專利名稱：有機(jī)制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種其中涂層含有一種聚合物的涂敷制品，該聚合物具有所需的對(duì)基質(zhì)的粘附特性、耐久性、親水性、潤(rùn)濕性、生物相容性和滲透性。更具體地，本發(fā)明涉及一種制品，如生物醫(yī)學(xué)材料或制品，特別是接觸透鏡，包括佩戴時(shí)間更長(zhǎng)的接觸透鏡，該透鏡至少部分地涂敷有具有由系住的“頭發(fā)”鏈構(gòu)成的“瓶-刷”型結(jié)構(gòu)的聚合物。本發(fā)明的涂層可通過在基質(zhì)表面上接枝特定的烯屬不飽和大分子單體得到，其中基質(zhì)表面已事先加有引發(fā)劑基團(tuán)。
本領(lǐng)域已公開了多種不同類型的在基質(zhì)上制備聚合物涂層的方法。例如USP 5527925公開了官能化的光引發(fā)劑和有機(jī)基質(zhì)，如含有共價(jià)鍵連于其表面的所述光引發(fā)劑的接觸透鏡。在該發(fā)明公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方案中，如此改性的接觸透鏡表面進(jìn)一步涂敷有可光聚合的烯屬不飽和單體，然后該單體通過輻射聚合，由此形成一種新的基質(zhì)表面。然而用該方法并不能總是獲得所需的涂層性能，例如對(duì)于生物醫(yī)學(xué)制品(包括接觸透鏡)的表面是必需的潤(rùn)濕性能。特別是，公知的一些材料長(zhǎng)時(shí)間地保持連續(xù)的水溶液層或粘液層的能力仍不能令人滿意，所述水溶液例如為人的體液如眼淚，這種性能對(duì)于許多生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用來說是很重要的特性。
現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過首先在制品表面上提供共價(jià)鍵連的光引發(fā)劑分子，用一種或多種不同的可聚合大分子單體層涂敷該改性的表面，然后進(jìn)行加熱或輻射，由此使大分子單體進(jìn)行接枝聚合，形成新的制品表面，可得到制品，特別是生物醫(yī)學(xué)裝置如接觸透鏡，這些制品具有改進(jìn)的潤(rùn)濕性、水保持能力和生物相容性。
因此本發(fā)明一方面涉及一種復(fù)合材料，該材料包括(a)一種無機(jī)或有機(jī)基體材料(bulk material)，其表面上共價(jià)鍵有進(jìn)行自由基聚合的引發(fā)劑部分；和(b)一種親水性表面涂層，該涂層可通過向提供有引發(fā)劑基團(tuán)的基體材料表面涂敷一種或多種不同的烯屬不飽和親水性大分子單體，并使所述的大分子單體聚合而得到，其中大分子單體為下述通式(1)的每一種化合物 R1為氫，C1～C6烷基或基團(tuán)-COOR＇；R、R＇和R1＇相互獨(dú)立地表示氫或C1～C6烷基；A為直接鍵或下述通式表示的基團(tuán)-C(O)-(A1)n-X- (2a)或-(A2)m-NH-C(O)-X- (2b)；或-(A2)m-X-C(O)- (2c)；或-C(O)-NH-C(O)-X- (2d)；或-C(O)-X1-(alk*)-X-C(O)-(2e)；或A和R1連同鄰近的雙鍵一起表示下述通式代表的基團(tuán) 其中A1為未取代或被羥基取代的-O-C2～C12亞烷基，或?yàn)?O-C2～C12亞烷基-NH-C(O)-或-O-C2～C12亞烷基-O-C(O)-NH-R11-NH-C(O)-，其中R11為線性或支化的C1～C18亞烷基或未取代的或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為C1～C8亞烷基；亞苯基或亞芐基；m和n相互獨(dú)立地為0或1的數(shù)；X、X1和X＇相互獨(dú)立地表示二價(jià)基團(tuán)-O-或-NR″，其中R″為氫或C1～C6烷基；(alk*)為C2～C12亞烷基；且(齊聚物)表示(ⅰ)如下通式的調(diào)聚物基團(tuán)-(alk)-S-[B]p-[B＇]q-Q(3a)，其中(alk)為C2～C12亞烷基，Q為一個(gè)適于用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的一價(jià)基團(tuán)，p和q相互獨(dú)立地表示0～100的整數(shù)，其中(p+q)的總數(shù)為2～250的整數(shù)，B和B＇相互獨(dú)立地表示可通過用單鍵替換乙烯基雙鍵由可共聚合的乙烯基單體衍生而來的1,2-亞乙基，基團(tuán)B和B＇中至少一個(gè)被親水性取代基取代；或(ⅱ)如下通式的齊聚物基團(tuán) 其中R28為氫或未取代的或羥基取代的C1～C12烷基，u為2～250的整數(shù)，Q＇為聚合引發(fā)劑的殘基；或(ⅲ)如下通式的基團(tuán) 其中R28、X和u如上所定義，或(ⅳ)如下通式的齊聚物基 其中R2和R2＇相互獨(dú)立地表示C1～C4烷基，An-為一陰離子，v為2～250的整數(shù)，Q″為適于用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的一價(jià)基團(tuán)；或(v)如下通式的低聚肽基團(tuán)-(CHR4-C(O)-NH)t-CHR4-COOH(3d)或-CHR4-(NH-C(O)-CHR4)t-NH2(3d＇)，其中R4為氫或未取代的或羥基、羧基、氨基甲酰基、氨基、苯基、鄰-、間-或?qū)?羥基苯基、咪唑基、吲哚基或基團(tuán)-NH-C(=NH)-NH2取代的C1～C4烷基，t為2～250的整數(shù)，或者基于脯氨酸或羥基脯氨酸的低聚肽基團(tuán)；條件是若(齊聚物)為通式(3a)的基團(tuán)，則A不是直接鍵；若(齊聚物)為通式(3b)、(3c)或(3d)的基團(tuán)，則A為通式(2a)、(2b)或(2d)的基團(tuán)，或A和R1連同鄰近的雙鍵一起為通式(2f)的基團(tuán)；若(齊聚物)為通式(3b＇)的基團(tuán)，則A是直接鍵；以及若(齊聚物)為通式(3d＇)的基團(tuán)，則A為通式(2c)或(2e)的基團(tuán)。
適宜的基體材料的實(shí)例為石英、陶瓷、玻璃、硅酸鹽礦物、硅膠、金屬、金屬氧化物、碳材料如石墨或玻璃化炭黑、天然或合成有機(jī)聚合物，或所述材料的層壓物、復(fù)合物或共混物，特別是大量公知的天然或合成有機(jī)聚合物。聚合物的一些實(shí)例為加聚和縮聚聚合物(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、聚苯乙烯、聚乙烯和其鹵代衍生物，聚醋酸乙烯酯和聚丙烯腈)；彈性體(聚硅氧烷、聚丁二烯和聚異戊二烯)；或者改性或未改性的生物聚合物(膠原、纖維素、脫乙酰殼多糖等)。
優(yōu)選組的基體材料為通常用于生產(chǎn)生物醫(yī)學(xué)裝置，如接觸透鏡，特別是長(zhǎng)時(shí)間佩戴的接觸透鏡的那些材料，這些材料本身是非親水性的。這些材料對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，可包括例如聚硅氧烷、全氟聚醚、氟代的聚(甲基)丙烯酸酯或類似的衍生自例如其它可聚合羧酸的氟代聚合物，聚(甲基)丙烯酸烷基酯或類似的衍生自其它可聚合羧酸的烷基酯聚合物，或氟代聚烯烴如氟代乙烯丙烯，或四氟乙烯，優(yōu)選與特殊的間二氧雜環(huán)戊烯，如全氟-2,2-二甲基-1,3-間二氧雜環(huán)戊烯結(jié)合使用。適宜的基體材料的實(shí)例為例如Lotrafilcon A、Neofocon、Pasifocon、Telefocon、Silafocon、Fluorsilfocon、Paflufocon、Silafocon、Elastofileon、Fluorofocon或Teflon AF材料，如Teflon AF 1600或Teflon AF 2400，它們是約63～73摩爾％全氟-2,2-二甲基-1,3-間二氧雜環(huán)戊烯和約37～27摩爾％四氟乙烯的共聚物，或約80～90摩爾％全氟-2,2-二甲基-1,3-間二氧雜環(huán)戊烯和約20～10摩爾％四氟乙烯的共聚物。
另一優(yōu)選組的基體材料為通常用于生產(chǎn)生物醫(yī)學(xué)裝置，如接觸透鏡，這些材料本身是親水性的，因?yàn)榉磻?yīng)性基團(tuán)如羧基、氨基甲?；⒘蛩猁}、磺酸鹽、磷酸鹽、胺、銨或羥基固有地存在于基體材料中，因此也就存在于由它們制得的生物醫(yī)學(xué)裝置的表面上。這些材料對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，包括例如聚丙烯酸羥乙酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚二甲基丙烯酰胺(DMA)、聚乙烯醇，或例如由下述的兩種或多種單體得到的共聚物，這些單體為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、乙烯醇等。其典型實(shí)例為例如Polymacon、Tefilcon、Methafilcon、Deltafilcon、Bufilcon、Phemfilcon、Ocufilcon、Focofilcon、Etafilcon、Hefilcon、Vifilcon、Tetrafilcon、Perfilcon、Droxifilcon、Dimefilcon、Isofilcon、Mafilcon、Nelfilcon或Atlafilcon。
另一組優(yōu)選的基體材料為兩親嵌段共聚物，它們含有通過一個(gè)鍵或一個(gè)橋連單元連接的至少一個(gè)親水性嵌段和至少一個(gè)疏水性嵌段。其實(shí)例為聚硅氧烷水凝膠，例如公開于PCT申請(qǐng)WO 96/31792和WO97/49740中的那些，這里將其引為參考。
基體材料還可以是任何通常用于生產(chǎn)腎透析膜、儲(chǔ)血袋、起搏器導(dǎo)線或血管移植物的接觸血液的材料。例如，基體材料可以是聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、DacronTM或由它們制得的復(fù)合物。
而且，基體材料還可以是有或無適宜反應(yīng)性基團(tuán)的無機(jī)或金屬基礎(chǔ)材料，例如陶瓷、石英或金屬，如硅或金，或其它聚合物基質(zhì)或非聚合物基質(zhì)。例如，在可植入生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，含陶瓷或碳水化合物的材料如多糖是非常有用的。此外，在生物傳感器應(yīng)用中，若很好地控制涂層的結(jié)構(gòu)，則預(yù)期葡聚糖涂敷的基礎(chǔ)材料可降低非特異性結(jié)合作用。生物傳感器需要多糖涂敷在金、石英或其它聚合物基質(zhì)上。
基體材料的形式可在很寬的范圍內(nèi)變化。例如為粒子、顆粒、膠囊、纖維、管狀物、薄膜或膜，優(yōu)選各種形式的成型物，如眼科用成型物，特別是接觸透鏡。
起始狀態(tài)下，基體材料載有共價(jià)連接到其表面上的自由基聚合用的引發(fā)劑部分。按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，通過基體材料表面上的官能團(tuán)與引發(fā)劑分子的反應(yīng)性基團(tuán)反應(yīng)，將引發(fā)劑部分共價(jià)連接到基體材料的表面上。
適宜的官能團(tuán)可固有地(事前)存在于基體材料的表面上。若基質(zhì)含有很少的或不含反應(yīng)性基團(tuán)，則可用本身公知的方法對(duì)基體材料表面進(jìn)行改性，例如等離子體化學(xué)方法(例如參見WO 94/06485)，或者用例如生成的-OH、-NH2或-COOH基團(tuán)進(jìn)行通常的官能化。適宜的官能團(tuán)可選自許多本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的基團(tuán)。典型的實(shí)例為例如羥基、氨基、羧基、羰基、醛基、磺酸基、磺酰氯基團(tuán)、異氰酸酯基、羧酸酐基團(tuán)、內(nèi)酯基團(tuán)、吖內(nèi)酯基團(tuán)、環(huán)氧基，以及可被氨基或羥基置換的基團(tuán)，如鹵素基團(tuán)，或其混合物。優(yōu)選的是氨基和羥基。
典型地，連接在基體材料表面上的聚合引發(fā)劑為那些引發(fā)烯屬不飽和化合物進(jìn)行自由基聚合的物質(zhì)。自由基聚合可通過熱引發(fā)，或優(yōu)選通過輻射引發(fā)。
適宜的熱聚合引發(fā)劑對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，并包括例如過氧化物、氫過氧化物、偶氮二(烷基或環(huán)烷基腈)、過硫酸鹽、過碳酸鹽或其混合物。其實(shí)例為過氧化苯甲酰、過氧化叔丁基、二過氧化鄰苯二甲酸二叔丁酯、叔丁基過氧化氫、偶氮二異丁腈、1,1′-偶氮二(1-環(huán)己腈)、2,2′-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)等。可以通過本身公知的方法，例如EP-A-378511中公開的方法將熱引發(fā)劑連接到基體材料的表面上。
特別地，輻射誘導(dǎo)聚合的引發(fā)劑為具有一個(gè)光引發(fā)劑部分以及一個(gè)可與基質(zhì)上的官能團(tuán)共反應(yīng)的官能團(tuán)的官能光引發(fā)劑，所述基質(zhì)上的官能團(tuán)特別是-OH、-SH、-NH2、環(huán)氧基、羧酸酐、烷基氨基、-COOH或異氰酸酯基。光引發(fā)劑部分可屬于不同的類型，例如噻噸酮型，優(yōu)選安息香型?？膳c基體材料表面共反應(yīng)的適宜官能團(tuán)為例如羧基、羥基、環(huán)氧基或異氰酸酯基。
優(yōu)選用于本發(fā)明中的聚合引發(fā)劑為公開于USP 5527925中的通式(Ⅰ)和(Ⅰa)的光引發(fā)劑，公開于PCT申請(qǐng)WO 96/20919中通式(Ⅰ)表示的那些，或者公開于EP-A-281941中通式Ⅱ和Ⅲ(包括通式Ⅱa-Ⅱy和Ⅲg)表示的那些，特別是其中通式Ⅱb、Ⅱi、Ⅱm、Ⅱn、Ⅱp、Ⅱr、Ⅱs、Ⅱx和Ⅲg表示的那些。所述三篇文獻(xiàn)各自的部分，包括所述通式中的定義和對(duì)變量所給的優(yōu)選實(shí)例，這里均引為參考。
優(yōu)選地，聚合引發(fā)劑部分衍生自如下通式的官能光引發(fā)劑 其中Z為二價(jià)-O-、-NH-或-NR22-；Z1為-O-、-O-(O)C-、-C(O)-O-或-O-C(O)-O-；R13為H、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基或N-C1～C12烷基氨基；R14和R15相互獨(dú)立地表示H、線性或支化的C1～C8烷基、C1～C8羥烷基或C6～C10芳基，或者基團(tuán)R14-(O)b1-和R14-(O)b2-一起表示-(CH2)c-，其中c為3～5的整數(shù)，或者基團(tuán)R14-(O)b1-、R14-(O)b2-和R15-(O1)b3-一起表示如下通式的基團(tuán) R12為直接鍵或線性或支化的C1～C8亞烷基，該亞烷基為未取代的或被-OH取代，和/或非間斷的或被一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)-O-、-O-C(O)-或-O-C(O)-O-間隔；R11＇為支化的C3～C18亞烷基，未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的C6～C10亞芳基，或未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的C7～C18亞芳烷基，未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的C3～C8亞環(huán)烷基，未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的C3～C8亞環(huán)烷基-CyH2y-，或未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的-CyH2y-(C3～C8亞環(huán)烷基)-CyH2y-，其中y為1～6的整數(shù)；R16獨(dú)立地與R11′具有相同的定義或?yàn)榫€性C3～C18亞烷基；R22為線性或支化的C1～C6烷基；T為二價(jià)-O-、-NH-、-S-、C1～C8亞烷基或 ；Z2為直接鍵或-O-(CH2)d-，其中d為1～6的整數(shù)，其中的端基CH2連接在鄰近的通式(10c)中的T上；R17為H、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、N-C1～C12烷基氨基或-NR25R26，其中R25為C1～C8烷基，R26為H或C1～C8烷基；R18為線性或支化的C1～C8烷基、C2～C8鏈烯基或C6～C10芳基-C1～C8烷基；R19獨(dú)立于R18并與其具有相同的定義，或者是C6～C10芳基，或者R18和R19一起為-(CH2)e-，其中e為2～6的整數(shù)；R20和R21相互獨(dú)立地表示可被C1～C4烷氧基取代的線性或支化的C1～C8烷基，或C6～C10芳基-C1～C8烷基，或C2～C8鏈烯基；或者R20和R21一起表示-(CH2)f1-Z3-(CH2)f2-，其中Z3為直接鍵、-O-、-S-或-NR26-，R26為H或C1～C8烷基，f1和f2相互獨(dú)立地表示2～4的整數(shù)；R23和R24相互獨(dú)立地表示H、C1～C8烷基、C1～C8環(huán)烷基、芐基或苯基；a、a1、b1、b2和b3相互獨(dú)立地表示0或1；條件是當(dāng)R15為氫時(shí)，b1和b2均為0；(b1+b2+b3)的總和不超過2；當(dāng)R12為直接鍵時(shí)，a為0。
通式(10a)或(10b)的化合物的優(yōu)選亞組包括這樣的化合物，其中b1和b2均為0；Z和Z1均為二價(jià)-O-；b3為0或1；R14為C1～C4烷基或苯基，或者兩個(gè)R14一起表示四亞甲基或五亞甲基；R15為C1～C4烷基或H，R13為氫；a和a1相互獨(dú)立地為0或1；R12為線性或支化的C2～C4亞烷基，或?yàn)橹苯渔I，這種情形下a為0；R11＇為支化的C5～C10亞烷基，亞苯基或被1～3個(gè)甲基取代的亞苯基，亞芐基或被1～3個(gè)甲基取代的亞芐基，亞環(huán)己基或被1～3個(gè)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(gè)甲基取代的環(huán)己基-CyH2y-或-CyH2y-環(huán)己基-CyH2y-；y為1或2；R16與R11＇具有相同的定義，或者是線性C3～C10亞烷基。
通式(10a)或(10b)的化合物中，特別優(yōu)選的亞組包括這樣的化合物，其中b1和b2均為0，Z和Z1均為二價(jià)-O-，b3為0或1；R14為甲基或苯基，或者兩個(gè)R14一起表示五亞甲基；R15為甲基或H；R13為氫；a為1，R12為亞乙基，或a為0，R12為直接鍵；a1為0或1；R11＇為支化的C6～C10亞烷基，亞苯基或被1～3個(gè)甲基取代的亞苯基，亞芐基或被1～3個(gè)甲基取代的亞芐基，亞環(huán)己基或被1～3個(gè)甲基取代的亞環(huán)己基，環(huán)己基-CH2-或被1～3個(gè)甲基取代的環(huán)己基-CH2-；R16與R11＇具有相同的定義，或者是線性C5～C10亞烷基。
通式(10c)的化合物的優(yōu)選亞組包括這樣的化合物，其中T為二價(jià)-O-、-NH-、-S-或-(CH2)y-，其中y為1～6的整數(shù)；Z2為直接鍵或-O-(CH2)y-，其中y為1～6的整數(shù)，其中的端基CH2連接到鄰近的通式(10c)中的T上；R17為H、C1～C12烷基或C1～C12烷氧基；R18為線性C1～C8烷基、C2～C8鏈烯基或C6～C10芳基-C1～C8烷基；R19獨(dú)立于R18并與其具有相同的定義，或者是C6～C10芳基，或者R18和R19一起為-(CH2)e-，其中e為2～6的整數(shù)；R20和R21相互獨(dú)立地表示可被C1～C4烷氧基取代的線性或支化的C1～C8烷基，或C6～C10芳基-C1～C8烷基，或C2～C8鏈烯基；或者R20和R21一起表示-(CH2)f1-Z3-(CH2)f2-，其中Z3為直接鍵、-O-、-S-或-NR26-，R26為H或C1～C8烷基，f1和f2相互獨(dú)立地表示2～4的整數(shù)；R16為支化的C6～C10亞烷基，亞苯基或被1～3個(gè)甲基取代的亞苯基，亞芐基或被1～3個(gè)甲基取代的亞芐基，亞環(huán)己基或被1～3個(gè)甲基取代的亞環(huán)己基，亞環(huán)己基-CH2-或被1～3個(gè)甲基取代的亞環(huán)己基-CH2-。
通式(10c)的化合物中，特別優(yōu)選的亞組包括這樣的化合物，其中T為二價(jià)-O-；Z2為-O-(CH2)y-，其中y為1～4的整數(shù)，其中的端基CH2連接到鄰近的通式(10c)中的T上；R17為H；R18為甲基、烯丙基、甲苯基甲基或芐基；R19為甲基、乙基、芐基或苯基，或者R18和R19一起為五亞甲基，R20和R21相互獨(dú)立地表示C1～C4烷基，或者R20和R21一起表示-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，R16為支化的C6～C10亞烷基，亞苯基或被1～3個(gè)甲基取代的亞苯基，亞芐基或被1～3個(gè)甲基取代的亞芐基，亞環(huán)己基或被1～3個(gè)甲基取代的亞環(huán)己基，亞環(huán)己基-CH2-或被1～3個(gè)甲基取代的亞環(huán)己基-CH2-。
特別優(yōu)選的官能光引發(fā)劑的一些實(shí)例為如下通式的化合物 OCN-CH2-C(CH3)2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-NH-C(O)-O-R27(11c)，其中R27為基團(tuán) 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，無機(jī)或優(yōu)選有機(jī)基質(zhì)與光引發(fā)劑之間的共價(jià)連接是通過基質(zhì)表面的羥基、氨基、烷基氨基、巰基或羧基，特別是羥基或氨基，與光引發(fā)劑的異氰酸酯基反應(yīng)而進(jìn)行的，例如使用上述通式(10b)、(10c)、(11a)、(11b)或(11c)的光引發(fā)劑。這一反應(yīng)的適宜方法是公知的，例如上述文獻(xiàn)所公開的。該反應(yīng)例如可在較高的溫度下，如0～100℃，優(yōu)選室溫下進(jìn)行，并任選地可在催化劑存在下進(jìn)行。反應(yīng)后，可例如用溶劑除去過量的化合物。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，復(fù)合材料中的基體材料(a)為表面上含有活潑氫基團(tuán)，特別是-OH、-NH2和/或-NH-的有機(jī)聚合物，這些基團(tuán)可與異氰酸酯基共反應(yīng)，其中的一部分或所有的H原子被如下通式的基團(tuán)取代 其中對(duì)于變量R11＇～R21、T、Z、Z1、Z2、a、b1、b2和b3，上述所給的定義和優(yōu)選方案均適用。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，無機(jī)或優(yōu)選有機(jī)基質(zhì)與光引發(fā)劑之間的共價(jià)連接是通過基質(zhì)表面的環(huán)氧基、羧酸酐基團(tuán)、內(nèi)酯基團(tuán)、吖內(nèi)酯基團(tuán)或優(yōu)選異氰酸酯基，與光引發(fā)劑的羥基、氨基、烷基氨基、巰基或羧基，特別是羧基、羥基和氨基反應(yīng)而進(jìn)行的，例如使用上述通式(10a)的光引發(fā)劑。這一反應(yīng)例如可如下進(jìn)行，首先使上述表面上含活潑氫基團(tuán)，特別是-OH、-NH2和/或-NH的基體材料選擇性地與通式為OCN-R11＇-NCO的二異氰酸酯(其中R11′如上所定義)中的一個(gè)異氰酸酯基反應(yīng)，然后使改性的基體材料與上述通式(10a)的光引發(fā)劑反應(yīng)。
下述優(yōu)選內(nèi)容適用于通式(1)大分子單體的定義中所包含的變量R’優(yōu)選為氫或C1～C4烷基，更優(yōu)選氫或C1～C2烷基，特別優(yōu)選氫。
R1優(yōu)選為氫、甲基或羧基，特別優(yōu)選氫。
R優(yōu)選為氫或甲基。
X優(yōu)選為二價(jià)基團(tuán)-O-或-NH-。若(齊聚物)為通式(3a)、(3c)或(3d)的基團(tuán)，X特別優(yōu)選為基團(tuán)-NH-，若(齊聚物)為通式(3b)的基團(tuán)，X特別優(yōu)選為基團(tuán)-O-。X’優(yōu)選為-O-或-NH-，更優(yōu)選-NH-。X1優(yōu)選-O-或-NH-。
R11作為亞烷基優(yōu)選為線性或支化的C3～C14亞烷基，更優(yōu)選線性或支化的C4～C12亞烷基，最優(yōu)選線性或支化的C6～C10亞烷基。一些優(yōu)選的亞烷基為1，4-亞丁基、2,2-二甲基-1，4-亞丁基、1,5-亞戊基、2,2-二甲基-1,5-亞戊基、1,6-亞己基、2,2,3-或2，2,4-三甲基-1，5-亞戊基、2,2-二甲基-1，6-亞己基、2,2,3-或2，2,4-或2，2,5-三甲基-1，6-亞己基、2，2-二甲基-1，7-亞庚基、2,2,3-或2,2,4-或2,2,5-或2,2,6-三甲基-1,7-亞庚基、1,8-亞辛基、2,2-二甲基-1,8-亞辛基和2,2,3-或2,2,4-或2,2,5-或2,2,6-或2,2,7-三甲基-1，8-亞辛基。
當(dāng)R11為亞芳基時(shí)，它例如為亞萘基或特別是亞苯基，它們均可被例如C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代。優(yōu)選地，R11作為亞芳基為未取代的或在至少一個(gè)連接點(diǎn)的鄰位上被C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代的1,3-或1,4-亞苯基。取代亞芳基的實(shí)例為1-甲基-2,4-亞苯基、1,5-二甲基-2,4-亞苯基、1-甲氧基-2,4-亞苯基和1-甲基-2,7-亞萘基。
R11作為亞芳烷基優(yōu)選為萘基亞烷基，最優(yōu)選苯基亞烷基。亞芳烷基中的亞烷基優(yōu)選含1～12個(gè)，更優(yōu)選1～6個(gè)，最優(yōu)選1～4個(gè)碳原子。最優(yōu)選地，亞芳烷基中的亞烷基為亞甲基或亞乙基。一些實(shí)例為1,3-或1,4-亞芐基、萘-2-基-7-亞甲基、6-甲基-1,3-或-1,4-亞芐基和6-甲氧基-1,3-或-1,4-亞芐基。
R11為亞環(huán)烷基時(shí)優(yōu)選C5～C6亞環(huán)烷基，最優(yōu)選未取代的或被甲基取代的亞環(huán)己基。一些實(shí)例為1,3-亞環(huán)丁基、1,3-亞環(huán)戊基、1,3-或1,4-亞環(huán)己基、1,3-或1,4-亞環(huán)庚基、1,3-或1,4-或1,5-亞環(huán)辛基、4-甲基-1,3-亞環(huán)戊基、4-甲基-1,3-亞環(huán)己基、4,4-二甲基-1,3-亞環(huán)己基、3-甲基或3,3-二甲基-1,4-亞環(huán)己基、3,5-二甲基-1,3-亞環(huán)己基和2,4-二甲基-1,4-亞環(huán)己基。
當(dāng)R11為亞環(huán)烷基-亞烷基時(shí)，優(yōu)選亞環(huán)戊基-C1～C4-亞烷基，特別是亞環(huán)己基-C1～C4-亞烷基，它們均可是未取代的或被C1～C4烷基、特別是甲基單或多取代。更優(yōu)選地，基團(tuán)亞環(huán)烷基-亞烷基為亞環(huán)己基-亞乙基，最優(yōu)選亞環(huán)己基-亞甲基，它們均可是未取代的或在亞環(huán)己基上被1～3個(gè)甲基取代。一些實(shí)例為環(huán)戊-1-基-3-亞甲基、3-甲基-環(huán)戊-1-基-3-亞甲基、3,4-二甲基-環(huán)戊-1-基-3-亞甲基、3,4,4-三甲基-環(huán)戊-1-基-3-亞甲基、環(huán)己-1-基-3-或-4-亞甲基、3-或4-或5-甲基-環(huán)己-1-基-3-或-4-亞甲基、3,4-或3,5-二甲基-環(huán)己-1-基-3-或-4-亞甲基、以及3,4,5-或3,4,4-或3,5,5-三甲基-環(huán)己-1-基-3-或-4-亞甲基。
當(dāng)R11為亞烷基-亞環(huán)烷基-亞烷基時(shí)，優(yōu)選C1～C4-亞烷基-亞環(huán)戊基-C1～C4-亞烷基，特別是C1～C4-亞烷基-亞環(huán)己基-C1～C4-亞烷基，它們均可是未取代的或被C1～C4烷基、特別是甲基單或多取代。更優(yōu)選地，基團(tuán)亞烷基-亞環(huán)烷基-亞烷基為亞乙基-亞環(huán)己基-亞乙基，最優(yōu)選亞甲基-亞環(huán)己基-亞甲基，它們?yōu)槲慈〈幕蛟趤啳h(huán)己基上被1～3個(gè)甲基取代。一些實(shí)例為環(huán)戊烷-1,3-二亞甲基、3-甲基-環(huán)戊烷-1,3-二亞甲基、3,4-二甲基-環(huán)戊烷-1,3-二亞甲基、3,4,4-三甲基-環(huán)戊烷-1,3-二亞甲基、環(huán)己烷-1,3-或1,4-二亞甲基、3-或4-或5-甲基-環(huán)己烷-1,3-或1,4-二亞甲基、3,4-或3,5-二甲基-環(huán)己烷-1,3-或1,4-二亞甲基、3,4,5-或3,4,4-或3,5,5-三甲基-環(huán)己烷-1,3-或1,4-二亞甲基。
R11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-亞芳基優(yōu)選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，它們均可是未取代的或在環(huán)烷基或苯環(huán)上被一個(gè)或多個(gè)甲基取代。
基團(tuán)R11具有對(duì)稱或優(yōu)選具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。優(yōu)選組的R11包括這樣的基團(tuán)，其中R11為線性或支化的C6～C10亞烷基；亞環(huán)己基-亞甲基或亞環(huán)己基-亞甲基-亞環(huán)己基，它們各自為未取代的或在環(huán)己基部分被1～3個(gè)甲基取代；或亞苯基或亞苯基-亞甲基-亞苯基，它們各自為未取代的或在苯基部分被甲基取代。優(yōu)選地，二價(jià)基團(tuán)R11衍生自二異氰酸酯，最優(yōu)選衍生自選自下述的二異氰酸酯，即異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、4,4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)、1,6-二異氰酸酯基-2,2,4-三甲基正己烷(TMDI)、亞甲基二(苯基異氰酸酯)、亞甲基二(環(huán)己基-4-異氰酸酯)和六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)。
優(yōu)選的A1為未取代的或被羥基取代的-O-C2～C8-亞烷基，或基團(tuán)-O-C2～C6-亞烷基-NH-C(O)-，特別是-O-(CH2)2-4-、-O-CH2-CH(OH)-CH2-或基團(tuán)-O-(CH2)2-4-NH-C(O)-。特別優(yōu)選的A1為基團(tuán)-O-(CH2)2-NH-C(O)-。
A2優(yōu)選C1～C6亞烷基、亞苯基或亞芐基，更優(yōu)選C1～C4亞烷基，進(jìn)一步更優(yōu)選C1～C2亞烷基。n為整數(shù)0或優(yōu)選1。 m優(yōu)選為整數(shù)1。R1’優(yōu)選為氫或甲基，特別優(yōu)選氫。當(dāng)(齊聚物)為通式(3a)、(3b)、(3c)或(3d)的基團(tuán)時(shí)，A優(yōu)選表示通式(2a)或(2b)的基團(tuán)，特別優(yōu)選通式(2a)的基團(tuán)，其中上述含義和優(yōu)選內(nèi)容適用于其中所含的變量。本發(fā)明優(yōu)選的親水性大分子單體包括上述通式(1)的化合物，其中R為氫或甲基，R1為氫、甲基或羧基，R1’為氫，A為通式(2a)或(2b)的基團(tuán)，(齊聚物)為通式(3a)、(3b)、(3c)或(3d)的基團(tuán)。更優(yōu)選的親水性大分子單體包括上述通式(1)的化合物，其中R為氫或甲基，R1和R1’均為氫，A為通式(2a)的基團(tuán)，(齊聚物)為通式(3a)、(3b)、(3c)或(3d)的基團(tuán)。其它優(yōu)選的大分子單體包括上述通式(1)的化合物，其中A為上述通式(2e)的基團(tuán)，(齊聚物)為通式(3a)的基團(tuán)。
(alk)和(alk*)各自獨(dú)立地優(yōu)選為C2～C8亞烷基，更優(yōu)選C2～C6亞烷基，進(jìn)一步更優(yōu)選C2～C4亞烷基，特別優(yōu)選1,2-亞乙基。亞烷基(alk)和(alk*)可以為支化的，或優(yōu)選為線性亞烷基。
Q例如為氫。
(p+q)的總和優(yōu)選為2～150的整數(shù)，更優(yōu)選5～100，進(jìn)一步更優(yōu)選5～75，特別優(yōu)選10～50。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，q為O，p為2～250的整數(shù)，優(yōu)選2～150，更優(yōu)選5～100，進(jìn)一步更優(yōu)選5～75，特別優(yōu)選10～50。
基團(tuán)B或B’的適宜的親水性取代基可以是非離子、陰離子、陽(yáng)離子或兩性離子取代基。因此，含單體單元B或B’的通式(3a)的調(diào)聚物鏈可以是含陰離子、陽(yáng)離子和/或兩性離子基團(tuán)的帶電荷鏈，或者可以是不帶電荷的鏈。此外，調(diào)聚物鏈可含有不帶電荷和帶電荷的單元的共聚物混合物。若存在的話，調(diào)聚物內(nèi)電荷的分布可以是無規(guī)的或嵌段狀的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，通式(3a)的調(diào)聚物基團(tuán)僅含有非離子單體單元B和/或B’。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，通式(3a)的調(diào)聚物基團(tuán)僅含有離子單體單元B和/或B’，例如僅含有陽(yáng)離子單體單元或僅含有陰離子單體單元。本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案涉及含非離子單元B和離子單元B’的通式(3a)的調(diào)聚物基團(tuán)。
適宜的B或B’的非離子取代基包括，例如被一個(gè)或多個(gè)相同或不同的取代基取代的C1～C6烷基，所述取代基選自-OH、C1～C4烷氧基和-NR9R9’，其中R9和R9’相互獨(dú)立地表示氫或未取代或被羥基取代的C1～C6烷基或苯基；被羥基、C1～C4烷氧基和-NR9R9’取代的苯基，其中R9和R9’如上所定義；基團(tuán)-COOY，其中Y為未取代的或被例如羥基、C1～C4烷氧基、-O-Si(CH3)3和-NR9R9’取代的C1～C24烷基，其中R9和R9’如上所定義，基團(tuán)-O-(CH2CH2O)1～24-E，其中E為氫或C1～C6烷基，或基團(tuán)-NH-C(O)-O-G，其中-O-G為具有1～8個(gè)糖單元的糖類基團(tuán)，或?yàn)榛鶊F(tuán)-O-(CH2CH2O)1～24-E，其中E如上所定義，或Y為未取代的或被C1一C4烷基或C1～C4烷氧基取代的C5～C8環(huán)烷基，或者是未取代的或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(dú)立地表示氫，未取代或被例如羥基、C1～C4烷氧基取代的C1～C12烷基，或者基團(tuán)-O-(CH2CH2O)1-24-E，其中E如上所定義，或者Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成無其它雜原子或具有另外的一個(gè)氧或氮原子的五元或六元雜環(huán)；基團(tuán)-OY3，其中Y3為氫；或未取代的或被-NR9R9’取代的C1～C12烷基；或者為基團(tuán)-C(O)-C1～C4烷基；其中R9和R9’如上所定義；或者具有至少一個(gè)N原子且均通過所述N原子鍵合的五至七元雜環(huán)基團(tuán)。
適宜的B或B’的陰離子取代基包括，例如被-SO3H、-OSO3H、-OPO3H2和-COOH取代的C1～C6烷基；被一個(gè)或多個(gè)相同或不同的取代基取代的苯基，所述取代基選自-SO3H、-COOH、-OH和-CH2-SO3H；-COOH；基團(tuán)-COOY4，其中Y4為被例-如-COOH、-SO3H、-OSO3H、-OPO3H2或基團(tuán)-NH-C(O)-O-G’取代的C1～C24烷基，其中G’為陰離子碳水化合物基團(tuán)；基團(tuán)-CONY5Y6，其中Y5為被-COOH、-SO3H、-OSO3H、-OPO3H2取代的C1～C24烷基，Y6獨(dú)立地具有Y5的定義或?yàn)闅浠駽1～C12烷基；或-SO3H；或其鹽，例如其鈉鹽、鉀鹽或銨鹽等。
適宜的B或B’的陽(yáng)離子取代基包括被基團(tuán)-NR9R9’R9”+An-取代的C1～C12烷基，其中R9、R9’和R9”相互獨(dú)立地表示氫或未取代或被羥基取代的C1～C6烷基或苯基，An-為陰離子；或基團(tuán)-C(O)OY7，其中Y7為被-NR9R9’R9”+An-取代的C1～C24烷基，并且進(jìn)一步是未取代的或被例如羥基取代的，其中R9、R9’、R9”和An-如上所定義。
適宜的B或B’的兩性離子取代基包括基團(tuán)-R3-Zw，其中R3為直接鍵或一個(gè)官能團(tuán)，例如羰基、碳酸酯、酰胺、酯、二酸酐、二酰亞胺(dicarboimide)、脲或氨基甲酸乙酯基團(tuán)；Zw為各自含有一個(gè)陰離子和一個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)的脂族部分。
下述優(yōu)選方案適用于B和B’的親水性取代基(ⅰ)非離子取代基優(yōu)選的B或B’的烷基取代基為C1～C4烷基，特別是C1～C2烷基，它可被一個(gè)或多個(gè)選自-OH和-NR9R9’的取代基取代，其中R9和R9’相互獨(dú)立地表示氫或C1～C4烷基，優(yōu)選氫、甲基或乙基，特別優(yōu)選氫或甲基，例如-CH2-NH2、-CH2-N(CH3)2。
優(yōu)選的B或B’的苯基取代基為被-NH2或N(C1～C2烷基)2取代的苯基，例如鄰-、間-或?qū)?氨基苯基。
當(dāng)B或B’的親水性取代基為-COOY時(shí)，Y作為任選地取代的烷基，優(yōu)選為C1～C12烷基，更優(yōu)選C1～C6烷基，進(jìn)一步更優(yōu)選C1～C4烷基，特別優(yōu)選C1～C2烷基，它們均可如上所述為未取代的或取代的。當(dāng)烷基Y被-NR9R9’取代時(shí)，上述含義和優(yōu)選方案適用于R9和R9’。適宜的被-NH-C(O)-O-G取代的烷基Y的糖類取代基-O-G的實(shí)例為單-或二糖基團(tuán)，例如，葡萄糖、乙?；咸烟恰⒓谆咸烟?、葡糖胺、N-乙?；咸前贰⑵咸撬醿?nèi)酯、甘露糖、半乳糖、半乳糖胺、N-乙?；肴樘前?、果糖、麥芽糖、乳糖、巖藻糖、蔗糖或海藻糖，脫水糖基團(tuán)如左旋葡聚糖，葡糖苷基團(tuán)如辛基葡糖苷，糖醇基團(tuán)如山梨糖醇，糖酸衍生物基團(tuán)如乳糖酸酰胺，或最多有8個(gè)糖單元的低聚糖基團(tuán)，如環(huán)糊精、淀粉、聚氨基葡糖、麥芽三糖或麥芽六糖的片斷?；鶊F(tuán)-O-G優(yōu)選表示單-或二糖基團(tuán)，或最多有8個(gè)糖單元的環(huán)糊精片斷基團(tuán)。特別優(yōu)選的糖類基團(tuán)-O-G為海藻糖基團(tuán)或環(huán)糊精片斷基團(tuán)。當(dāng)烷基Y被基團(tuán)-O-(CH2CH2O)1～24-E或-NH-C(O)-O-G取代時(shí)，其中-O-G為-O-(CH2CH2O)1-24-E，每一種情形下(CH2CH2O)單元的數(shù)目均優(yōu)選為1～12，更優(yōu)選為2～8。E優(yōu)選為氫或C1～C2烷基。
Y作為C5～C8環(huán)烷基例如為環(huán)戊基或優(yōu)選環(huán)己基，它們均可是未取代的或被例如1～3個(gè)C1～C2烷基取代。Y作為C7～C12芳烷基例如為芐基。
優(yōu)選的非離子基團(tuán)-COOY為這樣的一些，其中Y為C1～C6烷基；或被一個(gè)或兩個(gè)選自羥基、C1～C2烷氧基、-O-Si(CH3)3和-NR9R9’的取代基取代的C2～C6烷基，其中R9和R9’相互獨(dú)立地表示氫或C1～C4烷基；或者Y為基團(tuán)-CH2-CH2-O-(CH2CH2O)1～12-E，其中E為氫或C1～C2烷基；或?yàn)榛鶊F(tuán)-C2～C4亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G為糖類基團(tuán)。
更優(yōu)選的非離子基團(tuán)-COOY為這樣的一些，其中Y為C1～C4烷基；或被一個(gè)或兩個(gè)選自-OH和-NR9R9’的取代基取代的C2～C4烷基，其中R9和R9’相互獨(dú)立地表示氫或C1～C2烷基；或者為基團(tuán)-CH2-CH2-O-(CH2CH2O)1-12-E，其中E為氫或C1～C2烷基；或?yàn)榛鶊F(tuán)-C2～C4亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G為糖類基團(tuán)。
特別優(yōu)選的基團(tuán)-COOY包括這樣的一些，其中Y為C1～C2烷基，特別是甲基；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，或者是基團(tuán)-C2～C3亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G為海藻糖基團(tuán)或最多有8個(gè)糖單元的環(huán)糊精片斷基團(tuán)。
優(yōu)選的B或B’的非離子取代基-C(O)-NY1Y2是這樣的一些，其中Y1和Y2相互獨(dú)立地表示氫或未取代的或被羥基取代的C1～C6烷基；或者Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成無其它雜原子或具有另外的一個(gè)氧或氮原子的六元雜環(huán)。相互獨(dú)立地，Y1和Y2更優(yōu)選的含義為氫或未取代的或被羥基取代的C1～C4烷基；或者Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成N-C1～C2烷基哌嗪或嗎啉環(huán)。特別優(yōu)選的非離子基團(tuán)-C(O)-NY1Y2是這樣的一些，其中Y1和Y2相互獨(dú)立地表示氫或C1～C2烷基；或者Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成嗎啉環(huán)。
優(yōu)選的B或B’的非離子取代基-OY3是這樣的一些，其中Y3為氫，未取代的或被-NH2或-N(C1～C2烷基)2取代的C1～C4烷基，或者為基團(tuán)-C(O)C1～C2烷基。Y3特別優(yōu)選氫或乙酰基。
優(yōu)選的B或B’的非離子雜環(huán)取代基為具有一個(gè)N原子且此外無其它雜原子，或還具有N或O雜原子的5元或6元雜芳族或雜脂族基團(tuán)，或?yàn)?～7元內(nèi)酰胺。這些雜環(huán)基團(tuán)的實(shí)例為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，特別是N-嗎啉基或N-吡咯烷酮基。
優(yōu)選的一組B或B’的非離子取代基包括C1～C2烷基，它們是未取代的或被-OH或-NR9R9’取代，其中R9和R9’相互獨(dú)立地表示氫或C1～C2烷基；基團(tuán)-COOY，其中Y為C1～C4烷基；被-OH或-NR9R9’取代的C2～C4烷基，其中R9和R9’相互獨(dú)立地表示氫或C1～C2烷基，或者Y為基團(tuán)-C2～C4亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G為糖類基團(tuán)；基團(tuán)-C(O)-NY1Y2，其中Y1和Y2相互獨(dú)立地表示氫或未取代或被羥基取代的C1～C6烷基；或者Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成無其它雜原子或具有另外的一個(gè)氧或氮原子的六元雜環(huán)；基團(tuán)-OY3，其中Y3為氫，未取代的或被-NH2或-N(C1～C2烷基)2取代的C1～C4烷基，或者為-C(O)C1～C2烷基；或者具有一個(gè)N原子且此外無其它雜原子，或具有其它的N-、O-或S-雜原子的5元或6元雜芳族或雜脂族基團(tuán)，或5～7元內(nèi)酰胺。
更優(yōu)選的一組B或B’的非離子取代基包括基團(tuán)-COOY，其中Y為C1～C2烷基，被羥基、氨基或N，N-二C1～C2烷基氨基取代的C2～C3烷基，或?yàn)榛鶊F(tuán)-C2～C4亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G為海藻糖基團(tuán)或最多有8個(gè)糖單元的環(huán)糊精片斷；基團(tuán)-C(O)-NY1Y2，其中Y1和Y2相互獨(dú)立地表示氫或未取代或被羥基取代的C1～C4烷基，或者Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成N-C1～C2烷基哌嗪或嗎啉環(huán)；或者選自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-嗎啉基或4-N-甲基哌嗪-1-基的雜環(huán)基團(tuán)。
特別優(yōu)選的一組B或B’的非離子取代基包括基團(tuán)-COO-C1～C2烷基，-COO-(CH2)2～4-OH，-CONH2，-CON(CH3)2，-CONH-(CH2)2-OH， 和-COO(CH2)2-4-NHC(O)-O-G，其中-O-G為海藻糖基團(tuán)或最多有8個(gè)糖單元的環(huán)糊精片斷。(ⅱ)陰離子取代基優(yōu)選的B或B’的陰離子取代基為C1～C4烷基，特別是C1～C2烷基，它們被一個(gè)或多個(gè)選自-SO3H和-OPO3H2的取代基取代，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(tuán)-COOY4，其中Y4為被-COOH、-SO3H、-OSO3H、-OPO3H2或基團(tuán)-NH-C(O)-O-G’取代的C2～C6烷基，其中G’為乳糖酸、透明質(zhì)酸或唾液酸基團(tuán)，特別是被-SO3H或-OSO3H取代的C2～C4烷基；基團(tuán)-CONY5Y6，其中Y5為被磺基取代的C1～C6烷基，特別是被磺基取代的C2～C4烷基，Y6為氫，例如基團(tuán)-C(O)-NH-C(CH3)2-CH2-SO3H；或-SO3H；或其適宜的鹽。特別優(yōu)選的B或B’的陰離子取代基為-COOH，-SO3H，鄰-、間-或?qū)?磺基苯基，鄰-、間-或?qū)?磺基甲基苯基，或基團(tuán)-CONY5Y6，其中Y5為被磺基取代的C2～C4烷基，Y6為氫。(ⅲ)陽(yáng)離子取代基優(yōu)選的B或B’的陽(yáng)離子取代基包括被基團(tuán)-NR9R9’R9”+An-取代的C1～C4烷基，特別是C1～C2烷基；或者基團(tuán)-C(O)OY7，其中Y7為被基團(tuán)-NR9R9’R9”+An-取代的C2～C6烷基，特別是C2～C4烷基，并進(jìn)一步可以是未取代的或被羥基取代的。優(yōu)選地，R9、R9’和R9”相互獨(dú)立地表示氫或C1～C4烷基，更優(yōu)選甲基或乙基，特別優(yōu)選甲基。適宜的陰離子An-為Hal-，其中Hal為鹵素，例如Br-、F-、I-，特別是Cl-，以及HCO3-、CO32-、H2PO3-、HPO32-、PO33-、HSO4-、SO42-，或有機(jī)酸基團(tuán)如OCOCH3-等。特別優(yōu)選的B或B’的陽(yáng)離子取代基為基團(tuán)-C(O)OY7，其中Y7為被-N(C1～C2烷基)3+An-取代并進(jìn)一步被羥基取代的C2～C4烷基，An-為陰離子，例如基團(tuán)-C(O)O-CH2-CH(OH)-CH2-N(CH3)3+An-。(ⅳ)兩性離子取代基-R3-ZwR3優(yōu)選為羰基、酯或酰胺官能團(tuán)，更優(yōu)選酯基-C(O)O-。
適宜的Zw部分的陰離子基團(tuán)為例如-COO-、-SO3-、-OSO3-、-OPO3H-或二價(jià)基團(tuán)-O-PO2--或-O-PO2--O-，優(yōu)選基團(tuán)-COO-、-SO3-或二價(jià)基團(tuán)-O-PO2--，特別是基團(tuán)-SO3-。
適宜的Zw部分的陽(yáng)離子基團(tuán)為例如-NR9R9’R9”+或二價(jià)基團(tuán)-NR9R9’+-，其中R9、R9’和R9”如上所定義，優(yōu)選地，它們相互獨(dú)立地表示氫或C1～C6烷基，更優(yōu)選氫或C1～C4烷基，最優(yōu)選甲基或乙基。
Zw部分例如為C2～C30烷基，優(yōu)選C2～C12烷基，更優(yōu)選C3～C8烷基，它們均可為未間隔的或被-O-間隔的，并被一個(gè)上述的陰離子和陽(yáng)離子基團(tuán)取代或間隔，此外，它們可進(jìn)一步為未取代的或被基團(tuán)-OY8取代，其中Y8為氫或羧酸的酰基。
優(yōu)選地，Y8為氫或高級(jí)脂肪酸的?；?br> Zw優(yōu)選為C2～C12烷基，更優(yōu)選為C3～C8烷基，它們被一個(gè)上述的陰離子和陽(yáng)離子基團(tuán)取代或間隔，此外還可進(jìn)一步被基團(tuán)-OY8取代。
優(yōu)選組的兩性離子取代基-R3-Z對(duì)應(yīng)于通式-C(O)O-(alk)-N(R9)2+-(alk’)-An-或-C(O)O-(alk”)-O-PO2--(O)0-1-(alk)-N(R9)3+其中R9為氫或C1～C6烷基；An-為陰離子基團(tuán)-COO-、-SO3-、-OSO3-、-OPO3H-，優(yōu)選-COO-或-SO3-，最優(yōu)選-SO3-，alk’為C1～C12亞烷基，(alk”)為未取代的或被基團(tuán)-OY8取代的C2-C24亞烷基，Y8為氫或羧酸的?；?alk)為C2～C8亞烷基。
(alk’)優(yōu)選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)選為C2～C12亞烷基，更優(yōu)選C2～C6亞烷基，最優(yōu)選C2～C3亞烷基，它們均是未取代的或被羥基或基團(tuán)-OY8取代。(alk)優(yōu)選為C2～C4亞烷基，更優(yōu)選C2～C3亞烷基。R9為氫或C1～C4烷基，更優(yōu)選甲基或乙基，特別優(yōu)選甲基。優(yōu)選的B或B’的兩性離子取代基為通式-C(O)O-CH2-CH(OY8)-CH2-O-PO2--(CH2)2-N(CH3)3+其中Y8為氫或高級(jí)脂肪酸的酰基。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，B和B’中的一個(gè)還可以是疏水性共聚單體的基團(tuán)，特別地，所述共聚單體包括常用于接觸透鏡生產(chǎn)中的那些。適宜的疏水性乙烯基共聚單體包括但不限于丙烯腈、甲基丙烯腈、C1～C18鏈烷酸乙烯基酯、C2～C18烯烴、C2～C18鹵代烯烴、苯乙烯、C1～C6烷基苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸的C2～C10全氟烷基酯、或相應(yīng)的部分氟代的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、C3～C12全氟烷基-乙基-硫代羰基氨乙基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、丙烯酰氧基-和甲基丙烯酸氧基烷基硅氧烷以及N-乙烯基咔唑等。適宜的疏水性乙烯基共聚單體的實(shí)例包括丙烯腈、甲基丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、苯乙烯、氯丁二烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、1-丁烯、丁二烯、乙烯基甲苯、全氟己基乙基硫代羰基氨乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟異丙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、三-三甲基甲硅烷氧基-甲硅烷基-丙基甲基丙烯酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷和二(甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷。
B表示例如下述通式的基團(tuán) 其中R5為氫或C1～C4烷基，優(yōu)選氫或甲基；R6為親水性取代基，其中適用上述含義和優(yōu)選方案；R7為C1～C4烷基、苯基或基團(tuán)-C(O)OY9，其中Y9為氫或未取代或羥基取代的C1～C4烷基；R8為基團(tuán)-C(O)Y9’或-CH2-C(O)OY9’，其中Y9’獨(dú)立地具有Y9的含義。
R7優(yōu)選為C1～C2烷基、苯基或基團(tuán)-C(O)OY9。R8優(yōu)選為基團(tuán)-C(O)OY9’或-CH2-C(O)OY9’，其中Y9和Y9’相互獨(dú)立地表示氫、C1～C2烷基或羥基-C1～C2烷基。按照本發(fā)明，特別優(yōu)選的-CHR7-CHR8-單元是這樣的，其中R7為甲基或基團(tuán)-C(O)OY9，R8為基團(tuán)-C(O)OY9’或-CH2-C(O)OY9’，其中Y9和Y9’相互獨(dú)立地表示氫、C1～C2烷基或羥基-C1～C2烷基。
獨(dú)立地，B’可具有上述B的含義之一，或者為疏水性共聚單體基團(tuán)，例如上述疏水性共聚單體之一的基團(tuán)。
若(齊聚物)為通式(3a)的調(diào)聚物基團(tuán)，則基團(tuán)-(alk)-S-[B]p-[B’]q-Q優(yōu)選為下述通式的基團(tuán) 更優(yōu)選下述通式的基團(tuán) 其中對(duì)于R5、R6、Q、p和q，適用上述的含義和優(yōu)選方案，R5’獨(dú)立地適用上述R5的含義和優(yōu)選方案，R6’獨(dú)立地適用上述R6的含義和優(yōu)選方案，或者R6’為選自下述的疏水性取代基，這些疏水性取代基為氫、-CN、C1～C18鏈烷?；?、C1～C16烷基、C1～C11鹵代烷基、苯基、C1～C6烷基苯基、C2～C10全氟烷氧基羰基或相應(yīng)的部分氟代的烷氧基羰基、C3～C12全氟烷基-乙基-硫代羰基氨基乙氧基羰基、烷基甲硅烷氧基氧羰基和咔唑基。
按照本發(fā)明的優(yōu)選組的合適親水性大分子單體包括上述通式(1)的化合物，其中R為氫或甲基，R1為氫、甲基或羧基，R1’為氫，A為上述通式(2a)、(2b)或(2e)的基團(tuán)，其中n和m各自為0或1，X和X1相互獨(dú)立地為-O-或-NH-，A1為未取代的或羥基取代的-O-C2～C8亞烷基，或基團(tuán)-O-C2～C6亞烷基-NH-C(O)-，A2為C1～C4亞烷基、亞苯基或亞芐基，(alk*)為C2～C4亞烷基，(齊聚物)表示下述通式的基團(tuán) 其中(alk)為C2～C6亞烷基，Q是適于用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的一價(jià)基團(tuán)，p和q分別為0～100的整數(shù)，且(p+q)的總和為5～100，R5和R5’相互獨(dú)立地表示氫或甲基，R6和R6’相互獨(dú)立地適用上述的含義和優(yōu)選方案。
按照本發(fā)明，更優(yōu)選的一組合適的親水性大分子單體包括下述通式的化合物 其中R為氫或甲基，A1為-O-(CH2)2～4-、-O-CH2-CH(OH)-CH2-或基團(tuán)-O-(CH2)2～4-NH-C(O)-，X為-O-或-NH-，(alk)為C2～C4亞烷基，Q是適于用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的一價(jià)基團(tuán)，p為5～50的整數(shù)，R5為氫或甲基，R6適用上述的含義和優(yōu)選方案。本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案涉及通式如下的親水性大分子單體 其中R、R5、R6、Q、(alk)和p適用上述的含義和優(yōu)選方案。一組特別優(yōu)選的親水性大分子單體為上述通式(1b)的化合物，其中R為氫或甲基，(alk)為C2～C4亞烷基，R5為氫或甲基，p為5～50的整數(shù)，Q如上所定義，R6適用上述的含義和優(yōu)選方案。
若(齊聚物)為通式(3b)表示的基團(tuán)(ⅱ)，則通式(3b)中的Q’例如為C1～C12烷基、苯基或芐基，優(yōu)選C1～C2烷基或芐基，特別是甲基。R29優(yōu)選為未取代的或羥基取代的C1～C4烷基，特別是甲基。u優(yōu)選為2～150的整數(shù)，更優(yōu)選5～100，進(jìn)一步更優(yōu)選5～75，特別優(yōu)選10～50。
若(齊聚物)為通式(3b’)表示的基團(tuán)，則上述所給的含義和優(yōu)選方案適用于其中所含的變量X、R29和u。
若(齊聚物)為通式(3c)表示的基團(tuán)(ⅳ)，則R2和R2’分別優(yōu)選乙基，特別是甲基；v優(yōu)選為2～150的整數(shù)，更優(yōu)選5～100，進(jìn)一步更優(yōu)選5～75，特別優(yōu)選10～50；Q”例如為氫；An-如上所定義。
若(齊聚物)表示通式(3d)或(3d’)的低聚肽基團(tuán)(ⅴ)，則R4例如為氫、甲基、羥甲基、羧甲基、1-羥乙基、2-羧乙基、異丙基、正-、仲-或異丁基、4-氨基-正丁基、芐基、對(duì)羥基芐基、咪唑基甲基、吲哚基甲基或基團(tuán)-(CH2)3-NH-C(=NH)-NH2。t優(yōu)選為2～150的整數(shù)，更優(yōu)選5～100，進(jìn)一步更優(yōu)選5～75，特別優(yōu)選10～50。
在上述的通式(2a)、(2b)、(2c)、(2d)和(2e)中，左邊的鍵均連接在雙鍵上，而右邊的鍵連接在齊聚物上。通式(3a)和(3a’)應(yīng)理解為每一種齊聚物基團(tuán)的統(tǒng)計(jì)描述，也就是說，單體的取向和單體的序列(在共聚物中)不以任何方式受所述通式固定。因此B和B’的排列可以是無規(guī)的或嵌段的。在整個(gè)說明書中，-COOH和-SO3H基團(tuán)總是包括其適宜的鹽形式，特別是-COO-Ka+和-SO3-Ka+，其中Ka+為陽(yáng)離子，如堿金屬陽(yáng)離子或銨陽(yáng)離子。
本發(fā)明大分子單體的重均分子量主要依賴于所需的性能，例如為300～12000，優(yōu)選300～8000，更優(yōu)選300～5000，特別優(yōu)選500～2000。
通式(1)的大分子單體可由本身公知的方法制備。例如，其中A為通式(2a)、(2b)或(2d)表示的基團(tuán)的通式(1)的化合物，可通過通式(5)的化合物與通式(6)的化合物反應(yīng)得到， 其中R、R1和R1’各自具有上述的含義，A*例如為基團(tuán)-C(O)-A**，其中A**為鹵素，特別是氯，酯基和含環(huán)氧基的氧化烯基，例如基團(tuán) 或?yàn)榛鶊F(tuán)-O-C2～C12亞烷基-N=C=O；或A*為基團(tuán)-(A2)m-N=C=O，其中A2和m具有所述的含義，HX-(齊聚物)(6)其中X具有上述的含義。
具有羧酰鹵基團(tuán)、環(huán)氧基團(tuán)或異氰酸酯基團(tuán)的通式(5)的化合物，與通式(6)的氨基或羥基化合物的反應(yīng)在本領(lǐng)域是公知的，并可如有機(jī)化學(xué)教科書中所述進(jìn)行。例如，通式(5)的異氰酸酯衍生物與通式(6)的化合物的反應(yīng)，可在惰性有機(jī)溶劑中，在0～100℃，優(yōu)選0～50℃，特別優(yōu)選在室溫下，任選地在催化劑存在下進(jìn)行，其中所述惰性有機(jī)溶劑例如為任選鹵代的烴如石油醚、甲基環(huán)己烷、甲苯、氯仿、二氯甲烷等，或醚類如乙醚、四氫呋喃、二噁烷，極性更大的溶劑如DMSO、DMA、N-甲基吡咯烷酮，甚至低級(jí)醇，所述催化劑例如為叔胺，如三乙胺或三正丁胺，1,4-二氮雜雙環(huán)辛烷，或錫化合物如二丁基二月桂酸錫或二辛酸錫。此外，通式(5)的異氰酸酯衍生物與其中-XH為氨基的通式(6)的化合物的反應(yīng)，也可以在水溶液中在無催化劑存在下進(jìn)行。優(yōu)選在惰性氣氛如氮?dú)饣驓鍤庀逻M(jìn)行所述反應(yīng)。
再者，其中A為通式(2c)或(2e)表示的基團(tuán)的通式(1)的大分子單體，可由通式(7a)或(7b)的化合物與通式(8)的化合物以本身公知的方式反應(yīng)得到， 其中R、R1、R1’、A2、X、X1、(alk*)和m各自具有上述的含義，-X1’(O)C-(齊聚物)(8)其中(齊聚物)具有上述的含義，X1’例如為-OH或鹵素，特別是氯，或X1’與-(O)C-一起形成酸酐基團(tuán)。
其中A為直接鍵且(齊聚物)為通式(3c’)表示的基團(tuán)的通式的大分子單體為公知的，或可按本領(lǐng)域公知的方法制備，例如如S.Kobayashi等，Polymer Bulletin 13，p447-451(1985)所述制備。
同樣，通式(1c)的大分子單體， 其中(alk*)、X’、X和(齊聚物)具有上述含義，可以由本身公知的方式制得，例如使通式(9)的化合物與上述通式(6)的化合物反應(yīng)， 其中(alk*)具有上述含義，或者使通式(9a)的化合物與上述通式(6)的化合物反應(yīng)， 其中(alk*)和X1分別具有上述含義。
通式(5)、(6)、(7a)、(7b)、(8)、(9)和(9a)的化合物為公知的化合物，它們可商品購(gòu)得或按照公知的方法制備。例如，其中(齊聚物)為通式(3a)表示的基團(tuán)的通式(6)和(8)的化合物及其制備是公知的，例如如PCT申請(qǐng)WO 92/09639所公開的。
通式(1d)的化合物， 其中對(duì)于R、R1、R1’、R”、(alk)、B、B’、Q、p和q，適用上述的含義和優(yōu)選方案，A’為直接鍵、C1～C2亞烷基、亞苯基、亞芐基、或基團(tuán)-C(O)-或-C(O)-O-C2～C12亞烷基-，這種化合物是新的并表示本發(fā)明的另一目的。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及上述通式(1d)的化合物，其中R1、R1’、R”分別為氫，R為氫或甲基，(alk)為C2～C4亞烷基，q為O，p為5～50的整數(shù)，優(yōu)選5～20，A’為基團(tuán)-C(O)-O-C2～C4亞烷基-，對(duì)于B和Q，適用上述的含義和優(yōu)選方案。
通式(1d)的化合物例如可通過使通式(5a)的異氰酸酯化合物與通式(6a)的調(diào)聚物在上述條件下反應(yīng)得到。 其中R、R1、R1’和A’分別具有上述含義， 其中R”、B、B’、Q、(alk)、p和q分別具有上述含義。優(yōu)選地，該反應(yīng)在惰性氣氛、室溫下，在水溶液中使用約等摩爾量的通式(5a)和通式(6a)的化合物進(jìn)行。
通式(1d’)的化合物也是新的，并代表本發(fā)明的另一目的 其中對(duì)于R、R1、R1’、X、(alk)、B、B’、Q、p和q，適用上述的含義和優(yōu)選方案，A”為基團(tuán)-(A2)m-或優(yōu)選-C(O)-X1-(a1k*)-，其中對(duì)于A2、m、X1和(alk*)，適用上述的含義和優(yōu)選方案。
可以按照本身公知的方法將親水性大分子單體涂敷到引發(fā)劑改性的基體材料表面上，并在那里進(jìn)行聚合。例如，基體材料可浸漬在大分子單體的溶液中，或首先將大分子單體層沉積在改性的基體材料表面上，例如通過浸漬、噴涂、擴(kuò)散、刮涂、傾倒、輥涂、旋轉(zhuǎn)涂敷或真空蒸氣淀積。然后可以通過例如熱作用，優(yōu)選輻射，特別是UV輻射，引發(fā)大分子單體在基體材料表面上的聚合。適宜的輻射光源對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，包括例如汞燈、高壓汞燈、氙燈、碳弧燈或太陽(yáng)光。輻射的時(shí)間例如依賴于最終復(fù)合材料的所需性能，但通常至多為30分鐘，優(yōu)選10秒～10分鐘，特別優(yōu)選0.5～5分鐘。優(yōu)選在惰性氣體中進(jìn)行輻射。聚合后，例如可通過適宜溶劑的處理，除去所形成的非共價(jià)鍵連的聚合物、齊聚物或未反應(yīng)的大分子單體。
通過上述的涂敷方法，大分子單體可被接枝到基體材料表面上，形成具有例如含束縛的“頭發(fā)”鏈的所謂瓶刷型結(jié)構(gòu)(BBT)的涂層。在一個(gè)實(shí)施方案中，這種BBT結(jié)構(gòu)含有長(zhǎng)親水性或疏水性主鏈，該主鏈載有相對(duì)密積的相當(dāng)短親水性側(cè)鏈(稱為初級(jí)瓶刷)。另一實(shí)施方案涉及次級(jí)瓶刷，其特征在于親水性側(cè)鏈本身載有密積的親水性“次級(jí)”側(cè)鏈。所述初級(jí)和次級(jí)BBT結(jié)構(gòu)的聚合物涂層在一定程度上類似于在人體中，例如在軟骨或粘膜組織中出現(xiàn)的高保水結(jié)構(gòu)。
大分子單體涂層的厚度主要取決于所需的性能。它可以是例如0.001～1000μm，優(yōu)選0.01～500μm，更優(yōu)選0.01～100μm，進(jìn)一步更優(yōu)選0.05～50μm，特別優(yōu)選0.1～5μm，最優(yōu)選0.1～1μm。
本發(fā)明的再一實(shí)施方案為生物醫(yī)學(xué)裝置，例如含有按照本發(fā)明的復(fù)合材料的眼科裝置，優(yōu)選包括硬和特別是軟的接觸透鏡在內(nèi)的接觸透鏡，眼內(nèi)透鏡或人造角膜。本發(fā)明的材料還可用作例如傷口愈合敷料、眼部繃帶，持久釋放活性化合物的材料，如給藥片，用于外科手術(shù)的模塑物，如心臟瓣膜、血管移植物、導(dǎo)管、人造器官，包封的生物植入物，如胰島，假體材料，如骨骼替代物，或診斷用模塑物，膜或生物醫(yī)學(xué)器械或裝置。
按照本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)裝置如眼科裝置，與現(xiàn)有技術(shù)的相比，具有許多意想不到的優(yōu)點(diǎn)，這使得這些裝置非常適用于實(shí)際使用，例如用作長(zhǎng)期佩戴的接觸透鏡或眼內(nèi)透鏡。例如，它們確實(shí)具有可由其接觸角、保水性和其水-膜崩裂時(shí)間或淚膜崩裂時(shí)間(TBUT)顯示出來的高表面潤(rùn)濕性。
TBUT在眼科裝置如接觸透鏡領(lǐng)域是特別重要的。眼瞼相對(duì)于接觸透鏡的易于移動(dòng)被證明對(duì)于使用者的舒適與否來說是很重要的；這種滑動(dòng)由于在接觸透鏡上存在連續(xù)的淚液層而變得容易，該淚液層潤(rùn)滑了組織/透鏡界面。然而臨床試驗(yàn)顯示，現(xiàn)在可得的接觸透鏡在眨眼之間部分地干燥，由此增加了眼瞼和透鏡間的摩擦。摩擦增加的結(jié)果導(dǎo)致眼睛疼痛并減少了接觸透鏡的移動(dòng)。考慮到兩次眨眼之間的平均時(shí)間，發(fā)現(xiàn)可潤(rùn)濕且生物相容的接觸透鏡應(yīng)持留連續(xù)的淚液層大于10秒，優(yōu)選大于15秒。而現(xiàn)在的生物醫(yī)學(xué)材料，通常其TBUT大大低于10秒，因此不能達(dá)到該目標(biāo)，本發(fā)明的復(fù)合材料所具有的TBUT大于10秒，特別是大于15秒。此外，通過涂敷按照本發(fā)明的表面涂層，可在相當(dāng)程度上提高商品接觸透鏡的TBUT。例如，商品接觸透鏡如Focus DailiesTM、Focus New Vues或Lotrafilcon A的TBUT，通過涂敷按照本發(fā)明的表面涂層，可提高大于50％，或按照特別優(yōu)選的實(shí)施方案可提高大于等于100％。在接觸透鏡的基線上，涂層顯著的潤(rùn)滑性有易于眼睛上透鏡的移動(dòng)，這對(duì)于接觸透鏡的長(zhǎng)時(shí)間佩戴來說是很重要的。而且，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間佩戴的接觸透鏡，本發(fā)明的復(fù)合材料還可提供其它很重要的效果，例如透鏡上淚液膜的厚度增加，這可顯著地降低微生物的粘附并防止沉淀的形成。由于所述新表面涂層極軟以及其潤(rùn)滑特性，由本發(fā)明復(fù)合材料制得的生物醫(yī)學(xué)制品，特別是接觸透鏡，顯示出良好的佩戴舒適性，包括對(duì)于一天晚些時(shí)候的(late day)干燥和長(zhǎng)時(shí)間(過夜)佩戴方面的提高。而且，所述新的表面涂層以可逆的方式與眼部粘液相互作用，這有利于提高佩戴舒適性。
此外，含有本發(fā)明復(fù)合材料的生物醫(yī)學(xué)裝置，例如眼科裝置如接觸透鏡，具有非常明顯的生物相容性以及良好的機(jī)械性能。例如，這些裝置具有血液相容性并具有良好的組織同化作用。此外，通常觀察不到任何對(duì)眼睛不良的作用，同時(shí)與通常的接觸透鏡相比，其對(duì)蛋白質(zhì)或類脂的吸附較低，鹽的沉積形成也較低。通常其污垢較低，微生物粘附較低且生物腐蝕較低，同時(shí)其具有良好的機(jī)械性能，如低摩擦系數(shù)和較低的磨耗性能。而且，本發(fā)明的復(fù)合材料具有良好的尺寸穩(wěn)定性。此外，按照本發(fā)明在給定的基體材料上附加上親水性表面涂層，不會(huì)對(duì)視覺透明性產(chǎn)生不利影響。
總之，按照本發(fā)明的眼科裝置，如接觸透鏡和人造角膜，對(duì)于細(xì)胞碎片、化妝品、灰塵或贓物、溶劑蒸氣或化學(xué)品，其損害較低，同時(shí)由于可提供眼科裝置良好眼上移動(dòng)的軟水凝膠表面，對(duì)于佩戴這種眼科裝置的使用者來說它們還非常舒適。
由本發(fā)明的復(fù)合材料制得的生物醫(yī)學(xué)裝置，如腎透析膜、儲(chǔ)血袋、起搏器導(dǎo)線、血管移植物，由于結(jié)合水的連續(xù)層，可抵制通過蛋白質(zhì)的污染，由此降低血栓形成的速率和程度。由本發(fā)明制造的與血液接觸的裝置因此具有血液相容性和生物相容性。
在實(shí)施例中，若不另加說明，量均為重量，溫度均是攝氏度。淚液崩裂時(shí)間值通常指的是透鏡上淚液膜非侵入性崩裂時(shí)間(PLTF-NIBUT)，它是按M.Guillon等，Ophthal.Physiol.Opt.9，355-359(1989)，或者M(jìn).Guillon等，Optometry and Vision Science74，273-279(1997)公開的方法測(cè)定的。使用Krüss K-12儀器(KrüssGmbH，Hamburg，德國(guó))，按動(dòng)態(tài)Wilhelmy方法測(cè)定涂敷的和非涂敷的透鏡的平均前進(jìn)和后退水接觸角。當(dāng)固體浸入到公知表面張力的液體中或從其中取出時(shí)，測(cè)定固體上的潤(rùn)濕力。實(shí)施例A-1 1,2-二氨基環(huán)己烷等離子體涂敷(DACH)于異丙醇中、甲苯中、并再次在異丙醇中萃取后，將兩片干燥的Lotrafilcon A透鏡(聚硅氧烷/全氟聚醚共聚物)放置在等離子體反應(yīng)器內(nèi)的玻璃夾具上，該等離子體反應(yīng)器配有外部環(huán)電極，以及產(chǎn)生電感-偶合、冷輝光放電等離子體用的27.13MHz射頻(RF)發(fā)生器?；|(zhì)和等離子體區(qū)域下邊緣的間距為12cm。將反應(yīng)器抽空至壓力為0.008mbar，并在這樣的條件下保持1小時(shí)。然后將進(jìn)入反應(yīng)器等離子體區(qū)域的氬等離子體氣流速率設(shè)定為20sccm(標(biāo)準(zhǔn)立方厘米)，反應(yīng)器內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)至O.12mbar，并開啟RF發(fā)生器。使250瓦的等離子體放電功率共保持1分鐘(為清潔并活化透鏡表面)。之后，從DACH儲(chǔ)存容器(保持在24℃)中以0.15mbar的壓力將1,2-DACH蒸氣引入到反應(yīng)器室中，時(shí)間為1分鐘。這之后，選定下述DACH等離子體聚合的參數(shù)等離子體激發(fā)用的氬氣流速率=5sccm，輸送DACH用的氬氣載體氣流速率=5sccm，DACH蒸發(fā)單元的溫度=24℃，等離子體區(qū)域的下邊緣和基質(zhì)之間的間距=5cm，壓力=0.2mbar，等離子體功率=100瓦。用脈沖輝光放電等離子體(1μsec.on,3μsec.off)處理透鏡約5分鐘。沉積5分鐘后，打斷等離子體放電，并使DACH蒸氣流入到反應(yīng)器中，該過程進(jìn)行5分鐘。然后抽空反應(yīng)器，并在0.008mbar的壓力下保持30分鐘，以除去殘留的單體和活性物種。用干燥的氮?dú)馐箖?nèi)部壓力回到大氣壓。然后將基質(zhì)翻轉(zhuǎn)一下并重復(fù)整個(gè)過程，以涂敷基質(zhì)的另一側(cè)。然后將樣品從反應(yīng)器中取出，用于隨后進(jìn)行的光引發(fā)劑連接。實(shí)施例B-1 反應(yīng)性光引發(fā)劑分子的表面連接用1,2-DACH等離子體進(jìn)行等離子體處理后，立即將由實(shí)施例A-1得到的氨基官能化的接觸透鏡浸入到1％的反應(yīng)性光引發(fā)劑(Ⅰ)的乙腈溶液中，其中所述的光引發(fā)劑(Ⅰ)是由異佛爾酮二異氰酸酯和4-(2-羥基乙氧基)苯基2-羥基-2-丙基酮的加成反應(yīng)制得的(Darocure2959)(其合成參見EP 632329)。透鏡表面上的氨基與光引發(fā)劑分子中的異氰酸酯基反應(yīng)12小時(shí)。這段時(shí)間過后，將透鏡從反應(yīng)溶液中取出，在乙腈中洗滌并萃取8小時(shí)，并在減壓下干燥2小時(shí)。隨后將干燥的透鏡用于光接枝。實(shí)施例B-2 反應(yīng)性光引發(fā)劑分子的表面連接用l,2-DACH等離子體進(jìn)行等離子體處理后，立即將由實(shí)施例A-1得到的氨基官能化的接觸透鏡浸入到1％的反應(yīng)性光引發(fā)劑(Ⅱ)的乙腈溶液中，其中所述的光引發(fā)劑(Ⅱ)是由異佛爾酮二異氰酸酯和2-二甲氨基-2-芐基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-丁烷-1-酮(其合成參見WO 96/20796)的加成反應(yīng)制得的。透鏡表面上的氨基與光引發(fā)劑分子中的異氰酸酯基反應(yīng)16小時(shí)。這段時(shí)間過后，將透鏡從反應(yīng)溶液中取出，在乙腈中洗滌并萃取12小時(shí)，并在減壓下干燥2小時(shí)。隨后將干燥的透鏡用于光接枝。單官能親水性調(diào)聚物的合成實(shí)施例X丙烯酰胺調(diào)聚物向500ml三頸圓底燒瓶中加入5.25g(46.2mmol)半胱胺鹽酸鹽于270ml 0.1摩爾含水乙酸中的溶液。加入330mg(1.2mmol)a，a’-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽和42.7g(600mmol)丙烯酰胺(Fluka 01696)。將一較強(qiáng)的冷卻器與燒瓶連接。將該裝置抽空至100mbar并充入氬氣。重復(fù)該過程5次。將該混合物加熱至60℃，保持3小時(shí)，然后冷卻至室溫。冷凍干燥一分析樣品，并用1H-NMR測(cè)定單體轉(zhuǎn)化率。沒有檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于C=C雙鍵的共振，說明單體轉(zhuǎn)化率大于98％。
通過加入1M的氫氧化鈉溶液并稀釋至總體積為600ml，將剩余混合物的pH值調(diào)節(jié)至10.5。用A/G Technology Corporation,Needham，MA的UFP-1-E-4A盒，通過超濾除去鹽和殘余的低分子量組分，得到31g作為滲余物(retentate)的產(chǎn)物和15g低分子量的滲透物。通過官能團(tuán)滴定測(cè)定氨基的濃度，結(jié)果為0.43mmol/gNH2，對(duì)應(yīng)于調(diào)聚物的平均分子量為2325g/mol。實(shí)施例X-1丙烯酰胺調(diào)聚物向1000ml三頸圓底燒瓶中加入17.5g(154mmol)半胱胺鹽酸鹽于150ml去離子水中的溶液。加入1.1g(4mmol)a，a’-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽和142g(2mol)丙烯酰胺(在450ml去離子水中)。通過加入1M的鹽酸將溶液的pH值調(diào)節(jié)至3。將一較強(qiáng)的冷卻器和嵌入式溫度計(jì)與燒瓶連接。將該裝置抽空至100mbar并充入氬氣。重復(fù)該過程5次。將該混合物加熱至60℃，保持3小時(shí)，然后冷卻至室溫。冷凍干燥一分析樣品，并用1H-NMR測(cè)定單體轉(zhuǎn)化率。沒有檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于C=C雙鍵的共振。
通過加入1M的氫氧化鈉溶液并稀釋至總體積為1200ml，將剩余混合物的pH值調(diào)節(jié)至10.5。用配有Millipore Helicon RO-4 Nanomax50膜的Millipore Proscale系統(tǒng)，操作壓力為15bar，通過反滲透除去鹽和低分子量殘余物，如未反應(yīng)的鏈轉(zhuǎn)移劑。通過冷凍干燥從所得的滲余物中分離出產(chǎn)物。產(chǎn)量102g白色粉末。
通過官能團(tuán)滴定測(cè)定氨基的濃度，結(jié)果為0.22mmol/gNH2，對(duì)應(yīng)于調(diào)聚物的平均分子量為4500g/mol。GPC分析顯示出單峰分子量分布，無高分子量聚合物。實(shí)施例X-2～X-7 丙烯酰胺調(diào)聚物通過實(shí)施例X-1所列的方法得到其它的丙烯酰胺調(diào)聚物，但是所使用的丙烯酰胺、鏈轉(zhuǎn)移劑和聚合引發(fā)劑的量列于下表中。表
用PEG標(biāo)準(zhǔn)校正，通過GPC測(cè)定分子量。用高氯酸(0.1N)，在乙酸中進(jìn)行端氨基的滴定。實(shí)施例X-8丙烯酰胺/丙烯酸鈉共調(diào)聚物(co-telomer)向配有回流冷凝器和橡膠隔膜的250ml兩頸圓底燒瓶中加入實(shí)施例X-8得到的18g丙烯酰胺調(diào)聚物在88ml去離子水中的溶液(100ml溶液)。向澄清無色的溶液中加入KOH，直至pH值為12。攪拌溶液并加熱至90℃。10小時(shí)后，從反應(yīng)器中取出20ml樣品溶液，冷卻至室溫，用Spectrapor膜管，在1000Da處截止，通過滲析提純并冷凍干燥。得到亮白色的固體產(chǎn)物，皂化度為9.0％(通過滴定測(cè)定)。實(shí)施例Y 單氨基封端的N-丙烯?；鶈徇{(diào)聚物向100ml三頸圓底燒瓶中加入1.6g(14.3mmol)半胱胺鹽酸鹽于45ml 0.1M含水乙酸中的溶液。加入55mg(0.2mmol)a，a’-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽和14.1g(100mmol)丙烯?；鶈徇?。將一較強(qiáng)的冷卻器和嵌入式溫度計(jì)與燒瓶連接。將該裝置抽空至100mbar并充入氬氣。重復(fù)該過程5次。將該混合物加熱至60℃，保持3小時(shí)，然后冷卻至室溫。冷凍干燥一分析樣品，并用1H-NMR測(cè)定單體轉(zhuǎn)化率。沒有檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于C=C雙鍵的共振，說明單體轉(zhuǎn)化率大于98％。
將剩余的混合物冷凍干燥并溶解在甲醇中，在2升乙醚中使調(diào)聚物沉淀并通過過濾收集。產(chǎn)量15g白色粉末。
將調(diào)聚物再次溶解在50ml水中，通過加入143ml 0.1M的氫氧化鈉溶液并用水稀釋至總體積為500ml，將pH值調(diào)節(jié)至10.5。用A/GTechnology Corporation，Needham，MA的UFP-1-E-4A盒，通過超濾除去鹽和殘余的低分子量組分，得到9.2g作為滲余物的產(chǎn)物和3.8g低分子量的滲透物。通過官能團(tuán)滴定測(cè)定氨基的濃度，結(jié)果為0.54mmol/gNH2，對(duì)應(yīng)于調(diào)聚物的平均分子量為1850g/mol。實(shí)施例Y-1 單羧基封端的N-丙烯?；鶈徇{(diào)聚物向配有機(jī)械攪拌器、強(qiáng)力冷卻器和嵌入式溫度計(jì)的1500ml五頸磺化燒瓶中加入27.7g(300mmol)巰基乙酸于400ml去離子水中的溶液。加入488mg(1.8mmol)a，a’-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽和127.1g(900mmol)丙烯?；鶈徇⒃撗b置抽空至100mbar并充入氬氣。重復(fù)該過程5次。將該混合物加熱至60℃，保持4小時(shí)，然后冷卻至室溫。冷凍干燥一分析樣品，并用1H-NMR測(cè)定單體轉(zhuǎn)化率。沒有檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于C=C雙鍵的共振，說明單體轉(zhuǎn)化率大于98％。
通過加入30％的KOH溶液，將剩余混合物的pH值調(diào)節(jié)至5。用配有Millipore Helicon RO-4 Nanomax 50膜的Millipore Proscale系統(tǒng)，操作壓力為15bar，通過反滲透除去鹽和低分子量殘余物，如未反應(yīng)的鏈轉(zhuǎn)移劑。通過冷凍干燥從所得的滲余物中分離出產(chǎn)物。產(chǎn)量124g白色粉末。
通過官能團(tuán)滴定測(cè)定羧酸官能團(tuán)的濃度，結(jié)果為1.84mmol/gCOOH，對(duì)應(yīng)于調(diào)聚物的平均分子量為543g/mo1。GPC分析顯示出單峰分子量分布，無高分子量聚合物。實(shí)施例Y-2 N-丙烯?；鶈徇?2-羥乙基丙烯酰胺共調(diào)聚物向1000ml三頸圓底燒瓶中加入28.4g(250mmol)半胱胺鹽酸鹽于400ml去離子水中的溶液。加入407mg(1.5mmol)a，a’-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽、70.6g(500mmol)丙烯?；鶈徇?8.8g(250mmol)N-羥乙基丙烯酰胺。將一較強(qiáng)的冷卻器和嵌入式溫度計(jì)與燒瓶連接。將該裝置抽空至100mbar并充入氬氣。重復(fù)該過程5次。將該混合物加熱至60℃，保持4小時(shí)，然后冷卻至室溫。冷凍干燥一分析樣品，并用1H-NMR測(cè)定單體轉(zhuǎn)化率。沒有檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于C=C雙鍵的共振，說明單體轉(zhuǎn)化率大于98％。
通過加入30％的KOH溶液，將剩余混合物的pH值調(diào)節(jié)至10。用配有Millipore Helicon RO-4 Nanomax 50膜的Millipore Proscale系統(tǒng)，操作壓力為15bar，通過反滲透除去鹽和低分子量殘余物，如未反應(yīng)的鏈轉(zhuǎn)移劑。通過冷凍干燥從所得的滲余物中分離出產(chǎn)物。產(chǎn)量85g白色粉末。
通過官能團(tuán)滴定測(cè)定氨基的濃度，結(jié)果為0.95mmol/g NH2，對(duì)應(yīng)于共調(diào)聚物的平均分子量為1050g/mol。GPC分析顯示出單峰分子量分布，無高分子量聚合物。實(shí)施例Y-3 由2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基氯化銨得到的調(diào)聚物向100ml三頸圓底燒瓶中加入0.92g(10mmol)巰基乙酸于50ml去離子水中的溶液。加入27mg(0.1mmol)a，a’-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽和11.9g(50mmol)2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基氯化銨。通過加入4M鹽酸將溶液的pH值調(diào)節(jié)至3。將一較強(qiáng)的冷卻器與燒瓶連接。將該裝置抽空至100mbar并充入氬氣。重復(fù)該過程5次。將該混合物加熱至60℃，保持3小時(shí)，然后冷卻至室溫。冷凍干燥一分析樣品，并用1H-NMR測(cè)定單體轉(zhuǎn)化率。沒有檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于C=C雙鍵的共振，說明單體轉(zhuǎn)化率大于98％。
通過將水溶液在2000ml丙酮中沉淀，分離出產(chǎn)物。過濾出沉淀物并進(jìn)行真空干燥。得到10.2g白色、易吸濕的固體。通過官能團(tuán)滴定測(cè)定羧酸官能團(tuán)的濃度，結(jié)果為0.41mmol/g COOH，對(duì)應(yīng)于調(diào)聚物的平均分子量為2440g/mol。實(shí)施例Z由單異氰酸酯基乙基甲基丙烯酸酯基海藻糖得到的調(diào)聚物向100ml三頸圓底燒瓶中加入3.8g(33.4mmol)半胱胺鹽酸鹽于45ml 0.1M含水乙酸中的溶液。加入55mg(0.2mmol)a，a’-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽和53.g(106mmol)IEM和海藻糖的單加合物。將一較強(qiáng)的冷卻器和嵌入式溫度計(jì)與燒瓶連接。將該裝置抽空至100mbar并充入氬氣。重復(fù)該過程5次。將該混合物加熱至60℃過夜，然后冷卻至室溫。在2升丙酮中沉淀出產(chǎn)物并通過過濾分離，得到53.6g淺黃色粉末。用1H-NMR測(cè)定單體轉(zhuǎn)化率，沒有檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于C=C雙鍵的共振，說明單體轉(zhuǎn)化率大于98％。
將17.3g產(chǎn)物溶解于200ml水中，通過加入107ml 0.1M的氫氧化鈉溶液并用水稀釋至總體積為500ml，將pH值調(diào)節(jié)至10.5。用A/GTechnology Corporation，Needham，MA的UFP-1-E-4A盒，通過超濾除去鹽和殘余的低分子量組分，得到14.3g作為滲余物的產(chǎn)物和2.5g低分子量的滲透物。通過官能團(tuán)滴定測(cè)定氨基的濃度，結(jié)果為0.12mmol/gNH2，對(duì)應(yīng)于調(diào)聚物的平均分子量為8300g/mol，聚合度為16。實(shí)施例Z-1 齊聚氧化乙烯甲基丙烯酸酯調(diào)聚物向250ml三頸圓底燒瓶中加入34mg(0.125mmol)a，a’-偶氮二異丁脒二鹽酸鹽溶解于50ml甲醇中的溶液。加入20g(45.6mmol)單氨基封端的聚氧化乙烯(由NOF Corporation得到的BlemerPE350，MW為約400)和1.8g(15.2mmo1)2-(BOC-氨基)乙硫醇。將一較強(qiáng)的冷卻器與燒瓶連接。將該裝置抽空至100mbar并充入氬氣。重復(fù)該過程5次。將該混合物加熱至60℃過夜，然后冷卻至室溫。取出分析樣品并蒸發(fā)掉溶劑。用1H-NMR測(cè)定單體轉(zhuǎn)化率，沒有檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于C=C雙鍵的共振，說明單體轉(zhuǎn)化率大于98％。
通過蒸發(fā)溶劑分離出產(chǎn)物。得到21g澄清無色的粘稠液體。通過滴定測(cè)定BOC-保護(hù)基團(tuán)的濃度為0.34mmol/g，對(duì)應(yīng)于調(diào)聚物的平均分子量為2900g/mol。通過在酸性介質(zhì)中處理產(chǎn)物，除去BOC-保護(hù)基團(tuán)。通式(1)大分子單體的合成實(shí)施例C-1 IEM官能化的丙烯酰胺調(diào)聚物溶液的制備將實(shí)施例X制備的7.5g氨基為端基(胺滴定=0.43mEq/g)的丙烯酰胺調(diào)聚物溶解于80ml HPLC水中。然后向溶液中鼓入氬氣約30分鐘。然后在攪拌下將該混合物加入到等摩爾量(0.5g)的異氰酸酯基乙基甲基丙烯酸酯中(IEM，異氰酸酯滴定=6.45mEq/g)。然后將整個(gè)混合物在氬氣下攪拌4小時(shí)。然后將混合物通過0.45μm的Teflon過濾器過濾，用氬氣脫氣以除去氧，用于光接枝。實(shí)施例C-1(a)～C-1(c)使用下表所列的調(diào)聚物、水和IEM量，由實(shí)施例C-1的方法制備其它IEM官能化的丙烯酰胺調(diào)聚物。
實(shí)施例C-2 IEM官能化的N-丙烯?；鶈徇{(diào)聚物溶液的制備將實(shí)施例Y制備的6.2g氨基為端基(胺滴定=0.54mEq/g)的丙烯?；鶈徇{(diào)聚物溶解于80ml HPLC水中。然后向溶液中鼓入氬氣約30分鐘。然后在攪拌下將該混合物加入到等摩爾量(0.52g)的異氰酸酯基乙基甲基丙烯酸酯中(IEM，異氰酸酯滴定=6.45mEq/g)。然后將整個(gè)混合物在氬氣下攪拌4小時(shí)。然后將混合物通過0.45μm的Teflon過濾器過濾，用氬氣脫氣以除去氧，用于光接枝。實(shí)施例C-3 IEM官能化的α，α’-單IEM-海藻糖調(diào)聚物溶液的制備將實(shí)施例Z制備的6.45g氨基為端基(胺滴定=0.12mEq/g)的6-0-氨基甲?；谆；一?α，α’-海藻糖調(diào)聚物溶解于80ml HPLC水中。然后向溶液中鼓入氮?dú)饧s30分鐘進(jìn)行脫氣。然后在攪拌下將該溶液加入到等摩爾量(0.12g)的異氰酸酯基乙基甲基丙烯酸酯中(IEM，異氰酸酯滴定=6.45mEq/g)。然后將整個(gè)混合物在氬氣下攪拌4小時(shí)。然后將混合物通過0.45μm的Teflon過濾器過濾，用氬氣脫氣以除去氧，用于光接枝。實(shí)施例C-4 N-丙烯?；鶈徇蠓肿訂误w的制備將54.3g(100mmol)實(shí)施例Y-1的羧基封端的調(diào)聚物溶解于100ml干燥的THF中。加入20.85g(10lmmol)N，N-二環(huán)己基碳化二亞胺、1.22g(10mmol)4-二甲氨基吡啶和11.5g(100mmol)N-羥乙基丙烯酰胺，并將該混合物加熱至40℃，保持4小時(shí)。將混合物冷卻至室溫并通過過濾除去沉淀出的二環(huán)己基脲。通過蒸發(fā)溶劑分離出大分子單體。產(chǎn)量64.8g。通過端基滴定測(cè)定C=C雙鍵的濃度為1.54mmol/g。未檢測(cè)出殘余的羥基或羧酸官能團(tuán)。實(shí)施例C-5 IEM官能化的羥乙基丙烯酰胺、N-丙烯酰基嗎啉共調(diào)聚物溶液的制備將2.15g實(shí)施例Y-2的共調(diào)聚物(胺滴定=0.95mEq/g，對(duì)應(yīng)于調(diào)聚物的平均分子量為1050g/mol)溶解于22ml HPLC水中。然后向溶液中鼓入氬氣約30分鐘。然后在攪拌下向該溶液中緩慢地加入0.32g的異氰酸酯基乙基甲基丙烯酸酯(IEM，異氰酸酯滴定=6.45mEq/g)。然后將整個(gè)混合物在氬氣下攪拌12小時(shí)。通過FTIR測(cè)定，溶液中未檢測(cè)出異氰酸酯基團(tuán)。然后將混合物通過0.20μm的Teflon過濾器過濾，用純的氮?dú)饷摎?×30分鐘以除去氧，用于光接枝。表面接枝涂層的制備實(shí)施例D-1 IEM官能化的丙烯酰胺調(diào)聚物在接觸透鏡表面上的光接枝在手套箱中，將1ml實(shí)施例C-1制得的IEM官能化的丙烯酰胺調(diào)聚物溶液引入到體積為約3ml的陪替氏培養(yǎng)皿中。然后將實(shí)施例B-1中的其表面上載有共價(jià)連接的光引發(fā)劑分子的干燥透鏡放置在該溶液中，并在透鏡上再加入1ml脫氣的溶液，目的是用溶液覆蓋整個(gè)透鏡。15分鐘后，將溶液中帶有透鏡的陪替氏培養(yǎng)皿暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3分鐘。然后將透鏡翻轉(zhuǎn)過來，并再次暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3分鐘。然后將改性的透鏡從溶液中取出，用蒸餾水洗滌兩次，連續(xù)地在超純水中萃取16小時(shí)，并用原子力顯微鏡(AFM)、環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)、傅里葉變換紅外衰減全反射模式(FTIR-ATR)和接觸角測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行分析。
由ESEM測(cè)定，涂層的厚度范圍為300～400nm。FTIR-ATR證實(shí)了涂層的類似聚丙烯酰胺的結(jié)構(gòu)。
改性透鏡的水/空氣接觸角為9°前進(jìn)接觸角(adv.)，3°后退接觸角(rec.)，6°滯后。相比而言，未改性透鏡的接觸角為101°adv.,64°rec.,37°滯后。
透鏡在表面上保持連續(xù)水層的時(shí)間超過1分鐘；佩戴6小時(shí)后，涂敷表面的透鏡上淚液膜非侵入性崩裂時(shí)間(PLTF-NIBUT)多于商品Focus DailiesTM接觸透鏡的兩倍(平均TBUT為Focus DailiesTM接觸透鏡TBUT的208％)。
D-1(a)實(shí)施例C-1(a)的大分子單體溶液；由ESEM測(cè)定，涂層的厚度范圍為800～1400nm。FTIR-ATR證實(shí)了涂層的類似聚丙烯酰胺的結(jié)構(gòu)；改性透鏡的水/空氣接觸角為0°adv.,0°rec.,0°滯后；相比而言，未改性透鏡的接觸角為101°adv.,64°rec.,37°滯后；透鏡在表面上保持連續(xù)水層的時(shí)間超過2分鐘；佩戴6小時(shí)后，涂敷表面的透鏡上淚液膜非侵入性崩裂時(shí)間(PLTF-NIBUT)較商品Focus NewVuesTM接觸透鏡約高64％(平均TBUT為Focus New VuesTM接觸透鏡TBUT的164％)。
D-1(b)實(shí)施例C-1(b)的大分子單體溶液；改性透鏡的水/空氣接觸角為18°adv.,12°rec.,6°滯后。
D-1(b*)實(shí)施例C-1(b)的大分子單體溶液，但用2分鐘的光接枝暴露時(shí)間代替3分鐘的暴露時(shí)間；改性透鏡的水/空氣接觸角為38°adv.,22°rec.,16°滯后。
D-1(c)實(shí)施例C-1(c)的大分子單體溶液；改性透鏡的水/空氣接觸角為32°adv.,16°rec.,16°滯后。實(shí)施例D-2 IEM官能化的丙烯酰胺調(diào)聚物在接觸透鏡表面上的光接枝按照實(shí)施例D-1的方法涂敷了兩個(gè)實(shí)施例B-1的透鏡，但用2分鐘的光接枝暴露時(shí)間代替3分鐘的暴露時(shí)間。
改性透鏡的水/空氣接觸角為12°adv.,6°rec.,6°滯后。實(shí)施例D-3 IEM官能化的N-丙烯酰基嗎啉調(diào)聚物在接觸透鏡表面上的光接枝在手套箱中，將1ml實(shí)施例C-2制得的IEM官能化的丙烯?；鶈徇{(diào)聚物溶液引入到體積為約3ml的陪替氏培養(yǎng)皿中。然后將實(shí)施例B-1中的其表面上載有共價(jià)連接的光引發(fā)劑分子的干燥透鏡放置在該溶液中，并在透鏡上再加入1ml脫氣的溶液，目的是用溶液覆蓋整個(gè)透鏡。15分鐘后，將溶液中帶有透鏡的陪替氏培養(yǎng)皿暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3.5分鐘。然后將透鏡翻轉(zhuǎn)過來，并再次暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3.5分鐘。
然后將改性的透鏡從溶液中取出，用蒸餾水洗滌兩次，連續(xù)地在超純水中萃取16小時(shí)，并用ESEM、FTIR-ATR和接觸角測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行分析。
由ESEM測(cè)定，涂層的厚度范圍為200～300nm。FTIR-ATR證實(shí)了涂層的類似聚丙烯?；鶈徇慕Y(jié)構(gòu)。
改性透鏡的水/空氣接觸角為17°adv.,9°rec.,8°滯后。相比而言，未改性透鏡的接觸角為101°adv.,64°rec.,37°滯后。透鏡在表面上保持連續(xù)水層的時(shí)間超過1分鐘。實(shí)施例D-4 實(shí)施例C-4的N-丙烯?；鶈徇蠓肿訂误w在接觸透鏡表面上的光接枝通過在4.5ml水中溶解0.5g實(shí)施例C-4制備的反應(yīng)性大分子單體，得到一10％的水溶液。然后通過對(duì)該溶液抽空至壓力為約5～6bar，并用氬氣對(duì)溶液鼓泡20分鐘，對(duì)溶液進(jìn)行脫氣。然后在手套箱中，將1ml該溶液引入到體積為約3ml的陪替氏培養(yǎng)皿中。然后將實(shí)施例B-1中的其表面上載有共價(jià)連接的光引發(fā)劑分子的干燥透鏡放置在該溶液中，并在透鏡上再加入1ml脫氣的溶液，目的是用溶液覆蓋整個(gè)透鏡。15分鐘后，將溶液中帶有透鏡的陪替氏培養(yǎng)皿暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3分鐘。然后將透鏡翻轉(zhuǎn)過來，并再次暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3分鐘。
然后將改性的透鏡從溶液中取出，用蒸餾水洗滌兩次，連續(xù)地在超純水中萃取16小時(shí)，并用FTIR-ATR和接觸角測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行分析。
FTIR-ATR證實(shí)了涂層的類似聚丙烯?；鶈徇慕Y(jié)構(gòu)。
改性透鏡的水/空氣接觸角為19°adv.,9°rec.,10°滯后。相比而言，未改性透鏡的接觸角為101°adv.,64°rec.,37°滯后。實(shí)施例D-5 IEM官能化的α，α’-單-IEM-海藻糖調(diào)聚物在接觸透鏡表面上的光接枝在手套箱中，將1ml實(shí)施例C-3制得的IEM官能化的α，α’-單-1EM-海藻糖調(diào)聚物溶液引入到體積為約3ml的陪替氏培養(yǎng)皿中。然后將實(shí)施例B-1中的其表面上載有共價(jià)連接的光引發(fā)劑分子的干燥透鏡放置在該溶液中，并在透鏡上再加入1ml脫氣的溶液，目的是用溶液覆蓋整個(gè)透鏡。15分鐘后，將溶液中帶有透鏡的陪替氏培養(yǎng)皿暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3.5分鐘。然后將透鏡翻轉(zhuǎn)過來，并再次暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3.5分鐘。
然后將改性的透鏡從溶液中取出，用蒸餾水洗滌兩次，連續(xù)地在超純水中萃取16小時(shí)，并用ESEM和接觸角測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行分析。
由ESEM測(cè)定，涂層的厚度范圍為250～300nm。
改性透鏡的水/空氣接觸角為15°adv.,10°rec.,5°滯后。相比而言，未改性透鏡的接觸角為101°adv.,64°rec.,37°滯后。透鏡在表面上保持連續(xù)水層的時(shí)間超過1分鐘。實(shí)施例D-6 IEM官能化的羥乙基丙烯酰胺、N-丙烯?；鶈徇舱{(diào)聚物在接觸透鏡表面上的光接枝在手套箱中，將1ml實(shí)施例C-5制得的IEM官能化共調(diào)聚物溶液引入到體積為約3ml的陪替氏培養(yǎng)皿中。然后將實(shí)施例B-1中的其表面上載有共價(jià)連接的光引發(fā)劑分子的干燥透鏡放置在該溶液中，并在透鏡上再加入1ml脫氣的溶液，目的是用溶液覆蓋整個(gè)透鏡。15分鐘后，將溶液中帶有透鏡的陪替氏培養(yǎng)皿暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約2分鐘。然后將透鏡翻轉(zhuǎn)過來，并再次暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約2分鐘。
然后將改性的透鏡從溶液中取出，用蒸餾水洗滌兩次，連續(xù)地在超純水中萃取16小時(shí)，并用接觸角測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行分析。
改性透鏡的水/空氣接觸角為43°adv.,25°rec.,18°滯后。相比而言，未改性透鏡的接觸角為101°adv.,64°rec.,37°滯后。透鏡在表面上保持連續(xù)水層的時(shí)間超過1分鐘。實(shí)施例D-7 反應(yīng)性聚(2-甲基-2-噁唑啉)大分子單體在接觸透鏡表面上的光接枝通過在13ml水中溶解1.2g下述通式的反應(yīng)性大分子單體制備一水溶液 (聚(2-甲基-2-噁唑啉)，該大分子單體具有苯乙烯基作為可聚合的官能團(tuán)，其重均分子量Mw=約1500，其合成參見S.Kobayashi等，Polymer Bulletin 13,p447-451(1985))然后通過對(duì)該溶液抽空至壓力為約5～6bar，并用氬氣對(duì)溶液鼓泡30分鐘，對(duì)溶液進(jìn)行脫氣。然后在手套箱中，將1ml該溶液引入到體積為約3ml的陪替氏培養(yǎng)皿中。然后將實(shí)施例B-1中的其表面上載有共價(jià)連接的光引發(fā)劑分子的干燥透鏡放置在該溶液中，并在透鏡上再加入1ml脫氣的溶液，目的是用溶液覆蓋整個(gè)透鏡。15分鐘后，將溶液中帶有透鏡的陪替氏培養(yǎng)皿暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3分鐘。然后將透鏡翻轉(zhuǎn)過來，并再次暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約3分鐘。
然后將改性的透鏡從溶液中取出，用蒸餾水洗滌兩次，連續(xù)地在超純水中萃取16小時(shí)，并用接觸角測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行分析。
改性透鏡的水/空氣接觸角為57°adv.,35°rec.,22°滯后。相比而言，未改性透鏡的接觸角為101°adv.,64°rec.,37°滯后。實(shí)施例D-8 IEM官能化的N-丙烯?；鶈徇{(diào)聚物和IEM官能化的丙烯酰胺調(diào)聚物的混合物在接觸透鏡表面上的光接枝將2ml C-1的脫氣溶液和2ml C-2的脫氣溶液混合在一起并攪拌5分鐘。在手套箱中，將1ml該混合物引入到體積為約3ml的陪替氏培養(yǎng)皿中。然后將實(shí)施例B-1中的其表面上載有共價(jià)連接的光引發(fā)劑分子的干燥透鏡放置在該溶液中，并在透鏡上再加入1ml脫氣的溶液，目的是用溶液覆蓋整個(gè)透鏡。15分鐘后，將溶液中帶有透鏡的陪替氏培養(yǎng)皿暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約2分鐘。然后將透鏡翻轉(zhuǎn)過來，并再次暴露于15mW的紫外光下，時(shí)間約2分鐘。
然后將改性的透鏡從溶液中取出，用蒸餾水洗滌兩次，連續(xù)地在超純水中萃取16小時(shí)，并用接觸角測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行分析。改性透鏡的水/空氣接觸角為26°adv.,19°rec.,7°滯后。相比而言，未改性透鏡的接觸角為101°adv.,64°rec.,37°滯后。
權(quán)利要求
1．一種復(fù)合材料，該復(fù)合材料含有(a)一種無機(jī)或有機(jī)基體材料，其表面上共價(jià)鍵有進(jìn)行自由基聚合的引發(fā)劑部分；和(b)一種親水性表面涂層，該涂層可通過向提供有引發(fā)劑基團(tuán)的基體材料表面涂敷一種或多種不同的烯屬不飽和親水性大分子單體，并使所述的大分子單體聚合而得到，其中大分子單體為下述通式(1)的每一種化合物 R1為氫，C1～C6烷基或基團(tuán)-COOR＇；R、R＇和R1＇相互獨(dú)立地表示氫或C1～C6烷基；A為直接鍵或下述通式表示的基團(tuán)-C(O)-(A1)n-X- (2a)或-(A2)m-NH-C(O)-X- (2b)；或-(A2)m-X-C(O)- (2c)；或-C(O)-NH-C(O)-X- (2d)；或-C(O)-X1-(alk*)-X-C(O)-(2e)；或A和R1連同鄰近的雙鍵一起表示下述通式代表的基團(tuán) 其中A1為未取代或被羥基取代的-O-C2～C12亞烷基，或?yàn)?O-C2～C12亞烷基-NH-C(O)-或-O-C2～C12亞烷基-O-C(O)-NH-R11-NH-C(O)-，其中R11為線性或支化的C1～C18亞烷基或未取代的或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為C1～C8亞烷基；亞苯基或亞芐基；m和n相互獨(dú)立地為0或1的數(shù)；X、X1和X＇相互獨(dú)立地表示二價(jià)基團(tuán)-O-或-NR"，其中R"為氫或C1～C6烷基；(alk*)為C2～C12亞烷基；且(齊聚物)表示(ⅰ)如下通式的調(diào)聚物基團(tuán) 其中(alk)為C2～C12亞烷基，Q為一個(gè)適于用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的一價(jià)基團(tuán)，p和q相互獨(dú)立地表示0～100的整數(shù)，其中(p+q)的總數(shù)為2～250的整數(shù)，B和B＇相互獨(dú)立地表示可通過用單鍵替換乙烯基雙鍵由可共聚合的乙烯基單體衍生而來的1，2-亞乙基，基團(tuán)B和B＇中至少一個(gè)被親水性取代基取代；或(ⅱ)如下通式的齊聚物基團(tuán) 其中R28為氫或未取代的或羥基取代的C1～C12烷基，u為2～250的整數(shù)，Q＇為聚合引發(fā)劑的殘基；或(ⅲ)如下通式的基團(tuán) 其中R28、X和u如上所定義，或(ⅳ)如下通式的齊聚物基團(tuán) 其中R2和R2＇相互獨(dú)立地表示C1～C4烷基，An-為一陰離子，v為2～250的整數(shù)，Q”為適于用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的一價(jià)基團(tuán)；或(ⅴ)如下通式的低聚肽基團(tuán)-(CHR4-C(O)-NH)t-CHR4-COOH (3d)或-CHR4-(NH-C(O)-CHR4)t-NH2(3d＇)，其中R4為氫或未取代的或羥基、羧基、氨基甲酰基、氨基、苯基、鄰-、間-或?qū)?羥基苯基、咪唑基、吲哚基或基團(tuán)-NH-C(=NH)-NH2取代的C1～C4烷基，t為2～250的整數(shù)，或者基于脯氨酸或羥基脯氨酸的低聚肽基團(tuán)；條件是若(齊聚物)為通式(3a)的基團(tuán)，則A不是直接鍵；若(齊聚物)為通式(3b)、(3c)或(3d)的基團(tuán)，則A為通式(2a)、(2b)或(2d)的基團(tuán)，或A和R1連同鄰近的雙鍵一起為通式(2f)的基團(tuán)；若(齊聚物)為通式(3b＇)的基團(tuán)，則A是直接鍵；以及若(齊聚物)為通式(3d＇)的基團(tuán)，則A為通式(2c)或(2e)的基團(tuán)。
2．權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中基體材料為天然或合成的有機(jī)聚合物，該聚合物具有共價(jià)鍵連于其表面上的聚合引發(fā)劑基團(tuán)，該聚合引發(fā)劑基團(tuán)可熱或光化學(xué)地引發(fā)烯屬不飽和親水性大分子單體的自由基聚合。
3．權(quán)利要求1或2的復(fù)合材料，其中復(fù)合材料中的基體材料(a)為天然或合成的有機(jī)聚合物，該聚合物在其表面上含有可與異氰酸酯基團(tuán)共反應(yīng)的活潑H基團(tuán)，其中一部分或所有的H原子被如下通式的基團(tuán)取代 其中Z為二價(jià)-O-、-NH-或-NR22-；Z1為-O-、-O-(O)C-、-C(O)-O-或-O-C(O)-O-；R13為H、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基或N-C1～C12烷基氨基；R14和R15相互獨(dú)立地表示H、線性或支化的C1～C8烷基、C1～C8羥烷基或C6～C10芳基，或者基團(tuán)R14-(O)b1-和R14-(O)b2-一起表示-(CH2)c-，其中c為3～5的整數(shù)，或者基團(tuán)R14-(O)b1-、R14-(O)b2-和R15-(O1)b3-一起表示如下通式的基團(tuán) R12為直接鍵或線性或支化的C1～C8亞烷基，該亞烷基為未取代的或被-OH取代，和/或非間斷的或被一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)-O-、-O-C(O)-或-O-C(O)-O-間隔；R11＇為支化的C3～C18亞烷基，未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的C6～C10亞芳基，或未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的C7～C18亞芳烷基，未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的C3～C8亞環(huán)烷基，未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的C3～C8亞環(huán)烷基-CyH2y-，或未取代的或C1～C4烷基-或C1～C4烷氧基取代的-CyH2y-(C3～C8亞環(huán)烷基)-CyH2y-，其中y為1～6的整數(shù)；R16獨(dú)立地與R11＇具有相同的定義或?yàn)榫€性C3～C18亞烷基；R22為線性或支化的C1～C6烷基；T為二價(jià)-O-、-NH-、-S-、C1～C8亞烷基或 Z2為直接鍵或-O-(CH2)d-，其中d為1～6的整數(shù)，其中的端基CH2連接在鄰近的通式(10c)中的T上；R17為H、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、N-C1～C12烷基氨基或-NR25R26，其中R25為C1～C8烷基，R26為H或C1～C8烷基；R18為線性或支化的C1～C8烷基、C2～C8鏈烯基或C6～C10芳基-C1～C8烷基；R19獨(dú)立于R18并與其具有相同的定義，或者是C6～C10芳基，或者R18和R19一起為-(CH2)e-，其中e為2～6的整數(shù)；R20和R21相互獨(dú)立地表示可被C1～C4烷氧基取代的線性或支化的C1～C8烷基，或C6～C10芳基-C1～C8烷基，或C2～C8鏈烯基；或者R20和R21一起表示-(CH2)f1-Z3-(CH2)f2-，其中Z3為直接鍵、-O-、-S-或-NR26-，R26為H或C1～C8烷基，f1和f2相互獨(dú)立地表示2～4的整數(shù)；R23和R24相互獨(dú)立地表示H、C1～C8烷基、C3～C8環(huán)烷基、芐基或苯基；a、b1、b2和b3相互獨(dú)立地表示0或1；條件是當(dāng)R15為氫時(shí)，b1和b2均為0；(b1+b2+b3)的總和不超過2；當(dāng)R12為直接鍵時(shí)，a為0。
4．權(quán)利要求3的復(fù)合材料，其中基體材料(a)為在其表面上含有活潑氫的-OH、-NH2和/或-NH-基團(tuán)的有機(jī)聚合物，其中一些或所有的H原子被通式(12a)或(12b)的基團(tuán)取代。
5．權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中親水性大分子單體為通式(1)的化合物，其中R為氫或甲基，R1為氫、甲基或羧基，R1’為氫，A為通式(2a)或(2b)的基團(tuán)。
6．權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中親水性大分子單體為通式(1)的化合物，其中R為氫或甲基，R1為氫、甲基或羧基，R1’為氫，A為通式(2e)的基團(tuán)。
7．權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中親水性大分子單體為通式(1)的化合物，其中(齊聚物)為通式(3a)的調(diào)聚物基團(tuán)。
8．權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中B或B’的親水性取代基為非離子取代基，這些非離子取代基選自被一個(gè)或多個(gè)相同或不同的取代基取代的C1～C6烷基，所述取代基選自-OH、C1～C4烷氧基和-NR9R9’，其中R9和R9’相互獨(dú)立地表示氫或未取代或被羥基取代的C1～C6烷基或苯基；被羥基、C1～C4烷氧基和-NR9R9’取代的苯基，其中R9和R9’如上所定義；基團(tuán)-COOY，其中Y為未取代的或被羥基、C1～C4烷氧基、-O-Si(CH3)3和-NR9R9’取代的C1～C24烷基，其中R9和R9’如上所定義，基團(tuán)-O-(CH2CH2O)1-24-E，其中E為氫或C1～C6烷基，或基團(tuán)-NH-C(O)-O-G，其中-O-G為具有1～8個(gè)糖單元的糖類基團(tuán)，或?yàn)榛鶊F(tuán)-O-(CH2CH2O)1-24-E，其中E如上所定義，或Y為未取代的或被C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代的C5～C8環(huán)烷基，或者是未取代的或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(dú)立地表示氫，未取代或被羥基、C1～C4烷氧基取代的C1～C12烷基，或者基團(tuán)-O-(CH2CH2O)1-24-E，其中E如上所定義，或者Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成無其它雜原子或具有另外的一個(gè)氧或氮原子的五元或六元雜環(huán)；基團(tuán)-oY3，其中Y3為氫；或未取代的或被-NR9R9’取代的C1～C12烷基；或者為基團(tuán)-C(O)-C1～C4烷基；其中R9和R9’如上所定義；或者具有至少一個(gè)N原子且均通過所述N原子鍵合的五至七元雜環(huán)基團(tuán)。
9．權(quán)利要求8的復(fù)合材料，其中非離子親水取代基選自基團(tuán)-COOY，其中Y為C1～C2烷基，被羥基、氨基或N,N-二C1～C2烷基氨基取代的C2～C3烷基，或?yàn)榛鶊F(tuán)-C2～C4亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G為各自最多有8個(gè)糖單元的海藻糖基團(tuán)或環(huán)糊精片斷；基團(tuán)-C(O)-NY1Y2，其中Y1和Y2相互獨(dú)立地表示氫或未取代或被羥基取代的C1～C4烷基，或者Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成N-C1～C2烷基哌嗪或嗎啉環(huán)；或者選自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-嗎啉基或4-N-甲基哌嗪-1-基的雜環(huán)基團(tuán)。
10．權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中B或B’的親水性取代基為陰離子取代基，這些陰離子取代基選自被-SO3H、-OSO3H、-OPO3H2、-COOH或基團(tuán)-NH-C(O)-O-G’取代的C1～C6烷基，其中G’為乳糖酸、透明質(zhì)酸或唾液酸基團(tuán)；被一個(gè)或多個(gè)相同或不同的取代基取代的苯基，所述取代基選自-SO3H、-COOH、-OH和-CH2-SO3H；-COOH；基團(tuán)-COOY4，其中Y4為被-COOH、-SO3H、-OSO3H或-OPO3H2取代的C1～C24烷基；基團(tuán)-CONY5Y6，其中Y5為被-COOH、-SO3H、-OSO3H、-OPO3H2取代的C1～C24烷基，Y6獨(dú)立地具有Y5的定義或?yàn)闅浠駽1～C12烷基；或-SO3H；以及其鹽。
11．權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中B或B’的親水性取代基為陽(yáng)離子取代基，這些陽(yáng)離子取代基選自被基團(tuán)-NR9R9’R9”+An-取代的C1～C12烷基，其中R9、R9’和R9”相互獨(dú)立地表示氫或未取代或被羥基取代的C1～C6烷基或苯基，An-為陰離子；或基團(tuán)-C(O)OY7，其中Y7為被-NR9R9’R9”+An-取代的C1～C24烷基，并且進(jìn)一步是未取代的或被例如羥基取代，其中R9、R9’、R9”和An-如上所定義。
12．權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中B或B’的親水性取代基為下述通式的兩性離子取代基，-C(O)O-(alk)-N(R9)2+-(alk’)-An-或-C(O)O-(alk”)-O-PO2-(O)0-1-(alk)-N(R9)3+其中alk’為C1～C12亞烷基，(alk”)為未取代的或被羥基或基團(tuán)-OY8取代的C2～C24亞烷基，Y8為氫或羧酸的?；?，(alk)為C2～C8亞烷基，R9為氫或C1～C6烷基；An-為陰離子，優(yōu)選-COO-、-SO3-、-OSO3-或-OPO3H-。
13．權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中B為下述通式的基團(tuán)， 其中R5為氫或C1～C4烷基；R6為如權(quán)利要求8、9、10、11或12定義的親水性取代基；R7為C1～C4烷基、苯基或基團(tuán)-C(O)OY9，其中Y9為氫或未取代或羥基取代的C1～C4烷基；R8為基團(tuán)-C(O)Y9’或-CH2-C(O)OY9’，其中Y9’獨(dú)立地具有Y9的含義；B’獨(dú)立地具有上述B的含義之一，或?yàn)槭杷怨簿蹎误w的基團(tuán)。
14．權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中(齊聚物)表示通式(3a)的基團(tuán)，且基團(tuán)-(alk)-S-[B]p-[B’]q-Q為通式(3a’)的基團(tuán)， 其中(alk)為C2～C4亞烷基，R5和R5’相互獨(dú)立地表示氫或甲基，Q是適于用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的一價(jià)基團(tuán)，p和q分別為0～100的整數(shù)，且(p+q)的總和為5～100的整數(shù)，R6和R6’相互獨(dú)立表示基團(tuán)-COOY，其中Y為C1～C4烷基、C2～C4烷基，它可被一個(gè)或兩個(gè)選自羥基和-NR9R9’的取代基取代，其中R9和R9’相互獨(dú)立地為氫或C1～C2烷基，或者為基團(tuán)-CH2-CH2-O-(CH2CH2O)1-12-E，其中E為氫或C1～C2烷基；或?yàn)榛鶊F(tuán)-C2～C4亞烷基-NH-C(O)-O-G，其中-O-G為各自具有1～8個(gè)糖單元的海藻糖或環(huán)糊精片斷的基團(tuán)；基團(tuán)-CONY1Y2，其中Y1和Y2獨(dú)立地表示氫，未取代或羥基取代的C1～C4烷基，或者Y1和Y2與相鄰的N原子一起形成N-C1～C2烷基哌嗪或嗎啉環(huán)；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-嗎啉基或4-N-甲基哌嗪-1-基的雜環(huán)基團(tuán)；被一個(gè)或多個(gè)取代基取代的C1～C2烷基，所述取代基選自-SO3H和-OPO3H2；被-SO3H或磺基甲基取代的苯基；-COOH；基團(tuán)-COOY4，其中Y4為被-COOH、-SO3H、-OSO3H或-OPO3H2取代的C2～C6烷基；基團(tuán)-CONY5Y6，其中Y5為被磺基取代的C1～C6烷基，Y6為氫；或-SO3H；或其適宜的鹽。
15．權(quán)利要求14的復(fù)合材料，其中p為10～50的整數(shù)，q為O，R5為氫，R6為-C(O)NH2。
16．權(quán)利要求14的復(fù)合材料，其中p為10～50的整數(shù)，q為0，R5甲基或氫，R6為基團(tuán)-COO(CH2)2-4-NHC(O)-O-G，其中-O-G為海藻糖基團(tuán)。
17．權(quán)利要求1～14任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中涂敷于親水性表面并聚合的大分子單體具有下述通式， 其中R為氫或甲基，(alk)為C2～C4亞烷基，R5為氫或甲基，p為5～50的整數(shù)，Q為適于用作聚合鏈反應(yīng)終止劑的一價(jià)基團(tuán)，R6為基團(tuán)-COO-C1～C2烷基，-COO-(CH2)2～4-OH，-CONH2，-CON(CH3)2，-CONH-(CH2)2-OH， 和-COO(CH2)2～4-NHC(O)-O-G，其中-O-G為海藻糖基團(tuán)或最多有8個(gè)糖單元的環(huán)糊精片斷。
18．權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中(齊聚物)為通式(3b)或(3b’)的基團(tuán)。
19．權(quán)利要求1～18任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中大分子單體在基體材料表面上的聚合是通過輻射作用引發(fā)的。
20．權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中聚合通過UV輻射作用引發(fā)，時(shí)間為0.5～5分鐘。
21．權(quán)利要求1～20任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中親水性表面涂層可通過將至少一種大分子單體接枝到基體材料表面上得到，形成含有束縛鏈的瓶刷型結(jié)構(gòu)。
22．權(quán)利要求l～20任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中親水性表面涂層的涂層厚度為O.01～50μm，優(yōu)選0.1～1μm。
23．一種生產(chǎn)復(fù)合材料的方法，該方法包括下述步驟(a)提供一種表面上共價(jià)鍵連有聚合引發(fā)劑基團(tuán)的無機(jī)或有機(jī)基體材料；(b)向具有引發(fā)劑基團(tuán)的的基體材料表面涂敷一種或多種不同的權(quán)利要求1的通式(1)表示的烯屬不飽和親水性大分子單體的涂層；(c)通過輻射作用，優(yōu)選通過UV輻射作用，使不飽和親水性大分子單體的涂層聚合。
24．權(quán)利要求23的方法，其中無機(jī)或有機(jī)基體材料為生物醫(yī)學(xué)裝置，特別是接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡或人造角膜。
25．含有權(quán)利要求1～22任一項(xiàng)的復(fù)合材料的生物醫(yī)學(xué)裝置。
26．權(quán)利要求25的生物醫(yī)學(xué)裝置，其中生物醫(yī)學(xué)裝置為接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡或人造角膜。
27．權(quán)利要求26的生物醫(yī)學(xué)裝置，該裝置為接觸透鏡，且其淚液崩裂時(shí)間(TBUT)大于15秒。
28．權(quán)利要求1～22任一項(xiàng)的復(fù)合材料在生產(chǎn)眼科裝置，特別是接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡或人造角膜中的應(yīng)用。
29．一種如下通式的化合物， 其中R1為氫、C1～C6烷基或基團(tuán)-COOR’，R、R’和R1’相互獨(dú)立地為氫或C1～C6烷基；(alk)為C2～C12亞烷基，A’為直接鍵、C1～C2亞烷基、亞苯基、亞芐基或基團(tuán)-C(O)-或-C(O)-O-C2～C12亞烷基，Q、B、B’、p和q如權(quán)利要求1定義。
30．權(quán)利要求29的通式(1d)的化合物，其中R1和R1’分別為氫，R為氫或甲基，(alk)為C2～C4亞烷基，q為0，p為5～100的整數(shù)，優(yōu)選5～50，A’為基團(tuán)-C(O)-O-C2～C4亞烷基，B為如權(quán)利要求13定義的通式(4a)的基團(tuán)。
31．一種如下通式的化合物， 其中A’’為基團(tuán)-(A2)m-或-C(0)-X1-(alk*)-，且A2、B、B’、Q、R、R1、R1’、X、X1、(alk)、(alk*)、m、p和q如權(quán)利要求1定義。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的復(fù)合材料,該材料包括(a)一種無機(jī)或有機(jī)基體材料,其表面上共價(jià)鍵有自由基聚合用的引發(fā)劑部分;和(b)可通過將一種或多種如權(quán)利要求書中所定義的通式(1)的不同烯屬不飽和親水性大分子單體涂敷到具有引發(fā)劑基團(tuán)的基體材料上,并聚合所述的大分子單體得到的親水性表面涂層。本發(fā)明的復(fù)合材料具有所需的基質(zhì)粘附性、耐久性、親水性、潤(rùn)濕性、生物相容性和滲透性,因此可用于生產(chǎn)生物醫(yī)學(xué)制品,如眼科裝置。
文檔編號(hào)C08F2/00GK1298489SQ99805513
公開日2001年6月6日 申請(qǐng)日期1999年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月30日
發(fā)明者P·查伯萊?？? J·霍普肯, D·洛曼 申請(qǐng)人:諾瓦提斯公司