JP5901637B2 - 医療デバイス用潤滑性コーティング - Google Patents

Description

本発明の技術分野は、一般に、医療デバイスのコーティングおよびそのポリマーに関する。

医療デバイスは、生体適合性などの表面特性を向上させるコーティングにより利益を受けることがある。コーティングは、コーティングの下層の基板の機械的特性を損害することなく所望する表面特性を実現する。

本発明の一形態は、N−ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンのモノマーのコポリマーである。ジアリールケトンのモノマー単位は、コポリマーの全長にわたってランダムに分散されている。これとは対照的に、従来の合成方法では、コポリマーが形成されないようにジアリールケトンモノマーを配置する。これらのコポリマーは、所望のコーティング特性を実現することが発見された。

N-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンのコポリマーは、少なくとも約６０％のN-ビニルピロリジノン量および約５％以下のアリールケトンモノマー量である、約１００，０００を超過する平均分子量を有する水溶性ポリマーとして形成できる。コポリマーの水溶性の性質は、コポリマーで作成されたコーティングの親水性をもたらす。約１００，０００以上の分子量は、低分子量とは異なる性能特性を提供する。

本発明の別の実施形態は、ジアリールケトンのモノマー単位がコポリマーの全長にわたってランダムに分散している、N-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンモノマーのコポリマーを含むコーティングに関連する。

本発明の別の実施形態は、ジアリールケトンのモノマー単位がコポリマーの全長にわたってランダムに分散している、N-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンモノマーのコポリマーの製造方法に関連する。これらのコポリマーは、所望のコーティング特性を実現することが発見された。

本発明の別の実施形態は、ジアリールケトンのモノマー単位がコポリマーの全長にわたってランダムに分散している、N-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンモノマーのコポリマーを含むコーティングの製造方法に関連する。コポリマー中のジアリールケトンは、共有結合架橋を生成するために活性化され、したがって架橋結合層を形成する。コポリマーの水溶性の性質は、コポリマーで作成されたコーティングの親水性をもたらす。約１００，０００を超えるコポリマーの分子量は、架橋間距離の有意な制御を提供する。

N-ビニルピロリジノンの構造を示す。 ４-ベンゾイルフェニルメタクリレートの構造を示す。 N-ビニルピロリジノンおよび４-ベンゾイルフェニルメタクリレートの重合を示す。

N-ビニルピロリジノン（NVP）およびジアリールケトンのモノマー単位がコポリマーの全長にわたってランダムに分散しているモノマーの水溶性コポリマーを開示する。コポリマーは、本明細書に記載されている手法を用いて合成された。水溶性コポリマーは、さらに架橋することができる。一般に、コポリマーや架橋ポリマーは、医療デバイスの潤滑性コーティングとして使用することができる。

水溶性という用語は、水１リットルが少なくとも１グラムのポリマーを溶解することを意味する。ポリマーという用語は、サブユニットの繰り返しからなる分子を指す。サブユニットは、マー（mer)と呼ばれる。モノマー単位もしくは単量体単位という用語は、用語「マー」と同義で使用される。ポリマーは、モノマーの重合によって形成されることがある。モノマーは、共有結合を形成するために、互いに化学反応を起こす。使用されるモノマーは、同一もしくは相違する場合がある。コポリマーという用語は、単一のモノマーのみで構成されているホモポリマーとは対照的に、２種類以上のモノマー単位によって構成されているポリマーを指す。ランダムという用語は、鎖内のいずれの場所においても指定されたモノマー単位が発見される確率が、隣接する単位の性質から実質的に独立していることを意味する。基という用語は、一般に列挙された化学物質（例、アルキル基）がその基の結合構造と一致する置換基を有している可能性を示す。例えば、「アルキル基」という用語が使用された場合、その用語にはメチル、エチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、シクロヘキシル、ドデシルなどの非置換の直鎖、分岐鎖、および環状アルキルだけでなく、３−エトキシプロピル、４−（Ｎ−エチルアミノ）ブチル、３−ヒドロキシペンチル、２−チオヘキシル、１，２，３−トリブロモプロピルなどのヘテロ原子を有する置換基を含む。しかし、そのような用語体系に一致していても、置換は、基礎となる基の基本的な結合構造を変えるであろう用語には含まれない。

アリールケトンの一例としては、ジアリールケトンであるベンゾフェノンがある。図１
Aは、NVPの構造を示す。図１Bは４-ベンゾイルフェニルメタクリレートの構造を示す。図
１Cは、これら２種類のモノマー単位の重合によって形成されたコポリマーを示す。ジア
リールケトンは、カルボニル基の炭素が芳香環の一部である２つの炭素原子に直接結合し
たカルボニル基を有する基である。例えば、最も単純な（モノマー）ジアリールケトンは
、ジフェニルケトンとも呼ばれるベンゾフェノンである。他のジアリールケトンには、例
えば、アントラキノン、アントロン、およびアントロン様複素環式化合物、
並びにこれらの置換誘導体がある。さらなるジアリールケトンは、以下のとおり：２
−ヒドロキシベンゾフェノン、３−ヒドロキシベンゾフェノン、４−ヒドロキシベンゾフ
ェノン、２，２’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン
、３，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，
３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，４’−トリヒドロキシベンゾフェノン
、２，２’，４，４’−テトラヒドロシキベンゾフェノン、２−アミノベンゾフェノン、
３−アミノベンゾフェノン、４−アミノベンゾフェノン、３，４−ジアミノベンゾフェノ
ン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−（ブロモメチル）ベンゾフェノン、２−ベ
ンゾイル安息香酸、３−ベンゾイル安息香酸、４−ベンゾイル安息香酸、４−ベンゾイル
クロリド、４−イソシアナトベンゾフェノン、ベンゾフェノン−３，３’，４，４’−テ
トラカルボン酸二無水物、３−ブロモ−２’、５−ジクロロ−２−ヒドロキシベンゾフェ
ノン、２−ヒドロキシ−２’，３，５−トリクロロベンゾフェノン、３−ブロモ−５−ク
ロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、５−ブロモ−２’−クロロ−２−ヒドロキシベン
ゾフェノン、４’−クロロ−５−フルオロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２’５−ジ
クロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、５−ブロモ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、
４−フルオロ−４’−ヒドロキシベンゾフェノン、２−アミノ−４’−ブロモベンゾフェ
ノン、２−アミノ−５−クロロベンゾフェノン、４−アミノ−３−ニトロベンゾフェノン
、２’−クロロ−２−ヒドロキシ−４−メチルベンゾフェノン、２’−クロロ−２−ヒド
ロキシ−５−メチルベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−５−メチルベンゾフェノン、２−
ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−アミノ−４−メチルベンゾフェノン、ベ
ンゾイン、４，４’−ジメトキシベンゾイン、４−クロロベンゾイン、ベンジル４−ヒド
ロキシフェニルケトン、ベンジル２，４−ジヒドロキシフェニルケトン、２−フェニル−
２’，４’，６’−トリヒドロキシアセトフェノン。モノマーは、アリールケトン基もし
くは他のペンダント基を有する可能性がある。

コポリマーは、本質的にはＮＶＰおよびアリールケトンのモノマー単位によって構成されるが、さらなるモノマーによって構成される場合もある。本内容において、大部分という用語は、コポリマー中のＮＶＰのｗ／ｗが少なくとも約９０％で、残余の１０％がアリールケトンまたは親水性モノマーであることを指す。実施形態には、ＮＶＰモノマー単位のｗ／ｗが約５０％または約６０％以上で５％または１０％以下のアリールケトンモノマー単位である水溶性コポリマーを含む。すべての範囲と企図されている明示された範囲内の値を、当業者なら即座に理解するであろう。コポリマーは、０．５％未満のアリールケトンモノマー単位（例えば、ベンゾフェノン）によって調製することができる。例えば、約０．２％または約０．０５％から約０．２５％などの、すべての範囲と企図されている明示された範囲内の値を、当業者なら即座に理解するであろう。

いくつかの実施形態において、水溶性コポリマーは、アリールケトン（もしくはジアリールケトン）モノマー単位のが５％ｗ／ｗ未満である。例えば、約１％から約５％、もしくは約０．５％未満などの、すべての範囲と企図されている明示された範囲内の値を、当業者なら即座に理解するであろう。コポリマーの分子量は、例えば、少なくとも１００，０００である可能性がある。例えば、約１００，０００から約１，５００，０００、もしくは、約９００，０００から約１，２００，０００などの、すべての範囲と企図されている明示された範囲内の値を、当業者なら即座に理解するであろう。コポリマーの残余部分は、ＮＶＰ、または１０％ｗ／ｗから９９％ｗ／ｗの範囲を示すＮＶＰで、残余部分は本明細書中に示されているように他のモノマーである可能性がある（例えば、少なくとも６０％ＮＶＰモノマー単位）。実施形態には、このようなコポリマーで形成されたコーティングを含む。

コポリマーのモノマーは、遊離基を形成し重合を起こすビニル基を含む活性中心を有する場合がある。活性中心の例は、アクリレート基とメタアクリレート基である。モノマーは、アクリレートとメタクリレートの誘導体を形成するために、さらに置換基を有する可能性がある。このような置換基の例には、ヒドロキシル基とアルキル基がある。他のモノマーには、したがって、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-アルキルメタクリレート、メチルエチルアクリレート、エチルアクリレート、n-アルキルアクリレート、およびヒドロキシエチルメタクリレートを含む。

モノマー群は、さらに置換基を有する可能性がある。例には、ポリ（エチレングリコール）基、ポリ（プロピレングリコール）基、ポリ（アルキレンオキシド）基、シリル基、トリメトキシシリル基、スルホン酸基、アンモニウムスルファトエチル基、メチルプロパンスルホン酸基、ポリヘキサニド基、およびクロロへキシジン基を含む。さらなる例示的な置換基には、硫酸基、サルファベタイン基、ホスホリルコリン基、双性イオン、２-メタクリロイルオキシエチルホスホリルクロイン（MPC）、カルボン酸、ヘパリン、ヘパリンメタクリレート、アルコール、およびヒドロキシルを含む。さらなるモノマー単位は、米国特許第６，００７，８３３号、第６，８４９，６６９号、第７，１３８，５４１号、および第７，４５９，４８９号に開示されており、これらは本明細書において参照することによって全体があらゆる目的で本明細書に組み入れられる。矛盾する場合には、本明細書が優先する。

アルキルという用語は、特別の指定が無い限り、直鎖、分鎖、もしくは環状の飽和炭水化物を指し、また特に、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、シクロヘキシル、３-メチルペンチル、２，２-ジメチル部率、２，３-ジメチルブチルを含む。アルキル基は、当業者に公知の技術であり、必要に応じて保護または無保護のいずれかである、ハロゲン原子、ヒドロキシル、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、シアノ、スルホン酸、硫酸塩、ホスホン酸、リン酸塩、またはホスホネートを含むがこれに限定されない適切な群から選択された１つ以上の基と任意で置換することができる。

これらの様々な基は、置換基によって誘導体化することができる可能性がある。「置換された」基となりうる適切な置換基は、以下を含む。フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨードなどのハロゲン；シアノ；H、ヒドロキシル基；エステル基；エーテル基；カルバミン酸、オキソ酸基、オキソカーボン基、オキソカルボン酸基、オキソ基、ケトン基；ニトロ；アジド；スルフヒドリル；アセチルなどのようなC_１−６アルカノイル基等のアルカノイル；カルボキサミド；１つ以上の不飽和結合を有する基を含むアルキル基、アルケニル基およびアルキニル基；１つ以上の酸素結合を有するアルコキシ基、フェノキシのようなアリールオキシ；アルキルチオ基；アルキルスルフィニル基；アルキルスルホニル基；１つ以上のN原子を有するようなアミノアルキル基；炭素環アリール；フェノキシのようなアリールオキシ；１〜３個の別々の環または縮合環を有するアラルキル；１〜３個の別々の環または縮合環を有するアラルコキシ；または、例えば１つ以上のN、OもしくはS原子を有する、クマリニル、キノリニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジル、フリル、ピロリル、チエニル、チアゾリル、オキサゾリル、イミダゾリル、インドリル、ベンゾフラニル、ベンゾチアゾリル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ピペリジニル、モルホリノ、およびピロリジニルなどの１〜４個の別々の環または縮合環を有する複素芳香族基、複素環式基、または複素脂環式基。いくつかの実施形態では、置換基はO、S、Se、N、P、Si、Cを含み、２から約１５０個の原子を有する群を含むことがある。いくつかの実施形態では、例えば原子の数を約１５０個以下、約１００個以下、約５０個以下、または２０個以下のように、置換基の大きさを制限することは有益である。

いくつかの実施形態では、適切な置換基に、アミン、アミド、アミジウムイオン、アミンイミド、アミンオキシド、アミニウムイオン、アミノニトレン、ニトレン、アミノキサイド、ニトリル、およびニトリルイミドなどこれらおよび他のN含有化合物を含む。他の適切な置換基には、以下および他のS含有化合物を含む。スルホン酸、硫酸塩、スルホン酸塩、スルファミン酸、スルファン、スルファチド、スルフェンアミド、スルフェン、スルフェン酸、スルフェニウムイオン、スルフェニル基、スルフェリニウムイオン、スルフェニルニトレン、スルフェニルラジカル、硫化物、スルフィルイミン、スルフィミド、スルフィミン、スルファンアミド、スルフィンアミジン、スルフィン、スルフィン酸、スルフィン酸無水物、スルフィンイミン、スルフィニルアミノ、スルホリピド、スルホンアミド、スルホンアミジン、スルホンジイミン、スルホン、スルホン酸、スルホン酸無水物、スルホンアミド、スルホニウム化合物、スルホンフタレイン、スルホニルアミン、スルホキシド、スルホキシイミド、スルホキシイミン、硫黄ジイミド、チオール、チオアセタール、チオアルデヒド、チオアルデヒドS-オキシド、チオ酸無水物、チオカルボン酸、チオシアン酸塩、チオエーテル、チオヘミアセタール、チオケトン、チオケトンS-オキシド、チオラート、およびチオニルアミン。いくつかの実施形態において、適切な置換基には、Ｒが結合または原子要素を表す、ROH（アルコール）RCOOH（カルボン酸）、RCHO（アルデヒド）、ＲＲ’Ｃ＝０（ケトン）、ＲＯＲ’（エーテル）、およびＲＣＯＯＲ’（エステル）を有するこれらおよび他のＯ含有化合物を含む。いくつかの実施形態において、適切な置換基には、以下および他のＰ含有化合物を含む。ホスファン、ホスファニリデン、ホスファチジン酸、ホスファゼン、ホスフィンオキシド、ホスフィン、ホスフィン酸、ホスフィニデン、亜ホスフィン酸、ホスホグリセリド、りん脂質、ホスホン酸、ホスホニトリル、ホスホニウム化合物、ホスホニウムイリド、ホスホノ、ホスホン酸、ホスホルアミド、およびホスホラン。炭素は、置換基を形成するのに有用であり、複素原子構造における炭素数は、例えば、２とｎ原子がO、P、S、またはNを伴う置換基を形成するのに使用されているとき、１とｎ−１間である。いくつかの実施形態において、例えば原子の数を約１５０個未満、約１００個未満、約５０個未満、または約２０個未満のように置換基の大きさを制限することは有益である。

様々な置換基が意図されているため、本特許請求の範囲に記載されている実施形態の複数の潜在的な組み合わせは、不安定であったり、非現実的でない場合がある。当業者は、本明細書の開示に基づいて、開示された化合物類から適切な安定した化合物を選択できる。したがって、置換基は、当業者によって従来の手法で決定することができる、荷電化合物やラジカル（滴定可能な帯電した基、安定している双性イオン形および全原子価で形式的な不対スピンを有するトリプレットの中性ラジカルを除く）を形成することなく特定の置換された要素に対して得られた適切な原子価であるこれらの置換基に限定される。

コポリマーは、N-ビニルピロリジノン（NVP）およびアリールケトンペンダント基のモ
ノマーから成る、アリールケトンモノマー単位がランダムにコポリマー上に分布している
コポリマーである。モノマーNVPとモノマーアリールケトンの混合および従来の重合は、
このようなコポリマーの合成には効果的ではない。しかし、このようなコポリマーは、本
明細書に記載されている手法を用いることで合成できることが発見された。例えば、NVP
モノマーの重合開始剤の溶解は、アリールケトンモノマー単位がランダムに分布したコポ
リマーを調製するのに有用であることが判明した。さらに、アリールケトンモノマーをNV
Pに溶解するのに有用であることも判明した。しかし、下記の実施例２および４に指摘されているように、所望のコポリマーを調製するのに、上記のアプローチは単独であっても複合であっても、不十分であった。しかし、所望のコポリマーは実施例３および５に示すように、これらの溶液を重合反応中の高分子の溶液に制御された形で加えることにより、作成することができる。こうして形成されたポリマーは水および、時として約１，０００，０００の分子量を持つその他の水溶液に溶解できる。コポリマーは、薄く、潤滑性および耐久性のあるコーティングといった、予想以上の驚くべき良好な特性を実現することができる。

より具体的には、４-ベンゾイルフェニルメタクリレート（アリールケトンモノマー単位）が合成され（実施例１）、NVP溶媒に混合された。開始剤はNVP中に溶解され、モノマー単位の混合液に添加された。開始剤は重合を開始したが、ポリ（４-ベンゾイルフェニルメタクリレート）ポリマーが、NVP-CO-アリールケトンコポリマーの代わりに生成された（実施例２）。したがって、このアプローチは、開始剤がNVPに溶解したにもかかわらず成功しなかった。

これとは対照的に、実施例３においては、開始剤は第１液を形成するためにNVPに溶解され、アリールケトンが第２液のNVPに溶解された。水中にNVPの第３液が調製され、加熱された。第１液は、混合液を作成するために第３液に加えられた。第２液は、混合液にゆっくりと滴下添加された。ポリ（N-ビニル-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリル酸）の水溶性コポリマーが形成された。さらに、約１，０００，０００を超える高分子量が達成された。

同様に、実施例４は、様々なコンポーネントがNVPに溶解・混合されたにもかかわらず
、ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-メトキシ
ポリエチレングリコール５５０メタクリレート）の形成が成功しなかったことを示す。こ
の例において、コポリマーを形成する代わりに、メトキシポリエチレングリコール５５０
メタクリレートは自己重合した。しかし、実施例５では、実施例３で記述された手順と類
似した処理を行ったにもかかわらず、ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフ
ェニルメタクリレート-CO-メトキシポリエチレングリコール５５０メタクリレート）の形
成が成功した。

これらのアプローチは、以下の多数の例によって証明されるように、一般にN-ビニルピロリジノン（NVP）とアリールケトンペンダント基を有するモノマーのコポリマーの形成に適している。実施例３のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート）；実施例５のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-メトキシポリエチレングリコール５５０メタクリレート）；実施例６のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-（２-メタクリロイルオキシ）エチルジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物]；実施例７のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-（３-メタクリロイルアミノ）プロピルジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物]；実施例８のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-２-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン）；実施例９のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-アンモニウムスルファトエチルメタクリレート）；実施例１０のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-アクリル酸）；実施例１１のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-ジメチルアミノエチルメタクリレート）；実施例１２のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-２-ヒドロキシエチルメタクリレート）および実施例１３のポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾフェニルメタクリレート-CO-ポリヘキサニドメタクリレート）。さらなる追加の基または置換を含むこれらのコポリマーはおよび誘導体は、コーティングと同様に本発明の実施形態である。アゾビスイソブチロニトリル（AIBN）は、コポリマーの重合の開始剤であり、当業者に公知の開始剤もまた適当である。

本発明の別の実施形態は、本明細書に記載されているとおり、コポリマーからなるコーティングまたは層で、例えばN-ビニルピロリジノンおよびアリールケトンペンダント基を有するモノマーのコポリマーである。当該コポリマーは、潤滑性および耐久性のあるコーティングを形成することができる。実施例３は、当該ポリマーの合成について説明する。しかし、同一の前駆物質によって作成されたポリマーは、これらの特性を有さない。実施例２のポリマーのコーティング特性は、実施例３で形成されたポリマーと比較すると極端に不十分であった（実施例１４および１５を参照）。

さらに、コポリマーのコーティングは、素晴らしい柔軟性を備え、高い潤滑性であった。摩擦係数は、一定の力をかけられたクランプから試料を移動させるのに必要であった力を、クランプにかけられた力によって除算することにより定義することができる。例えば、４００gの力を掛けられたクランプから試料を引き抜くのに必要だった力が１００gだった場合、摩擦係数は０．２５になる。コポリマーのコーティングに対する摩擦係数は、使用された基板によって異なるが０．５から０．００５の範囲であった。コーティングは、コーティングされていない試料と比較して、摩擦係数を約５０％から約９９．５％低減する。例えば、約６０％、約９０％、または約８０％から約９９．５％などの、すべての範囲と企図されている明示された範囲内の値を、当業者なら即座に理解するであろう。

本明細書に記載されているとおり、実施形態には共有結合した架橋性ポリマーからなる親水性で高い柔軟性と耐久性を有するコーティングを含む。高い柔軟性は、基板に塗布された約５０μｍから２００μｍ厚さのコーティングに裸眼で視認できるひびがないことを意味する。接触角は、液体／蒸気界面が固体表面に接する角度であり、より低い接触角はより高い親水性（湿潤）表面を表す。本発明で被覆された表面と水の典型的な接触角は、約０度から約３０度の間である。例えば、約０．１°から約２０°などの、すべての範囲と企図されている明示された範囲内の値を、当業者なら即座に理解するであろう。

耐久性は、被覆された基板を染色してから、被覆された物品を湿式摩擦試験にかけることによって評価することができる。例えば、湿らせた被覆された物品を親指と人差し指に挟んで、少なくとも２０サイクルにわたって力をいれてこする。染料が剥げない場合、もしくはコーティングが類似の度合いで再度染まる場合、コーティングは耐久性試験に合格する。染料が剥げて再び染まらない場合は、コーティングは十分に結合しておらず、（実施例１４のように）基板から剥離する。

コーティング剤は、基板上に形成される。基板は一般にコーティング剤を付着できる表面を示し、基板表面が最上層となる複数の層からなる可能性がある。基板表面は、コーティング剤を塗布するために表面の準備処理を行うことができる。表面の準備処理を行う前に、必要に応じて表面の洗浄および／または平滑化をすることができる。適切な基板表面には、すべての適正な材料を含む。特に対象となる基板には、例えば、ステンレス鋼、金属、ニチノール、エンジニアリングポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテルブロックアミド、無機材料、ポリマー基板、有機ポリマーなどの基板の表面および／または層の全体の複合体および組み合わせを含む。基板は、例えば血液に曝される表面および／または一時的もしくは永続的に体内で使用されるような、医療デバイスの表面である可能性がある。このような医療デバイスの例には、ステント、ガイドワイヤ、ペースメーカーリード、カテーテル、医療用バルーン、経鼻胃チューブ、ＰＩＣＣライン、気管内チューブが挙げられる。カテーテルは、例えば、導尿カテーテル、輸液用カテーテル、およびドレナージカテーテルである可能性がある。
本明細書で使用される医療デバイスという用語は広汎で、例えば、診断を目的とした生体試料に曝される表面などの医療診断デバイスを含む。

概して、すべての適切なコーティング処理を、基板にコポリマーを提供するために使用することができる。適切なコーティングのアプローチには、例えば、スピンコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、塗装、鋳造を含むことができる。アリールケトンは、共有結合の架橋したマトリックスを形成するためにコポリマーの架橋を促進するコポリマーが基板上に現れた後に活性化することがある。光ベースのアクティベーションや、熱などの適切な手段を用いることができる。コーティング剤は、コーティング処理における高い制御を実現するために、複数のコーティング工程に適用することができる。例えば、スピンコーティングを複数行うことによって、最終的に所望のコーティング厚を得ることができる。以下に記される熱処理は、コーティングの各工程後や複数の工程が終了した後に適用することができる。コーティング処理中のコポリマーの溶媒は、水性やアルコール性、またはこれらの混合であってもよい。アルコールの例には、メタノール、エタノール、および２-プロパノールを含む。さらに溶媒は、水、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、およびジクロロメタンである。本方法には、溶媒の蒸発と、約１５℃から約８０℃の温度範囲での乾燥を含む。すべての範囲と企図されている明示された範囲内の値を、当業者なら即座に理解するであろう。溶媒は、水性である可能性があり、この用語は、溶媒が少なくとも１０％v／v水で、溶媒の残余部分が水と混和していることを意味する。溶媒は、大部分が水および／またはアルコールからなる。大部分という用語は、ここでは少なくとも９０％v／v水もしくはアルコールである溶媒の液相を意味し、液相のバランスは実質的にコーティング処理に関与しない。

コーティング厚は、一般に選択したコーティング処理に関連して変化する。いくつかの実施形態では、コーティング剤は平均して約１μmから約１mmの厚さを有する。例えば、約１０μｍから約２００μｍ、または約５μｍから約２０μｍなどの、すべての範囲と企図されている明示された範囲内の値を、当業者なら即座に理解するであろう。

N-ビニルピロリジノン（NVP）およびアリールケトンペンダント基を備えるモノマーのコポリマーは、ポリウレタン（実施例１５および１６）、ポリエーテルブロックポリマー（実施例１７）、ポリアミド（実施例１８）、およびステンレス鋼（実施例１９）を含む、様々な基板上に効果的なコーティングを形成する。コーティングは優れた品質で、柔軟性、耐久性、潤滑性および親水性であった。

４-ベンゾイルフェニルメタクリレートの合成

磁気撹拌棒と添加ロートを備えた１００ｍLの丸底フラスコに４-ヒドロキシベンゾフェノン（１ｇ、５．０４ｍｍｏｌ）とＣＨ_２Ｃｌ_２を加えた。混合物を０℃まで冷却し、塩化メタクリロイル（０．３９ｍＬ、４．０４ｍｍｏｌ）を一度に添加した。３０分後、トリチルアミン（０．７ｍＬ、５．０４ｍｍｏｌ）をＣＨ_２Ｃｌ_２（１０ｍＬ）に溶解し、３０分かけて滴下した。反応混合物を０℃でさらに１時間、その後室温で３時間撹拌した。その後、有機混合物を０．１％ＮａＯＨ（３Ｘ１００ｍＬ）と水（５Ｘ１００ｍＬ）で洗浄した。この有機層をＭｇＳＯ_４上で乾燥し、粗生成物を得るために真空下で濃縮した。粗生成物をクロマトグラフィー（１００％ＣＨ_２Ｃｌ_２）によって精製し、白色固体の化合物を得た（収率７５％、１ｇ）。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート）の合成の失敗

本実施例は、前駆物質の混合物の組み合わせがポリ（N-ビニル-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート）の合成を実現しなかったことを示す。本実施例では、様々な前駆物質の反応性比の結果として、多様なポリマー混合物が生成された。本実施例では、ポリ（４-ベンゾイルフェニルメタクリレート）が証拠として、得られた沈殿物によって生成された。

磁気撹拌棒を備えた２５０ｍＬの三角フラスコに、Ｎ-ビニル-２-ピロリジノン（ＮＶＰ）（３０ｇ）、４-ベンゾイルフェニルメタクリレート（０．１ｇ）と脱イオン水（７０ｍL）を加えた。混合物は、７０℃に加熱してＮ_２で２０分間パージした。その後、重合を開始するためにアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）（０．１ｇをＮＶＰ中に溶解したもの、２ｍＬ）が一度に添加された。約５分後、溶液が白濁し不溶性の沈殿物が形成され、溶液からポリ（４-ベンゾイルフェニルメタクリレート）が析出された。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート）の合成

磁気撹拌棒を備えた２５０ｍＬの三角フラスコに、NVP（３０ｇ）と脱イオン水（７０ｍL）を加えた。混合物は、７０℃に加熱してＮ_２で２０分間パージした。その後、AIBN（０．１ｇをＮＶＰ中に溶解したもの、２ｍＬ）が一度に添加された。AIBNの添加から約８分後に、４-ベンゾイルフェニルメタクリレート（０．１gをNVP中に溶解したもの、２ｍL)を１０分間にわたって滴下添加した。１時間にわたって重合を行った後、粘性混合物を室温まで冷却し、水（１５０ｍL）中に溶解した。得られたポリマー溶液は透明で、ポリ（４-ベンゾイルフェニルメタクリレート）の沈殿はみられなかった。ポリマー溶液は水（１０L）に対して１６時間にわたって透析され、その後乾燥凍結され、表題の白色固形のポリマーを得た（生成量３２ｇ）。ＰＬ-ＡＱＵＡＧＥＬ-ＯＨ ４０およびＰＬ-ＡＱＵＡＧＥＬ-ＯＨ ５０カラム（３００ｘ７．５ｍｍ）を装備したＰｅｒｋｉｎ-Ｅｌｍｅｒシリーズ２００ＧＰＣシステム、ＰＬ-ＡＱＵＡＧＥＬ-ＯＨ ５μmガードカラムと屈折率（ＲＩ）検出器を用いて、白色固形の化合物に対してゲル浸透クロマトグラフィー（GPC)が行われた。５０μLの試料注入を行った水中のＮａＮ_３０．０２％、３０℃ １．０ｍＬ／分流量からなる移動相を用いて、ポリ（エチレンオキサイド）／ポリ（エチレングリコール）基準（Ｖａｒｉａｎ，Ｉｎｃ）に関して分子量が狭いことが判明した。通常、１，０００，０００ ｇｍｏｌ^−１範囲の分子量が測定された。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-メトキシポリエチレングリコール５５０メタクリレート）の合成の失敗

磁気撹拌棒を備えた２５０ｍＬの三角フラスコに、ＮＶＰ（２７ｇ）、メトキシポリエチレングリコール５５０メタクリレート（ＭＰＥＧ５５０メタクリレート）（６ｇ）と脱イオン水（１００ｍＬ）を加えた。混合物は、７０℃に加熱してＮ_２で２０分間パージした。その後、重合を開始するためにＡＩＢＮ（０．１ｇをＮＶＰ中に溶解したもの、２ｍＬ）が一度に添加された。溶液は５分以内に粘性となり、８分以内にゲル状になったため、４-ベンゾイルフェニルメタクリレートを添加することができなかった。脱イオン水（１５０ｍL）を追加することで反応が停止した。ゲル化したポリマーは水（１０L）に対して１６時間にわたって透析され、その後乾燥凍結され、５ｇの生成物を得た。ポリマー生成物は水、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドおよびこれらの混合物に対して不溶性であり、架橋した生成物が得られたことを示した。MPEG５５０メタクリレートはホモポリマーを有し、モノマーに残留した架橋剤の存在によって、不溶性の架橋ゲルを形成したことが明らかである。

ポリマーは、Ｐｅｒｋｉｎ-Ｅｌｍｅｒ Ｐａｒａｇｏｎ １０００ ＦＴ-ＩＲ分光計を用いた赤外分光法により、その特徴が明らかにされた。試料は、薄膜として記録された。１６５０cm^−１周辺でのＣ＝０（アミド）吸収がなかったことは、ＮＶＰがポリマーに組み込まれなかったことを示した。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-メトキシポリエチレングリコール５５０メタクリレート）の合成

磁気撹拌棒を備えた２５０ｍＬの三角フラスコに、ＮＶＰ（２７ｇ）、と脱イオン水（
１００ｍＬ）を加えた。混合物は、７０℃に加熱してＮ_２で２０分間パージした。その後
、ＡＩＢＮ（０．１ｇをＮＶＰ中に溶解したもの、２ｍＬ）が一度に添加された。ＡＩＢ
Ｎの添加から約８分後に、４-ベンゾイルフェニルメタクリレート（０．１gをＮＶＰ中に
溶解したもの、２ｍL)を１０分間にわたって滴下添加した。そして、ＭＰＥＧ５５０メタクリレート（６ｇ）を含む４-ベンゾイルフェニルメタクリレート（０．０３ｇ）（ＮＶＰ中に溶解、１ｍＬ）を１０分間にわたって滴下添加した。モノマーがホモポリマー化やゲルを形成する架橋化がないように、添加するＭＰＥＧ５５０メタクリレートのレートおよびタイミングを注意深く制御した。反応温度を７０-７５℃に維持し、１時間にわたって重合を行った。その後、水（１５０ｍＬ）を加えることにより、反応を停止した。ポリマー溶液は水（１０L）に対して１６時間にわたって透析され、その後乾燥凍結され、表題の白色固形のポリマーを得た（生成量３０ｇ）。

白色固体のＦＴ-ＩＲ分析は、ポリマーＮＶＰのＣ＝０（アミド）に起因する１６５０ｃｍ^−１周辺での強い吸収の存在を明らかにした。１１００ｃｍ^−１周辺での吸収は、ポリエチレングリコールユニットの存在の証拠を示した。

ポリ［N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-（２-メタクリロイルオキシ）エチルジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物］の合成

モノマーの２-（メタクリロイルオキシ）エチルジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物（ＭＥＤＳＡＨ）は、ＭＥＤＳＡＨ（６ｇ）が４-ベンゾイルフェニルメタクリレート（０．０３ｇ）（ＮＶＰ中に溶解、１ｍＬ）を含む水（１０ｍＬ）に溶解されたことを除き、実施例５に記載された手順にしたがって、ＮＶＰと４-ベンゾイルフェニルメタクリレートと重合された。表題のポリマーの生成量は２９ｇであった。

白色固体のＦＴ-ＩＲ分析は、ＭＥＤＳＡＨからの１２００ｃｍ^−１周辺および１０００ｃｍ^−１周辺でのＳＯの吸収と、ポリマーＮＶＰのＣ＝０（アミド）に起因する１６５０ｃｍ^−１周辺での強い吸収の存在を明らかにした。

ポリ［N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-（３-メタクリロイルアミノ）プロピルジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物］の合成

モノマーの３-（メタクリロイルアミノ）プロピルジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物（ＭＰＤＳＡＨ）は実施例６に記載された手順にしたがって、ＮＶＰと４-ベンゾイルフェニルメタクリレートと重合された。表題のポリマーの生成量は２９ｇだった。

白色固体のＦＴ-ＩＲ分析は、ＭＰＤＳＡＨからの１２００ｃｍ^−１周辺および１０００ｃｍ^−１周辺でのＳ＝０の吸収と、ポリマーＮＶＰのＣ＝０（アミド）に起因する１６５０ｃｍ^−１周辺での強い吸収の存在を明らかにした。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-２-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン）の合成

モノマーの2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）は実施例６に記載された手順にしたがって、ＮＶＰと４-ベンゾイルフェニルメタクリレートと重合された。表題のポリマーの生成量は２５ｇだった。

白色固体のＦＴ-ＩＲ分析は、ＭＰＣのリン酸群に起因する９５０，１０８０、および１２６０ｃｍ^−１周辺における吸収と、ポリマーＮＶＰのＣ＝０（アミド）に起因する１６５０ｃｍ^−１周辺での強い吸収の存在を明らかにした。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-アンモニウムスルファトエチルメタクリレート）の合成

アンモニウムスルファトエチルメタクリレート（ＳＥＭ）は実施例６に記載された手順にしたがって、ＮＶＰと４-ベンゾイルフェニルメタクリレートと重合された。表題のポリマーの生成量は２８ｇだった。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-アクリル酸）の合成

アクリル酸（ナトリウム塩）は実施例６に記載された手順にしたがって、ＮＶＰと４-ベンゾイルフェニルメタクリレートと重合された。重合後、遊離酸を形成するためにｐＨは〜３まで下げられた。表題のポリマーの生成量は２６ｇであった。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-ジメチルアミノエチルメタクリレート）の合成

ジメチルアミノエチルメタクリレートは実施例５に記載された手順にしたがって、ＮＶＰと４-ベンゾイルフェニルメタクリレートと重合された。表題のポリマーの生成量は２９ｇだった。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-２-ヒドロキシエチルメタクリレート）の合成

２-ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）は実施例５に記載された手順にしたがって、ＮＶＰと４-ベンゾイルフェニルメタクリレートと重合された。表題のポリマーの生成量は３０ｇだった。

ポリ（N-ビニル-２-ピロリジノン-CO-４-ベンゾイルフェニルメタクリレート-ＣＯ-ポリヘキサニドメタクリレート）の合成

ポリヘキサニドメタクリレートは実施例６に記載された手順にしたがって、ＮＶＰと４-ベンゾイルフェニルメタクリレートと重合された。表題のポリマーの生成量は２３ｇだった。

実施例２で得たポリマーによるポリ（ウレタン）チューブのコーティング

実施例２で調製されたポリマーは、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）／水の混合液に、最終的なポリマー濃度が３％ｗ／ｖになるように溶解された。清浄なポリ（ウレタン）チューブをコーティング溶液に約３０秒間浸漬した。その後、チューブをゆっくりと溶液から取り出し、少なくとも１０分間室温で乾燥させた。乾燥後、コーティングされたポリ（ウレタン）チューブはUVASPOT １０００ UVランプに３分間曝された。水へ曝露すると、コーティングは簡単に表面から剥離し、化学架橋が発生しなかったことを示した。

実施例３で得たコポリマーによるポリ（ウレタン）チューブのコーティング

実施例３で調製されたコポリマーは、ＩＰＡ／水の混合液に、最終的なポリマー濃度が３％ｗ／ｖになるように溶解された。清浄なポリ（ウレタン）チューブをコーティング溶液に約３０秒間浸漬した。その後、チューブをゆっくりと溶液から取り出し、少なくとも１０分間室温で乾燥させた。乾燥後、コーティングされたポリ（ウレタン）チューブは、水に曝露されたときに高い潤滑性を持つ、薄く、耐久性のある架橋したコーティングを得るために、UVASPOT １０００ UVランプに３分間曝された。

実施例５で得たコポリマーによるポリ（ウレタン）チューブのコーティング

実施例５で調製されたコポリマーは、ＩＰＡ／水の混合液に、最終的なポリマー濃度が３％ｗ／ｖになるように溶解された。清浄なポリ（ウレタン）チューブをコーティング溶液に約３０秒間浸漬した。その後、チューブをゆっくりと溶液から取り出し、少なくとも１０分間室温で乾燥させた。乾燥後、コーティングされたポリ（ウレタン）チューブは、水に曝露されたときに高い潤滑性を持つ、薄く、耐久性のある架橋したコーティングを得るために、UVASPOT １０００ UVランプに３分間曝された。このコーティングは、素晴らしい柔軟性も示した。

実施例５で得たコポリマーによるＰＥＢＡＸチューブのコーティング

実施例５で調製されたコポリマーは、ＩＰＡ／水の混合液に、最終的なポリマー濃度が３％ｗ／ｖになるように溶解された。清浄なＰＥＢＡＸチューブをコーティング溶液に約３０秒間浸漬した。その後、チューブをゆっくりと溶液から取り出し、少なくとも１０分間室温で乾燥させた。乾燥後、コーティングされたＰＥＢＡＸチューブは、水に曝露されたときに高い潤滑性を持つ、薄く、耐久性のある架橋したコーティングを得るために、UVASPOT １０００ UVランプに３分間曝された。このコーティングは、素晴らしい柔軟性も示した。ＰＥＢＡＸは、アルコールで終端するポリエーテル（ＰＴＭＧ、ＰＥＧ）を有するカルボン酸ポリアミド（ＰＡ６、ＰＡ１１、ＰＡ１２）の重縮合によって得られたブロックコポリマーの商標名である。

実施例５で得たコポリマーによるポリ（アミド）チューブのコーティング

実施例５で調製されたコポリマーは、ＩＰＡ／水の混合液に、最終的なポリマー濃度が３％ｗ／ｖになるように溶解された。清浄なポリ（アミド）チューブをコーティング溶液に約３０秒間浸漬した。その後、チューブをゆっくりと溶液から取り出し、少なくとも１０分間室温で乾燥させた。乾燥後、コーティングされたポリ（アミド）チューブは、水に曝露されたときに高い潤滑性を持つ、薄く、耐久性のある架橋したコーティングを得るために、UVASPOT １０００ UVランプに３分間曝された。このコーティングは、素晴らしい柔軟性も示した。

実施例５で得たコポリマーによるステンレス鋼のガイドワイヤのコーティング

DYNAPOL^登録商標L４９０などの市販されているポリエステルをまず３％ｗ／ｖ濃度でＴＨＦに溶解した。清浄なステンレス鋼のガイドワイヤを溶液に約３０秒間浸漬した。その後、ステンレス鋼のガイドワイヤをゆっくりと溶液から取り出し、６０℃のオーブンで３０分間乾燥させて、ポリエステルでコーティングされたガイドワイヤを得た。

実施例５で調製されたコポリマーは、ＩＰＡ／水の混合液に、最終的なポリマー濃度が３％ｗ／ｖになるように溶解された。ポリエステルでコーティングされたガイドワイヤをコーティング溶液に約３０秒間浸漬した。その後、チューブをゆっくりと溶液から取り出し、少なくとも１０分間室温で乾燥させた。乾燥後、コーティングされたガイドワイヤは、水に曝露されたときに高い潤滑性を持つ、薄く、耐久性のある架橋したコーティングを得るために、UVASPOT １０００ UVランプに３分間曝された。このコーティングは、素晴らしい柔軟性も示した。

さらなる開示
上記実施形態は例示的なものであり、限定的でないことが意図される。さらなる実施形態は、特許請求の範囲の範囲内である。本発明は特定の実施形態を参照して説明してきたが、形式および詳細において、本発明の精神および範囲から逸脱することなく変更を加え得ることを、当業者は理解するであろう。上述の文書を引用することによるいずれの包含も、本明細書の明確な開示事項に反する事項を包含しないように限定される。

光反応前のコポリマーがN-ビニルピロリジノンとジアリールケトンビニルモノマーからなる複数のモノマーによって重合され、１００，０００を超える平均分子重量を有し、少なくとも６０％の重量がN-ビニルピロリジノンからなり、５％未満の重量がジアリールケトンのペンダント基を備えるジアリールケトンモノマーからなり、ジアリールケトンがランダムに分布する、コポリマー上のジアリールケトンペンダントの光開始による共有結合の架橋コポリマーを備える親水性レイヤーを含む医療デバイスのコーティング。

N-ビニルピロリジノンモノマーおよびジアリールケトンビニルモノマーを備えるモノマーから重合されたコポリマーで、コポリマーが１００，０００を超える平均分子重量を有し、少なくとも６０％の重量がN-ビニルピロリジノンからなり、５％未満の重量がジアリールケトンのペンダント基を備えるジアリールケトンモノマーからなり、ジアリールケトンがランダムに分布するコポリマーを有する、ポリマーの孤立集合。

医療デバイスが、１００，０００を超える平均分子重量を有し、少なくとも６０％の重量がN-ビニルピロリジノンからなり、５％未満の重量がジアリールケトンのペンダント基を備えるジアリールケトンモノマーからなり、ジアリールケトンがランダムに分布し、紫外線源がベンゾフェノンを活性化させ共有結合した架橋層を医療デバイスの表面に作成するために架橋を形成するコポリマーに曝される、医療デバイスのコーティング方法。

水溶液にN-ビニルピロリジノン溶液を調製し、N-ビニルピロリジノンに溶解した遊離基重合開始剤を溶液に添加し、N-ビニルピロリジノンに溶解したアリールケトンビニルモノマーを溶液に添加し、さらにN-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンのランダムコポリマーを形成するためにモノマーの重合を行う、コポリマーを作成する手順。

親水性モノマー単位とアリールおよび／またはジアリールケトンモノマー単位、およびポリエチレンバックボーンにおいて、コポリマーが１００，０００を超える平均分子重量を有し、少なくとも６０％の重量が親水性モノマー単位からなり、５％未満の重量がジアリールケトンモノマー単位からなり、ジアリールケトンモノマー単位がコポリマーのポリエチレンバックボーンに沿ってランダムに分布するポリマー。

水溶液中に親水性モノマー溶液を調製し、親水性モノマーに溶解した遊離基重合開始剤を溶液に添加し、親水性モノマーに溶解したジアリールケトンモノマーを溶液に添加し、さらに親水性モノマーおよびジアリールケトンのランダムコポリマーを形成するためにモノマーの重合を行う、コポリマーを作成する手順。

コポリマーが親水性モノマー単位とジアリールケトンビニルモノマー単位からなり、１００，０００を超える平均分子重量を有し、少なくとも６０％の重量が親水性モノマー単位からなり、５％未満の重量がジアリールケトンのペンダント基を備えるジアリールケトンモノマー単位からなり、ジアリールケトンがポリエチレンバックボーンに沿ってランダムに分布する、コポリマー上のジアリールケトンペンダントによって共有結合で架橋したポリエチレンコポリマーからなる医療デバイスの親水性コーティング。

医療デバイスが、１００，０００を超える平均分子重量を有し、少なくとも６０％の重量がN-ビニルピロリジノンからなり、５％未満の重量がジアリールケトンモノマーからなり、ジアリールケトンがコポリマーにランダムに分布し、コポリマー中のジアリールケトンを活性化させ共有結合した架橋層を医療デバイスの表面に作成するために架橋を形成するコポリマーに曝される、医療デバイスのコーティング方法。

本明細書に記載されたコポリマーまたはコーティングからなる医療デバイス。医療デバイスには、本明細書に記載された医療デバイスを含む。
本明細書に記載の方法、コポリマー、コーティング、または手順においては、以下の少なくとも１つを含む。（ｉ）コポリマーのコーティングは、約０．２未満の摩擦係数または５０％を超える摩擦係数を低減する。すべての範囲と企図されている明示された範囲内の値を、当業者なら即座に理解するであろう。（ｉｉ）ジアリールケトンはベンゾフェノンである。（ｉｉｉ）ジアリールケトンモノマーはメタクリレート基やアクリラート基を有する。（ｉｖ）コポリマーのジアリールケトンは、以下の群から選択される； ２−ヒドロキシベンゾフェノン、３−ヒドロキシベンゾフェノン、４−ヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、３，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，４’−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロシキベンゾフェノン、２−アミノベンゾフェノン、３−アミノベンゾフェノン、４−アミノベンゾフェノン、３，４−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−（ブロモメチル）ベンゾフェノン、２−ベンゾイル安息香酸、３−ベンゾイル安息香酸、４−ベンゾイル安息香酸、４−ベンゾイルクロリド、４−イソシアナトベンゾフェノン、ベンゾフェノン−３，３’，４，４’−テトラカルボン酸二無水物、３−ブロモ−２’、５−ジクロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−２’，３，５−トリクロロベンゾフェノン、３−ブロモ−５−クロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、５−ブロモ−２’−クロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、４’−クロロ−５−フルオロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２’５−ジクロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、５−ブロモ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、４−フルオロ−４’−ヒドロキシベンゾフェノン、２−アミノ−４’−ブロモベンゾフェノン、２−アミノ−５−クロロベンゾフェノン、４−アミノ−３−ニトロベンゾフェノン、２’−クロロ−２−ヒドロキシ−４−メチルベンゾフェノン、２’−クロロ−２−ヒドロキシ−５−メチルベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−５−メチルベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−アミノ−４−メチルベンゾフェノン、ベンゾイン、４，４’−ジメトキシベンゾイン、４−クロロベンゾイン、ベンジル４−ヒドロキシフェニルケトン、ベンジル２，４−ジヒドロキシフェニルケトン、２−フェニル−２’，４’，６’−トリヒドロキシアセトフェノン。（ｖ）ジアリールケトンモノマーはアクリレート基、メタクリレート基、およびメチルメタクリレート基からなる群から選択された重合性基を含む。（ｖｉ）複数のモノマーは、さらに以下の群から選択された１つ以上のモノマーを含む；ポリ（エチレングリコール）メタクリレート、ポリ（プロピレングリコール）メタクリレート、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）エチルエーテルメタクリレート、３-トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、ビニルスルホン酸（ナトリウム塩）、アンモニウムスルファトエチルメタクリレート、２-アクリロイルアミド-２-メチルプロパンスルホン酸モノマー、［２-（メタクリロイルオキシ）エチル］ジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物（ＭＥＤＳＡＨ）、［３-（メタクリロイルアミノ）プロピル］ジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物（ＭＰＤＳＡＨ）、２-メタクリロイルオキシエチルホスホリルクロイン（ＭＰＣ）、アクリル酸（ナトリウム塩）、ジメチルアミノエチルメタクリレート、２-ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、ポリヘキサニドメタクリレートとクロルヘキシジンメタクリレート。（Ｖｉｉ）複数のモノマーは、さらにポリエチレングリコールペンダント基を有する。（ｖｉｉｉ）複数のモノマーは、さらにスルホン酸基で終端するペンダント基を含むモノマーを有する。（ｉｘ）複数のモノマーは、さらにシリルペンダント基を有するモノマーを含む。（ｘ）請求項１に記載の複数のモノマーは、さらに双性イオン基を有するモノマーを含む。（ｘｉ）複数のモノマーは、さらにヒドロキシル基を有する。（ｘｉｉ）光開始される前のコポリマーは、その大部分がN-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンモノマーの重合生成物からなる。

Claims (22)

1. 以下の親水性層を含む医療デバイスの潤滑性コーティング；
   コポリマー上のジアリールケトンペンダント基の光開始による共有結合架橋コポリマーからなる親水性層、
   該コポリマーが、光開始前に１００，０００を超える平均分子重量を有し、少なくとも６０％の重量がN-ビニルピロリジノンからなり、５％未満の重量がジアリールケトンペンダント基を備えるジアリールケトンモノマーからなり、ジアリールケトンがランダムに分布する、N-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンビニルモノマーからなる複数のモノマーから重合されたコポリマー。
2. コーティングの摩擦係数が０．２未満である、請求項１に記載のコーティング。
3. ジアリールケトンビニルモノマーは、メタクリレート基またはアクリレート基を有する、請求項１または請求項２に記載のコーティング。
4. コポリマーのジアリールケトンが、以下の群から選択される請求項１または請求項３に記載のコーティング；
   ベンゾフェノン、２−ヒドロキシベンゾフェノン、３−ヒドロキシベンゾフェノン、４−ヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、３，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，４’−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロシキベンゾフェノン、２−アミノベンゾフェノン、３−アミノベンゾフェノン、４−アミノベンゾフェノン、３，４−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−（ブロモメチル）ベンゾフェノン、２−ベンゾイル安息香酸、３−ベンゾイル安息香酸、４−ベンゾイル安息香酸、４−ベンゾイルクロリド、４−イソシアナトベンゾフェノン、ベンゾフェノン−３，３’，４，４’−テトラカルボン酸二無水物、３−ブロモ−２’、５−ジクロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−２’，３，５−トリクロロベンゾフェノン、３−ブロモ−５−クロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、５−ブロモ−２’−クロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、４’−クロロ−５−フルオロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２’５−ジクロロ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、５−ブロモ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、４−フルオロ−４’−ヒドロキシベンゾフェノン、２−アミノ−４’−ブロモベンゾフェノン、２−アミノ−５−クロロベンゾフェノン、４−アミノ−３−ニトロベンゾフェノン、２’−クロロ−２−ヒドロキシ−４−メチルベンゾフェノン、２’−クロロ−２−ヒドロキシ−５−メチルベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−５−メチルベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−アミノ−４−メチルベンゾフェノン、ベンゾイン、４，４’−ジメトキシベンゾイン、４−クロロベンゾイン、ベンジル４−ヒドロキシフェニルケトン、ベンジル２，４−ジヒドロキシフェニルケトン、２−フェニル−２’，４’，６’−トリヒドロキシアセトフェノン。
5. ジアリールケトンビニルモノマーが、アクリレート基、メタクリレート基、およびメチルメタクリレート基からなる群から選択される重合性基を有する請求項１〜４いずれかに記載のコーティング。
6. 複数のモノマーが、さらに以下の群から選択される１つ以上のモノマーを含む請求項１〜５いずれかに記載のコーティング；
   ポリ（エチレングリコール）メタクリレート、ポリ（プロピレングリコール）メタクリレート、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）エチルエーテルメタクリレート、３-トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、ビニルスルホン酸（ナトリウム塩）、アンモニウムスルファトエチルメタクリレート、２-アクリロイルアミド-２-メチルプロパンスルホン酸モノマー、［２-（メタクリロイルオキシ）エチル］ジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物（ＭＥＤＳＡＨ）、［３-（メタクリロイルアミノ）プロピル］ジメチル-（３-スルホプロピル）アンモニウム水酸化物（ＭＰＤＳＡＨ）、２-メタクリロイルオキシエチルホスホリルクロイン（MPC）、アクリル酸（ナトリウム塩）、ジメチルアミノエチルメタクリレート、２-ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、ポリヘキサニドメタクリレートとクロルヘキシジンメタクリレート。
7. 複数のモノマーが、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-アルキルメタクリレート、メチルエチルアクリレート、エチルアクリレート、n-アルキルアクリレート、およびヒドロキシエチルメタクリレートから選択される1以上のモノマーをさらに含有する、請求項１〜６いずれかに記載のコーティング。
8. １以上の選択されたモノマーが、n-アルキル基がプロピル基、ブチル基、ペンチル基またはヘキシル基であるn-アルキルアクリレートまたはn-アルキルメタクリレートを含む、請求項７に記載のコーティング。
9. 複数のモノマーが、さらにポリエチレングリコールペンダント基を有するモノマー、スルホン酸基で終端するペンダント基を有するモノマー、シリルペンダント基を有するモノマー、双性イオン基を有するモノマーまたはヒドロキシル基を有するモノマーを含む請求項１〜８いずれかに記載のコーティング。
10. コポリマーが、光開始前に、N-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンビニルモノマーの重合生成物から本質的になる、請求項１〜５いずれかに記載のコーティング。
11. 医療デバイスが、ステント、ガイドワイヤ、ペースメーカーリード、カテーテル、医療用バルーン、経鼻胃チューブ、ＰＩＣＣラインおよび気管内チューブからなる群から選択される請求項１〜１０いずれかに記載のコーティング。
12. N-ビニルピロリジノンモノマーおよびジアリールケトンビニルモノマーからなるモノマーが重合したコポリマーであって、１００，０００を超える平均分子重量を有し、少なくとも６０％の重量がN-ビニルピロリジノンからなり、５％未満の重量がジアリールケトンのペンダント基を備えるジアリールケトンモノマーからなり、ジアリールケトンがランダムに分布するコポリマーを有する、ポリマーの孤立集合。
13. 水溶性であり、そして紫外線源にさらすことによりジアリールケトンを活性化し共有結合性架橋を形成する架橋が可能である、請求項１２に記載のポリマーの孤立集合。
14. １００，０００を超える平均重量分子量を有し、少なくとも６０重量％のN-ビニルピロリジノン、５重量％未満のジアリールケトンビニルモノマーからなるコポリマーであって、ジアリールケトンがランダムに分布するコポリマーで医療デバイスをコーティングすること、および該コーティングされたデバイスを紫外線源に暴露しジアリールケトンを活性化させ架橋を形成し、共有結合した架橋層を医療デバイスの表面に作成すること、を含む医療デバイスのコーティング方法。
15. 層が摩擦係数０．２未満を有する、請求項１４に記載の方法。
16. コポリマーが、光開始前に、N-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンビニルモノマーの重合生成物から本質的になる請求項１４に記載の方法。
17. 医療デバイスが、ステント、ガイドワイヤ、ペースメーカーリード、カテーテル、経鼻胃チューブ、ＰＩＣＣライン、気管内チューブからなる群から選択される、請求項１４〜１６いずれかに記載された方法。
18. 医療デバイスが、スプレー、ディップ、または塗装からなる群から選択された方法によりコポリマーでコーティングされている、請求項１４〜１７いずれかに記載された方法。
19. コポリマーがメタノール、エタノール、２-プロパノール、水、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジクロロメタンおよびこれらの混合物からなる群から選択された溶媒中で医療デバイスにコーティングされ、さらに溶媒を蒸発させ、１５℃から８０℃の温度範囲で層を乾燥させる方法を含む、請求項１４〜１８いずれかに記載された方法。
20. 水溶液にN-ビニルピロリジノン溶液を調製すること、
    N-ビニルピロリジノンに溶解した遊離基重合開始剤を溶液に添加すること、
    N-ビニルピロリジノンに溶解したジアリールケトンビニルモノマーを溶液に添加すること、および
    N-ビニルピロリジノンおよびジアリールケトンビニルモノマーのランダムコポリマーを形成するためにモノマーの重合を行うこと、
    を含むコポリマーの製造方法。
21. モノマーがメタクリレート基またはアクリレート基を有する、請求項２０に記載された方法。
22. ジアリールケトンビニルモノマーが、４−ベンゾイルフェニルメタクリレートを含む、請求項２０または請求項２１に記載の方法。

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