專利名稱：用于醫(yī)療裝置表面涂層的結(jié)合層的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及醫(yī)療裝置的粘性涂層。更具體地講，本發(fā)明涉及聚合物組合物，當將該組合物涂覆于可插入的醫(yī)療裝置上時，可使涂層對該裝置表面的粘結(jié)性得到改善，此外，本發(fā)明還涉及相關(guān)的方法。
背景技術(shù)：
醫(yī)療裝置如導管或?qū)Ыz是通過氣管、血管、尿道或其它體腔或組織，或通過導管或引流管等插入的。所述裝置需要高度柔滑，以確保在引入所述裝置時不會對放置過程中所遇到的組織造成創(chuàng)傷?？蓪@些表面的光滑度進一步提高，以防止當這些裝置留在組織內(nèi)時可能會引起的粘膜的損傷和炎癥。對醫(yī)療裝置表面的其它要求也是公認的。
在某些情況下，使醫(yī)療裝置的表面能夠作為各種生理活性物質(zhì)如抗血栓形成物質(zhì)、抗微生物劑、抗腫瘤劑、遺傳物質(zhì)、激素、活細胞物質(zhì)等的儲庫是有利的。在醫(yī)療裝置表面使用抗血栓形成物質(zhì)如肝素與季銨化合物的復合物可防止在表面上形成血凝塊，而在體外，血凝塊可在血管修補物上迅速形成。建議在表面涂層中使用抗微生物劑如青霉素類、頭孢菌素類、氟喹諾酮類、氨基苷類、銀化合物、苯酚化合物、雙胍等來控制經(jīng)常發(fā)生在植入的修補物表面的醫(yī)院內(nèi)感染，US5,069,899、US5,525,348、US4,442,133。
導絲和導管等裝置的構(gòu)造存在有關(guān)插入的特殊問題。導絲通常包括由不銹鋼形成的卷曲導絲和單絲導線，在所述導絲上可以有擠塑的塑料材料如聚氨酯、聚酰胺、聚烯烴等，以提供一個可以粘結(jié)涂層的表面，從而使表面柔滑、均勻。
導管通常由塑料管組成，可以有單個腔或多個腔。導管可以帶有沿管固定的氣囊，以阻塞血管或?qū)Ч芄潭ㄔ谒璧奈恢?。導管還可以在遠側(cè)末端有孔、沿長度的方向有側(cè)孔，或完成具體任務所需的其它機械特征。導管可由連續(xù)的管組成，或者可以包含兩節(jié)或多節(jié)被熔接在一起的由相同或不同材料制成的管，以便在沿導管長度方向的不同部位具有不同的性質(zhì)。導管可以是錐形的，該錐形可以是在一個片段內(nèi)，也可以是由不同直徑的片段組成。用于構(gòu)造管的典型材料包括聚酰胺、聚氨酯、聚氯乙烯、聚酯、聚烯烴、聚硅氧烷等。典型的直徑范圍從小于1毫米至大于8毫米。
通常，在預定的部位插入導管時，將導絲的尖端通過導管插入其尖端開口處，然后將帶有導絲的導管經(jīng)皮插入例如血管中，用導絲作為引導和支撐將導管沿血管進一步插入。這些操作會在醫(yī)療裝置的表面產(chǎn)生摩擦力。導管內(nèi)層表面和導絲之間的摩擦阻力小是有利的。導管和導絲之間相對較高的摩擦力不僅阻礙導絲插入導管中，并且還會阻礙導絲沿著導管的順利移動，使得在預定的血管部位進行精細的血管內(nèi)手術(shù)變得困難。有時無法將導絲從導管中撤出，致使雖然完成了血管內(nèi)手術(shù)，但導管腔仍無法使用。
為了避免上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中曾嘗試在導絲的外表面涂覆低摩擦阻力的特氟隆和硅油。涂抹硅油無法保持光滑性，因為聚硅氧烷涂層會迅速損耗。經(jīng)常涂抹會增加摩擦阻力，同樣會造成上述問題。
因此需要具有低摩擦阻力表面的導管和導絲，所述導管和導絲可以進行更精細的血管內(nèi)手術(shù)并能夠容易地插入并保留在其它導管在放置過程中難以控制的位點。
聚氨酯涂層被直接涂覆于金屬的表面(US4,876,126)。但是，該技術(shù)的商業(yè)產(chǎn)品需要較厚(60-80微米厚)的層。實踐中，較厚的層在涂層的金屬基體上連續(xù)地延伸。這些層具有良好的粘結(jié)力，從而可以牢固地結(jié)合在金屬表面上，盡管這些層并不需要對這些金屬表面具有良好的粘結(jié)性。所述涂層的缺點是，由于聚氨酯及其它塑料層太厚，以至于導絲內(nèi)層金屬的直徑必需相應的降低。這對于非常細的導絲如用于冠狀動脈成形術(shù)或神經(jīng)介入導管插入術(shù)所用的導絲是非常困難的。這些導絲的內(nèi)徑為約0.010″(約250微米)，并且直徑的大部分(約120-170微米)是由塑料而不是金屬構(gòu)成的。另一種方法是使用低摩擦材料如聚四氟乙烯涂層，其摩擦力低于金屬和大部分其它的塑料材料并且可以直接涂覆在金屬基體上。曾嘗試過其它材料如高密度聚乙烯，但這些材料的摩擦系數(shù)不夠低。也曾使用過油并且摩擦系數(shù)低。但是，該處理是暫時的，因為它們會在使用過程中被損耗掉。
已知水凝膠涂層可對可插入裝置提供潤滑表面。但是，金屬和某些塑料材料如聚烯烴、聚酰胺、聚硅氧烷、聚酯等的表面是惰性的，當在所述表面涂覆表面涂層、包括水凝膠時，通常難以達到可接受的粘結(jié)力。
當置于含水環(huán)境中時，水凝膠可以吸附數(shù)倍于其重量的水。通常，水凝膠層可以附著在疏水性亞層上，并且會有大量水凝膠聚合物分子滲透到疏水性亞層中。兩層的聚合物分子處于分子間混合的狀態(tài)，特別是在兩層之間的界面區(qū)域。由于分子間的混合作用，水凝膠中所攝取的水可以進入到基體和疏水性涂層之間的交界處。濕度通常會對疏水層和基體之間的粘結(jié)性產(chǎn)生不利影響，并通常造成密著破壞。當涂層較薄時，則濕度引起的密著破壞過程會大大加劇。
含有纖維素酯和丙烯酸聚合物的薄疏水性層可以直接涂在金屬基體上(US5,001,009)。水凝膠涂層可以直接涂覆在該層上。該體系在螺旋型的導絲上效果很好，因為涂層可以通過在螺旋導絲之間滲透而獲得另外的粘結(jié)力。但是，當涂覆于心軸型金屬基體時，由于該層對水分的滲透作為太強而會導致粘著力的降低。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供可以在層內(nèi)直接涂覆在醫(yī)療裝置表面的材料，在所述表面上難以獲得涂層粘結(jié)力，并且所述表面允許在其上涂層以改善所述裝置的性能和生物相容性。本發(fā)明的另一個目的是提供制備所述醫(yī)療裝置的方法。
本發(fā)明的又一個目的是提供導絲、導管、引流管、飼管和其它用于和人體組織和體液接觸的裝置，這些裝置具有生物相容性改善了的表面，并且在與體液接觸時會變得非常潤滑。本發(fā)明的再一個目的是含有可以抵抗由于體外放置和使用所述醫(yī)療裝置所引起的感染、血凝塊、炎癥和其它疾病的物質(zhì)的上述裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供一種醫(yī)療裝置，該裝置含有一個需要涂層的表面的基體。該表面的特征為相對惰性并且在表面上沒有活潑的功能基。在基體的表面提供一聚合物涂層，該涂層可以是單一的或混合的聚合物層并且該涂層與基體表面牢固結(jié)合。裝置表面的聚合物層的作用是，可以使涂覆在其上的其它層與該層牢固結(jié)合。
可以涂覆本發(fā)明涂層的基體包括金屬如不銹鋼、鎳、金、鉻、鎳鈦合金、鉑等；塑料如聚硅氧烷、聚乙烯、其它聚烯烴、聚酯等。優(yōu)選的裝置包括針、導絲、導管、手術(shù)器械、內(nèi)窺鏡檢查所用的裝置、金屬絲、支架、血管成形術(shù)氣囊、傷口引流管、動靜脈分流器、胃管、尿道插管、腹腔鏡檢查裝置、小藥丸或植入物。特別優(yōu)選的實施方案包括涂層的導絲、特別是心軸型導絲、導管、引流管、起搏器的絕緣層和用于冠狀動脈成形術(shù)或神經(jīng)介入術(shù)或需要導絲的厚度小于約10-20毫英寸(250-500微米)的其它手術(shù)的光滑細絲。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供制備醫(yī)療裝置的方法，該方法包括，將醫(yī)療裝置的表面用適當組成的薄的聚合物層涂覆使該薄層與基體表面良好地結(jié)合，從而使隨后的涂層可以與所述的薄聚合物層牢固結(jié)合。然后將該裝置用旨在提高醫(yī)療裝置的性能和生物相容性的其它層涂覆。所述層可以包括可作為生理活性成分表面儲庫的藥物涂層，以便在裝置表面的附近釋放有效濃度的所述試劑；用來產(chǎn)生表面光滑性的水凝膠涂層；有顏色的涂層；抗腐蝕涂層；上述涂層中的一種或多種的組合，以及用于提高裝置性能的其它涂層。
本發(fā)明滿足了長期以來對用于留置醫(yī)療裝置的薄的、結(jié)合牢固的光滑涂層的需要。盡管在現(xiàn)有技術(shù)中進行了大量的嘗試，但在醫(yī)療裝置上結(jié)合表面層方面均告失敗，而在這一點上，本發(fā)明卻獲得了成功。本發(fā)明消除了對厚的涂層的需要并且使性能得到改善。本發(fā)明的材料和方法是以前從未知曉或建議過的，其優(yōu)點也是以前無法感受的。通過以下的詳細描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將是顯而易見的。發(fā)明詳述為了清楚起見，在描述附圖
中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施方案時采用了特定的術(shù)語。但是，本發(fā)明并不僅限于所選定的特定術(shù)語，并且應當理解，每一特定的要素均包括在相同的方式下操作以達到相同目的的所有技術(shù)等同物。本發(fā)明的薄的結(jié)合或粘結(jié)層可以涂覆在難以結(jié)合的基體上，以便使通常無法結(jié)合在所述基體上的其它層可以令人滿意地結(jié)合。本發(fā)明的聚合物層可以有效地抵抗后繼層中溶劑的降解作用，從而當浸泡在水中時，涂層不會喪失其粘結(jié)性并且水分無法透過表面擴散。
可以采用的聚合物種類包括基于如下單體的丙烯酸酯類聚合物和共聚物，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯乙烯甲基丙烯酸酯(styrenemethacrylate)、苯乙烯丙烯酸酯(styrene acrylate)等；乙烯基聚合物和共聚物，例如聚乙烯吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、環(huán)氧聚合物等?？捎糜诒景l(fā)明的市售產(chǎn)品的例子包括丙烯酸聚合物如ARYLOIDR(Rohm & Hass)AT-63、AT-51、AT-81、WR-97；聚乙烯吡咯烷酮聚乙酸乙烯酯共聚物如PVP/VA(GAF)E-335、E-635；乙烯丙烯酸共聚物如PRIMACORTM(DOW)5989、5990；蜜胺樹脂如CYMEL(CYTEC Industries)303、370、380；環(huán)氧樹脂類如EPON(Shell)1001。具有所需特性的其它適宜聚合物對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
優(yōu)選(但并不是必需)聚合物含有活潑基團或反應性位點如羥基；伯胺、仲胺或叔胺；酸如羧基、酰胺或表示化學反應性位點的其它基團。聚合物和反應性位點可對醫(yī)療裝置表面以及涂覆于其上的其它涂層產(chǎn)生吸引力如氫鍵。所述結(jié)合非常強烈，可以阻止表層涂層和水的滲透而無需在裝置表面和薄的聚合物結(jié)合涂層之間存在共價鍵或其它離子鍵。
優(yōu)選帶有活潑基團的聚合物以有助于同金屬等基體結(jié)合。但是，也可使用不帶所述基團的聚合物如丙烯酸或苯乙烯聚合物。
活潑基團還可以反應形成交聯(lián)的基質(zhì)或有助于形成交聯(lián)的基質(zhì)。如需要，可摻入交聯(lián)劑如脲樹脂、蜜胺、異氰酸酯、酚醛樹脂等，以便通過與聚合物鏈上的化學反應性位點反應使本發(fā)明的聚合物之間發(fā)生交聯(lián)?；蛘?，交聯(lián)劑之間可以發(fā)生反應形成在其中摻入了粘結(jié)層聚合物的交聯(lián)基質(zhì)，形成耐溶劑層。薄的聚合物粘結(jié)層內(nèi)的交聯(lián)(在主要聚合物之間或在其周圍)可以通過確保后繼涂層中所用的溶劑不能侵蝕和降解粘結(jié)層聚合物以及通過防止水的滲透而促進有效地粘結(jié)。當粘結(jié)層受到過度的溶劑侵蝕時，聚合物粘結(jié)層可被后繼涂層稀釋，從而降低粘結(jié)層和醫(yī)療裝置表面之間的粘性結(jié)合。過量水的滲透也會降低粘結(jié)性。
本發(fā)明的涂層可以用不含反應性位點的聚合物制備，例如丙烯酸或苯乙烯聚合物或共聚物。同樣，涂層也可以是未交聯(lián)的。但是，對于這些涂層，可能需要比由帶有反應性位點的聚合物制備的涂層和交聯(lián)的涂層更厚的粘結(jié)層厚度，以達到對本發(fā)明后繼層的高度粘結(jié)性。例如，由帶有活潑基團的聚合物制備的交聯(lián)涂層可以是大約2-10微米厚，而對于實施例1的涂層，透水性丙烯酸苯乙烯共聚物被涂覆在金屬上，在其上有水凝膠層，其總厚度為約30-40微米。
本發(fā)明的粘結(jié)層非常持久，即使浸在水中很長一段時間也是如此。如實施例所示，不銹鋼上的涂層可在水中浸泡數(shù)月而不喪失其粘性，即使將水凝膠層涂覆在樣品上也是如此。水凝膠層通?？晌綌?shù)倍于其重量的水并可作為水擴散到水凝膠層和醫(yī)療裝置表面之間的涂層的通路。這種與水的接觸，特別是長時間的接觸，對本發(fā)明的粘結(jié)層提出了強有力的挑戰(zhàn)，事實上，本發(fā)明的粘結(jié)層可以接受該挑戰(zhàn)而不會產(chǎn)生脫膠，該結(jié)果是出人意料的。本發(fā)明的粘結(jié)層非常薄，通常低于5微米，則該粘結(jié)性更為出眾。
本發(fā)明的涂層可以很薄，其規(guī)格為0.0002″-0.0005″(5-12微米)，但在需要時也可以加厚。優(yōu)選涂層在約2-100微米的范圍內(nèi)，更優(yōu)選低于約80微米或60微米，特別優(yōu)選的實施方案為低于約15微米。約2-10微米的結(jié)合涂層通常已經(jīng)足夠。如果涂層較厚，在某些需要薄涂層的應用中會造成其它問題。
本發(fā)明的涂層可以含有一個約5微米的結(jié)合涂層和一個兩層的水凝膠層，所述水凝膠層包括一個5微米的底層和一個5微米的表層涂層，總的涂層厚度為約15微米。
以下列出基體以及對其有效的結(jié)合涂層配方。根據(jù)本發(fā)明的教導，許多其它的組合方式對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見的。不銹鋼環(huán)氧樹脂；乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物；苯乙烯丙烯酸酯類含水分散液；乙烯丙烯酸共聚物+蜜胺樹脂；乙烯丙烯酸共聚物+蜜胺樹脂+羥基功能基丙烯酸聚合物+異氰酸酯聚合物；羧基功能基丙烯酸聚合物+環(huán)氧樹脂；丙烯酸酯類分散體聚合物聚乙烯 乙烯丙烯酸共聚物+蜜胺樹脂+羥基功能基丙烯酸聚合物+異氰酸酯聚合物；聚硅氧烷 乙烯丙烯酸共聚物+蜜胺樹脂+羥基功能基丙烯酸聚合物+異氰酸酯聚合物+氧等離子體；聚酯 乙烯丙烯酸共聚物+蜜胺樹脂+羥基功能基丙烯酸聚合物+異氰酸酯聚合物；聚酰胺氧等離子體+聚乙烯醇縮丁醛涂層是連貫的，從而形成連續(xù)的表面層。當用表層涂層涂覆時，得到的涂層可在含水液體中長時間浸泡而不被除去，并且對多種基體具有粘性。
有多種有用的涂層粘結(jié)性試驗，包括本發(fā)明的結(jié)合涂層。其中的兩種試驗是干法膠帶試驗(dry adhesion tape test)和濕法摩擦試驗(wet rubtest)。與粘結(jié)層與底層涂層如纖維素酯層粘結(jié)一樣，無遮蓋的粘結(jié)層通常可以與基體很好地粘結(jié)，但當涂覆了表面涂層如水凝膠后，則經(jīng)常會出現(xiàn)問題。濕法摩擦試驗以及在干燥后的膠帶試驗表明，本發(fā)明的完整涂層可以在水中經(jīng)受至少1小時的浸泡而仍保持粘性，并且不會由于摩擦而被除去。
在濕法摩擦試驗中，用剃刀或刀片沿涂層作平行切口。將涂層在水中浸泡預定的時間如1小時。然后用手指沿切口輕快地摩擦。涂層的脫殼表明脫膠。在干法摩擦試驗中，將膠帶緊緊地壓在涂層上，然后迅速剝離。涂層被除去表明脫膠。
本發(fā)明的涂層可以以足夠的厚度和持久性涂覆在生物醫(yī)學裝置或其它裝置的表面，使得在涂層裝置的整個使用壽命內(nèi)保持所需的涂層質(zhì)量。它們足夠的薄，從而可用于現(xiàn)有技術(shù)中的涂層不適用的多種應用。本發(fā)明的涂層在活體組織內(nèi)是惰性的并且在血液中不會引起血栓形成。
可用各種技術(shù)涂覆該涂層，例如浸、噴霧、刷、擦或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它方法。涂層溶液具有低的粘度，通常小于100CPS，并且具有良好的涂覆性。將涂層在升高的溫度、通常為50℃-100℃下烘烤以除去有機溶劑。
根據(jù)常規(guī)的方法，可用氣體等離子體處理。抽真空，通入氣體如氧氣或氨氣，用Rf激發(fā)，然后使表面與生成的等離子體接觸足夠的時間如20分鐘，以在表面產(chǎn)生功能基。氧氣可產(chǎn)生羥基表面基團，氨氣產(chǎn)生與聚合物表面共價結(jié)合的氨基。一段時間后，這些基團趨向于折回表面內(nèi)并且活性降低，因此，用等離子體處理的表面最好立即使用。
本文所述的涂層系統(tǒng)可以產(chǎn)生在含水液體中仍能結(jié)合在聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚硅氧烷和金屬如不銹鋼、鉑、金、鎳、鈦、鎳-鈦合金、鉻等表面以及其它通常認為存在粘結(jié)問題的表面上的涂層。可能需要對某些表面用氣體等離子體處理或用其它離子化處理方法處理，以促進對基體的粘結(jié)。以下實施例給出了一些如何使用本發(fā)明的實施方案。
實施例1將不銹鋼表面用如下溶液刷涂，然后于85℃干燥30分鐘。按順序加入，攪拌至溶解。環(huán)氧樹脂 5.55克二甲苯 2.37克四氫呋喃(THF)62.08克環(huán)己酮 10.0克乙醇 2.5克乙烯吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物2.5克用刀片在涂層上切割，將涂層在水中浸泡后用手指沿切口輕快地摩擦，以測試涂層的粘結(jié)性。濕法摩擦試驗后未發(fā)生脫膠(即脫殼)。然后，將Universal Tape83436膠帶(United Stationers Supply，Co，)緊緊地壓在涂層上并迅速剝離膠帶，對涂層進行干法粘結(jié)試驗。該試驗沒有造成涂層的脫落。該樣品在膠帶試驗中未發(fā)生脫膠。
實施例2將苯乙烯丙烯酸水分散聚合物(55％固體)刷涂在不銹鋼表面用，然后于85℃干燥30分鐘。當按照實施例1的方法進行試驗時，該涂層顯示出極佳的粘結(jié)性。
實施例3將實施例2的樣品用具有如下組成的水凝膠組合物涂覆聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 9.4克乙醇136.1克丁內(nèi)酯 30.6克0.0625％硝酸纖維素的環(huán)己酮溶液 3.8克將涂層于85℃干燥25小時。該涂層通過了按照實施例1進行的濕法和干法粘結(jié)試驗。
實施例4將如下溶液刷涂在不銹鋼表面，然后于85℃干燥2小時。5％(w/w)乙烯丙烯酸共聚物的四氫呋喃(THF)溶液 15克環(huán)己酮 2克蜜胺樹脂 0.24克二甲苯 0.23克丁醇 0.07克三氯乙酸 0.1克將該涂層于85℃干燥15小時。按照實施例1測試涂層的粘結(jié)性，該涂層在濕法和干法條件下均具有良好的粘結(jié)性。
實施例5將實施例4的樣品用如下溶液涂覆并于85℃干燥2小時。硝酸纖維素溶液*170.6克環(huán)己酮 88.0克芐醇 48.0克10％(w/w)聚氨酯的THF溶液 86.0克帶有羥基功能基的丙烯酸酯類聚合物 18.0克蜜胺樹脂 4.5克二甲苯 17.55克丁醇 4.95克三氯乙酸 0.5克*硝酸纖維素溶液″RS硝酸纖維素 687克乙酸丁酯 459克甲苯 360克乙酸乙酯 894克樟腦 132克鄰苯二甲酸二丁酯180克然后，將樣品用如下水凝膠溶液涂覆并于85℃干燥4小時。PVP 9.4克乙醇136.1克丁內(nèi)酯 30.6克0.0625％硝酸纖維素的環(huán)己酮溶液 3.8克按照實施例1測試涂層的粘結(jié)性，該涂層在濕法和干法條件下均具有良好的粘結(jié)性。樣品具有良好的濕潤滑性(wet lubricity)。如果沒有第一層涂層，則在該試驗條件下會發(fā)生脫膠。實施例6將如下溶液浸涂在不銹鋼導絲上并與85℃干燥2小時。5％(w/w)乙烯丙烯酸共聚物的THF溶液 15克環(huán)己酮4克羥基功能基丙烯酸酯類酯類聚合物0.24克蜜胺樹脂 0.06克80％(w/w)異氰酸酯聚合物的THF溶液 0.32克三氯乙酸 0.20克然后，將樣品用與實施例5相同的兩種涂層溶液涂覆。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，粘結(jié)性良好。在水上浸泡130天以上后，該樣品仍顯示出良好的粘結(jié)性。涂層具有良好的濕光滑度。
實施例7將聚乙烯管用氧等離子體處理。然后將PE管用與實施例6相同的涂層涂覆。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，粘結(jié)性良好。涂層具有良好的濕潤滑性。
實施例8將聚乙烯管按照實施例7進行處理，所不同的是位于水凝膠下層的中層涂層的組成為″RS硝酸纖維素 2.89克鄰苯二甲酸二丁酯 1.1克樟腦 0.8克聚氨酯 6.8克環(huán)己酮 28.3克甲乙酮 1.6克芐醇 1.7克THF10.1克乙酸乙酯 2.3克乙醇 14.7克異丙醇 5.5克甲苯 22.9克乙酸丁酯 1.3克當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，樣品具有良好的粘結(jié)性，并且具有良好的濕潤滑性。實施例9將聚硅氧烷管按照實施例8進行處理。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，涂層具有良好的粘結(jié)性，并且具有良好的濕潤滑性。實施例10將聚硅氧烷管置于抽空容器內(nèi)并進行交替的加入氧和循環(huán)操作Rf電源的循環(huán)，由此對聚硅氧烷管進行氧等離子體處理。首先，以550±50mTorr通入氧氣0.25分鐘。關(guān)掉氧氣，打開Rf電源，向前為450±50瓦，反向為≤50瓦，時間為2分鐘。將以上兩步驟重復5次，其余的氧氣循環(huán)持續(xù)2分鐘。在等離子體處理衰退前，在1或2天內(nèi)將粘結(jié)層涂覆在等離子體處理的表面上。
然后，將處理過的管用如下溶液浸涂，然后于85℃干燥1小時。聚乙烯醇縮丁醛 18.0克乙醇 35.4克二甲苯 34.9克甲乙酮 43.4克丙二醇甲醚乙酸酯 48.9克二丙二醇甲醚乙酸酯 9.0克乙酸異丁酯 1.89克將該涂層用與實施例3所用相同的水凝膠涂覆。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，涂層樣品具有良好的粘結(jié)性，并且具有良好的濕潤滑性。實施例11將不銹鋼用如下溶液涂覆，然后于85℃干燥60分鐘。聚乙烯醇縮丁醛 9.00克乙醇 17.7克二甲苯 18.19克甲乙酮 21.70克丙二醇甲醚乙酸酯 24.45克二丙二醇甲醚乙酸酯 4.5克乙酸異丁酯 0.90克帶有羥基功能基的丙烯酸酯類聚合物 1.52克蜜胺樹脂 0.38克丁醇 0.42克然后，將該樣品用涂覆實施例5的第一層涂層所用的后兩種涂層涂覆。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，該樣品具有良好的粘結(jié)性，并且具有良好的濕潤滑性。實施例12將聚酯管的樣品按照實施例8進行處理。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，該樣品具有良好的粘結(jié)性，并且具有良好的濕潤滑性。實施例13將不銹鋼表面用如下粘結(jié)涂層溶液浸涂并于85℃干燥2小時。羧基功能基丙烯酸酯類聚合物 1.85克Aromatic1502.32克丁基溶纖劑 0.33克THF3.55克二甲苯 0.13克環(huán)氧樹脂 0.39克然后，將樣品用與實施例3相同的水凝膠涂層涂覆并于85℃干燥2小時。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，該樣品具有良好的粘結(jié)性，并且具有良好的潤滑性。實施例14將不銹鋼樣品用與實施例1所用相同的粘結(jié)涂層溶液浸涂，然后于85℃干燥2小時。然后，將樣品用實施例5的后兩種涂層涂覆。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，該樣品具有良好的粘結(jié)性，并且當樣品濕潤時，具有良好的潤滑性。實施例15將不銹鋼樣品用如下粘結(jié)層組合物浸涂，然后于85℃干燥2小時。水8克10％Triton×100非離子表面活性劑 0.88克50％丙烯酸分散體聚合物18.8克然后，將樣品用實施例5的后兩種涂層涂覆。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，該樣品具有良好的粘結(jié)性，并且當樣品濕潤時，具有良好的潤滑性。實施例16將PEBAX聚酰胺管的樣品按照實施例10進行處理。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，該樣品具有良好的粘結(jié)性，并且具有良好的濕潤滑性。實施例17將尼龍12管的樣品按照實施例16進行處理，所不同的是不用氧等離子體進行處理。當按照實施例1在濕法和干法條件下進行測試時，該樣品具有良好的粘結(jié)性，并且具有良好的濕潤滑性。
本說明書中所說明和討論的實施方案僅僅是用來教導本領(lǐng)域技術(shù)人員本發(fā)明人已知的使用本發(fā)明的最佳方式。說明書中的任何內(nèi)容均不能認為是對本發(fā)明范圍的限定?？梢詫Ρ景l(fā)明的上述實施方案進行修飾和改變而不超出本發(fā)明的范圍，通過以上的教導，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。因此，應當理解，在權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)，可以以與以上具體描述不同的方式實施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種可插入醫(yī)療裝置，該裝置包含涂覆在裝置惰性表面上的生物相容性表面涂層，所述涂層包含厚度為約1至約100微米的粘結(jié)涂層，包含與裝置惰性表面形成鍵的粘合聚合物，并且還含有粘結(jié)在粘合層上的外層，該涂層在水中長時間浸泡后仍能粘結(jié)在裝置表面上并且可以抵抗磨蝕和被膠帶從裝置上除去。
2.權(quán)利要求1的裝置，其中的粘合聚合物層選自丙烯酸類樹脂、環(huán)氧樹脂類、乙縮醛類、乙烯共聚物、含羥基、胺、羧基、酰胺或其它活潑基團的聚合物、苯乙烯丙烯酸酯類聚合物、乙烯丙烯酸共聚物、帶羧基功能基的丙烯酸酯類聚合物、帶羥基功能基的丙烯酸酯類聚合物、丙烯酸酯酯類分散體聚合物、基于甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、苯乙烯甲基丙烯酸酯和苯乙烯丙烯酸酯的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、其它乙烯基聚合物和共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、環(huán)氧聚合物以及它們的共聚物。
3.權(quán)利要求1的裝置，其中的聚合物含有活潑基團。
4.權(quán)利要求3的裝置，其中的粘合層還含有與聚合物鏈上的活潑基團相互作用的交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑選自脲樹脂、蜜胺、異氰酸酯、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂。
5.權(quán)利要求1的裝置，其中的鍵包括非共價鍵。
6.權(quán)利要求1的裝置，其中，粘合層的厚度為約1至約10微米。
7.權(quán)利要求1的裝置，其中，總的涂層厚度小于約40微米。
8.權(quán)利要求1的裝置，其中的惰性表面包括如下材料不銹鋼、鎳、金、鉻、鎳鈦合金、鉑、其它金屬、聚硅氧烷、聚乙烯、其它聚烯烴、聚酯和其它塑料。
9.權(quán)利要求1的裝置，其中，所述醫(yī)療裝置選自針、導絲、導管、手術(shù)器械、內(nèi)窺鏡檢查所用的裝置、金屬絲、支架、血管成形術(shù)氣囊、傷口引流管、動靜脈分流器、胃管、尿道插管、腹腔鏡檢查裝置、小藥丸和植入物。
10.對具有惰性表面的醫(yī)療裝置進行涂層的方法，該方法包括，在表面上涂覆含有溶劑和選定的粘合聚合物的涂層液體以便在表面形成粘合層，將液體干燥形成粘結(jié)在醫(yī)療裝置表面的薄的粘合層，然后涂覆與粘合層粘結(jié)的外層，在水中長時間浸泡后，整個涂層仍能粘結(jié)在基體上并且可以抵抗磨蝕和被膠帶除去。
11.權(quán)利要求10的方法，其中的外層包含至少一種潤滑涂層、藥物涂層、著色涂層和耐磨蝕涂層。
12.權(quán)利要求10的方法，其中的涂覆步驟包括浸、噴霧、刷或擦。
13.權(quán)利要求10的方法，還包括在涂覆步驟前將惰性表面用氣體等離子體或其它離子化方法預處理。
14.權(quán)利要求10的方法，還包括將涂層加熱到至少約50℃以除去溶劑。
15.用于在具有惰性表面的醫(yī)療裝置上涂覆粘合層的涂層液體，該液體含有溶劑和可與醫(yī)療裝置的惰性表面粘合的聚合物，并且還含有粘結(jié)在粘合層上的外層，該涂層在水中長時間浸泡后仍能粘結(jié)在基體上并且可以抵抗磨蝕和被膠帶除去。
16.權(quán)利要求15的涂層液體，還含有可與聚合物上的活潑基團相互作用的交聯(lián)劑。
17.權(quán)利要求15的涂層液體，其中的交聯(lián)劑選自脲樹脂、蜜胺、異氰酸酯、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂。
18.權(quán)利要求15的涂層液體，其中的粘度小于約100cps。
19.權(quán)利要求15的涂層液體，其中的溶劑選自水、二甲苯、四氫呋喃、環(huán)己酮、乙醇、丁內(nèi)酯、丁醇、三氯乙酸、芐醇、乙酸異丁酯、甲乙酮、Aromatic150、丁基溶纖劑和甲苯。
20.權(quán)利要求15的涂層液體，其中還含有表面活性劑。
21.權(quán)利要求1的裝置，在粘合層和外層之間存在界面，兩層的成分在該界面處相互滲透。
22.適于在醫(yī)療裝置的惰性表面形成生物相容性表面涂層的組合物，該組合物含有可與裝置的惰性表面粘合形成粘合層的生物相容性粘合聚合物，對該粘合聚合物進一步的選擇是可與涂覆在粘合層上的外層粘結(jié)，該涂層在水中長時間浸泡后仍能粘結(jié)在基體上并且可以抵抗腐蝕和被膠帶除去。
23.用于具有惰性表面的可插入醫(yī)療裝置的生物相容性涂層，其特征包括由可與裝置的惰性表面粘合的粘合聚合物形成的粘結(jié)層，所述粘合聚合物進一步與涂覆在粘合層上的外層粘結(jié)，該涂層在水中長時間浸泡后仍能粘結(jié)在基體上并且可以抵抗磨蝕和被膠帶除去。
全文摘要
本發(fā)明公開了用薄的粘合層涂覆的醫(yī)療裝置,所述粘結(jié)層為丙烯酸酯類、環(huán)氧類、乙縮醛類、乙烯共聚物、乙烯基聚合物、含羥基、胺、羧基、酰胺或其它活潑基團的聚合物以及它們的共聚物的涂層。可以涂覆外層,在水中長時間浸泡后,該外層仍能粘結(jié)在基體上。粘合層可以含有交聯(lián)劑如脲樹脂、蜜胺、異氰酸酯和酚醛樹脂。優(yōu)選的聚合物包括乙烯基吡咯烷酮－乙酸乙烯酯、苯乙烯丙烯酸酯類聚合物、乙烯丙烯酸共聚物、帶羧基功能基的丙烯酸酯類聚合物、帶羥基功能基的丙烯酸酯類聚合物和丙烯酸酯類分散體聚合物。該涂層可涂覆在醫(yī)療裝置的惰性的金屬或塑料表面,所述裝置是例如針、導絲、導管、手術(shù)器械、內(nèi)窺鏡檢查所用的裝置、金屬絲、支架、血管成形術(shù)氣囊、傷口引流管、動靜脈分流器、胃管、尿道插管、腹腔鏡檢查裝置、小藥丸和植入物。本發(fā)明還提供涂覆的方法和涂層液體。
文檔編號A61L29/00GK1250382SQ98803366
公開日2000年4月12日 申請日期1998年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月27日
發(fā)明者理查德·J·惠特伯恩 申請人:斯蒂斯生物聚合物公司