JP2003510378A - 基体表面のグラフト重合 - Google Patents
基体表面のグラフト重合Info
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Abstract
Description
。
ーテル又はチューブ内に挿入されるカテーテル及びチューブを含む、しかしこれ
らに限定されない特定医療器具では、これら用具を設置する際に組織を傷害する
ことなく導入できる様な平滑性を有する基体が望まれる。これら表面は、潤滑性
を持つことにより、装置を置き留めた場合に起こり得る粘膜又はその他周辺組織
への傷害又は炎症を更に防ぐことができる。
できる能力を持つことは医療器具表面にとって有益である。米国特許第5,06
9、899号記載の如く、医療用具表面上での血栓形成を防止するために、ヘパ
リンと4級アンモニウム化合物の複合体の様な抗トロンビン形成物質が医療用具
表面に用いられている。日和見感染を防止するために、米国特許第5、069、
899号及び第4、442、133号に記載の如く、インプラント補綴表面では
ペニシリン、セファロスポリン、フルオロキノロン、アミノグリコシド、銀化合
物、フェノール、ビグアニニド等を含む抗菌剤の表面コーティングへの使用が提
案されている。
容易に処理することはできない。カテーテル製造に使用される材料は多くが疎水
性であり、より生物適合的にするためにデザインされた、1度あるいは別の処理
に対し耐性である。シリコン、ラテックスゴム、ポリオレフィンの様な重合体、
そして多くのポリエステルやポリアミドは非常に低い表面エネルギーを持ち、し
ばしば40ダイン/cm2未満である。更にこれら表面は被膜産業に通常使用さ
れる溶媒による溶解又は膨潤に対し非常に態勢であることが多い。さらにこれら
表面は、表面層の接着向上を促進するのに広く用いられている水素結合やファン
・デル・ヴァールス力の様な相互作用に感受性な感応基を欠くことが多い。この
様な欠点を克服するものとして提案されている技術は、この様な医療用具の表面
処理に関連した多くの難点解決には失敗している。
レフィン表面へ酸素含有官能基を導入する表面修飾に広く利用されている。(F
.Garbassi、M.Morra、E.Occhiello、Polyme
r Surfaces、From Physics to Technolog
y、John Wiley&Sons、Chichester、(1994))
。高温により形成される活性種にはラジカル、イオン及び励起状態にある分子が
含まれる。このような処理は医療用具産業では広く利用されていない。火炎処理
の過酷な状態は比較的脆弱な装置にとっては有害であることがあり、そしてそれ
らは装置ルーメンの処理には有用ではない。
ネルギー電磁場形成を利用して、大気圧及び比較的低温に於いてそれら近傍をイ
オン化する。励起種(イオン、ラジカル、電子、励起状態分子等)がイオン化領
域内に存在し、そして表面の修飾に作用して一般には酸素含有機能を導入する。
(F.Garbassi、M.Morra、E.Occhiello、Poly
mer Surfaces、From Physics to Technol
ogy、John Wiley&Sons、Chichester、(1994
))。この工程はフィルムウェッブの処理には好適であるが、装置ルーメンの処
理には好適ではなく、医療用具産業で広く応用されてはいない。
によりその組成が決まる、高エネルギー光子、電子、イオン、ラジカル及び励起
種を含むイオン化領域が形成される。定圧プラズマは酸素含有官能基の導入によ
る表面活性化、気体種(例えばCF3/O2プラズマ中の二酸化炭素又はフッ化
物)形成によるエッチング、又はプラズマ重合(例えばフッ化物又はシリコン含
有モノマー)によるコーティング沈積に使用できる(F.Garbassi、M
.Morra、E.Occhiello、Polymer Surfaces、
From Physics to Technology、John Wile
y& Sons、Chischester、(1994))。低温プラズマ処理
は医療用具産業に利用されているが、一般に長い又は直径の小さいに装置ルーメ
ンの処理には有効ではない。
0°K)にて行われる。これら処理は冶金産業で広く用いられているが、一般に
それらは必要とされる温度が極端に高温であることから重合体製医療用具には実
用的でない。
し、各種化学反応の活性化に用いられる。重合体表面へのUV作用の代表例は太
陽光線による表面分解である。重合体表面処理にはUVランプが用いられており
、ランプ及びサンプル照射装置を含む器械が用いられる。UV−硬化コーティン
グに関する文献レビューはC.−M.Chan、T.−M.Ko、及びH.Hi
raoka、Surf.Sci.Rep.,24、1(1996)及びR.R.
Rye,J.Polym.Sci.Phys.Ed、26、2133(1988
)に見ることができる。UV−誘導グラフト重合は医療用具の処理、又は修飾に
使用される。しかしこの様な処理の応用は限定されている。多くの医療装置はそ
れらが上記照射に対し不透明性になるよう故意に処理されているため、装置がU
V照射に対し透過性でない限り装置ルーメン、特に小型の長いルーメンを処理す
ることは困難である。
応性であるフリーラジカルの移動は、利用可能なモノマー又は反応性オリゴマー
との共重合を開始できる反応性ラジカル部位を基体表面上に作り出し、それによ
りグラフトポリマー層が生成される。この様な方法に伴う2つの主要な困難は、
十分な数の基体ラジカルを作り出す能力、及びグラフト共重合に伴い開始剤ラジ
カルによって開始されるホモ重合量を大きく減少させる能力である(M.P.S
tevens、Polymer chemistry:an introduc
tion Addison−Wesley、London(1975))。
バルク重合体と異なる特性を有する表面を提供するのに用いられている。この様
な処理は一般にグラフト重合体形成及び付随する表面への共有結合を促進するエ
ネルギー源としてプラズマ又はUVを使用する。
水素モノマー又は蒸発性有機シランモノマーの混合物をグロー放電することによ
り表面上に重合性物質の層を備えること、そして次に芳香族炭化水素又は不飽和
型炭化水素を蒸着重合させることにより、第一重合物質の上に別の重合物質の第
二層を備えることによる表面上に重合性物質を沈積させる工程を記載している。
基体物質の表面を、重合した時にクロマトグラフィー特性を有するモノマーでコ
ーティングすることにより、クロマトグラフィー的に活性な支持物質を調整する
方法を記載する。この様なモノマーにはステアリン酸ビニル、ポリエチレングリ
コール1000モノエタクリル酸及びステアリルメタクリル酸が含まれると言わ
れる。この様な処置には、用具表面を変更するために高価なプラズマ発生装置を
必要とするという欠点がある。
を有する反応性化学物質のコーティグを適用することにより、固体基体上に重合
体コーティングを提供し、そしてUV光を照射し反応性化学物質の基体への共有
結合を誘導し、さらにモノマー、オリゴマーあるいは重合体の層を共有結合した
反応性化学物質と反応させ気体に共有結合する重合層を生成する方法を記載する
。米国特許第5、002、582号は、重合体及び共有結合した光活性基を有す
る重合体とからなる混合物で表面をコーティングすること、及び物質にUV光を
照射しコーティングの基体への共有結合を誘導することを含む、基体上へ重合体
コーティングを適用する方法を記載する。これら方法は照射源を必要とし、そし
てルーメンコーティングの方法としては好適ではない。
少なくとも加圧容器内に於いて用具プラスチック表面内に表面浸透できる超臨界
的溶媒との混合物を加熱することにより、グラフト重合体層を作り出すことがで
きることを記載する。この方法の欠点としては、高圧及び高温が必要なこと、グ
ラフト重合層中に有害な反応性重合開始剤が存在すること、装置表面に浸透する
“超臨界”溶媒が必要なこと、そして超臨界溶媒が利用できない表面に利用可能
な技術がないことがある。
リオレフィン(ポリエチレンの様な)、シリコン、ポリアミド、ラテックスゴム
等の様な表面に、重合体コーティングを提供する方法が求められている。特に通
常の、安価な手段により重合体コーティングを提供し、そしてコーティングが用
具の外面及び内面に適用できることが特に望まれている。
る。発明は、基体上にてグラフト重合反応を開始できる開始剤を基体と作用させ
ること:基体表面上に反応性ラジカル部位を生成すること;媒体中にモノマーを
含み、随意基体に対し逆相特性を有する組成物と基体とを接触させること;そし
て基体表面上の反応性ラジカル部位にて共有結合を形成せしめ、グラフト重合を
遂行することにより基体上にモノマーをグラフティングすることを含む、基体を
コーティングする方法を含む。
効果を利用する。発明は比較的低い運転及び資本コストでの基体のグラフト重合
を可能にし、様々な形状の基体に重合を適用させることができ、そして比較的大
型のバッチ運転に利用することができる。発明は医療用具として有用である各種
寸法を持つ重合性基体のルーメンのコーティングに特に有用である。
を基体の表面エネルギーとは異なる表面張力を有し且つ開始剤の溶解性が低い媒
体に接触させることを含む、固体表面に所望の特性を提供する方法を含む。基体
と比較した場合、随意に媒体は親水性に関し逆相特性を持つ。好ましくは、媒体
は重合体基体に関し望まれる表面特性を持つモノマーを含む。好ましくは、反応
は約20℃ないし約100℃の温度及び約0.5大気圧ないし約50大気圧の圧
で実施される。随意、媒体は塩又は媒体中に比較的高い溶解性を有するその他物
質を含むことができる。
る溶解イオン又はその他物質を含んでいる有機溶媒及び水性溶液が含まれるが、
もとよりこれらに限定されない。好適開始剤には過酸化物開始剤、アゾ開始剤、
レドックス開始剤及び光開始剤/光増感剤/熱開始剤が含まれるが、もとよりこ
れらに限定されない。親水性又は疎水性モノマーが利用できる。随意に、2−又
は多−不飽和官能基を含む架橋剤の様な架橋剤を1またはそれ以上使用すること
ができる。本発明の実施態様の1つは、ここに記載の逆相グラフト重合法による
装置ルーメンをコーティングする方法を含む。
を包含する各種基体に応用できる。発明を利用することにより、逆相グラフト重
合によりこれら装置の表面を修飾でき、改良された潤滑性といった別の表面特性
を装置に提供し、そして/又は薬物リザーバーとして機能する能力を提供するこ
とができる。
、潤滑性、プライマー又はタイコートとして機能する能力、及び生理学的あるい
は薬理学的に活性な作用物質のリザーバーとして機能する能力を含むが、もとよ
りこれらに限定されない各種機能を表面に提供することができる。本発明の逆相
グラフト重合は、接着困難な表面上への親水性重合体コーティングを許し、用具
の内面及び外面両方に適用することができ、そして比較的簡便且つ安価である。
フトできるグラフト重合、好ましくは逆相グラフト重合に関する方法を提供する
。例には湿気吸収又は潤滑性を提供するための大量の水を吸収できるグラフト重
合体の利用;続く層を接着させるためのタイコートとしてグラフト重合体を利用
すること;生理学的又は薬理学的に活性な作用物質を結合させる官能基を提供す
るためにグラフト重合体を利用すること;及びグラフト重合体からの各種薬剤の
放出を可能にする薬物デポジットとしてのグラフト重合体の利用が含まれる。薬
物は随意に重合体と混合するか、又はイオン力を持つ官能基に結合することがで
きる。
び医療器具を含むが、もとよりこれらに限定されない医療用具が含まれるが、こ
れらに限定されることはない。例にはPTCAカテーテル、心臓カテーテル、中
心静脈カテーテル、尿カテーテル、ドレインカテーテル及び透析カテーテルが含
まれるが、これらに限定されない。
ング、疎水性基体への親水性コーティング、伝導性表面への非伝導性コーティン
グ、非伝導性表面への伝導性コーティング、pH中性基体への酸性又は塩基性コ
ーティング、トロンボゲン形成基体上への非トロンボゲン形成コーティング、非
トロンボゲン形成基体上へのトロンボゲンコーティング、及び同位元素磁性体、
抗体及び抗癌特性を持つコーティングが含まれるが、もとよりこれらに限定され
ない。
当な開始剤及び重合媒体を選択することにより実施される。適当な開始剤はフリ
ーラジカルを好都合に方向付けし基質表面に作用させ、グラフト重合の開始に必
要な反応性ラジカル部位を基体上に形成する。グラフト重合は表面コーティング
として、接着することが難しいポリマー基体表面を含む各種基体に接着する表面
重合体層を生成する。
プを修飾する工程を実施するために、基体の表面エネルギーとは異なる大きさの
表面張力を持った媒体が選択される。疎水性基体については、疎水性開始剤及び
親水性媒体が随意選択される。最適には、一方の媒体と他方の基体及び開始剤は
明らかに異なる親水性を有しているため、反応は媒体中のホモ重合よりも基体上
のグラフト重合に有利に働く。修飾表面の特性は、選択したモノマーにも依存す
るグラフト共重合体の特性に反映する。モノマーはグラフト重合反応が起こる様
に媒体中に十分溶解されることが好ましい。あるいはモノマーは懸濁することに
より媒体中に分散することもできる。基体が親水性の場合には専ら親水性開始剤
が使用され、疎水性の場合には専ら疎水性開始剤が使用される。
ィラメント、ペレット樹脂、粉末、押出し、成形、又は鋳込み物体を含む好適形
態又は形状のいずれでも良いが、もとよりこれらに限定されるものではない。基
体は随意にカテーテル及びドレインを包含する医療用具を含むことができるが、
これらに限定されることはない。基体は疎水性又は親水性であろう。
モノマーを溶解すること、又は分散することを好都合に含む。基体はコーティン
グされるか、又は開始剤を含む溶液の様な開始剤と接触させられ、次に随意乾燥
させられる。開始剤を含む溶液は、一時的に基体上に開始剤を接着させるために
、溶媒に可溶性である小量の重合体を随意に含むことができる。開始剤はコーテ
ィングされるか、又は基材を媒体に接触させる前に基体表面上に置かれることが
好ましい。しかし、開始剤は単独又はコーティングと結合した形で随意媒体中に
加えるか、又は基体上に置くことができる。
中に好適濃度で、好ましくは約2ないし約6w/w%含んでいる。好ましくは開
始剤コーティングされた基体はモノマー溶液を含む反応容器内に置かれる。コー
ティングされていない、又はコーティングされた基体は、媒体中に開始剤を含む
反応容器内に置くことができる。好適反応容器には、ガラス製又はステンレス鋼
表面を持つ容器が含まれる。
にグラフト重合反応が進む様にシステムは真空により脱気される。しかし、脱気
は必要ない。酸素の存在はグラフト重合反応に重大な影響を及ぼさないと信じら
れている。好ましくは、反応は周囲大気性気体混合物下に実施される。しかし、
反応は窒素、アルゴン、ヘリウム及びネオンを含む好適気体混合物下に実施でき
る。
5ないし約50大気圧であり、より好ましくは約0.5ないし約10大気圧、さ
らにより好ましくは0.75ないし約3大気圧である。約1大気圧の反応圧が最
も好ましい。
付近までの範囲の温度で遂行される。大気圧では、水性溶媒を用いる場合には反
応温度は約100℃未満であることが好ましい。より好ましくは、大気圧におけ
る反応温度は約40℃ないし約90℃であり、最適には約80℃ないし約90℃
である。大気圧より高い圧では、反応はより高温で実施できる。好適反応時間は
、約10分ないし数時間、またはそれ以上である。モノマー反応性と開始剤分解
は温度に関係する。一般には、反応速度は温度の上昇に伴い増加し、反応時間は
短くなる。反応温度の上限は、反応圧における媒体の沸点及び気体の熱耐性によ
って支配される。
ができ、特に高レベルの阻害物質又は低反応性モノマーを使用する場合にモノマ
ーの保存性を延長することができる。しかし一般にはモノマー中に含まれる阻害
物質を除く必要はない。
間は攪拌されている。基体が中空チューブの形状の場合、又はルーメンを含む場
合、基体内面又はルーメンでのグラフト重合を促進するために、ルーメン内を媒
体が押し通されることが好ましい。反応系はしばしば固体基体と液体媒体を含み
、その意味で不均一である。また媒体と基体との間の親水性の差が系の不均一性
の原因になることもある。例えば比較的均一な温度を維持することにより媒体を
均一化し、基体周辺領域のモノマーの利用度を上げることは、グラフトコーティ
ングの均一性に貢献するだろう。従って反応中は媒体を中程度に攪拌し続けるこ
とが好ましい。しかし激しすぎる攪拌はグラフト重合を遅らせ、有害であること
がある。
媒体を取り出すことの何れかにより、媒体との反応から気体を取り出すことがで
きる。グラフト層中に残存する不要モノマー又はポリマーは洗浄することにより
取り除くことができるだろう。開始剤は基体表面に結合し続ける傾向があるが、
それらは高温にて分解し、容易に取り除くことができる小型の断片にすることが
できる。基体上に存在する残存モノマー、ホモポリマー、開始剤及び開始剤の分
解断片は、高温にて適当な溶媒で洗浄することにより取り除き、廃棄することが
できる。好適洗浄溶媒には、基体を変型することなくモノマー、ホモポリマー、
開始剤又は開始剤断片を溶解することができるものが含まれる。
これらに限定されるものではない。基体は好ましくは固体であるが、発明は例え
ば架橋型ハイドロゲルの様なその他好適基体も含むことができる。好適固体基体
物質にはポリエチレン及びポリプロピレン、ポリイソブチレン及びエチレンアル
ファオレフィン共重合体の様なポリオレフィンを含むがこれらに限定されないポ
リオレフィン類;シリコン重合体;ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリ
レート、ポリエチレンメタクリレート、ポリエチルアクリレート及びその他ポイ
リエステルアクリレートやポリエステルメタクリレートを含むがこれらに限定さ
れないアクリル重合体及びコポリマー;ポリテトラフルオロエチレン、クロロト
リフルオロエチレン、フッ素化エチレン−プロピレン及びポリビニルフッ化物を
含むがこれらに限定されないフルオロポリマー;ポリ塩化ビニル、ポリビニルメ
チルエーテル、ポリスチレン、ポリビニルアセテート及びポリビニルケトンを含
むがこれらに限定されないビニル重合体;ABSを含むがこれに限定されないビ
ニルモノマー含有共重合体;ラテックスゴム、ブタジエン−スチレン共重合体、
ポリイソプレン、ポリブタジエン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポ
リクロロプレン重合体、ポリイソブチレンゴム、エチレン−プロピレンジエン共
重合体、及びポリイソブチレン−イソプレンを含むがこれらに限定されない天然
及び合成ゴム;ポリエーテルウレタン、ポリエステルウレタン、ポリカルボネー
トウレタン及びポリシロキサンウレタンを含むがこれらに限定されないポリウレ
タン;及びナイロン6、ナイロン66、ナイロン10及びナイロン11を含むが
これらに限定されないポリアミド;ポリエステル;エポキシ重合体;ウール;綿
;絹;レーヨン;セルロース;及び変性セルロースが含まれるが、もとよりこれ
らに限定されるものではない。
キシエチルアクリレート、ポリ−N、N‘−ジメチルアクリルアミド、ポリアク
リル酸及びポリメタクリル酸を含むがこれらに限定されない親水性アクリル重合
体;ポリ−N−ビニルピロリドンおよびポリビニルピリジンを含むがこれに限定
されないビニル重合体;ポリマレイン酸;ポリ−2−ヒドロキシエチルフマレー
ト;無水マレイン酸;澱粉及びポリビニルアルコールが含まれるが、もとよりこ
れらに限定されない。
。媒体は好ましくは基体を明瞭に溶解することはなく、最適には基体を溶解又は
膨潤させない。媒体及び基体が、それら相対疎水性に関し明瞭な差を有している
ことが特に好ましい。例えば親水性基体を使用する場合には、疎水性媒体が専ら
選ばれ、そして疎水性基体が使用される場合には専ら親水性媒体が選ばれる。親
水性に関し逆の相特性を持つ物質の様な、異なる相対親水性を持つ基体と媒体と
を利用する利点の1つは、それにより基体ラジカルの生成効率が増すことである
。またモノマーのホモ重合は、媒体中のラジカルの欠乏により制限される。理論
と結びつける意図はないものの、システムの親水性差の結果として開始剤ラジカ
ル又は有機増殖ラジカルは媒体中のモノマーよりも基質に向けられ、これに作用
すると信じられている。
得るには、塩の様な媒体への溶解性が比較的高いことを特徴とする物質が媒体中
に含める、又は添加し、モノマーを強制的に基体相に向かわせる。好適塩析剤に
はナトリウム、アンモニウム及びナトリウム塩が含まれるが、これらに限定され
るものではない。
水溶液が好ましく使用され、より好ましくはイオン強度増強剤を含むものが使用
される。好ましくは、ナトリウム、アンモニウム、カリウム、塩化物、リン酸塩
及び酢酸塩を含むイオン又は緩衝剤が使用される。親水性基体を変更する工程で
は、疎水性媒体が専ら用いられる。この様な工程に於いて好ましい媒体は有機溶
媒であり、好ましくはトルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、キシレ
ン、テトラヒドロフラン及び脂肪族アルコールを1またはそれ以上含む。溶媒は
無毒であることが好ましいが、そうである必要はない。
様の親水性を有しており、媒体中のホモ重合化を減らすために媒体に対し比較的
不要であるか、または可溶性に乏しくなければならない。開始剤は少なくとも1
種類、好ましくは2またはそれ以上の種類の、基体に対し親和性を有するフリー
ラジカルを生成し、このフリーラジカルを基体表面に作用させモノマーと反応可
能な官能基を生成できなければならない。
生成できる場合、このクラスの開始剤は1種類の開示剤ラジカルのみを生成する
開始剤に比べ、疎水性基体への開始剤フリーラジカル転移効率が高い。開始剤が
媒体に不溶性であること、又は可溶性が低いことは開始剤フリーラジカルの媒体
中への拡散を制限し、それにより媒体中でのモノマーのホモ重合化を阻害できる
。本発明の実施に使用可能な開始剤には、過酸化物、アゾ開始剤、レドックス開
始剤、光開始剤及び熱により開始できる光増感剤が含まれるが、これらに限定さ
れるものではない。特に好適な開始剤は有機過酸化物を含む。
及びレドックス開始剤を利用し、基体を含む用具が中空である場合のルーメン表
面を含むがこれらに限定されない、基体内面上にグラフト重合を行うことができ
る。適当な開始条件下では、これら開始剤は液性媒体中のフリーラジカル及びモ
ノマーの両方がルーメンに接しグラフト重合することを可能にする。熱開始剤は
この工程中比較的一定の開始速度を与えることができるが、一方レドックス開始
剤の開始速度は、開始剤成分が急速に消費されることから急激に減少する。蛋白
質分解性開始剤有り無しでの照射による開始は、ルーメンの壁が照射強度を低下
させることから、ルーメン内での有益性が若干制限されるものの、この開始法も
本発明に有用である。
ネオデカノエート、α−クミルペルオキシネオデカノエート、α−クミルペルオ
キシネオヘプタノエート、t−アミルペルオキシネオデカノエート、t−ブチル
ペルオキシネオデカノエート、t−アミルペルオキシピバレート、t−ブチルペ
ルオキシピバレート、2、5−ジメチル2、5−ジ(2−エチルヘキサノイルペ
ルオキシ)ヘキサン、t−ブチルペルオキシ−2エチルヘキサノエート、t−ブ
チルペルオキシアセテート、t−アミルペルオキシアセテート、t−ブチルペル
ベンゾエート、t−アミルペルベンゾエート、及びt−ブチル−1−(2−エチ
ルヘキシ)モノペルオキシカルボネートを含むが、これらに限定されないペルオ
キシエステル;1、1−ジ(t−ブチルペルオキシ)−3、3、5−トリメチル
−シクロヘキサン、1、1−ジ(t−ブチルペルオキシ)−シクロヘキサン、1
、1−ジ(t−アミルペルオキシ)−シクロヘキサン、エチル−3、3−ジ(t
−ブチルペルオキシ)−ブチレート、及びエチル−3、3−ジ(t−アミルペル
オキシ)−ブチルペルオキシ)−ブチルレートを含むが、これらに限定されない
ペルオキシケタル;ジ(n−プロピル)ペルオキシジカルボネート、ジ(s−ブ
チル)ペルオキシジカルボネート及びジ(2−エチルヘキシル)ペルオキシジカ
ルボネートを含むが、これらに限定されないペルオキシジカルボネート;2、4
−ペンタンジオン過酸化物を含むがこれに限定されないケトン過酸化物;クメン
ヒドロペルオキシド、ブチルヒドロペルオキシド、及びアミルヒドロペルオキシ
ドを含むが、これらに限定されないヒドロペルオキシド;ジクミルペルオキシド
、ジブチルペルオキシド及びジアミルペルオキシドを含むが、これらに限定され
ないジアルキルペルオキシド;デカノイルペルオキシド、ラウリルペルオキシド
及びベンゾイルペルオキシドを含むが、これらに限定されないジアシルペルオキ
シド;及び過酸化水素及び過硫化カリウムを含むがこれらに限定されない無機過
酸化物、及び上記の混合物を含むが、もとよりこれらに限定されるものではない
。
スイソ−1、1、1−トリシクロプロピルメタン、4−ニトロフェニル−アゾ−
トリフェニルメタン、及びフェニル−アゾ−トリフェニルメタンが含まれるが、
これらに限定されるものではない。好適レドックス開始剤には、Hans−Ge
org Elias、Macromolecules、Plenum Pres
s(New York、1984)に記載の様なペルオキシド−アミン系、ペル
オキシド−金属イオン系及びボロンアルキル−酸素系が含まれるが、これらに限
定されるものではない。熱により開始できる光開始剤/光増感剤には有機過酸化
物及びアゾ開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾフェノン誘導体及びカンファーキノ
ン−N、N−ジメチル−アミノ−エチル−メタクリレートが含まれるが、これら
に限定されるものではない。
体との適合性を備え、基体に対し所望特性を付与できる様に選択されなければな
らない。用語「モノマー」は単量体又はオリゴマー形状の分子の両方を表すこと
に使用される。発明ではフリーラジカル重合性モノマー又はオリゴマーが利用で
きる。好ましくは、ビニルモノマー及びより好ましくはアクリルモノマーが発明
に使用される。使用するモノマーが比較的、又は完全に媒体に不溶性である場合
にグラフトコーティングを行うために、ポリビニルアルコール及び硫酸バリウム
を含むがこれらに限定されない分散剤を使用しモノマー懸濁液を作製することが
できる。随意、アルコールを付加することによりモノマーの可溶性を増加させ、
媒体中に所望濃度を得ることができる。
ドロキシプロピルアクリレート、2、3−ジヒドロキシプロピルアクリレート、
ポリエトキシエチル−及びポリエトキシプロピルアクリレートを含むが、これら
に限定されないヒドロキシル置換型エステルアクリレート及びエステルメタクリ
レート:N−メチルアクリルアミド、N、N−ジメチルアクリルアミド、N、N
−ジメチルメタクリルアミド、N、N−ジメチル−アミノエチル、N、N−ジエ
チル−アミノエチル、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン
酸、N−[3−ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、及び2−(N、N
−ジエチルアミノ)エチルメタクリルアミドを含むが、これらに限定されないア
クリルアミド、メタクリルアミド、及びその誘導体;ポリエチレングリコールア
クリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリエチレングリコール
ジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート;アクリル酸;メタ
アクリル酸;2−及び4−ビニルピリジン;4−及び2−メチル−5−ビニルピ
リジン;N−メチル−4−ビニルピペリジン;2−メチル−1−ビニルイミダゾ
ール;ジメチルアミノエチルビニルエーテル;N−ビニルピロリドン;イタコン
酸、クロトン酸、フマール酸及びマレイン酸、及びそれらの混合物が含まれるが
、もとよりこれらに限定されない。
、シクロヘキシル、エトキシエチル、メトキシエチル、エトキシプロピル、ヘキ
サフルオロイソプロピル及びn−オクチル−アクリレート、及び−メタクリレー
トを含むがこれらに限定されないエステルアクリレート及びエステルメタクリレ
ート;アクリルアミド及びメタクリルアミド;ジメチルフマール酸、ジメチルマ
レイン酸、ジエチルフマール酸、メチルビニルエーテル、エトキシエチルビニル
エーテル、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルベンゾアート、ア
クリロニトリル、スチレン、アルファ−メチルスチレン、1−ヘキセン、塩化ビ
ニル、ビニルメチルケトン、ビニルステアレート、2−ヘキセン及び2−メチル
ヘキシルメタクリレート、及びそれらの混合物が含むまれが、もとよりこれらに
限定されない。
適架橋剤には−ポリエチレングリコール及び−ポリプロピレングリコールのジア
クリレート及びジメチルアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト及びトリメチルアクリレート、ジ−トリメチロールプロパン、テトラアクリレ
ート、ペンタエリスリトールエテトラアクリレート及びテトラメタクリレート、
ジビニルベンゼン、ジビニルスルホンシリコン含有ジアクリレート及びジメタク
リレートを含むが、これらに限定されない2−又は多価不飽和型官能基を有する
モノマーが含まれるが、これらに限定されるものではない。
レンの様な重合体から作られ、疎水性表面を有する。これら用具に関する多くの
応用では、用具が親水性の、潤滑な表面を持つことが望ましい。例えば血管形成
術及び血管造影に使用されるカテーテルは好ましくは潤滑且つ親水性であって、
挿入点から例えば心臓弁の様な造影又は治療を所望する位置までの容易な移動を
促進する。発明ではN−ビニルピロリドン、アクリルアミド及び誘導体の様な親
水性モノマーは、逆相グラフト重合によって疎水性医療用具の表面上に湿式の潤
滑性重合体コーティングを形成できる。本発明はモノマー溶液が中空用具の内腔
に接触することを可能とするため、内腔表面の修飾が容易に実施される。
提供することができる。重合体表面上へのこの様な官能基の提供に適した2つの
重要な方法は、生理学的又は薬理学的活性作用物質を重合体に結合させること、
及びグラフト重合体をその他方法では基体に接着しないその他コーティング用の
タイコートとして使用することである。発明を利用すれば、ペニシリン、セファ
ロスポリン、フルオロキノロン、アミノグリコシド、銀化合物、フェノール及び
ビグアニドの様な生物作用物質が結合できる官能基を含むグラフト重合体を作る
ことができる。カルボン酸、アミン、ヒドロキシル及びポリエチレングリコール
を含むが、これらに限定されない官能基を有するモノマーは、グラフトコーティ
ング後に表面上に提供するために利用することができるだろう。
ず湿滑性、硬度、軟質性またはその他物理特性の様な特性を表面に提供するのに
利用できる。この様なグラフト層は薬物の様な物質をグラフト層内に閉じこめ、
そしてヒト患者内部の様な湿潤環境に於かれた場合に滲出することができるリザ
ーバーとして使用されるだろう。これは体内の各種部位に狙いを定めた薬物の供
与を可能にする。グラフト層内に閉じ込めることができる典型的薬物には、抗生
物質(ゲンタマイシン及びアミカシンの様なアミノグリコシドを含む)、塩化ベ
ンザルコニウム、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1、3−ジオール(Cos
mosil)及びポリヘキサニド(Bronopol)の様な抗菌剤抗の様な抗
感染剤;ベンザルコニウムヘパリン酸エステル及びトリジデシルメチルアンモニ
ウムヘパリン酸エステルの様な抗トロンボゲン形成化合物;パクリタクセル、メ
ルバロン及びメトトレキセートの様な抗ガン剤;デキサメタゾンの様な抗炎症剤
及びその他必要な薬剤が含まれるが、これらに限定されるものではない。この場
合、作用物質はグラフト重合体上に存在する、又は存在しない官能基との共有相
互作用により、あるいはよらずに閉じこめられ、そして層内ではこれらメカニズ
ムの一方又は両方(閉じこめ及び共有結合)を同時に実施することができる。ま
た、グラフト重合体は他層に対しタイコートとして作用でき、薬物リザーバーと
して機能することもできる。
グは基体に対し強く接着している。グラフト重合体の生成量は表面積や、開始速
度、温度及びモノマー濃度といった典型的なフリーラジカル重合にて分子量に影
響を及ぼす要員を変化させることによりコントロールできる。従って本発明を利
用することにより側鎖の量及び大きさをコントロールすることができる。
のテトラヒドロロフラン(THF)溶液を含む開始剤により漬浸することにより
シリコン基体を処理することを含む。その後基体は風乾され、約3.9w/w%
のN、N−ジメチルアクリルアミド及び約0.19w/w%のアクリルアミド、
約0.25w/w%のジアクリルレート架橋剤、約15%w/wの塩化ナトリウ
ム及び約0.02w/w%のポリビニルピロリドンを含む媒体中に置かれる。こ
の系は随意に脱気され、反応は約20℃ないし約100℃、より好ましくは約8
0℃ないし約90℃、最適には約85℃ないし約89℃、そして約0.5大気圧
ないし約50大気圧、より好ましくは約0.5大気圧ないし約3大気圧の圧力に
て実施される。反応は好ましくは最長約3時間実施され、その間媒体はマグネチ
ックスターラーにより穏やかに攪拌される。この系は基体表面上に適当な平滑性
をもったグラフト層を提供する:反応が長くなるとより厚い、より粗なコーティ
ングができるだろう。
好ましくは約6w/w%の濃度で含むテトラヒドロフラン(THF)液を含む開
始剤によりシリコン基体をコーティングすることを含む。基体は風乾でき、その
後1.9w/w%アクリルアミド、4.3w/w%ポリエチレングリコールアク
リレート、14.5w/w%塩化ナトリウム、及び2.0w/w%ポリビニルピ
ロリドンを含む媒体中に置くことができる。反応は約20℃ないし約100℃、
より好ましくは約80℃ないし約90℃、最適には約85℃ないし約98℃、そ
して約0.5大気圧ないし約50大気圧、より好ましくは約0.5大気圧ないし
約3大気圧の圧にて実施される。約85℃ないし約89℃の温度、及び約1大気
圧の圧では、反応は最長約50分間進められ、その間媒体は緩やかに撹拌される
。
としての利用に適した表面コーティングを生成するのに使用される。好ましい方
法には、シリコン基体の様な基体を、約1ないし10w/w%、好ましくは約6
w/w%のテトラヒドロフラン(THF)溶液である有機過酸化物液を含む開始
剤にてコーティングし、続いて1w/w%ポリウレタン、12%アクリル重合体
、1.2%エポキシ重合体、64.1THF、10.2%メチルエチルケトン、
10%エチレングリコールモノブチルエーテル及び1.5%ポリエチレングリコ
ールを含む溶液に漬浸コーティングし、その後好ましくは約85℃にて最長4時
間まで乾燥させることを含む。
トとしての使用に関し接着が困難な基体への表面コーティングの生成に使用され
る。好ましい方法には、シリコン基体の様な基体を、約1ないし10w/w%の
テトラヒドロフラン(THF)溶液であるベンゾイル過酸化物の様な有機過酸化
物を含む開始剤にてコーティングし、風乾させることが含まれる。処理された基
体は続いて還流濃縮装置内にて、10ないし15w/w%のアクリルモノマーの
64.1%THF液、10.2%メチルエチルケトン、1.5%エチレングリコ
ール、5%ヒドロキシエチルメタクリレート及びバランスエチレングリコールモ
ノブチルエーテルを含む溶液に、60℃、4時間漬浸される。これによりシリコ
ン面上にグラフトポリマーが生成され、その上には各種重合体コーティングが良
好に接着するだろう。この様な重合体層にはポリウレタン、アクリル酸、ポリア
ミド、セルロース誘導体等が含まれるが、これらに限定されない。
mm外形×1.58mm内径×20cm長)をまず標準的な漬浸コーティング法
によって、8w/w%ベンゾイル過酸化物のテトラヒドロフラン(THF)液で
30秒間処理した。チューブは風乾され、続いて3.9w/w%N、N−ジメチ
ルアクリルアミドと0.19w/w%アクリルアミド、0.25w/w%ジアク
リレート架橋剤、15w/w%塩化ナトリウム及び0.02w/w%ポリビニル
ピロリドンよりなるモノマー水溶液800gmを含む6cm×40cmの、一端
部が開放しているガラス製シリンダー内に入れられた。この系を1.0mmHg
で10分間脱気した。反応容器を87℃の水槽中に3時間置き、反応系をマグネ
チックスターラーを使って緩やかに攪拌した。3時間後、チューブを反応容器か
ら取り出し、水で洗浄した。
接着しており、サンプルを脱イオン水下塩化ポリビニルに対し70.8gで牽引
した場合、摩擦係数は元の係数の6.8%、未コート基体の183gからコーテ
ィング後12.5gに低下した。
オレットのアルコース水溶液にも漬浸され、取り出されると直ぐに5分間脱イオ
ン水の流水にて濯がれた。濯いだ後、コーティングは親水性表面を示す青色に染
まった。
mm外形×1.58mm内径×20cm長)を標準的な漬浸コーティング法によ
り、8w/w%ベンゾイル過酸化物のテトラヒドロフラン(THF)液で30秒
間処理した。チューブは風乾され、続いて1.9w/w%アクリルアミド、4.
3w/w%ポリエチレングリコールアクリレート、14.5w/w%塩化ナトリ
ウム及び2.0w/w%ポリビニルピロリドンよりなるモノマー水溶液800g
mを含む6cm×40cmの一端部が開放したガラス製シリンダーに入れられた
。この系を1.0mmHgにて10分間脱気した。反応容器を87℃の水槽中に
50分間置き、反応系をマグネチックスターラーを使って緩やかに攪拌した。3
50分後チューブを反応容器から取り出し、水で洗浄した。
親水性表面があることを示す青色の染色を示した。乾燥後、今度はサンプルを3
50%まで伸長した。伸長後サンプルは元の形状に復帰したが、亀裂、小片形成
又は薄片形成は生じず、サンプルの外観は伸長前と同一であった。
いて試験した。接着テープ(スコッチ(Scotch)テープ(3M))の小片
をサンプル上に強く圧着させ、素早く引きはがした。テープに青色のコーティン
グスポットは付かなかった。
抗菌剤を含む水溶液に浸し、続いて脱イオン水で濯いだ。それらを風乾し、続い
てS.aureusに対する標準的方法の寒天上にて、24時間、37℃でイン
キュベーションし、阻害域について評価した。S.aureusに対する処理済
みサンプルの阻害域直径は表2に示されている。
れた、1.9w/w%アクリルアミド、4.3w/w%ポリエチレングリコール
アクリレート、14.5w/w%塩化ナトリウム及び2.0w/w%ポリビニル
ピロリドンよりなるモノマー溶液中に置かれた。グラフト重合反応は攪拌する替
わりに反応液をローラーポンプを使ってチューブ内を垂直に、上方に向かって循
環させることを除き、実施例1記載の一連の方法を利用しし実施された。50分
後、チューブを反応容器から取り出し、水で洗浄した。
が青色となり、チューブ内面上にコーティングが存在することが示された。
グなしのシリコンチューブサンプルを実施例2に従い作製されたモノマー溶液中
に置かれた。グラフト重合は実施例1で用いられた方法に従い実施された。グラ
フト重合後、開始剤でコーティングされていないサンプルを実施例1の方法によ
り濯ぎ、染色した。青色の表面がこれらサンプル上にグラフトコーティングが存
在することを示した。このことは開始剤が媒体を通じ拡散可能であり、重大なホ
モ重合を誘導することなくグラフト重合を誘導できることを示している。
s、Inc.)より切り取られたサンプルを実施例1に記載と同一の方法を用い
、開始剤溶液でコーティングした。次に1.9w/w%アクリルアミド、4.3
w/w%ポリエチレングリコールアクリレート、14.5w/w%塩化ナトリウ
ム及び2.0w/w%ポリビニルピロリドンよりなるモノマー水溶液を用い、実
施例1記載の方法によりグラフト重合を行った。重合後サンプルは実施例1記載
の如く染色された。青色に染まったことから、グラフトコーティングが得られた
事が示された。
記載の方法を利用しグラフトコーティングした。コーティングされたサンプルは
実施例1の方法に従って染色された。明瞭な青色染色が、表面上のグラフトコー
ティングを示した。
8w/w%ベンゾイル過酸化物を含む開始剤液で漬浸コーティングした。チュー
ブを風乾した後、30.0w/w%アクリルアミド、2.0w/w%ポリビニル
ピロリドン、15.0w/w%塩化ナトリウムを含む水性媒体を含む細長の反応
容器に入れた。この系を1.0mmHgにて10分間脱気した。反応容器を40
分間、85℃の水槽に入れ、マグネチックスターラーを使って反応系を緩やかに
攪拌した。40分後、チューブを反応容器から取り出し、水で洗浄した。サンプ
ルを実施例1記載の方法により染色したところ、表面上の親水性コーティングを
示した。
mm外形×1.58mm内径×20cm長)を実施例2記載の方法に従い処理し
た。乾燥したチューブサンプルを1w/w%ポリウレタン、12%アクリル重合
体、1.2%エポキシ重合体、64.1%THF、10.2%メチルエチルケト
ン、10%エチレングリコールモノブチルエーテル及び1.5%ポリエチレング
リコールを含む溶液中に漬浸し、続いて85℃にて、4時間乾燥させた。接着試
験は実施例1の方法に従い実施され、サンプルは試験に合格した。
ラフトコーティングした。次にサンプルを実施例1に従い染色試験したところ、
染色されたことからサンプル表面に親水性グラフトコーティングが存在すること
が示された。
容易に処理することはできない。カテーテル製造に使用される材料は多くが疎水
性であり、より生物適合的にするためにデザインされた、1度あるいは別の処理
に対し耐性である。シリコーン、ラテックスゴム、ポリオレフィンの様な重合体
、そして多くのポリエステルやポリアミドは非常に低い表面エネルギーを持ち、
しばしば40ダイン/cm2未満である。更にこれら表面は被膜産業に通常使用
される溶媒による溶解又は膨潤に対し非常に態勢であることが多い。さらにこれ
ら表面は、表面層の接着向上を促進するのに広く用いられている水素結合やファ
ン・デル・ヴァールス力の様な相互作用に感受性な感応基を欠くことが多い。こ
の様な欠点を克服するものとして提案されている技術は、この様な医療用具の表
面処理に関連した多くの難点解決には失敗している。
リオレフィン(ポリエチレンの様な)、シリコーン、ポリアミド、ラテックスゴ
ム等の様な表面に、重合体コーティングを提供する方法が求められている。特に
通常の、安価な手段により重合体コーティングを提供し、そしてコーティングが
用具の外面及び内面に適用できることが特に望まれている。
具を包含する各種基体に応用できる。発明を利用することにより、逆相グラフト
重合によりこれら装置の表面を修飾でき、改良された潤滑性といった別の表面特
性を装置に提供し、そして/又は薬物リザーバーとして機能する能力を提供する
ことができる。
これらに限定されるものではない。基体は好ましくは固体であるが、発明は例え
ば架橋型ハイドロゲルの様なその他好適基体も含むことができる。好適固体基体
物質にはポリエチレン及びポリプロピレン、ポリイソブチレン及びエチレンアル
ファオレフィン共重合体の様なポリオレフィンを含むがこれらに限定されないポ
リオレフィン類;シリコーン重合体;ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタク
リレート、ポリエチレンメタクリレート、ポリエチルアクリレート及びその他ポ
イリエステルアクリレートやポリエステルメタクリレートを含むがこれらに限定
されないアクリル重合体及びコポリマー;ポリテトラフルオロエチレン、クロロ
トリフルオロエチレン、フッ素化エチレン−プロピレン及びポリビニルフッ化物
を含むがこれらに限定されないフルオロポリマー;ポリ塩化ビニル、ポリビニル
メチルエーテル、ポリスチレン、ポリビニルアセテート及びポリビニルケトンを
含むがこれらに限定されないビニル重合体;ABSを含むがこれに限定されない
ビニルモノマー含有共重合体;ラテックスゴム、ブタジエン−スチレン共重合体
、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、
ポリクロロプレン重合体、ポリイソブチレンゴム、エチレン−プロピレンジエン
共重合体、及びポリイソブチレン−イソプレンを含むがこれらに限定されない天
然及び合成ゴム;ポリエーテルウレタン、ポリエステルウレタン、ポリカルボネ
ートウレタン及びポリシロキサンウレタンを含むがこれらに限定されないポリウ
レタン;及びナイロン6、ナイロン66、ナイロン10及びナイロン11を含む
がこれらに限定されないポリアミド;ポリエステル;エポキシ重合体;ウール;
綿;絹;レーヨン;セルロース;及び変性セルロースが含まれるが、もとよりこ
れらに限定されるものではない。
適架橋剤には−ポリエチレングリコール及び−ポリプロピレングリコールのジア
クリレート及びジメチルアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト及びトリメチルアクリレート、ジ−トリメチロールプロパン、テトラアクリレ
ート、ペンタエリスリトールエテトラアクリレート及びテトラメタクリレート、
ジビニルベンゼン、ジビニルスルホンシリコーン含有ジアクリレート及びジメタ
クリレートを含むが、これらに限定されない2−又は多価不飽和型官能基を有す
るモノマーが含まれるが、これらに限定されるものではない。
ピレンの様な重合体から作られ、疎水性表面を有する。これら用具に関する多く
の応用では、用具が親水性の、潤滑な表面を持つことが望ましい。例えば血管形
成術及び血管造影に使用されるカテーテルは好ましくは潤滑且つ親水性であって
、挿入点から例えば心臓弁の様な造影又は治療を所望する位置までの容易な移動
を促進する。発明ではN−ビニルピロリドン、アクリルアミド及び誘導体の様な
親水性モノマーは、逆相グラフト重合によって疎水性医療用具の表面上に湿式の
潤滑性重合体コーティングを形成できる。本発明はモノマー溶液が中空用具の内
腔に接触することを可能とするため、内腔表面の修飾が容易に実施される。
のテトラヒドロロフラン(THF)溶液を含む開始剤により漬浸することにより シリコーン 基体を処理することを含む。その後基体は風乾され、約3.9w/w
%のN、N−ジメチルアクリルアミド及び約0.19w/w%のアクリルアミド
、約0.25w/w%のジアクリルレート架橋剤、約15%w/wの塩化ナトリ
ウム及び約0.02w/w%のポリビニルピロリドンを含む媒体中に置かれる。
この系は随意に脱気され、反応は約20℃ないし約100℃、より好ましくは約
80℃ないし約90℃、最適には約85℃ないし約89℃、そして約0.5大気
圧ないし約50大気圧、より好ましくは約0.5大気圧ないし約3大気圧の圧力
にて実施される。反応は好ましくは最長約3時間実施され、その間媒体はマグネ
チックスターラーにより穏やかに攪拌される。この系は基体表面上に適当な平滑
性をもったグラフト層を提供する:反応が長くなるとより厚い、より粗なコーテ
ィングができるだろう。
好ましくは約6w/w%の濃度で含むテトラヒドロフラン(THF)液を含む開
始剤によりシリコーン基体をコーティングすることを含む。基体は風乾でき、そ
の後1.9w/w%アクリルアミド、4.3w/w%ポリエチレングリコールア
クリレート、14.5w/w%塩化ナトリウム、及び2.0w/w%ポリビニル
ピロリドンを含む媒体中に置くことができる。反応は約20℃ないし約100℃
、より好ましくは約80℃ないし約90℃、最適には約85℃ないし約98℃、
そして約0.5大気圧ないし約50大気圧、より好ましくは約0.5大気圧ない
し約3大気圧の圧にて実施される。約85℃ないし約89℃の温度、及び約1大
気圧の圧では、反応は最長約50分間進められ、その間媒体は緩やかに撹拌され
る。
としての利用に適した表面コーティングを生成するのに使用される。好ましい方
法には、シリコーン基体の様な基体を、約1ないし10w/w%、好ましくは約
6w/w%のテトラヒドロフラン(THF)溶液である有機過酸化物液を含む開
始剤にてコーティングし、続いて1w/w%ポリウレタン、12%アクリル重合
体、1.2%エポキシ重合体、64.1THF、10.2%メチルエチルケトン
、10%エチレングリコールモノブチルエーテル及び1.5%ポリエチレングリ
コールを含む溶液に漬浸コーティングし、その後好ましくは約85℃にて最長4
時間まで乾燥させることを含む。
トとしての使用に関し接着が困難な基体への表面コーティングの生成に使用され
る。好ましい方法には、シリコーン基体の様な基体を、約1ないし10w/w%
のテトラヒドロフラン(THF)溶液であるベンゾイル過酸化物の様な有機過酸
化物を含む開始剤にてコーティングし、風乾させることが含まれる。処理された
基体は続いて還流濃縮装置内にて、10ないし15w/w%のアクリルモノマー
の64.1%THF液、10.2%メチルエチルケトン、1.5%エチレングリ
コール、5%ヒドロキシエチルメタクリレート及びバランスエチレングリコール
モノブチルエーテルを含む溶液に、60℃、4時間漬浸される。これによりシリ コーン 面上にグラフトポリマーが生成され、その上には各種重合体コーティング
が良好に接着するだろう。この様な重合体層にはポリウレタン、アクリル酸、ポ
リアミド、セルロース誘導体等が含まれるが、これらに限定されない。
8mm外形×1.58mm内径×20cm長)をまず標準的な漬浸コーティング
法によって、8w/w%ベンゾイル過酸化物のテトラヒドロフラン(THF)液
で30秒間処理した。チューブは風乾され、続いて3.9w/w%N、N−ジメ
チルアクリルアミドと0.19w/w%アクリルアミド、0.25w/w%ジア
クリレート架橋剤、15w/w%塩化ナトリウム及び0.02w/w%ポリビニ
ルピロリドンよりなるモノマー水溶液800gmを含む6cm×40cmの、一
端部が開放しているガラス製シリンダー内に入れられた。この系を1.0mmHgで
10分間脱気した。反応容器を87℃の水槽中に3時間置き、反応系をマグネチ
ックスターラーを使って緩やかに攪拌した。3時間後、チューブを反応容器から
取り出し、水で洗浄した。
8mm外形×1.58mm内径×20cm長)を標準的な漬浸コーティング法に
より、8w/w%ベンゾイル過酸化物のテトラヒドロフラン(THF)液で30
秒間処理した。チューブは風乾され、続いて1.9w/w%アクリルアミド、4
.3w/w%ポリエチレングリコールアクリレート、14.5w/w%塩化ナト
リウム及び2.0w/w%ポリビニルピロリドンよりなるモノマー水溶液800
gmを含む6cm×40cmの一端部が開放したガラス製シリンダーに入れられ
た。この系を1.0mmHgにて10分間脱気した。反応容器を87℃の水槽中に5
0分間置き、反応系をマグネチックスターラーを使って緩やかに攪拌した。35
0分後チューブを反応容器から取り出し、水で洗浄した。
グなしのシリコーンチューブサンプルを実施例2に従い作製されたモノマー溶液
中に置かれた。グラフト重合は実施例1で用いられた方法に従い実施された。グ
ラフト重合後、開始剤でコーティングされていないサンプルを実施例1の方法に
より濯ぎ、染色した。青色の表面がこれらサンプル上にグラフトコーティングが
存在することを示した。このことは開始剤が媒体を通じ拡散可能であり、重大な
ホモ重合を誘導することなくグラフト重合を誘導できることを示している。
8mm外形×1.58mm内径×20cm長)を実施例2記載の方法に従い処理
した。乾燥したチューブサンプルを1w/w%ポリウレタン、12%アクリル重
合体、1.2%エポキシ重合体、64.1%THF、10.2%メチルエチルケ
トン、10%エチレングリコールモノブチルエーテル及び1.5%ポリエチレン
グリコールを含む溶液中に漬浸し、続いて85℃にて、4時間乾燥させた。接着
試験は実施例1の方法に従い実施され、サンプルは試験に合格した。 [訂正の理由] 「シリコーン」について {[特許請求の範囲]、段落[0004]、段落[0016]、段落[002
1]、段落[0037]、段落[0050]、段落[0051]、段落[005
5]〜段落[0058]、段落[0060]、段落[0062]、段落[006
4]、段落[0068]、段落[0071]、及び段落[0075]中} 上記各訂正個所に係る外国語でされた国際出願(外国語出願)の請求の範囲及
び明細書における表記は、いずれも「silicone」と記載されていたところ(それ
ぞれの訂正個所に対する、外国語出願の請求の範囲及び明細書における対応個所
は下記「対応関係について」に示す。)、誤訳訂正前は「silicone」を「silico
n」と取り違えて、「シリコン」と誤訳していた。「silicone」に対する訳語は
、別添資料のとおり「シリコーン」であるので、上記各個所にあった「シリコン
」を「シリコーン」と誤訳訂正する。 「対応関係について」 [特許請求の範囲]について:外国語出願の請求の範囲請求項6中第2行、 請求項23中第6行、請求項24中第1行、 請求項25中第1行及び請求項27中第2行 段落[0004]について:外国語出願の明細書第2頁第3行 段落[0016]について:外国語出願の明細書第6頁第3行 段落[0021]について:外国語出願の明細書第7頁第21行 段落[0037]について:外国語出願の明細書第13頁第6行 段落[0050]について:外国語出願の明細書第19頁第4行 段落[0051]について:外国語出願の明細書第19頁第6行 段落[0055]について:外国語出願の明細書第21頁第3行 段落[0056]について:外国語出願の明細書第21頁第16行 段落[0057]について:外国語出願の明細書第22頁第6行 段落[0058]について:外国語出願の明細書第22頁第14行及び 第20行 段落[0060]について:外国語出願の明細書第23頁第4行 段落[0062]について:外国語出願の明細書第23頁表見出し 段落[0064]について:外国語出願の明細書第24頁第7行 段落[0068]について:外国語出願の明細書第25頁第10行 段落[0071]について:外国語出願の明細書第26頁第11行 段落[0075]について:外国語出願の明細書第28頁第2行
Claims (35)
- 【請求項1】 基体を、基体上にてグラフト重合反応を開始することができる開
始剤に曝し、基体表面上に反応性ラジカル部位を生成すること; 基体を、媒体中に親水性の観点に於いて基体と対照的な逆相特性を有する1又
はそれより多いモノマーを含む組成物に接触させること;及び モノマー分子と基体表面にある反応性ラジカル部位との間に共有結合を形成す
ることにより、基体上にてグラフト重合すること; を含む、基体をコーティングする方法。 - 【請求項2】 複数の前記分子が前記反応ラジカル部位近くに留まる様に、組成
物を混合することを更に含む、請求項1の方法。 - 【請求項3】 前記モノマーが約50大気圧未満の圧で基体上にグラフトされる
、請求項1の方法。 - 【請求項4】 前記モノマーが約10℃ないし約100℃の温度で基体上にグラ
フトされる、請求項1の方法。 - 【請求項5】 前記の基体が固体合成重合体及び固体天然重合体よりなるグルー
プから選択される、請求項1の方法。 - 【請求項6】 前記の基体がポリオレフィン、シリコン重合体、アクリル重合体
、アクリル共重合体、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレート
、フルオロポリマー、ビニル重合体、ビニルモノマー含有共重合体、天然ゴム、
合成ゴム、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、エポキシ重合体、ウール
、綿、絹、レーヨン及びセルロースからなるグループより選択される、請求項5
の方法。 - 【請求項7】 前記の基体が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレ
ン、エチレンアルファオレフィン共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリメチル
メタクリレート、ポリエチレンメタクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリ
テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ素化エチレン−プ
ロピレン、ポリビニルフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルメチルエーテ
ル、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルケトン、ABS、ラテッ
クスゴム、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリイソプレン、ポリブタジエン、
ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン重合体、ポリイソブ
チレンゴム、エチレン−プロピレンジエン共重合体、ポリイソブチレン−イソプ
レン、ポリエーテルウレタン、ポリエステルウレタン、ポリカルボン酸ウレタン
及びポリシロキサンウレタン、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン10、ナイ
ロン11、変性セルロース、ポリアクリルアミド、ポリ2−ヒドロキシエチルア
クリレート、ポリN、N’−ジメチルアクリアミド、ポリアクリル酸、ポリメタ
クリル酸、ポリN−ビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリマレイン酸、
ポリ2−ヒドロキシエチルフマレート、無水マレイン酸、澱粉及びポリビニルア
ルコールからなるグループより選択される、請求項6の方法。 - 【請求項8】 前記媒体が親水性水溶液である、請求項1の方法。
- 【請求項9】 前記媒体がナトリウム、アンモニウム、カリウム、塩化物、リン
酸塩及び酢酸塩緩衝液よりなるグループから選択される1またはそれ以上のイオ
ンを含む、請求項8の方法。 - 【請求項10】 前記媒体が疎水性であり、そして有機溶媒を含む請求項1の方
法。 - 【請求項11】 前記媒体がトルエン、ヘキサン、シクロヘキサン及びその混合
物からなるグループより選択された溶媒を含む、請求項10の方法。 - 【請求項12】 前記開始剤が熱で開始させることができる過酸化物開始剤、ア
ゾ開始剤、レドックス開始剤、及び光開始剤/光増感剤よりなるグループから選
択される、請求項1の方法。 - 【請求項13】 前記開始剤が、ペルオキシエステル、ペルオキシケタール、ペ
ルオキシジカルボネート、ケトン過酸化物、ジアルキル過酸化物、ジアシル過酸
化物、無機過酸化物及びそれらの混合物よりなるグループから選択される、請求
項12の方法。 - 【請求項14】 前記開始剤が1、1−ジメチル−3−ヒドロキシブチルペルオ
キシネオデカノエート、α−クミルペルオキシネオデカノエート、α−クミルペ
ルオキシネオヘプタノエート、t−アミルペルオキシネオデカノエート、t−ブ
チルペルオキシネオデカノエート、t−アミルペルオキシピバレート、t−ブチ
ルペルオキシピバレート、2、5−ジメチル2、5−ジ(2−エチルヘキサノイ
ルペルオキシ)ヘキサン、t−ブチルペルオキシ−2エチルヘキサノエート、t
−ブチルペルオキシアセテート、t−アミルペルオキシアセテート、t−ブチル
ペルベンゾエート、t−アミルペルベンゾエート、t−ブチル−1−(2−エチ
ルヘキシ)モノペルオキシカルボネート、1、1−ジ(t−ブチルペルオキシ)
−3、3、5−トリメチル−シクロヘキサン、1、1−ジ(t−ブチルペルオキ
シ)−シクロヘキサン、1、1−ジ(t−アミルペルオキシ)−シクロヘキサン
、エチル−3、3−ジ(t−ブチルペルオキシ)−ブチレート、エチル−3、3
−ジ(t−アミルペルオキシ)−ブチルペルオキシ)−ブチルレート、ジ(n−
プロピル)ペルオキシジカルボネート、ジ(s−ブチル)ペルオキシジカルボネ
ート、ジ(2−エチルヘキシル)ペルオキシジカルボネート、2、4−ペンタン
ジオン過酸化物、クメンヒドロペルオキシド、ブチルヒドロペルオキシド、アミ
ルヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジブチルペルオキシド、ジアミ
ルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ベンゾイ
ルペルオキシド、過酸化水素、過硫化カリウム及びそれらの混合物より成るグル
ープより選択される、請求項13の方法。 - 【請求項15】 前記開始剤がアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスクメン、
アゾ−ビスイソ−1、1,1−トリシクロプロピルメタン、4−ニトロフェニル
−アゾ−トリフェニルメタン、フェニル−アゾ−トリフェニルメタン、及びそれ
らの混合物より成るグループから選択されるアゾ開始剤である、請求項12の方
法。 - 【請求項16】 前記開始剤が過酸化物−アミン系、過酸化物−金属イオン系、
及びボロンアルキル−酸素系より成るグループから選択されるレドックス開始剤
である、請求項12の方法。 - 【請求項17】 前記開始剤が、1、1−ジメチル−3−ヒドロキシブチルペル
オキシネオデカノエート、α−クミルペルオキシネオデカノエート、α−クミル
ペルオキシネオヘプタノエート、t−アミルペルオキシネオデカノエート、t−
ブチルペルオキシネオデカノエート、t−アミルペルオキシピバレート、t−ブ
チルペルオキシピバレート、2、5−ジメチル2、5−ジ(2−エチルヘキサノ
イルペルオキシ)ヘキサン、t−ブチルペルオキシ−2エチルヘキサノエート、
t−ブチルペルオキシアセテート、t−アミルペルオキシアセテート、t−ブチ
ルペルベンゾエート、t−アミルペルベンゾエート、t−ブチル−1−(2−エ
チルヘキシル)モノペルオキシカルボネート、1、1−ジ(t−ブチルペルオキ
シ)−3、3、5−トリメチル−シクロヘキサン、1、1−ジ(t−ブチルペル
オキシ)−シクロヘキサン、1、1−ジ(t−アミルペルオキシ)−シクロヘキ
サン、エチル−3、3−ジ(t−ブチルペルオキシ)−ブチレート、エチル−3
、3−ジ(t−アミルペルオキシ)−ブチルペルオキシ)−ブチルレート、ジ(
n−プロピル)ペルオキシジカルボネート、ジ(s−ブチル)ペルオキシジカル
ボネート、ジ(2−エチルヘキシル)ペルオキシジカルボネート、2、4−ペン
タンジオン過酸化物、クメンヒドロペルオキシド、ブチルヒドロペルオキシド、
アミルヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジブチルペルオキシド、ジ
アミルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ベン
ゾイルペルオキシド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスクメン、アゾ−ビ
スイソ−1、1、1−トリシクロプロピルメタン、4−ニトロフェニル−アゾ−
トリフェニルメタン、フェニル−アゾ−トリフェニルメタン、ベンゾフェノン、
ベンゾフェノン誘導体、カンファーキノン−N、Nジメチル−アミノ−エチル−
メタクリレート及びそれらの混合物より成るグループから選択される、請求項1
2の方法。 - 【請求項18】 前記モノマーが親水性モノマー及び疎水性モノマーより成るグ
ループから選択される、請求項1の方法。 - 【請求項19】 前記モノマーが、ヒドロキシル置換型エステルアクリレート、
ヒドロキシル置換型エステルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、2、3−ジヒドロキシプロピルアクリレート、ポリエトキシエチルアクリレ
ート、ポリエトキシプロピルアクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド
、N−メチルアクリルアミド、N、N−ジメチルアクリルアミド、N、N−ジメ
チルメタクリルアミド、N、N−ジメチル−アミノエチル、2−アクリルアミド
−2−メチル−1−プロパンスルホン酸、N、N−ジエチル−アミノエチル、2
−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸、N−[3−ジメチル
アミノ)プロピル]アクリルアミド、2−(N、n−ジエチルアミノ)エチルメ
タクリルアミド、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコー
ルメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリ
コールジメタクリレート;ポリプロピレングリコールアクリレート、ポリプロピ
レングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポ
リプロピレングリコールジメタアクリレート;アクリル酸、メタアクリル酸、2
−及び4−ビニルピリジン;4−及び2−メチル−5−ビニルピリジン、N−メ
チル−4−ビニルピペリジン、2−メチル−1−ビニルイミダゾール、ジメチル
アミノエチルビニルエーテル、N−ビニルピロリドン、イタコン酸、クロトン酸
、フマール酸、マレイン酸、及びそれらの混合物より成るグループより選択され
る親水性モノマーを含む、請求項18の方法。 - 【請求項20】 前記モノマーが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニ
ル、ベンジル、シクロヘキシル、エトキシエチル、メトキシエチル、エトキシプ
ロピル、ヘキサフルオロイソプロピル及びn−オクチル−アクリレートより成る
グループから選択されるエステルアクレート;メチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、フェニル、ベンジル、シクロヘキシル、エトキシエチル、メトキシエチル、
エトキシプロピル、ヘキサフルオロイソプロピル及びn−オクチル−メタクリレ
ートより成るグループから選択されるエステルメタクリレート;アクリルアミド
;メタクリルアミド;ジメチルフマレート;ジメチルマレエート;ジエチルフマ
レート;メチルビニルエーテル;エトキシエチルビニルエーテル;ビニルアセテ
ート;ビニルプロピオネート;ビニルベンゾアート;アクリロニトリル;スチレ
ン;アルファ−メチルスチレン;1−ヘキセン;塩化ビニル;ビニルメチルケト
ン:ビニルステアレート;2−ヘキセン;2−メチルヘキシルメタクリレート、
及びそれらの混合物より成るグループから選択される疎水性モノマーを含む、請
求項18の方法。 - 【請求項21】 基体を、基体上にてグラフト重合反応を開始することができる
開始剤に曝し、基体表面上に反応性ラジカル部位を生成すること; 基体を、媒体中に親水性の観点に於いて基体と対照的な逆相特性を有する1又
はそれより多いモノマーを含む組成物に、組成物を混合しながら接触させること
; モノマー分子と基体表面にある反応性ラジカル部位との間に共有結合を形成さ
せることにより、基体上にてグラフト重合すること;及び 基体を架橋剤と接触させること; を含む、基体をコーティングする方法。 - 【請求項22】 前記架橋剤が2−又は多価−不飽和官能基を有するモノマーよ
り成るグループより選択される、請求項21の方法。 - 【請求項23】 前記架橋剤がポリエチレングリコールのジアクリレート、ポリ
プロピレングリコールのジアクリレート、ポリエチレングリコールのジメチルア
クリレート、ポリプロピレングリコールのジメチルアクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジ
−トリメチロールプロパン、テトラアクリレート、ペンタエリスリトールエテト
ラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジビニルベンゼ
ン、ジビニルスルホン、シリコン含有ジアクリレート及びジメタクリレート、及
びそれらの混合物より成るグループから選択される、請求項22の方法。 - 【請求項24】 前記基体がシリコンであり; 前記開始剤が有機過酸化物のテトラヒドロフラン(THF)溶液であり; 媒体が約3%w/wないし約6%w/wのアクリルアミド誘導体、約0.1%
w/wないし約0.4%w/wジアクリレート架橋剤、約10%w/wないし約
20%w/w塩化ナトリウム及び約0.01%w/wないし約0.03%w/w
のポリビニルピロリドンを含み;そして 反応が大気圧に於いて約80℃ないし約95℃の温度にて進められる、請求項
1の方法。 - 【請求項25】 前記基体がシリコンであり、 前記開始剤が有機過酸化物のテトラヒドロフラン(THF)溶液であり; 媒体が約1.0%w/wないし約3.0%w/wのアクリルアミド誘導体、約
3.0%w/wないし約5%w/wポリエチレングリコールアクリレート、約1
0%w/wないし約20%w/w塩化ナトリウム及び約1.0%w/wないし約
3.0%w/wのポリビニルピロリドンを含み;そして 反応が大気圧に於いて約80℃ないし約95℃の温度にて進められる、請求項
1の方法。 - 【請求項26】 前記基体がポリエチレンであり、 媒体が約20%w/wないし約40%w/wのアクリルアミド、約1%w/w
ないし約3%w/wのポリビニルピロリドン及び約10%w/wないし約20%
w/w塩化ナトリウムを含み;そして 反応が大気圧に於いて約80℃ないし約95℃の温度にて進められる、請求項
1の方法。 - 【請求項27】 前記基体がシリコン、ポリエチレン、ポリアミド及びラテック
スより成るグループから選択され、前記グラフティングが潤滑性、親水性及び弾
性より成るグループから選択される特性を有するコーティングで基体表面を被覆
する、請求項1の方法。 - 【請求項28】 コーティング済み表面にペニシリン、セファロスポリン、フル
オロキノロン、アミノグリコシド、銀化合物、フェノール及びビグアニドより成
るグループから選択された生物活性物質を結合させることを更に含む、請求項1
の方法。 - 【請求項29】 基体を、基体上にてグラフト重合反応を開始することができる
開始剤に曝し、基体表面上に反応性ラジカル部位を生成すること; 基体を、媒体中に1又はそれより多いモノマーを含む組成物に接触させること
;及び モノマー分子と基体表面にある反応性ラジカル部位との間に共有結合を形成さ
せることにより、約50大気圧未満の圧にて基体上でグラフト重合すること; を含む、基体をコーティングする方法。 - 【請求項30】 前記グラフト重合が約10大気圧未満の圧で達成される、請求
項29の方法。 - 【請求項31】 患者体内への挿入に合わせ構築及び配置された基体;及び 親水性の観点に於いて基体と逆の相特性を有する媒体より基体表面上にグラフ
ト重合された複数のモノマー分子; を含む、医療用具。 - 【請求項32】 前記基体がガイドワイヤー、及びPTCAカテーテル、心臓カ
テーテル、中心静脈カテーテル、尿カテーテル、ドレインカテーテル及び透析カ
テーテルより成るグループから選択されたカテーテルより成るグループから選択
される、請求項31の医療用具。 - 【請求項33】 前記基体が少なくとも1つのルーメンを画定し、その少なくと
も一部がルーメン表面上にグラフト重合されたモノマー分子で被覆されている、
請求項31による医療用具。 - 【請求項34】 前記基体がルーメンの内面及び外面の両方を画定し、ルーメン
の内面及び外面の両方の少なくとも一部がルーメン表面上にグラフト重合された
モノマー分子で被覆されている、請求項33による医療用具。 - 【請求項35】 患者体内への挿入に合わせ構築及び配置された基体; 基体上でのグラフト重合反応を開始し、基体表面上に反応性ラジカル部位を生成
することができる開始剤;及び 親水性の観点に於いて基体と逆の相特性を有する、媒体中に1又はそれより多
いモノマーを含む組成物; を含む、グラフト重合医療用具を形成するためのシステム。
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