專利名稱：反應(yīng)性涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及其中底涂層包括帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物的涂覆制品。涂層以共價鍵形式結(jié)合于制品的表面并具有被控制的交聯(lián)度。本發(fā)明進(jìn)一步涉及帶有反應(yīng)性基團(tuán)的該底涂層與合成、半合成或生物來源的單體、低聚物或大分子化合物的反應(yīng)，得到雜化型涂覆制品，和涉及該制品，該制品顯示出就下面幾項而言的理想特性對基材的粘附性，反應(yīng)性，潤滑性，耐久性，生物相容性，(生物)親和性，(生物)活性，滲透性，對氣體、液體和溶液的選擇滲透性，被含水溶液如人體液的潤濕性。更具體地說，本發(fā)明涉及制品，如生物醫(yī)學(xué)材料或制品，尤其眼科裝置和植入物如人造角膜、眼內(nèi)透鏡和接觸透鏡，包括至少被部分涂敷的較長時間佩戴型接觸透鏡。該制品可通過具有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物、優(yōu)選帶有異氰酸基、異硫氰酸基、縮水甘油基、酸酐、吖內(nèi)酯或內(nèi)酯基團(tuán)的可聚合乙烯基或異丙烯基化合物在特定等離子體條件下的余輝等離子體誘導(dǎo)的聚合反應(yīng)獲得。本發(fā)明進(jìn)一步涉及帶有可通過該反應(yīng)性基團(tuán)與合成、半合成或生物來源的單體、低聚物或大分子化合物進(jìn)行反應(yīng)所獲得的層壓涂層的制品。
鑒于包括保護(hù)基底和提供所需表面特性(基底材料沒有充分顯示出這些特性)之類的各種理由，涂層在基材上的提供一般是需要的。對于生物醫(yī)學(xué)裝置如眼科裝置，例如接觸透鏡來說，理想的是它具有容易被含水液體如淚液潤濕的表面并能夠保持含水流體層，它防止眼刺激和有利于接觸透鏡在眼球上的輕快轉(zhuǎn)動，而這對于佩戴者的舒適感覺來說是重要的。在接觸透鏡上存在連續(xù)淚液層有利于接觸透鏡的滑動，該連續(xù)的淚液層潤滑著組織/透鏡界面。另外，對蛋白質(zhì)、類脂、礦物、細(xì)胞碎屑和其它損壞組織或微生物的粘附性以及在表面上具有涂層的接觸透鏡的表面的滲透性和穩(wěn)定性特征都具有相當(dāng)?shù)闹匾?。另外，透鏡材料對氣體、水和離子的滲透性(對于長時間佩戴接觸透鏡來說它們是尤其需要的)必須不受到為了賦予表面以親水性而提供的涂層的損害。涂層應(yīng)該顯示出熱、氧化和水解穩(wěn)定性以及防止從淚液組分形成沉積物。而且，由機(jī)械應(yīng)力引起的層離作用不會發(fā)生。尤其理想的是，涂覆制品能夠進(jìn)行高壓加熱消毒，但不影響涂層的均勻性、厚度和性能。
具有可潤濕性和生物相容性表面的材料對于許多應(yīng)用來說是高度理想的。材料的可潤濕性主要取決于材料表面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、形態(tài)和化學(xué)組成。尤其，該表面在長時間(＞10秒)內(nèi)保持含水溶液如淚液的連續(xù)層的能力受到材料表面組成的影響。解決眼科技術(shù)領(lǐng)域中可潤濕性問題的已知嘗試包括激活裝置表面的各種方法。該方法是通用的，這樣具有合適松散性的任何材料的表面轉(zhuǎn)而可用于以共價鍵方式固定涂層，該涂層高度保持含水層。
許多對聚合物材料進(jìn)行表面處理的技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的?；瘜W(xué)蒸汽沉積(CVD)、電暈放電、臭氧處理、火焰處理、酸蝕刻以及其它許多方法都是為了該表面的化學(xué)改性。這些技術(shù)的缺點是高溫的使用或有害化學(xué)品的使用，常常處理得太深，對于微觀水平來說處理得不均勻，和常常發(fā)生嚴(yán)重刻蝕和點狀腐蝕，導(dǎo)致表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化。處理深度是重要的，因為對于透明材料如透鏡所需要的那些材料，在過度粗糙處理之后光學(xué)清晰度和表面平整度受到影響。而且，如此處理過的表面通常含有具有極性基團(tuán)(有時候具有有限穩(wěn)定性)的復(fù)雜混合物并常常高度交聯(lián)，顯著影響總體的滲透性能。
氣體等離子體的聚合物表面處理提供的優(yōu)點是非常低的處理深度以及微觀尺度上的高均勻性。氣體等離子體可通過在減壓(“真空”)下的氣體氣氛中輝光放電而產(chǎn)生。它產(chǎn)生穩(wěn)定的部分離子化氣體，它可被用來進(jìn)行基材表面上的反應(yīng)，因為氣體等離子體環(huán)境甚至激活在正常條件下不能反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。表面上的處理強度一般比較高，而氣體等離子體處理的貫穿深度非常淺，在處理強度足以有效地實現(xiàn)表面改性時為約5至50納米。表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和光學(xué)透明性沒有改變，除非在高能級下暴露于等離子體中或者暴露時間大大超過了為達(dá)到所要求的表面化學(xué)改性程度所需要的時間。因此，與以上描述的其它處理技術(shù)相比，輝光放電等離子體反應(yīng)使主體(bulk)材料的性質(zhì)產(chǎn)生明顯更小的變化。
氣體等離子體技術(shù)可具有兩種效果。在通常被稱為等離子表面處理的第一類中，被處理的聚合物材料(“基材”)的表面受到在一種或多種無機(jī)蒸汽或某些選定的有機(jī)蒸汽中產(chǎn)生的等離子體的作用，等離子體處理引起聚合物表面上的某些原有的化學(xué)基團(tuán)被其他新的由等離于氣體提供的基團(tuán)所取代。例如，在氨等離子體中對聚四氟乙烯的等離子體表面處理導(dǎo)致由于C-F鍵斷裂而除去一些表面氟原子，并且通過形成C-N鍵而將胺基結(jié)合到改性的表面層中。因此，在合適的蒸汽諸如氨氣、氧氣、二氧化碳、或水蒸汽中的等離子體表面處理能被用來在任何聚合物材料的表面上配置適合于隨后共價固定各種分子的反應(yīng)性化學(xué)基團(tuán)，例如胺基、羧基或羥基。這一技術(shù)的整體結(jié)果是基材的表面官能化。
第二類的等離子體技術(shù)通常被稱為等離子體聚合，并且當(dāng)在大多數(shù)有機(jī)蒸汽中觸發(fā)放電時出現(xiàn)。與其中不到一個單層的新材料被加入的等離子體表面處理相反，等離子聚合技術(shù)導(dǎo)致形成厚度能達(dá)到幾微米并能完全掩蓋基材的薄膜涂層。
等離子體聚合物常常共價鍵合到處于下方的基材上。等離子體涂層共價附著在主體材料上確保等離子體聚合物不會分開。此外，常見的等離子體聚合物通常是高度交聯(lián)的并且不含有能遷入到身體組織或體液中的可浸出的低分子量鏈段。
通過合理選擇單體蒸汽和等離子體條件，等離子體聚合物涂層可被制成含有特定的、也適于隨后各種分子對表面的化學(xué)附著的化學(xué)反應(yīng)性基團(tuán)。因此，WO94/06485公開了一種本身不帶有合適的反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物材料的表面通過等離子體表面處理、等離子體聚合、或者等離子體聚合接著進(jìn)行等離子體表面處理的激活。以這種方式可獲得復(fù)合材料，尤其生物醫(yī)學(xué)裝置例如眼科裝置，如接觸透鏡，它們具有一個或多個能夠在表面上保持含水流體的連續(xù)層的可潤濕表面，其中復(fù)合材料包括碳水化合物，后者通過水解穩(wěn)定的鍵以共價鍵形式結(jié)合于在基材上所制備的等離子體表面。
JP-A-62/032884公開了一種用于固定生理活性物質(zhì)的方法，包括對填充了醛化合物或二異氰酸酯化合物的單體氣體氛圍的試管的內(nèi)壁施加等離子體輻射以便在試管的內(nèi)壁表面上形成醛基或異氰酸酯基，然后讓生理活性物質(zhì)(如酶)的氨基與這些官能團(tuán)反應(yīng)以便將活性物質(zhì)固定于內(nèi)壁表面。根據(jù)等離子體化學(xué)領(lǐng)域中的一般說明，在等離子體條件下的二異氰酸酯僅能夠在碎裂和再組合方法中形成聚合物。所以，在該公開物中預(yù)計僅僅有低含量的完整的OCN基團(tuán)。
在以上所述的現(xiàn)有技術(shù)中使用的等離子體聚合反應(yīng)是這樣一種方法，其中基材可位于等離子體區(qū)內(nèi)(所謂“輝光”)或在等離子體區(qū)之外(在下方)(“余輝”，下游或遠(yuǎn)程等離子體)，然后單體和等離子體氣流(例如H2、He、Ar)被引入到等離子體區(qū)中。
盡管由所謂的“輝光”等離子體聚合反應(yīng)制得的聚合物涂層可具有合適的表面性能，它們不是由規(guī)則重復(fù)單元的鏈組成但趨向于形成不規(guī)則的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；參見A.P.Ameen等人，聚合物，35卷(1994)，4382頁。用作單體的有機(jī)化合物通常是由等離子體高度裂解并形成各種離子、原子、游離基和其它高活性物質(zhì)的復(fù)雜混合物。易感基團(tuán)如異氰酸酯、酯、酸酐、環(huán)氧基等將大量分解。因此，沉積在基材上的聚合物代表了各種碎片中由許多再組合方法形成的復(fù)雜、相當(dāng)不確定的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，由“輝光”等離子體聚合反應(yīng)得到的官能化涂層常常顯示出多種多樣的含O和N的反應(yīng)性基團(tuán)。而且從前述方法中得到的電子和高能光子可進(jìn)一步影響涂層的結(jié)構(gòu)和組成。這些涂層不具有高度規(guī)則排列的未變化單體殘基，而它對于生物醫(yī)學(xué)裝置如接觸透鏡的涂層所需要的滲透性而言是非常需要的。輝光等離子體聚合方法遇到的另一個問題是涂層的沉積常常伴隨著因高度活化分子碎片的轟擊所引起的同時競爭性表面腐蝕過程。由于一級和二級反應(yīng)的結(jié)果，等離子體涂層常常因高度交聯(lián)而嚴(yán)重限制了它們的滲透性。
“輝光”等離子體聚合方法的改進(jìn)方法是“后等離子體”聚合或-涂敷或-沉積，它也被稱作“等離子體誘導(dǎo)”聚合反應(yīng)或-涂敷或-沉積，和“余輝”等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)或-涂敷或-沉積，它也被稱作“下游”等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)或-涂敷或-沉積，或“遠(yuǎn)程”等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)或-涂敷或-沉積。
對于“后等離子體”聚合反應(yīng)，基材的表面首先用不可聚合的等離子體氣體(例如H2、He或Ar)處理和然后在隨后的步驟中如此活化的表面暴露于單體，此時等離子體電源已關(guān)閉。活化導(dǎo)致在該表面上等離子體誘導(dǎo)形成了游離基，它在隨后的步驟中引發(fā)其上的單體的聚合反應(yīng)。
盡管后等離子體聚合反應(yīng)是其中待聚合的單體不暴露于高能等離子體并因此不會遭遇活化和/或裂解的方法，但該方法的使用受到限制，因沉積速率太低。
與其中聚合反應(yīng)在等離子體電源關(guān)掉之后在活化基材上進(jìn)行的后等離子體聚合方法相反，“余輝”等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)是其中在等離子體存在下但基材以及單體原料的導(dǎo)入口位于等離子體區(qū)之外(在下方)來進(jìn)行聚合反應(yīng)的方法。單體分子的裂解能夠在這種情況下大大避免，因為單體不通過高反應(yīng)性等離子體氣體的區(qū)域。用這種方法，聚合物沉積物的結(jié)構(gòu)能夠控制在特定的范圍內(nèi)，易感基材的不希望有的表面腐蝕能夠避免和聚合物沉積物的形成主要基于游離基反應(yīng)。
本發(fā)明的目的是提供具有聚合物底涂層的制品，該涂層對基材有優(yōu)異的粘附性和含有相當(dāng)高含量的反應(yīng)性基團(tuán)，該基團(tuán)甚至在含水環(huán)境中也能進(jìn)行快速和高效的加成反應(yīng)并且是通過帶有該反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物的等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)獲得。如果需要，帶有該反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物可與一種或多種非反應(yīng)性可聚合不飽和化合物或與帶有另一種官能團(tuán)的不飽和化合物摻混。該摻混物典型地含有至多60wt％、優(yōu)選至多20wt％和更優(yōu)選至多10wt％的非反應(yīng)性可聚合不飽和化合物，但不摻混是最優(yōu)選的。顯示出受控交聯(lián)的涂層的聚合物鏈基本上由在結(jié)構(gòu)上等同于由所述可聚合不飽和化合物的非等離子體游離基聚合反應(yīng)獲得的重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。
術(shù)語“反應(yīng)性基團(tuán)”在本發(fā)明中表示異氰酸基，異硫氰酸基，環(huán)氧基，酸酐，吖內(nèi)酯或內(nèi)酯基團(tuán)，它典型地能夠與合成、半合成或生物來源的單體、低聚物或大分子化合物進(jìn)行加成反應(yīng)形成最終的涂層。高度優(yōu)選的反應(yīng)性基團(tuán)是異氰酸基。
本發(fā)明的再一個目的是提供上述類型的底涂層，它能夠涂敷于各種基材上，其中包括有機(jī)聚合物和無機(jī)材料如金屬、金屬氧化物、陶瓷材料、玻璃、礦物和碳材料(包括石墨)，或這些材料的復(fù)合材料。在涂敷之前，所述材料能夠以許多不同的方式模塑或成形為納米級粒子或微粒子，纖維，膜，薄膜，(微)膠囊，粒料，(微)珠粒，棒，片，中空纖維，細(xì)管材，粗管材，電極，(微)芯片，光學(xué)纖維，波導(dǎo)管，閥門等等。
本發(fā)明的另一個目的是在多孔基材上提供底涂層和二次涂層，但不會損害它們的滲透性。
本發(fā)明更特定的一個目的是在生物醫(yī)學(xué)材料或制品，尤其眼科植入物或接觸透鏡，最優(yōu)選人造角膜、眼內(nèi)透鏡或長時間佩戴型接觸透鏡上涂敷以上所述類型的底涂層和二次涂層，該涂層突出表現(xiàn)于對基材的良好粘附性和優(yōu)異的生物相容性，顯示出對氧、二氧化碳、蛋白質(zhì)、類脂、水和離子的良好滲透性，高潤濕性，耐磨性，對淚液和蛋白質(zhì)、類脂、粘蛋白和鹽類沉積的穩(wěn)定性，并且在連續(xù)佩戴后，優(yōu)選6天和6夜以上，使佩戴者感覺舒適。
本發(fā)明的又一個目的是提供以簡單和可靠的一步法制備帶有聚合物底涂層的制品的方法，該底涂層顯示出對基材的優(yōu)異粘附性，具有以上所述重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)和在表面上帶有反應(yīng)性基團(tuán)。
本發(fā)明的另一個目的是提供具有雜化型涂層(hybrid-typecoating)的制品，該涂層可通過底涂層中包含的反應(yīng)性基團(tuán)與合成、半合成或生物來源的單體、低聚物或大分子化合物反應(yīng)獲得。該雜化型涂層顯示出突出的熱、氧化和水解穩(wěn)定性以及抵抗因機(jī)械應(yīng)力引起的從基材上剝離的能力，對液體、氣體、離子、營養(yǎng)物和低分子量化合物具有理想的滲透性而同時對高分子量生物組分如蛋白質(zhì)、糖蛋白和類脂有受控制的滲透性。
術(shù)語“雜化型涂層”在本發(fā)明的術(shù)語中是指反應(yīng)性基團(tuán)已經(jīng)改性為非反應(yīng)性結(jié)構(gòu)部分的底涂層。更詳細(xì)地說，雜化型涂層可為真正的層狀涂層或可為僅有附加的單分子層的底涂層。因此，這一改性可由上述的合成、半合成或生物來源的單體、低聚物或大分子化合物來進(jìn)行，或由基本上任何合適的分子的任何加成反應(yīng)來進(jìn)行，如水、氨、C1-C7鏈烷醇(例如甲醇)、C1-C7氨基鏈烷烴(例如甲基胺)、丙二醇、甘油、氨基酸、碳水化合物等的加成反應(yīng)。
本發(fā)明的另一個更特定的目的是提供具有在前面段落中提及的雜化型涂層的如以上所述的生物醫(yī)學(xué)材料或制品，該涂層還顯示出優(yōu)異的被含水溶液如淚液的潤濕性，并能夠例如在接觸透鏡上提供＞10秒的淚膜破裂時間。
另一個目的是具有以上所述雜化型涂層的制品，尤其生物醫(yī)學(xué)或生物分析裝置，該涂層為裝置提供了特定的(生物)親和性或(生物)活性。用于形成雜化型涂層的外層的生物材料的例子(該外層是通過與反應(yīng)性底涂層反應(yīng)獲得的)是-碳水化合物，低聚糖，聚糖，糖類，環(huán)糊精，肝素，葡聚糖，甘氨基聚糖(glycoaminoglycan)；-肽或蛋白質(zhì)，如細(xì)胞粘附和抗粘附因子，細(xì)胞生長因子，酶，輔酶，受體蛋白，外源凝集素，抗體，抗原；-糖肽，糖蛋白和脂蛋白，如粘蛋白和免疫球蛋白；-磷脂，糖脂和脂蛋白，如鞘脂；-核苷酸；如DNA-或RNA-低聚核苷酸；-親和性物質(zhì)，它們能夠通過鎖/鑰，主體/客體和其它互補相互作用或配合物形成作用來吸引、組裝和/或臨時結(jié)合特定的分子物質(zhì)(此類分子物質(zhì)的例子是生物素/抗生物素蛋白，環(huán)糊精/主體，抗體/抗原，酶/基質(zhì)/抑制劑，DNA/DNA，DNA/RNA，外源凝集素/碳水化合物，藥物/受體蛋白等)；和-帶有特定標(biāo)簽如熒光染料(FITC)、膠態(tài)金、放射性標(biāo)記物、過氧化物酶和類似物的上述生物材料中的任何一種，因此制得適合于分析和診斷技術(shù)的涂敷表面。
本發(fā)明還涉及含有根據(jù)上述技術(shù)涂敷的制品的裝置。此類裝置的例子是眼科裝置如接觸透鏡，眼內(nèi)透鏡或人造角膜；人造器官如肝臟、胰腺、腎臟或心臟；藥物釋放系統(tǒng)如(微)膠囊，(微)珠粒和經(jīng)皮隔膜或藥物導(dǎo)向系統(tǒng)如腫瘤導(dǎo)向或大腦導(dǎo)向；生物分析系統(tǒng)，親和性載體或選擇通透膜；修復(fù)材料和外科修復(fù)物或植入材料和裝置如血管移植物，骨修補材料，神經(jīng)修復(fù)材料，牙科修補材料或?qū)Ч堋?br> 這些目的能夠通過以下發(fā)現(xiàn)來實現(xiàn)，具有以上所述的各種理想特性的底涂層能夠通過在等離子體裝置的余輝區(qū)中讓帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物在特殊控制的條件(包括基材和單體導(dǎo)入口與等離子體區(qū)的距離)下在基材上進(jìn)行等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)來生產(chǎn)。
在本發(fā)明的術(shù)語中，帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物被理解為表示單體、共聚單體、聚合物或共聚物，它們帶有不飽和結(jié)構(gòu)部分如乙烯基或異丙烯基以及反應(yīng)性基團(tuán)。
本發(fā)明的主題因此是包括主要在其表面上具有帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物底涂層的基材的制品，其中聚合物底涂層包括由帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物得到的重復(fù)單元，其中在該涂層中該反應(yīng)性基團(tuán)的濃度基于由ESR光譜的自旋標(biāo)記物測定結(jié)果在0.2-20×10-9Mo1自旋/cm2范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.5-15×10-9Mol自旋/cm2范圍內(nèi)和更優(yōu)選在2-12×10-9Mol自旋/cm2范圍內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)選方面涉及一種制品，其中聚合物底涂層另外可包括從不帶有反應(yīng)性基團(tuán)的一種或多種可聚合不飽和化合物得到的重復(fù)單元。
本發(fā)明的另一個優(yōu)選的方面涉及一種制品，其中聚合物底涂層包括從帶有反應(yīng)性基團(tuán)的一種或多種可聚合不飽和化合物得到的重復(fù)單元。
在另一個優(yōu)選方面，本發(fā)明涉及一種制品，其中30％-98％，優(yōu)選50％-90％和更優(yōu)選60％-80％的重復(fù)單元在結(jié)構(gòu)上等同于由該不飽和化合物的非等離子體游離基聚合反應(yīng)獲得的重復(fù)單元，和其中2％-70％，優(yōu)選10％-50％和更優(yōu)選20％-40％的重復(fù)單元代表交聯(lián)和/或共價鍵合到該基材的位置。
典型地，根據(jù)本發(fā)明的底涂層具有約0.001-10μm的厚度。由ESR進(jìn)行的自旋標(biāo)記物測定實驗典型地涉及反應(yīng)性基團(tuán)的三維濃度，例如每立方厘米(cm3)的反應(yīng)性基團(tuán)。因此，由ESR測定的反應(yīng)性基團(tuán)的濃度反映出對于例如1平方厘米(1cm2)面積內(nèi)的體積而言的此類基團(tuán)的總量。對于非常薄的底涂層，該體積幾乎對應(yīng)于兩維面積。因此，對于非常薄的涂層，反應(yīng)性基團(tuán)的濃度大致反映了該表面上反應(yīng)性基團(tuán)的濃度。例如，在厚度為1-10nm的底涂層上，反應(yīng)性基團(tuán)的數(shù)目典型地在0.01-5個反應(yīng)性基團(tuán)/平方納米的范圍內(nèi)，并典型地取決于所使用單體的性質(zhì)。
術(shù)語底涂層涉及包括反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物涂層。
此類底涂層的厚度典型地在0.001-10μm范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.01-1μm范圍內(nèi)，和更優(yōu)選在0.03-0.2μm范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，涂層在基材上的粘附性和聚合物涂層的交聯(lián)度應(yīng)使得在反應(yīng)性基團(tuán)與合成、半合成或生物來源的合適單體、低聚物或大分子化合物反應(yīng)后獲得的雜化型涂層顯示出熱、氧化和水解穩(wěn)定性以及抵抗因機(jī)械應(yīng)力引起的剝離的能力，以及該涂層對分子量低于500的氣體、水、營養(yǎng)物和離子有滲透性而同時對生物組分如蛋白質(zhì)、糖蛋白和類脂有受控制的滲透性。
在本發(fā)明的特別優(yōu)選的方面中，用以上所述聚合物至少部分地涂敷(二次涂層)的基材是生物醫(yī)學(xué)材料，制品或包括導(dǎo)管和血管移植物在內(nèi)的裝置，尤其視力矯正用的眼科裝置，如接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡或長時間佩戴型接觸透鏡和最優(yōu)選晶狀體角膜高嵌體或植入物。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物底涂層的交聯(lián)度可通過向?qū)⒁M(jìn)行余輝等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)的單體原料中加入至少一種交聯(lián)劑進(jìn)一步加以控制。
根據(jù)本發(fā)明的一個特定實施方案，具有“特定”滲透性及確定結(jié)構(gòu)和形態(tài)的多層底涂層能夠通過本發(fā)明的余輝等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)制備，只要首先將一種或多種沒有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物，和然后將帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物，各自任選與交聯(lián)劑和/或沒有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物一起，一種接一種地進(jìn)行聚合反應(yīng)，優(yōu)選不中斷輝光放電。
本發(fā)明的再一主題是制備以上所述制品的方法，它包括在基材上讓帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物進(jìn)行余輝等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)，其中基材位于等離子體區(qū)以外下游方向的4-40cm的距離處和單體導(dǎo)入口位于3-35cm的距離處。
在本發(fā)明的術(shù)語中，由諸如RF(射頻)、MW(微波)或DC(直流電)技術(shù)的任何方法產(chǎn)生等離子體。在等離子體反應(yīng)器內(nèi)的樣品溫度典型地在0-100℃，優(yōu)選80-10℃，更優(yōu)選80-50℃和非常優(yōu)選40-20℃范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物的余輝等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)典型地在以下等離子體條件下進(jìn)行電源 40-300瓦，上限高達(dá)600瓦，所使用的功率取決于反應(yīng)性基團(tuán)(參見實施例)電壓 8×102-4×103伏等離子體氣流 1-100(標(biāo)準(zhǔn)立方厘米)sccm單體流1-50mg/min原料氣流 1-100(sccm)單體源的溫度 -80℃-+80℃頻率 1kHz-27.12MHz，最優(yōu)選13.56或27.12MHz等離子體氣體 Ar，He，N2壓力 1×10-4-5毫巴在本發(fā)明中，術(shù)語單體或共聚單體同樣適用于表達(dá)短語，可聚合不飽和化合物。
等離子體區(qū)下游的基材距離優(yōu)選是8-30cm，最優(yōu)選10-25cm。在等離子體區(qū)下游的單體導(dǎo)入口距離是6-25cm，最優(yōu)選8-20cm。優(yōu)選使用感應(yīng)耦合、脈沖式射頻輝光放電等離子體。
本發(fā)明的再一個主題是可由表面上具有帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物涂層的制品與合成、半合成或生物來源的合適單體、低聚物或大分子化合物進(jìn)行反應(yīng)獲得的一種具有雜化型涂層的制品。
在有關(guān)基材與等離子體區(qū)之間的距離以及單體導(dǎo)入口與等離子體區(qū)之間的距離所提及的條件下，可由可聚合不飽和化合物在基材上的余輝等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)獲得的本發(fā)明的帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物涂層-與由沒有這些條件的輝光等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)或余輝等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)所獲得的涂層相反-特征在于聚合物鏈的重復(fù)單元在結(jié)構(gòu)上很大程度地等同于通過各不飽和化合物的非等離子體游離基聚合反應(yīng)獲得的那些重復(fù)單元這一事實。
涂層的均勻結(jié)構(gòu)和可控制的較低交聯(lián)度-它是在較溫和的等離子體條件及基材和單體導(dǎo)入口的位置的特定條件下，在可聚合不飽和化合物的等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)的余輝或下游實施方案中令人驚奇地實現(xiàn)的-構(gòu)成了該涂層的特征，這導(dǎo)致了由這些涂層所顯示出來的各種有利性能，尤其就它們在生物系統(tǒng)(包括生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用)、制品或裝置中的用途而言。
涂層的特定優(yōu)點是它們對涂敷基材的表面有強粘附性，這與基材的性質(zhì)基本上無關(guān)，不管它是聚合物有機(jī)材料還是無機(jī)材料如金屬、金屬氧化物、陶瓷材料、玻璃或礦物或碳質(zhì)材料，尤其石墨或玻璃質(zhì)碳質(zhì)材料。包括兩種或多種上述基材的復(fù)合材料也可涂敷上本發(fā)明的底涂層和/或二次涂層。
聚合物底涂層的再一個特定優(yōu)點是以下事實它們在表面上具有高密度的反應(yīng)性基團(tuán)，為二次涂層與合成、半合成或生物來源的合適單體、低聚物或大分子化合物反應(yīng)提供更多數(shù)目的連接位。所得到的最終產(chǎn)物具有許多技術(shù)和生物上有利的性能，其中包括高潤濕性和生物相容性。該優(yōu)點基于如下未曾預(yù)料到的發(fā)現(xiàn)，可聚合不飽和單體的反應(yīng)性基團(tuán)在余輝等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)過程中基本上保持不變而它們在輝光等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)和以上所述的其它等離子體條件中近乎完全分解，這樣能夠獲得僅僅非常低的表面官能度。
在基材表面上帶有反應(yīng)性基團(tuán)的本發(fā)明涂層的聚合物鏈的高度結(jié)構(gòu)均勻性，低交聯(lián)度和主要為刷子形的結(jié)構(gòu)提供了對于各種應(yīng)用來說具有優(yōu)異特性(根據(jù)最終涂層的性質(zhì))的本發(fā)明的最終涂層(已與合成、半合成或生物來源的單體、低聚物或大分子化合物反應(yīng)的底涂層)的制品，這些特性包括-對基材的優(yōu)異粘附性和耐磨性；-優(yōu)異的熱、氧化和水解穩(wěn)定性以及抵抗機(jī)械應(yīng)力引起的剝離的性能；-對液體、氣體、離子、營養(yǎng)物和低分子量化合物的良好滲透性；-對生物組分如蛋白質(zhì)、糖蛋白和類脂的受控滲透性；-對溫度變化、高壓滅菌、生物腐蝕、溶脹和剪切力有高抵抗性能；-下至亞微米級的光滑表面，均勻的層厚和優(yōu)異的潤滑性能；-在生物周圍環(huán)境中的高耐受性和耐久性，在阻止來自生物體系的組分如蛋白質(zhì)、類脂、糖蛋白、鹽和代謝產(chǎn)物和細(xì)胞碎片的不可逆沉積物的形成上的良好抵抗力；-較低的吸收來自周圍環(huán)境的物質(zhì)如化妝品、溶劑蒸汽和灰塵的趨勢；-沒有粘附微生物的趨勢。
就生物相容性、生物親和性、生物活性和抵抗不可逆沉積物的形成及滲透性而言，底涂層以及最終的雜化型涂層的突出特征歸因于以下事實涂層內(nèi)的聚合物鏈仍具有突出的動力學(xué)性能和可活動性。在生物周圍環(huán)境中，二次(或雜化型)涂層一般大大減少了引起生物組分變性的趨勢。而且，通過合適地選擇最終涂層的組分，生物機(jī)械裝置或膜的生物粘附性能夠在大范圍內(nèi)變化。該涂層因此可提供具有諸如改進(jìn)的細(xì)胞粘連性能和人造器官應(yīng)用的組織整合和膜體系的抗生物淤集的這些相抵觸效果的基材。
如以上所述，對于用于制備本發(fā)明的制品的待涂敷基材的形式基本上沒有限制，只要它能夠引導(dǎo)至等離子體產(chǎn)生裝置的余輝區(qū)中并保持在其中。根據(jù)本發(fā)明可被涂敷的基材的形式的具體例子包括不同尺寸的膜，纖維，薄膜，片材，軟管，粗管，中空纖維，膠囊，珠粒和粒料，包括粉末型材料以及復(fù)合材料和層壓材料。建議在本發(fā)明中使用的特定類型的基材是生物醫(yī)學(xué)材料或制品，尤其矯正視力的眼科裝置。這些包括晶狀體角膜植入物(人造角膜)、接觸透鏡和眼內(nèi)透鏡。
基材包括例如通常用于制造生物醫(yī)學(xué)裝置如接觸透鏡的任何材料，它們本身沒有足夠的親水性和/或生物相容性。該材料對于本技術(shù)領(lǐng)域中熟練人員來說是已知的并包括例如聚硅氧烷，氟化(甲基)丙烯酸酯或從例如其它可聚合羧酸得到的等同氟化共聚單體，(甲基)丙烯酸烷基酯或從其它可聚合羧酸得到的等同烷基共聚單體，或氟化聚烯烴，如氟化乙烯或丙烯聚合物和共聚物，或四氟乙烯，優(yōu)選與特定的間二氧雜環(huán)戊烯(dioxols)如全氟-2，2-二甲基-1，3-間二氧雜環(huán)戊烯混合。
基材也包括通常用于制造生物醫(yī)學(xué)裝置如接觸透鏡的任何材料，它們本身是親水性的，因為官能團(tuán)如氨基或羥基固有地存在于該材料中且因此也存在于從其制造的生物醫(yī)學(xué)裝置的表面上。在這種情況下，基材和底涂層之間的特定相間層能夠通過基材和涂層的官能團(tuán)的相互反應(yīng)來形成。此類材料對于本技術(shù)領(lǐng)域中熟練人員來說是已知的。典型的例子包括例如Polymacon，Tefilcon，Methafilcon，Deltafilcon，Bufilcon，Phemfilcon，Ocufilcon，F(xiàn)ocofilcon，Etafilcon，Hefilcon，Vifilcon，Tetrafilcon，Perfilcon，Droxifilcon，Dimefilcon，Isofilcon，Mafilcon或Atlafilcon。大多數(shù)這類材料是基于HEMA和/或NVP的，但合適的材料也可以基于具有反應(yīng)性基團(tuán)例如羥基或氨基的其它在下面的單體或聚合物，例如聚乙烯醇。
聚合物基材，尤其適合作為人造角膜(例如角膜高嵌體)的聚合物可優(yōu)選在其外(前)表面上用本發(fā)明的雜化型涂料進(jìn)行涂敷。該雜化型涂層典型地促進(jìn)了組織(例如角膜上皮細(xì)胞)在該外表面上的選擇性生長。該雜化型涂層的典型二次涂料是肽，蛋白質(zhì)，糖蛋白，碳水化合物，聚糖如膠原、層粘連蛋白、清蛋白、細(xì)胞外基質(zhì)蛋白、細(xì)胞粘附蛋白、生長因子、纖連蛋白、玻連蛋白、軟骨粘連蛋白、纖維蛋白、球蛋白、肌纖維蛋白、vitrogen、基因工程肽和蛋白質(zhì)、外源凝集素、蛭素、粘蛋白、硫酸軟骨素、氨基葡聚糖、透明質(zhì)酸、唾液酸、L-巖藻糖、N-乙酰基半乳糖胺和/或其衍生物，它們的活性片段和混合物。纖連蛋白、膠原、表皮生長因子和/或其衍生物、活性片段及混合物是特別有用的。這一類型的表面涂層能夠典型地顯示出多種有利的性能，例如細(xì)胞的粘附具有良好的生物穩(wěn)定性和耐沉積性能。
人造角膜例如角膜高嵌體晶狀體的內(nèi)(背)表面可用另一種涂料進(jìn)行涂敷(相對于前表面)，例如(a)用本發(fā)明的帶有反應(yīng)性基團(tuán)如OCN-或環(huán)氧基的底涂層，用于通過化學(xué)反應(yīng)將高嵌體牢固地結(jié)合于角膜底膜(Basement Membrane)或鮑曼氏膜(Bowman’s Membrane)的下層材料上，或(b)用本發(fā)明的二次雜化型涂層，它調(diào)節(jié)高嵌體對底膜或鮑曼氏膜的下層材料的強親和性和在本發(fā)明的特定實施方案中防止角膜上皮細(xì)胞在該背表面上的粘連和生長。
對于被設(shè)計來植入角膜基質(zhì)中的人造角膜裝置(角膜嵌體)，兩表面能夠根據(jù)本發(fā)明用雜化型涂料進(jìn)行涂敷，它為植入物提供了良好的長期生物相容性和組織整合。
聚合物基材可以是通常用于制造腎臟透析膜、血液貯存袋、起搏導(dǎo)線或血管移植物的任何血液接觸材料。例如，基材可以是聚氨酯，聚二甲基硅氧烷，聚四氟乙烯，全氟烷基聚醚，聚氯乙烯或DacronTM。
在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案中，待涂敷的基材(用二次涂層)是適合長時間佩戴的接觸透鏡，即6天6夜以上直至約30天的時間連續(xù)佩戴。這類軟接觸透鏡包括包含聚硅氧烷和/或全氟烷基聚醚基團(tuán)的那些，它們顯示出所需高氧-以及高離子-和水-滲透性。如果這一類型的基材根據(jù)本發(fā)明用親水性化合物涂敷，獲得的涂覆接觸透鏡與常規(guī)的表面涂敷接觸透鏡相比具有以下理想性能-提高了對氧、二氧化碳、水和離子的滲透性；-在眼內(nèi)液體環(huán)境中有優(yōu)異的潤溫性、潤滑性和穩(wěn)定性；-佩戴者感覺更舒適以及阻止眼內(nèi)環(huán)境中存在的物質(zhì)在透鏡表面上的不可逆沉積，這些物質(zhì)包括蛋白質(zhì)、類脂、粘蛋白和鹽；-降低對微生物的粘附性；-在磷酸緩沖鹽水中于壓力釜中消毒過程中減少了涂層內(nèi)微裂紋形成的趨勢；-透鏡在多達(dá)30天的長時間連續(xù)佩戴過程中具有優(yōu)越的貼合眼球(on-eye)的性能，包括非常低的角膜溶脹，眼刺激和在眼球上非常良好的運動性。
對于植入物，從合適的生物材料或親水性合成化合物制備的本發(fā)明的二次涂層提供了具有包括開放的、僅輕微交聯(lián)的聚合物結(jié)構(gòu)的表面和滲透性特征的制品，該聚合物結(jié)構(gòu)顯示出優(yōu)異的生物相容性和因此導(dǎo)致有堅固的細(xì)胞粘附性和與活體組織有良好和耐久的整合。
可用于通過余輝等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)制備帶有反應(yīng)性基團(tuán)的底涂層的單體可以是帶有反應(yīng)性基團(tuán)的任何可聚合不飽和化合物并能夠蒸發(fā)和引入等離子體產(chǎn)生裝置的余輝區(qū)中與其中所提供的基材接觸。
這里考慮的反應(yīng)性基團(tuán)的例子包括異氰酸酯(-NCO)，異硫氰酸酯(-NCS)，環(huán)氧基，酸酐，吖內(nèi)酯和內(nèi)酯(包括β-，γ-，δ-內(nèi)酯)基團(tuán)。
吖內(nèi)酯是特別優(yōu)選的，因為它顯示出較高選擇性，尤其當(dāng)反應(yīng)性等離子體底涂層與含氨基的化合物，例如與蛋白質(zhì)在水溶液中反應(yīng)時。在室溫下在該水溶液中的穩(wěn)定性也是比較高的。
帶有反應(yīng)性基團(tuán)的優(yōu)選可聚合不飽和化合物的特定例子是甲基丙烯酸2-異氰酸基乙基酯(IEM)，甲基丙烯酸縮水甘油基酯，(甲基)丙烯酸酐和4-乙烯基-2，2-二甲基吖內(nèi)酯。
構(gòu)成本發(fā)明的一個主題的具有帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物底涂層的制品是一種中間產(chǎn)品，它與合成、半合成或生物來源的單體、低聚物或大分子化合物反應(yīng)為最終的層壓涂覆制品提供理想的表面性能，包括潤溫性。作為面涂層、用于改性反應(yīng)性表面的合成、半合成或生物來源的單體、低聚物或大分子化合物的特定例子是蛋白質(zhì)，如清蛋白、蛭素和外源凝聚素；糖蛋白，如粘蛋白；碳水化合物，如環(huán)糊精或8-氨基-辛基-乳糖酸酰胺；聚糖，如脫乙酰殼多糖；和氨基官能化聚合物和調(diào)聚物如Jeffamine(杰夫胺)和聚乙烯醇(PVA)，聚-N-乙烯基吡咯烷酮(poly-NVP)，聚乙二醇(PEG)和聚丙烯酰胺。
帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物底涂層在基材表面的至少一部分上制備，從而由可聚合不飽和化合物在等離子體反應(yīng)器的余輝或下游區(qū)中的等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)得到了具有反應(yīng)性表面的涂覆制品。工藝參數(shù)(包括沉積過程的物理等離子體參數(shù))以這樣的方式來控制，以使得在特定的基材上獲得所需量的重復(fù)單元(在結(jié)構(gòu)上等同于由可聚合不飽和化合物的非等離子體游離基聚合反應(yīng)獲得的那些重復(fù)單元)，所需交聯(lián)度和所需形態(tài)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過合適選擇等離子體和反應(yīng)參數(shù)，這些參數(shù)和特性以及涂層的厚度可在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。與其它涂敷方法相比，制備本發(fā)明的帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物涂層的方法提供了以下優(yōu)點(例如為涂敷接觸透鏡)-在無菌條件下獲得涂敷基材；-非常低的表面腐蝕和高沉積速率；-獲得光滑、無針孔的涂層；-涂層的厚度容易控制為直至高于1μm的較厚涂層；-在涂層中保留較低含量的游離基；-沒有與空氣的失控的二次反應(yīng)得到氫過氧化物和其它反應(yīng)性物質(zhì)；-不含可滲漏部分的涂層的優(yōu)異熱和水解穩(wěn)定性；-涂層的高UV和光穩(wěn)定性；-在包括良好邊緣涂層的非扁平基材上的均勻?qū)雍瘢?均勻的表面基團(tuán)；-高含量的“刷子型”表面結(jié)構(gòu)，使生物聚合物或其它生物組分變性以及不可逆吸附(生物淤集)的趨勢低；-在涂敷過程中所使用的單體沒有裂解和基材的表面沒有受到原子、離子、激發(fā)物質(zhì)或高能UV輻射的轟擊而導(dǎo)致涂層和/或基材的不希望有的二次變化和有害的表面腐蝕；-涂層沒有在熱、水熱和機(jī)械應(yīng)力作用下剝離的趨勢。
具有可由在余輝等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)后獲得的(底)涂層上存在的反應(yīng)性基團(tuán)與合成、半合成或生物來源的合適單體、低聚物或大分子化合物進(jìn)行反應(yīng)所獲得的雜化型(二次)涂層的本發(fā)明制品已表明可以在各種生物材料(包括人造角膜和接觸透鏡)上形成生物活性、生物相容性和潤濕性涂層并賦予該裝置以特定的(生物)親和性或(生物)活性。如前面所述，催化劑、酶、抗體和類似物質(zhì)也可通過與該聚合物底涂層上存在的反應(yīng)性基團(tuán)反應(yīng)而得到固定。
如以上所述，底涂層的反應(yīng)性基團(tuán)可以用能夠與相應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)進(jìn)行加成反應(yīng)的基本上任何合適分子或化合物加以改性。合適的分子或化合物的實例是從小分子如氨、水、醇到高度復(fù)雜的化合物如酶、糖蛋白或核苷酸。其它特定的例子已在上面列出。
反應(yīng)性基團(tuán)可用這些化合物在溶液中或以純形式改性。如果純凈和如果合適，它們能夠以氣體或液體形式使用。適合于溶液的溶劑應(yīng)該對反應(yīng)性基團(tuán)基本上表現(xiàn)惰性或應(yīng)該至少顯示出明顯減弱的反應(yīng)活性，與待添加的化合物的反應(yīng)活性相比。其合適的例子是醚，如四氫呋喃(THF)，乙醚，二甘醇二甲醚或二噁烷，鹵代烴，如氯仿或二氯甲烷，雙極性非質(zhì)子傳遞溶劑，如乙腈，丙酮，二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基亞砜(DMSO)，烴如己烷，石油醚，甲苯或二甲苯，以及吡啶或N-甲基嗎啉。
在以上二次改性反應(yīng)中使用的溫度典型地在-20℃-150℃范圍內(nèi)，優(yōu)選在0-100℃范圍內(nèi)和尤其在20-60℃范圍內(nèi)。反應(yīng)時間典型地從幾秒到數(shù)天，優(yōu)選約30秒到24小時和更優(yōu)選1分鐘到12小時。
反應(yīng)性基團(tuán)與分子或化合物的反應(yīng)可用幾種分析方法如光譜法監(jiān)測。其具體的方法是傅立葉轉(zhuǎn)換紅外-衰減全反射光譜(FTIR-ATR)，ESCA，電子自旋共振(ESR)和TOF-SIMS。
以上分子或化合物可單獨使用或混合使用。在該混合物中所存在的化合物或分子顯示出可比的反應(yīng)活性并不是先決條件。相反，這也可以用于限制涂層表面上某些物質(zhì)的量。如果合適，所述最終的涂敷操作能夠分成幾個步驟按順序進(jìn)行。限制最終涂層上物質(zhì)的量的另一種方法是例如添加高反應(yīng)性氣體，需要時它會立即驟停加成反應(yīng)。
降低表面負(fù)載量的第三種可能在于將帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物與不帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物的混合物用于初次等離子體誘導(dǎo)聚合反應(yīng)，因此產(chǎn)生減少官能度的初級表面。典型地，帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物的相對量是(按wt％)100％-10％，優(yōu)選80％-50％和更優(yōu)選70％-40％；相對于100％的余量是不帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物。
最終的聚合物雜化型涂層的厚度典型地在1-5’000nm范圍內(nèi)，優(yōu)選在5-1’000nm范圍內(nèi)和尤其10-500nm范圍內(nèi)。
如前面早已提及的，在重要的方面，本發(fā)明涉及在合適的透鏡體上包括本發(fā)明的最終涂層的接觸透鏡，它-由于該涂層的突出性能，包括高的透氧性，對離子和水的高透過性和在眼睛上的良好活動性-可用于長時間佩戴，例如多達(dá)30天。該接觸透鏡的重要特性和其測定方法將在下文進(jìn)行解釋。這些方面中的許多對于人造角膜也是重要的。還有，人造角膜應(yīng)用需要蛋白質(zhì)滲透性。氧氣穿透性和滲透性這里使用的透鏡的“氧氣透過性”是氧氣通過特定眼科透鏡的速率。氧氣透過性，Dk/t，常常以單位阻隔當(dāng)量(barrer)/mm表達(dá)，其中t是被測量區(qū)域中材料的平均厚度(單位mm)和“阻隔當(dāng)量”被定義為[(cm3氧氣)(mm)/(cm2)(sec)(mmHg)]·10-9透鏡材料的“氧氣滲透性”，Dk，不取決于透鏡厚度。氧氣滲透性是氧氣通過該材料的速率。氧氣滲透性常常以單位阻隔當(dāng)量表達(dá)，其中“阻隔當(dāng)量”被定義為[(cm3氧氣)(mm)/(cm2)(sec)(mmHg)]·10-9這些是現(xiàn)有技術(shù)中常用的單位。因此，為了與現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)用保持一致，單位“阻隔當(dāng)量”具有以上所定義的意義。例如，Dk為90阻隔當(dāng)量(“氧氣滲透性阻隔當(dāng)量”)和厚度為90微米(0.090mm)的透鏡將具有Dk/t為100阻隔當(dāng)量/mm(“氧氣透過性阻隔當(dāng)量”/mm)。
長時間佩戴型透鏡所具有的從外表面到內(nèi)表面的氧氣透過性必須足以防止在長時間佩戴過程中任何明顯的角膜溶脹。已知的是，當(dāng)眼皮關(guān)閉睡眠一夜后角膜溶脹率是大約3％-4％，因缺氧緣故。還已知的是經(jīng)約8小時佩戴(一夜佩戴)普通的接觸透鏡將引起約11％的角膜溶脹率。然而，可接受的長時間佩戴型接觸透鏡將在佩戴約24小時(包括正常睡眠時間)后產(chǎn)生低于約8％的角膜溶脹率，更優(yōu)選低于約6％和最優(yōu)選低于約4％。優(yōu)選的長時間佩戴型接觸透鏡將在約7天時間佩戴(包括正常睡眠時間)之后產(chǎn)生低于約10％的角膜溶脹率，更優(yōu)選低于約7％，和最優(yōu)選低于約5％。因此長時間佩戴型接觸透鏡必須含有透氧性(oxyperm)聚合物，其含量足以產(chǎn)生氧氣擴(kuò)散以獲得就角膜溶脹率而言的上述性能。優(yōu)選地，長時間佩戴型透鏡具有從透鏡的外表面到內(nèi)表面延伸的透氧性聚合物的連續(xù)相。
透鏡的氧氣滲透性和透鏡材料的氧氣透過性可由以下技術(shù)測定。氧通量(J)是在34℃和在濕潤室(即氣流保持在約100％相對濕度)中使用Dk 1000儀器(購自Apllied Design and Development Co.，Norcross，喬治亞州)或類似的分析儀器來測量。具有已知氧氣百分?jǐn)?shù)(例如21％)的空氣流以約10-20cm3/min的速率通過透鏡的一側(cè)，而氮氣流以約10-20cm3/min的速率通過透鏡的反側(cè)。測量包圍該體系的大氣壓，P測量。為測試而暴露的區(qū)域內(nèi)的透鏡厚度(t)是通過用Mitotoya測微計VL-50或類似儀器測量10個位置，然后取平均值來確定的。在氮氣流中氧濃度(即擴(kuò)散通過透鏡的氧)是使用DK1000儀器測量的。透鏡材料的氧氣滲透性，Dk，從下式測定Dk＝Jt(P氧氣)其中J＝氧氣通量[微升02/cm2-分鐘]P氧氣＝(P測量-P水蒸汽)·(空氣流中％O2)[mmHg]＝空氣流中氧的分壓P測量＝大氣壓[mmHg]P水蒸汽＝在34℃下0mmHg(在干燥室中) [mmHg]P水蒸汽＝在34℃下40mmHg(在濕潤室中) [mmHg]t＝在暴露的測試區(qū)域中透鏡的平均厚度[mm]其中Dk以單位阻隔當(dāng)量表達(dá)，即[(cc氧氣)(mm)/cm2]·[sec/mmHg]·10-10材料的氧氣透過性(Dk/t)是通過將氧氣滲透性(Dk)除以透鏡的平均厚度(t)來計算的。
本發(fā)明的長時間佩戴型透鏡的氧氣透過性(Dk/t)優(yōu)選是至少70阻隔當(dāng)量/mm，更優(yōu)選至少75阻隔當(dāng)量/mm和最優(yōu)選至少87阻隔當(dāng)量/mm。透鏡中心厚度典型地高于約30微米，優(yōu)選約30-約200微米，更優(yōu)選約40-約150微米，甚至更優(yōu)選約50-約120微米和最優(yōu)選約60-100微米。離子通量(ionoflux)測量技術(shù)以下技術(shù)，即此處所指的“離子通量技術(shù)”為一種用于測定透鏡離子滲透性的優(yōu)選方法。該技術(shù)可用來測定眼上適當(dāng)移動的可能性。
“離子通量技術(shù)”包括使用電導(dǎo)計(LF 2000/C，類別編號300105，Wissenschaftlich-Technische Werksttten GmbH(WTW)，德國)，配有溫度傳感器的電極(LR01/T，類別編號302520，(WTW))，含鹽溶液的供體室，含約60ml去離子水的接收室，攪拌棒和恒溫器。
為密封其中的接觸透鏡，對該供體室進(jìn)行特別的設(shè)計，以使供體溶液不能在透鏡周圍通過(即僅離子可通過該透鏡)。該供體室由具有螺紋管口的玻璃管組成，該螺紋管口浸沒于接收溶液中。玻璃管包括約9mm直徑的位于中央的孔。與該玻璃管匹配的螺紋罩擁有透鏡固位部件，該部件包括約8mm直徑的位于中央的孔。透鏡固位部件包括適于匹配于和密封透鏡內(nèi)(凹)表面邊緣的外部和適于匹配于和密封透鏡外(凸)表面邊緣的內(nèi)部。
將要測量的透鏡置于外部和內(nèi)部之間的透鏡固位裝置上。該外部和內(nèi)部包括柔韌密封環(huán)，該密封環(huán)置于透鏡與相應(yīng)的外部或內(nèi)部之間。在將透鏡安裝在透鏡固位裝置上之后，將透鏡固位裝置置于螺紋罩中。將該罩旋到玻璃管上以確定供體室。該供體室用16ml0.1M NaCl溶液填充。該接收室用60ml去離子水填充。將電導(dǎo)儀導(dǎo)線浸沒在接收室的去離子水中，將攪拌棒置于接收室中。將該接收室置于恒溫槽中，溫度保持在約35℃。最后，將供體室浸沒在接收室中。
在供體室浸沒到接收室之后10分鐘開始，每20分鐘測定一次電導(dǎo)率，約進(jìn)行三小時。離子通量擴(kuò)散系數(shù)D通過使用以下Fick定律進(jìn)行測定D＝-n′/(A·dc/dx)其中n′＝離子轉(zhuǎn)移速率[mol/min]A＝露置的透鏡面積[mm2]D＝離子通量擴(kuò)散系數(shù)[mm2/min]dc＝濃度差[mol/L]dx＝透鏡的厚度[mm]為取得充分的眼上移動，大于約6.4·10-6mm2/min的離子通量擴(kuò)散系數(shù)為優(yōu)選。更優(yōu)選地，離子通量擴(kuò)散系數(shù)大于約2.6·10-6mm2/min，最優(yōu)選地，離子通量擴(kuò)散系數(shù)大于約1.5·10-5mm2/min。必須強調(diào)的是，離子通量擴(kuò)散系數(shù)與經(jīng)過透鏡的離子滲透性相關(guān)，因而其可預(yù)測眼上移動。接觸角的測量使用Krüss K12儀器(Krüss GmbH，Hamburg)，通過動態(tài)Wilhelmy法測定涂覆和未涂覆透鏡的前進(jìn)和后退水接觸角。詳情參見D.A.Brandreth“動態(tài)接觸角和接觸角滯后”，膠體和界面科學(xué)雜志，62卷，1977，第205-212頁和R.Knapikowski，M.KudraKontaktwinkelmessungen nach dem Wilhelmy-Prinzip-Einstatistischer Ansatz zur Fehlerbeurteilung，化學(xué)技術(shù)(Chem.Technik)，45卷，1993，第179-185頁。由余輝等離子體誘導(dǎo)聚合不飽和反應(yīng)性單體在基材表面上生成的官能團(tuán)濃度(1)等離子體底涂層內(nèi)的官能團(tuán)與自旋標(biāo)記物4-氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶-1-氧基(4-氨基-TEMPO)溶液進(jìn)行反應(yīng)，可獲得定量轉(zhuǎn)換。隨后，如此標(biāo)記的樣品的電子自旋共振(ESR)光譜可對初級官能團(tuán)進(jìn)行高度靈敏和可靠的測定。取決于所使用的反應(yīng)性單體的類型和附加非反應(yīng)性(或不反應(yīng)性)共聚單體的百分?jǐn)?shù)，表面官能度可為0.2-20·10-9Mo1/cm2，優(yōu)選0.5-15·10-9Mol/cm2，更優(yōu)選2-12·10-9Mol/cm2(2)官能表面基團(tuán)可清楚地由傅立葉轉(zhuǎn)換紅外衰減全反射(FTIR-ATR)光譜確定。用于定量的吸收譜帶可典型地為異氰酸酯2270cm-1，環(huán)氧化物1270cm-1酸酐1800，1760cm-1，吖內(nèi)酯1820，1770cm-1FTIR-ATR可有益地用于追蹤官能團(tuán)在與單體，低聚物，聚合物或生物材料的二次反應(yīng)期間的消耗。取決于所用分子的反應(yīng)活性，分子量和全部官能度，可獲取初級官能表面基團(tuán)60-95％的轉(zhuǎn)換。典型地，隨后通過與反應(yīng)性小分子如NH3反應(yīng)，殘余表面官能度可完全被減滅。
(3)通過二次反應(yīng)得到的單體，低聚物，聚合物或任何生物材料的全部表面載入量的間接測定可通過殘余官能度與4-氨基-TEMPO反應(yīng)，然后用ESR光譜來完成。原始ESR官能度與殘余ESR官能度間的差異導(dǎo)致得到所獲得的全部表面載入量，條件是不發(fā)生與溶劑或濕氣等的副反應(yīng)。計算得出的結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)誤差范圍內(nèi)(±10％)，其與由FTIR-ATR測量得出的結(jié)果圓滿地一致。在二次反應(yīng)中，官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化率為60-98％不帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物通常為疏水或親水乙烯基共聚單體或其混合物。
合適的疏水乙烯基共聚單體包括，但非窮舉，丙烯酸和甲基丙烯酸的C1-C18烷基酯，C3-C18烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，丙烯腈，甲基丙烯腈，C1-C18鏈烷酸乙烯基酯，C2-C18鏈烯烴，C2-C18鹵代鏈烯烴，苯乙烯，C1-C6烷基苯乙烯，乙烯基烷基醚，其中烷基部分有1-6個碳原子，丙烯酸和甲基丙烯酸的C2-C10全氟烷基酯和相應(yīng)的部分氟化的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，丙烯酸和甲基丙烯酸的C3-C12全氟烷基乙基硫代羰基氨基乙酯，丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基烷基硅氧烷，N-乙烯基咔唑，馬來酸、富馬酸、衣康酸、中康酸等的C1-C12烷基酯。優(yōu)選如具有3-5個碳原子的乙烯屬不飽和羧酸的C1-C4烷基酯或具有至多5個碳原子的羧酸的乙烯基酯。
合適的疏水乙烯基共聚單體的例子包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸異丙酯，丙烯酸環(huán)己酯，丙烯酸2-乙基己酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，戊酸乙烯酯，苯乙烯，氯丁二烯，氯乙烯，1，1-二氯乙烯，丙烯腈，1-丁烯，丁二烯，甲基丙烯腈，乙烯基甲苯，乙烯基乙醚，甲基丙烯酸全氟己基乙基硫代羰基氨基乙酯，甲基丙烯酸異冰片酯，甲基丙烯酸三氟乙酯，甲基丙烯酸六氟異丙酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，甲基丙烯酸三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙酯，3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷和雙(甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷。
合適的親水乙烯基共聚單體包括，但非窮舉，丙烯酸和甲基丙烯酸的羥基取代的低級烷基酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，低級烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，甲氧基化的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，羥基取代的低級烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，羥基取代的低級烷基乙烯基醚，乙烯磺酸鈉，苯乙烯磺酸鈉，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，N-乙烯基吡咯，N-乙烯基琥珀酰亞胺，N-乙烯基吡咯烷酮，2-和4-乙烯基吡啶，丙烯酸，甲基丙烯酸，氨基-(其中術(shù)語“氨基”也包括季銨)，單(低級烷基)氨基-或二(低級烷基)氨基(低級烷基)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，烯丙醇等。優(yōu)選如羥基取代的(甲基)丙烯酸C2-C4烷基酯，5-7元N-乙烯基內(nèi)酰胺，N，N-二-C1-C4烷基(甲基)丙烯酰胺和總共具有3-5個碳原子的乙烯屬不飽和羧酸。
合適的親水乙烯基共聚單體的例子包括甲基丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥乙酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，二甲基丙烯酰胺，烯丙醇，乙烯基吡啶，乙烯基吡咯烷酮，甲基丙烯酸甘油酯，N-(1，1-二甲基-3-氧代丁基)丙烯酰胺等。
優(yōu)選的疏水乙烯基共聚單體為甲基丙烯酸甲酯和乙酸乙烯酯。
優(yōu)選的親水乙烯基共聚單體為甲基丙烯酸2-羥乙酯，N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酰胺。
典型的多不飽和或交聯(lián)共聚單體或交聯(lián)劑的例子為(甲基)丙烯酸烯丙基酯，二(甲基)丙烯酸的低級亞烷基二醇酯，聚(低級亞烷基)二醇二(甲基)丙烯酸酯，二(甲基)丙烯酸的低級亞烷基酯，二乙烯基醚，二乙烯基砜，二和三乙烯基苯，三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，雙酚A二(甲基)丙烯酸酯，亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺，三烯丙基鄰苯二甲酸酯和二烯丙基鄰苯二甲酸酯。
結(jié)合特定的實施方案，通過以下實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步解釋。給出的所有溫度均以攝氏溫度表示。實施例A-1(氨基封端的聚-N-乙烯基-2-吡咯烷酮的制備)蒸餾的N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)55.58g(0.50Mol)，2-氨基乙硫醇(半胱胺)2.33g(30mmol)和偶氮二異丁氰(AIBN)0.74g(4.5mmol)在350ml三頸瓶中與100ml無水乙醇混合，該三頸瓶配有機(jī)械攪拌器，回流冷凝器和溫度計。然后將該燒瓶抽空至600mbar壓力，緩慢的氮氣流用于溶液的除氧。將該步驟重復(fù)10次。然后將該溶液加熱至60℃。在氮氣氣氛下，在60℃下攪拌28小時之后，將溶液冷卻至室溫，在氮氣下再攪拌12小時。氨基封端的聚合物從2升無水乙醚中沉淀出來。將該固體溶解于200ml的THF中，將這種再沉淀重復(fù)兩次。12.32g(23％產(chǎn)率)的白色固體在減壓下干燥48小時，然后對其分析。該聚合物的Mw為約71,000，調(diào)聚產(chǎn)物的氨基滴定為0.014mVal/g。實施例A-2具有氨基側(cè)基的聚乙烯醇的制備。每個鏈上帶有約9個氨基、Mw為約18,000的PVA按照EP-A-641806中實施例6的第一反應(yīng)步驟進(jìn)行制備。然后，10％PVA溶液(Moviol 4-88，Hoechst)與2.4g(14.8mmol)氨基丁醛縮二乙醇(Fluka)和20g鹽酸(37％)進(jìn)行混合。該混合物在室溫下攪拌48小時。然后，該溶液用氫氧化鈉水溶液(10wt％)中和。該溶液含有該標(biāo)題化合物。實施例A-3(大分子單體的合成)51.5g(50mmol)具有平均分子量1030g/mol且按照端基滴定含有1.6meq/g羥基端基的全氟聚醚Fomblin，ZDOL(Ausimont S.p.A.，Milan)與50mg二月桂酸二丁基錫一起引入到三頸瓶中。在攪拌情況下，將該燒瓶抽空至約20mbar，然后充入氬氣。將此操作重復(fù)兩次。然后在氬氣下，將22.2g(0.1mol)新蒸餾的異佛爾酮二異氰酸酯以與氬氣流相反的方向加入。通過用水浴冷卻，使燒瓶中的溫度保持在30℃以下。在室溫下攪拌過夜之后，該反應(yīng)得以完成。異氰酸酯滴定獲得NCO含量為1.40meq/g(理論值1.35meq/g)。
來自于Shin-Etsu、具有平均分子量2,000g/mol(1.00meq/g羥基，按照滴定)的202gα，ω-羥丙基封端的聚二甲基硅氧烷KF-6001引入到燒瓶中。將燒瓶中物料抽空至約0.1mbar，然后充入氬氣。重復(fù)該操作兩次。在氬氣下，將脫氣的硅氧烷溶解于202ml新蒸餾出的甲苯中，加入100mg二月桂酸二丁基錫(DBTDL)。在完成該溶液的均化之后，在氬氣下，加入所有與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)反應(yīng)的全氟聚醚。在室溫下攪拌過夜之后，該反應(yīng)得以完成。在高真空和室溫下，將溶劑蒸出。微量滴定顯示0.36meq/g的羥基(理論值0.37meq/g)。在氬氣下，13.78g(88.9mmol)的甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯(IEM)加入到247gα，ω-羥丙基封端的聚硅氧烷-全氟聚醚-聚硅氧烷三嵌段共聚物中(化學(xué)計算平均的三嵌段共聚物，但也存在其它嵌段長度)。該混合物在室溫下攪拌3天。微量滴定不再顯示任何異氰酸酯基團(tuán)(檢出限0.01meq/g)。發(fā)現(xiàn)0.34meq/g甲基丙烯酰基(理論0.34meq/g)。
以這種方式制備的大分子單體完全是無色和透明的。在沒有光線情況下，在室溫下，其可于空氣中存儲幾個月而分子量沒有任何變化實施例A-4(接觸透鏡的制備)13.0g由實施例A-3制備的大分子單體溶解于5.6g乙醇(Fluka，puriss.p.a)中(70wt％溶液)。在該溶液完全均化之后，加入5.2g甲基丙烯酸3-三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基酯(來自Shin-Etsu的TRIS，產(chǎn)品號KF-2801)，7.8g新蒸餾的N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)和160mg光引發(fā)劑Darocur1173(Ciba)。在壓力為1-2atm的氬氣下，使用具有孔寬度0.45μm的聚四氟乙烯膜過濾該溶液。過濾的溶液在液氮中于燒瓶中冷凍，該燒瓶在高真空下被抽空，在該燒瓶密封情況下，將該溶液返回到室溫。重復(fù)脫氣操作兩次。然后，在惰性氣氛下，將含有大分子單體/共聚單體溶液的燒瓶轉(zhuǎn)移到手套箱中，其中將該溶液吸移到由聚丙烯制得的無塵接觸透鏡模具中。封閉該模具，在交聯(lián)的同時，聚合反應(yīng)通過UV輻照(15mW/cm2，5min)進(jìn)行。然后打開模具，將其置于乙醇中，使生成的透鏡從其模具中脹出。使用不斷補足的蒸餾的二氯甲烷萃取該透鏡24小時，然后在高真空下干燥。然后，在耐高壓管形瓶中的磷酸鹽緩沖的生理鹽水溶液中，該干燥的透鏡得以平衡，然后在120℃下高壓滅菌30分鐘。對高壓滅菌透鏡進(jìn)行所有的物理數(shù)據(jù)測量。
以這種方式制備的透鏡的特征如下氧氣滲透性(Dk)為77阻隔當(dāng)量(由上述“濕”法測定)，平衡的透鏡的水含量為32wt％，35℃時的斷裂伸長為360％，30℃的彈性模量為0.5MPa(使用PolymerLaboratories，UK的Minimat測量)。實施例A-5(8-氨基辛基乳糖酸酰胺的制備)40g(0.12Mol)乳糖酸內(nèi)酯(lactobionolactone)(Solvay，德國)在400ml甲醇中的懸浮液加入到22g(0.15Mol)1，8-二氨基辛烷在200ml甲醇中的溶液中，其在配有溫度計，機(jī)械攪拌器和回流冷卻器的三頸瓶中攪拌。在氮氣氣氛下回流24小時之后，5g活性炭加入到該燒瓶中，攪拌5分鐘后，該溶液通過1cm厚硅膠和硅藻土(hyflo)層過濾。然后通過蒸發(fā)至約100ml體積對該微黃色溶液進(jìn)行濃縮，在將其冷卻到約5℃后，加入20ml乙腈和20ml二乙醚以引發(fā)結(jié)晶。在5℃時保持3天之后，將結(jié)晶產(chǎn)物過濾，在減壓下干燥12小時。元素分析％C％H ％N計算值49.588.325.78實測值49.687.995.56氨基的滴定1.80mVal/g(用0.1N HClO4滴定)。實施例A-65-氨基戊基-β-環(huán)糊精的制備是按照專利申請WO95/03336(S.Hanessian)實施例16所描述的程序進(jìn)行的。實施例A-7(大分子單體的合成)α，ω-雙-3-氨基丙基-二甲基聚硅氧烷與D(+)葡糖酸δ-內(nèi)酯的反應(yīng)在反應(yīng)之前，用于該合成的氨基官能化聚二甲基硅氧烷(X-22-161-C，Shin Estu，JP)精細(xì)地分散在乙腈中，萃取，然后在10-4Torr時于薄層蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸餾。
在排除H2O情況下，進(jìn)行如下反應(yīng)。溶解在200ml無水THF中的200g純凈氨基官能化的聚二甲基硅氧烷(0.375meq NH2/gMn(VPO)3,400-3,900(VPO，蒸汽壓力滲透計))緩慢地滴加到13.35g(75mmol)D(+)葡糖酸δ-內(nèi)酯在50ml無水THF中的懸浮液中，將該混合物在40℃下攪拌約24小時，直到內(nèi)酯反應(yīng)完全。(通過薄層色譜(TLC)監(jiān)視反應(yīng)硅膠；異丙醇/H2O/乙酸乙酯6∶3∶1；用Ce(IV)硫酸鹽/磷鉬酸溶液(CPS試劑)染色)。然后將該反應(yīng)混合物濃縮至干，殘余物在0.03mbar下干燥48小時。獲得213.3gα，ω-雙(3-葡糖酰氨基丙基)-聚二甲基硅氧烷。氨基用高氯酸的滴定顯示氨基的轉(zhuǎn)化率為99.8％α，ω-雙-(3-葡糖酰氨基丙基)-聚二甲基硅氧烷與IEM的反應(yīng)上述獲得的產(chǎn)物(213.3g)溶解在800ml無水THF中，將該溶液加熱到40℃，然后加入催化量的二月桂酸二丁基錫(DBTDL)。將溶解在20ml無水THF中的14g(90mmol)IEM在約4小時內(nèi)滴加到該溶液中。這與1.2當(dāng)量IEM/葡糖酰胺單元的濃度相當(dāng)。反應(yīng)在48小時內(nèi)進(jìn)行(通過IR光譜檢測NCO譜帶進(jìn)行反應(yīng)的監(jiān)視)。濃縮該反應(yīng)混合物，在用冰冷卻情況下，在3Pa(0.03mbar)下，產(chǎn)物在棕色玻璃燒瓶中干燥24小時。獲得227.2g具有高光學(xué)透明度的無色橡膠狀和彈性產(chǎn)物。實施例A-8(接觸透鏡的制備)聚合之前，所使用的丙烯酸單體，N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)和3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(TRIS)中的每一個通過蒸餾提純而除去抑制劑。0.80g(8.1mmol)的DMA和0.804g(1.9mmol)TRIS置于50ml圓底燒瓶中，在用冰冷卻情況下，該燒瓶用氮氣沖洗半小時。將0.80g實施例A-7制備的大分子單體轉(zhuǎn)移到具有氮氣入口的圓底燒瓶中，在3Pa(0.03mbar)下脫氣24小時，然后溶解在2.7g事先已用氮氣沖洗半小時的乙醇中。之后，在嚴(yán)格排除氧氣情況下，在手套箱內(nèi)進(jìn)行樣品的制備和聚合。在加入0.012g(0.21mmol)Darocur1173情況下，上述單體混合物和大分子單體溶液混合，該混合物進(jìn)行微濾(0.45μm過濾器)。將180μl該混合物引入到聚丙烯模具中，然后用適當(dāng)?shù)木郾┥w封閉該模具。然后在UV爐中，在氮氣氣氛下，用UV-A汞高壓燈輻照該模具5分鐘。該燈(5只，每只商標(biāo)為TLK40W/10R，Philips)置于模具支架的上方和下方。輻照強度為14.5mW/cm2。
然后將聚丙烯模具轉(zhuǎn)移到層流防護(hù)罩中，然后打開。形成的透鏡通過浸泡在二氯甲烷與乙醇(2∶3)的溶劑混合物中從模具中松脫出來。在特定聚丙烯罩中，該透鏡用乙醇在室溫下進(jìn)行萃取48小時，然后在40℃、10Pa(0.1mbar)下干燥24小時。通過在120℃下高壓滅菌30分鐘完成消毒。獲得的透鏡顯示出E模量為0.7MPa，氧氣滲透性為96阻隔當(dāng)量，硬度(肖氏A)為53。實施例B-1等離子體誘導(dǎo)甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯在接觸透鏡上的表面接枝聚合(聚-IEM1涂層)包括兩個實施例A-4的接觸透鏡和兩個實施例A-8的透鏡的基材在并丙醇中萃取和在0.01mbar下干燥之后，置于配有外部環(huán)電極的等離子體反應(yīng)器內(nèi)的凸面玻璃支架(以暴露透鏡的前曲面和使透鏡的后曲面與任何沉積物屏蔽開)上?；呐c等離子體區(qū)的下邊緣之間的距離為12cm。將反應(yīng)器抽空至0.010mbar壓力，保持這些條件1小時。然后，進(jìn)入到反應(yīng)器的等離子體區(qū)的氬氣等離子體氣體流速設(shè)定為20sccm(標(biāo)準(zhǔn)立方厘米)，將反應(yīng)器中的壓力調(diào)節(jié)到0.07mbar，打開RF發(fā)生器(27.12MHZ射頻發(fā)生器，HFA Koppold&Co.，Hhenkirchen，德國)。在全部1分鐘期間，等離子體釋放功率保持在170Watts(以清潔和活化該基材表面)。然后，在1分鐘內(nèi)，將由氬氣流攜帶的IEM蒸汽從0.15mbar的IEM儲罐(保持在25℃)引入到反應(yīng)器室中。之后，選擇下列參數(shù)以等離子體誘導(dǎo)聚合IEM用于等離子體激發(fā)的氬氣流速＝20sccm，用于單體(IEM)轉(zhuǎn)移的氬氣載體氣體流速＝10sccm，單體(IEM)蒸發(fā)裝置的溫度＝25℃，等離子體區(qū)的下邊緣與基材之間的距離＝16cm，壓力＝0.10mbar，等離子體功率＝160W。在沉積5分鐘之后，終止等離子體的釋放，抽空反應(yīng)器，在0.010mbar壓力下保持30分鐘。然后在大氣壓力下，將該反應(yīng)器充入氮氣。然后翻轉(zhuǎn)該透鏡，將其插入到凹面玻璃支架上，重復(fù)全部步驟以涂敷該透鏡的背側(cè)。
然后從反應(yīng)器中卸下該樣品，由ATR-FTIR測量分析。在約2,270cm-1處有強吸收譜帶，表明涂敷的接觸透鏡具有高OCN表面官能度。實施例B-2等離子體誘導(dǎo)甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯在接觸透鏡上和在超濾膜上的聚合(聚-IEM2涂層)包括2種實施例A-4的透鏡，2種實施例A-8的透鏡和兩張直徑25mm的聚碳酸酯過濾膜(Poretics Corporation，Livermore，USA)的基材在異丙醇中萃取之后置于玻璃支架上。該支架置于反應(yīng)器中，其與等離子體區(qū)的下邊緣之間的距離為16cm。其余的步驟類似于實施例B-1，即預(yù)處理壓力0.010mbar；1小時；氬氣等離子體氣體流速20sccm；將反應(yīng)器中的壓力調(diào)節(jié)到0.07mbar，打開RF發(fā)生器。等離子體釋放為170W(1分鐘)。
涂敷步驟用于等離子體激發(fā)的氬氣流速＝20sccm，用于單體(IEM)轉(zhuǎn)移的氬氣載體氣體流速＝10sccm，單體(IEM)蒸發(fā)裝置的溫度＝25℃，壓力＝0.10mbar，等離子體區(qū)的下邊緣與基材之間的距離＝15cm。在等離子體功率為140W時，進(jìn)行接枝聚合5分鐘。在反應(yīng)的后期，將壓力恢復(fù)到以前的壓力0.010mbar，并保持30分鐘。然后使用干燥氮氣，將壓力升至大氣壓。
然后翻轉(zhuǎn)該基材，重復(fù)全部步驟以涂敷該基材的另一側(cè)。
ATR-FTIR測量顯示，在約2,270cm-1處有強譜帶(N＝C＝O基團(tuán))。實施例B-3等離子體誘導(dǎo)甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯的聚合(聚-IEM3涂層)類似于實施例B-2，包括2種實施例A-4的透鏡和2種實施例A-8的透鏡的基材在異丙醇中萃取之后置于玻璃支架上，放置在等離子體反應(yīng)器中，其與等離子體區(qū)的下邊緣之間的距離為15cm。預(yù)處理與實施例B-2相同。涂敷步驟條件透鏡在距等離子體區(qū)下邊緣25cm處復(fù)位。IEM的等離子體誘導(dǎo)聚合類似于實施例B-2，功率為160W(5分鐘)。其余的步驟同實施例B-2。在約2,270cm-1處有強譜帶(ATR-FTIR光譜)實施例B-4等離子體誘導(dǎo)甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯的聚合(聚-IEM4涂層)用于該涂層的基材為兩個實施例A-4的透鏡，兩個實施例A-8的透鏡和兩張無PVP的聚碳酸酯膜(Poretics Corporation，Livermore，USA)，其直徑為25mm?；牡念A(yù)處理類似于實施例B-3，其中基材與等離子體區(qū)的下邊緣之間的距離為15cm，壓力為0.012mbar(40min)，氬氣等離子體氣體流速為20sccm，將反應(yīng)器中壓力調(diào)節(jié)到0.10mbar，打開RF發(fā)生器(200W，1分鐘)。涂敷步驟基材在距等離子體區(qū)底部20cm處復(fù)位。IEM的等離子體誘導(dǎo)聚合類似于實施例B-3，功率為180W(5分鐘)，壓力為0.2mbar。在反應(yīng)后期，在后排放區(qū)域中，進(jìn)一步引入單體蒸汽15分鐘。然后恢復(fù)基礎(chǔ)壓力0.012mbar并保持30分鐘。其余步驟同實施例B-1。在約2,270cm-1處有強譜帶(ATR-FTIR光譜)實施例B-5等離子體誘導(dǎo)甲基丙烯酸縮水甘油酯的聚合(聚-GMA涂層)包括兩張直徑25mm的聚碳酸酯過濾膜(Poretics Corporation，Livermore，USA)和兩張聚硅氧烷膜(Silastic，.Dow Chemicals)的基材在異丙醇中萃取之后置于可移動的聚四氟乙烯支架上。該支架放置在等離子體反應(yīng)器中，在下游距可見等離子體區(qū)邊緣的距離約10cm。安裝樣品之后，該系統(tǒng)用泵抽至0.010mbar的壓力，在這些條件下保持1小時。然后，進(jìn)入到反應(yīng)器的等離子體區(qū)的氬氣等離子體氣體流速設(shè)定為20sccm，將反應(yīng)器中的壓力調(diào)節(jié)到0.15mbar，打開RF發(fā)生器。在全部1分鐘期間，等離子體釋放功率保持在170W。然后，終止等離子體的釋放，在5分鐘內(nèi)，將GMA蒸汽從0.25mbar的GMA儲罐(保持在30℃)引入到反應(yīng)器中。在預(yù)處理之后，選擇下列參數(shù)以等離子體誘導(dǎo)GMA的接枝用于等離子體激發(fā)的氬氣流速＝10sccm，用于單體(GMA)轉(zhuǎn)移的氬氣載體氣體流速＝10sccm，單體(GMA)蒸發(fā)裝置的溫度＝35℃，壓力＝0.35mbar，等離子體區(qū)的下邊緣與基材之間的距離＝16cm。接枝聚合在等離子體功率150W下進(jìn)行5分鐘。在反應(yīng)后期，在后排放區(qū)域中，進(jìn)一步引入GMA蒸汽5分鐘。然后，通過使用干燥氮氣，將恢復(fù)并保持30分鐘的基礎(chǔ)壓力0.010mbar升至大氣壓。
然后翻轉(zhuǎn)該基材，重復(fù)全部步驟以涂敷該基材的另一側(cè)。
然后從反應(yīng)器中卸下該樣品，由ATR-FTIR測量分析。在約1,270cm-1處的吸收譜帶表明，在所有樣品上具有高環(huán)氧表面官能度實施例B-6等離子體誘導(dǎo)甲基丙烯酸酐的聚合(聚-MAH涂層)包括兩個實施例A-4的透鏡和兩個實施例A-8的透鏡的基材在異丙醇中萃取之后置于等離子體反應(yīng)器中的玻璃支架上。預(yù)處理同實施例B-5，條件是用MAH替代GMA，基材在12cm處。
涂敷步驟同實施例B-5，條件是MAH儲罐保持在30℃，基材在16cm處，等離子體功率＝160W(10分鐘)。其余的操作同實施例B-5。
ATR-FTIR分析顯示，在1800和1760cm-1處有譜帶(酐)。實施例B-7等離子體誘導(dǎo)4-乙烯基-2，2-二甲基吖內(nèi)酯的聚合(VAL)
類似于在實施例B-2中所公開的步驟，Poretics聚碳酸酯超濾膜用VAL(ISOCHEM，Vert le Petit，法國)處理。將預(yù)處理(步驟1)參數(shù)調(diào)節(jié)為氬氣等離子體氣體流速為20sscm/min；壓力為0.085mbar；功率為520W；時間為2分鐘。
將用于等離子體聚合(步驟2)的參數(shù)調(diào)節(jié)為氬氣載體氣體流量為10sccm/min；VAL源蒸發(fā)器的溫度為-15℃；壓力為0.2mbar；樣品距等離子體區(qū)的距離為18cm；反應(yīng)時間為5分鐘；功率為375W；脈沖等離子體，頻率相應(yīng)為10∶30μsec(開時關(guān)時)。
ATR-FTIR測量顯示，在1820和1770cm-1處有吸收譜帶(吖內(nèi)酯)實施例B-8類似于實施例B-7的程序，涂敷實施例A-4的接觸透鏡。實施例C-1通過與自旋標(biāo)記分子4-氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶-1-氧基(4-氨基-TEMPO)反應(yīng)改性的表面上的N＝C＝O和吖內(nèi)酯基團(tuán)濃度的測定。10個IEM等離子體改性的接觸透鏡和來自下述實施例的超濾膜(PoreticsTM，一種聚碳酸酯材料)樣品浸沒在0.05g4-氨基-TEMPO(Fluka 09465)溶解于1ml水與4ml異丙醇混合物的溶液中?；谋砻嫔系漠惽杷狨セ鶊F(tuán)在25℃下與自旋標(biāo)記化合物反應(yīng)4小時。然后該基材在同樣的溶劑混合物(異丙醇/水4∶1)中洗滌3次，接著在異丙醇中萃取12小時。在0.010mbar的減壓下干燥之后，使用ESR光譜對該基材進(jìn)行分析?；谋砻嫔献孕龢?biāo)記分子的濃度
實施例C-2異氰酸酯官能化基材與牛血清清蛋白的偶聯(lián)反應(yīng)。
3個實施例A-4的透鏡和3個實施例A-8的接觸透鏡使用IEM，按照實施例B-4中描述的步驟進(jìn)行表面改性。然后，在25℃下，將每一透鏡浸沒在3ml含30mgBSA的水溶液中16小時，以此使異氰酸酯官能化的接觸透鏡與牛血清清蛋白(BSA)反應(yīng)。清蛋白處理后，該透鏡用超純水萃取12小時以除去未反應(yīng)的清蛋白。然后，該透鏡由ATR FTIR和接觸角測量值進(jìn)行分析。
FTIR-ATR光譜證實由于在2270cm-1處沒有吸收譜帶，因而OCN基團(tuán)完全轉(zhuǎn)化。實施例C-3～C-7異氰酸酯官能化的基材與其它蛋白質(zhì)進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)。實施例A-4的基材和實施例A-8中的基材用異氰酸酯基團(tuán)如實施例B-4描述進(jìn)行表面官能化。然后將官能化的基材浸泡在1％的各種蛋白質(zhì)的水溶液中，以按照實施例C-2的步驟進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)。在用HPLC水萃取后，該基材表面由ATR FTIR光譜和接觸角測量值進(jìn)行分析。
由等離子體誘導(dǎo)聚合，然后與蛋白質(zhì)反應(yīng)而改性的基材的接觸角(實施例C-3～C-7)顯示在表1中。
表1
*由FTIR-ATR光譜確定實施例C-8異氰酸酯官能化的基材與Jeffamine ED2001進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)。2個實施例A-4的接觸透鏡和2個實施例A-8的接觸透鏡如實施例B-4進(jìn)行異氰酸酯官能化。然后每個透鏡獨自浸泡在3ml JeffamineED2001(Texaco，USA)的水溶液中，該溶液濃度為10mg Jeffamine/1ml水。偶聯(lián)反應(yīng)可在室溫下進(jìn)行一夜(16小時)。然后，該基材用蒸餾水仔細(xì)清洗，用超凈水萃取12小時，由ATR FTIR光譜和接觸角測量值進(jìn)行分析。
實施例C-9～C-11異氰酸酯官能化的基材與其它聚合物的偶聯(lián)反應(yīng)。對異氰酸酯官能化的基材與下述其它含氨基聚合物的偶聯(lián)反應(yīng)，重復(fù)實施例C-8所描述的方法。在改性基材上測量的接觸角顯示在表2中。
表2
實施例C-12和C-13對異氰酸酯官能化的基材分別與氨基-環(huán)糊精(實施例A-6)和氨基辛基乳糖酸內(nèi)酯-酰胺(實施例A-5)的偶聯(lián)反應(yīng)，重復(fù)實施例C-8中描述的方法。在改性基材上測量的接觸角顯示如下。
實施例C-14用4-氨基-TEMPO測定縮水甘油基和酸酐基團(tuán)濃度。兩種實施例B-5的等離子體改性的基材和兩種實施例B-6的等離子體改性的基材浸泡在0.05g 4-氨基-TEMPO溶解于1ml水與4ml異丙醇混合物中的溶液中。基材表面上的反應(yīng)性基團(tuán)在25℃下與自旋標(biāo)記分子反應(yīng)4小時。該基材然后在同樣溶劑混合物(異丙醇/水4∶1)中洗滌3遍，然后在異丙醇中萃取12小時。在0.010mbar減壓下干燥之后，該基材通過ESR光譜進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上測定透鏡表面上自旋標(biāo)記分子的濃度。
實施例C-15縮水甘油基和酸酐官能化的基材的偶聯(lián)反應(yīng)。兩種實施例B-5的等離子體改性的基材和兩種實施例B-6的等離子體改性的基材分別浸泡在0.1g Jeffamine ED2001溶解于5ml乙腈的溶液中。該反應(yīng)在25℃下進(jìn)行4小時。然后該基材首先進(jìn)行洗滌，接著在乙腈中萃取12小時。在0.010mbar減壓下干燥3小時之后，該基材通過ATR FTIR進(jìn)行分析，并測量接觸角。在改性基材上測量的接觸角顯示如下
SilasticTM，硅膜(Dow Chemicals)實施例C-16～C-18吖內(nèi)酯官能化的基材的偶聯(lián)反應(yīng)。由實施例B-8獲得的透鏡用下述5wt％氨基官能試劑的水溶液在室溫下處理3小時。按照實施例C-8進(jìn)行操作。
實施例C-19284mg寡肽H(Gly-NLeu-Pro)9-NH2·TFA(15H2O)溶解在5ml水中。加入0.1N NaOH，調(diào)節(jié)pH值至7.4。加入乙醇(0.3ml)，使用0.22μm膜過濾該溶液。使用透明且無菌溶液處理實施例B-7的基材，其中處理方法類似于實施例C-2。然后，該基材由ATR-FTIR分析。實施例C-20類似于實施例C-19，使用牛膠原的水溶液，在5℃下處理兩種實施例B-7的基材16小時。通過加入0.625ml磷酸鹽緩沖鹽水，0.625ml0.1N NaOH和3滴0.1N HCl，由5mlVitrogen 100TM(CollagenBiomaterials Inc.，Palo Alto CA)制備牛膠原溶液，該基材由ATR-FTIR分析。
權(quán)利要求
1.一種包括主要在其表面上具有帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物底涂層的基材的制品，其中該聚合物涂層包括由帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物得到的重復(fù)單元，其中在該涂層中，基于由ESR光譜的自旋標(biāo)記物測定結(jié)果，該反應(yīng)性基團(tuán)的濃度為0.2-20×10-9Mol自旋/cm2，優(yōu)選為0.5-15×10-9Mol自旋/cm2，更優(yōu)選為2-12×10-9Mol自旋/cm2。
2.權(quán)利要求1的制品，其中該聚合物涂層還可包括由一種或多種不帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物得到的重復(fù)單元。
3.權(quán)利要求1的制品，其中該聚合物涂層包括由一種或多種帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物得到的重復(fù)單元。
4.權(quán)利要求1的制品，其中30％-98％，優(yōu)選50％-90％，更優(yōu)選60％-80％的重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)等同于由該不飽和化合物的非等離子體游離基聚合獲得的那些重復(fù)單元，且其中2％-70％，優(yōu)選10％-50％，更優(yōu)選20-40％的重復(fù)單元為交聯(lián)和/或共價鍵合到該基材的位置
5.權(quán)利要求2的制品，其中該涂層的聚合物鏈含有76％-98％，優(yōu)選82％-98％結(jié)構(gòu)等同于由該可聚合不飽和化合物的非等離子體游離基聚合獲得的那些重復(fù)單元的重復(fù)單元，且其中2％-24％，優(yōu)選2％-18％的重復(fù)單元為交聯(lián)和/或共價鍵合到該基材的位置。
6.權(quán)利要求2的制品，其中帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物的相對量為100-10wt％，優(yōu)選80-50wt％，更優(yōu)選70-40wt％；100wt％的余量為不帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物。
7.權(quán)利要求1的制品，其中該反應(yīng)性基團(tuán)為異氰酸基，異硫氰酸基，縮水甘油基，酸酐，吖內(nèi)酯或內(nèi)酯基團(tuán)，優(yōu)選異氰酸基或吖內(nèi)酯基團(tuán)，更優(yōu)選異氰酸基。
8.權(quán)利要求1的制品，其中帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物選自甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯，甲基丙烯酸縮水甘油酯，(甲基)丙烯酸酐和4-乙烯基-2，2-二甲基吖內(nèi)酯，優(yōu)選選自甲基丙烯酸縮水甘油酯，甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯和4-乙烯基-2，2-二甲基吖內(nèi)酯，更優(yōu)選選自甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯。
9.權(quán)利要求1～6任一項的制品，其中聚合物涂層為一種由至少兩種可聚合不飽和化合物形成的共聚物，該化合物中的至少一種帶有反應(yīng)性基團(tuán)。
10.權(quán)利要求8的制品，其中帶有反應(yīng)性基團(tuán)的該可聚合不飽和化合物為甲基丙烯酸異氰酸基乙酯，特別是4-乙烯基-2，2-二甲基吖內(nèi)酯
11.權(quán)利要求1的制品，其中該基材為一種有機(jī)聚合物。
12.權(quán)利要求1的制品，其中該基材為一種無機(jī)材料。
13.權(quán)利要求12的制品，其中該無機(jī)材料選自金屬，陶瓷材料，玻璃，礦物質(zhì)，及包括石墨在內(nèi)的碳。
14.權(quán)利要求1的制品，其中該基材為一種有機(jī)-有機(jī)或有機(jī)-無機(jī)層壓制品或復(fù)合材料。
15.權(quán)利要求1～10任一項的制品，其中該基材為一種選自薄膜，纖維，膜，片材，管材，軟管，中空纖維，膠囊和粉末的成型體。
16.權(quán)利要求1～10任一項的制品，其中該基材為一種生物醫(yī)學(xué)材料，制品或裝置。
17.權(quán)利要求16的制品，其為一種用于視力矯正的眼科裝置。
18.權(quán)利要求17的制品，其為一種接觸透鏡，一種眼內(nèi)透鏡或一種晶狀體角膜植入物(人造角膜)。
19.權(quán)利要求18的制品，其為一種長時間配戴的接觸透鏡。
20.權(quán)利要求1-19任一項的制品，其中該帶有反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物涂層還通過交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)。
21.權(quán)利要求1-20任一項的制品，其中該聚合物涂層為一種多層涂層，該多層涂層由至少兩種可聚合不飽和化合物與任選的交聯(lián)劑一起進(jìn)行依次聚合而制備，其中最后聚合的不飽和化合物帶有反應(yīng)性基團(tuán)。
22.權(quán)利要求1-21任一項的制品，其中底涂層的厚度通常為0.001-10μm，優(yōu)選0.01-1μm，更優(yōu)選為0.03-0.2μm。
23.權(quán)利要求1-22任一項的制品，其中該聚合物涂層為一種圖案形式。
24.權(quán)利要求19的接觸透鏡，其中該透鏡的前和后表面用帶有反應(yīng)性基團(tuán)的不同聚合物涂覆。
25.一種制備權(quán)利要求1-21任一項的制品的方法，包括在基材上余輝等離子體誘導(dǎo)聚合帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物，其中該基材置于等離子體區(qū)外下游的4-40cm處，單體導(dǎo)入口在3-35cm處。
26.權(quán)利要求25的方法，其中該等離子體為一種直流(DC)，射頻(RF)或微波(MV)等離子體。
27.權(quán)利要求26的方法，其中該等離子體為一種具有感應(yīng)耦合的RF等離子體。
28.權(quán)利要求25-27任一項的方法，其中頻率為13.56或27.12MHz
29.權(quán)利要求25-28任一項的方法，其中該等離子體為一種脈沖等離子體。
30.權(quán)利要求25-29任一項的方法，其中下游的該基質(zhì)距等離子體區(qū)的距離為8-30cm，最優(yōu)選10-25cm。
31.權(quán)利要求25-30任一項的方法，其中下游的該單體導(dǎo)入口距等離子體區(qū)的距離為6-25cm，最優(yōu)選8-20cm。
32.用于制備權(quán)利要求17的制品的權(quán)利要求25-31任一項的方法，其中聚合在存在一種基材情況下進(jìn)行，該基材帶有可移動的帶圖案的屏蔽板作為生成帶圖象表面的面罩。
33.一種具有雜化型涂層的制品，其可通過具有帶有反應(yīng)性基團(tuán)的底涂層的權(quán)利要求1-21任一項的制品與合成，半合成或生物來源的單體，低聚物或大分子化合物進(jìn)行反應(yīng)而得到。
34.權(quán)利要求33的制品，其中合成，半合成或生物來源的單體，低聚物或大分子化合物選自-碳水化合物，低聚糖，多糖，糖，環(huán)糊精，肝素，葡聚糖和甘氨基聚糖；-肽或蛋白質(zhì)如細(xì)胞粘附和抗粘附因子，細(xì)胞生長因子，酶，輔酶，受體蛋白，外源凝集素，抗體，抗原；-糖肽，糖蛋白和脂蛋白，如粘蛋白和免疫球蛋白；-磷脂，糖脂和脂蛋白，如鞘脂；-核苷酸；如DNA-或RNA-低聚核苷酸；-親和性物質(zhì)，它們能通過鎖/鑰，主體/客體和其他互補作用或配合物形成作用來吸引，組裝和/或臨時結(jié)合特定的分子物質(zhì)；和-任何上述生物材料，其帶有特殊的標(biāo)簽如熒光染料(FITC)，膠態(tài)金，放射性標(biāo)記物，過氧化物酶等，這樣制備適合于分析和診斷技術(shù)的涂覆表面。
35.權(quán)利要求34的制品，其中該合成聚合物選自氨基官能化的聚合物和調(diào)聚物，如聚乙烯亞胺和氨基封端的聚乙烯醇或聚-N-乙烯基吡咯烷酮；聚乙二醇和聚丙烯酰胺。
36.權(quán)利要求34的制品，其為一種含透鏡體的接觸透鏡，該透鏡體包括聚硅氧烷和/或全氟烷基-聚醚基團(tuán)，在該透鏡體上通過余輝等離子體誘導(dǎo)聚合甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯制備的聚合物涂層和由異氰酸基與含羥基聚合物的反應(yīng)得到的面涂層(二次涂層)，其中該雜化型涂層展示出可潤濕性，其表達(dá)為與水的接觸角≤75°前，＜65°后和＜46°滯后。
37.權(quán)利要求34的制品，其為人造器官如肝臟、胰腺、腎臟或心臟；藥物釋放系統(tǒng)如(微)膠囊，(微)珠粒和經(jīng)皮隔膜或藥物導(dǎo)向系統(tǒng)如腫瘤導(dǎo)向或大腦導(dǎo)向；生物分析系統(tǒng)，親和性載體或選擇通透膜；修復(fù)材料和外科修復(fù)物或植入材料；或其它的生物醫(yī)學(xué)裝置如血管移植物，骨修補材料，神經(jīng)修復(fù)材料，牙科修補材料或?qū)Ч堋?br> 38.權(quán)利要求34的制品，其為一種用于視力矯正的眼科裝置。
39.權(quán)利要求38的制品，其為一種接觸透鏡，一種眼內(nèi)透鏡或一種晶狀體角膜植入物(人造角膜)。
40.權(quán)利要求39的制品，其為一種長時間配戴的接觸透鏡。
41.權(quán)利要求1的制品，其中該底涂層由余輝等離子體誘導(dǎo)聚合帶有反應(yīng)性基團(tuán)的可聚合不飽和化合物獲得。
全文摘要
本發(fā)明描述了涂覆制品和制備此制品的方法,其中底涂層包括帶有反應(yīng)性基團(tuán)的等離子體誘導(dǎo)的聚合物。本發(fā)明還涉及帶有反應(yīng)性基團(tuán)的該底涂層與合成,半合成或生物來源的單體,低聚物或大分子化合物進(jìn)行反應(yīng)以提供雜化型的涂覆制品(二次涂層)。
文檔編號A61L29/08GK1245439SQ97181530
公開日2000年2月23日 申請日期1997年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月23日
發(fā)明者P·查布萊?？? D·洛曼 申請人:諾瓦提斯公司