СКОЛЬЗЯЩЕЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ УСТРОЙСТВ С МАЛЫМ КОЛИЧЕСТВОМ МИКРОЧАСТИЦ Российский патент 2017 года по МПК C09D139/06 C09D133/26 A61L29/04 

Данная заявка подана как международная патентная заявка по РСТ 18 января 2013 года от лица SurModics, Inc, национальной корпорации США, как заявителя для указания во всех странах за исключением США, и гражданина США David Ε. Babcock как заявителя для указания только в США, и заявляет приоритет патентной заявки США с серийным номером 61/587929, поданной 18 января 2012 года, и предварительной заявки на патент США с серийным номером 61/587944, поданной 18 января 2012 года; содержание которых включено в данный документ посредством ссылки.

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к покрытиям медицинских устройств. Более конкретно, настоящее изобретение относится к скользящим покрытиям медицинских устройств с образованием малого количества микрочастиц, а также медицинским устройствам и способам, относящимся к таковым.

Предпосылки изобретения

Медицинские устройства включают, среди прочего, такие, которые имплантируют на длительный срок, устройства, которые имплантируют на время, и такие, которые вообще не имплантируют. Многие типы медицинских устройств можно улучшить путем уменьшения трения между устройством и средой, которая окружает медицинское устройство, в частности, при введении устройства. Классическим примером вышеописанного являются катетеры, которые вводят, по меньшей мере на время, в тело субъекта. Уменьшение трения может привести к повышению удобства пациента, легкости проведения процедуры для медицинского работника, снижению вероятности инфицирования, а также, помимо других преимуществ, к уменьшению разрыва тканей. Одним из подходов для уменьшение трения между медицинским устройством и средой, окружающей медицинское устройство, является нанесение скользящего покрытия на медицинское устройство.

Краткое описание изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения включают скользящие покрытия для медицинских устройств. В одном варианте осуществления настоящее изобретение включает покрытие для медицинского устройства, включающее первый слой, который включает поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы, и

первое поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы. Покрытие также может включать второй слой, расположенный на первом слое, содержащий поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы, второе поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, и полимер, содержащий полиакриламид, причем полимер дериватизирован с помощью по меньшей мере одной фотореакционноспособной группы.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение включает медицинское устройство, которое содержит подложку, первый слой, расположенный на подложке, причем первый слой содержит поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы, и первое поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы. Медицинское устройство также может включать второй слой, расположенный на первом слое, содержащий поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы, второе поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, и полимер, содержащий полиакриламид, причем полимер дериватизирован с помощью по меньшей мере одной фотореакционноспособной группы.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение включает способ изготовления медицинского устройства, включающий нанесение первого раствора для нанесения покрытия на подложку с образованием первого слоя, причем первый раствор для нанесения покрытия содержит поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы, первое поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, и первый растворитель. Способ также может включать нанесение второго раствора для нанесения покрытия на первый слой с образованием второго слоя, причем второй раствор для нанесения покрытия содержит поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы, второе поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, полимер, содержащий полиакриламид, причем полимер дериватизирован с помощью по меньшей мере одной фотореакционноспособной группы, и второй растворитель.

Приведенное выше краткое описание настоящего изобретения не предназначено для описания каждого рассмотренного варианта осуществления настоящего изобретения. Эту задачу выполняют фигуры и подробное описание, приведенные ниже.

Краткое описание графических материалов

Настоящее изобретение можно более полно понять при помощи следующих графических материалов, в которых показано следующее.

ФИГ. 1 представляет собой схематическое изображение покрытия согласно варианту осуществления, представленному в данном документе.

ФИГ. 2 представляет собой схематическое изображение устройства согласно варианту осуществления, представленному в данном документе.

ФИГ. 3 представляет собой график, на котором показана средняя сила трения, измеренная в тесте с вертикальным сжатием в ходе нескольких циклов испытания.

ФИГ. 4 представляет собой график, на котором показана средняя сила трения, измеренная в тесте с вертикальным сжатием в ходе нескольких циклов испытания.

ФИГ. 5 представляет собой график, на котором показана средняя сила трения, измеренная в тесте с вертикальным сжатием в ходе нескольких циклов испытания.

ФИГ. 6 представляет собой график, на котором показана средняя сила трения, измеренная в тесте с вертикальным сжатием в ходе нескольких циклов испытания.

ФИГ. 7 представляет собой график, на котором показано количество микрочастиц, измеренное для разных покрытий.

ФИГ. 8 представляет собой график, на котором показана средняя сила трения, измеренная в тесте с вертикальным сжатием в ходе нескольких циклов испытания.

ФИГ. 9 представляет собой график, на котором показана средняя сила трения, измеренная в тесте с вертикальным сжатием, в зависимости от скорости погружения, применяемой для нанесения покрытия погружением.

ФИГ. 10 представляет собой график, на котором показано измеренное количество микрочастиц в зависимости от скорости погружения, применяемой для нанесения покрытия погружением.

ФИГ. 11 представляет собой график, на котором показана средняя сила трения, измеренная в тесте с вертикальным сжатием в ходе нескольких циклов испытания.

ФИГ. 12 представляет собой график, на котором показана средняя сила трения, измеренная в тесте с вертикальным сжатием в ходе нескольких циклов испытания.

ФИГ. 13 представляет собой график, на котором показана средняя сила трения, измеренная в тесте с вертикальным сжатием в ходе нескольких циклов испытания.

Несмотря на то, что настоящее изобретение допускает различные модификации и альтернативные формы, его характерные особенности отражены примерами и графическими материалами и будут описаны подробно. Следует иметь в виду, однако, что настоящее изобретение не ограничено конкретными описанными вариантами осуществления. Наоборот, намерение заключается в охвате модификаций, эквивалентных и альтернативных вариантов, входящих в сущность и объем настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Как описано выше, одним из подходов для уменьшения трения между медицинским устройством и средой, окружающей медицинское устройство, является нанесение скользящего покрытия на медицинское устройство. Однако многие скользящие покрытия являются относительно неэффективными в уменьшении трения между устройством и средой, окружающей устройство (такой как, в качестве одного примера, сосудистое русло). Кроме того, у многих скользящих покрытий отсутствует достаточная стойкость, что ведет к быстрому увеличению трения в ходе применения. Наконец, из многих скользящих покрытий после воздействия на водные среды (например, в организме пациента) выделяются микрочастицы вещества, что может быть нежелательным.

Варианты осуществления, приведенные в данном документе, включают скользящие покрытия с высокой степенью скольжения и относительно стойкие. Кроме того, варианты осуществления, приведенные в данном документе, включают скользящие покрытия, которые характеризуются относительно низким или пониженным выделением микрочастиц вещества. На ФИГ. 1 можно увидеть схематическое изображение в поперечном разрезе покрытия на подложке согласно варианту осуществления, приведенному в данном документе. Покрытие может включать первый слой 102 и второй слой 104. Второй слой 104 может располагаться на первом слое 102. Первый слой 102 может располагаться на подложке 106. Иллюстративные материалы для подложки более подробно описаны ниже. В некоторых вариантах осуществления первый слой 102 располагается непосредственно на подложке 106. В других вариантах осуществления другие компоненты могут располагаться между первым слоем 102 и подложкой 106. Толщина первого слоя 102 и второго слоя 104 вместе может составлять от приблизительно 100 нм до приблизительно 3000 нм в сухом состоянии. В некоторых вариантах осуществления толщина может составлять от приблизительно 1800 нм до приблизительно 2200 нм в сухом состоянии. В некоторых вариантах осуществления толщина может составлять приблизительно 2000 нм. В некоторых вариантах осуществления толщина может составлять приблизительно 1000 нм. Однако следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления толщина может составлять от приблизительно 200 нм до приблизительно 400 нм. В некоторых вариантах осуществления толщина может составлять приблизительно 300 нм.

В некоторых вариантах осуществления первый слой может включать поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы (или Photo-PVP), и первое поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы. Способы получения photo-PVP описаны в патенте США №5414075, включенном в данный документ посредством ссылки. Иллюстративные поперечно-сшивающие средства, содержащие по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, более подробно описаны ниже. В некоторых вариантах осуществления компоненты могут быть равномерно перемешаны в пределах первого слоя.

В некоторых вариантах осуществления соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет от приблизительно 2:1 до приблизительно 30:1 (вес/вес). В некоторых вариантах осуществления соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет от приблизительно 8:1 до приблизительно 20:1 (вес/вес). В некоторых вариантах осуществления соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет от приблизительно 8:1 до приблизительно 16:1 (вес/вес). В некоторых вариантах осуществления соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет приблизительно 13:1 (вес/вес). В некоторых вариантах осуществления все компоненты первого слоя дериватизированы с помощью фотореакционноспособных групп.

В некоторых вариантах осуществления первый слой может также включать недериватизированный поливинилпирролидон (PVP). ΡVP может иметь разный молекулярный вес. В некоторых вариантах осуществления, соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и недериватизированного поливинилпирролидона в первом слое, а также первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет от приблизительно 13:0.1:1 до 13:8:1 (вес/вес/вес). В некоторых вариантах осуществления, соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и недериватизированного поливинилпирролидона в первом слое, а также первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет приблизительно 13:5:1 (вес/вес/вес). В некоторых вариантах осуществления соотношение недериватизированного поливинилпирролидона в первом слое и первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет от приблизительно 0,1:1 до 8:1 (вес/вес).

В некоторых вариантах осуществления второй слой может включать поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы, второе поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, и полимер, содержащий полиакриламид, причем полимер дериватизирован с помощью по меньшей мере одной фотореакционноспособной группы. Второе поперечно-сшивающее средство может быть таким же, как первое поперечно-сшивающее средство, или отличаться от него. В некоторых вариантах осуществления полимер, содержащий полиакриламид, также может включать акриламид-2-метилпропансульфонатные группы (AMPS) и сегменты на основе полиэтиленгликоля. В конкретном варианте осуществления полимер, содержащий полиакриламид, может представлять собой Ν-ацетилированный поли[акриламид-со-натрий-2-акриламидо-2-метилпропансульфонат-со-N-(3-(4-бензоилбензамидо)пропил)метакриламид]-со-метоксиполи(этиленгликоль)монометакрилат. Полимеры, содержащие полиакриламид, согласно вариантам осуществления, приведенным в данном документе, описаны в патентах США №№4979959; 5263992 и 5512329, содержание всех из которых включено в данный документ во всей своей полноте посредством ссылки. В некоторых вариантах осуществления все компоненты второго слоя дериватизированы с помощью фотореакционноспособных групп. В некоторых вариантах осуществления компоненты могут быть равномерно перемешаны в пределах второго слоя.

В некоторых вариантах осуществления PVP (недериватизированный PVP) может быть добавлен в верхний слой покрытия.

В некоторых вариантах осуществления соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, во втором слое и полимера, содержащего полиакриламид, во втором слое составляет от приблизительно 10:1 до 1:10 (вес/вес). В некоторых вариантах осуществления соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, во втором слое и полимера, содержащего полиакриламид, во втором слое составляет от приблизительно 3:1 до 1:3 (вес/вес). В некоторых вариантах осуществления соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, во втором слое и полимера, содержащего полиакриламид, во втором слое составляет от приблизительно 2:1 до 1:2 (вес/вес).

Покрытие может характеризоваться скользящей способностью. Следует понимать, что скользящую способность можно наблюдать как относительно слабое трение. В некоторых вариантах осуществления покрытие может стать скользящим после воздействия воды. Покрытие может характеризоваться скользящей способностью от 0 до 50 грамм-сила при смачивании, как измеряют с помощью теста с вертикальным сжатием, такого как описанный ниже. Покрытие может характеризоваться скользящей способностью от 0 до 40 грамм-сила при смачивании, как измеряют с помощью теста с вертикальным сжатием, такого как описанный ниже. В других вариантах осуществления покрытие может характеризоваться скользящей способностью от 0 до 30 грамм-сила при смачивании, как измеряют с помощью теста с вертикальным сжатием, такого как описанный ниже. В некоторых вариантах осуществления покрытие может характеризоваться скользящей способностью менее приблизительно 20 грамм-сила при смачивании. В некоторых вариантах осуществления покрытие может характеризоваться скользящей способностью менее приблизительно 15 грамм-сила при смачивании.

В различных вариантах осуществления скользящая способность покрытия может быть долговременного характера. Например, скользящая способность может сохраняться в течение длительного периода времени. Например, в некоторых вариантах осуществления скользящая способность может поддерживаться в течение множества циклов испытания трения. В некоторых вариантах осуществления покрытие может характеризоваться скользящей способностью от 0 до 30 грамм-сила при смачивании для по меньшей мере 10 последовательных циклов испытания. В некоторых вариантах осуществления, например, таких, где проводят по меньшей мере 15 циклов испытания трения, измеряемая скользящая способность будет увеличиваться не более чем на 30% между средним значением циклов 1-5 и средним значением циклов 10-15 испытания.

Покрытие может характеризоваться выделением относительно малого количества микрочастиц при воздействии на водную среду. Например, в водной среде в покрытии будет образовываться менее 70000 частиц размером более 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления в водной среде в покрытии будет образовываться менее 50000 частиц размером более 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления в водной среде в покрытии будет образовываться менее 30000 частиц размером более 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления в водной среде в покрытии будет образовываться менее 25000 частиц размером более 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления в водной среде в покрытии будет образовываться менее 20000 частиц размером более 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления в водной среде в покрытии будет образовываться менее 15000 частиц размером более 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления в водной среде в покрытии будет образовываться менее 10000 частиц размером более 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления в водной среде в покрытии будет образовываться менее 8000 частиц размером более 10 микрон. В некоторых вариантах осуществления в водной среде в покрытии будет образовываться менее 6000 частиц размером более 10 микрон. Следует понимать, что согласно различным вариантам осуществления, приведенным в данном документе, присутствует и такое свойство, как скользящая способность, и выделение малого количества микрочастиц.

Фотореакционноспособные группы

Используемые в данном документе словосочетания "латентная фотореакционноспособная группа" и "фотореакционноспособная группа" применяются взаимозаменяемо и относятся к химическому фрагменту, который является достаточно стабильным, чтобы оставаться в неактивном состоянии (т.е. основном состоянии) при обычных условиях хранения, но который может подвергаться трансформации из неактивного состояния в активированное состояние при воздействии соответствующего источника энергии. Если не указано иное, упоминания фотореакционноспособных групп в данном документе будут также включать продукты реакции фотореакционноспособных групп. Фотореакционноспособные группы отвечают на определенные применяемые внешние стимулы тем, что происходит образование активных фрагментов, что приводит в результате к ковалентному связыванию со смежной химической структурой. Например, в одном варианте осуществления фотореакционноспособная группа может быть активированной и может отщеплять атом водорода от алкильной группы. Ковалентная связь затем может образовываться между соединением с фотореакционноспособной группой и соединением со связью С-Н. Подходящие фотореакционноспособные группы описаны в патенте США №5002582, раскрытие которого включено в данный документ посредством ссылки.

Могут быть выбраны фотореакционноспособные группы, чувствительные к различным дозам актиничного излучения. Как правило, выбирают группы, которые могут быть фотоактивируемыми посредством либо ультрафиолетового излучения, либо излучения в видимой части спектра. Подходящие фотореакционноспособные группы включают, например, азиды, диазо, диазирины, кетоны и хиноны.

Фотореакционноспособные группы образуют активные фрагменты, такие как свободные радикалы, включающие, например, нитрены, карбены и кетоны в возбужденном состоянии, при поглощении электромагнитной энергии.

В некоторых вариантах осуществления фотореакционноспособная группа представляет собой арилкетон, такой как ацетофенон, бензофенон, антрон и антроноподобные гетероциклы (т.е. гетероциклические аналоги антрона, например такие, которые содержат Ν, О или S в положении 10 атома) или их замещенные (например, замещенные в кольце) производные. Примеры арилкетонов включают гетероциклические производные антрона, включая акридон, ксантон и тиоксантон, а также их замещенные в кольце производные. Другие подходящие фотореакционноспособные группы включают хинон, такой как, например, антрахинон.

Функциональные группы таких арилкетонов могут проходить ряд циклов активация/инактивация/реактивация. Например, бензофенон способен к фотохимическому возбуждению с начальным образованием возбужденного синглетного состояния, которое подвергается интеркомбинационной конверсии в триплетное состояние. Возбужденное триплетное состояние может встраиваться в связи углерод-водород отщеплением атома водорода (от полимерного покрывающего слоя, например), образуя таким образом радикальную пару. Последующая рекомбинация радикальной пары приводит к образованию новой углерод-углеродной связи. Если реакционная связь (например, углерод/водород) недоступна для связывания, индуцированное ультрафиолетовым светом возбуждение бензофеноновой группы является обратимым, и молекула возвращается на энергетический уровень основного состояния при удалении источника энергии. Фотореакционноспособные арилкетоны, такие как бензофенон и ацетофенон, могут подвергаться множественной реактивации в воде и могут, таким образом, обеспечить увеличение эффективности покрытия.

Азиды составляют еще один класс фотореакционноспособных групп и включают арилазиды (C₆R₅N₃), такие как фенилазид и 4-фтор-3-нитрофенилазид, ацилазиды , такие как бензоилазид и п-метилбензоилазид, азидоформиаты , такие как этилазидоформиат и фенилазидоформиат, сульфонилазиды , такие как бензолсульфонилазид, и фосфорилазиды (RO)₂PON₃, такие как дифенилфосфорилазид и диэтилфосфорилазид.

Диазосоединения составляют еще один класс фотореакционноспособных групп и включают диазоалканы , такие как диазометан и дифенилдиазометан, диазокетоны , такие как диазоацетофенон и 1-трифторметил-1-диазо-2-пентанон, диазоацетаты , такие как трет-бутилдиазоацетат и фенилдиазоацетат, и бета-кето-альфа-диазоацетаты , такие как трет-бутил-альфа-диазоацетоацетат.

Другие фотореакционноспособные группы включают диазирины , такие как 3-трифторметил-3-фенилдиазирин, и кетены , такие как кетен и дифенилкетен.

В определенных вариантах осуществления фотореакционноспособные группы представляют собой арилкетоны, такие как бензофенон.

Поперечно-сшивающие средства

Поперечно-сшивающие средства, применяемые согласно вариантам осуществления, приведенным в данном документе, могут включать такие, которые содержат по меньшей мере две фотореакционноспособные группы. Иллюстративные поперечно-сшивающие средства описаны в публикации заявки на патент США №2011/0245367, содержание которой включено в данный документ во всей своей полноте посредством ссылки.

В некоторых вариантах осуществления первое и/или второе поперечно-сшивающее средство может иметь молекулярный вес менее приблизительно 1500 кДа. В некоторых вариантах осуществления поперечно-сшивающее средство может иметь молекулярный вес менее приблизительно 1200, 1100, 1000, 900, 800, 700, 600, 500 или 400.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно из первого и второго поперечно-сшивающих средств включает сшивающее средство, имеющее формулу Photo¹-LG-Photo , где Photo¹ и Photo² независимо представляют собой по меньшей мере одну фотореакционноспособную группу, a LG представляет собой сшивающую группу, содержащую по меньшей мере один атом кремния или по меньшей мере один атом фосфора, при этом присутствует ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой, где ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой прервана по меньшей мере одним гетероатомом.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно из первого и второго поперечно-сшивающих средств включает сшивающее средство, имеющее формулу, выбранную из следующих:

(а)

где R1, R2, R8 и R9 представляют собой любой заместитель; R3, R4, R6 и R7 представляют собой алкил, арил или их комбинацию; R5 представляет собой любой заместитель; а каждый из X независимо представляет собой О, N, Se, S, или алкил, или их комбинацию;

(b)

где R1 и R5 представляют собой любой заместитель; R2 и R4 могут представлять собой любой заместитель, кроме ОН; R3 может представлять собой алкил, арил или их комбинацию; а X независимо представляет собой О, N, Se, S, алкилен или их комбинацию;

(с)

где R1, R2, R4 и R5 представляют собой любой заместитель; R3 представляет собой любой заместитель; R6 и R7 представляют собой алкил, арил или их комбинацию; а каждый X может независимо представлять собой О, N. Se, S, алкилен или их комбинацию; и

(d)

В конкретном варианте осуществления поперечно-сшивающее средство может представлять собой бис(4-бензоилфенил)фосфат.

В некоторых вариантах осуществления фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство может быть ионным и может обладать хорошей растворимостью в водной композиции, такой как композиция первого и/или второго покрытия. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно ионное фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство применяют для образования покрытия. В некоторых случаях ионное фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство может сшивать полимеры в пределах второго слоя покрытия, что также может увеличивать стойкость покрытия.

Можно использовать любое подходящее ионное фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство. В некоторых вариантах осуществления ионное фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство представляет собой соединение формулы I, Χ₁--Υ--Χ₂, где Υ представляет собой радикал, содержащий по меньшей мере одну кислотную группу, основную группу или соль с кислотной группой или основной группой. Каждый из Χ₁ и Х₂ независимо представляет собой радикал, содержащий латентную фотореакционноспособную группу. Фотореакционноспособные группы могут быть такими, как описанные в данном документе. Промежуточные блоки также могут составлять часть Χ₁ или Х₂ наряду с латентной фотореакционноспособной группой. В некоторых вариантах осуществления латентная фотореакционноспособная группа включает арилкетон или хинон.

Радикал Υ в формуле I обеспечивает необходимую растворимость в воде ионного фотоактивируемого поперечно-сшивающего средства. Растворимость в воде (при комнатной температуре и оптимальном pH) составляет по меньшей мере приблизительно 0,05 мг/мл. В некоторых вариантах осуществления растворимость составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 мг/мл или от приблизительно 1 до приблизительно 5 мг/мл.

В некоторых вариантах осуществления формулы I Υ представляет собой радикал, содержащий по меньшей мере одну кислотную группу или соль с таковой. Такое фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство может быть анионным в зависимости от pH композиции для покрытия. Подходящие кислотные группы включают, например, сульфоновые кислоты, карбоновые кислоты, фосфоновые кислоты и т.п. Подходящие соли с такими группами включают, например, такие соли, как сульфонат, карбоксилат и фосфат. В некоторых вариантах осуществления ионное поперечно-сшивающее средство включает сульфоновую кислоту или сульфонатную группу. Подходящие противоионы включают щелочные, щелочноземельные металлы, аммоний, протонированные амины и т.п.

Например, соединение формулы I может содержать радикал Υ, который содержит сульфоновую кислоту или сульфонатную группу; Χ₁ и Х₂ могут содержать фотореакционноспособные группы, такие как арилкетоны. Такие соединения включают 4,5-бис(4-бензоилфенилметиленокси)бензол-1,3-дисульфоновую кислоту или соль; 2,5-бис(4-бензоилфенилметиленокси)бензол-1,4-дисульфоновую кислоту или соль; 2,5-бис(4-бензоилметиленокси)бензол-1-сульфоновую кислоту или соль; N,N-бис[2-(4-бензоилбензилокси)этил]-2-аминоэтансульфоновую кислоту или соль и т.п. См. патент США №6278018. Противоионом соли может быть, например, аммоний или щелочной металл, такой как натрий, калий или литий.

В других вариантах осуществления формулы I Υ может представлять собой радикал, который содержит основную группу или соль с таковой. Такие радикалы Υ могут включать, например, аммониевую, фосфониевую или сульфониевую группу. Группа может быть нейтральной или положительно заряженной в зависимости от pH композиции для покрытия. В некоторых вариантах осуществления радикал Υ включает аммонийную группу. Подходящие противоионы включают, например, карбоксилаты, галогениды, сульфат и фосфат. Например, соединения формулы I могут иметь радикал Υ, который содержит аммонийную группу; Χ₁ и Х₂ могут содержать фотореакционноспособные группы, которые включают арилкетоны. Такие фотоактивируемые поперечно-сшивающие средства включают соль этиленбис(4-бензоилбензилдиметиламмония); соль гексаметиленбис(4-бензоилбензилдиметиламмония); соль 1,4-бис(4-бензоилбензил)-1,4-диметилпиперазиндия), соль бис(4-бензоилбензил)гексаметилентетраминдия, соль бис [2-(4-бензоилбензилдиметиламмонио)этил] -4-бензоилбензилметиламмония; соль 4,4-бис(4-бензоилбензил)морфолина; соль этиленбис[(2-(4-бензоилбензилдиметиламмонио)этил)-4-бензоилбензилметиламмония] и соль 1,1,4,4-тетракис(4-бензоилбензил)пиперазиндия. См. патент США №5714360. Противоион представляет собой, как правило, карбоксилат-ион или галогенид. В одном варианте осуществления галогенид представляет собой бромид.

В других вариантах осуществления ионное фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство может представлять собой соединение, имеющее формулу

где X¹ включает первую фотореакционноспособную группу; X² включает вторую фотореакционноспособную группу; Υ включает центральную молекулу; Ζ включает по меньшей мере одну заряженную группу; D¹ включает первый разлагаемый линкер; и D² включает второй разлагаемый линкер. Дополнительные иллюстративные разлагаемые ионные фотоактивируемые поперечно-сшивающие средства описаны в публикации заявки на патент США US 2011/0144373 (Swan et al., "Water Soluble Degradable Crosslinker"), раскрытие которой включено в данный документ посредством ссылки.

В некоторых аспектах может быть использовано неионное фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство. В одном варианте осуществления неионное фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство имеет формулу XR₁R₂R₃R₄, где X представляет собой химический остов, и R₁, R₂, R₃ и R₄ представляют собой радикалы, которые включают латентную фотореакционноспособную группу. Иллюстративные неионные поперечно-сшивающие средства описаны, например, в патентах США №№5414075 и 5637460 (Swan et al., "Restrained Multifunctional Reagent for Surface Modification"). В химическом отношении первая и вторая фотореакционноспособные группы и соответствующие промежуточные звенья могут быть одинаковыми или различными.

В других вариантах осуществления неионное фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство может быть представлено формулой

где PG¹ и PG² независимо включают одну или несколько фотореакционноспособных групп, например, арилкетоновую фотореакционноспособную группу, включая без ограничений арилкетоны, такие как ацетофенон, бензофенон, антрахинон, антрон, антроноподобные гетероциклы, их замещенные производные или их комбинацию; LE¹ и LE² независимо представляют собой поперечно-сшивающие элементы, включая, например, сегменты, которые включают мочевину, карбамат или их комбинацию; и X представляет собой центральную молекулу, которая может быть либо полимерной, либо неполимерной, включая без ограничений углеводород, в том числе углеводород, который является линейным, разветвленным, циклическим или их комбинацией; ароматической, неароматической или их комбинацией; моноциклической, полициклической, карбоциклической, гетероциклической или их комбинацией; представлять собой бензол или его производное или представлять собой их комбинацию. Другие неионные поперечно-сшивающие средства описаны, например, в заявке на патент США с номером 13/316030, поданной 9 декабря 2011 г. (Публикация с номером US 2012/0149934) (Kurdyumov, "Photocrosslinker"), раскрытие которой включено в данный документ посредством ссылки.

Следующие варианты осуществления неионных фотоактивируемых поперечно-сшивающих средств могут включать, например, те, которые описаны в предварительной заявке на патент США 61/494724, поданной 8 июня 2011 г. (в настоящий момент заявка на патент США №13/490994) (Swan et al., "Photo-Vinyl Primers/Crosslinkers"), раскрытие которой включено в данный документ посредством ссылки. Иллюстративные поперечно-сшивающие средства могут включать неионные фотоактивируемые поперечно-сшивающие средства, имеющие общую формулу R¹-X-R², где R¹ представляет собой радикал, содержащий винильную группу, X представляет собой радикал, содержащий от приблизительно одного до приблизительно двадцати атомов углерода, и R представляет собой радикал, содержащий фотореакционноспособную группу.

Некоторые подходящие поперечно-сшивающие средства представляют собой средства, образованные из смеси молекулы химического остова (таких как пентаэритритол) и избытка производного фотореакционноспособной группы (такого как 4-бромметилбензофенон). Иллюстративным продуктом является тетракис(4-бензоилбензиловый простой эфир) пентаэритритол(тетракис(4-бензоилфенилметоксиметил)метана). См. патенты США №№5414075 и 5637460.

Для образования покрытия может быть использовано одно фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство или любая комбинация фотоактивируемых поперечно-сшивающих средств. В некоторых вариантах осуществления может быть использовано по меньшей мере одно неионное поперечно-сшивающее средство, такое как тетракис(4-бензоилбензиловый простой эфир) пентаэритритола, с по меньшей мере одним ионным поперечно-сшивающим средством. Например, может быть использовано по меньшей мере одно неионное фотоактивируемое поперечно-сшивающее средство по меньшей мере с одним катионным фотоактивируемым поперечно-сшивающим средством, таким как соль этиленбис(4-бензоилбензилдиметиламмония), или по меньшей мере одним анионным фотоактивируемым поперечно-сшивающим средством, таким как 4,5-бис(4-бензоил-фенилметиленокси)бензол-1,3-дисульфоновая кислота или соль. В другом примере по меньшей мере одно неионное поперечно-сшивающее средство может быть использовано с по меньшей мере одним катионным поперечно-сшивающим средством и по меньшей мере одним анионным поперечно-сшивающим средством. В еще одном примере по меньшей мере одно катионное поперечно-сшивающее средство может быть использовано с по меньшей мере одним анионным поперечно-сшивающим средством, но без неионного поперечно-сшивающего средства.

Иллюстративным поперечно-сшивающим средством является динатрий-4,5-бис[(4-бензоилбензил)окси]-1,3-бензолдисульфонат (DBDS). Данный реагент может быть получен путем объединения 4,5-дигидроксилбензил-1,3-дисульфоната (CHBDS) с 4-бромметилбензофеноном (ВМВР) в THF и гидроксида натрия, затем нагревания с обратным холодильником и охлаждения смеси с последующей очисткой и повторной кристаллизацией (также, как описано в патенте США №5714360, включенном в данный документ посредством ссылки).

Дополнительным иллюстративным поперечно-сшивающим средством является этиленбис(4-бензоилбензилдиметиламмония)дибромид. Данное средство может быть получено как описано в патенте США №5714360, содержание которого включено в данный документ посредством ссылки.

Дополнительные поперечно-сшивающие средства могут включать поперечно-сшивающие средства, описанные в публикации заявки на патент США №2010/0274012 и патенте США №7772393, содержание всех из которых включено в данный документ посредством ссылки.

В некоторых вариантах осуществления поперечно-сшивающие средства могут включать бор-содержащие сшивающие средства, в том числе без ограничений бор-содержащие сшивающие средства, раскрытые в US 61/666516 с названием "Boron-Containing Linking Agents", Kurdyumov et al., содержание которого включено в данный документ посредством ссылки. В качестве примера сшивающие средства могут включать боратные, боразиновые или боронатные группы, а также покрытия и устройства, которые включают такие сшивающие средства, а также соответствующие способы. В одном варианте осуществления сшивающее средство включает соединение, имеющее структуру (I),

где R¹ представляет собой радикал, содержащий фотореакционноспособную группу; R² выбран из ОН и радикала, содержащего фотореакционноспособную группу, алкильной группы и арильной группы; и R³ выбран из ОН и радикала, содержащего фотореакционноспособную группу. В некоторых вариантах осуществления связи B-R¹, В-R² и B-R³ могут быть независимо выбраны для прерывания гетероатомом, таким как О, Ν, S или их смесью.

Дополнительные средства для применения в вариантах осуществления, приведенных в данном документе, могут включать реакционноспособные соединения на основе стильбена, в том числе без ограничений соединения, раскрытые в US 61/736436 с названием "Stilbene-Based Reactive Compounds, Polymeric Matrices Formed Therefrom, and Articles Visualizable by Fluorescence", Kurdyumov et al., содержание которого включено в данный документ посредством ссылки.

Дополнительные фотореакционноспособные средства, поперечно-сшивающие средства, гидрофильные покрытия и относящиеся к ним реагенты раскрыты в US 2011/0059874; US 2011/0046255 и US 2010/0198168, содержание всех из которых включено в данный документ посредством ссылки.

Способы образования покрытия

В некоторых вариантах осуществления первый раствор для нанесения покрытия получают путем объединения соединений с растворителем. Например соединения могут включать такие, которые содержат поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы, и первое поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы. В некоторых вариантах осуществления первый раствор для нанесения покрытия может также включать недериватизированный поливинилпирролидон. Растворитель для первого раствора для нанесения покрытия может включать различные компоненты. В некоторых вариантах осуществления растворитель для первого раствора для нанесения покрытия может представлять собой 100% IPA. В некоторых вариантах осуществления растворитель для первого раствора для нанесения покрытия может включать воду и изопропиловый спирт (IPА). Соотношение IPA и воды может составлять от приблизительно 95% IPA - 5% воды до приблизительно 10% IPA - 90% воды. Например, в некоторых вариантах осуществления соотношение IPA : вода может составлять приблизительно 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30, 65:35, 60:40, 55:45, 50:50, 45:55, 40:60, 35:65, 30:70, 25:75, 20:80, 15:85, 10:90 или может находиться в диапазоне, где предельные значения включают любые два из данных значений соотношений таким образом, что сумма соответствующих частей IPA и воды равна 100. В некоторых вариантах осуществления растворитель может включать приблизительно 75% изопропилового спирта и приблизительно 25% воды.

В некоторых вариантах осуществления настоящего раскрытия другими иллюстративными полярными растворителями (например, ацетон, спирты и DMSO) можно заменить те, которые описанные выше.

В некоторых вариантах осуществления второй раствор для нанесения покрытия получают путем объединения соединений с растворителем. Например, соединения могут включать поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы, второе поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, и полимер, содержащий полиакриламид, причем полимер дериватизирован с помощью по меньшей мере одной фотореакционноспособной группы. Растворитель для второго раствора для нанесения покрытия может включать различные компоненты. В некоторых вариантах осуществления растворитель для второго раствора для нанесения покрытия может включать воду и изопропиловый спирт (IPА). Соотношение ЕРА и воды может составлять от приблизительно 0% IPA - 100 воды до приблизительно 60 IPA - 40 воды. Например, в некоторых вариантах осуществления соотношение IPA : вода может составлять приблизительно 0:100, 5:95, 10:90, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65,40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40 или может находиться в диапазоне, где предельные значения включают любые два из данных значений соотношений таким образом, что сумма соответствующих частей IP А и воды равна 100. В некоторых вариантах осуществления растворитель может включать приблизительно 15% изопропилового спирта и приблизительно 85% воды.

Вязкость растворов может варьировать. В некоторых вариантах осуществления вязкость второго раствора составляет менее приблизительно 100 сантипуаз (сП). В некоторых вариантах осуществления вязкость второго раствора составляет ровно или менее приблизительно 90, 80, 70 60, 50, 40, 30, 20 или 10 спз.

Первый раствор для нанесения покрытия может быть нанесен на подложку. Перед нанесением раствора для нанесения покрытия на подложку можно осуществлять множество различных подготовительных этапов. В некоторых вариантах осуществления поверхность подложки может быть очищена. Например, поверхность можно можно протирать или погружать в спирт, такой как изопропиловый спирт. В некоторых вариантах осуществления подложку можно помещать в раствор детергента, такой как раствор VALTRON, и подвергать воздействию ультразвука. В некоторых вариантах осуществления соединение может располагаться на поверхности подложки, выполняя роль связующего слоя. В некоторых вариантах осуществления поверхность подложки может быть стерилизована.

Можно применять множество различных методик для нанесения раствора на подложку. В качестве примера иллюстративные методики могут включать капельное покрытие, покрытие с помощью ножевого устройства, покрытие погружением, покрытие напылением и т.п. В различных вариантах осуществления раствор наносят путем покрытия погружением. Скорость покрытия погружением может варьировать. Например, подложку можно погружать в первый раствор для нанесения покрытия и затем извлекать со скоростью 0,01-10 см/с. В некоторых вариантах осуществления подложку можно погружать в первый раствор для нанесения покрытия и затем извлекать со скоростью 0,1-4 см/с. В некоторых вариантах осуществления подложку можно погружать в первый раствор для нанесения покрытия и затем извлекать со скоростью 0,1-0,5 см/с. В некоторых вариантах осуществления подложку можно извлекать со скоростью 0,2-0,4 см/с. В некоторых вариантах осуществления подложку можно извлекать со скоростью приблизительно 0,3 см/с.

После того, как первый раствор для нанесения покрытия нанесен на подложку, можно применять актиничное излучение, такое как УФ-излучение, для активации фотореакционноспособных групп в компонентах первого раствора для нанесения покрытия, образующего первый слой. Актиничное излучение может быть обеспечено любым подходящим источником света, который вызывает активацию фотореакционноспособных групп. Предпочтительные источники света (такие как источники, предлагаемые Dymax Corp.) обеспечивают УФ-излучение в диапазоне от 190 нм до 360 нм. Иллюстративным источником УФ-света является УФ-прожектор серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенидной лампой на 400 Ватт. Подходящая доза излучения варьирует в диапазоне от приблизительно 0,5 мВт/см² до приблизительно 2,0 мВт/см². Необязательно первый раствор для нанесения покрытия может быть высушен перед или в ходе применения актиничного излучения.

Второй раствор для нанесения покрытия можно наносить поверх первого слоя покрытия. Можно применять множество различных методик для нанесения раствора на подложку. В определенных вариантах осуществления раствор наносят путем покрытия погружением. Скорость нанесения покрытия погружением может варьировать. Например, подложку можно погружать во второй раствор для нанесения покрытия и затем извлекать со скоростью 0,01-10 см/с. В некоторых вариантах осуществления подложку можно погружать во второй раствор для нанесения покрытия и затем извлекать со скоростью 0,1-4 см/с. В некоторых вариантах осуществления подложку можно погружать во второй раствор для нанесения покрытия и затем извлекать со скоростью 0,1-0,5 см/с. В некоторых вариантах осуществления подложку можно извлекать со скоростью 0,2-0,4 см/с. В некоторых вариантах осуществления подложку можно извлекать со скоростью приблизительно 0,3 см/с.

После того, как второй раствор для нанесения покрытия нанесен, можно применять актиничное излучение, такое как УФ-излучение, с желаемой длиной волны для активации фотореакционноспособных групп в компонентах второго раствора для нанесения покрытия. Необязательно второй раствор для нанесения покрытия может быть высушен перед или в ходе применения актиничного излучения.

Подложки

Подложки могут быть частично или полностью изготовленными из металла, керамики, стекла или подобного или их комбинации. Подложки могут включать полимеры, такие как полиуретаны и сополимеры полиуретана, полиэтилен, полиолефины, сополимеры стирола и бутадиена, полиизопрен, сополимеры изобутилена и изопрена (бутилкаучук), в том числе галогенированный бутилкаучук, сополимеры бутадиена, стирола и акрилонитрила, кремнийорганические полимеры, фторокремнийорганический полимеры, поликарбонаты, полиамиды, сложные полиэфиры, поливинилхлорид, сополимеры простого и сложного полиэфира, сополимеры простого полиэфира и полиамида и т.п. Подложка может быть создана из одного материала или комбинации материалов.

Полимеры подложки также могут включать такие, которые образованы из синтетических полимеров, в том числе олигомеров, гомополимеров и сополимеров, полученных в результате либо ступенчатой, либо конденсационной полимеризации. Примеры подходящих полимеров, полученных ступенчатой полимеризацией, включают без ограничений акриловые полимеры, такие как полимеры, полимеризованные из метилакрилата, метилметакрилата, гидроксиэтилметакрилата, гидроксиэтилакрилата, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, глицерилакрилата, глицерилметакрилата, метакриламида и акриламида; виниловые полимеры, такие как этилен, пропилен, хлорвинил, винилацетат, винилпирролидон, винилидендифторид и стирол. Примеры конденсационных полимеров включают без ограничений найлоны, такие как поликапролактам, полилауриллактам, полигексаметиленадипамид и полигексаметилендодекандиамид, а также полиуретаны, поликарбонаты, полиамиды, полисульфоны, поли(этилентерефталаты), полидиметилсилоксаны и полиэфиркетон.

В некоторых вариантах осуществления подложка включает полимер, выбранный из группы, состоящей из полиамида, полиимида, полиэфирблокамида (РЕВАХ), полиэфирэфиркетона (РЕЕК), полиэтилена высокой плотности (HDPE), полиэтилена, полиуретана и полиэтиленвинилацетата.

Металлы, которые можно применять в медицинских изделиях, включают платину, золото или вольфрам, а также другие металлы, такие как рений, палладий, родий, рутений, титан, никель и сплавы этих металлов, такие как нержавеющая сталь, сплавы титана/никеля, нитинол, сплавы кобальта и хрома, сплавы цветных металлов и сплавы платины/иридия. Одним иллюстративным сплавом является МР35.

Медицинские устройства

Способы и материалы настоящего изобретения могут быть использованы для нанесения покрытия практически любого медицинского устройства, на поверхности которого необходимо обеспечить гидрофильное и скользящее покрытие. В частности, покрытия являются особенно пригодными для медицинских изделий, которые можно вводить и перемещать в теле.

Иллюстративные медицинские устройства включают сосудистые имплантаты и трансплантаты, хирургические инструменты; синтетические протезы; сосудистые протезы, включая эндопротез, стент-графт и комбинации эндоваскулярных стентов; трансплантаты малого диаметра, трансплантаты для лечения аневризмы брюшного отдела аорты; повязки на рану и средства для лечения ран; гемостатические средства; сетку и протезы для пластики грыжи; заплаты, включая заплаты для остановки маточного кровотечения, заплаты для закрытия дефекта межпредсердной перегородки (ASD), заплаты для закрытия открытого овального окна (PFO), заплаты для закрытия дефекта межжелудочковой перегородки (VSD) и другие подобные заплаты для лечения пороков сердца; устройства для закрытия ASD, PFO и VSD; устройства для закрытия дефектов чрескожным доступом, устройства для восстановления митрального клапана; фильтры, устанавливаемые в ушке левого предсердия; устройства для аннулопластики клапанов, катетеры; катетеры для центрального венозного доступа, катетеры для артериального доступа, катетеры для дренирования абсцессов, катетеры для инфузии лекарственных средств, катетеры для парентерального питания, венозные катетеры (например, обработанные антитромботическими средствами), катетеры, используемые при лечении инфаркта, катетеры для контроля кровяного давления и стент-графт катетеры; устройства, используемые в интервенционной кардиологии, включая проводники катетеров и электроды (например, для кардиостимуляции, проводящие электричество, для дефибрилляции); устройства для анастомозирования и закрытия дефектов посредством анастомоза; устройства для изолирования аневризм; биодатчики, такие как датчики глюкозы; датчики, устанавливаемые в сердце (и другие датчики для аналитических целей); противозачаточные средства; имплантаты молочной железы; средства для борьбы с инфекцией; мембраны; каркасы для поддержки тканей; материалы, связанные с тканями; шунты, включая шунты для отвода спинномозговой жидкости (CSF), шунты для дренирования при глаукоме; стоматологический инструменты и зубные имплантаты; ушные устройства, такие как трубки для дренирования уха, дренажные трубки для тимпаностомии; офтальмологические устройства; манжеты и части манжет устройств, включая манжеты дренажных трубок, манжеты имплантированных трубок для инфузии лекарственных средств, манжеты катетеров; подшиваемые манжеты; устройства, используемые для позвоночника и используемые в неврологии; проводники для регенерации нервов; катетеры, используемые в неврологии; заплатки, используемые в неврологии; ортопедические устройства, такие как ортопедические протезы суставов, устройства для восстановления/наращивания кости, устройства для восстановления хрящей; урологические устройства и устройства для лечения уретры, такие как урологические имплантаты, устройства для лечения мочевого пузыря, устройства для лечения почек и устройства для гемодиализа, устройства для прикрепления калоприемника; продукты для дренирования желчного пузыря.

На ФИГ. 2 можно увидеть схематическое изображение иллюстративного устройства согласно конкретному варианту осуществления. Устройство 200 может представлять собой, например, катетер, такой как баллонный катетер для ангиопластики. Конструкции баллонного катетера хорошо известны в области техники и описаны в различных документах, например, в патентах США №№4195637, 5041089, 5087246, 5318587, 5382234, 5571089, 5776101, 5807331, 5882336, 6394995, 6517515, 6623504, 6896842 и 7163523. Дополнительные примеры иллюстративных устройств описаны более подробно ниже. Устройство 200 включает тело катетера 202 и отводящий конец 205. Устройство 200 также включает надувной баллон 204, расположенный вокруг тела катетера 202. На ФИГ. 2 баллон 204 показан в наполненном состоянии. Тело катетера 202 может включать канал, пропускающий воздух через тело катетера 202 и в баллон 204 или из него таким образом, что баллон 204 может избирательно переходить из спущенного состояния в наполненное состояние и обратно. Тело катетера и/или баллон могут иметь покрытие, такое как покрытие, описанное в данном документе, расположенное на их поверхности.

Настоящее изобретение можно лучше понять, обратившись к следующим примерам. Данные примеры предназначены для представления конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.

ПРИМЕРЫ

Следующие реагенты, растворы для нанесения покрытия и подложки были использованы для примеров в данном документе.

PA-BBA-AMPS-PEG

Был получен Ν-ацетилированный поли[акриламид^93,6%-со-натрий-2-акриламидо-2-метилпропансульфонат^4,9%-со-N-(3-(4-бензоилбензамидо)пропил)метакриламид^0,9%]-со-метокси поли(этиленгликоль)₁₀₀₀ монометакрилат^0,6% (проценты являются молярными процентами) (PA-BBA-AMPS-PEG). Данный реагент может быть получен как описано в патентах США №№4979959; 5263992 и 5512329.

PA-AMPS-BBA-MA

Поли[акриламид-со-натрий-2-акриламидо-2-метилпропансульфонат-со-N-(3-(4-бензоилбензамидо)пропил)метакриламид] был получен согласно процедуре, описанной в US 4973493, US 5002582 и US 5263992.

Photo-PVP

Поливинилпирролидон, имеющий средний молекулярный вес приблизительно 1450 кДа, с бензофеноновыми фотореакционноспособными группами был получен согласно способам, описанным в патенте США №5512329.

ВРР

сшивающее средство, натрий-бис(4-бензоилфенил)фосфат, было получено согласно способам, описанным в публикации заявки на патент США №2012/0046384.

PVP-K90

Недериватизированный PVP (например, немодифицированный PVP), имеющий средний молекулярный вес 1200 кДа, был получен от BASF.

DBDS

Был получен динатрий-4,5-бис[(4-бензоилбензил)окси]-1,3-бензолдисульфонат (DBDS). Данный реагент может быть получен путем объединения 4,5-дигидроксилбензил-1,3-дисульфоната (CHBDS) с 4-бромметилбензофеноном (ВМВР) в THF и гидроксидом натрия, затем нагревания с обратным холодильником и охлаждения смеси с последующей очисткой и рекристаллизацией (также, как описано в патенте США №5714360).

Тетрафос: тетра-бензофенонбисфосфонат,

был получен согласно способам, описанным в публикации заявки на патент США №2012/0046384.

Трифос: три-бензофенонфосфат,

был получен согласно способам, описанным в публикации заявки на патент США №2012/0046384.

DSE: дибензофенон тетраизопропилдисилоксан,

был получен согласно способам, описанным в публикации заявки на патент США №2012/0046384.

Раствор для нанесения покрытия А

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 13 г/л, PVP-K90 при 5 г/л и натрий-бис(4-бензоилфенил)фосфата при 1 г/л в растворителе, содержащем 75% изопропилового спирта и 25% воды.

Раствор для нанесения покрытия В

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 10,5 г/л, PA-BBA-AMPS-PEG при 10,5 г/л, натрий-бис(4-бензоилфенил)фосфата при 0,1 г/л в растворителе, содержащем 15% изопропилового спирта и 85% воды.

Раствор для нанесения покрытия С

Третий раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 13 г/л и натрий-бис(4-бензоилфенил)фосфата при 1 г/л в растворителе, содержащем 75% изопропилового спирта и 25% воды.

Раствор для нанесения покрытия D

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 10,5 г/л, PA-AMPS-BBA-MA при 10,5 г/л, натрий-бис(4-бензоилфенил)фосфата при 0,1 г/л в растворителе, содержащем 15% изопропилового спирта и 85% воды.

Раствор для нанесения покрытия Ε (w/PVP-K90)

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 13 г/л, PVP-K90 при 5 г/л и DBDS при 1 г/л в растворителе, содержащем 75% изопропилового спирта и 25% воды.

Раствор для нанесения покрытия F

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 10,5 г/л, РА-ВВA-AMPS-PEG при 10,5 г/л, DBDS при 0,1 г/л в растворителе, содержащем 15% изопропилового спирта и 85% воды.

Раствор для нанесения покрытия G

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 16,36 г/л и тетрафоса при 0,91 г/л в растворителе, содержащем 68% изопропилового спирта и 32% ацетона.

Раствор для нанесения покрытия Η

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 18 г/л и трифоса при 1 г/л в растворителе, содержащем 75% изопропилового спирта и 25% ацетона.

Раствор для нанесения покрытия I

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 18 г/л и DSE при 1 г/л в растворителе, содержащем 75% изопропилового спирта и 25% воды.

Раствор для нанесения покрытия J

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 10 г/л, PA-BBA-AMPs-PEG при 10,5 г/л и DSE при 0,1 г/л в растворителе, содержащем 25% изопропилового спирта и 75% воды.

Раствор для нанесения покрытия К

Раствор для нанесения покрытия был получен путем смешивания вместе Photo-PVP при 18 г/л и ВРР при 1 г/л в растворителе, содержащем 75% изопропилового спирта и 25% воды.

Тестовые подложки

Тестовые подложки включали стержни Pebax (72D, 63D и 35D - 40% BASO₄), полученные от Medicine Lake Extrusion, Плимут, Миннесота; стержни NYLON-12, полученные от Medicine Lake Extrusion, Плимут, Миннесота; стержни РЕЕК, полученные от Zeus, Оранжбург, Южная Каролина; и стержни из полиэтилена высокой плотности (HDPE), доступные от Universal Plastics, Денвер, Колорадо.

Испытание трения (скользящей способности) и стойкости

Оценивали скользящую способность/стойкость покрытых подложек из примеров путем измерений трения с использованием способа с вертикальным сжатием, как описано в международной заявке с номером WO 03/055611, со следующими модификациями. Образцы покрытой подложки вставляли в конец держателя стержня, который был помещен между двумя зажимами прибора для испытания сжатием, и погружали в цилиндр с водой или солевым раствором. Зажимы прибора для испытания сжатием были сомкнуты, пока образец тянули в вертикальном направлении на расстояние 10 см со скоростью движения 1 см/с, и были открыты, когда покрытый образец возвращался в исходное положение. Если в данном документе не указано иное, применяли силу в 750 г, когда покрытые подложки тянули вверх через сжатые зажимы. Затем измеряли тянущее усилие, приложенное к подложке (граммы). Тянущее усилие (г) равно коэффициенту трения (COF), умноженному на силу сжатия (г). Аппарат, использованный для способа теста с вертикальным сжатием, описан в патенте США №7348055, содержание которого включено в данный документ посредством ссылки.

Испытание в отношении микрочастиц

Испытание в отношении микрочастиц, образующихся в водном растворе, для примеров, приведенных в данном документе, выполняли согласно следующей процедуре. В варианте процедуры, описанной в ASTM F2394, подложки пропускали через извитой канал в водном растворе, как описано далее.

Дистальный участок направляющего катетера 6 French (Vista Brite Tip, Cordis) отрезали и отбрасывали, так что длина катетера составляла 30 см. Направляющий катетер вставляли в модель ASTM F2394-07. Разъем гемостатического клапана (Qosina) присоединяли к направляющему катетеру. Модель очищали путем промывания 120 мл Isoton (Becton, Dickinson, and Company) с помощью шприца на 60 мл и выливания промывной жидкости. Исходную промывную жидкость с 60 мл Isoton анализировали по методике затенения для того, чтобы определить фоновый уровень микрочастиц. 60-см стержни (1 мм в диаметре), из которых 20 см были покрыты, смачивали в Isoton в течение >1 минуты. Стержни вставляли в направляющий катетер и продвигали до тех пор, пока дистальный участок стержня не выходил из модели. Осуществляли промывание 30 мл Isoton и промывную жидкость собирали в аналитический стакан. Стержень извлекали и осуществляли дополнительное промывание 30 мл Isoton со сбором в тот же аналитический стакан. Собранный Isoton сразу анализировали по методике затенения на наличие микрочастиц >10 и >25 микрон. Модель очищали 120 мл Isoton и тестировали следующий покрытый стержень.

Пример 1. Формирование скользящего покрытия на стержнях 72D Pebax

Раствор для нанесения покрытия А наносили на подложку (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с метало-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света.

Далее раствор для нанесения покрытия В наносили на первый слой также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Затем проводили испытание в отношении трения согласно процедуре испытания, изложенной выше. Результаты показаны на ФИГ. 3.

Пример 2. Влияние изменения полимера, содержащего полиакриламид, во втором слое

Раствор для нанесения покрытия А наносили на подложку (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света.

Затем либо раствор для нанесения покрытия В (n=4), либо раствор D (n=4) наносили на первый слой также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя или верхнего слоя покрытия. Второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Затем проводили испытание в отношении трения согласно процедуре испытания, изложенной выше. Результаты показаны на ФИГ. 4.

Также проводили испытание в отношении формирования микрочастиц. В среднем для 3 стержней было обнаружено, что группа PA-AMPS-BBA-MA формировала 4447(+/-567) микрочастиц размером более 10 микрон, а группа PA-BBA-AMPS-PEG формировала 4140(+/-725) микрочастиц размером более 10 микрон.

Пример 3. Влияние изменения подложек на скользящую способность и стойкость

Покрытия осаждали на каждом из стержней Pebax (72D; 63D и 35D - 40% BASO4), стержней NYLON-12, стержней РЕЕК и стержней HDPE.

Конкретно, раствор для нанесения покрытия А наносили на каждую подложку с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света.

Далее раствор для нанесения покрытия В наносили на первый слой также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Трение покрытия на каждой подложке затем тестировали согласно процедуре испытания, изложенной выше. Результаты показаны на ФИГ. 5.

Пример 4. Влияние двухслойных комбинаций на скользящую способность и стойкость Для первого набора стержней (72D Pebax - n=7) раствор для нанесения покрытия А наносили на подложку (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света. Далее еще один слой раствора для нанесения покрытия А наносили на первый слой также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Для второго набора стержней (72D Pebax - n=4) раствор для нанесения покрытия В наносили на подложку (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света. Далее еще один слой раствора для нанесения покрытия В наносили на первый слой также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Для третьего набора стержней (72D Pebax - n=9) раствор для нанесения покрытия А наносили на подложку (стержни 72D Pebax ) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света. Далее слой раствора для нанесения покрытия В наносили на первый слой также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Затем проводили испытание в отношении трения согласно процедуре испытания, изложенной выше. Результаты показаны на ФИГ. 6. Кроме того, осуществляли наблюдения в отношении способности к набуханию покрытий. Было обнаружено, что первый набор стержней (включая два "нижних" слоя) характеризовался наименьшей степенью набухания. Было обнаружено, что второй набор стержней (включая два "верхних" слоя) характеризовался наибольшей степенью набухания. Было обнаружено, что третий набор стержней (включая нижний и верхний слой) характеризовался средней степенью набухания. Таблица 1 включает свод данных измерений толщины покрытия и рассчитанной степени набухания для каждого пласта.

Пример 5. Влияние сшивающих средств на слои

Для первого набора стержней ("в ВС - грунтовой слой покрытия и ТС - верхний слой покрытия") раствор для нанесения покрытия А наносили на подложку (стержни 72D Pebax ) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света. Далее слой раствора для нанесения покрытия В наносили на первый слой также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Для второго набора ("только в ТС") стержней раствор для нанесения покрытия, аналогичный А, но не содержащий натрий бис(4-бензоилфенил)фосфат, наносили на подложку (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света. Далее слой раствора для нанесения покрытия В наносили на первый слой также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Второй слой затем сушили на воздухе и и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Для третьего набора ("только в ВС") стержней раствор для нанесения покрытия А наносили на подложку (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света. Далее слой раствора для нанесения покрытия, аналогичного В, но не содержащего натрий бис(4-бензоилфенил)фосфат, наносили на первый слой, также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Затем проводили испытание в отношении формированием микрочастиц в покрытии согласно процедуре испытания, изложенной выше. Результаты показаны на ФИГ. 7.

Пример 6. Влияние варьирующих количеств компонентов во втором слое

Раствор для нанесения покрытия А наносили на подложку (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света.

Далее слой раствора для нанесения покрытия наносили на первый слой также путем покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Различные растворы, использованные для второго слоя покрытия, были аналогичными раствору для нанесения покрытия В, но соотношения Photo-PVP:PA-BBA-AMPS-PEG варьировали. Для контроля соотношение составляло 1:1, как и в растворе для нанесения покрытия В. Другие соотношения составляли 1:2 и 2:1. В другом растворе для нанесения покрытия photo-PVP был полностью исключен. В еще одном растворе для нанесения покрытия PA-BBA-AMPS-PEG (РВАР) был исключен полностью. Во всех случаях второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Затем проводили испытание в отношении трения согласно процедуре испытания, изложенной выше. Результаты показаны на ФИГ. 8.

Пример 7. Влияние варьирующих значений вязкости и скорости погружения

Раствор для нанесения покрытия С наносили на некоторое количество подложек (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 1,0 см/с. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения без предварительного высушивания. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 30 секунд на расстоянии приблизительно 20 см от источника света.

Получали варианты раствора для нанесения покрытия В. Один вариант характеризовался концентрацией твердых веществ, достаточной для получения раствора для нанесения покрытия с вязкостью 20 спз. Другой вариант характеризовался концентрацией твердых веществ, достаточной для получения раствора для нанесения покрытия с вязкостью 13,8 спз. Еще один вариант характеризовался концентрацией твердых веществ, достаточной для получения раствора для нанесения покрытия с вязкостью 8,91 сП. Подложку затем окунали в растворы для нанесения покрытия со временем выдержки 5 секунд и различной скоростью извлечения, включая 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,5 и 2 см/с. Второму слою не позволяли сохнуть, а сразу отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 30 секунд на расстоянии приблизительно 20 см от источника света.

Затем проводили испытание в отношении трения согласно процедуре испытания, изложенной выше. Результаты показаны на ФИГ. 9.

Затем проводили испытание микрочастиц в покрытии согласно процедуре испытания, изложенной выше. Результаты показаны на ФИГ. 10.

Пример 8. Формирование скользящего покрытия на стержнях 72D Pebax

Раствор для нанесения покрытия Ε наносили на подложку (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением. Конкретно, подложку окунали в раствор для нанесения грунтового слоя покрытия со временем выдержки 5 секунд. Подложку затем извлекали из раствора со скоростью 0,3 см/с. Первый слой затем сушили на воздухе в течение по меньшей мере 10 минут. Первый слой затем отверждали с помощью УФ-излучения. Конкретно, покрытую подложку вращали перед УФ-прожектором серии Dymax 2000-ЕС с металло-галогенной лампой на 400 Ватт в течение 3 минут на расстоянии приблизительно 20 см от источника света.

Далее раствор для нанесения покрытия F наносили на первый слой также с помощью покрытия погружением с такой же скоростью с формированием второго слоя. Второй слой затем сушили на воздухе и отверждали с помощью УФ-излучения с использованием таких же условий, как и для первого слоя.

Затем проводили испытание в отношении трения согласно процедуре испытания, изложенной выше. Результаты показаны на ФИГ. 11.

Пример 9. Влияние различных сшивающих средств в грунтовом и/или верхнем слое покрытия

a) каждый из растворов для нанесения покрытия G, Η, I или К наносили на четыре отдельные стержня из материала подложки (стержни 72D Pebax) с помощью способа покрытия погружением и этапа отверждения, как в примере 1 (за исключением того, что покрытие К наносили путем покрытия погружением со скоростью 1,5 см/с). Это покрытие служило в качестве грунтового слоя покрытия в этих четырех примерах.

b) раствор для нанесения покрытия В наносили на первый слой образцов, покрытых G и Н, описанных в а) выше, с помощью того же способа нанесения погружением и этапа отверждения, как и в примере 1. Это покрытие служило в качестве верхнего слоя покрытия.

c) раствор для нанесения покрытия J наносили на первый слой образцов I, описанных в а) выше, с помощью того же способа нанесения погружением и этапа отверждения, как и в примере 1. Это покрытие служило в качестве верхнего слоя покрытия.

d) раствор для нанесения покрытия В наносили на первый слой образцов К, описанных в а) выше, с помощью того же способа нанесения погружением и этапа отверждения, как и в примере 1. Это покрытие служило в качестве верхнего слоя покрытия.

Затем проводили испытание в отношении трения (ФИГ 12 и 13) и микрочастиц (Таблица 2) согласно процедуре испытания, описанной выше.

Следует отметить, что, как применяется в данном описании и прилагаемой формуле изобретения, формы единственного числа также включают множественное число ссылок, если содержание явно не указывает другое. Таким образом, например, ссылка на композицию, содержащую "соединение", включает смесь двух или более соединений. Следует также отметить, что выражение "или" обычно применяется в смысле, включающем "и/или", если содержание явно не указывает на другое.

Следует также отметить что, применяемое в данном описании и прилагаемой формуле изобретения словосочетание "сконфигурированный" описывает систему, механизм или другую структуру, которая сконструирована или сконфигурирована для выполнения конкретной задачи или принятия конкретной конфигурации. Словосочетание "сконфигурированный" можно применять взаимозаменяемо с другими схожими словосочетаниями, такими как "устроенный", "устроенный и сконфигурированный", "сконструированный и устроенный", "сконструированный", "произведенный и устроенный" и т.п.

Все публикации и патентные заявки в данном описании указывают на уровень специалиста в данной области техники, к которой относится данное изобретение. Все публикации и патентные заявки в данном документе приведены в виде ссылки в той же степени, как если бы каждая отдельная публикация или патентная заявка была специально и индивидуально указана. Никакие сведения в данном документе не следует интерпретировать как признание того, что авторы настоящего изобретения не имеют право противопоставлять какую-либо публикацию и/или патент с более ранним приоритетом, включая любую публикацию и/или патент, цитируемые в данном документе.

Настоящее изобретение было описано со ссылкой на различные конкретные и предпочтительные варианты осуществления и методики. Однако следует понимать, что может быть создано множество вариаций и модификаций, остающихся при этом в пределах сущности и объема настоящего изобретения.

Изобретение относится к скользящим покрытиям для медицинских устройств. Покрытие для медицинского устройства содержит первый слой, содержащий поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной бензофеноновой группы; и первое поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы; второй слой, расположенный на первом слое, содержащий поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной бензофеноновой группы; второе поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы; и полимер, содержащий полиакриламид, причем полимер дериватизирован с помощью по меньшей мере одной фотореакционноспособной группы; и где первое и второе поперечно-сшивающие средства, включающие по меньшей мере две фотореакционные группы, имеют формулу Photo1-LG-Photo2, где Photo1 и Photo2 независимо представляют собой фотореакционноспособную бензофеноновую группу, a LG представляет собой сшивающую группу, содержащую по меньшей мере один атом кремния или по меньшей мере один атом фосфора; при этом присутствует ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой, где ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой прервана по меньшей мере одним гетероатомом, выбранным из группы, включающей кислород, азот или серу. Изобретение также относится к медицинскому устройству, содержащему указанное покрытие, и способу изготовления медицинского устройства. 3 н. и 38 з.п. ф-лы, 13 ил., 2 табл., 9 пр.

1. Покрытие для медицинского устройства, содержащее

первый слой, содержащий

поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной бензофеноновой группы; и

первое поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы;

второй слой, расположенный на первом слое, содержащий

поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной бензофеноновой группы;

второе поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы; и

полимер, содержащий полиакриламид, причем полимер дериватизирован с помощью по меньшей мере одной фотореакционноспособной группы; и

где первое и второе поперечно-сшивающие средства, включающие по меньшей мере две фотореакционные группы, имеют формулу Photo1-LG-Photo2;

где Photo1 и Photo2 независимо представляют собой фотореакционноспособную бензофеноновую группу, a LG представляет собой сшивающую группу, содержащую по меньшей мере один атом кремния или по меньшей мере один атом фосфора;

при этом присутствует ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой, где ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой прервана по меньшей мере одним гетероатомом, выбранным из группы, включающей кислород, азот или серу.

2. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что первое поперечно-сшивающее средство отличается от второго поперечно-сшивающего средства.

3. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что первое поперечно-сшивающее средство и второе поперечно-сшивающее средство являются одинаковыми.

4. Покрытие по п. 1, причем полимер, содержащий полиакриламид, во втором слое включает полимер, содержащий полиакриламид, субъединицы на основе 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната (AMPS) и полиэтиленгликоля.

5. Покрытие по п. 1, причем полимер, содержащий полиакриламид, во втором слое включает N-ацетилированный поли[акриламид-со-натрий-2-акриламидо-2-метилпропансульфонат-со-N-(3-(4-бензоилбензамидо)пропил)метакриламид]-со-метокси-поли(этиленгликоль)монометакрилат.

6. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, во втором слое и полимера, содержащего полиакриламид, во втором слое составляет от примерно 3:1 до 1:3 (вес./вес.).

7. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, во втором слое и полимера, содержащего полиакриламид, во втором слое составляет от примерно 2:1 до 1:2 (вес./вес.).

8. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет от приблизительно 8:1 до приблизительно 16:1 (вес./вес.).

9. Покрытие по п. 8, отличающееся тем, что соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет приблизительно 13:1 (вес./вес.).

10. Покрытие по п. 1, причем по меньшей мере одно из первого и второго поперечно-сшивающих средств включает сшивающее средство, имеющее формулу, выбранную из следующих:

(а)

(b)

(с)

(d)

11. Покрытие по п. 1, причем по меньшей мере одно из первого и второго поперечно-сшивающих средств включает динатрий-4,5-бис[(4-бензоилбензил)окси]-1,3-бензолдисульфонат (DBDS).

12. Покрытие по п. 1, причем по меньшей мере одно из первого и второго поперечно-сшивающих средств включает натрий-бис(4-бензоилфенил)фосфат (ВРР)

13. Покрытие по п. 1, причем по меньшей мере одно из первого и второго поперечно-сшивающих средств включает этиленбис(4-бензоилбензилдиметиламмоний)дибромид.

14. Покрытие по пп. 1-13, причем первый слой дополнительно содержит недериватизированный поливинилпирролидон.

15. Покрытие по п. 14, отличающееся тем, что соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и недериватизированного поливинилпирролидона в первом слое, а также первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет от приблизительно 13:0,1:1 до 13:8:1(вес./вес./вес.).

16. Покрытие по п. 14, отличающееся тем, что соотношение поливинилпирролидона, дериватизированного с помощью фотореакционноспособной группы, в первом слое и недериватизированного поливинилпирролидона в первом слое, а также первого поперечно-сшивающего средства, содержащего по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, составляет приблизительно 13:5:1 (вес./вес./вес.).

17. Покрытие по п. 1, причем покрытие характеризуется скользящей способностью при смачивании 0-30 грамм-сила.

18. Покрытие по п. 1, причем покрытие характеризуется скользящей способностью при смачивании 0-30 грамм-сила для по меньшей мере 10 последовательных циклов испытания.

19. Покрытие по п. 1, причем покрытие характеризуется такой стойкостью скользящей способности, что увеличение измеряемого трения между средним значением циклов 1-5 испытания и циклов 10-15 испытания составляет менее 30 процентов.

20. Покрытие по п. 1, причем покрытие характеризуется выделением менее 10000 микрочастиц с размером частиц более 10 микрометров.

21. Покрытие по п. 1, причем покрытие характеризуется скользящей способностью при смачивании 0-30 грамм-сила, а также покрытие характеризуется выделением менее 20000 микрочастиц с размером частиц более 10 микрометров.

22. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что толщина первого слоя и второго слоя вместе составляет от приблизительно 100 до 3000 нм в сухом состоянии.

23. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что толщина первого слоя и второго слоя вместе составляет приблизительно 2000 нм в сухом состоянии.

24. Покрытие по п. 1, причем фотореакционноспособная группа включает арилкетон.

25. Покрытие по п. 24, отличающееся тем, что фотореакционноспособная группа представляет собой бензофенон.

26. Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что все компоненты второго слоя дериватизированы с помощью фотореакционноспособных групп.

27. Медицинское устройство, содержащее

подложку;

первый слой, расположенный на подложке, причем первый слой содержит

поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной бензофеноновой группы; и

первое поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две бензофеноновые фотореакционноспособные группы;

второй слой, расположенный на первом слое, содержащий

поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной группы;

второе поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы; и

полимер, содержащий полиакриламид, причем полимер дериватизирован с помощью по меньшей мере одной фотореакционноспособной группы; и

при этом первое и второе поперечно-сшивающие средства, включающие по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, имеют формулу Photo1-LG-Photo2;

где Photo1 и Photo2 независимо представляют собой фотореакционноспособную бензофеноновую группу, a LG представляет собой сшивающую группу, содержащую по меньшей мере один атом кремния или по меньшей мере один атом фосфора;

при этом присутствует ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой, где ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой прервана по меньшей мере одним гетероатомом, выбранным из группы, включающей кислород, азот или серу.

28. Медицинское устройство по п. 27, причем полимер, содержащий полиакриламид, включает полимер во втором слое, содержащий полиакриламид, субъединицы на основе AMPS и полиэтиленгликоля.

29. Медицинское устройство по п. 27, причем подложка выбрана из группы, состоящей из полимеров, металлов, стекла и керамики.

30. Медицинское устройство по п. 27, причем подложка включает полимер, выбранный из группы, состоящей из полиамида, полиимида, полиэфирблокамида (РЕВАХ), полиэфирэфиркетона (РЕЕК), полиэтилена высокой плотности (HDPE), полиэтилена, полиуретана и полиэтиленвинилацетата.

31. Медицинское устройство по п. 27, причем медицинское устройство включает катетер.

32. Способ изготовления медицинского устройства, включающий

нанесение первого раствора для нанесения покрытия на подложку с образованием первого слоя, причем первый раствор для нанесения покрытия содержит поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной бензофеноновой группы, первое поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, и первый растворитель; и

нанесение второго раствора для нанесения покрытия на первый слой с образованием второго слоя, причем второй раствор для нанесения покрытия содержит поливинилпирролидон, дериватизированный с помощью фотореакционноспособной бензофеноновой группы, второе поперечно-сшивающее средство, содержащее по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, полимер, содержащий полиакриламид, причем полимер дериватизирован с помощью по меньшей мере одной фотореакционноспособной группы, и второй растворитель; и

при этом первое и второе поперечно-сшивающие средства, включающие по меньшей мере две фотореакционноспособные группы, имеют формулу Photo1-LG-Photo2;

где Photo1 и Photo2 независимо представляют собой фотореакционноспособную бензофеноновую группу, a LG представляет собой сшивающую группу, содержащую по меньшей мере один атом кремния или по меньшей мере один атом фосфора;

при этом присутствует ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой, где ковалентная связь между по меньшей мере одной фотореакционноспособной группой и сшивающей группой прервана по меньшей мере одним гетероатомом, выбранным из группы, включающей кислород, азот или серу.

33. Способ по п. 32, дополнительно включающий образование первого раствора для нанесения покрытия и образование второго раствора для нанесения покрытия.

34. Способ по п. 32, отличающийся тем, что первый растворитель имеет соотношение изопропилового спирта (IPA) и воды от приблизительно 95 объемных процентов IPA:5 объемных процентов воды до приблизительно 10 объемных процентов IPA:90 объемных процентов воды.

35. Способ по п. 32, отличающийся тем, что первый растворитель содержит 100 объемных процентов изопропилового спирта (IPA).

36. Способ по п. 32, отличающийся тем, что второй растворитель имеет соотношение изопропилового спирта (IPA) и воды от приблизительно 0 объемных процентов IPA:100 объемных процентов воды до приблизительно 60 объемных процентов IPA:40 объемных процентов воды.

37. Способ по п. 32, отличающийся тем, что нанесение первого покрытия и нанесение второго покрытия осуществляют путем нанесения покрытия погружением.

38. Способ по п. 32, отличающийся тем, что вязкость второго раствора составляет менее приблизительно 30 сП.

39. Способ по п. 38, отличающийся тем, что вязкость второго раствора составляет приблизительно 20 сП.

40. Способ по п. 32, дополнительно включающий высушивание первого слоя и воздействие на него актиничным излучением перед нанесением второго раствора для нанесения покрытия.

41. Способ по п. 32, дополнительно включающий высушивание второго слоя и воздействие на него актиничным излучением.