專利名稱：涂敷材料表面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂敷制品的方法，其中該涂料包含具有就對基材的粘合性、耐久性、軟度、親水性、潤滑性、潤濕性、生物相容性和滲透性而言的理想特性的聚合物。更特別地，本發(fā)明涉及制品如生物醫(yī)學(xué)方面的材料或制品，尤其接觸透鏡(包括延長磨損時間的接觸透鏡)的涂敷方法，其中涂料的至少一部分包含具有由系住的“毛狀”鏈組成的“瓶刷”型結(jié)構(gòu)的聚合物。本發(fā)明的涂料可通過將特定的烯屬不飽和大單體接枝到已經(jīng)預(yù)先提供有引發(fā)劑基團的基材表面上來獲得。
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開了在“惰性”疏水性基材上制備親水性聚合物涂層的各種不同類型的方法。例如，WO 99/57581公開了首先為制品表面提供共價鍵鍵接的光引發(fā)劑分子，為該改性的表面提供一層可聚合的大單體和然后對其加熱或輻照處理，據(jù)此接枝聚合了大單體，從而形成了新型制品表面。光引發(fā)劑分子對制品表面的共價鍵鍵接是通過首先讓制品表面接受等離子體處理而為該表面提供官能團、然后讓該官能團與官能化光引發(fā)劑的共反應(yīng)活性基團反應(yīng)來產(chǎn)生。
等離子體處理需要在設(shè)備上較大的投資，而且難以統(tǒng)一到自動化生產(chǎn)工藝過程中。例如，等離子體處理要求被處理的制品在暴露于等離子體之前是干燥的。因此，聚合物制品(如因為先前水合或萃取而潤濕的接觸透鏡)必須預(yù)先干燥，所以在整個透鏡生產(chǎn)過程中增加了時間以及額外增加了用于獲得干燥設(shè)備的成本。因此，非常希望將在WO 99/57581中公開的工藝的表面官能化步驟加以改進，使得避免進行等離子體處理，并且用容易以標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備實施的和因此對于自動化生產(chǎn)工藝過程更可行的一種技術(shù)來替代。令人驚奇地，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，很多制品可利用某些雜-雙官能化化合物來容易地官能化，該化合物具有能與“惰性”制品表面反應(yīng)的第一種高度反應(yīng)活性官能團和供反應(yīng)活性分子如引發(fā)劑、催化劑、聚合物、酶和生物組分進一步共價鍵連接用的第二官能團。
本發(fā)明因此在一個方面涉及涂敷材料表面的方法，包括以下步驟(a)讓材料表面與下式的化合物反應(yīng) 其中R29是C1-C4-烷基，C1-C4-烷氧基，氨基，羥基，磺基，硝基，三氟甲基或鹵素，g是0-2的整數(shù)，L1是一種基團，它作為用于形成卡賓、氮賓或二苯基甲醇的可觸發(fā)性前體，L2是氨基，C1-C4-烷基氨基，羥基，縮水甘油基，羧基或它們的衍生物，異氰酸根或異硫氰酸根，或是以下通式的基團-[L3]h-(間隔基)-L2′ (1a)，或L2和R29一起形成酸酐基團 L2′是氨基，C1-C4-烷基氨基，羥基，羧基或它們的衍生物，異氰酸根，異硫氰酸根，-O-縮水甘油基或-O-C(O)-(CH2)h1-X2，其中h1是1-4，X2是羧基或它的衍生物，L3是-NH-，-NC1-C6-烷基-，-O-，-C(O)O-，-C(O)NH-，-NHC(O)NH-，-NHC(O)O-或-OC(O)NH-；(間隔基)是直鏈或支化C1-C200-亞烷基，它可以被羥基取代和/或被-O-插入但對于C1-烷基除外，或是C3-C8-亞環(huán)烷基，C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C6-亞烷基，C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C2-亞烷基-C3-C8-亞環(huán)烷基，或C1-C6-亞烷基-C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C6-亞烷基；和h是0或1的數(shù)；(b)讓如此改性的表面與具有對L2或L2′有共反應(yīng)活性的官能團的官能化聚合引發(fā)劑反應(yīng)；和(c)將一種或多種不同的烯屬不飽和親水性單體或大單體施涂于可根據(jù)步驟(b)獲得的本體材料表面上并讓該單體或大單體聚合，據(jù)此在材料表面上提供了優(yōu)選親水性表面涂層。
根據(jù)本發(fā)明需要涂敷的合適材料是例如天然或合成有機聚合物，該材料的層壓制品、復(fù)合材料或共混物，尤其是天然或合成有機聚合物或改性的生物聚合物(它們當(dāng)中很多是已知的)。聚合物的一些例子是加聚聚合物和縮聚聚合物(聚氨酯，環(huán)氧樹脂，聚醚，聚酯，聚酰胺和聚酰亞胺)；乙烯基聚合物(聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚丙烯酰胺，聚甲基丙烯酰胺，聚苯乙烯，聚乙烯和它們的鹵代衍生物，聚乙酸乙烯酯和聚丙烯腈)；或彈性體((聚)硅氧烷，聚丁二烯和聚異戊二烯)。
優(yōu)選的一組所要涂敷的材料是通常用于制造生物醫(yī)學(xué)裝置、例如接觸透鏡、尤其延長磨損時間的接觸透鏡的那些材料，它們本身不是親水性的。此類材料是本領(lǐng)域中技術(shù)人員所已知的，包括例如聚硅氧烷，全氟烷基聚醚，氟化聚(甲基)丙烯酸酯或從例如其它可聚合的羧酸類衍生的等同氟化聚合物，聚(甲基)丙烯酸烷基酯或從其它可聚合的羧酸類衍生的等同烷基酯聚合物，或氟化聚烯烴，如氟化乙烯或丙烯，例如四氟乙烯，優(yōu)選與特定的二氧雜環(huán)戊烯如全氟2，2-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯相結(jié)合。合適的本體材料的例子是例如lotrafilcon A，neofocon，pasifocon，telefocon，silafocon，fluorsilfocon，paflufocon，elastofilcon，fluorofocon或teflon AF材料，如teflon AF 1600或teflon AF 2400，它們是大約63-73％摩爾的全氟-2，2-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯和大約37-27％摩爾的四氟乙烯的共聚物，或大約80-90％摩爾的全氟-2，2-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯和大約20-10％摩爾的四氟乙烯的共聚物。
另一個組優(yōu)選的所要涂敷的材料是兩親性嵌段共聚物，它包含經(jīng)過鍵或橋接單元連接的至少一種疏水性鏈段和至少一種親水性鏈段。例子是(聚)硅氧烷水凝膠，例如在PCT申請WO 96/31792和WO 97/49740中公開的那些，它們在此引入供參考。
特別優(yōu)選的一組所要涂敷的材料包括選自下面這些中的有機聚合物聚丙烯酸酯類，聚甲基丙烯酸酯，聚丙烯酰胺，聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)，聚甲基丙烯酰胺，聚乙酸乙烯酯，聚硅氧烷，全氟烷基聚醚，氟化聚丙烯酸酯類或氟化聚甲基丙烯酸酯和兩親性嵌段共聚物，后者包含至少一種疏水性鏈段，例如聚硅氧烷或全氟烷基聚醚鏈段或混合的聚硅氧烷/全氟烷基聚醚鏈段，和至少一種親水性鏈段，例如聚噁唑啉，聚(甲基丙烯酸2-羥乙基酯)，聚丙烯酰胺，聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)，聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸鏈段或所列單體中兩種或多種的共聚混合物。
所要涂敷的材料到也可以是用于制造腎臟滲析膜、貯血袋、起搏器或血管搭橋的任何接觸血液的材料。例如，需要在表面上改性的材料可以是聚氨酯，聚二甲基硅氧烷，聚四氟乙烯，聚氯乙烯，DacronTM或SilasticTM型聚合物，或從它們制得的復(fù)合材料。
所要涂敷的材料的形式可以在寬范圍內(nèi)變化。例子是顆粒，粒料，膠囊，纖維，管，膜或薄膜，優(yōu)選全部類型的模塑制品如眼用模塑制品，例如眼內(nèi)透鏡、人工角膜或尤其是接觸透鏡。
在通式(1)中，L1是例如以下通式的基團 -N3(2b)，或 其中R30是吸電子取代基，例如氟化C1-C6-烷基，如基團-C2F5或優(yōu)選基團-CF3，R31和R31′各自獨立地是氫，氨基，羥基，縮水甘油基，-O-(CH2)2-4-O-縮水甘油基，羧基，羧基衍生物或異氰酸根，或R31和R31′一起是酸酐基團 R29優(yōu)選是C1-C4-烷氧基，硝基，C1-C4-烷基，羥基，氨基或磺基。變量g是例如1或優(yōu)選0。
R31優(yōu)選是氫或氨基，R31′優(yōu)選是氫；另外的優(yōu)選的實例涉及通式(2c)的基團，其中R31和R31′一起是以上給出的酸酐基團。
一組具有通式(I)的合適基團是其中L1是基團 和g是0的那些。
另一組具有通式(I)的合適基團是其中L1是基團-N3和g是1或優(yōu)選0的那些。再另一組具有通式(I)的合適基團是滿足以下條件的那些其中L1是具有以上通式(2c)的基團，和其中R31是氫或氨基和R31′是氫，或R31和R31′一起是酸酐基團 在整個本申請中，術(shù)語羧基衍生物，羧基的衍生基等被理解為指例如內(nèi)酯，羧酸酐，鹵素，酰胺或酯，例如-C(O)Cl，-C(O)NH2，-C(O)C1-C6-烷基，-C(O)-苯基或尤其活化的酯，如已經(jīng)與活化劑例如與N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)或磺基-N-羥基琥珀酰亞胺反應(yīng)了的羧基。特別優(yōu)選的羧基衍生基是具有以下結(jié)構(gòu)式的活化酯 術(shù)語縮水甘油基是指基團 該二價基團L3總是被理解為，左鍵指向苯基環(huán)和右鍵指向(間隔基)基團。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案，L2是氨基，異氰酸根，異硫氰酸根，羧基或它們的衍生物，和尤其氨基，異氰酸根，羧基，或如上所述的活化羧酸酯。
式(1a)中的L3優(yōu)選是二價基團-O-，-NH-，-C(O)O-，-C(O)NH-或-NHC(O)NH-，以及最優(yōu)選是基團-NH-，-C(O)O-或-C(O)NH-。h優(yōu)選是數(shù)目1。
式(1a)中的(間隔基)優(yōu)選是直鏈或支化的、任選被羥基取代的C1-C24-亞烷基或被-O-間隔的C4-C160-亞烷基，更優(yōu)選C1-C16-亞烷基或被-O-隔開的C8-C160-亞烷基，最優(yōu)選C2-C12-亞烷基或-(alk’)-O-(CH2CH2O)18-160-(alk’)-，其中(alk′)是例如C1-C6-亞烷基，優(yōu)選C1-C4-亞烷基，更優(yōu)選C1-C3-亞烷基和尤其1，2-亞乙基。如果(間隔基)是亞環(huán)烷基或混合亞烷基/亞環(huán)烷基，則適用以下對于R33給出的含義和優(yōu)先選擇。
L2′優(yōu)選是氨基，異氰酸根，羧基，羧基衍生物，或基團-O-C(O)-(CH2)2-X2，其中X2是羧基或其衍生物。尤其優(yōu)選的L2′的含義是氨基、羧基和如上所述的活化羧酸酯。
本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方案涉及式(1)的化合物的用途，其中L2是式(1a)的基團，L3是-NH-、-C(O)O-或-C(O)NH-，h是1，(間隔基)是直鏈C2-C12-亞烷基或-(C2-C3-亞烷基)-O-(CH2CH2O)18-160-(C2-C3-亞烷基)-，和L2′是羧基、羧基衍生物或基團-O-C(O)-(CH2)2-X2，其中X2是羧基或如上所述的活化羧酸酯。
優(yōu)選，L1是式 的基團，g是0，和L2是羧基、羧基衍生物、或以上式(1a)的基團，其中適用以上給出的含義和優(yōu)先選擇。
根據(jù)另一優(yōu)選實施方案，L1是基團-N3，g是1或優(yōu)選0，R29是甲基、甲氧基、羥基或硝基，和L2是氨基、羧基、羧基衍生物、異氰酸根、異硫氰酸根或以上式(1a)的基團，其中適用上述含義和優(yōu)先選擇，尤其是氨基。
根據(jù)又一個優(yōu)選的實施方案，L1是以上式(2c)的基團，其中R31是氫或氨基，R31′是氫，或R31和R31′一起是基團 和L2是氨基，g是0或1，R29是氨基，或L2和R29一起是基團 式(1)的化合物可以按照本身已知的方法施涂于材料表面。例如，將本體材料浸漬在式(1)化合物的溶液中，或者，例如通過浸漬、噴涂、印刷、攤涂、澆注、輥涂、旋轉(zhuǎn)涂敷或真空蒸汽沉積首先在所要改性的本體材料表面上沉積一層式(1)化合物，其中浸漬或噴涂是優(yōu)選的。最優(yōu)選的是，將包含一種或多種不同的式(1)化合物的溶液噴涂于本體材料表面上，該表面可以是干燥或優(yōu)選濕潤的。式(1)的化合物可以在一個循環(huán)或在重復(fù)循環(huán)中施涂于材料表面上。
用作式(1)化合物的溶劑的適合溶劑例如是水，C1-C4-鏈烷醇如甲醇、乙醇或異丙醇，腈類如乙腈，四氫呋喃(THF)，包含鏈烷醇、THF或類似物的水溶液，酮類，例如丙酮或甲基乙基酮，以及烴類，例如鹵化烴類，如二氯甲烷或氯仿。式(1)化合物在噴涂溶液中的濃度取決于所用的特定化合物，但一般是在0.1-100g/l、優(yōu)選0.5-50g/l、更優(yōu)選0.5-25g/l和尤其1-10g/l的范圍內(nèi)。
式(1)化合物在本體材料表面上的固定然后例如可以通過輻照、尤其通過用UV或可見光輻照來起動。適合的輻照光源對技術(shù)人員來說是已知的，例如包括汞燈，高壓汞燈，氙燈，碳弧燈或陽光?？梢允褂迷龈袆﹣砀淖冚椪詹ㄩL。另外，可以使用適合的濾光器來將輻照限制到特定波長范圍。優(yōu)選，先前已施涂式(1)化合物的本體材料表面用波長≥250nm和優(yōu)選≥300nm的光輻照。輻照時間不是嚴(yán)格限制的，但通常是至多30分鐘，優(yōu)選10秒鐘至10分鐘，更優(yōu)選15秒鐘至5分鐘，和尤其優(yōu)選20秒鐘至1分鐘。輻照可以在環(huán)境條件下或在惰性氣體氛圍中進行。可以使用掩模(mask)來產(chǎn)生官能團的特定表面圖形。在固定反應(yīng)之后，例如通過用適合的溶劑例如水、C1-C4-鏈烷醇、水/C1-C4-鏈烷醇混合物或乙腈處理(例如萃取)，可以除去任何非共價連接的化合物。
根據(jù)在材料表面上的官能團L2的所需濃度，上述工藝循環(huán)，即(i)使表面與式(1)的化合物接觸(即噴涂或浸漬)和(ii)將式(1)化合物固定在表面上(即通過輻照)，可以進行一次或優(yōu)選幾次。例如，在材料表面上加入和固定1-100、優(yōu)選1-50層和尤其5-25層不同的一種或多種式(1)化合物。
加到步驟(b)的聚合引發(fā)劑一般是能引發(fā)烯屬不飽和化合物的自由基聚合的那種引發(fā)劑。自由基聚合可以用熱或優(yōu)選用輻照來誘導(dǎo)。
適合的熱聚合引發(fā)劑對熟練技術(shù)人員來說是已知的，包括例如過氧化物，氫過氧化物，偶氮-雙(烷基-環(huán)烷基腈)，過硫酸鹽，過碳酸鹽或它們的混合物。實例是過氧化苯甲酰，叔丁基過氧化物，二過氧鄰苯二甲酸二叔丁基酯，叔丁基氫過氧化物，偶氮-雙(異丁腈)，1，1’-偶氮-雙(1-環(huán)己腈)，2，2’-偶氮-雙(2，4-二甲基戊腈)，4，4’-偶氮-雙(4-氰基-戊酸)，4，4’-偶氮-雙(4-氰基-正戊醇)等。熱聚合用的引發(fā)劑特別是這樣的官能化引發(fā)劑，其具有引發(fā)劑部分如過氧化物、氫過氧化物、過硫酸根或偶氮基團和另外的與根據(jù)步驟(a)獲得的改性材料表面的官能團L2共反應(yīng)的官能團。能與L2共反應(yīng)的適合官能團例如是羧基，氨基，羥基，環(huán)氧基或異氰酸根。一組特別優(yōu)選的熱引發(fā)劑是偶氮-雙(C2-C12-烷烴羧酸)或偶氮-雙(C2-C12-鏈烷醇)，其中在各種情況下的烷烴結(jié)構(gòu)部分可以進一步被取代，例如被氰基取代。
輻照誘導(dǎo)聚合用的引發(fā)劑特別是這樣的官能化光引發(fā)劑，其具有光引發(fā)劑部分和另外的能與根據(jù)步驟(a)獲得改性材料表面的官能團L2共反應(yīng)的官能團。光引發(fā)劑部分可以屬于不同類型，例如屬于噻噸酮類型和優(yōu)選屬于苯偶姻類型。與L2共反應(yīng)的適合官能團是例如羧基，氨基，羥基，環(huán)氧基或異氰酸根。
用于本發(fā)明的優(yōu)選聚合引發(fā)劑是在US專利No.5,527,925中公開的式(I)和(Ia)的光引發(fā)劑，如在PCT申請WO 96/20919中公開的式(I)的那些，或如在EP-A-0281941中公開的式II和III(包括式Iia-IIy和IIIg)的那些，尤其其中的式IIb、IIi、IIm、IIn、IIp、IIr、IIs、IIx和IIIg。所述三個文件的各部分(包括對于所述式中的變量給出的定義和優(yōu)先選擇)在此引入作參照。
聚合引發(fā)劑結(jié)構(gòu)部分優(yōu)選由下式的官能化引發(fā)劑衍生而來 或 其中Z是二價-O-，-NH-或-NR12-；Z1是-O-，-O-(O)C-，-C(O)-O-或-O-C(O)-O-；R3是H，C1-C12-烷基，C1-C12-烷氧基或N-C1-C12-烷基氨基；R4和R5各自獨立是H，直鏈或支化C1-C8-烷基，C1-C8-羥烷基或C6-C10-芳基，或基團R4-(O)b1-和R4-(O)b2-一起是-(CH2)c-，其中c是3-5的整數(shù)，或基團R4-(O)b1-、R4-(O)b2-和R5-(O1)b3-一起是下式的基團 R2是直接鍵，或未取代或被-OH取代和/或未被隔開或被一個或多個基團-O-、-O-C(O)-或-O-C(O)-O-隔開的直鏈或支化C1-C8-亞烷基；R1是支化C3-C18-亞烷基，未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C6-C10-亞芳基，或未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C7-C18-亞芳烷基，未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C3-C8-亞環(huán)烷基，未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C3-C8-亞環(huán)烷基-Cy-H2y-，或未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的-Cy-H2y-(C3-C8-亞環(huán)烷基)-Cy-H2y-，其中y是1-6的整數(shù)；R6獨立地具有與R1相同的定義或是直鏈C3-C18-亞烷基；R12是直鏈或支化C1-C6-烷基；T是二價-O-，-NH-，-S-，C1-C8-亞烷基或 Z2是直接鍵，或-O-(CH2)d-或-(OCH2CH2)d-，其中d是1-6的整數(shù)和它的端部CH2基團各自連接于式(3c)中的相鄰T；R8是直鏈或支化C1-C8-烷基，C2-C8-鏈烯基或C6-C10-芳基-C1-C8-烷基；獨立于R8的R9具有與R8相同的定義或是C6-C10-芳基，或R8和R9一起是-(CH2)e-，其中e是2-6的整數(shù)；R10和R11彼此獨立地是可被C1-C4-烷氧基取代的直鏈或支化C1-C8-烷基，或C6-C10-芳基-C1-C8-烷基或C2-C8-鏈烯基；或R10和R11一起是-(CH2)n-Z3-(CH2)f2-，其中Z3是直接鍵，-O-，-S-或-NR7-，和R7是H或C1-C8-烷基，f1和f2各自獨立地是2-4的整數(shù)；R13和R13′各自獨立地是H，C1-C8-烷基，C3-C8-環(huán)烷基，芐基或苯基；和a，al，bl，b2和b3彼此獨立地是0或1；前提條件是當(dāng)R15是H時，b1和b2各自是0；(b1+b2+b3)的總和不超過2；當(dāng)R12是直接鍵時，a是0。
優(yōu)選的一小組式(3a)或(3b)化合物包括其中各變量具有以下定義的那些b1和b2各自是0；Z和Z1各自是二價-O-；b3是0或1；R4是C1-C4-烷基或苯基，或者兩個基團R4一起是四亞甲基或五亞甲基；R5is C1-C4-烷基或H，R3是氫；a和al各自獨立是0或1；R2是直鏈或支化C2-C4-亞烷基，或是直接鍵，在這種情況下，a是0；R1是支化C5-C10-亞烷基，亞苯基或被1-3個甲基取代的亞苯基，亞芐基或被1-3個甲基取代的亞芐基，亞環(huán)己基或被1-3個甲基取代的亞環(huán)己基，環(huán)己基-CyH2y-或-CyH2y-環(huán)己基-CyH2y-，或被1-3個甲基取代的環(huán)己基-CyH2y-或-CyH2y-環(huán)己基-CyH2y-；和y是1或2。
特別優(yōu)選的一小組式(3a)或(3b)化合物包括其中各變量具有以下定義的那些b1和b2各自是0，Z和Z1各自是二價-O-，b3是0或1；R4是甲基或苯基，或兩個基團R4一起是五亞甲基；R5是甲基或H；R3是氫；a是1和R2亞乙基，或a是0和R2是直接鍵；al是0或1；以及R1是支化C6-C10-亞烷基，亞苯基或被1-3個甲基取代的亞苯基，亞芐基或被1-3個甲基取代的亞芐基，亞環(huán)己基或被1-3個甲基取代的亞環(huán)己基，環(huán)己基-CH2-或被1-3個甲基取代的環(huán)己基-CH2-。
優(yōu)選的一小組式(3c)化合物包括其中各變量具有以下定義的那些T是二價-O-，-NH-，-S-或-(CH2)y-，其中y是1-6的整數(shù)；Z2是直接鍵或-O-(CH2)y-，其中y是1-6的整數(shù)和它的端部CH2基團連接于式(3c)中的相鄰T；R3是H，C1-C12-烷基或C1-C12-烷氧基；R8是直鏈C1-C6-亞烷基，C2-C8-鏈烯基或C6-C10-芳基-C1-C8-烷基；獨立于R8的R9具有與R8相同的定義或是C6-C10-芳基，或R8和R9一起是-(CH2)e-，其中e是2-6的整數(shù)；R10和R11彼此獨立地是可被C1-C4-烷氧基取代的直鏈或支化C1-C8-烷基，或C6-C10-芳基-C1-C8-烷基或C2-C8-鏈烯基；或R10和R11一起是-(CH2)f1-Z3-(CH2)f2-，其中Z3是直接鍵，-O-，-S-或-NR7-，和R7是H或C1-C8-烷基，以f1和f2各自獨立地是2-4的整數(shù)；R6是支化C6-C10-亞烷基，亞苯基或被1-3個甲基取代的亞苯基，亞芐基或被1-3個甲基取代的亞芐基，亞環(huán)己基或被1-3個甲基取代的亞環(huán)己基，亞環(huán)己基-CH2-或被1-3個甲基取代的亞環(huán)己基-CH2-。
特別優(yōu)選的一小組式(3c)化合物包括其中各變量具有以下定義的那些T是二價-O-；Z2是-O-(CH2)y-，其中y是1-4的整數(shù)和它的端部CH2基團連接于式(3c)中的相鄰T；R3是H；R8是甲基，烯丙基，甲苯基甲基或芐基，R9是甲基，乙基，芐基或苯基，或R8和R9一起是五亞甲基；R10和R11彼此獨立地是C1-C4-烷基，或R10和R11一起是-CH2CH2OCH2CH2-，以及R6是支化C6-C10-亞烷基，亞苯基或被1-3個甲基取代的亞苯基，亞芐基或被1-3個甲基取代的亞芐基，亞環(huán)己基或被1-3個甲基取代的亞環(huán)己基，亞環(huán)己基-CH2-或被1-3個甲基取代的亞環(huán)己基-CH2-。尤其優(yōu)選的官能化光引發(fā)劑的一些實例是以下各式的化合物 或OCN-CH2-C(CH3)2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-NH-C(O)-O-R22(3d3)，其中R22是基團 或 在由具有羧基、羧基衍生物、異氰酸根或異硫氰酸根L2的式(1)化合物衍生的材料表面上的基團與具有氨基或羥基的官能化聚合引發(fā)劑之間的反應(yīng)，或者在由具有氨基或羥基L2的式(1)化合物衍生的材料表面上的基團與具有羧基、羧基衍生物、異氰酸根或異硫氰酸根的官能化聚合引發(fā)劑之間的反應(yīng)在本領(lǐng)域中是公知的，并且可以如在有機化學(xué)的教科書中所述那樣進行。例如，由其中L2是異氰酸根或異硫氰酸根的式(1)化合物衍生的基團與氨基或羥基官能化聚合引發(fā)劑的反應(yīng)，或者由其中L2是氨基或羥基的式(1)化合物衍生的基團與異氰酸根或異硫氰酸根官能化聚合引發(fā)劑的反應(yīng)可以在惰性有機溶劑如任選鹵化的烴例如石油醚、甲基環(huán)己烷、甲苯、氯仿、二氯甲烷等，或醚例如二乙醚、四氫呋喃、二噁烷，或強極性溶劑如DMSO、DMA、N-甲基吡咯烷酮或甚至低級醇中，在0-100℃、優(yōu)選0-50℃和尤其優(yōu)選在室溫下，任選在催化劑例如叔胺如三乙胺或三正丁基胺、1，4-二氮雜雙環(huán)辛烷，或錫化合物如二月桂酸二丁基錫或二辛酸錫的存在下進行。有利的是在惰性氣氛如在氮氣或氬氣氛圍下進行以上反應(yīng)。
在材料表面上的基團是由具有羧基L2的式(1)化合物衍生的情況下，該羧基與氨基或羥基官能化光引發(fā)劑，或氨基或羥基L2與羧基官能化聚合引發(fā)劑的反應(yīng)可以在常用于酯或酰胺形成的條件下，例如在非質(zhì)子介質(zhì)中在約室溫至約100℃的溫度下進行。此外優(yōu)選在活化劑、例如N-乙基-N’-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺(EDC)、N-羥基丁二酰亞胺(NHS)、磺基-N-羥基丁二酰亞胺或N，N’-二環(huán)己基碳化二亞胺(DCC)的存在下，或在鄰-(苯并三唑)-脲鎓鹽如六氟磷酸鄰-(苯并三唑-1-基)-N，N，N，N-四甲基脲鎓鹽的存在下進行酯化或酰胺化反應(yīng)。最優(yōu)選使用上述活化劑之一將羧基L2預(yù)先轉(zhuǎn)化為活化酯，活化酯然后進一步與表面的羥基或優(yōu)選氨基反應(yīng)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，L2包括作為反應(yīng)性基團的氨基、烷基氨基或羥基，尤其是氨基，和聚合引發(fā)劑的共反應(yīng)基團是異氰酸根。該實施方案的優(yōu)選聚合引發(fā)劑是上式(3b)，(3c)，(3d1)，(3d2)或(3d3)的光引發(fā)劑。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方案，L2包括作為反應(yīng)性基團的羧基、羧基衍生物、異氰酸根或異硫氰酸根，以及聚合引發(fā)劑的共反應(yīng)基團是羥基，氨基，烷基氨基或硫醇基團，尤其氨基。本實施方案的優(yōu)選聚合引發(fā)劑是上式(3a)的光引發(fā)劑。
用于在引發(fā)劑改性的本體材料表面上提供親水表面涂層(c)的親水單體一般是這樣的單體，其以均聚物形式獲得一種水溶性聚合物或能吸收至少10wt％水的聚合物。優(yōu)選的親水單體的實例是丙烯酸和甲基丙烯酸的羥基取代C2-C4-烷基酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N，N-二-C1-C4-烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，乙氧基化丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，羥基取代C2-C4-烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，羥基取代C1-C4-烷基乙烯基醚，亞乙基磺酸鈉，苯乙烯磺酸鈉，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，N-乙烯基吡咯，N-乙烯基-丁二酰亞胺，N-乙烯基吡咯烷酮，2-或4-乙烯基吡啶，丙烯酸，甲基丙烯酸，氨基(術(shù)語“氨基”也包括季銨)，丙烯酸或甲基丙烯酸的單-C1-C4-烷基氨基-或二-C1-C4-烷基氨基-C1-C4-烷基酯，烯丙基醇等。例如(甲基)丙烯酸羥基取代或N，N-二-C1-C2-烷基氨基-取代C2-C4烷基酯，5-7元N-乙烯基內(nèi)酰胺，N，N-二-C1-C4烷基(甲基)丙烯酰胺和具有總共3-5個碳原子的烯屬不飽和羧酸是優(yōu)選的。
優(yōu)選的親水乙烯基單體的實例包括甲基丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥乙酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，烯丙醇，N-乙烯基吡咯烷酮，丙烯酸，甲基丙烯酸和甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙基酯。
優(yōu)選，在本體材料上的親水表面涂層(c)使用適合的大單體來獲得。根據(jù)本發(fā)明方法的步驟(c)的適宜大單體例如具有下式 其中R32是氫，C1-C6-烷基或基團-COOR′；R、R′和R32′彼此獨立地是氫或C1-C6-烷基；A是直接鍵，或下式的基團-C(O)-(A1)n-X (5a)或-(A2)m-NH-C(O)-X- (5b)；或-(A2)m-X-C(O)- (5c)；或-C(O)-NH-C(O)-X (5d)；或-C(O)-X1-(alk*)-X-C(O)- (5e)；或A和R32與相鄰的雙鍵一起是下式的基團
A1是未取代或被羥基取代的-O-C2-C12-亞烷基，或是-O-C2-C12-亞烷基-NH-C(O)-或-O-C2-C12-亞烷基-O-C(O)-NH-R33-NH-C(O)-或一NH-(Alk*)-C(O)-，其中(Alk*)是C1-C6-亞烷基，R33是直鏈或支化C1-C18-亞烷基，或者未取代或C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C6-C10-亞芳基，C7-C18-亞芳烷基，C6-C10-亞芳基-C1-C2-亞烷基-C6-C10-亞芳基，C3-C8-亞環(huán)烷基，C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C6-亞烷基，C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C2-亞烷基-C3-C8-亞環(huán)烷基或C1-C6-亞烷基-C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C6-亞烷基；A2是C1-C8-亞烷基；亞苯基或亞芐基；m和n各自獨立是數(shù)值0或1；X、X1和X′彼此獨立地是二價基團-O-或-NR″，其中R″是氫或C1-C6-烷基；(alk*)是C2-C12-亞烷基；和(低聚物)表示(i)下式的調(diào)聚物的基團 其中(alk)是C2-C12-亞烷基，Q是適合用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的單價基團，p和q彼此獨立地是0-350的整數(shù)，其中(p+q)的總和是2-350的整數(shù)，以及B和B′彼此獨立地是通過用單鍵替換乙烯基雙鍵而由可共聚的乙烯基單體衍生的1，2-亞乙基，基團B和B′的至少一個被親水性取代基取代；或(ii)下式的低聚物的基團 其中R19是氫或未取代或被羥基取代的C1-C12-烷基，u是2-250的整數(shù)，Q′是聚合引發(fā)劑的基團；或(iii)下式的基團 其中R19、X和u如以上所定義，或(iv)下式的低聚物的基團 其中R20和R20′彼此獨立地是C1-C4-烷基，An-是陰離子，v是2-250的整數(shù)，Q″是適合用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的單價基團；或(v)下式的寡肽基團-(CHR21-C(O)-NH)t-CHR21-COOH (6d)或-CHR21-(NH-C(O)-CHR21)t-NH2(6d′)，其中R21是氫，或未取代或被羥基、羧基、氨基甲?；?、氨基、苯基、鄰-、間-或?qū)?羥基苯基、咪唑基、吲哚基或基團-NH-C(＝NH)-NH2取代的C1-C4-烷基，和t是2-250的整數(shù)，或以脯氨酸或羥基脯氨酸為基礎(chǔ)的寡肽的基團；或(vi)下式的聚氧化亞烷基的基團-(alk**-O)z-[CH2-CH2-O]r-[CH2-CH(CH3)-O]s-R34(6e)，其中R34是氫或C1-C24-烷基，(alk**)是C2-C4-亞烷基，z是0或1，r和s各自獨立地是0-250的整數(shù)，(r+s)的總和是2-250；或(vii)低聚糖基團；服從的前提條件是如果(低聚物)是式(6a)的基團，則A不是直接鍵；如果(低聚物)是式(6b)、(6c)、(6d)或(6e)的基團或是低聚糖基團，則A是式(5a)、(5b)或(5d)的基團，或A和R32與相鄰的雙鍵一起是式(5f)的基團；如果(低聚物)是式(6b′)的基團，則A是直接鍵；和如果(低聚物)是式(6d′)的基團，則A是式(5c)或(5e)的基團。
以下優(yōu)先選擇適用于在式(4)的大單體的定義中含有的變量R′優(yōu)選是氫或C1-C4-烷基，更優(yōu)選氫或C1-C2-烷基和尤其優(yōu)選氫。
R32優(yōu)選是氫，甲基或羧基，和尤其優(yōu)選是氫。
R優(yōu)選是氫或甲基。
X優(yōu)選是二價基團-O-或-NH-。如果(低聚物)是式(6a)的基團，則X尤其優(yōu)選是基團-NH-；如果(低聚物)是式(6b)或(6e)的基團或是低聚糖的基團，則X優(yōu)選是(6c)或(6d)的基團，并且尤其優(yōu)選是基團-O-。X′優(yōu)選是-O-或-NH-和更優(yōu)選-NH-。X1優(yōu)選是-O-或-NH-。
作為亞烷基的R33優(yōu)選是直鏈或支化C3-C14-亞烷基，更優(yōu)選直鏈或支化C4-C12亞烷基和最優(yōu)選直鏈或支化C6-C10-亞烷基。
當(dāng)R33是亞芳基時，它例如是亞萘基或尤其是亞苯基，它們各自可以被例如C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代。優(yōu)選，作為亞芳基的R33是1，3-或1，4-亞苯基，其是未取代的或在至少一個鍵合位點的鄰位被C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代。
作為亞芳烷基的R33優(yōu)選是萘基亞烷基和最優(yōu)選苯基亞烷基。在亞芳烷基中的亞烷基優(yōu)選含有1-12、更優(yōu)選1-6和最優(yōu)選1-4個碳原子。最優(yōu)選，在亞芳烷基中的亞烷基是亞甲基或亞乙基。
當(dāng)R33是亞環(huán)烷基時，它優(yōu)選是C5-C6-亞環(huán)烷基和最優(yōu)選是未取代或被甲基取代的亞環(huán)己基。
如果R33是亞環(huán)烷基-亞烷基，則它優(yōu)選是亞環(huán)戊基-C1-C4-亞烷基和尤其是亞環(huán)己基-C1-C4-亞烷基，各自是未取代的或被C1-C4-烷基、尤其甲基單取代或多取代。更優(yōu)選，基團亞環(huán)烷基-亞烷基是亞環(huán)己基亞乙基，最優(yōu)選是亞環(huán)己基-亞甲基，各自是未取代的或在亞環(huán)己基中被1-3個甲基取代。
當(dāng)R33是亞烷基-亞環(huán)烷基-亞烷基時，它優(yōu)選是C1-C4-亞烷基-亞環(huán)戊基-C1-C4-亞烷基和尤其是C1-C4-亞烷基-亞環(huán)己基-C1-C4-亞烷基，各自是未取代的或被C1-C4-烷基、尤其甲基單取代或多取代。更優(yōu)選，基團亞烷基-亞環(huán)烷基-亞烷基是亞乙基-亞環(huán)己基-亞乙基，最優(yōu)選是亞甲基-亞環(huán)己基-亞甲基，各自是未取代的或在亞環(huán)己基中被1-3個甲基取代。
作為C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C2-亞烷基-C3-C8-亞環(huán)烷基或C6-C10-亞芳基-C1-C2-亞烷基-C6-C10-亞芳基的R33優(yōu)選是C5-C6-亞環(huán)烷基-亞甲基-C5-C6-亞環(huán)烷基或亞苯基-亞甲基-亞苯基，它們各自是未取代的或在環(huán)烷基或苯環(huán)中被一個或多個甲基取代。
基團R33具有對稱的或優(yōu)選非對稱的結(jié)構(gòu)。基團R11的優(yōu)選組包括其中R33是直鏈或支化C6-C10亞烷基；各自未取代或在環(huán)己基結(jié)構(gòu)部分中被1-3個甲基取代的亞環(huán)己基-亞甲基或亞環(huán)己基-亞甲基-亞環(huán)己基；或各自未取代或在苯基結(jié)構(gòu)部分中被甲基取代的亞苯基或亞苯基-亞甲基-亞苯基的那些。二價基團R33優(yōu)選由二異氰酸酯衍生而來，和最優(yōu)選由選自以下的二異氰酸酯衍生而來異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，甲苯-2，4-二異氰酸酯(TDI)，4，4’-亞甲基雙(異氰酸環(huán)己基酯)，1，6-二異氰酸根-2，2，4-三甲基-正己烷(TMDI)，亞甲基雙(異氰酸苯酯)，亞甲基雙(4-異氰酸環(huán)己酯)和六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)。
A1的優(yōu)選含義是未取代或羥基取代的-O-C2-C8-亞烷基，或基團-O-C2-C6-亞烷基-NH-C(O)-，尤其是-O-(CH2)2-4-，-O-CH2-CH(OH)-CH2-或基團-O-(CH2)2-4-NH-C(O)-。A1的尤其優(yōu)選的含義是基團-O-(CH2)2-NH-C(O)-。
A2優(yōu)選是C1-C6-亞烷基，亞苯基或亞芐基，更優(yōu)選C1-C4-亞烷基和甚至更優(yōu)選C1-C2-亞烷基。
n是0或優(yōu)選1的整數(shù)。M優(yōu)選是整數(shù)1。
R32′優(yōu)選是氫或甲基，尤其優(yōu)選是氫。
在(低聚物)是式(6a)、(6b)、(6c)、(6d)或(6e)的基團或是低聚糖基團的情況下，A優(yōu)選是式(5a)或(5b)的基團，尤其優(yōu)選是式(5a)的基團，其中以上給出的含義和優(yōu)先選擇適用于這里含有的各變量。
根據(jù)本發(fā)明的親水大單體的優(yōu)選組包括以上式(4)的化合物，其中R是氫或甲基，R32是氫、甲基或羧基，R32′是氫，A是式(5a)或(5b)的基團和(低聚物)是式(6a)、(6b)、(6c)、(6d)或(6e)的基團或是低聚糖基團。還更優(yōu)選的親水大單體包括上式(4)的化合物，其中R是氫或甲基，R32和R32′各自是氫，A是式(5a)的基團，(低聚物)是式(6a)的基團。其它優(yōu)選組的大單體包括式(4)的化合物，其中A是以上式(5e)的基團，(低聚物)是式(6a)的基團。
(Alk*)優(yōu)選是亞甲基，亞乙基或1，1-二甲基-亞甲基，尤其是基團-CH2-或-C(CH3)2-。
(alk)和(alk*)彼此獨立地優(yōu)選是C2-C8-亞烷基，更優(yōu)選C2-C6-亞烷基，還更優(yōu)選C2-C4-亞烷基，特別優(yōu)選1，2-亞乙基。亞烷基(alk)和(alk*)可以是支化基團或優(yōu)選是直鏈亞烷基基團。
Q例如是氫。
(p+q)的總和優(yōu)選是2-150，更優(yōu)選5-100，還更優(yōu)選5-75和特別優(yōu)選10-50的整數(shù)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，q是0，p是2-250，優(yōu)選2-150，更優(yōu)選5-100，還更優(yōu)選5-75和特別優(yōu)選10-50的整數(shù)。
基團B或B’的適宜親水取代基可以是非離子、陰離子、陽離子或兩性離子取代基。因此，含有單體單元B和/或B’的式(5a)的調(diào)聚物鏈可以是含有陰離子、陽離子和/或兩性離子基團的帶電鏈，或可以是不帶電的鏈。另外，調(diào)聚物鏈可以包括未帶電和帶電單元的共聚物混合物。如果存在，在調(diào)聚物內(nèi)的電荷分布可以是無規(guī)或分區(qū)段的。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，式6(a)的調(diào)聚物基團單獨由非離子單體單元B和/或B′組成。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案中，式6(a)的調(diào)聚物基團單獨由離子單體單元B和/或B′組成，例如單獨由陽離子單體單元或單獨由陰離子單體單元組成。本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施方案涉及包含非離子單元B和離子單元B′的式(6a)的調(diào)聚物基團。
B或B′的適宜非離子取代基包括例如被選自-OH、C1-C4-烷氧基和-NR23R23′中的一個或多個相同或不同取代基取代的基團C1-C6-烷基，其中R23和R23′彼此獨立地是氫，或未取代或羥基取代的C1-C6-烷基或苯基；被羥基、C1-C4-烷氧基或NR23R23′取代的苯基，其中R23和R23′如以上所定義；基團-COOY，其中Y是C1-C24-烷基，其是未取代的或被例如羥基、C1-C4-烷氧基、-O-Si(CH3)3、-NR23R23′(其中R23和R23′如以上所定義)、基團-O-(CH2CH2O)1-24-E(其中E是氫或C1-C6-烷基)或基團-NH-C(O)-O-G(其中-O-G是具有1-8個糖單元的糖基或是基團-O-(CH2CH2O)1-24-E，其中E如以上所定義)取代的，或Y是未取代或被C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的C5-C8-環(huán)烷基，或是未取代或C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基取代的苯基或C7-C12-芳烷基；-CONY1Y2，其中Y1和Y2各自獨立是氫，C1-C12-烷基，它是未取代或例如被羥基，C1-C4-烷氧基或基團-O-(CH2CH2O)1-24-E取代，其中E如以上所定義，或Y1和Y2與相鄰的N-原子一起形成沒有其它雜原子或有另外一個氧或氮原子的5或6元雜環(huán)；基團-OY3，其中Y3是氫；或是未取代或被-NR23R23′取代的C1-C12-烷基；或是基團-C(O)-C1-C4-烷基；和其中R23和R23′如以上所定義；或具有至少一個N原子和在各種情況下經(jīng)所述氮原子連接的5-7元雜環(huán)基團。
B或B′的適宜陰離子取代基包括例如被-SO3H、-OSO3H、-OPO3H2或-COOH取代的C1-C6-烷基；被選自-SO3H、-COOH、-OH和-CH2-SO3H中的一個或多個相同或不同的取代基取代的苯基；-COOH；基團-COOY4，其中Y4是被例如-COOH、-SO3H、-OSO3H、-OPO3H2或被基團-NH-C(O)-O-G′取代的C1-C24-烷基，其中G′是陰離子碳水化合物的基團；基團-CONY5Y6，其中Y5是被-COOH、-SO3H、-OSO3H或-OPO3H2取代的C1-C24-烷基，和Y6獨立地具有Y5的含義，或是氫或C1-C12-烷基；或-SO3H；或它們的鹽，例如鈉、鉀、銨鹽或類似鹽。
B或B′的適宜陽離子取代基包括被基團-NR23R23′R23″+An-取代的C1-C12-烷基，其中R23、R23’和R23”彼此獨立地是氫或未取代或羥基取代的C1-C6-烷基或苯基，和An-是陰離子；或基團-C(O)OY7，其中Y7是被-NR23R23′R23″+An-取代的C1-C24-烷基，其進一步未取代或例如被羥基取代，其中R23、R23′、R23″和An-如以上所定義。
B或B′的適宜兩性離子取代基包括基團-R24-Zw，其中R24是直接鍵或官能團，例如羰基，碳酸酯，酰胺，酯，二碳酸酐(dicarboanhydride)，二碳化亞胺，脲或脲烷基團；和Zw是各包括一個陰離子和一個陽離子基團的脂族結(jié)構(gòu)部分。
以下優(yōu)先選擇適用于B和B′的親水取代基(i)非離子取代基B或B′的優(yōu)選烷基取代基是C1-C4-烷基，尤其是C1-C2-烷基，它被選自-OH和-NR23R23’中的一個或多個取代基取代，其中R23和R23′各自獨立是氫或C1-C4-烷基，優(yōu)選氫、甲基或乙基，尤其優(yōu)選氫或甲基，例如-CH2-NH2，-CH2-N(CH3)2。
B或B′的優(yōu)選苯基取代基是被-NH2或N(C1-C2-烷基)2取代的苯基，例如鄰-、間-或?qū)?氨基苯基。
在B或B′的親水取代基是基團-COOY的情況下，作為任選取代的烷基的Y優(yōu)選是C1-C12-烷基，更優(yōu)選C1-C6-烷基，還更優(yōu)選C1-C4-烷基和尤其優(yōu)選C1-C2-烷基，它們各自是未取代的或如上所述被取代。在烷基Y被-NR23R23′取代的情況下，以上給出的含義和優(yōu)先選擇適用于R23和R23′。被-NH-C(O)-O-G取代的烷基Y的適合糖取代基-O-G的實例是單糖或二糖例如葡萄糖、乙酰基葡萄糖、甲基葡萄糖、葡糖胺、N-乙酰基葡糖胺、葡糖酸內(nèi)酯、甘露糖、半乳糖、半乳糖胺、N-乙酰基半乳糖胺、果糖、麥芽糖、乳糖、巖藻糖、蔗糖或海藻糖的基團，脫水糖如左旋葡聚糖的基團，糖苷如辛基糖苷的基團，糖醇如山梨醇的基團，糖酸衍生物如乳糖酸酰胺的基團，或具有最多8個糖單元的低聚糖的基團，例如環(huán)糊精、淀粉、殼聚糖、麥芽三糖或麥芽六糖的片段?；鶊F-O-G優(yōu)選表示單糖或二糖的基團或具有最多8個糖單元的環(huán)糊精片段的基團。
尤其優(yōu)選的糖基團-O-G是海藻糖的基團或環(huán)糊精片段的基團。在烷基Y被基團-O-(CH2CH2O)1-24-E或-NH-C(O)-O-G(其中-O-G是-O-(CH2CH2O)1-24-E)取代的情況下，(CH2CH2O)單元的數(shù)目優(yōu)選在各種情況下是1-12和更優(yōu)選是2-8。E優(yōu)選是氫或C1-C2-烷基。
作為C5-C8-環(huán)烷基的Y例如是環(huán)戊基或優(yōu)選環(huán)己基，它們各自是未取代或例如被1-3個C1-C2-烷基取代。作為C7-C12-芳烷基的Y例如是芐基。
優(yōu)選的非離子基團-COOY是其中Y定義如下的那些C1-C6-烷基；或被選自羥基、C1-C2-烷氧基、-O-Si(CH3)3和-NR23R23′中的一個或兩個取代基取代的C2-C6-烷基，其中R23和R23′各自獨立是氫或C1-C4-烷基；或Y是基團-CH2CH2-O-(CH2CH2O)1-12-E，其中E是氫或C1-C2-烷基；或是基團-C2-C4-亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G是糖基。
更優(yōu)選的非離子基團-COOY是其中Y定義如下的那些C1-C4-烷基；或被選自O(shè)H-和-NR23R23′中的一個或兩個取代基取代的C2-C4-烷基，其中R23和R23′各自獨立是氫或C1-C2-烷基；或基團-CH2CH2-O-(CH2CH2O)1-12-E，其中E是氫或C1-C2-烷基；或是基團-C2-C4-亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G是糖基。
尤其優(yōu)選的基團-COOY包括其中Y定義如下的那些C1-C2-烷基，尤其是甲基；或未取代的或被羥基或N，N-二-C1-C2-烷基氨基取代的C2-C3-烷基，或是基團-C2-C3-亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G是海藻糖的基團或具有最多8個糖單元的環(huán)糊精片段的基團。
B或B′的優(yōu)選非離子取代基-C(O)-NY1Y2是其中各變量具有以下定義的那些Y1和Y2各自獨立是氫，或未取代或被羥基取代的C1-C6-烷基；或Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成沒有其它雜原子或具有一個其它N或O原子的雜環(huán)6元環(huán)。還更優(yōu)選的Y1和Y2彼此獨立地是氫，或未取代或被羥基取代的C1-C4-烷基；或Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成N-C1-C2-烷基哌嗪基或嗎啉基環(huán)。尤其優(yōu)選的非離子基團-C(O)-NY1Y2是其中Y1和Y2彼此獨立是氫或C1-C2-烷基；或Y1和Y2與相鄰的N-原子形成嗎啉基環(huán)的那些。
B或B′的優(yōu)選非離子取代基-OY3是其中Y3具有以下含義的那些，即Y3是氫，未取代或被-NH2或-N(C1-C2-烷基)2取代的C1-C4-烷基，或是基團-C(O)C1-C2-烷基。Y3尤其優(yōu)選是氫或乙?；?br> B或B′的優(yōu)選非離子雜環(huán)取代基是具有1個N原子和另外沒有其它雜原子或具有其它N-或O-雜原子的5元或6元雜芳族或雜脂族基團，或是5-7元內(nèi)酰胺。這些雜環(huán)基團的實例是N-吡咯烷酮基，2-或4-吡啶基，2-甲基吡啶-5-基，2-、3-或4-羥基吡啶基，N-ε-己內(nèi)酰胺基，N-咪唑基，2-甲基咪唑-1-基，N-嗎啉基或4-N-甲基哌嗪-1-基，尤其是N-嗎啉基或N-吡咯烷酮基。
一組優(yōu)選的B或B′的非離子取代基包括未取代的或被-OH或-NR23R23′取代的C1-C2-烷基，其中R23和R23′各自獨立是氫或C1-C2-烷基；基團-COOY，其中Y是C1-C4-烷基；被-OH、-NR23R23′取代的C2-C4-烷基，其中R23和R23′彼此獨立是氫或C1-C2-烷基，或Y是基團-C2-C4-亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G是糖基；基團-C(O)-NY1Y2，其中Y1和Y2彼此獨立是氫或未取代或被羥基取代的C1-C6-烷基，或Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成沒有其它雜原子或具有一個另外的N-或O-原子的雜環(huán)6-元環(huán)；基團-OY3，其中Y3是氫，未取代或被-NH2或-N(C1-C2-烷基)2取代的C1-C4-烷基，或是基團-C(O)C1-C2-烷基；或具有一個N原子和另外沒有其它雜原子或具有其它N-，O-或S-雜原子的5-或6-元雜芳族或雜脂族基團，或5-7元內(nèi)酰胺。
一組更優(yōu)選的B或B′的非離子取代基包括基團-COOY，其中Y是C1-C2-烷基，C2-C3-烷基，其被羥基、氨基或N，N-二-C1-C2-烷基氨基取代，或是基團-C2-C4-亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G是海藻糖的基團；基團-CO-NY1Y2，其中Y1和Y2各自獨立是氫或未取代或被羥基取代的C1-C4-烷基，或Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成N-C1-C2-烷基哌嗪基或嗎啉基環(huán)；或是雜環(huán)基團，選自N-吡咯烷酮基，2-或4-吡啶基，2-甲基吡啶-5-基，2-，3-或4-羥基吡啶基，N-ε-己內(nèi)酰胺基，N-咪唑基，2-甲基咪唑-1-基，N-嗎啉基和4-N-甲基哌嗪-1-基。
一組特別優(yōu)選的B或B′的非離子取代基包括基團-CONH2，-CON(CH3)2， -CONH-(CH2)2-OH，-COO-(CH2)2-N(CH3)2，和-COO(CH2)2-4-NHC(O)-O-G，其中-O-G是海藻糖的基團。
(ii)陰離子取代基B或B′的優(yōu)選陰離子取代基是被選自-SO3H和-OPO3H2中的一個或多個取代基取代的C1-C4-烷基，尤其C1-C2-烷基，例如-CH2-SO3H；被-SO3H或磺基甲基取代的苯基，例如鄰-、間-或?qū)?磺基苯基或鄰-、間-或?qū)?磺基甲基苯基；-COOH；基團-COOY4，其中Y4是被-COOH、-SO3H、-OSO3H、-OPO3H2或被基團-NH-C(O)-O-G′取代的C2-C6-烷基，其中G′是乳糖酸、透明質(zhì)酸或唾液酸的基團，尤其是被-SO3H或-OSO3H取代的C2-C4-烷基；基團-CONY5Y6，其中Y5是被磺基取代的C1-C6-烷基，尤其是被磺基取代的C2-C4-烷基，和Y6是氫，例如基團-C(O)-NH-C(CH3)2-CH2-SO3H；或-SO3H；或它們的適合鹽。B或B′的特別優(yōu)選的陰離子取代基是-COOH，-SO3H，鄰-、間-或?qū)?磺基苯基，鄰-、間-或?qū)?磺基甲基苯基或基團-CONY5Y6，其中Y5是被磺基取代的C2-C4-烷基，和Y6是氫。
(iii)陽離子取代基B或B′的優(yōu)選陽離子取代基是在各種情況下被-NR23R23′R23″+An-取代的C1-C4-烷基，尤其是C1-C2-烷基；或基團-C(O)OY7，其中Y7是C2-C6-烷基，尤其是C2-C4-烷基，它在各種情況下被-NR23R23′R23″+An-取代，和進一步未被取代或被羥基取代。R23、R23′和R23″各自獨立優(yōu)選是氫或C1-C4-烷基，更優(yōu)選甲基或乙基，尤其優(yōu)選甲基。適合的陰離子An-的實例是Hal-，其中Hal是鹵素，例如Br-，F(xiàn)-，I-或尤其Cl-，以及HCO3-，CO32-，H2PO3-，HPO32-，PO32-，HSO4-，SO42-或有機酸的基團如OCOCH3-等。B或B′的尤其優(yōu)選的陽離子取代基是基團-C(O)OY7，其中Y7是C2-C4-烷基，它被-N(C1-C2-烷基)3+An-取代，進一步被羥基取代，和An-是陰離子，例如基團-C(O)O-CH2-CH(OH)-CH2-N(CH3)3+An-。
(iv)兩性離子取代基-R24-ZwR24優(yōu)選是羰基、酯或酰胺官能團，更優(yōu)選酯基-C(O)-O-。
結(jié)構(gòu)部分Zw的適宜陰離子基團例如是-COO-，-SO3-，-OSO3-，-OPO3H-或二價-O-PO2--或-O-PO2--O-，優(yōu)選基團-COO-或-SO3-或二價基團-O-PO2--，和尤其是基團-SO3-。
結(jié)構(gòu)部分Zw的適合陽離子基團例如是基團-NR23R23′R23″+或二價基團-NR23R23′+-，其中R23、R23′和R23″如以上所定義，和各自獨立優(yōu)選是氫或C1-C6-烷基，優(yōu)選氫或C1-C4-烷基，最優(yōu)選各自是甲基或乙基。
結(jié)構(gòu)部分Zw例如是C2-C30-烷基，優(yōu)選C2-C12-烷基，和更優(yōu)選C3-C8-烷基，它在各種情況下未被隔開，或被-O-隔開，和各自被上述陰離子和陽離子基團之一取代或隔開，和另外進一步未被取代或被基團-OY8取代，其中Y8是氫或羧酸的?；?br> Y5優(yōu)選是氫或高級脂肪酸的?；?br> Zw優(yōu)選是各自被上述陰離子和陽離子基團之一取代或隔開的C2-C12-烷基，還更優(yōu)選是C3-C8-烷基，和另外可以被基團-OY8進一步取代。
一組優(yōu)選的兩性離子取代基-R24-Zw對應(yīng)于下式-C(O)O-(alk_)-N(R23)2+-(alk′)-An-或
-C(O)O-(alk″)-O-PO2--(O)0-1-(alk_)-N(R23)3+其中R23是氫或C1-C6-烷基；An-是陰離子基團-COO-，-SO3-，-OSO3-或-OPO3H-，優(yōu)選-COO-或-SO3-和最優(yōu)選-SO3-，alk′是C1-C12-亞烷基，(alk″)是未取代或被基團-OY8取代的C2-C24-亞烷基，Y8是氫或羧酸的?；?alk_)是C2-C8-亞烷基。
(alk′)優(yōu)選是C2-C8-亞烷基，更優(yōu)選C2-C6-亞烷基，最優(yōu)選C2-C4-亞烷基。(alk″)優(yōu)選是C2-C12-亞烷基，更優(yōu)選C2-C6-亞烷基和尤其優(yōu)選C2-C3-亞烷基，它在所有情況下是未取代的或被羥基或基團-OY8取代。(alk_)優(yōu)選是C2-C4-亞烷基，更優(yōu)選C2-C3-亞烷基。R23是氫或C1-C4-烷基，更優(yōu)選甲基或乙基，尤其優(yōu)選甲基。B或B′的優(yōu)選兩性離子取代基具有下式-C(O)O-CH2-CH(OY8)-CH2-O-PO2--(CH2)2-N(CH3)3+，其中Y8是氫或高級脂肪酸的?；?。
B表示例如下式的基團 或 其中R25是氫或C1-C4-烷基，優(yōu)選氫或甲基；R26是親水取代基，其中適用以上給出的含義和優(yōu)先選擇；R27是C1-C4-烷基，苯基或基團-C(O)OY9，其中Y9是氫或未取代或羥基取代的C1-C4-烷基；和R28是基團-C(O)Y9′或-CH2-C(O)OY9′，其中Y9′獨立地具有Y9的含義。
R27優(yōu)選是C1-C2-烷基，苯基或基團-C(O)OY9。R28優(yōu)選是基團-C(O)OY9′或-CH2-C(O)OY9′，其中Y9和Y9′各自獨立地是氫，C1-C2-烷基或羥基-C1-C2-烷基。根據(jù)本發(fā)明的尤其優(yōu)選的-CHR27-CHR28-單元是其中R27是甲基或基團-C(O)OY9和R28是基團-C(O)OY9′或-CH2-C(O)OY9′的那些，其中Y9和Y9′各自是氫，C1-C2-烷基或羥基-C1-C2-烷基。
B′可以獨立地具有以上對于B給出的含義之一。
如果(低聚物)是式(6a)的基團，基團-(alk)-S-[B]p-[B′]q-Q優(yōu)選表示下式的基團 和還更優(yōu)選下式的基團 其中對于R25、R26、Q、p和q，適用以上給出的含義和優(yōu)先選擇。對于R25′，獨立地適用前面對于R25給出的含義和優(yōu)先選擇，以及對于R26′，獨立地適用以前對于R26給出的含義和優(yōu)先選擇。
一組優(yōu)選的根據(jù)本發(fā)明步驟(c)的適宜親水大單體包括下式的化合物 其中R是氫或甲基，A1是-O-(CH2)2-4-，-O-CH2-CH(OH)-CH2-或基團-O-(CH2)2-4-NH-C(O)-，X是-O-或-NH-，(alk)是C2-C4-亞烷基，Q是適合用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的單價基團，p是5-50的整數(shù)，R25和R25′各自獨立地是氫或甲基，以及對于R26和R26′，各自獨立地適用以上給出的含義和優(yōu)先選擇。
本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案涉及下式的親水大單體 其中對于R、R25、R26、Q、(alk)和p，適用以上給出的含義和優(yōu)先選擇。一組特別優(yōu)選的親水大單體是上式(4b)的化合物，其中R是氫或甲基，(alk)是C2-C4-亞烷基，R25是氫或甲基，p是5-50的整數(shù)，Q如以上所定義，以及對于R26，適用以上給出的含義和優(yōu)先選擇；尤其本實施方案的R26是基團-CONH2，-CON(CH3)2或 如果(低聚物)是式(6b)的基團(ii)，則式(6b)中的Q′例如是C1-C12-烷基，苯基或芐基，優(yōu)選C1-C2-烷基或芐基，尤其是甲基。R19優(yōu)選是未取代的或羥基取代的C1-C4-烷基，尤其是甲基。u優(yōu)選是2-150，更優(yōu)選5-100，還更優(yōu)選5-75和尤其優(yōu)選10-50的整數(shù)。
如果(低聚物)是式(6b′)的基團，則以上給出的含義和優(yōu)先選擇適用于其中含有的變量R19和u。式(6b′)中的X優(yōu)選是羥基或氨基。
如果(低聚物)表示式(6c)的基團(iv)，那么R20和R20′各自優(yōu)選是乙基或尤其是甲基；v優(yōu)選是2-150，更優(yōu)選5-100，還更優(yōu)選5-75和特別優(yōu)選10-50的整數(shù)；Q″例如是氫；和An-如以上所定義。
如果(低聚物)表示式(6d)或(6d′)的寡糖基團(v)，那么R21例如是氫，甲基，羥甲基，羧甲基，1-羥乙基，2-羧基乙基，異丙基，正、仲或異丁基，4-氨基-正丁基，芐基，對羥基芐基，咪唑基甲基，吲哚基甲基，或基團-(CH2)3-NH-C(＝NH)-NH2。t優(yōu)選是2-150，更優(yōu)選5-100，還更優(yōu)選5-75和特別優(yōu)選10-50的整數(shù)。
如果(低聚物)表示式(6e)的聚氧化亞烷基(vi)，那么R34優(yōu)選是氫或C1-C18-烷基，更優(yōu)選氫或C1-C12-烷基，還更優(yōu)選氫、甲基或乙基，和尤其優(yōu)選氫或甲基。(alk**)優(yōu)選是C2-C3-亞烷基。z優(yōu)選是0。r和s各自獨立地優(yōu)選是0-100的整數(shù)，其中(r+s)的總和是5-100。r和s各自獨立地更優(yōu)選是0-50的整數(shù)，其中(r+s)的總和是8-50。在聚氧化亞烷基(低聚物)的特別優(yōu)選的實施方案中，r是8-50和尤其9-25的整數(shù)，和s是0。
作為低聚糖(vii)的基團的(低聚物)例如可以是二糖或多糖，包括含有來自生物聚合物的片段的碳水化合物。實例是下列物質(zhì)的基團環(huán)糊精、海藻糖、纖維二糖、麥芽三糖、麥芽六糖、殼六糖或淀粉，透明質(zhì)酸，脫乙?；该髻|(zhì)酸，脫乙酰殼多糖，瓊脂糖，甲殼質(zhì)50，直鏈淀粉，葡聚糖，肝素，木聚糖，果膠，半乳聚糖，糖胺聚糖，粘蛋白，右旋糖酐，胺化右旋糖酐，纖維素，羥烷基纖維素或羧基烷基纖維素低聚物，它們各自具有例如至多25000，優(yōu)選至多10000的重均分子量。優(yōu)選，根據(jù)(vii)的低聚糖是具有最多8個糖單元的環(huán)糊精的基團。
式(6a)、(6a′)或(6e)應(yīng)該理解為各低聚基團的統(tǒng)計學(xué)描述，也就是說，單體的取向和單體的順序(在共聚物的情況下)不以任何方式受所述式的限定。在式(6a)中的B和B′或在式(6e)中的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的排列因此在所有情況下是無規(guī)或呈嵌段狀。
根據(jù)步驟(c)的親水大單體的重均分子量主要取決于所需性能，例如是300-25000，優(yōu)選300-12000，更優(yōu)選300-8000，還更優(yōu)選300-5000，和尤其優(yōu)選500-4000。
式(4)的大單體可以通過本身已知的方法來制備。例如，其中A是式(5a)、(5b)或(5d)基團的式(4)化合物可以通過使下式的化合物 其中R、R32和R32′各自具有以上給出的含義和A*例如是基團-C(O)-A**，其中A**是鹵素，尤其是氯，酯基，包含環(huán)氧基的氧化亞烷基，例如基團 或是基團-O-C2-C12-亞烷基-N＝C＝O；或A*是基團-(A2)m-N＝C＝O，其中A2和m具有以上給出的含義，與下式的化合物反應(yīng)來獲得HX-(低聚物) (9)，其中X具有以上給出的含義。
具有羧酰鹵基、環(huán)氧基或異氰酸根的式(8)化合物與式(9)的氨基或羥基化合物的反應(yīng)在本領(lǐng)域中是公知的，并且可以如在有機化學(xué)的教科書中所述那樣進行。例如，式(8)的異氰酸根衍生物與式(9)化合物的反應(yīng)可以在惰性有機溶劑如任選鹵化的烴，例如石油醚、甲基環(huán)己烷、甲苯、氯仿、二氯甲烷等，或醚，例如二乙醚、四氫呋喃、二噁烷，或強極性溶劑如DMSO、DMA、N-甲基吡咯烷酮乃至低級醇中，在0-100℃、優(yōu)選0-50℃的溫度下和尤其優(yōu)選在室溫下，任選在催化劑例如叔胺如三乙胺或三正丁基胺，1，4-二氮雜雙環(huán)辛烷，或錫化合物如二月桂酸二丁基錫或二辛酸錫的存在下進行。另外，式(8)的異氰酸根衍生物與其中-XH是氨基的式(9)化合物的反應(yīng)還可以在水溶液中在沒有催化劑的情況下進行。有利的是在惰性氣氛例如在氮氣或氬氣氛圍下進行以上反應(yīng)。
此外，其中A是式(5c)或(5e)基團的式(4)大單體可以通過使下式的化合物 或 其中R，R32，R32′，A2，X，X1，(alk*)和m各自具有以上給出的含義，與下式的化合物以本身已知的方式反應(yīng)來獲得-X1′(O)C-(低聚物) (9a)，其中(低聚物)具有以上給出的含義，X1′例如是-OH或鹵素，尤其是氯，或與-(O)C-一起形成了酸酐基團。
其中A是直接鍵和(低聚物)是式(6c′)基團的式(4)大單體是已知的，或可以根據(jù)本領(lǐng)域已知的方法，例如如在S.Kobayashi等，Polymer Bulletin13，p447-451(1985)中所述那樣來制備。
同樣，下式的大單體 其中(alk*)，X’，X和(低聚物)各自具有以上給出的含義，可以按本身已知的方式例如通過讓下式的化合物 其中(alk*)具有以上給出的含義，與以上給出的式(6)的化合物反應(yīng)獲得，或通過讓下式的化合物 與上式(9)的化合物反應(yīng)來獲得，其中(alk*)和X1各自具有以上給出的含義。
具有通式(8)、(9)、(9a)、(10a)、(10b)、(12)和(12a)的化合物是可以商購或可以根據(jù)已知方法制備的已知化合物。例如，具有其中(低聚物)表示通式(6a)基團的式(9)和(9a)化合物可以根據(jù)PCT申請WO 92/09639，通過一種或多種親水性的烯屬不飽和單體在官能化鏈轉(zhuǎn)移劑如半胱胺鹽酸鹽、巰基乙酸或類似物的存在下共聚合來制備。
該親水性的單體或大單體可以根據(jù)本身已知的方法被施涂于引發(fā)劑改性的材料上并進行聚合。例如，使包含以共價鍵方式鍵接的聚合引發(fā)劑的材料浸泡在單體或大單體的溶液中，或首先在改性材料表面上沉積一層單體或大單體，例如通過浸涂、噴涂、鋪展、刮刀涂敷、傾倒、輥涂、旋涂或真空汽相淀積法進行。合適的溶劑，如果用于該聚合過程的話，是例如水或偶極非質(zhì)子傳遞溶劑，例如乙腈。然后，親水性單體或大單體在包含聚合物底涂層的材料上的聚合反應(yīng)可通過例如利用熱的作用以加熱方式或優(yōu)選通過輻照、尤其紫外線輻照來引發(fā)。輻照用的合適的光源是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所已知的，包括例如汞燈，高壓汞燈，氙氣燈，碳弧燈或太陽光。輻照的時間例如取決于所獲得的復(fù)合材料的所需性能，但通常是在至多30分鐘，優(yōu)選10秒至10分鐘，和特別優(yōu)選0.5-5分鐘的范圍內(nèi)。理想的是在惰性氣體的氣氛中進行輻照。在聚合之后，所形成的任何以非共價鍵方式連接的單體、聚合物、低聚物或未反應(yīng)的大單體可以通過例如用合適的溶劑處理而被除去。
根據(jù)本發(fā)明所獲得的涂敷材料可以按照本身已知的方式，例如用合適的溶劑(如水)洗滌或萃取來提純。
利用上述涂覆工藝的工藝步驟(c)，該親水性的大單體可以接枝到該材料表面上而形成了一種涂層，該涂層具有例如由系住的“毛發(fā)狀”鏈組成的所謂瓶刷型結(jié)構(gòu)(BBT)。在一個實施方案中，該BBT結(jié)構(gòu)包含長的親水性或疏水性骨架，該骨架攜帶相對致密的較短親水性側(cè)鏈(稱作初級瓶刷)。另一個實例涉及二級瓶刷，其特征在于親水性側(cè)鏈本身攜帶致密的親水性“二級”側(cè)鏈。該初級和二級BBT結(jié)構(gòu)的聚合物涂層在一定程度上模仿了在人體內(nèi)、例如在軟骨或粘膜組織中存在的高度留水性結(jié)構(gòu)。
大單體的涂層厚度主要取決于所需的性能。該厚度可以是例如0.001-1000μm，優(yōu)選0.005-100μm，更優(yōu)選0.01-50μm，更優(yōu)選0.01-5μm，尤其優(yōu)選0.01-1μm和特別優(yōu)選0.01-0.5μm。
本發(fā)明的另一個實例涉及通過本發(fā)明方法涂敷的材料。
由本發(fā)明方法涂敷的該材料是例如有機本體材料，優(yōu)選生物醫(yī)學(xué)裝置，例如眼用的裝置，優(yōu)選接觸透鏡，其中包括硬的和尤其軟的接觸透鏡，眼內(nèi)透鏡或人工角膜。其它例子是用作例如傷口愈合繃帶的材料，眼用繃帶，用于活性化合物的緩釋的材料如藥物分配貼片，可用于外科的模制品如心臟瓣膜、血管搭橋、導(dǎo)管、人工臟器、包封的生物學(xué)植入物例如郎格罕氏島(pancreatic islets)，外科修復(fù)術(shù)用的材料如骨代用品，或診斷用的模塑制品，薄膜或生物醫(yī)學(xué)儀器或裝置。
該生物醫(yī)學(xué)裝置，例如根據(jù)本發(fā)明獲得的眼用裝置，具有許多與現(xiàn)有技術(shù)相比而言料想不到的優(yōu)點，使得這些裝置非常適合于實際目的，例如作為延長磨損的接觸透鏡或眼內(nèi)透鏡。例如，它們具有高表面潤濕性，這可通過它們的接觸角、水分保持能力和水膜破裂時間或淚滴膜破裂時間(TBUT)來得到說明。
該TBUT在眼用裝置如接觸透鏡的領(lǐng)域中起著特別重要的作用。因此眼皮在接觸透鏡上的靈巧運動已經(jīng)被證明對于佩戴者的舒適性而言是重要的；這一滑動可通過在接觸透鏡上存在淚液的連續(xù)層(潤滑組織/透鏡界面的層)來得到促進。然而，臨床試驗已表明，現(xiàn)用的接觸透鏡會在眨眼之間部分地變干，因此增加了在眼皮和透鏡之間的摩擦作用。增加的摩擦作用會導(dǎo)致眼睛的疼痛和接觸透鏡的更少運動?，F(xiàn)在有可能的是，通過施涂本發(fā)明的表面涂層能顯著地提高商購接觸透鏡、例如由nelfilcon A、vifilconA或lotrafilcon A聚合物組成的那些透鏡的TBUT。在接觸透鏡的基礎(chǔ)曲線上，涂層的顯著的潤滑性有利于在眼睛上的透鏡運動，而這種運動對于接觸透鏡的延長磨損時間是必不可少的。而且，通過本發(fā)明方法獲得的材料提供了對于透鏡獲得延長的磨損時間而言必不可少的附加效果，如在透鏡上的淚膜的增加厚度，這在很大程度上有助于低的微生物粘合性和耐沉積物形成的性能。由于該新型表面涂層的極其軟的和滑潤的性質(zhì)，通過本發(fā)明方法涂敷的生物醫(yī)學(xué)制品、尤其是接觸透鏡顯示出了優(yōu)異的佩戴舒適性，包括在后日干燥和長時間(過夜)耐磨損上的改進。而且該新型表面涂層以可逆的方式與眼睛粘膜發(fā)生相互作用，有助于獲得改進的佩戴舒適性。
另外，通過本發(fā)明方法涂敷的生物醫(yī)學(xué)裝置，例如眼用裝置如接觸透鏡，具有非常顯著的生物相容性以及良好的機械性能。例如，該裝置是可與血液相容的并具有良好的組織整合性。另外，一般沒有觀察到不利的眼睛影響作用，而蛋白質(zhì)或類脂類的吸附是低的，鹽沉積物的形成少于普通的接觸透鏡。通常，有少的結(jié)垢、低的微生物粘附性和低的生物侵蝕性，而同時良好的機械性能例如見于低的摩擦系數(shù)和低的磨蝕性能。而且，根據(jù)本發(fā)明獲得的材料的尺寸穩(wěn)定性是優(yōu)良的。另外，在根據(jù)本發(fā)明的給定的本體材料中親水性表面涂層的粘附不會影響它的視覺透明度。
總之，由本發(fā)明的方法獲得的眼用裝置，如接觸透鏡和人工角膜，提供了對細(xì)胞碎片、化妝品、灰塵或污物、溶劑蒸汽或化學(xué)品而言的低損害性與鑒于軟的水凝膠表面對佩戴該眼用裝置的病人的高舒適性的結(jié)合，該軟的水凝膠表面例如提供了眼用裝置的非常良好的在眼睛上的運動。
由本發(fā)明方法涂敷的生物醫(yī)學(xué)裝置如腎臟透析膜、血貯藏袋、起搏器導(dǎo)線或血管搭橋可以利用結(jié)合水的連續(xù)層來抵抗蛋白質(zhì)結(jié)垢，因此降低了血栓形成的速率和程度。根據(jù)本發(fā)明制造的血液接觸設(shè)備因此是與血液相容的和生物相容的。
在實施例中，如果沒有另外指明的話，量是以重量計，溫度是以攝氏溫度給出。淚膜破裂時間數(shù)值一般涉及在透鏡上淚膜非侵入性破裂時間(PLTF-NIBUT)，是按照由M.Guillon等人，Ophthal.Physiol.Opt.9，355-359(1989)或M.Guillon等人，Optometry and Vision Science 74273-279(1997)出版的程序來測定的。有涂層和無涂層的透鏡的平均前進和后退水接觸角是由利用Krüss K-12儀器(Krüss GmbH，Hamburg，德國)的動態(tài)Wilhelmy方法測定的。當(dāng)該固體浸入具有已知表面張力的液體中或從該液體中取出時，測量在固體上的潤濕力。
實施例A1-A4使用疊氮基苯胺鹽酸鹽噴涂在接觸透鏡上將0.1mg/ml的疊氮基苯胺鹽酸鹽在甲醇中的溶液加入到噴槍的漏斗中(aero-pro 381TM，Hansa)。通過使用1.15巴的氮氣壓力，將該溶液噴到濕或干燥的lotrafilcon A透鏡(聚硅氧烷/全氟烷基聚醚共聚物)的兩面上，達到在下表中給出的時間。然后使用具有1.43mW/cm2強度的UV燈(LQ400B，Gr_bel)和305nm截止濾光片輻照該透鏡30秒。整個過程任選重復(fù)進行。該透鏡然后在80/20的乙腈/甲醇中萃取過夜。表
實施例A-5接觸透鏡使用二苯甲酮的表面官能化將無涂層的lotrafilcon A聚硅氧烷水凝膠接觸透鏡放入3cm陪替氏培養(yǎng)皿中，然后通過溫和地?fù)u動6分鐘，用10ml的二苯甲酮-3，4，3′，4′-四羧酸二酐(BTDA)在甲酰胺中的2％w/w溶液進行處理。該陪替氏培養(yǎng)皿然后在環(huán)境條件下通過Groebel RM-3燈而暴露于紫外線輻照達2分鐘。通過用甲酰胺和水反復(fù)漂洗，從透鏡表面上除去多余的BTDA。實施例A-6接觸透鏡使用二苯甲酮的表面官能化將一滴在實施例A-5中制備的BTDA溶液放入聚丙烯(PP)接觸透鏡模具的陰模部分中。然后將lotrafilcon A接觸透鏡投入模具中，使得BTDA溶液在模具表面和透鏡表面之間形成薄的毛細(xì)管層(capillary layer)。將第二滴BTDA溶液放入透鏡的腔中，最后通過在頂部扣上模具的陽模部分來閉合PP模具。該模具僅僅微弱地被夾持，以便在接觸透鏡的兩面上保持BTDA溶液的毛細(xì)管層。這些模具然后同時從兩側(cè)UV輻照60秒。在從模具中取出之后，如此處理過的接觸透鏡用甲酰胺和水漂洗，最終在水中于121℃下用高壓釜熱處理30分鐘。實施例A-7接觸透鏡使用二苯甲酮的表面官能化如在實施例A-5和A-6中所述，lotrafilcon A接觸透鏡用在甲酰胺中的BTDA溶液進行處理，該溶液另外還含有0.2％的表面活性劑SilwetL77(Wacker，Burghausen/Germany)。該透鏡在溶液中3次浸泡30秒，放到聚丙烯薄膜之上，然后UV輻照2分鐘和漂洗。實施例A-8接觸透鏡使用二苯甲酮的表面官能化通過使用市場上可買到的漆刷，在lotrafilcon A接觸透鏡的兩側(cè)上噴涂二苯甲酮-四甲酸鈉鹽(BTA-Na)在水中的10％w/w溶液。該透鏡然后UV輻照1分鐘，在水中漂洗3次和在水中于121℃用高壓釜熱處理30分鐘。表面官能化的均勻性、透鏡表面的極性以及它們的總體官能度可以通過對透鏡施加反復(fù)的噴涂/UV輻照循環(huán)來得到改進。實施例A-9接觸透鏡使用二苯甲酮的表面官能化根據(jù)在實施例A-8中描述的方法，lotrafilcon A接觸透鏡通過使用BTDA在THF、甲乙酮(MEK)或二甲基乙酰胺(DMAc)中的10％w/w溶液在重復(fù)的周期中進行噴涂-/UV-處理。實施例A-10至A-13通過自旋-示蹤標(biāo)記(spin-labelling)和ESR-光譜學(xué)來定量接觸透鏡上的BTDA表面基團按照在實施例A-5至A-9中所述來制備酸酐官能化的透鏡(沒有進行高壓釜處理)，然后使用自旋標(biāo)記物4-氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶-N-氧化物(4-氨基-TEMPO)在乙腈中的1％w/w溶液在25℃下處理10小時。在僅僅以物理方式吸附多余自旋標(biāo)記物分子的小心萃取之后，該透鏡通過ESR-光譜法來考察。在透鏡表面上官能化酸酐基團的濃度是從所鍵接的硝?；鶊F的總毫摩爾數(shù)/每個透鏡來推斷。實施例號 來自以下實施例的酸酐基團的濃度官能化透鏡 [酸酐基團/nm2]A-10 A-5 26.3A-11 A-6 13.2A-12 A-7 5.8A-13 A-9 7.3實施例A-14至A-15接觸透鏡使用3.3′-二氨基-二苯甲酮(3，3′-DAB)和3，4-二氨基-二苯甲酮(3，4-DAB)的表面官能化如實施例A-8和A-9中所述，lotrafilcon A接觸透鏡通過用3，3′-DAB鹽酸鹽(A-14)或3，4-DAB鹽酸鹽(A-15)的5％w/w水溶液進行噴涂處理/UV輻照而官能化，在各情況下使用噴涂和紫外線輻照的4個重復(fù)周期。在用水小心地漂洗之后，透鏡用三乙胺在乙腈中的10％w/w溶液在25℃下處理30分鐘。實施例B1至B-4反應(yīng)活性光引發(fā)劑分子的表面粘結(jié)將來自實施例A-1至A-4的氨基官能化接觸透鏡浸入反應(yīng)活性光引發(fā)劑在乙腈中的1wt％溶液中，該引發(fā)劑是通過異氟爾酮二異氰酸酯和4-(2-羥基乙氧基)苯基2-羥基-2-丙基酮的加成反應(yīng)來制備(Darocure 2959)(合成參見EP 0 632 329)。然后將3滴三乙胺(TEA)加入到溶液中。在透鏡表面上的氨基與光引發(fā)劑分子的異氰酸根基團反應(yīng)12小時。在這一時間之后，該透鏡從反應(yīng)溶液中取出，3x洗滌和在乙腈中萃取8小時和在減壓下干燥2小時。該干燥的透鏡隨后被用于光致接枝(photografting)。實施例B-5至B-8反應(yīng)活性光引發(fā)劑分子的表面粘結(jié)來自實施例A-1至A-4的氨基官能化接觸透鏡是在減壓下干燥至恒定質(zhì)量。將該透鏡直接浸入反應(yīng)活性光引發(fā)劑的1％重量的乙腈溶液中，該引發(fā)劑是通過異佛爾酮二異氰酸酯和2-二甲基氨基-2-芐基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-丁-1-酮的加成反應(yīng)來制備(合成參見WO96/20796)(5ml溶液/透鏡)。然后將3滴三乙胺(TEA)加入到溶液中。在透鏡表面上的氨基與光引發(fā)劑分子的異氰酸根基團反應(yīng)12小時。在這一時間之后，該透鏡從反應(yīng)溶液中取出，3x洗滌和在乙腈中萃取6小時，在減壓下干燥2小時。該干燥的透鏡隨后被用于光致接枝。實施例B-9反應(yīng)活性光引發(fā)劑分子的表面粘結(jié)通過使用在實施例B-1中列出的方法，在實施例A-15中制備的表面官能化lotrafilcon A接觸透鏡使用反應(yīng)活性光引發(fā)劑的1％w/w乙腈溶液進行處理。該干燥的透鏡隨后被用于光致接枝。實施例C-1丙烯酰胺調(diào)聚物(Mn2000 Da)的合成在1000ml圓底燒瓶中加入71.1g(1mol)丙烯酰胺，4.93g(18.2mmol)α，α’-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽和4.93g(36.4mmol)半胱胺-鹽酸鹽在400ml水中的溶液。透明和稍微淡黃色的溶液用幾滴鹽酸酸化至pH3。該攪拌的酸性溶液被抽空到50毫巴并填充氬氣。這一操作重復(fù)3次。在恒定的氬氣流下，將這一溶液傾倒在500ml滴液漏斗中，然后加入到由1000ml三頸圓底燒瓶、回流冷凝器、溫度計、磁力攪拌器和30cm Liebig-冷凝器(它已填充玻璃絨)組成的“通流式反應(yīng)器”中。整個裝置不斷地用氬氣吹掃。該滴液漏斗被放置在來比(Liebig)冷凝器上，它被加熱至65℃。然后將燒瓶加熱至60℃。通過來比冷凝器將溶液慢慢地滴加到攪拌的燒瓶中。這需要花費2.5小時。在此期間，使燒瓶中的溫度保持在58-65℃之間。在完成加料之后，溶液在60℃下攪拌2小時。
將NaOH加入到透明和稍微淡黃色的溶液中，直至達到pH10為止。該產(chǎn)物利用反滲透法，通過使用具有1000Da的截分點(cut-off)的微孔筒來提純，然后冷凍干燥。獲得了亮白色固態(tài)產(chǎn)物(NH20.34mEq/g，元素分析的硫值(0.33mEq/g)；Mn2000Da)。實施例C-2丙烯酰胺調(diào)聚物(Mn1350Da)的合成在1000mL圓底燒瓶中加入99.5g(1.46mol)丙烯酰胺，1.27g(4.68mmol)α，α′-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽和15.9g(0.14mol)半胱胺鹽酸鹽在300ml水中的溶液。透明和稍微淡黃色的溶液用幾滴鹽酸(32％)酸化至pH3。攪拌的酸性溶液被抽空到50毫巴并填充氬氣。這一操作重復(fù)3次。在恒定的氬氣流下，將這一溶液傾倒在500ml滴液漏斗中，然后加入到由1000ml三頸圓底燒瓶、回流冷凝器、溫度計、磁力攪拌器和30cm Liebig-冷凝器(它已填充玻璃絨)組成的“通流式反應(yīng)器”中。整個裝置不斷地用氬氣吹掃。該滴液漏斗被放置在來比(Liebig)冷凝器上，它被加熱至65℃。將燒瓶加熱至60℃。通過來比(Liebig)冷凝器將溶液慢慢地滴加到攪拌的燒瓶中。這需要花費2小時。在此期間，使燒瓶中的溫度保持在58-65℃之間。在完成加料之后，溶液在60℃下攪拌2小時。
將NaOH加入到透明和稍微淡黃色的溶液中，直至達到pH10為止。該產(chǎn)物利用反滲透法，通過使用具有1000Da的截分點(cut-off)的微孔筒來提純，然后冷凍干燥18小時。獲得了亮白色固態(tài)產(chǎn)物(NH20.70mEq/g，元素分析的硫值(0.73mEq/g)；Mn1350Da)。實施例C-3N，N-二甲基丙烯酰胺調(diào)聚物(Mn1850)的合成在2000mL圓底燒瓶中加入198.2g(2mol)N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA，2.72g(10mmol)α，α′-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽和24.8g(0.22mol)半胱胺鹽酸鹽在600mL的水中的溶液。
透明和稍微淡黃色的溶液用幾滴鹽酸酸化至pH3。攪拌的酸性溶液被抽空到50毫巴并填充氬氣。這一操作重復(fù)3次。
在恒定的氬氣流下，將這一溶液傾倒在1000ml滴液漏斗中，然后加入到由1000ml三頸圓底燒瓶、回流冷凝器、溫度計、磁力攪拌器和30cmLiebig-冷凝器(它已填充玻璃絨)組成的“通流式反應(yīng)器”中。整個裝置不斷地用氬氣吹掃。該滴液漏斗被放置在來比(Liebig)冷凝器上，它被加熱至60℃。將燒瓶也加熱至60℃。通過來比(Liebig)冷凝器將溶液慢慢地滴加到攪拌的燒瓶中。這需要花費大約2.5小時。在此期間，使燒瓶中的溫度保持在58-65℃之間。在完成加料之后，溶液在60℃下攪拌2小時。將30％NaOH溶液加入到透明和稍微淡黃色的溶液中，直至達到pH10為止。該產(chǎn)物利用反滲透法，通過使用具有1000Da的截分點(cut-off)的微孔筒來提純，然后冷凍干燥。獲得亮白色固體產(chǎn)物。經(jīng)過官能團滴定來測定氨基的濃度(0.54mEq/g)。Mn-1850f/Mol。實施例D-1IEM官能化丙烯酰胺調(diào)聚物溶液的制備將7.5g通過實施例C-2制備的具有氨端基的丙烯酰胺調(diào)聚物(胺滴定＝0.70mEq/g)溶于80mL的高壓液相色譜法(HPLC)水中。然后讓氬氣鼓泡通過溶液達到約30分鐘的時間。這一混合物然后在攪拌下被加入到等摩爾量(0.81g)的甲基丙烯酸異氰酸根乙基酯(IEM，異氰酸酯滴定＝6.45mEq/g)中。全部混合物然后在氬氣流下攪拌12小時。在向溶液中添加0.8gNaCl和攪拌10分鐘之后，混合物經(jīng)過0.45μm聚四氟乙烯過濾器進行過濾，通過反復(fù)(3x)抽空和用氬氣鼓泡來脫氣，以便除去氧，并用于光致接枝。實施例D-2IEM官能化DMA調(diào)聚物溶液的制備將15g通過實施例C-3制備的具有氨端基的DMA調(diào)聚物(胺滴定＝0.54mEq/g)溶于100mL的HPLC水中。然后讓氬氣鼓泡通過溶液達到約30分鐘的時間。這一混合物然后在攪拌下被加入到等摩爾量(1.25g)的IEM(異氰酸酯滴定＝6.45mEq/g)中。全部混合物然后在氬氣流下攪拌12小時。在向溶液中添加1.0g的NaCl和攪拌10分鐘之后，混合物經(jīng)過0.45μm聚四氟乙烯過濾器進行過濾，通過用氮氣來脫氣，以便除去氧，并用于光致接枝。實施例E-l至E-4IEM官能化丙烯酰胺調(diào)聚物光致接枝到接觸透鏡表面上將1ml的來自實施例D-1的IEM官能化丙烯酰胺調(diào)聚物溶液引入到在手套箱中的小型陪替氏培養(yǎng)皿中，每一只培養(yǎng)皿具有大約2ml體積。在表面上帶有以共價鍵連接的光引發(fā)劑分子的、來自實施例B-1至B-4的干燥透鏡各自放入一個此類器皿中，將另外0.5ml的脫氣溶液添加到該透鏡上以便用溶液覆蓋整個透鏡。在10分鐘后，將裝有處于溶液中的透鏡的該陪替氏培養(yǎng)皿暴露于14.5mW/cm2紫外光達大約1.5分鐘的一段時間。
該改性透鏡然后從溶液中取出，在蒸餾水中洗滌兩次，在超高純的水中連續(xù)萃取16小時，在121℃下高壓釜處理30分鐘，并通過AFM、ATR-FTIR和接觸角測定法來分析。
實施例E-5IEM官能化丙烯酰胺調(diào)聚物在環(huán)境條件下光致接枝到接觸透鏡表面上在層流凈化罩中，將1ml的來自實施例D-1的IEM官能化丙烯酰胺調(diào)聚物溶液引入到具有大約2ml體積的小型陪替氏培養(yǎng)皿中。在表面上帶有以共價鍵連接的光引發(fā)劑分子的、來自實施例B-1的干燥透鏡然后放入這一溶液中，將另外0.5ml的脫氣溶液添加到該透鏡上以便用溶液覆蓋整個透鏡。在10分鐘后，將裝有處于溶液中的透鏡的該陪替氏培養(yǎng)皿暴露于2.05mW/cm2紫外光(MACAM-UV-燈)達大約2.5分鐘的一段時間。該改性透鏡然后從溶液中取出，在蒸餾水中洗滌兩次，在超高純的水中連續(xù)萃取16小時，并通過AFM、ATR-FTIR和接觸角測定法來分析。
涂層的厚度是在350-400nm范圍內(nèi)，根據(jù)AFM測定。在改性透鏡上的水/空氣接觸角是0°前進，0°后退，0°滯后。比較起來，非改性的透鏡的接觸角是101°前進，64°后退，37°滯后。該透鏡將連續(xù)的水層保持在表面上達1分鐘。實施例E-6IEM官能化DMA調(diào)聚物光致接枝到接觸透鏡表面上將1ml的來自實施例D-2的IEM官能化N，N-二甲基丙烯酰胺調(diào)聚物溶液引入到在手套箱中的具有大約2ml體積的小型陪替氏培養(yǎng)皿中。在表面上帶有以共價鍵連接的光引發(fā)劑分子的、來自實施例B-1的干燥透鏡然后放入這一溶液中，將另外0.5ml的脫氣溶液添加到該透鏡上以便用溶液覆蓋整個透鏡。在10分鐘后，將裝有處于溶液中的透鏡的該陪替氏培養(yǎng)皿暴露于14.5mW/cm2紫外光達大約1.5分鐘的一段時間。將該透鏡然后翻轉(zhuǎn)過來并通過施加14.5mW/cm2UV光達另外1.5分鐘來重復(fù)進行曝光。
該改性透鏡然后從溶液中取出，在蒸餾水中洗滌兩次，在超高純的水中連續(xù)萃取16小時，并通過AFM、ATR-FTIR和接觸角測定法來分析。
涂層的厚度是在400-450nm范圍內(nèi)，根據(jù)AFM測定。在改性透鏡上的水/空氣接觸角是14°前進，9°后退，5°滯后。比較起來，非改性的透鏡的接觸角是101°前進，64°后退，37°滯后。實施例E-7IEM官能化丙烯酰胺調(diào)聚物光致接枝到接觸透鏡表面上通過使用實施例D-1的聚丙烯酰胺大單體，根據(jù)在實施例E-1中描述的方法，在水溶液中將實施例B-9的接觸透鏡進行光致接枝。透鏡的動態(tài)接觸角是前進0°/后退0°。
權(quán)利要求
1.一種涂敷材料表面的方法，包括以下步驟(a)讓材料表面與下式的化合物反應(yīng) 其中R29是C1-C4-烷基，C1-C4-烷氧基，羥基，磺基，硝基，三氟甲基或鹵素，g是0-2的整數(shù)，L1是一種基團，它作為用于形成卡賓、氮賓或二苯基甲醇的可觸發(fā)性前體，L2是氨基，C1-C4-烷基氨基，羥基，縮水甘油基，羧基或它們的衍生物，異氰酸根或異硫氰酸根，或是以下通式的基團-[L3]h-(間隔基)-L2’ (1a)，或L2和R29一起形成酸酐基團 L2′是氨基，C1-C4-烷基氨基，羥基，羧基或它們的衍生物，異氰酸根，異硫氰酸根，-O-縮水甘油基或-O-C(O)-(CH2)h1-X2，其中h1是1-4，X2是羧基或它的衍生物，L3是-NH-，-NC1-C6-烷基-，-O-，-C(O)O-，-C(O)NH-，-NHC(O)NH-，-NHC(O)O-或-OC(O)NH-；(間隔基)是直鏈或支化C1-C200-亞烷基，它可以被羥基取代和/或被-O-插入，但對于C1-烷基除外，或是C3-C8-亞環(huán)烷基，C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C6-亞烷基，C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C2-亞烷基-C3-C8-亞環(huán)烷基或C1-C6-亞烷基-C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C6-亞烷基；和h是0或1的數(shù)；(b)讓如此改性的表面與具有對L2或L2′有共反應(yīng)活性的官能團的官能化聚合引發(fā)劑反應(yīng)；和(c)將一種或多種不同的烯屬不飽和親水性單體或大單體施涂于可根據(jù)步驟(b)獲得的本體材料表面上和然后讓該單體或大單體聚合，據(jù)此在材料表面上提供了表面涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中材料表面是生物醫(yī)學(xué)裝置的表面，尤其是接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡或人工角膜的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中步驟(a)包括將式(1)的化合物施涂于材料表面上并采用輻照、尤其UV或可見光將所述式(1)的化合物固定到材料表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項的方法，其中L1是式 的基團，g是0，和L2是羧基或其衍生物或是式-L3-(間隔基)-L2’的基團，其中L3是-C(O)O-或-C(O)NH-，(間隔基)是直鏈C2-C12-亞烷基或-(C2-C3-亞烷基)-O-(CH2CH2O)18-160-(C2-C3-亞烷基)-，和L2′是羧基、羧基衍生物或基團-O-C(O)-(CH2)2-X2，其中X2是羧基或羧基衍生物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項的方法，其中L1是疊氮基團-N3，g是0或1，R29是甲基、甲氧基、羥基或硝基，和L2是氨基、羧基、羧基衍生物，異氰酸根、異硫氰酸根、或式-L3-(間隔基)-L2’的基團，其中L3是-NH-、-C(O)O-或-C(O)NH-，(間隔基)是直鏈C2-C12-亞烷基或-(C2-C3-亞烷基)-O-(CH2CH2O)18-160-(C2-C3-亞烷基)-，和L2′是羧基、羧基衍生物或基團-O-C(O)-(CH2)2-X2，其中X2是羧基或羧基衍生物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項的方法，其中L1是下式的基團 其中R31是氫，R31′是氫或氨基，或R31和R31′一起是酸酐基團 和L2是氨基，g是0或1，R29是氨基，或L2和R29一起是基團
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6的任一項的方法，其中根據(jù)步驟(b)的聚合引發(fā)劑是下式的光引發(fā)劑 或 其中Z是二價-O-、-NH-或-NR12-；Z1是-O-，-O-(O)C-，-C(O)-O-或-O-C(O)-O-；R3是H，C1-C12-烷基，C1-C12-烷氧基或N-C1-C12-烷基氨基；R4和R5各自獨立地是H，直鏈或支化C1-C8-烷基，C1-C8-羥烷基或C6-C10-芳基，或基團R4-(O)b1-和R4-(O)b2-一起是-(CH2)c-，其中c是3-5的整數(shù)，或基團R4-(O)b1-、R4-(O)b2-和R5-(O1)b3-一起是下式的基團 R2是直接鍵，或未取代或被-OH取代和/或未被隔開或被一個或多個基團-O-、-O-C(O)-或-O-C(O)-O-隔開的直鏈或支化C1-C8-亞烷基；R1是支化C3-C18-亞烷基，未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C6-C10-亞芳基，或未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C7-C18-亞芳烷基，未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C3-C8-亞環(huán)烷基，未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C3-C8-亞環(huán)烷基-Cy-H2y-，或未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的-Cy-H2y-(C3-C8-亞環(huán)烷基)-Cy-H2y-，其中y是1-6的整數(shù)；R6獨立地具有與R1相同的定義，或是直鏈C3-C18-亞烷基；R12是直鏈或支化C1-C6-烷基；T是二價-O-，-NH-，-S-，C1-C8-亞烷基或 Z2是直接鍵或-O-(CH2)d-或-(OCH2CH2)d-，其中d是1-6的整數(shù)，和它的端部CH2基團各自連接于式(3c)中的相鄰T；R8是直鏈或支化C1-C8-烷基，C2-C8-鏈烯基或C6-C10-芳基-C1-C8-烷基；獨立于R8的R9具有與R8相同的定義，或是C6-C10-芳基，或R8和R9一起是-(CH2)e-，其中e是2-6的整數(shù)；R10和R11彼此獨立地是可被C1-C4-烷氧基取代的直鏈或支化C1-C8-烷基，或C6-C10-芳基-C1-C8-烷基或C2-C8-鏈烯基；或R10和R11一起是-(CH2)n-Z3-(CH2)f2-，其中Z3是直接鍵，-O-，-S-或-NR7-，和R7是H或C1-C8-烷基，以及F1和f2各自獨立地是2-4的整數(shù)；R13和R13′各自獨立地是H、C1-C8-烷基、C3-C8-環(huán)烷基、芐基或苯基；和a、al、bl、b2和b3彼此獨立地是0或1；服從的前提條件是當(dāng)R15是H時，b1和b2各自是0；(b1+b2+b3)的總和不超過2；以及當(dāng)R12是直接鍵時，a是0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7的任一項的方法，其中在步驟(c)中使用下式的大單體 其中R32是氫，C1-C6-烷基或基團-COOR′；R、R′和R32′彼此獨立地是氫或C1-C6-烷基；A是直接鍵或下式的基團-C(O)-(A1)n-X (5a)或-(A2)m-NH-C(O)-X- (5b)；或-(A2)m-X-C(O)-(5c)；或-C(O)-NH-C(O)-X (5d)；或-C(O)-X1-(alk*)-X-C(O)-(5e)；或A和R32與相鄰的雙鍵一起是下式的基團 A1是未取代或被羥基取代的-O-C2-C12-亞烷基，或是-O-C2-C12-亞烷基-NH-C(O)-或-O-C2-C12-亞烷基-O-C(O)-NH-R33-NH-C(O)-或-NH-(Alk*)-C(O)-，其中(Alk*)是C1-C6-亞烷基，R33是直鏈或支化C1-C18-亞烷基，或者未取代或被C1-C4-烷基-或C1-C4-烷氧基-取代的C6-C10-亞芳基，C7-C18-亞芳烷基，C6-C10-亞芳基-C1-C2-亞烷基-C6-C10-亞芳基，C3-C8-亞環(huán)烷基，C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C6-亞烷基，C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C2-亞烷基-C3-C8-亞環(huán)烷基或C1-C6-亞烷基-C3-C8-亞環(huán)烷基-C1-C6-亞烷基；A2是C1-C8-亞烷基；亞苯基或亞芐基；m和n各自獨立地是數(shù)值0或1；X、X1和X′彼此獨立地是二價基團-O-或-NR″，其中R″是氫或C1-C6-烷基；(alk*)是C2-C12-亞烷基；和(低聚物)表示(i)下式的調(diào)聚物的基團 其中(alk)是C2-C12-亞烷基，Q是適合用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的單價基團，p和q彼此獨立地是0-350的整數(shù)，其中(p+q)的總和是2-350的整數(shù)，以及B和B′彼此獨立地是通過用單鍵替換乙烯基雙鍵而由可共聚的乙烯基單體衍生的1，2-亞乙基基團，基團B和B′的至少一個被親水性取代基取代；或(ii)下式的低聚物的基團 其中R19是氫，或未取代或被羥基取代的C1-C12-烷基，u是2-250的整數(shù)，和Q′是聚合引發(fā)劑的基團；或(iii)下式的基團 其中R19，X和u如以上所定義，或(iv)下式的低聚物的基團 其中R20和R20′彼此獨立地是C1-C4-烷基，An-是陰離子，v是2-250的整數(shù)，和Q″是適合用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的單價基團；或(v)下式的寡肽基團-(CHR21-C(O)-NH)t-CHR21-COOH (6d)或-CHR21-(NH-C(O)-CHR21)t-NH2(6d′)，其中R21是氫，或未取代的或被羥基、羧基、氨基甲?；?、氨基、苯基、鄰、間或?qū)αu基苯基、咪唑基、吲哚基或基團-NH-C(＝NH)-NH2取代的C1-C4-烷基，和t是2-250的整數(shù)，或是以脯氨酸或羥基脯氨酸為基礎(chǔ)的寡肽的基團；或(vi)下式的聚氧化亞烷基的基團-(alk**-O)z-[CH2-CH2-O]r-[CH2-CH(CH3)-O]s-R34(6e)，其中R34是氫或C1-C24-烷基，(alk**)是C2-C4-亞烷基，z是0或1，r和s各自獨立地是0-250的整數(shù)和(r+s)的總和是2-250；或(vii)低聚糖的基團；服從的前提條件是如果(低聚物)是式(6a)的基團，則A不是直接鍵；如果(低聚物)是式(6b)、(6c)、(6d)或(6e)的基團或是低聚糖基團，則A是式(5a)、(5b)或(5d)的基團，或A和R32與相鄰的雙鍵一起是式(5f)的基團；如果(低聚物)是式(6b′)的基團，則A是直接鍵；和如果(低聚物)是式(6d′)的基團，則A是式(5c)或(5e)的基團。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中R是氫或甲基，R32和R32’各自是氫，A是式(5a)的基團，和(低聚物)是式(6a)的基團。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法，其中(低聚物)是下式的基團 其中(alk)是C2-C4-亞烷基，R25和R25′彼此獨立地是氫或甲基，Q是適合用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的單價基團，p和q彼此獨立地是0-100的整數(shù)，其中(p+q)的總和是5-100的整數(shù)，以及R26和R26′彼此獨立地是-COOY，其中Y是C1-C2-烷基，C2-C3-烷基，其被羥基、氨基或N，N-二-C1-C2-烷基-氨基取代，或是基團-C2-C4-亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G是海藻糖的基團；基團-CONY1Y2，其中Y1和Y2各自獨立地是氫，或未取代或被羥基取代的C1-C2-烷基，或Y1和Y2與相鄰的N-原子一起形成N-C1-C2-烷基哌嗪基或嗎啉基環(huán)；雜環(huán)基團，選自N-吡咯烷酮基，2-或4-吡啶基，2-甲基吡啶-5-基，2-、3-或4-羥基吡啶基，N-ε-己內(nèi)酰胺基，N-咪唑基，2-甲基咪唑-1-基，N-嗎啉基和4-N-甲基哌嗪-1-基；-COOH；-SO3H；鄰-、間-或?qū)?磺基苯基；鄰-、間-或?qū)?磺基甲基苯基；基團-CONY5Y6，其中Y5是被磺基取代的C2-C4-烷基，和Y6是氫；被基團-NR23R23′R23″+An-取代的C1-C4-烷基，其中R23、R23’和R23”彼此獨立地是氫或C1-C4-烷基，和An-是陰離子；或基團-C(O)OY7，其中Y7是C2-C4-烷基，其被-NR23R23′R23″+An-取代和此外未取代或被羥基取代的，其中R23、R23′、R23″和An-如以上所定義；以及基團-C(O)O-CH2-CH(OY8)-CH2-O-PO2--(CH2)2-N(CH3)3+，其中Y8是氫或高級脂肪酸的?；?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求1-10的任一項的方法，其中在步驟(c)中使用下式的大單體 其中R是氫或甲基，(alk)是C2-C4-亞烷基，R25是氫或甲基，p是5-50的整數(shù)，Q是適合用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的單價基團，以及R26是基團-CONH2，-CON(CH3)2或
12.一種通過權(quán)利要求1-11任一項的方法獲得的復(fù)合材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的復(fù)合材料，它是生物醫(yī)學(xué)裝置，優(yōu)選眼科裝置如接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡或人工角膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的復(fù)合材料用于制造眼科裝置、尤其用于制造接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡或人工角膜的用途。
15.一種涂敷材料表面的方法，包括以下步驟(a) 讓材料表面與下式的化合物反應(yīng) 其中g(shù)是0或1，R29是甲基、甲氧基、羥基或硝基，L1是疊氮基團-N3，和L2是氨基、羧基、羧基衍生物、異氰酸根或異硫氰酸根；(b)讓如此改性的表面與具有對L2有共反應(yīng)活性的官能團的官能化聚合引發(fā)劑反應(yīng)；和(c)將下式的親水性大單體施涂于可根據(jù)步驟(b)獲得的本體材料表面上和然后讓該大單體聚合，據(jù)此在材料表面上提供了表面涂層 其中R和R25各自獨立地是氫或甲基，(alk)是1，2-亞乙基，R26是-CONH2，-CON(CH3)2或 p是5-250的整數(shù)，和Q是適合用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的單價基團。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中該材料表面是生物醫(yī)學(xué)裝置，尤其是接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡或人工角膜的表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種涂敷材料表面的方法，包括以下步驟(a)讓材料表面與式(1)化合物反應(yīng)，其中變量如在權(quán)利要求中所定義；(b)讓如此改性的表面與具有對L
文檔編號C08J7/16GK1469785SQ01817377
公開日2004年1月21日 申請日期2001年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月16日
發(fā)明者J·洛伊克爾, J 洛伊克爾, P·沙布塞克, 既 , D·洛曼 申請人:諾瓦提斯公司