RU2812642C2 - Сосуд для хранения биологической жидкости - Google Patents
Сосуд для хранения биологической жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812642C2 RU2812642C2 RU2021125354A RU2021125354A RU2812642C2 RU 2812642 C2 RU2812642 C2 RU 2812642C2 RU 2021125354 A RU2021125354 A RU 2021125354A RU 2021125354 A RU2021125354 A RU 2021125354A RU 2812642 C2 RU2812642 C2 RU 2812642C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vessel
- coating
- contact surface
- primary coating
- azide
- Prior art date
Links
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 88
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 86
- ZDEIQGWACCNREP-UHFFFAOYSA-N 1-azido-2,3,4,5,6-pentafluorobenzene Chemical compound FC1=C(F)C(F)=C(N=[N+]=[N-])C(F)=C1F ZDEIQGWACCNREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N azide group Chemical group [N-]=[N+]=[N-] IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N ethenamine Chemical compound NC=C UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N n-ethenylacetamide Chemical compound CC(=O)NC=C RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 41
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 41
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 17
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 16
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 14
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 11
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 3
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 claims description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000306 component Substances 0.000 description 4
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- CTRLRINCMYICJO-UHFFFAOYSA-N phenyl azide Chemical class [N-]=[N+]=NC1=CC=CC=C1 CTRLRINCMYICJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 2
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 2
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 2
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical group NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- UXJRQNXHCZKHRJ-UHFFFAOYSA-N methyl 2,3,4,5,6-pentafluorobenzoate Chemical compound COC(=O)C1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F UXJRQNXHCZKHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 125000005062 perfluorophenyl group Chemical group FC1=C(C(=C(C(=C1F)F)F)F)* 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000002186 photoactivation Effects 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 239000012048 reactive intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006276 transfer reaction Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Группа изобретений относится к сосудам для хранения биологической жидкости. Раскрыт сосуд (1) для хранения биологической жидкости с внутренним объемом (4) для вмещения биологической жидкости и окружающей внутренний объем (4) стенкой (5), где поверхность стенки (5), обращенная к внутреннему объему (4) сосуда (1), образует контактную поверхность (6), при этом по меньшей мере часть контактной поверхности (6) снабжена первичным покрытием (7), где первичное покрытие (7) образовано из перфторфенилазида (PFPA), содержащего азидную группу (9) и функциональную группу (10), и где данный сосуд также имеет второе покрытие (8), причем данное второе покрытие соединено с первичным покрытием (7). При этом сополимер N-виниламина с N-винилацетамидом соединен с функциональной группой (10) первичного покрытия (7). Также раскрыт способ покрытия контактной поверхности (6) сосуда (1) для хранения биологической жидкости и сосуд для хранения биологической жидкости с покрытием из блочных сополипептидов. Группа изобретений позволяет улучшить сцепление покрытия с контактной поверхностью сосуда. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.
Description
Введение
Изобретение относится, во-первых, к сосуду для хранения биологической жидкости, в частности, пробирке для забора крови, с внутренним объемом для вмещения биологической жидкости и окружающей внутренний объем стенкой, причем поверхность стенки, обращенная к внутреннему объему сосуда, образует контактную поверхность, при этом по меньшей мере часть контактной поверхности снабжена первичным покрытием, причем первичное покрытие образовано из фторированного связующего агента в форме перфторфенилазида (PFPA), содержащего азидную группу и функциональную группу.
Кроме того, изобретение относится к способу покрытия контактной поверхности сосуда для хранения биологической жидкости.
Уровень техники
В рамках диагностического процесса определение количественных характеристик концентраций и активности биомаркеров, а также морфологии клеток и частиц в крови и других биологических жидкостях (внесосудистые жидкости (EVF)) в сочетании с анамнезом позволяет поставить клинический диагноз. Условием для надежного поиска решения является максимально возможная степень преаналитической стабилизации крови и EVF после отбора из кровеносного сосуда, а также хранение ex-vivo до анализа. В настоящее время взятые образцы биологической жидкости до собственно анализа хранятся в стеклянных или пластиковых пробирках, чаще всего из полипропилена (PP). При этом после того, как биологические жидкости покинули тело пациента, во всех компонентах этих жидкостей, в частности, крови, происходят многочисленные процессы изменения. В пробирке контакт отобранной биологической жидкости со стенками пробирки приводит, помимо прочего, в адсорбции белков, адгезии клеток и свертыванию биологической жидкости. Для стабилизации многочисленных и разных компонентов жидкости, их концентрации и активности (например, в крови) обычная процедура заключается в добавлении в пробирку таких добавок, как EDTA, цитрат или гепарин. Однако не все добавки подходят для всех биомаркеров, поэтому лечащий врач должен выбирать особую пробирку в зависимости от предполагаемого заболевания. Кроме того, допустимые значения времени пребывания, термостойкости или же продолжительности воздействия света в сосудах сильно ограничены и в случае превышения также могут привести к неверным результатам анализа. Кроме того, такие добавки, как ЭДТА, цитрат или гепарин, могут только подавлять свертывание крови. Не предотвращаются многие другие аспекты процесса деградации.
Сосуд для хранения биологической жидкости описан в патентной заявке EP 1199104 B1. Описана пробирка для забора крови из полипропилена, которая снижает адгезию компонентов крови к контактной поверхности пробирки. Подходящими материалами покрытия являются гидрофильные полимеры поливиниловый спирт, поливинилацетат, поливинилпирролидон (PVP), полистиролсульфонат и их сополимеры и комбинации. Гидрофильные полимеры наносят на внутреннюю сторону пробирок для забора крови посредством распыления или погружения и после последующей сушки на воздухе или в печи сшивают с помощью излучения. Кроме того, пробирки для забора крови могут содержать добавки, которые способствуют или препятствуют свертыванию крови.
Из патента US 5830539 известен способ функционализации и покрытия подложки. Покрытие должно быть способным повышать биосовместимость подложки. При этом на подложку наносят первый функционализирующий реагент, в результате чего посредством добавления нитрена должно обеспечиваться ковалентное связывание с подложкой. Для этого первый функционализирующий реагент содержит азидную группу и первую функционализирующую группу, например, активный сложный эфир, причем азидная группа предусмотрена для взаимодействия с подложкой, а первая функционализирующая группа должна обеспечивать связывание второго функционализирующего реагента с первым функционализирующим реагентом. Второй функционализирующий реагент также содержит функционализирующую группу, которая должна связываться с подложкой, например, ферменты, антитела, диагностические или терапевтические активные вещества. Подложка, покрытая таким способом, должна обеспечивать связывание биологических и эндогенных веществ, таких как ферменты, антитела, нуклеиновые кислоты, пептиды и аминокислоты. В качестве предпочтительных функционализирующих реагентов предусматриваются перфторфенилазиды, функционализированные N-гидроксисукцинимидным активным эфиром (NHS-PFPA).
Однако было обнаружено, что недостатком известных сосудов является то, что перфторфенилазид, дериватизированный посредством NHS, плохо подходит для использования в жидких средах, в частности в крови и EVF, поскольку NHS чувствителен к влаге. В частности, такой дериватизированный перфторфенилазид требует подходящей стабилизации.
Задача, стоящая перед изобретением
Задачей настоящего изобретения является разработать альтернативный сосуд для хранения биологической жидкости, который отличается первичным покрытием, позволяющим улучшить сцепление второго покрытия с контактной поверхностью сосуда.
Равным образом, эта цель должна достигаться посредством способа согласно изобретению.
Решение
Исходя из указанного во введении сосуда для хранения биологической жидкости, вышеуказанная задача решена тем, что сополимер N-виниламина с N-винилацетамидом присоединяется к функциональной группе первичного покрытия.
Учитывая гидрофобные свойства контактных поверхностей, которые соприкасаются с кровью или внесосудистыми жидкостями, такое покрытие является особенно выгодным. Причина этого в том, что хотя типичные контактные поверхности, например, из полипропилена, хорошо подходят в качестве материала для пробирки для забора крови благодаря их химически инертным свойствам, но гидрофобность веществ затрудняет нанесение на них покрытия. В частности, нанесение водных растворов и веществ затрудняется тем, что поверхность смачивается не полностью. Это препятствует связыванию химических веществ на водной основе, которые предотвращают процессы разложения крови и других жидкостей.
Фенилазиды благодаря их высокой реакционной способности, быстрой кинетике, превосходной стабильности при хранении и простоте приготовления признаны лучшими связующими агентами. При этом фторированный фенилазид, в частности, перфторфенилазид (PFPA), действует как гетеробифункциональный сшивающий агент. Перфторфенилазид является фотоафинным связующим агентом, который обеспечивает модификацию поверхности, а также сшивку или присоединение полимера. Перфторфенилазид получали путем дериватизации метилового эфира пентафторбензойной кислоты с добавлением азида натрия (NaN3). Поскольку функциональная группа перфторфенилазида реагирует со связями углерод-водород, аммоний-водород или углерод-углерод, можно эффективно и с высокой степенью воспроизводимости осуществлять связывание с широким спектром молекул и материалов, поэтому перфторфенилазид может иметь очень разнообразнее применение.
Таким образом, благодаря своим привлекательным гетеробифункциональным свойствам перфторфенилазид действует как промотор адгезии, а также как связующий агент для контактной поверхности сосуда и второго покрытия. С одной стороны, фторированный фенилазид способен образовывать прочную ковалентную связь между своей азидной группой и стенкой пробирки. С другой стороны, химически активная к подложке функциональная группа -R фторированного фенилазида делает возможным индивидуализированное присоединение статистического сополимера, при этом сополимер согласно изобретению образован из N-виниламина и N-винилацетамида. В отличие от известных первичных покрытий, перфторфенилазид больше не дериватизируется.
Особым преимуществом сосуда согласно изобретению является способность первичного покрытия, с одной стороны, связываться с контактной поверхностью сосуда и, кроме того, давать возможность связывания для следующего покрытия, которое предотвращает процессы изменения компонентов крови или внесосудистых жидкостей. Таким образом, реакционная способность перфторфенилазида и его функциональной группы позволяет проводить реакции сочетания селективно и последовательно и при этом соединять молекулы или поверхностные материалы различной природы. В отличие от известных первичных покрытий, первичное покрытие согласно изобретению способно блокировать связывание биологических и эндогенных веществ, чтобы предотвратить любую адгезию или адсорбцию биологических и эндогенных веществ.
Связывание перфторфенилазида с контактной поверхностью пробирки для забора крови возможно, в частности, посредством азидной группы перфторфенилазида, которая активируется путем подходящей обработки так, чтобы могла образоваться необратимая химическая связь с поверхностью сосуда. Кроме того, аминогруппы сополимера подвергаются кислотному гидролизу в химической реакции. При добавлении подходящего химического реагента аминогруппы сополимера могут быть функционализированы таким образом, чтобы стать доступными в качестве мест селективного связывания, так сказать, точек привязки для второго покрытия. Таким образом, второй слой можно с успехом нанести особенно просто на предыдущее первичное покрытие без каких-либо сложностей, связанных со смачиванием веществом контактной поверхности сосуда. Тем самым, в результате можно достичь прочного сцепления второго покрытия с инертной стенкой сосуда.
Первичное покрытие согласно изобретению особенно выгодно, в частности, тем, что функциональный остаток перфторфенилазида состоит из статистического сополимера, а именно сополимера N-виниламина с N-винилацтамидом. Эксперименты показали, что такой сополимер особенно хорошо подходит для стабилизации фенильного кольца перфторфенилазида и предотвращения чрезмерной электрофильности перфторфенилазида, так что нежелательные химические реакции перфторфенилазида подавляются. При этом полиамидный полимер сам по себе не взаимодействует с кровью или внесосудистой жидкостью.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления сосуда предусматривается, что сосуд образован из пластика, предпочтительно полипропилена, полистирола, полиэтилена, полиметилметакрилата, полиимида, или из стекла. Вышеназванные материалы обычно используются в области медицины и благодаря низкой стоимости производства в настоящее время хорошо зарекомендовали себя, в частности, для получения одноразовых продуктов.
В одном предпочтительном варианта осуществления изобретения предусматривается, что сосуд имеет второе покрытие, содержащее сополимеры PEG/PEO-PPO, поли(3-метакрилоиламинопропил)-(2-карбоксиэтил)-диметиламмоний-карбоксибетаин-метилакриламид (pCBMAA-1) или блочные сополипетиды на основе полипептида, причем второе покрытие присоединено к первичному покрытию.
Хотя второе покрытие вступает в прямой контакт с кровью или внесосудистой жидкостью, оно не вызывает химических реакций. Тем самым, можно с успехом предотвратить изменение исследуемой биологической жидкости до лабораторного анализа и качественное и количественное отклонение от реального состава крови или биологической жидкости.
Сополимер PEG/PEO-PPO предпочтительно состоит из звездчатого, 6-лучевого полиэтиленгликоля или полиэтиленоксида (PEG или PEO), модифицированного особым пропиленоксидом (PPO-модификация) для предотвращения кристаллизации полимера. При этом, согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, предусматривается, что сополимер может связываться своими изоцианатными группами с аминогруппами первичного покрытия.
Поли(3-метакрилоиламинопропил-(2-карбоксиэтил)-диметиламмоний-карбоксибетаин-метилакриламид) (pCBMAA-1) является электрически нейтральным, цвиттерионным и космотропным полимером. Сцепление с первичным покрытием реализуется посредством радикальной полимеризации. При этом предпочтительно использовать реакцию с переносом электрона (SET-LRP, Single-Electron Transfer Living Radical Polymerization, живущая радикальная полимеризация с переносом одного электрона).
Блочные сополипептиды на основе полипептидов получают по технологии рекомбинантной ДНК. Они предпочтительно состоят из электрически нейтральных и отталкивающих белки конструкций эластин-полипептид. Полипептидные конструкции электрически заряжены и, в зависимости от знака заряда, приводят к связыванию конструкции с первичным покрытием (отрицательный заряд) или с обработанными плазмой поверхностями (положительный заряд). Также возможны цвиттерионные блочные сополипептиды на основе полипептидов, являющиеся электрически нейтральными конструкциями.
Сосуд предпочтительно содержит крышку или колпачок, предпочтительно выполненный из полиэтилена (PE), чтобы герметично изолировать биологическую жидкость в сосуде. Допустимо также, чтобы колпачок имел мембрану, которую можно проткнуть иглой, чтобы впустить биологическую жидкость в сосуд. В случае забора крови из вены пациента сосуд предпочтительно вакуумируют. Это позволяет крови после прокалывания иглой, которая через трубку соединена с иглой, введенной с сосуд, отсасывать кровь под действием вакуума из вены пациента в сосуд. Альтернативно сосуд имеет находящийся внутри него шток поршня с поршнем, чтобы посредством его перемещения засасывать биологическую жидкость в сосуд. Предпочтительно, крышка выполнена из полиэтилена (PE), а шток поршня из полистирола (PS).
В одном предпочтительном варианте осуществления сосуда согласно изобретению крышка также снабжена вторым покрытием. Это же справедливо для вышеуказанного поршня.
Указанная во введении цель достигается способом покрытия контактной поверхности сосуда для хранения биологической жидкости, включающим две технологические стадии. Первая технологическая стадия включает нанесение перфторфенилазида содержащего азидную группу и функциональную группу на контактную поверхность сосуда, при этом образуется первичное покрытие из перфторфенилазида (PFPA), содержащего азидную группу и функциональную группу. Второая технологическая стадия включает обработку перфторфенилазида, в результате которой азидная группа перфторфенилазида связывается с контактной поверхностью сосуда, образуя покрытие, неотделимое от контактной поверхности.
Аналогично сосуду согласно изобретению, одно преимущество способа заключается в том, что создается первичное покрытие, которое особенно хорошо подходит для сцепления второго покрытия. При этом второе покрытие предотвращает нежелательные процессы изменения биологической жидкости в сосуде. Такое поведение желательно, поскольку оно создает предпосылку для обеспечения высокого уровня стабилизации биологической жидкости в сосуде и, таким образом, позволяет принять правильное клиническое решение (диагноз или выбор метода лечения).
Предпочтительно предусмотреть стадию активации для улучшения сцепления первичного покрытия к контактной поверхностью сосуда, при этом стадия активации предпочтительно проводится до первой технологической стадии, и/или стадию активации для улучшения адгезии второго покрытие к первичному покрытия, причем эта стадия активации предпочтительно проводится после второй технологической стадии.
Предпочтительно провести по меньшей мере одну стадию активации посредством УФ-излучения или плазменной обработки, причем плазма образуется из благородного газа, предпочтительно из аргона, или из кислорода. Плазменная обработка вызывает контролируемое разрушение самого внешнего слоя полипропилена. Результатом является отрицательный дзета-потенциал, который дополнительно улучшает адгезию первичного покрытия. Такое поведение желательно, поскольку оно позволяет снизить концентрацию перфторфенила в наносимом растворе.
Было обнаружено, что блочные сополипептиды на основе полипептидов, состоящие из конструкции эластин-полипептид с электрически положительно заряженным полипептидом, особенно хорошо связываются со слоем, обработанным плазмой. Это же справедливо для цвиттерионных блочных сополипептидам на основе полипептида с электрически положительно заряженными полипептидными компонентами. Зато блочные сополипептиды на основе полипептидов, состоящие из конструкций эластин-полипептид с электрически отрицательно заряженным полипептидом, особенно хорошо связываются с первичным покрытием.
Кроме того, при плазменной обработке образуются нуклеофильные группы, которые особенно выгодны в отношении второго покрытия. В результате второе покрытие может особенно хорошо связываться с контактной поверхностью сосуда без предварительного нанесения первичного покрытия.
Первая стадия предпочтительно проводят, вводя перфторфенилазид в сосуд или распыляя перфторфенилазид в сосуде.
Химические агенты находятся либо в жидкой форме, либо, благодаря их растворимости в воде, могут быть переведены в водный раствор. Контактная поверхность сосуда при заполнении сосуда химическими веществами предпочтительно смачивается соответствующим веществом. Затем из сосуда удаляют излишки жидких компонентов, выливая их. Допустимо также покрывать контактную поверхность химическим веществом путем распыления. В любом случае обеспечивается полное смачивание контактной поверхности сосуда химическим веществом.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению предусматривается, что вторая стадия осуществляется путем направленного излучения, предпочтительно с помощью УФ-излучения, лазерных лучей или электронных пучков.
При этом связывание первичного покрытия и подлежащей покрытию стенки сосуда инициируется путем функционализации азидной группы УФ-излучением. При активации азидной группы УФ-излучением азидная группа образует ковалентные связи в точке присоединения к стенке сосуда. При фотоактивации азидная группа образует промежуточный радикал, обладающий высокой реакционной способностью, который затем может образовывать стабильные ковалентные связи с соседними поверхностными молекулами.
Преимущества, указанные в связи с сосудом согласно изобретению, достигаются аналогичным образом с помощью вышеописанного способа.
В соответствии с настоящим изобретением предусмотрено, что второе покрытие может быть также нанесено на контактную поверхность сосуда и прикреплено к нему без предварительного первичного покрытия. В таком варианте сцепление можно улучшить плазменной обработкой контактной поверхности. В любом случае при контакте одного из перечисленных веществ с контактной поверхностью сосуда образуются отрицательно заряженные нуклеофильные группы, в результате чего образуется прочная связь с контактной поверхностью.
При прямом связывании второго покрытия с контактной поверхностью сосуда сосуд можно с успехом покрыть за одну стадию. Это позволяет также сэкономить на расходах на изготовление такого сосуда.
Пример осуществления
Далее описанное выше изобретение подробнее поясняется на примерах осуществления, которые представлены на чертежах.
На чертежах:
| фигура 1: | трехмерное изображение предлагаемой изобретением пробирки для забора крови, |
| фигура 2: | вид в вертикальном разрезе пробирки для забора крови с фигуры 1, и |
| фигура 3: | структурная формула первичного покрытия. |
На фигуре 1 показан первый сосуд 1 согласно изобретению в форме пробирки 2 для забора крови, предназначенный для хранения образца крови пациента, сосуд выполнен из полипропилена и снабжен первичным покрытием и вторым покрытием для стабилизации образца крови. Кроме того, пробирка 2 для забора крови на одном конце снабжена крышкой 3. Крышка 3 обеспечивает герметичное закрывание пробирки 2 для забора крови, чтобы гарантировать надежное хранение и предотвратить возможные взаимодействия крови с окружающей средой.
На фигуре 2 показан вид в вертикальном разрезе пробирки 2 для забора крови, показанной на фигуре 1. Обращенная к внутреннему объему 4 стенка 5 пробирки 2 для забора крови образует поверхность 6 контакта между кровью и стенкой 5 пробирки 2 для забора крови. Контактная поверхность 6 снабжена первичным покрытием 7, состоящим из перфторфенилазида (PFPA) с азидной группой 9 и функциональной группой 10, причем к функциональной группе 10 присоединен сополимер N-виниламина с N-винилацтамидом. Кроме того, пробирка 2 для забора крови имеет второе покрытие 8, которое примыкает к первичному покрытию 7 и связано с ним.
Чтобы нанести перфторфенилазид на первой технологической стадии на контактную поверхность 6 пробирки 2 для забора крови, его вводят в пробирку 2 для забора крови в виде водного раствора концентрацией 5-10 мг/мл. Разумеется, перфторфенилазид может также находиться в растворе и в других концентрациях. В любом случае благодаря высокому сродству перфторфенилазида с полипропиленом, которое обусловлено гидрофобностью перфтофенилазида, раствор смачивает контактную поверхность 6 пробирки 2 для забора крови. Остающуюся часть перфторфенилазида, которая скапливается в пробирке 2 для забора крови как избыточная жидкость, удаляют из пробирки 2.
На второй технологической стадии нанесенный раствор связывается с пробиркой 2 для забора крови в результате УФ-излучения. При этом перфторфенилазид активируют таким образом, чтобы его азидные группы 9 необратимо связывались с контактной поверхностью 6 сосуда 1. Это можно сделать, в частности, путем радикализации N3 до N°. В химической реакции формамидные группы сополимера подвергаются кислотному гидролизу.
Затем наносят второе покрытие 8 на пробирку 2 для забора крови. Это покрытие состоит из блок-сополимеров PEG-PPO. Сополимер PEG-PPO состоит из шестилучевого звездчатого полиэтиленгликоля (PEG) и особой модификации пропиленоксида (PPO) для предотвращения кристаллизации полимера. Сополимер также находится в виде водного раствора. Нанесение сополимера выполняется аналогично первой технологической стадии. При этом изоцианатные группы сополимера PEG-PPO связываются с аминогруппой 13 первичного покрытия 7. Для усиления этой связи проводится дальнейшая обработка внутренней стенки 5 пробирки 2 для забора крови посредством УФ-излучения. Можно также реализовать усиление путем плазменной обработки.
Толщина слоев покрытий 7,8, показанных на фигуре 2, увеличена для лучшей видимости и, таким образом, показана не в масштабе.
На фигуре 3 показана структурная формула первичного покрытия 7, содержащего азидную группу 9 и функциональную группу 10. При этом азидная группа 9 перфторфенилазида прикреплена к стенке 5 сосуда 1. К функциональной группе 10 перфторфенилазида присоединен сополимер 11 N-виниламина с N-винилацтамидом, так что функциональный остаток 12 перфторфенилазида включает сополимер 11. Аминогруппа 13, находящаяся в сополимере 11, служит при этом точкой прикрепления второго покрытия 8.
Список позиций
| 1 | сосуд |
| 2 | пробирка для забора крови |
| 3 | крышка |
| 4 | внутренний объем |
| 5 | стенка |
| 6 | контактная поверхность |
| 7 | первичное покрытие |
| 8 | второе покрытие |
| 9 | азидная группа |
| 10 | функциональная группа |
| 11 | сополимер |
| 12 | функциональный остаток |
| 13 | аминогруппа |
Claims (23)
1. Сосуд (1) для хранения биологической жидкости с внутренним объемом (4) для вмещения биологической жидкости и окружающей внутренний объем (4) стенкой (5), где поверхность стенки (5), обращенная к внутреннему объему (4) сосуда (1), образует контактную поверхность (6), при этом по меньшей мере часть контактной поверхности (6) снабжена первичным покрытием (7), где первичное покрытие (7) образовано из перфторфенилазида (PFPA), содержащего азидную группу (9) и функциональную группу (10), и где данный сосуд также имеет второе покрытие (8), причем данное второе покрытие соединено с первичным покрытием (7), отличающийся тем, что сополимер N-виниламина с N-винилацетамидом соединен с функциональной группой (10) первичного покрытия (7).
2. Сосуд (1) по п. 1, отличающийся тем, что сосуд (1) выполнен из пластика, предпочтительно из полипропилена (PP), полистирола (PS), полиэтилена (PE), полиметилметакрилата (PMMA), полиимида (PI), или из стекла.
3. Сосуд по п. 1 или 2, отличающийся тем, что второе покрытие (8) включает
a) сополимеры PEG/PEO-PPO,
b) поли(3-метакрилоиламинопропил)-(2-карбоксиэтил)-диметиламмоний-карбоксибетаин-метилакриламид или
c) блочные сополипептиды на основе полипептида.
4. Сосуд (1) по любому из пп. 1-3, который представляет собой пробирку (2) для забора крови.
5. Способ покрытия контактной поверхности (6) сосуда (1) для хранения биологической жидкости, характеризующийся следующими стадиями:
a. нанесение первичного покрытия, образованного из перфторфенилазида (PFPA), содержащего азидную группу (9) и функциональную группу (10), на контактную поверхность (6) сосуда (1), где сополимер N-виниламина и N-винилацетамида соединен с функциональной группой (10) первичного покрытию (7),
b. обработка первичного покрытия, нанесенного на стадии a, в результате чего азидная группа (9) перфторфенилазида связывается с контактной поверхностью (6) сосуда (1), образуя покрытие (7), неотделимое от контактной поверхности (6) ,
c. нанесение второго покрытия (8) поверх указанного первичного покрытия (7).
6. Способ по п. 5, характеризующийся дополнительной стадией активации для улучшения сцепления первичного покрытия (7) с контактной поверхностью (6) сосуда (1), где стадия активации предпочтительно проводится до стадии a, и/или дополнительной стадией активации для улучшения адгезии второго покрытия (8) к первичному покрытию (7), где стадия активации предпочтительно проводится после стадии b.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что по меньшей мере одна стадия активации осуществляется путем УФ-облучения или путем плазменной обработки, где плазма предпочтительно образована из благородного газа, предпочтительно из аргона, или из кислорода.
8. Способ по любому из пп. 5-7, отличающийся тем, что стадия a осуществляется путем введения перфторфенилазида в сосуд (1) или путем распыления перфторфенилазида в сосуде (1).
9. Способ по любому из пп. 5-8, отличающийся тем, что стадия b осуществляется с помощью направленной энергии, предпочтительно с помощью УФ-излучения, лазерных лучей или электронных пучков.
10. Способ по любому из пп. 5-9, характеризующийся следующими стадиями:
a. нанесение, в качестве второго покрытия (8), сополимеров PEG/PEO-PPO, поли(3-метакрилоиламинопропил)-(2-карбоксиэтил)-диметиламмоний-карбоксибетаин-метилакриламида или блочных сополипетидов на основе полипептида на первичное покрытие (7) сосуда (1),
b. обработка материала, нанесенного на стадии a, направленной энергией, предпочтительно УФ-излучением, лазерным излучением или электронными пучками, в результате чего образуется покрытие (8), неотделимое от первичного покрытия (7).
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что осуществляют нанесение сополимеров PEG/PEO-PPO, в состав которых включены изоцианатные группы, таким образом, что связывание второго покрытия, содержащего сополимеры PEG/PEO-PPO, с функциональной группой перфторфенилазида происходит посредством изоцианатных групп сополимеров PEG/PEO-PPO.
12. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что стадия a осуществляется путем введения вещества в сосуд (1) или путем распыления вещества в сосуде (1).
13. Сосуд (1) для хранения биологической жидкости с внутренним объемом (4) для вмещения биологической жидкости и окружающей внутренний объем (4) стенкой (5), где поверхность стенки (5), обращенная к внутреннему объему (4) сосуда (1), образует контактную поверхность (6), при этом по меньшей мере часть контактной поверхности (6) снабжена покрытием, отличающийся тем, что данное покрытие содержит
c) блочные сополипептиды на основе полипептида, полученные по технологии рекомбинантной ДНК, состоящие из электрически нейтральных и отталкивающих белки или электрически заряженных конструкций эластин-полипептид.
14. Сосуд (1) по п. 13, который представляет собой пробирку (2) для забора крови.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019102597.4 | 2019-02-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021125354A RU2021125354A (ru) | 2023-03-02 |
| RU2812642C2 true RU2812642C2 (ru) | 2024-01-30 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6551267B1 (en) * | 2000-10-18 | 2003-04-22 | Becton, Dickinson And Company | Medical article having blood-contacting surface |
| US20060015057A1 (en) * | 2004-07-15 | 2006-01-19 | Ho Chih-Hu | Coating for arterial-venous blood tubing set for hemodialysis system |
| RU2550452C2 (ru) * | 2009-05-13 | 2015-05-10 | Си02 Медикал Продактс Инк. | Pecvd-покрытие с применением кремнийорганического предшественника |
| US20170362458A1 (en) * | 2013-05-30 | 2017-12-21 | The University Of Akron | Switchable antimicrobial and antifouling carboxybetaine-based hydrogels and elastomers with enhanced mechanical properties |
| US20180346634A1 (en) * | 2015-05-07 | 2018-12-06 | Ustav Makromolekularni Chemie Av Cr, V.V.I. | Copolymer of n-(2-hydroxypropyl) methacrylamide and carboxybetaine methacrylamide, polymer brushes |
| US20190015561A1 (en) * | 2015-08-18 | 2019-01-17 | Sio2 Medical Products, Inc. | Pharmaceutical and other packaging with low oxygen transmission rate |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6551267B1 (en) * | 2000-10-18 | 2003-04-22 | Becton, Dickinson And Company | Medical article having blood-contacting surface |
| US20060015057A1 (en) * | 2004-07-15 | 2006-01-19 | Ho Chih-Hu | Coating for arterial-venous blood tubing set for hemodialysis system |
| RU2550452C2 (ru) * | 2009-05-13 | 2015-05-10 | Си02 Медикал Продактс Инк. | Pecvd-покрытие с применением кремнийорганического предшественника |
| US20170362458A1 (en) * | 2013-05-30 | 2017-12-21 | The University Of Akron | Switchable antimicrobial and antifouling carboxybetaine-based hydrogels and elastomers with enhanced mechanical properties |
| US20180346634A1 (en) * | 2015-05-07 | 2018-12-06 | Ustav Makromolekularni Chemie Av Cr, V.V.I. | Copolymer of n-(2-hydroxypropyl) methacrylamide and carboxybetaine methacrylamide, polymer brushes |
| US20190015561A1 (en) * | 2015-08-18 | 2019-01-17 | Sio2 Medical Products, Inc. | Pharmaceutical and other packaging with low oxygen transmission rate |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RODRIGUEZ-EMMENEGGER C. et al. Low Temperature Aqueous Living/Controlled (RAFT) Polymerization of Carboxybetaine Methacrylamide up to High Molecular Weights // Macromol. Rapid Commun., 2011, V. 32(13), pp. 958-965. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3167985B2 (ja) | 親水性表面を有する膜の製造方法 | |
| Iwasaki et al. | Reduction of surface‐induced platelet activation on phospholipid polymer | |
| JP2024028971A (ja) | 体液を保管するための容器 | |
| JP6018237B2 (ja) | マイクロ流路を備えるチップの製造方法及びそれにより製造されるチップ | |
| Song et al. | Fabrication of a detection platform with boronic-acid-containing zwitterionic polymer brush | |
| US10077379B2 (en) | Silane copolymers and uses thereof | |
| RU2812642C2 (ru) | Сосуд для хранения биологической жидкости | |
| CN108126766A (zh) | 一种微流控芯片表面亲水修饰方法 | |
| Jayakumar et al. | Tethering zwitterionic polymer coatings to mediated glucose biosensor enzyme electrodes can decrease sensor foreign body response yet retain sensor sensitivity to glucose | |
| EP3221698B1 (en) | Porous membranes with a polymer grafting, methods and uses thereof | |
| CN101010334B (zh) | 分级装置 | |
| JP4337644B2 (ja) | 生化学用器具の製造方法 | |
| JP4837215B2 (ja) | 血液適合性ポリマー表面 | |
| JP4415612B2 (ja) | プラスチック基板の接合方法および接合基板 | |
| JP5614179B2 (ja) | 医療材料用高分子化合物および該高分子化合物を用いたバイオチップ用基板 | |
| CN101583655B (zh) | 树脂成型体的制造方法 | |
| Ma et al. | Surface modification of cycloolefin polymer via surface-initiated photoiniferter-mediated polymerization for suppressing bioadhesion | |
| RU193728U1 (ru) | Двухсекционная пробирка с пленочным покрытием с пробозаборником и крышкой для укупоривания пробирки | |
| CN115337471B (zh) | 一种用于体外膜肺氧合系统的血液相容性涂层及其制备方法和应用 | |
| CN111472200B (zh) | 一种纤维素试纸表面原位构建抗污凝胶涂层的方法 | |
| US8323986B2 (en) | Molecular assembly on a substrate | |
| JPH0727766A (ja) | 試薬結合ポリマーおよびその調製方法 | |
| JP2023036006A (ja) | 中空糸膜、中空糸膜の製造方法、及び中空糸膜モジュール | |
| Matsuno et al. | Immobilization of an esterase inhibitor on a porous hollow-fiber membrane by radiation-induced graft polymerization for developing a diagnostic tool for feline kidney diseases | |
| JP2000346765A (ja) | 分析試料容器及び器具 |