hydrophilic coating of the present invention is applied over a surface coating of a polymer containing abstractable hydrogen atoms. Application of polymers containing abstractable hydrogen atoms may result in a more uniformly applied components A, B and optional C and D copolymer backcoat coatings. A uniform coating with sufficient adhesion is desirable from a regulatory standpoint, and specific coating uniformity will be required to meet performance specifications. Further, in order to prevent delamination and granulation, strong adhesion between the undercoat layer and the substrate is also desired from the viewpoint of regulation.

本実施態様において、好適には、コートされるべき基材は、引き抜き可能な水素原子を含む固有の表面を有していない、又は引き抜き可能な水素原子の量が不十分であり、従って、ポリマーの表面下塗りコーティングが、要求される引き抜き可能な水素原子を含む表面を提供する。しかし、引き抜き可能な水素原子を含む固有の表面を有する基材は、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティングも有してよい。従って、更なる実施態様において、引き抜き可能な水素原子を含む表面を有する基材は、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティングでコートされる。これは、表面上の引き抜き可能な水素原子のより均一な分布を提供する更なる利点を有する。   In this embodiment, preferably, the substrate to be coated does not have a unique surface containing abstractable hydrogen atoms, or the amount of abstractable hydrogen atoms is insufficient, and thus the polymer The surface subbing coating provides a surface containing the required abstractable hydrogen atoms. However, a substrate having a unique surface containing abstractable hydrogen atoms may also have a surface subbing coating of a polymer containing abstractable hydrogen atoms. Thus, in a further embodiment, a substrate having a surface containing abstractable hydrogen atoms is coated with a surface primer coating of a polymer containing abstractable hydrogen atoms. This has the further advantage of providing a more uniform distribution of abstractable hydrogen atoms on the surface.

本実施態様の少なくとも幾つかの側面において、親水性コーティングの適用は独立した基材である、すなわち、基材の少なくとも一部を引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面コーティングでコートすることができ、次いで(原理的には)基材の一部が親水性コーティングを有して提供することができる。従って、本実施態様においては、基材の表面上の引き抜き可能な水素原子の量又はタイプを、親水性コーティングの適用に先立って評価する必要はない‐ポリマーの表面コーティングは、要求される引き抜き可能な水素原子を提供する。   In at least some aspects of this embodiment, the application of the hydrophilic coating is an independent substrate, i.e., at least a portion of the substrate can be coated with a surface coating of a polymer containing hydrogen atoms that can be extracted. Then, (in principle) a part of the substrate can be provided with a hydrophilic coating. Thus, in this embodiment, the amount or type of abstractable hydrogen atoms on the surface of the substrate need not be evaluated prior to the application of the hydrophilic coating-the polymer surface coating is required for releasability New hydrogen atoms.

引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティングを有する基材は、好適には重合条件下、適切なモノマーを基材の表面に施すことにより作製される。引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの例としては、カテコール官能基及び/又はキノンの官能基及び/又はセミキノン官能基を含むポリマーが挙げられる。1つの実施態様において、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーは、カテコール官能基を含むポリマー、キノン官能基を含むポリマー及びセミキノン官能基を含むポリマーからなる群より選択される。   A substrate having a surface subbing coating of a polymer containing abstractable hydrogen atoms is preferably made by applying the appropriate monomer to the surface of the substrate under polymerization conditions. Examples of polymers containing abstractable hydrogen atoms include polymers containing catechol functional groups and / or quinone functional groups and / or semiquinone functional groups. In one embodiment, the polymer containing an abstractable hydrogen atom is selected from the group consisting of a polymer containing a catechol functional group, a polymer containing a quinone functional group, and a polymer containing a semiquinone functional group.

1つの実施態様において、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーは、カテコール官能基を含む。前記カテコール官能基を構造式(III)に示す。   In one embodiment, the polymer containing an abstractable hydrogen atom contains a catechol functional group. The catechol functional group is shown in structural formula (III).

Figure 2019010535
Figure 2019010535

(式中、Ra、Rb、Rc及びRdの少なくとも1つはポリマーに結合しており、またRa、Rb、Rc又はRdは好適にはHのままである。) (Wherein at least one of R a , R b , R c and R d is attached to the polymer, and R a , R b , R c or R d is preferably still H).

1つの実施態様において、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーは、セミキノン官能基を含む。前記セミキノン官能基を構造式(IVa)又は構造式(IVb)に示す。   In one embodiment, the polymer containing an abstractable hydrogen atom contains a semiquinone functional group. The semiquinone functional group is represented by Structural Formula (IVa) or Structural Formula (IVb).

Figure 2019010535
Figure 2019010535

(式中、Ra、Rb、Rc及びRdの少なくとも1つはポリマーに結合しており、またRa、Rb、Rc又はRdは好適にはHのままである。) (Wherein at least one of R a , R b , R c and R d is attached to the polymer, and R a , R b , R c or R d is preferably still H).

1つの実施態様において、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーは、キノン官能基を含む。前記キノン官能基を構造式(Va)又は構造式(Vb)に示す。   In one embodiment, the polymer containing an abstractable hydrogen atom contains a quinone functional group. The quinone functional group is represented by structural formula (Va) or structural formula (Vb).

Figure 2019010535
Figure 2019010535

(式中、Ra、Rb、Rc及びRdの少なくとも1つはポリマーに結合しており、またRa、Rb、Rc又はRdは好適にはHのままである。) (Wherein at least one of R a , R b , R c and R d is attached to the polymer, and R a , R b , R c or R d is preferably still H).

1つの実施態様において、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーは、カテコール官能基の構造式(III)並びに/又はセミキノン官能基の構造式(IVa)及び/若しくは構造式(IVb)並びに/又はキノン官能基の構造式(Va)及び/若しくは(Vb)である。   In one embodiment, the polymer comprising an abstractable hydrogen atom comprises a structural formula (III) of a catechol functional group and / or a structural formula (IVa) and / or a structural formula (IVb) of a semiquinone functional group and / or a quinone functional group. The structural formula (Va) and / or (Vb) of the group.

ポリドーパミン
1つの実施態様において、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーは、ポリドーパミンである。ポリドーパミンは、カテコール官能基を含むポリマーの例である。別の実施態様において、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーは、ポリドーパミンを含む。本発明の背景において議論したように、ポリドーパミンは、モノマードーパミンの重合により形成される。ポリドーパミンの正確な構造は、よく解明されてはいない。また、図3に示すように多くの構造が提案されてきた。
Polydopamine In one embodiment, the polymer containing abstractable hydrogen atoms is polydopamine. Polydopamine is an example of a polymer containing catechol functional groups. In another embodiment, the polymer comprising abstractable hydrogen atoms comprises polydopamine. As discussed in the background of the present invention, polydopamine is formed by polymerization of monomeric dopamine. The exact structure of polydopamine is not well understood. Also, many structures have been proposed as shown in FIG.

ドーパミンの重合は酸化的条件下で起こり、また空気(すなわち酸素)に対するわずかな曝露が重合の開始にとって十分である。ドーパミンの最初の酸化がカテコール部分で起こることは一般的に知られており、次いで、ドーパミンの別の部分と反応する、又は分子間環化(ペンダント第一級アミンを介して)を受けて窒素含有ビシクルを形成することができる。ポリドーパミンの構造Aは(国際公開第2010/006196号に記載のように)、5,6‐ジヒドロキシ‐3H‐インドール単位の繰り返しからなり、4及び7位で架橋するポリドーパミンを示唆する。構造B(Zhaoら、Polym. Chem.、2010、1、第1430〜1433頁に記載のように)は、類似のポリマーであるが、5,6‐ジヒドロキシ‐3H‐インドール単位が1つおきに5,6‐ジヒドロキシインドリン単位で置換されているポリマーを示唆する。構造Cは、先と同様に構造Aに類似しているが、5,6‐ジヒドロキシ‐3H‐インドール単位が1つおきに非環化ドーパミン分子で置換されているポリドーパミンに関する別の可能な構造として本発明者らにより提案されている。ポリドーパミンのこの構造は、従って第一級アミン官能基を含む。構造D(Kangら、Langmuir、2009、25、第9656〜9659頁に記載)も本発明者らによって提案されており、また窒素五員環においてのドーパミン分子間の結合及びカテコール環の間の結合を示唆する。この構造は、キノン環及びカテコール環がポリマー構造中に存在することも示唆する。最後に、構造E(Dreyerら、Langmuir、2012、28、第6428〜6435頁に記載)は、ポリドーパミンは共有結合していないが、代わりに5,6‐ジヒドロキシインドリン及びそのジオン誘導体を主成分とする、モノマーの超分子集合体である全く異なる構造を示す。   The polymerization of dopamine occurs under oxidative conditions and a slight exposure to air (ie oxygen) is sufficient for the initiation of the polymerization. It is generally known that the first oxidation of dopamine occurs at the catechol moiety, and then reacts with another part of dopamine or undergoes intermolecular cyclization (via a pendant primary amine) to nitrogen. A containing vehicle can be formed. The structure A of polydopamine (as described in WO 2010/006196) suggests polydopamine consisting of repeating 5,6-dihydroxy-3H-indole units and bridging at the 4 and 7 positions. Structure B (as described in Zhao et al., Polym. Chem., 2010, 1, pages 1430-1433) is a similar polymer, but every other 5,6-dihydroxy-3H-indole unit. Suggests polymers that are substituted with 5,6-dihydroxyindoline units. Structure C is similar to structure A as before, but another possible structure for polydopamine in which every other 5,6-dihydroxy-3H-indole unit is replaced with an acyclic dopamine molecule. As proposed by the present inventors. This structure of polydopamine thus contains primary amine functional groups. Structure D (described in Kang et al., Langmuir, 2009, 25, pp. 9656-9659) has also been proposed by the present inventors, and a bond between dopamine molecules and a bond between catechol rings in a nitrogen five-membered ring. To suggest. This structure also suggests that quinone and catechol rings are present in the polymer structure. Finally, structure E (described in Dreyer et al., Langmuir, 2012, 28, pages 6428-6435) is not covalently linked to polydopamine, but instead is based on 5,6-dihydroxyindoline and its dione derivative. It shows a completely different structure which is a supramolecular assembly of monomers.

本発明の文脈において、ポリドーパミンの構造の表現は、本発明の方法及びコーティングの奏効にとって重要でなく、また上記の議論は背景の参照を単に包含することに留意されたい。   It should be noted that, in the context of the present invention, the structure representation of polydopamine is not critical to the effectiveness of the methods and coatings of the present invention, and the above discussion only includes background references.

1つの側面において、本発明は、第一のコーティング及び第二のコーティングを有する基材であって、第一のコーティングはポリドーパミンの表面下塗りコーティングであり、また、第二のコーティングは成分A及びB、並びに任意選択の成分C及びDの架橋コポリマーを含む親水性コーティングであって、
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなり、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなり、
成分Cが、存在する場合には、1つ以上(例えば1つ)のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、また好適にはこれからなり、並びに
成分Dが、存在する場合には、チオール、アルケン及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含み、また好適にはこれからなり、
架橋コポリマーが、成分A、B及びC(存在する場合には)のアルケン及び/又はアルキン基、並びに成分D(存在する場合には)の官能基が関与するラジカル重合により形成し、
親水性コーティングが、1種以上の有益な化学物質を含み、また好適にはこれからなる成分Eを任意選択的に含み、成分Eが成分A、B、C、(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成しない第二のコーティングであり、
並びに第二のコーティングが、第一のコーティングに共有結合している基材を提供する。
In one aspect, the present invention is a substrate having a first coating and a second coating, wherein the first coating is a polydopamine surface primer coating, and the second coating comprises components A and A hydrophilic coating comprising B and a cross-linked copolymer of optional components C and D comprising:
Component A comprises one or more alkenes and / or one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers, each containing an alkyne group, also now happens Preferably,
Component B comprises, and preferably consists of, one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups
Component C, if present, includes and preferably consists of one or more beneficial chemicals each containing one or more (eg, one) alkene or alkyne groups, and Component D is present And comprising one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more functional groups independently selected from thiol, alkene and alkyne groups, and preferably consists of
The crosslinked copolymer is formed by radical polymerization involving the alkene and / or alkyne groups of components A, B and C (if present) and the functional groups of component D (if present);
The hydrophilic coating comprises one or more beneficial chemicals and preferably optionally comprises component E, wherein component E comprises components A, B, C (if present) and D A second coating that does not form a copolymer with (if present)
As well, the second coating provides a substrate that is covalently bonded to the first coating.

“第一のコーティング及び第二のコーティング・・・を有する基材”は、“第一のコーティング及び第二のコーティング・・・からなる基材”を意味するととってはならない(‐1種以上の更なるコーティングを第一のコーティングの適用に先立って基材に適用することができ、及び/又は1種以上の更なるコーティングを第二のコーティングの適用後に基材に適用することができる)ことに概して留意されたい。例えば、上記本発明の側面において、基材とポリドーパミンの表面下塗りコーティングとの間の1種以上の更なるコーティングが可能であり、及び/又は第二(親水性)コーティングの上に1種以上の更なるコーティングを適用することができる。   “Substrate having a first coating and a second coating” shall not mean “a substrate consisting of a first coating and a second coating” (−one or more). Can be applied to the substrate prior to application of the first coating, and / or one or more additional coatings can be applied to the substrate after application of the second coating) Note that in general. For example, in the above aspects of the invention, one or more further coatings between the substrate and the polydopamine surface primer coating are possible and / or one or more on the second (hydrophilic) coating. Additional coatings can be applied.

本開示で言及する“ポリドーパミン”は、好適にはドーパミン及び/又はドーパミン類縁体の重合により形成される。好ましくは、ポリドーパミンはドーパミンの重合により形成される。ドーパミン類縁体としては、ドーパミンと同一又は類似の生化学的経路を有する分子、及びチロシンの酸化誘導体を包含する、構造においてドーパミンに類似するものが挙げられる。1つの実施態様において、ドーパミン類縁体は構造式(II)の化合物である(式中、R1〜R9の1つ以上はHではない)。 The “polydopamine” referred to in this disclosure is preferably formed by polymerization of dopamine and / or dopamine analogs. Preferably, polydopamine is formed by polymerization of dopamine. Dopamine analogs include those that are similar in structure to dopamine, including molecules that have the same or similar biochemical pathway as dopamine, and oxidized derivatives of tyrosine. In one embodiment, the dopamine analog is a compound of structural formula (II), wherein one or more of R 1 -R 9 is not H.

Figure 2019010535
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別の実施態様において、ドーパミンの類縁体は構造式(II)の化合物である(式中、R1〜R9はH、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケニル、C2〜C8アルキニル、‐OH、‐CO2H、‐C(O)C1〜C8アルキル、‐C(O)C2〜C8アルケニル、‐C(O)C2〜C8アルキニルからなる群より独立に選択される)。好適には、構造式(II)の化合物は、少なくとも1つの引き抜き可能な水素原子を含む。 In another embodiment, the dopamine analog is a compound of structural formula (II), wherein R 1 -R 9 are H, C 1 -C 8 alkyl, C 2 -C 8 alkenyl, C 2 -C From the group consisting of 8 alkynyl, —OH, —CO 2 H, —C (O) C 1 -C 8 alkyl, —C (O) C 2 -C 8 alkenyl, —C (O) C 2 -C 8 alkynyl. Selected independently). Suitably, the compound of structural formula (II) contains at least one abstractable hydrogen atom.

天然のドーパミン類縁体としては、以下が挙げられる。   Natural dopamine analogs include the following.

Figure 2019010535
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ポリドーパミンコーティングの調製方法
上述したように、空気(すなわち酸素)に曝露されたアルカリ性水溶液中のドーパミンは、付加的な反応なしで重合してポリドーパミンを形成するであろう。しかし、重合速度はドーパミン含有溶液に対する酸化剤の添加により増加させることができる。好適な酸化剤としては、過硫酸アンモニウム及び過硫酸ナトリウムが挙げられるが、限定されることはない。従って、1つの実施態様において、ポリドーパミンの表面コーティングは、基材の表面と、酸化剤及びドーパミン及び/又はドーパミン類縁体を含む混合物との接触により形成される。
Methods for preparing polydopamine coatings As noted above, dopamine in an alkaline aqueous solution exposed to air (ie, oxygen) will polymerize to form polydopamine without additional reaction. However, the polymerization rate can be increased by adding an oxidizing agent to the dopamine-containing solution. Suitable oxidizing agents include but are not limited to ammonium persulfate and sodium persulfate. Thus, in one embodiment, the polydopamine surface coating is formed by contacting the surface of the substrate with a mixture comprising an oxidant and dopamine and / or dopamine analogs.

ドーパミンの重合はまた、恐らく脱プロトン化及び酸化に対するカテコールヒドロキシ基の活性化のために、アルカリ性水溶液中においてより速く観察されてきた。しかし、例1.8に示されるように、本発明者らは有利には酸化剤の使用が、妥当な時間枠内で、中性又は酸性のpHにおいて、制御された方法において進行するドーパミンの重合を可能にすることを見出した。好適な酸化剤としては、過硫酸アンモニウム及び過硫酸ナトリウムが挙げられる。   Dopamine polymerization has also been observed faster in alkaline aqueous solutions, presumably due to activation of the catechol hydroxy group for deprotonation and oxidation. However, as shown in Example 1.8, we advantageously dopamine in which the use of an oxidizing agent proceeds in a controlled manner at a neutral or acidic pH within a reasonable time frame. It has been found that polymerization is possible. Suitable oxidizing agents include ammonium persulfate and sodium persulfate.

従って、1つの実施態様において、ポリドーパミンの表面コーティングは、pH4〜10、例えばpH7において、基材の表面と、酸化剤及びドーパミン及び/又はドーパミン類縁体を含む混合物との接触により形成される。別の実施態様において、ポリドーパミンの表面コーティングは、pH<7例えばpH4〜7において形成される。更なる実施態様において、ポリドーパミンの表面コーティングは、pH5〜6.9例えば5.5〜6.5において形成される。ドーパミン及び/又はドーパミン類縁体の溶液のpHは、HCl又はNaOH等の任意の適切な酸又は塩基を各々用いて調節することができる。   Thus, in one embodiment, the polydopamine surface coating is formed by contacting the surface of the substrate with a mixture comprising an oxidizing agent and dopamine and / or dopamine analogs at pH 4-10, eg, pH 7. In another embodiment, the polydopamine surface coating is formed at pH <7, such as pH 4-7. In a further embodiment, the polydopamine surface coating is formed at a pH of 5 to 6.9, such as 5.5 to 6.5. The pH of the dopamine and / or dopamine analog solution can be adjusted with any suitable acid or base, such as HCl or NaOH, respectively.

従来技術の基本的な条件よりも酸性又は中性条件下における、ポリドーパミンの表面コーティングを有する基材のコーティングは、有利には、塩基にセンシティブな基材を本発明の親水性コーティングでコートすることを可能にする。しかし、本発明者らは、酸性又は中性条件(すなわちpH<7)下においてのドーパミン(又はドーパミン類縁体)の重合が、バルク中及びポリドーパミンのコーティングの表面上で形成されるポリドーパミンの粒子又は凝集体の沈殿を大いに低減させる更なる利点を有することを見出した。   Coating a substrate with a polydopamine surface coating under acidic or neutral conditions over the basic conditions of the prior art advantageously coats a base sensitive substrate with the hydrophilic coating of the present invention. Make it possible. However, the inventors have found that the polymerization of dopamine (or dopamine analogs) under acidic or neutral conditions (ie, pH <7) is due to the formation of polydopamine formed in the bulk and on the surface of the polydopamine coating. It has been found that it has the further advantage of greatly reducing the precipitation of particles or aggregates.

例に記載の結果に基づいて、発明者らは、粒状化がかなりの程度起こる前に、適切な厚みのコーティングに達するためのドーパミンの適当な重合時間を可能にするためには、pH6程度の値が最適であったと結論付けた。より酸性pHにおいての重合反応はより遅いが、本発明者らは、重合の所定の時間の間、反応はより遅いキネティクスのために高度に制御され、並びにポリドーパミンの粒子及び凝集体の沈殿を最小化できることを観察した。本発明の背景において議論したように、コーティングの表面上の粒状化は、ある種の適用において問題である可能性がある。更に、例において議論するように、またWeiら、Polym. Chem.、2010、1、第1430〜1433頁により見出されたことを確認すると、酸化条件下、酸性pHにおいてのより遅い重合は、より速いアルカリ性条件下においての重合について観察されるものと少なくとも同程度に均一であるコーティングを作り出す。酸化条件下、酸性pHにおいて調製されるコーティングはより再現性が高いため、ポリドーパミンの粒状化が起こるプロセス時間が延長される。これは、製造の観点から利点である。   Based on the results described in the examples, the inventors have found that a pH of around 6 is necessary to allow a suitable polymerization time of dopamine to reach a suitable thickness of coating before a significant degree of granulation occurs. It was concluded that the value was optimal. Although the polymerization reaction at a more acidic pH is slower, we have determined that during a given time of polymerization, the reaction is highly controlled due to slower kinetics, and the precipitation of polydopamine particles and aggregates. It was observed that it can be minimized. As discussed in the context of the present invention, granulation on the surface of the coating can be a problem in certain applications. Further, as discussed in the examples, also Wei et al., Polym. Chem. 2010, 1, pages 1430-1433, confirming that the slower polymerization at acidic pH under oxidizing conditions is at least as good as that observed for polymerization under faster alkaline conditions. To produce a coating that is uniform. Coatings prepared at acidic pH under oxidizing conditions are more reproducible, thus extending the process time during which polydopamine granulation occurs. This is an advantage from a manufacturing point of view.

例1.9に示されるように、また例1aにおいて議論されるように、酸化剤の量は重合速度に影響し、また粒状化の量にも影響する可能性がある。例において、溶液中のドーパミンの量は1g/L〜5g/Lであり、また溶液中のAPSの量は0.6g/L〜3g/Lである。1つの実施態様において、許容可能な反応速度のために、1g/Lのドーパミン及び0.6g/LのAPSを用いると、粒状化はより低くなるように思われる。重合速度は、ドーパミン及び/又はAPSの濃度を増加させることにより増加する場合がある。ドーパミン又は類縁体の濃度は、典型的には0.5〜10g/Lであってよく、またAPSの濃度は典型的には0.1〜5g/Lであってよい。当業者は、重合反応のキネティクスを最適化するために、ドーパミンの濃度及び溶液中の酸化剤の濃度を調節することができる。   As shown in Example 1.9 and discussed in Example 1a, the amount of oxidizer affects the polymerization rate and can also affect the amount of granulation. In an example, the amount of dopamine in the solution is 1 g / L to 5 g / L, and the amount of APS in the solution is 0.6 g / L to 3 g / L. In one embodiment, granulation appears to be lower with 1 g / L dopamine and 0.6 g / L APS due to acceptable reaction rates. The polymerization rate may be increased by increasing the concentration of dopamine and / or APS. The concentration of dopamine or analog may typically be 0.5-10 g / L, and the concentration of APS may typically be 0.1-5 g / L. One skilled in the art can adjust the concentration of dopamine and the concentration of oxidizing agent in solution to optimize the kinetics of the polymerization reaction.

ドーパミンの重合は、水溶液中又は水とメタノール、エタノール、プロパノール及び/又はイソプロパノールとの混合物等の水性/有機混合物中において実施することができる。   The polymerization of dopamine can be carried out in aqueous solution or in an aqueous / organic mixture such as a mixture of water and methanol, ethanol, propanol and / or isopropanol.

溶液のpHは、バッファーで制御することができる(‐例えば、http://www.sigmaaldrich.com/life‐science/core‐bioreagents/biological‐buffers/learning‐center/buffer‐reference‐center.html.を参照のこと)。   The pH of the solution can be controlled with a buffer (e.g. http://www.sigmaaldrich.com/life-science/core-bioagents/biological-buffers/learning-center/buffer-reference.ref. checking).

例1及び1aにおいて議論するように、MESバッファーが好適であることが見出された。他の可能なバッファーとしては、ACES、PIPES、MOPSO、ビス‐トリスプロパン、BES、MOPS、TES、及びHEPESが挙げられる。   As discussed in Examples 1 and 1a, MES buffer was found to be suitable. Other possible buffers include ACES, PIPES, MOPSO, bis-trispropane, BES, MOPS, TES, and HEPES.

ポリドーパミンコーティングを形成するために必要とされる時間は、用いられる具体的な反応条件に応じて変化するであろう。例えば、酸化剤の添加は重合の速度を上げる場合があり、又は中性若しくは酸性pHの使用を可能にする場合がある。ポリドーパミンコーティングは、好ましくは効率的な製造にふさわしい時間の間に形成される。例えば、所望のポリドーパミン被覆を、24時間、12時間、6時間、5時間、4時間、3時間、2時間、1時間又は30分間の範囲内で形成することができる。一般的原理として、重合時間が長いほど、形成するポリドーパミンのコーティングはより厚くなる。しかし、重合のある期間の後に、ポリドーパミンは上述した種々の問題を引き起こす粒状形で溶液から沈殿するであろう。従って、ドーパミンの最適な重合時間は、ポリドーパミンの十分な被覆を得るために十分な長さであるが、溶液中に形成し得る粒状化ポリドーパミンの制御を不能とするほどの長さではない。好適には、重合時間は24時間を超えない、例えば、最大で12時間、6時間、5時間、4時間、3時間、2時間、1時間又は30分間である。   The time required to form the polydopamine coating will vary depending on the specific reaction conditions used. For example, the addition of an oxidant may increase the rate of polymerization or may allow the use of neutral or acidic pH. The polydopamine coating is preferably formed during a time suitable for efficient manufacture. For example, the desired polydopamine coating can be formed within a range of 24 hours, 12 hours, 6 hours, 5 hours, 4 hours, 3 hours, 2 hours, 1 hour or 30 minutes. As a general principle, the longer the polymerization time, the thicker the polydopamine coating that forms. However, after a certain period of polymerization, polydopamine will precipitate from solution in a particulate form that causes the various problems described above. Thus, the optimal polymerization time for dopamine is long enough to obtain a sufficient coating of polydopamine, but not so long as to disable the control of granulated polydopamine that can form in solution. . Suitably, the polymerization time does not exceed 24 hours, for example up to 12 hours, 6 hours, 5 hours, 4 hours, 3 hours, 2 hours, 1 hour or 30 minutes.

好適には、ポリドーパミンコーティングの厚みは5〜100nmであり、例えば、10〜50nmである。   Suitably, the thickness of the polydopamine coating is 5 to 100 nm, for example 10 to 50 nm.

好ましくは、ポリドーパミンコーティングは、室温にて形成されるが、重合はより高い/より低い温度にて実施することができる。   Preferably, the polydopamine coating is formed at room temperature, but the polymerization can be carried out at higher / lower temperatures.

種々の基材上におけるポリドーパミンコーティングの詳細な形成方法を例1.1〜1.13に示し、また最適化された手順を例1.11に示す。   A detailed method of forming a polydopamine coating on various substrates is shown in Examples 1.1 to 1.13 and an optimized procedure is shown in Example 1.11.

電荷(電圧)を用いてポリドーパミンを形成する可能な代替のアプローチは、Kangら、Angewandte Chemie、2012、vol.124、第1〜5頁に記載されている。   A possible alternative approach to forming polydopamine using charge (voltage) is described by Kang et al., Angelwandte Chemie, 2012, vol. 124, pages 1-5.

表面から水素原子を引き抜くことのできるラジカル開始剤
実施態様によれば、成分A、B並びに任意選択のC及びDの重合は、基材の表面から水素原子を引き抜いて、表面結合のラジカルを生成するラジカル開始剤により開始される。表面結合のラジカルは、水素原子が引き抜かれた表面に結合し、又はその範囲に留まるラジカルである。表面結合のラジカルは、次いで、成分A、B並びに任意選択のC及びDの少なくとも1つと反応して表面に共有結合する関連成分のコポリマーを形成する。
Radical initiator capable of abstracting hydrogen atoms from the surface According to an embodiment, polymerization of components A, B and optional C and D abstracts hydrogen atoms from the surface of the substrate to produce surface-bound radicals Initiated by a radical initiator. A surface-bonded radical is a radical that binds to or remains in the range of a surface from which hydrogen atoms have been extracted. The surface bound radicals then react with components A, B and optionally at least one of C and D to form a copolymer of related components that are covalently bonded to the surface.

好ましくは、ラジカル開始剤は、重合反応の前又は後のいずれでも引き抜き可能な水素原子を含む表面に共有結合しない。   Preferably, the radical initiator is not covalently bonded to the surface containing hydrogen atoms that can be withdrawn either before or after the polymerization reaction.

ベンゾフェノン以外のベンゾフェノンベースの好適なタイプIIの光開始剤としては、ベンゾフェノン‐3,3’‐4,4’‐テトラカルボン酸二無水物、4‐ベンゾイルビフェニル、4,4’‐ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’‐ビス[2‐(1‐プロペニル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4‐(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’‐ジヒドロキシベンゾフェノン、4‐(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、3,4‐ジメチルベンゾフェノン、3‐ヒドロキシベンゾフェノン、4‐ヒドロキシベンゾフェノン、2‐メチルベンゾフェノン、3‐メチルベンゾフェノン、4‐メチルベンゾフェノン、メチルベンゾイルホルメート及びミヒラーケトンが挙げられるが、限定されることはない。他の好適なベンゾフェノンは、IGM樹脂からブランド名Omnipolで入手できる。上記の基材は、本開示では時々ベンゾフェノン誘導体と呼ばれる。   Suitable type II photoinitiators based on benzophenone other than benzophenone include benzophenone-3,3'-4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 4-benzoylbiphenyl, 4,4'-bis (diethylamino) Benzophenone, 4,4′-bis [2- (1-propenyl) phenoxy] benzophenone, 4- (diethylamino) benzophenone, 4,4′-dihydroxybenzophenone, 4- (dimethylamino) benzophenone, 3,4-dimethylbenzophenone, Examples include, but are not limited to, 3-hydroxybenzophenone, 4-hydroxybenzophenone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, methylbenzoylformate and Michler's ketone. Other suitable benzophenones are available from IGM resin under the brand name Omnipol. Such substrates are sometimes referred to as benzophenone derivatives in this disclosure.

キサントンベースの好適なタイプIIの光開始剤としては、9‐キサンテノン、1‐ヒドロキシ‐3,7‐ジメトキシキサントン、1‐ヒドロキシ‐3,5‐ジメトキシキサントン、1‐ヒドロキシ‐3,5,6,7‐テトラメトキシキサントン、1‐ヒドロキシ‐3,5,6,7,8‐ペンタメトキシキサントン、1‐ヒドロキシ‐3,7,8‐トリメトキシキサントン及び2‐ベンゾイルキサントンが挙げられるが、限定されることはない。   Xanthone-based preferred type II photoinitiators include 9-xanthenone, 1-hydroxy-3,7-dimethoxyxanthone, 1-hydroxy-3,5-dimethoxyxanthone, 1-hydroxy-3,5,6, Examples include, but are not limited to, 7-tetramethoxyxanthone, 1-hydroxy-3,5,6,7,8-pentamethoxyxanthone, 1-hydroxy-3,7,8-trimethoxyxanthone and 2-benzoylxanthone. There is nothing.

チオキサントンベースの好適なタイプIIの光開始剤としては、1‐クロロ‐4‐プロポキシ‐9H‐チオキサンテン‐9‐オン、2‐クロロチオキサンテン‐9‐オン、2,4‐ジエチル‐9H‐チオキサンテン‐9‐オン、イソプロピル‐9H‐チオキサンテン‐9‐オン、10‐メチルフェノチアジン及びチオキサンテン‐9‐オンが挙げられるが、限定されることはない。他の好適なチオキサントンは、IGM樹脂からOmnipolのブランド名で入手できる。上記の基材は、本開示では時々チオキサントン誘導体と呼ばれる。   Suitable type II photoinitiators based on thioxanthone include 1-chloro-4-propoxy-9H-thioxanthen-9-one, 2-chlorothioxanthen-9-one, 2,4-diethyl-9H-thio Examples include, but are not limited to, xanthen-9-one, isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 10-methylphenothiazine and thioxanthen-9-one. Other suitable thioxanthones are available from IGM resin under the Omnipol brand name. Such substrates are sometimes referred to as thioxanthone derivatives in this disclosure.

好適である場合がある種々の他の光開始剤としては、アントラキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩一水和物、2‐tert‐ブチルアントラキノン、カンファーキノン、ジフェニル(2,4,6‐トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、9,10‐フェナントレンキノン及びフェニルビス(2,4,6‐トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドが挙げられるが、限定されることはない。   Various other photoinitiators that may be suitable include anthraquinone-2-sulfonic acid sodium salt monohydrate, 2-tert-butylanthraquinone, camphorquinone, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) Examples include, but are not limited to, phosphine oxide, 9,10-phenanthrenequinone and phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide.

好適である場合があるカチオン性光開始剤としては、ビス(4‐tert‐ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ‐1‐ブタンスルホネート、ビス(4‐tert‐ブチルフェニル)ヨードニウムp‐トルエンスルホネート、ビス(4‐tert‐ブチルフェニル)ヨードニウムトリフレート、BOC‐メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフレート、(4‐ブロモフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフレート、(tert‐ブトキシカルボニルメトキシナフチル)‐ジフェニルスルホニウムトリフレート、(4‐tert‐ブチルフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウム9,10‐ジメトキシアントラセン‐2‐スルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムニトレート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ‐1‐ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp‐トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフレート、(4‐フルオロフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフレート、(4‐メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフレート、2‐(4‐メトキシスチリル)‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐1,3,5‐トリアジン、(4‐メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフレート、(4‐メチルチオフェニル)メチルフェニルスルホニウムトリフレート、1‐ナフチルジフェニルスルホニウムトリフレート、(4‐フェノキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフレート、(4‐フェニルチオフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフレート、プロピレンカーボネート中に50質量%混合したトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩、プロピレンカーボネート中に50%混合したトリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート塩、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ‐1‐ブタンサホネート(butanesufonate)、トリフェニルスルホニウムトリフレート、トリス(4‐tert‐ブチルフェニル)スルホニウムパーフルオロ‐1‐ブタンスルホネート及びトリス(4‐tert‐ブチルフェニル)スルホニウムトリフレートが挙げられるが、限定されることはない。   Cationic photoinitiators that may be suitable include bis (4-tert-butylphenyl) iodonium perfluoro-1-butanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (4 -Tert-butylphenyl) iodonium triflate, BOC-methoxyphenyldiphenylsulfonium triflate, (4-bromophenyl) diphenylsulfonium triflate, (tert-butoxycarbonylmethoxynaphthyl) -diphenylsulfonium triflate, (4-tert-butyl Phenyl) diphenylsulfonium triflate, diphenyliodonium 9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, Phenyliodonium nitrate, diphenyliodonium perfluoro-1-butanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodonium triflate, (4-fluorophenyl) diphenylsulfonium triflate, (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium triflate, 2 -(4-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, (4-methylphenyl) diphenylsulfonium triflate, (4-methylthiophenyl) methylphenylsulfonium triflate, 1 -Naphtyldiphenylsulfonium triflate, (4-phenoxyphenyl) diphenylsulfonium triflate, (4-phenylthiophenyl) diphenylsulfoniu Triflate, triarylsulfonium hexafluoroantimonate salt mixed in 50% by weight in propylene carbonate, triarylsulfonium hexafluorophosphate salt mixed in 50% in propylene carbonate, triphenylsulfonium perfluoro-1-butanesulfonate (butanesulfonate), Examples include, but are not limited to, triphenylsulfonium triflate, tris (4-tert-butylphenyl) sulfonium perfluoro-1-butanesulfonate and tris (4-tert-butylphenyl) sulfonium triflate.

1つの実施態様において、ラジカル開始剤は、ベンゾフェノン及びこれらの誘導体並びにキサントン及びこれらの誘導体からなる群より選択される。   In one embodiment, the radical initiator is selected from the group consisting of benzophenone and derivatives thereof and xanthone and derivatives thereof.

ベンゾフェノン
1つの実施態様において、開始剤はベンゾフェノンである。ベンゾフェノンはタイプIIの光開始剤であり、また水素引き抜き/プロトン移動の高い量子効率のために、特にアミンと広く用いられている。ベンゾフェノンを用いる光開始重合の代表的な反応スキームを以下のスキーム1に示す。

Figure 2019010535
Benzophenone In one embodiment, the initiator is benzophenone. Benzophenone is a type II photoinitiator and is widely used especially with amines due to the high quantum efficiency of hydrogen abstraction / proton transfer. A typical reaction scheme for photoinitiated polymerization using benzophenone is shown in Scheme 1 below.
Figure 2019010535

スキーム1に示すように、紫外光に曝露された際、ベンゾフェノンのトリプレット励起状態が形成され、別の分子(共開始剤)から水素を引き抜いてケチルラジカル([Ph2‐OH])及び共開始剤ラジカル(R)を形成することができる。立体障害及び不対電子の非局在化のために、通常、ケチルラジカルはビニル(すなわち不飽和)モノマーに対して全く反応しない。従って、通常、共開始剤ラジカルが重合を開始するであろう。本発明の文脈において、R‐Hは引き抜き可能な水素原子を含む表面を有する基材を表す。従って、トリプレット励起状態のベンゾフェノンは、前記表面から水素原子を引き抜いて、基材の表面上に表面結合のラジカルを形成する。これらの表面結合のラジカルは、次いで、成分A、B並びに任意選択的にC及び/又はD(スキーム1の“モノマー”)の少なくとも1つと反応して基材(スキーム1の“ポリマー”)の表面に共有結合する成分A、B並びに任意選択的にC及び/又はDのコポリマーを形成する。スキーム1に示されるラジカル開始剤としてのベンゾフェノンの説明は、他のラジカル開始剤に同様に適用できる。好ましくは、ラジカル開始剤はタイプIIの開始剤である。 As shown in Scheme 1, when exposed to ultraviolet light, a triplet excited state of benzophenone is formed, drawing hydrogen from another molecule (co-initiator) and the ketyl radical ([Ph 2 C · -OH]) and it is possible to form a co-initiator radical (R ·). Due to steric hindrance and delocalization of unpaired electrons, ketyl radicals usually do not react at all with vinyl (ie unsaturated) monomers. Thus, usually a co-initiator radical will initiate the polymerization. In the context of the present invention, RH represents a substrate having a surface containing abstractable hydrogen atoms. Accordingly, triplet excited benzophenone extracts hydrogen atoms from the surface to form surface-bonded radicals on the surface of the substrate. These surface-bound radicals then react with at least one of components A, B and optionally C and / or D (“monomer” in Scheme 1) to form the substrate (“polymer” in Scheme 1). Form components A, B and optionally a copolymer of C and / or D covalently bound to the surface. The description of benzophenone as a radical initiator shown in Scheme 1 is equally applicable to other radical initiators. Preferably, the radical initiator is a type II initiator.

本発明の方法において、水素原子をコートされるべき基材の表面から引き抜くことにより、表面結合のラジカルが生成する。このラジカルは、次いで成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)の少なくとも1つと反応して表面とコーティングとの間に共有結合点を形成する。このことから、重合溶液中に存在するラジカル開始剤の量は、表面とコーティング全体との間の共有結合の量に影響を及ぼす可能性があり、またその結果として、最終的な親水性コーティングの耐久性及び潤滑性に影響を及ぼす可能性がある。   In the method of the present invention, surface-bonded radicals are generated by extracting hydrogen atoms from the surface of the substrate to be coated. This radical then reacts with at least one of components A, B, C (if present) and D (if present) to form a covalent point between the surface and the coating. From this, the amount of radical initiator present in the polymerization solution can affect the amount of covalent bonds between the surface and the entire coating, and as a result of the final hydrophilic coating. Durability and lubricity may be affected.

例2に記載のように、エタノール中のベンゾフェノンの種々の濃度の吸光度を測定する実験を実施した。例2において詳細に議論されているように、本発明者らは、ベンゾフェノンがその水素引き抜き特性を効果的に発揮するために、ベンゾフェノンの濃度は好ましくは少なくとも1mmol/Lであることを見出した。濃度は、溶液中において評価した。硬化前の、溶媒の蒸発後の表面におけるベンゾフェノンの実際の濃度は、1mmol/Lより高いと思われる。   As described in Example 2, experiments were performed to measure the absorbance of various concentrations of benzophenone in ethanol. As discussed in detail in Example 2, the inventors have found that the concentration of benzophenone is preferably at least 1 mmol / L in order for benzophenone to exert its hydrogen abstraction properties effectively. The concentration was evaluated in solution. The actual concentration of benzophenone on the surface after evaporation of the solvent before curing appears to be higher than 1 mmol / L.

しかし、重合溶液中のベンゾフェノンの量の相互作用的な増加は、最終的な親水性コーティングの特性を連続的に向上させるであろうとは限らない。ベンゾフェノンは、その2つの芳香環のために極めて親水性であり、また水への乏しい溶解度を示す。ベンゾフェノンの濃度が高すぎると、これは、基材の表面に共有結合するベンジドロールをもたらす中間ベンゾフェノンラジカルと表面結合のラジカルとの反応を包含するラジカル‐ラジカル終端等の副反応をもたらすであろう。これは、最終的なコーティングの表面上の疎水性領域の原因となり、その親水性(吸水するためのその能力の減少を介して)及びその潤滑性を減少させる。高濃度のベンゾフェノンの使用の更なる不利益は、低分子量の溶出可能物の量が増加することである。従って、重合混合物中のベンゾフェノンの上限は、好適には約0.5〜5質量%である。1つの実施態様において、ベンゾフェノンの濃度は0.1〜100mMである。   However, an interactive increase in the amount of benzophenone in the polymerization solution may not continuously improve the properties of the final hydrophilic coating. Benzophenone is extremely hydrophilic due to its two aromatic rings and exhibits poor solubility in water. If the concentration of benzophenone is too high, this will result in side reactions such as radical-radical termination, including the reaction of intermediate benzophenone radicals with surface-bound radicals resulting in benzidolol covalently bound to the surface of the substrate. . This causes a hydrophobic region on the surface of the final coating, reducing its hydrophilicity (through its reduced ability to absorb water) and its lubricity. A further disadvantage of the use of high concentrations of benzophenone is an increase in the amount of low molecular weight eluting material. Therefore, the upper limit of benzophenone in the polymerization mixture is preferably about 0.5-5% by weight. In one embodiment, the concentration of benzophenone is 0.1-100 mM.

図4に概略的に示される本発明の本実施態様の側面
ラジカル開始剤の組み合わせ
ラジカル重合は、1つ以上のラジカル開始剤の使用によって重合を開始することにより増大する場合がある。1つの実施態様において、ステップ(a)のラジカル開始剤は、2種以上のラジカル開始剤の混合物、特に2種以上の紫外光開始剤である。1つの実施態様において、ステップ(a)のラジカル開始剤は、ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール、α‐ジアルコキシアセトフェノン、α‐ヒドロキシアルキルフェノン、α‐アミノアルキルフェノン及びアシルホスフィンオキシドからなる群より選択される2種以上の紫外光開始剤の混合物である。1つの実施態様において、ステップ(a)のラジカル開始剤は、ベンゾフェノン及び/又はこれらの誘導体並びにチオキサントン及び/又はこれらの誘導体の混合物である。好適には、ステップ(a)のラジカル開始剤はベンゾフェノン及びチオキサントンの混合物である。
Side Radical Initiator Combinations of This Embodiment of the Invention Schematically Shown in FIG. 4 Radical polymerization may be increased by initiating polymerization through the use of one or more radical initiators. In one embodiment, the radical initiator of step (a) is a mixture of two or more radical initiators, in particular two or more ultraviolet photoinitiators. In one embodiment, the radical initiator of step (a) is from benzophenone, xanthone, thioxanthone, benzoin ether, benzyl ketal, α-dialkoxyacetophenone, α-hydroxyalkylphenone, α-aminoalkylphenone and acylphosphine oxide. A mixture of two or more ultraviolet photoinitiators selected from the group consisting of: In one embodiment, the radical initiator of step (a) is benzophenone and / or a derivative thereof and a mixture of thioxanthone and / or a derivative thereof. Preferably, the radical initiator of step (a) is a mixture of benzophenone and thioxanthone.

各紫外光開始剤は、特定の波長の紫外照射を吸収し、結果的に紫外照射のある波長は吸収されないであろう。ラジカル開始剤の効率は、第一の紫外開始剤が吸収しないであろう波長の紫外照射を吸収するであろう第二の紫外光開始剤の添加により向上させることができる。これは、ベンゾフェノン及びチオキサントンについて図12に示され、いかにこれらの2つの光開始剤がこの点において相補的であるかを示す。   Each ultraviolet photoinitiator will absorb a certain wavelength of ultraviolet radiation and consequently some wavelengths of ultraviolet radiation will not be absorbed. The efficiency of the radical initiator can be improved by the addition of a second ultraviolet photoinitiator that will absorb ultraviolet radiation at a wavelength that the first ultraviolet initiator will not absorb. This is shown in FIG. 12 for benzophenone and thioxanthone and shows how these two photoinitiators are complementary in this respect.

ベンゾフェノンはベンゾフェノンの誘導体との組み合わせで用いてよく、例えば、放射線スペクトルのより平らな範囲を有する組み合わせを提供する。   Benzophenone may be used in combination with a derivative of benzophenone, for example, providing a combination with a flatter range of radiation spectrum.

本実施態様(i)に係る本発明のコーティングでコートした基材を、例に記載の方法に準拠して作製した。   A substrate coated with the coating of the present invention according to this embodiment (i) was prepared according to the method described in the examples.

実施態様(ii)
第二の実施態様において、液相中において表面と接触して形成したフリーラジカルにより開始したプロセスにおいて、基材の表面上の反応基は、成分A及びB並びに任意選択の成分C及びDの少なくとも1つと反応して表面にコポリマーを共有結合させる。
Embodiment (ii)
In a second embodiment, in the process initiated by free radicals formed in contact with the surface in the liquid phase, the reactive groups on the surface of the substrate are at least components A and B and optional components C and D. React with one to covalently bond the copolymer to the surface.

図2に示されるように、本実施態様において、重合は基材の表面上の重合可能な官能基と、成分A、B及びC(存在する場合には)上のアルケン及び/又はアルキン基、並びに成分D(存在する場合には)の官能基との間で開始され、基材の表面に共有結合する成分A、B並びに任意選択のC及び/又はDのコポリマーをもたらす(図2には基材の表面上のアルケン基、並びに成分A及びBのみを示す)。実際には、基材の表面上の重合可能な官能基は、コポリマーの共有結合のためのアンカー基として作用する。基材の表面上の好適な官能基としては、アルケン、アルキン及びチオール基が挙げられる。   As shown in FIG. 2, in this embodiment, the polymerization is performed with polymerizable functional groups on the surface of the substrate and alkene and / or alkyne groups on components A, B, and C (if present), As well as the functional groups of component D (if present), leading to components A, B and optional copolymers of C and / or D covalently bound to the surface of the substrate (in FIG. 2 Only the alkene groups on the surface of the substrate and components A and B are shown). In practice, the polymerizable functional groups on the surface of the substrate act as anchor groups for the covalent bonding of the copolymer. Suitable functional groups on the surface of the substrate include alkene, alkyne and thiol groups.

従って、別の実施態様において、本発明は基材の表面に共有結合する親水性コーティングの形成方法であって、基材が重合可能な官能基を含む表面を有し、前記方法が、
(a)表面と、成分A及びB、任意選択の成分C、任意選択の成分D及びラジカル開始剤を含む液相混合物とを接触させるステップであって、前記ラジカル開始剤が、液相中においてラジカルを生成することができ、
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また好適にはこれからなり、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また好適にはこれからなり、
成分Cが、存在する場合には、1つ以上(例えば1つ)のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、また好適にはこれからなり、並びに
成分Dが、存在する場合には、チオール、アルケン、及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含み、また好適にはこれからなるステップ、
並びに
(b)成分A、成分B、並びに任意選択の成分C及びDの架橋コポリマーを形成するために、成分A、B及びC(存在する場合には)のアルケン及び/又はアルキン基、基材の表面の重合可能な官能基、及び成分D(存在する場合には)の官能基が関与するラジカル重合を開始するステップであって、前記コポリマーが表面に共有結合するステップ、並びに
(c)任意選択的に、1種以上の有益な化学物質を含み、また好適にはこれからなる成分Eを親水性コーティング中に組み込むステップであって、成分Eが成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成しないステップ
を含む方法を提供する。
Thus, in another embodiment, the present invention is a method of forming a hydrophilic coating that is covalently bonded to the surface of a substrate, wherein the substrate has a surface containing polymerizable functional groups, said method comprising:
(A) contacting the surface with a liquid phase mixture comprising components A and B, optional component C, optional component D and radical initiator, wherein the radical initiator is in the liquid phase Can generate radicals,
Component A comprises one or more alkenes and / or one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers, each containing an alkyne group, also now happens Preferably,
Component B comprises, and preferably consists of, one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups
Component C, if present, includes and preferably consists of one or more beneficial chemicals each containing one or more (eg, one) alkene or alkyne groups, and Component D is present The process comprising, and preferably consisting of, one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more functional groups independently selected from thiol, alkene, and alkyne groups;
And (b) an alkene and / or alkyne group of components A, B and C (if present), a substrate, to form a cross-linked copolymer of component A, component B, and optional components C and D Initiating radical polymerization involving the polymerizable functional groups on the surface of the polymer and the functional groups of component D (if present), wherein the copolymer is covalently bonded to the surface; and (c) optional Optionally, incorporating component E comprising and preferably consisting of one or more beneficial chemicals into the hydrophilic coating, wherein component E comprises components A, B, C (if present) ) And D (if present) do not form a copolymer.

上記で議論したように、表面における引き抜き可能な水素原子に対する必要は、表面がコポリマーの共有結合のためのアンカー基として作用することのできる基を含む場合は回避される。例えば、表面は重合反応に関与することのできるアルケン及び/又はアルキン又はチオール基を含むことができる。実施態様において、表面はポリドーパミン表面であり、ポリドーパミンは、アルケン及び/又はアルキン基又はチオール基で官能化される。係るポリドーパミン表面は、少なくともある割合のアルケン及び/又はアルキン又はチオール基官能化ドーパミン(又は類縁体)を含むドーパミン及びドーパミン類縁体の重合により作製することができる。好適には、合成のドーパミン類縁体は、ドーパミンの第一級アミン官能化により形成される。   As discussed above, the need for abstractable hydrogen atoms at the surface is avoided if the surface contains groups that can act as anchor groups for the covalent bonding of the copolymer. For example, the surface can include alkene and / or alkyne or thiol groups that can participate in the polymerization reaction. In an embodiment, the surface is a polydopamine surface, which is functionalized with alkene and / or alkyne groups or thiol groups. Such polydopamine surfaces can be made by polymerization of dopamine and dopamine analogs containing at least some proportion of alkene and / or alkyne or thiol group functionalized dopamine (or analog). Preferably, synthetic dopamine analogs are formed by primary amine functionalization of dopamine.

この種のドーパミン類縁体の例を以下に示す。 Examples of this type of dopamine analog are shown below.

Figure 2019010535
Figure 2019010535

係るドーパミン類縁体は、実施態様(ii)に関して上記したポリドーパミンコーティングの調製方法を用いて重合することができる。   Such dopamine analogs can be polymerized using the method of preparing a polydopamine coating described above with respect to embodiment (ii).

液相中においてラジカルを生成することのできるラジカル開始剤
液相中においてラジカルを生成することのできるラジカル開始剤としては、光開始剤(タイプI及びタイプIIのラジカル開始剤)並びに熱的開始剤が挙げられる。
Radical initiator capable of generating radicals in the liquid phase Radical initiators capable of generating radicals in the liquid phase include photoinitiators (type I and type II radical initiators) and thermal initiators. Is mentioned.

タイプIのラジカル開始剤の例としては、ベンジル、ベンゾイン及びアセトフェノンベースの光開始剤が挙げられる。   Examples of type I radical initiators include benzyl, benzoin and acetophenone based photoinitiators.

ベンジル及びベンゾインベースの光開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、4,4’‐ジメトキシベンゾイン及び4,4’‐ジメチルベンジルが挙げられるが、限定されることはない。   Benzyl and benzoin based photoinitiators include, but are not limited to, benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin methyl ether, 4,4'-dimethoxybenzoin, and 4,4'-dimethylbenzyl.

アセトフェノンベースの光開始剤としては、2‐ベンジル‐2‐(ジメチルアミノ)‐4’‐モルホリノブチロフェノン、3,6‐ビス(2‐メチル‐2‐モルホリノプロピオニル)‐9‐オクチルカルバゾ−ル、4’‐tert‐ブチル‐2’,6’‐ジメチルアセトフェノン、2,2‐ジエトキシアセトフェノン、2,2‐ジメトキシ‐2‐フェニルアセトフェノン、ジフェニル(2,4,6‐トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド/2‐ヒドロキシ‐2‐メチルプロピオフェノン、4’‐エトキシアセトフェノン、3’‐ヒドロキシアセトフェノン、4’‐ヒドロキシアセトフェノン、1‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2‐ヒドロキシ‐4’‐(2‐ヒドロキシエトキシ)‐2‐メチルプロピオフェノン、2‐ヒドロキシ‐2‐メチルプロピオフェノン、2‐メチル‐4’‐(メチルチオ)‐2‐モルホリノプロピオフェノン及び4’‐フェノキシアセトフェノンが挙げられるが、限定されることはない。   Acetophenone-based photoinitiators include 2-benzyl-2- (dimethylamino) -4′-morpholinobutyrophenone, 3,6-bis (2-methyl-2-morpholinopropionyl) -9-octylcarbazole, 4'-tert-butyl-2 ', 6'-dimethylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide / 2 -Hydroxy-2-methylpropiophenone, 4'-ethoxyacetophenone, 3'-hydroxyacetophenone, 4'-hydroxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-4 '-(2-hydroxyethoxy) -2 -Methylpropiophenone, 2-H Proxy-2-methyl propiophenone, 2-methyl-4 '- (methylthio) -2-morpholino propiophenone and 4'-phenoxy acetophenone but non the like is not limited.

熱的開始剤を用いて、成分A及びB並びに任意選択のC及びDのラジカル重合を開始してもよい。熱的開始剤は、加熱すると均等開裂して重合プロセスを開始させるフリーラジカルを生成する。理想的には、熱的開始剤は室温において比較的安定であるのがよいが、重合温度においては、反応速度の維持を確保するために、十分に速く分解するのがよい。光開始剤よりも、熱的開始剤の使用がコートされるべき基材によっては好ましい場合がある。チューブ等の基材は、可視又は紫外光に曝露することが困難である又は実際に不可能であるといっていい内表面を有する。熱は、基材の全ての部分に対してむらなく分配することができるため、熱的開始剤を用いることはこの状況においてより実用的であろう。   Thermal initiators may be used to initiate radical polymerization of components A and B and optional C and D. Thermal initiators generate free radicals that, when heated, split evenly and initiate the polymerization process. Ideally, the thermal initiator should be relatively stable at room temperature, but should decompose quickly enough at the polymerization temperature to ensure that the reaction rate is maintained. The use of thermal initiators may be preferred over photoinitiators depending on the substrate to be coated. Substrates such as tubes have an inner surface that may be difficult or practically impossible to be exposed to visible or ultraviolet light. Using heat initiators would be more practical in this situation because heat can be distributed evenly over all parts of the substrate.

熱的開始剤の例としては、tert‐アミルペルオキシベンゾエート、4,4‐アゾビス(4‐シアノバレリアン酸)、1,1’‐アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’‐アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ベンゾイルペルオキシド2、2,2‐ビス(tert‐ブチルペルオキシ)ブタン、1,1‐ビス(tert‐ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、2,5‐ビス(tert‐ブチルペルオキシ)‐2,5‐ジメチルヘキサン、2,5‐ビス(tert‐ブチルペルオキシ)‐2,5‐ジメチル‐3‐ヘキシン、ビス(1‐(tert‐ブチルペルオキシ)‐1‐メチルエチル)ベンゼン、1,1‐ビス(tert‐ブチルペルオキシ)‐3,3,5‐トリメチルシクロヘキサン、tert‐ブチルヒドロペルオキシド、tert‐ブチルペルアセテート、tert‐ブチルペルオキシド、tert‐ブチルペルオキシベンゾエート;tert‐ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシド、ジクミルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、2,4‐ペンタンジオンペルオキシド、過酢酸及び過硫酸カリウムが挙げられる。   Examples of thermal initiators include tert-amyl peroxybenzoate, 4,4-azobis (4-cyanovaleric acid), 1,1′-azobis (cyclohexanecarbonitrile), 2,2′-azobisisobutyro Nitrile (AIBN), benzoyl peroxide 2,2,2-bis (tert-butylperoxy) butane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, 2,5-bis (tert-butylperoxy) -2,5 -Dimethylhexane, 2,5-bis (tert-butylperoxy) -2,5-dimethyl-3-hexyne, bis (1- (tert-butylperoxy) -1-methylethyl) benzene, 1,1-bis ( tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, tert-butylhydroperoxy Side, tert-butyl peroxide, tert-butyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate; tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, cumene hydroperoxide, cyclohexanone peroxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,4-pentanedione peroxide, Examples include peracetic acid and potassium persulfate.

他の実施態様
更なる実施態様において、基材の表面と親水性コーティングとの間の共有結合は、実施態様(i)及び(ii)両方を包含する重合(例えば基材の表面が引き抜き可能な水素原子及び活性の官能基両方を含む場合)を介して形成される。
Other Embodiments In a further embodiment, the covalent bond between the surface of the substrate and the hydrophilic coating is a polymerization that includes both embodiments (i) and (ii) (eg, the surface of the substrate can be withdrawn). Formed through a hydrogen atom and an active functional group).

実施態様(i)及び(ii)両方において、成分A、B並びに任意選択的にC及びDの重合により形成されるコポリマーは、ランダムコポリマーであり、ポリマー鎖中の特定点において成分の与えられたタイプを発見する可能性は、重合溶液中におけるその成分のモル分率に等しい。   In both embodiments (i) and (ii), the copolymer formed by the polymerization of components A, B and optionally C and D is a random copolymer, given a component at a specific point in the polymer chain. The possibility of finding the type is equal to the mole fraction of that component in the polymerization solution.

1つの実施態様において、基材の表面は、引き抜き可能な水素原子、及び重合溶液中において成分の反応基と反応することのできる反応基の両方を含む。本実施態様において、ラジカル開始剤の選択は、基材の表面に対する親水性コーティングの共有結合につながる開始経路を決定づけるであろう。従って、タイプIIの開始剤を選択する場合、実施態様(i)に記載のように共有結合が形成されるであろう。タイプI又は熱的開始剤を選択する場合、実施態様(ii)に記載のように共有結合が形成されるであろう。タイプIIの開始剤及びタイプI又は熱的開始剤の両方を選択する場合、実施態様(i)及び(ii)に記載のプロセスの混合を介して、共有結合が形成されるであろう。   In one embodiment, the surface of the substrate contains both abstractable hydrogen atoms and reactive groups that can react with the reactive groups of the components in the polymerization solution. In this embodiment, the choice of radical initiator will dictate the initiation pathway that leads to the covalent attachment of the hydrophilic coating to the surface of the substrate. Thus, when selecting a type II initiator, a covalent bond will be formed as described in embodiment (i). If a type I or thermal initiator is selected, a covalent bond will be formed as described in embodiment (ii). If both a type II initiator and a type I or thermal initiator are selected, a covalent bond will be formed through mixing of the processes described in embodiments (i) and (ii).

本発明の好ましい側面によれば、ポリドーパミンの第一の下塗りコーティング層及び成分A及びBの架橋コポリマーを含む第二の親水性コーティング層を有する表面を有する基材であって、
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基(例えば、成分Aはアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの混合物から選択される)を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基(例えば、成分Bは上記で定義した構造式(I)及び(II)の化合物から選択される)を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、
架橋コポリマーが、成分A及びBのアルケン及び/又はアルキン基が関与するラジカル重合により形成され、
並びに、第二の親水性コーティング層が、ポリドーパミンの第一の下塗りコーティング層に共有結合する基材が提供される。前記共有結合は、好適には親水性コーティングの成分を有するドーパミン上の表面結合のラジカル(表面結合のラジカルは、ドーパミンからの水素原子の引き抜きを介して生成する)の反応を介して達成される。
According to a preferred aspect of the present invention, a substrate having a surface having a first primer coating layer of polydopamine and a second hydrophilic coating layer comprising a cross-linked copolymer of components A and B,
Component A, one or more alkenes and / or alkyne group (e.g., component A acrylic acid, methacrylic acid and mixtures thereof) one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers, each containing Including
One or more hydrophilic polymers wherein component B each comprises two or more alkene and / or alkyne groups (eg, component B is selected from compounds of structural formulas (I) and (II) as defined above) Including
The crosslinked copolymer is formed by radical polymerization involving alkene and / or alkyne groups of components A and B;
Also provided is a substrate in which a second hydrophilic coating layer is covalently bonded to the polydopamine first primer coating layer. Said covalent bond is preferably achieved via reaction of surface-bonded radicals on the dopamine with components of the hydrophilic coating (surface-bonded radicals are generated through abstraction of hydrogen atoms from dopamine). .

本発明の好ましい側面によれば、基材の表面に共有結合する親水性コーティングの形成方法であって、前記方法が、
(a)ドーパミンの重合が起こり得るような(例えば酸化剤の存在下で)条件下で、コーティングとドーパミンとを接触させることにより基材上のポリドーパミンの第一の下塗りコーティング層を作製するステップ、
(b)ドーパミンで下塗りされた基材と、成分A及びB並びにラジカル開始剤を含む混合物とを接触させるステップであって、
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基(例えば、成分Aはアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの混合物から選択される)を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、並びに
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基(例えば、成分Bは上記で定義した構造式(I)及び(II)の化合物から選択される)を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、
並びに
(c)成分A及び成分Bの架橋コポリマーを形成するために、成分A及びBのアルケン及び/又はアルキン基が関与するラジカル重合を開始させるステップであって、前記コポリマーがポリドーパミンの第一の下塗りコーティング層に共有結合するステップ
を含む方法が提供される。
According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a method for forming a hydrophilic coating that is covalently bonded to the surface of a substrate, the method comprising
(A) creating a first primed coating layer of polydopamine on a substrate by contacting the coating with dopamine under conditions such that polymerization of dopamine can occur (eg, in the presence of an oxidizing agent); ,
(B) contacting a substrate primed with dopamine with a mixture comprising components A and B and a radical initiator,
Component A, one or more alkenes and / or alkyne group (e.g., component A acrylic acid, methacrylic acid and mixtures thereof) one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers, each containing And component B contains one or more alkene and / or alkyne groups (eg, component B is selected from compounds of structural formulas (I) and (II) as defined above) Containing a hydrophilic polymer,
And (c) initiating radical polymerization involving the alkene and / or alkyne groups of components A and B to form a crosslinked copolymer of component A and component B, wherein the copolymer is a polydopamine first There is provided a method comprising the step of covalently bonding to an undercoat coating layer.

本発明の方法の更なる側面
引き抜き可能な水素原子を含むポリマーに対する接着性、又は有益な化学物質を任意選択的に含むコーティングに対する接着性を向上させるために、コーティングに先立って、基材の表面を洗浄又は前処理することができる。表面の前洗浄又は前処理は、いずれかのコーティングの均一性も向上させる場合がある。
Further aspects of the method of the present invention Prior to coating, the surface of the substrate may be improved to improve adhesion to polymers containing abstractable hydrogen atoms, or to coatings optionally containing beneficial chemicals. Can be washed or pretreated. Pre-cleaning or pre-treatment of the surface may also improve the uniformity of any coating.

好適な洗浄剤又は前処理剤としては、エタノール又はイソプロパノール(IPA)のような溶媒、アルコール及び水酸化物化合物(例えば水酸化ナトリウム)の水溶液の混合物を含む溶液等の高pHの溶液、水酸化ナトリウム溶液等、テトラメチルアンモニウム水酸化物(TMAH)を含む溶液、塩基性ピラニア(アンモニア及び過酸化水素)、酸性ピラニア(硫酸及び過酸化水素の混合物)、並びに硫酸及び過マンガン酸カリウム又は種々のペルオキソ硫酸又はペルオキソ二硫酸溶液(また、アンモニウム、ナトリウム、及びカリウムの塩、例えば過硫酸アンモニウム)又はこれらの組み合わせを包含する他の酸化剤が挙げられる。   Suitable cleaning or pretreatment agents include solvents such as ethanol or isopropanol (IPA), high pH solutions such as solutions containing a mixture of alcohol and an aqueous solution of a hydroxide compound (eg sodium hydroxide), hydroxylation Solutions containing tetramethylammonium hydroxide (TMAH), such as sodium solution, basic piranha (ammonia and hydrogen peroxide), acidic piranha (mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide), and sulfuric acid and potassium permanganate or various Other oxidizing agents including peroxosulfuric acid or peroxodisulfuric acid solutions (also ammonium, sodium, and potassium salts such as ammonium persulfate) or combinations thereof may be mentioned.

2つの具体的な前処理方法‐方法A及び方法B‐を、基本手順に記載する。方法Aは、コートされるべき基材をIPA処理することを含み、一方で方法Bにおいては、基材をIPAで処理し、次いでAPSの溶液で処理する。例1aにおいて議論するように、前処理方法Bは、方法Aが用いられた場合よりもポリドーパミンのより均一なコーティングを作製した。従って、1つの実施態様において、ポリドーパミンの表面コーティングの形成に先立って、基材の表面を酸化剤で前処理する。別の実施態様において、ポリドーパミンの表面コーティングの形成に先立って、基材の表面をIPA及び酸化剤で処理する。更なる実施態様において、ポリドーパミンの表面コーティングの形成に先立って、コートされるべき表面をIPA及び過硫酸アンモニウムで前処理する。   Two specific pretreatment methods—Method A and Method B—are described in the basic procedure. Method A involves IPA treatment of the substrate to be coated, while in Method B, the substrate is treated with IPA and then with a solution of APS. As discussed in Example 1a, Pretreatment Method B produced a more uniform coating of polydopamine than when Method A was used. Thus, in one embodiment, the surface of the substrate is pretreated with an oxidizing agent prior to the formation of the polydopamine surface coating. In another embodiment, the surface of the substrate is treated with IPA and an oxidizing agent prior to formation of the polydopamine surface coating. In a further embodiment, the surface to be coated is pretreated with IPA and ammonium persulfate prior to formation of the polydopamine surface coating.

引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティングで基材をコートする際、下塗りステップ間の基材のアライメントは、基材の表面上で観察される粒状化の量に影響を与える可能性がある。引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティングがポリドーパミンである場合、本発明者らは、下塗りの間に基材の水平なアライメントが、堆積(堆積作用を介して)及びバルク溶液中で形成されたポリドーパミンの粒子/凝集体の接着をもたらすであろうことを観察した。大規模なすすぎは、悪影響を与えるとして知られる粒子/凝集体を除去するために必要である。基材の垂直なアライメントは、バルク溶液中で形成したポリドーパミンの粒子/凝集体の接着を最小化するための下塗りステップにおいて好ましい。より少ない数の凝集体/粒子が下塗りした基材上に存在するであろうから、垂直なアライメントの方法は同様の大規模なすすぎを必要としない。   When coating a substrate with a surface primer coating of a polymer containing abstractable hydrogen atoms, the alignment of the substrate during the primer step can affect the amount of granulation observed on the surface of the substrate. is there. When the surface subbing coating of the polymer containing abstractable hydrogen atoms is polydopamine, we have found that the horizontal alignment of the substrate during the subbing can be achieved in deposition (via deposition) and in bulk solution. It was observed that it would result in adhesion of the formed polydopamine particles / aggregates. Large scale rinsing is necessary to remove particles / aggregates known to have adverse effects. Vertical alignment of the substrate is preferred in the primer step to minimize polydopamine particle / aggregate adhesion formed in the bulk solution. Since fewer numbers of agglomerates / particles will be present on the primed substrate, the vertical alignment method does not require a similar large-scale rinse.

親水性コーティングの性質
コーティングの潤滑性を、基本手順及び例3bに記載の潤滑性試験を用いて測定することができる。
Properties of the hydrophilic coating The lubricity of the coating can be measured using the basic procedure and the lubricity test described in Example 3b.

実施態様において、親水性コーティングは潤滑であり、潤滑性試験を用いると、例えばコーティングの潤滑性は<100g、例えば<50g例えば<15gである。   In an embodiment, the hydrophilic coating is lubricious and using the lubricity test, for example, the lubricity of the coating is <100 g, for example <50 g, for example <15 g.

より一般的には、潤滑性試験を用いると、コーティングの潤滑性は<200gである場合がある。コーティングが潤滑性以外の性質(例えば有益な化学物質が薬理効果のある化学物質である場合)を付与する有益な化学物質を含む場合、許容できる潤滑性は、より高い値であることができる。   More generally, using a lubricity test, the lubricity of the coating may be <200 g. If the coating includes beneficial chemicals that impart properties other than lubricity (eg, where the beneficial chemical is a pharmacological chemical), acceptable lubricity can be higher.

コーティングの耐久性を、基本手順及び例3bに記載の耐久性試験を用いて測定することができる。1つの実施態様において、耐久性試験を用いると、コーティングの耐久性は<50g、例えば<25g、例えば<15gである。   The durability of the coating can be measured using the basic procedure and the durability test described in Example 3b. In one embodiment, using a durability test, the durability of the coating is <50 g, such as <25 g, such as <15 g.

例によって説明するように、本発明のコーティングは、PEBAX及びステンレス鋼シャフトに適用され、また全てが良好な耐久性及び潤滑性を有することがわかった。   As illustrated by the examples, the coatings of the present invention were applied to PEBAX and stainless steel shafts, and all were found to have good durability and lubricity.

理論により結合することを望むことなしに、本発明者らは、本発明のコーティングの良好な耐久性は、モノマー成分A及びB並びに任意選択的にC及びDのコポリマーと、基材の表面との間の共有結合の結果であると考えている。実施態様において、前記共有結合は、(基材の表面上の)表面結合のラジカルと、モノマー成分A及びB並びに任意選択的にC及びDとの反応により形成する。   Without wishing to be bound by theory, the inventors have shown that the good durability of the coating of the present invention is that monomer components A and B and optionally copolymers of C and D, the surface of the substrate, We believe that this is the result of a covalent bond between. In an embodiment, the covalent bond is formed by the reaction of surface-bonded radicals (on the surface of the substrate) with monomer components A and B and optionally C and D.

1つの実施態様において、コーティングはヘパリンを含み、またヘパリンの密度は、ヘパリン密度評価試験において>0.1μg/cm2、例えば>0.5μg/cm2である。1つの実施態様において、コーティングは抗血栓薬であり、また血液接触評価試験において残留血小板は>70%の値を維持している。 In one embodiment, the coating comprises heparin and the density of heparin is> 0.1 μg / cm 2 , for example> 0.5 μg / cm 2 in the heparin density evaluation test. In one embodiment, the coating is an antithrombotic drug and the residual platelets maintain a value of> 70% in the blood contact assessment test.

別の実施態様において、コーティングは抗菌剤を含み、また阻止帯の測定の際、最大で15日間抗菌効果を示す。   In another embodiment, the coating comprises an antimicrobial agent and exhibits an antimicrobial effect for up to 15 days when measuring the inhibition zone.

更なる実施態様において、ISO10993‐5に準拠して測定されるように、コーティングは生体適合性である。   In a further embodiment, the coating is biocompatible, as measured according to ISO 10993-5.

本発明に係る親水性コーティングは、少なくとも幾つかの実施態様において、以下の1つ以上の利点を有することが期待される。
粒状化に対する感受性がより低いこと。例えば粒状化試験に準拠して測定する、
高い耐久性。例えば耐久性試験を用いて測定する、
良好なコーティング均一性を有すること。例えば染色法及び外観検査を用いて測定する、
高い潤滑性。例えば潤滑性試験又はウェットグローブ試験を用いて測定する、
成分C及び/又はEが存在し、かつ、ヘパリン等の抗凝固剤である場合、良好な抗血栓性。例えば血液接触評価試験を用いて測定する、
成分C及び/又はEが存在し、かつ、抗菌剤である場合、良好な抗菌活性。例えば阻止帯試験を用いて測定する、
殺菌に対し安定であること、
良好な生体適合性及び低細胞毒性。例えばISO10993‐5に準拠して測定する。
The hydrophilic coating according to the present invention is expected to have, in at least some embodiments, one or more of the following advantages.
Less sensitive to granulation. For example, measure according to the granulation test,
High durability. For example, measuring using a durability test,
Have good coating uniformity. For example, using a staining method and visual inspection,
High lubricity. For example, using a lubricity test or a wet glove test,
Good antithrombogenicity when component C and / or E is present and is an anticoagulant such as heparin. For example, using a blood contact evaluation test,
Good antimicrobial activity when components C and / or E are present and are antimicrobial agents. For example, measured using a stopband test
Stable against sterilization,
Good biocompatibility and low cytotoxicity. For example, the measurement is performed according to ISO 10993-5.

本発明に係る方法は、少なくとも幾つかの実施態様において、以下の1つ以上の利点を有することが期待される。
USPチャプターに記載の残留溶媒にクラス3及びクラス2溶媒として列記される溶媒以外の有機溶媒に対する必要(特にクラス3として列記された溶媒以外の有機溶媒の必要を除外すること)及び係る残留有機溶媒の除去のために必要とされる余分な反応ステップを除外すること、
コーティングが多くの異なる基材の表面に適用可能であるような広範な適用性。
The method according to the invention is expected to have, in at least some embodiments, one or more of the following advantages.
Necessity for organic solvents other than those listed as Class 3 and Class 2 solvents in the residual solvents described in the USP chapter (especially excluding the need for organic solvents other than those listed as Class 3) and such residual organic solvents Eliminating the extra reaction steps required for the removal of
Wide applicability such that the coating can be applied to the surface of many different substrates.

定義及び略語
‘C1〜C8アルキル’は、炭素数1〜8の直鎖又は分岐の脂肪族炭素鎖を指し、例えばメチル、エチル、n‐プロピル、イソプロピル、n‐ブチル、イソブチル、t‐ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、ヘプチル及びオクチル並びにメチレン、エチレン等の対応するアルキレン基である。
Definitions and abbreviations “C 1 -C 8 alkyl” refer to straight or branched aliphatic carbon chains having 1 to 8 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t- Butyl, pentyl, isopentyl, hexyl, heptyl and octyl and the corresponding alkylene groups such as methylene, ethylene.

‘C2〜C8アルケン’は、炭素数2〜8かつ少なくとも1つの炭素‐炭素二重結合を含む直鎖又は分岐の脂肪族炭素鎖を指す。 'C 2 -C 8 alkene' refers to a straight or branched aliphatic carbon chain having 2 to 8 carbon atoms and containing at least one carbon-carbon double bond.

‘C2〜C8アルキン’は、炭素数2〜8かつ少なくとも1つの炭素‐炭素三重結合を含む直鎖又は分岐の脂肪族炭素鎖を指す。
AA アクリル酸
APS 過硫酸アンモニウム
BP ベンゾフェノン
DMF ジメチルホルムアミド
DMSO ジメチルスルホキシド
d.i. 脱イオン
dura. 耐久性
EDC 1‐エチル‐3‐[3‐ジメチルアミノプロピル]カルボジイミド塩酸塩
EO エチレンオキシド
EtOAc 酢酸エチル
FTIR フーリエ変換赤外分光
HEMA 2‐ヒドロキシエチルメタクリレート
IPA イソプロパノール
lubr. 潤滑性
分 分
MES 2‐(N‐モルホリノ)エタンスルホン酸
NHS N‐ヒドロキシスクシンイミド
PBS リン酸緩衝生理食塩水
PEG ポリエチレングリコール
RH 相対湿度
TEA トリエチルアミン
TASSF 試験の定常状態の力の平均
THF テトラヒドロフラン
tris トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン
QCM 石英結晶マイクロバランス
'C 2 -C 8 alkyne' refers to a straight or branched aliphatic carbon chain having 2 to 8 carbon atoms and containing at least one carbon-carbon triple bond.
AA Acrylic acid APS Ammonium persulfate BP Benzophenone DMF Dimethylformamide DMSO Dimethyl sulfoxide d. i. Deionized dura. Durable EDC 1-ethyl-3- [3-dimethylaminopropyl] carbodiimide hydrochloride EO ethylene oxide EtOAc ethyl acetate FTIR Fourier transform infrared spectroscopy HEMA 2-hydroxyethyl methacrylate IPA isopropanol lubr. Lubricant MES 2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid NHS N-hydroxysuccinimide PBS Phosphate buffered saline PEG Polyethylene glycol RH Relative humidity TEA Triethylamine TASSF Average steady state force of the test THF Tetrahydrofuran tris tris (hydroxy Methyl) aminomethane QCM quartz crystal microbalance


基本手順
化学品
ドーパミン塩酸塩(ドーパミン)、ベンゾフェノン、エタノール96%、イソプロパノール、クロルヘキシジン、トリエチルアミン、塩化アクリロイル、シアノ水素化ホウ素ナトリウム、塩酸37%、ピリジン、メタクリル酸無水物、ヘパリンナトリウム塩、N‐(3‐ジメチルアミノプロピル)‐N’‐エチルカルボジイミド塩酸塩、2‐アミノエチルメタクリレート塩酸塩、テトラヒドロフラン、2‐(N‐モルホリノ)エタンスルホン酸ナトリウム塩、リン酸緩衝生理食塩水、炭酸銀、アクリル酸及びジヒドロキシル官能化PEGバリアント(4kDa、8kDa及び20kDa)を、Sigma‐Aldrichから購入し、また認められたように使用した。分子量が10kDaであるポリエチレングリコール(ジアクリレート化PEG)をCreative PEG Worksから購入し、また認められたように使用した。分子量8kDaのジアクリレート化PEGを例7に準拠して合成した。トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン及び過硫酸アンモニウムをVWRから購入し、また認められたように使用した。ポリエチレンイミンをBASFから購入した。
Examples Basic procedure Chemical dopamine hydrochloride (dopamine), benzophenone, ethanol 96%, isopropanol, chlorhexidine, triethylamine, acryloyl chloride, sodium cyanoborohydride, hydrochloric acid 37%, pyridine, methacrylic anhydride, heparin sodium salt, N- (3-Dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide hydrochloride, 2-aminoethyl methacrylate hydrochloride, tetrahydrofuran, 2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid sodium salt, phosphate buffered saline, silver carbonate, acrylic Acid and dihydroxyl functionalized PEG variants (4 kDa, 8 kDa and 20 kDa) were purchased from Sigma-Aldrich and used as permitted. Polyethylene glycol (diacrylated PEG) with a molecular weight of 10 kDa was purchased from Creative PEG Works and used as permitted. A diacrylated PEG with a molecular weight of 8 kDa was synthesized according to Example 7. Tris (hydroxymethyl) aminomethane and ammonium persulfate were purchased from VWR and used as permitted. Polyethyleneimine was purchased from BASF.

材料
PVCチューブ(i.d.3mm)はAction Technologyから購入した。
PEBAXシャフト(BaSO4充填の、未充填の、着色の、非着色の)はArkemaから購入した。
スライドガラスはVWRから購入した。
QCM金結晶はQ‐Senseから購入した。
Material PVC tubing (id 3 mm) was purchased from Action Technology.
PEBAX shafts (BaSO 4 filled, unfilled, colored, uncolored) were purchased from Arkema.
Glass slides were purchased from VWR.
QCM gold crystals were purchased from Q-Sense.

評価方法
各方法により評価したパラメーターを、丸括弧中に与える。
Evaluation method Parameters evaluated by each method are given in parentheses.

潤滑性試験(潤滑性)
潤滑性試験はHarland FTS5000フリクションテスターで実施する。別段の記述がない限り、試験の前に、全てのシャフトを37°Cに設定したd.i.ウォーターバス中に1分間浸漬して水を吸収させる。潤滑性は、試験の定常状態の力の平均(TASSF)として与えられる。これは、サイクル1〜15の間のサイクルフォースの平均をとることにより算出される。プルフリクション試験のパラメーターは、サイクル=15、ストローク長=1〜5cm(例中で変化)、速度=0.8cm/s、加速度=0.2秒、力=300g及びポーズ=0秒である。例3b及び表2を参照のこと。
Lubricity test (lubricity)
The lubricity test is performed with a Harland FTS5000 friction tester. Unless otherwise stated, all shafts were set to 37 ° C. prior to testing d. i. Immerse in a water bath for 1 minute to absorb water. Lubricity is given as the average steady state force (TASSF) of the test. This is calculated by taking the average of the cycle forces between cycles 1-15. The parameters of the pull friction test are: cycle = 15, stroke length = 1-5 cm (changed in the examples), speed = 0.8 cm / s, acceleration = 0.2 seconds, force = 300 g and pause = 0 seconds. See Example 3b and Table 2.

ウェットグローブ試験(潤滑性)
ウェットグローブ試験は、潤滑性を試験する代替の方法である。潤滑性コーティング(潤滑性試験において<100g)は、水中に浸漬した後にウェットグローブを用いると滑りやすく感じる。
Wet glove test (lubricity)
The wet glove test is an alternative method for testing lubricity. The lubricious coating (<100 g in the lubricity test) feels slippery when wet gloves are used after immersion in water.

耐久性試験(耐久性)
耐久性は、潤滑性試験を実施する際に、サイクル13、14及び15の平均の力をとり、またこの値とサイクル3、4及び5の力の平均で得られる値との差をとることにより算出される。デュロメーターが60であるシリコーンゴムパッドを例に関して用いる。例3b及び表2を参照のこと。
Durability test (durability)
Durability is the average force of cycles 13, 14 and 15 when the lubricity test is carried out, and the difference between this value and the value obtained by averaging the forces of cycles 3, 4 and 5 is taken. Is calculated by A silicone rubber pad with a durometer of 60 is used for the example. See Example 3b and Table 2.

サンプルの外観検査(ポリドーパミン下塗りの均一性及び被覆)
サンプルの外観検査を、ポリドーパミン下塗り層の均一性、すなわち表面の被覆を評価するために実施した。例3aを参照のこと。
Sample appearance inspection (polydopamine undercoat uniformity and coating)
A visual inspection of the samples was performed to evaluate the uniformity of the polydopamine subbing layer, ie the surface coverage. See Example 3a.

溶液の外観検査(ポリドーパミン下塗りキネティクス及び粒子の沈殿)
重合溶液の外観検査を、下塗り溶液の色の変化、すなわち下塗りキネティクスを評価するために実施した。外観検査を用いて重合溶液中における粒子の形成も評価した。例3aを参照のこと。
Visual inspection of the solution (polydopamine undercoat kinetics and particle precipitation)
A visual inspection of the polymerization solution was performed to evaluate the color change of the primer solution, ie the primer kinetics. The appearance of particles in the polymerization solution was also evaluated using visual inspection. See Example 3a.

粒状化試験(溶液中における粒状化)
患者が医療用デバイスの展開中に曝される可能性のある粒状化を評価するモデル方法は、シミュレートされた展開系でシミュレートされた使用試験を実施することである。係るシステムおいて、血流を通って移動するようにデザインされたデバイスは、患者の血管系を通ってデバイスがいかに移動するであろうかを模倣するガラス又はプラスチックの静脈のいずれかからなる蛇行した経路に適用される。発明者らは、典型的なカテーテル長に亘る臨床的使用の代表例である種々の角度を含めた。
Granulation test (granulation in solution)
A model method for assessing the granulation that a patient may be exposed to during the deployment of a medical device is to perform a simulated use test on a simulated deployment system. In such a system, a device designed to move through the bloodstream is serpentine consisting of either a glass or plastic vein that mimics how the device will move through the patient's vasculature. Applied to the route. The inventors have included various angles that are representative of clinical use over typical catheter lengths.

実験後、フィルター処理した脱イオン水を蛇行した経路を通して流すことにより、サンプルから粒子を集める。捕集媒体中の粒子は、Accusizer Particle Sizer(780/SIS PSS NICOMP、 Santa Barbara、米国カリフォルニア州)により、United States Pharmacopeia(USP)monograph 788に記載の試験方法に準拠して小体積の注入物に関して分析することができる。試験した単位中に存在する粒子の平均数が10μm以上の容器当たり6000を超えない、及び25μm以上の容器当たり600を超えない場合、調製品は試験に適合する(“可”とする)、例3b及び表2を参照のこと。   After the experiment, particles are collected from the sample by flowing filtered deionized water through a serpentine path. Particles in the collection medium are in accordance with the test method described in the volume of the test described in United States Pharmacopeia (USP) monograph 788 by Accusizer Particle Sizer (780 / SIS PSS NICOMP, Santa Barbara, Calif.). Can be analyzed. If the average number of particles present in the unit tested does not exceed 6000 per 10 μm or more container and does not exceed 600 per 25 μm or more container, the preparation meets the test ("OK"), eg See 3b and Table 2.

捕集媒体中の粒子は、外観検査により分析してもよい。この場合において、粒子を含む蛇行した経路からの溶液のフラクションは、フィルターメンブレン上にろ過され、次いで顕微鏡検査法を用いて粒子の外観検査をする。ろ紙は、セクションに分けられる。目に見える粒子の注意深いカウントを1つ以上の代表的なセクション内で実施し、またそのセクション由来の粒子をセクションの総数に乗じることにより、粒子の総量を評価する。   The particles in the collection medium may be analyzed by visual inspection. In this case, the fraction of the solution from the serpentine path containing the particles is filtered onto a filter membrane and then inspected for appearance of the particles using microscopy. The filter paper is divided into sections. A careful count of visible particles is performed in one or more representative sections, and the total amount of particles is evaluated by multiplying the total number of sections by the particles from that section.

USP基準に適合しない(すなわち表2に“可”と示されていない)調製液は、コートされるべき基材の表面上の粒状化の量が留意事項ではない(例えばコーティングに関する粒状化のレベルが規制審査に支配されないある種の非医療用基材又はデバイス又は医療用デバイス)用途においては依然として有用性を有する可能性があることに留意されたい。   Preparations that do not meet USP standards (ie not indicated as “Yes” in Table 2) are not sensitive to the amount of granulation on the surface of the substrate to be coated (eg, level of granulation with respect to coating) Note that it may still have utility in certain non-medical substrates or devices or medical devices) that are not subject to regulatory review.

UATR‐FTIR分光法(コーティングの組成)
コーティングのFTIR分析をPerkin Elmer UATR 100Sで実施した。各サンプルを3*16回スキャンし、そして加工して各コーティングの平均スペクトルを出した。サンプルは、比較可能なデータを得るために、1775cm-1〜1700cm-1で規格化した。例3a及び図7を参照のこと。
UATR-FTIR spectroscopy (coating composition)
FTIR analysis of the coating was performed on a Perkin Elmer UATR 100S. Each sample was scanned 3 * 16 times and processed to produce an average spectrum for each coating. Samples in order to obtain comparable data was normalized by 1775cm -1 ~1700cm -1. See Example 3a and FIG.

エネルギー分散型X線分光を伴う走査電子顕微鏡法(SEM‐EDS)(表面の粒状化及び元素組成)
適切なポリドーパミン下塗りサンプルのSEM像を、Hitachi TM3000 table top SEMを用いて捕えた。表面元素の定量化は、BrukerのEDS Quantax70を用いて実施した。例1aを参照のこと。
Scanning electron microscopy (SEM-EDS) with energy dispersive X-ray spectroscopy (surface granulation and elemental composition)
SEM images of appropriate polydopamine primer samples were captured using a Hitachi TM 3000 table top SEM. Surface element quantification was performed using a Bruker EDS Quantax70. See Example 1a.

接触角の評価(コーティングの被覆)
静的水接触角測定を、First Ten Angstrom により製造されたFTA200装置で実施した。D.i.水(液滴サイズはおよそ10μl)を注射器を用いてサンプル上に滴下する。次いで高解像度カメラを使用して液滴の画像を捕える。静的接触角(液体/固体及び液体/空気界面間の角度)を画像解析プログラムを用いて評価する。例1aを参照のこと。
Contact angle evaluation (coating coating)
Static water contact angle measurements were performed on an FTA200 apparatus manufactured by First Ten Angstrom. D. i. Water (droplet size approximately 10 μl) is dropped onto the sample using a syringe. A high resolution camera is then used to capture the image of the droplet. Static contact angles (angles between the liquid / solid and liquid / air interfaces) are evaluated using an image analysis program. See Example 1a.

染色法(コーティングの均一性)
コートされた基材は、2分間溶液中に浸漬し、次いで大規模な水洗浄によりトルイジンブルー染色溶液(200mg/L、水中)を施すことができる。青色又は紫色が、正味の負電荷(例えばポリアクリル酸又はヘパリン官能基)を含むコーティングの表面上で観察される。例3aを参照のこと。
Dyeing method (coating uniformity)
The coated substrate can be dipped in the solution for 2 minutes and then applied with a toluidine blue staining solution (200 mg / L in water) by extensive water washing. A blue or purple color is observed on the surface of the coating that contains a net negative charge (eg, polyacrylic acid or heparin functional groups). See Example 3a.

コートされた基材は、2分間溶液中に浸漬し、次いで大規模な水洗浄により酸性のポンソーS染色溶液(200mg/L、水中)を施すことができる。赤色が、正味の正電荷(例えば第四級窒素官能基)を有するコーティングの表面上で観察される。例5aを参照のこと。   The coated substrate can be immersed in the solution for 2 minutes and then applied with an acidic Ponceau S dyeing solution (200 mg / L in water) by extensive water washing. A red color is observed on the surface of the coating with a net positive charge (eg quaternary nitrogen functionality). See Example 5a.

テープ試験(乾燥状態の接着性)
接着テープタイプ(Sellotape Diamond Ultra Clear)をピース上に10秒間強く押し付け、そして引き剥がした。テープに接着したコーティング材料、及び基材上に残っているコーティング材料の度合を比較して、本発明の種々のコーティング間の相対的な接着性を評価することができる。例1aを参照のこと。
Tape test (dry adhesion)
An adhesive tape type (Selotape Diamond Ultra Clear) was pressed firmly on the piece for 10 seconds and then peeled off. By comparing the degree of coating material adhered to the tape and the coating material remaining on the substrate, the relative adhesion between the various coatings of the present invention can be assessed. See Example 1a.

消散モニタリング石英結晶マイクロバランス(QCM‐D)(プライマーの厚み)
消散モニタリング石英結晶マイクロバランス法(QCM‐D)を用いてポリドーパミン下塗り層の厚みを評価する。プライマーの厚みは、金で被覆された結晶(QSX301、Q‐Sense)上でモニターする。例1aを参照のこと。
Dissipation monitoring quartz crystal microbalance (QCM-D) (primer thickness)
Dissipation monitoring Quartz crystal microbalance method (QCM-D) is used to evaluate the thickness of the polydopamine subbing layer. Primer thickness is monitored on gold coated crystals (QSX301, Q-Sense). See Example 1a.

深さ方向分析を含むX線光電子分光法(XPS)(プライマー及びコーティングの組成)
X線光電子分光法(XPS又はESCA)は、固対材料の非破壊の化学分析を提供する最も広く用いられている表面のキャラクタリゼーション法である。サンプルを、サンプル表面の上端1〜10nmから放出されるべき光電子を発生させる単一エネルギーのX線で照射する。電子エネルギー分析は、光電子の結合エネルギーを評価する。水素及びヘリウムを除く全ての元素の定性的及び定量的な分析が可能であり、検出限界は約0.1〜0.2アトミックパーセントである。分析のスポットサイズは10μm〜1.4mmの範囲である。元素及び化学状態のマッピングを用いて性状の表面イメージを作製することも可能である。深さ方向分析は、角度依存測定を用いて表面の上端10nm以内の非破壊分析、又はイオンエッチング等の破壊分析を用いてコーティング深さ全幅について得ることが可能である。
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) with depth direction analysis (primer and coating composition)
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS or ESCA) is the most widely used surface characterization method that provides non-destructive chemical analysis of solid-pair materials. The sample is irradiated with monoenergetic X-rays that generate photoelectrons to be emitted from the top 1-10 nm of the sample surface. Electron energy analysis evaluates the binding energy of photoelectrons. Qualitative and quantitative analysis of all elements except hydrogen and helium is possible, with a detection limit of about 0.1 to 0.2 atomic percent. The spot size for analysis is in the range of 10 μm to 1.4 mm. It is also possible to create a surface image of the properties using elemental and chemical state mapping. Depth direction analysis can be obtained for the full coating depth using non-destructive analysis within the top 10 nm of the surface using angle dependent measurements, or destructive analysis such as ion etching.

阻止帯(ZOI)(抗菌機能の溶出)
コートされたサンプルを、バクテリアを植菌した寒天プレートを用いてコートされたサンプルが特定のバクテリアの成長に影響を与えるか否かを試験する阻止帯(ZOI)試験において評価した。バクテリアが、特定のサンプルの影響を受けやすい場合、クリアな領域はサンプルを取り囲み、そこではバクテリアは成長することができない(阻止帯と呼ばれる)。例5.6及び例5aを参照のこと。
Stop zone (ZOI) (elution of antibacterial function)
The coated samples were evaluated in a zone of inhibition (ZOI) test that tests whether the coated samples affect the growth of specific bacteria using agar plates inoculated with bacteria. If bacteria are susceptible to a particular sample, the clear area surrounds the sample, where the bacteria cannot grow (referred to as a zone of inhibition). See Example 5.6 and Example 5a.

表面阻止(溶出しない抗菌機能)
ZOI試験からのコートされたサンプルをバッファーで穏やかにすすぐ。次いで、サンプルを新たな寒天プレート(バクテリアの植菌なし)上に置き、そして付着したバクテリアの成長を評価する。バクテリアが表面コーティング中の成分の影響を受けやすい場合、コロニーがない又はコロニーの少ない量が観察される。
Surface inhibition (antibacterial function that does not elute)
Gently rinse the coated sample from the ZOI test with buffer. The sample is then placed on a fresh agar plate (no bacterial inoculation) and the growth of attached bacteria is evaluated. If bacteria are susceptible to components in the surface coating, no colonies or small amounts of colonies are observed.

ヘパリン密度評価試験(定量的なヘパリンの接着性)
表面固定化ヘパリンの定量化は、基本的にSmith R.L. and Gilkerson E(1979)、Anal Biochem 98、第478〜480頁に記載のように実施することができる。例5.2〜5.4及び例5aを参照のこと。
Heparin density evaluation test (quantitative heparin adhesion)
Quantification of surface-immobilized heparin is basically performed by Smith R.C. L. and Gilkerson E (1979), Anal Biochem 98, pages 478-480. See Examples 5.2-5.4 and Example 5a.

ドキソルビシン染色(薬剤取り込み/溶出)
コーティングを含む薬剤は薬剤の溶液中にコーティングを浸すことにより調製できる。ドキソルビシンに浸す場合、コーティングの赤い着色は、ドキソルビシンがうまくコーティング中に取り込まれることを示す。コーティングを2MのNaCl溶液に曝すことにより、薬剤を放出することができる。赤色の減少したレベルは、ドキソルビシンがコーティングから溶出したことを示す。蛍光もまた、ドキソルビシンの取り込み及びそれに続く放出を検出するために用いてよい。例5.5及び例5aを参照のこと。
Doxorubicin staining (drug uptake / elution)
A drug containing coating can be prepared by immersing the coating in a solution of the drug. When soaked in doxorubicin, the red coloration of the coating indicates that doxorubicin is successfully incorporated into the coating. The drug can be released by exposing the coating to a 2M NaCl solution. A reduced level of red indicates that doxorubicin eluted from the coating. Fluorescence may also be used to detect doxorubicin uptake and subsequent release. See Example 5.5 and Example 5a.

血液接触評価試験(血小板損失)
血液接触評価は、抗血栓性を評価するためにヘパリンで修飾したサンプル上で実施した。第一に、カテーテルを0.15M生理食塩水溶液で15分間洗浄して全ての緩く結合したヘパリンを洗い流し、そして安定したコーティング残渣を確実にした。洗浄したコーティングを、全血を包含するヘパリン化ファルコンチューブに入れ、そして20rpmにセットしたロッキングチューブローラー上に置いて回転させた(代表的な手順に関してExperimental Medicine and Biology、2013、735、第257〜270頁のEkdahl K.N.、Advancesを参照のこと)。手を加えていない血液及びチューブから採取した血液からの血小板を、細胞計数器中でカウントして血小板の損失を測定した。血小板の多大な損失は、コーティングの性能不足を示す。例5.2〜5.4及び例5aを参照のこと。
Blood contact evaluation test (platelet loss)
Blood contact assessment was performed on samples modified with heparin to assess antithrombogenicity. First, the catheter was washed with 0.15 M saline solution for 15 minutes to wash away all loosely bound heparin and ensure a stable coating residue. The washed coating was placed in a heparinized falcon tube containing whole blood and placed on a rocking tube roller set at 20 rpm and rotated (Experimental Medicine and Biology, 2013, 735, 257- (See Ekdahl KN, Advances on page 270). Platelets from intact blood and blood collected from tubes were counted in a cell counter to determine platelet loss. The large loss of platelets indicates a lack of coating performance. See Examples 5.2-5.4 and Example 5a.

生体適合性評価(細胞毒性)
本発明の方法を用いて作製されたBaSO4充填PEBAXを全表面積が30cm2となるように適切な長さにカットする。同様のプロセスをリファレンスとしてネイティブのBaSO4充填PEBAXシャフトで実施する。ISO10993に記載のMinimal Essential Medium(MEM)溶出試験を用いてコーティングを評価する。例3bを参照のこと。
Biocompatibility evaluation (cytotoxicity)
BaSO 4 filled PEBAX made using the method of the present invention is cut to an appropriate length so that the total surface area is 30 cm 2 . A similar process is performed with a native BaSO 4 filled PEBAX shaft as a reference. The coating is evaluated using the Minimal Essential Medium (MEM) dissolution test described in ISO10993. See Example 3b.

前処理方法
方法A:IPAでのすすぎ
基材をIPAで5分間すすいだ。基材をd.i.H2Oですすぎ、そして室温にて乾燥させた。
Pretreatment Method Method A: Rinse with IPA The substrate was rinsed with IPA for 5 minutes. D. i. Rinse with H 2 O and dry at room temperature.

方法B:IPA及びAPSでのすすぎ
基材をIPAで5分間すすぎ、次いでAPS(50g/L)(d.i.H2O中)溶液を用いて10分間すすいだ。基材をH2O中ですすぎ、そして室温にて乾燥させた。
Method B: Rinse with IPA and APS The substrate was rinsed with IPA for 5 minutes, then rinsed with an APS (50 g / L) (in diH 2 O) solution for 10 minutes. The substrate was rinsed in H 2 O and dried at room temperature.

例1:基材上の引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティングの形成
続く例において、ポリドーパミンの表面下塗りコーティングを種々の基材上に形成した。QCM結晶及びPVCチューブ基材を、重合溶液に浸漬した場合は水平に並べた。他の全ての基材は、垂直に並べた。ポリドーパミンコーティングの均一性、接着性及び他の特性を次いで分析した。結果を例1aにまとめる。
Example 1: Formation of a surface subbing coating of a polymer containing abstractable hydrogen atoms on a substrate In the following example, a polydopamine surface subbing coating was formed on various substrates. When the QCM crystal and the PVC tube base material were immersed in the polymerization solution, they were aligned horizontally. All other substrates were aligned vertically. The uniformity, adhesion and other properties of the polydopamine coating were then analyzed. The results are summarized in Example 1a.

例1.1 前処理方法Aを用いたpH8におけるPEBAXシャフト上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Aに準拠してPEBAXシャフトを前処理した。前処理したシャフトは、トリスバッファー(1.21g/L)及びAPS(0.6g/L)のd.i.水溶液に浸漬し、またHCl(1M)を用いてpHを8.0に調節した。ドーパミン(1g/L)を溶液に添加し、そして重合を各々15、30、60又は120分間進行させるようにした。ポリドーパミン下塗りシャフトをEtOHを用いてすすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。
Example 1.1 Preparation of polydopamine surface subbing coating on PEBAX shaft at pH 8 using Pretreatment Method A A PEBAX shaft was pretreated according to Method A. The pre-treated shaft was prepared with d. Of Tris buffer (1.21 g / L) and APS (0.6 g / L). i. It was immersed in an aqueous solution and the pH was adjusted to 8.0 using HCl (1M). Dopamine (1 g / L) was added to the solution and the polymerization was allowed to proceed for 15, 30, 60 or 120 minutes, respectively. The polydopamine primed shaft was rinsed with EtOH and analyzed after drying at room temperature.

例1.2 前処理方法Bを用いたpH8におけるPEBAXシャフト上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Bに準拠してPEBAXシャフトを前処理した。前処理したシャフトは、トリスバッファー(1.21g/L)及びAPS(0.6g/L)のd.i.水溶液に浸漬し、またHCl(1M)を用いてpHを8.0に調節した。ドーパミン(1g/L)を溶液に添加し、そして重合をそれぞれ15、30、60又は120分間進行させるようにした。ポリドーパミン下塗りコートシャフトをEtOHを用いてすすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。
Example 1.2 Preparation of surface coating of polydopamine on PEBAX shaft at pH 8 using pretreatment method B A PEBAX shaft was pretreated according to Method B. The pre-treated shaft was prepared with d. Of Tris buffer (1.21 g / L) and APS (0.6 g / L). i. It was immersed in an aqueous solution and the pH was adjusted to 8.0 using HCl (1M). Dopamine (1 g / L) was added to the solution and the polymerization was allowed to proceed for 15, 30, 60 or 120 minutes, respectively. Polydopamine primed coated shafts were rinsed with EtOH and analyzed after drying at room temperature.

例1.3 前処理方法Aを用いたpH8におけるスライドガラス上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Aに準拠してスライドガラスを前処理した。前処理したスライドガラスは、トリスバッファー(1.21g/L)及びAPS(0.6g/L)のd.i.水溶液に浸漬し、またHCl(1M)を用いてpHを8.0に調節した。ドーパミン(1g/L)を溶液に添加し、そして重合を各々15、30、60又は120分間進行させるようにした。ポリドーパミン下塗りスライドガラスをEtOHを用いてすすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。
Example 1.3 Preparation of a surface subbing coating of polydopamine on a slide glass at pH 8 using pretreatment method A A slide glass was pretreated according to Method A. The pre-treated glass slides were prepared using a Tris buffer (1.21 g / L) and APS (0.6 g / L) d. i. It was immersed in an aqueous solution and the pH was adjusted to 8.0 using HCl (1M). Dopamine (1 g / L) was added to the solution and the polymerization was allowed to proceed for 15, 30, 60 or 120 minutes, respectively. Polydopamine primed glass slides were rinsed with EtOH and analyzed after drying at room temperature.

例1.4 前処理方法Bを用いたpH8におけるスライドガラス上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Bに準拠してスライドガラスを前処理した。前処理したスライドガラスは、トリスバッファー(1.21g/L)及びAPS(0.6g/L)のd.i.水溶液に浸漬し、またHCl(1M)を用いてpHを8.0に調節した。ドーパミン(1g/L)を溶液に添加し、そして重合を各々15、30、60又は120分間進行させるようにした。ポリドーパミン下塗りスライドガラスをEtOHを用いてすすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。
Example 1.4 Preparation of a surface subbing coating of polydopamine on a glass slide at pH 8 using pretreatment method B A glass slide was pretreated according to Method B. The pre-treated glass slides were prepared using a Tris buffer (1.21 g / L) and APS (0.6 g / L) d. i. It was immersed in an aqueous solution and the pH was adjusted to 8.0 using HCl (1M). Dopamine (1 g / L) was added to the solution and the polymerization was allowed to proceed for 15, 30, 60 or 120 minutes, respectively. Polydopamine primed glass slides were rinsed with EtOH and analyzed after drying at room temperature.

例1.5 前処理方法Aを用いたpH8におけるPVCチューブ上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Aに準拠してPVCチューブを前処理した。前処理したPVCチューブは、トリスバッファー(1.21g/L)及びAPS(0.6g/L)のd.i.水溶液に浸漬し、またHCl(1M)を用いてpHを8.0に調節した。ドーパミン(1g/L)を溶液に添加し、そして重合を各々15、30、60又は120分間進行させるようにした。ポリドーパミン下塗りPVCチューブは、EtOHをチューブに通して100mL/分の速度で循環させることによりすすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。
Example 1.5 Preparation of a surface subbing coating of polydopamine on a PVC tube at pH 8 using Pretreatment Method A A PVC tube was pretreated according to Method A. Pre-treated PVC tubes were prepared using a Tris buffer (1.21 g / L) and APS (0.6 g / L) d. i. It was immersed in an aqueous solution and the pH was adjusted to 8.0 using HCl (1M). Dopamine (1 g / L) was added to the solution and the polymerization was allowed to proceed for 15, 30, 60 or 120 minutes, respectively. Polydopamine-primed PVC tubes were analyzed after EtOH was circulated through the tube at a rate of 100 mL / min and dried at room temperature.

例1.6 前処理方法Bを用いたpH8におけるPVCチューブ上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Bに準拠してPVCチューブを前処理した。前処理したPVCチューブは、トリスバッファー(1.21g/L)及びAPS(0.6g/L)のd.i.水溶液に浸漬し、またHCl(1M)を用いてpHを8.0に調節した。ドーパミン(1g/L)を溶液に添加し、そして重合を各々15、30、60又は120分間進行させるようにした。ポリドーパミン下塗りPVCチューブは、EtOHをチューブに通して100mL/分の速度で循環させることによりすすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。
Example 1.6 Preparation of a surface subbing coating of polydopamine on a PVC tube at pH 8 using Pretreatment Method B A PVC tube was pretreated according to Method B. Pre-treated PVC tubes were prepared using a Tris buffer (1.21 g / L) and APS (0.6 g / L) d. i. It was immersed in an aqueous solution and the pH was adjusted to 8.0 using HCl (1M). Dopamine (1 g / L) was added to the solution and the polymerization was allowed to proceed for 15, 30, 60 or 120 minutes, respectively. Polydopamine-primed PVC tubes were analyzed after EtOH was circulated through the tube at a rate of 100 mL / min and dried at room temperature.

例1.7 前処理なしのpH8における(QCM)金結晶上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
QCM金結晶を、APS(0.6g/L)を含むpH8.0のトリスバッファー(1.21g/L)のd.i.水溶液に浸漬し、次いでドーパミン(1g/L)を添加、そして重合を120分間進行させるようにした。
Example 1.7 Preparation of a surface subbing coating of polydopamine on (QCM) gold crystals at pH 8 without pre-treatment QCM gold crystals were prepared in pH 8.0 tris buffer (1.21 g) containing APS (0.6 g / L). / L) d. i. Soaked in an aqueous solution, then dopamine (1 g / L) was added and the polymerization was allowed to proceed for 120 minutes.

例1.8 前処理方法Bを用いたpH7、6、5及び4におけるBaSO4充填PEBAXシャフト上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Bに準拠してBaSO4充填PEBAXシャフトを前処理した。トリス(1.21g/L)をd.i.水に添加し、次いでAPS(0.6g/L)を添加した。溶液は、4つの別個のビーカーに分けて注いだ。HCL(1M)を用いて各ビーカーのpHを7、6、5又は4に調節し、次いで前処理したBaSO4充填PEBAXシャフトを溶液中に浸漬し、次いでドーパミン(1g/L)を添加した。4つの溶液の色の変化を長い時間をかけてモニターした。
Example 1.8 were pretreated BaSO 4 filler PEBAX shaft in compliance with the manufacturing method B of the surface primer coating of poly dopamine on BaSO 4 filler PEBAX shaft in pH7,6,5 and 4 using the pretreatment method B. Tris (1.21 g / L) d. i. Added to water followed by APS (0.6 g / L). The solution was poured into 4 separate beakers. The pH of each beaker was adjusted to 7, 6, 5 or 4 using HCL (1M), then the pretreated BaSO 4 filled PEBAX shaft was immersed in the solution, then dopamine (1 g / L) was added. The color change of the four solutions was monitored over time.

例1.9 前処理方法Bを用いたpH6におけるBaSO4充填PEBAXシャフト上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Bに準拠してBaSO4充填PEBAXシャフトを前処理した。トリス(1.21g/L)並びに種々の量のドーパミン及びAPSを含む4つのd.i.水溶液を以下のように作製した。
Example 1.9 were pretreated BaSO 4 filler PEBAX shaft in compliance with the manufacturing method B of the surface primer coating of poly dopamine on BaSO 4 filler PEBAX shaft in pH6 using pretreatment method B. 4 d. Containing Tris (1.21 g / L) and various amounts of dopamine and APS. i. An aqueous solution was prepared as follows.

Figure 2019010535
Figure 2019010535

溶液をpH6に調節し、次いで前処理したBaSO4充填PEBAXシャフトを溶液中に浸漬し、次いで適切な量のドーパミンを添加した。色の変化及び粒状化について、各溶液を視覚的に分析した。 The solution was adjusted to pH 6, then a pretreated BaSO4 filled PEBAX shaft was immersed in the solution and then the appropriate amount of dopamine was added. Each solution was visually analyzed for color change and granulation.

例1.10 前処理方法Bを用いたpH6.9におけるBaSO4充填PEBAXシャフト上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Bに準拠してBaSO4充填PEBAXシャフトを前処理した。前処理したシャフトは、トリスバッファー(1.21g/L)及びAPS(0.6g/L)のd.i.水溶液に浸漬し、またHCl(1M)を用いてpHを6.9に調節した。ドーパミン(1g/L)を溶液に添加し、そして重合を4時間進行させるようにした。重合の間、溶液のpHが徐々に減少することを観察し、従ってNaOHを、中性又は若干酸性のpHを維持するために十分な量で連続して添加した。ポリドーパミン下塗りコートシャフトをEtOHを用いてすすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。
Example 1.10 were pretreated BaSO 4 filler PEBAX shaft in compliance with the manufacturing method B of the surface primer coating of poly dopamine on BaSO 4 filler PEBAX shaft in pH6.9 using pretreatment method B. The pre-treated shaft was prepared with d. Of Tris buffer (1.21 g / L) and APS (0.6 g / L). i. It was immersed in an aqueous solution and the pH was adjusted to 6.9 using HCl (1M). Dopamine (1 g / L) was added to the solution and the polymerization was allowed to proceed for 4 hours. During the polymerization, the pH of the solution was observed to decrease gradually, so NaOH was added continuously in an amount sufficient to maintain a neutral or slightly acidic pH. Polydopamine primed coated shafts were rinsed with EtOH and analyzed after drying at room temperature.

例1.11 前処理方法Bを用いたMESバッファー中においてのpH6におけるBaSO4充填PEBAXシャフト上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
方法Bに準拠してBaSO4充填PEBAXシャフトを前処理した。前処理したシャフトは、MESバッファー(9.76g/L)及びNaCl(8.76g/L)のd.i.水溶液に浸漬し、またHCl(1M)を用いてpHを6.0に調節した。ドーパミン(1g/L)を溶液に添加し、そして5時間後にシャフトを溶液から引き出した。ポリドーパミンコートシャフトをEtOHを用いてすすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。バルクにおいての重合は24時間進行させるようにした。
Example 1.11 were pretreated BaSO 4 filler PEBAX shaft in compliance with the manufacturing method B of the surface primer coating of poly dopamine on BaSO 4 filler PEBAX shaft at pH6 in during MES buffer using a pretreatment method B. The pretreated shafts were prepared using MES buffer (9.76 g / L) and NaCl (8.76 g / L) d. i. It was immersed in an aqueous solution and the pH was adjusted to 6.0 using HCl (1M). Dopamine (1 g / L) was added to the solution and after 5 hours the shaft was withdrawn from the solution. Polydopamine coated shafts were rinsed with EtOH and analyzed after drying at room temperature. Polymerization in bulk was allowed to proceed for 24 hours.

例1.12 前処理方法Bを用いたIPA及び水の混合物中においてのpH6.0におけるステンレス鋼片上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
MES(4.88g/L)及びNaCl(4.38g/L)をd.i.水に溶解し、pHを6.0にし、次いでIPAの添加により体積を2倍にした。混合物を2分間撹拌した後にドーパミン(0.5g/L)を添加した。方法Bに準拠して前処理したステンレス鋼片を水/IPAバッファー溶液中に浸漬し、反応を4時間進行させるようにした。その後、ステンレス鋼片をEtOHですすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。
Example 1.12. Preparation of surface coating of polydopamine on stainless steel strip at pH 6.0 in a mixture of IPA and water using Pretreatment Method B MES (4.88 g / L) and NaCl (4.38 g / L) d. i. Dissolved in water to pH 6.0 and then doubled in volume by addition of IPA. The mixture was stirred for 2 minutes before dopamine (0.5 g / L) was added. A piece of stainless steel pretreated according to Method B was immersed in a water / IPA buffer solution to allow the reaction to proceed for 4 hours. The stainless steel pieces were then rinsed with EtOH and analyzed after drying at room temperature.

例1.13 前処理方法Bを用いたIPA及び水の混合物中においてのpH6におけるチタン片上のポリドーパミンの表面下塗りコーティングの作製
MES(4.88g/L)及びNaCl(4.38g/L)をd.i.水に溶解し、pHを6.0にし、次いでIPAの添加により体積を2倍にした。混合物を2分間撹拌した後にドーパミン(0.5g/L)を添加した。方法Bに準拠して前処理したチタン片を水/IPAバッファー溶液中に浸漬し、反応を4時間進行させるようにした。その後、チタン片をEtOHですすぎ、そして室温にて乾燥させた後に分析した。
EXAMPLE 1.13 Preparation of a surface subbing coating of polydopamine on titanium pieces at pH 6 in a mixture of IPA and water using Pretreatment Method B MES (4.88 g / L) and NaCl (4.38 g / L). d. i. Dissolved in water to pH 6.0 and then doubled in volume by addition of IPA. The mixture was stirred for 2 minutes before dopamine (0.5 g / L) was added. A piece of titanium pretreated according to Method B was immersed in a water / IPA buffer solution to allow the reaction to proceed for 4 hours. The titanium pieces were then rinsed with EtOH and analyzed after drying at room temperature.

例1.14 IPA及び水の混合物中におけるPTFE片上の水素引き抜きのためのポリドーパミンプライマーの作製
PTFEは、例1.12に記載の手順を基本的に用いてポリドーパミンで下塗りしてよい。
Example 1.14 Preparation of polydopamine primer for hydrogen abstraction on PTFE strips in a mixture of IPA and water PTFE may be primed with polydopamine using essentially the procedure described in Example 1.12.

例1a:例1.1〜1.13のポリドーパミン下塗りコーティングの評価
ポリドーパミンコーティングのコーティング均一性は、外観検査及び/又は接触角測定により評価した。並びに接着性は、基本手順のセクションに記載の手順を用いてテープ試験を用いて評価した。重合溶液中に観察される沈殿の量は、視覚的に又はSEM‐EDS法で評価した。全ての場合において、重合反応は溶液から基材を取り出すことにより停止させた。
Example 1a: Evaluation of the polydopamine primer coating of Examples 1.1 to 1.13 The coating uniformity of the polydopamine coating was evaluated by visual inspection and / or contact angle measurement. Adhesion was also evaluated using the tape test using the procedure described in the Basic Procedure section. The amount of precipitation observed in the polymerization solution was assessed visually or by SEM-EDS method. In all cases, the polymerization reaction was stopped by removing the substrate from the solution.

溶液及び基材の外観検査
全ての溶液は、ドーパミンの添加の前には、当初は無色であった。ドーパミンが添加されると、色の変化が観察された。これは、ドーパミンの重合が起こり、ポリドーパミンが形成したことを示す。概して、無色→黄色→橙色→茶色の色の変化が重合の進行として観察された。
Visual inspection of solutions and substrates All solutions were initially colorless before the addition of dopamine. A color change was observed when dopamine was added. This indicates that dopamine polymerization occurred and polydopamine was formed. In general, a color change of colorless → yellow → orange → brown was observed as the polymerization progressed.

例1.1〜1.13の全てについて、重合が起きてポリドーパミンが形成したことを示す色の変化が観察された。無色→黄色→橙色→茶色の重合溶液の色の変化の速度の視覚的観察を用いて種々の反応条件下における重合速度を比較した(すなわち下塗りキネティクスを評価する)。更に、重合反応の後に基材の表面上において得られた茶色のトーンは、ポリドーパミンの下塗りコーティングの量及び/又は均一性を示した。基材のより小さい茶色のトーンは、より薄いポリドーパミンコーティングを示し、またより強い茶色のトーンはより厚いポリドーパミンコーティングを示す。発明者らの経験において、よりダークな色はより大きい沈殿と関連する。   For all of Examples 1.1 to 1.13, a color change was observed indicating that polymerization occurred to form polydopamine. A visual observation of the rate of color change of the colorless → yellow → orange → brown polymerization solution was used to compare the polymerization rates under various reaction conditions (ie, evaluate the undercoat kinetics). Further, the brown tone obtained on the surface of the substrate after the polymerization reaction showed the amount and / or uniformity of the polydopamine primer coating. The smaller brown tone of the substrate indicates a thinner polydopamine coating and the stronger brown tone indicates a thicker polydopamine coating. In our experience, darker colors are associated with larger precipitates.

重合に対するpHの影響
例1.8において、重合速度に対する溶液のpHの影響は、pH7、6、5及び4の4種の溶液の外観検査により評価した。最も大きい色の変化(すなわちその酸化状態におけるドーパミンの最も速い変換)は、pHを7とした溶液が入ったビーカーで観察された。pH4の溶液が入ったビーカーは、その色は最も小さく変化し、また最も遅い反応キネティクスを示した。pH7のビーカー中の溶液は、1時間後に無色から橙色へとシフトしたが、pH4のビーカー中の溶液は、1時間後に若干黄色がかった。pH5及びpH6の溶液の色は、pH4溶液と比べてより橙色であったが、pH7の溶液よりは程度が低かった。6時間溶液を放置すると、全てのpHの溶液が橙色にシフトし、pH7の溶液が最も強かった。
Effect of pH on Polymerization In Example 1.8, the effect of pH of the solution on the polymerization rate was evaluated by visual inspection of four solutions at pH 7, 6, 5, and 4. The largest color change (ie the fastest conversion of dopamine in its oxidized state) was observed in a beaker containing a pH 7 solution. The beaker with the pH 4 solution changed its color the least and showed the slowest reaction kinetics. The solution in the pH 7 beaker shifted from colorless to orange after 1 hour, while the solution in the pH 4 beaker was slightly yellowish after 1 hour. The color of the pH 5 and pH 6 solutions was more orange than the pH 4 solution, but to a lesser degree than the pH 7 solution. When the solution was allowed to stand for 6 hours, all pH solutions shifted to orange, with the pH 7 solution being the strongest.

重合における緩衝の効果
例1.10において、ドーパミンの重合の間、溶液のpHが減少することが観察された。減少したpHを相殺するために、NaOHを添加して重合プロセス中pHを一定に維持した。ポリドーパミン粒子/凝集体の形成がないことが重合の終わりに観察された。例1.10に準拠して下塗りしたシャフトは、外観検査で示されるように均一であった。
Effect of buffering on polymerization In Example 1.10, it was observed that the pH of the solution decreased during the polymerization of dopamine. To offset the reduced pH, NaOH was added to keep the pH constant during the polymerization process. The absence of polydopamine particle / aggregate formation was observed at the end of the polymerization. The primed shaft according to Example 1.10 was uniform as shown by visual inspection.

例1.11に記載のように、MESバッファーをドーパミン溶液に添加した場合、NaOHの添加なしで重合中の溶液のpHが維持された。これは、MESバッファーの緩衝の効果を示す。ドーパミン溶液の外観検査は、連続した重合が起きたことを示した。重合の終わりにポリドーパミンの粒子/凝集体の形成は見られなかった。外観検査に基づいて、シャフトはポリドーパミンで均一に下塗りされていた。   As described in Example 1.11, when MES buffer was added to the dopamine solution, the pH of the solution during polymerization was maintained without the addition of NaOH. This shows the buffering effect of the MES buffer. Visual inspection of the dopamine solution showed that continuous polymerization occurred. No polydopamine particle / aggregate formation was seen at the end of the polymerization. Based on visual inspection, the shaft was uniformly primed with polydopamine.

重合における溶媒混合物の評価
例1.12及び1.13において、ステンレス鋼片及びチタン片は水及びIPAの混合溶媒を用いてポリドーパミンで下塗りされた。重合キネティクスは、溶液の外観検査試験を用いる測定のように、IPAの添加により著しく影響を受けるものではなかった。外観検査に基づいて、ポリドーパミン下塗り片は均一な被覆を示した。
Evaluation of Solvent Mixture in Polymerization In Examples 1.12 and 1.13, stainless steel pieces and titanium pieces were primed with polydopamine using a mixed solvent of water and IPA. Polymerization kinetics were not significantly affected by the addition of IPA, as measured using a solution visual inspection test. Based on visual inspection, the polydopamine primer showed a uniform coating.

ポリドーパミンコーティングの接着性の評価
例1.1〜1.4に準拠して下塗りしたPEBAXシャフト及びスライドガラスに、基本手順に記載のようにテープ試験を実施した。接着テープを下塗り基材に適用し、次いで90°の角度での引き剥がしを用いてそれを除去した。接着テープを除去すると、全てのサンプルがうまくいき、そして層間剥離又は基材に対する乏しい接着性の観点で、視覚的に否定的な効果がないことを示すことがわかった。
Evaluation of Adhesion of Polydopamine Coating Tape tests were performed as described in General Procedures on PEBAX shafts and glass slides primed according to Examples 1.1-1.4. The adhesive tape was applied to the primed substrate, which was then removed using a 90 ° peel. It was found that removal of the adhesive tape worked well for all samples and showed no visual negative effect in terms of delamination or poor adhesion to the substrate.

ポリドーパミンコーティングの厚みの評価
金でコートされた石英結晶マイクロバランスをQSense QCM‐D中にマウントし、次いで例1.7に準拠して金表面を下塗りした。基本手順に記載のように、乾いていない状態の下塗り厚みを長時間モニターしながら、下塗り溶液が結晶の上方を通過するようにした。40分後、ポリドーパミン層の厚みは増加しないことがわかり、ポリドーパミンの最終的な乾いていない状態の厚みは約20nmであった。ポリドーパミンコート金結晶は、デシケーター中において終夜乾燥させ、そして再度厚みを測定した(乾燥厚み)。乾燥厚みは算出された約20nmの乾いていない状態の厚みと一致することがわかった。
Evaluation of Polydopamine Coating Thickness A quartz crystal microbalance coated with gold was mounted in QSense QCM-D, and then the gold surface was primed according to Example 1.7. As described in the basic procedure, the undercoat solution was allowed to pass over the crystals while monitoring the undercoat thickness in a dry state for a long time. After 40 minutes, it was found that the thickness of the polydopamine layer did not increase, and the final dry state thickness of the polydopamine was about 20 nm. The polydopamine-coated gold crystals were dried overnight in a desiccator and again measured for thickness (dry thickness). It was found that the dry thickness coincided with the calculated thickness of about 20 nm in the dry state.

ポリドーパミンコーティングの化学的組成及び厚みの評価
ポリドーパミンコーティングの化学的組成及び厚みは、XPS深さ方向分析法を用いて評価してよい。
Evaluation of the chemical composition and thickness of the polydopamine coating The chemical composition and thickness of the polydopamine coating may be evaluated using XPS depth analysis.

粒状化の評価
例1.11に準拠して(pH6にて作製された)ポリドーパミンコートPEBAXシャフトを作製する間、ポリドーパミン溶液から粒子を捕捉するろ紙が、5時間後及び24時間後に集められた。SEM‐EDS及び外観検査法により、24時間後に形成したポリドーパミン粒子の量及びサイズが5時間後のものより若干大きいことがわかった。5時間サンプルの場合において、目に見える粒子はろ紙上に見ることはできず、ろ紙繊維中の着色したドーパミン溶液の吸収によるろ紙の繊維の若干の色の変化のみを見ることができた。
Evaluation of granulation While making a polydopamine coated PEBAX shaft (made at pH 6) according to Example 1.11, filter paper that collects particles from the polydopamine solution was collected after 5 and 24 hours. It was. SEM-EDS and visual inspection showed that the amount and size of polydopamine particles formed after 24 hours were slightly larger than those after 5 hours. In the case of the 5 hour sample, no visible particles could be seen on the filter paper and only a slight color change of the filter paper fibers due to the absorption of the colored dopamine solution in the filter paper fibers could be seen.

種々のサンプルにおける粒状化の範囲の評価の経験から、本発明者らは、粒状化の程度は、重合の程度がより大きい程(より大きい色の変化から明らかとなる)増加すると結論付けた。   From experience in assessing the extent of granulation in various samples, we conclude that the degree of granulation increases as the degree of polymerization increases (as evidenced by the greater color change).

重合における酸化剤(APS)及びドーパミンの影響
例1.9において(表1参照)、下塗り溶液(pH6)中のドーパミン及びAPSの量の影響を評価した。番号1とラベルされた溶液はドーパミン1g/L及びAPS0.6g/Lを含み、番号2とラベルされた溶液はドーパミン1g/L及びAPS3g/Lを含み、番号3とラベルされた溶液はドーパミン5g/L、及びAPS0.6g/Lを含み、番号4とラベルされた溶液はドーパミン5g/L及びAPS3g/Lを含む。番号4の溶液は、最も高いドーパミン及びAPSの濃度のために、最も早くその色が変化し、また6時間後ダークな茶色になった。更に、ドーパミン濃度を一定に維持した場合、より多量のAPSを有する溶液(番号1→番号2及び番号3→番号4)でより速い色の変化が観察されたことがわかった。これは、反応キネティクスを酸化剤(APS)の添加により増すことができることを示す。APS濃度を一定に維持した場合、より多量のドーパミンを有する溶液(番号1→番号3及び番号2→番号4)でより速い色の変化が観察されたこともわかった。しかし、速い重合キネティクスは、バルク溶液中におけるポリドーパミンのより大きい沈殿をもたらす場合がある。従って、重合キネティクスの制御は、所望の特性を有する最終生成物を得ることを確実にするために重要である。当業者は、このパラメーターを最適化することができる。番号1〜4の溶液中に浸漬した基材は、ポリドーパミンプライマーの均一な被覆を示したが、下塗り層の厚みが4種の溶液によって異なっていたため、下塗りした基材の色が強さにおいて異なっていた。所定の重合時間において、粒子/凝集体の形成が少なく制御された系は、反応キネティクスを下げた場合に(すなわち溶液中のドーパミンの量及び/又はAPSの量を減少させる)得られる場合がある。番号1の溶液は、最も許容できる、粒状化の明らかに低い速度を有する反応速度を与えると考えられる(色の変化の程度に基づく)。
Effect of Oxidizing Agent (APS) and Dopamine on Polymerization In Example 1.9 (see Table 1), the effect of the amount of dopamine and APS in the primer solution (pH 6) was evaluated. The solution labeled number 1 contains 1 g / L dopamine and 0.6 g / L APS, the solution labeled number 2 contains 1 g / L dopamine and 3 g / L APS, and the solution labeled number 3 contains 5 g dopamine. / L and APS 0.6 g / L, the solution labeled number 4 contains dopamine 5 g / L and APS 3 g / L. The solution of No. 4 changed its color fastest due to the highest dopamine and APS concentrations and became dark brown after 6 hours. Furthermore, it was found that faster color changes were observed in solutions with higher amounts of APS (No. 1 → No. 2 and No. 3 → No. 4) when the dopamine concentration was kept constant. This indicates that the reaction kinetics can be increased by the addition of an oxidizing agent (APS). It was also found that faster color changes were observed in solutions with higher amounts of dopamine (No. 1 → No. 3 and No. 2 → No. 4) when the APS concentration was kept constant. However, fast polymerization kinetics may result in greater precipitation of polydopamine in the bulk solution. Thus, control of polymerization kinetics is important to ensure that a final product with the desired properties is obtained. One skilled in the art can optimize this parameter. The substrates immersed in the solutions of Nos. 1 to 4 showed a uniform coating of the polydopamine primer, but since the thickness of the undercoat layer was different depending on the four types of solutions, the color of the undercoat substrate was strong. It was different. For a given polymerization time, a controlled system with less particle / aggregate formation may be obtained when the reaction kinetics are lowered (ie, the amount of dopamine and / or APS in solution is reduced). . The solution of number 1 is believed to give the most acceptable reaction rate with an apparently low rate of granulation (based on the degree of color change).

前処理方法A及びBの比較
例1.3及び例1.4に準拠して作製したポリドーパミンコーティングを有するスライドガラスは、基本手順における接触角測定手順概要を用いて分析した。例1.3(前処理方法A)及び例1.4(前処理方法B)の結果を図5に示す。完全なポリドーパミン被覆を有する表面は、約50°の接触角を有するであろう(Leeら、Science、2007、318、426)。方法AとBとの接触角を比較すると、方法Bを用いて前処理したスライドガラスと比較した場合に、前処理方法Aの後に、若干低い静的接触角が観察されたことは明らかであり、これは前処理方法Bの後に、スライドガラスの表面上のポリドーパミンのより完全な被覆が得られたことを示す。更に、方法Bを用いて前処理したスライドガラスは、ドーパミン重合の120分後に類似の静的接触角に達した方法Aを用いて前処理したスライドガラスと比較して、ドーパミン重合の15分後に安定した静的接触角に達した。これは、ポリドーパミンのより良好な全体の被覆への到達を示すと共に、方法Bを用いて前処理したスライドガラスがより速くコーティングに到達したことも示す。下塗りしていないスライドガラスの接触角を、図5中のリファレンスデータ点として示す。ポリドーパミン下塗りスライドガラス(前処理方法A又は方法Bのいずれかを用いて)が、表面を下塗りしない場合と比べて、下塗り被覆を証明するより高い接触角を示す表面を有することは明らかである。
Comparison of Pretreatment Methods A and B A slide glass having a polydopamine coating produced according to Examples 1.3 and 1.4 was analyzed using the outline of the contact angle measurement procedure in the basic procedure. The results of Example 1.3 (Pretreatment Method A) and Example 1.4 (Pretreatment Method B) are shown in FIG. A surface with a complete polydopamine coating will have a contact angle of about 50 ° (Lee et al., Science, 2007, 318, 426). Comparing the contact angles between methods A and B, it is clear that a slightly lower static contact angle was observed after pretreatment method A when compared to slide glass pretreated using method B. This indicates that after pretreatment method B, a more complete coating of polydopamine on the surface of the glass slide was obtained. Furthermore, the glass slide pre-treated with Method B is 15 minutes after dopamine polymerization compared to the glass slide pre-treated with Method A that reached a similar static contact angle after 120 minutes of dopamine polymerization. A stable static contact angle has been reached. This indicates a better overall coverage of polydopamine and also indicates that the glass slide pretreated with Method B reached the coating faster. The contact angle of an unprimed slide glass is shown as a reference data point in FIG. It is clear that the polydopamine primer glass slide (using either pretreatment method A or method B) has a surface with a higher contact angle demonstrating the primer coating compared to the case where the surface is not primed. .

例2‐本発明の親水性コーティングの形成において用いられるベンゾフェノンの量の評価
ベンゾフェノンを種々の濃度にてEtOH中に溶解させた(1.0E-11mol/L〜1mol/L)。ベンゾフェノンの紫外吸光度は、濃度の関数としてモニターした。また結果を図6に示す。吸収が、1.0E-3mol/L(1mmol/L)を超えるベンゾフェノンの濃度においてのみ発現するとみられることは、図6より明らかである。従って、本発明内においては、ベンゾフェノンがその水素を引き抜くことができる性質を示すことにより、反応して成分A、B及びC(存在する場合には)及びD(存在する場合には)のコポリマーを表面に共有結合させる表面結合のラジカルを形成するために、ベンゾフェノンの濃度は少なくとも1mmol/L及び好ましくは1〜100mMであるべきであると考えられる。
Example 2-Evaluation of the amount of benzophenone used in the formation of the hydrophilic coating of the invention Benzophenone was dissolved in EtOH at various concentrations (1.0E- 11 mol / L to 1 mol / L). The UV absorbance of benzophenone was monitored as a function of concentration. The results are shown in FIG. It is clear from FIG. 6 that the absorption appears only at a concentration of benzophenone exceeding 1.0E −3 mol / L (1 mmol / L). Accordingly, within the present invention, the benzophenone reacts to show its ability to abstract hydrogen so that it reacts to copolymer of components A, B and C (if present) and D (if present). It is believed that the concentration of benzophenone should be at least 1 mmol / L and preferably 1-100 mM to form surface-bound radicals that covalently bond to the surface.

例3:ポリドーパミン下塗り基材上の親水性コーティングの形成
以下の例において、例1に準拠して調製したポリドーパミンの下塗りコーティングでコートした基材は、本発明の方法を施すことにより本発明の親水性コーティングを形成した。各々の場合において、成分Aはアクリル酸であり、成分Bはジアクリレート化PEGポリマーであり、及びラジカル開始剤はベンゾフェノンであった(ラジカル開始剤はポリドーパミンの表面から水素原子を引き抜くことができる)。用いられた溶媒はエタノールであり、また各々の場合においてラジカル重合はUV光により開始した。得られた親水性コーティングを分析した。また結果を例3a及び3bにまとめる。
Example 3: Formation of a hydrophilic coating on a polydopamine subbing substrate In the following example, a substrate coated with a polydopamine subbing coating prepared according to Example 1 was prepared by applying the method of the present invention. A hydrophilic coating was formed. In each case, component A was acrylic acid, component B was a diacrylated PEG polymer, and the radical initiator was benzophenone (the radical initiator can abstract hydrogen atoms from the surface of polydopamine. ). The solvent used was ethanol and in each case the radical polymerization was initiated by UV light. The resulting hydrophilic coating was analyzed. The results are also summarized in Examples 3a and 3b.

例3.1 ベンゾフェノン(1質量%)及び低強度ランプを用いたポリドーパミン下塗りPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(I)の8kDaのジアクリレート化PEGポリマー(30mg〜1050mg、調製に関しては例7を参照のこと)、アクリル酸(300mg)(質量比は0.1:1〜3.5:1)、エタノール(2mL〜6mL)中のベンゾフェノン(1質量%)の種々の溶液を調整した。例1.2に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に手作業で浸し、その後、取り出しそして365nm B‐100AP UVランプ(UVPより提供)を用いて10分間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約15mW/cm2と記録された。
Example 3.1 Formation of hydrophilic coating on polydopamine-primed PEBAX shaft using benzophenone (1 wt%) and low intensity lamp 8 kDa diacrylated PEG polymer of structural formula (I) (30 mg to 1050 mg, for preparation See Example 7), various solutions of benzophenone (1 wt%) in acrylic acid (300 mg) (mass ratio 0.1: 1 to 3.5: 1), ethanol (2 mL to 6 mL). did. A PEBAX shaft made according to Example 1.2 was then manually dipped into the solution, then removed and cured for 10 minutes using a 365 nm B-100AP UV lamp (provided by UVP). The intensity was recorded as about 15 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例3.2 ベンゾフェノン(1質量%)及び中強度ランプを用いたポリドーパミン下塗りPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(I)の10kDaのジアクリレート化PEG(各々450mg及び1350mg)、アクリル酸(各々300mg及び1800mg)(質量比は各々1.5:1及び0.75:1)、及びエタノール(各々10.5mL及び29mL)中のベンゾフェノン(1質量%)を含む2種の溶液を調整した。例1.2に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いでいずれかの溶液中に浸した(滞留時間5秒)後取り出し(引き出し速度は各々5cm/秒及び2.5cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて75秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。コートされたシャフトは、評価に先立って37°CのPBS溶液中において10分間膨潤させるようにした。
Example 3.2 Formation of a hydrophilic coating on a polydopamine-primed PEBAX shaft using benzophenone (1 wt%) and a medium intensity lamp Structural formula (I) 10 kDa diacrylated PEG (450 mg and 1350 mg respectively), acrylic acid (300 mg and 1800 mg respectively) (mass ratios are 1.5: 1 and 0.75: 1 respectively), and two solutions containing benzophenone (1 wt%) in ethanol (10.5 mL and 29 mL respectively) did. The PEBAX shaft made according to Example 1.2 was then immersed in any solution (residence time 5 seconds) and then removed (drawing speeds 5 cm / sec and 2.5 cm / sec, respectively) and RDX UV Cured for 75 seconds using a curing system (240-400 nm) (provided by Harland Medical). The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer. The coated shaft was allowed to swell for 10 minutes in a 37 ° C PBS solution prior to evaluation.

例3.3 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いたポリドーパミン下塗りPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(I)の10kDaのジアクリレート化PEG(360mg〜9.0g)、アクリル酸(3.6g)(質量比は0.1:1〜2.5:1)、及びエタノール(24mL、36mL、42mL又は48mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.10に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後取り出し(引き出し速度は5〜15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 3.3 Formation of Hydrophilic Coating on Polydopamine Primed PEBAX Shaft Using Benzophenone (3 wt%) and Medium Intensity Lamp Structural Formula (I) 10 kDa diacrylated PEG (360 mg-9.0 g), acrylic A reagent consisting of acid (3.6 g) (mass ratio 0.1: 1 to 2.5: 1) and benzophenone (3 wt%) in ethanol (24 mL, 36 mL, 42 mL or 48 mL) was prepared. The PEBAX shaft made according to Example 1.10 was then immersed in the solution (residence time 5 seconds) and then removed (drawing speed 5-15 cm / sec) and RDX UV curing system (240-400 nm) ( Cured for 90 seconds using Harland Medical). The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例3.4 ベンゾフェノン(1質量%)及び高強度ランプを用いたポリドーパミン下塗りBaSO4充填PEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(I)の8kDaのジアクリレート化PEG(75mg〜1.2g、調製に関しては例7を参照のこと)、アクリル酸(300mg)(質量比は0.25:1〜4:1)、及びエタノール(2mL〜16mL)中のベンゾフェノン(1質量%)からなる試薬を調整した。例1.2に準拠して作製したBaSO4充填PEBAXシャフトを、手作業で溶液中に浸した後に取り出し、そしてFusionランプを用いて6秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約200mW/cm2と記録された。コートされたシャフトは、評価に先立って37°Cにセットしたウォーターバス中において10分間膨潤させるようにした。
Example 3.4 Formation of hydrophilic coating on polydopamine-primed BaSO 4 filled PEBAX shaft using benzophenone (1 wt%) and high intensity lamp 8 kDa diacrylated PEG of structural formula (I) (75 mg to 1.2 g) , See Example 7 for preparation), a reagent consisting of acrylic acid (300 mg) (mass ratio is 0.25: 1 to 4: 1), and benzophenone (1 wt%) in ethanol (2 mL to 16 mL) Adjusted. A BaSO 4 filled PEBAX shaft made according to Example 1.2 was removed after manual immersion in the solution and cured for 6 seconds using a Fusion lamp. The intensity was recorded as approximately 200 mW / cm 2 using a sensor and radiometer. The coated shaft was allowed to swell for 10 minutes in a water bath set at 37 ° C. prior to evaluation.

例3.5 ベンゾフェノン(1質量%)及び高強度ランプを用いたポリドーパミン下塗りBaSO4充填PEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(I)の8kDaのジアクリレート化PEG(450mg、調製に関しては例7を参照のこと)、アクリル酸(300mg)(質量比は1:5.1)、及びエタノール(6mL)中のベンゾフェノン(1質量%)からなる試薬、並びに8kDaのジアクリレート化PEG(900mg)、アクリル酸(300mg)(質量比は3:1)、及びエタノール(10mL)中のベンゾフェノン(1質量%)からなる試薬を調整した。例1.2に準拠して作製したBaSO4充填PEBAXシャフトを、手作業で溶液中に浸した後に取り出し、そしてFusionランプを用いて6秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約200mW/cm2と記録された。コートされたシャフトは、評価に先立って37°Cにセットしたウォーターバス中において10分間膨潤させるようにした。
Example 3.5 Formation of a hydrophilic coating on a polydopamine primed BaSO 4 filled PEBAX shaft using benzophenone (1 wt%) and a high intensity lamp 8 kDa diacrylated PEG of structural formula (I) (450 mg, for preparation) See Example 7), a reagent consisting of acrylic acid (300 mg) (mass ratio 1: 5.1), and benzophenone (1 wt%) in ethanol (6 mL), and 8 kDa diacrylated PEG (900 mg ), Acrylic acid (300 mg) (mass ratio is 3: 1), and a reagent consisting of benzophenone (1 mass%) in ethanol (10 mL) was prepared. A BaSO 4 filled PEBAX shaft made according to Example 1.2 was removed after manual immersion in the solution and cured for 6 seconds using a Fusion lamp. The intensity was recorded as approximately 200 mW / cm 2 using a sensor and radiometer. The coated shaft was allowed to swell for 10 minutes in a water bath set at 37 ° C. prior to evaluation.

例3.6 本発明の親水性コーティングの殺菌及びエージング処理
例3.5に準拠して作製した親水性コーティングを有するBaSO4充填PEBAXシャフトは、EO殺菌(医療用デバイスに関して用いられる標準的な殺菌プロセス)し、次いで気候室(RH=75%、55°C)中において46日のエージングを施した。コートされたシャフトは、評価に先立って37°Cにセットしたウォーターバス中において10分間膨潤させるようにした。
Example 3.6 Sterilization and Aging Treatment of the Hydrophilic Coating of the Invention A BaSO 4 filled PEBAX shaft with a hydrophilic coating made in accordance with Example 3.5 is EO sterilized (standard sterilization used for medical devices). Process) and then aged for 46 days in a climatic chamber (RH = 75%, 55 ° C.). The coated shaft was allowed to swell for 10 minutes in a water bath set at 37 ° C. prior to evaluation.

例3.7 ベンゾフェノン(1質量%)及び低強度ランプを用いたポリドーパミン下塗りステンレス鋼シャフト上の親水性コーティングの形成
30分間ドーパミンを重合する例1.2に準拠してステンレス鋼シャフトを作製した。構造式(I)の8kDaのジアクリレート化PEGポリマー(300mg、調製に関しては例7を参照のこと)、アクリル酸(100mg)(質量比は3:1)、エタノール(2mL)中のベンゾフェノン(1質量%)の溶液を調整し、次いで溶液中にステンレス鋼シャフト手作業で浸し、その後、365nm B‐100AP UVランプ(UVPより提供)を用いて30分間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約15mW/cm2と記録された。
Example 3.7 Formation of hydrophilic coating on polydopamine-primed stainless steel shaft using benzophenone (1 wt%) and low-intensity lamp Stainless steel shaft was prepared according to Example 1.2 polymerizing dopamine for 30 minutes . 8 kDa diacrylated PEG polymer of structural formula (I) (300 mg, see Example 7 for preparation), acrylic acid (100 mg) (mass ratio 3: 1), benzophenone (1 mL in ethanol (2 mL)) % By weight) solution and then manually dipped into the solution a stainless steel shaft and then cured for 30 minutes using a 365 nm B-100AP UV lamp (provided by UVP). The intensity was recorded as about 15 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例3a:本発明の親水性コーティングの表面被覆及び組成の評価
表面被覆
例3の任意の手順に準拠して調製した親水性コーティングを、染色試験に準拠してトルイジンブルーで染色した。例の全てに関して、親水性コーティングが均一に染色したことが観察され、負電荷基がPEBAXシャフトの表面上に存在することを確認した(すなわち親水性コーティングの良好な表面被覆)。
Example 3a: Surface Coating and Composition Evaluation of the Hydrophilic Coating of the Invention Surface Coating A hydrophilic coating prepared according to the optional procedure of Example 3 was dyed with toluidine blue according to a dyeing test. For all of the examples, it was observed that the hydrophilic coating was uniformly dyed, confirming that negatively charged groups were present on the surface of the PEBAX shaft (ie, good surface coverage of the hydrophilic coating).

コーティングの組成
例3.3に準拠して調製した親水性コーティングは、FTIR法を用いて分析した。またスペクトルを図7に示す。エーテル(C‐O、約1100cm-1)、カルボニル(C=O、約1730cm-1)、及びメチレン(C‐H、3000〜2800cm-1)と帰属される注目すべきピークを明確に可視化できることがわかった。また、基材と関連するN‐H(3400〜3200cm-1)及びアミド(NC=O、約1640cm-1)由来のシグナルもまた可視化できたが、これらのピークはPEG成分の増加に伴いコーティングがより厚くなるため、消失する傾向があった。溶液中におけるPEG:AAの質量比は、その対応するコーティングのFTIRピークと関連している。より明確には、本発明内のコーティングのFTIR分析は、本発明内のコーティングの調製のために用いられる未知の溶液のPEG:AAの質量比を評価するために用いることができる。
Coating Composition The hydrophilic coating prepared according to Example 3.3 was analyzed using the FTIR method. The spectrum is shown in FIG. Clear visualization of notable peaks attributed to ether (C—O, about 1100 cm −1 ), carbonyl (C═O, about 1730 cm −1 ), and methylene (C—H, 3000-2800 cm −1 ). I understood. In addition, signals from NH (3400-3200 cm −1 ) and amide (NC═O, about 1640 cm −1 ) associated with the substrate could also be visualized, but these peaks were coated as the PEG component increased. Tended to disappear because it became thicker. The mass ratio of PEG: AA in solution is related to the FTIR peak of its corresponding coating. More specifically, FTIR analysis of coatings within the present invention can be used to assess the PEG: AA mass ratio of unknown solutions used for the preparation of coatings within the present invention.

例3b:本発明の親水性コーティングの物理特性の評価
例3.1〜3.7に準拠して調製した本発明の親水性コーティングは、基本手順に記載の方法を用いて評価した。
Example 3b: Evaluation of physical properties of the hydrophilic coating of the invention The hydrophilic coating of the invention prepared according to Examples 3.1 to 3.7 was evaluated using the method described in the general procedure.

結果を以下の表2にまとめる。 The results are summarized in Table 2 below.

Figure 2019010535
Figure 2019010535

潤滑性及び耐久性
コーティングの潤滑性及び耐久性を基本手順に記載の潤滑性試験及び耐久性試験を用いて評価した。例3aの表2は、概して、合理的に期待されるように、アクリレート官能化PEGに対してアクリル酸の比率が増加すると、コーティングの耐久性は増加するが、その潤滑性は減少する。反対に、アクリル酸に対してアクリレート官能化PEGの比率が増加すると、製造されたコーティングは潤滑性であるが、耐久性ではない。例えば例3.3.19(PEG:AA 1.5:1)及び3.3.15(PEG:AA 0.25:1)は、PEGの比率(アクリル酸に対して)が6倍に減少した場合、コーティングの潤滑性は減少し(より高い潤滑性値により示唆される)、コーティングの耐久性は増加する(より低い耐久性値により示唆される)ことを示す。しかし、耐久性値は<15gが良好なようである。例3.3.15及び3.3.19に関して、15サイクルを超える潤滑性及び耐久性を、図8及び9に各々示す。
Lubricity and Durability The lubricity and durability of the coating were evaluated using the lubricity test and durability test described in the basic procedure. Table 2 of Example 3a generally shows that, as reasonably expected, increasing the ratio of acrylic acid to acrylate-functionalized PEG increases the durability of the coating but decreases its lubricity. Conversely, as the ratio of acrylate functionalized PEG to acrylic acid increases, the coating produced is lubricious but not durable. For example, Examples 3.3.19 (PEG: AA 1.5: 1) and 3.3.15 (PEG: AA 0.25: 1) reduce the ratio of PEG (relative to acrylic acid) by a factor of 6. In this case, the lubricity of the coating decreases (indicated by higher lubricity values) and the durability of the coating increases (indicated by lower durability values). However, the durability value seems to be good <15 g. For Examples 3.3.15 and 3.3.19, lubricity and durability over 15 cycles are shown in FIGS. 8 and 9, respectively.

アクリル酸に対するアクリレート官能化PEGの最適比は、2.5:1〜0.5:1(質量比)の範囲内であることがわかった。適切な希釈溶液から調製した場合、この範囲を外れる比のコーティングについての潤滑性及び耐久性が、所望の性質を有するコーティングを作り出す場合もある。   The optimal ratio of acrylate functionalized PEG to acrylic acid was found to be in the range of 2.5: 1 to 0.5: 1 (mass ratio). When prepared from an appropriate dilution solution, the lubricity and durability for ratios of coatings outside this range may produce coatings with the desired properties.

本発明者らが驚くことに、潤滑性試験の順次的なサイクルの後に、コーティングが潤滑性において増加することが実際に見出された。これは、表2の例3.3.15(図8参照)に第一サイクルにおける潤滑性値が19.7及び第15サイクルにおいては14.9g(より低い潤滑性(g)値はより潤滑なコーティングを示す)と示され、これからコーティングの潤滑性が増加したことは明らかである。   We have surprisingly found that the coating increases in lubricity after successive cycles of lubricity testing. This is shown in Example 3.3.15 (see FIG. 8) in Table 2 where the lubricity value in the first cycle is 19.7 and in the 15th cycle 14.9 g (the lower lubricity (g) value is more lubricated) From this it is clear that the lubricity of the coating has increased.

紫外ランプの強度
本発明者らは、本発明内のコーティングは、紫外ランプ強度試験に関わらず調製されるであろうことを示した。強度は、15mW(低強度)から200mW(高強度)に変化させて使用した。
Intensity of the UV Lamp We have shown that the coatings within this invention will be prepared regardless of the UV lamp intensity test. The strength was changed from 15 mW (low strength) to 200 mW (high strength).

溶媒の量
成分A及びB、並びに任意選択的にC及びDの濃度は、溶媒の種々の量の添加によって、重合溶液において変化させてよい。概して、溶媒の量における最適条件は、良好な耐久性と共に潤滑性コーティングを生み出すであろう。最適な希釈から外れると、コポリマーは層間剥離(高濃度)のため、又は不十分なコーティング厚み(低濃度)のためにすり減る場合がある。
Amount of solvent The concentrations of components A and B, and optionally C and D may be varied in the polymerization solution by the addition of various amounts of solvent. In general, the optimum conditions for the amount of solvent will produce a lubricious coating with good durability. Beyond optimal dilution, the copolymer may wear out due to delamination (high concentration) or due to insufficient coating thickness (low concentration).

粒状化
コーティングの表面粒状化は、基本手順に記載の粒状化試験を用いて評価した。試験した例の全て(例3.3.5は別として)は、USP788試験に合格し、コーティングが、証明された許容可能な粒状化のレベルを有したことを示した。例3.3.5に関して、より高い粒状化値は、溶液の比較的低い体積においてのPEGの高い比率からすれば驚くには当たらない。
Granulation The surface granulation of the coating was evaluated using the granulation test described in the basic procedure. All of the examples tested (apart from Example 3.3.5) passed the USP788 test, indicating that the coating had a proven acceptable level of granulation. For Example 3.3.5, the higher granulation value is not surprising given the high proportion of PEG in a relatively low volume of solution.

殺菌及びエージング
図10は、例3.5に関して15サイクルを超える潤滑性及び耐久性を示し、また図11は、例3.6に関して15サイクルを超える潤滑性を示す(例3.5のサンプルは殺菌し、またエージングした)。図10及び11(及び表2の値)間の潤滑性及び耐久性の値を比較すると、殺菌及びエージングプロセスは親水性コーティングの潤滑性及び耐久性に、たとえあったとしてもほとんど効果がないことは明らかである。
Sterilization and Aging FIG. 10 shows lubricity and durability in excess of 15 cycles for Example 3.5, and FIG. 11 shows lubricity in excess of 15 cycles for Example 3.6 (the sample in Example 3.5 is Sterilized and aged). Comparing the lubricity and durability values between FIGS. 10 and 11 (and the values in Table 2), the sterilization and aging process has little, if any, effect on the lubricity and durability of the hydrophilic coating. Is clear.

生体適合性
例3.2に準拠して作製した親水性コーティングを有するPEBAXシャフトは、細胞毒性試験において評価した。シャフトは、総表面積が30cm2/サンプルとなるようピースにカットした。カットしたシャフトは、ISO10993パート5に準拠して、minimal essential medium(MEM)溶出試験に供した。全ての試験したサンプルは、MEM溶出試験において非毒性であることがわかった。
Biocompatibility A PEBAX shaft with a hydrophilic coating made according to Example 3.2 was evaluated in a cytotoxicity test. The shaft was cut into pieces so that the total surface area would be 30 cm 2 / sample. The cut shaft was subjected to a minimal essential medium (MEM) elution test according to ISO 10993 part 5. All tested samples were found to be non-toxic in the MEM dissolution test.

例4‐構造式(II)のジアクリレート化PEG、ベンゾフェノン及びチオキサントンに基づく本発明の親水性コーティングの形成
例4.1 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いた下塗りPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(3.6g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4-Formation of a hydrophilic coating of the present invention based on diacrylated PEG of structural formula (II), benzophenone and thioxanthone 4.1 Hydrophilicity on primed PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and medium intensity lamp Of a 10 kDa diacrylated PEG of structural formula (II) (3.6 g), acrylic acid (1.8 g) (mass ratio 2: 1), and benzophenone (3 wt%) in ethanol (24 mL) ) Was prepared. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.2 ベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)並びに中強度ランプを用いた下塗りPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(3.6g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2:1)、エタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.2 Formation of a hydrophilic coating on a primed PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and thioxanthone (1.5 wt%) and a medium intensity lamp Structural formula (II) 10 kDa diacrylated PEG (3 0.6 g), acrylic acid (1.8 g) (mass ratio is 2: 1), a reagent consisting of benzophenone (3 mass%) and thioxanthone (1.5 mass%) in ethanol (24 mL) was prepared. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.3 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いた下塗りPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(4.5g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2.5:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.3 Formation of hydrophilic coating on primed PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and medium intensity lamp Structural formula (II) 10 kDa diacrylated PEG (4.5 g), acrylic acid (1. 8 g) (mass ratio is 2.5: 1) and a reagent consisting of benzophenone (3% by mass) in ethanol (24 mL) was prepared. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.4 ベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)並びに中強度ランプを用いた下塗りPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(4.5g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2.5:1)、エタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.4 Formation of hydrophilic coating on subbed PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and thioxanthone (1.5 wt%) and medium intensity lamp 10 kDa diacrylated PEG of formula (II) (4 0.5 g), acrylic acid (1.8 g) (mass ratio is 2.5: 1), a reagent consisting of benzophenone (3 mass%) and thioxanthone (1.5 mass%) in ethanol (24 mL) was prepared. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.5 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いた下塗りなしのPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
10kDaのジアクリレート化PEG(3.6g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.5 Formation of a hydrophilic coating on an uncoated PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and a medium intensity lamp 10 kDa diacrylated PEG (3.6 g), acrylic acid (1.8 g) (mass) The ratio was 2: 1) and a reagent consisting of benzophenone (3% by weight) in ethanol (24 mL) was prepared. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.6 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いた下塗りなしのPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(3.6g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.6 Formation of a hydrophilic coating on an unprimed PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and a medium intensity lamp Structural formula (II) 10 kDa diacrylated PEG (3.6 g), acrylic acid ( 1.8 g) (mass ratio is 2: 1) and a reagent consisting of benzophenone (3 wt%) in ethanol (24 mL) was prepared. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.7 ベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)並びに中強度ランプを用いた下塗りなしのPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(3.6g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2:1)、エタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.7 Formation of a hydrophilic coating on an unprimed PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and thioxanthone (1.5 wt%) and a medium intensity lamp Structurally (II) 10 kDa diacrylated PEG A reagent consisting of (3.6 g), acrylic acid (1.8 g) (mass ratio is 2: 1), benzophenone (3 mass%) and thioxanthone (1.5 mass%) in ethanol (24 mL) was prepared. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.8 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いた下塗りなしのPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
10kDaのジアクリレート化PEG(4.5g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2.5:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.8 Formation of hydrophilic coating on unprimed PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and medium intensity lamp 10 kDa diacrylated PEG (4.5 g), acrylic acid (1.8 g) (mass) The ratio was 2.5: 1) and a reagent consisting of benzophenone (3% by weight) in ethanol (24 mL) was prepared. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.9 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いた下塗りなしのPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(4.5g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2.5:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.9 Formation of Hydrophilic Coating on Unprimed PEBAX Shaft Using Benzophenone (3 wt%) and Medium Intensity Lamp Structural Formula (II) 10 kDa diacrylated PEG (4.5 g), acrylic acid ( 1.8 g) (mass ratio is 2.5: 1) and a reagent consisting of benzophenone (3% by mass) in ethanol (24 mL) was prepared. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.10 ベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)並びに中強度ランプを用いた下塗りなしのPEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(4.5g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2.5:1)、エタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したPEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.10 Formation of a hydrophilic coating on an unprimed PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and thioxanthone (1.5 wt%) and a medium intensity lamp Structurally (II) 10 kDa diacrylated PEG (4.5 g), acrylic acid (1.8 g) (mass ratio is 2.5: 1), a reagent consisting of benzophenone (3 mass%) and thioxanthone (1.5 mass%) in ethanol (24 mL) was prepared. did. The PEBAX shaft made in accordance with Example 1.11. Was then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 seconds) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.11 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いた下塗りした着色PEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(3.6g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製した黄色着色PEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.11 Formation of hydrophilic coating on primed colored PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and medium intensity lamp Structural formula (II) 10 kDa diacrylated PEG (3.6 g), acrylic acid ( 1.8 g) (mass ratio is 2: 1) and a reagent consisting of benzophenone (3 wt%) in ethanol (24 mL) was prepared. The yellow colored PEBAX shaft made according to Example 1.11. Is then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in the solution (residence time 5 sec) and RDX UV curing system (240-400 nm) (Harland) (Provided by Medical) for 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4.12 ベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)並びに中強度ランプを用いた下塗りした着色PEBAXシャフト上の親水性コーティングの形成
構造式(II)の10kDaのジアクリレート化PEG(3.6g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2:1)、エタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)及びチオキサントン(1.5質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製した黄色着色PEBAXシャフトを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 4.12. Formation of hydrophilic coating on primed colored PEBAX shaft using benzophenone (3 wt%) and thioxanthone (1.5 wt%) and medium intensity lamp Structurally (II) 10 kDa diacrylated PEG A reagent consisting of (3.6 g), acrylic acid (1.8 g) (mass ratio is 2: 1), benzophenone (3 mass%) and thioxanthone (1.5 mass%) in ethanol (24 mL) was prepared. The yellow colored PEBAX shaft made according to Example 1.11. Is then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in the solution (residence time 5 sec) and RDX UV curing system (240-400 nm) (Harland) (Provided by Medical) for 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例4a:構造式(II)のジアクリレート化PRG、ベンゾフェノン及びチオキサントン上に基づく本発明の親水性コーティングの表面被覆及び組成の評価
表面被覆
例4の手順のいずれかに準拠して調製した親水性コーティングを、染色試験に準拠してトルイジンブルーで染色した。例の全てに関して、親水性コーティングが均一に染色したことが観察され、負電荷基がPEBAXシャフトの表面上に存在することを確認した(すなわち親水性コーティングの良好な表面被覆)。
例4b:構造式(II)のジアクリレート化PRG、ベンゾフェノン及びチオキサントン上に基づく本発明の親水性コーティングの物理特性の評価
例4.1〜4.12に準拠して調製した本発明の親水性コーティングは、基本手順に記載の方法を用いて評価した。
Example 4a: Surface coating and evaluation of composition of hydrophilic coating of the invention based on diacrylated PRG of structure (II), benzophenone and thioxanthone Surface coating Hydrophilic prepared according to any of the procedures of Example 4 The coating was dyed with toluidine blue according to the dyeing test. For all of the examples, it was observed that the hydrophilic coating was uniformly dyed, confirming that negatively charged groups were present on the surface of the PEBAX shaft (ie, good surface coverage of the hydrophilic coating).
Example 4b: Evaluation of physical properties of a hydrophilic coating of the invention based on diacrylated PRG of structure (II), benzophenone and thioxanthone Hydrophilicity of the invention prepared according to Examples 4.1 to 4.12. The coating was evaluated using the method described in the general procedure.

結果を以下の表3にまとめる。   The results are summarized in Table 3 below.

Figure 2019010535
Figure 2019010535

潤滑性及び耐久性
コーティングの潤滑性及び耐久性を基本手順に記載の潤滑性試験及び耐久性試験を用いて評価した。例4bの表3は、構造式(II)に係るジアクリレート化PEGが、構造式(I)に係るジアクリレート化PEGと同等またはより低い潤滑性及び耐久性の値を与えることを示す。概して、耐久性値はゼロに近く、又は試験したサンプルに関してゼロ未満が得られた。耐久性及び潤滑性の値は<15gが良好なようである。
Lubricity and Durability The lubricity and durability of the coating were evaluated using the lubricity test and durability test described in the basic procedure. Table 3 of Example 4b shows that the diacrylated PEG according to structural formula (II) gives comparable or lower lubricity and durability values than the diacrylated PEG according to structural formula (I). In general, durability values were close to zero or less than zero for samples tested. Durability and lubricity values <15 g appear to be good.

チオキサントンの効果
更に、コーティングの硬化においてベンゾフェノンを補助する場合がある第二の開始剤(チオキサントン)の導入は、明確に潤滑性値(より良好な潤滑性)の減少を示す(例えば例4.2に比較して例4.1及び例4.10に比較して例4.9)。この現象は、下塗り基材及び引き抜き可能な水素原子を含む固有の表面を有する基材の両方で観察された。チオキサントンの有益な効果は、着色基材の硬化の際にも見ることができた。例4.11及び例4.12は、チオキサントンを導入すると、いかに潤滑性及び耐久性の値が減少するかを示す。潤滑性は、29.2gから4.3gに向上し、また耐久性は5.6gから0.4gに向上する。
Effect of thioxanthone Furthermore, the introduction of a second initiator (thioxanthone) that may aid benzophenone in curing the coating clearly shows a decrease in the lubricity value (better lubricity) (eg Example 4.2). Example 4.1 and Example 4.9 compared to Example 4.9). This phenomenon was observed both on the base coat substrate and on the substrate with a unique surface containing abstractable hydrogen atoms. The beneficial effect of thioxanthone could also be seen during the curing of the colored substrate. Examples 4.11 and 4.12 show how the incorporation of thioxanthone reduces the lubricity and durability values. Lubricity is improved from 29.2 g to 4.3 g, and durability is improved from 5.6 g to 0.4 g.

例5‐有益な化学物質を含む親水性コーティングの形成
以下の例において、有益な化学物質を含む親水性コーティングは、ポリドーパミンの表面下塗りコーティングを有する既にコートされた基材上に形成した。
Example 5-Formation of Hydrophilic Coating with Beneficial Chemical In the following example, a hydrophilic coating with a beneficial chemical was formed on an already coated substrate with a polydopamine surface primer coating.

例5.1 血栓性コーティングの形成
例3.3.18に準拠して作製した親水性コーティング(PEG:AAの比が1:1、3質量%BP、42mLのEtOH;55mW/cm2にて90秒間硬化)を水中のポリエチレンイミンの溶液(0.010質量%/L、pH6)に約1分間浸し、次いで水中で大規模にすすいだ。
Example 5.1 Formation of a thrombotic coating Hydrophilic coating prepared according to Example 3.3.18 (PEG: AA ratio 1: 1, 3 wt% BP, 42 mL EtOH; 55 mW / cm 2 90 seconds) was soaked in a solution of polyethyleneimine in water (0.010 wt% / L, pH 6) for about 1 minute and then rinsed extensively in water.

例5.2 天然のヘパリンを用いた抗血栓性コーティングの形成
例3.3.14に準拠して作製した親水性コーティングをポリエチレンイミンを含む溶液(0.01質量%/L、pH6)50mLに10分間浸した後に、流水(d.i.水)を用いてすすいだ。天然のヘパリンの接着は、基本的に米国特許出願公開第2012/231043号明細書(参照によりその全体において本開示に組み込まれる)の例2.11のように実施した。コーティングはその後d.i.水を用いて大規模にすすがれ、次いでボレート‐ホスフェートバッファー洗浄液(pH8)ですすがれた。
Example 5.2 Formation of an antithrombogenic coating using natural heparin A hydrophilic coating prepared according to Example 3.3.14 was added to 50 mL of a solution containing polyethyleneimine (0.01 wt% / L, pH 6). After soaking for 10 minutes, it was rinsed with running water (di water). Adhesion of natural heparin was performed essentially as in Example 2.11 of US 2012/231043, which is hereby incorporated by reference in its entirety. The coating is then d. i. Rinse with water and then rinse with borate-phosphate buffer wash (pH 8).

例5.3 共役ヘパリン‐ポリエチレンイミンを用いた抗血栓性コーティングの形成
抗血栓性コーティングは、米国特許出願公開第2012/231043号明細書(参照によりその全体において本開示に組み込まれる)の例3.3からの共役ヘパリン‐ポリエチレンイミンを用いることにより、及び上記の例5.2に記載の手順を用いることにより基本的に調整してよい。係るコーティングは、抗血栓性を示すことが見込まれる。
Example 5.3 Formation of an antithrombotic coating using conjugated heparin-polyethyleneimine An antithrombogenic coating is described in Example 3 of US 2012/231043, which is hereby incorporated by reference in its entirety. May be prepared basically by using conjugated heparin-polyethyleneimine from .3 and by using the procedure described in Example 5.2 above. Such coatings are expected to exhibit antithrombogenic properties.

例5.4 ヘパリンの末端付着を用いた抗血栓性コーティングの形成
例3.3.14に準拠して作製した親水性コーティングをポリエチレンイミンを含む溶液(0.01質量%/L、pH7)50mLに10分間浸した後に、流水(d.i.水)を用いてすすいだ。プラスに帯電したコーティングは、その後基本的に米国特許第4613665号明細書(参照によりその全体において本開示に組み込まれる)の例2に記載のように調製したアルデヒド官能化ヘパリン(325mg)及びNaCl(29.2g)を含む水溶液(1L)に浸漬し、また約5分間反応させるようにし、その後NaCNBH3(2、5質量%溶液(d.i.水中)5mL)を添加し、次いで約1時間追加で反応させた。イオン的に結合したヘパリンは、ボレート‐ホスフェートバッファー溶液(pH8)を用いて大規模にすすいで除去した。
Example 5.4 Formation of an antithrombogenic coating using heparin end attachment 50 mL of a hydrophilic coating prepared according to Example 3.3.14 in a solution containing polyethyleneimine (0.01 wt% / L, pH 7) And then rinsed with running water (d.i. water). The positively charged coating is then essentially aldehyde functionalized heparin (325 mg) and NaCl (as prepared in Example 2 of US Pat. No. 4,613,665, which is hereby incorporated by reference in its entirety). 29.2 g) in an aqueous solution (1 L) and allowed to react for about 5 minutes, after which NaCNBH 3 (2, 5% by weight solution (di water in 5 mL)) was added, then about 1 hour Additional reaction was performed. The ionically bound heparin was removed by extensive rinsing with a borate-phosphate buffer solution (pH 8).

例5.5 ドキソルビシン溶出コーティングの形成
例3.3.18に準拠して調製したコーティングは、ドキソルビシンの水溶液(1mg/25mL、水中)中に2分間入れ、次いで水を用いて薬剤が担持されたコーティングを慎重にすすぎ、コーティングの外観検査に先立って余剰を除去した。基本手順ドキソルビシン染色(薬剤取り込み/溶出)に記載のように、コーティングの赤色への着色はドキソルビシンがコーティング中にうまく取り込まれたことを示す。
Example 5.5 Formation of a doxorubicin-eluting coating A coating prepared according to Example 3.3.18 was placed in an aqueous solution of doxorubicin (1 mg / 25 mL, in water) for 2 minutes and then the drug was loaded with water. The coating was carefully rinsed to remove excess prior to visual inspection of the coating. As described in the basic procedure doxorubicin staining (drug incorporation / elution), a red coloration of the coating indicates that the doxorubicin has been successfully incorporated into the coating.

例5.6 抗菌性コーティングの形成
例3.3.18に準拠して調製したコーティングをEtOH(96%)中の炭酸銀及びクロルヘキシジンの溶液に30秒間浸すようにした。クロルヘキシジン及び炭酸銀の取り込みは、SEM‐EDS法を用いてコーティング成分を評価することにより確認した。
Example 5.6 Formation of antimicrobial coating A coating prepared according to Example 3.3.18 was soaked in a solution of silver carbonate and chlorhexidine in EtOH (96%) for 30 seconds. Chlorhexidine and silver carbonate incorporation was confirmed by evaluating the coating components using the SEM-EDS method.

例5.7 メタクリレート化ヘパリンを用いた抗血栓性コーティングの形成
抗血栓性コーティングは、例6からのメタクリレート化ヘパリンの添加を伴う例3.3に係る手順を用いることにより調製してよい。係るコーティングは、抗血栓性を示すことが見込まれる。
Example 5.7 Formation of an antithrombotic coating using methacrylated heparin An antithrombotic coating may be prepared by using the procedure according to Example 3.3 with the addition of methacrylated heparin from Example 6. Such coatings are expected to exhibit antithrombogenic properties.

例5.8 メタクリレート化ヘパリンを用いた抗血栓性コーティングの形成
抗血栓性コーティングは、例5.1に係る手順を用いること、次いで例6からのメタクリレート化ヘパリン及びベンゾフェノンを添加‐混合することにより調製してよい。メタクリレート化ヘパリンは、紫外照射すると、コーティングに共有結合するであろう。係るコーティングは、抗血栓性を示すことが見込まれる。
Example 5.8 Formation of an antithrombotic coating using methacrylated heparin An antithrombotic coating was prepared by using the procedure according to Example 5.1 and then adding and mixing the methacrylated heparin and benzophenone from Example 6. May be prepared. Methacrylated heparin will covalently bind to the coating when irradiated with ultraviolet light. Such coatings are expected to exhibit antithrombogenic properties.

例5a‐有益な化学物質を含む親水性コーティングの評価
血栓形成剤を含むコーティング
例5.1に準拠して調製したポリエチレンイミンコーティングを主に表面被覆の観点で評価した。コーティングはポンソーSを用いてよく染色され、表面上の正味の正電荷の存在を示した。コートされたシャフトは、健常ボランティアから提供された全血を包含する試験管中にそれを入れることによりその血栓形成能も評価し、血栓形成性コーティングを施していない全血のコントロールと比較した場合、凝固時間において著しい減少をもたらした。凝固時間は、およそ40%減少した(コントロールに関して11分後に形成した中程度の血栓と比較して、完全な血栓まで7分)。この実験を一度繰り返してコーティングの血栓形成性を確認した。
Example 5a-Evaluation of hydrophilic coatings containing beneficial chemicals Coatings containing thrombogenic agents Polyethyleneimine coatings prepared according to Example 5.1 were evaluated primarily in terms of surface coating. The coating was well stained using Ponceau S, indicating the presence of a net positive charge on the surface. Coated shafts are also evaluated for their ability to form clots by placing them in a test tube containing whole blood provided by healthy volunteers, compared to a control of whole blood without a thrombogenic coating. , Resulting in a significant decrease in clotting time. Clotting time was reduced by approximately 40% (7 minutes to complete thrombus compared to moderate thrombus formed after 11 minutes for control). This experiment was repeated once to confirm the thrombus formation of the coating.

抗血栓剤として天然のヘパリンを含むコーティング
例5.2に準拠して調製したコーティングをその抗血栓性に関して評価した。ヘパリン化したシャフトをヘパリンのその表面密度について分析した。このヘパリン密度は、1.4μg/cm2と測定された。コーティングを含むヘパリンを健常ドナーから提供された全血に施し、次いで血栓の形成の可能性をモニターした。コートされたシャフトを全血を包含するFalconチューブ中に入れ、そしてロッカーチューブローラー上に20分間置き、次いで血液中の血小板の残りの量をカウントした。20分後、血栓は形成されなかったことがわかったが、残留血小板の量において、減少が検出されたことがわかった(血小板損失=約25%)。
Coating containing natural heparin as antithrombotic agent A coating prepared according to Example 5.2 was evaluated for its antithrombogenicity. The heparinized shaft was analyzed for its surface density of heparin. The heparin density was measured to be 1.4 μg / cm 2 . Heparin containing the coating was applied to whole blood provided by a healthy donor and then the possibility of thrombus formation was monitored. The coated shaft was placed in a Falcon tube containing whole blood and placed on a rocker tube roller for 20 minutes, then the remaining amount of platelets in the blood was counted. After 20 minutes, it was found that no thrombus was formed, but it was found that a decrease in the amount of residual platelets was detected (platelet loss = about 25%).

抗血栓剤として末端接着したヘパリンを含むコーティング
例5.4に準拠して調製したコーティングをその抗血栓性に関して評価した。ヘパリン化したシャフトをヘパリンのその表面密度について分析した。このヘパリン密度は、2.6μg/cm2と測定された。コーティングを含むヘパリンを健常ドナーから提供された全血に施し、次いで血栓の形成の可能性をモニターした。コートされたシャフトを全血を包含するFalconチューブ中に入れ、そしてロッカーチューブローラー上に20分間置き、次いで血液中の血小板の残りの量をカウントした。20分後、血栓は形成されなかったことがわかったが、残留血小板の量において、減少が検出されたことがわかった(血小板損失=約25%)。
Coating containing heparin end-attached as an antithrombotic agent A coating prepared according to Example 5.4 was evaluated for its antithrombogenicity. The heparinized shaft was analyzed for its surface density of heparin. This heparin density was measured to be 2.6 μg / cm 2 . Heparin containing the coating was applied to whole blood provided by a healthy donor and then the possibility of thrombus formation was monitored. The coated shaft was placed in a Falcon tube containing whole blood and placed on a rocker tube roller for 20 minutes, then the remaining amount of platelets in the blood was counted. After 20 minutes, it was found that no thrombus was formed, but it was found that a decrease in the amount of residual platelets was detected (platelet loss = about 25%).

有益な化学物質としてドキソルビシンを含むコーティング
例5.5に準拠して調製したコーティングをその薬剤溶出特性に関して評価した。コーティングに担持されたドキソルビシンを2MのNaCl溶液に曝して薬剤の放出を促し、次いで更なる外観検査に先立って真空中で乾燥させた。赤色のレベルの低減は、ドキソルビシンがコーティングから溶出したことを示した。
Coatings containing doxorubicin as beneficial chemical The coatings prepared according to Example 5.5 were evaluated for their drug elution properties. The doxorubicin supported on the coating was exposed to a 2M NaCl solution to facilitate drug release and then dried in vacuo prior to further visual inspection. A reduction in the red level indicated that doxorubicin eluted from the coating.

有益な化学物質として抗菌剤を含むコーティング
例5.6に準拠して調製したコーティングを黄色ブドウ球菌バクテリアに対するその抗菌活性に関して評価した。コーティングの2つのレプリケートを黄色ブドウ球菌バクテリアに施し、次いで長時間阻害域をモニターした。2つのレプリケートは、各々7及び15日に亘って抗菌効果を示した。コートされていないPEBAXシャフト、ポリドーパミン下塗りPEBAXシャフト及び例3.3.18に準拠して(PEG:AAの比が1:1、3質量%BP、42mLのEtOH)コートされたシャフトをコントロールとして用いた。1日より長い抗菌特性を示したコントロールはなかった。
Coatings containing antimicrobial agents as beneficial chemicals Coatings prepared according to Example 5.6 were evaluated for their antimicrobial activity against S. aureus bacteria. Two replicates of the coating were applied to S. aureus bacteria, and then the inhibition zone was monitored over time. The two replicates showed antibacterial effects over 7 and 15 days, respectively. Uncoated PEBAX shaft, polydopamine primed PEBAX shaft and according to Example 3.3.18 (PEG: AA ratio 1: 1, 3 wt% BP, 42 mL EtOH) as a control Using. None of the controls showed antimicrobial properties longer than 1 day.

例5.6に準拠して調製したコーティングは、緑膿菌バクテリアに対するその抗菌活性に関しても評価した。コーティングの2つのレプリケートを緑膿菌バクテリアに施し、次いで長時間阻害域をモニターした。2つのレプリケートは、各々3及び4日に亘って抗菌効果を示した。コートされていないPEBAXシャフト、ポリドーパミン下塗りPEBAXシャフト及び例3.3.18に準拠して(PEG:AAの比が1:1、3質量%BP、42mLのEtOH)コートされたシャフトをコントロールとして用いた。1日より長い抗菌特性を示したコントロールはなかった。   The coating prepared according to Example 5.6 was also evaluated for its antibacterial activity against Pseudomonas aeruginosa bacteria. Two replicates of the coating were applied to Pseudomonas aeruginosa bacteria and then the zone of inhibition was monitored over time. The two replicates showed antibacterial effects over 3 and 4 days, respectively. Uncoated PEBAX shaft, polydopamine primed PEBAX shaft and according to Example 3.3.18 (PEG: AA ratio 1: 1, 3 wt% BP, 42 mL EtOH) as a control Using. None of the controls showed antimicrobial properties longer than 1 day.

例6‐末端メタクリレート化ヘパリンの合成
基本的に米国特許第4613665号明細書(参照によりその全体において本開示に組み込まれる)の例2に記載のように調製したアルデヒド官能化ヘパリン(5.00g)を、勢いよく撹拌することにより15mLのアセテートバッファー(pH5)に溶解させた。2‐アミノエチルメタクリレート塩酸塩(250mg)、次いで10mLの2.5%のシアノ水素化ホウ素ナトリウム溶液(d.i.水中)をヘパリン溶液に添加した。反応のスキームをスキーム2に示す。溶液は室温にて終夜撹拌し、その後透析バッグ(MWCO1000Da)に移送し、そして1MのNaCl水溶液3Lに対して1時間透析した。1時間後、1MのNaCl溶液を新しい溶液で置換し、そして透析をさらに1時間続けた。精製シーケンスのステップの終わりには、NaCl溶液をd.i.水で置換し、そして終夜透析を続けた。修正後のヘパリンの比活性度は、>100IU/mgと評価された。

Figure 2019010535
Example 6-Synthesis of terminally methacrylated heparin Aldehyde functionalized heparin (5.00 g) prepared essentially as described in Example 2 of US Pat. No. 4,613,665, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Was dissolved in 15 mL of acetate buffer (pH 5) by vigorous stirring. 2-Aminoethyl methacrylate hydrochloride (250 mg) was added to the heparin solution followed by 10 mL of 2.5% sodium cyanoborohydride solution (in di water). The reaction scheme is shown in Scheme 2. The solution was stirred overnight at room temperature, then transferred to a dialysis bag (MWCO 1000 Da) and dialyzed against 3 L of 1 M NaCl aqueous solution for 1 hour. After 1 hour, the 1M NaCl solution was replaced with fresh solution and dialysis continued for another hour. At the end of the purification sequence step, NaCl solution is added d. i. Substitution with water and dialysis continued overnight. The specific activity of heparin after correction was estimated to be> 100 IU / mg.
Figure 2019010535

例7‐構造式(I)の8kDaジアクリレート化PEGポリマーの合成
ジヒドロキシル官能化PEG(8kDa、20g)をTHF(50mL)、TEA(3.5mL)及びピリジン(15mL)に溶解させた。塩化アクリロイル(1.1g)を溶液に滴下した。反応スキームをスキーム3に示す。反応は4時間進行させるようにし、その後沈殿した塩をろ過し、そして1Lのジエチルエーテル中に溶液を投下した。沈殿物(ベージュ/白色粉末)は、真空化において終夜乾燥させた。アクリル末端基の導入は、FTIR法を用いて確認した。FTIRは、PEG鎖中へのカルボニル基(エステル)の組み込みを示す1720cm-1付近に吸収を示した。

Figure 2019010535
Example 7 Synthesis of 8 kDa Diacrylated PEG Polymer of Structural Formula (I) Dihydroxyl functionalized PEG (8 kDa, 20 g) was dissolved in THF (50 mL), TEA (3.5 mL) and pyridine (15 mL). Acryloyl chloride (1.1 g) was added dropwise to the solution. The reaction scheme is shown in Scheme 3. The reaction was allowed to proceed for 4 hours, after which the precipitated salt was filtered and the solution was dropped into 1 L of diethyl ether. The precipitate (beige / white powder) was dried overnight in a vacuum. The introduction of acrylic end groups was confirmed using the FTIR method. FTIR showed absorption near 1720 cm −1 indicating incorporation of a carbonyl group (ester) into the PEG chain.
Figure 2019010535

例8‐引き抜き可能な水素原子を含む表面下塗りコーティングあり及びなしの金属基材上の親水性コーティングの形成
例8.1 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いたポリドーパミン下塗りニチノールロッド上の親水性コーティングの形成
構造式(I)の10kDaのジアクリレート化PEG(3.6g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したニチノールロッドを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 8-Formation of a hydrophilic coating on a metal substrate with and without a surface primer coating containing abstractable hydrogen atoms Example 8.1 On a polydopamine primed nitinol rod using benzophenone (3 wt%) and a medium intensity lamp A 10 kDa diacrylated PEG of structural formula (I) (3.6 g), acrylic acid (1.8 g) (mass ratio 2: 1), and benzophenone (3) in ethanol (24 mL) (Mass%) was prepared. Nitinol rods made according to Example 1.11 were then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 sec) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例8.2 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いた下塗りなしのニチノールロッド上の親水性コーティングの形成
構造式(I)の10kDaのジアクリレート化PEG(3.6g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。前処理方法Bに準拠して作製したニチノールロッドを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 8.2 Formation of a hydrophilic coating on an unprimed nitinol rod using benzophenone (3 wt%) and a medium intensity lamp Structural formula (I) 10 kDa diacrylated PEG (3.6 g), acrylic acid ( 1.8 g) (mass ratio is 2: 1) and a reagent consisting of benzophenone (3 wt%) in ethanol (24 mL) was prepared. Nitinol rods made according to pretreatment method B were then immersed in the solution (residence time 5 seconds) and then removed (drawing speed 15 cm / sec) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例8.3 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いたポリドーパミン下塗りニチノールロッド上の親水性コーティングの形成
構造式(I)の10kDaのジアクリレート化PEG(4.5g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2.5:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。例1.11に準拠して作製したニチノールロッドを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
Example 8.3 Formation of Hydrophilic Coating on Polydopamine Primed Nitinol Rod Using Benzophenone (3 wt%) and Medium Intensity Lamp Structural Formula (I) 10 kDa diacrylated PEG (4.5 g), acrylic acid ( 1.8 g) (mass ratio is 2.5: 1) and a reagent consisting of benzophenone (3% by mass) in ethanol (24 mL) was prepared. Nitinol rods made according to Example 1.11 were then removed (drawing speed 15 cm / sec) after soaking in solution (residence time 5 sec) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.

例8.4 ベンゾフェノン(3質量%)及び中強度ランプを用いた下塗りなしのニチノールロッド上の親水性コーティングの形成
構造式(I)の10kDaのジアクリレート化PEG(4.5g)、アクリル酸(1.8g)(質量比は2.5:1)、及びエタノール(24mL)中のベンゾフェノン(3質量%)からなる試薬を調整した。前処理方法Bに準拠して作製したニチノールロッドを、次いで溶液中に浸した(滞留時間5秒)後に取り出し(引き出し速度15cm/秒)、そしてRDX UV硬化システム(240〜400nm)(Harland Medicalより提供)を用いて90秒間硬化した。強度は、センサー及びラジオメーターを用いて約55mW/cm2と記録された。
例8a:本発明の親水性コーティングの表面被覆及び組成の評価
表面被覆
例3の手順のいずれかに準拠して調製した親水性コーティングを、染色試験に準拠してトルイジンブルーで染色した。例の全てに関して、親水性コーティングが均一に染色したことが観察され、負電荷基がPEBAXシャフトの表面上に存在することを確認した(すなわち親水性コーティングの良好な表面被覆)。
例8b:引き抜き可能な水素原子を含む表面下塗りコーティングあり及びなしの金属基材上の親水性コーティングの耐久性の評価
例8.1〜8.4に準拠して調製した本発明の親水性コーティングは、基本手順に記載の方法を用いて評価した。
Example 8.4 Formation of a hydrophilic coating on an unprimed nitinol rod using benzophenone (3 wt%) and a medium intensity lamp Structural formula (I) 10 kDa diacrylated PEG (4.5 g), acrylic acid ( 1.8 g) (mass ratio is 2.5: 1) and a reagent consisting of benzophenone (3% by mass) in ethanol (24 mL) was prepared. Nitinol rods made according to pretreatment method B were then immersed in the solution (residence time 5 seconds) and then removed (drawing speed 15 cm / sec) and RDX UV curing system (240-400 nm) (from Harland Medical) For 90 seconds. The intensity was recorded at about 55 mW / cm 2 using a sensor and radiometer.
Example 8a: Surface Coating and Composition Evaluation of the Hydrophilic Coating of the Invention Surface Coating A hydrophilic coating prepared according to any of the procedures of Example 3 was dyed with toluidine blue according to a staining test. For all of the examples, it was observed that the hydrophilic coating was uniformly dyed, confirming that negatively charged groups were present on the surface of the PEBAX shaft (ie, good surface coverage of the hydrophilic coating).
Example 8b: Evaluation of the durability of a hydrophilic coating on a metal substrate with and without a surface subbing coating containing abstractable hydrogen atoms The hydrophilic coating of the present invention prepared according to Examples 8.1-8.4 Was evaluated using the method described in the basic procedure.

結果を以下の表4にまとめる。   The results are summarized in Table 4 below.

Figure 2019010535
Figure 2019010535

耐久性
コーティングの耐久性を基本手順に記載の耐久性試験を用いて評価した。ニチノールは引き抜き可能な水素原子を含む固有の表面を有さない金属基材である。例8bの表4は、下塗りなしのニチノール基材は、概して同一基材の下塗り類似物と比較して、より高い耐久性値(すなわちより乏しい耐久特性)を示す(例えば例8.3例を8.4と比較する)。例8.3は、試験を実施する際に、コーティングがより潤滑になることを示す。これは、例8.4の場合には当てはまらない。この場合、コーティングは試験を実施する際に潤滑性が小さくなっている。
Durability The durability of the coating was evaluated using the durability test described in the basic procedure. Nitinol is a metal substrate that does not have an inherent surface that contains abstractable hydrogen atoms. Table 4 of Example 8b shows that a Nitinol substrate with no primer generally exhibits higher durability values (ie, poorer durability properties) compared to a primer analog of the same substrate (eg, Example 8.3 example) Compare with 8.4). Example 8.3 shows that the coating becomes more lubricious when performing the test. This is not the case with Example 8.4. In this case, the coating is less lubricious when performing the test.

明細書及び以下の請求の範囲を通して、文脈が別段の要求をしない限り、語‘含む(comprise)’及び‘含む(comprises)’及び‘含む(comprising)’等のバリエーションは、規定の整数、ステップ、整数の群又はステップの群の包含を意味するが、任意のその他の整数、ステップ、整数の群又はステップの群の排除は意味しないと解されよう。   Throughout the specification and the following claims, unless the context requires otherwise, variations such as the words 'comprise' and 'comprises' and 'comprising' are defined integers, steps Will be understood to mean the inclusion of a group of integers or groups of steps, but not the exclusion of any other integers, steps, groups of integers or groups of steps.

本発明は、好ましい及びより好ましい群並びに好適な及びより好適な群並びに上記に列挙した群の実施態様の全ての組み合わせを包含する。   The present invention encompasses all combinations of preferred and more preferred groups and preferred and more preferred groups as well as the embodiments listed above.

本発明は、好ましい及びより好ましい群並びに好適な及びより好適な群並びに上記に列挙した群の実施態様の全ての組み合わせを包含する。
以下、本発明の実施形態を列記する。
[1]
成分A及びB、並びに任意選択の成分C及びDの架橋コポリマーを含む親水性コーティングを有する表面を有する基材であって、成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC 2 〜C 16 親水性モノマーを含み、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、
成分Cが、存在する場合には、1つ以上のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、並びに
成分Dが、存在する場合には、チオール、アルケン及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含み、
架橋コポリマーが、成分A、B及びC(存在する場合には)のアルケン及び/又はアルキン基並びに成分D(存在する場合には)の官能基が関与するラジカル重合により形成し、
親水性コーティングが、1種以上の有益な化学物質を含む成分Eを任意選択的に含み、成分Eが成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成せず、
並びに親水性コーティングが、基材の表面に共有結合している基材。
[2]
基材の表面と親水性コーティングとの間の共有結合が、親水性コーティングの成分と基材の表面上の表面結合のラジカルの反応を介して形成し、及び表面結合のラジカルが、基材の表面からの水素原子の引き抜きを介して生成する、上記態様1に記載の基材。
[3]
親水性コーティングが共有結合するポリドーパミンの第一の表面下塗りコーティングを有する、上記態様1又は2に記載の基材。
[4]
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC 2 〜C 16 親水性モノマーを含み、また1つ以上の基が、エステル、エーテル、カルボキシル、ヒドロキシル、チオール、スルホン酸、サルフェート、アミノ、アミド、ホスフェート、ケト及びアルデヒド基から選択される、上記態様1〜3のいずれかに記載の基材。
[5]
成分Aが、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を含む、上記態様4に記載の基材。
[6]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、親水性ポリマーが、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸誘導体、ポリ‐N‐ビニルピロリドン、ポリ‐N‐ビニルピロリドン誘導体、ポリエーテル誘導体(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)、またはポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)、ポリビニルアルコール、及びポリビニルアルコール誘導体からなる群より独立に選択される、上記態様1〜5のいずれかに記載の基材。
[7]
成分Bが、2つのアルケン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含む、上記態様1〜6のいずれかに記載の基材。
[8]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のポリエーテル親水性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)、またはポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)を含む、上記態様6に記載の基材。
[9]
成分Bが、2つのアルケン基を各々含む1種以上のPEGポリマーを含む、上記態様8に記載の基材。
[10]
成分Bが、1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーを含む、上記態様9に記載の基材。
[11]
1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーが、構造式(I)

Figure 2019010535
(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、例えば150〜260である。)である、上記態様10に記載の基材。
[12]
1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーが、構造式(II)
Figure 2019010535
(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、好適には150〜260である。)である、上記態様10に記載の基材。
[13]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、前記アルケン及び/又はアルキン基が、末端アルケン及び/又はアルキン基である、上記態様1〜10のいずれかに記載の基材。
[14]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、並びに各親水性ポリマーの分子量が、独立に600〜40000Da、例えば4000〜16000Daである、上記態様1〜13のいずれかに記載の基材。
[15]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む2種の異なる親水性ポリマーを含む、上記態様1〜14のいずれかに記載の基材。
[16]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む2種の異なる分子量のPEGポリマーを含む、上記態様15に記載の基材。
[17]
成分Cが、1つのアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含む、上記態様1〜16のいずれかに記載の基材。
[18]
成分Cの前記有益な化学物質が、薬理活性を有する化学物質、導電剤又は接着剤である、上記態様1〜17のいずれかに記載の基材。
[19]
薬理活性を有する化学物質が、抗血栓薬、血管新生阻害剤、抗増殖剤又は抗菌剤である、上記態様18に記載の基材。
[20]
成分Cの分子量が、100000Da以下、例えば50000Da以下、例えば25000Da以下である、上記態様1〜19のいずれかに記載の基材。
[21]
成分Cの分子量が、9000Da〜20000Da、例えば9000Da〜11000Daである、上記態様20に記載の基材。
[22]
成分Cが、ヘパリンである、上記態様1〜21のいずれかに記載の基材。
[23]
成分Dが、2つ以上のチオール基を各々含む1種以上の低分子量の架橋剤を含む、上記態様1〜22のいずれかに記載の基材。
[24]
成分Eの前記有益な化学物質が、薬理活性を有する化学物質、導電剤又は接着剤である、上記態様1〜23のいずれかに記載の基材。
[25]
薬理活性を有する化学物質が、抗血栓薬、血管新生阻害剤、抗増殖剤又は抗菌剤である、上記態様24に記載の基材。
[26]
成分Cが存在し、かつ、成分Dは存在しない、上記態様1〜25のいずれかに記載の基材。
[27]
成分Dが存在し、かつ、成分Cは存在しない、上記態様1〜25のいずれかに記載の基材。
[28]
成分C及びDが存在しない、上記態様1〜25のいずれかに記載の基材。
[29]
成分C及びDが存在する、上記態様1〜25のいずれかに記載の基材。
[30]
成分Eが存在し、かつ、コポリマーに共有結合している、上記態様1〜29のいずれかに記載の基材。
[31]
成分Eが存在し、かつ、コポリマーに共有結合していない、上記態様29に記載の基材。
[32]
成分Eが存在しない、上記態様1〜29のいずれかに記載の基材。
[33]
親水性コーティングが潤滑性であり、また潤滑性試験を用いた潤滑性が<100g、例えば<50g、例えば<15gである、上記態様1〜32のいずれかに記載の基材。
[34]
親水性コーティングの耐久性試験を用いた耐久性が、<50g、例えば<25g、例えば<15gである、上記態様33に記載の基材。
[35]
成分Bの成分Aに対する質量比が、2.5:1〜0.5:1である、上記態様1〜34のいずれかに記載の基材。
[36]
基材が、医療用デバイスである、上記態様1〜35のいずれかに記載の基材。
[37]
医療用デバイスが、二股ステント、バルーン拡張型ステント及び自己拡張型ステントを包含するステント、二股ステントグラフトを包含するステントグラフト、血管グラフト及び二股グラフトを包含するグラフト、拡張器、血管閉塞器、塞栓フィルター、塞栓除去デバイス、マイクロカテーテル、中心静脈カテーテル、抹消静脈カテーテル及び血液透析カテーテルを包含するカテーテル、人工血管、リトラクタブルシースを包含するシース、血管内在性モニタリングデバイス、人工心臓弁、ペースメーカー電極、ガイドワイヤー、カーディアックリード、心肺バイパスサーキット、カニューレ、プラグ、ドラッグデリバリーデバイス、バルーン、組織パッチデバイス及び血液ポンプからなる群より選択される、上記態様36に記載の基材。
[38]
基材の表面に共有結合する親水性コーティングの形成方法であって、前記方法が、
(a)表面と、成分A及びB、任意選択の成分C、任意選択の成分D及びラジカル開始剤を含む混合物とを接触させるステップであって、
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC 2 〜C 16 親水性モノマーを含み、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、
成分Cが、存在する場合には、1つ以上のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、並びに
成分Dが、存在する場合には、チオール、アルケン、及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含むステップ;
並びに
(b)成分A、成分B、並びに任意選択のC及びDの架橋コポリマーを形成するために、成分A、B及びC(存在する場合には)のアルケン及び/又はアルキン基並びに成分D(存在する場合には)の官能基が関与するラジカル重合を開始するステップであって、前記コポリマーが表面に共有結合するステップ、並びに
(c)任意選択的に、1種以上の有益な化学物質を含む成分Eを親水性コーティング中に組み込むステップであって、成分Eが成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成しないステップ
を含む方法。
[39]
基材が、引き抜き可能な水素原子を含む表面を有する基材である、上記態様38に記載の方法。
[40]
基材の表面と接触する液相中のラジカル開始剤が、表面から水素原子を引き抜いて表面結合のラジカルを形成し、前記表面結合のラジカルが、成分A及びB並びに任意選択のC及びDの少なくとも1つと反応して表面にコポリマーを共有結合させる、上記態様39に記載の方法。
[41]
液相中において表面と接触して形成したフリーラジカルにより開始されたプロセスにおいて、基材の表面上の反応基が、成分A及びB並びに任意選択のC及びDの少なくとも1つと反応して表面にコポリマーを共有結合させる、上記態様39に記載の方法。
[42]
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC 2 〜C 16 親水性モノマーを含み、また1つ以上の基が、エステル、エーテル、カルボキシル、ヒドロキシル、チオール、スルホン酸、サルフェート、アミノ、アミド、ホスフェート、ケト及びアルデヒド基から選択される、上記態様38〜40のいずれかに記載の方法。
[43]
成分Aが、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を含む、上記態様42に記載の方法。
[44]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、親水性ポリマーが、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸誘導体、ポリ‐N‐ビニルピロリドン、ポリ‐N‐ビニルピロリドン誘導体、ポリエーテル誘導体(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)、またはポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)、ポリビニルアルコール、及びポリビニルアルコール誘導体からなる群より独立に選択される、上記態様38〜43のいずれかに記載の方法。
[45]
成分Bが、2つのアルケン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含む、上記態様38〜44のいずれかに記載の方法。
[46]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のポリエーテル親水性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)、又はポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)を含む、上記態様45に記載の方法。
[47]
成分Bが、2つのアルケン基を各々含む1種以上のPEGポリマーを含む、上記態様46に記載の方法。
[48]
成分Bが、1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーを含む、上記態様47に記載の方法。
[49]
1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーが、構造式(I):
Figure 2019010535
(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、例えば150〜260である)である、上記態様48に記載の方法。
[50]
1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーが、構造式(II):
Figure 2019010535
(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、好適には150〜260である)である、上記態様48に記載の方法。
[51]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、前記アルケン/及び又はアルキン基が、末端アルケン及び/又はアルキン基である、上記態様38〜50のいずれかに記載の方法。
[52]
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また各親水性ポリマーの分子量が、独立に600〜40000Da、例えば4000〜16000Daである、上記態様38〜51のいずれかに記載の方法。
[53]
成分Cの前記有益な化学物質が、薬理活性を有する化学物質、導電剤又は接着剤である、上記態様38〜52のいずれかに記載の方法。
[54]
薬理活性を有する化学物質が、抗血栓薬、血管新生阻害剤、抗増殖剤又は抗菌剤である、上記態様53に記載の方法。
[55]
成分Cの分子量が、100000Da以下、例えば50000Da以下、例えば25000Da以下である、上記態様38〜54のいずれかに記載の方法。
[56]
成分Cの分子量が、9000Da〜20000Da、例えば9000Da〜11000Daである、上記態様55に記載の方法。
[57]
成分Cがヘパリンである、上記態様38〜56のいずれかに記載の方法。
[58]
成分Dが、2つ以上のチオール基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含む、上記態様38〜57のいずれかに記載の方法。
[59]
成分Eの前記有益な化学物質が、薬理活性を有する化学物質、導電剤又は接着剤である、上記態様38〜58のいずれかに記載の方法。
[60]
薬理活性を有する化学物質が、抗血栓薬、血管新生阻害剤、抗増殖剤又は抗菌剤である、上記態様59に記載の方法。
[61]
成分Cが存在し、かつ、成分Dは存在しない、上記態様38〜60のいずれかに記載の方法。
[62]
成分Dが存在し、かつ、成分Cは存在しない、上記態様38〜61のいずれかに記載の方法。
[63]
成分C及びDが存在しない、上記態様38〜61のいずれかに記載の方法。
[64]
成分C及びDが存在する、上記態様38〜61のいずれかに記載の方法。
[65]
成分Eがコポリマーに共有結合するステップ(c)を含む上記態様38〜64のいずれかに記載の方法。
[66]
成分Eがコポリマーに共有結合しないステップ(c)を含む上記態様38〜64のいずれかに記載の方法。
[67]
ステップ(c)を含まない、上記態様38〜64のいずれかに記載の方法。
[68]
成分Bの成分Aに対する質量比が、2.5:1〜0.5:1である、上記態様38〜67のいずれかに記載の方法。
[69]
親水性コーティングが潤滑性であり、また潤滑性試験を用いた潤滑性が<100g、例えば<50g、例えば<15gである、上記態様38〜68のいずれかに記載の方法。
[70]
親水性コーティングの耐久性試験を用いた耐久性が、<50g、例えば<25g、例えば<15gである、上記態様38〜69のいずれかに記載の方法。
[71]
引き抜き可能な水素原子を含む基材の表面が、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティングである、上記態様38〜70のいずれかに記載の方法。
[72]
引き抜き可能な水素原子を含むポリマーが、カテコール官能基及び/又はキノン官能基及び/又はセミキノン官能基を含むポリマーである、上記態様71に記載の方法。
[73]
引き抜き可能な水素原子を含むポリマーが、ポリドーパミンである、上記態様71または72に記載の方法。
[74]
ポリドーパミンの表面コーティングが、基材の表面と、酸化剤及びドーパミン及び/又はドーパミン類縁体を含む混合物と接触させることにより形成する、上記態様73に記載の方法。
[75]
ポリドーパミンの表面コーティングが、pH4〜7にて形成される、上記態様73又は74に記載の方法。
[76]
ポリドーパミンの表面コーティングが、pH5.5〜6.5にて形成される、上記態様75に記載の方法。
[77]
ポリドーパミンの表面コーティングが、水と有機アルコール(例えば水とIPAの混合物)の混合物である溶媒の存在下において形成される、上記態様73〜76のいずれかに記載の方法。
[78]
ポリドーパミンの表面コーティングの形成に先立って、コートされるべき表面が酸化剤で前処理されている、上記態様73〜77のいずれかに記載の方法。
[79]
ステップ(a)のラジカル開始剤が、ベンゾフェノン及びこれらの誘導体並びにキサントン及びこれらの誘導体からなる群より選択される、上記態様38〜78のいずれかに記載の方法。
[80]
前記ラジカル開始剤が、ベンゾフェノンである、上記態様79に記載の方法。
[81]
ステップ(a)のラジカル開始剤が、ベンゾフェノン及び/又はこれらの誘導体並びにチオキサントン及び/又はこれらの誘導体の混合物である、上記態様38〜78のいずれかに記載の方法。
[82]
ステップ(a)のラジカル開始剤が、ベンゾフェノン及びチオキサントンの混合物である、上記態様81に記載の方法。
[83]
ステップ(b)のラジカル重合が、紫外光に対する光開始剤を含むステップ(a)の混合物の曝露により開始される、上記態様38〜82のいずれかに記載の方法。
[84]
基材が、医療用デバイスである、上記態様38〜83のいずれかに記載の方法。
[85]
医療用デバイスが、二股ステント、バルーン拡張型ステント及び自己拡張型ステントを包含するステント、二股ステントグラフトを包含するステントグラフト、血管グラフト及び二股グラフトを包含するグラフト、拡張器、血管閉塞器、塞栓フィルター、塞栓除去デバイス、マイクロカテーテル、中心静脈カテーテル、抹消静脈カテーテル及び血液透析カテーテルを包含するカテーテル、人工血管、リトラクタブル シースを包含するシース、血管内在性モニタリングデバイス、人工心臓弁、ペースメーカー電極、ガイドワイヤー、カーディアックリード、心肺バイパスサーキット、カニューレ、プラグ、ドラッグデリバリーデバイス、バルーン、組織パッチデバイス及び血液ポンプからなる群より選択される、上記態様84に記載の方法。
[86]
上記態様38〜84のいずれかに記載の方法に従って得られた親水性コーティングを有する基材。
The present invention encompasses all combinations of preferred and more preferred groups and preferred and more preferred groups as well as the embodiments listed above.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be listed.
[1]
A substrate having a surface having a hydrophilic coating comprising components A and B and optional crosslinked copolymers of components C and D, wherein component A comprises one or more alkene and / or alkyne groups, respectively includes C 2 -C 16 hydrophilic monomers or species,
Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups,
Component C, if present, comprises one or more beneficial chemicals each containing one or more alkene or alkyne groups, and
Component D, if present, comprises one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more functional groups independently selected from thiol, alkene and alkyne groups;
The crosslinked copolymer is formed by radical polymerization involving the alkene and / or alkyne groups of components A, B and C (if present) and the functional groups of component D (if present);
The hydrophilic coating optionally includes a component E that contains one or more beneficial chemicals, where component E includes components A, B, C (if present) and D (if present); Does not form a copolymer,
And a substrate having a hydrophilic coating covalently bonded to the surface of the substrate.
[2]
A covalent bond between the surface of the substrate and the hydrophilic coating is formed through the reaction of the components of the hydrophilic coating with surface-bonded radicals on the surface of the substrate, and the surface-bonded radicals are The base material according to the aspect 1, which is generated through extraction of hydrogen atoms from the surface.
[3]
A substrate according to embodiment 1 or 2, wherein the substrate has a first surface subbing coating of polydopamine to which a hydrophilic coating is covalently bonded.
[4]
Component A contains one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing one or more alkene and / or alkyne groups, and one or more groups are esters, ethers, carboxyls, hydroxyls, thiols, 4. The substrate according to any one of the above aspects 1 to 3, selected from sulfonic acid, sulfate, amino, amide, phosphate, keto and aldehyde groups.
[5]
The base material of the said aspect 4 with which the component A contains acrylic acid and / or methacrylic acid.
[6]
Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the hydrophilic polymer is hyaluronic acid, a hyaluronic acid derivative, poly-N-vinylpyrrolidone, poly-N- Independently from the group consisting of vinylpyrrolidone derivatives, polyether derivatives (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG), or polypropylene glycol (PPG) derivatives), polyvinyl alcohol, and polyvinyl alcohol derivatives The base material in any one of the said aspects 1-5 selected by these.
[7]
The base material in any one of the said aspects 1-6 in which the component B contains the 1 or more types of hydrophilic polymer each containing two alkene groups.
[8]
Component B is one or more polyether hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG), or polypropylene) The base material of the said aspect 6 containing a glycol (PPG) derivative).
[9]
9. A substrate according to aspect 8 above, wherein component B comprises one or more PEG polymers each containing two alkene groups.
[10]
The substrate of embodiment 9, wherein component B comprises one or more diacrylate functionalized PEG polymers.
[11]
One or more diacrylate functionalized PEG polymers have the structural formula (I)
Figure 2019010535
(Wherein n is 10 to 50000, such as 15 to 5000, such as 100 to 400, such as 150 to 260).
[12]
One or more diacrylate functionalized PEG polymers have the structural formula (II)
Figure 2019010535
(Wherein n is 10 to 50000, for example 15 to 5000, for example 100 to 400, preferably 150 to 260).
[13]
Embodiment 1 to Component B in which Component B includes one or more hydrophilic polymers each including two or more alkene and / or alkyne groups, and the alkene and / or alkyne group is a terminal alkene and / or alkyne group. The base material in any one of 10.
[14]
Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkenes and / or alkyne groups, and the molecular weight of each hydrophilic polymer is independently from 600 to 40000 Da, such as from 4000 to 16000 Da The base material in any one of aspects 1-13.
[15]
15. A substrate according to any of the above aspects 1 to 14, wherein component B comprises two different hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups.
[16]
16. A substrate according to aspect 15 above, wherein component B comprises two different molecular weight PEG polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups.
[17]
17. A substrate according to any of the above aspects 1 to 16, wherein component C comprises one or more beneficial chemicals each containing one alkene or alkyne group.
[18]
The base material according to any one of the above aspects 1 to 17, wherein the beneficial chemical substance of Component C is a chemical substance having a pharmacological activity, a conductive agent, or an adhesive.
[19]
The base material according to the above aspect 18, wherein the chemical substance having pharmacological activity is an antithrombotic agent, an angiogenesis inhibitor, an antiproliferative agent or an antibacterial agent.
[20]
The base material in any one of the said aspects 1-19 whose molecular weight of the component C is 100,000 Da or less, for example, 50000 Da or less, for example, 25000 Da or less.
[21]
The base material of the said aspect 20 whose molecular weight of the component C is 9000 Da-20000 Da, for example, 9000 Da-11000 Da.
[22]
The base material in any one of the said aspects 1-21 whose component C is heparin.
[23]
The base material in any one of the said aspects 1-22 in which the component D contains the 1 or more types of low molecular weight crosslinking agent each containing two or more thiol groups.
[24]
24. The substrate according to any one of the above aspects 1 to 23, wherein the beneficial chemical substance of component E is a chemical substance having a pharmacological activity, a conductive agent or an adhesive.
[25]
The base material according to Aspect 24, wherein the chemical substance having pharmacological activity is an antithrombotic agent, an angiogenesis inhibitor, an antiproliferative agent, or an antibacterial agent.
[26]
The base material in any one of the said aspects 1-25 which the component C exists and the component D does not exist.
[27]
The base material in any one of the said aspect 1-25 which the component D exists and the component C does not exist.
[28]
The base material according to any one of the above aspects 1 to 25, wherein components C and D are not present.
[29]
The base material according to any one of the above aspects 1 to 25, wherein components C and D are present.
[30]
30. A substrate according to any of embodiments 1 to 29 wherein component E is present and is covalently bonded to the copolymer.
[31]
30. A substrate according to embodiment 29, wherein component E is present and is not covalently bonded to the copolymer.
[32]
The base material in any one of the said aspects 1-29 in which the component E does not exist.
[33]
33. A substrate according to any of the above embodiments 1-32, wherein the hydrophilic coating is lubricious and the lubricity using a lubricity test is <100 g, for example <50 g, for example <15 g.
[34]
34. A substrate according to aspect 33, wherein the durability using a durability test of the hydrophilic coating is <50 g, for example <25 g, for example <15 g.
[35]
The base material in any one of the said aspects 1-34 whose mass ratio with respect to the component A of the component B is 2.5: 1-0.5: 1.
[36]
The base material in any one of the said aspects 1-35 whose base material is a medical device.
[37]
Medical devices include bifurcated stents, stents including balloon expandable stents and self-expanding stents, stent grafts including bifurcated stent grafts, grafts including vascular grafts and bifurcated grafts, dilators, vascular occluders, embolic filters, embolisms Removal devices, microcatheters, central venous catheters, catheters including peripheral venous catheters and hemodialysis catheters, artificial blood vessels, sheaths including retractable sheaths, vascular intrinsic monitoring devices, artificial heart valves, pacemaker electrodes, guide wires, cardiacs The substrate of embodiment 36, selected from the group consisting of a lead, a cardiopulmonary bypass circuit, a cannula, a plug, a drug delivery device, a balloon, a tissue patch device, and a blood pump.
[38]
A method of forming a hydrophilic coating that is covalently bonded to the surface of a substrate, the method comprising:
(A) contacting the surface with a mixture comprising components A and B, optional component C, optional component D and a radical initiator,
Component A comprises one or more alkenes and / or one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing an alkyne group,
Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups,
Component C, if present, comprises one or more beneficial chemicals each containing one or more alkene or alkyne groups, and
Component D, if present, comprises one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more functional groups independently selected from thiol, alkene, and alkyne groups;
And
(B) the alkene and / or alkyne groups of component A, B and C (if present) and component D (present) to form component A, component B, and optional C and D crosslinked copolymers. Initiating radical polymerization involving functional groups (if any), wherein the copolymer is covalently bonded to the surface; and
(C) optionally incorporating component E containing one or more beneficial chemicals into the hydrophilic coating, wherein component E is component A, B, C (if present) and D Not forming a copolymer with (if present)
Including methods.
[39]
39. A method according to aspect 38, wherein the substrate is a substrate having a surface containing abstractable hydrogen atoms.
[40]
The radical initiator in the liquid phase in contact with the surface of the substrate pulls out hydrogen atoms from the surface to form surface-bound radicals, the surface-bound radicals comprising components A and B and optional C and D 40. The method of embodiment 39, wherein the copolymer is covalently bonded to the surface by reacting with at least one.
[41]
In a process initiated by free radicals formed in contact with the surface in the liquid phase, reactive groups on the surface of the substrate react with components A and B and optionally at least one of C and D on the surface. 40. The method of embodiment 39, wherein the copolymer is covalently bonded.
[42]
Component A contains one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing one or more alkene and / or alkyne groups, and one or more groups are esters, ethers, carboxyls, hydroxyls, thiols, 41. A method according to any of aspects 38 to 40, selected from sulfonic acid, sulfate, amino, amide, phosphate, keto and aldehyde groups.
[43]
43. A method according to embodiment 42, wherein component A comprises acrylic acid and / or methacrylic acid.
[44]
Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the hydrophilic polymer is hyaluronic acid, a hyaluronic acid derivative, poly-N-vinylpyrrolidone, poly-N- Independently from the group consisting of vinylpyrrolidone derivatives, polyether derivatives (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG), or polypropylene glycol (PPG) derivatives), polyvinyl alcohol, and polyvinyl alcohol derivatives 44. The method according to any one of the above aspects 38 to 43, wherein
[45]
45. A method according to any of aspects 38 to 44, wherein component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two alkene groups.
[46]
Component B is one or more polyether hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG), or polypropylene) 46. The method of embodiment 45, comprising a glycol (PPG) derivative).
[47]
47. The method of embodiment 46, wherein component B comprises one or more PEG polymers each containing two alkene groups.
[48]
48. The method of embodiment 47, wherein component B comprises one or more diacrylate functionalized PEG polymers.
[49]
One or more diacrylate functionalized PEG polymers have the structural formula (I):
Figure 2019010535
49. The method of embodiment 48, wherein n is 10 to 50000, such as 15 to 5000, such as 100 to 400, such as 150 to 260.
[50]
One or more diacrylate functionalized PEG polymers have the structural formula (II):
Figure 2019010535
49. A method according to aspect 48 above, wherein n is 10 to 50000, such as 15 to 5000, such as 100 to 400, preferably 150 to 260.
[51]
Embodiments 38 to 38 above wherein Component B comprises one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the alkene / and / or alkyne group is a terminal alkene and / or alkyne group. 50. The method according to any one of 50.
[52]
Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkenes and / or alkyne groups, and the molecular weight of each hydrophilic polymer is independently 600 to 40000 Da, such as 4000 to 16000 Da 52. A method according to any of aspects 38-51.
[53]
53. The method according to any one of aspects 38 to 52, wherein the beneficial chemical of component C is a chemical having pharmacological activity, a conductive agent or an adhesive.
[54]
54. The method according to aspect 53, wherein the chemical substance having pharmacological activity is an antithrombotic agent, an angiogenesis inhibitor, an antiproliferative agent, or an antibacterial agent.
[55]
55. The method according to any one of aspects 38 to 54, wherein the molecular weight of component C is 100000 Da or less, such as 50000 Da or less, such as 25000 Da or less.
[56]
56. The method according to aspect 55, wherein the molecular weight of component C is 9000 Da to 20000 Da, such as 9000 Da to 11000 Da.
[57]
57. The method according to any one of aspects 38 to 56, wherein component C is heparin.
[58]
58. A method according to any of aspects 38 to 57, wherein component D comprises one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more thiol groups.
[59]
59. The method according to any one of aspects 38 to 58, wherein the beneficial chemical of component E is a chemical having pharmacological activity, a conductive agent or an adhesive.
[60]
The method according to the above aspect 59, wherein the chemical substance having pharmacological activity is an antithrombotic agent, an angiogenesis inhibitor, an antiproliferative agent or an antibacterial agent.
[61]
61. The method according to any one of aspects 38-60, wherein component C is present and component D is not present.
[62]
62. A method according to any of aspects 38 to 61, wherein component D is present and component C is not present.
[63]
62. The method according to any of aspects 38 to 61, wherein components C and D are not present.
[64]
62. The method according to any of aspects 38-61, wherein components C and D are present.
[65]
65. A method according to any of aspects 38 to 64, comprising step (c) wherein component E is covalently bonded to the copolymer.
[66]
65. A method according to any of aspects 38 to 64, comprising step (c) wherein component E is not covalently bonded to the copolymer.
[67]
The method according to any one of the above aspects 38 to 64, which does not include step (c).
[68]
68. The method according to any one of aspects 38 to 67, wherein the mass ratio of component B to component A is 2.5: 1 to 0.5: 1.
[69]
69. A method according to any of aspects 38-68, wherein the hydrophilic coating is lubricious and the lubricity using the lubricity test is <100 g, for example <50 g, for example <15 g.
[70]
70. A method according to any of aspects 38 to 69, wherein the durability using a durability test of the hydrophilic coating is <50 g, for example <25 g, for example <15 g.
[71]
71. A method according to any of aspects 38 to 70, wherein the surface of the substrate comprising abstractable hydrogen atoms is a surface subbing coating of a polymer comprising abstractable hydrogen atoms.
[72]
72. The method of embodiment 71, wherein the polymer comprising an abstractable hydrogen atom is a polymer comprising a catechol functional group and / or a quinone functional group and / or a semiquinone functional group.
[73]
The method according to embodiment 71 or 72, wherein the polymer containing an abstractable hydrogen atom is polydopamine.
[74]
74. The method of aspect 73, wherein the polydopamine surface coating is formed by contacting the surface of the substrate with a mixture comprising an oxidizing agent and dopamine and / or dopamine analog.
[75]
75. A method according to embodiment 73 or 74, wherein the polydopamine surface coating is formed at a pH of 4-7.
[76]
The method according to embodiment 75, wherein the polydopamine surface coating is formed at a pH of 5.5 to 6.5.
[77]
77. A method according to any of aspects 73-76, wherein the polydopamine surface coating is formed in the presence of a solvent that is a mixture of water and an organic alcohol (eg, a mixture of water and IPA).
[78]
78. A method according to any of embodiments 73-77, wherein the surface to be coated is pretreated with an oxidizing agent prior to formation of the polydopamine surface coating.
[79]
79. The method according to any of aspects 38-78, wherein the radical initiator of step (a) is selected from the group consisting of benzophenone and derivatives thereof and xanthone and derivatives thereof.
[80]
80. The method of aspect 79, wherein the radical initiator is benzophenone.
[81]
79. The method according to any one of aspects 38 to 78, wherein the radical initiator in step (a) is benzophenone and / or a derivative thereof and a mixture of thioxanthone and / or a derivative thereof.
[82]
84. The method of embodiment 81, wherein the radical initiator in step (a) is a mixture of benzophenone and thioxanthone.
[83]
83. A method according to any of aspects 38 to 82, wherein the radical polymerization of step (b) is initiated by exposure of the mixture of step (a) comprising a photoinitiator to ultraviolet light.
[84]
84. The method according to any one of aspects 38 to 83, wherein the substrate is a medical device.
[85]
Medical devices include bifurcated stents, stents including balloon expandable stents and self-expanding stents, stent grafts including bifurcated stent grafts, grafts including vascular grafts and bifurcated grafts, dilators, vascular occluders, embolic filters, embolisms Removal devices, microcatheters, central venous catheters, catheters including peripheral venous catheters and hemodialysis catheters, artificial blood vessels, sheaths including retractable sheaths, vascular intrinsic monitoring devices, artificial heart valves, pacemaker electrodes, guide wires, cardiacs 85. The method of aspect 84, wherein the method is selected from the group consisting of a lead, a cardiopulmonary bypass circuit, a cannula, a plug, a drug delivery device, a balloon, a tissue patch device, and a blood pump.
[86]
85. A substrate having a hydrophilic coating obtained according to the method of any one of aspects 38 to 84.

Claims (86)

成分A及びB、並びに任意選択の成分C及びDの架橋コポリマーを含む親水性コーティングを有する表面を有する基材であって、成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、
成分Cが、存在する場合には、1つ以上のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、並びに
成分Dが、存在する場合には、チオール、アルケン及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含み、
架橋コポリマーが、成分A、B及びC(存在する場合には)のアルケン及び/又はアルキン基並びに成分D(存在する場合には)の官能基が関与するラジカル重合により形成し、
親水性コーティングが、1種以上の有益な化学物質を含む成分Eを任意選択的に含み、成分Eが成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成せず、
並びに親水性コーティングが、基材の表面に共有結合している基材。
A substrate having a surface having a hydrophilic coating comprising components A and B and optional crosslinked copolymers of components C and D, wherein component A comprises one or more alkene and / or alkyne groups, respectively includes C 2 -C 16 hydrophilic monomers or species,
Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups,
Component C, if present, contains one or more beneficial chemicals each containing one or more alkene or alkyne groups, and Component D, if present, from thiol, alkene and alkyne groups Comprising one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more independently selected functional groups;
The crosslinked copolymer is formed by radical polymerization involving the alkene and / or alkyne groups of components A, B and C (if present) and the functional groups of component D (if present);
The hydrophilic coating optionally includes a component E that contains one or more beneficial chemicals, where component E includes components A, B, C (if present) and D (if present); Does not form a copolymer,
And a substrate having a hydrophilic coating covalently bonded to the surface of the substrate.
基材の表面と親水性コーティングとの間の共有結合が、親水性コーティングの成分を有する基材の表面上の表面結合のラジカルの反応を介して形成し、及び表面結合のラジカルが、基材の表面からの水素原子の引き抜きを介して生成する、請求項1に記載の基材。   A covalent bond between the surface of the substrate and the hydrophilic coating is formed through the reaction of surface-bonded radicals on the surface of the substrate having components of the hydrophilic coating, and the surface-bonded radicals are formed on the substrate. The base material according to claim 1, wherein the base material is generated through extraction of hydrogen atoms from the surface of the substrate. 親水性コーティングが共有結合するポリドーパミンの第一の表面下塗りコーティングを有する、請求項1又は2に記載の基材。   3. A substrate according to claim 1 or 2 having a first surface subbing coating of polydopamine to which the hydrophilic coating is covalently bonded. 成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また1つ以上の基が、エステル、エーテル、カルボキシル、ヒドロキシル、チオール、スルホン酸、サルフェート、アミノ、アミド、ホスフェート、ケト及びアルデヒド基から選択される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の基材。 Component A contains one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing one or more alkene and / or alkyne groups, and one or more groups are esters, ethers, carboxyls, hydroxyls, thiols, 4. A substrate according to any one of claims 1 to 3, selected from sulfonic acid, sulfate, amino, amide, phosphate, keto and aldehyde groups. 成分Aが、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を含む、請求項4に記載の基材。   The base material of Claim 4 in which the component A contains acrylic acid and / or methacrylic acid. 成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、親水性ポリマーが、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸誘導体、ポリ‐N‐ビニルピロリドン、ポリ‐N‐ビニルピロリドン誘導体、ポリエーテル誘導体(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)、またはポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)、ポリビニルアルコール、及びポリビニルアルコール誘導体からなる群より独立に選択される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の基材。   Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the hydrophilic polymer is hyaluronic acid, a hyaluronic acid derivative, poly-N-vinylpyrrolidone, poly-N- Independently from the group consisting of vinylpyrrolidone derivatives, polyether derivatives (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG), or polypropylene glycol (PPG) derivatives), polyvinyl alcohol, and polyvinyl alcohol derivatives The base material according to claim 1, which is selected by the following. 成分Bが、2つのアルケン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の基材。   The substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two alkene groups. 成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のポリエーテル親水性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)、またはポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)を含む、請求項6に記載の基材。   Component B is one or more polyether hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG), or polypropylene) The base material of Claim 6 containing a glycol (PPG) derivative | guide_body). 成分Bが、2つのアルケン基を各々含む1種以上のPEGポリマーを含む、請求項8に記載の基材。   9. A substrate according to claim 8, wherein component B comprises one or more PEG polymers each containing two alkene groups. 成分Bが、1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーを含む、請求項9に記載の基材。   The substrate of claim 9 wherein component B comprises one or more diacrylate functionalized PEG polymers. 1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーが、構造式(I)
Figure 2019010535
(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、例えば150〜260である。)である、請求項10に記載の基材。
One or more diacrylate functionalized PEG polymers have the structural formula (I)
Figure 2019010535
11. The substrate according to claim 10, wherein n is 10 to 50000, such as 15 to 5000, such as 100 to 400, such as 150 to 260.
1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーが、構造式(II)
Figure 2019010535
(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、好適には150〜260である。)である、請求項10に記載の基材。
One or more diacrylate functionalized PEG polymers have the structural formula (II)
Figure 2019010535
The base material according to claim 10, wherein n is 10 to 50000, for example 15 to 5000, for example 100 to 400, preferably 150 to 260.
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、前記アルケン及び/又はアルキン基が、末端アルケン及び/又はアルキン基である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の基材。   Component B comprises one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the alkene and / or alkyne group is a terminal alkene and / or alkyne group. 11. The substrate according to any one of 10 above. 成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、並びに各親水性ポリマーの分子量が、独立に600〜40000Da、例えば4000〜16000Daである、請求項1〜13のいずれか1項に記載の基材。   Component B comprises one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkenes and / or alkyne groups, and the molecular weight of each hydrophilic polymer is independently 600-40000 Da, such as 4000-16000 Da. Item 14. The substrate according to any one of Items 1 to 13. 成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む2種の異なる親水性ポリマーを含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の基材。   15. A substrate according to any one of the preceding claims, wherein component B comprises two different hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups. 成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む2種の異なる分子量のPEGポリマーを含む、請求項15に記載の基材。   16. A substrate according to claim 15, wherein component B comprises two different molecular weight PEG polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups. 成分Cが、1つのアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載の基材。   17. A substrate according to any one of claims 1 to 16, wherein component C comprises one or more beneficial chemicals each containing one alkene or alkyne group. 成分Cの前記有益な化学物質が、薬理活性を有する化学物質、導電剤又は接着剤である、請求項1〜17のいずれか1項に記載の基材。   The substrate according to any one of claims 1 to 17, wherein the beneficial chemical substance of component C is a chemical substance having a pharmacological activity, a conductive agent or an adhesive. 薬理活性を有する化学物質が、抗血栓薬、血管新生阻害剤、抗増殖剤又は抗菌剤である、請求項18に記載の基材。   The base material according to claim 18, wherein the chemical substance having pharmacological activity is an antithrombotic agent, an angiogenesis inhibitor, an antiproliferative agent or an antibacterial agent. 成分Cの分子量が、100000Da以下、例えば50000Da以下、例えば25000Da以下である、請求項1〜19のいずれか1項に記載の基材。   The base material of any one of Claims 1-19 whose molecular weight of the component C is 100,000 Da or less, for example, 50000 Da or less, for example, 25000 Da or less. 成分Cの分子量が、9000Da〜20000Da、例えば9000Da〜11000Daである、請求項20に記載の基材。   The substrate according to claim 20, wherein the molecular weight of component C is 9000 Da to 20000 Da, such as 9000 Da to 11000 Da. 成分Cが、ヘパリンである、請求項1〜21のいずれか1項に記載の基材。   The substrate according to any one of claims 1 to 21, wherein component C is heparin. 成分Dが、2つ以上のチオール基を各々含む1種以上の低分子量の架橋剤を含む、請求項1〜22のいずれか1項に記載の基材。   23. A substrate according to any one of claims 1 to 22, wherein component D comprises one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more thiol groups. 成分Eの前記有益な化学物質が、薬理活性を有する化学物質、導電剤又は接着剤である、請求項1〜23のいずれか1項に記載の基材。   24. A substrate according to any one of claims 1 to 23, wherein the beneficial chemical of component E is a chemical having pharmacological activity, a conductive agent or an adhesive. 薬理活性を有する化学物質が、抗血栓薬、血管新生阻害剤、抗増殖剤又は抗菌剤である、請求項24に記載の基材。   The base material according to claim 24, wherein the chemical substance having pharmacological activity is an antithrombotic agent, an angiogenesis inhibitor, an antiproliferative agent or an antibacterial agent. 成分Cが存在し、かつ、成分Dは存在しない、請求項1〜25のいずれか1項に記載の基材。   26. A substrate according to any one of claims 1 to 25 wherein component C is present and component D is not present. 成分Dが存在し、かつ、成分Cは存在しない、請求項1〜25のいずれか1項に記載の基材。   26. A substrate according to any one of claims 1 to 25 wherein component D is present and component C is not present. 成分C及びDが存在しない、請求項1〜25のいずれか1項に記載の基材。   26. A substrate according to any one of claims 1 to 25, wherein components C and D are not present. 成分C及びDが存在する、請求項1〜25のいずれか1項に記載の基材。   26. A substrate according to any one of claims 1 to 25, wherein components C and D are present. 成分Eが存在し、かつ、コポリマーに共有結合している、請求項1〜29のいずれか1項に記載の基材。   30. A substrate according to any one of claims 1 to 29 wherein component E is present and is covalently bonded to the copolymer. 成分Eが存在し、かつ、コポリマーに共有結合していない、請求項29に記載の基材。   30. A substrate according to claim 29 wherein component E is present and is not covalently bonded to the copolymer. 成分Eが存在しない、請求項1〜29のいずれか1項に記載の基材。   30. A substrate according to any one of claims 1 to 29, wherein component E is not present. 親水性コーティングが潤滑性であり、また潤滑性試験を用いた潤滑性が<100g、例えば<50g、例えば<15gである、請求項1〜32のいずれか1項に記載の基材。   35. A substrate according to any one of claims 1 to 32, wherein the hydrophilic coating is lubricious and the lubricity using a lubricity test is <100 g, for example <50 g, for example <15 g. 親水性コーティングの耐久性試験を用いた耐久性が、<50g、例えば<25g、例えば<15gである、請求項33に記載の基材。   34. A substrate according to claim 33, wherein the durability using a durability test of the hydrophilic coating is <50 g, for example <25 g, for example <15 g. 成分Bの成分Aに対する質量比が、2.5:1〜0.5:1である、請求項1〜34のいずれか1項に記載の基材。   The base material of any one of Claims 1-34 whose mass ratio with respect to the component A of the component B is 2.5: 1-0.5: 1. 基材が、医療用デバイスである、請求項1〜35のいずれか1項に記載の基材。   The base material according to claim 1, wherein the base material is a medical device. 医療用デバイスが、二股ステント、バルーン拡張型ステント及び自己拡張型ステントを包含するステント、二股ステントグラフトを包含するステントグラフト、血管グラフト及び二股グラフトを包含するグラフト、拡張器、血管閉塞器、塞栓フィルター、塞栓除去デバイス、マイクロカテーテル、中心静脈カテーテル、抹消静脈カテーテル及び血液透析カテーテルを包含するカテーテル、人工血管、リトラクタブルシースを包含するシース、血管内在性モニタリングデバイス、人工心臓弁、ペースメーカー電極、ガイドワイヤー、カーディアックリード、心肺バイパスサーキット、カニューレ、プラグ、ドラッグデリバリーデバイス、バルーン、組織パッチデバイス及び血液ポンプからなる群より選択される、請求項36に記載の基材。   Medical devices include bifurcated stents, stents including balloon expandable stents and self-expanding stents, stent grafts including bifurcated stent grafts, grafts including vascular grafts and bifurcated grafts, dilators, vascular occluders, embolic filters, embolisms Removal devices, microcatheters, central venous catheters, catheters including peripheral venous catheters and hemodialysis catheters, artificial blood vessels, sheaths including retractable sheaths, vascular intrinsic monitoring devices, artificial heart valves, pacemaker electrodes, guide wires, cardiacs 37. The substrate of claim 36, selected from the group consisting of a lead, a cardiopulmonary bypass circuit, a cannula, a plug, a drug delivery device, a balloon, a tissue patch device, and a blood pump. 基材の表面に共有結合する親水性コーティングの形成方法であって、前記方法が、
(a)表面と、成分A及びB、任意選択の成分C、任意選択の成分D及びラジカル開始剤を含む混合物とを接触させるステップであって、
成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、
成分Cが、存在する場合には、1つ以上のアルケン又はアルキン基を各々含む1種以上の有益な化学物質を含み、並びに
成分Dが、存在する場合には、チオール、アルケン、及びアルキン基から独立に選択される2つ以上の官能基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤を含むステップ;
並びに
(b)成分A、成分B、並びに任意選択のC及びDの架橋コポリマーを形成するために、成分A、B及びC(存在する場合には)のアルケン及び/又はアルキン基並びに成分D(存在する場合には)の官能基が関与するラジカル重合を開始するステップであって、前記コポリマーが表面に共有結合するステップ、並びに
(c)任意選択的に、1種以上の有益な化学物質を含む成分Eを親水性コーティング中に組み込むステップであって、成分Eが成分A、B、C(存在する場合には)及びD(存在する場合には)とコポリマーを形成しないステップ
を含む方法。
A method of forming a hydrophilic coating that is covalently bonded to the surface of a substrate, the method comprising:
(A) contacting the surface with a mixture comprising components A and B, optional component C, optional component D and a radical initiator,
Component A comprises one or more alkenes and / or one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing an alkyne group,
Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups,
Component C, if present, includes one or more beneficial chemicals each containing one or more alkene or alkyne groups, and Component D, if present, includes thiol, alkene, and alkyne groups. Including one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more functional groups independently selected from:
And (b) the alkene and / or alkyne groups of component A, B and C (if present) and component D (to form a crosslinked copolymer of component A, component B, and optional C and D, if present). Initiating radical polymerization involving functional groups (if present), wherein the copolymer is covalently bonded to the surface; and (c) optionally, one or more beneficial chemicals Incorporating component E into the hydrophilic coating, wherein component E does not form a copolymer with components A, B, C (if present) and D (if present).
基材が、引き抜き可能な水素原子を含む表面を有する基材である、請求項38に記載の方法。   40. The method of claim 38, wherein the substrate is a substrate having a surface comprising abstractable hydrogen atoms. 液相中のラジカル開始剤が、基材の表面と接触して表面から水素原子を引き抜いて、表面にコポリマーを共有結合させるための成分A及びB並びに任意選択のC及びDの少なくとも1つと反応する表面結合のラジカルを形成する、請求項39に記載の方法。   A radical initiator in the liquid phase reacts with components A and B and optionally at least one of C and D to covalently bond the copolymer to the surface by contacting the surface of the substrate and withdrawing hydrogen atoms from the surface. 40. The method of claim 39, wherein a surface-bound radical is formed. 基材の表面上の反応基が、表面と接触して液相中で形成したフリーラジカルにより開始されたプロセスにおいて、表面にコポリマーを共有結合させるための成分A及びB並びに任意選択のC及びDの少なくとも1つと反応する、請求項39に記載の方法。   Components A and B and optional C and D for covalently bonding the copolymer to the surface in a process initiated by free radicals formed on the surface of the substrate in contact with the surface and formed in the liquid phase 40. The method of claim 39, wherein the method reacts with at least one of the following. 成分Aが、1つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のC2〜C16親水性モノマーを含み、また1つ以上の基が、エステル、エーテル、カルボキシル、ヒドロキシル、チオール、スルホン酸、サルフェート、アミノ、アミド、ホスフェート、ケト及びアルデヒド基から選択される、請求項38〜40に記載の方法。 Component A contains one or more C 2 -C 16 hydrophilic monomers each containing one or more alkene and / or alkyne groups, and one or more groups are esters, ethers, carboxyls, hydroxyls, thiols, 41. The method of claims 38-40, wherein the method is selected from sulfonic acid, sulfate, amino, amide, phosphate, keto and aldehyde groups. 成分Aが、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を含む、請求項42に記載の方法。   43. The method of claim 42, wherein component A comprises acrylic acid and / or methacrylic acid. 成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、親水性ポリマーが、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸誘導体、ポリ‐N‐ビニルピロリドン、ポリ‐N‐ビニルピロリドン誘導体、ポリエーテル誘導体(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)、またはポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)、ポリビニルアルコール、及びポリビニルアルコール誘導体からなる群より独立に選択される、請求項38〜43のいずれか1項に記載の方法。   Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the hydrophilic polymer is hyaluronic acid, a hyaluronic acid derivative, poly-N-vinylpyrrolidone, poly-N- Independently from the group consisting of vinylpyrrolidone derivatives, polyether derivatives (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG), or polypropylene glycol (PPG) derivatives), polyvinyl alcohol, and polyvinyl alcohol derivatives 44. The method according to any one of claims 38 to 43, wherein: 成分Bが、2つのアルケン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含む、請求項38〜44のいずれか1項に記載の方法。   45. A method according to any one of claims 38 to 44, wherein component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two alkene groups. 成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上のポリエーテル親水性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体、ポリプロピレングリコール(PPG)、又はポリプロピレングリコール(PPG)誘導体)を含む、請求項45に記載の方法。   Component B is one or more polyether hydrophilic polymers each containing two or more alkene and / or alkyne groups (eg, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol (PEG) derivatives, polypropylene glycol (PPG), or polypropylene) 46. The method of claim 45 comprising a glycol (PPG) derivative). 成分Bが、2つのアルケン基を各々含む1種以上のPEGポリマーを含む、請求項46に記載の方法。   48. The method of claim 46, wherein component B comprises one or more PEG polymers each containing two alkene groups. 成分Bが、1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーを含む、請求項47に記載の方法。   48. The method of claim 47, wherein component B comprises one or more diacrylate functionalized PEG polymers. 1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーが、構造式(I):
Figure 2019010535
(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、例えば150〜260である)である、請求項48に記載の方法。
One or more diacrylate functionalized PEG polymers have the structural formula (I):
Figure 2019010535
49. The method of claim 48, wherein n is 10 to 50000, such as 15 to 5000, such as 100 to 400, such as 150 to 260.
1種以上のジアクリレート官能化PEGポリマーが、構造式(II):
Figure 2019010535
(式中、nは10〜50000、例えば15〜5000、例えば100〜400、好適には150〜260である)である、請求項48に記載の方法。
One or more diacrylate functionalized PEG polymers have the structural formula (II):
Figure 2019010535
49. The method of claim 48, wherein n is 10 to 50000, such as 15 to 5000, such as 100 to 400, preferably 150 to 260.
成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、前記アルケン/及び又はアルキン基が、末端アルケン及び/又はアルキン基である、請求項38〜50のいずれか1項に記載の方法。   Component B comprises one or more hydrophilic polymers each comprising two or more alkene and / or alkyne groups, wherein the alkene / and / or alkyne group is a terminal alkene and / or alkyne group. 50. The method according to any one of 50. 成分Bが、2つ以上のアルケン及び/又はアルキン基を各々含む1種以上の親水性ポリマーを含み、また各親水性ポリマーの分子量が、独立に600〜40000Da、例えば4000〜16000Daである、請求項38〜51のいずれか1項に記載の方法。   Component B comprises one or more hydrophilic polymers each containing two or more alkenes and / or alkyne groups, and the molecular weight of each hydrophilic polymer is independently 600-40000 Da, such as 4000-16000 Da. Item 52. The method according to any one of Items 38 to 51. 成分Cの前記有益な化学物質が、薬理活性を有する化学物質、導電剤又は接着剤である、請求項38〜52のいずれか1項に記載の方法。   53. A method according to any one of claims 38 to 52, wherein the beneficial chemical of component C is a chemical having pharmacological activity, a conductive agent or an adhesive. 薬理活性を有する化学物質が、抗血栓薬、血管新生阻害剤、抗増殖剤又は抗菌剤である、請求項53に記載の方法。   54. The method according to claim 53, wherein the chemical substance having pharmacological activity is an antithrombotic agent, an angiogenesis inhibitor, an antiproliferative agent or an antibacterial agent. 成分Cの分子量が、100000Da以下、例えば50000Da以下、例えば25000Da以下である、請求項38〜54のいずれか1項に記載の方法。   55. A method according to any one of claims 38 to 54, wherein the molecular weight of component C is 100000 Da or less, such as 50000 Da or less, such as 25000 Da or less. 成分Cの分子量が、9000Da〜20000Da、例えば9000Da〜11000Daである、請求項55に記載の方法。   56. The method according to claim 55, wherein the molecular weight of component C is 9000 Da to 20000 Da, such as 9000 Da to 11000 Da. 成分Cがヘパリンである、請求項38〜56のいずれか1項に記載の方法。   57. A method according to any one of claims 38 to 56, wherein component C is heparin. 成分Dが、2つ以上のチオール基を各々含む1種以上の低分子量架橋剤である、請求項38〜57のいずれか1項に記載の方法。   58. A method according to any one of claims 38 to 57, wherein component D is one or more low molecular weight crosslinkers each comprising two or more thiol groups. 成分Eの前記有益な化学物質が、薬理活性を有する化学物質、導電剤又は接着剤である、請求項38〜58のいずれか1項に記載の方法。   59. A method according to any one of claims 38 to 58, wherein the beneficial chemical of component E is a pharmacologically active chemical, conductive agent or adhesive. 薬理活性を有する化学物質が、抗血栓薬、血管新生阻害剤、抗増殖剤又は抗菌剤である、請求項59に記載の方法。   60. The method according to claim 59, wherein the chemical substance having pharmacological activity is an antithrombotic agent, an angiogenesis inhibitor, an antiproliferative agent or an antibacterial agent. 成分Cが存在し、かつ、成分Dは存在しない、請求項38〜60のいずれか1項に記載の方法。   61. A method according to any one of claims 38 to 60, wherein component C is present and component D is not present. 成分Dが存在し、かつ、成分Cは存在しない、請求項38〜61のいずれか1項に記載の方法。   62. A method according to any one of claims 38 to 61, wherein component D is present and component C is not present. 成分C及びDが存在しない、請求項38〜61のいずれか1項に記載の方法。   62. A method according to any one of claims 38 to 61, wherein components C and D are absent. 成分C及びDが存在する、請求項38〜61のいずれか1項に記載の方法。   62. A method according to any one of claims 38 to 61, wherein components C and D are present. 成分Eがコポリマーに共有結合するステップ(c)を含む請求項38〜64のいずれか1項に記載の方法。   65. A method according to any one of claims 38 to 64 comprising the step (c) wherein component E is covalently bonded to the copolymer. 成分Eがコポリマーに共有結合しないステップ(c)を含む請求項38〜64のいずれか1項に記載の方法。   65. A method according to any one of claims 38 to 64, comprising step (c) wherein component E is not covalently bonded to the copolymer. ステップ(c)を含まない、請求項38〜64のいずれか1項に記載の方法。   65. A method according to any one of claims 38 to 64, which does not include step (c). 成分Bの成分Aに対する質量比が、2.5:1〜0.5:1である、請求項38〜67のいずれか1項に記載の方法。   68. A method according to any one of claims 38 to 67, wherein the mass ratio of component B to component A is from 2.5: 1 to 0.5: 1. 親水性コーティングが潤滑性であり、また潤滑性試験を用いた潤滑性が<100g、例えば<50g、例えば<15gである、請求項38〜68のいずれか1項に記載の方法。   69. A method according to any one of claims 38 to 68, wherein the hydrophilic coating is lubricious and the lubricity using the lubricity test is <100 g, for example <50 g, for example <15 g. 親水性コーティングの耐久性試験を用いた耐久性が、<50g、例えば<25g、例えば<15gである、請求項38〜69のいずれか1項に記載の方法。   70. A method according to any one of claims 38 to 69, wherein the durability using a durability test of the hydrophilic coating is <50 g, for example <25 g, for example <15 g. 引き抜き可能な水素原子を含む基材の表面が、引き抜き可能な水素原子を含むポリマーの表面下塗りコーティングである、請求項38〜70のいずれか1項に記載の方法。   71. A method according to any one of claims 38 to 70, wherein the surface of the substrate comprising abstractable hydrogen atoms is a surface subbing coating of a polymer comprising abstractable hydrogen atoms. 引き抜き可能な水素原子を含むポリマーが、カテコール官能基及び/又はキノン官能基及び/又はセミキノン官能基を含むポリマーである、請求項71に記載の方法。   72. The method of claim 71, wherein the polymer comprising an abstractable hydrogen atom is a polymer comprising a catechol functional group and / or a quinone functional group and / or a semiquinone functional group. 引き抜き可能な水素原子を含むポリマーが、ポリドーパミンである、請求項71または72に記載の方法。   73. A method according to claim 71 or 72, wherein the polymer containing abstractable hydrogen atoms is polydopamine. ポリドーパミンの表面コーティングが、基材の表面と、酸化剤及びドーパミン及び/又はドーパミン類縁体を含む混合物と接触させることにより形成する、請求項73に記載の方法。   75. The method of claim 73, wherein the polydopamine surface coating is formed by contacting the surface of the substrate with a mixture comprising an oxidizing agent and dopamine and / or dopamine analog. ポリドーパミンの表面コーティングが、pH4〜7にて形成される、請求項73又は74に記載の方法。   75. The method of claim 73 or 74, wherein the polydopamine surface coating is formed at a pH of 4-7. ポリドーパミンの表面コーティングが、pH5.5〜6.5にて形成される、請求項75に記載の方法。   76. The method of claim 75, wherein the polydopamine surface coating is formed at a pH of 5.5 to 6.5. ポリドーパミンの表面コーティングが、水と有機アルコール(例えば水とIPAの混合物)の混合物である溶媒の存在下において形成される、請求項73〜76のいずれか1項に記載の方法。   77. A method according to any one of claims 73 to 76, wherein the polydopamine surface coating is formed in the presence of a solvent that is a mixture of water and an organic alcohol (e.g., a mixture of water and IPA). ポリドーパミンの表面コーティングの形成に先立って、コートされるべき表面が酸化剤で前処理されている、請求項73〜77のいずれか1項に記載の方法。   78. A method according to any one of claims 73 to 77, wherein the surface to be coated is pretreated with an oxidant prior to the formation of the polydopamine surface coating. ステップ(a)のラジカル開始剤が、ベンゾフェノン及びこれらの誘導体並びにキサントン及びこれらの誘導体からなる群より選択される、請求項38〜78のいずれか1項に記載の方法。   79. The method according to any one of claims 38 to 78, wherein the radical initiator of step (a) is selected from the group consisting of benzophenone and derivatives thereof and xanthone and derivatives thereof. 前記ラジカル開始剤が、ベンゾフェノンである、請求項79に記載の方法。   80. The method of claim 79, wherein the radical initiator is benzophenone. ステップ(a)のラジカル開始剤が、ベンゾフェノン及び/又はこれらの誘導体並びにチオキサントン及び/又はこれらの誘導体の混合物である、請求項38〜78のいずれか1項に記載の方法。   79. The method according to any one of claims 38 to 78, wherein the radical initiator of step (a) is benzophenone and / or a derivative thereof and a mixture of thioxanthone and / or a derivative thereof. ステップ(a)のラジカル開始剤が、ベンゾフェノン及びチオキサントンの混合物である、請求項81に記載の方法。   82. The method of claim 81, wherein the radical initiator of step (a) is a mixture of benzophenone and thioxanthone. ステップ(b)のラジカル重合が、紫外光に対する光開始剤を含むステップ(a)の混合物の曝露により開始される、請求項38〜82のいずれか1項に記載の方法。   83. The method according to any one of claims 38 to 82, wherein the radical polymerization of step (b) is initiated by exposure of the mixture of step (a) comprising a photoinitiator to ultraviolet light. 基材が、医療用デバイスである、請求項38〜83のいずれか1項に記載の方法。   84. A method according to any one of claims 38 to 83, wherein the substrate is a medical device. 医療用デバイスが、二股ステント、バルーン拡張型ステント及び自己拡張型ステントを包含するステント、二股ステントグラフトを包含するステントグラフト、血管グラフト及び二股グラフトを包含するグラフト、拡張器、血管閉塞器、塞栓フィルター、塞栓除去デバイス、マイクロカテーテル、中心静脈カテーテル、抹消静脈カテーテル及び血液透析カテーテルを包含するカテーテル、人工血管、リトラクタブル シースを包含するシース、血管内在性モニタリングデバイス、人工心臓弁、ペースメーカー電極、ガイドワイヤー、カーディアックリード、心肺バイパスサーキット、カニューレ、プラグ、ドラッグデリバリーデバイス、バルーン、組織パッチデバイス及び血液ポンプからなる群より選択される、請求項84に記載の方法。   Medical devices include bifurcated stents, stents including balloon expandable stents and self-expanding stents, stent grafts including bifurcated stent grafts, grafts including vascular grafts and bifurcated grafts, dilators, vascular occluders, embolic filters, embolisms Removal devices, microcatheters, central venous catheters, catheters including peripheral venous catheters and hemodialysis catheters, artificial blood vessels, sheaths including retractable sheaths, vascular intrinsic monitoring devices, artificial heart valves, pacemaker electrodes, guide wires, cardiacs 85. The method of claim 84, selected from the group consisting of a lead, a cardiopulmonary bypass circuit, a cannula, a plug, a drug delivery device, a balloon, a tissue patch device, and a blood pump. 請求項38〜84のいずれか1項に記載の方法に従って得られた親水性コーティングを有する基材。   85. A substrate having a hydrophilic coating obtained according to the method of any one of claims 38 to 84.
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