通过迈克尔加成反应对聚合物制品表面的改性制造技术

本发明专利技术公开了一种具有增强的表面亲水性的医疗器件，其包括包含可聚合的亲水化合物单元的涂层聚合物，所述亲水化合物是通过迈克尔加成反应附着到医疗器件的表面上的。所述涂层聚合物可以被施加到包含水凝胶材料的医疗器件上。在将所述医疗器件与所述涂层聚合物接触之前，通过增加医疗器件的表面官能团的数量可以增强涂层聚合物的附着。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及通过迈克尔加成反应(Michael addition reaction)对聚 合物制品表面的改性。尤其是，本专利技术涉及具有通过迈克尔加成反应改性 的表面的医疗器件。
技术介绍
用于医疗器件的材料的化学性质进步，为它们在身体环境中扩展的用 途增加了舒适性。此外，医疗器件的扩展用途，例如眼科透镜，已经变得 日益有利，因为柔软接触镜具有高的氧渗透性(例如，具有大于80的高Dk 值)和/或高含水量的可利用性。这样的透镜越来越多地由含有硅氧垸的材 料制备。虽然这些材料具有某些适于眼科应用的特性，但是它们倾向于具 有相对疏水性的表面，所述表面对类脂和蛋白质具有高亲合性。这些物质 的累积能够减弱透镜的透明性并且降低佩带者的舒适性。另一方面，亲水 性表面容易限制眼泪的类脂和蛋白质吸附在眼科透镜上以及吸附到眼科透 镜中，并且使得透镜能够在眼睛上相对自由地移动，由此向佩带者提供了 更好的舒适性。一种用于改进相对疏水眼科装置例如接触镜的表面亲水性的已知方法 是通过使用等离子体进行处理。等离子体处理技术公开在，例如，Nicolson 等人的PCT出版物W0 96/31792， Chabrececk等人的W0 99/57581和 Chatelier等人的WO 94/06485中。在Chabrececk等人的申请中，在已经 对制品进行等离子体处理从而在表面上提供官能团之后，将光引发剂分子 共价结合到制品的表面上。然后将可聚合大分子单体层涂布到改性的表面 上并且加热或者施加辐射从而接枝聚合所述大分子单体以形成亲水性表 面。然而，在所述表面上提供有效量的光引发剂从而使所产生的聚合物牢 固地附着是困难的。已经开发出其它永久改变聚合物生物材料例如接触镜的表面特性的方 法。这些技术中的一些包括Langmuir-Blodgett淀积，受控螺旋浇铸(spincasting),化学吸附以及汽相淀积。Langmuir-Blodget层系统的例子公开在美国专利4， 941， 997; 4， 973， 429和5， 068， 318中。类似于等离子体处理，这些技术不是费用低廉的方法，但它们可以容易地引入到制备生物医疗器件例如接触镜的自动生产方法中。另一个产生亲水性表面的方法论述在美国专利6,926,965中。该方法以层接层(LbL)的方式进行，其包括将基材连续地浸渍到带有相反电荷的聚合物材料中直到形成期望厚度的涂层。这些现有技术的方法都是繁杂的。结果是，最终装置的造价会很高。 因此，仍然需要提供如下的医疗器件，例如眼科透镜，其具有改善的亲水性表面，并且能够与生理环境相容，还需要提供用于制造它们的改善的方法。专利技术简述总的来说，本专利技术提供了一种通过迈克尔加成反应(在本领域中有时 也被称为"迈克尔反应")改进聚合物制品表面的方法。本专利技术还提供了这 样的聚合物制品，其具有包括附着了聚合物材料的表面。在一个方面中，所述聚合物制品是医疗器件，其能够为用户提供更高 水平的性能和/或舒适性。在一个方面中，本专利技术提供了一种医疗器件，其在所述医疗器件的表 面上具有聚合物涂层。在另一个方面中，所述聚合物涂层包括亲水性聚合物涂层。在仍然另 个方面中，所述亲水聚合物涂层直接或间接附着在所述医 疗器件的表面。在仍然另 方面中，所述涂层包括直接或间接共价附着在所述医疗器 件的表面上的涂层聚合物。在又一个方面中，所述涂层聚合物是通过迈克尔加成反应附着在所述 医疗器件的表面上。在仍然又一个方面中，所述医疗器件和涂层聚合物具有参与迈克尔加 成反应的互补的官能团。在仍然另一个方面中，所述医疗器件是眼科装置。在又一个方面中，所述医疗器件是接触镜。在仍然另一个方面中，所述医疗器件相对于不具有本专利技术聚合涂层的 那些医疗器件具有减小的接触角度。在又一个方面中，本专利技术提供了一种制备具有亲水性表面的医疗器件 的方法。该方法包括(a)提供具有医疗器件的表面官能团的医疗器件；(b)提供具有亲水部分和在迈克尔加成反应中能够与所述医疗器件的表面官能团相互作用的聚合物官能团的聚合物；和(C)在足以产生具有增强的 表面亲水性的医疗器件的条件下，将所述医疗器件与该聚合物接触。本专利技术的其它特征和优点将在以下详细描述和权利要求中变得清楚。专利技术详述总的来说，本专利技术提供了一种通过迈克尔加成反应改进聚合物制品表 面的方法。本专利技术还提供了这样的聚合物制品，其具有包括附着了聚合物 材料的表面。在一个方面中，所述聚合物材料(本文中有时也被称作涂层聚合物材 料)是通过迈克尔加成反应附着到聚合物制品表面上的，其被亲核加成到 与吸电子基共轭的a-e双键上。在一个方面中，本专利技术的涂层聚合物材料包括一个或多个与吸电子基 (例如羰基或磺酰基)连接的a-P双键，并且所述聚合物制品的表面包 括多个亲核基团。在另一个方面中，所述聚合物制品的表面包括多个与吸电子基(例如 羰基或磺酰基)共轭的a-P双键，并且本专利技术的涂层聚合物材料包括一 个或多个亲核基团。亲核基团的非限定性例子是胺基、硫醇基、羟基、羟胺基、肼基、胍 基(gnanadine)、亚胺基、膦基和负碳离子。在一个实施方式中，所述亲核基团包括伯胺基(-朋2)、仲胺基(-NHR)、 叔胺基(-NR'R2)，其中R、 R'和R2是一价基团，例如， 一价的Ch。脂肪径基 或烷基芳香基，或者芳香叔氨基(例如吡啶)；并且所述涂层聚合物材料包 括丙烯酸酯基团。当所述亲核基团包括叔氨基时，该连接反应有利地在氢 给体的存在下进行。在另一个方面中，所述制品的聚合物材料包含亲核基团，其中的一些 被暴露在制品的表面上。在仍然另一方面中，所述亲核基团是在聚合物制品的表面上产生的， 例如通过在这种制品的表面上植入反应部分，所述反应部分包含这样的亲 核基团，或者通过表面材料与试剂的反应从而产生这样的亲核基团。在仍然另一个方面中，与吸电子基共轭的a-P双键是在聚合物制品 表面上通过将其与具有这种双键的反应化合物进行反应而形成的。在又一个方面中，所述聚合物制品是一种医疗器件。在一个实施方式 中，所述医疗器件是一种眼科装置。在另一个实施方式中，所述眼科装置 是一种接触镜。在另一个方面中，所述医疗器件包含硅氧烷基聚合物。术语"硅氧烷 基"意思是包括硅-氧-硅键。适宜的硅氧烷基聚合物在下面的内容中公开。在仍然又一个方面中，本专利技术提供了包含亲水性表面和/或降低的脱水 率的医疗器件以及用于制备这些装置的方法。一种制备具有亲水性表面的医疗器件的方法包括(a)提供具有医疗 器件的表面官能团的医疗器件；(b)提供具有亲水部分和在迈克尔加成反 应中能够与所述医疗器件的表面官能团相互作用的聚合物官能团的聚合 物；和(c)在足以产生具有增强的表面亲水性的医疗器件的条件下，将所 述医疗器件与该聚合物接触。在一个实施方式中，提供具有医疗器件的表面官能团的医疗器件的步 骤包括通过植入包含表面官能团的部分来产生表面官能团。所述植入是在 所述医疗器件的表面上或表面内进行的。在另一个实施方式中，提供具有 医疗器件的表面官能团的医疗器件的步骤包括通过将医疗器件的表面的材 料与适宜的试剂进行反应以形成表面官能团，从而产生表面官能团。在仍 然另一个实施方式中，适宜的试剂是氧化剂。在又一个实施方式中，反应 的步骤包括将所述表面暴露于含有氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括表面涂层的医疗器件，所述表面涂层包含通过迈克尔加成反应附着到所述医疗器件的表面上的涂层材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC萨拉莫内，严文燕，赖有进，W郎，
申请(专利权)人：博士伦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]