JP7346392B2 - 変性された表面を有する人工弁 - Google Patents

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Description

関連出願
本願は、参照をもってその全文が本願内に含まれる2017年5月30日付け提出の米国仮出願第62/512227号の優先権に基づく35 U.S.C.第119条の利益を請求する特許協力条約出願である。
弁置換手術は1960年代に初めて導入され、以来、心臓弁膜症を有する患者の結果を劇的に改善してきた。その導入以来、80を超えるモデルの人工心臓弁が開発され、採用されてきた。毎年、米国では約90000の置換弁が、世界的には280000の置換弁が植え込まれている。人工心臓弁は、機械的または生体的な人工弁であり得る。機械弁は主に金属または炭素合金で構成され、外科的に植え込まれる。3つの種類の機械弁、つまりケージドボール、傾斜ディスクおよび二葉型がある。他方で、生体人工弁は、金属支持体上に取り付けられたブタまたはウシの組織で構成される異種移植または保存されたヒトの大動脈弁である同種移植であることができる。生体人工心臓弁は、外科的または経カテーテルアプローチを介して植え込むことができる。
人工弁血栓は弁置換の深刻な合併症であり、機械的人工弁の際にほぼ遭遇する。この状態に関連する著しい罹患率と死亡率により、迅速な診断評価が必要とされている。臨床的所見および弁閉塞の程度が変わり得るので、診断は未だに困難である。主な診断手順は、(機械弁についての)映画透視検査法、および経胸腔的および経食道的心エコー検査法を含む。閉塞性の人工弁血栓に対して典型的には外科的処置が好ましくても、その最適な処置の選択は問題が多い。その治療方法は、ヘパリン処置、フィブリン溶解、手術を含むが、それらは弁閉塞の存在、弁の位置(左側または右側)によって、および臨床状態によって影響される。
発明の概要
本発明は、弁が開いている第1の形態と、弁が閉じている第2の形態とを取ることができる人工弁であって、前記弁は、支持要素に取り付けられた少なくとも1つの弁葉を有する弁葉アセンブリを含み、前記弁葉は、前記弁が前記第1の形態をとる第1の位置と、前記弁が前記第2の形態をとる第2の位置との間を動くことができる自由縁を有し、前記人工弁またはその一部がベースポリマーとオリゴフッ素化された添加剤とを含む表面を有する、前記人工弁を特徴とする。
特定の実施態様において、前記人工弁は、ステントに取り付けられた1つ以上の弁葉を含む弁葉アセンブリを含む。特定の実施態様において、前記1つ以上の弁葉の各々は、ベースポリマーと、オリゴフッ素化された添加剤とを含む表面を有し得る。人工弁は例えば一葉弁、二葉弁、ケージドボール弁、または傾斜ディスク弁であってよい。特定の実施態様において、前記表面は厚さ1~100ミクロン(例えば1~3、2~5、3~7、5~15または10~100ミクロン)を有する。前記表面は、0.05%(w/w)~15%(w/w)(例えば0.1%(w/w)~15%(w/w)、0.5%(w/w)~15%(w/w)、1%(w/w)~15%(w/w)、0.1%(w/w)~5%(w/w)、0.5%(w/w)~5%(w/w)、または1%(w/w)~5%(w/w))のオリゴフッ素化された添加剤を含有できる。前記ベースポリマーはポリウレタンまたはポリオレフィン、または本願内に記載される任意のベースポリマーを含み得る。例えば、ベースポリマーは、ポリカーボネートウレタン、ポリ(ジメチルシロキサン)ソフトセグメントを有するポリウレタン、ポリテトラメチレングリコール系ポリウレタンエラストマー、ポリエーテルウレタン、またはシリコーンソフトセグメントを有するシリコーンポリカーボネートウレタンから選択されるポリウレタンであってよい。選択的に、ベースポリマーはポリ(スチレン-ブロック-イソブチレン-ブロック-スチレン)から選択されるポリオレフィンであってよい。
本発明の人工弁において使用されるオリゴフッ素化された添加剤は、以下に示される式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)および(XVII)の任意の1つの構造によって記載できる。特定の実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は、化合物1~40の任意のものから選択される。特定の実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は、化合物11、化合物22および化合物39から選択される。いくつかの実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は化合物11であり、人工弁はステントに取り付けられた1つ以上の弁葉を含む弁葉アセンブリを含み、ここで前記人工弁は一葉弁、二葉弁、ケージドボール弁または傾斜ディスク弁である。特定の実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は化合物22であり、人工弁はステントに取り付けられた1つ以上の弁葉を含む弁葉アセンブリを含み、ここで前記人工弁は一葉弁、二葉弁、ケージドボール弁または傾斜ディスク弁である。特定の実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は化合物39であり、人工弁はステントに取り付けられた1つ以上の弁葉を含む弁葉アセンブリを含み、ここで前記人工弁は一葉弁、二葉弁、ケージドボール弁または傾斜ディスク弁である。
1つの特定の実施態様において、本発明の人工弁は、オリゴフッ素化された材料がない人工弁に比して低減された血栓形成性を示す。いくつかの実施態様において、人工弁はステント内の弁を含み、前記ステントは拡張可能である。
本発明はさらに、本発明の人工弁の製造方法であって、ベースポリマーとオリゴフッ素化された添加剤とを含む混合物で弁葉アセンブリを被覆(例えば浸漬被覆または噴霧被覆)することを含む前記方法を特徴とする。いくつかの実施態様において、前記方法は、ポリカーボネートウレタンとオリゴフッ素化された添加剤とのテトラヒドロフラン中の混合物中で人工弁を浸漬被覆することを含む。本発明の人工弁において使用できるポリウレタンは、限定されずにポリカーボネートウレタン(例えばBIONATE(登録商標))、ポリ(ジメチルシロキサン)ソフトセグメントを有するポリウレタン(例えばElast-Eon(商標)、ポリテトラメチレングリコール系ポリウレタンエラストマー(例えばPellethane(登録商標)2363-80AEエラストマー)、セグメント化ポリウレタン(例えばBIOSPAN(商標))およびポリエーテルウレタン(例えばELASTHANE(商標))を含む。
本願内で使用される場合、「低減された血栓形成性」との用語は、オリゴフッ素化された添加剤を用いずに製造された人工弁またはその一部に比した、例4のアッセイにおける人工弁またはその一部の性能に関する。
本願内で使用される場合、「約」との用語は、記載された数値の±20%である値に関する。
本願内で使用される場合、「ベースポリマー」との用語は、20kDa以上(例えば50kDa以上、75kDa以上、100kDa以上、150kDa以上、または200kDaを上回る)の理論分子量を有するポリマーに関する。ベースポリマーの限定されない例は、シリコーン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリウレア、ポリウレタン、ポリエーテルイミド、セルロースポリマー、およびそれらのコポリマーおよびそれらのブレンドを含む。ベースポリマーの限定されないさらなる例はシリコーン、ポリカーボネート、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアクリルアミド(PAAM)、ポリエチレンオキシド、ポリ(エチレンオキシド)-b-ポリ(プロピレンオキシド)-b-ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(ヒドロキシエチルメタクリレート)(ポリHEMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミド、ポリウレタン、セルロースポリマー、ポリスルホン、およびそれらのコポリマーおよびそれらのブレンドを含む。ベースポリマーのコポリマーは、例えばポリ(エチレンオキシド)-b-ポリ(プロピレンオキシド)-b-ポリ(エチレンオキシド)およびポリエーテル-b-ポリアミド(例えばPEBAX)を含む。
本願内で使用される場合、「オリゴフッ素化された添加剤」との用語は、式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)および(XVII)の任意の1つのセグメント化された化合物に関する。特定のオリゴフッ素化された添加剤は、20kDa以下(例えば10kDa以下)の理論分子量を有することができる。特定のオリゴフッ素化された添加剤は、200Da以上(例えば300Da以上)の理論分子量を有することができる。オリゴフッ素化された添加剤の限定されない例は、500~10000Da、500~9000Da、500~5000Da、1000~10000Da、1000~6000Da、または1500~8000Daの理論分子量を有するものを含む。当業者は、それらの構造式が、理想化された理論構造を示していることを認識する。具体的には、セグメントは特定の化学量論比で反応して、様々な比率のセグメントを有する分子の分布として、オリゴフッ素化された添加剤をもたらす。従って、式(I)~(XVII)における変数nはセグメントの理論化学量論比を示す。
本願内で使用される場合、「C」は鎖端基に関する。例示的な鎖端基は、アミン、アルコール、カルボン酸官能性を有する一価の官能基を含む。
本願内で使用される場合、「リンクB」との用語は、2つのオリゴマーセグメントと表面活性基とをつなぐカップリングセグメントに関する。典型的には、リンクBは40~700Daの範囲の分子量を有する。好ましくは、リンクBは、官能化されたジアミン、ジイソシアネート、ジスルホン酸、ジカルボン酸、二酸塩化物、およびジアルデヒドの群から選択でき、ここで、官能化された成分は、表面活性基を結合する第二級官能基を有する。そのような第二級官能基は、エステル、カルボン酸塩、スルホン酸塩、ホスホン酸塩、チオール、ビニル、および第一級または第二級アミンであってよい。オリゴマーセグメントの中間体の末端のヒドロキシル、アミンまたはカルボン酸が、ジアミンと反応してオリゴアミドを形成でき、ジイソシアネートと反応してオリゴウレタン、オリゴウレアまたはオリゴアミドを形成でき、ジスルホン酸と反応してオリゴスルホネートまたはオリゴスルホンアミドを形成でき、ジカルボン酸と反応してオリゴエステルまたはオリゴアミドを形成でき、ジアシルジクロリドと反応してオリゴエステルまたはオリゴアミドを形成できるか、またはジカルボキシアルデヒドと反応してオリゴアセタールまたはオリゴイミンを形成できる。
本願内で使用される場合、「2つの末端カルボニルを有するリンカー」との用語は、56Da~1000Daの分子量を有する二価の基であって、第1の価が第1のカルボニルに属し且つ第2の価が第2のカルボニルに属するものに関する。このリンカー内で、前記第1のカルボニルは第1の炭素原子に結合し、且つ前記第2のカルボニルは第2の炭素原子に結合する。2つの末端カルボニルを有するリンカーは、小分子ジカルボニル(例えばノルボルネンジカルボニル、ベンゼンジカルボニル、ビフェニルジカルボニル、アルキレンジカルボニル(例えばスクシノイル、グルタリル、アジポイル、ピメロイル、スベロイル等))であってよい。
本願内で使用される場合、「分子量」との用語は、アボガドロ数の同一組成の分子の理論質量に関する。オリゴフッ素化された添加剤の調製は、化合物の分布の発生を含むことがあるので、「分子量」との用語は、反応性成分の化学量論比によって決定される理想化された構造のモル質量に関する。従って、本願内で使用される場合、「分子量」との用語は理論分子量に関する。
本願内で使用される場合、「オリゴマーリンカー」との用語は、2~50個の互いに結合された同一の化学部分を含有する二価の基に関する。前記化学部分は、アルキレンオキシド(例えばエチレンオキシド)であってよい。
本願内で使用される場合、「オリゴマーセグメント」との用語は、一般に約50モノマー単位を下回る、比較的短い長さの繰り返し単位であり、且つ理論分子量が10000Da未満、好ましくは<7000Da、いくつかの例においては<5000Daであるものに関する。特定の実施態様において、オリゴは、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリアルキレンオキシド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリラクトン、ポリシリコーン、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリビニル、ポリペプチド、ポリサッカリド、およびそれらのエーテルおよびアミン結合セグメントからなる群から選択される。
本願内で使用される場合、「オキシカルボニル結合」との用語は、酸素原子がカルボニル基に結合している結合に関する。例示的なオキシカルボニル結合は、エステルおよびウレタン内で見つけることができる。好ましくは、オキシカルボニル結合はエステル内の結合である。
本願内で使用される場合、「ポリフルオロオルガノ基」との用語は、1、2または3つの非隣接の酸素原子によって任意に中断されることがあり、2~59個の水素原子がフッ素原子で置き換えられた、炭化水素基に関する。ポリフルオロオルガノ基は、1~30個の炭素原子を含有する。前記ポリフルオロオルガノ基は、直鎖のアルキル、分枝鎖のアルキル、またはアリール基、またはそれらの任意の組み合わせを含有できる。前記ポリフルオロオルガノ基(例えばポリフルオロアルキル)は、ポリフルオロオルガノ基(例えばポリフルオロアルキル)を残りの分子に取り付けている炭素原子がオキソで置換されている「ポリフルオロアシル」であってよい。ポリフルオロオルガノ基(例えばポリフルオロアルキル)内のアルキル鎖は、9個までの酸素原子によって中断されていてよいが、ただし、ポリフルオロオルガノ内の2つの最も近い酸素原子は、少なくとも2つの炭素原子によって分離されている。本願内で定義されるように、ポリフルオロオルガノが、オキソで任意に置換され且つ/または酸素原子で任意に中断される直鎖または分枝鎖のアルキルからなる場合、そのような基はポリフルオロアルキル基と称されることもある。いくつかのポリフルオロオルガノ基(例えばポリフルオロアルキル)は理論分子量100Da~1500Daを有することができる。ポリフルオロアルキルは、CF3(CF2r(CH2CH2p-[前記式中、pは0または1であり、rは2~20である]、またはCF3(CF2s(CH2CH2O)x-[前記式中、xは0~10であり、且つsは1~20である]であってよい。選択的に、ポリフルオロアルキルは、CHm(3-m)(CF2rCH2CH2-またはCHm(3-m)(CF2s(CH2CH2O)x-[前記式中、mは0、1、2または3であり、xは0~10であり、rは2~20の整数であり、且つsは1~20の整数である]であってよい。特定の実施態様において、xは0である。特定の実施態様において、ポリフルオロアルキルは、1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-デカノール、1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-オクタノール、1H,1H,5H-ペルフルオロ-1-ペンタノール、または1H,1H,ペルフルオロ-1-ブタノールおよびそれらの混合物から形成される。他の実施態様において、ポリフルオロアルキルはペルフルオロヘプタノイルである。さらに他の実施態様において、ポリフルオロアルキルは、(CF3)(CF25CH2CH2O-、(CF3)(CF27CH2CH2O-、(CF3)(CF25CH2CH2O-、CHF2(CF23CH2O-、(CF3)(CF22CH2O-または(CF3)(CF25-である。さらに他の実施態様において、ポリフルオロアルキル基は(CF3)(CF25-であり、ここで、例えばポリフルオロアルキル基がエステル基のカルボニルに結合している。特定の実施態様において、ポリフルオロオルガノは-(O)q-[C(=O)]r-(CH2o(CF2pCF3[前記式中、qが0であり且つrが1であるか、またはqが1であり且つrが0であり、oは0~2であり、且つpは0~10である]である。
本発明の他の特徴および利点は、図面、詳細な説明および特許請求の範囲から明らかになる。
図1Aは化合物1の構造を示す。図1Bは化合物2の構造を示し、ここでa=0.225、b=0.65およびc=0.125である。 図2Aは化合物3の構造を示し、ここでa=0.225、b=0.65およびc=0.125である。図2Bは化合物4の構造を示し、ここでxおよびyは整数である。そのポリ(エチレン-co-1,2-ブチレン)ソフトセグメントは、予め選択された平均分子量のポリ(エチレン-co-1,2-ブチレン)ジオール(例えばCAS登録番号68954-10-9)から形成できる。 図3Aは化合物5の構造を示す。図3Bは化合物6の構造を示す。 図4Aは化合物7の構造を示す。図4Bは化合物8の構造を示し、ここでa、bおよびcは整数である。そのポリブタジエンソフトセグメントは、予め選択された平均分子量の末端水酸基ポリブタジエン(例えばCAS登録番号69102-90-5)から形成できる。 図5Aは化合物9の構造を示す。図5Bは化合物10の構造を示す。 図6Aは化合物11の構造を示す。図6Bは化合物12の構造を示す。 図7は化合物13の構造を示す。 図8は化合物14の構造を示し、ここでa=0.225、b=0.65およびc=0.125である。 図9は化合物15の構造を示し、ここでa=0.225、b=0.65およびc=0.125である。 図10は化合物16の構造を示し、ここでa=0.225、b=0.65およびc=0.125である。 図11は化合物17の構造を示す。 図12は化合物18の構造を示す。 図13は化合物19の構造を示す。 図14は化合物20の構造を示し、ここでm=12~16およびnは整数である。 図15は化合物21の構造を示す。 図16は化合物22の構造を示し、ここでx、yおよびzは整数である。そのポリ(エチレングリコール)-ブロック-ポリ(プロプレングリコール)-ブロック-ポリ(エチレングリコール)は例えばPluronic(登録商標)L-35(CAS登録番号9003-11-6)であってよい。 図17は化合物23の構造を示す。 図18は化合物24の構造を示す。 図19は化合物25の構造を示し、ここでm=12~16およびnは整数である。 図20は化合物26の構造を示す。 図21Aは化合物27の構造を示す。図21Bは化合物28の構造を示す。 図22は化合物29の構造を示す。 図23Aは化合物30の構造を示す。図23Bは化合物31の構造を示す。 図24Aは化合物32の構造を示す。図24Bは化合物33の構造を示す。 図25は化合物34の構造を示す。 図26は化合物35の構造を示す。 図27は化合物36の構造を示し、ここでq、p、nおよびmは2~50の整数である。 図28Aは化合物37の構造を示す。図28Bは化合物38の構造を示す。 図29は化合物39の構造を示し、ここでm=12~16およびnは整数である。 図30は化合物40の構造を示し、ここでx=z=40およびy=20である。
詳細な説明
本発明は、植え込み後の血栓形成のリスクを低減するように変性された表面を有する植え込み型人工弁を特徴とする。
人工弁
機械弁には、3つの主たる設計、つまり一葉または二葉弁、傾斜ディスク弁およびケージドボール弁がある。ケージドボール弁は、環状のソーイングリングを有するシラスティックボールと、3つの金属アーチによって形成されるケージとで構成される(例えばHufnagel-Lucite弁、Starr-Edwards弁、Smeloff-Cutter弁、McGovern-Cronie弁、DeBakey-Surgitool弁およびCross-Jones弁)。一葉弁は、側方または中央の金属支柱によって固定された単独のディスクを含む。弁の環に対してディスクの開く角度は60°~80°の範囲であり、異なる大きさを有する2つの別個のオリフィスをもたらす。二葉弁は、小さいヒンジによって硬い弁のリングに取り付けられた2つの半月状のディスクで作られている。環の面に対して弁葉が開く角度は75°~90°の範囲であり、開口弁は3つのオリフィス、つまり、2つの開いた弁葉の間の小さなスリット状の中央のオリフィス、および側方の2つのより大きな半円状のオリフィスからなる。傾斜ディスク弁は、金属の支柱で調節される単独の環状のオクルーダーを有する。
同様に、3つの設計群の生体的人工弁、つまりステント付き生体弁、ステントレス生体弁、および経皮的生体弁がある。生体弁は、天然の大動脈弁の解剖学的構造を模倣することを意味する。ブタの生体弁は、グルタルアルデヒドで架橋され且つ金属またはポリマーの支持ステント上に取り付けられた3つのブタの生体弁葉からなる。心膜弁は、支持ステントの内側または外側に取り付けられたウシの心膜のシートから作られる。弁の血行動態および耐久性を改善するために、数種類のステントレス生体弁が開発されている。ステントレス生体弁は、ブタの大動脈弁全体から製造されるか、またはウシの心膜から製造される。経皮的大動脈弁植え込み術は、手術のリスクが高いかまたは禁止的であるとみなされる症候性大動脈弁狭窄症を有する患者における標準的な大動脈弁置換の代替として浮上している。弁は典型的には経皮的に経大腿動脈アプローチを介して植え込まれる。血管アクセスの問題および関連する合併症を減らすために、小さな開胸を通じて経心尖アプローチを使用することもある。
ポリマー材料から製造された人工弁は、耐久性および血液適合性の可能性をもたらす。ポリマーの人工弁の主たる利点は、血行動態的に一貫した血流、流体環境における繰り返しの耐荷重条件下での構造的耐久性の保持、永続的な血液凝固阻止についての必要性を無くし得る血液適合性の保持を含む。ポリマー人工弁の設計は、ヒトの大動脈弁の構造を模倣しようと試みられている。ポリマー人工弁についての主たる設計パラメータは、有効なオリフィス面積、噴射速度、圧力勾配、逆流および血栓形成の可能性を含む。さらなる設計パラメータは、弁の支柱の後屈曲(postcurvature)、ソーイングリング、弁葉の接合高さ、交連ギャップ、弁葉の厚さ、固い端部の丸め、固有の逆流血流または「洗い出し」、および弁葉について考慮される幾何学的形状(例えば潰したシリンダーか半球形かなどに基づく)を含む。三葉のポリマー弁の場合、最大の耐久性および柔軟性のために弁葉の厚さを最適化することが、未だに主たる設計パラメータである。
ポリカーボネートウレタン(例えばBIONATE(登録商標))、ポリ(ジメチルシロキサン)ソフトセグメント(例えばElast-Eon(商標))を有するポリウレタン、ポリテトラメチレングリコール系ポリウレタンエラストマー(例えばPellethane(登録商標)2363-80AEエラストマー)、トリブロックコポリマー熱可塑性ポリオレフィンポリ(スチレン-ブロック-イソブチレン-ブロック-スチレン)(例えばSIBS)、およびポリオレフィン熱硬化性エラストマー(例えばxSIBS)を含む、いくつかのポリマー材料が人工弁において使用するために研究されている。潜在的に有用な他のポリマーは、フルオロポリマー、例えばポリ二フッ化ビニリデンおよびポリ(フッ化ビニリデン-co-ヘキサフルオロプロペン)、高い形状記憶特性を有する超分岐ポリウレタン、およびナノ有機粘土・ポリウレタン複合材を含む。他の生体適合性ポリウレタンは、セグメント化ポリウレタン(例えばBIOSPAN(商標))およびポリエーテルウレタン(例えばELASTHANE(商標))を含む。
ポリマー人工弁は、主にポリウレタンから、溶液キャスティングおよび射出成型を組み合わせて製造される。ステントまたはフレームは射出成形され、典型的には約3mmの厚さを有する。次に、そのポリウレタンのフレームを、楕円双曲線の弁葉形状の鋼の型上へ成形し、濃縮されたポリウレタン溶液中に浸漬して、弁全体を被覆して弁葉を形成する。次に、自由縁を下向きに吊してポリマー弁を乾燥させる。弁葉の縁部を後に切断し、正確なレーザー切断器具によってトリミングする。弁葉の厚さは80~300μmの範囲である。いくつかのポリウレタン弁は、放射線画像化を容易にするために放射線不透過性のMRIに適合するチタン合金の補強リングを含有する。
ポリマー人工弁の製造技術にはいくつかの種類があり、浸漬キャスティング、フィルム形成および流し込成形を含む。その製造は通常、半硬質のステントをポリウレタン中で被覆することからなる。いくつかのポリウレタン弁はポリマー溶液中での浸漬塗布によって製造され、それは特別に設計されたマンドレルの使用を必要とする。この方法の主な問題は、弁葉の厚さ分布の制御である。フィルム形成においては、予め成形されたポリウレタンフィルムを弁のフレームに溶剤結合し、弁葉の形状へと熱的に形成する。この方法は、弁の所望の幾何学的形状についてのより大々的な制御を可能にする。しかしながら、弁葉のフレーム界面が一貫していないため、この方法はより低い耐久性を有する材料をもたらす。
オリゴフッ素化された添加剤
本発明の人工弁において使用されるオリゴフッ素化された添加剤は、以下に示される式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)および(XVII)の任意の1つの構造によって記載できる。
(1) 式(I):
Figure 0007346392000001
[式中、
(i) Aは水素化ポリブタジエン、ポリ((2,2-ジメチル)-1,3-プロピレンカーボネート)、ポリブタジエン、ポリ(ジエチレングリコール)アジペート、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)、ポリ(エチレン-co-ブチレン)、(ネオペンチルグリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、(ジエチレングリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、(1,6-ヘキサンジオール-オルトフタル酸無水物)ポリエステルまたはビスフェノールAエトキシレートを含み、
(ii) Bはウレタンを含むセグメントであり、且つ
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは1~10の整数である]。
(2) 式(II):
Figure 0007346392000002
[式中、
(i) Bはウレタンを含み、
(ii) Aはポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、またはポリテトラメチレンオキシドを含み、
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは1~10の整数である]。
(3) 式(III)または式(IV):
Figure 0007346392000003
[式中、
(i) Aはエーテル結合、エステル結合、カーボネート結合またはポリアルキレンを含有し且つ500~3500Da(例えば500~2000Da、1000~2000Da、または1000~3000Da)の理論分子量を有するオリゴマーセグメントであり、
(ii) Bはイソシアヌレートトリマーまたはビウレットトリマーを含むセグメントであり、B’は存在する場合、ウレタンを含むセグメントであり、
(iii) 各々FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは0~10の整数である]。
(4) 式(V):
Figure 0007346392000004
[式中、
(i) Aはポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシドまたはポリテトラメチレンオキシドを含有し且つ500~3000Da(例えば500~2000Da、1000~2000Da、または1000~3000Da)の理論分子量を有するオリゴマーセグメントであり、
(ii) Bはジイソシアネートから形成されるセグメントであり、
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは1~10の整数である]。
(5) 式(VI):
Figure 0007346392000005
[式中、
(i) Aはポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリテトラメチレンオキシドまたはそれらの混合物を含有し且つ500~3000Da(例えば500~2000Da、1000~2000Da、または1000~3000Da)の理論分子量を有するオリゴマーセグメントであり、
(ii) Bはイソシアヌレートトリマーまたはビウレットトリマーを含むセグメントであり、
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは0~10の整数である]。
(6) 式(VII):
Figure 0007346392000006
[式中、
(i) Aは500~3000Da(例えば500~2000Da、1000~2000Da、または1000~3000Da)の理論分子量を有するポリカーボネートポリオールであり、
(ii) Bはジイソシアネートから形成されるセグメントであり、
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは1~10の整数である]。
(7) 式(VIII):
Figure 0007346392000007
[式中、
(i) Aは500~3000Da(例えば500~2000Da、1000~2000Da、または1000~3000Da)の理論分子量を有するポリカーボネートポリオールを含むオリゴマーセグメントであり、
(ii) Bはイソシアヌレートトリマーまたはビウレットトリマーを含むセグメントであり、
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは0~10の整数である]。
(8) 式(IX):
Figure 0007346392000008
[式中、
(i) Aはポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、ポリテトラメチレンオキシドまたはそれらの混合物から選択される第1のブロックセグメントと、ポリシロキサンまたはポリジメチルシロキサンを含む第2のブロックセグメントとを含み、ここでAは1000~5000Da(例えば1000~3000Da、2000~5000Da、または2500~5000Da)の理論分子量を有し、
(ii) Bはイソシアヌレートトリマーまたはビウレットトリマーを含むセグメントであり、
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは0~10の整数である]。
(9) 式(X):
Figure 0007346392000009
[式中、
(i) Aは、水素化ポリブタジエン(例えばHLBH)、ポリブタジエン(例えばLBHP)、水素化ポリイソプレン(例えばHHTPI)、ポリシロキサン-ポリエチレングリコールブロックコポリマーおよびポリスチレンからなる群から選択されるセグメントであり、且つ750~3500Da(例えば750~2000Da、1000~2500Daまたは1000~3500Da)の理論分子量を有し、
(ii) Bはジイソシアネートから形成されるセグメントであり、
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは1~10の整数である]。
(10) 式(XI):
Figure 0007346392000010
[式中、
(i) Aは、水素化ポリブタジエン(例えばHLBH)、ポリブタジエン(例えばLBHP)、水素化ポリイソプレン(例えばHHTPI)またはポリスチレンであり、且つ750~3500Da(例えば750~2000Da、1000~2500Daまたは1000~3500Da)の理論分子量を有し、
(ii) Bはイソシアヌレートトリマーまたはビウレットトリマーを含むセグメントであり、
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは0~10の整数である]。
(11) 式(XII):
Figure 0007346392000011
[式中、
(i) Aは500~3500Da(例えば500~2000Da、1000~2000Da、または1000~3000Da)の理論分子量を有するポリエステルであり、
(ii) Bはイソシアヌレートトリマーまたはビウレットトリマーを含むセグメントであり、
(iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
(iv) nは0~10の整数である]。
(12) 式(XIII):
Figure 0007346392000012
[式中、FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つAはオリゴマーセグメントである]。
(13) 式(XIV):
Figure 0007346392000013
[式中、
(i) FTはリンクBに共有結合されたポリフルオロオルガノ基であり、
(ii) Cは鎖端基であり、
(iii) Aはオリゴマーセグメントであり、
(iv) リンクBはカップリングセグメントであり、且つ
(v) aは0より大きい整数である]。
(14) 式(XV):
Figure 0007346392000014
[式中、
(i) 各々のFTはポリフルオロオルガノ基およびそれらの組み合わせであり(例えば各々のFは独立してポリフルオロオルガノであり)、
(ii) X1はH、CH3またはCH2CH3であり、
(iii) X2およびX3の各々は独立してH、CH3、CH2CH3またはFTであり、
(iv) L1およびL2の各々は独立して結合部、オリゴマーリンカー、または2つの末端カルボニルを有するリンカーであり、且つ
(v) nは5~50の整数である]。
(15) 式(XVI):
Figure 0007346392000015
[式中、
(i) 各々FTはポリフルオロオルガノであり、
(ii) X1、X2およびX3の各々は独立してH、CH3、CH2CH3またはFTであり、
(iii) L1およびL2の各々は独立して結合部、オリゴマーリンカー、2つの末端カルボニルを有するリンカーであるか、またはジイソシアネートから形成され、且つ
(iv) n1およびn2の各々は独立して5~50の整数である]。
(16) 式(XVII):
Figure 0007346392000016
[式中、
(i) 各々Aは水素化ポリブタジエン、ポリ((2,2-ジメチル)-1,3-プロピレンカーボネート)、ポリブタジエン、ポリ(ジエチレングリコール)アジペート、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)、ポリ(エチレン-co-ブチレン)、(ジエチレングリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、(1,6-ヘキサンジオール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、(ネオペンチルグリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、ポリシロキサンまたはビスフェノールAエトキシレートを含み、
(ii) 各々Bは独立して結合部、オリゴマーリンカー、または2つの末端カルボニルを有するリンカーであり、
(iii) 各々GはHまたはポリフルオロオルガノであり、ただし少なくとも1つのGはポリフルオロオルガノであり、
(iv) nは1~10の整数であり、且つ
(v) mは0または1である]。
式(I)のオリゴフッ素化された添加剤は、ジイソシアネート(例えば3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチル-シクロヘキシルイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、4,4’-メチレンビス(フェニルイソシアネート)、トルエン-2,4-ジイソシアネート、m-テトラメチルキシレンジイソシアネートまたはヘキサメチレンジイソシアネート)から形成されるBを含むことができる。変数nは1または2であってよい。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(I)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(III)および(IV)のオリゴフッ素化された添加剤は、水素化ポリブタジエン(HLBH)、ポリ((2,2-ジメチル)-1,3-プロピレンカーボネート)(PCN)、ポリブタジエン(LBHP)、ポリテトラメチレンオキシド(PTMO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、(ジエチレングリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル(PDP)、水素化ポリイソプレン(HHTPI)、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)、ポリ((2-ブチル-2-エチル)-1,3-プロピレンカーボネート)または末端水酸基ポリジメチルシロキサン(C22)を含有するオリゴマーセグメントであるAを含み得る。式(III)および(IV)のオリゴフッ素化された添加剤において、Bはトリイソシアネート(例えばヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)ビウレットトリマー、イソホロンジイソシアネート(IPDI)トリマーまたはヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)トリマー)と、オリゴマーセグメントAを含むジオールとの反応によって形成される。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(III)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(IV)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(V)のオリゴフッ素化された添加剤において、Bは3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチル-シクロヘキシルイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、4,4’-メチレンビス(フェニルイソシアネート)、トルエン-2,4-ジイソシアネート、m-テトラメチルキシレンジイソシアネートおよびヘキサメチレンジイソシアネートから形成されるセグメントであってよい。式(V)のオリゴフッ素化された添加剤において、セグメントAはポリ(エチレンオキシド)-b-ポリ(プロピレンオキシド)-b-ポリ(エチレンオキシド)であってよい。変数nは1~3の整数であってよい。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(V)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(VI)のオリゴフッ素化された添加剤において、BはトリイソシアネートとAのジオールとの反応によって形成されるセグメントである。前記トリイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)ビウレットトリマー、イソホロンジイソシアネート(IPDI)トリマー、またはヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)トリマーであってよい。式(VI)のオリゴフッ素化された添加剤において、セグメントAはポリ(エチレンオキシド)-b-ポリ(プロピレンオキシド)-b-ポリ(エチレンオキシド)であってよい。変数nは0、1、2または3であってよい。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(VI)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(VII)のオリゴフッ素化された添加剤において、オリゴはポリ((2,2-ジメチル)-1,3-プロピレンカーボネート)(PCN)を含み得る。Bは3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチル-シクロヘキシルイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、4,4’-メチレンビス(フェニルイソシアネート)、トルエン-2,4-ジイソシアネート、m-テトラメチルキシレンジイソシアネートおよびヘキサメチレンジイソシアネートから形成されるセグメントであってよい。変数nは1、2または3であってよい。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(VII)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(VIII)のオリゴフッ素化された添加剤において、BはトリイソシアネートとA(例えばオリゴマーセグメント)のジオールとの反応によって形成されるセグメントである。前記トリイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)ビウレットトリマー、イソホロンジイソシアネート(IPDI)トリマー、またはヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)トリマーであってよい。セグメントAは、ポリ((2,2-ジメチル)-1,3-プロピレンカーボネート)(PCN)またはポリ(ヘキサメチレンカーボネート)(PHCN)を含み得る。変数nは0、1、2または3であってよい。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(VIII)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(IX)のオリゴフッ素化された添加剤において、BはトリイソシアネートとAのジオールとの反応によって形成されるセグメントである。セグメントAにおいて、第1のブロックセグメントと第2のブロックセグメントの数は、該セグメントのほぼ理論分子量をもたらすための任意の整数または非整数であってよい。セグメントAはポリプロピレンオキシドおよびポリジメチルシロキサンを含み得る。前記トリイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)ビウレットトリマー、イソホロンジイソシアネート(IPDI)トリマー、またはヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)トリマーであってよい。変数nは0、1、2または3であってよい。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(IX)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(X)のオリゴフッ素化された添加剤において、Bはジイソシアネートから形成されるセグメントである。セグメントAは水素化ポリブタジエンを含み得る。選択的に、セグメントAはポリシロキサン-ポリエチレングリコールブロックコポリマー(例えばPEG-PDMS-PEG)を含み得る。セグメントBは、3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチル-シクロヘキシルイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、4,4’-メチレンビス(フェニルイソシアネート)、トルエン-2,4-ジイソシアネート、m-テトラメチルキシレンジイソシアネートおよびヘキサメチレンジイソシアネートから形成され得る。変数nは1、2または3であってよい。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(X)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(XI)のオリゴフッ素化された添加剤において、BはトリイソシアネートとAのジオールとの反応によって形成されるセグメントである。セグメントAは、水素化ポリブタジエン(HLBH)または水素化ポリイソプレン(HHTPI)であってよい。前記トリイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)ビウレットトリマー、イソホロンジイソシアネート(IPDI)トリマー、またはヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)トリマーであってよい。変数nは0、1、2または3であってよい。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XI)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(XII)のオリゴフッ素化された添加剤において、BはトリイソシアネートとA(例えばポリエステル)のジオールとの反応によって形成されるセグメントである。セグメントAは、ポリ(ジエチレングリコール)アジペート、(ネオペンチルグリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、(ジエチレングリコール-オルトフタル酸)無水物ポリエステルまたは(1,6-ヘキサンジオール-オルトフタル酸無水物)ポリエステルであってよい。前記トリイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)ビウレットトリマー、イソホロンジイソシアネート(IPDI)トリマーおよびヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)トリマーであってよい。変数nは0、1、2または3であってよい。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XII)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(XIII)のオリゴフッ素化された添加剤は、20未満の繰り返し単位(例えば2~15単位、2~10単位、3~15単位、および3~10単位)の分枝または非分枝のオリゴマーセグメントであるセグメントAを含み得る。特定の実施態様において、式(XIII)のオリゴフッ素化された添加剤は、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリアルキレンオキシド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリラクトン、ポリシリコーン、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリビニル誘導体、ポリペプチド、ポリサッカリド、ポリシロキサン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン-ブチレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、ポリテトラメチレンオキシド、またはポリエチレンブチレンセグメントから選択されるオリゴマーセグメントを含む。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XIII)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(XIV)のオリゴフッ素化された添加剤は、20未満の繰り返し単位(例えば2~15単位、2~10単位、3~15単位、および3~10単位)の分枝または非分枝のオリゴマーセグメントであるセグメントAを含み得る。特定の実施態様において、式(XIV)のオリゴフッ素化された添加剤は、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリアルキレンオキシド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリラクトン、ポリシリコーン、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリビニル誘導体、ポリペプチド、ポリサッカリド、ポリシロキサン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン-ブチレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、またはポリテトラメチレンオキシドから選択されるオリゴマーセグメントを含む。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XIV)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(XV)のオリゴフッ素化された添加剤は、(例えば50未満の繰り返し単位(例えば2~40単位、2~30単位、3~20単位、または3~10単位))のオリゴマーリンカーであるセグメントL1を含み得る。式(XV)のいくつかの実施態様において、L2は、(例えば50未満の繰り返し単位(例えば2~40単位、2~30単位、3~20単位、または3~10単位))のオリゴマーリンカーである。式(XV)の特定の実施態様において、L1およびL2の各々は結合部である。式(XV)の特定の実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリアルキレンオキシド(例えばポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシドまたはポリテトラメチレンオキシド)、ポリエステル、ポリラクトン、ポリシリコーン、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリビニル誘導体、ポリペプチド、ポリサッカリド、ポリシロキサン、ポリジメチルシロキサン、ポリ(エチレン-co-ブチレン)、ポリイソブチレン、およびポリブタジエンからなる群から選択されるオリゴマーセグメントを(例えばL1およびL2の任意の1つにおいて)含む。式(XV)のいくつかの実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は、式(XV-A)の化合物である:
Figure 0007346392000017
前記式中、m1およびm2の各々は独立して0~50の整数である。式(XV-A)の特定の実施態様において、m1は5、6、7、8、9または10である(例えばm1は6である)。式(XV-A)のいくつかの実施態様において、m2は5、6、7、8、9または10である(例えばm2は6である)。
式(XV)または(XV-A)の特定の実施態様において、X2はFTである。他の実施態様において、X2はCH3またはCH2CH3である。式(XV)または(XV-A)の特定の実施態様において、X3はFTである。他の実施態様において、各々のFTは独立してポリフルオロオルガノ(例えばポリフルオロアシル、例えば-(O)q-[C(=O)]r-(CH2o(CF2pCF3[前記式中、qは0であり、rは1であり、oは0~2であり、且つpは0~10である])である。式(XV)または(XV-A)の特定の実施態様において、nは5~40の整数(例えば5~20、例えば5、6、7、8、9または10)である。式(XV)または(XV-A)のいくつかの実施態様において、各々のFTは(CF25CF3を含む。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XV)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XV-A)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(XVI)のオリゴフッ素化された添加剤は、(例えば50未満の繰り返し単位(例えば2~40単位、2~30単位、3~20単位、または3~10単位))のオリゴマーリンカーであるセグメントL1を含み得る。式(XVI)のいくつかの実施態様において、L2は、(例えば50未満の繰り返し単位(例えば2~40単位、2~30単位、3~20単位、または3~10単位))のオリゴマーリンカーである。式(XVI)の特定の実施態様において、L1およびL2の各々は結合部である。式(XVI)の特定の実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリアルキレンオキシド(例えばポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシドまたはポリテトラメチレンオキシド)、ポリエステル、ポリラクトン、ポリシリコーン、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリビニル誘導体、ポリペプチド、ポリサッカリド、ポリシロキサン、ポリジメチルシロキサン、ポリ(エチレン-co-ブチレン)、ポリイソブチレン、およびポリブタジエンから選択されるオリゴマーセグメントを(例えばL1およびL2の任意の1つにおいて)含む。式(XVI)のいくつかの実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は、式(XVI-A)の化合物である:
Figure 0007346392000018
前記式中、m1およびm2の各々は独立して0~50の整数である。式(XVI-A)の特定の実施態様において、m1は5、6、7、8、9または10である(例えばm1は6である)。式(XVI-A)のいくつかの実施態様において、m2は5、6、7、8、9または10である(例えばm2は6である)。
式(XVI)または(XVI-A)の特定の実施態様において、X2はFTである。式(XVI)または(XVI-A)の他の実施態様において、X2はCH3またはCH2CH3である。式(XVI)または(XVI-A)の特定の実施態様において、X3はFTである。式(XVI)または(XVI-A)の他の実施態様において、各々のFTは独立してポリフルオロオルガノ(例えばポリフルオロアシル、例えば-(O)q-[C(=O)]r-(CH2o(CF2pCF3[前記式中、qは0であり、rは1であり、oは0~2であり、且つpは0~10である])である。式(XVI)または(XVI-A)のいくつかの実施態様において、各々のFTは(CF25CF3を含む。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XVI)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XVI-A)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
式(XVII)のいくつかの実施態様において、mは1である。式(XVII)のオリゴフッ素化された添加剤は、式(XVII-A)の化合物であってよい:
Figure 0007346392000019
式(XVII)の他の実施態様において、mは0である。式(XVII)のオリゴフッ素化された添加剤は、式(XVII-B)の化合物であってよい:
Figure 0007346392000020
式(XVII)、(XVII-A)または(XVII-B)の特定の実施態様において、各々のBは2つの末端カルボニルを有するリンカーである。式(XVII)、(XVII-A)または(XVII-B)の特定の実施態様において、各々のBは結合部である。式(XVII)、(XVII-A)または(XVII-B)のいくつかの実施態様において、GとBとをつなぐ結合部はオキシカルボニル結合(例えばエステル中のオキシカルボニル結合)である。式(XVII)、(XVII-A)または(XVII-B)の他の実施態様において、nは1または2である。
式(XVII)のオリゴフッ素化された添加剤は、式(XVII-C)の化合物であってよい:
Figure 0007346392000021
式(XVII)、(XVII-A)、(XVII-B)または(XVII-C)において、Gはポリフルオロオルガノ基(例えばポリフルオロアルキル)であってよい。式(XVII)、(XVII-A)、(XVII-B)または(XVII-C)のいくつかの実施態様において、GはFTである(例えば各々のFTは独立してポリフルオロオルガノ(例えばポリフルオロアシル、例えば-(O)q-[C(=O)]r-(CH2o(CF2pCF3[前記式中、qは0であり、rは1であり、oは0~2であり、且つpは0~10である])である)。式(XVII)、(XVII-A)、(XVII-B)または(XVII-C)のいくつかの実施態様において、各々のFTは(CF25CF3を含む。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XVII)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XVII-A)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XVII-B)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。本発明の植え込み型人工弁は、ベースポリマーと式(XVII-C)のオリゴフッ素化された添加剤とを含有する表面を含み得る。
ジイソシアネートから形成される本発明のオリゴフッ素化された添加剤のいずれかについて、そのジイソシアネートは、3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチル-シクロヘキシルイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(HMDI)、2,2’-、2,4’-および4,4’-メチレンビス(フェニルイソシアネート)(MDI)、トルエン-2,4-ジイソシアネート、芳香脂肪族イソシアネート、例えば1,2-、1,3-および1,4-キシレンジイソシアネート、メタ-テトラメチルキシレンジイソシアネート(m-TMXDI)、パラ-テトラメチルキシレンジイソシアネート(p-TMXDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、エチレンジイソシアネート、プロピレン-1,2-ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、テトラメチレン-1,4-ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカン-1,12-ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロブタン-1,3-ジイソシアネート、シクロヘキサン-1,2-ジイソシアネート、シクロヘキサン-1,3-ジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジイソシアネート、メチル-シクロヘキシレンジイソシアネート(HTDI)、2,4-ジメチルシクロヘキサンジイソシアネート、2,6-ジメチルシクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルジイソシアネート、2,4’-ジシクロヘキシルジイソシアネート、1,3,5-シクロヘキサントリイソシアネート、イソシアナトメチルシクロヘキサンイソシアネート、1-イソシアナト-3,3,5-トリメチル-5-イソシアナトメチルシクロヘキサン、イソシアナトエチルシクロヘキサンイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)-シクロヘキサン、4,4’-ビス(イソシアナトメチル)ジシクロヘキサン、2,4’-ビス(イソシアナトメチル)ジシクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、2,4-ヘキサヒドロトルエンジイソシアネート、2,6-ヘキサヒドロトルエンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート(TODI)、ポリマーのMDI、カルボジイミド変性された液体の4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、パラ-フェニレンジイソシアネート(PPDI)、メタ-フェニレンジイソシアネート(MPDI)、ナフチレン-1,5-ジイソシアネート、2,4’-、4,4’-または2,2’-ビフェニルジイソシアネート、ポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート(PMDI)、MDIとPMDIとの混合物、PMDIとTDIとの混合物、本願内に記載される任意のイソシアネートの二量体化されたウレトジオン、例えばトルエンジイソシアネートのウレトジオン、ヘキサメチレンジイソシアネートのウレトジオン、またはそれらの混合物、またはそれらの置換されたまたは異性体の混合物であってよい。
イソシアネートトリマーから形成される本発明のオリゴフッ素化された添加剤のいずれかについて、そのイソシアネートトリマーは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)ビウレットまたはトリマー、イソホロンジイソシアネート(IPDI)トリマー、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)トリマー、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサンジイソシアネート(TMDI)トリマー、本願内で記載される任意のイソシアネートの三量体化されたイソシアヌレート、例えばトルエンジイソシアネートのイソシアヌレート、ジフェニルメタンジイソシアネートのトリマー、テトラメチルキシレンジイソシアネートのトリマーまたはそれらの混合物、本願内に記載される任意のイソシアネートの三量体化されたビウレット、上記のジイソシアネートから誘導される変性されたイソシアネート、またはそれらの置換されたまたは異性体の混合物であってよい。
オリゴフッ素化された添加剤は、100Da~1500Daの理論分子量を有するポリフルオロオルガノ基である基FTを含み得る。例えば、FTは、CF3(CF2r(CH2CH2p-[前記式中、pは0または1であり、rは2~20である]、およびCF3(CF2s(CH2CH2O)x-[前記式中、xは0~10であり、且つsは1~20である]であってよい。選択的に、FTは、CHm(3-m)(CF2rCH2CH2-またはCHm(3-m)(CF2s(CH2CH2O)x-[前記式中、mは0、1、2または3であり、xは0~10の整数であり、rは2~20の整数であり、且つsは1~20の整数である]であってよい。特定の実施態様において、FTは、1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-デカノール、1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-オクタノール、1H,1H,5H-ペルフルオロ-1-ペンタノール、または1H,1H-ペルフルオロ-1-ブタノールまたはそれらの混合物である。特定の実施態様において、FTは、(CF3)(CF25CH2CH2O-、(CF3)(CF27CH2CH2O-、(CF3)(CF25CH2CH2O-、CHF2(CF23CH2O-、(CF3)(CF22CH2O-または(CF3)(CF25-である。さらに他の実施態様において、ポリフルオロアルキル基は(CF3)(CF25-であり、ここで、例えばポリフルオロアルキル基がエステル基のカルボニルに結合している。特定の実施態様において、ポリフルオロオルガノは-(O)q-[C(=O)]r-(CH2o(CF2pCF3[前記式中、qが0であり且つrが1であるか、またはqが1であり且つrが0であり、oは0~2であり、且つpは0~10である]である。
いくつかの実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は、式(I)~(XVII)の任意の1つによって記載される構造である。特定の実施態様において、オリゴフッ素化された添加剤は、化合物1~40の任意の1つである。化合物1~40の理論構造は図1~30に示される。
以下の実施例は本発明の説明を意味する。それらは本発明をどのように制限することも意味しない。
例1 オリゴフッ素化された添加剤の調製
本発明の人工弁において使用されるオリゴフッ素化された添加剤を、当該技術分野において公知の方法を使用して、適切に選択された試薬、例えばジイソシアネート類/トリイソシアネート類、ジカルボン酸類、ジオール類およびフッ素化アルコールから調製し、広範なオリゴフッ素化された添加剤を形成できる。該試薬は限定されずに、下記の成分の試薬を含む:
ジイソシアネート類
HMDI=4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)
IPDI=イソホロンジイソシアネート
TMXDI=m-テトラメチレンキシレンジイソシアネート
HDI=ヘキサメチレンジイソシアネート。
トリイソシアネート類
Desmodur N3200またはDesmodur N-3200=ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)ビウレットトリマー
Desmodur Z4470AまたはDesmodur Z-4470A=イソホロンジイソシアネート(IPDI)トリマー
Desmodur N3300=ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)トリマー。
ジオール類/ポリオール類
HLBH=水素化された末端水酸基ポリブタジエン
PCN=ポリ(2,2-ジメチル-1-3-プロピレンカーボネート)ジオール
PHCN=ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)ジオール
PEB=ポリ(エチレン-co-ブチレン)ジオール
LBHP=末端水酸基ポリブタジエンポリオール
PEGA=ポリ(ジエチレングリコール)アジペート
PTMO=ポリ(テトラメチレンオキシド)ジオール
PDP=ジエチレングリコール-オルトフタル酸無水物ポリエステルポリオール
HHTPI=水素化された末端水酸基ポリイソプレン
C22=末端水酸基ポリジメチルシロキサンブロックコポリマー
C25(ジオール)=末端水酸基ポリジメチルシロキサン(エチレンオキシド-PDMS-エチレンオキシド)ブロックコポリマー
C10(ジオール)=末端水酸基ポリジメチルシロキサン(エチレンオキシド-PDMS-エチレンオキシド)ブロックコポリマー
PLN=ポリ(エチレングリコール)-ブロック-ポリ(プロピレングリコール))-ブロック-ポリ(エチレングリコール)ポリマー(PEO-PPO-PEOプルロニックポリマー)
PLN8K=ポリ(エチレングリコール)-ブロック-ポリ(プロピレングリコール))-ブロック-ポリ(エチレングリコール)ポリマー(PEO-PPO-PEOプルロニックポリマー)
DDD=1,12-ドデカンジオール
SPH=1,6-ヘキサンジオール-オルトフタル酸無水物ポリエステルポリオール
SPN=ネオペンチルグリコール-オルトフタル酸無水物ポリエステルポリオール
BPAE=ビスフェノールAエトキシレートジオール
YMer(ジオール)=末端水酸基ポリエチレングリコールモノメチルエーテル
YMerOH(トリオール)=トリメチロールプロパンエトキシレート
XMer(テトラオール)=ペンタエリトリトールエトキシレート。
フッ素化末端キャップ基
C6-FOH=(CF3)(CF25CH2CH2OH(1H,1H,2H,2H-ペルフルオロオクタノール)
C8-FOH=1H,1H,2H,2H-ペルフルオロオクタノール
C6-C8 FOH=(CF3)(CF27CH2CH2OHおよび(CF3)(CF25CH2CH2OH(C6-FOHとC8-FOHとの混合物;BAL-Dとも称される)
C10-FOH=1H,1H,2H,2H-ペルフルオロデカノール
C8-C10 FOH=C8-FOHとC10-FOHとの混合物
C5-FOH=1H,1H,5H-ペルフルオロ-1-ペンタノール
C4-FOH=1H,1H-ペルフルオロブタノール
C3-FOH=(CF3)(CF22CH2OH(1H,1H-ペルフルオロブタノール)。
非スズ系触媒
Bi348-カルボン酸ビスマス タイプ1
Bi221-カルボン酸ビスマス タイプ2
Bi601-カルボン酸ビスマス タイプ3
上記のビスマス触媒は、King Industries(Norwalk CT)から購入できる。当該技術分野で公知の任意のビスマス触媒を、本願内で記載されるオリゴフッ素化された添加剤を合成するために使用できる。ポリウレタンの合成において有用なスズ系触媒、例えばジブチルスズジラウラートも、ビスマス系触媒の代わりに、本願内で記載されるオリゴフッ素化された添加剤の合成のために使用できる。
化合物1
化合物1を、PPOジオール(MW=1000Da)と、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、フルオロアルコール(BA-L)の低沸点留分とを用いて合成した。合成条件は以下のとおりであった: 10gのPPOを3.36gのHDIと2時間反応させ、次に5gのBA-L(低沸点留分)を前記の反応に添加した。その混合物を、42.5mgの触媒であるジブチルスズジラウレートを用いて130mLのジメチルアセトアミド中で反応させ、プレポリマー段階のための反応温度を60~70℃の範囲内に保持した。ポリスチレン当量の平均分子量は1.6±0.2×104Daであり、その全フッ素含有率は18.87±2.38質量%であった。化合物1についての熱転移は、示差走査熱量測定によって検出可能である。2つのより高いオーダーの熱転位が約14℃および85℃で観察された。化合物1の理論化学構造を図1Aに示す。
化合物2
合成のために使用される全てのガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた1000mLの三口フラスコに、175g(72mmol)の水素化された末端水酸基ポリブタジエン(HLBHポリオール、MW=2000Da)を添加した。そのポリオールを有するフラスコを終夜脱気し、次に乾燥N2でパージした。1000mLのメスシリンダーに525mLの無水トルエンを装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。トルエンを前記の三口フラスコに、両刀針を介して移し、前記ポリオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。そのフラスコを65~70℃の油浴中に設置した。39.70g(151mmol)の4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(HMDI)を、攪拌棒を備えた脱気された250mLのフラスコに添加した。このフラスコに150mLの無水トルエンを、脱気されN2パージされた250mLのセプタム封止されたシリンダーから、両刀針を使用して添加し、その混合物を撹拌して、溶剤中でHMDIを溶解させた。脱気された50mLの丸底フラスコに、8.75g(ジオールに対して5.00%(w/w))のカルボン酸ビスマス触媒を添加し、次に26mLのトルエンを添加して触媒を溶解させた。そのHMDI溶液を、ポリオールを含有する1000mLのフラスコに移した。ビスマス触媒溶液を(20mL)、HMDIの添加直後に添加した。その反応混合物を5時間、70℃で撹拌して、HMDI-HLBHプレポリマーが生成された。
他の50mLの丸底フラスコ内で、74.95g(180mmol)のC8-C10 FOH(C8-FOHとC10-FOHとの混合物)を添加し、セプタムで蓋をして脱気し、次にN2でパージした。これを、プレポリマーを含有する1000mLのフラスコに添加した。全ての添加および移動を乾燥N2雰囲気中で、空気との接触を避けるように注意深く行った。生じる混合物を45℃に18時間加熱して、末端キャップされたC8-C10 FOHを有するSMM(1)が生成された。SMM溶液を周囲温度に冷却し、乳白色の溶液を形成した。その乳白色の溶液をMeOH(メタノール)中で沈殿させ、生じる沈殿物をMeOHで繰り返し洗浄して、ドウ状の粘稠度を有する白色の粘性材料を形成した。この粘性の半固体材料を、THF/EDTA(エチレンジアミン四酢酸)中で2回洗浄して、残留する触媒を除去し、次に、THF/MeOH中でさらに2回連続して洗浄して、未反応のモノマー、低分子量の副生成物、および触媒残留物を除去した。そのSMMをまずフローオーブン内、40~120℃で、10時間の間、徐々に温度を上げて乾燥させて、最終的に真空下、120℃で(24時間)乾燥させて、デシケータ内で無色のゴム状の半固体として保管した。化合物2の理論化学構造を図1Bに示す。
化合物3
180g(74mmol)の水素化された末端水酸基ポリブタジエン(HLBHポリオール、MW=2000Da)および30.14g(115mmol)の4,4’-メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(HMDI)を使用して、化合物2について記載したように反応を行い、プレポリマーを形成した。そのプレポリマーを40.48g(111.18mmol)の1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-オクタノール(C8-FOH)で末端キャップして、化合物3を無色のゴム状の半固体として形成した。上述のとおり、カルボン酸ビスマス触媒の存在下でカップリングを行い、化合物3を化合物2と同様に洗浄して、使用前に乾燥させた。化合物3の理論化学構造を図2Aに示す。
化合物4
10g(4mmol)のポリ(エチレン-co-ブチレン(PEBポリオール、MW=2500Da)および2.20g(8.4mmol)の4,4’-メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(HMDI)を使用して、化合物3について記載したように反応を行い、プレポリマーを形成した。そのプレポリマーを3.64g(10mmol)の1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-オクタノール(C8-FOH)でキャップして、化合物4を形成した。上述のとおり、カルボン酸ビスマス触媒の存在下でカップリングを行い、化合物4を化合物2と同様に洗浄して、使用前に乾燥させた。化合物4の理論化学構造を図2Bに示す。
化合物5
溶剤をトルエンからDMAcに変更したこと以外、化合物4について記載したとおりに反応を行った。ここで、100g(100mmol)のポリ(2,2-ジメチル-1,3-プロピレンカーボネート)ジオール(PCN、MW 1000Da)および40.7g(155mmol)の4,4’-メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(HMDI)を使用してプレポリマーを形成した。そのプレポリマーを、45.5g(125mmol)の1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-オクタノール(C8-FOH)で末端キャップして、化合物5を形成した。反応後の後処理および引き続く洗浄手順を、化合物4の合成から以下のとおりに修正する。DMAc中の反応混合物から化合物5を蒸留水中で沈殿させ、連続的にIPA/EDTA(イソプロパノール/エチレンジアミン四酢酸)溶液中で洗浄し、次にIPA/ヘキサン中でさらに洗浄して未反応のモノマー、低分子量の副生成物および触媒残留物を除去して、化合物5が白色のアモルファス粉末としてもたらされた。上述のとおり、カルボン酸ビスマス触媒の存在下でカップリングを行い、使用前に真空下で乾燥させた。化合物5の理論化学構造を図3Aに示す。
化合物6
6.0g(6.0mmol)のポリ(2,2ジメチル-1,3-プロピレンカーボネート)ジオール(MW=1000Da)および1.90g(8.5mmol)のイソホロンジイソシアネート(IPDI)を使用して、化合物5について記載したように反応を行い、プレポリマーを形成した。そのプレポリマーを1.4g(6.0mmol)の1H,1H,5H-ペルフルオロ-1-ペンタノール(C5-FOH)で末端キャップして、化合物6を白色のアモルファス固体として形成した。上述のとおり、カルボン酸ビスマス触媒の存在下でカップリングを行い、化合物6を化合物5と同様に洗浄して、使用前に乾燥させた。化合物6の理論化学構造を図3Bに示す。
化合物7
10.0g(10.0mmol)のポリ(2,2-ジメチル-1,3-プロピレンカーボネート)ジオール(MW=1000Da)および4.07g(15.5mmol)の4,4’-メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(HMDI)を使用して、化合物5について記載したように反応を行い、プレポリマーを形成した。そのプレポリマーを2.5g(12.5mmol)の1H,1H-ペルフルオロ-1-ブタノール(C4-FOH)でキャップして、化合物7を白色のアモルファス固体として形成した。上述のとおり、カルボン酸ビスマス触媒の存在下でカップリングを行い、化合物7を化合物5と同様に洗浄して、使用前に乾燥させた。化合物7の理論化学構造を図4Aに示す。
化合物8
180g(84.8mmol)の末端水酸基ポリブタジエン(LBHPポリオール、MW=2000Da)および29.21g(131.42mmol)のイソホロンジイソシアネート(IPDI)を使用して、化合物5について記載したように反応を行い、プレポリマーを形成した。そのプレポリマーを46.31g(127.18mmol)の1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-オクタノール(C8-FOH)でキャップして、化合物8をオフホワイトの不透明な粘性液体として形成した。上述のとおり、カルボン酸ビスマス触媒の存在下でカップリングを行い、化合物8を化合物5と同様に洗浄して、使用前に乾燥させた。化合物8の理論化学構造を図4Bに示す。
化合物9
10g(3.92mmol)のポリ(ジエチレングリコールアジペート)(PEGAポリオール、MW=2500Da)および1.59g(6.08mmol)の4,4’-メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(HMDI)を使用して、化合物5について記載したように反応を行い、プレポリマーを形成した。そのプレポリマーを2.14g(5.88mmol)の1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-オクタノール(C8-FOH)でキャップして、化合物9をオフホワイトの不透明な粘性液体として形成した。上述のとおり、カルボン酸ビスマス触媒の存在下でカップリングを行い、化合物9を化合物5と同様に洗浄して、使用前に乾燥させた。化合物9の理論化学構造を図5Aに示す。
化合物10
10g(5.06mmol)のオルトフタレート-ジエチレングリコール系ポリエステルポリオール(PDPポリオール、MW=2000Da)および1.92g(7.85mmol)のm-テトラメチレンキシレンジイソシアネート(TMXDI)を使用して、化合物5について記載したように反応を行い、プレポリマーを形成した。そのプレポリマーを2.76g(7.59mmol)の1H,1H,2H,2H-ペルフルオロ-1-オクタノール(C8-FOH)でキャップして、化合物10を無色の固体として形成した。上述のとおり、カルボン酸ビスマス触媒の存在下でカップリングを行い、化合物10を化合物5と同様に洗浄して、使用前に乾燥させた。化合物10の理論化学構造を図5Bに示す。
化合物11
化合物11を、PTMOジオール(MW=1000Da)と、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)と、フルオロアルコール(BA-L)の低沸点留分とを用いて合成した。合成条件は以下のとおりであった: 10gのPTMOを3.36gのHDIと2時間反応させ、次に9gのBA-L(低沸点留分)を前記の反応に添加した。その混合物を60mLの触媒であるジブチルスズジラウレートを用いて、70mLのジメチルアセトアミド(DMAc)中で反応させ、プレポリマー段階のための反応温度を60~70℃の範囲内に保持した。ポリスチレン当量の平均分子量は3.0×104Daであり、その全フッ素含有率は7.98質量%であった。化合物11の理論化学構造を図6Aに示す。
化合物12~26
本発明の表面改質剤、例えば化合物15および化合物17を、スキーム1および2に図示するスキームに従う2段階の収束法によって合成できる。簡単に言うと、ポリイソシアネート、例えばDesmodur N3200またはDesmodur 4470を、表面活性基(例えばフルオロアルコール)と、有機溶剤(例えば無水THFまたはジメチルアセトアミド(DMAc))中、触媒の存在下で、25℃で2時間、滴下により反応させる。フルオロアルコールの添加後、撹拌を1時間、50℃で、さらに1時間、70℃で継続する。それらの段階により部分的にフッ素化された中間生成物の形成がもたらされ、次にそれをポリオール(例えば水素化された末端水酸基ポリブタジエンまたはポリ(2,2-ジメチル-1,3-プロピレンカーボネート)ジオール)と、70℃で14時間にわたってカップリングさせて、SMMがもたらされる。それらの反応は湿分に敏感なので、それらは不活性なN2雰囲気および無水条件下で行われる。特に部分フッ素化の間、望ましくない副反応を避けるために、温度プロファイルも注意深く保持する。その反応生成物をMeOH中で沈殿させ、さらなるMeOHを用いて数回洗浄する。触媒残留物は、まずオリゴフッ素化された添加剤を熱いTHF中または熱いIPA中で溶解させ、次にそのオリゴフッ素化された添加剤をEDTA溶液と反応させ、次にMeOH中で沈殿させることにより除去される。最後に、オリゴフッ素化された添加剤を、回転蒸発器内、120~140℃で、使用前に乾燥させる。化合物15および17の理論化学構造を図9および11にそれぞれ示す。
Figure 0007346392000022
Figure 0007346392000023
全てのガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。攪拌棒および還流冷却器を備えた三口の5000mLの反応器に、300g(583mmol)のDesmodur N3300を添加した。その混合物を周囲温度で終夜脱気した。水素化された末端水酸基ポリブタジエン(HLBHポリオールMW=2000Da)を2000mLのフラスコに計量供給し、60℃で終夜脱気した。ビスマス触媒K-Kat 348(カルボン酸ビスマス、King Industriesから入手可能)を、250mLのフラスコに計量供給し、周囲温度で終夜脱気した。過フッ素化されたアルコールを1000mLのフラスコに計量供給し、周囲温度で30分間脱気した。脱気後、全ての容器をN2でパージした。
次に、300mLのTHF(またはDMAc)を、Desmodur N3300を含有する容器に添加し、その混合物を撹拌してポリイソシアネートを溶解させた。同様に、622mLのTHFをHLBHポリオールに添加し、その混合物を撹拌してポリオールを溶解させた。同じように、428mLのTHF(またはDMAC)を過フッ素化アルコールに添加し、その混合物を撹拌して溶解させた。K-Kat 348についても同様に、77mLのTHFまたはDMAC中で溶解させた。全ての試薬をそれぞれの容器内で確実に溶解されるように撹拌を継続した。
前記K-Kat溶液の半分を、過フッ素化された溶液に移し、それを5分間撹拌した。この溶液をDesmodur N3300溶液を含有する反応容器に、2時間にわたって周囲温度(25℃)で、カニューレ(両刀針)を通じて、正圧のN2下で滴下した。添加後、温度を、50℃に1時間、および70℃にさらに1時間高めた。その間ずっと、適切な撹拌を保持した。残りのK-Kat 348触媒をHLBH-2000フラスコに移し、撹拌して溶解させた後、これを、N3300を含有する反応器に添加した。その反応混合物を終夜、14時間、70℃で反応させて、4つのフッ素化された末端基を有する化合物16を生成させた。化合物16の理論化学構造を図10に示す。
化合物15~17について記載された手順に従って製造できる例示的なオリゴフッ素化された添加剤を、図6Bおよび11~20に示す。
エステル系のオリゴフッ素化された添加剤についての一般的な合成の説明
ジオール、例えばYmerジオール、末端水酸基ポリジメチルシロキサン、またはポリオール、例えばトリメチロールプロパンエトキシレートまたはペンタエリトリトールエトキシレートを、1段階の反応で、表面活性基前駆体(例えばペルフルオロヘプタノイルクロリド)と、40℃で、塩素化有機溶剤、例えばクロロホルムまたは塩化メチレン中で、酸掃去剤、例えばピリジンまたはトリエチルアミンの存在下で、24時間反応させる。この反応は、水酸基をペルフルオロオルガノ基で末端キャップする。それらの反応は湿分に敏感なので、それらの反応はN2雰囲気下で、無水溶剤を使用して行われる。反応後、溶剤を回転蒸発させて、その生成物をテトラヒドロフラン(THF)中で溶解させ、生成物が溶解されてピリジン塩が沈殿し、それをろ過除去し、そのろ液を回転蒸発させてさらに乾燥させる。次に、その生成物を最小限のTHF中で溶解させ、ヘキサン中で沈殿させることによって精製する。これを3回実施し、その後、最終的な生成物を再度回転蒸発させて、最後に真空オーブン中、60℃で終夜乾燥させる。
化合物27
合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた1000mLの二口丸底フラスコに、85g(24mmol)のC25ジオール(MW=3500Da)を添加した。前記ジオールを有するフラスコを、穏やかに撹拌しながら60℃で終夜脱気し、次に翌日、乾燥N2でパージした。加熱をオフにした。1000mLのメスシリンダーに320mLの無水CHCl3を装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。CHCl3を前記の二口フラスコに、カニューレを介して移し、前記ジオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。無水ピリジン(11.53g、146mmol)をC25-ジオール溶液に、プラスチック製シリンジを使用して添加し、生じる混合物を撹拌して、全ての材料を溶解させた。オーブンで乾燥された他の1000mLの二口フラスコに、32.51g(85mmol)のペルフルオロヘプタノイルクロリドを装入した。そのフラスコをラバー製セプタムで封をして、5分間脱気し、次にN2でパージした。この時に、235mLの無水CHCl3を、カニューレを介して、前記のペルフルオロヘプタノイルクロリドを含有する1000mLの2口フラスコに添加した。室温で撹拌して、その酸塩化物を溶解させた。このフラスコに添加漏斗を取り付け、C25-ジオール-ピリジンのCHCl3中の溶液を、カニューレを介してその添加漏斗内に移した。反応器を通るN2の流れを、ゆっくり且つ定常的な速度に調節した。酸塩化物溶液へのC25-ジオール-ピリジン溶液の連続的な滴下を室温で開始し、約4時間にわたって継続した。試薬の良好な混合を達成するために十分な速度で撹拌を保持した。C25-ジオール-ピリジン溶液の添加が完了した後、添加漏斗を空気冷却器で置き換え、その二口フラスコを、熱電対ユニットが取り付けられたヒーター上に設置された油浴中に浸漬した。温度を40℃に高め、反応をこの温度で、N2下で24時間継続した。
その生成物を、CHCl3を回転蒸発器内で蒸発させてTHFの添加後にピリジン塩をろ過することによって精製した。次に、その粗製生成物をイソプロパノール/ヘキサン混合物中で2回沈殿させた。沈殿されたIPA/ヘキサンからのオイルを、以下のとおりに熱いヘキサンを用いたさらなる洗浄に供した。約500mLのヘキサンを、攪拌棒を備えた1Lのビーカー内でオイルに添加した。前記混合物を撹拌する一方で、ヘキサンを加熱して沸騰させた。加熱をオフにし、前記混合物を5分間冷却させた。オイルは底部に沈降し、その時点でヘキサンの上部層を傾瀉する。単離されたオイルをTHF中でさらに溶解させ、丸底フラスコに移し、次に溶剤を回転蒸発させる。最後に、オイルを真空オーブン内で、40℃で24時間乾燥させる。精製された生成物(二置換の生成物と一置換の生成物との混合物)をGPC(ポリスチレン標準使用)、フッ素についての元素分析、19F NMR、1H NMR、FTIRおよびTGAによって評価した。外観: 粘性のオイル。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=5791g/mol。多分散度: 2.85。元素分析: F: 7.15%(理論: 10.53%)。
Figure 0007346392000024
化合物27の理論化学構造を図21Aに示す。
化合物29
合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた100mLの二口丸底フラスコに、10g(5mmol)のPDMS C22-ジオール(C22ジオール、MW=3000Da)を添加した。前記ジオールを有するフラスコを、穏やかに撹拌しながら60℃で終夜脱気し、次に翌日、乾燥N2でパージした。加熱をオフにした。100mLのメスシリンダーに50mLの無水CHCl3を装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。CHCl3を前記の二口フラスコに、カニューレを介して移し、前記ジオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。次に、無水ピリジン(0.53g、7mmol)をC22-ジオール溶液に、プラスチック製シリンジを使用して添加し、生じる混合物を撹拌して、全ての材料を溶解させた。オーブンで乾燥された他の250mLの二口フラスコに、3.19g(8mmol)のペルフルオロヘプタノイルクロリドを装入した。次に、そのフラスコをラバー製セプタムで封をし、該混合物をフラスコ内で5分間脱気し、N2でパージした。次に、22mLの無水CHCl3を、メスシリンダー、および溶剤を移すためのカニューレを使用して、前記のペルフルオロヘプタノイルクロリドを含有する250mLの2口フラスコに添加した。生じる混合物を室温で撹拌して、その酸塩化物を溶解させた。次に、そのフラスコに添加漏斗を取り付け、C22-ジオール-ピリジンのCHCl3中の溶液を、カニューレを使用してその添加漏斗に移した。反応器を通るN2の流れを、ゆっくり且つ定常的な速度に調節した。次に、C22-ジオール-ピリジン溶液をその酸塩化物溶液に室温で約4時間にわたって連続的に滴下した。試薬の良好な混合を達成するために十分な速度で撹拌を保持した。C22-ジオールの添加が完了した後、添加漏斗を空気冷却器で置き換え、その二口フラスコを、熱電対ユニットが取り付けられたヒーター上に設置された油浴中に浸漬した。温度を50℃に高め、反応混合物をこの温度で、N2下で24時間放置した。
次に、加熱および撹拌をオフにした。フラスコを取り出し、その内容物を丸底フラスコ内に注いだ。回転蒸発によって揮発分を除去した。濃縮に際し、濃い沈殿物(ピリジン塩)が形成された。THFを添加して生成物を溶解させ、ピリジン塩はTHF中で不溶性であるため、沈殿したピリジン塩を粗いワットマンろ紙(No.4)を使用したろ過によって取り出した。回転蒸発によって揮発分を除去した。次に、その粗製生成物を100mLのCHCl3中に溶解させ、分液漏斗中に注いだ。150mLの水および5mLの5NのHClを添加して、残留するピリジンを中和した。その漏斗を振盪させ、生成物をCHCl3中に抽出した。次に、生成物を含有する底部のCHCl3層を、分液漏斗内で水、残留するHClを中和するための5mLの5%(w/v)のNaHCO3溶液、および蒸留水で順次洗浄した。CHCl3層を回転蒸発器によって分離および濃縮して粗製生成物をもたらし、それを次に10mLのイソプロパノール中で溶解させた。生じる溶液を、200mLの脱イオン水を1%(v/v)のMeOHと共に含有する1Lのビーカーに、連続的に撹拌しながら滴下した。溶液を氷浴中で20分間保持した時点で、生成物がオイルとして分離し、その上部の水性層を傾瀉した。そのオイルをTHF中で溶解させて、200mLの丸底フラスコ中に移した。最高80℃および4mbarで回転蒸発させることによって揮発分を除去して、残留する溶剤を除去した。生じる生成物を真空オーブン内、60℃で24時間乾燥させて、精製された生成物が淡黄色の透明なオイルとしてもたらされた(収率約64%)。精製された生成物をGPC(ポリスチレン標準使用)、および元素分析(フッ素について)によって評価した。外観: 淡黄色の透明なオイル。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)Mw=5589Da、多分散度PD=1.15。元素分析 F: 12.86%(理論: 13.12%)。化合物29の理論化学構造を図22に示す。
化合物30
合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた250mLの二口丸底フラスコに、20g(8.0mmol)の水素化された末端水酸基ポリブタジエン(HLBHジオール、MW=2000Da)を添加した。前記ジオールを有するフラスコを、穏やかに撹拌しながら60℃で終夜脱気し、次に翌日、乾燥N2でパージした。この時に、加熱をオフにした。200mLのメスシリンダーに104mLの無水CHCl3を装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。CHCl3を前記の二口フラスコに、カニューレを介して移し、前記ジオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。この時に、無水ピリジン(3.82g、48mmol)をHLBHジオール溶液に、プラスチック製シリンジを使用して添加し、生じる混合物を撹拌して、全ての材料を溶解させた。オーブンで乾燥された他の100mLの二口フラスコに、トランス-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボニルクロリド(「NCI」; 3.70g、17mmol)を装入し、ラバー製セプタムで封をして、5分間脱気し、次にN2でパージした。この時に、52mLの無水CHCl3を、メスシリンダー、および溶剤を移すためのカニューレを使用して、NClを含有する100mLの2口フラスコに添加した。生じる混合物を撹拌してNClを溶解させた。次に、前記250mLの二口フラスコに添加漏斗を取り付け、NClのCHCl3中の溶液を、カニューレを使用してその添加漏斗に移した。反応器を通るN2の流れを、ゆっくり且つ定常的な速度に調節した。NClの溶液を連続的にHLBHピリジン溶液に室温で約1時間にわたって滴下して、プレポリマーを形成した。試薬の良好な混合を達成するために十分な速度で撹拌を保持した。
並行して、オーブンで乾燥された他の50mLのフラスコに、Capstone(商標)Al-62過フッ素化試薬(5.45g、15mmol)を装入した。そのフラスコをラバー製セプタムで封をし、15分間脱気し、N2でパージした。無水CHCl3(17mL)および無水ピリジン(1.9g、24mmol)を添加した。その混合物を撹拌して、全ての試薬を溶解させた。250mLの二口フラスコへのNCl溶液の添加が完了した後、Capstone(商標)Al-62過フッ素化試薬の溶液をこのフラスコに、カニューラを使用して撹拌しながら添加した。添加漏斗を空気冷却器で置き換え、前記250mLの二口フラスコを、熱電対ユニットが取り付けられたヒーター上に設置された油浴中に浸漬した。温度を50℃に高め、反応をこの温度で、N2下で24時間継続した。
反応後、加熱および撹拌をオフにした。反応フラスコを取り出し、その内容物を丸底フラスコ内に注いだ。回転蒸発によってCHCl3を除去した。濃縮に際し、濃い沈殿物(ピリジン塩)が形成された。THFを添加して生成物を溶解させ、沈殿したピリジン塩を、粗いワットマンろ紙(No.4)を使用したろ過によって取り出した。ピリジン塩はTHF中で不溶性である。回転蒸発によってTHFを除去した。その粗製生成物を100mLのCHCl3中に溶解させ、分液漏斗中に注いだ。100mLの水を添加し、続いて5mLの5NのHClを添加して、残留するピリジンを中和した。その漏斗を振盪させ、生成物をCHCl3中に抽出した。生成物を含有する底部のCHCl3層を単離し、分液漏斗内で水で洗浄した(5mLの5%のNaHCO3水溶液を添加して、残留するHClを中和した)。次に、有機層をもう一回、純粋な蒸留水で洗浄した。単離されたCHCl3層を回転蒸発によって濃縮して、粗製生成物がもたらされた。その粗製生成物を10mLのイソプロパノール(IPA)中で溶解し、次に1%(v/v)のMeOHを含有する200mLの脱イオン水を含有するビーカーに、連続的に撹拌しながら滴下した。生成物はオイルとして分離した。その混合物を氷浴中で20分間保持し、上部の水層を傾瀉した。そのオイルをTHF中で溶解させて、200mLの丸底フラスコ中に移した。80℃の最高温度および4mbarで回転蒸発させることによってTHFを除去して、全ての残留する溶剤を除去した。生じる生成物を真空オーブン内、60℃で24時間乾燥させて、精製された生成物が粘性のオイルとしてもたらされた(収率約55%)。精製された生成物(二置換の生成物と一置換の生成物との混合物)をGPC、フッ素についての元素分析、および高分解能TGAによって評価した。外観: 淡黄色の粘性の液体。質量平均分子量(ポリスチレン標準)=12389g/mol。多分散度、PD: 1.43。元素分析 F: 10.6%(理論: 14.08%)。化合物30の理論化学構造を図23Aに示す。
化合物31
化合物31を、化合物30と同様の手順に従い調製した。合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた250mLの二口丸底フラスコに、15g(6.0mmol)の水素化された末端水酸基ポリブタジエン(HLBHジオール、MW=2000Da)を添加した。前記ジオールを有するフラスコを、穏やかに撹拌しながら60℃で終夜脱気し、次に翌日、乾燥N2でパージした。この時に、加熱をオフにした。100mLのメスシリンダーに12mLの無水CHCl3を装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。CHCl3を前記の二口フラスコに、カニューレを介して移し、前記ジオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。この時に、無水ピリジン(0.95g、12mmol)をHLBHジオール溶液に、プラスチック製シリンジを使用して添加し、生じる混合物を撹拌して、全ての材料を溶解させた。オーブンで乾燥された他の100mLの二口フラスコにテレフタロイルクロリド(2.57g、13mmol)を装入し、ラバー製セプタムで封をして、5分間脱気し、次にN2でパージした。この時に、85mLの無水CHCl3を、メスシリンダー、および溶剤を移すためのカニューレを使用して、前記の100mLの2口フラスコに添加した。生じる混合物を撹拌してテレフタロイルクロリドを溶解させた。次に、前記250mLの二口フラスコに添加漏斗を取り付け、テレフタロイルクロリドのCHCl3中の溶液を、カニューレを使用してその添加漏斗に移した。反応器を通るN2の流れを、ゆっくり且つ定常的な速度に調節した。テレフタロイルクロリドの溶液を連続的にHLBHピリジン溶液に室温で約1時間にわたって滴下して、プレポリマーを形成した。試薬の良好な混合を達成するために十分な速度で撹拌を保持した。
並行して、オーブンで乾燥された他の50mLのフラスコに、Capstone(商標)Al-62過フッ素化試薬(5.45g、15mmol)を装入した。そのフラスコをラバー製セプタムで封をし、15分間脱気し、N2でパージした。無水CHCl3(12mL)および無水ピリジン(0.95g、12mmol)を添加した。その混合物を撹拌して、全ての試薬を溶解させた。テレフタロイルクロリド溶液の250mLの二口フラスコへの添加が完了した後、Capstone(商標)Al-62過フッ素化試薬の溶液をこのフラスコに、撹拌しながら添加した。添加漏斗を空気冷却器で置き換え、前記250mLの二口フラスコを、熱電対ユニットが取り付けられたヒーター上に設置された油浴中に浸漬した。温度を50℃に高め、反応をこの温度で、N2下で24時間継続した。
反応後、加熱および撹拌をオフにした。反応フラスコを取り出し、その内容物を丸底フラスコ内に注いだ。回転蒸発によってCHCl3を除去した。濃縮に際し、濃い沈殿物(ピリジン塩)が形成された。THFを添加して生成物を溶解させ、沈殿したピリジン塩を、粗いワットマンろ紙(No.4)を使用したろ過によって取り出した。ピリジン塩はTHF中で不溶性である。回転蒸発によってTHFを除去した。その粗製生成物を100mLのCHCl3中に溶解させ、分液漏斗中に注いだ。100mLの水を添加し、続いて5mLの5NのHClを添加して、残留するピリジンを中和した。その漏斗を振盪させ、生成物をCHCl3中に抽出した。生成物を含有する底部のCHCl3層を単離し、分液漏斗内で水で洗浄した(5mLの5%のNaHCO3水溶液を添加して、残留するHClを中和した)。次に、有機層をもう一回、純粋な蒸留水で洗浄した。単離されたCHCl3層を回転蒸発によって濃縮して、粗製生成物がもたらされた。その粗製生成物を10mLのイソプロパノール(IPA)中で溶解し、次に1%(v/v)のMeOHを含有する200mLの脱イオン水を含有するビーカーに、連続的に撹拌しながら滴下した。生成物はオイルとして分離した。その混合物を氷浴中で20分間保持し、上部の水層を傾瀉した。そのオイルをTHF中で溶解させて、200mLの丸底フラスコ中に移した。80℃の最高温度および4mbarで回転蒸発させることによってTHFを除去して、全ての残留する溶剤を除去した。生じる生成物を真空オーブン内、60℃で24時間乾燥させて、精製された生成物が粘性のオイルとしてもたらされた(収率約87%)。精製された生成物(二置換の生成物と一置換の生成物との混合物)をGPC、フッ素についての元素分析、および高分解能TGAによって評価した。外観: オフホワイトの粘性の液体。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=10757g/mol。多分散度、PD: 1.33。元素分析 F: 11.29%(理論: 14.21%)。化合物31の理論化学構造を図23Bに示す。
化合物32
合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた100mLの二口丸底フラスコに、10g(5mmol)の水素化された末端水酸基ポリイソプレン(HHTPIジオール、MW=2000Da)を添加した。前記ジオールを有するフラスコを、穏やかに撹拌しながら60℃で終夜脱気し、次に翌日、乾燥N2でパージした。この時に、加熱をオフにした。100mLのメスシリンダーに50mLの無水CHCl3を装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。CHCl3を前記の二口フラスコに、カニューレを介して移し、前記ジオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。この時に、過剰な無水ピリジン(0.75g、9mmol)をHHTPIジオール溶液に、プラスチック製シリンジを使用して添加し、生じる混合物を撹拌して、全ての材料を溶解させた。オーブンで乾燥された他の250mLの二口フラスコにペルフルオロヘプタノイルクロリド(4.51g、12mmol)を装入し、ラバー製セプタムで封をして、5分間脱気し、次にN2でパージした。この時に、22mLの無水CHCl3を、メスシリンダーおよび溶剤を移すためのカニューレを使用して、前記のペルフルオロヘプタノイルクロリドを含有する250mLの2口フラスコに添加した。生じる混合物を室温で撹拌して、その酸塩化物を溶解させた。添加漏斗をこのフラスコに取り付け、CHCl3中のHHTPI-ピリジン溶液をこの添加漏斗中に添加した。反応器を通るN2の流れを、ゆっくり且つ定常的な速度に調節した。HHTPI-ピリジン溶液をその酸塩化物溶液に室温で約4時間にわたって連続的に滴下した。試薬の良好な混合を達成するために十分な速度で撹拌を保持した。HHTPIジオールの添加が完了した後、添加漏斗を空気冷却器で置き換え、その二口フラスコを、熱電対ユニットが取り付けられたヒーター上の油浴中に浸漬した。温度を50℃に高め、反応をこの温度で、N2下で24時間継続した。
反応後、加熱および撹拌をオフにした。反応フラスコを取り出し、その内容物を丸底フラスコ内に注いだ。回転蒸発によってCHCl3を除去した。濃縮に際し、濃い沈殿物(ピリジン塩)が形成された。THFを添加して生成物を溶解させ、沈殿したピリジン塩を、粗いワットマンろ紙(No.4)を使用したろ過によって取り出した。ピリジン塩はTHF中で不溶性である。回転蒸発によってTHFを除去した。その粗製生成物を100mLのCHCl3中に溶解させ、分液漏斗中に注いだ。150mLの水を添加し、続いて5mLの5NのHClを添加して、残留するピリジンを中和した。その漏斗を振盪させ、生成物をCHCl3中に抽出した。生成物を含有する底部のCHCl3層を単離し、分液漏斗内で水で洗浄した(5mLの5%のNaHCO3水溶液を添加して、残留するHClを中和した)。次に、有機層をもう一回、純粋な蒸留水で洗浄した。単離されたCHCl3層を回転蒸発によって濃縮して、粗製生成物がもたらされた。その粗製生成物を10mLのイソプロパノール(IPA)中で溶解し、1%(v/v)のMeOHを含有する200mLの脱イオン水を含有する1Lのビーカーに、連続的に撹拌しながら滴下した。生成物はオイルとして分離した。その混合物を氷浴中で20分間保持し、上部の水層を傾瀉した。そのオイルをTHF中で溶解させて、200mLの丸底フラスコ中に移した。80℃の最高温度および4mbarで回転蒸発させることによってTHFを除去して、全ての残留する溶剤を除去した。生じる生成物を真空オーブン内、60℃で24時間乾燥させて、精製された生成物が無色の粘性のオイルとしてもたらされた(収率約99%)。精製された生成物(二置換の生成物と一置換の生成物との混合物)をGPC、フッ素についての元素分析、および高分解能TGAによって評価した。外観: 無色の粘性の液体。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=12622g/mol。多分散度、PD: 1.53。元素分析 F: 13.50%(理論: 17.13%)。化合物32の理論化学構造を図24Aに示す。
化合物33
合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた1000mLの二口丸底フラスコに、100g(40mmol)の水素化された末端水酸基ポリブタジエン(HLBHジオール、MW=2000Da)を添加した。前記ジオールを有するフラスコを、穏やかに撹拌しながら60℃で終夜脱気し、次に翌日、乾燥N2でパージした。この時に、加熱をオフにした。1000mLのメスシリンダーに415mLの無水CHCl3を装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。CHCl3を前記の二口フラスコに、カニューレを介して移し、前記ジオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。ここで、過剰な無水ピリジン(19.08g、241mmol)をHLBHジオール溶液に、プラスチック製シリンジを使用して添加し、生じる混合物を撹拌して、全ての材料を溶解させた。オーブンで乾燥された他の1000mLの二口フラスコに、38.45g(101mmol)のペルフルオロヘプタノイルクロリドを装入し、ラバー製セプタムで封をして、5分間脱気し、次にN2でパージした。この時に、277mLの無水CHCl3を、メスシリンダー、および溶剤を移すためのカニューレを使用して、前記のペルフルオロヘプタノイルクロリドを含有する1000mLの2口フラスコに添加した。生じる混合物を室温で撹拌して、その酸塩化物を溶解させた。添加漏斗をこのフラスコに取り付け、CHCl3中のHLBH-ピリジン溶液をこの添加漏斗中に、カニューラを使用して添加した。反応器を通るN2の流れを、ゆっくり且つ定常的な速度に調節した。酸塩化物溶液へのHLBH-ピリジン溶液の連続的な滴下を室温で開始し、約4時間にわたって継続した。試薬の良好な混合を達成するために十分な速度で撹拌を保持した。HLBHの添加が完了した後、添加漏斗を空気冷却器で置き換え、その二口フラスコを、熱電対ユニットが取り付けられたヒーター上の油浴中に浸漬した。温度を50℃に高め、反応をこの温度で、N2下で24時間継続した。
反応後、加熱および撹拌をオフにした。反応フラスコを取り出し、その内容物を丸底フラスコ内に注いだ。回転蒸発によってCHCl3を除去した。濃縮に際し、濃い沈殿物(ピリジン塩)が形成された。THFを添加して生成物を溶解させ、沈殿したピリジン塩を、粗いワットマンろ紙(No.4)を使用したろ過によって取り出した。ピリジン塩はTHF中で不溶性である。回転蒸発によってTHFを除去した。その粗製生成物を400mLのCHCl3中に溶解させ、分液漏斗中に注いだ。500mLの水を添加し、続いて20mLの5NのHClを添加して、残留するピリジンを中和した。その漏斗を振盪させ、生成物をCHCl3中に抽出した。生成物を含有する底部のCHCl3層を単離し、分液漏斗内で水で洗浄した(20mLの5%のNaHCO3水溶液を添加して、残留するHClを中和した)。次に、有機層をもう一回、純粋な蒸留水で洗浄した。単離されたCHCl3層を回転蒸発によって濃縮して、粗製生成物がもたらされた。その粗製生成物を20mLのTHF中で溶解し、次に1%(v/v)のMeOHを含有する1200mLの脱イオン水を含有する4Lのビーカーに、連続的に撹拌しながら滴下した。生成物はオイルとして分離した。その混合物を氷浴中で20分間保持し、上部のヘキサン層を傾瀉した。そのオイルをTHF中で溶解させて、500mLの丸底フラスコ中に移した。80℃の最高温度および4mbarで回転蒸発させることによってTHFを除去して、全ての残留する溶剤を除去した。生じる生成物を真空オーブン内、60℃で24時間乾燥させて、精製された生成物が黄色の粘性のオイルとしてもたらされた(収率約80%)。精製された生成物(二置換の生成物と一置換の生成物との混合物)をGPC、フッ素についての元素分析、および高分解能TGAによって評価した。外観: 淡黄色の粘性の液体。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=6099g/mol。多分散度、PD: 1.08。元素分析 F: 12.84%(理論: 15.54%)。化合物33の理論化学構造を図24Bに示す。
化合物34
合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた1000mLの二口丸底フラスコに、65g(63mmol)のYMer-ジオール(MW=1000Da)を添加した。前記ジオールを有するフラスコを、穏やかに撹拌しながら60℃で終夜脱気し、次に翌日、乾燥N2でパージした。この時点で、加熱をオフにした。1000mLのメスシリンダーに374mLの無水CHCl3を装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。CHCl3を前記の二口フラスコに、カニューレを介して移し、前記ジオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。過剰な無水ピリジン(30g、375mmol)をYMer-ジオール溶液に、プラスチック製シリンジを使用して添加し、生じる混合物を撹拌して、全ての材料を溶解させた。オーブンで乾燥された他の1000mLの二口フラスコに、59.82g(156mmol)のペルフルオロヘプタノイルクロリドを装入し、ラバー製セプタムで封をして、5分間脱気し、次にN2でパージした。この時に、250mLの無水CHCl3を、メスシリンダー、および溶剤を移すためのカニューレを使用して、前記のペルフルオロヘプタノイルクロリドを含有する1000mLの2口フラスコに添加した。生じる混合物を室温で撹拌して、その酸塩化物を溶解させた。添加漏斗をこのフラスコに取り付け、カニューラを使用して、CHCl3中のYMer-ジオール-ピリジン溶液をこの添加漏斗中に移した。反応器を通るN2の流れを、ゆっくり且つ定常的な速度に調節した。YMer-ジオール-ピリジン溶液をその酸塩化物溶液に室温で約4時間にわたって連続的に滴下した。試薬の良好な混合を達成するために十分な速度で撹拌を保持した。YMer-ジオール-ピリジン溶液の添加が完了した後、添加漏斗を空気冷却器で置き換え、その二口フラスコを、熱電対ユニットが取り付けられたヒーター上に設置された油浴中に浸漬した。温度を40℃に高め、反応をこの温度で、N2下で24時間継続した。
反応後、加熱および撹拌をオフにした。反応フラスコを取り出し、その内容物を丸底フラスコ内に注いだ。回転蒸発によってCHCl3を除去した。濃縮に際し、濃い沈殿物(ピリジン塩)が形成された。THFを添加して生成物を溶解させた。そのフラスコを氷浴中で20分間冷却し、そのときに、沈殿したピリジン塩を、粗いワットマンろ紙(No.4)を使用した重力式ろ過によって取り出した。ピリジン塩はTHF中で不溶性である。回転蒸発によってTHFを除去した。生じる粗製生成物を、最小限の量のイソプロパノール(IPA)中で溶解し、この溶液を、攪拌棒を備えたビーカー中の700mLのヘキサンに添加した。オイルが分離した。上部の層を傾瀉し、200mLのヘキサンで一回洗浄した。次に、その残留物を200mLのTHF中で溶解させて、500mLの丸底フラスコに移した。最高温度75℃および4mbarの真空度で溶剤を回転蒸発することによりオイルがもたらされ、それを次にワイドマウスジャーに移し、24時間、60℃、真空下でさらに乾燥させて、純粋な生成物をもたらし、それは室温での冷却の際にオフホワイトのワックス状の半固体へと固化した(収率82%)。精製された生成物をGPC(ポリスチレン標準使用)、フッ素についての元素分析、19F NMR、1H NMR、FTIRおよびTGAによって評価した。外観: ワックス状の半固体。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=2498g/mol。多分散度: 1.04。元素分析 F: 27.79%(理論: 28.54%)。
Figure 0007346392000025
化合物34の理論化学構造を図25に示す。
化合物35
化合物35を、化合物34の調製のために使用されたものと同様の手順に従い調製した。
合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた1000mLの二口丸底フラスコに、60g(59mmol)のYMerOH-トリオール(MW=1014Da)を添加した。前記トリオールを有するフラスコを、穏やかに撹拌しながら60℃で終夜脱気し、次に翌日、乾燥N2でパージした。加熱をオフにした。1000mLのメスシリンダーに435mLの無水CHCl3を装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。液体のCHCl3を前記の二口フラスコに、カニューレを介して移し、前記トリオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。過剰な無水ピリジン(37g、473mmol)をYMer-トリオール溶液に、プラスチック製シリンジを使用して添加し、生じる混合物を撹拌して、全ての材料を溶解させた。オーブンで乾燥された他の1000mLの二口フラスコに、84.88g(222mmol)のペルフルオロヘプタノイルクロリドを装入し、ラバー製セプタムで封をして、5分間脱気し、次にN2でパージした。290mLの無水CHCl3を、メスシリンダー、および溶剤を移すためのカニューレを使用して、前記のペルフルオロヘプタノイルクロリドを含有する1000mLの2口フラスコに添加した。その混合物を室温で撹拌して、その酸塩化物を溶解させた。添加漏斗をこのフラスコに取り付け、CHCl3中のYMerOH-トリオール-ピリジン溶液をこの添加漏斗に、カニューラを使用して移した。反応器を通るN2の流れを、ゆっくり且つ定常的な速度に調節した。YMerOH-トリオール-ピリジン溶液をその酸塩化物溶液に室温で約4時間にわたって連続的に滴下した。試薬の良好な混合を達成するために十分な速度で撹拌を保持した。YMer-トリオール-ピリジン溶液の添加が完了した後、添加漏斗を空気冷却器で置き換え、その二口フラスコを、熱電対ユニットが取り付けられたヒーター上に設置された油浴中に浸漬した。温度を40℃に高め、反応をこの温度で、N2下で24時間継続した。
生じる生成物を上述の化合物7と同様に精製した。精製は、CHCl3の回転蒸発、THFの添加、およびろ過によるピリジン塩の分離を含んだ。次に、生成物をイソプロパノール(IPA)/ヘキサン中で沈殿させ、化合物7について上述したとおりに洗浄し、75℃および4mbarで乾燥させた。また、最終的な乾燥を真空下、60℃で24時間行って、オイルがもたらされた(収率78%)。精製された生成物をGPC(ポリスチレン標準使用)、フッ素についての元素分析、19F NMR、1H NMR、FTIRおよびTGAによって評価した。外観: 淡黄色の粘性のオイル。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=2321g/mol。多分散度: 1.06。元素分析 F: 35.13%(理論: 36.11%)。
Figure 0007346392000026
化合物35の理論化学構造を図26に示す。
化合物36
化合物36を、化合物34の調製のために使用されたものと同様の手順に従い調製した。
合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。オーブンで乾燥された、攪拌棒を備えた1000mLの二口丸底フラスコに、50g(65mmol)のXMer-テトラオール(MW=771Da)を添加した。前記テトラオールを有するフラスコを、穏やかに撹拌しながら60℃で終夜脱気し、次に翌日、乾燥N2でパージした。加熱をオフにした。1000mLのメスシリンダーに400mLの無水CHCl3を装入し、ラバー製セプタムで封をして乾燥N2でパージした。CHCl3を前記の二口フラスコに、カニューレを介して移し、前記テトラオールを力強く撹拌して溶剤中に溶解させた。過剰な無水ピリジン(51.30g、649mmol)をXMer-テトラオール溶液に、プラスチック製シリンジを使用して添加し、生じる混合物を撹拌して、全ての材料を溶解させた。オーブンで乾燥された他の1000mLの二口フラスコに、111.63g(292mmol)のペルフルオロヘプタノイルクロリドを装入し、ラバー製セプタムで封をして、5分間脱気し、次にN2でパージした。300mLの無水CHCl3を、メスシリンダー、および溶剤を移すためのカニューレを使用して、前記のペルフルオロヘプタノイルクロリドを含有する1000mLの2口フラスコに添加した。生じる混合物を室温で撹拌して、その酸塩化物を溶解させた。添加漏斗をこのフラスコに取り付け、CHCl3中のXMer-テトラオール-ピリジン溶液をこの添加漏斗中に、カニューラを介して移した。反応器を通るN2の流れを、ゆっくり且つ定常的な速度に調節した。XMer-テトラオール-ピリジン溶液をその酸塩化物溶液に室温で約4時間にわたって連続的に滴下した。試薬の良好な混合を達成するために十分な速度で撹拌を保持した。XMer-テトラオール-ピリジン溶液の添加が完了した後、添加漏斗を空気冷却器で置き換え、その二口フラスコを、熱電対ユニットが取り付けられたヒーター上に設置された油浴中に浸漬した。温度を40℃に高め、反応をこの温度で、N2下で24時間継続した。
生じる生成物を、上述の化合物7と同様に精製して、ここでCHCl3を、回転蒸発、THFの添加、およびTHFの添加後のろ過によるピリジン塩の分離によって除去した。次に、生成物をイソプロパノール(IPA)/ヘキサン中で沈殿させ、化合物7について上述したとおりに洗浄し、75℃および4mbarで乾燥させた。最終的な乾燥を真空下、60℃で24時間行って、オイルがもたらされた(収率81%)。精製された生成物をGPC(ポリスチレン標準使用)、フッ素についての元素分析、19F NMR、1H NMR、FTIRおよびTGAによって評価した。外観: 淡黄色の粘性のオイル。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=2410g/mol。多分散度: 1.04。元素分析 F: 44.07%(理論: 45.85%)。
Figure 0007346392000027
TGA: N2、約10%(w/w)の減量=327℃。化合物36の理論化学構造を図27に示す。
化合物37および38
合成のために使用されるガラス器具をオーブン内、110℃で終夜乾燥させた。25.04g(9.7mmol)のペグ化されたポリジメチルシロキサンジオール(C10-ジオール)を、250mLの二口フラスコ内で計り分け、50℃に加熱し、撹拌しながら終夜脱気した。次にそのジオールをN2でパージし、25mLの無水THF中で溶解させた。生じる混合物に、THF中の36mgのカルボン酸ビスマス触媒(濃度0.02g/mL)を添加し、続けて、予め30分間脱気して次にN2でパージされたTHF中のHMDIジイソシアネートの溶液(5.34g、20.4mmol)を添加した。シリンジを使用して添加を実施した。反応容器に空気冷却器を取り付け、混合物を60℃で、撹拌しながら4時間反応させた。プレポリマー反応が進行している間、キャップストーンC6-FOH(フルオロアルコール)(8.82g、24.2mmol)を15分間、別のフラスコ内で脱気し、次にN2でパージした。フルオロアルコールをTHF中で溶解し、THF中のさらなる24mgのカルボン酸ビスマス触媒をそこに添加した。次に、この混合物をプレポリマー反応容器にシリンジを介して添加した。添加完了後、その反応混合物を45℃、N2雰囲気下で終夜反応させた。反応後、THF溶剤を回転蒸発器において除去し、粗製の残留物をクロロホルム中で溶解させた。ビスマス触媒残留物を、EDTA溶液(pH約9)を使用して抽出した。EDTAを含有する溶液を分液漏斗内で脱イオン水で洗浄し、有機層を回転蒸発器で濃縮して、生成物が琥珀色の粘性液体としてもたらされた。最終的な乾燥を真空下、60℃で24時間行って、粘性のオイルがもたらされた(収率74%)。精製された生成物をGPC(ポリスチレン標準使用)、フッ素についての元素分析、およびTGAによって評価した。外観: 琥珀色の粘性のオイル。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=13583g/mol。多分散度: 1.73。元素分析 F: 12.20%(理論: 12.88%)。TGA: N2、約5%(w/w)未満の減量=231℃。化合物37の理論化学構造を図28Aに示す。
化合物38
化合物38を、化合物37の調製において使用されたものと同様の手順に従い合成する。従って、25.01g(9.7mmol)のC10-ジオールをTHF中の4.07g(15.5mmol)のHMDIと、カルボン酸ビスマス触媒の存在下で反応させて、プレポリマーを形成した。次に、そのプレポリマーを、5.29g(14.5mmol)のキャップストーンC6-FOH(フルオロアルコール)で末端キャップして、生成物が粘性のオイルとしてもたらされた(収率59%)。精製された生成物をGPC(ポリスチレン標準使用)、フッ素についての元素分析、およびTGAによって評価した。外観: 琥珀色の粘性のオイル。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=19279g/mol。多分散度: 1.79。元素分析 F: 6.51%(理論: 7.39%)。TGA: N2、約5%(w/w)未満の減量=244℃。化合物38の理論化学構造を図28Bに示す。
化合物39
化合物39を、スキーム2に従う2段階の収束法によって合成した。簡単に言うと、ポリイソシアネートdesmodur 4470(11.45g、11mmol)をキャップストーンC6-FOH(7.65g、21mmol)と、無水THF中、カルボン酸ビスマス触媒の存在下で、25℃で10分間反応させた。フルオロアルコールをポリイソシアネートに滴下した後、撹拌を4時間、40℃で継続した。それらの段階は、部分的にフッ素化された中間生成物の形成をもたらし、それを次にPLN8Kジオール(40g、5mmol)と70℃で14時間にわたってカップリングし、化合物39がもたらされた。それらの反応は湿分に敏感なので、それらは不活性な雰囲気(N2)および無水条件下で行われる。特に部分フッ素化の間、望ましくない副反応を避けるために、温度プロファイルも注意深く保持する。反応時間にわたって、反応混合物は非常に粘性になり、局所的な加熱を防ぐために連続的な攪拌を保持しなければならない。
反応後、THF溶剤を回転蒸発器において蒸発させ、粗製生成物がもたらされた。その生成物をクロロホルム中で溶解させ、EDTA溶液(pH約9)を添加することによって精製した。次に、その混合物を分液漏斗に移し、触媒残留物を水性層と共に分離した。有機層を濃縮し、生成物をイソプロパノール中で溶解させ、ヘキサン中で沈殿させて、白色の塊状の固体がもたらされ、それを真空下で乾燥させた(収率66%)。精製された生成物をGPC(ポリスチレン標準使用)、フッ素についての元素分析、およびTGAによって評価した。外観: 白色の塊状の固体。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=31806g/mol。多分散度: 1.32。元素分析 F: 3.6%(理論: 8.0%)。TGA: N2、約5%(w/w)未満の減量=295℃。化合物39の理論化学構造を図29に示す。
化合物40
化合物40を、化合物37の調製において使用されたものと同様の手順に従い合成した。従って、50.0g(5.7mmol)のPLN8KジオールをTHF中の4.5g(17.1mmol)のHMDIと、カルボン酸ビスマス触媒の存在下で反応させて、プレポリマーを形成した。次に、そのプレポリマーを、7.28g(20mmol)のキャップストーンC6-FOH(フルオロアルコール)で末端キャップして、粗製生成物がもたらされた。触媒残留物を除去するためのEDTA洗浄は同様であった。最終的な精製を、イソプロパノール中で溶解させ、ヘキサンで沈殿させることによって実施し、白色の固体(収率86%)がもたらされた。精製された生成物をGPC(ポリスチレン標準使用)、フッ素についての元素分析、およびTGAによって評価した。外観: 白色の固体。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=9253g/mol。多分散度: 1.28。元素分析 F: 3.14%(理論: 4.94%)。TGA: N2、約5%(w/w)未満の減量=303℃。化合物40の理論化学構造を図30に示す。
化合物41
化合物41を、化合物27の調製において使用されたものと同様の手順に従い合成した。化合物41の理論化学構造を図21Aに示すが、中央のトリブロックコポリマーがC10-ジオールから形成されている点で異なる。
精製された生成物をGPC(ポリスチレン標準使用)、フッ素についての元素分析、およびTGAによって評価した。外観: 無色の粘性の液体。質量平均分子量(ポリスチレン標準使用)=5858g/mol。多分散度: 1.21。元素分析 F: 18.39%(理論: 15.08%)。TGA: N2、約10%(w/w)未満の減量=310℃。
例2 変性された表面を有する人工弁の製造
表面のキャスティング
本発明の人工弁は、弁またはその部品の形状の構造支持材を被覆するための液体混合物からキャスティングされることができる。1つの例において、液体混合物は、例えばジメチルアセトアミド(DMAc)、テトラヒドロフラン(THF)、イソプロピルアルコール(IPA)およびオリゴフッ素化された添加剤(例えば式(I)~(XVII)のいずれか1つの化合物、または化合物1~41のいずれか1つ、最終的な被覆におけるオリゴフッ素化された添加剤の目標乾燥質量パーセンテージは0.05%(w/w)~15%(w/w))の溶液と、適したベースポリマー(例えばBionate(商標)、Elast-Eon(商標)、Pellethane(登録商標)2363-80AEエラストマー、SIBS、xSIBS、BIOSPAN(商標)、またはELASTHANE(商標))の溶液とを混合することによって調製される。次にそのボウルを、パドル型のブレードを備えた遊星型ミキサーに固定し、内容物を室温で30分間攪拌する。このように製造された被覆溶液を次に、室温~約70℃の温度で、乾燥厚約40μmで構造支持材上に被覆する。被覆された人工弁を次に、約120℃~約150℃の温度で乾燥させる。
射出成形
本発明の人工弁を、添加剤(例えば式(I)~(XVII)のいずれか1つの化合物、または化合物1~41のいずれか1つ、最終的な被覆におけるオリゴフッ素化された添加剤の目標乾燥質量パーセンテージは0.05%(w/w)~15%(w/w))と、ベースポリマー(例えばBionate(商標)、Elast-Eon(商標)、Pellethane(登録商標)2363-80AEエラストマー、SIBS、xSIBS、BIOSPAN(商標)、またはELASTHANE(商標))との混合物を加熱して溶融物を形成し、射出成形することによって形成できる。該溶融物を本発明の人工弁またはその部品を形成するように成形された型内に射出する。
浸漬被覆
被覆されていない金属弁のフレームを、ポリオリゴフッ素化された化合物との混合物におけるベースポリマーで、浸漬被覆法によって被覆できる。被覆されていない金属弁のフレームを、ベースポリマーとオリゴフッ素化された化合物を溶剤(例えばDMAc、THF、IPA)中に溶解させた混合物中に浸漬し、乾燥させることができる。溶剤が蒸発すると、ベースポリマーとオリゴフッ素化された化合物との混合物の膜が残って弁葉を形成し、フレームを包む。
例3 タンパク質沈着についてのBCAアッセイ
本発明の参照用人工弁を(例えば例2に記載されるように)製造し、様々な濃度のタンパク質溶液中でインキュベートする。このアッセイにおいて使用できるタンパク質の例は、フィブリノーゲン、アルブミンおよびリゾチームを含む。タンパク質の濃度は典型的には、1mg/mL~5mg/mLの範囲内に該当する。インキュベーション時間は典型的には約2時間~約3時間である。インキュベーションが完了した後、膜の試料をPBSで濯ぐ。次に、試料上へのタンパク質の付着を、当該技術分野において公知の方法、例えばビシンコニン酸(BCA)アッセイキット(Pierce、Rockford、IL)を使用して定量化できる。簡単に言うと、試料を硫酸ドデシルナトリウム(SDS)溶液の溶液中で約24時間(適宜、音波処理しながら)インキュベートして、表面からタンパク質を除去する。次に、ワーキング溶液を、銅イオンの還元およびBCAとの相互作用を促進するキットを使用して調製する。試料のタンパク質溶液をワーキング溶液に添加し、試料溶液からのタンパク質が紫の錯体を形成し、それを波長570nmで分光光度計を使用して定量化できる。既知のタンパク質濃度の構成曲線を、定量化と同様の方式で作成する。試料の表面積に基づき、結果は典型的にはμg/cm2として報告される。
例4 血液中での沈着についてのアッセイ
本発明の参照用人工弁の表面を(例えば例2に記載されるように)製造し、循環する血液ループにおいてヘパリン濃度0.75~1U/mLを有する新鮮なウシの血液に暴露する。試料のロッドまたは管における血栓を定量化するために、自己血小板を111Inオキシキノリン(オキシン)で放射標識した後、実験を開始する。試料を回路管のセグメントの内側に配置し、回路の両端を血液貯蔵槽内に配置する。次に、血液を、流量200mL/分で温度を37℃に保って循環させる。血液の循環を60~120分間保持する。実験が終了したら、試料を含有する管の部分を試験回路から取り外し、食塩水で穏やかに濯ぐ。試料を管から取り出し、視覚的および放射カウントについてさらに分析する。
他の実施態様
本発明の範囲および主旨から逸脱することなく、記載された発明の様々な修正および変化型が当業者には明らかである。本発明は特定の実施態様に関して記載されたが、特許請求される発明はそのような特定の実施態様に過度に限定されるべきでないことが理解されるべきである。実際に、本発明を実施するための記載されたモードの様々な修正は当業者にとって明らかであり、本発明の範囲内であることが意図されている。
他の実施態様は特許請求の範囲内である。

Claims (14)

  1. 弁が開いている第1の形態と、弁が閉じている第2の形態とを取ることができる人工弁であって、前記弁は、支持要素に取り付けられた少なくとも1つの弁葉を有する弁葉アセンブリを含み、前記弁葉は、前記弁が前記第1の形態をとる第1の位置と、前記弁が前記第2の形態をとる第2の位置との間を動くことができる自由縁を有し、前記人工弁またはその一部がベースポリマーとオリゴフッ素化された添加剤とを含む表面を有し、前記オリゴフッ素化された添加剤が、式(I)、(II)、(V)、(VII)、(X)、(XIII)、(XIV)、(XV)、(XVI)および(XVII)
    式(I):
    Figure 0007346392000028
    [式中、
    (i) Aは水素化ポリブタジエン、ポリ((2,2-ジメチル)-1,3-プロピレンカーボネート)、ポリブタジエン、ポリ(ジエチレングリコール)アジペート、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)、ポリ(エチレン-co-ブチレン)、(ネオペンチルグリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、(ジエチレングリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、(1,6-ヘキサンジオール-オルトフタル酸無水物)ポリエステルまたはビスフェノールAエトキシレートを含み、
    (ii) Bはウレタンを含むセグメントであり、且つ
    (iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
    (iv) nは1~10の整数である];
    式(II):
    Figure 0007346392000029
    [式中、
    (i) Bはウレタンを含み、
    (ii) Aはポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、またはポリテトラメチレンオキシドを含み、
    (iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
    (iv) nは1~10の整数である]
    (V):
    Figure 0007346392000030
    [式中、
    (i) Aはポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシドまたはポリテトラメチレンオキシドを含有し且つ500~3000Daの理論分子量を有するオリゴマーセグメントであり、
    (ii) Bはジイソシアネートから形成されるセグメントであり、
    (iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
    (iv) nは1~10の整数である]
    (VII):
    Figure 0007346392000031
    [式中、
    (i) Aは500~3000Daの理論分子量を有するポリカーボネートポリオールであり、
    (ii) Bはジイソシアネートから形成されるセグメントであり、
    (iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
    (iv) nは1~10の整数である]
    (X):
    Figure 0007346392000032
    [式中、
    (i) Aは、水素化ポリブタジエン、ポリブタジエン、水素化ポリイソプレン、ポリシロキサン-ポリエチレングリコールブロックコポリマーおよびポリスチレンからなる群から選択されるセグメントであり、且つ750~3500Daの理論分子量を有し、
    (ii) Bはジイソシアネートから形成されるセグメントであり、
    (iii) FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つ
    (iv) nは1~10の整数である]
    (XIII):
    Figure 0007346392000033
    [式中、FTはポリフルオロオルガノ基であり、且つAはオリゴマーセグメントである];
    式(XIV):
    Figure 0007346392000034
    [式中、
    (i) FTはリンクBに共有結合されたポリフルオロオルガノ基であり、
    (ii) Cは鎖端基であり、
    (iii) Aはオリゴマーセグメントであり、
    (iv) リンクBはカップリングセグメントであり、且つ
    (v) aは0より大きい整数である];
    式(XV):
    Figure 0007346392000035
    [式中、
    (i) 各々のFTはポリフルオロオルガノ基およびそれらの組み合わせであり、
    (ii) X1はH、CH3またはCH2CH3であり、
    (iii) X2およびX3の各々は独立してH、CH3、CH2CH3またはFTであり、
    (iv) L1およびL2の各々は独立して結合部、オリゴマーリンカー、または2つの末端カルボニルを有するリンカーであり、且つ
    (v) nは5~50の整数である];
    式(XVI):
    Figure 0007346392000036
    [式中、
    (i) 各々FTはポリフルオロオルガノであり、
    (ii) X1、X2およびX3の各々は独立してH、CH3、CH2CH3またはFTであり、
    (iii) L1およびL2の各々は独立して結合部、オリゴマーリンカー、2つの末端カルボニルを有するリンカーであるか、またはジイソシアネートから形成され、且つ
    (iv) n1およびn2の各々は独立して5~50の整数である];
    式(XVII):
    Figure 0007346392000037
    [式中、
    (i) 各々Aは水素化ポリブタジエン、ポリ((2,2-ジメチル)-1,3-プロピレンカーボネート)、ポリブタジエン、ポリ(ジエチレングリコール)アジペート、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)、ポリ(エチレン-co-ブチレン)、(ジエチレングリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、(1,6-ヘキサンジオール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、(ネオペンチルグリコール-オルトフタル酸無水物)ポリエステル、ポリシロキサンまたはビスフェノールAエトキシレートを含み、
    (ii) 各々Bは独立して結合部、オリゴマーリンカー、または2つの末端カルボニルを有するリンカーであり、
    (iii) 各々GはHまたはポリフルオロオルガノであり、ただし少なくとも1つのGはポリフルオロオルガノであり、
    (iv) nは1~10の整数であり、且つ
    (v) mは0または1である]
    のいずれか1つの化合物である、前記人工弁。
  2. 前記人工弁が、ステントに取り付けられた1つ以上の弁葉を含む弁葉アセンブリを含む、請求項1に記載の人工弁。
  3. 前記1つ以上の弁葉の各々は、ベースポリマーと、オリゴフッ素化された添加剤とを含む表面を有する、請求項1に記載の人工弁。
  4. 前記人工弁が一葉弁、二葉弁、ケージドボール弁、または傾斜ディスク弁である、請求項2または3に記載の人工弁。
  5. 前記表面が厚さ1~100ミクロンを有する、請求項1から4までのいずれか1項に記載の人工弁。
  6. 前記表面が、オリゴフッ素化された添加剤0.05%(w/w)~15%(w/w)を含む、請求項1から5までのいずれか1項に記載の人工弁。
  7. 前記ベースポリマーが、ポリウレタンまたはポリオレフィンを含む、請求項1から6までのいずれか1項に記載の人工弁。
  8. 前記ベースポリマーが、ポリカーボネートウレタン、ポリ(ジメチルシロキサン)ソフトセグメントを有するポリウレタン、ポリテトラメチレングリコール系ポリウレタンエラストマー、ポリエーテルウレタン、またはシリコーンソフトセグメントを有するシリコーンポリカーボネートウレタンから選択されるポリウレタンである、請求項7に記載の人工弁。
  9. 前記ベースポリマーが、ポリ(スチレン-ブロック-イソブチレン-ブロック-スチレン)から選択されるポリオレフィンである、請求項7に記載の人工弁。
  10. 前記人工弁が、低減された血栓形成性を示す、請求項1から9までのいずれか1項に記載の人工弁。
  11. 前記人工弁がステント内に弁を含み、前記ステントは拡張可能である、請求項1から10までのいずれか1項に記載の人工弁。
  12. 請求項2から11までのいずれか1項に記載の人工弁の製造方法であって、弁葉アセンブリをベースポリマーとオリゴフッ素化された添加剤とを含む混合物で被覆することを含む、前記方法。
  13. 前記被覆段階が、浸漬被覆または噴霧被覆を含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記方法が、ポリカーボネートウレタンとオリゴフッ素化された添加剤とのテトラヒドロフラン中の混合物中で人工弁を浸漬被覆することを含む、請求項12または13に記載の方法。
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