JP2022553294A - UV curable coating for medical devices - Google Patents
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- A61L2420/08—Coatings comprising two or more layers
Abstract
本発明は、医療機器または医療用インプラントのための疎水性および親水性コーティング組成物に関するものである。親水性コーティング組成物は、水または水－アルコール溶液に可溶なポリマーを有し、前記ポリマーは、（ａ）光ラジカル発生剤である少なくとも１つのモノマー、ならびに、（ｂ）（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマー、および（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上、の１つまたは両方を有する少なくとも１つのモノマー、を有するモノマーから作られるものであり、前記（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマー、および（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上、の１つまたは両方と、光ラジカル発生基とのモル比は、２０：１～５００：１である。この親水性コーティング組成物は、コーティング全体を提供することができ、または疎水性ベースコートと共に、２コートシステムのトップコートにすることができる。疎水性コーティング組成物は、（ａ）１～１２ｍｏｌ％の水素原子引き抜き剤である少なくとも１つの光活性モノマー、および、（ｂ）９９～８８ｍｏｌ％のアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリレート、メタクリレート、およびＮ－ビニルピロリドンの１つ以上、を有するモノマーから作られたポリマーを有し、前記ポリマーは４０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。この疎水性ポリマーは、上記の親水性ポリマー、または光ラジカル発生成分を含まない親水性ポリマーコーティングのベースコートを形成する。【選択図】なしThe present invention relates to hydrophobic and hydrophilic coating compositions for medical devices or medical implants. The hydrophilic coating composition has a polymer soluble in water or a water-alcoholic solution, the polymer comprising: (a) at least one monomer that is a photoradical generator; and (b) (i) at least one monomer. (ii) at least one monomer having one or more of acrylates or acrylamides; The molar ratio of one or both of the ethylenic monomer having an acidic group and (ii) one or more of acrylates or acrylamides to the photoradical generating group is from 20:1 to 500:1. The hydrophilic coating composition can provide the entire coating or, along with a hydrophobic basecoat, can be the topcoat of a two-coat system. The hydrophobic coating composition comprises (a) 1-12 mol% of at least one photoactive monomer that is a hydrogen atom abstraction agent, and (b) 99-88 mol% of acrylamide, methacrylamide, acrylate, methacrylate, and N- The polymer has a glass transition temperature (Tg) of less than 40°C. This hydrophobic polymer forms the base coat of the hydrophilic polymer described above or a hydrophilic polymer coating that does not contain a photoradical generating component. [Selection diagram] None
Description
本発明は、医療機器およびインプラント用の紫外線硬化コーティングに関するものである。 The present invention relates to UV curable coatings for medical devices and implants.
本発明は、医療機器、特に一時的または恒久的に体内および血液接触用途に埋め込むことを意図した機器や血液接触用途に適用される非血栓形成性および潤滑性コーティングの分野に関するものである。 The present invention relates to the field of non-thrombogenic and lubricious coatings applied to medical devices, particularly devices intended to be temporarily or permanently implanted in the body and blood contacting applications and blood contacting applications.
近年の医療行為における多くの進歩の中には、外科医の技術を補う医療機器がある。これらの例としては、血管カテーテルやガイドワイヤがあり、従来は手術でしか治療できなかった循環器系の遠隔領域を治療するのに使用される。他にはステントがあり、これは、動脈壁を補強し、血管形成術後の閉塞を防ぐ装置である。他には、白内障に苦しむ高齢者の視力を回復させる眼内レンズがある。さらに、心臓弁、人工ペースメーカー、整形外科用インプラントなど、数え上げればきりがないほどである。 Among the many advances in medical practice in recent years are medical devices that complement the skill of the surgeon. Examples of these are vascular catheters and guidewires, which are used to treat remote areas of the circulatory system that previously could only be treated surgically. Others are stents, which are devices that reinforce the walls of arteries and prevent blockage after angioplasty. Another is an intraocular lens that restores the vision of older people suffering from cataracts. Then there are heart valves, artificial pacemakers, orthopedic implants, and the list goes on and on.
上記の装置のほぼすべては、人体に侵入することを意図されておらず、時には長期間にわたって人体に存在することを意図されていないプラスチックおよび金属で構成されている。これらは、一般的に親水性で、滑りやすく、生体適合性に優れたヒトの臓器の表面とは似ても似つかない表面をしている。 Nearly all of the above devices are constructed of plastics and metals that are not intended to penetrate the human body and are sometimes not intended to reside in the human body for long periods of time. They generally have surfaces that are hydrophilic, slippery, and bear little resemblance to the surfaces of human organs, which are highly biocompatible.
身体組織を通して挿入および体内を移動する必要のある装置にとって同様に重要なのは、その潤滑性である。金属やプラスチックの多くは、体組織に対する潤滑性が低いため、装置が体組織の上を通過する際に機械的な摩耗および不快感を引き起こす。 Equally important for devices that must be inserted through body tissue and moved within the body is its lubricity. Many metals and plastics are poorly lubricious to body tissue, causing mechanical wear and discomfort as the device is passed over body tissue.
このような材料から設計および製造された装置の表面は、適切に設計されたコーティングによって、生体適合性、親水性、滑りやすさを向上させることができる。このように、必要とされる特定の物理的特性を有する従来のプラスチックおよび金属で医療機器を構築し、次に、それらの表面に所望の特性を与えるために適切なコーティングを適用するための道が開かれたのである。 Appropriately designed coatings can improve biocompatibility, hydrophilicity, and slipperiness of device surfaces designed and manufactured from such materials. Thus, a path to constructing medical devices with conventional plastics and metals with the specific physical properties required and then applying appropriate coatings to give their surfaces the desired properties. was opened.
湿潤時で摩擦係数が低いポリマーは、架橋または他の方法で固定化され、水に触れると膨潤するが、溶解しない水溶性ポリマーであることが示されている。多糖類は、基材上に親水性で潤滑性のあるコーティングを作るのに有用であることが示されている。このようなコーティングは、米国特許第４，８０１，０００号、第４，８０１，４７５号、第５，０２３，１１４号、第５，０３７，６７７号、および第６，６７３，４５３号（これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる）に記載されている。多糖類をベースとする潤滑性コーティングは、卓越した生体適合性と潤滑性を示すが、電離放射線に対する耐性は比較的低くなる。 Polymers with low coefficients of friction when wet have been shown to be water-soluble polymers that are crosslinked or otherwise immobilized and swell on contact with water, but do not dissolve. Polysaccharides have been shown to be useful in producing hydrophilic, lubricious coatings on substrates. Such coatings are disclosed in U.S. Pat. , the disclosure of which is incorporated herein by reference). Lubricious coatings based on polysaccharides exhibit excellent biocompatibility and lubricity, but relatively poor resistance to ionizing radiation.
より長い貯蔵寿命と放射線滅菌処理に対する安定性という利点のために、合成ポリマーで作られた潤滑性コーティングを有することが、いくつかの用途に望ましいとされている。ポリ（アクリル酸）およびそのコポリマーなどの親水性合成ポリマーは、表面に水和層を生成する能力があるため、潤滑性のある親水性コーティングを作るためにしばしば提案されてきた。 Due to the advantages of longer shelf life and stability to radiation sterilization, it is desirable for some applications to have lubricious coatings made of synthetic polymers. Hydrophilic synthetic polymers such as poly(acrylic acid) and its copolymers have often been proposed for making lubricious hydrophilic coatings due to their ability to form a hydrated layer on the surface.
ポリ（アクリル酸）を表面に固定化し、医療機器のコーティングとして利用する試みが多くなされてきた。米国特許第４，６４２，２６７号および第４，９９０，３５７号における方法は、ポリ（アクリル酸）コポリマーとポリウレタン分散液との物理的混合が含まれている。この方法は、親水性ポリマーを基材表面に物理的に付着させるポリマー間ネットワークが、長時間の乱流または浸漬によりしばしば破壊され、親水性種が洗い流され、それによって物品の潤滑性が不十分になるという欠点がある。 Many attempts have been made to immobilize poly(acrylic acid) on surfaces and utilize it as a coating for medical devices. The methods in US Pat. Nos. 4,642,267 and 4,990,357 involve physical mixing of poly(acrylic acid) copolymers with polyurethane dispersions. This method shows that the interpolymer network that physically attaches the hydrophilic polymer to the substrate surface is often disrupted by prolonged turbulent flow or immersion, causing the hydrophilic species to wash away, thereby resulting in poor lubricity of the article. There is a drawback that it becomes
ポリ（アクリル酸）を表面上の親水性コーティングとして利用するために発明された他の方法としては、米国特許第第２，９９９，０５６号、第５，５３１，７１５号、第５，７８９，０１８号、および第６，２２１，０６１号、ならびにＥＰ０６６９８３７に記載のカルボン酸モノマーおよびそのポリマーの放射線グラフト、また、米国特許第５，０９１，２０５号、第５，５０９，８９９号、第５，７０２，７５４号、第６，０４８，６２０号、第６，５５８，７９８号、第６，７０９，７０６号、第６，０８７，４１６号、第６，５３４，５５９号ならびにＥＰ０３７９１５６、ＥＰ０４８０８０９、ＥＰ０７２８４８７およびＥＰ０９６３７６１に記載のイソシアナート、アジリジン、アミンおよび水酸官能基を含むプライマー層を使用してポリアクリル酸を固定する方法などがある。上記の全ての特許の開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。 Other methods invented to utilize poly(acrylic acid) as a hydrophilic coating on surfaces include U.S. Pat. Nos. 2,999,056; 018, and 6,221,061, and radiation grafting of carboxylic acid monomers and polymers thereof as described in EP 0669837; 702,754, 6,048,620, 6,558,798, 6,709,706, 6,087,416, 6,534,559 and EP0379156, EP0480809, EP0728487 and fixing polyacrylic acid using a primer layer containing isocyanate, aziridine, amine and hydroxyl functionalities as described in EP0963761. The disclosures of all of the above patents are incorporated herein by reference.
上記のポリ（アクリル酸）コーティングは、親水性ポリマーのコーティング厚みが不十分であり、および／または、表面への結合力が不十分であるため、比較的不十分な潤滑性および／または耐久性を示す。光開始重合によるグラフト化またはポリマーの表面化学付着のいずれによっても、高密度の表面被覆を達成することは困難である。複数回繰り返されるコーティングプロセスは、光開始重合コーティングの厚さを増加させる可能性はあるが、生産性の大幅な低下や製造コストの増大を招く。 The poly(acrylic acid) coatings described above have relatively poor lubricity and/or durability due to insufficient coating thickness of the hydrophilic polymer and/or insufficient bonding strength to the surface. indicates It is difficult to achieve high density surface coverage by either grafting by photoinitiated polymerization or surface chemical attachment of polymers. Multiple iterations of the coating process can increase the thickness of the photoinitiated polymerized coating, but at the cost of significantly reduced productivity and increased manufacturing costs.
架橋剤を使用すると、親水性コーティングの厚みをかなり増加させることができる。従来技術は、米国特許第５，５３１，７１５号、第６，５５８，７９８号、およびＥＰ５３３８２１に記載されているように、光照射によって、および、メラミンやアジリジンなどの多官能反応性化合物の反応によって、ポリアクリル酸コーティングを架橋する方法を含む。しかしながら、当該技術分野の架橋親水性コーティングは、潤滑性と耐摩耗性との間のトレードオフにしばしば直面し、これらは両方とも親水性コーティングに不可欠な特性である。高度に架橋されたコーティングは、水和能力が低く、水性媒体中のポリマーセグメントの移動度が低いため、潤滑性に劣る。また、架橋密度が低いコーティングは膨潤率が高く、一般に耐摩耗性が低く、機械的強度も弱い。 The use of a cross-linking agent can significantly increase the thickness of the hydrophilic coating. The prior art is described in US Pat. Nos. 5,531,715, 6,558,798 and EP 533821 by light irradiation and reaction of polyfunctional reactive compounds such as melamine and aziridine. to crosslink the polyacrylic acid coating. However, crosslinked hydrophilic coatings in the art often face a trade-off between lubricity and abrasion resistance, both of which are essential properties of a hydrophilic coating. Highly crosslinked coatings exhibit poor lubricity due to low hydration capacity and low mobility of polymer segments in aqueous media. Also, coatings with low cross-linking densities have high swelling rates, generally low abrasion resistance, and low mechanical strength.
米国特許出願公開第２０１１／０２００８２８号は、基材にしっかりと付着するベースコートと、ベースコートに化学的にグラフトされたトップコートとを含む二層コーティングを教示する。トップコートは、カルボン酸基を含む水溶性ポリマーと水溶性クロム（ＩＩＩ）化合物との混合物を有する。このコーティングは、湿潤時では非常に耐久性が高く、潤滑性のある層を形成する。しかし、このコーティングを構成するカルボン酸アニオンは、部分トロンボプラスチン時間（ＰＴＴ）試験などの血栓形成性試験において劣悪な性能を示す。上記引用文献の開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。 US Patent Application Publication No. 2011/0200828 teaches a two-layer coating that includes a basecoat that adheres tightly to a substrate and a topcoat that is chemically grafted to the basecoat. The topcoat has a mixture of a water-soluble polymer containing carboxylic acid groups and a water-soluble chromium (III) compound. This coating forms a very durable and lubricious layer when wet. However, the carboxylate anions that make up this coating show poor performance in thrombogenicity tests such as the partial thromboplastin time (PTT) test. The disclosures of the above cited references are incorporated herein by reference.
プラスチックまたは金属の表面を有する異物と血液が接触すると、血液表面の界面での複雑な一連の血栓形成反応が引き起こされる。血栓塞栓症は、カテーテル、ガイドワイヤ、機械的心臓弁、心室補助装置、移植可能な人工心臓、人工血管などの人工装置の臨床使用に伴う主要な合併症である。特に、血栓塞栓症は、血管造影処置、特に腕頭動脈に近接したカテーテルおよびガイドワイヤ操作に伴う重要な合併症である。 Contact of blood with a foreign body having a plastic or metal surface triggers a complex series of thrombogenic reactions at the interface of the blood surface. Thromboembolism is a major complication associated with the clinical use of prosthetic devices such as catheters, guidewires, mechanical heart valves, ventricular assist devices, implantable hearts, and vascular prostheses. In particular, thromboembolism is an important complication associated with angiographic procedures, especially catheter and guidewire manipulations in close proximity to the brachiocephalic artery.
表面改質は、機械的特性の損失を最小限に抑えながら、材料をより血液適合性にするために一般的に行われている。表面改質には、２つのアプローチが一般的に使用される。ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）（中性、親水性、および柔軟性の高いポリマー）や他の親水性ポリマーのコーティングを用いた非特異的なタンパク質吸着の抑制が、表面の不動態化について検討されてきた。非特異的なタンパク質吸着は、異物が血液に触れた後、通常数秒以内に起こり、血液凝固や補体経路を開始させる可能性がある。 Surface modification is commonly performed to make materials more hemocompatible with minimal loss of mechanical properties. Two approaches are commonly used for surface modification. Suppression of non-specific protein adsorption using coatings of polyethylene oxide (PEO) (a neutral, hydrophilic, and highly flexible polymer) and other hydrophilic polymers has been investigated for surface passivation. . Non-specific protein adsorption, which usually occurs within seconds after a foreign substance touches the blood, can initiate blood clotting and the complement pathway.
第２のアプローチは、表面の抗凝固活性を積極的に補助するコーティングを使用することであった。特定の血漿タンパク質（トロンビンおよび第Ｘａ因子（ＦＸａ）を阻害できるアンチトロンビン（ＡＴ）など）またはヘパリン（血漿ＡＴの反応を触媒するグリコサミノグリカン）がこの目的のために使用されてきた。Frech et al., in "A Simple Noninvasive Technique to Test Nonthrombogenic Surfaces," The American Journal of Roentgenology, vol. 113 (1971), p. 765-768は、ガイドワイヤをベンザルコニウム－ヘパリン複合体でコーティングすることを開示している。Ovitt et al., in "Guidewire Thrombogenicity and Its Reduction", Radiology, vol. 111 (1974), p. 43-46 では、ベンザルコニウムヘパリンで処理したテフロンコーティングガイドワイヤを報告している。米国特許第４，３４９，４６７号（Ｗｉｌｌｉａｍ）には、アンモニウム塩の溶液に基材を浸し、基材をヘパリン塩溶液と接触させることにより、固体ポリマー樹脂基材にヘパリンを適用することが示されている。 A second approach has been to use coatings that actively support the anticoagulant activity of the surface. Certain plasma proteins (such as antithrombin (AT), which can inhibit thrombin and factor Xa (FXa)) or heparin (a glycosaminoglycan that catalyzes the reaction of plasma AT) have been used for this purpose. Frech et al., in "A Simple Noninvasive Technique to Test Nonthrombogenic Surfaces," The American Journal of Roentgenology, vol. 113 (1971), p. is disclosed. Ovitt et al., in "Guidewire Thrombogenicity and Its Reduction", Radiology, vol. 111 (1974), p. 43-46, report a Teflon-coated guidewire treated with benzalkonium heparin. U.S. Pat. No. 4,349,467 (William) shows applying heparin to a solid polymeric resin substrate by soaking the substrate in a solution of an ammonium salt and contacting the substrate with a heparin salt solution. It is
また、電気泳動、毛髪処理、紙処理などの用途で親水性ポリマーを発明するために多くの試みがなされてきた。Ａｌｂａｒｇｈｏｕｔｈｉらによって、"Poly-N-hydroxyethylacrylamide(polyDuramide ): A novel, hydrophilic, self-coating polymer matrix for DNA sequencing by capillary electrophoresis", Electrophoresis, vol. 23 (2002), p. 1429-1440において明らかにされたように、Ｎ－ヒドロキシエチルアクリルアミドなどの非イオン性モノマーは、優れた親水性を有している。 Also, many attempts have been made to invent hydrophilic polymers for applications such as electrophoresis, hair treatment, and paper treatment. Alberghouthi et al., "Poly-N-hydroxyethylacrylamide (polyDuramide): A novel, hydrophilic, self-coating polymer matrix for DNA sequencing by capillary electrophoresis", Electrophoresis, vol. 23 (2002), p. 1429-1440. As noted, nonionic monomers such as N-hydroxyethylacrylamide have excellent hydrophilic properties.
以下の文献、すなわちＷＯ１００４１５２７Ａ、Ｗ０１００４１５３０Ａ、Ｗ０１１１２５７１３Ａ、ＪＰ２０１１０４６６１９Ａ、ＪＰ２０１１０４６６５２Ａ、ＪＰ２０１０１２６４８２Ａ、およびＪＰ２０１００９００４９Ａは、ヘアトリートメント製剤に用いるための５～３０ｍｏｌ％のカルボン酸モノマーと７０～９５ｍｏｌ％のアルコール含有アクリルモノマーから構成されるコポリマーを教示する。これらの特許出願は、潤滑性、生体適合性コーティングとしてのコポリマーの有用性、および電離放射線に対するそれらの耐性を開示していない。ＪＰ２００６１７６９３４Ａは、紙の強度を高めるための添加剤として使用するための、メタクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、およびイオン性ビニルモノマーからのコポリマーを教示する。後者の参考文献は、潤滑性のある生体適合性コーティングとしてのコポリマーの有用性を開示しておらず、電離放射線に対する耐性も開示していない。 The following documents, namely WO10041527A, WO10041530A, WO11125713A, JP2011046619A, JP2011046652A, JP2010126482A and JP2010090049A, describe acrylic monomers containing 5-30 mol % carboxylic acids and 70-95 mol % alcohols for use in hair treatment formulations. It teaches copolymers. These patent applications do not disclose the lubricity, usefulness of the copolymers as biocompatible coatings, and their resistance to ionizing radiation. JP2006176934A teaches copolymers from methacrylamide, hydroxyethylacrylamide, and ionic vinyl monomers for use as additives to increase paper strength. The latter reference does not disclose the utility of the copolymers as lubricious biocompatible coatings, nor does it disclose resistance to ionizing radiation.
電離放射線に耐性のある、改善された潤滑性の生体適合性コーティングが求められている。 There is a need for improved lubricious biocompatible coatings that are resistant to ionizing radiation.
典型的には、医療機器またはインプラントにおいて、基材と潤滑性コーティングの間にベースコートが存在する。ベースコートは、潤滑性コーティングの安定性を向上させることができる。当技術分野では、潤滑性トップコートとより迅速に結合するような、改良されたベースコートが必要とされている。紫外線（ＵＶ）硬化によって親水性トップコートに結合するベースコートは、この必要性を満たすものである。 Typically in medical devices or implants there is a basecoat between the substrate and the lubricious coating. A basecoat can improve the stability of the lubricious coating. There is a need in the art for improved basecoats that bond more quickly with lubricious topcoats. A basecoat that bonds to a hydrophilic topcoat by ultraviolet (UV) curing satisfies this need.
本発明は、医療機器または医療用インプラント用のコーティング組成物に関するものである。これらの新規な組成物は、疎水性ベースコートポリマーと親水性トップコートポリマーを含む。 The present invention relates to coating compositions for medical devices or medical implants. These new compositions contain a hydrophobic basecoat polymer and a hydrophilic topcoat polymer.
いくつかの実施形態において、本発明は、
（ａ）１～１２ｍｏｌ％の水素原子引き抜き剤である少なくとも１つの光活性モノマーと、
（ｂ）９９～８８ｍｏｌ％のアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリレート、メタクリレート、およびＮ－ビニルピロリドンの１つ以上と
を有するモノマーから作られたポリマーを有する、医療機器またはインプラント用の光反応性ベースコートとして使用するための疎水性ポリマーを有するコーティング組成物に関するものであり、前記ポリマーは４０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。
In some embodiments, the invention provides
(a) 1-12 mol% of at least one photoactive monomer that is a hydrogen atom abstractor;
(b) as a photoreactive basecoat for medical devices or implants, with a polymer made from monomers having 99-88 mol% of acrylamide, methacrylamide, acrylate, methacrylate, and one or more of N-vinylpyrrolidone; The present invention is directed to a coating composition having a hydrophobic polymer for , said polymer having a glass transition temperature (Tg) of less than 40°C.
特定の実施形態では、ベースコートは、さらに多官能性アジリジンを有する。（ａ）９５～９９．８ｗｔ％の本明細書に記載の疎水性ポリマー；および（ｂ）ベースコートの総重量に基づいて０．２～５ｗｔ％の多官能性アジリジンである。 In certain embodiments, the basecoat further has a multifunctional aziridine. (a) 95-99.8 wt% of a hydrophobic polymer as described herein; and (b) 0.2-5 wt% of a multifunctional aziridine, based on the total weight of the basecoat.
本発明はまた、本明細書に記載のコーティング組成物を有する光反応性ベースコートを有する医療機器またはインプラントに関する。好ましい組成では、ベースコートは疎水性である。いくつかの実施形態では、装置またはインプラントは、ベースコートが基材上に存在し、トップコートがベースコート上に存在する親水性トップコートを含む。親水性トップコート組成物は、光活性基を含んでもよいが、含まなくてもよい。 The present invention also relates to medical devices or implants having a photoreactive basecoat with the coating composition described herein. In preferred compositions, the basecoat is hydrophobic. In some embodiments, the device or implant comprises a hydrophilic topcoat with a basecoat on the substrate and a topcoat on the basecoat. The hydrophilic topcoat composition may or may not contain photoactive groups.
他の実施形態では、本発明は、本明細書に記載の疎水性ベースコートコーティング組成物と溶媒とを有するコーティング溶液に関するものである。 In another embodiment, the present invention relates to a coating solution comprising the hydrophobic basecoat coating composition described herein and a solvent.
他の実施形態では、コーティング溶液は、水または水－アルコール溶液に可溶なポリマーを有し、前記ポリマーは、（ａ）光ラジカル発生剤である少なくとも１つのモノマー、ならびに、（ｂ）（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマー、および（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上、の１つまたは両方を有する少なくとも１つのモノマー、を有するモノマーから作られるものであり、；前記（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマーおよび（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上の１つまたは両方の、光ラジカル発生基に対するモル比は、２０：１～５００：１である。 In another embodiment, the coating solution comprises a water or water-alcoholic solution soluble polymer, said polymer comprising (a) at least one monomer that is a photoradical generator, and (b) (i ) at least one ethylenic monomer having an acidic group, and (ii) at least one monomer having one or both of one or more of acrylates or acrylamides; The molar ratio of one or both of:) an ethylenic monomer having at least one acid group and (ii) one or more of acrylates or acrylamides to photoradical generating groups is from 20:1 to 500:1.
また、本発明は、基材と、本明細書に記載のコーティング組成物を用いて作製された潤滑性コーティングとを有するコーティング基材にも関する。 The present invention also relates to a coated substrate having a substrate and a lubricious coating made using the coating composition described herein.
追加の実施形態は、本明細書に記載される組成物を水溶液中でコーティングすることに関する。 Additional embodiments relate to coating the compositions described herein in an aqueous solution.
さらに別の実施形態では、本発明は、基材をコーティングする方法に関する。いくつかの実施形態では、ベースコートとトップコートの両方が基材に塗布される。ベースコートとトップコートの両方をＵＶ光で硬化させる場合、（ａ）トップコートを加える前にベースコートを塗布して硬化させるか、（ｂ）ベースコートを塗布して乾燥させ、トップコートを加え、その後、ベースコートとトップコートの両方をＵＶ光で硬化させるかのいずれかである。 In yet another embodiment, the invention relates to a method of coating a substrate. In some embodiments, both the basecoat and topcoat are applied to the substrate. If both the basecoat and topcoat are cured with UV light, either (a) the basecoat is applied and cured before the topcoat is applied, or (b) the basecoat is applied and dried, the topcoat is applied, and then the topcoat is applied. Either the basecoat and topcoat are both cured with UV light.
さらに他の実施形態は、潤滑性コーティングが、コーティング組成物に配合された医薬品または抗菌剤を含む医療機器またはインプラントを含む。 Still other embodiments include medical devices or implants in which the lubricious coating comprises a pharmaceutical or antimicrobial agent incorporated into the coating composition.
医療機器での使用を意図したコーティングの要件について、最初に定め、説明する。その後、本発明がこれらの要件をどのように満たすかを明細書において説明する。 The requirements for coatings intended for use on medical devices are first defined and described. The specification then describes how the present invention meets these requirements.
本発明のコーティングは、医療機器での使用に適している。本発明のコーティングは、以下の特性を有する。
（１）コーティングは、乾燥時にコーティングされる材料の表面に良好な連続した接着フィルムを形成することができなければならない。これは、コーティング溶液の最低フィルム形成温度は、装置製造時に想定される乾燥温度より低くなければならないことを意味する。
（２）成形されたポリマーフィルムは、予想される使用条件下で、コーティングされた装置の曲げやねじりに破断せずに適合するような柔軟性と接着性を有していなければならない。
（３）コーティングされた装置をヒトの血液のような水性媒体に長時間浸漬する場合、フィルムが弱くなったり、完全性を失ったりしてはならない。
（４）コーティングは、細胞毒性がなく、血液適合性のある表面を呈しなければならない。ヒトの血液と接触した場合、コーティングは血液凝固および補体経路を開始させてはならない。
（５）コーティングは、粒子、断片、または浸出性成分がヒトの血液のような水性媒体を汚染しないように、基材にしっかりと確実に結合していなければならない。
（６）コーティングは、完全性、耐久性、生体適合性を損なうことなく、許容できる滅菌形態に耐えなければならない。
The coatings of the invention are suitable for use on medical devices. The coating of the invention has the following properties.
(1) The coating must be capable of forming a good continuous adhesive film on the surface of the material being coated when dry. This means that the minimum film forming temperature of the coating solution must be lower than the drying temperature expected during device manufacture.
(2) The molded polymer film must have the flexibility and adhesion to conform to the bending and twisting of the coated device under expected conditions of use without breaking.
(3) The film should not weaken or lose its integrity if the coated device is immersed in an aqueous medium such as human blood for extended periods of time.
(4) The coating must present a non-cytotoxic, hemocompatible surface. When in contact with human blood, the coating should not initiate blood clotting and complement pathways.
(5) The coating must be firmly and reliably bonded to the substrate so that particles, fragments, or leachable components do not contaminate aqueous media such as human blood.
(6) The coating must withstand an acceptable form of sterilization without compromising its integrity, durability, or biocompatibility.
上記の要件を満たすコーティングは、以下のように製造される。 A coating meeting the above requirements is produced as follows.
本開示は、添付の図および実施例に関連して取られる以下の説明を参照することによってより容易に理解され得るが、これらは全て本開示の一部を構成する。本開示は、本明細書に記載および／または示される特定の製品、方法、条件またはパラメータに限定されず、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を例示的に説明するためのものであり、いかなる請求項の開示も制限することを意図しないことが理解されるであろう。同様に、特に明記しない限り、可能性のある機構もしくは作用機序または改善理由に関するいかなる記述も、例示のみを意図しており、本明細書の発明は、そのように示唆された機構もしくは作用機序または改善理由の正誤によって制約されるべきではない。本明細書全体を通して、説明は、装置およびシステムを操作する方法と、前記方法を提供する装置およびシステムとの両方を指すことが認識される。すなわち、本開示がコーティング組成物、医療機器、コーティング溶液または方法を記載および／または請求する場合、これらの記載および／または請求は、これらの方法を達成するための装置、機器、またはシステムも記載および／または請求することが理解される。 The present disclosure may be more readily understood by reference to the following description taken in connection with the accompanying figures and examples, all of which form part of the present disclosure. The present disclosure is not limited to the specific products, methods, conditions or parameters described and/or illustrated herein, and the terminology used herein is for the purpose of illustratively describing particular embodiments and is not intended to limit the disclosure of any claims. Similarly, unless otherwise specified, any description of possible mechanisms or mechanisms of action or reasons for improvement is intended to be exemplary only, and the invention herein does not include any such suggested mechanisms or mechanisms of action. It should not be constrained by the correctness of the introduction or reasons for improvement. It is recognized that throughout this specification the description refers both to methods of operating devices and systems, and to devices and systems that provide said methods. That is, where this disclosure describes and/or claims coating compositions, medical devices, coating solutions or methods, these descriptions and/or claims also describe devices, instruments, or systems for accomplishing those methods. and/or be understood to charge.
いくつかの実施形態において、本発明は、
（ａ）１～１２ｍｏｌ％の水素原子引き抜き剤である少なくとも１つの光活性モノマーと、
（ｂ）９９～８８ｍｏｌ％のアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリレート、メタクリレート、およびＮ－ビニルピロリドンの１つ以上と
を有するモノマーから作られたポリマーを有し、前記ポリマーは４０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、医療機器またはインプラント用の光反応性ベースコートとして使用するための疎水性ポリマーを有するコーティング組成物に関するものである。
In some embodiments, the invention provides
(a) 1-12 mol% of at least one photoactive monomer that is a hydrogen atom abstractor;
(b) a polymer made from monomers having 99-88 mol % of one or more of acrylamide, methacrylamide, acrylate, methacrylate, and N-vinylpyrrolidone, said polymer having a glass transition temperature of less than 40°C ( Tg) for use as photoreactive basecoats for medical devices or implants.
好ましい疎水性ポリマーは、４０℃、２０℃、１５℃または１０℃未満のガラス転移温度を有する。 Preferred hydrophobic polymers have a glass transition temperature of less than 40°C, 20°C, 15°C or 10°C.
疎水性ポリマーの好ましい実施形態において、水素原子引き抜き剤である光活性モノマーは、ベンゾフェノン化合物である。特定の実施形態において、水素原子引き抜き剤である光活性モノマーは、４－メタクリルオキシ２－ヒドロキシベンゾフェノン、４－アクリルオキシベンゾフェノン、４－メタクリルオキシベンゾフェノン、アクリルアミドベンゾフェノン、メタクリルアミドベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－アクリルオキシエトキシベンゾフェノン、および、２－ヒドロキシ－４－メタクリルオキシエトキシベンゾフェノンの１つまたはそれ以上を有する。 In a preferred embodiment of the hydrophobic polymer, the hydrogen atom abstractor photoactive monomer is a benzophenone compound. In certain embodiments, the hydrogen atom abstractor photoactive monomer is 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone, 4-acryloxybenzophenone, 4-methacryloxybenzophenone, acrylamidobenzophenone, methacrylamidebenzophenone, 2-hydroxy-4 - acryloxyethoxybenzophenone, and 2-hydroxy-4-methacryloxyethoxybenzophenone.
４－メタクリルオキシ２－ヒドロキシベンゾフェノン（ＭＨＢ）は、（メタ）アクリレートモノマーと共重合して、疎水性の光活性ポリマーを生成することができる。このポリマーは、ＵＶ硬化により、基材と親水性トップコート層を結合するためのタイ層（ｔｉｅ ｌａｙｅｒ）として機能する。この光活性ベースコートの存在下で硬化させたトップコートは、トップコートに光活性成分が含まれていない場合でも良好に結合する。
光活性モノマーと共重合するモノマーは、アクリレート、メタクリレート、またはそれらと良好に共重合することが知られている他のモノマーの1つまたは複数であってもよい。特定の実施形態では、ポリマーは、以下の構造のメタクリレートを有し、
特定の実施形態において、疎水性ポリマーに低いガラス温度を寄与するモノマーは、Ｃ４－Ｃ２０アルキル基を有するアクリレート、例えば、ブチルアクリレートなどである。 In certain embodiments, monomers that contribute a low glass temperature to the hydrophobic polymer are acrylates with C4 - C20 alkyl groups, such as butyl acrylate.
さらに他の態様において、本発明は、２～１５ｗｔ％の本明細書に記載される疎水性ポリマーコーティング組成物を有するコーティング溶液に関する。他の実施形態では、溶液は、３～１３ｗｔ％または４～１２ｗｔ％または５～１０ｗｔ％の本明細書に記載されるコーティング組成物を有する。好ましい実施形態では、溶液は、有機溶媒を有する。好ましい溶媒は、トルエン、エタノール、アセトン、イソプロパノール、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ブタノール、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、酢酸ｎ－ブチル、酢酸１，２－プロパンジオールモノメチルエーテル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸メチル、３－メチル－１－ブタノール、メチルエチルケトン、２－メチル－１－プロパノール、１－ペンタノール、２－プロパノール、酢酸プロピル、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、メチルブチルケトン、およびキシレンの１つ以上を含む。 In yet another aspect, the present invention relates to a coating solution having 2-15 wt% of the hydrophobic polymer coating composition described herein. In other embodiments, the solution has 3-13 wt%, or 4-12 wt%, or 5-10 wt% of the coating composition described herein. In preferred embodiments, the solution has an organic solvent. Preferred solvents are toluene, ethanol, acetone, isopropanol, ethyl acetate, dimethylformamide, tetrahydrofuran, butanol, N-methyl-2-pyrrolidone, n-butyl acetate, 1,2-propanediol monomethyl ether acetate, isobutyl acetate, isopropyl acetate. , methyl acetate, 3-methyl-1-butanol, methyl ethyl ketone, 2-methyl-1-propanol, 1-pentanol, 2-propanol, propyl acetate, dichloromethane, dimethyl sulfoxide, methyl butyl ketone, and xylene. include.
特定の実施形態において、ベースコートは、さらに多官能性アジリジンを有する。いくつかの実施形態において、コーティング組成物は、（ａ）９５～９９．８ｗｔ％の疎水性ポリマー；および（ｂ）０．２～５ｗｔ％の多官能性アジリジンを有する。他の実施形態では、コーティング組成物は、（ａ）９８～９９．５ｗｔ％の疎水性ポリマー；および（ｂ）０．５～２ｗｔ％の多官能性アジリジンを有する。 In certain embodiments, the basecoat further has a multifunctional aziridine. In some embodiments, the coating composition has (a) 95-99.8 wt% hydrophobic polymer; and (b) 0.2-5 wt% multifunctional aziridine. In another embodiment, the coating composition has (a) 98-99.5 wt% hydrophobic polymer; and (b) 0.5-2 wt% multifunctional aziridine.
いくつかの実施形態において、本発明は、水または水－アルコール溶液に可溶なポリマーを有する医療機器または医療用インプラント用の親水性ポリマーコーティング組成物に関し、前記ポリマーは、
（ａ）光ラジカル発生剤である少なくとも１つのモノマー、ならびに、
（ｂ）（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマー、および（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上、の１つまたは両方を有する少なくとも１つのモノマー、
を有するモノマーから作られるものであり、；前記（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマーおよび（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上の１つまたは両方の、光ラジカル発生基に対するモル比は、２０：１～５００：１である。
In some embodiments, the present invention relates to hydrophilic polymer coating compositions for medical devices or medical implants comprising a water or water-alcoholic solution soluble polymer, said polymer comprising:
(a) at least one monomer that is a photoradical generator, and
(b) at least one monomer having one or both of (i) an ethylenic monomer having at least one acidic group, and (ii) one or more of an acrylate or an acrylamide;
a molar ratio of one or both of (i) an ethylenic monomer having at least one acidic group and (ii) one or more of acrylates or acrylamides to photoradical generating groups is between 20:1 and 500:1.
ポリマーは、水または水－アルコール混合物中にパッケージされてもよい。アルコールは、典型的には、Ｃ１－Ｃ６アルコールである。好ましいアルコールは、メタノール、エタノールおよびイソプロパノールを含む。水とアルコールの比率は、１００：０～５０：５０とすることができる。 The polymer may be packaged in water or water-alcohol mixtures. Alcohols are typically C 1 -C 6 alcohols. Preferred alcohols include methanol, ethanol and isopropanol. The ratio of water to alcohol can be from 100:0 to 50:50.
疎水性ポリマーのためのいくつかの好ましい光ラジカル発生剤は、ベンゾフェノン化合物である。いくつかの実施形態において、光ラジカル発生剤は、４－メタクリルオキシ２－ヒドロキシベンゾフェノン、４－アクリルオキシベンゾフェノン、４－メタクリルオキシベンゾフェノン、アクリルアミドベンゾフェノン、メタクリルアミドベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－アクリルオキシエトキシベンゾフェノン、２，４－ジヒドロキシ－４’－ビニルベンゾフェノン、および２－ヒドロキシ－４－メタクリルオキシエトキシベンゾフェノンの１つ以上を有する。好ましい光ラジカル発生基の１つは、４－メタクリルオキシ２－ヒドロキシベンゾフェノンを有する。 Some preferred photoradical generators for hydrophobic polymers are benzophenone compounds. In some embodiments, the photoradical generator is 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone, 4-acryloxybenzophenone, 4-methacryloxybenzophenone, acrylamidobenzophenone, methacrylamidobenzophenone, 2-hydroxy-4-acryloxyethoxy It has one or more of benzophenone, 2,4-dihydroxy-4'-vinylbenzophenone, and 2-hydroxy-4-methacryloxyethoxybenzophenone. One preferred photoradical generating group has 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone.
４－メタクリルオキシ２－ヒドロキシベンゾフェノン（ＭＨＢ）は、アクリル酸およびＮ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミドなどの極性アクリレートと共重合して、親水性で光活性なポリマーを生成することができる。ＵＶ硬化により、このポリマーは、潤滑性のあるトップコートとして機能する。また、他の親水性（非光活性）ポリマーに添加して使用されることで、ＵＶ硬化後に潤滑性のあるコーティングを形成することができる。
親水性ポリマーを形成するために、様々なエチレン性モノマーを使用することができる。いくつかの実施形態では、モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、２－エチルアクリル酸、２－プロピルアクリル酸、アクリルオキシプロピオン酸、イソクロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸およびマレイン酸のハーフエステル、ハーフアミドおよびハーフチオエステル、フマル酸、および、イタコン酸、ならびにこれらの混合物を有する少なくとも１つの酸性基を有する。ある実施形態では、エチレン性モノマーは、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミドおよびアクリル酸を有する。特定の実施形態において、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミドとアクリル酸のモル比は、２：１～５：１である。 Various ethylenic monomers can be used to form the hydrophilic polymer. In some embodiments, the monomers are acrylic acid, methacrylic acid, 2-ethylacrylic acid, 2-propylacrylic acid, acryloxypropionic acid, isocrotonic acid, maleic anhydride, maleic acid and half esters of maleic acid, half It has at least one acidic group with amides and half-thioesters, fumaric acid, and itaconic acid, and mixtures thereof. In some embodiments, ethylenic monomers include N-(2-hydroxyethyl)acrylamide and acrylic acid. In certain embodiments, the molar ratio of N-(2-hydroxyethyl)acrylamide to acrylic acid is from 2:1 to 5:1.
好ましいアクリレートおよびアクリルアミドは、アクリルアミド、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、および、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、Ｎ－アクリロイルアミド－エトキシエタノール、Ｎ－（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、４－ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、メチル３－ヒドロキシ－２－メチレンブチレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－アリルオキシエタノール、３－アリルオキシ－１，２－プロパンジオール、１，４－ブタンジオールビニルエーテル、ジ（エチレングリコール）ビニルエーテル、エチレングリコールビニルエーテル、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－メチルアクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチルメタクリルアミド、Ｎ－トリ（ヒドロキシメチル）－メチル－メタクリルアミド、またはこれらの任意の混合物を含む。 Preferred acrylates and acrylamides are acrylamide, N-(2-hydroxyethyl) acrylamide, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate and N-(2-hydroxyethyl) methacrylamide, N -acryloylamide-ethoxyethanol, N-(hydroxymethyl)acrylamide, N-[tris(hydroxymethyl)methyl]acrylamide, 4-hydroxybutyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, methyl 3-hydroxy-2-methylenebutyrate, hydroxypropyl methacrylate, 2-allyloxyethanol, 3-allyloxy-1,2-propanediol, 1,4-butanediol vinyl ether, di(ethylene glycol) vinyl ether, ethylene glycol vinyl ether, N,N-1,2-dihydroxyethylene-bis -acrylamide, N,N-1,2-dihydroxyethylene-bis-methylacrylamide, N-hydroxymethylmethacrylamide, N-tri(hydroxymethyl)-methyl-methacrylamide, or any mixture thereof.
いくつかの実施形態において、（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマーおよび（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上の１つまたは両方と、少なくとも１つの光重合性基を有する光ラジカル発生剤のモル比は、４０：１～２００：１である。 In some embodiments, one or both of (i) an ethylenic monomer having at least one acidic group and (ii) one or more of acrylates or acrylamides and a photoradical generator having at least one photopolymerizable group The molar ratio of agents is from 40:1 to 200:1.
特定の実施形態では、親水性ポリマーは、２０，０００～８００，０００または２０，０００～４００，０００または５０，０００、および４００，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。 In certain embodiments, the hydrophilic polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 20,000 to 800,000 or 20,000 to 400,000 or 50,000 and 400,000.
いくつかの親水性ポリマーコーティング組成物は、さらに、水または水－アルコール溶液に可溶な第２のポリマーを有する。いくつかの実施形態では、第２のポリマーは、（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマー、および（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上を有する。第２のポリマーにおいて、第２のポリマーのエチレン性モノマーは少なくとも１つの酸性基を有し、アクリル酸、メタクリル酸、２－エチルアクリル酸、２－プロピルアクリル酸、アクリルオキシプロピオン酸、イソクロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸およびマレイン酸のハーフエステル、ハーフアミド、ハーフチオエステル、フマル酸、イタコン酸、およびこれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを有する。さらに、第２のポリマーにおいて、アクリレートまたはアクリルアミドは、アクリルアミド、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、およびＮ－（２－ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、Ｎ－アクリロイルアミド－エトキシエタノール、Ｎ－（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、４－ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、メチル３－ヒドロキシ－２－メチレンブチレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－アリルオキシエタノール、３－アリルオキシ－１，２－プロパンジオール、１，４－ブタンジオールビニルエーテル、ジ（エチレングリコール）ビニルエーテル、エチレングリコールビニルエーテル、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－メチルアクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチルメタクリルアミド、Ｎ－トリ（ヒドロキシメチル）－メチル－メタクリルアミドおよびこれらの任意の混合物を有する。 Some hydrophilic polymer coating compositions additionally have a second polymer that is soluble in water or a water-alcoholic solution. In some embodiments, the second polymer has (i) an ethylenic monomer with at least one acidic group, and (ii) one or more of acrylates or acrylamides. In the second polymer, the ethylenic monomer of the second polymer has at least one acidic group, acrylic acid, methacrylic acid, 2-ethylacrylic acid, 2-propylacrylic acid, acryloxypropionic acid, isocrotonic acid, It has at least one of maleic anhydride, maleic acid and maleic acid half esters, half amides, half thioesters, fumaric acid, itaconic acid, and any combination thereof. Additionally, in the second polymer, the acrylates or acrylamides are acrylamide, N-(2-hydroxyethyl) acrylamide, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, and N-(2-hydroxy ethyl)methacrylamide, N-acryloylamide-ethoxyethanol, N-(hydroxymethyl)acrylamide, N-[tris(hydroxymethyl)methyl]acrylamide, 4-hydroxybutyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, methyl 3-hydroxy-2- methylene butyrate, hydroxypropyl methacrylate, 2-allyloxyethanol, 3-allyloxy-1,2-propanediol, 1,4-butanediol vinyl ether, di(ethylene glycol) vinyl ether, ethylene glycol vinyl ether, N,N-1, 2-dihydroxyethylene-bis-acrylamide, N,N-1,2-dihydroxyethylene-bis-methylacrylamide, N-hydroxymethylmethacrylamide, N-tri(hydroxymethyl)-methyl-methacrylamide and any mixture thereof have
いくつかの実施形態では、第２のポリマーは、５０，０００～８００，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。 In some embodiments, the second polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 50,000-800,000.
本発明は、基材と、本明細書に記載のコーティング組成物を用いて作製された潤滑性コーティングとを有するコーティングされた基材にも関する。好ましい実施形態は、さらに、基材と潤滑性コーティング組成物の両方に接触するベースコートを有する。好ましいベースコートは、疎水性である。 The invention also relates to a coated substrate having a substrate and a lubricious coating made using the coating composition described herein. Preferred embodiments further have a basecoat that contacts both the substrate and the lubricious coating composition. Preferred basecoats are hydrophobic.
本発明はまた、本明細書に記載のコーティング組成物を有する光反応性ベースコートを有する医療機器またはインプラントにも関する。いくつかの実施形態において、ベースコートは、基材と親水性トップコートの間に存在する。いくつかの好ましいトップコートは、ポリアクリレート、ポリビニルピロリドン、ヒアルロン酸およびポリアクリルアミドの１つ以上を有する。他の実施形態では、トップコートは、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミドとアクリル酸コポリマーを有する。いくつかの実施形態は、前記ベースコートと前記親水性トップコートとの間の複数の共有結合架橋を有する。 The present invention also relates to medical devices or implants having a photoreactive basecoat with the coating composition described herein. In some embodiments, the basecoat resides between the substrate and the hydrophilic topcoat. Some preferred topcoats have one or more of polyacrylate, polyvinylpyrrolidone, hyaluronic acid and polyacrylamide. In another embodiment, the topcoat comprises N-(2-hydroxyethyl)acrylamide and acrylic acid copolymer. Some embodiments have multiple covalent crosslinks between the basecoat and the hydrophilic topcoat.
コーティングは、コーティングの用途に適した任意の医療機器またはインプラントに使用することができる。いくつかの実施形態では、基材はプラスチックまたは金属である。 The coating can be used on any medical device or implant suitable for coating applications. In some embodiments, the substrate is plastic or metal.
好ましいコーティングされた基材は、ピンチテストで測定される２５ｇｆ未満の摩擦の潤滑性と５０ｇｆ未満の摩擦の耐久性を有する。 Preferred coated substrates have a friction lubricity of less than 25 gf and a friction durability of less than 50 gf as measured by the pinch test.
本発明はまた、本明細書に記載のコーティングされた基材を有する医療機器および医療用インプラントに関する。いくつかの実施形態では、医療機器または医療用インプラントは、ガンマ線、Ｅビーム、およびエチレンオキシドの少なくとも１つによって滅菌される。 The present invention also relates to medical devices and medical implants having the coated substrates described herein. In some embodiments, the medical device or implant is sterilized by at least one of gamma radiation, E-beam, and ethylene oxide.
追加の実施形態において、本明細書に記載のコーティングは、コーティング組成物に配合された医薬品または抗菌剤を含む。 In additional embodiments, the coatings described herein include pharmaceuticals or antimicrobial agents incorporated into the coating composition.
好ましい医療機器は、カテーテルやガイドワイヤを含む。 Preferred medical devices include catheters and guidewires.
いくつかの態様において、本発明は、物品をコーティングする方法に関する。いくつかの方法は、本明細書に記載されるコーティング組成物を有するベースコートで基材をコーティングする工程を有する。ベースコートは、ベースコートをＵＶ光に曝露することによって硬化されてもよい。いくつかの実施形態において、ベースコートは、親水性トップコートでコーティングされてもよい。 In some aspects, the invention relates to methods of coating an article. Some methods include coating a substrate with a basecoat having the coating composition described herein. The basecoat may be cured by exposing the basecoat to UV light. In some embodiments, the basecoat may be coated with a hydrophilic topcoat.
さらに他の実施形態では、コーティング方法は、本明細書に記載のコーティング組成物を有するベースコートで基材をコーティングする工程と、前記ベースコートを親水性トップコートでコーティングする工程と、ベースコートおよびトップコートをＵＶ硬化させる工程とを含む。親水性トップコートは、光活性（すなわち、ＵＶ放射を吸収し、ＵＶ放射にさらされると反応する基を含む）であってもよいが、トップコートに光活性基が存在する必要はない。 In yet another embodiment, a coating method comprises the steps of coating a substrate with a basecoat having a coating composition described herein; coating said basecoat with a hydrophilic topcoat; and UV curing. The hydrophilic topcoat may be photoactive (ie, contains groups that absorb UV radiation and react upon exposure to UV radiation), but the presence of photoactive groups in the topcoat is not required.
本発明は、少なくとも以下の態様に係るものである。 The present invention relates to at least the following aspects.
態様１Ａ． （ａ）１～１２ｍｏｌ％の水素原子引き抜き剤である少なくとも１つの光活性モノマーと、（ｂ）９９～８８ｍｏｌ％のアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリレート、メタクリレート、およびＮ－ビニルピロリドンの１つ以上とを有するモノマーから作られたポリマーを有し、前記ポリマーは４０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、医療機器またはインプラント用の光反応性ベースコートとして使用するための疎水性ポリマーを有するコーティング組成物。 Embodiment 1A. (a) 1-12 mol% of at least one photoactive monomer that is a hydrogen atom abstractor; and (b) 99-88 mol% of one or more of acrylamide, methacrylamide, acrylate, methacrylate, and N-vinylpyrrolidone. A coating composition comprising a hydrophobic polymer for use as a photoreactive basecoat for medical devices or implants, comprising a polymer made from a monomer having a glass transition temperature (Tg) of less than 40°C. .
態様１Ｂ． （ａ）１～５ｍｏｌ％の水素原子引き抜き剤である少なくとも１つの光活性モノマーと、（ｂ）９９～９５ｍｏｌ％のアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリレート、メタクリレート、およびＮ－ビニルピロリドンの１つ以上とを有するモノマーから作られたポリマーを有し、前記ポリマーは４０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、医療機器またはインプラント用の光反応性ベースコートとして使用するための疎水性ポリマーを有するコーティング組成物。 Aspect 1B. (a) 1-5 mol % of at least one photoactive monomer that is a hydrogen atom abstractor; and (b) 99-95 mol % of one or more of acrylamide, methacrylamide, acrylate, methacrylate, and N-vinylpyrrolidone. A coating composition comprising a hydrophobic polymer for use as a photoreactive basecoat for medical devices or implants, comprising a polymer made from a monomer having a glass transition temperature (Tg) of less than 40°C. .
態様２． 態様１Ａ～１Ｂのコーティング組成物であって、さらに多官能性アジリジンを有する、コーティング組成物。 Aspect 2. The coating composition of embodiments 1A-1B, further comprising a multifunctional aziridine.
態様３． 態様２のコーティング組成物であって、（ａ）９５～９９．８ｗｔ％の前記疎水性ポリマーと；（ｂ）０．２～５ｗｔ％の多官能性アジリジンとを有する、コーティング組成物。 Aspect 3. The coating composition of embodiment 2, comprising (a) 95-99.8 wt% of said hydrophobic polymer; and (b) 0.2-5 wt% of a multifunctional aziridine.
態様４． 態様１Ａ～３のいずれか１つのコーティング組成物であって、以下の構造
のメタクリレートを有する、コーティング組成物。
Aspect 4. The coating composition of any one of Embodiments 1A-3, having the structure
A coating composition having a methacrylate of
態様５． 態様４のコーティング組成物において、Ｒは、メチル、エチルヘキシル、イソデシル、ドデシルの１つ以上である、コーティング組成物。 Aspect 5. The coating composition of aspect 4, wherein R is one or more of methyl, ethylhexyl, isodecyl, dodecyl.
態様６． 態様４のコーティング組成物において、前記疎水性ポリマーは、ヒドロキシエチルメタクリレートおよびＮ－ビニルピロリドンを有する、コーティング組成物。 Aspect 6. The coating composition of aspect 4, wherein said hydrophobic polymer comprises hydroxyethyl methacrylate and N-vinylpyrrolidone.
態様７． 態様１Ａ～６のいずれか１つのコーティング組成物において、前記疎水性ポリマーは、Ｃ４－Ｃ２０アルキル基を有するアクリレートを有する、コーティング組成物。 Aspect 7. The coating composition of any one of aspects 1A-6, wherein the hydrophobic polymer comprises an acrylate having C4 - C20 alkyl groups.
態様８． 態様１Ａ～７のいずれか１つのコーティング組成物において、前記水素原子引き抜き剤である光活性モノマーは、ベンゾフェノン部分を有する、コーティング組成物。 Aspect 8. The coating composition of any one of aspects 1A-7, wherein the hydrogen atom abstractor photoactive monomer has a benzophenone moiety.
態様９． 態様８記載のコーティング組成物において、前記水素原子引き抜き剤である光活性モノマーが、４－メタクリルオキシ２－ヒドロキシベンゾフェノン、４－アクリルオキシベンゾフェノン、４－メタクリルオキシベンゾフェノン、アクリルアミドベンゾフェノン、メタクリルアミドベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－アクリルオキシエトキシベンゾフェノンおよび２－ヒドロキシ－４－メタクリルオキシエトキシベンゾフェノンの１つ以上を有する、コーティング組成物。 Aspect 9. 9. The coating composition according to aspect 8, wherein the hydrogen atom abstracting agent photoactive monomer is 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone, 4-acryloxybenzophenone, 4-methacryloxybenzophenone, acrylamidobenzophenone, methacrylamidobenzophenone, 2 - a coating composition comprising one or more of hydroxy-4-acryloxyethoxybenzophenone and 2-hydroxy-4-methacryloxyethoxybenzophenone.
態様１０． 態様１Ａ～９のいずれか１つのコーティング組成物であって、２０℃未満のＴｇを有する、コーティング組成物。 Aspect 10. The coating composition of any one of aspects 1A-9, wherein the coating composition has a Tg of less than 20°C.
態様１１． 態様１Ａ～１０のいずれか１つのコーティング組成物を有する光反応性ベースコートを有する、医療機器またはインプラント。 Aspect 11. A medical device or implant having a photoreactive basecoat with the coating composition of any one of aspects 1A-10.
態様１２． 態様１１の医療機器において、前記ベースコートは、基材と親水性トップコートの間に存在する、医療機器。 Aspect 12. The medical device of aspect 11, wherein said basecoat is between a substrate and a hydrophilic topcoat.
態様１３． 態様１２の医療機器において、前記トップコートは、ポリアクリレート、ポリビニルピロリドン、ヒアルロン酸、および、ポリアクリルアミドの１つ以上を有する、医療機器。 Aspect 13. 13. The medical device of aspect 12, wherein the topcoat comprises one or more of polyacrylate, polyvinylpyrrolidone, hyaluronic acid, and polyacrylamide.
態様１４． 態様１２の医療機器において、前記トップコートは、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミドとアクリル酸コポリマーとを有する、医療機器。 Aspect 14. The medical device of aspect 12, wherein said topcoat comprises N-(2-hydroxyethyl)acrylamide and an acrylic acid copolymer.
態様１５． 態様１１の医療機器において、前記医療機器がカテーテルまたはガイドワイヤである、医療機器。 Aspect 15. The medical device of aspect 11, wherein said medical device is a catheter or guidewire.
態様１６． 態様１２の医療機器であって、前記ベースコートと前記親水性トップコートとの間に複数の共有結合架橋を有する、医療機器。 Aspect 16. 13. The medical device of aspect 12, having a plurality of covalent crosslinks between said basecoat and said hydrophilic topcoat.
態様１７． ２～１５ｗｔ％の態様１～１０のいずれか１つのコーティング組成物を溶媒中に有するコーティング溶液。 Aspect 17. A coating solution having 2-15 wt% of the coating composition of any one of embodiments 1-10 in a solvent.
態様１８． 態様１７のコーティング溶液において、前記溶媒は有機溶媒である、コーティング溶液。 Aspect 18. 18. The coating solution of embodiment 17, wherein said solvent is an organic solvent.
態様１９． 態様１８のコーティング溶液において、前記溶媒は、トルエン、エタノール、アセトン、イソプロパノール、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ブタノール、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、酢酸ｎ－ブチル、酢酸１，２－プロパンジオールモノメチルエーテル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸メチル、３－メチル－１－ブタノール、メチルエチルケトン、２－メチル－１－プロパノール、１－ペンタノール、２－プロパノール、酢酸プロピル、ジクロロメタン、ジメチルスルホキシド、メチルブチルケトン、およびキシレンの１つ以上を有する、コーティング溶液。 Aspect 19. 18. The coating solution of embodiment 18, wherein said solvent is toluene, ethanol, acetone, isopropanol, ethyl acetate, dimethylformamide, tetrahydrofuran, butanol, N-methyl-2-pyrrolidone, n-butyl acetate, 1,2-propanediol monomethyl acetate. ether, isobutyl acetate, isopropyl acetate, methyl acetate, 3-methyl-1-butanol, methyl ethyl ketone, 2-methyl-1-propanol, 1-pentanol, 2-propanol, propyl acetate, dichloromethane, dimethyl sulfoxide, methyl butyl ketone, and xylene.
態様２０． 態様１Ａ～１０のいずれか１つのコーティング組成物を有するベースコートで基材をコーティングする工程を有する、コーティングされた物品を形成する方法。 Aspect 20. A method of forming a coated article comprising coating a substrate with a basecoat having the coating composition of any one of aspects 1A-10.
態様２１． 態様２０の方法であって、さらに、前記ベースコートをＵＶ光に曝露することによって、前記ベースコートを硬化する工程を有する、方法。 Aspect 21. 21. The method of aspect 20, further comprising curing the basecoat by exposing the basecoat to UV light.
態様２２． 態様２１の方法であって、さらに、前記ベースコートを親水性トップコートでコーティングする工程を有する、方法。 Aspect 22. 22. The method of aspect 21, further comprising coating the basecoat with a hydrophilic topcoat.
態様２３． 態様２０の方法であって、さらに、（ａ）前記ベースコートを親水性トップコートでコーティングする工程と、および（ｂ）前記ベースコートおよびトップコートをＵＶ光で硬化する工程とを有する、方法。 Aspect 23. 21. The method of aspect 20, further comprising: (a) coating the basecoat with a hydrophilic topcoat; and (b) curing the basecoat and topcoat with UV light.
態様２４． 水または水－アルコール溶液に可溶なポリマーを有する医療機器または医療用インプラント用のコーティング組成物であって、前記ポリマーは、（ａ）４－メタクリルオキシ２－ヒドロキシベンゾフェノン、４－アクリルオキシベンゾフェノン、４－メタクリルオキシベンゾフェノン、アクリルアミドベンゾフェノン、メタクリルアミドベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－アクリルオキシエトキシベンゾフェノン、２，４－ジヒドロキシ－４’－ビニルベンゾフェノン、および２－ヒドロキシ－４－メタクリルオキシエトキシベンゾフェノンの１つ以上を有する光ラジカル発生剤である少なくとも１つのモノマー、ならびに（ｂ）（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマーおよび（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つまたは両方を有する少なくとも１つのモノマーを有するモノマーから作られるものであり、前記少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、２－エチルアクリル酸、２－プロピルアクリル酸、アクリルオキシプロピオン酸、イソクロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸およびマレイン酸のハーフエステル、ハーフアミドおよびハーフチオエステル、フマル酸およびイタコン酸、ならびにこれらの混合物を有するものであり、前記アクリレートまたはアクリルアミドは、アクリルアミド、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、およびＮ－（２－ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、Ｎ－アクリロイルアミド－エトキシエタノール、Ｎ－（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、４－ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、メチル３－ヒドロキシ－２－メチレンブチレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－アリルオキシエタノール、３－アリルオキシ－１，２－プロパンジオール、１，４－ブタンジオールビニルエーテル、ジ（エチレングリコール）ビニルエーテル、エチレングリコールビニルエーテル、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－メチルアクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチルメタクリルアミド、Ｎ－トリ（ヒドロキシメチル）－メチル－メタクリルアミドまたはこれらの任意の混合物を有するものであり、（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマー、および（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上、の１つまたは両方の、光ラジカル発生基に対するモル比は、２０：１～５００：１である、コーティング組成物。 Aspect 24. A coating composition for a medical device or medical implant comprising a polymer soluble in water or a water-alcoholic solution, said polymer comprising (a) 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone, 4-acryloxybenzophenone, one of 4-methacryloxybenzophenone, acrylamidobenzophenone, methacrylamidebenzophenone, 2-hydroxy-4-acryloxyethoxybenzophenone, 2,4-dihydroxy-4'-vinylbenzophenone, and 2-hydroxy-4-methacryloxyethoxybenzophenone and (b) at least one monomer having (i) an ethylenic monomer having at least one acidic group and (ii) one or both of acrylate or acrylamide said ethylenic monomer having at least one acidic group is acrylic acid, methacrylic acid, 2-ethylacrylic acid, 2-propylacrylic acid, acryloxypropionic acid, isocrotonic acid, maleic anhydride acids, maleic acid and maleic acid half esters, half amides and half thioesters, fumaric acid and itaconic acid, and mixtures thereof, said acrylates or acrylamides being acrylamide, N-(2-hydroxyethyl)acrylamide , 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, and N-(2-hydroxyethyl) methacrylamide, N-acryloylamide-ethoxyethanol, N-(hydroxymethyl)acrylamide, N-[ Tris(hydroxymethyl)methyl]acrylamide, 4-hydroxybutyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, methyl 3-hydroxy-2-methylene butyrate, hydroxypropyl methacrylate, 2-allyloxyethanol, 3-allyloxy-1,2-propanediol , 1,4-butanediol vinyl ether, di(ethylene glycol) vinyl ether, ethylene glycol vinyl ether, N,N-1,2-dihydroxyethylene-bis-acrylamide, N,N-1,2-dihydroxyethylene-bis-methylacrylamide , N-hydroxymethyl methacrylamide, N-tri (hydroxymethyl)-methyl-methacrylamide or any mixture thereof, and one of (i) an ethylenic monomer having at least one acid group, and (ii) one or more of acrylates or acrylamides. or a coating composition wherein the molar ratio of both to photoradical generating groups is from 20:1 to 500:1.
態様２５． 態様２４のコーティング組成物において、前記光ラジカル発生基は、４－メタクリルオキシ－２－ヒドロキシベンゾフェノンを有する、コーティング組成物。 Aspect 25. 25. The coating composition of embodiment 24, wherein said photoradical generating group comprises 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone.
態様２６． 態様２４のコーティング組成物において、前記エチレン性モノマーは、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミドおよびアクリル酸を有する、コーティング組成物。 Aspect 26. The coating composition of embodiment 24, wherein said ethylenic monomers comprise N-(2-hydroxyethyl)acrylamide and acrylic acid.
態様２７． 態様２６のコーティング組成物において、前記Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミドおよび前記アクリル酸のモル比が２：１～５：１である、コーティング組成物。 Aspect 27. 27. The coating composition of embodiment 26, wherein the molar ratio of said N-(2-hydroxyethyl)acrylamide and said acrylic acid is from 2:1 to 5:1.
態様２８． 態様２４のコーティング組成物において、（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマーと（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上、の１つまたは両方と、少なくとも１つの光重合性基を有する光ラジカル発生剤のモル比が４０：１～２００：１である、コーティング組成物。 Aspect 28. In the coating composition of aspect 24, one or both of (i) an ethylenic monomer having at least one acidic group and (ii) one or more of acrylates or acrylamides, and a photopolymerizable group having at least one A coating composition wherein the molar ratio of the radical generator is from 40:1 to 200:1.
態様２９． 態様２４のコーティング組成物において、前記ポリマーは２０，０００～８００，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する、コーティング組成物。 Aspect 29. 25. The coating composition of embodiment 24, wherein said polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 20,000 to 800,000.
態様３０． 態様２４のコーティング組成物であって、水または水－アルコール溶液に可溶な第２のポリマーをさらに有する、コーティング組成物。 Aspect 30. 25. The coating composition of aspect 24, further comprising a second polymer that is soluble in water or a water-alcoholic solution.
態様３１． 態様３０のコーティング組成物であって、（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマーと（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上、の１つまたは両方を有する、コーティング組成物。 Aspect 31. 31. The coating composition of aspect 30, having one or both of (i) an ethylenic monomer having at least one acid group and (ii) one or more of acrylates or acrylamides.
態様３２． 態様３１のコーティング組成物において、前記第２のポリマーのエチレン性モノマーは少なくとも１つの酸性基を有し、前記少なくとも１つの酸性基を有する第２のポリマーのエチレン性モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、２－エチルアクリル酸、２－プロピルアクリル酸、アクリルオキシプロピオン酸、イソクロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸およびマレイン酸のハーフエステル、ハーフアミドおよびハーフチオエステル、フマル酸、イタコン酸、およびそれらの任意の組合せの１つ以上を有する、コーティング組成物。 Aspect 32. 32. The coating composition of embodiment 31, wherein said second polymeric ethylenic monomer has at least one acidic group, said second polymeric ethylenic monomer having at least one acidic group comprises acrylic acid, methacrylic acid , 2-ethylacrylic acid, 2-propylacrylic acid, acryloxypropionic acid, isocrotonic acid, maleic anhydride, maleic acid and maleic acid half esters, half amides and half thioesters, fumaric acid, itaconic acid, and any of them A coating composition having one or more of the combinations of
態様３３． 態様３１のコーティング組成物において、前記第２のポリマーのアクリレートまたはアクリルアミドは、アクリルアミド、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、および、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、Ｎ－アクリロイルアミド－エトキシエタノール、Ｎ－（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、４－ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、メチル３－ヒドロキシ－２－メチレンブチレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－アリルオキシエタノール、３－アリルオキシ－１，２－プロパンジオール、１，４－ブタンジオールビニルエーテル、ジ（エチレングリコール）ビニルエーテル、エチレングリコールビニルエーテル、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－メチルアクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチルメタクリルアミド、Ｎ－トリ（ヒドロキシメチル）－メチル－メタクリルアミドおよびこれらの任意の混合物を有する、コーティング組成物。 Aspect 33. 32. The coating composition of aspect 31, wherein the second polymer acrylate or acrylamide is acrylamide, N-(2-hydroxyethyl)acrylamide, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, and , N-(2-hydroxyethyl)methacrylamide, N-acryloylamide-ethoxyethanol, N-(hydroxymethyl)acrylamide, N-[tris(hydroxymethyl)methyl]acrylamide, 4-hydroxybutyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, methyl 3-hydroxy-2-methylene butyrate, hydroxypropyl methacrylate, 2-allyloxyethanol, 3-allyloxy-1,2-propanediol, 1,4-butanediol vinyl ether, di(ethylene glycol) vinyl ether, ethylene glycol vinyl ether , N,N-1,2-dihydroxyethylene-bis-acrylamide, N,N-1,2-dihydroxyethylene-bis-methylacrylamide, N-hydroxymethylmethacrylamide, N-tri(hydroxymethyl)-methyl-methacrylamide A coating composition comprising an amide and any mixture thereof.
態様３４． 態様３１のコーティング組成物において、前記第２のポリマーは５０，０００～８００，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する、コーティング組成物。 Aspect 34. 32. The coating composition of embodiment 31, wherein said second polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 50,000 to 800,000.
態様３５． 態様２４のコーティング組成物であって、さらに、水または水／アルコール混合物を有する、コーティング組成物。 Aspect 35. 25. The coating composition of aspect 24, further comprising water or a water/alcohol mixture.
態様３６． 基材と、態様２４～３５のいずれか１つのコーティング組成物を用いて作製された潤滑性コーティングとを有する、コーティングされた基材。 Aspect 36. A coated substrate having a substrate and a lubricious coating made with the coating composition of any one of aspects 24-35.
態様３７． 態様３６のコーティングされた基材であって、さらに、前記基材と前記潤滑性コーティング組成物の両方に接触するベースコートを有する、コーティングされた基材。 Aspect 37. 37. The coated substrate of aspect 36, further comprising a basecoat in contact with both said substrate and said lubricious coating composition.
態様３８． 態様３７のコーティングされた基材において、前記ベースコートは疎水性である、コーティングされた基材。 Aspect 38. 38. The coated substrate of embodiment 37, wherein said basecoat is hydrophobic.
態様３９． 態様３６のコーティングされた基材において、前記基材がプラスチックである、コーティングされた基材。 Aspect 39. 37. The coated substrate of aspect 36, wherein said substrate is plastic.
態様４０． 態様３６のコーティングされた基材において、前記基材が金属である、コーティングされた基材。 Aspect 40. 37. The coated substrate of aspect 36, wherein said substrate is a metal.
態様４１． 態様３６～４０のいずれか１つのコーティングされた基材において、前記コーティングされた基材は、ピンチテストで測定される２５ｇｆ未満の摩擦の潤滑性および５０ｇｆ未満の摩擦の耐久性を有する、コーティングされた基材。 Aspect 41. 41. The coated substrate of any one of aspects 36-40, wherein the coated substrate has a friction lubricity of less than 25 gf and a friction durability of less than 50 gf as measured in a pinch test. base material.
態様４２． 態様３６～４１のいずれか１つのコーティングされた基材を有する、医療機器または医療用インプラント。 Aspect 42. A medical device or medical implant having a coated substrate of any one of aspects 36-41.
態様４３． 態様４２の医療機器または医療用インプラントであって、前記医療機器または医療用インプラントは、ガンマ線、Ｅビーム、およびエチレンオキシドの少なくとも１つによって滅菌される、医療機器または医療用インプラント。 Aspect 43. 43. The medical device or medical implant of aspect 42, wherein said medical device or medical implant is sterilized by at least one of gamma radiation, E-beam, and ethylene oxide.
態様４４． 態様４２または４３の医療機器または医療用インプラントにおいて、前記潤滑性コーティングは、前記コーティング組成物に配合された医薬品または抗菌剤を含む、医療機器または医療用インプラント。 Aspect 44. 44. The medical device or medical implant of aspects 42 or 43, wherein said lubricious coating comprises a pharmaceutical or antimicrobial agent incorporated into said coating composition.
実施例
本発明は、以下の非限定的な実施例によって説明される。
Examples The invention is illustrated by the following non-limiting examples.
本書では、以下の略語を使用している：
ＭＨＢ－４－メタクリルオキシ－２－ヒドロキシベンゾフェノンは、コポリマーに光活性を与えるモノマーであった。ＰｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓおよびＢｉｍａｘから購入した。純度は、ＵＳｃｉｅｎｃｅの Ｂｒｕｋｅｒ ４００ＭＨｚ ＮＭＲを用いて行った核磁気共鳴ＮＭＲで確認した。
ＢＡ－ブチルアクリレート
ＭＭＡ－メチルメタクリレート
ＨＥＭＡ－ヒドロキシエチルメタクリレート
ＮＶＰ－Ｎ－ビニルピロリドン
ＥＨＭＡ－エチルヘキシルメタクリレート
ｉＤＭＡ－イソデシルメタクリレート
ＤＤＭＡ－ドデシルメタクリレート
ＡＡ－アクリル酸
ＨＥＡＡ－Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド
ＰＶＰ－ポリビニルピロリドン
ＨＡＰ－親水性アクリルコポリマー、ＡＡとＨＥＡＡのコポリマー
This document uses the following abbreviations:
MHB-4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone was the monomer that imparted photoactivity to the copolymer. Purchased from Polysciences and Bimax. Purity was confirmed by nuclear magnetic resonance NMR performed using a Bruker 400 MHz NMR from USscience.
BA - butyl acrylate MMA - methyl methacrylate HEMA - hydroxyethyl methacrylate NVP - N-vinylpyrrolidone EHMA - ethylhexyl methacrylate iDMA - isodecyl methacrylate DDMA - dodecyl methacrylate AA - acrylic acid HEAA - N-(2-hydroxyethyl) acrylamide PVP - polyvinyl Pyrrolidone HAP-hydrophilic acrylic copolymer, copolymer of AA and HEAA
コーティングは、ロッドやチューブの形でさまざまな基材に塗布された。ロッドはステンレススチールまたはＰＭＭＡで、直径は０．１２５インチだった。Ｐｅｂａｘ（商標）３５Ｄおよび５５Ｄプラスチックチューブは、外径０．０７９インチ、壁厚０．００５インチだった。チューブは、コーティング前に安定性を確保するため、ステンレス鋼ロッドの上に置かれた。コーティングプロセスは、イソプロピルアルコールでロッドを拭き、ベースコート溶液に０．２ｉｎ／秒で浸漬コーティングし、６０℃で１０分間乾燥し、トップコート溶液に０．２ｉｎ／秒で浸漬コーティングし、６０℃で１０分間乾燥させるものであった。すべてのコーティングが完了した後、ロッドをＵＶ照射に曝した。 Coatings were applied to various substrates in the form of rods and tubes. The rods were stainless steel or PMMA and were 0.125 inches in diameter. The Pebax™ 35D and 55D plastic tubes had an OD of 0.079 inches and a wall thickness of 0.005 inches. The tube was placed on a stainless steel rod to ensure stability prior to coating. The coating process consisted of wiping the rod with isopropyl alcohol, dip coating in the basecoat solution at 0.2 in/sec, drying at 60°C for 10 minutes, dip coating in the topcoat solution at 0.2 in/sec, dip coating at 60°C for 10 min. It was dried for a minute. After all coatings were completed, the rods were exposed to UV irradiation.
ＵＶ硬化は、ＵＶＡ６００ワットメタルハライドランプを装備したＵｖｉｔｒｏｎ ＩｎｔｅｌｌｉＲａｙ ｍｏｄｅｌ ＵＶ０８３２ ＵＶ Ｃｕｒｅユニットで行った。放射照度は、ＩＮＰＲＯ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから購入したＥＩＴ Ｕｖｉｃｕｒｅ Ｐｌｕｓ ＩＩ放射計を使用して測定した。この１チャンネルＵＶＡ放射計は、３２０～３９０ナノメートル（ｎｍ）の放射を測定する。 UV curing was performed on a Uvitron IntelliRay model UV0832 UV Cure unit equipped with a UVA 600 watt metal halide lamp. Irradiance was measured using an EIT Uvicure Plus II radiometer purchased from INPRO Technologies. This single-channel UVA radiometer measures radiation between 320 and 390 nanometers (nm).
ロッドの周囲に均一な放射線を照射するために、２つの異なる方法が用いられた。最初の方法では、六角形のカプラーをロッドに取り付け、コーティングされたロッドを硬化させながら回転させるための固定形状を提供した。次に、サンプルを６回転させ、すべての面を露出させることができた。回転パターンは、０°、１２０°、２４０°、６０°、１８０°、３００°であった。２つ目の方法は、ＵＶ硬化中にロッドをモーターによって２０ｒｐｍで連続的に回転させた。 Two different methods were used to deliver uniform radiation around the rod. The first method attached a hexagonal coupler to the rod to provide a fixed geometry for rotating the coated rod while curing. The sample was then rotated 6 times so that all sides could be exposed. The rotation pattern was 0°, 120°, 240°, 60°, 180°, 300°. The second method was to rotate the rod continuously at 20 rpm by a motor during UV curing.
実施例における典型的な照射時間は２～３０分であり、典型的な照射量は１００～２００ｍＷ／ｃｍ２（ＵＶＡメタルハライドランプからの３２０～３９０ｎｍの場合）である。３２０～３９０ｎｍの照射のすべてが光架橋に有用なのではなく、光活性基によって実際に吸収される波長のみが反応を導くことができることに留意されたい。また、これらの例で使用したものより低い放射照度は、放射時間の増加によって対応できることが理解される。 A typical irradiation time in the examples is 2-30 minutes and a typical irradiation dose is 100-200 mW/cm2 (at 320-390 nm from a UVA metal halide lamp). Note that not all 320-390 nm radiation is useful for photocrosslinking, only wavelengths that are actually absorbed by photoactive groups can lead to reactions. Also, it is understood that lower irradiances than those used in these examples can be accommodated by increasing the irradiation time.
コーティングの摩擦は、Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ ＣＳ２２５ Ｆｏｒｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｍａｃｈｉｎｅでテストされた。加熱されたウォーターバスと、一定の力で押し合うピンチパッドが装備されていた。ウォーターバスはＰＢＳ溶液で満たされ、３７℃に加熱されている。ピンチパッドは水中に沈められ、４７０グラム（ｇ）の力で押し付け合う。摩擦は、パッドを通してサンプルを押したり引いたりするのに必要な力のグラムとして測定される。潤滑性と耐久性は、サンプルがパッドを通して引っ張られるときの力のグラムを平均することによって決定される。潤滑性は１～３サイクルの平均値、耐久性は３０サイクルの力である。 The friction of the coating was tested on a Chatillon CS225 Force Measurement Machine. It was equipped with a heated water bath and pinch pads that pressed against each other with constant force. The water bath is filled with PBS solution and heated to 37°C. The pinch pads are submerged in water and pressed together with a force of 470 grams (g). Friction is measured in grams of force required to push or pull the sample through the pad. Lubricity and durability are determined by averaging the force grams when the sample is pulled through the pad. The lubricity is the average value of 1 to 3 cycles, and the durability is the force of 30 cycles.
４－メタクリルオキシ２－ヒドロキシベンゾフェノンと低ガラス温度（メタ）アクリレートモノマーとを共重合して、光活性ベースコートを作製した。合成した光活性ベースコートポリマーを表１にまとめる。
ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）ロッドを、ベースコートポリマーＢＰ－５およびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）トップコート（光散乱法による Ａｌｄｒｉｃｈ １，３００，０００分子量）でコーティングした。コーティングされたロッドは、１平方センチメートルあたり１８６ミリワット（ｍＷ／ｃｍ２）の放射照度で、６回転のそれぞれを通して硬化させた。ピンチテスト後、ロッドを冷たい水道水で１０秒間すすぎ、０．５％コンゴレッド水溶液に浸漬し、再度１０秒間すすぎを行った。濃い赤色で示される結合したＰＶＰの存在は、光活性ベースコートとＰＶＰトップコートの間でグラフト化が起こったことを示す。 Poly(methyl methacrylate) (PMMA) rods were coated with basecoat polymer BP-5 and polyvinylpyrrolidone (PVP) topcoat (Aldrich 1,300,000 molecular weight by light scattering). The coated rod was cured through each of 6 revolutions at an irradiance of 186 milliwatts per square centimeter (mW/cm 2 ). After the pinch test, the rods were rinsed with cold tap water for 10 seconds, dipped in a 0.5% Congo red aqueous solution, and rinsed again for 10 seconds. The presence of bound PVP shown in dark red indicates that grafting has occurred between the photoactive basecoat and the PVP topcoat.
４つの異なるＵＶ硬化ベースコートポリマーを有するＰＶＰトップコートをＰＭＭＡ基材ロッド上でテストした。ＵＶ硬化は、１６６ｍＷ／ｃｍ２の照射量で、６回転のそれぞれで２０分かけて行われた。サンプルはかなりの潤滑性を示したものの、１０～２０サイクルしか持続しなかった。結果を表２にまとめている。
上記の実施例でまとめた結果は、トップコートに光活性がなくても、光活性ベースコートで良好な潤滑性と耐久性が得られることを示している。これらの実施例で用いたＵＶ硬化プロセスの欠点は、硬化中にＵＶ硬化を停止し、サンプルを手動で５回転させる必要があることである。これを解決するために、硬化中にサンプルを２０ｒｐｍで連続回転させるモーターを設置した。これにより、ロッドまたはチューブの周囲でさらに均一なＵＶ硬化が得られることが期待できる。この方法は、利便性が高いだけでなく、以下に示すように、さらに短い硬化時間で、さらに優れた潤滑性と耐久性を提供した。 The results summarized in the above examples show that the photoactive basecoat provides good lubricity and durability even though the topcoat is not photoactive. A drawback of the UV curing process used in these examples is the need to stop the UV curing and manually rotate the sample five times during curing. To solve this, a motor was installed to continuously rotate the sample at 20 rpm during curing. This can be expected to result in a more uniform UV cure around the rod or tube. This method was not only more convenient, but also provided better lubricity and durability with shorter cure times, as shown below.
表４は、異なるモノマー組成と異なる量の光活性モノマーを使用したいくつかの組成物の比較を示している。結果は、様々な低ガラス温度モノマーを使用して、潤滑性、耐久性のあるコーティングを提供できることを示す。これらの実施例では、トップコートに光活性成分が含まれていない。
ベースコートはＰｅｂａｘ（商標）５５Ｄチューブの上に塗布されている。
ベースコートを乾燥させた後、界面活性剤を含むポリ（ＨＥＡＡ－ｃｏ－ＡＡ）トップコートを添加し、ＵＶ硬化前に乾燥させた。
Table 4 shows a comparison of several compositions using different monomer compositions and different amounts of photoactive monomer. The results show that various low glass temperature monomers can be used to provide lubricious, durable coatings. In these examples, the topcoat does not contain a photoactive component.
The basecoat is applied over Pebax™ 55D tubing.
After drying the basecoat, a poly(HEAA-co-AA) topcoat with surfactant was added and allowed to dry before UV curing.
トリメチロールプロパントリス（２－メチル－１－アジリジンプロピオネート）のような３官能性アジリジン（架橋剤ＣＸ－１００）をベースコートに含有させると、さらに優れた耐久性を有するコーティングされたロッドを得ることが可能である。多官能性アジリジンは熱硬化プロセスにおける架橋剤として知られている。表５の結果は、耐久性が向上していることを示している。
ベースコートはＰｅｂａｘ（商標）５５Ｄチューブの上にコーティングされている。
ベースコートを乾燥させた後、ポリ（ＨＥＡＡ－ｃｏ－ＡＡ）トップコートを添加し、乾燥させた。
６（＋加熱）は、サンプルがＵＶ硬化後、６０℃で３０分間加熱されたことを示す。
６＊はピンチテスト前にサンプルをＰＢＳ水溶液に５０℃で１８時間浸漬したことを示す。
Inclusion of a trifunctional aziridine (crosslinker CX-100) such as trimethylolpropane tris(2-methyl-1-aziridine propionate) in the basecoat gives coated rods with even better durability. It is possible. Polyfunctional aziridines are known as crosslinkers in thermal curing processes. The results in Table 5 show that durability is improved.
The basecoat is coated over Pebax™ 55D tubing.
After drying the basecoat, a poly(HEAA-co-AA) topcoat was added and dried.
A 6 (+heat) indicates that the sample was heated at 60° C. for 30 minutes after UV curing.
6 * indicates that the sample was soaked in PBS aqueous solution at 50°C for 18 hours before the pinch test.
前述の実施例は、本発明の光活性ベースコートと光活性を有さない親水性トップコートとの組み合わせが、良好な潤滑性および耐久性をもたらすことを実証している。以下の実施例は、光活性がトップコートに組み込まれている場合、さらに優れた性能が得られることを示すものである。 The foregoing examples demonstrate that the combination of a photoactive basecoat of the present invention with a non-photoactive hydrophilic topcoat provides good lubricity and durability. The following examples demonstrate that even better performance is obtained when photoactivation is incorporated into the topcoat.
表６のポリ（ＨＥＡＡ－ｃｏ－ＡＡ）。Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド（ＨＥＡＡ）２９．７９ｇ、アクリル酸（ＡＡ）６．２１ｇを水２６３ｍＬ中で反応させ、ポリマーを作製した。重合開始剤は過硫酸アンモニウムとヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム水和物であった。０．０１５ｍＬの１％ ＦｅＳＯ４溶液を加えて反応を触媒した。重合は、Ｎ２下において４０℃で行われた。ポリマーを透析またはアセトンによる沈殿で精製した（ＵＳ２０１３／０３２３２９１ Ａ１の実施例１と同様）。 Poly(HEAA-co-AA) in Table 6. A polymer was produced by reacting 29.79 g of N-(2-hydroxyethyl)acrylamide (HEAA) and 6.21 g of acrylic acid (AA) in 263 mL of water. The polymerization initiators were ammonium persulfate and sodium hydroxymethanesulfinate hydrate. 0.015 mL of 1% FeSO 4 solution was added to catalyze the reaction. Polymerization was carried out at 40° C. under N 2 . The polymer was purified by dialysis or precipitation with acetone (similar to Example 1 of US2013/0323291 A1).
表６のポリ（ＨＥＡＡ－ｃｏ－ＡＡ－ｃｏ－ＭＨＢ）１～４。１５．２９ｇのＨＥＡＡ、３．１９ｇのＡＡ、１．００ｇ、０．５０ｇ、または０．２５ｇのＭＨＢを４０ｍＬのＩＰＡと３０ｍＬの水で反応させ、光活性ポリマーを作製した。ＴＨＦ中のアゾビスイソブチロニトリル（ＡｉＢＮ）の５０ｍｇ／ｍＬ溶液０．５９ｍＬをモノマー溶液に添加した。この溶液を３０分間スパージングして酸素を除去した後、６０℃に２４時間加熱した。反応が完了した後、ポリマーを１５０ｍＬの酢酸エチルで沈殿させた。溶媒をデカントオフし、ポリマーを６０℃のオーブンで乾燥させ、残った溶媒は真空下で除去した。ポリマーをＩＰＡと水の５０：５０混合物に溶解した。 Poly(HEAA-co-AA-co-MHB) 1-4 in Table 6. 15.29 g HEAA, 3.19 g AA, 1.00 g, 0.50 g, or 0.25 g MHB with 40 mL IPA A photoactive polymer was prepared by reacting with 30 mL of water. 0.59 mL of a 50 mg/mL solution of azobisisobutyronitrile (AiBN) in THF was added to the monomer solution. The solution was sparged for 30 minutes to remove oxygen and then heated to 60° C. for 24 hours. After the reaction was completed, the polymer was precipitated with 150 mL of ethyl acetate. The solvent was decanted off, the polymer was dried in an oven at 60° C. and residual solvent was removed under vacuum. The polymer was dissolved in a 50:50 mixture of IPA and water.
表６のポリ（ＨＥＡＡ－ｃｏ－ＡＡ－ｃｏ－ＭＨＢ）５～７。１５．２９ｇのＨＥＡＡ、３．１９ｇのＡＡ、１．００ｇ、０．５０ｇ、または０．２５ｇのＭＨＢを４０ｍＬのエタノールと３０ｍＬの水で反応させ、光活性ポリマーを作製した。ＴＨＦ中の（ＡｉＢＮ）の２０ｍｇ／ｍＬ溶液の０．２４５ｍＬをモノマー溶液に加えた。この溶液を３０分間スパージングして酸素を除去した後、６０℃に２４時間加熱した。反応が完了した後、ポリマーを１５０ｍＬの酢酸エチルで沈殿させた。溶媒をデカントオフし、ポリマーを６０℃のオーブンで乾燥させ、残った溶媒を真空下で除去した。ポリマーをエタノールと水の５０：５０混合物に溶解した。 Poly(HEAA-co-AA-co-MHB) 5-7 in Table 6. 15.29 g HEAA, 3.19 g AA, 1.00 g, 0.50 g, or 0.25 g MHB with 40 mL ethanol. A photoactive polymer was prepared by reacting with 30 mL of water. 0.245 mL of a 20 mg/mL solution of (AiBN) in THF was added to the monomer solution. The solution was sparged for 30 minutes to remove oxygen and then heated to 60° C. for 24 hours. After the reaction was completed, the polymer was precipitated with 150 mL of ethyl acetate. The solvent was decanted off, the polymer was dried in an oven at 60° C., and residual solvent was removed under vacuum. The polymer was dissolved in a 50:50 mixture of ethanol and water.
これらの親水性光活性ポリマーの分子量は、Ｗａｔｅｒｓ １５１５アイソクラティック高速液体クロマトグラフィーＨＰＬＣポンプ、２７６ｎｍと２９０ｎｍに設定したＷａｔｅｒｓ ２４８９ ＵＶ／可視検出器、Ｗａｔｅｒｓ ２４１４屈折率検出器、および３つのカラム（２つのＷａｔｅｒｓ Ｕｌｔｒａｈｙｄｒｏｇｅｌ ２０００と、１つのＷａｔｅｒｓ Ｕｌｔｒａｈｙｄｒｏｇｅｌ ２５０）を用いてＳＥＣにより決定された。分子量は、Ｅｍｐｏｗｅｒ３ソフトウェアを使用して、ポリ（アクリル酸）標準と比較して算出した。
コーティングはＰｅｂａｘ（商標）５５Ｄプラスチックチューブにディップコーティング法で施された。Ｐｅｂａｘ（商標）チューブの外径は０．２０１ｃｍ（０．０７９インチ）で、壁厚は０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）であった。チューブは、安定性を確保するため、ステンレス鋼ロッドの上に置かれた。まず、チューブをベースコートに浸し、毎秒０．５０８ｃｍ（０．２インチ）の速度で抽出し、ＵＶチャンバー内で５分間回転させ、所望の強度に設定した。次に、チューブをトップコートに浸し、毎秒０．５０８ｃｍ（０．２インチ）で抽出し、ＵＶチャンバー内で５分間回転させて、所望の強度に設定した。 The coating was applied to Pebax™ 55D plastic tubing by a dip coating method. The Pebax™ tubing had an outside diameter of 0.201 cm (0.079 inches) and a wall thickness of 0.0127 cm (0.005 inches). The tube was placed on a stainless steel rod to ensure stability. First, the tube was dipped into the basecoat, extracted at a speed of 0.2 inches per second, spun in the UV chamber for 5 minutes, and set to the desired intensity. The tube was then dipped into the topcoat, extracted at 0.2 inches per second and spun in the UV chamber for 5 minutes to set the desired intensity.
ＵＶ硬化は、ＵＶＡ６００ワットメタルハライドランプを装備したＵｖｉｔｒｏｎ ＩｎｔｅｌｌｉＲａｙ ｍｏｄｅｌ ＵＶ０８３２ ＵＶ Ｃｕｒｅユニットで行った。放射照度は、ＩＮＰＲＯ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから購入したＥＩＴ Ｕｖｉｃｕｒｅ Ｐｌｕｓ ＩＩ放射計を使用して測定した。この１チャンネルＵＶＡ放射計は、３２０～３９０ｎｍの放射を測定する。 UV curing was performed on a Uvitron IntelliRay model UV0832 UV Cure unit equipped with a UVA 600 watt metal halide lamp. Irradiance was measured using an EIT Uvicure Plus II radiometer purchased from INPRO Technologies. This 1-channel UVA radiometer measures radiation from 320-390 nm.
コーティングの摩擦は、１０Ｎロードセルを備えたＴｉｎｉｕｓ Ｏｌｓｅｎ ５ＳＴ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅでピンチテストを行い、Ｈｏｒｉｚｏｎソフトウェアでデータを収集した。Ｔｉｎｉｕｓ Ｏｌｓｅｎには、加熱されたウォーターバスと、一定の力で押し合うピンチパッドが装備されている。ウォーターバスはＰＢＳ溶液で満たされ、３７℃に加熱されている。ピンチパッドは水中に沈められ、４５０ｇの力で押し合わされる。摩擦は、パッドを通してサンプルを押したり引いたりするのに必要な力のグラムで測定される。潤滑性と耐久性は、サンプルがパッドを通して引っ張られるときの力のグラムの平均値で決定される。潤滑性は２～４サイクルの平均値、耐久性は２８～３０サイクルの平均値である。 Coating friction was pinch tested on a Tinius Olsen 5ST Electromechanical Testing Machine equipped with a 10 N load cell and data collected with Horizon software. Tinius Olsen is equipped with a heated water bath and pinch pads that press together with constant force. The water bath is filled with PBS solution and heated to 37°C. The pinch pads are submerged in water and pressed together with a force of 450 g. Friction is measured in grams of force required to push or pull the sample through the pad. Lubricity and durability are determined by the average force in grams when the sample is pulled through the pad. Lubricity is the average value of 2-4 cycles, and durability is the average value of 28-30 cycles.
ベースコート溶液は、２つの前述の光活性ベースコートポリマーを使用して作った。ベースコートポリマーは、イソプロパノール（ＩＰＡ）およびエタノールを含むさまざまな溶媒で希釈することができる。ベースコートＡ：ポリアジリジン架橋剤が添加された、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ＰＭＡ中の２－エチルヘキシルメタクリレート（ＥＨＭＡ）、Ｎ－ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、（ヒドロキシエチル）メタクリレート（ＨＥＭＡ）およびＭＨＢのコポリマーの１０ｗｔ％溶液。ベースコートＢ：ポリアジリジン架橋剤が添加された、ＰＭＡ中のブチルアクリレート（ＢＡ）、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、ＮＶＰ、ＨＥＭＡおよびＭＨＢのコポリマーの１０ｗｔ％溶液。 Basecoat solutions were made using the two aforementioned photoactive basecoat polymers. The basecoat polymer can be diluted with various solvents including isopropanol (IPA) and ethanol. Basecoat A: A copolymer of propylene glycol methyl ether acetate, 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA), N-vinylpyrrolidone (NVP), (hydroxyethyl) methacrylate (HEMA) and MHB in PMA with added polyaziridine crosslinker. 10 wt% solution. Basecoat B: 10 wt% solution of a copolymer of butyl acrylate (BA), methyl methacrylate (MMA), NVP, HEMA and MHB in PMA with added polyaziridine crosslinker.
Ｐｅｂａｘ（商標）５５ＤチューブをベースコートＡでコーティングし、５分間のＵＶ硬化後、これを、２％ポリ（ＨＥＡＡ－ｃｏ－ＡＡ）および界面活性剤とともに、表６に記載の光活性ポリマーを含むトップコートで水中にてコーティングした。表７は、異なるトップコートを異なるＵＶ光強度で硬化させた場合の摩擦テストの結果を示している。
表８は、ベースコートＢを用いた異なるトップコートの摩擦テストの結果を示す。光活性トップコートは、表１に記載のポリ（ＨＥＡＡ－ｃｏ－ＡＡ－ｃｏ－ＭＨＢ）、ポリ（ＨＥＡＡ－ｃｏ－ＡＡ）、および水中に界面活性剤を含むものだった。
表９の実施例は、光活性ベースコートが基材に直接塗布された場合に良好に機能することを示している。すなわち、疎水性ベースコートは、光活性親水性トップコートとの良好な潤滑性および耐久性のために必要ではない。光活性トップコートは２回塗布し、各塗布後に５分間硬化させた。上記と同様に、トップコート溶液は、表６の光活性トップコートの１つ、ポリ（ＨＥＡＡ－ｃｏ－ＡＡ）、および水中の界面活性剤を有した。
本明細書では、特に明記しない限り、関連する技術分野の当業者に理解されるような通常の意味を持つ言葉を使用するものとする。ただし、誤解を避けるために、特定の用語の意味を具体的に定義または明確化する。 In this specification, unless otherwise specified, words are used with their ordinary meaning as understood by those of ordinary skill in the relevant arts. However, for the avoidance of doubt, the meaning of certain terms is specifically defined or clarified.
本開示において、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、複数の参照を含み、特定の数値への参照は、文脈が明らかに他のものを示さない限り、少なくともその特定の数値を含む。したがって、例えば、「材料」（ａ ｍａｔｅｒｉａｌ）への言及は、当業者に知られているそのような材料およびその等価物の少なくとも1つへの言及である。 In this disclosure, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural references and references to particular numerical values are at least the particular number unless the context clearly indicates otherwise. Contains numeric values. Thus, for example, reference to "a material" is a reference to at least one such material and equivalents thereof known to those skilled in the art.
本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明するためだけのものであり、限定することを意図していないことが理解されよう。本明細書および特許請求の範囲で使用されるように、用語「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、実施形態「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」および「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」を含むことができる。他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野における通常の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書およびそれに続く特許請求の範囲において、本明細書で定義される多数の用語が参照されることになる。 It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular aspects only and is not intended to be limiting. As used herein and in the claims, the term "comprising" includes the embodiments "consisting of" and "consisting essentially of" can be done. Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. Throughout this specification and the claims that follow, reference will be made to a number of terms defined herein.
値が記述子「約」の使用によって近似値として表される場合、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるであろう。一般に、用語「約」の使用は、開示された主題によって得ようとする所望の特性に応じて変化する可能性があり、その機能に基づいて、それが使用される特定の文脈で解釈されるべき近似を示す。当業者であれば、日常的に解釈することが可能であろう。場合によっては、特定の値に使用される有効数字の数は、「約」という言葉の範囲を決定する1つの非限定的な方法である可能性がある。他の場合には、一連の値で使用される階調を使用して、各値について「約」という用語で使用可能な意図された範囲を決定することができる。 When values are expressed as approximations by use of the descriptor "about," it will be understood that the particular value forms another embodiment. In general, use of the term "about" can vary depending on the desired properties sought to be obtained by the disclosed subject matter and will be interpreted on the basis of its function in the particular context in which it is used. shows a power approximation. A person skilled in the art will be able to make a routine interpretation. In some cases, the number of significant digits used for a particular value can be one non-limiting way of determining the scope of the word "about." In other cases, the gradation used in the series of values can be used to determine the intended range available for the term "about" for each value.
この場合、すべての範囲は包括的であり、組み合わせることが可能である。つまり、範囲内に記載された値には、その範囲内のすべての値が含まれ、終点の値も含まれる。 In this case all ranges are inclusive and combinable. That is, references to values stated in ranges include all values within that range, including the endpoints.
リストが提示される場合、特に断らない限り、そのリストの個々の要素およびそのリストのすべての組み合わせは、別々の実施形態として解釈されるものと理解されるものとする。例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣ」として提示された実施形態のリストは、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「ＡおよびＢ」、「ＡおよびＣ」、「ＢおよびＣ」、または「Ａ、Ｂ、およびＣ」という実施形態が含まれると解釈されるものとする。 When a list is presented, it is to be understood that each individual element of the list and all combinations of the list are to be construed as separate embodiments unless otherwise indicated. For example, a list of embodiments presented as "A, B, or C" would include "A", "B", "C", "A and B", "A and C", "B and C", or "A, B, and C" shall be construed to include the embodiments.
明確化のために、本明細書において別々の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されることも可能であることを理解されたい。すなわち、明らかに相容れないか、または明確に除外されない限り、個々の実施形態は、他の可能な実施形態（複数可）と組み合わせ可能であるとみなされ、そのような組み合わせは、別の実施形態であるとみなされる。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されている本発明の様々な特徴も、別々にまたは任意の部分的組み合わせで提供することができる。さらに、実施形態は、一連の工程の一部またはより一般的な構造の一部として記載されることがあるが、各前記工程または一部は、それ自体が独立した実施形態であるとみなすこともできる。 It should be understood that, for clarity, specific features of the invention that are described in this specification in the context of separate embodiments can also be provided in combination in a single embodiment. . That is, each embodiment is considered combinable with other possible embodiment(s), and such combination is not possible with another embodiment, unless expressly incompatible or expressly excluded. considered to be. Conversely, various features of the invention that are, for brevity, described in the context of a single embodiment, may also be provided separately or in any subcombination. Furthermore, although an embodiment may be described as part of a series of steps or part of a more general structure, each such step or portion should be considered an independent embodiment in its own right. can also
本明細書で使用されるように、用語「物品」および「基材」は、本明細書に記載のコーティング組成物によって修飾される少なくとも１つの表面を有する材料の層、複数の層、またはブロックであってもよく、任意の形状またはサイズに限定されない。 As used herein, the terms "article" and "substrate" refer to a layer, multiple layers, or block of material having at least one surface modified by the coating composition described herein. and is not limited to any shape or size.
ガラス転移温度（Ｔｇ）は、Ｆｏｘの式とホモポリマーの文献値を用いて決定される。Ｆｏｘの式は以下の通りである。
２成分Ａ、Ｂの場合、Ｆｏｘ方程式は以下のように減少する。
本明細書で使用する場合、「疎水性」という用語は、水溶液に溶解しないポリマーを指す。架橋された疎水性ポリマーは、水中で大きく膨潤しない（５０％未満、<５０％）。 As used herein, the term "hydrophobic" refers to polymers that are not soluble in aqueous solutions. Crosslinked hydrophobic polymers do not swell significantly in water (less than 50%, <50%).
「親水性」という用語は、水または水－アルコール溶液に可溶なポリマーを指す。架橋された親水性ポリマーは、水溶液中で著しく膨潤する（>１００％）。「親水性」基材表面は、未硬化または非架橋のポリマーが水または５０％を超える水である水アルコール溶液に可溶であるポリマーでできたものである。 The term "hydrophilic" refers to polymers that are soluble in water or water-alcoholic solutions. Crosslinked hydrophilic polymers swell significantly (>100%) in aqueous solutions. A "hydrophilic" substrate surface is one in which the uncured or uncrosslinked polymer is soluble in water or a hydroalcoholic solution that is greater than 50% water.
特に明記しない限り、すべての分子量は重量平均分子量（Ｍｗ）である。 Unless otherwise specified, all molecular weights are weight average molecular weights (Mw).
Claims (44)
（ｂ）９９～８８ｍｏｌ％の、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリレート、メタクリレート、およびＮ－ビニルピロリドンの１つ以上と
を有するモノマーから作られたポリマーを有する医療機器またはインプラント用の光反応性ベースコートとして使用するための疎水性ポリマーを有するコーティング組成物であって、
前記ポリマーは４０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、
コーティング組成物。 (a) 1-12 mol% of at least one photoactive monomer that is a hydrogen atom abstractor;
(b) 99-88 mol% of a polymer made from monomers having one or more of acrylamide, methacrylamide, acrylate, methacrylate, and N-vinylpyrrolidone as a photoreactive basecoat for medical devices or implants; A coating composition having a hydrophobic polymer for
the polymer has a glass transition temperature (Tg) of less than 40°C;
coating composition.
（ａ）９５～９９．８ｗｔ％の前記疎水性ポリマーと、
（ｂ）０．２～５ｗｔ％の多官能性アジリジンと
を有する、コーティング組成物。 A coating composition according to claim 2,
(a) 95-99.8 wt% of said hydrophobic polymer;
(b) a coating composition having 0.2 to 5 wt% multifunctional aziridine;
のメタクリレートを有する、コーティング組成物。 The coating composition of any one of claims 1-3, comprising the following structure:
A coating composition having a methacrylate of
（ａ）４－メタクリルオキシ２－ヒドロキシベンゾフェノン、４－アクリルオキシベンゾフェノン、４－メタクリルオキシベンゾフェノン、アクリルアミドベンゾフェノン、メタクリルアミドベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－アクリルオキシエトキシベンゾフェノン、２，４－ジヒドロキシ－４’－ビニルベンゾフェノン、および２－ヒドロキシ－４－メタクリルオキシエトキシベンゾフェノンの１つ以上を有する光ラジカル発生剤である少なくとも１つのモノマー、ならびに
（ｂ）（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマーおよび（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つまたは両方を有する少なくとも１つのモノマーを有するモノマーから作られるものであり、
前記少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、２－エチルアクリル酸、２－プロピルアクリル酸、アクリルオキシプロピオン酸、イソクロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸およびマレイン酸のハーフエステル、ハーフアミドおよびハーフチオエステル、フマル酸およびイタコン酸、ならびにこれらの混合物を有するものであり、
前記アクリレートまたはアクリルアミドは、アクリルアミド、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、およびＮ－（２－ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、Ｎ－アクリロイルアミド－エトキシエタノール、Ｎ－（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、４－ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、メチル３－ヒドロキシ－２－メチレンブチレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－アリルオキシエタノール、３－アリルオキシ－１，２－プロパンジオール、１，４－ブタンジオールビニルエーテル、ジ（エチレングリコール）ビニルエーテル、エチレングリコールビニルエーテル、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－１，２－ジヒドロキシエチレン－ビス－メチルアクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチルメタクリルアミド、Ｎ－トリ（ヒドロキシメチル）－メチル－メタクリルアミドまたはこれらの任意の混合物を有するものであり、
（ｉ）少なくとも１つの酸性基を有するエチレン性モノマー、および（ｉｉ）アクリレートまたはアクリルアミドの１つ以上、の１つまたは両方の、光ラジカル発生基に対するモル比は、２０：１～５００：１である、コーティング組成物。 A coating composition for medical devices or medical implants comprising a water or water-alcoholic solution soluble polymer, said polymer comprising
(a) 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone, 4-acryloxybenzophenone, 4-methacryloxybenzophenone, acrylamidobenzophenone, methacrylamidobenzophenone, 2-hydroxy-4-acryloxyethoxybenzophenone, 2,4-dihydroxy-4' - vinylbenzophenone, and at least one monomer that is a photoradical generator having one or more of 2-hydroxy-4-methacryloxyethoxybenzophenone, and (b)(i) an ethylenic monomer having at least one acidic group and (ii) made from monomers with at least one monomer having one or both of acrylate or acrylamide;
The ethylenic monomer having at least one acidic group is acrylic acid, methacrylic acid, 2-ethylacrylic acid, 2-propylacrylic acid, acryloxypropionic acid, isocrotonic acid, maleic anhydride, maleic acid and half maleic acid. esters, half amides and half thioesters, fumaric acid and itaconic acid, and mixtures thereof;
The acrylates or acrylamides include acrylamide, N-(2-hydroxyethyl) acrylamide, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, and N-(2-hydroxyethyl) methacrylamide, N- Acryloylamide-ethoxyethanol, N-(hydroxymethyl)acrylamide, N-[tris(hydroxymethyl)methyl]acrylamide, 4-hydroxybutyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, methyl 3-hydroxy-2-methylene butyrate, hydroxypropyl methacrylate , 2-allyloxyethanol, 3-allyloxy-1,2-propanediol, 1,4-butanediol vinyl ether, di(ethylene glycol) vinyl ether, ethylene glycol vinyl ether, N,N-1,2-dihydroxyethylene-bis- acrylamide, N,N-1,2-dihydroxyethylene-bis-methylacrylamide, N-hydroxymethylmethacrylamide, N-tri(hydroxymethyl)-methyl-methacrylamide or any mixture thereof;
The molar ratio of one or both of (i) an ethylenic monomer having at least one acidic group and (ii) one or more of acrylates or acrylamides to photoradical generating groups is from 20:1 to 500:1. A coating composition.
請求項２４～３５のいずれか１つに記載のコーティング組成物を用いて作製された潤滑性コーティングと
を有する、コーティングされた基材。 a base material;
A coated substrate having a lubricious coating made with a coating composition according to any one of claims 24-35.
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