專利名稱：醫(yī)療器具的親水性涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及親水性涂層和在醫(yī)療器具(例如刺血針(lancingneedle)等器具)上應(yīng)用所述涂層的方法。
發(fā)明技術(shù)應(yīng)用許多醫(yī)學(xué)測試時(shí)往往需要借助于穿透性醫(yī)療器具例如針具或套管從患者中獲得血液或其它體液。特別地，對于糖尿病患者和抗凝作用治療患者，常常必須獲得血樣品用于醫(yī)學(xué)測試。獲取血樣品的器具通常涉及針具，其具有一個(gè)小通道，一旦針具刺穿皮膚，體液沿該小通道移動(dòng)。這樣獲得的體液樣品應(yīng)用于測試條(test strip)，導(dǎo)入到讀數(shù)器或者檢測器，或用于監(jiān)測葡萄糖含量、體液中治療化合物的含量或者體液其它特性。
為了使體液在不需要真空、壓力或其它外力的作用條件下快速通過通道，針具表面需要相對于體液具有低的接觸角。廉價(jià)制備針具的材料為堅(jiān)固的塑料和金屬。可惜的是，這些材料的表面具有疏水特性，不能促進(jìn)體液通過針具的毛細(xì)管流動(dòng)。
最初開發(fā)了親水性聚合物例如聚(甲基丙烯酸-2-羥乙基酯)用于軟親水性接觸鏡，并在給藥系統(tǒng)中用于藥物的控制釋放。這種類型的丙烯酸水凝膠聚合物最近被用于提高針具在插入到人體期間的潤滑性。然而，在許多情況下，必須在用親水性材料例如丙烯酸水凝膠涂敷針具之前在該針具表面完成一種底漆或其它表面預(yù)處理。表面預(yù)處理通常包括電暈放電或血漿浸蝕，而這又需要昂貴的設(shè)備。因此在針具表面應(yīng)用親水性涂層并不受歡迎。另一種情況，把交聯(lián)基團(tuán)引入到聚合物涂層中以影響涂層的穿透性和機(jī)械性能。然而，涂層的交聯(lián)往往需要應(yīng)用更復(fù)雜的配方和/或消耗昂貴的能源，例如需要應(yīng)用高強(qiáng)度UV燈或者電子束發(fā)生器，從而能夠在預(yù)先形成的涂層中產(chǎn)生交聯(lián)。
US4987182記載了一種應(yīng)用親水性涂層的方法，其應(yīng)用含有異丙醇、甲基乙基酮和雙丙酮醇的毒性易燃混合物沉積由聚乙烯醇縮丁醛和聚乙烯吡咯烷酮組成的親水性涂層。但毒性有機(jī)溶劑蒸發(fā)至大氣后會(huì)引起環(huán)境、健康和安全問題。
聚氨酯水分散物也被認(rèn)為是親水性涂層材料。然而，必須對其進(jìn)行高度純化以使其除去存留在聚合物中的所有致敏性單體異氰酸酯。接觸皮膚的醫(yī)療器具的涂層希望是非變應(yīng)原性，并且希望其對皮膚盡量不產(chǎn)生刺激和致敏作用，而基于聚氨酯的涂層一般不能達(dá)到這些要求。
US5509899記載把聚二醇類物質(zhì)作為第二種防結(jié)塊涂層應(yīng)用于第一種親水性涂層的上部。所述第二種涂層防止相鄰?fù)繉釉O(shè)備的粘合，例如防止導(dǎo)管相互接觸而粘附。不幸地，第二種、第三種或更高數(shù)目的涂層的應(yīng)用比較復(fù)雜，使醫(yī)療器具的整個(gè)涂覆過程費(fèi)用增加，對于廉價(jià)的針具來說，這種途徑是不合適的。
因此需要一種用于醫(yī)療器具的非毒性親水性涂層，其容易在單個(gè)涂層中應(yīng)用，具有非常高的可濕性，并且與生物流體相互兼容，對于器具來說簡單且廉價(jià)。本發(fā)明滿足了這些需要和其它需要，同時(shí)克服了背景技術(shù)中存在的其它缺陷。相關(guān)文獻(xiàn)美國專利US5509899；US4987182；US3734874；US5925336和US6001910。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及水基親水性涂層制劑和在醫(yī)療器具上應(yīng)用該涂層的方法和該涂層的應(yīng)用。該主題方法和組合物提供經(jīng)涂覆的醫(yī)療器具或器械，其應(yīng)用直接的浸漬方法，從而不需要其它表面處理或另外的涂層。得到的干燥涂層是非毒性的和非溶血性的，并且可濕性非常強(qiáng)，從而有助于從穿刺部位提取體液。
通常來說，用于涂覆醫(yī)療器具或器械的主題組合物含有磺化聚酯、水和表面活性劑。所述磺化聚酯包括任何磺化聚酯或任何磺化聚酯的混合物。在某些實(shí)施方案中，磺化聚酯可以包括磺化聚鄰苯二甲酸亞烷基酯、或含磺化聚鄰苯二甲酸亞烷基酯的混合物或摻合物。更特別地，所述磺化聚酯可以包括磺化聚間苯二甲酸乙二醇酯，在特別的實(shí)施方案中，可以包括聚亞乙基-4-鈉亞磺?；g苯二甲酸酯。
所述表面活性劑可以包括任何非離子、陰離子或陽離子表面活性劑或者其混合物或摻合物。其中表面活性劑本身可以是聚合物或非聚合物。在某些實(shí)施方案中，所述表面活性劑可以包括聚氧乙烯-共聚-氧丙烯嵌段共聚物、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物、N-油基-N-甲基taurate、二異辛基磺基丁二酸酯。該表面活性劑可以提供一個(gè)范圍約3-約15度的涂層水接觸角，所述接觸角的范圍也可以是約7至9度，或者其它度數(shù)。
在某些實(shí)施方案中，用于涂覆醫(yī)療器具的組合物可以含有約0.5-約30％重量的磺化聚酯、約0.1-約5％重量的表面活性劑和約65-約99.4％重量的水。
本發(fā)明還提供在醫(yī)用器具上形成親水性涂層的方法，包括提供一種含有磺化聚酯和表面活性劑的水分散物，讓醫(yī)療器具接觸水分散物，然后干燥醫(yī)療器具。本發(fā)明另外提供一種獲得患者體液樣品的方法，包括用磺化聚酯涂覆針具，然后讓該針具穿刺患者，通過針具抽出體液。
本發(fā)明還提供具有磺化聚酯涂層的醫(yī)療器具和抽取體液樣品的器材，包括被涂覆的醫(yī)療器具和測試條，其結(jié)構(gòu)能夠接受體液樣品。醫(yī)療器具表面的涂層可以含有約80-約98％重量的所述磺化聚酯和約20-約2％重量的表面活性劑。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種從患者中獲得體液的方法，包括用磺化聚酯和表面活性劑涂覆針具，用該針具穿刺入患者體內(nèi)，通過針具把體液抽至貯器中。所述親水性涂層能夠使體液在不需要外力作用下容易地通過針具。
本發(fā)明另一目的是提供一種對塑料和金屬醫(yī)療器具具有良好粘附力的涂層。
本發(fā)明另一目的是提供一種相對堅(jiān)韌并且在醫(yī)療器具正常操作期間不被損壞的涂層。
本發(fā)明另一目的是提供一種非溶血性的涂層。
本發(fā)明另一目的是提供一種涂覆醫(yī)療器具的方法，其中應(yīng)用容易獲得的廉價(jià)材料。
本發(fā)明另一目的是提供一種在體液存在下不吸附并且不溶脹的涂層。
本發(fā)明另一目的是提供一種能夠應(yīng)用蒸汽、γ-射線或環(huán)氧乙烷消毒的涂層。
本發(fā)明另一目的是提供一種不刺激皮膚并且不使皮膚致敏的非毒性涂層。
本發(fā)明另一目的是提供一種長期保持親水性的涂層，所述涂層能夠使被涂覆的醫(yī)療器具長時(shí)間儲(chǔ)存。
本發(fā)明另一目的是提供一種對醫(yī)療器具進(jìn)行涂覆的方法，該方法簡單、經(jīng)濟(jì)和不污染環(huán)境，例如水基涂料的浸漬。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀親水性涂層的詳細(xì)內(nèi)容后將更明顯理解本發(fā)明的上述和其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。下面對應(yīng)用方法作更詳細(xì)地描述。
在進(jìn)一步描述本發(fā)明之前，應(yīng)該理解本發(fā)明不限于此處記載的實(shí)施方案，從而可以變化。還應(yīng)該理解此處所用的術(shù)語僅僅用于描述具體實(shí)施方案，而不用于限定本發(fā)明，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍只由本申請權(quán)利要求書限定。
當(dāng)提供一個(gè)數(shù)值范圍時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，在該范圍上限和下限之間的每個(gè)中間值，直至下限單位的十分之一，除非本文另有指明，以及在該范圍之間的任何描述的值或中間值，均包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。小范圍的上下限可以獨(dú)立地包含于小范圍中，也包含在本發(fā)明范圍中，可以在所述范圍內(nèi)作任何特殊的排除。當(dāng)記載的范圍包括一個(gè)或兩個(gè)界限時(shí)，排除一個(gè)或兩個(gè)界限的范圍也包含在本發(fā)明范圍內(nèi)。
除非另有說明，此處所用的所有科學(xué)技術(shù)術(shù)語均具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的意義。雖然與此處描述相類似或等同的所有方法和材料也可以用于本發(fā)明實(shí)踐或測試，現(xiàn)在記載的是優(yōu)選的方法和材料。所有此處提到的出版物在此引入作為參考。并且引用與這些出版物有關(guān)的方法和/或材料。
在本發(fā)明說明書和權(quán)利要求書中，應(yīng)該注意單數(shù)形式“一個(gè)(種)”、“所述”和“該”包括復(fù)數(shù)意義，當(dāng)然除另有清楚指出的除外。因此，例如，“一種單體”包括許多單體，“該磺化聚酯”包括一種或多種磺化聚酯和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的等同物，等等。
此處論述的出版物僅僅用于表示在本申請申請日之前的公開。不能認(rèn)為本發(fā)明沒有權(quán)利引用這些出版物作為現(xiàn)有技術(shù)。另外，此處提供的出版日期可能不同于實(shí)際出版日期，因?yàn)閷?shí)際出版日期需要獨(dú)立地被驗(yàn)證。親水性涂層組合物通常來說，本發(fā)明的涂層制劑和組合物含有分散或溶解于水中的至少一種磺化聚酯和至少一種表面活性劑。根據(jù)親水性涂層所選擇的聚酯和表面活性劑、涂層醫(yī)療器具的具體應(yīng)用和其它因素的不同，磺化聚酯和表面活性劑的比例和濃度可以發(fā)生變化。親水性涂層的制劑和組合物還可以根據(jù)要涂覆的表面類型調(diào)節(jié)比例和/或濃度。
本發(fā)明親水性涂層的特性包括但不限于在金屬、玻璃和塑料表面具有良好的粘附力、能夠經(jīng)受消毒過程和水接觸角小于約20度。本發(fā)明的若干制劑和組合物具有上述特性，這在下面將作更詳細(xì)的描述。
水接觸角的大小是親水性涂層表面可濕性的指標(biāo)。應(yīng)用本發(fā)明組合物和制劑涂覆的微針的水接觸角大小范圍是約1-約20度、優(yōu)選約3-約15度、更優(yōu)選約7-約9度。用本發(fā)明親水性涂層或薄膜涂覆的刺血針和微針醫(yī)療器具有助于從穿刺部位獲取體液例如血液。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的親水性涂層制劑和組合物對一次性針用的不銹鋼和塑料表面具有非常強(qiáng)的粘附作用。這種粘附作用主要是由于磺化聚酯表面的非極性基團(tuán)和極性基團(tuán)所導(dǎo)致的。本發(fā)明涂層制劑的強(qiáng)粘附特性能夠使涂覆的醫(yī)療器具貯存許多年，并且可以在惡性環(huán)境下例如在高溫和高濕度下貯存。所述涂層還能夠耐受各種環(huán)境因素例如可以耐受蒸汽消毒和γ-射線的作用，這是因?yàn)榛腔埘ブ芯哂蟹枷憬Y(jié)構(gòu)的原因。
對于本發(fā)明親水性涂層特別是用于刺血針器具的涂層來說，一個(gè)重要特性就是所述涂層不引起紅細(xì)胞的溶血，從而不會(huì)干擾某些血液分析物的讀數(shù)和分析。不引起紅細(xì)胞溶血也表明涂層具有生物兼容性。
在本發(fā)明涂料混合物或制劑中，磺化聚酯的含量可以是約0.1-約40％重量、優(yōu)選約0.5-約30％重量、更優(yōu)選約5-約10％重量。具體含量依賴于所選擇的磺化聚酯、要涂覆的醫(yī)療器具性質(zhì)、需要的涂覆厚度和/或其它因素。能夠用于本發(fā)明的許多磺化聚酯可以市售得到，下面將作詳細(xì)描述。本發(fā)明所用的適合磺化聚酯的例子包括EastmanAQ55S和/或AQ55D。本發(fā)明磺化聚酯所需要的物理性質(zhì)是粘稠度分散特性類似于水，即粘度低。需要的另一種特性是玻璃轉(zhuǎn)化溫度為約40-約70℃、優(yōu)選約50-約60℃、更優(yōu)選約55℃。
本發(fā)明組合物和制劑中的表面活性劑可以選自許多市售非離子和陰離子表面活性劑，例如Aerosol OT(陰離子)、GerponT77(陰離子)、Pluronic P105(非離子)和Pluronic F68(非離子)。在某些實(shí)施方案中，表面活性劑可以含有許多陰離子和/或非離子表面活性劑或它們的任意混合物，從而增加親水性涂層的表面可濕性以促進(jìn)生物流體的流動(dòng)。
以涂層總重量計(jì)，表面活性劑在干燥涂層中的含量為約2-約20％、可以是約1-約15％。換句話說，在制備涂層制劑中，表面活性劑在用于制劑的水分散液中的含量為約0.1-約5％重量。優(yōu)選地，表面活性劑的含量為水分散液總重量的約1-約3％。磺化聚酯-磺化聚酯可以包括任何水溶性或水分散性的其上具有磺化基團(tuán)或其鹽的一種或多種聚酯材料。術(shù)語“磺化聚酯”指各種類型磺化聚酯的混合物以及單個(gè)類型的磺化聚酯?？梢酝ㄟ^縮聚反應(yīng)制備磺化聚酯?；腔埘ケ旧砜梢允蔷畚锘蚬簿畚?。
此處所用的術(shù)語“磺化基團(tuán)”包括磺酸及其與各種金屬的相應(yīng)鹽?；腔鶊F(tuán)通常具有結(jié)構(gòu)式-SO3M，其中M為氫原子或任意金屬原子或離子。在許多實(shí)施方案中，磺酸鹽可以是堿金屬鹽例如鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽或銫鹽，也可以是堿土金屬鹽例如鎂鹽、鈣鹽、鍶鹽或鋇鹽。然而，在各種實(shí)施方案中，也可以應(yīng)用基于過渡金屬和稀土金屬的磺酸鹽。一般來說，在生物醫(yī)藥應(yīng)用中，優(yōu)選含有鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鐵、銅、鋅和銀等金屬的磺酸鹽。
聚酯中存在的磺化基團(tuán)可以是芳基或雜芳基磺酸基或部分?？梢源嬖谟诨腔埘ブ械姆蓟撬峄虿糠值膶?shí)例包括苯磺酸基、萘磺酸基、聯(lián)苯磺酸基、二苯醚磺酸基、二苯硫醚磺酸基、二苯基亞烷基磺酸基、雙酚磺酸基和其它芳基磺酸基。
在許多實(shí)施方案中，磺化聚酯包括二酯單體和二醇單體的縮聚產(chǎn)物，這兩種單體中的一種或兩種可以包括一個(gè)或多個(gè)磺化基團(tuán)。在磺化聚酯的二酯和/或二醇單體中存在的芳基磺酸基包括苯磺酸基、萘磺酸基、聯(lián)苯磺酸基、二苯醚磺酸基、二苯硫醚磺酸基、二苯基亞烷基磺酸基和其它芳基磺酸基。在共聚物組合物中還可以包括含有非磺化芳基的單體。
在某些實(shí)施方案中，由縮聚反應(yīng)制備的磺化聚酯可以包括式(I)所示結(jié)構(gòu)的聚酯，其中X包括任意芳基磺酸基、Y包括任意亞烷基二醇或亞芳基二醇，n為3-100,000的整數(shù)，更優(yōu)選約10-約10,000。 例如，磺化聚酯(1)可以通過如下制備一種或多種芳基磺酸二酯、二酸或二酰氯單體和一種或多種類型的亞烷基二醇或亞芳基二醇單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)?？梢詰?yīng)用一種以上的二酯共聚單體和/或二醇共聚單體制備磺化聚酯。在其它實(shí)施方案中，結(jié)構(gòu)(1)中的基團(tuán)X可以包括任意亞烷基或亞芳基，其中Y包括芳基磺酸基。在另一些其它實(shí)施方案中，X和Y可以各自包括芳基磺酸基?？梢詮母髯苑謩e包括酯、酸或酰氯和羥基的芳基磺酸單體經(jīng)縮合反應(yīng)形成聚合物。
可用于本發(fā)明的磺化聚酯的一個(gè)實(shí)例如下列結(jié)構(gòu)(2)所示 其中Y為亞烷基或亞芳基，Z為氫、金屬原子、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基或其它基團(tuán)，n為整數(shù)3-100,000，優(yōu)選約10-約10,000。在某些實(shí)施方案中，Z可以包括另一個(gè)芳基磺酸基例如苯磺酸基、萘磺酸基、聯(lián)苯磺酸基、二苯基醚磺酸基、二苯基硫醚磺酸基、二苯基亞烷基磺酸基、雙酚磺酸基或其它芳基磺酸基。
其中芳基磺化二酯包括例如磺化的鄰苯二甲酸酯、間苯二甲酸酯或?qū)Ρ蕉姿狨セ蛘咂涓鞣N衍生物或鹽。亞烷基二醇或亞芳基二醇可以包括例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、雙酚化合物或其任意衍生物或鹽。這些類型單體可以按照各種組合方式用來提供各種類型的磺化聚酯。芳基磺酸鹽(酯)單體的實(shí)例包括例如，磺?；交?二甲氧甲酰基苯磺酸鹽(酯)、磺基苯氧基-二甲氧甲?；交撬猁}(酯)和磺酰基萘基-二甲氧甲?；交撬猁}(酯)。美國專利US3,734,874記載了用這些單體制備磺化聚酯，該專利全文在此引入作為參考。
在本發(fā)明一些具體實(shí)施方案中，磺化聚酯可以包括由苯二甲酸酯化合物的磺化苯磺酸酯和亞烷基二醇制備得到的聚合物，例如磺化聚酯(3) 其中M為氫、金屬原子、烷基、芳基或芳基磺酸鹽基團(tuán)，R1和R2各自獨(dú)立地包括氫原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、磺酸鹽或芳基磺酸鹽基團(tuán)，p為整數(shù)1-10，n為整數(shù)3-100,000，優(yōu)選約10-約10,000。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，磺化聚酯為通式(4)結(jié)構(gòu)的聚(鈉磺?；交g苯二甲酸磺酸酯亞乙基酯) 磺化聚酯(4)可以如下制備乙二醇和4-鈉磺酰基苯基-3，5-二甲氧甲酰苯磺酸酯進(jìn)行縮聚反應(yīng)?？梢杂梦椿腔谋蕉姿狨误w例如3，5-二甲氧甲酰基苯和/或1，4-二甲氧甲酰基苯部分代替一部分4-鈉磺?；交?3，5-二甲氧甲酰苯磺酸酯單體，這樣可以降低磺化聚酯中磺酸基的數(shù)目或含量。在總體或部分上，可以用上述各種其它芳基磺酸二酯代替4-鈉磺?；交?3，5-二甲氧甲酰苯磺酸酯。這類磺化聚酯的制備方法是公知的，記載于美國專利US3,734,874中或者記載于其它現(xiàn)有技術(shù)中。從芳基磺酸酯單體制備的磺化聚酯可以從各種來源市售得到。表面活性劑-本發(fā)明所用的表面活性劑在混入磺化聚酯后能夠使水接觸角降低至約20度以下。優(yōu)選地，表面活性劑為固體或蠟狀固體，從而能夠最小化從涂層表面遷移或除去。優(yōu)選表面活性劑的水溶性低從而難以溶解或分散于水中。另外優(yōu)選那些不污染環(huán)境并且屬于生物降解材料的表面活性劑。
本發(fā)明所用的一些合適的表面活性劑的例子包括(a)、天然表面活性劑，例如酪蛋白、明膠、黃蓍膠、蠟、enteric resin、石蠟、阿拉伯膠、明膠、膽甾醇酯和甘油三酯。(b)、非離子表面活性劑，例如聚氧化乙烯脂肪醇醚、脫水山梨醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯脂肪酸酯、脫水山梨醇酯、甘油單硬脂酸酯、聚乙二醇、十六烷醇、ceto-十八烷醇、十八烷醇、泊咯沙姆、polaxamines、甲基纖維素、羥基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙甲基纖維素、非晶體纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和合成磷脂類；和(c)陰離子表面活性劑，例如月桂酸鉀、硬脂酸三乙醇胺、十二烷基硫酸鈉、聚氧化乙烯硫酸烷基酯、藻酸鈉、硫代丁二酸二辛鈉，負(fù)電荷磷脂(磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸、磷脂酸及其鹽)，和負(fù)電荷甘油酯、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素鈣和十二烷基硫酸鈉。在某些實(shí)施方案中，還可以用陽離子表面活性劑代替或者另外添加陽離子表面活性劑。
在本發(fā)明親水性涂層制劑中可以應(yīng)用各種天然、非離子和/或陰離子表面活性劑的各種組合。另外一些陰離子表面活性劑的實(shí)例包括磺酸鹽、醇醚硫酸鹽(alcohol sulfate)、烷基苯磺酸鹽、磷酸酯和羧酸鹽。這些陰離子表面活性劑是良好的增溶劑，具有良好的濕潤特性。
本發(fā)明所用的優(yōu)選陰離子表面活性劑包括GEROPONTMT77(N-油?；?N-甲基-taufate、鈉鹽，Rhodia，Inc出售)和Aerosol OTTM(二-異辛基磺基琥珀酸鹽、鈉鹽，Cytec Industries出售)。這兩種陰離子表面活性劑均具有較強(qiáng)的濕潤和分散性能。
非離子表面活性劑的特征在于其親水性端基在水中不會(huì)大量離子化。優(yōu)選的非離子表面活性劑的實(shí)例包括聚氧化乙烯烷基酚、乙氧基化醇、乙氧基化烷基酚和烷醇酰胺。非離子表面活性劑還是良好的增溶劑，并且相對非毒性。
更具體地說，非離子表面活性劑的合適例子包括一種或多種下列表面活性劑polaxomers，例如PluronicTMF68、F108和F127，其為環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物，BASF出售；poloxamine例如TetronicTM908(T908)，其為四官能嵌段共聚物，由環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷按順序加成乙二胺得到，BASF出售；Triton X-100，其為烷基芳基聚醚，Union Carbide/Dow Chemical Co.，出售；聚(環(huán)氧乙烷-共聚-環(huán)氧丙烷)嵌段聚合物，PluornicTMF68和PluornicTMP105(環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷)三嵌段共聚物是良好的增溶劑，并且通常認(rèn)為是非溶血性物質(zhì)。
表面活性劑可以選自市售的表面活性劑，例如上述公開的表面活性劑，特別是例如AerosolTMOT、GeroponTMT77、PluronicTMP105和PluronicTMF68。這些陰離子和非離子表面活性劑的各種組合在本發(fā)明涂層制劑中得到令人滿意的結(jié)果。親水性涂層方法-用本發(fā)明親水性涂層涂敷醫(yī)療器具的方法包括應(yīng)用一種含有磺化聚酯和表面活性劑的分散體或溶液的水溶液涂敷醫(yī)療器具。涂敷醫(yī)療器具的方法還可進(jìn)一步包括干燥涂敷的醫(yī)療器具直至涂層達(dá)到需要的硬度和與醫(yī)療器具的粘附強(qiáng)度。涂敷醫(yī)療器具的方式可以包括把親水性涂層的水分散液或水溶液噴霧、浸涂和/或滾涂至醫(yī)療器具表面。本發(fā)明也可應(yīng)用涂敷鋼材或塑料醫(yī)療器具領(lǐng)域已知的其它涂敷技術(shù)。
干燥時(shí)間取決于干燥溫度，溫度越高，干燥時(shí)間越短，反之亦然。決定合適干燥時(shí)間起作用的其它因素為所需涂敷的厚度、從醫(yī)療器具除去過量溶液的效果、所需涂敷的器具的大小和形狀。對于本發(fā)明的具體涂層來說，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠確定合適的干燥溫度以及與之相應(yīng)的干燥時(shí)間。
通常地，對于醫(yī)療器具例如毛細(xì)管或微針來說，用此處所述的親水性組合物浸涂時(shí)，在45-約65℃下空氣干燥需要的干燥時(shí)間為約5分鐘至1小時(shí)，優(yōu)選10分鐘至約30分鐘。在約65-約70℃-80℃溫度下可以使干燥周期加快些，充分干燥需要約5分鐘至約15分鐘。在涂敷醫(yī)療器具的浸漬和干燥期間，不釋放毒性溶劑或臭氣，這是現(xiàn)有的涂料所不能達(dá)到的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，涂覆微針的方法包括用一種水分散液浸涂該微針，其中所述水分散液含有約5-約10％重量的磺化聚酯(例如EASTMANTMAQ55S或AQ55D)和約0.1-約3％的至少一種表面活性劑(例如AerosolTMOT(磺化丁二酸二異辛基酯)、GeroponTMT77(N-oleyl-N-甲基taurate)、PluronicTMP105(環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物)和PluronicTMF68(聚環(huán)氧乙烷-共-環(huán)氧丙烷嵌段聚合物)等)。把過量的水溶液從微針上除去，在50-60℃下干燥微針20分鐘。試劑盒本發(fā)明還提供用于在醫(yī)療器具上涂覆磺化聚酯的試劑盒，本發(fā)明還提供含有表面被涂覆磺化聚酯的醫(yī)用器具(例如微針)的試劑盒。所述試劑盒可以含有例如一個(gè)含有磺化聚酯和合適表面活性劑按上述組成的水溶液或水分散液的小管或其它容器，一種或多種針具或其它醫(yī)療器具，其中所述針具或其它醫(yī)療器具可以通過浸漬于上述溶液中然后按照上述方式干燥而被涂覆。該試劑盒還可含有用于涂覆的印刷的說明書，教導(dǎo)用磺化聚酯分散液涂覆上述醫(yī)療器具和干燥涂覆的醫(yī)用器具的方法。
在其它實(shí)施方案中，所述試劑盒可以含有表面具有磺化聚酯涂層的一種或多種醫(yī)療器具。該試劑盒還可以含有打印的說明書，教導(dǎo)應(yīng)用該針具獲得血液樣品或其它體液的方法。所述試劑盒還可含有一種或多種試驗(yàn)條，或一種監(jiān)測器或傳感器，裝配成接受體液樣品。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例下列實(shí)施例中所用的磺化聚酯的玻璃轉(zhuǎn)化溫度約55℃，基于如上所述的磺化聚酯(4)。該磺化聚酯可以購自Eastman Chemical Co.，商品名為Eastman AQ55S或AQ55D。AQ55S為固體，AQ55D為AQ55S的28％水分散液。聚酯在涂層混合物水制劑中的濃度為水中0.5-30％、優(yōu)選約5-10％重量。該磺化聚酯記載于上述US3734874中。
下面對本領(lǐng)域技術(shù)人員提供實(shí)施例以充分公開和描述如何制備和使用本發(fā)明，這些實(shí)施例不能認(rèn)為是限定本發(fā)明的范圍，也不能認(rèn)為下列試驗(yàn)是所進(jìn)行的所有試驗(yàn)，并且不能認(rèn)為僅僅作了這些試驗(yàn)。已經(jīng)試圖作出努力以確保數(shù)值(例如用量和溫度等)的準(zhǔn)確性，但應(yīng)該考慮某些試驗(yàn)誤差和偏差。除非另有說明，份數(shù)是指重量份，分子量是指重均分子量，溫度是攝氏度，壓力為大氣壓或接近大氣壓。
實(shí)施例1各種親水性制劑的可濕潤性和粘合性在本實(shí)施例中，在不銹鋼表面和塑料PBT膜表面制備和測試制劑。測試制劑的粘合性、耐用性和可濕潤性。表1顯示了磺化聚酯備用溶液的份數(shù)/體積與表面活性劑備用溶液的份數(shù)和水的份數(shù)?；腔埘ト芤河?8％重量固體水溶液制備(Eastman AQ55D是28％重量的固體磺化聚酯水溶液)。所有表面活性劑備用溶液為3％重量的表面活性劑水溶液。測試的表面活性劑為Aerosol OT(陰離子)、Geropon T77(陰離子)、Pluronic P105(非離子)、Pluronic F68、Silwet L7600和作為對照的甘油。這些表面活性劑的化學(xué)組成如上所述。
親水性涂層制劑制備如下用合適量(份數(shù))的磺化聚酯和表面活性劑備用溶液與特定量的水按照表1所示比例充分混合。把要涂覆的表面活性劑浸漬于親水性涂層水分散液中，然后從表面除去過量的涂料。然后在強(qiáng)制通風(fēng)烘箱中在80-90℃溫度下干燥表面5分鐘。
涂層的粘合性通過表面涂層的物理觸摸確定，表面涂層的濕潤性通過用Rame Hart Inc公司的Goniometer測定水接觸角確定。為了測試涂層的耐用性，用水洗滌涂層3次，然后測定涂層的濕潤性。
表1顯示對照樣品、樣品1和9在不銹鋼和塑料表面均沒有形成合適的親水性涂層。除樣品3、4和7外，其它所有樣品在干燥后不發(fā)粘。
另外還完成了含有一種以上表面活性劑的測試。如表1所示，樣品13-16為用Aerosol OT和Pluronic P105或Geropon T77和PluronicP105組合得到的制劑，它們均不發(fā)粘，并且具有濕潤性。
本實(shí)施例表明表面活性劑在水制劑中最終濃度為約1％-約3％重量(相對于干燥制劑固體總重量的約2-約20％)時(shí)，涂層具有耐久性、不發(fā)粘并且濕潤性強(qiáng)。表1所選親水性涂層的粘附性和濕潤性

實(shí)施例2親水性涂層的水接觸角本實(shí)施例表明在塑料表面涂覆各種親水性制劑的濕潤性，其中塑料為來自Dupont的5mil Melinex聚酯膜。涂覆Melinex膜的方法類似于實(shí)施例1描述的方法。本實(shí)施例所用的磺化聚酯(AQ55D)和表面活性劑的備用溶液的制備方法如實(shí)施例1所述。
表2顯示各種本發(fā)明親水性涂層和對照的用防霧涂層(3MTM防霧，Part#3MM9962/387)涂覆的Melinex的水接觸角?；腔埘フ冀M合物總干重量的％為表2中各種制劑的90-95％。表2中表面活性劑的百分比為表面活性劑在親水性涂層總干重量中的百分比。
在表2所示的親水性涂層中，完成了2-5個(gè)水接觸角的測試，包括左邊和右邊水滴接觸角的測定。表2給出了親水性涂層A1-E2水接觸角的測定值范圍和的平均測定值。表2水接觸角的測定

本實(shí)施例進(jìn)一步表明本發(fā)明親水性涂層的可濕潤性和把所述涂層應(yīng)用于塑料表面的方法。
實(shí)施例3溶血性測試測試親水性涂層抗人整體血液的溶血活性，其中所測試的親水性涂層的配方為2份AQ55D(28％)；0.5份Aerosol OT(3％)；0.5份PluronicP105(3％)；3份水。
為了使親水性涂層和血液體積的表面接觸最大化，應(yīng)用毛細(xì)管進(jìn)行本試驗(yàn)。用所述親水性涂層填充入1mm ID的塑料毛細(xì)管，放置5秒鐘。用吸水性薄紙接觸毛細(xì)管末端吸出過量的涂層溶液。把毛細(xì)管置于含有大量干燥劑的密封容器中，室溫下干燥至少20小時(shí)。
應(yīng)用人供體的正常全部血液樣品。把內(nèi)壁涂有親水性涂層組合物的干燥毛細(xì)管以傾斜角度浸漬于血液中使整個(gè)血液樣品填充該毛細(xì)管。然后快速用購自Chase Instrument Corp的密封用化合物快速把各個(gè)毛細(xì)管的末端密封。把填充血液的毛細(xì)管平放，在室溫下靜置保溫0、1、2、3、4和5分鐘。在各個(gè)保溫期，把毛細(xì)管放置于Becton Dickenson的Readacrit Centrifuge上，讓血細(xì)胞旋轉(zhuǎn)沉降約1-2分鐘。
在離心后，觀察血漿在紅色調(diào)中的任意黃色，其表明發(fā)生溶血性現(xiàn)象。在所有樣品的血漿中沒有觀測到顏色變化，包括5分鐘保溫時(shí)間點(diǎn)。
因此，該實(shí)施例表明親水性涂層為非溶血性的。
已經(jīng)參照具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解在不偏離本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出各種變化和用等同物代替。另外，可以對具體情況、材料、物質(zhì)組成、方法、方法步驟或步驟作出許多修改。所有這些修改均包含在權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于涂覆醫(yī)療器具的組合物，含有(a)磺化聚酯；(b)水；和(c)表面活性劑。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物含有(a)約0.5-約3 0％重量的所述磺化聚酯；(b)約0.1-約5％重量的所述表面活性劑；和(c)約65-約99.4％重量的水。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其中所述醫(yī)療器具包括針具。
4.在醫(yī)療器具上形成親水性涂層的方法，包括(a)提供權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)的組合物；(b)使所述醫(yī)療器具與所述組合物接觸；和(c)干燥所述醫(yī)療器具。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述醫(yī)療器具為刺血針器具。
6.權(quán)利要求5的方法，其中刺血針器具為微針。
7.從患者中獲得體液樣品的方法，包括(a)提供具有含磺化聚酯的組合物的針具；(b)把所述針具穿刺入患者體內(nèi)；和(c)通過所述針具抽取體液。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述方法還包括制備所述針具。
9.醫(yī)療器具，包括其上具有涂層的針具，所述涂層含有磺化聚酯。
10.一種抽取體液樣品的試劑盒，包括權(quán)利要求8的醫(yī)用器具和用于接受所述體液樣品的測試條。
全文摘要
在醫(yī)療器具表面涂敷水基親水性涂層制劑的組合物、方法、設(shè)備和試劑盒。用于涂敷含磺化聚酯、水和表面活性劑的涂層的組合物。涂敷醫(yī)療器具的方法，包括提供含有磺化聚酯和表面活性劑的水分散液，用水分散液接觸醫(yī)療器具，干燥該醫(yī)療器具。從患者中獲得體液樣品的方法，包括用磺化聚酯涂敷針具，把針具穿刺入患者中，通過該針具抽取體液。
文檔編號(hào)A61L31/10GK1454952SQ0312412
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月1日
發(fā)明者K·-W·梁 申請人:生命掃描有限公司