高分子電解質を含む親水性コーティング
【課題】生物医学的基材等にコーティングして、親水性かつ潤滑性の被膜を基材表面に形成するために適した親水性コーティング製剤を提供する。
【解決手段】硬化したとき、親水性コーティングを生じる親水性コーティング製剤であって、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含み、前記高分子電解質が、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）、またはポリ（メタクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）からなる群から選択される、親水性コーティング製剤。
【解決手段】硬化したとき、親水性コーティングを生じる親水性コーティング製剤であって、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含み、前記高分子電解質が、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）、またはポリ（メタクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）からなる群から選択される、親水性コーティング製剤。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、硬化したとき、親水性コーティングを生じる親水性コーティング製剤に関する。本発明はさらに、コーティング系、親水性コーティング、潤滑性コーティング、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーの、潤滑性コーティングへの使用、物品、医療機器または部品、ならびに親水性コーティングを基材上に形成する方法に関する。
【０００２】
尿道および心血管カテーテル、注射器、ならびに膜など医療機器の多くは、体への挿入および体からの除去を容易にし、かつ／または体からの排液を容易にするために潤滑剤を外面および／または内面に塗布する必要がある。挿入または除去時の軟部組織損傷を最小限に抑えるためには、潤滑特性も必要である。特に、潤滑する目的で、このような医療機器は、潤滑性になり、濡れ、すなわち機器を患者の体に挿入する一定の時間前に、ぬれ流体を塗布したとき低摩擦特性を達成する、親水性表面コーティングまたは層を有することができる。濡れの後、潤滑性になる親水性表面コーティングまたは層は、以降、親水性コーティングと呼ばれる。濡れの後得られるコーティングは、以下、潤滑性コーティングと呼ばれる。
【０００３】
潤滑性コーティングを使用するとき直面するよく認識された問題は、コーティングが、体に挿入される前に、または尿道カテーテルを尿道に挿入するときなど、例えば粘膜と接触するとき体内で、水分を失い乾燥してしまう可能性があることである。当然、これは潤滑性コーティングの潤滑性および低摩擦性に影響し、機器を体内に挿入し、体内から除去するとき、患者の疼痛および傷害を招く可能性がある。
【０００４】
したがって、患者の体への挿入の前および後に長期間濡れ流体を塗布したとき潤滑性を保つ親水性コーティングを含む医療機器を有することは有利であろう。本明細書では、濡れ流体を塗布したとき親水性コーティングが潤滑性を保つ時間は、さらにドライアウト時間と呼ばれる。
【０００５】
本発明の目的は、患者の体内に挿入する前および後に濡れ流体を塗布したとき長時間潤滑性を保つ親水性コーティングを提供することである。
【０００６】
意外なことに、今回、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む親水性コーティングから、濡れ流体を塗布することによって前記潤滑性コーティングが形成される場合、長期化し、それによって改善されたドライアウト時間を有する潤滑性コーティングが得られることがわかった。
【０００７】
さらに、高分子電解質を非イオン親水性ポリマーと組み合わせて含む本発明のコーティングは、これらの成分を含まない同様なコーティングに比べて吸水速度が上昇していることもわかった。これは、乾燥コーティングを備えた物品を貯蔵し、そのコーティングを使用する前に湿潤させる場合特に有利である。したがって、コーティング、例えばカテーテルの良好な濡れは、浸水した後または相対湿度１００％の空気に曝露した後数秒内で行うことができる。
【０００８】
本発明の文脈では、「潤滑性」は滑り性表面を有すると定義される。カテーテルなどの医療機器の外面または内面のコーティングは、傷害を招くことなく、かつ／または許容できないレベルの対象者の不快感を引き起こすことなく、（湿潤させたとき）所期の体部位に挿入することができる場合に潤滑性であると考えられる。特に、コーティングは、摩擦が、Ｈａｒｌａｎｄ ＦＴＳ５０００ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒ（ＨＦＴ）を用いて、クランプ力３００ｇ、引張速度１ｃｍ／ｓ、温度２２℃、および相対湿度３５％で測定して、２０ｇ以下、好ましくは１５ｇ以下である場合に潤滑性であると考えられる。プロトコルは実施例に記載されている通りである。
【０００９】
用語「濡れた」は、一般に当技術分野で知られており、広義には「含水」を意味する。特に、本明細書では、潤滑性となるように十分な水を含有しているコーティングを説明するために、この用語を使用する。水濃度の点から、通常、濡れコーティングは、コーティングの乾燥重量を基準にして少なくとも１０重量％、好ましくはコーティングの乾燥重量を基準にして少なくとも５０重量％、より好ましくはコーティングの乾燥重量を基準にして少なくとも１００重量％の水を含有する。例えば、本発明の特定の実施形態では、水約３００〜５００重量％の吸水率が可能である。濡れ流体の例としては、処理水、無処理水、例えば塩、タンパク質、または多糖を含む例えば有機溶媒または水溶液を含む含水混合物である。特に、濡れ流体は体液とすることができる。
【００１０】
このような潤滑性コーティングの重要な特性は、必要に応じて長期に潤滑性のままであることである。したがって、ドライアウト時間は、医療機器での適用を可能にするのに十分な長さとすべきである。実験の文脈では、ドライアウト時間は、貯蔵および／または湿潤されている潤滑性コーティングを含む機器を濡れ流体から取り出した後コーティングが潤滑性のままである期間である。ドライアウト時間は、ＨＦＴでカテーテルが空気に曝露されていた時間に応じた摩擦（グラム単位）を測定することによって決定することができる（上記を参照のこと）。ドライアウト時間は、摩擦が、温度２２℃および相対湿度３５％で測定して、２０ｇ以上、またはより厳密な試験で１５ｇ以上の値に到達するある時点である。
【００１１】
本発明の文脈では、ポリマーという用語は、２つ以上の繰返し単位を含む分子に使用される。特に、同じでも異なってもよい２つ以上のモノマーから構成されている場合がある。本明細書では、この用語は、オリゴマーおよびプレポリマーを包含する。通常、ポリマーは、数平均重量（Ｍｎ）が約５００ｇ／モル以上、特に約１０００ｇ／モル以上であるが、ポリマーが相対的に小さいモノマー単位から構成される場合はＭｎがより低いことがある。ここでおよび以下で、Ｍｎは、光散乱で決定されるＭｎと定義される。
【００１２】
本発明の文脈において、高分子電解質は、構成単位を含む巨大分子から構成される高分子量の直鎖状、分枝状、または架橋ポリマーであり、高分子電解質が潤滑性コーティング中に存在する場合に構成単位の５〜１００％はイオン化基を含むものと理解される。本明細書では、構成単位は、例えば繰返し単位、例えばモノマーであると理解される。本明細書の高分子電解質は、１タイプの巨大分子から構成される１タイプの高分子電解質を意味することがあるが、異なるタイプの巨大分子から構成される、２つ以上の異なるタイプの高分子電解質を意味することもある。
【００１３】
適切な高分子電解質を選択するとき考慮すべきことは、水性媒体でのその溶解性および粘性、その分子量、その電荷密度、コーティングの支持網とのその親和性、およびその生体適合性である。本明細書では、生体適合性は、生体哺乳類の組織において毒性、傷害性、または免疫応答をしない生物学的適合性を意味する。
【００１４】
移動性の低下には、高分子電解質は、光散乱、場合によってはサイズ排除クロマトグラフィーと組み合わせて決定して、重量平均分子量が少なくとも約１０００ｇ／モルであるポリマーであることが好ましい。ドライアウト時間を増大させ、かつ／またはコーティングからの泳動を低減するには、相対的に高分子量の高分子電解質が好ましい。高分子電解質の重量平均分子量は、好ましくは少なくとも２０，０００ｇ／モル、より好ましくは少なくとも１００，０００ｇ／モル、さらにより好ましくは少なくとも約１５０，０００ｇ／モル、特に約２００，０００ｇ／モル以上である。コーティングの塗布を容易にするには、平均重量が１０００，０００ｇ／モル以下、具体的には５００，０００ｇ／モル以下、さらに具体的には３００，０００ｇ／モル以下であることが好ましい。
【００１５】
高分子電解質中に存在することができるイオン化基の例は、アンモニウム基、ホスホニウム基、スルホニウム基、カルボン酸基、硫酸基、スルフィン酸基、スルホン酸基、リン酸基、およびホスホン酸基である。このような基は、水と結合するのに非常に有効である。本発明の一実施形態では、高分子電解質は金属イオンも含む。金属イオンは、水に溶解すると、水分子と錯体を形成して、アクアイオン［Ｍ（Ｈ２Ｏ）ｘ］ｎ＋（式中、ｘは配位数であり、ｎは金属イオンの電荷である）になり、したがって水と結合するのに特に有効である。高分子電解質中に存在することができる金属イオンは、例えばＮａ＋、Ｌｉ＋、もしくはＫ＋などのアルカリ金属イオン、またはＣａ２＋やＭｇ２＋などのアルカリ土類金属イオンである。特に、高分子電解質が第四級アミン塩、例えば第四級アンモニウム基を含む場合、アニオンが存在することがある。このようなアニオンは、例えばＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、およびＦ−などのハロゲニドとすることができ、さらにスルファート、ニトラート、カルボナート、およびホスファートとすることもできる。
【００１６】
適切な高分子電解質は、例えばアクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、メタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、マレイン酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、フマル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、スルホン酸基を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマーの塩、第四級アンモニウム塩を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマー、ならびにそれらの混合物および／または誘導体である。適切な高分子電解質の例は、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、例えばポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、例えばポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、例えばポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、例えばポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリル酸）塩、例えばポリ（アクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリル酸）塩、例えばポリ（メタクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリル酸−コ−マレイン酸）塩、例えばポリ（アクリル酸−コ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリル酸−コ−マレイン酸）塩、例えばポリ（メタクリル酸−コ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、例えばポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、例えばポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）塩、ポリ（４−スチレンスルホン酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）、第四級化ポリ［ビス−（２−クロロエチル）エーテル−ａｌｔ−１，３−ビス［３−（ジメチルアミノ）プロピル］尿素］、ポリアリルアンモニウムホスファート、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリ（ナトリウムトリメチレンオキシエチレンスルホナート）、ポリ（ジメチルドデシル（２−アクリルアミドエチル）アンモニウムブロミド）、ポリ（２−Ｎ メチルピリジニウムエチレンヨード）、ポリビニルスルホン酸、ならびにポリ（ビニル）ピリジンの塩、ポリエチレンイミン、およびポリリシンである。
【００１７】
本発明で使用するための特に適切な高分子電解質は、コポリマー高分子電解質であり、前記コポリマー高分子電解質は、少なくとも２つの異なるタイプの構成単位を含むコポリマーであり、少なくとも１つのタイプの構成単位は、イオン化可能な基またはイオン化基を含み、少なくとも１つのタイプの構成単位は、イオン化可能な基またはイオン化基を含まない。
【００１８】
イオン化可能は、中性水溶液、すなわちｐＨ６〜８の溶液中でイオン化可能であると理解される。
【００１９】
前記コポリマー高分子電解質は、ランダムまたはブロックコポリマーとすることができる。一般に、構成単位の５〜９９重量％、好ましくは５０〜９０重量％、より好ましくは７０〜８５重量％が、イオン化可能な基またはイオン化基を含む。潤滑性コーティング、すなわち親水性コーティングを湿潤した後のコーティングでは、前記イオン化基はイオン性でも非イオン性でもよい。通常は、コポリマー高分子電解質が潤滑性コーティング中に存在する場合、イオン化可能な基およびイオン化基の全量の１〜１００重量％、好ましくは３０〜１００重量％、より好ましくは５０〜１００重量％、特に６０〜１００重量％がイオン化している。
【００２０】
イオン化可能な基を含む構成単位の例は、カルボン酸基、例えばアクリル酸基、メタクリル酸基、マレイン酸基、およびギ酸基；スルホン酸基；スルフィン酸基；およびホスホン酸基を含む構成単位である。イオン化基を含む構成単位の例は、上記のイオン化可能な基、すなわちカルボン酸基、スルホニウム基、スルフィン酸基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸基、およびホスホニウム基の塩、ならびに第四級アンモニウム塩を含む構成単位である。
【００２１】
イオン化可能な基を含まない構成単位の例は、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニルアルコール、メチルアクリラート、メチルメタクリラート、ビニルピロリドン、およびビニルカプロラクタムである。
【００２２】
前記コポリマー高分子電解質の例は、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、およびポリ（アクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）である。ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、例えばナトリウム塩は、高い潤滑性およびドライアウト時間を得るのに特に適していることがわかった。
【００２３】
イオン化可能な基またはイオン化基を含む構成単位とイオン化可能な基またはイオン化基を含まない構成単位との両方を含むコポリマー高分子電解質の使用は、いくつかの利点を有する。通常、このような高分子電解質は、特定の溶媒へのより高い溶解性、および硬化親水性コーティング中で使用される場合に結晶化する傾向があまりないことを特徴とする。
【００２４】
非イオン親水性ポリマーは、構成単位を含む巨大分子から構成される高分子量の直鎖状、分枝状、または架橋ポリマーであり、高分子電解質が潤滑性コーティング中に存在する場合に構成単位の５％未満、好ましくは、２％未満はイオン化基を含むものであると理解される。非イオン親水性ポリマーは、親水性をコーティングに付与することができ、合成品または生物由来とすることができ、両方のブレンドまたはコポリマーとすることができる。非イオン親水性ポリマーとしては、ポリ（ラクタム）、例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリウレタン、アクリル酸およびメタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、マレイン酸無水物系コポリマー、ポリエステル、ビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリ（カルボン酸）、ポリアミド、ポリ酸無水物、ポリホスファゼン、セルロース誘導体、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、およびヒドロキシプロピルセルロース、ヘパリン、デキストラン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、フィブリン、およびエラスチン、多糖、例えばキトサン、ヒアルロン酸、アルギナート、ゼラチン、およびキチン、ポリエステル、例えばポリラクチド、ポリグリコリド、およびポリカプロラクトン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、アルブミン、オリゴペプチド、ポリペプチド、短鎖ペプチド、タンパク質、ならびにオリゴヌクレオチドが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２５】
プライマー層と物品の表面の接着、および／またはプライマー層と外層の接着は、官能性非イオン親水性ポリマーの分子量の増加によって改善されることが判明した。したがって、光散乱を、場合によってはサイズ排除クロマトグラフィーと組み合わせて決定することによって決定できるような、官能性非イオン親水性ポリマーの重量平均分子量は、通常は少なくとも２０，０００ｇ／モル、特に少なくとも５５，０００ｇ／モル、好ましくは少なくとも２５０，０００ｇ／モル、特に少なくとも３６０，０００ｇ／モル、より好ましくは少なくとも５００，０００ｇ／モル、特に少なくとも７５０，０００ｇ／モルである。
【００２６】
実施上の理由で（塗布を容易にし、かつ／または均一なコーティング厚の実現を容易にする）、重量平均分子量（Ｍｗ）は、通常は最高１０００万、好ましくは最高５００万ｇ／モル、より好ましくは最高３００万ｇ／モル、最も好ましくは最高２００万ｇ／モル、特に最高１５０万ｇ／モル、より具体的には最高１３０万ｇ／モル、さらにより具体的には１００万ｇ／モルである。
【００２７】
特に、少なくとも１０００００ｇ／モルのＭｗを有するポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）およびポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）は、潤滑性に特定の好影響を及ぼし、コーティングから泳動する傾向が低い。
【００２８】
特にポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）および同じクラスのポリマーの場合、少なくともＫ１５、より具体的には特にＫ３０、さらに具体的には特にＫ８０に対応する分子量のポリマーが好ましい。特によい結果は、少なくともＫ９０に対応する分子量を有するポリマーで実現される。上限については、Ｋ１２０以下、特にＫ１００が好ましい。Ｋ値は、Ｍｅｔｈｏｄ Ｗ１３０７，Ｒｅｖｉｓｉｏｎ ５／２００１、Ｖｉｓｃｏｔｅｋ Ｙ５０１自動粘度計で決定した値である。このマニュアルは、ｗｗｗ．ｉｓｐｃｏｒｐ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｈａｉｒｓｃｉｎ／ｉｎｄｅｘ ３．ｈｔｍｌで見ることができる。
【００２９】
本発明は、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む親水性コーティング製剤であって、基材に塗布され、硬化すると、親水性コーティングを生じるコーティング製剤に関する。本明細書では、親水性コーティング製剤は、液体親水性コーティング製剤、例えば液体媒体を含む溶液または分散液を意味する。本明細書では、親水性コーティング製剤を表面に塗布することを可能にする液体媒体なら、いずれでも十分である。液体媒体の例は、メタノール、エタノール、プロパナール（ｐｒｏｐａｎａｌ）、ブタノール、またはそれぞれの異性体およびそれらの水性混合物のようなアルコール、あるいはアセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、トルエン、およびそれらの水性混合物または乳濁液である。親水性コーティング製剤はさらに、硬化したとき、親水性コーティングに変換され、したがって硬化した後も親水性コーティング中に残留する成分を含む。本明細書では、硬化は、物理的もしくは化学的硬化、または任意の方法、例えば加熱、冷却、乾燥、結晶化による固化、または放射線硬化や熱硬化などの化学反応による硬化を意味すると理解される。硬化状態では、例えば、ＵＶまたは電子ビーム放射線を使用することによって、成分の全部または一部分の間に共有結合を形成して、親水性コーティング製剤中の成分の全部また一部分を架橋する。しかし、硬化状態では、成分の全部また一部分は、イオン結合、双極子相互作用による結合、またはファンデルワールス力または水素結合による結合を形成することもできる。
【００３０】
用語の「硬化すること」は、製剤を、硬く緻密なコーティングが形成されるように処理する任意の方式を包含する。特に、この用語は、親水性ポリマーがさらに重合し、グラフトが設けられて、グラフトポリマーを生成し、かつ／または架橋し、架橋ポリマーを生成する処理を包含する。
【００３１】
本発明に係る親水性コーティング組成物は、通常はドライコーティングの全重量を基準にして１〜９０重量％、好ましくは３〜５０重量％、より好ましくは５〜３０重量％、特に１０〜２０重量％の高分子電解質を含む。
【００３２】
非イオン親水性ポリマーは、親水性コーティング製剤の１重量％を超えて使用されることがあり、例えばドライコーティングの全重量を基準にして１０重量％を超えて、２０重量％を超えて、または３０重量％を超えて使用されることがある。非イオン親水性ポリマーは、親水性コーティング製剤中に、９５重量％まで存在することができるが、非イオン親水性ポリマーは、ドライコーティングの全重量を基準にして５０、６０、７０、または８０重量％まで使用される場合がより多い。
【００３３】
以下、塗布で記載されている成分の百分率はすべて、ドライコーティングの全重量、すなわち親水性コーティング組成物を硬化したとき形成される親水性コーティングを基準としている。
【００３４】
本発明はまた、本発明に係る親水性コーティング製剤を基材に塗布し、硬化することによって得ることができる親水性コーティングにも関する。本発明はさらに、濡れ流体を前記親水性コーティングに塗布することによって得ることができる潤滑性コーティング、およびそのドライアウト時間を改善するための、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーの、潤滑性コーティングへの使用にも関する。さらに、本発明は、本発明に係る少なくとも１つの親水性コーティングを含む物品、特に医療機器または医療機器部品、および基材上に本発明に係る親水性コーティングを形成する方法に関する。
【００３５】
本発明の一実施形態では、親水性コーティングは、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む。前記親水性コーティングは、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む親水性コーティング製剤を硬化させることによって形成される。好ましくは、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーは、互いに共有結合および／または物理的結合を形成し、かつ／または捕捉して、硬化した後ポリマー網を形成する。
【００３６】
本発明の別の実施形態では、親水性コーティングは、高分子電解質、非イオン親水性ポリマー、および支持網を含み、支持網は、親水性支持網とすることができ、支持モノマーまたはポリマーから生成される。本明細書では、下記に説明する架橋反応を受けることができる複数の反応性部分を含まない支持モノマーまたはポリマーは、親水性官能基を含むこともできる。前記親水性コーティングは、高分子電解質、非イオン親水性ポリマー、および支持モノマーまたはポリマーを含む親水性コーティング製剤を硬化させることによって形成される。好ましくは、高分子電解質、および／または非イオン親水性ポリマー、および／または親水性支持網は、互いに共有結合および／または物理的結合を形成し、かつ／または捕捉して、硬化した後ポリマー網を形成する。
【００３７】
高分子電解質、および／または非イオン親水性ポリマー、および／または支持モノマーまたはポリマーが互いに共有結合および／または物理的結合を親水性コーティング中でポリマー網の一部分として形成するこれらの実施形態は、特に好ましい。その理由は、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーは、例えば医療機器にコーティングされた場合親水性コーティングの環境に漏出しないという利点があるからである。これは、医療機器がヒトまたは動物の体の内部に存在する場合特に有用である。
【００３８】
前記親水性コーティングを生成するために使用される親水性コーティング製剤では、非イオン親水性ポリマーと支持モノマーまたはポリマーの重量比は、例えば２５：７５〜７５：２５などまたは６０：４０〜４０：６０など、１０：９０〜９０：１０の間で変わり得る。
【００３９】
支持網は、支持モノマーまたはポリマー、あるいは親水性コーティング製剤中に存在することができる、架橋反応を受けることができる複数の反応性部分を含む支持モノマーおよびポリマーの任意の組合せを硬化したとき形成することができる。支持モノマーまたはポリマーの反応性部分は、アルケン、アミノ、アミド、スルフヒドリル（ＳＨ）、不飽和エステル、エーテル、およびアミドなどのラジカル反応性基、ならびにアルキド／乾燥樹脂からなる群から選択することができる。支持モノマーまたはポリマーは、主鎖、および上記の反応性部分の少なくとも１つを有することができる。支持ポリマーの主鎖は、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロリド、ポリエポキシド、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリ（メタ）アクリリック、ポリオキサゾリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリオルトエステルのようなポリエステル、およびアルキドコポリマー、ポリペプチド、もしくはセルロースやデンプンなどの多糖、または上記の任意の組合せからなる群から選択することができる。特に、不飽和エステル、アミド、もしくはエーテル、チオール、またはメルカプタン基を有する支持モノマー、ポリマーを、本発明で適切に使用することができる。
【００４０】
本明細書では、支持モノマーという用語は、約１０００ｇ／モル未満の分子量をもつ分子を意味し、支持ポリマーという用語は、約１０００ｇ／モル以上の分子量をもつ分子に使用される。
【００４１】
一般に、支持モノマーまたはポリマーは、約５００〜１００，０００ｇ／モルの範囲の分子量を有し、好ましくは約１，０００〜約１０，０００ｇ／モルの範囲の分子量をもつポリマーである。特によい結果は、約１，０００〜約６，０００ｇ／モルの範囲の支持ポリマーで得られた。支持モノマーまたはポリマーの１分子当たりの反応性基の数は、好ましくは約１．２〜約６４の範囲、より好ましくは約１．２〜約１６の範囲、最も好ましくは約１．２〜約８の範囲である。
【００４２】
支持モノマーまたはポリマーは、ドライコーティングの全重量を基準にして０重量％を超えて、例えば１０％を超えて、２０重量％を超えて、３０重量％を超えて、または４０重量％を超えて使用することができる。支持モノマーまたはポリマーは、親水性コーティング製剤中に、９０重量％まで存在することができるが、支持モノマーまたはポリマーは、ドライコーティングの全重量を基準にして５０または６０重量％まで使用される場合がより多い。
【００４３】
本発明に係る親水性コーティング製剤は、例えば可視光またはＵＶ光、電子ビーム、プラズマ、ガンマ線、またはＩＲ線を使用して、場合によっては光開始剤または熱開始剤の存在下で硬化して、親水性コーティングを形成することができる。親水性コーティング中で使用することができる光開始剤の例は、ラジカル光開始剤であり、一般に開始ラジカルが生成されるプロセスに従って２つのクラスに分類される。照射時に単分子結合開裂を受ける化合物は、ノリッシュＩ型（Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｔｙｐｅ Ｉ）または等方性光開始剤と呼ばれる。ノリッシュＩＩ型（Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｔｙｐｅ ＩＩ）光開始剤は、励起状態で、第２の分子、すなわちポリマーの低分子量化合物とすることができる協力剤と相互作用して、２分子反応でラジカルを生成する。一般に、ノリッシュＩＩ型光開始剤用の主要な２つの反応経路は、励起開始剤による水素引抜き、または光誘起電子移動である。適切なラジカル光開始剤の例は、国際公開第００／１８６９６号パンフレットに開示されており、参照により本明細書に援用される。好ましい光開始剤は、水溶性であり、または水溶性となるように調整することができ、好ましい光開始剤は、ポリマー光開始剤または重合可能性光開始剤である。
【００４４】
本発明の一実施形態では、高分子電解質は濡れ流体中に存在し、親水性コーティングを湿潤する場合に、親水性コーティングに導入される。これは、親水性コーティングを含む医療機器に特に有用である。医療機器は、流体中に詰め込まれ、または親水性コーティングは、高分子電解質を含有する別の濡れ流体で湿潤される。したがって、本発明はまた、潤滑性コーティングを調製するためのコーティング系であって、非イオン親水性ポリマーを含むコーティング製剤、および高分子電解質を含む濡れ流体を含む前記コーティング系にも関する。さらに、本発明は、潤滑性コーティングを調製するためのコーティング系であって、本発明に係るコーティング製剤、および高分子電解質を含む濡れ流体を含む前記コーティング系にも関する。
【００４５】
本発明の一実施形態では、本発明に係る親水性コーティング製剤はさらに、コーティングの表面特性を改善することができる少なくとも１つの界面活性剤を含む。界面活性剤は、洗浄剤成分の最も重要な基を構成する。一般に、これらは、親水性または水溶性向上官能基に結合している疎水性部分、通常は長いアルキル鎖からなる水溶性界面活性剤である。界面活性剤は、（水溶液に溶解した後）分子の親水性部分中に存在する電荷に従って分類することができる：イオン性界面活性剤、例えばアニオン性またはカチオン性界面活性剤、および非イオン性界面活性剤。イオン性界面活性剤としては例えば、硫酸ドデシルナトリウム（ＳＤＳ）、コル酸ナトリウム、ビス（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウム塩、臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）、ラウリルジメチルアミン−オキシド（ＬＤＡＯ）、Ｎ−ラウロイルザルコシンナトリウム塩、およびデオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）が挙げられる。非イオン性界面活性剤としては例えば、トリトン（ＴＲＩＴＯＮ）（商標）ＢＧ−１０界面活性剤およびトリトンＣＧ−１１０界面活性剤などのアルキルポリグルコシド、テルギトール（ＴＥＲＧＩＴＯＬ）（商標）ＴＭＮシリーズなどの分枝状第二級アルコールエトキシラート、テルギトールＬシリーズ、およびテルギトールＸＤ、ＸＨ、およびＸＪ界面活性剤などのエチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマー、テルギトールＮＰシリーズなどのノニルフェノールエトキシラート、トリトンＸシリーズなどのオクチルフェノールエトキシラート、テルギトール１５−Ｓシリーズなどの第二級アルコールエトキシラート、ならびにトリトンＣＡ界面活性剤、トリトン Ｎ−５７界面活性剤、トリトンＸ−２０７界面活性剤、ツィーン（Ｔｗｅｅｎ）８０、およびツィーン２０などのスペシャルティアルコキシラートが挙げられる。
【００４６】
通常は、ドライコーティングの全重量を基準にして０．００１〜１重量％、好ましくは０．０５〜０．５重量％の界面活性剤が使用される。
【００４７】
本発明の一実施形態では、本発明に係る親水性コーティング製剤は、さらにコーティングの柔軟性を向上させることができる少なくとも１つの可塑剤を含み、これは、被覆する／コーティングするべき物体が使用中に撓みやすい場合に好ましいことがある。前記可塑剤は、親水性コーティング製剤中に、ドライコーティングの全重量を基準にして約０．０１重量％〜約１５重量％、好ましくは約１重量％〜約５．０重量％の濃度で含まれることがある。適切な可塑剤は、高沸点化合物、好ましくは沸点が大気圧で＞２００℃であり、硬化した後コーティング中に均質に溶解および／または分散したままである傾向をもつ化合物である。適切な可塑剤の例は、モノおよびポリアルコール、ならびにポリエーテル、例えばデカノール、グリセロール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ならびに／またはプロピレングリコールおよび／または脂肪酸とのコポリマーなどがある。
【００４８】
本発明はまた、初期潤滑性が、Ｈａｒｌａｎｄ ＦＴＳ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒで測定して２０ｇ以下である潤滑性コーティングにも関する。
【００４９】
本発明に係る親水性コーティングを物品にコーティングすることができる。親水性コーティングを、ある範囲の幾何形状および材料から選択することができる基材にコーティングすることができる。基材は、多孔質の、非多孔質の、平滑な、粗面の、凹凸のない、または凹凸のあるなどのテクスチャーを有することができる。基材は、その上にある親水性コーティングを支持する。親水性コーティングは、基材の全領域または選択された領域に存在することができる。親水性コーティングを、フィルム、シート、ロッド、チューブ、成形部品（整形または不整形）、繊維、布地、および粒子を含めて、様々な物理的形に塗布することができる。本発明で使用するための適切な基材は、多孔性、疎水性、親水性、着色性、強度、柔軟性、透過性、伸び、耐磨耗性、および引裂抵抗など、所望の特性を提供する表面である。適切な基材の例は、例えば金属、プラスチック、セラミック、ガラス、および／または複合体からなるかまたはそれらを含む表面である。親水性コーティングは、前記表面に直接塗布することができ、または前処理済みもしくはコーティング付き表面に塗布することができ、この前処理もしくはコーティングは、親水性コーティングの基材への接着を助けるためのものである。
【００５０】
本発明の一実施形態では、本発明に係る親水性コーティングを生物医学的基材にコーティングする。生物医学的基材は、一部、医薬品、および生細胞および系の研究の分野を意味する。これらの分野としては、ヒト用の診断、治療、および試験医薬品、獣医学用医薬品、および農業が挙げられる。医療分野の例としては、眼科学、整形外科学、および補綴学、免疫学、皮膚科学、薬理学、および外科学が挙げられ、研究分野としては、細胞生物学、微生物学、および化学が挙げられるが、これらに限定されない。用語の「生物医学的」はまた、それらの源に関わらず、（ｉ）生物学的応答をｉｎ ｖｉｖｏで媒介し、（ｉｉ）ｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイまたは他のモデル、例えば免疫学的もしくは薬理学的アッセイで活性であり、または（ｉｉｉ）細胞または生命体内に存在することができる、化学物質および化学物質の組成物にも関する。用語の「生物医学的」はまた、クロマトグラフィー、浸透、逆浸透、および濾過のプロセスが関与するものなどの分離科学も意味する。生物医学的物品としては例えば、研究用ツール、工業用および消費者用の応用例が挙げられる。生物医学的物品としては、分離物品、植込み型物品、および眼科用物品が挙げられる。眼科用物品としては、眼または周辺組織と接触するソフトおよびハードレンズ、眼内レンズ、および鉗子、開創器、または他の手術道具が挙げられる。好ましい生物医学的物品は、酸素に対して非常に透過性のあるケイ素含有ヒドロゲルポリマーで作製されたソフトコンタクトレンズが挙げられる。分離物品としては、フィルター、浸透膜、逆浸透膜、および透析膜、ならびに人工皮膚または他の膜などのバイオ表面が挙げられる。植込み型物品としては、カテーテル、および人工骨の断片、関節、または軟骨が挙げられる。物品は、１つのカテゴリーを超える場合があり、例えば人工皮膚は、多孔質の生物医学的物品である。細胞培養物品の例は、組織細胞培養または細胞培養プロセスで使用するガラスビーカー、プラスチックペトリ皿、および他の道具である。細胞培養物品の好ましい例は、性能を最適化するように、幾何形状、多孔性、および粒子マイクロキャリアの密度を制御することができる固定化細胞バイオリアクターで使用するバイオリアクターマイクロキャリア、シリコーンポリマーマトリックスである。理想的には、マイクロキャリアは、化学的または生物学的分解、高衝撃応力、機械的応力（撹拌）、および蒸気または化学的滅菌の反復に抵抗性がある。シリコーンポリマーに加えて、他の材料が適している場合もある。本発明は、親水性、濡れ性、またはウィッキング物品が望まれる、食物産業、新聞印刷産業、病院用品、おむつおよび他のライナー、ならびに他の領域でも適用することができる。
【００５１】
医療機器は、植込み型機器または体外機器とすることができる。機器は、短期的一時使用または長期的永久埋込みとすることができる。いくつかの実施形態では、適切な機器は、通常は心拍リズム障害、心不全、弁疾患、血管疾患、糖尿病、神経性疾患および障害、整形外科、脳外科、腫瘍学、眼科学、およびＥＮＴ手術において、医学療法および／または診断を提供するために使用されるものである。
【００５２】
医療機器の適切な例としては、ステント、ステントグラフト、吻合部コネクタ、合成パッチ、リード、電極、針、ガイドワイヤー、カテーテル、センサー、手術器具、血管形成術用バルーン、創傷からの排液、シャント、チュービング、注入スリーブ、尿道インサート、ペレット、インプラント、血液酸素供給器、ポンプ、移植血管、導管投与口、心臓弁、弁形成リング、縫合材、外科用クリップ、外科用ステープル、ペースメーカー、植込み型除細動器、神経刺激装置、整形外科用機器、髄液シャント、植込み型薬物ポンプ、脊髄ケージ、人工椎間板、髄核置換機器、耳用チューブ、眼内レンズ、および低侵襲手術で使用される任意のチュービングが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
特に本発明で使用するのに適している物品としては、カテーテル、例えば間欠的カテーテル、ガイドワイヤー、ステント、注射器、金属およびプラスチックインプラント、コンタクトレンズ、および医療用チュービングなどの医療機器または部品が挙げられる。
【００５４】
親水性コーティング製剤を、例えばディップコーティングによって基材に塗布することができる。他の塗布方法としては、スプレー、ウォッシュ、蒸着、ブラシ、ローラー、および当技術分野で知られている他の方法が挙げられる。
【００５５】
親水性コーティング中のイオン性基またはイオン化可能な基の濃度、および本発明に係る親水性コーティングの厚さは、高分子電解質のタイプ、親水性コーティング製剤中の高分子電解質濃度、浸漬時間、引上げ速度、親水性コーティング製剤の粘度、およびコーティングのステップ数を変更することによって制御することができる。通常は、基材上の親水性コーティングの厚さは、０．１〜３００μｍ、好ましくは０．５〜１００μｍ、より好ましくは１〜３０μｍである。
【００５６】
本発明はさらに、水系液体で湿潤された場合低摩擦係数を有する親水性コーティングを基材上に形成する方法であって、前記親水性コーティングが高分子電解質を含む方法に関する。
【００５７】
親水性コーティングを基材に塗布するには、親水性コーティングと基材間での結合形成をもたらすためにプライマーコーティングを使用することができる。プライマーコーティングは、一次コーティング、ベースコート、またはタイコートと呼ばれることが多い。前記プライマーコーティングは、例えば国際公開第０２／１００５９号パンフレットに記載されているように、親水性コーティングの所与の基材への接着を容易にするコーティングである。プライマーコーティングと親水性コーティング間での結合形成は、共有結合またはイオン結合、水素結合、物理吸着、またはポリマー絡み合いのために起こることがある。これらのプライマーコーティングは、溶媒系、水系（ラテックスまたは乳濁液）または溶媒不含とすることができ、直鎖状、分枝状、および／または架橋成分を含むことができる。使用することができる典型的なプライマーコーティングは、例えばポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリエステル（例えば、米国特許第６，２８７，２８５号明細書に記載されているポリアクリラートが含まれる）、ポリアミド、ポリエーテル、ポリオレフィン、および上記ポリマーのコポリマーを含む。
【００５８】
特に、プライマーコーティングは、支持ポリマー網を含み、支持網は、国際公開第０６／０５６４８２ Ａ１号パンフレットに記載されているように、場合によっては支持ポリマー網中で絡み合っている官能性親水性ポリマーを含む。プライマーコーティング製剤に関する情報は、参照により本明細書に援用される。
【００５９】
上述するプライマー層は、ポリラクタムなどの親水性ポリマー、特にＰＶＰおよび／または上記に特定する親水性ポリマーのもう１つを含むコーティングの、特にポリビニルクロリド（ＰＶＣ）、シリコーン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびエチレン・プロピレンゴム（例えば、ＥＰＤＭ）などのポリオレフィン、またはほぼ同じまたはより低い親水性を有する表面への接着を改善するのに特に有用である。
【００６０】
実施形態では、物品の表面は、得られるはずのコーティングの接着を改善するために、酸化、光酸化、および／または偏光表面処理、例えばプラズマおよび／またはコロナ処理を受ける。適切な条件は、当技術分野で周知である。
【００６１】
本発明の製剤の塗布はいかなる方式でも行うことができる。硬化条件は、光開始剤およびポリマーの周知の硬化条件に基づいて決定することができ、または通常通りに決定することができる。
【００６２】
一般に、硬化は、物品の機械的諸特性または別の特性に、許容できない程度の悪影響を与えない限り、基材に応じて任意の適切な温度で実施することができる。
【００６３】
電磁放射線の強度および波長は、選択された光開始剤に基づいて通常通りに選択することができる。特に、スペクトルのＵＶ、可視、またはＩＲ部分の適切な波長を使用することができる。下記の実施例によって、本発明をさらに説明する。
【００６４】
［実施例］
下記の実施例では、本発明に係る親水性コーティング製剤、および比較コーティング製剤を、下記に示すようにＰＶＣチュービングに塗布し、続いて硬化して、本発明に係る親水性コーティングを形成した。
【００６５】
［ＰＶＣ雄型カテーテル］
未コーティングＰＶＣチュービングを、親水性コーティングでコーティングした。ＰＶＣチュービングは、長さ２３ｃｍ、外径４．５ｍｍ（１４ Ｆｒ）、および内径３ｍｍであった。コーティング製剤が、浸漬中にチュービングの内部に到達するを防止するために、チュービングを片側で封止した。
【００６６】
［ＰＴＧＬ１０００（Ｔ−Ｈ）２の合成］
乾燥不活性雰囲気中、トルエンジイソシアナート（ＴＤＩまたはＴ、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、純度９５％、８７．１ｇ、０．５モル）、イルガノックス（ＩＲＧＡＮＯＸ）１０３５（チバスペシャルティケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、０．５８ｇ、ヒドロキシエチルアクリラート（ＨＥＡまたはＨ）に対して１重量％）、および２−エチルヘキサン酸スズ（ＩＩ）（シグマ（Ｓｉｇｍａ）、純度９５％、０．２ｇ、０．５モル）を１リットルのフラスコに加え、３０分間撹拌した。氷浴を使用して、反応混合物を０℃に冷却した。ＨＥＡ（アルドリッチ、純度９６％、５８．１ｇ、０．５モル）を３０分で滴下し、その後氷浴を外すと、混合物は室温にまで温まった。３時間後、反応は完了した。ポリ（２−メチル−１，４−ブタンジオール）−ａｌｔ−ポリ（テトラメチレングリコール）（ＰＴＧＬ、保土ヶ谷（Ｈｏｄｏｇａｙａ）、Ｍｎ＝１０００ｇ／モル、２５０ｇ、０．２５ モル）を３０分で滴下した。続いて、反応混合物を６０℃に加熱し、１８時間撹拌し、そのとき、反応は、ＧＰＣ（ＨＥＡの完全な消費を示す）、ＩＲ（ＮＣＯ関連の帯が示されていない）およびＮＣＯ滴定（ＮＣＯ含有量、０．０２重量％未満）によって示唆されているように、終了している。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
【表３】
【００７０】
【表４】
【００７１】
実施例７の製剤を硬化した後得られたコーティングは、潤滑性であり、良好なドライアウト時間を有し、ガンマ線滅菌後もＰＶＣカテーテルに十分接着することがわかる。肉眼で見える亀裂は観察されない。
【００７２】
［ＰＥＧ４０００ＤＡの合成］
１５０ｇ（７５ミリモル ＯＨ）のポリエチレングリコール（ＰＥＧ、フルカ（Ｆｌｕｋａ）のＢｉｏｃｈｅｍｉｋａ Ｕｌｔｒａ、ＯＨ値２８．０２ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、４９９．５ｍｅｗ／ｋｇ、Ｍｎ＝４００４ｇ／モル）を、窒素雰囲気中、３５０ｍｌの乾燥トルエンに４５℃で溶解した。０．２ｇ（０．１５重量％）のイルガノックス １０３５をラジカル安定剤として添加した。得られた溶液を、終夜共沸蒸留し（５０℃、７０ｍｂａｒ）、凝縮したトルエンを４Å モルシーブに導いた。ＰＥＧの各バッチについて、ＯＨ値を、ＯＨ滴定によって正確に決定した。これは、ヨーロッパ薬局方、第４版、パラグラフ２．５．３、ヒドロキシル値、１０５頁（４ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ，ｐａｒａｇｒａｐｈ ２．５．３，Ｈｙｄｒｏｘｙｌ Ｖａｌｕｅ，ｐａｇｅ １０５）に記載の方法従って実施した。これによって、アクリロイルクロリドの添加量を算出し、反応中のアクリル酸エステル化度を決定することが可能になる。９．１ｇ（９０ミリモル）のトリエチルアミンを反応混合物に添加し、続いて５０ｍｌのトルエンに溶解させた８．１５ｇ（９０ミリモル）のアクリロイルクロリドを１時間で滴下した。トリエチルアミンおよびアクリロイルクロリドは無色の液体であった。反応混合物を、窒素雰囲気中４５℃で２〜４時間撹拌した。反応中、温度を４５℃に維持して、ＰＥＧの結晶化を防止した。変換率を決定するために、試料を反応混合物から取り出し、乾燥し、重水素化クロロホルムに溶解した。無水トリフルオロ酢酸（ＴＦＡＡ）を添加し、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを記録した。ＴＦＡＡは、残留しているヒドロキシル基と反応して、トリフルオロ酢酸エステルを生成する。これは、１Ｈ−ＮＭＲ分光法を使用して容易に検出することができる（トリフルオロ酢酸基のα位のメチレンプロトンの３重線（ｇ、４．４５ｐｐｍ）は、アクリル酸エステルのα位のメチレン基の信号（ｄ、４．３ｐｐｍ）から明確に識別することができる）。アクリル酸エステル化度が９８％であった場合、１０ミリモルのアクリロイルクロリドおよびトリエチルアミンを反応混合物に追加して、１時間反応させた。アクリル酸エステル化度９８％超で、温かい溶液を濾過して、トリエチルアミン塩酸塩を除去した。約３００ｍｌのトルエンを真空除去した（５０℃、２０ｍｂａｒ）。得られた溶液を、加熱した滴下漏斗中で４５℃に維持し、１リットルのジエチルエーテル（氷浴中で冷却）に滴下した。濾過してＰＥＧジアクリラート生成物を得る前に、エーテル懸濁液を１時間冷却した。生成物を、空気を低減した雰囲気中（３００ｍｂａｒ）、室温で終夜乾燥した。収率：８０−９０％、白色結晶。
【００７３】
［実施例１〜７および比較実験Ａ〜Ｄのコーティングおよび硬化プロセス］
Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸコーター／１７５／２４を使用して、表２のプライマーコーティングの浸漬プロトコルに従って、ＰＶＣチュービングをまず、プライマーコーティング製剤で浸漬コーティングし、硬化した。続いて、Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸコーター／１７５／２４を使用して、親水性コーティングの浸漬プロトコルに従って、親水性コーティング製剤を塗布し、硬化した。Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸコーター／１７５／２４には、Ｈａｒｌａｎｄ ＭｅｄｉｃａｌシステムＵＶＭ ４００ランプを装備した。Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸコーター／１７５／２４のランプの強度は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔ検出器ＳＥＤ００５＃９８９、Ｉｎｐｕｔ Ｏｐｔｉｃ：Ｗ＃１１５２１、フィルター：ｗｂｓ３２０＃２７７９４を装備したＳｏｌａｔｅｌｌ Ｓｏｌａ Ｓｅｎｓｏｒ １を使用して測定され、平均６０ｍＷ／ｃｍ２であった。インターネット上の：ｗｗｗ．ｉｎｔｌ−ｌｉｇｈｔ．ｃｏｍ．から入手可能なＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＬｉｇｈｔのＩＬ１４００Ａ取扱いマニュアルを使用した。ＵＶ線量は、プライマーコーティングの場合約１．８Ｊ／ｃｍ２、親水性コーティングの場合２１．６Ｊ／ｃｍ２であった。適用したコーティングパラメータについては、表１を参照のこと。
【００７４】
コーティングＰＶＣチュービングの目視検査によって、親水性コーティングの濡れは良好であることがわかった。均一なコーティングが得られた。
【００７５】
【表５】
【００７６】
［試験方法］
［潤滑性試験］
Ｈａｒｌａｎｄ ＦＴＳ５０００ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒ （ＨＦＴ）を用いて、潤滑性試験を行った。プロトコルを選択した：表２のＨＦＴ 設定を参照のこと。次の摩擦試験機パッドを使用した。Ｈａｒｌａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｐ／Ｎ １０２６９２，ＦＴＳ５０００ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒ Ｐａｄ、０．１２５＊０．５＊＊０．１２５，６０ デュロメーター。
【００７７】
続いて、所望の試験ディスクリプションを挿入し、「試験実行（ｒｕｎ ｔｅｓｔ）」を作動させた。ガイドワイヤーをカテーテルに挿入した後、カテーテルをホルダーに取り付けた。機器を所望の位置まで下方調整して、カテーテルを脱塩水に１分間浸漬した。水中でゼロゲージングした後、「スタート」を押して、プロトコルを作動させた。仕上げの後、データを保存した。ホルダーをフォースゲージから取り出し、続いてカテーテルをホルダーから取り外した。
【００７８】
【表６】
【００７９】
［ドライアウト時間］
本明細書では、ドライアウト時間は、貯蔵および／または湿潤されている機器を濡れ流体から取り出した後コーティングが潤滑性を保つ期間である。ドライアウト時間は、ＨＦＴでカテーテルが空気に曝露されていた時間に応じた摩擦（グラム単位）を測定することによって決定することができる（上記を参照のこと）。ドライアウト時間は、摩擦が、温度２２℃および相対湿度３５％で測定して、２０ｇ以上、またはより厳密な試験で１５ｇ以上の値に到達するある時点である。ガイドワイヤーをカテーテルに挿入した後、カテーテルをホルダーに取り付けた。カテーテルを脱塩水に１分間浸漬した。カテーテルが入っているホルダーをフォースゲージに置き、機器を所望の位置まで押し動かし、潤滑性試験の場合と同じ設定に従ってすぐに試験を開始した。測定は、１分、２分、５分、７．５分、１０分、１２．５分、および１５分後に行った。各測定後に、摩擦試験機パッドを清浄し、乾燥した。仕上げの後、データを保存した。ホルダーをフォースゲージから取り出し、続いてカテーテルをホルダーから取り外した。
【００８０】
表３に、実施例１〜５に従って調製された潤滑性コーティングの潤滑性を時間に応じて示し、比較実験ＡおよびＢの結果も同様に示す。
【００８１】
【表７】
【００８２】
この表から、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）部分ナトリウム塩、ポリ（アクリル酸）ナトリウム塩、またはポリ（アクリル酸−コ−マレイン酸）ナトリウム塩を含む、本発明（実施例１〜５）に従う潤滑性コーティングは、高分子電解質を含まない比較実験ＡおよびＢの潤滑性コーティングより、潤滑性が大幅に高い（すなわち、摩擦が低い）ことがわかる。ドライアウト試験で、本発明に係る潤滑性コーティングは、比較例のコーティングよりはるかに長い時間、潤滑性のままであった。
【００８３】
表４に、実施例６に従って調製された潤滑性コーティングと比較実験ＣおよびＤの潤滑性を時間に応じて示す。
【００８４】
【表８】
【００８５】
この表から、実施例６に従うコーティングは、非イオン親水性ポリマーを含むが、高分子電解質を含まないコーティング製剤が関与する比較実験Ｃに従うコーティング、または高分子電解質を含むが、非イオン性親水性ポリマーを含まないコーティング製剤が関与する実施例Ｄより、潤滑性が高い（すなわち、摩擦値が低い）ことがわかる。
【００８６】
時間に応じた潤滑性測定（表３）および潤滑性測定の結果は、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーの組合せが、コーティングの高い潤滑性および高いドライアウト時間をもたらすことを示している。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、硬化したとき、親水性コーティングを生じる親水性コーティング製剤に関する。本発明はさらに、コーティング系、親水性コーティング、潤滑性コーティング、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーの、潤滑性コーティングへの使用、物品、医療機器または部品、ならびに親水性コーティングを基材上に形成する方法に関する。
【０００２】
尿道および心血管カテーテル、注射器、ならびに膜など医療機器の多くは、体への挿入および体からの除去を容易にし、かつ／または体からの排液を容易にするために潤滑剤を外面および／または内面に塗布する必要がある。挿入または除去時の軟部組織損傷を最小限に抑えるためには、潤滑特性も必要である。特に、潤滑する目的で、このような医療機器は、潤滑性になり、濡れ、すなわち機器を患者の体に挿入する一定の時間前に、ぬれ流体を塗布したとき低摩擦特性を達成する、親水性表面コーティングまたは層を有することができる。濡れの後、潤滑性になる親水性表面コーティングまたは層は、以降、親水性コーティングと呼ばれる。濡れの後得られるコーティングは、以下、潤滑性コーティングと呼ばれる。
【０００３】
潤滑性コーティングを使用するとき直面するよく認識された問題は、コーティングが、体に挿入される前に、または尿道カテーテルを尿道に挿入するときなど、例えば粘膜と接触するとき体内で、水分を失い乾燥してしまう可能性があることである。当然、これは潤滑性コーティングの潤滑性および低摩擦性に影響し、機器を体内に挿入し、体内から除去するとき、患者の疼痛および傷害を招く可能性がある。
【０００４】
したがって、患者の体への挿入の前および後に長期間濡れ流体を塗布したとき潤滑性を保つ親水性コーティングを含む医療機器を有することは有利であろう。本明細書では、濡れ流体を塗布したとき親水性コーティングが潤滑性を保つ時間は、さらにドライアウト時間と呼ばれる。
【０００５】
本発明の目的は、患者の体内に挿入する前および後に濡れ流体を塗布したとき長時間潤滑性を保つ親水性コーティングを提供することである。
【０００６】
意外なことに、今回、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む親水性コーティングから、濡れ流体を塗布することによって前記潤滑性コーティングが形成される場合、長期化し、それによって改善されたドライアウト時間を有する潤滑性コーティングが得られることがわかった。
【０００７】
さらに、高分子電解質を非イオン親水性ポリマーと組み合わせて含む本発明のコーティングは、これらの成分を含まない同様なコーティングに比べて吸水速度が上昇していることもわかった。これは、乾燥コーティングを備えた物品を貯蔵し、そのコーティングを使用する前に湿潤させる場合特に有利である。したがって、コーティング、例えばカテーテルの良好な濡れは、浸水した後または相対湿度１００％の空気に曝露した後数秒内で行うことができる。
【０００８】
本発明の文脈では、「潤滑性」は滑り性表面を有すると定義される。カテーテルなどの医療機器の外面または内面のコーティングは、傷害を招くことなく、かつ／または許容できないレベルの対象者の不快感を引き起こすことなく、（湿潤させたとき）所期の体部位に挿入することができる場合に潤滑性であると考えられる。特に、コーティングは、摩擦が、Ｈａｒｌａｎｄ ＦＴＳ５０００ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒ（ＨＦＴ）を用いて、クランプ力３００ｇ、引張速度１ｃｍ／ｓ、温度２２℃、および相対湿度３５％で測定して、２０ｇ以下、好ましくは１５ｇ以下である場合に潤滑性であると考えられる。プロトコルは実施例に記載されている通りである。
【０００９】
用語「濡れた」は、一般に当技術分野で知られており、広義には「含水」を意味する。特に、本明細書では、潤滑性となるように十分な水を含有しているコーティングを説明するために、この用語を使用する。水濃度の点から、通常、濡れコーティングは、コーティングの乾燥重量を基準にして少なくとも１０重量％、好ましくはコーティングの乾燥重量を基準にして少なくとも５０重量％、より好ましくはコーティングの乾燥重量を基準にして少なくとも１００重量％の水を含有する。例えば、本発明の特定の実施形態では、水約３００〜５００重量％の吸水率が可能である。濡れ流体の例としては、処理水、無処理水、例えば塩、タンパク質、または多糖を含む例えば有機溶媒または水溶液を含む含水混合物である。特に、濡れ流体は体液とすることができる。
【００１０】
このような潤滑性コーティングの重要な特性は、必要に応じて長期に潤滑性のままであることである。したがって、ドライアウト時間は、医療機器での適用を可能にするのに十分な長さとすべきである。実験の文脈では、ドライアウト時間は、貯蔵および／または湿潤されている潤滑性コーティングを含む機器を濡れ流体から取り出した後コーティングが潤滑性のままである期間である。ドライアウト時間は、ＨＦＴでカテーテルが空気に曝露されていた時間に応じた摩擦（グラム単位）を測定することによって決定することができる（上記を参照のこと）。ドライアウト時間は、摩擦が、温度２２℃および相対湿度３５％で測定して、２０ｇ以上、またはより厳密な試験で１５ｇ以上の値に到達するある時点である。
【００１１】
本発明の文脈では、ポリマーという用語は、２つ以上の繰返し単位を含む分子に使用される。特に、同じでも異なってもよい２つ以上のモノマーから構成されている場合がある。本明細書では、この用語は、オリゴマーおよびプレポリマーを包含する。通常、ポリマーは、数平均重量（Ｍｎ）が約５００ｇ／モル以上、特に約１０００ｇ／モル以上であるが、ポリマーが相対的に小さいモノマー単位から構成される場合はＭｎがより低いことがある。ここでおよび以下で、Ｍｎは、光散乱で決定されるＭｎと定義される。
【００１２】
本発明の文脈において、高分子電解質は、構成単位を含む巨大分子から構成される高分子量の直鎖状、分枝状、または架橋ポリマーであり、高分子電解質が潤滑性コーティング中に存在する場合に構成単位の５〜１００％はイオン化基を含むものと理解される。本明細書では、構成単位は、例えば繰返し単位、例えばモノマーであると理解される。本明細書の高分子電解質は、１タイプの巨大分子から構成される１タイプの高分子電解質を意味することがあるが、異なるタイプの巨大分子から構成される、２つ以上の異なるタイプの高分子電解質を意味することもある。
【００１３】
適切な高分子電解質を選択するとき考慮すべきことは、水性媒体でのその溶解性および粘性、その分子量、その電荷密度、コーティングの支持網とのその親和性、およびその生体適合性である。本明細書では、生体適合性は、生体哺乳類の組織において毒性、傷害性、または免疫応答をしない生物学的適合性を意味する。
【００１４】
移動性の低下には、高分子電解質は、光散乱、場合によってはサイズ排除クロマトグラフィーと組み合わせて決定して、重量平均分子量が少なくとも約１０００ｇ／モルであるポリマーであることが好ましい。ドライアウト時間を増大させ、かつ／またはコーティングからの泳動を低減するには、相対的に高分子量の高分子電解質が好ましい。高分子電解質の重量平均分子量は、好ましくは少なくとも２０，０００ｇ／モル、より好ましくは少なくとも１００，０００ｇ／モル、さらにより好ましくは少なくとも約１５０，０００ｇ／モル、特に約２００，０００ｇ／モル以上である。コーティングの塗布を容易にするには、平均重量が１０００，０００ｇ／モル以下、具体的には５００，０００ｇ／モル以下、さらに具体的には３００，０００ｇ／モル以下であることが好ましい。
【００１５】
高分子電解質中に存在することができるイオン化基の例は、アンモニウム基、ホスホニウム基、スルホニウム基、カルボン酸基、硫酸基、スルフィン酸基、スルホン酸基、リン酸基、およびホスホン酸基である。このような基は、水と結合するのに非常に有効である。本発明の一実施形態では、高分子電解質は金属イオンも含む。金属イオンは、水に溶解すると、水分子と錯体を形成して、アクアイオン［Ｍ（Ｈ２Ｏ）ｘ］ｎ＋（式中、ｘは配位数であり、ｎは金属イオンの電荷である）になり、したがって水と結合するのに特に有効である。高分子電解質中に存在することができる金属イオンは、例えばＮａ＋、Ｌｉ＋、もしくはＫ＋などのアルカリ金属イオン、またはＣａ２＋やＭｇ２＋などのアルカリ土類金属イオンである。特に、高分子電解質が第四級アミン塩、例えば第四級アンモニウム基を含む場合、アニオンが存在することがある。このようなアニオンは、例えばＣｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、およびＦ−などのハロゲニドとすることができ、さらにスルファート、ニトラート、カルボナート、およびホスファートとすることもできる。
【００１６】
適切な高分子電解質は、例えばアクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、メタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、マレイン酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、フマル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、スルホン酸基を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマーの塩、第四級アンモニウム塩を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマー、ならびにそれらの混合物および／または誘導体である。適切な高分子電解質の例は、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、例えばポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、例えばポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、例えばポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、例えばポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリル酸）塩、例えばポリ（アクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリル酸）塩、例えばポリ（メタクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリル酸−コ−マレイン酸）塩、例えばポリ（アクリル酸−コ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリル酸−コ−マレイン酸）塩、例えばポリ（メタクリル酸−コ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、例えばポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、例えばポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）塩、ポリ（４−スチレンスルホン酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）、第四級化ポリ［ビス−（２−クロロエチル）エーテル−ａｌｔ−１，３−ビス［３−（ジメチルアミノ）プロピル］尿素］、ポリアリルアンモニウムホスファート、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリ（ナトリウムトリメチレンオキシエチレンスルホナート）、ポリ（ジメチルドデシル（２−アクリルアミドエチル）アンモニウムブロミド）、ポリ（２−Ｎ メチルピリジニウムエチレンヨード）、ポリビニルスルホン酸、ならびにポリ（ビニル）ピリジンの塩、ポリエチレンイミン、およびポリリシンである。
【００１７】
本発明で使用するための特に適切な高分子電解質は、コポリマー高分子電解質であり、前記コポリマー高分子電解質は、少なくとも２つの異なるタイプの構成単位を含むコポリマーであり、少なくとも１つのタイプの構成単位は、イオン化可能な基またはイオン化基を含み、少なくとも１つのタイプの構成単位は、イオン化可能な基またはイオン化基を含まない。
【００１８】
イオン化可能は、中性水溶液、すなわちｐＨ６〜８の溶液中でイオン化可能であると理解される。
【００１９】
前記コポリマー高分子電解質は、ランダムまたはブロックコポリマーとすることができる。一般に、構成単位の５〜９９重量％、好ましくは５０〜９０重量％、より好ましくは７０〜８５重量％が、イオン化可能な基またはイオン化基を含む。潤滑性コーティング、すなわち親水性コーティングを湿潤した後のコーティングでは、前記イオン化基はイオン性でも非イオン性でもよい。通常は、コポリマー高分子電解質が潤滑性コーティング中に存在する場合、イオン化可能な基およびイオン化基の全量の１〜１００重量％、好ましくは３０〜１００重量％、より好ましくは５０〜１００重量％、特に６０〜１００重量％がイオン化している。
【００２０】
イオン化可能な基を含む構成単位の例は、カルボン酸基、例えばアクリル酸基、メタクリル酸基、マレイン酸基、およびギ酸基；スルホン酸基；スルフィン酸基；およびホスホン酸基を含む構成単位である。イオン化基を含む構成単位の例は、上記のイオン化可能な基、すなわちカルボン酸基、スルホニウム基、スルフィン酸基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸基、およびホスホニウム基の塩、ならびに第四級アンモニウム塩を含む構成単位である。
【００２１】
イオン化可能な基を含まない構成単位の例は、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニルアルコール、メチルアクリラート、メチルメタクリラート、ビニルピロリドン、およびビニルカプロラクタムである。
【００２２】
前記コポリマー高分子電解質の例は、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、およびポリ（アクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）である。ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、例えばナトリウム塩は、高い潤滑性およびドライアウト時間を得るのに特に適していることがわかった。
【００２３】
イオン化可能な基またはイオン化基を含む構成単位とイオン化可能な基またはイオン化基を含まない構成単位との両方を含むコポリマー高分子電解質の使用は、いくつかの利点を有する。通常、このような高分子電解質は、特定の溶媒へのより高い溶解性、および硬化親水性コーティング中で使用される場合に結晶化する傾向があまりないことを特徴とする。
【００２４】
非イオン親水性ポリマーは、構成単位を含む巨大分子から構成される高分子量の直鎖状、分枝状、または架橋ポリマーであり、高分子電解質が潤滑性コーティング中に存在する場合に構成単位の５％未満、好ましくは、２％未満はイオン化基を含むものであると理解される。非イオン親水性ポリマーは、親水性をコーティングに付与することができ、合成品または生物由来とすることができ、両方のブレンドまたはコポリマーとすることができる。非イオン親水性ポリマーとしては、ポリ（ラクタム）、例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリウレタン、アクリル酸およびメタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、マレイン酸無水物系コポリマー、ポリエステル、ビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリ（カルボン酸）、ポリアミド、ポリ酸無水物、ポリホスファゼン、セルロース誘導体、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、およびヒドロキシプロピルセルロース、ヘパリン、デキストラン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、フィブリン、およびエラスチン、多糖、例えばキトサン、ヒアルロン酸、アルギナート、ゼラチン、およびキチン、ポリエステル、例えばポリラクチド、ポリグリコリド、およびポリカプロラクトン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、アルブミン、オリゴペプチド、ポリペプチド、短鎖ペプチド、タンパク質、ならびにオリゴヌクレオチドが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２５】
プライマー層と物品の表面の接着、および／またはプライマー層と外層の接着は、官能性非イオン親水性ポリマーの分子量の増加によって改善されることが判明した。したがって、光散乱を、場合によってはサイズ排除クロマトグラフィーと組み合わせて決定することによって決定できるような、官能性非イオン親水性ポリマーの重量平均分子量は、通常は少なくとも２０，０００ｇ／モル、特に少なくとも５５，０００ｇ／モル、好ましくは少なくとも２５０，０００ｇ／モル、特に少なくとも３６０，０００ｇ／モル、より好ましくは少なくとも５００，０００ｇ／モル、特に少なくとも７５０，０００ｇ／モルである。
【００２６】
実施上の理由で（塗布を容易にし、かつ／または均一なコーティング厚の実現を容易にする）、重量平均分子量（Ｍｗ）は、通常は最高１０００万、好ましくは最高５００万ｇ／モル、より好ましくは最高３００万ｇ／モル、最も好ましくは最高２００万ｇ／モル、特に最高１５０万ｇ／モル、より具体的には最高１３０万ｇ／モル、さらにより具体的には１００万ｇ／モルである。
【００２７】
特に、少なくとも１０００００ｇ／モルのＭｗを有するポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）およびポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）は、潤滑性に特定の好影響を及ぼし、コーティングから泳動する傾向が低い。
【００２８】
特にポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）および同じクラスのポリマーの場合、少なくともＫ１５、より具体的には特にＫ３０、さらに具体的には特にＫ８０に対応する分子量のポリマーが好ましい。特によい結果は、少なくともＫ９０に対応する分子量を有するポリマーで実現される。上限については、Ｋ１２０以下、特にＫ１００が好ましい。Ｋ値は、Ｍｅｔｈｏｄ Ｗ１３０７，Ｒｅｖｉｓｉｏｎ ５／２００１、Ｖｉｓｃｏｔｅｋ Ｙ５０１自動粘度計で決定した値である。このマニュアルは、ｗｗｗ．ｉｓｐｃｏｒｐ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｈａｉｒｓｃｉｎ／ｉｎｄｅｘ ３．ｈｔｍｌで見ることができる。
【００２９】
本発明は、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む親水性コーティング製剤であって、基材に塗布され、硬化すると、親水性コーティングを生じるコーティング製剤に関する。本明細書では、親水性コーティング製剤は、液体親水性コーティング製剤、例えば液体媒体を含む溶液または分散液を意味する。本明細書では、親水性コーティング製剤を表面に塗布することを可能にする液体媒体なら、いずれでも十分である。液体媒体の例は、メタノール、エタノール、プロパナール（ｐｒｏｐａｎａｌ）、ブタノール、またはそれぞれの異性体およびそれらの水性混合物のようなアルコール、あるいはアセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、トルエン、およびそれらの水性混合物または乳濁液である。親水性コーティング製剤はさらに、硬化したとき、親水性コーティングに変換され、したがって硬化した後も親水性コーティング中に残留する成分を含む。本明細書では、硬化は、物理的もしくは化学的硬化、または任意の方法、例えば加熱、冷却、乾燥、結晶化による固化、または放射線硬化や熱硬化などの化学反応による硬化を意味すると理解される。硬化状態では、例えば、ＵＶまたは電子ビーム放射線を使用することによって、成分の全部または一部分の間に共有結合を形成して、親水性コーティング製剤中の成分の全部また一部分を架橋する。しかし、硬化状態では、成分の全部また一部分は、イオン結合、双極子相互作用による結合、またはファンデルワールス力または水素結合による結合を形成することもできる。
【００３０】
用語の「硬化すること」は、製剤を、硬く緻密なコーティングが形成されるように処理する任意の方式を包含する。特に、この用語は、親水性ポリマーがさらに重合し、グラフトが設けられて、グラフトポリマーを生成し、かつ／または架橋し、架橋ポリマーを生成する処理を包含する。
【００３１】
本発明に係る親水性コーティング組成物は、通常はドライコーティングの全重量を基準にして１〜９０重量％、好ましくは３〜５０重量％、より好ましくは５〜３０重量％、特に１０〜２０重量％の高分子電解質を含む。
【００３２】
非イオン親水性ポリマーは、親水性コーティング製剤の１重量％を超えて使用されることがあり、例えばドライコーティングの全重量を基準にして１０重量％を超えて、２０重量％を超えて、または３０重量％を超えて使用されることがある。非イオン親水性ポリマーは、親水性コーティング製剤中に、９５重量％まで存在することができるが、非イオン親水性ポリマーは、ドライコーティングの全重量を基準にして５０、６０、７０、または８０重量％まで使用される場合がより多い。
【００３３】
以下、塗布で記載されている成分の百分率はすべて、ドライコーティングの全重量、すなわち親水性コーティング組成物を硬化したとき形成される親水性コーティングを基準としている。
【００３４】
本発明はまた、本発明に係る親水性コーティング製剤を基材に塗布し、硬化することによって得ることができる親水性コーティングにも関する。本発明はさらに、濡れ流体を前記親水性コーティングに塗布することによって得ることができる潤滑性コーティング、およびそのドライアウト時間を改善するための、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーの、潤滑性コーティングへの使用にも関する。さらに、本発明は、本発明に係る少なくとも１つの親水性コーティングを含む物品、特に医療機器または医療機器部品、および基材上に本発明に係る親水性コーティングを形成する方法に関する。
【００３５】
本発明の一実施形態では、親水性コーティングは、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む。前記親水性コーティングは、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む親水性コーティング製剤を硬化させることによって形成される。好ましくは、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーは、互いに共有結合および／または物理的結合を形成し、かつ／または捕捉して、硬化した後ポリマー網を形成する。
【００３６】
本発明の別の実施形態では、親水性コーティングは、高分子電解質、非イオン親水性ポリマー、および支持網を含み、支持網は、親水性支持網とすることができ、支持モノマーまたはポリマーから生成される。本明細書では、下記に説明する架橋反応を受けることができる複数の反応性部分を含まない支持モノマーまたはポリマーは、親水性官能基を含むこともできる。前記親水性コーティングは、高分子電解質、非イオン親水性ポリマー、および支持モノマーまたはポリマーを含む親水性コーティング製剤を硬化させることによって形成される。好ましくは、高分子電解質、および／または非イオン親水性ポリマー、および／または親水性支持網は、互いに共有結合および／または物理的結合を形成し、かつ／または捕捉して、硬化した後ポリマー網を形成する。
【００３７】
高分子電解質、および／または非イオン親水性ポリマー、および／または支持モノマーまたはポリマーが互いに共有結合および／または物理的結合を親水性コーティング中でポリマー網の一部分として形成するこれらの実施形態は、特に好ましい。その理由は、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーは、例えば医療機器にコーティングされた場合親水性コーティングの環境に漏出しないという利点があるからである。これは、医療機器がヒトまたは動物の体の内部に存在する場合特に有用である。
【００３８】
前記親水性コーティングを生成するために使用される親水性コーティング製剤では、非イオン親水性ポリマーと支持モノマーまたはポリマーの重量比は、例えば２５：７５〜７５：２５などまたは６０：４０〜４０：６０など、１０：９０〜９０：１０の間で変わり得る。
【００３９】
支持網は、支持モノマーまたはポリマー、あるいは親水性コーティング製剤中に存在することができる、架橋反応を受けることができる複数の反応性部分を含む支持モノマーおよびポリマーの任意の組合せを硬化したとき形成することができる。支持モノマーまたはポリマーの反応性部分は、アルケン、アミノ、アミド、スルフヒドリル（ＳＨ）、不飽和エステル、エーテル、およびアミドなどのラジカル反応性基、ならびにアルキド／乾燥樹脂からなる群から選択することができる。支持モノマーまたはポリマーは、主鎖、および上記の反応性部分の少なくとも１つを有することができる。支持ポリマーの主鎖は、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロリド、ポリエポキシド、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリ（メタ）アクリリック、ポリオキサゾリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリオルトエステルのようなポリエステル、およびアルキドコポリマー、ポリペプチド、もしくはセルロースやデンプンなどの多糖、または上記の任意の組合せからなる群から選択することができる。特に、不飽和エステル、アミド、もしくはエーテル、チオール、またはメルカプタン基を有する支持モノマー、ポリマーを、本発明で適切に使用することができる。
【００４０】
本明細書では、支持モノマーという用語は、約１０００ｇ／モル未満の分子量をもつ分子を意味し、支持ポリマーという用語は、約１０００ｇ／モル以上の分子量をもつ分子に使用される。
【００４１】
一般に、支持モノマーまたはポリマーは、約５００〜１００，０００ｇ／モルの範囲の分子量を有し、好ましくは約１，０００〜約１０，０００ｇ／モルの範囲の分子量をもつポリマーである。特によい結果は、約１，０００〜約６，０００ｇ／モルの範囲の支持ポリマーで得られた。支持モノマーまたはポリマーの１分子当たりの反応性基の数は、好ましくは約１．２〜約６４の範囲、より好ましくは約１．２〜約１６の範囲、最も好ましくは約１．２〜約８の範囲である。
【００４２】
支持モノマーまたはポリマーは、ドライコーティングの全重量を基準にして０重量％を超えて、例えば１０％を超えて、２０重量％を超えて、３０重量％を超えて、または４０重量％を超えて使用することができる。支持モノマーまたはポリマーは、親水性コーティング製剤中に、９０重量％まで存在することができるが、支持モノマーまたはポリマーは、ドライコーティングの全重量を基準にして５０または６０重量％まで使用される場合がより多い。
【００４３】
本発明に係る親水性コーティング製剤は、例えば可視光またはＵＶ光、電子ビーム、プラズマ、ガンマ線、またはＩＲ線を使用して、場合によっては光開始剤または熱開始剤の存在下で硬化して、親水性コーティングを形成することができる。親水性コーティング中で使用することができる光開始剤の例は、ラジカル光開始剤であり、一般に開始ラジカルが生成されるプロセスに従って２つのクラスに分類される。照射時に単分子結合開裂を受ける化合物は、ノリッシュＩ型（Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｔｙｐｅ Ｉ）または等方性光開始剤と呼ばれる。ノリッシュＩＩ型（Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｔｙｐｅ ＩＩ）光開始剤は、励起状態で、第２の分子、すなわちポリマーの低分子量化合物とすることができる協力剤と相互作用して、２分子反応でラジカルを生成する。一般に、ノリッシュＩＩ型光開始剤用の主要な２つの反応経路は、励起開始剤による水素引抜き、または光誘起電子移動である。適切なラジカル光開始剤の例は、国際公開第００／１８６９６号パンフレットに開示されており、参照により本明細書に援用される。好ましい光開始剤は、水溶性であり、または水溶性となるように調整することができ、好ましい光開始剤は、ポリマー光開始剤または重合可能性光開始剤である。
【００４４】
本発明の一実施形態では、高分子電解質は濡れ流体中に存在し、親水性コーティングを湿潤する場合に、親水性コーティングに導入される。これは、親水性コーティングを含む医療機器に特に有用である。医療機器は、流体中に詰め込まれ、または親水性コーティングは、高分子電解質を含有する別の濡れ流体で湿潤される。したがって、本発明はまた、潤滑性コーティングを調製するためのコーティング系であって、非イオン親水性ポリマーを含むコーティング製剤、および高分子電解質を含む濡れ流体を含む前記コーティング系にも関する。さらに、本発明は、潤滑性コーティングを調製するためのコーティング系であって、本発明に係るコーティング製剤、および高分子電解質を含む濡れ流体を含む前記コーティング系にも関する。
【００４５】
本発明の一実施形態では、本発明に係る親水性コーティング製剤はさらに、コーティングの表面特性を改善することができる少なくとも１つの界面活性剤を含む。界面活性剤は、洗浄剤成分の最も重要な基を構成する。一般に、これらは、親水性または水溶性向上官能基に結合している疎水性部分、通常は長いアルキル鎖からなる水溶性界面活性剤である。界面活性剤は、（水溶液に溶解した後）分子の親水性部分中に存在する電荷に従って分類することができる：イオン性界面活性剤、例えばアニオン性またはカチオン性界面活性剤、および非イオン性界面活性剤。イオン性界面活性剤としては例えば、硫酸ドデシルナトリウム（ＳＤＳ）、コル酸ナトリウム、ビス（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウム塩、臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）、ラウリルジメチルアミン−オキシド（ＬＤＡＯ）、Ｎ−ラウロイルザルコシンナトリウム塩、およびデオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）が挙げられる。非イオン性界面活性剤としては例えば、トリトン（ＴＲＩＴＯＮ）（商標）ＢＧ−１０界面活性剤およびトリトンＣＧ−１１０界面活性剤などのアルキルポリグルコシド、テルギトール（ＴＥＲＧＩＴＯＬ）（商標）ＴＭＮシリーズなどの分枝状第二級アルコールエトキシラート、テルギトールＬシリーズ、およびテルギトールＸＤ、ＸＨ、およびＸＪ界面活性剤などのエチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマー、テルギトールＮＰシリーズなどのノニルフェノールエトキシラート、トリトンＸシリーズなどのオクチルフェノールエトキシラート、テルギトール１５−Ｓシリーズなどの第二級アルコールエトキシラート、ならびにトリトンＣＡ界面活性剤、トリトン Ｎ−５７界面活性剤、トリトンＸ−２０７界面活性剤、ツィーン（Ｔｗｅｅｎ）８０、およびツィーン２０などのスペシャルティアルコキシラートが挙げられる。
【００４６】
通常は、ドライコーティングの全重量を基準にして０．００１〜１重量％、好ましくは０．０５〜０．５重量％の界面活性剤が使用される。
【００４７】
本発明の一実施形態では、本発明に係る親水性コーティング製剤は、さらにコーティングの柔軟性を向上させることができる少なくとも１つの可塑剤を含み、これは、被覆する／コーティングするべき物体が使用中に撓みやすい場合に好ましいことがある。前記可塑剤は、親水性コーティング製剤中に、ドライコーティングの全重量を基準にして約０．０１重量％〜約１５重量％、好ましくは約１重量％〜約５．０重量％の濃度で含まれることがある。適切な可塑剤は、高沸点化合物、好ましくは沸点が大気圧で＞２００℃であり、硬化した後コーティング中に均質に溶解および／または分散したままである傾向をもつ化合物である。適切な可塑剤の例は、モノおよびポリアルコール、ならびにポリエーテル、例えばデカノール、グリセロール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ならびに／またはプロピレングリコールおよび／または脂肪酸とのコポリマーなどがある。
【００４８】
本発明はまた、初期潤滑性が、Ｈａｒｌａｎｄ ＦＴＳ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒで測定して２０ｇ以下である潤滑性コーティングにも関する。
【００４９】
本発明に係る親水性コーティングを物品にコーティングすることができる。親水性コーティングを、ある範囲の幾何形状および材料から選択することができる基材にコーティングすることができる。基材は、多孔質の、非多孔質の、平滑な、粗面の、凹凸のない、または凹凸のあるなどのテクスチャーを有することができる。基材は、その上にある親水性コーティングを支持する。親水性コーティングは、基材の全領域または選択された領域に存在することができる。親水性コーティングを、フィルム、シート、ロッド、チューブ、成形部品（整形または不整形）、繊維、布地、および粒子を含めて、様々な物理的形に塗布することができる。本発明で使用するための適切な基材は、多孔性、疎水性、親水性、着色性、強度、柔軟性、透過性、伸び、耐磨耗性、および引裂抵抗など、所望の特性を提供する表面である。適切な基材の例は、例えば金属、プラスチック、セラミック、ガラス、および／または複合体からなるかまたはそれらを含む表面である。親水性コーティングは、前記表面に直接塗布することができ、または前処理済みもしくはコーティング付き表面に塗布することができ、この前処理もしくはコーティングは、親水性コーティングの基材への接着を助けるためのものである。
【００５０】
本発明の一実施形態では、本発明に係る親水性コーティングを生物医学的基材にコーティングする。生物医学的基材は、一部、医薬品、および生細胞および系の研究の分野を意味する。これらの分野としては、ヒト用の診断、治療、および試験医薬品、獣医学用医薬品、および農業が挙げられる。医療分野の例としては、眼科学、整形外科学、および補綴学、免疫学、皮膚科学、薬理学、および外科学が挙げられ、研究分野としては、細胞生物学、微生物学、および化学が挙げられるが、これらに限定されない。用語の「生物医学的」はまた、それらの源に関わらず、（ｉ）生物学的応答をｉｎ ｖｉｖｏで媒介し、（ｉｉ）ｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイまたは他のモデル、例えば免疫学的もしくは薬理学的アッセイで活性であり、または（ｉｉｉ）細胞または生命体内に存在することができる、化学物質および化学物質の組成物にも関する。用語の「生物医学的」はまた、クロマトグラフィー、浸透、逆浸透、および濾過のプロセスが関与するものなどの分離科学も意味する。生物医学的物品としては例えば、研究用ツール、工業用および消費者用の応用例が挙げられる。生物医学的物品としては、分離物品、植込み型物品、および眼科用物品が挙げられる。眼科用物品としては、眼または周辺組織と接触するソフトおよびハードレンズ、眼内レンズ、および鉗子、開創器、または他の手術道具が挙げられる。好ましい生物医学的物品は、酸素に対して非常に透過性のあるケイ素含有ヒドロゲルポリマーで作製されたソフトコンタクトレンズが挙げられる。分離物品としては、フィルター、浸透膜、逆浸透膜、および透析膜、ならびに人工皮膚または他の膜などのバイオ表面が挙げられる。植込み型物品としては、カテーテル、および人工骨の断片、関節、または軟骨が挙げられる。物品は、１つのカテゴリーを超える場合があり、例えば人工皮膚は、多孔質の生物医学的物品である。細胞培養物品の例は、組織細胞培養または細胞培養プロセスで使用するガラスビーカー、プラスチックペトリ皿、および他の道具である。細胞培養物品の好ましい例は、性能を最適化するように、幾何形状、多孔性、および粒子マイクロキャリアの密度を制御することができる固定化細胞バイオリアクターで使用するバイオリアクターマイクロキャリア、シリコーンポリマーマトリックスである。理想的には、マイクロキャリアは、化学的または生物学的分解、高衝撃応力、機械的応力（撹拌）、および蒸気または化学的滅菌の反復に抵抗性がある。シリコーンポリマーに加えて、他の材料が適している場合もある。本発明は、親水性、濡れ性、またはウィッキング物品が望まれる、食物産業、新聞印刷産業、病院用品、おむつおよび他のライナー、ならびに他の領域でも適用することができる。
【００５１】
医療機器は、植込み型機器または体外機器とすることができる。機器は、短期的一時使用または長期的永久埋込みとすることができる。いくつかの実施形態では、適切な機器は、通常は心拍リズム障害、心不全、弁疾患、血管疾患、糖尿病、神経性疾患および障害、整形外科、脳外科、腫瘍学、眼科学、およびＥＮＴ手術において、医学療法および／または診断を提供するために使用されるものである。
【００５２】
医療機器の適切な例としては、ステント、ステントグラフト、吻合部コネクタ、合成パッチ、リード、電極、針、ガイドワイヤー、カテーテル、センサー、手術器具、血管形成術用バルーン、創傷からの排液、シャント、チュービング、注入スリーブ、尿道インサート、ペレット、インプラント、血液酸素供給器、ポンプ、移植血管、導管投与口、心臓弁、弁形成リング、縫合材、外科用クリップ、外科用ステープル、ペースメーカー、植込み型除細動器、神経刺激装置、整形外科用機器、髄液シャント、植込み型薬物ポンプ、脊髄ケージ、人工椎間板、髄核置換機器、耳用チューブ、眼内レンズ、および低侵襲手術で使用される任意のチュービングが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
特に本発明で使用するのに適している物品としては、カテーテル、例えば間欠的カテーテル、ガイドワイヤー、ステント、注射器、金属およびプラスチックインプラント、コンタクトレンズ、および医療用チュービングなどの医療機器または部品が挙げられる。
【００５４】
親水性コーティング製剤を、例えばディップコーティングによって基材に塗布することができる。他の塗布方法としては、スプレー、ウォッシュ、蒸着、ブラシ、ローラー、および当技術分野で知られている他の方法が挙げられる。
【００５５】
親水性コーティング中のイオン性基またはイオン化可能な基の濃度、および本発明に係る親水性コーティングの厚さは、高分子電解質のタイプ、親水性コーティング製剤中の高分子電解質濃度、浸漬時間、引上げ速度、親水性コーティング製剤の粘度、およびコーティングのステップ数を変更することによって制御することができる。通常は、基材上の親水性コーティングの厚さは、０．１〜３００μｍ、好ましくは０．５〜１００μｍ、より好ましくは１〜３０μｍである。
【００５６】
本発明はさらに、水系液体で湿潤された場合低摩擦係数を有する親水性コーティングを基材上に形成する方法であって、前記親水性コーティングが高分子電解質を含む方法に関する。
【００５７】
親水性コーティングを基材に塗布するには、親水性コーティングと基材間での結合形成をもたらすためにプライマーコーティングを使用することができる。プライマーコーティングは、一次コーティング、ベースコート、またはタイコートと呼ばれることが多い。前記プライマーコーティングは、例えば国際公開第０２／１００５９号パンフレットに記載されているように、親水性コーティングの所与の基材への接着を容易にするコーティングである。プライマーコーティングと親水性コーティング間での結合形成は、共有結合またはイオン結合、水素結合、物理吸着、またはポリマー絡み合いのために起こることがある。これらのプライマーコーティングは、溶媒系、水系（ラテックスまたは乳濁液）または溶媒不含とすることができ、直鎖状、分枝状、および／または架橋成分を含むことができる。使用することができる典型的なプライマーコーティングは、例えばポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリエステル（例えば、米国特許第６，２８７，２８５号明細書に記載されているポリアクリラートが含まれる）、ポリアミド、ポリエーテル、ポリオレフィン、および上記ポリマーのコポリマーを含む。
【００５８】
特に、プライマーコーティングは、支持ポリマー網を含み、支持網は、国際公開第０６／０５６４８２ Ａ１号パンフレットに記載されているように、場合によっては支持ポリマー網中で絡み合っている官能性親水性ポリマーを含む。プライマーコーティング製剤に関する情報は、参照により本明細書に援用される。
【００５９】
上述するプライマー層は、ポリラクタムなどの親水性ポリマー、特にＰＶＰおよび／または上記に特定する親水性ポリマーのもう１つを含むコーティングの、特にポリビニルクロリド（ＰＶＣ）、シリコーン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびエチレン・プロピレンゴム（例えば、ＥＰＤＭ）などのポリオレフィン、またはほぼ同じまたはより低い親水性を有する表面への接着を改善するのに特に有用である。
【００６０】
実施形態では、物品の表面は、得られるはずのコーティングの接着を改善するために、酸化、光酸化、および／または偏光表面処理、例えばプラズマおよび／またはコロナ処理を受ける。適切な条件は、当技術分野で周知である。
【００６１】
本発明の製剤の塗布はいかなる方式でも行うことができる。硬化条件は、光開始剤およびポリマーの周知の硬化条件に基づいて決定することができ、または通常通りに決定することができる。
【００６２】
一般に、硬化は、物品の機械的諸特性または別の特性に、許容できない程度の悪影響を与えない限り、基材に応じて任意の適切な温度で実施することができる。
【００６３】
電磁放射線の強度および波長は、選択された光開始剤に基づいて通常通りに選択することができる。特に、スペクトルのＵＶ、可視、またはＩＲ部分の適切な波長を使用することができる。下記の実施例によって、本発明をさらに説明する。
【００６４】
［実施例］
下記の実施例では、本発明に係る親水性コーティング製剤、および比較コーティング製剤を、下記に示すようにＰＶＣチュービングに塗布し、続いて硬化して、本発明に係る親水性コーティングを形成した。
【００６５】
［ＰＶＣ雄型カテーテル］
未コーティングＰＶＣチュービングを、親水性コーティングでコーティングした。ＰＶＣチュービングは、長さ２３ｃｍ、外径４．５ｍｍ（１４ Ｆｒ）、および内径３ｍｍであった。コーティング製剤が、浸漬中にチュービングの内部に到達するを防止するために、チュービングを片側で封止した。
【００６６】
［ＰＴＧＬ１０００（Ｔ−Ｈ）２の合成］
乾燥不活性雰囲気中、トルエンジイソシアナート（ＴＤＩまたはＴ、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、純度９５％、８７．１ｇ、０．５モル）、イルガノックス（ＩＲＧＡＮＯＸ）１０３５（チバスペシャルティケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、０．５８ｇ、ヒドロキシエチルアクリラート（ＨＥＡまたはＨ）に対して１重量％）、および２−エチルヘキサン酸スズ（ＩＩ）（シグマ（Ｓｉｇｍａ）、純度９５％、０．２ｇ、０．５モル）を１リットルのフラスコに加え、３０分間撹拌した。氷浴を使用して、反応混合物を０℃に冷却した。ＨＥＡ（アルドリッチ、純度９６％、５８．１ｇ、０．５モル）を３０分で滴下し、その後氷浴を外すと、混合物は室温にまで温まった。３時間後、反応は完了した。ポリ（２−メチル−１，４−ブタンジオール）−ａｌｔ−ポリ（テトラメチレングリコール）（ＰＴＧＬ、保土ヶ谷（Ｈｏｄｏｇａｙａ）、Ｍｎ＝１０００ｇ／モル、２５０ｇ、０．２５ モル）を３０分で滴下した。続いて、反応混合物を６０℃に加熱し、１８時間撹拌し、そのとき、反応は、ＧＰＣ（ＨＥＡの完全な消費を示す）、ＩＲ（ＮＣＯ関連の帯が示されていない）およびＮＣＯ滴定（ＮＣＯ含有量、０．０２重量％未満）によって示唆されているように、終了している。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
【表３】
【００７０】
【表４】
【００７１】
実施例７の製剤を硬化した後得られたコーティングは、潤滑性であり、良好なドライアウト時間を有し、ガンマ線滅菌後もＰＶＣカテーテルに十分接着することがわかる。肉眼で見える亀裂は観察されない。
【００７２】
［ＰＥＧ４０００ＤＡの合成］
１５０ｇ（７５ミリモル ＯＨ）のポリエチレングリコール（ＰＥＧ、フルカ（Ｆｌｕｋａ）のＢｉｏｃｈｅｍｉｋａ Ｕｌｔｒａ、ＯＨ値２８．０２ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、４９９．５ｍｅｗ／ｋｇ、Ｍｎ＝４００４ｇ／モル）を、窒素雰囲気中、３５０ｍｌの乾燥トルエンに４５℃で溶解した。０．２ｇ（０．１５重量％）のイルガノックス １０３５をラジカル安定剤として添加した。得られた溶液を、終夜共沸蒸留し（５０℃、７０ｍｂａｒ）、凝縮したトルエンを４Å モルシーブに導いた。ＰＥＧの各バッチについて、ＯＨ値を、ＯＨ滴定によって正確に決定した。これは、ヨーロッパ薬局方、第４版、パラグラフ２．５．３、ヒドロキシル値、１０５頁（４ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ，ｐａｒａｇｒａｐｈ ２．５．３，Ｈｙｄｒｏｘｙｌ Ｖａｌｕｅ，ｐａｇｅ １０５）に記載の方法従って実施した。これによって、アクリロイルクロリドの添加量を算出し、反応中のアクリル酸エステル化度を決定することが可能になる。９．１ｇ（９０ミリモル）のトリエチルアミンを反応混合物に添加し、続いて５０ｍｌのトルエンに溶解させた８．１５ｇ（９０ミリモル）のアクリロイルクロリドを１時間で滴下した。トリエチルアミンおよびアクリロイルクロリドは無色の液体であった。反応混合物を、窒素雰囲気中４５℃で２〜４時間撹拌した。反応中、温度を４５℃に維持して、ＰＥＧの結晶化を防止した。変換率を決定するために、試料を反応混合物から取り出し、乾燥し、重水素化クロロホルムに溶解した。無水トリフルオロ酢酸（ＴＦＡＡ）を添加し、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを記録した。ＴＦＡＡは、残留しているヒドロキシル基と反応して、トリフルオロ酢酸エステルを生成する。これは、１Ｈ−ＮＭＲ分光法を使用して容易に検出することができる（トリフルオロ酢酸基のα位のメチレンプロトンの３重線（ｇ、４．４５ｐｐｍ）は、アクリル酸エステルのα位のメチレン基の信号（ｄ、４．３ｐｐｍ）から明確に識別することができる）。アクリル酸エステル化度が９８％であった場合、１０ミリモルのアクリロイルクロリドおよびトリエチルアミンを反応混合物に追加して、１時間反応させた。アクリル酸エステル化度９８％超で、温かい溶液を濾過して、トリエチルアミン塩酸塩を除去した。約３００ｍｌのトルエンを真空除去した（５０℃、２０ｍｂａｒ）。得られた溶液を、加熱した滴下漏斗中で４５℃に維持し、１リットルのジエチルエーテル（氷浴中で冷却）に滴下した。濾過してＰＥＧジアクリラート生成物を得る前に、エーテル懸濁液を１時間冷却した。生成物を、空気を低減した雰囲気中（３００ｍｂａｒ）、室温で終夜乾燥した。収率：８０−９０％、白色結晶。
【００７３】
［実施例１〜７および比較実験Ａ〜Ｄのコーティングおよび硬化プロセス］
Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸコーター／１７５／２４を使用して、表２のプライマーコーティングの浸漬プロトコルに従って、ＰＶＣチュービングをまず、プライマーコーティング製剤で浸漬コーティングし、硬化した。続いて、Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸコーター／１７５／２４を使用して、親水性コーティングの浸漬プロトコルに従って、親水性コーティング製剤を塗布し、硬化した。Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸコーター／１７５／２４には、Ｈａｒｌａｎｄ ＭｅｄｉｃａｌシステムＵＶＭ ４００ランプを装備した。Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸコーター／１７５／２４のランプの強度は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔ検出器ＳＥＤ００５＃９８９、Ｉｎｐｕｔ Ｏｐｔｉｃ：Ｗ＃１１５２１、フィルター：ｗｂｓ３２０＃２７７９４を装備したＳｏｌａｔｅｌｌ Ｓｏｌａ Ｓｅｎｓｏｒ １を使用して測定され、平均６０ｍＷ／ｃｍ２であった。インターネット上の：ｗｗｗ．ｉｎｔｌ−ｌｉｇｈｔ．ｃｏｍ．から入手可能なＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＬｉｇｈｔのＩＬ１４００Ａ取扱いマニュアルを使用した。ＵＶ線量は、プライマーコーティングの場合約１．８Ｊ／ｃｍ２、親水性コーティングの場合２１．６Ｊ／ｃｍ２であった。適用したコーティングパラメータについては、表１を参照のこと。
【００７４】
コーティングＰＶＣチュービングの目視検査によって、親水性コーティングの濡れは良好であることがわかった。均一なコーティングが得られた。
【００７５】
【表５】
【００７６】
［試験方法］
［潤滑性試験］
Ｈａｒｌａｎｄ ＦＴＳ５０００ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒ （ＨＦＴ）を用いて、潤滑性試験を行った。プロトコルを選択した：表２のＨＦＴ 設定を参照のこと。次の摩擦試験機パッドを使用した。Ｈａｒｌａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｐ／Ｎ １０２６９２，ＦＴＳ５０００ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒ Ｐａｄ、０．１２５＊０．５＊＊０．１２５，６０ デュロメーター。
【００７７】
続いて、所望の試験ディスクリプションを挿入し、「試験実行（ｒｕｎ ｔｅｓｔ）」を作動させた。ガイドワイヤーをカテーテルに挿入した後、カテーテルをホルダーに取り付けた。機器を所望の位置まで下方調整して、カテーテルを脱塩水に１分間浸漬した。水中でゼロゲージングした後、「スタート」を押して、プロトコルを作動させた。仕上げの後、データを保存した。ホルダーをフォースゲージから取り出し、続いてカテーテルをホルダーから取り外した。
【００７８】
【表６】
【００７９】
［ドライアウト時間］
本明細書では、ドライアウト時間は、貯蔵および／または湿潤されている機器を濡れ流体から取り出した後コーティングが潤滑性を保つ期間である。ドライアウト時間は、ＨＦＴでカテーテルが空気に曝露されていた時間に応じた摩擦（グラム単位）を測定することによって決定することができる（上記を参照のこと）。ドライアウト時間は、摩擦が、温度２２℃および相対湿度３５％で測定して、２０ｇ以上、またはより厳密な試験で１５ｇ以上の値に到達するある時点である。ガイドワイヤーをカテーテルに挿入した後、カテーテルをホルダーに取り付けた。カテーテルを脱塩水に１分間浸漬した。カテーテルが入っているホルダーをフォースゲージに置き、機器を所望の位置まで押し動かし、潤滑性試験の場合と同じ設定に従ってすぐに試験を開始した。測定は、１分、２分、５分、７．５分、１０分、１２．５分、および１５分後に行った。各測定後に、摩擦試験機パッドを清浄し、乾燥した。仕上げの後、データを保存した。ホルダーをフォースゲージから取り出し、続いてカテーテルをホルダーから取り外した。
【００８０】
表３に、実施例１〜５に従って調製された潤滑性コーティングの潤滑性を時間に応じて示し、比較実験ＡおよびＢの結果も同様に示す。
【００８１】
【表７】
【００８２】
この表から、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）部分ナトリウム塩、ポリ（アクリル酸）ナトリウム塩、またはポリ（アクリル酸−コ−マレイン酸）ナトリウム塩を含む、本発明（実施例１〜５）に従う潤滑性コーティングは、高分子電解質を含まない比較実験ＡおよびＢの潤滑性コーティングより、潤滑性が大幅に高い（すなわち、摩擦が低い）ことがわかる。ドライアウト試験で、本発明に係る潤滑性コーティングは、比較例のコーティングよりはるかに長い時間、潤滑性のままであった。
【００８３】
表４に、実施例６に従って調製された潤滑性コーティングと比較実験ＣおよびＤの潤滑性を時間に応じて示す。
【００８４】
【表８】
【００８５】
この表から、実施例６に従うコーティングは、非イオン親水性ポリマーを含むが、高分子電解質を含まないコーティング製剤が関与する比較実験Ｃに従うコーティング、または高分子電解質を含むが、非イオン性親水性ポリマーを含まないコーティング製剤が関与する実施例Ｄより、潤滑性が高い（すなわち、摩擦値が低い）ことがわかる。
【００８６】
時間に応じた潤滑性測定（表３）および潤滑性測定の結果は、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーの組合せが、コーティングの高い潤滑性および高いドライアウト時間をもたらすことを示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化したとき、親水性コーティングを生じる親水性コーティング製剤であって、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む親水性コーティング製剤。
【請求項２】
前記高分子電解質が、アクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、メタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、マレイン酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、フマル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、スルホン酸基を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマーの塩、第四級アンモニウム塩を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマー、ならびにそれらの混合物および／または誘導体である、請求項１に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項３】
前記高分子電解質がコポリマー高分子電解質であり、前記コポリマー高分子電解質が、少なくとも２つの異なるタイプの構成単位を含むコポリマーであり、少なくとも１つのタイプの構成単位がイオン化可能な基またはイオン化基を含み、少なくとも１つのタイプの構成単位がイオン化可能な基またはイオン化基を含まない、請求項１または請求項２に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項４】
前記高分子電解質が、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）、またはポリ（メタクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）からなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項５】
前記非イオン親水性ポリマーが、ポリ（ラクタム）、例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリウレタン、アクリル酸およびメタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、マレイン酸無水物系コポリマー、ポリエステル、ビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリ（カルボン酸）、ポリアミド、ポリ酸無水物、ポリホスファゼン、セルロース誘導体、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、およびヒドロキシプロピルセルロース、ヘパリン、デキストラン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、フィブリン、およびエラスチン、多糖、例えばキトサン、ヒアルロン酸、アルギナート、ゼラチン、およびキチン、ポリエステル、例えばポリラクチド、ポリグリコリド、およびポリカプロラクトン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、アルブミン、オリゴペプチド、ポリペプチド、短鎖ペプチド、タンパク質、ならびにオリゴヌクレオチドからなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項６】
架橋反応を受けることができる複数の反応性部分を含む支持モノマーおよび／またはポリマーをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項７】
前記支持モノマーおよび／またはポリマーが、親水性支持モノマーおよび／またはポリマーである、請求項６に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項８】
少なくとも１つの界面活性剤をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項９】
少なくとも１つの可塑剤をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤を硬化することによって得られる親水性コーティング。
【請求項１１】
請求項１０に記載の親水性コーティングに濡れ流体を塗布することによって得られる潤滑性コーティング。
【請求項１２】
１サイクル後の初期潤滑性がＨａｒｌａｎｄ ＦＴＳ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒで測定して２０ｇ以下である潤滑性コーティング。
【請求項１３】
１サイクル後の初期潤滑性がＨａｒｌａｎｄ ＦＴＳ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒで測定して２０ｇ以下である、請求項１１に記載の潤滑性コーティング。
【請求項１４】
潤滑性コーティングを調製するためのコーティング系であって、非イオン親水性ポリマーを含むコーティング製剤、および高分子電解質を含む濡れ流体を含むコーティング系。
【請求項１５】
潤滑性コーティングを調製するためのコーティング系であって、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコーティング製剤と、高分子電解質を含む濡れ流体とを含むコーティング系。
【請求項１６】
潤滑性コーティングのドライアウト時間を改善するための、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーの、潤滑性コーティングへの使用であって、ドライアウト時間は、貯蔵および／または湿潤されている潤滑性コーティングを含む機器を濡れ流体から取り出した後コーティングが潤滑性のままである期間と定義され、Ｈａｒｌａｎｄ ＦＴＳ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒで時間に応じた摩擦（グラム単位）を測定することによって決定される使用。
【請求項１７】
請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の親水性コーティングまたは潤滑性コーティングを少なくとも１つ含む物品。
【請求項１８】
前記物品が医療機器または部品である、請求項１７に記載の物品。
【請求項１９】
カテーテル、医療用チュービング、ガイドワイヤー、ステント、または膜を含む、請求項１８に記載の医療機器または部品。
【請求項２０】
基材上に親水性コーティングを形成する方法であって、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤を物品の少なくとも１つの表面に塗布するステップと、
前記製剤を電磁放射線に曝露し、それによって開始剤を活性化することによって前記コーティング製剤を硬化させるステップと
を含む方法。
【請求項１】
硬化したとき、親水性コーティングを生じる親水性コーティング製剤であって、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーを含む親水性コーティング製剤。
【請求項２】
前記高分子電解質が、アクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、メタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、マレイン酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、フマル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、スルホン酸基を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマーの塩、第四級アンモニウム塩を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマー、ならびにそれらの混合物および／または誘導体である、請求項１に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項３】
前記高分子電解質がコポリマー高分子電解質であり、前記コポリマー高分子電解質が、少なくとも２つの異なるタイプの構成単位を含むコポリマーであり、少なくとも１つのタイプの構成単位がイオン化可能な基またはイオン化基を含み、少なくとも１つのタイプの構成単位がイオン化可能な基またはイオン化基を含まない、請求項１または請求項２に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項４】
前記高分子電解質が、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−アクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−メタクリル酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（メタクリルアミド−コ−マレイン酸）塩、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）、またはポリ（メタクリルアミド−コ−ジアルキルアンモニウムクロリド）からなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項５】
前記非イオン親水性ポリマーが、ポリ（ラクタム）、例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリウレタン、アクリル酸およびメタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、マレイン酸無水物系コポリマー、ポリエステル、ビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリ（カルボン酸）、ポリアミド、ポリ酸無水物、ポリホスファゼン、セルロース誘導体、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、およびヒドロキシプロピルセルロース、ヘパリン、デキストラン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、フィブリン、およびエラスチン、多糖、例えばキトサン、ヒアルロン酸、アルギナート、ゼラチン、およびキチン、ポリエステル、例えばポリラクチド、ポリグリコリド、およびポリカプロラクトン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、アルブミン、オリゴペプチド、ポリペプチド、短鎖ペプチド、タンパク質、ならびにオリゴヌクレオチドからなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項６】
架橋反応を受けることができる複数の反応性部分を含む支持モノマーおよび／またはポリマーをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項７】
前記支持モノマーおよび／またはポリマーが、親水性支持モノマーおよび／またはポリマーである、請求項６に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項８】
少なくとも１つの界面活性剤をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項９】
少なくとも１つの可塑剤をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤を硬化することによって得られる親水性コーティング。
【請求項１１】
請求項１０に記載の親水性コーティングに濡れ流体を塗布することによって得られる潤滑性コーティング。
【請求項１２】
１サイクル後の初期潤滑性がＨａｒｌａｎｄ ＦＴＳ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒで測定して２０ｇ以下である潤滑性コーティング。
【請求項１３】
１サイクル後の初期潤滑性がＨａｒｌａｎｄ ＦＴＳ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒで測定して２０ｇ以下である、請求項１１に記載の潤滑性コーティング。
【請求項１４】
潤滑性コーティングを調製するためのコーティング系であって、非イオン親水性ポリマーを含むコーティング製剤、および高分子電解質を含む濡れ流体を含むコーティング系。
【請求項１５】
潤滑性コーティングを調製するためのコーティング系であって、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコーティング製剤と、高分子電解質を含む濡れ流体とを含むコーティング系。
【請求項１６】
潤滑性コーティングのドライアウト時間を改善するための、高分子電解質および非イオン親水性ポリマーの、潤滑性コーティングへの使用であって、ドライアウト時間は、貯蔵および／または湿潤されている潤滑性コーティングを含む機器を濡れ流体から取り出した後コーティングが潤滑性のままである期間と定義され、Ｈａｒｌａｎｄ ＦＴＳ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒで時間に応じた摩擦（グラム単位）を測定することによって決定される使用。
【請求項１７】
請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の親水性コーティングまたは潤滑性コーティングを少なくとも１つ含む物品。
【請求項１８】
前記物品が医療機器または部品である、請求項１７に記載の物品。
【請求項１９】
カテーテル、医療用チュービング、ガイドワイヤー、ステント、または膜を含む、請求項１８に記載の医療機器または部品。
【請求項２０】
基材上に親水性コーティングを形成する方法であって、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の親水性コーティング製剤を物品の少なくとも１つの表面に塗布するステップと、
前記製剤を電磁放射線に曝露し、それによって開始剤を活性化することによって前記コーティング製剤を硬化させるステップと
を含む方法。
【公開番号】特開２０１３−７９３８２（Ｐ２０１３−７９３８２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２５１３７６（Ｐ２０１２−２５１３７６）
【出願日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【分割の表示】特願２００８−５４３７４７（Ｐ２００８−５４３７４７）の分割
【原出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（５０３２２０３９２）ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． (873)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５１３７６（Ｐ２０１２−２５１３７６）
【出願日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【分割の表示】特願２００８−５４３７４７（Ｐ２００８−５４３７４７）の分割
【原出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（５０３２２０３９２）ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． (873)
【Ｆターム（参考）】
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