DE69214466T2

DE69214466T2 - Polymerbeschichtung

Info

Publication number: DE69214466T2
Application number: DE69214466T
Authority: DE
Inventors: Martin Charles Biocompat Wiles; Yiannakis Yianni
Original assignee: Biocompatibles Ltd
Current assignee: Abbott Vascular Devices Ltd
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1992-06-05
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2012-06-06
Also published as: DE69214466D1; JPH06507558A; EP0641226B1; WO1992021386A1; EP0641226A1; ATE143815T1; ES2093271T3; GB9112267D0; US5496581A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Oberflächenbehandlung von Materialien, um die Adsorption von Protein zu verhindern oder zu hemmen oder die Thrombogenizität zu vermindern.
Bei Blut-kontaktierenden Vorrichtungen können infolge einer thrombogenen Reaktion an unbehandelten Metall-, Glas- oder Kunststoff-Oberflächen Probleme entstehen. Eine solche Reaktion kann zu Blutplättchen-Adhäsion und Gerinnung führen, was ernste, manchmal verhängnisvolle Konsequenzen haben kann. Es ist deshalb wünschenswert, eine Oberflächenbehandlung zu entwickeln, welche eine solche Reaktion verringert und vorzugsweise vermeidet.
Probleme können auch entstehen aus einer nicht-spezifischen Proteinadsorption an die Oberfläche von Vorrichtungen, die bei vielen Anwendungen eingesetzt werden, z.B. medizinischen Vorrichtungen. Beispielsweise beruhen viele moderne diagnostische Vorrichtungen, z.B. viele Biosensoren, auf einer spezifischen Wechselwirkung zwischen einem Analyten und einer Nachweis-Spezies. In solchen Situationen kann eine nicht-spezifische Proteinadsorption einen dramatischen Verlust an Empfindlichkeit verursachen oder die Vorrichtung sogar betriebsunfähig machen. Gleichermaßen kann beim Einsatz von Bioseparationsmembranen eine nicht-spezifische Proteinadsorption Klümpchenbildung und somit Verstopfen der Membranen verursachen.
Proteinadsorption ist auch als Problem bei Sehkorrekturvorrichtungen wie Kontaktlinsen anerkannt. Das auf solchen Vorrichtungen abgelagerte Protein führt zu einem Verlust an Tragekomfort und einem verschlechterten Sehvermögen.
Viele moderne chirurgische und andere medizinische Verfahren beinhalten den Einsatz von Blut-kontaktierenden Vorrichtungen, z.B. chirurgische Implantate, Prothesen, Katheter, Dränagen und extrakorporale Kreislaufsysteme. Derartige Vorrichtungen werden eingesetzt und dann aus Hygienegründen entsorgt: solche Vorrichtungen müssen deshalb aus den wirtschaftlichsten Materialien konstruiert werden, die erhältlich sind, gewöhnlich polymere Kunststoffe oder Glas. Wie jedoch bereits erwähnt, neigen Glas und die meisten synthetischen und natürlichen Polymere dazu, Blutplättchen-Adhäsion und -Aktivierung zu induzieren. Es folgt die Inituerung der Gerinnungs-Kaskade, welche zur Blockierung von Schläuchen und Verstopfung anderer Geräte, wie z.B. Filtrations- und Dialyse- Membranen, und zur Störung von Testverfahren führt, was in bestimmten Fällen verhängnisvolle Konsequenzen für Patienten haben kann. Darüber hinaus muß in den Fällen, in denen eine Vorrichtung in einen Patienten implantiert und für einen längeren Zeitraum verbleiben soll, eine solche Blutplättchen-Aggregation und Gerinnung über einen längeren Zeitraum hinweg vermieden werden.
Zur Vermeidung der Blutklümpchenbildung während eines extrakorporalen Kreislaufs für die Hämodialyse, den Langzeit-Gasaustausch bei Zuständen von schwerem Atemversagen und Herzunterstützung, z.B. nach Herzchirurgie, wird bei der gegenwärtigen Technik systemische Heparinisierung eingesetzt. Aufgrund des Risikos von übermäßiger Blutung nach einer solchen systemischen antikoagulierenden Behandlung sind viele Patienten für mögliche therapeutische Maßnahmen nicht geeignet. Gleichermaßen erfordern im Handel erhältliche Katheter- Sensoren, z.B. für die kontinuierliche Bestimmung von arteriellem Sauerstoff, Kohlendioxid-Verhältnis und pH-Wert bei dem Patienten in einem kritischen Krankheitszustand, eine systemische Heparinisierung, um die Bildung von Mikroklümpchen auf den Sensormembranen und das Versagen der Vorrichtung zu verhindern.
Es ist die Ansicht geäußert worden, daß eine Heparinisierung von Geräten, die insbesondere eine Endpunkt-Verknüpfung von Heparinfragmenten beinhaltet, zu einer anti-thrombogenen Oberflächenbeschichtung führen wird und dadurch das Bedürfnis für eine systemische Heparinisierung ausräumen wird. So wurde ein Verfahren entwickelt, in dem Heparin durch Endpunkt-Verknüpfung angekoppelt wurde [Hoffman, J. et al., Carboyhdr. Res., 117:328(1983), Larm, O. et al., Biomat. Med. Dev. Art. Org., 11:161(1983)]. Die resultierenden Oberflächen adsorbierten Antithrombin und große Mengen von Thrombin, die in Anwesenheit von Antithrombin schnell inhibiert wurden [Pasche, B. et al., Thromb. Res., 44739 (1986)]. Es ist von Interesse festzustellen, daß Endpunkt-verknüpftes Heparin und das Endothel sich bezüglich der Inhibierung von Thrombin in Gegenwart von Plasma sowohl quantitativ als auch qualitativ gleich verhalten [Arnander C., et al., J. Biomed. Mat. Res., 20:235 (1986)] und daß eine mit Endpunkt-verknüpftem Heparin versehene Polyethylen- Oberfläche eine beträchtliche Kapazität zur Inhibierung von Faktor Xa aufwies [Kodama, K et al., Thromb. Haemostas.(1987)].
Steife Polyethylen-Schlauchabschnitte mit Endpunkt-verknüpftem Heparin sind in der Thorax-Aorta von Schweinen bis zu 4 Monate gehalten worden [Arnander C., et al., Biomat. Res., (1987)]. Beim Einsatz bei Gefäß-Transplantaten von expandiertem Polytetrafluorethylen (PTFE) und Polyurethanen, implantiert in die Arterien von Schafen (Esquivel, C. O. et al., Surgery, 95:102(1984)], setzte die Oberfläche mit Endpunkt-verknüpftem Heparin die Abscheidung von Blutplättchen und Fibrin wesentlich herab.
Der extrakorporale Blutkreislauf durch Oberflächen-heparinisierte Vorrichtungen bot die Möglichkeit, hinsichtlich der Rolle von Blutplättchen und dem Plasma-Gerinnungs-System als hauptsächlich bestimmender Faktor zur Erreichung von Thromboresistenz zu unterscheiden. In diesen Versuchen wurde demonstriert, daß Beschichtungen mit anderen sulfatierten Polymeren ebenso Blutplättchen-kompatibel wie die Heparinbeschichtungen waren, aber immer noch thrombogen. Mit Hilfe des Radioimmunoassays für Fibrinopeptid A [Nossel, H. L. et al., J. Clin. Invest., 54:43(1974)] wurde gezeigt, daß nur Beschichtungen, auf denen die Heparinmoleküle mit Plasma-Bestandteilen wechselwirken konnten, imstande waren, bei einem Kontakt mit Blut die Umwandlung von Fibrinogen zu Fibrin zu verhindern [Larsson R. und Lindahl U. Artif. Org., Band 3, Suppl. Proc. of the second meeting of the Intern. Soc. Artif. Org., (1979); Larsson R., et al., Thromb. Res., 19:43 (1980); Larm, O. et al., Biomat. Med. Dev. Art. org., 11:161(1983)]
So erschien die Anwesenheit von intakten funktionellen Gruppen auf dem immobilisierten Heparin obligatorisch, um Thromboresistenz zu erreichen, und Heparinbeschichtungen auf Blut-kontaktierenden medizinischen Vorrichtungen konnten die gefährliche systemische anti-koagulierende Behandlung eliminieren.
Bei Hunden ist eine experimentelle Hämodialyse ohne systemische Heparinisierung und mit Celluloseacetat-Hohlfaserfiltern mit Endpunkt-verknüpften Heparin-Oberflächen durchgeführt worden. Die Wirksamkeit der Beschichtung des gesamten extrakorporalen Systems wurde durch die Tatsache demonstriert, daß die Niveaus an Fibrinopeptid A bei den dialysierten Tieren nicht höher waren als bei narkotisierten Kontrolltieren ohne chirurgische Behandlung [Arnander C., et al., Proc. Eur. Soc. Art. Org., 9:312(1982), Lins. L.-E et al., Proc. EDTA-ERA, 21:270(1984)]. Bei der Verwendung von Endpunkt-verknüpften Heparin-Oberflächen im extrakorporalen Kreislauf wurde ein veno-venöser By-pass zur Kohlendioxid-Eliminierung bei Hunden ohne weiteres 24 Stunden lang in einem Gleichgewichtszustand durchgeführt. Nach einer geringen Freisetzung von Heparin schien das Gerinnungssystem unbeeinflußt, wie bestimmt durch die Fibrinopeptid A-Niveaus im zirkulierenden Blut [Larm, O. et al., An approach to antithrombosis by surface modification. Progress in artificial Organs, ISAIO Press, Cleveland 1986, S. 313. Inacio, J. et al., Extracorporeal elimination of carbon dioxide using a surface heparinised vein-to-vein by-pass system. EUROXY Workshop on design and techniques of extracorporeal gas exchange. Paris, 20. Juni 1985. Bindsley L., et al., Trans. Am. Soc. Art. Int. Org. 32:530(1986)].
Obwohl Heparinisierung die Gerinnung vermindern oder verhindern kann, geschieht dies auf Kosten einer Störung der Biochemie des Blutes, beispielsweise der Komplexierung von Antithrombin und anderer subtiler Änderungen. Die heparinisierten Oberflächen zeigen viele der Wirkungen von Heparin, wenn es als anti-koagulierendes Arzneimittel verabreicht wird, und die schädlichen Nebenwirkungen von Heparin müssen deshalb in Betracht gezogen werden, wenn diese Technik zur Verbesserung der Hämokompatibilität von Blutkontaktierenden Vorrichtungen eingesetzt wird.
In den letzten Jahren wurden viele Anstrengungen gerichtet auf die Entwicklung von Oberflächenbehandlungen, insbesondere durch kovalente Bindung von hämokompatiblen organischen Gruppen, welche die Biokompatibilität von Blut-kontaktierenden Oberflächen verbessern, und auf die Herstellung von weiteren biokompatiblen Materialien zur Verwendung in Blut-kontaktierenden Vorrichtungen wie chirurgische Implantate, Prothesen und künstliche Herzen (siehe beispielsweise EP-A-0032 622 und EP-A-0 157 496).
Insbesondere offenbart EP-A-0032622 di-acetylenische Phospholipide, die zur Beschichtung von Blut-kontaktierenden Oberflächen eingesetzt werden können. Die beschichtete Oberfläche kann anschließend mit photochemisch wirksamer Strahlung (z.B. UV-Strahlung) bestrahlt werden, um eine polymerisierte, stabil beschichtete Oberfläche zu ergeben und die Biokompatibilität von Blut-kontaktierenden Oberflächen zu verbessern.
Ein solches Verfahren ist jedoch nicht zur Anwendung bei Blutkontaktierenden Oberflächen geeignet, die nicht ohne weiteres Strahlung, wie z.B. UV-Strahlung, ausgesetzt werden können, beispielsweise aufgrund ihrer Lage (z.B. die inneren Oberflächen von Schläuchen), oder weil sie für Gamma-Bestrahlung empfindlich sind, z.B. Polyvinylchlorid (PVC)-Oberflächen.
Wir haben nun ein einfaches Verfahren entwickelt, um die Thrombogenizität von Blut-kontaktierenden Oberflächen zu verringern oder die nicht-spezifische Adsorption von Protein an Oberflächen zu hemmen oder verhindern, welches erfolgreich bei Oberflächen eingesetzt werden kann, die für UV-Strahlung unzugänglich sind und/oder für Gamma-Bestrahlung empfindlich sind. Die Oberfläche wird mit einer stabilen Schicht bedeckt, so daß Thrombogenizität oder Proteinadsorption über einen längeren Zeitraum hinweg vermieden wird.
Wir sind der Ansicht, daß die in der vorliegenden Erfindung eingesetzten Beschichtungen eher nicht-thrombogen als antithrombogen sind und keine Störung der Biochemie des Blutes mit sich bringen.
Solche beschichteten Oberflächen haben deshalb Anwendungsbereiche bei Blut-kontaktierenden Vorrichtungen und bei Vorrichtungen, worin eine verringerte nicht-spezifische Proteinadsorption wünschenswert ist, z.B. bei diagnostischen Vorrichtungen, die eine spezifische Wechselwirkung eines Analyten und einer Detektor-Spezies erfordern, z.B. Biosensoren, Bioseparationsmembranen und Sehkorrekturvorrichtungen.
Behandelte Oberflächen, die solche vorteilhaften Eigenschaften zeigen, können als im Besitz von verbesserter Biokompatibilität im Vergleich zu unbehandelten Oberflächen beschrieben werden.
Es wurde auch festgestellt, daß Oberflächen, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung beschichtet wurden, keine Oberflächen- Nettoladung aufweisen. Derartige Eigenschaften führen dazu, daß das Verfahren der Erfindung weitere Anwendungen bietet, z.B. in der Elektronikindustrie und bei elektrochemischem(r) Nachweis und Analyse, wo es erforderlich ist, daß die elektrostatische Ladung oder störende Hintergrundladung minimiert wird.
Darüber hinaus bietet die vorliegende Erfindung bei vielen Anwendungen die weiteren Vorteile, daß die beschichteten Oberflächen eine verbesserte Benetzbarkeit und erhöhte Gleitfähigkeit aufweisen. Dies trägt beispielsweise dazu bei, die Bildung von Gasblasen in Schläuchen zu vermeiden und erleichtert die Einführung von Kathetern mittels chirurgischer Inzisionen.
Erfindungsgemäß wird bereitgestellt ein Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche, welches umfaßt, daß auf die Oberfläche eine Lösung oder Suspension eines Polymers in einem organischen Lösungsmittel aufgebracht wird und das Lösungsmittel entfernt wird, worin das Polymer erhältlich ist durch Polymerisation eines Phospholipids der Formel (I)
worin mindestens eines von B¹ und B² eine Gruppe der Formel (II) ist:
-(CO)p - X¹ - C C - C C - Y¹ (II)
worin p 0 oder 1 ist, vorzugsweise 1, X¹ eine aliphatische oder cycloaliphatische Gruppe darstellt, Y¹ H oder eine einwertige aliphatische oder cycloaliphatische Gruppe ist, wobei die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen in X¹ und Y¹ in jedem B¹ und/oder B² 8 bis 26 beträgt, und das andere von B¹ und B² entweder (a) die gleiche oder eine verschiedene Gruppe der Formel (II) ist oder (b) eine aliphatische oder cycloaliphatische Gruppe mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen darstellt; m 2, 3 oder 4 ist und jedes R unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt.
Die im Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendeten Polymere werden gewöhnlich wiederkehrende Einheiten der Formel (III) enthalten:
worin zwei von Z¹, Z², Z³ und Z&sup4; jeweils Gruppen der Formel Y¹, wie oben definiert, darstellen, die anderen beiden von Z¹, Z², Z³ und Z&sup4; jeweils die Formel -X¹- (CO)p-G aufweisen, worin X¹ und p wie oben definiert sind, und G der entsprechende verbleibende Teil des Phospholipids der Formel (I) ist. Insbesondere können sie wiederkehrende Einheiten enthalten, die zwischen entgegengesetzten Enden der diacetylenischen Einheit verknüpft sind, worin Z¹ und Z&sup4; oder Z² und Z³ die Formel Y¹ besitzen, und Z² und Z³ oder Z¹ und Z&sup4; die Formel -X¹- (CO)p-G besitzen, d.h. Gruppen der Formel (IV):
Die konjugierten Dime der Formel (I) weisen eine zwitterionische Gruppe der Formel (V) auf:
Die bevorzugte zwitterionische Gruppe ist das Analogon der Phosphatverknüpften Gruppe des natürlichen Phospholipids Lecithin und Sphingomyelin, nämlich die Cholin-Phosphatgruppe, worin m 2 und R Methyl ist. Obwohl es bevorzugt ist, daß jede Gruppe R Methyl ist, wie bei in der Natur vorkommenden Produkten, können die Gruppen R alternativ Ethyl, Propyl oder Butyl sein und können gleich oder verschieden sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind in den konjugierten Dimen der Formel (I) beide B¹ und B² Gruppen der Formel (II), die gleich oder verschieden sind. Symmetrische Verbindungen, d.h. Verbindungen, worin B¹ und B² gleich sind, sind am leichtesten zu synthetisieren und deshalb bevorzugt.
Die Position des konjugierten Diin-Systems in dem B¹- und B²-Rest ist nicht kritisch. Es ist beispielsweise möglich, daß sich das konjugierte Diin-System am Ende der hydrophoben Kette befindet, entfernt von der Carboxylester- oder Ether-Funktion, so daß Y¹ Wasserstoff ist und X¹ mindestens 8 Kohlenstoffatome enthält. Es ist jedoch gewöhnlich günstiger, das konjugierte Diin-System so anzuordnen, daß es zum Zentrum der hydrophoben Kette hin lokalisiert ist, so daß etwa dieselbe Anzahl an Kohlenstoffatomen in X¹ und Y¹ vorliegt.
X¹ und Y¹ sind vorzugsweise jeweils eine aliphatische oder cycloaliphatische Gruppe und noch bevorzugter jeweils unverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen. X¹ und Y¹ können jedoch alternativ aliphatische oder cycloaliphatische Gruppen sein, die verzweigtkettige Kohlenwasserstoffgruppierungen enthalten oder Substituenten auf den Kohlenwasserstoffketten enthalten, z.B. Alkoxy- Substituenten oder Halogen. Es ist auch möglich, daß die Gruppen X¹ und Y¹ ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen enthalten.
Die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen in X¹ und Y¹ in jeder Gruppe B¹ und B² der Formel (II) beträgt 8 bis 26 Kohlenstoffatome, so daß jede hydrophobe Kette eine Gesamtzahl von 12 bis 30 Kohlenstoffatomen, ausschließlich irgendwelcher Carbonylkohlenstoffatome, enthält. Wir fanden heraus, daß wenn die Gruppe B¹ und/oder B² weniger als 12 Kohlenstoffatome enthält, das resultierende Material schwierig zu polymerisieren ist, außer bei sehr niedrigen Temperaturen. Vom praktischen Standpunkt aus stellen wir fest, daß die zufriedenstellendsten Ergebnisse erhalten werden, wenn 16 bis 26 Kohlenstoffatome, insbesondere 20 bis 26 Kohlenstoffatome, in den Gruppen B¹ und/oder B² vorliegen, ausschließlich irgendwelcher Carbonylkohlenstoffatome.
Bevorzugte Verbindungen der Formel (I) umfassen diejenigen, worin B¹ und B² beide Gruppen der Formel (II) sind, X¹ die Gruppe -(CH&sub2;)&sub8;- darstellt und vorzugsweise p 1 ist.
Die Gruppen X¹ und Y¹ können auch cycloaliphatische Reste umfassen, die 3 bis 8 oder sogar mehr Kohlenstoffatome in einer cycloaliphatischen Konfiguration enthalten.
Aus Gründen, welche aus der folgenden Erörterung bezüglich der Polymerisation der konjugierten Dime ersichtlich werden, ist bevorzugt, daß beide B¹ und B² das konjugierte Diin-System enthalten, so daß das konjugierte Diin-System sowohl an der intramolekularen als auch der intermolekularen Polymerisation teilnehmen kann. Es kann jedoch ein ausreichender Polymerisationsgrad nur durch iritermolekulare Polymerisation erhalten werden, in welchem Fall es nur wesentlich ist, daß eine der Gruppen B¹ und B² das konjugierte Diin-System enthält. In der Tat ist es in manchen Fällen bevorzugt ein Diin zu verwenden, worin nur eines von B¹ und B² ein konjugiertes Diin-System enthält, so daß ein lineares Phospholipid-Polymer erhalten wird und nicht eines, das Vernetzung zwischen den Polymerketten beinhaltet.
Wenn nur eines von B¹ und B² das konjugierte Diin-System enthält, kann das andere von B¹ und B² einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest, vorzugsweise einen Kohlenwasserstoffrest, darstellen, der gesättigt sein kann oder olefinische oder vielleicht eine einzelne acetylenische Ungesattigtheit enthalten kann, die isoliert oder in Konjugation mit dem konjugierten Dien-System vorliegen kann. Solche Gruppen sind wiederum über eine Ester-oder Ether-Gruppe an den Glycerinrest gebunden und sollten wiederum mindestens 12 Kohlenstoffatome enthalten.
Die bevorzugtesten Phospholipide der Formel (I) sind 1,2-Ditricosanoyl-10,12-diin-sn-glycero-3-phosphorylcholin und 1,2-Dipentacosanoyl-10,12-diin-sn-glycero-3-phosphorylcholin, d.h. Verbindungen der Formel:
Die konjugierten Dime der Formel (I) können nach Verfahren hergestellt werden, die in EP-A-0032622 beschrieben sind.
Die konjugierten Dime der Formel (I) können polymerisiert werden, indem sie photochemisch wirksamer Strahlung, normalerweise Gamma- Strahlung, ausgesetzt werden. Eine solche Bestrahlung erzeugt eine Polymerisation zwischen den konjugierten Diin-Systemen in benachbarten diacetylenischen Ketten. Dies ergibt ein Polymer, welches wiederkehrende Einheiten der Formel (III) wie oben definiert enthält.
Wenn beide B¹ und B² konjugierte Diin-Systeme enthalten, wird sowohl eine intramolekulare als eine auch intermolekulare Reaktion stattfinden, was wünschenswert ist, um eine Beschichtung zu ergeben, die so stabil wie möglich ist. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, daß beide B¹ und B² das konjugierte Diin-System enthalten, und zur Optimierung der intramolekularen Reaktion ist es bevorzugt, daß die relativen Positionen des konjugierten Diin-Systems in B¹ und B² etwa gleich sind, mit anderen Worten, daß die Kohlenstoffketten, welche die konjugierten Diin-Systeme mit dem Glycerinrest verbinden, in der Länge nicht um mehr als zwei Kohlenstoffatome differieren sollten.
In denjenigen Fällen jedoch, in denen ein Diin, das ein konjugiertes Diin-System sowohl in B¹ als auch in B² enthält, verwendet wird, kann aufgrund von Vernetzung zwischen den Polymerketten etwas Lösungsmittel-unlösliches Polymer erhalten werden. Dies kann kontrolliert werden, indem man die Reagenzien und Reaktionsbedingungen so wählt, daß derartige Vernetzungen minimiert werden, und/oder durch Abtrennung des löslichen (somit linearen) Polymers von dem unlöslichen vernetzten Material.
Die Vorpolymerisation wird normalerweise durch Bestrahlung mit Gamma-Strahlung induziert, aber im Prinzip kann jedes Verfahren, welches bekanntermaßen imstande ist, die Polymerisation von konjugierten Diin-Systemen zu induzieren, für die Produktion der in dieser Erfindung verwendeten Polymere eingesetzt werden.
Das Phospholipid kann in jeder Form vorpolymerisiert werden, in der eine signifikante Zuordnung der Moleküle (z.B. in der festen Phase oder in Anwesenheit von Wasser) erfolgt.
Typischerweise wird das Phospholipid der Formel (I) in Form fester Massen durch Bestrahlung Tnit Gamma-Strahlung einer Wellenlänge von 0,05 bis 14 nm und bei Dosen von 1 bis 50, vorzugsweise 2 bis 10, z.B. 2,5 MRad, polymerisiert: die exakte Dosierung wird von dem erforderlichen Polymerisationsgrad abhängen. Dieses Verfahren kann mit trockenem feinpulverigem Phospholipid durchgeführt werden.
Alternativ kann das Phospholipid der Formel (I) unter Verwendung von UV-Strahlung vorpolymerisiert werden. Im allgemeinen wird kurzwellige UV-Strahlung, z.B. mit einer Wellenlänge von etwa 254 nm, eingesetzt. Typischerweise wird die Bestrahlung mit trockenem pulverförmigem Phospholipid durchgeführt, in diesem Fall ist es jedoch erforderlich, das Phospholipid regelmäßig zu rühren, um sicherzustellen, daß die Hauptmenge des Materials der Strahlung ausgesetzt wird.
Das Phospholipid der Formel (I) kann auch als Dünnschicht auf einem Substrat vorpolymerisiert, von dem Substrat entfernt und im Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Geeignete Substrate umfassen Glas oder Polyethylen. Die Dünnschicht kann durch Lösen des Phospholipids in einem Lösungsmittel wie Chloroform oder Ethanol und langsames Verdampfen des Lösungsmittels auf dem Substrat gebildet werden. Die Verwendung einer solchen Dünnschicht trägt dazu bei, die Phospholipid-Moleküle während der Polymerisation zu orientieren. Nach der Bestrahlung kann das resultierende Polymer von dem Substrat beispielsweise durch Abkratzen oder Lösen in einem organischen Lösungsmittel entfernt werden.
Das Phospholipid der Formel (I) kann auch in Form einer wäßrigen Lösung oder Suspension vorpolymerisiert werden.
Das konjugierte Dun kann in Form von Liposomen in wäßriger Phase, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden können, bestrahlt werden. Solche Liposomen können beispielsweise hergestellt werden durch Dispersion des konjugierten Duns in einem wäßrigen Medium, Erhöhung der Temperatur der Dispersion auf oberhalb der Lipid- oder Chapman-Übergangstemperatur, welches diejenige Temperatur ist bei der die Liposomenbildung geschieht, und Abkühlung der Dispersion zurück auf Raumtemperatur. Wird jedoch die Polymerisation mit Liposomen durchgeführt, tritt oft eine Vernetzung zwischen Polymerketten auf, was ein unlösliches Polymer erzeugt. In diesem Fall ist es deshalb bevorzügt, ein Phospholipid zu verwenden, in dem nur eine der Gruppen B¹ und B² ein konjugiertes Diin-System enthält.
Als noch weitere Alternative kann das konjugierte Diin in Form einer Emulsion zwischen einer wäßrigen und einer organischen Phase durch Bestrahlung vorpolymerisiert werden. Geeignete organische Phasen für eine derartige Emulsion können Chloroform, Dichlormethan oder Diethylether umfassen.
Das vorpolymerisierte Phospholipid kann von unpolymerisiertem Phospholipid der Formel (I) und etwaigem, zwischen den Polymerketten vernetztem Material vor der Beschichtung der Oberfläche abgetrennt werden. Dies kann erreicht werden, indem die unterschiedliche Löslichkeit des unpolymerisierten Monomers, vorpolymerisierten Polymers und vernetzten Materials in organischen Lösungsmitteln ausgenutzt wird. Beispielsweise kann die Löslichkeit von monomerem und vorpolymerisiertem Material und die Unlöslichkeit von vernetztem Material in Chloroform zur Entfernung von vernetztem Material eingesetzt werden. Vorpolymerisiertes Material kann dann von monomerem Material unter Verwendung von Acetonitril (z.B. bei 50ºC) worin Monomer löslich und Polymer unlöslich ist, abgetrennt werden. Alternativ kann die Trennung von monomerem und vorpolymerisiertem Material auf einer Gelpermeationschromatographie-Säule erreicht werden, wobei beispielsweise eine Chloroform/Ethanol-Mischung (Z.B. 1:1) als Lösungsmittel eingesetzt wird.
Als Alternative kann das Phospholipid auf die Oberfläche als Mischung von polymerer und monomerer Spezies ohne weitere Reinigung aufgetragen werden, was hinsichtlich der Kosteneffizienz beträchtliche Vorteile hat.
Vor der Beschichtung der Oberfläche kann das polymerisierte Phospholipid mit einem oder mehreren Fettsäure-Diestern von Phosphatidylcholin gemischt werden.
Die Fettsäure-Diester von Phosphatidylcholin, die im Verfahren der Erfindung eingesetzt werden können, umfassen Ester von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren und können reine einzelne Verbindungen wie Distearoylphosphatidylcholin (DSPC), Dipalmitoylphosphatidylcholin (DPPC) und Dimyristoylphosphatidylcholin (DMPC), Mischungen solcher Verbindungen und gereinigte natürliche Produkte wie die Fettsäure-Diester von Phosphatidylcholin aus Eiweiß oder Sojabohnenlecithin sein. Es können gemischte Diester von Phosphatidylcholin eingesetzt werden. Vorzugsweise werden die Fettsäure-Seitenketten geradkettig sein, im Gegensatz zu verzweigt, und 12 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen. Gereinigte Naturprodukte können einen kleinen Anteil anderer Komponenten als Fettsäure-Diester von Phosphatidylcholin enthalten, diese sollten jedoch gewöhnlich nicht in einer ausreichenden Menge vorhanden sein, um die Biokompatibilität der Beschichtung zu beeinträchtigen. Insbesondere sollten Phosphatidylserin und andere anionische Phospholipide, die Proteinadsorption oder Blutgerinnung verursachen würden, vermieden werden.
Die Verwendung dieser Phosphatidylcholin-Diester kann einen beträchtlichen wirtschaftlichen Vorteil darstellen, da sie leicht erhältlich sind. Wird eine solche Mischung im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt, umfaßt sie vorzugsweise mindestens 10 Gew.%, bevorzugter 20 Gew.-%, an polymerisiertem diacetylenischem Phospholipid, um der auf die Oberfläche aufgetragenen Beschichtung eine ausreichende Stabilität zu verleihen.
Die zu behandelnde Oberfläche kann gegebenenfalls für die Beschichtung vorbereitet werden durch Waschen, um Oberflächenverunreinigungen zu entfernen, und zur Verbesserung der Adhäsion der Beschichtung durch Silylierung, Plasmapolymerisation oder auf andere Weise, um die Hydrophobizität der Oberfläche zu erhöhen.
Das Vorwaschen der Oberfläche kann durchgeführt werden unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels, wie z.B. die unten beschriebenen, welches mit dem Lösungsmittel oder dem Lösungsmittelsystem, das zur Aufbringung der Beschichtung eingesetzt wird, gleich oder davon verschieden sein kann. Die Oberfläche kann auch durch Plasma-Ätzen in einer Sauerstoffatmosphäre gereinigt werden. Eine Vorbehandlung der Oberfläche durch Silylierung wird vorzugsweise durchgeführt unter Verwendung eines reaktiven Alkylsilans wie einem Halogensilan, z.B. Trichloroctadecylsilan oder Chlordimethyloctadecylsilan, in einem geeigneten Lösungsmittel wie Hexan oder Chloroform. Überschüssiges Reagenz kann durch einen weiteren Waschschritt entfernt werden.
Als Alternative kann die Vorbehandlung zur Erhöhung der Hydrophobizität bewirkt werden durch eine Plasmapolymerisation unter Bedingungen, die eine Glimmentladung ergeben, z.B. durch Plasma- Trommelätzen. Geeignete Monomere zur Verwendung bei einer derartigen Vorbehandlung umfassen Alkane, die 5 bis 20, vorzugsweise 5 bis 12 Kohlenstoffatome, enthalten, z.B. Hexan, Octan oder Decan, und Alkylsilane, die 5 bis 20, vorzugsweise 12 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten, z.B. Octadecylsilane oder beispielsweise Vinylsilane.
Die Dicke der Beschichtung wird nach dem beabsichtigten Verwendungszweck der Vorrichtung gewählt werden. Typische Dicken, welche für erfindungsgemäße Beschichtungen in Betracht kommen, sind in der Größenordnung von 3 bis 1000 nm, vorzugsweise 10 bis 500 nm, und am meisten bevorzugt etwa 100 nm.
Die zu behandelnde Oberfläche kann eine Blut-kontaktierende Oberfläche sein oder irgendein anderer Oberflächentyp, z.B. die Oberfläche eines Biosensors, einer Bioseparationsmembran oder die Oberfläche einer elektronischen Vorrichtung oder einer Komponente oder einer elektrochemischen Nachweis- oder Analysevorrichtung. Es kann die Oberfläche einer fertigen Vorrichtung, z.B. eine Blutkontaktierende Vorrichtung, sein oder die Oberfläche eines Materials, das zur Herstellung einer fertigen Vorrichtung eingesetzt wird. Im letzteren Fall werden die nachfolgenden Formschritte so gewählt, daß eine Zerstörung der durch das erfindungsgemäße Verfahren gebildeten Beschichtung auf Vorrichtungsteilen vermieden wird, wo die Beschichtung die Oberfläche bei Betrieb schützen wird, und daß eine chemische Schädigung, z.B. aufgrund hoher Temperaturen, der Phospholipid-Beschichtung vermieden wird. Die Oberfläche, welche behandelt wird, wird im folgenden als "Substrat" bezeichnet.
Beispiele von Substraten, die erfindungsgemäß beschichtet werden können, umfassen Gläser (z.B. Natron-Glas und Silica-Glas), Metalle wie Silber und rostfreier Stahl, natürliche Polymere, z.B. Cellulose und halbsynthetische Cellulose-Derivate, und künstliche Polymere wie Polyurethane (z.B. Pellethan), Vinylpolymere wie Polyvinylchiorid (PVC), Polyester wie Polyethylenterephthalat (z.B. Dacron), Polyalkene wie Polyethylen und Polypropylen, Polycarbonate und Polysulfone und Fluorpolymere wie Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylidendifluorid (PVDF) und andere Poly(fluoralkene), einschließlich fluoriertes-Ethylen-Polymer (FEP), welches ein Copolymer von Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen ist.
Das Lösungsmittel kann jedes übliche organische Lösungsmittel sein, welches das vorpolymerisierte Phospholipid lösen oder suspendieren wird. Vorzugsweise wird das Lösungsmittel in Hinblick auf fehlende Toxizität und Umweltgefährdung, Leichtigkeit der Entfernung, Kompatibilität mit dem zu behandelnden Material und pharmakologische Akzeptanz ausgewählt. Das Lösungsmittel kann eines sein, welches ein polymeres Substrat quillt, und dies wird das Behandlungsverfahren unterstützen, indem es dem vorpolymerisierten Phospholipid erlaubt, die Oberfläche des Substrat zu durchdringen. Alternativ kann das Lösungsmittel so gewählt werden, daß das Quellen eines polymeren Substrats vermieden wird, insbesondere wenn feine Größentoleranzen eingehalten werden sollen oder andere nützliche Eigenschaften des Polymers dadurch beeinträchtigt werden würden.
Bevorzugte Lösungsmittel umfassen Wasser, niedere Alkanole wie Methanol, Ethanol und Iso- oder n-Propanol, halogenierte Alkane wie Dichlormethan, Chloroform, Alkane, die typischerweise 5 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, z.B. Pentan oder Hexan, und Mischungen davon. Ein besonders bevorzugtes Lösungsmittel ist eine Mischung von Ethanol und Chloroform, z.B. 20:1 bis 80:1, vorzugsweise 40:1, Ethanol:Chloroform nach Volumen. Ein weiteres bevorzugtes Lösungsmittel ist eine Mischung von Freon und Ethanol, z.B. 50:50 bis 99:1, vorzugsweise 90:10, Freon:Ethanol nach Volumen.
Das vorpolymerisierte Phospholipid kann als Lösung oder als Suspension in einem organischen Lösungsmittel aufgebracht werden. Wird eine Suspension eingesetzt, so wird sie im allgemeinen ausreichend fein sein, um sicherzustellen, daß eine gleichmäßige Beschichtung des vorpolymerisierten Phospholipids erhalten wird. Suspensionen von vorpolymerisiertem Phospholipid können beispielsweise in Wasser oder Mischungen von Freon und Ethanol als Lösungsmittel aufgebracht werden.
Die Konzentration an vorpolymerisiertem Phospholipid im Lösungsmittel wird so gewählt werden, daß der Einsatz übermäßig großer Lösungsmittelmengen (die technische Schwierigkeiten mit deren Entfernung und wirtschaftliche Nachteile mit sich bringen) vermieden wird, während eine effiziente Beschichtung des Substrats ermöglicht wird. Bevorzugte Konzentrationen liegen im Bereich von 0,5 bis 35 mg/ml, vorzugsweise 2 bis 20 mg/ml, z.B. 5 bis 10 mg/ml.
Die Lösung oder Suspension von vorpolymerisiertem Phospholipid kann durch jedes übliche Beschichtungsverfahren aufgebracht werden, z.B. Eintauchen in ein Beschichtungsbad, Aufsprühen, Aufstreichen oder, für flache Substrate, Schleuderbeschichtung, wobei die Beschichtungsbedingungen je nach der gewünschten Dicke der Beschichtung und der Hydrophobizität des Substrats variiert werden, da die Phosphatidyl- Diester an hydrophoberen Substraten stärker anhaften. Vorzugsweise wird die Beschichtung bewirkt durch Eintauchen des Substrats in ein Bad einer Lösung oder Suspension von vorpolymerisiertem Phospholipid in einem geeigneten Lösungsmittel bei geeigneter Konzentration und Temperatur für eine ausreichende Zeit, um die zu beschichtenden Oberflächen zu bedecken.
Das Lösungsmittel kann durch übliche Verfahren entfernt werden, vorzugsweise durch Verdampfen unter verringertem Druck oder Umgebungsdruck, in einem Gasstrom und/oder bei erhöhter Temperatur. Durch sorgfältige Wahl des Lösungsmittels, der Konzentration der Lösung und der Verfahren zur Beschichtung und Lösungsmittelentfernung, kann die Dicke der Phosphatidylcholin-Diester- Beschichtung innerhalb eines gewünschten Bereichs eingestellt werden.
Besonders bevorzugte Lösungsmittel, Konzentrationen und Verfahren zur Beschichtung und Lösungsmittelentfernung werden detailliert in den Beispielen beschrieben und erläutert.
Typische Blut-kontaktierende Vorrichtungen, deren Blut-kontaktierende Oberflächen unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung beschichtet werden können, umfassen Schläuche, wie Katheter, beispielsweise Zentralvenen-Katheter, Brustdränage- Katheter und angioplastische Ballon-Katheter, Schläuche, die bei extrakorporalen Kreislaufsystemen verwendet werden, z.B. bei Herzoder Lungen-Umgehungen "Bypasses", und vollständig extrakorporale Kreisläufe wie Vollblut-Oxygenatoren, Kanülen, Gefäßtransplantate, Nahtmaterial, Membranen wie die bei der Bluttrennung verwendeten, Apherese- und Donorpherese-Einheiten, Gasaustausch-Membranen wie sie in Vollblut-Oxygenatoren verwendet werden, Polycarbonat- Membranen und Hämodialyse-Membranen und Membranen, die in diagnostischen und Biosensor-Vorrichtungen eingesetzt werden, Biosensoren und andere Vorrichtungen, die bei der Diagnose eingesetzt werden, z.B. Küvetten, die bei Bestimmungen der Blutgerinnungszeit verwendet werden, Prothesen, künstliche Herzen und chirurgische Implantate.
Andere Vorrichtungen, einschließlich diagnostische Vorrichtungen wie Biosensoren, Bioseparationsmembranen, Sehkorrekturvorrichtungen wie Kontaktlinsen, können behandelt werden, um die nicht-spezifische Adsorption von Proteinen zu vermindern.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung und sind in keiner Weise als beschränkend anzusehen.

REFERENZBEISPIELE

REFERENZBEISPIEL 1

Vorpolymerisation von DAPC

1 g trockenes pulverförmiges 1, 2-Dipentacosanoyl-10, 12-diin-snglycero-3-phosphorylcholin (DAPC) wurde 2,5 MRad an Gamma-Strahlung (1 bis 10 nm) ausgesetzt. Das resultierende Material war zu 10 Gew.- % in Ethanol/Chloroform (40:1 v/v) löslich und war eine Mischung von Monomer und Polymer (90:10). Der Gewichtsanteil Monomer wurde nach der Abtrennung unter Verwendung von Gelpermeationschromatographie bestimmt.

Gelpermeationschromatogradhie

Das vorpolymerisierte DAPC kann von unpolymerisiertem DAPC durch Gelpermeationschromatographie nach dem folgenden Verfahren abgetrennt werden:
Eine Säule (15 cm x 3 cm Durchmesser) wird hergestellt unter Verwendung von vorgequollenem Sephadex LH60 (Pharmacia Fine Chemicals) in CHCl&sub3;/Ethanol (50/50). Die Säule wird vor der Verwendung entgast. Die Chromatographiebedingungen werden mit Hilfe einer Niederdruck-Flüssigchromatographie-Ausrüstung gesteuert (Pharmacia). Diese besteht aus einer peristaltischen PI-Pumpe, einem UVI-Detektor mit Filter (280 nm) und einem RECI-Recorder.
ppDAPC (500 mg), gelöst im minimalen Volumen an mobiler Phase (CHCl&sub3;/Ethanol 50/50) wird auf die Säule aufgetragen. Die Trennung wird unter Verwendung eines isokratischen Systems und einer Flußrate von 1,5 ml/Minute erreicht. Alle 12 Minuten werden Fraktionen gesammelt.
Polymeres Material mit hohem Molekulargewicht eluiert von der Säule mit der Lösungsmittelfront. Polymeres Material mit niedrigerem Molekulargewicht eluiert in der Reihenfolge des abnehmenden Molekulargewichts. Unpolymerisiertes DAPC wird zuletzt eluiert.
Sichtbare UV-Spektroskopie und TLC kann dazu eingesetzt werden, um die Zusammensetzung von Fraktionen aus der Säule zu bestimmen. Polymere Fraktionen, die von unpolymerisiertem DAPC frei sind, können vereinigt werden. Fraktionen von unpolymerisiertem DAPC können zur erneuten Polymerisation vereinigt werden.

Lösungsmittelextraktion

Als Alternative kann unpolymerisiertes DAPC von polymerem DAPC mit Hilfe von Lösungsmittelextraktion getrennt werden. Die Trennung kann unter Ausnutzung der Tatsache, daß unpolymerisiertes DAPC in Acetonitril bis zu einer Konzentration von 50 mg/ml bei 50ºC löslich ist, während polymerisiertes DAPC bei 50º0 unlöslich ist, nach dem folgenden Verfahren erreicht werden:
ppDAPC (1 g) wird mit Acetonitril (50 ml) bei erhöhter Temperatur (50ºC) 5 Minuten lang behandelt und das Acetonitril entfernt. Das ppDAPC kann weitere drei Male auf dieselbe Weise mit Acetonitril behandelt und die Waschflüssigkeiten vereinigt und filtriert werden. Auf diese Weise wird mindestens 80% des unpolymerisierten DAPC extrahiert. Das verbleibende unpolymerisierte DAPC kann durch erneutes Lösen in Chloroform und Wiederholung des Verfahrens extrahiert werden.
Das verbleibende ppDAPC kann auf unpolymerisiertes DAPC durch TLC, UV-Spektroskopie oder Gelpermeationschromatographie getestet werden.
TLC kann in CHCl&sub3;/MeOH/25% NH&sub3; (690:270:45) durchgeführt werden (Silica-Platten) und mit Iod und Molybdänblau sichtbar gemacht werden.
Polymeres DAPC besitzt ein sichtbares UV-Absorptionsmaximum bei 450 nm. Dieser Peak ist sehr breit und reicht bis zum UV. Monomeres DAPC besitzt ein UV-Spektrum mit 4 Peaks bei 210, 225, 240 und 250 nm. Bei gereinigtem ppDAPC fehlen diese UV-Peaks.

Referenzbeispiel 2

Referenzbeispiel 1 wurde wiederholt, aber unter Verwendung einer Dosierung von 5,0 MRad. Das resultierende Material bestand aus 88:12 Monomer:Polymer nach Gewicht.

Referenzbeispiel 3

Referenzbeispiel 1 wurde wiederholt, aber unter Verwendung einer Dosierung von 7,5 MRad. Das resultierende Material bestand aus 76:24 Monomer:Polymer nach Gewicht.

BEISPIEL 1

Behandlung von PVC-Schläuchen

Proben von harten und weichen Schläuchen des in extrakorporalen Kreislaufsystemen verwendeten Typs wurden entweder mit warmem Ethanol oder filtriertem destilliertem Wasser gewaschen und vor der Beschichtung sorgfältig getrocknet. Beide Schlauchtypen wurden zur Vermeidung von Kontamination in einem staubfreien Bereich beschichtet, indem eine Beschichtungslösung von vorpolymerisiertem DAPC (ppDAPC) (gemäß den Referenzbeispielen hergestellt und von Monomer getrennt) in Ethanol:Chloroform (40:1 v/v) oder eine sehr feine Suspension in Freonethanol (10:1 v/v), (5 mg/ml oder 10 mg/ml) in den hohlen Schlauch pipettiert und die Lösung sanft vor und zurück bewegt wurde (für Abschnitte bis zu 120 cm Länge) bis die gesamte Innenseite des Schlauchs gleichmäßig beschichtet war.
Überschüssige Beschichtungslösung wurde dann in ein Sammelbad abfließen gelassen und die Schläuche bei Raumtemperatur trocknen gelassen. Die nach dem obigen Verfahren hergestellten Beschichtungen waren homogen, wie mittels oberflächenanalytischer Verfahren beurteilt.

BEISPIEL 2

Beschichtung von Polyethylen (PE)-Band

PE-Band wurde zuerst in Ethanol gewaschen und getrocknet. Das Band wurde dann kurz in eine Ethanol:Chloroform-Lösung (40:1 v/v) von vorpolymerisiertem DAPC (10 mg/ml Konzentration) getaucht und dann luftgetrocknet.
Dies wurde unter Verwendung von ppDAPC-Lösungen wiederholt, welche enthielten eine Mischung von Monomer und Polymer, das mittels Gamma- Strahlung von 2,5 MRad (Monomer:Polymer-Gewichtsverhältnis 90:10), 5,0 MRad (Monomer:Polymer-Gewichtsverhältnis 88:12) und 7,5 MRad (Monomer: Polymer-Gewichtsverhältnis 76:24) hergestellt worden war.
Die nach dem obigen Verfahren erhaltenen Beschichtungen waren homogen, wie mittels oberflächenanalytischer Verfahren beurteilt.

BEISPIEL 3

Beschichtung von PE-Band mit gemischten Lipiden

PE wurde mit einer Lösung (10 mg/ml) einer Mischung von 75:25, 50:50 oder 25:75 (w/v) ppDAPC/DPPC oder ppDAPC/DMPC nach demselben Verfahren wie in Beispiel 2 beschichtet.

BEISPIEL 4

Beschichtung von Polyethylen-Kathetern

Katheter, die ein Titanoxid-Additiv enthielten, wurden mit Freon gewaschen und durch Eintauchen in eine Lösung von ppDAPC (10 mg/ml) in Freon beschichtet. Die Temperatur betrug 25ºC.

BEISPIEL 5

Beschichtung von pharmazeutischen Polyethylenterephthalat (PET)-Gefäßen

Die PET-Gefäße wurden zuerst in Ethanol gewaschen und getrocknet. Ein Aliquot (1 ml) einer Lösung von ppDAPC (2 mg/ml) in Ethanol:Chloroform (40:1) wurde in das Gefäß pipettiert und das Gefäß langsam rotiert, bis das meiste des Lösungsmittels verdampft war. Das Gefäß wurde dann umgedreht und überschüssige Lösung entfernt.

BEISPIEL 6

Beschichtung von Polyethylenterephthalat-Filtriermembranen

Gewobenes PET-Filtermaterial mit einer Porengröße von 10 bis 14 µm wurde auf die entsprechende Größe zugeschnitten und auf den Boden des Beschichtungsgefäßes plaziert. Eine Beschichtungslösung [0,5, 1,0, 2,5, 5,0, 7,5, 10 oder 20 mg/ml ppDAPC in entweder Chloroform, Ethanol:Chloroform (40:1 v/v), Freon:Ethanol (10:1 v/v) oder Freon] wurde über den Filter gegossen. Die Beschichtungslösung wurde langsam über die gesamte Oberfläche des Filters bewegt, indem das Beschichtungsgefäß sanft geschaukelt wurde. Nach 30 Sekunden wurde der Filter aus dem Gefäß entfernt, der Überschuß entfernt, und dann durch Hängen in einer Laminarströmungskammer luftgetrocknet.
Die Porosität des Materials wurde durch Coulter-Porometrie überprüft und in allen Fällen als nicht beeinflußt befunden.

BEISPIEL 7

Beschichtung von gewobenen PE-Membranen mit ppDAPC/DPPC-Mischungen

Das Verfahren von Beispiel 6 wurde wiederholt unter Verwendung von Mischungen von ppDAPC/DPPC (2,5 mg/ml ppDAPC und 7,5 mg/ml DPPC).

BEISPIEL 8

Beschichtung von pharmazeutischen Glasgefäßen

Glasgefäße wurden mit Ethanol gewaschen und getrocknet. Ein Aliquot (1 ml) einer Lösung von ppDAPC (2 mg/ml) in Ethanol:Chloroform (40:1 v/v) wurde in ein Gefäß pipettiert und das Gefäß langsam rotiert, bis das meiste des Lösungsmittels verdampft war. Es wurde dann schnell umgedreht und die überschüssige Lösung entfernt.

BEISPIEL 9

Beschichtung von pharmazeutischen Glasgefäßen

Glasgefäße wurden vor der Behandlung mit ppDAPC silyliert, um die Oberfläche sehr hydrophob zu machen, was in einer Schicht von Silan resultierte, auf der eine sehr stabile Beschichtung gebildet wird. Die Silylierung wurde durch die Zugabe einer Lösung (0,1% w/v in Chloroform) von Monochlordimethyloctadecylsilan zu dem Gefäß durchgeführt. Das Gefäß wurde 16 Stunden lang zur Umsetzung belassen und dann geleert, mit Chloroform gewaschen und luftgetrocknet. Die Gefäße wurden dann nach dem Verfahren von Beispiel 8 mit ppDAPC beschichtet.

BEISPIEL 10

Beschichtung von Polvpropylen-Hohlfasermembranen

Polypropylen-Hohlfasern des in Oxygenatoren verwendeten Typs wurden zuerst unter Verwendung von Freon gewaschen und vor der Beschichtung getrocknet. Zur Beschichtung des Materials wurden ppDAPC-Lösungen (2, 4, 5 und 10 mg/ml) eingesetzt. In diesem Fall wurde das ppDAPC in Freon:Ethanol (9:1 v/v) gelöst. Die Fasern wurden beschichtet, indem sie langsam durch ein "U"-förmiges Beschichtungsgefäß, das mit der ppDAPC-Lösung gefüllt war, gezogen wurden und an Luft trocknen gelassen wurden.
Mit Hilfe von Oberflächenanalyse-Verfahren wurde gezeigt, daß die Beschichtung nur auf der äußeren Oberfläche der Hohlfaser vorlag.

BEISPIEL 11

Beschichtung von pharmazeutischen Polypropylengefäßen

Polypropylengefäße wurden mit Ethanol gewaschen, getrocknet und nach dem Verfahren von Beispiel 8 beschichtet.

BEISPIEL 12

Beschichtung von Polystyrol-Petrischalen durch Schleuderbeschichtung

Petrischalen (mikrobiologische Sterilin-Polystyrol-Plattten, die steril hergestellt worden waren) wurden geschleudert (1500 UpM) und 1 ml einer Lösung von ppDAPC (10 mg/ml) in Ethanol:Chloroform (40:1) wurde auf die schleudernden Schalen mit Hilfe einer 1 ml Pipette aufgebracht. Die Proben wurden 30 Sekunden lang geschleudert und dann bei Raumtemperatur trocknen gelassen.

BEISPIEL 13

Beschichtung von Polyestergarn-Nahtmaterial

Proben von gefärbtem und ungefärbtem, geflochtenem Polyestergarn- Nahtmaterial wurden in warmen Ethanol gewaschen und vor der Beschichtung luftgetrocknet. Die gewaschenen und getrockneten Proben wurden beschichtet, indem das Nahtmaterial durch ein "U"-Rohr, das eine ppDAPC (10 mg/ml)-Lösung in Ethanol Chloroform (40:1) enthielt, gezogen wurde, gefolgt von Lufttrocknung bei Raumtemperatur.

BEISPIEL 14

Beschichtung eines Silberfilms durch Schleuderbeschichtung

Ein Silberfilm, gebildet durch Vakuumabscheidung auf Glas, wurde durch Schleuderbeschichtung bei verschiedenen Geschwindigkeiten zwischen 550 bis 2000 UPM beschichtet. ppDAPC-Lösungen (1,25, 2,5, 5,0 und 10 mg/ml) in Ethanol:Chloroform (40:1) wurden eingesetzt. Gemäß einer Bestimmung durch oberflächenanalytische Verfahren wurde die Beschichtung als homogen beurteilt.

BEISPIEL 15

Beschichtung eines Silberfilms durch Schleuderbeschichtung

Silberfilme, die auf Glassubstrate vakuumabgeschieden worden waren, wurden mit Ethanol gereinigt und vor der Beschichtung getrocknet. Sie wurden in eine Lösung (2 mM) von 1-Decanthiol eingetaucht und über Nacht reagieren gelassen. Die resultierende Oberfläche war sehr hydrophob. Die Silberfilme wurden dann gemäß Beispiel 14 oben beschichtet.

BEISPIEL 16

Beschichtung polierter Stäbe aus rostfreiem Stahl

Polierte Stäbe aus rostfreiem Stahl wurden mit Ethanol gereinigt und getrocknet. Die Stäbe wurden dann aus einer Lösung von ppDAPC (10 mg/ml) in Ethanol:Chloroform (40:1) v/v durch direktes Eintauchen in die Lösung beschichtet. Die Stäbe wurden an Luft trocknengelassen.

BEISPIEL 17

Beschichtung von Polyimid

Kapton (Polyimid) wurde mit Ethanol gereinigt und getrocknet Das Material wurde aus einer Lösung von ppDAPC (10 mg/ml) in Ethanol:Chloroform (40:1 v/v) durch direktes Eintauchen in die Lösung beschichtet. Das Material wurde dann luftgetrocknet.

BEISPIEL 18

Behandlung von IV-Kathetern

IV-Katheter aus FEP (fluoriertes-Ethylen-Polymer) wurden mit ppDAPC unter Verwendung eines Eintauchverfahrens beschichtet. ppDAPC (10 mg/ml) wurde in Ethanol:Chloroform (40:1 v/v) gelöst und die Proben in diese Lösung einige Sekunden lang eingetaucht. Die Katheter wurden dann luftgetrocknet.

BEISPIEL 19

Plasma-Ätzen und Octan-Behandlung

Proben von Polyamid-Netzwerk, Nadeln aus rostfreiem Stahl, PTFE- Schläuchen und Polypropylen wurden in Hexan gewaschen und getrocknet. Die Proben wurden in die Ätzkammer eines Plasma-Trommelätzvorrichtung (RF Plasma Barrel Etcher PT7100, erhältlich von Bio-Rad, Polarion Division) eingebracht.
Die Proben wurden in einer Sauerstoffatmosphäre (5 Minuten) geätzt. Die Proben wurden dann in eine Argonatmosphäre in Gegenwart von Octan (5 ml) gebracht. Das Ätzen mit Octan geschah 5 Minuten lang, das Octan wurde entfernt und die Kammer erneut mit Sauerstoff gefüllt. Das Verfahren wurde wiederholt, bis die Proben durch Messung des statischen Wasserkontaktwinkels als hydrophob beurteilt wurden. Zwischen jedem Ätzschritt wurde die Ätzvorrichtung erforderlichenfalls neu eingestellt.
Die verwendeten Bedingungen für das Ätzverfahren waren wie in Tabelle 1 dargestellt. TABELLE 1. Bedingungen des O&sub2;/Octan-Plasma-Ätzens
Die geätzten vorbehandelten Proben wurden beschichtet durch Eintauchen in eine Lösung von ppDAPC (10 mg/ml) in Ethanol Chloroform (40:1) für 10 Sekunden. Die Proben wurden an Luft getrocknet (:30 Sekunden) und dann sorgfältig über Nacht in einer Laminarströmungskammer getrocknet.

BEISPIEL 20

Plasma-Ätzen und Silan-Behandlung

Proben von Polyamid-Netzwerk, Nadeln aus rostfreiem Stahl, PTFE- Schläuchen und Polypropylen wurden in Hexan gewaschen und getrocknet. Die Proben wurden dann in die Ätzkammer einer Plasma-Trommelätzvorrichtung (Bio-Rad RF Plasma Barrel Etcher PT7100) eingebracht. Sie wurden durch Ätzen in einer Sauerstoffatmosphäre bei einem Kammerdruck von 1 mBar mit einer Vorwärtsleistung von 150W und einer reflektierten Leistung von SW hydrophil gemacht. Das Ätzen wurde 2 x 5 Minuten lang durchgeführt.
Die Proben wurden dann durch Behandlung (16 Stunden lang) mit Octadecylsilan in Chloroform (20%) silanisiert. Überschüssiges Silan wurde durch Waschen mit Chloroform (dreimal) entfernt. Eine Beurteilung anhand des statischen Wasserkontaktwinkels ergab, daß alle Proben als hydrophob befunden wurden.
Die geätzten vorbehandelten Proben wurden beschichtet durch Eintauchen in eine Lösung von ppDAPC (10 mg/ml) in Ethanol:Chloroform (40:1) für 10 Sekunden. Die Proben wurden an Luft getrockne (30 Sekunden) und dann sorgfältig über Nacht in einer Laminarströmungskammer getrocknet.

BEISPIEL 21

In vitro-Hämokomoatibilitätstests von behandelten Materialien durch Blutplättchen-Adhäsion

Ein quantitativer Blutplättchen-Adhäsionstest wurde durchgeführt durch Eintauchen von Proben in frisch Citrat-behandeltes menschliches Vollblut bei Raumtemperatur für 30 Minuten. Schlauchproben wurden hergestellt in Längen von 3 cm, die an beiden Enden verschlossen waren (wobei Blut in die Probe mit einer hypodermischen Nadel eingeführt wurde) und konstant mit Hilfe eines Spiralmischers gemischt (die Tests erfolgten als Dreifachbestimmung) . Das in diesem Assay verwendete Blut wurde unter Verwendung des Doppelspritzenverfahrens von 3 Donoren, 1, 2 und 3, erhalten.
Nach der Inkubation wurden die Proben in isotonischer phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) gewaschen und in 1% Trichloracetat (TCA) (w/v) in 2 mM Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) extrahiert, um ATP aus etwa an den Wänden der Schläuche anhaftenden Blutplättchen freizusetzen.
Die Menge an vorhandenem ATP im Extraktionsmittel wurde abgeschätzt unter Verwendung des LKB Pharmacia ATP-Assay-Kits und eines Luminometers nach den Anweisungen des Herstellers.
Die Anzahl der an den Proben anhaftenden Blutplättchen wurde bestimmt aus einer Standardkurve unter Verwendung von ATP-Niveaus, die mit einer bekannten Zahl von Blutplättchen assoziiert sind.
Die Ergebnisse für die gemäß Beispiel 1 hergestellten PVC-Schläuche sind: TABELLE 2
Die Ergebnisse sind ausgedrückt als ungefähre Anzahl von Blutplättchen x 10&sup6; pro Schlauchlängen von 3 cm.
Es werden wesentliche Verringerungen der Blutplättchen-Adhäsion an beschichtetem PVC beobachtet, was anzeigt, daß die Thrombogenizität von PVC-Schläuchen nach der Beschichtung mit ppDAPC stark verringert ist.
Die Ergebnisse für PE-Band-Proben (2,2 x 3,3 cm²), welche gemäß Beispiel 2 hergestellt wurden, sind: TABELLE 3
Die Ergebnisse sind ausgedrückt als ungefähre Anzahl anhaftender Blutplättchen x 10&sup6; pro 7,26 cm Material.
m:p = Monomer:Polymer-Verhältnis
Die Ergebnisse für gemäß Beispiel 4 beschichtete Katheter sind: TABELLE 4
Die Ergebnisse sind ausgedrückt als ungefähre Anzahl anhaftender Blutplättchen x 10&sup6; pro Katheterlängen von 4,5 cm.
Die Ergebnisse für gewobenes PET-Filtermaterial (4,84 cm²), das gemäß Beispiel 6 hergestellt wurde, sind: TABELLE 5
Die Ergebnisse sind ausgedrückt als ungefähre Anzahl anhaftender Blutplättchen x 10&sup6; pro 4,84 cm-Proben an Material.
Die Ergebnisse für Polypropylen-Hohlfasern, die gemäß Beispiel 10 hergestellt wurden, sind: TABELLE 6
Die Ergebnisse sind ausgedrückt als ungefähre Anzahl anhaftender Blutplättchen x 10&sup6; pro 20 cm Länge an Hohifaser.
Die Ergebnisse für Polystyrol-Petrischalen, die gemäß Beispiel 12 mit ppDAPC beschichtet wurden, sind: TABELLE 7
Die Ergebnisse sind ausgedrückt als ungefähre Anzahl anhaftender Blutplättchen x 10&sup6; pro vollständige Petrischale.
Die Ergebnisse von Stäben aus rostfreiem Stahl, die gemäß Beispiel 16 beschichtet wurden, sind: TABELLE 8
Die Ergebnisse sind ausgedrückt als ungefähre Anzahl anhaftender Blutplättchen x 10&sup6; pro 3 cm Länge an Material.
Die Ergebnisse für gemäß Beispiel 17 hergestelltes Polyimid sind: TABELLE 9
Die Ergebnisse sind ausgedrückt als anhaftende Blutplättchen x 10&sup6; pro 10 cm Länge an Material.
Die Ergebnisse für gemäß Beispiel 18 beschichtete IV-Katheter sind: TABELLE 10
Die Ergebnisse sind ausgedrückt als ungefähre Anzahl anhaftender Blutplättchen x 10&sup6; pro 5 cm Katheterlänge.
Die Ergebnisse für PTFE-Schläuche, Polyamid-Netzwerk und Polypropylenmaterial, vorbehandelt mit Octan oder Octadecylsilan und anschließend mit ppDAPC gemäß Beispiel 19 oder 20 beschichtet, waren im Verhältnis zu Material, das nicht durch Plasma-Ätzen oder mit ppDAPC behandelt worden war, wie folgt. TABELLE 11

BEISPIEL 22

In vitro-Gerinnungszeiten für menschliches Vollblut

Die Gerinnungszeiten in verschiedenen beschichteten und unbeschichteten pharmazeutischen Gefäßen wurden wie folgt bestimmt:
1. 200 µl frisch eingefrorenes Plasma wurden auf 37ºC vorgewärmt und dann zu dem Gefäß zugegeben.
2. 200 µl vorgewärmtes (+37ºC) CaCl&sub2; (0,025M) wurde zum Gefäß zugegeben und die Uhr gestartet.
3. Die Gefäße wurden durch Eintauchen in ein Wasserbad von +37ºC bei +37ºC gehalten.
4. Die Uhr wurde gestoppt, wenn das erste Klümpchen sichtbar war. TABELLE 12 GERINNUNGSZEITEN
(1) Gefäß, von dem angenommen wird, daß es eine mangelhafte Beschichtung aufwies
In allen Tests weisen die beschichteten Gefäße eine längere Gerinnungszeit als unbeschichtete auf, was eine weniger thrombogene Oberfläche anzeigt.

BEISPIEL 23

Beobachtungen von in vitro-Blutdlättchen-Adhäsion durch Rasterelektronenmikroskodie

Proben von Material, die gemäß Beispiel 13, 14, 15, 16 und 17 behandelt worden waren, wurden in frischem Citrat-behandeltem Voliblut wie in Beispiel 19 beschrieben inkubiert. Nach der Entfernung dieser Materialien aus dem Blut wurden sie mit PBS gewaschen und für die Rasterelektronenmikroskopie durch Fixierung in einem Aliquot der folgenden Lösung vorbereitet:
2 ml 25% Glutaraldehyd
83 ml 0 15M PBS (pH 7,4)
15 ml gesättigte Pikrinsäure
Die Proben wurden in PBS gewaschen und mit Hilfe von Ethanol (70%), gefolgt von absolutem Ethanol, entwässert. Schließlich wurden die Proben mit Gold "sputter"-beschichtet (bei 30 mA 3 Minuten lang) und unter dem Elektronenrnikroskop beobachtet.

Ergebnisse

Die Elektronenmikroskopie zeigt, daß an den ppDAPC-beschichteten Materialien weniger Blutzellen haften als an unbehandelten Materialien und daß Blutplättchen durch die behandelten Materialien nicht aktiviert werden. Die ppDAPC-beschichteten Materialien scheinen deshalb weniger thrombogen zu sein als die unbehandelten Materialien.
Rostfreier Stahl, Polyimid, Silber, PVC, Polyethylen, Polypropylen und geflochtenes Polyester wurden alle nach diesem Verfahren als weniger thrombogen beurteilt.

BEISPIEL 24

Fibrinogenabscheidungs - Studien

Ein Enzym-verknüpfter-Immunosorbens-Assay wird eingesetzt, der die Inkubation einer Probe in Human-Plasma und anschließend den Nachweis von adsorbiertem Fibrinogen durch einen doppelten Antikörper (der erste Antikörper ist spezifisch für Human-Fibrinogen und der zweite, an Meerrettich-Peroxidase gekoppelte Antikörper ist für den ersten Antikörper spezifisch) beinhaltet.
Eine quantitative Bestimmung wird durch die Bestimmung der HRPO- Aktivität auf der Oberfläche erreicht.
Sowohl die silanisierten als auch die Octan-behandelten Proben, die wie in den Beispielen 19 & 20 beschrieben erhalten worden waren, wurden beschichtet und unbeschichtet getestet und die Ergebnisse bezüglich der Verringerung der Proteinadsorption auf beschichtetem Material als Prozentsatz der Proteinadsorption auf unbeschichtetem Material ausgedrückt, wie in Beispiel 2.
Der Assay umfaßte Proben, die aus ppDAPC-beschichtetem Polyethylen- Band bestanden.
Die Analyse aller Proben erfolgte als Dreifachbestimmung. Die Präzision des Assays, ausgedrückt als der durchschnittliche Variationskoeffizient für die dreifachen Datenpunkte beträgt etwa TABELLE 13

BEISPIEL 25

Test auf Proteinadsorption durch UV-Sdektroskopie zweiter Ableitung

Verfahren

Ein Liter Boratpuffer wurde hergestellt durch Lösen von Natriumchlorid (8,5 g), Borsäure (4,6 g) und Borax (0,4 g) in 1 Liter destilliertem Wasser. Der pH-Wert dieser Lösung wurde dann gemessen und als 7,28 befunden. Eine Lysozym-Lösung (1,2 mg/ml) wurde dann durch Lösen von 300 mg Lysozym in 250 ml Boratpuffer hergestellt. Der Assay wurde gestartet durch Zugabe von Lysozym-Lösung (10 ml) zu pharmazeutischen Gefäßen, die entweder unbeschichtet oder mit ppDAPC wie in Beispiel 5, 8, 9 und 11 beschrieben beschichtet waren. Die Proben wurden dann 24 Stunden lang inkubiert (37ºC).
Die Extinktionen der Proben wurden im Modus der zweiten Ableitung gemessen und dazu verwendet, die adsorbierte Menge an Protein wie unten angegeben zu berechnen. TABELLE 14 Proteinadsorptions-Ergebnisse auf verschiedenen beschichteten Materialien

BEISPIEL 23

Bestimmung der Gesamtmenge an beschichtetem Material und der Stabilität der Beschichtung

Ein quantitativer Assay auf ppDAPC wurde durchgeführt durch Eintauchen von beschichteten Materialien, die in den vorherigen Beispielen hergestellt worden waren, in ein Farbreagenz, das Phospholipase D, Cholinoxidase, Phenol und 4-Aminoantipyrin enthält. Die Proben wurden 20 Minuten lang inkubiert (37ºC) und die Extinktion bei 505 nm mit Hilfe eines Perkin-Elmer Lambda 15 UV/sichtbares Licht-Spektrometer gemessen. Die Konzentration an Beschichtungsmaterial wurde mit Hilfe einer Eichkurve von unbeschichtetem ppDAPC mit bekannten Konzentrationen bestimmt. Die Beschichtungsstabilität wurde durch 1-stündige Inkubation der Proben in PBS (37ºC) bewertet. Der PBS wurde mit Chloroform extrahiert, das Lösungsmittel entilerrit und etwaiges Lipid durch Zugabe von Farbreagenz wie oben nachgewiesen. TABELLE 15 Messung der Gesamtbeschichtung und Beschichtungsstabilität von PE-Band beschichtet gemäß Beisdiel 12, PE-Band
N.N. = nicht nachgewiesen: unterhalb der Nachweisgrenze für den Assay Probengröße = 25 mm x 25 mm TABELLE 16 Messung der Gesamtbeschichtung und Beschichtungsstabilität von gemäß Beisdiel 4 beschichteten Kathetern TABELLE 17 Messung der Gesamtbeschichtung und Beschichtungsstabilität von gewobenem PET-Filtermaterial, das gemäß Beispiel 6 beschichtet wurde
N.N. = nicht nachweisbar, d.h. unterhalb der Nachweisgrenzen des Assays
Probengröße = 35 mm x 35 mm Quadrate TABELLE 18 Messung der Gesamtbeschichtung und Beschichtungsstabilität auf Polypropylen-Hohlfasern gemäß Beispiel 10
Probenlänge = 15 cm
N.N. = nicht nachgewiesen, d.h. unter der Nachweisgrenze des Assays TABELLE 19 Messung der Gesamtbeschichtung und Beschichtungsstabilität von PE-Band, beschichtet mit gemischten Lipiden gemäß Beispiel 3
N.N. = nicht nachgewiesen, d.h. unter den Nachweisgrenzen des Assays

BEISPIEL 27

Test der Ausbreitung von Wasser auf behandelten Oberflächen

PE-Band, gemäß dem Verfahren von Beispiel 2 mit ppDAPC beschichtet, wurde unter Verwendung des Wilhelmy-Gleitverfahrens auf Benetzbarkeit getestet. Der dynamische Kontaktwinkel nahm von 89º vor der Beschichtung auf 56º nach der Beschichtung ab.
Der statische Kontaktwinkel wurde für verschiedene Substrate gemessen, die mit ppDAPC beschichtet waren, indem ein 5 µl- Wassertröpfchen zugegeben und der Kontaktwinkel auf dem Substrat mit einem horizontalen Mikroskop gemessen wurde. TABELLE 20
In allen Fällen trat nach der Beschichtung mit ppDAPC eine deutliche Herabsetzung des Kontaktwinkels auf, was anzeigt, daß eine Oberfläche mit erhöhter Benetzbarkeit erzeugt wird.

BEISPIEL 28

Proteinadsorption auf mit ppDAPC beschichteten PVC- Schläuchen, bestimmt durch SDS-Gelelektrophorese

Unbehandelte und beschichtete PVC-Schläuche, die wie in Beispiel 1 behandelt worden waren, wurden in 5 ml Kunststoffröhrchen mit 2 ml frisch eingefrorenem Plasma (FFP) eingebracht. Die Röhrchen wurden auf einem Spiralmischer 1 Stunde lang bei Raumtemperatur rotiert.
Das Plasma wurde dekantiert und jede Probe mehrere Male mit 0,02M Tris/0,16M NaCl pH 7,5 gespült. Jede Probe wurde einem 5-minütigem Waschschritt mit gepufferter Salzlösung bei Raumtemperatur unterworfen. Die Proben wurden mehrere Male wie vorher gespült und weitere 5 Minuten gewaschen. Der Waschschritt wurde ein weiteres Mal wiederholt.
Die Proben wurden in neue trockene Röhrchen eingebracht und 300 µl SDS-PAGE-Probenpuffer zugegeben. Die Röhrchen wurden bei Raumtemperatur über Nacht rotieren gelassen.
Eine 20 µl-Probe an Puffer wurde aus jedem Röhrchen entnommen, 2 Minuten lang gekocht und auf SDS-PAGE unter reduzierenden Bedingungen laufen gelassen. Die Gele wurden unter Verwendung von Coomassie Blue R250-Farbstoff angefärbt und auf Proteinbanden überprüft.
Es wurde eine merkliche Verringerung des Spektrums und der Menge an adsorbierten Proteinen nachgewiesen, was anzeigt, daß die Oberfläche durch die Beschichtung mit ppDAPC stärker biokompatibel gemacht wird.

BEISPIEL 29

Gleitfähigkeit von ppDAPC-Beschichtungen

Gemäß Beispiel 4 beschichtete Katheter wurden auf die Gleitfähigkeit der Beschichtung unter Verwendung einer Instron-Vorrichtung getestet. Die erforderliche Kraft, um die beschichteten Katheter durch eine Düse bei 2"/Min. zu ziehen, war nach der Beschichtung mit ppDAPC um die Hälfte verringert.

BEISPIEL 30

Verringerung der Oberflächenladung

Eine Beschichtung von ppDAPC auf Quarz-Küvetten, die mit Monochloroctadecylsilan vorbehandelt worden waren, um eine hydrophobe Oberfläche zu ergeben, verringerte die Oberflächen-Nettoladung erheblich. Das Wandpotential wurde auf wenige mV verringert. Eine ppDAPC-Beschichtung kann deshalb in der Elektronikindustrie und bei elektrochemischem(r) Nachweis/Analyse eingesetzt werden, wo elektrostatische Ladung oder störende Hintergrundladung auf ein Minimum gebracht werden muß.

Claims

1. Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche, welches umfaßt, daß auf die Oberfläche eine Lösung oder Suspension eines Polymers in einem organischen Lösungsmittel aufgebracht wird und das Lösungsmittel entfernt wird, worin das Polymer erhältlich ist durch Polymerisation eines Phospholipids der Formel (I)

worin mindestens eines von B¹ und B² eine Gruppe der Formel (II) ist:

-(CO)p- X¹ - C C - C C - Y¹ (II)

worin p 0 oder 1 ist, X¹ eine aliphatische oder cycloaliphatische Gruppe darstellt, Y¹ H oder eine einwertige aliphatische oder cycloaliphatische Gruppe ist, wobei die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen in X¹ und Y¹ in jedem B¹ und/oder B² 8 bis 26 beträgt, und das andere von B¹ und B² entweder (a) die gleiche oder eine verschiedene Gruppe der Formel (II) ist oder (b) eine aliphatische oder cycloaliphatische Gruppe mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen darstellt; m 2, 3 oder 4 ist und jedes R unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Oberfläche eine Blut-kontaktierende Oberfläche ist

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die Oberfläche Gegenstand einer nicht-spezifischen Adsorption von Protein ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin B¹ und B² in dem Phospholipid der Formel (I) identische oder unterschiedliche Gruppen der Formel (II) sind.

5. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin jede Gruppe B¹ und/oder B² der Formel (II) in dem Phospholipid der Formel (I) 20 bis 26 Kohlenstoffatome, ausschließlich irgendwelcher Carbonylkohlenstoffatome, enthält.

6. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Anzahl an Kohlenstoffatomen in jedem X¹ in dem Phospholipid der Formel (I) derart ist, daß das Dun bei Belichtung mit photochemisch wirksamer Strahlung sowohl eine intramolekulare als auch intermolekulare Polymerisation erfahren wird.

7. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin B¹ und B² in dem Phospholipid der Formel (I) jeweils

- CO - (CH&sub2;)&sub8; - C C - C C - Y¹

bedeuten, worin die Gruppen Y¹ gleich oder verschieden sind.

8. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin in dem Phospholipid der Formel (I) m 2 ist und jedes R Methyl darstellt.

9. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Phospholipid der Formel (I)

ist.

10. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Phospholipid der Formel (I)

ist.

11. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Oberfläche mit einer Mischung behandelt wird, die unpolymerisiertes Phospholipid der Formel (I) und ein aus einem Phospholipid der Formel (I) erhältliches Polymer umfaßt.

12. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Mischung, die ein aus einem Phospholipid der Formel (I) erhältliches Polymer und einen Diester von Phosphatidylcholin umfaßt, auf die Oberfläche aufgebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, worin der Diester von Phos phatidylcholin Dipalmitoylphosphatidylcholin, Dimyristoylphosphatidylcholin oder Distearoylphosphatidylcholin ist.

14. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, welches umfaßt, daß die Oberfläche vor der Beschichtung mit dem Polymer behandelt wird, um die Hydrophobizität der Oberfläche zu erhöhen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, worin die Oberfläche vor der Beschichtung mit dem Polymer mit einem reaktiven Alkylsilan behandelt oder in Gegenwart eines Alkans oder Alkylsilans plasmapolymerisiert wird.

16. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Oberfläche mit einer Lösung des Polymers in einem niederen Alkanol oder halogenierten Alkan oder in einer Mischung davon beschichtet wird.

17. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Lösung oder Suspension 0,5 bis 35 mg/ml Phospholipid umfaßt.

18. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Lösung durch Eintauchen in ein Beschichtungsbad, Sprühen, Aufstreichen oder Schleuderbeschichtung aufgebracht wird.

19. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Beschichtung eine Dicke von 3 bis 1000 nm aufweist.