(57)【要約】  本発明は、合成物であり、極性液体に可溶であり、且つ第一の反応性基を有する第一のポリマーと、合成物であり、親水性であり、且つ第二の反応性基を含む第二のポリマーとから調製することができる、医療用製品向けの耐久性のある、滑らかなコーティングを提供する。第一の反応性基と、第二の反応性基の一部とが反応して、第一のポリマーを第二のポリマーに結合させる。第二の反応性基の一部は、未結合のまま残り、中和の際に上記コーティングに滑性を付与する。一部の態様では、上記コーティングは、潜在性反応性基を有する架橋剤を用いて生成される。上記コーティングは、非常に長い乾燥時間を提供し、そしてカテーテル法プロセスに非常に有用である。さらに、上記コーティングを、エチレンオキシドを用いた殺菌にさらすことができ、そして非常に良好な耐久性及び滑性を保持させることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用製品の表面に、耐久性のある、滑らかなコーティングを生成させる方法であって、
当該方法は、次の各段階；
（ａ）合成物であり、極性液体に可溶であり、且つ第一の反応性基を含む第一のポリマーを配置させる段階；そして
（ｂ）合成物であり、親水性であり、且つ第一の反応性基と反応性を有する第二の反応性基を含む第二のポリマーを配置させる段階；
を含み、
第二の反応性基の一部は、第一の反応性基と反応し、そして第二のポリマーを第一のポリマーと結合させ、そして第二の反応性基の一部は、第一の反応性基と反応せず、そして前記コーティングの滑性に寄与する。
【請求項２】
段階（ｂ）において、第二の反応性基がペンダント型カルボキシレート基を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
段階（ｂ）において、第二のポリマーがペンダント型エステル基をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
段階（ｂ）において、第二のポリマーのエステル基がＣ1〜Ｃ6アルキル基を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
段階（ｂ）において、第二のポリマーのエステル基がＣ2〜Ｃ4アルキル基を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
段階（ｂ）において、第二のポリマーが無水マレイン酸コポリマーを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
段階（ａ）において、第一のポリマーが、親水性セグメントを有するポリ（カルボジイミド）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
段階（ａ）において、第一のポリマーが、テトラメチル−キシリレンカルボジイミドポリマーを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記コーティングが、乾燥状態で１０μｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
架橋化合物が、第一の組成物、第二の組成物、若しくは第一の組成物及び第二の組成物の両方に存在するか、又は当該方法が、架橋化合物を配置させる追加の段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記架橋化合物が光反応性基を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記架橋化合物が非イオン性である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記医療用製品を照射する段階を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記医療用製品がカテーテルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記医療用製品が泌尿器系カテーテルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
段階（ａ）及び段階（ｂ）の後に、当該方法が、前記医療用製品を殺菌する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記殺菌する段階が、前記医療用製品を、エチレンオキシドを用いて処理することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
段階（ａ）又は段階（ｂ）のどちらかにおいて、有機溶媒を用いない、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
段階（ｂ）において、第二のポリマーを、２００ｃＰ未満の粘性率を有する組成物に配置させる、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
合成物であり、且つ極性液体に可溶である第一のポリマーを含む第一のコーティング層；及び
合成物であり、且つ親水性である第二のポリマーを含む第二のコーティング層：
を含む、耐久性のある、滑らかなコーティングを有する医療用製品であって、
第一のポリマー及び第二のポリマーは、第一及び第二の反応した基を含む反応した対を介して共有結合されており、
第二のポリマーは、第一のポリマーと結合せず、そして前記コーティングの滑性に寄与するペンダント型の第二の基を含む。
【請求項２１】
合成物であり、且つ極性液体に可溶である第一のポリマーを含む第一のコーティング層；及び
合成物であり、且つ親水性である第二のポリマーを含む第二のコーティング層：
を含む、耐久性のある、滑らかなコーティングを有する殺菌された医療用製品であって、
第一のポリマー及び第二のポリマーは、第一及び第二の反応した基を含む反応した対を介して共有結合されており、
第二のポリマーは、第一のポリマーと結合せず、そして前記コーティングの滑性に寄与するカルボキシレート基であるペンダント型の第二の基を含み、そして
第二のポリマーは、ペンダント型エステル基をさらに含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用製品の表面向けの親水性ポリマーコーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
表面コーティングにより、種々の明確な利益を有する医療用製品、例えば、身体に移植又は一時的に挿入されるものを提供することができる。これらの利益には、滑性及び湿潤性、たんぱく質吸着に対する受動性、抗菌特性、薬物送達性、生体適合性、及び血液適合性が含まれる。これらの種類のコーティングを有する医療用製品に対する要求が、急速に高まっている。というのは、それらは、身体への移植又は挿入の際に、機器の機能を向上させるのが一般的だからである。
【０００３】
滑性及び湿潤性を有するコーティングには、親水性材料が含まれるのが典型的である。これらの親水性材料により、上記機器を、身体に挿入し、そして身体内を動かす場合に摩擦力が減る。種々の型のカテーテルが、親水性コーティングを付与しうる医療用製品の例である。親水性コーティングは、移植可能な医療機器の技術分野で一般的に知られている。
【０００４】
医療機器に親水性コーティングを適用することは、多くの観点から特に難しい場合がある。多くの医療機器は、機器を身体に用いる際にひねりを加えられるか、又はねじ曲げられ、コーティングのクラッキング又は剥離を生ずる場合がある。さらに、親水性コーティングは、水性環境においてある程度まで膨潤する可能性を有するので、当該コーティングの成分が十分に安定化されていない場合には、当該コーティングから除去され、そして失われる可能性がある。これらの要因を考えると、上記コーティングを、上記機器に十分に付着させるべきである。さらに、上記機器の寸法及び弾性率が、過度に厚いコーティングにより影響を受ける可能性がある。しかし、コーティング工程に用いられる成分の特性の結果、薄い親水性コーティングの調製が難しい場合がある。
【０００５】
さらに、コーティングは、一部のケースでは、毒性の懸念をもたらす有機溶媒又は低分子量モノマー化合物を用いて調製される場合が多い。全ての溶媒又は未反応の低分子量モノマー材料を除去することが一般的に望ましいが、これらの成分は、コーティング中に極微量残る可能性がある。これらの材料を適切に取扱い、且つこれらの材料が生成したコーティングに残る場合には除去する必要がある場合が多い。
【０００６】
適合し且つ耐久性のある親水性コーティングを生成させる一般的な技術的困難性に加え、使用前にコーティングされた製品を十分に含水させておくことは難しい。湿潤溶液から機器を取り出した後に開始し、且つ当該機器が患者に挿入される前のこの時間は、一般的に、「開放時間」と称される。この時間の間に、コーティングが乾燥して、上記機器を挿入する際に、患者を不快にさせる結果となる。乾燥により、コーティングを再湿潤させることが促される場合があり、挿入工程に加え、感染のリスクが高まる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
機器コーティングに関連したこれらの課題に加え、多くの場合には、コーティングされた医療機器に殺菌処置を実施することが望ましい。医療機器向けの一般的な殺菌処置には、機器をエチレンオキシドで処理することが含まれる。しかし、コーティングされたポリマー材料は、殺菌処置に敏感である場合があり、上記機器の表面から当該ポリマー材料が離層して、コーティングにダメージを与えるか、又は当該コーティング中の材料の化学的特性を変える場合がある。例えば、エチレンオキシド殺菌により、親水性ポリマー材料のアルキル化が生じ、そして機器の滑性が大きく下がる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、医療用製品向けの耐久性のある、滑らかなコーティングと、それらの調製方法と、特に身体の一部に挿入される医療用製品とに関する。態様の一つでは、本発明のコーティングを適用した医療用製品は、湿潤溶液から取り出した後、特に長い時間、含水したまま残ることができる。すなわち、本発明のコーティングは、乾燥の影響に比較的耐久性を有する。非常に長い乾燥時間は、多くの態様、特に含水したコーティングされた機器を身体に挿入することを含む方法において有利である。例えば、患者が、彼又は彼女自身のカテーテル法に関与する例（自己カテーテル法；例えば、間欠式の泌尿器用自己カテーテル法）において、本発明のコーティングにより、患者に、長時間の挿入時間が与えられ、それにより高い安全性と快適性とが付与される。
【０００９】
基本的な形態では、本発明の耐久性のある、滑らかなコーティングが、次の段階を含む方法において生成する；合成物であり、極性液体に可溶であり、且つ第一の反応性基を有する第一のポリマーを配置させる段階；そして合成物であり、親水性であり、且つ第二の反応性基を有する第二のポリマーを配置させる段階。上記方法では、第一及び第二の反応性基が反応して、第一のポリマーと、第二のポリマーとの間に共有結合を形成する（反応した対）。生成したコーティングの分析により、第一の反応性基が、少なくとも実質的に、又は全体的に、上記コーティング方法により消費されることが示されている。上記コーティングの生成の際、第二の反応性基の一部は、未反応のまま残る。当該未反応部分を中和して、湿潤性コーティングを提供することができる。湿潤させた場合、上記コーティングは、耐久性があり、滑らかであり、そして優れた保水性を有する。上記コーティングを、上記医療用製品の全て又は一部に生成させることができる。
【００１０】
態様の一つでは、第二のポリマーの第二の反応性基には、ペンダント型カルボキシレート基が含まれる。第一のポリマーと接触すると、当該カルボキシレート基の一部が第一の反応性基と反応して、それにより第二のポリマーが第一のポリマーに結合する。湿潤させると、未結合のカルボキシレート基により、コーティングに望ましい滑性が付与される。好ましい態様では、第二のコーティング層を生成するために用いられる第二のポリマーは、（ｉ）ペンダント型反応性カルボキシレート基と、（ｉｉ）ペンダント型エステル基とを含むコポリマーである。好ましいエステル基は、短分子鎖アルキル基、例えば、Ｃ1〜Ｃ6アルキル、そしてさらに好ましくはＣ2〜Ｃ4アルキルを有する。他の好ましい態様では、第二のポリマーには、（ｉ）ペンダント型反応性カルボキシレート基と、（ｉｉ）Ｃ1〜Ｃ6アルキル基の混合物を有するペンダント型エステル基とが含まれる。例えば、この種の好適なコポリマーを、無水マレイン酸コポリマーをアルコールと反応させて、カルボキシレート基及びエステル基（例えば、エチル又はブチルハーフエステル）を有するポリマー誘導体を生じさせて生成することができる。
【００１１】
いくつかの態様では、第一のポリマーの第一の反応性基は、カルボキシレート−反応性基である。いくつかの態様では、当該カルボキシレート−反応性基は、カルボジイミド（−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−）又はカルボジイミド含有基から選択される。好ましくは、第一のポリマーは、極性液体、例えば、水に溶解性を付与する親水性部分を有するポリ（カルボジイミド）である。上記親水性部分は、ポリ（カルボジイミド）の末端であることができ、そしてカチオン性、アニオン性、又は非イオン性であることができる。好ましい水溶性ポリ（カルボジイミド）には、親水性部分を有するテトラメチルキシリレンカルボジイミドポリマーが含まれる。第一のコーティング層のポリマー、例えば、ポリ（カルボジイミド）から選択されたものはまた、良好なｉｎ  ｖｉｖｏ適合性を付与する。好ましくは、第一のポリマーは、カルボジイミド反応性基を含み、そして約１ｋＤａ超の分子量を有する。
【００１２】
本発明の組成物及び方法は、有機溶媒又は低分子量モノマー成分を要求しないので、本発明はまた、患者の安全性及び調製者の安全性の両方を向上させるための他の優位性を付与する。本明細書で用いられるポリマー材料はまた、生体組織と接触させるために好適である。
【００１３】
本発明の別の明確に区別できる利益は、非常に費用対効果が高く、そして効率的な様式において、複層コーティングを生成させることができることである。上記コーティング組成物のポリマー材料は、一般的に安価であり、そして容易に調製するか、又は商業的に購入することができる。これらの組成物を、例えば、ディップコーティング、はけ塗り、又はスポンジコーティングにより、非常に簡単に医療用製品の表面にコーティングすることができ、そして複雑なコーティング装置又は方法を使用することは要求されない。
【００１４】
本発明の他の態様では、第一及び第二の反応性基に加えて、上記コーティングを、潜在性反応性基、例えば、光反応性基を用いて生成させることができる。当該潜在性反応性基は、上記コーティングのポリマー材料及び／又は上記機器の表面の間に、追加の結合を付与することができる。好ましくは、上記潜在性反応性基は、架橋部分に付与される。上記ポリマー材料の第一及び第二の反応性基と、上記潜在性反応性基との組み合わせにより提供される結合により、有利且つ改良された特性を有する耐久性のある、滑らかなコーティングの生成が可能となる。
【００１５】
所望により、上記潜在性反応性基は、第一のポリマー、第二のポリマー、又はそれらの組み合わせ上に存在することができる。上記結合は、第一のコーティング層のポリマーと第二のコーティング層のポリマーとの間に存在するが、追加の結合を上記潜在性反応性基の活性化により付与することができる。この追加の結合により、複数の望ましい優位性が付与される。
【００１６】
潜在性反応性基を利用する本発明の態様の一つでは、それらの活性化により、高密度のポリマー材料のコーティングが生成するのみではなく、望ましい親水性及び滑性さえも保持するコーティングの生成が促進されると考えられる。この点では、上記コーティングは、非常に迅速に湿潤することができるだけでなく、滑らかな表面を付与するために十分である。潜在性反応性基を用いて生成させたコーティングはまた、水溶液中で、制御された膨潤を実証することができる。上記コーティング内のポリマー材料の結合配置が、大きな範囲まで膨潤するコーティングの能力が抑制されると考えられる。
【００１７】
上記コーティング中のこの結合配置は、湿潤した際に、コーティングされた製品の寸法（例えば、外部寸法）が大きく増加しないので、有利である。従って、本発明は、上記機器の機能を損なわない範囲まで、含水及び膨潤することができるコーティングを提供する。この特徴は、種々のケース、例えば、上記機器それ自体が小さい場合、又は上記コーティングがコーティングされた機器の寸法を有意に変えないケース、例えば、内腔の中のコーティングのケースに特に有用であることができる。
【００１８】
従っていくつかの態様では、第一のコーティング層のポリマー材料は、第一及び第二の反応性基により、第二のコーティング層の親水性ポリマーと結合し（好ましくは、共有結合する）、そして上記コーティング内の１種又は２種以上のポリマー材料が、上記潜在性反応性基、例えば、光反応性基によりさらに共に結合する。
【００１９】
用いるコーティング法にもよるが、本発明のコーティングは、潜在性反応性基を有するイオン性又は非イオン性架橋剤を含むことができる。必要に応じて、上記コーティングはまた、非イオン性及びイオン性架橋剤の組み合わせを含むことができる。
いくつかの態様では、非イオン性光活性化架橋剤を用いることができる。実施形態の一つでは、上記非イオン性光活性化架橋剤は、式ＸＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4（式中、Ｘは、化学系主鎖であり、そしてＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、潜在性光反応性基を含む基である）を有する。
【００２０】
他の態様では、イオン架橋を用いることができる。
例えば、当該イオン架橋剤は、次の式Ｉ：
Ｘ1−Ｙ−Ｘ2
（式中、Ｙは、少なくとも１つの酸性基、塩基性基、又は酸性基若しくは塩基性基の塩を含む基であり、そしてＸ1及びＸ2は、それぞれ、独立して潜在性光反応性基を含む基である）
に従う潜在性光反応性基を有する化合物である。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態では、生成したコーティングにおいて、上記コーティング中に存在する架橋剤の少なくとも一部は、活性化され、且つ当該コーティングの１種若しくは２種以上の成分及び／又は上記機器の表面と反応する潜在性反応性基を有する。
【００２２】
これらの特徴を有するコーティングを、種々の方法により生成させることができる。
例えば、コーティングを、下記を含む段階により生成することができる；
（ａ）第一の反応性基を有するポリマーを含む第一のコーティング組成物を配置させる段階；
（ｂ）第二の反応性基を有するポリマーを含む第二のコーティング組成物を配置させる段階、ここで、第一のコーティング組成物若しくは第二のコーティング組成物のどちらか、又は第一のコーティング組成物又は第二のコーティング組成物の両方は、２種又は３種以上の潜在性反応性基を含む架橋剤を含む：そして
（ｃ）上記架橋剤の潜在性反応性基を活性化するために、エネルギーを適用する段階。
上記方法では、上記エネルギーを、上記架橋剤の潜在性反応性基を活性化するために、上記架橋剤を配置させる際及び／又はその後の任意の時間に適用することができ、そして上記コーティング内のポリマー材料の架橋及び／又は上記ポリマーの架橋を、上記医療用製品の材料に生じさせる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、上記コーティングを、次の段階を含む方法で生成させる；
（ａ）下記を含む組成物を配置させる段階；
（ｉ）極性液体に可溶であり、且つ第一の反応性基を含む第一のポリマー、及び
（ｉｉ）光反応性基を含む架橋剤、そして
（ｂ）下記を含む組成物を配置させる段階：
（ｉ）親水性であり、そして第二の反応性基を含む第二のポリマー、及び
（ｉｉ）光反応性基を有する架橋剤。
好ましい態様では、第二のコーティング層の架橋剤は、非イオン性架橋剤である。
【００２４】
他の実施形態では、上記コーティングを、次の段階を含む方法で生成させる；
（ａ）下記を含む組成物を配置させる段階；
（ｉ）極性液体に可溶であり、且つ第一の反応性基を含む第一のポリマー、そして
（ｂ）下記を含む組成物を配置させる段階：
（ｉ）親水性であり、そして第二の反応性基を含む第二のポリマー、及び
（ｉｉ）光反応性基を含む架橋剤。
好ましい態様では、第二のコーティング層の架橋剤は、非イオン性架橋剤である。
【００２５】
いくつかの実施形態では、上記コーティングを、次の段階を含む方法で生成させる；
（ａ）下記を含む組成物を配置させる段階；
（ｉ）極性液体に可溶であり、且つ第一の反応性基を含む第一のポリマー、及び
（ｉｉ）光反応性基を含む架橋剤、そして
（ｂ）下記を含む組成物を配置させる段階：
（ｉ）親水性であり、且つ第二の反応性基を含む第二のポリマー。
【００２６】
いくつかの実施形態では、上記コーティングを、次の段階を含む方法で生成させる；
（ａ）極性液体に可溶であり、且つ第一の反応性基を含む第一のポリマーを含む組成物を配置させる段階；
（ｂ）光反応性基を含む架橋剤を配置させる段階、そして
（ｃ）親水性であり、且つ第二の反応性基を含む第二のポリマーを含む組成物を配置させる段階。
【００２７】
本発明のコーティングはまた、耐久性及び適合性を有する。一つの方式において、上記耐久性は、物理的な難題の下に置かれた後に優れた活性を有するコーティングにより示される。これらの特徴は、第一のポリマーと、上記機器の表面との間の非常に良好な付着に、少なくとも部分的には起因すると考えられる。上記コーティングはまた、コーティングされた機器が操作される際に、耐クラッキング性及び耐層間剥離性を示す。
【００２８】
これらの特性を有するコーティングは、使用の際に相当な摩擦力を受ける移植可能な医療機器、例えば、カテーテルに特に有用である。これらの場合では、本発明のコーティングは、身体への挿入後に、コーティングされた機器が操作された場合に、あまり研磨されない。すなわち、上記コーティングは、機器が動いた際に分解し、そしてｉｎ  ｖｉｖｏで失われうる残渣を生成させることは起こりそうにない。従って、この特徴（残渣の最小化）により、順に、関連する優位性、例えば、患者への高い安全性、機器寿命の広範囲の使用、及び上記デバイスの改良された機能が提供される。
【００２９】
別の態様では、本発明はまた、殺菌処置用に特に好適なコーティングを提供する。挿入可能な医療用製品の例示的な殺菌処置には、殺菌剤としてエチレンオキシドを使用することが含まれる。エチレンオキシド殺菌は、医療用製品を殺菌するために、ヘルスケア産業で広く用いられている。しかし、エチレンオキシド処理は、種々の製品、特に、ポリマーコーティングを有するものの材料特性に有害な影響を有する場合がある。エチレンオキシドは、アルキル基を、製品の表面に存在しうるある部分に付加させることにより、表面化学を変えることができる強力なアルキル化剤として作用する。いくつかの滑らかなコーティングの場合、エチレンオキシドを用いて処理することにより、コーティングに関連する活性が下がる場合がある（エチレンオキシド不活性化）。しかし、先行技術の親水性コーティングと比較して、本発明のコーティングにより、エチレンオキシドによる不活性化に対する高い抵抗性が付与される。
【００３０】
殺菌向けに好ましいコーティングには、ペンダント型の第二の反応性基及びペンダント型エーテル基を有する第二のポリマーが含まれる。当該コーティングは、殺菌後に所望の耐久性及び活性を保持する。
【００３１】
従って、他の態様では、本発明は、親水性コーティングを有する無菌の医療用製品を調製する方法を提供する。当該方法には、共有結合している第一のポリマー及び第二のポリマーを含む親水性コーティングを調製する段階が含まれる。第二のポリマーには、ペンダント型の第二の反応性基及びエステル基が含まれる。第二の反応性基は、上記コーティングを湿潤させる前に中和することができるカルボキシレート基であることが好ましい。さらに好ましくは、第二のポリマーには、Ｃ1〜Ｃ6アルキル基を含むペンダント型エーテル基及びペンダント型カルボキシレート基の混合物が含まれる。上記方法はまた、殺菌段階、例えば、エチレンオキシド殺菌を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本明細書に記載される本発明の実施形態は、網羅的であること、又は下記の詳細な説明に開示される厳格な形態まで本発明を限定することを意図するものではない。むしろ、当該実施形態は、当業者が本発明の本質及び実施を正しく評価し、そして理解することができるように選択され、そして記載されている。
【００３３】
本明細書で言及される全ての出版物及び特許を、参照により本明細書に組み入れる。本明細書に開示される出版物及び特許は、単にそれらの公表のために提供されている。発明者が、先行する任意の出版物及び／又は特許（本明細書で引用される任意の出版物及び／又は特許を含む）に権利を与えないことの自認として解釈される。
【００３４】
本発明は、医療用製品の表面に親水性コーティングを調製するための方法に向けられている。一般的に、上記コーティングは、合成物であり且つ極性液体（例えば、水）に可溶であり、そして第一の反応性基を有する第一のポリマーを配置することを含む方法で生成させることができる。第一のポリマーを、医療用製品の表面若しくはその一部、又は所望により当該医療用製品の上にあらかじめ生成させた１層又は２層以上のコーティング層の頂部に配置させることができる。その際に、第一のポリマーを含む第一のコーティング層が生成する。
【００３５】
第一のポリマーを配置させた後、合成物であり、親水性であり、そして第二の反応性基を有する第二のポリマーを、上記第一の層の上に配置させる。第二の反応性基の一部は、第一の反応性基と共有結合して、第二のポリマーを第一のポリマーに結合させる、反応した対を生成する。共有結合していない第二の反応性基を中和して、湿潤性の、そして高度に滑らかなコーティングを提供することができる。
【００３６】
上記コーティング方法は、２層又は３層以上のコーティング層を有するコーティングを提供することができる、すなわち、第一のコーティング層は第一のポリマーを含み、そして第二のコーティング層は第二のポリマーを含む。他のコーティング層は所望によるが、例えば、コーティングされた医療用製品の種類及び当該製品の目的とする機能に応じて生成させることができる。
【００３７】
第一のコーティング層のポリマーの第一の反応性基と、親水性であるポリマー上の第二の反応性基は、お互いに反応性であり、そして反応性の対を規定する。第一のコーティング層及び第二のコーティング層は、お互いに接触することができるので、第一の反応性基及び第二の反応性基が反応して、第一のコーティング層のポリマーと、第二のコーティング層の親水性ポリマーとの間で結合することができる。
【００３８】
本発明の、耐久性のある、滑らかなコーティングを、上記医療用製品又は機器を製造するために用いられている多種多様の材料上に生成させることができる。コーティングされた医療用製品に存在することができるポリマー材料を規定するために、上記製品の構造を形成する材料を、本明細書において「製品材料」又は「機器材料」と称し、一方、上記ポリマーコーティングを生成させるために用いられる材料を、本明細書において「コーティング材料」と称する。多くの場合には、上記医療用製品は、１種又は２種以上の生体材料から生成される。というのは、上記コーティングされた製品は、概して、身体に移植された後に、生体液又は組織と接触して置かれるからである。
【００３９】
第一の反応性基を有する第一のポリマーを含むコーティング組成物は、生体材料表面を有する製品及び機器（例えば、身体内で用いるために好適なプラスチック及び／又は金属材料から製造されたもの）にベースコーティングを供給するために好適でありうる。第一のコーティング組成物を、任意の種類の生体材料に適切に適用して、第一のコーティング層を生成させることができる一方で、好ましい生体材料表面は、プラスチック材料から製造される。例示的なプラスチック材料には、ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリプロピレン、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が含まれる。
【００４０】
医療用製品に用いることができる金属には、白金、金又はタングステン、並びに他の金属、例えば、レニウム、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、チタン、ニッケル、及びこれらの金属の合金、例えば、ステンレス鋼、チタン／ニッケル、ニチノール合金、及び白金／イリジウム合金が含まれる。他の合金又は組み合わせ物を含むこれらの金属は、第一のコーティング組成物を配置させるための好適な基材としてはたらくことができる。
【００４１】
多くの機器又は製品は、実質的に全て金属材料、例えば、合金から構成されるが、いくつかは、非金属及び金属材料の両方から構成されることができ、そこでは、上記機器の表面の少なくとも一部は金属である。上記金属表面は、薄い表面層であることができる。上記表面は、上記機器の表面の少なくとも一部又は全部の上に、スパッタコーティング金属を含む任意の方法により生成されうる。
【００４２】
本発明の方法を用いてコーティングすることができる他の表面には、人間の組織、例えば、骨、軟骨、皮膚及び歯；又は他の有機材料、例えば、木材、セルロース、圧縮カーボン（ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  ｃａｒｂｏｎ）及びゴムを含むものが含まれる。他の企図する生体材料には、セラミック、例えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ジルコニア、及びアルミナ、並びにガラス、シリカ及びサファイアが含まれるが、それらに限定されるものではない。セラミック及び金属の組み合わせ物をまた、コーティングすることができる。
【００４３】
金属及び非金属材料を用いて、種々の移植可能な製品又は機器を製造することができる。上記医療用製品又は機器は、病状の予防又は治療のために、哺乳動物に一時的又は恒久的に導入される任意のものであることができる。これらの製品又は機器には、臓器、組織、又は臓器の内腔に残る、皮下、経皮又は外科的に導入された任意のものが含まれる。いくつかの態様では、上記コーティングされた医療用製品を、泌尿生殖器系、例えば、尿道の一部又は複数部分に挿入することができる。いくつかの態様では、上記コーティングされた医療用製品を、心臓血管系、例えば、動脈、静脈、室（ｖｅｔｉｃｌｅ）、又は心臓の心房の一部又は複数部分に挿入する。
【００４４】
本発明の方法および材料を利用して、医療用製品の表面に親水性で且つ滑らかな表面を付与することが望ましい任意の医療用製品を実質的にコーティングすることができる。特に、上記コーティングは、身体内に挿入し、そして移動させる医療用製品向けに特に有用である。
【００４５】
例示的な医療用製品には、血管用インプラント及び移植片、移植片、外科用機器；合成の人工器官；エンドプロテーゼ（ｅｎｄｏｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）を含む人工血管、ステント移植皮弁、血管内のステント組み合わせ物；小径の移植片、腹部大動脈瘤移植片；創傷被覆材及び創傷管理機器；止血バリア；メッシュ及びヘルニアプラグ（ｈｅｒｎｉａ  ｐｌｕｇ）；子宮出血パッチを含むパッチ、心房中隔欠損症（ＡＳＤ）パッチ、卵円孔開存症（ＰＦＯ）パッチ、心室中隔欠損症（ＶＳＤ）パッチ、及び他のジェネリックの心臓用パッチ；ＡＳＤ、ＰＦＯ及びＶＳＤ閉鎖；経皮閉鎖機器、僧帽弁修復機器；左心耳フィルター；弁形成（ｖａｌｖｅ  ａｎｎｕｌｏｐｌａｓｔｙ）機器、カテーテル；中心静脈アクセスカテーテル、血管アクセスカテーテル、膿瘍排液カテーテル、薬物注入カテーテル、非経口的栄養補給カテーテル、静脈内カテーテル（例えば、抗血栓薬を用いた処理）、脳卒中治療カテーテル、血圧及びステント移植片カテーテル；吻合機器及び吻合術閉鎖；動脈瘤除外機器；グルコースセンサを含むバイオセンサ；心臓用センサ；受胎調節機器；前胸部用移植片；感染制御機器；膜；組織骨格（ｓｃａｆｆｏｌｄ）；組織関連材料；脳脊髄液（ＣＳＦ）シャントを含むシャント、緑内障排出シャント；歯医者用機器及び歯医者用移植片；耳用機器、例えば、耳用排液チューブ、中耳腔換気用ベントチューブ；眼用機器；排液チューブカフスを含む、機器のカフス及びカフス部分、移植された薬物注入用チューブカフス、カテーテルカフス、縫製カフス；脊椎及び神経学用機器；神経再生導管；神経学用カテーテル；神経用パッチ；整形外科用機器、例えば、整形外科の関節用移植片、骨修復／増大機器、軟骨修復機器；泌尿器用機器及び尿道用機器、例えば、泌尿器用移植片、膀胱用機器、腎臓部用機器及び血液透析機器、人工肛門袋取付け機器；胆汁排液製品が含まれる。
【００４６】
本発明のコーティングが医療機器に付与する利益を例証するために、尿生殖器用機器の表面の親水性コーティングを論ずる。
【００４７】
１面又は２面以上の親水性表面を提供するためにコーティングすることができる例示的な機器の１つは、泌尿器系カテーテルである。泌尿器系カテーテルは、一般的に、神経障害性膀胱の治療向けに用いられている。一部の泌尿器系カテーテルは、「フォーリーカテーテル」と称されることが多い。上記カテーテルの管材料は、シリコーン、ラテックス又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）から作られるのが典型的である。使用の際に、カテーテルの管は、膀胱から小便の排出を可能にする尿道を介して、膀胱内に配置される導尿カテーテルの末端から供給される。膀胱内に配置されるカテーテルの末端は、典型的には、小便を管及び機器に導くアパーチュア、例えば、当該カテーテルの末端を膀胱内に保持させる膨張式バルーンを有することが典型的である。患者の外部に配置される末端泌尿器系カテーテルには、２つのチューブが含まれるのが典型的である。一方のチューブは、小便を通過させ、そして別のチューブを用いて、液体（例えば、無菌水又は塩水）を、一度それを膨張させる（カテーテルの末端を、膀胱内に正しく位置づける）ために、バルーンに供給することができる。
【００４８】
フォーリー型泌尿器系カテーテルにより例証されるように、カテーテル管の内部及び外部の両方の親水性コーティングにより、上記機器の機能を改良することができる。カテーテルの外壁のコーティングは、挿入工程の際の摩擦力を減らすので、尿道の内腔のカテーテルの運動を容易にすることができる。カテーテルの内壁のコーティングにより、内腔の中で可動である管の運動が容易となることができる。多くの実施形態では、本明細書に記載されるように本発明のコーティングを有するカテーテルを殺菌して、尿道感染の発生率を下げることができる。
【００４９】
別の種類の泌尿器系カテーテルは、間欠式泌尿器系カテーテルである。これらの間欠式カテーテルは、患者に挿入され、次いで膀胱から排出された後に取り出されるのが典型的である。上記カテーテルを湿潤させてその滑性を高めた後、患者は、間欠式カテーテルの挿入又は引き抜きを実施するのが典型的である。
【００５０】
カテーテルチューブの少なくとも外側部分の本発明のコーティングは、特に、当該コーティングが含水し、次いで周囲条件で相当な時間（少なくとも約５分、そして典型的には約１５〜２０分）湿潤しているので、その機能を改良することができる。これにより、患者はカテーテルを適切に挿入する十分な時間を得ることができ、当該挿入を有効に実施することができない患者に非常に有効であることができる。従って、間欠式泌尿器系カテーテルの本発明のコーティングにより、滑性を失ったカテーテルの挿入に関連する不快さの可能性と、不適切な挿入とを最小化するアプローチが提供される。
【００５１】
本発明の親水性コーティングはまた、使用者が、挿入の際に１回の試みでカテーテルをうまく挿入する可能性が高いので、感染のリスクを減らす。本明細書に記載される本発明のコーティングを有するカテーテルを用いると、感染のリスクを高める複数回の再湿潤の可能性が減る。
【００５２】
ここで、本発明はまた、身体の一部にカテーテルを挿入する方法を提供することができる。当該方法は、本発明の親水性コーティングを含むカテーテルを得る段階；上記カテーテルを湿潤させる段階；そして上記カテーテルを身体の一部に挿入する段階：を含むことができる。本方法では、上記カテーテルは、上記カテーテルを再湿潤させる段階を実施することなく、湿潤の段階の後に、少なくとも５分間湿潤を保つことができる。
【００５３】
本発明の耐久性のある、滑らかなコーティングをまた内視鏡外装の表面に生成させることができる。内視鏡外装は、尿生殖路、胃腸管及び脈管構造を含むものを含む種々の医療処置において用いることができる。例えば、内視鏡は、内視鏡外装を通して供給することができる。内視鏡外装の内壁及び外壁の親水性コーティングにより、外装内の機器と、身体内の外装との運動が容易になりうる。
【００５４】
本発明のいくつかの態様では、泌尿器系カテーテルに提供されたコーティングにより例証されるように、親水性コーティングが、カテーテルの外壁に形成される。いくつかの態様では、上記親水性コーティングが、光反応性架橋剤を用いて形成される。上記光反応性架橋剤は、上記コーティングに尿道壁からの摩擦力による磨耗に対する耐久性を付与するので、耐久性の高い外壁を提供することができる。
【００５５】
他の態様では、親水性コーティングを、上記カテーテルの内壁に生成させることができる。これらの調製において、光反応性架橋剤は所望によるが、典型的には、上記コーティング内に含まれない。光反応性架橋剤は、機器の内壁に光を供給するのが難しいので、上記コーティングから除外することができる。それにもかかわらず、上記コーティングのポリマー材料の第一及び第二の反応性基により、第二のコーティング層の親水性ポリマーが、第一のコーティング層のポリマーに結合することができる。光反応性架橋剤を含む機器の外壁上のコーティングが、優れた耐久性（他の改良された特性の間で）をコーティングに付与する一方で、機器の内部に供給され、光反応性架橋剤なしで生成したコーティングは、それでもなお有益な特性を付与し、そして上記機器の改良された使用を可能にする。
【００５６】
従って、本発明はまた、機器の内壁（内径）に滑らかなコーティングを生成するための方法を提供する。
当該方法は、次の各段階；
（ａ）第一のコーティング層を、第一の反応性基を含む第一のポリマーを含む内壁に生成させる段階；そして
（ｂ）第二のコーティング層を、第二の反応性基を含む親水性ポリマーを含む第一の層に生成させる段階、
を含み、ここで上記親水性ポリマーは、第一及び第二の反応性基の反応を介して、第一のコーティング層のポリマーと結合する。
例えば、水溶性カルボジイミドポリマーを、内壁上に配置し、そして乾燥して第一のコーティング層を生成し、次いでカルボキシレート基を含む親水性ポリマーを、第一のコーティング層上に、第二のコーティング層を形成するように配置させる。ここで、上記カルボキシレート基は、カルボジイミド基と反応性を有し、親水性ポリマー、カルボジイミドポリマーと結合する。
【００５７】
本発明のコーティングは、水性系、例えば、体液と接触するであろう機器に特に有用であることができる。例えば、親水性ポリマーを含む第二のコーティング層は、上記表面の滑性を改良することができ、そして、身体中で機器の運動を容易にすることができる。ある場合には、上記第二のコーティング層は、上記機器表面に生体適合性を付与することができ、そして身体中で、コーティングされた機器の機能を損なう恐れがある拒絶反応を最小化することができる親水性ポリマーを含むことができる。
【００５８】
本明細書に記載されるコーティング方法では、第一及び第二のコーティング組成物を、危険な有機溶媒を用いることなく調製することができ、次いで機器の表面に（引き続いて）配置させ、そして乾燥させる、本発明のコーティング組成物及び方法の優位性の一つは、例えば、非極性有機溶媒が要求されず、従って、残余の溶媒及び使用者の上記溶媒との接触には、心配がない。
【００５９】
第一のコーティング組成物を、製品の表面に配置する前に、当該製品を任意の好適な技法を用いて清浄することができる。
【００６０】
本発明のコーティングが、極性溶媒に可溶であり、且つ第一の反応性基を有する第一のポリマーを有する第一のコーティング層と、親水性表面を提供し、且つ第二の反応性基を有するポリマーを含む第二のコーティング層とを含む一方で、上記コーティングはまた、他の所望のコーティング層を含むことができる。例えば、上記コーティングは、他の所望のコーティング層を含むことができる。本明細書において、用語「層」又は「コーティング層」は、製品表面の全体、又は全体未満、一部にわたる目的とする使用のために十分な寸法（例えば、厚さ及び面積）の、１種又は２種以上のコーティングされた材料の層を指す。
【００６１】
従って、本明細書に記載される「コーティング」には、１層又は２層以上の「コーティング層」が含まれてもよく、各コーティング層には、１種又は２種以上のコーティング成分が含まれる。上記コーティング工程の際、あるコーティング層に由来する材料は、溶媒又は溶液、及び溶解又は懸濁したコーティング化合物を含む特定のコーティング組成物の成分にもよるが、近接するコーティング層に移動できる。従って、コーティング層は、一定の範囲まで、近接するコーティング層に由来する成分を含むことができる。
【００６２】
１層又は２層以上の所望の追加のコーティング層が、上記製品の上記コーティングに含まれてもよい。一般的に、１層又は２層以上の所望の追加のコーティング層が上記コーティング内に存在する場合には、上記１層又は２層以上の追加の層は、第一のコーティング層と、上記機器の表面との間に配置される。従って、第一のコーティング組成物を表面に配置させる段階を参照すると、当該表面は、機器それ自体の表面でもよく、又は１つ又は２つ以上の所望のコーティング層を有する機器の表面であってもよい。討論の目的で、第三、第四等のコーティング層と称する場合がある。
【００６３】
選択的なコーティング層は、第一及び第二のコーティング層を上記製品上に形成させることを促進することができる。例えば、第一のポリマーを、非高分子量シラン化合物を用いてプレコートした医療機器に配置させることができる。例示的な、シランプレコートが、米国特許第６，７０６，４０８号明細書に記載されている。
【００６４】
これらの種類の所望によるベースコートされた層は、潜在性反応性基、例えば、光反応性基、架橋剤（第一のコーティング組成物中に含まれてもよい）に由来するペンダントと反応することができる表面を提供するために特に有用であることができる。
【００６５】
本発明に従うと、上記コーティング方法中の段階には、合成物であり、且つ第一の反応性基を有する第一のポリマー（第一のポリマーはまた、極性液体に可溶である）を配置させる段階が含まれる。上記ポリマーは、「皮膜形成」であり、そして製品の表面に配置させることができ、且つコーティング層を生成させることができる特性を有する。第一のポリマーは、第一の反応性基を有するホモポリマー又はコポリマーであることができる。上記ポリマーの第一の反応性基は、活性水素を有する（第二のポリマーの）第二の反応性基と反応することができる。いくつかの態様では、第一の反応性基を、カルボキシレート反応性基、アミン反応性基、及びスルフヒドリル反応性基から選択することができる。好ましい第一の反応性基はカルボキシレート反応性であり、そしてカルボジイミド（−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−）基又はカルボジイミド含有基から選択することができる。
【００６６】
好ましい態様では、第一のコーティング層の水溶性ポリマーの第一の反応性基は、カルボジイミド基である。水溶性ポリ（カルボジイミド）は、水に溶解できるカルボジイミド基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−）を含むポリマーを指す。上記ポリ（カルボジイミド）は、イソシアネート基（Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−）、例えば、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネートを有するモノマーを重合させることにより生成させることができ、上記ポリ（カルボジイミド）を、ポリマーに水溶性を付与する親水性部分を用いてさらに変性する。上記親水性部分はカチオン性であることができ、そして、例えば、第４級アミン基、アニオン性を含み、そして、例えば、スルホネート基又は非イオン性を含み、そして、例えば、ポリエーテル又はポリエステルポリマー部分を含むことができる。
【００６７】
第一のコーティング層向けに好適なポリ（カルボジイミド）ポリマーは、Ｎｉｓｓｈｉｎｂｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されている商品名Ｃａｒｂｏｄｉｌｉｔｅ（商標）の下で入手可能であり、そして米国特許第５，６８８，８７５号明細書にも記載されている。
いくつかの態様では、第一のコーティング層のポリマーは、コモノマー、例えば、ビニルモノマー、及び脂肪族及び非極性基含有モノマーを含むことができる。
【００６８】
第一の反応性基、例えば、ポリ（カルボジイミド）を有する第一のポリマーを、上記製品の表面上に、コーティング層を生成させるために十分な量で含む第一のコーティング組成物を調製することができる。第一のポリマーを含むコーティング組成物は、実施されるコーティング方法のタイプに好適な粘性率を有することが好ましい。コーティング組成物を調製するために、第一のポリマー及び任意の他の所望による成分を、好適な極性液体に溶解又は懸濁させることができる。例示的な極性液体には、アルコール又は水が含まれる。好ましい態様では、上記コーティング組成物の粘性率は、約５〜２００ｃＰ（約２５℃）の範囲にある。
【００６９】
好ましい態様では、第一のポリマーを、約５％〜約２０％（約５０〜２００ｍｇ／ｍＬ）、又はさらに好ましくは約５％〜約１５％重量／体積（ｗ／ｖ）の範囲における濃度において溶解又は懸濁させる。いくつかの態様では、１種超のポリマーが第一のコーティング組成物中に存在する場合には、ポリマー材料の併用量は、上述の範囲にあることができる。一つの例示的な調製では、第一のコーティング組成物は、約１０％の濃度において、ポリ（カルボジイミド）を含む。
【００７０】
本発明のいくつかの態様では、水溶性ポリ（カルボジイミド）が、第一のコーティング組成物に含まれる。本発明に従うと、上記水溶性ポリ（カルボジイミド）は、種々の極性液体、例えば、水性液体、アルコール（例えば、イソプロパノール又はエタノール）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン及びメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に可溶である。１種又は２種以上の液体を、所望の特性、例えば、所望の厚さを有する第一のコーティング層を有するコーティングを付与するように選択することができる。例えば、より薄いコーティングを提供するために、水溶性ポリ（カルボジイミド）を、水又はアルコール含有組成物に溶解させることができ、あるいは、より厚いコーティングを提供するために、ＴＨＦ、トルエン又はＭＥＫに溶解させることができる。第一のコーティング組成物を、ＰＶＣ又はラテックス等の材料を含む基材上に配置させる場合、ＴＨＦ、トルエン又はＭＥＫ系組成物により、当該基材を膨潤させることができる。膨潤により、第一のポリマーを、少なくとも部分的に上記基剤材料に導入させることができ、従って上記コーティングの耐久性を改良することができる。
【００７１】
好ましい第一のコーティング組成物には、ポリ（カルボジイミド）と、約３０％以上、そして好ましくは約３０％〜約７０％の範囲の量のアルコール（例えば、ＩＰＡ）とが含まれる。アルコール系組成物が好ましい。というのは、それらは基材に良好な湿潤性を付与し、そして上記組成物を表面に配置させた後、蒸発させることができるからである。
【００７２】
上記コーティング方法は、上記製品又は機器の表面又は表面の一部にコーティングを供給するために好適な温度において実施することができる。上記コーティング方法を、好ましくは、１０℃〜５０℃の範囲の温度において、そしてさらに好ましくは１５℃〜２５℃の範囲の温度において実施する。しかし、実際のコーティング温度は、上記ポリマー材料を溶解又は懸濁させるために用いられる液体と、上記ポリマー材料と、上記製品又は機器の表面に第一のコーティング組成物を配置させるために用いられる方法とを含む、第一のコーティング組成物の態様に基づいて選択することができる。
【００７３】
任意の好適な技法を用いて、第一のコーティング組成物を、機器の表面に適用することができる。例えば、第一のコーティング組成物を浸漬し、スプレーし、スポンジで拭き、又は機器上ではけ塗りして層を生成させ、次いで乾燥させることができる。いくつかの好ましい実施形態では、第一のコーティング組成物をディップコーティングで適用する。所望により、上記工程を繰返して、複数のコーティング層（第一のコーティング組成物から生成させた複層膜）を有するコーティングを提供することができる。特定の医療用製品と共に用いるための上記コーティング組成物の適合性、及び同様に、適用技法の適合性は、本明細書の記載が与えられているので、当業者により評価されうる。
【００７４】
上記コーティング組成物を適用するための好ましい方法は、簡潔な方法、例えば、ディップコーティングである。典型的なディップコーティング手順には、コーティングすべき製品を、第一のコーティング組成物に浸漬すること、当該組成物中の物体を、ある時間（標準的な時間は、一般的には、約３０秒未満であり、そして多くのケースでは、１０秒よりもさらに短くともよい）留めること、次いで上記製品を上記組成物から取り出すことが含まれる。上記製品を上記コーティング溶液中でディップコーティングした後、上記製品を取り出し、そして乾燥させる。任意の好適な方法、例えば、上記ディップコーティングされた製品を風乾させることを用いて、乾燥を実施することができる。最大３０分の時間が、上記コーティングされた製品を乾燥させるために十分であることができるが、より短い時間がまた十分であることができる。
【００７５】
本明細書に記載される方法は、所望の厚さを有するコーティングを調製することができるが、それにもかかわらず、それらは、耐久性があり、そして優れた親水性を実証する。多くの態様では、上記厚さを、使用者のコーティング要求に適合させるように調整することができる。これは、第一の反応性基を有する水溶性ポリマーを含む第一のコーティング層の形成に関するコーティングパラメータを変化させて達成することができる。例えば、いくつかの態様では、本発明のコーティング組成物及び方法は、比較的薄い構造が可能であるが、非常に耐久性のあるコーティングである。
【００７６】
例示的な調製において、第一のコーティング層は、乾燥状態で、約２μｍ〜約３μｍの範囲の厚さを有する（コーティング条件を変化させるか、又は繰り返して、厚さを増す（例えば、最大約１０μｍ）ことができる）。上記組成物中の液体を変化させることに加えて、上記コーティングの厚さはまた、溶液中のポリマーの濃度を変化させることにより影響を受ける場合がある。すなわち、上記ポリマーの濃度を高くすると、より厚い第一のコーティング層を供給することができる一方で、上記ポリマーの濃度を低くすると、より薄い第一のコーティング層を供給することができる。第一のコーティング層はまた、当該層が、コーティングされている製品を良好に形作り、且つ当該層が、実質的な物理的変形を導入することなく機器の形状における変化まで形成することができることを意味する適合性及び順応性（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）を有する。
【００７７】
本発明のいくつかの態様では、架橋剤が、第一のコーティング組成物に含まれている。好ましい態様では、上記架橋剤は、２種又は３種以上の潜在性反応性基を含む。上記潜在性反応性基は、適切な活性化源に曝露されると活性化し、そして上記コーティング及び／又は機器表面内の各ポリマー材料の間で結合を形成することができる。例えば、上記架橋剤が、第一のコーティング組成物内に含まれる場合、追加の結合を、第一のコーティング層内の各ポリマーの間、第一のコーティング層のポリマー及び上記機器の表面のポリマーの間、又は上記コーティング内の第一のポリマー及び第二のポリマーの間に形成させることができる（第二のポリマーの適用を続ける）。
【００７８】
潜在性反応性基を含む架橋剤を用いることにより、種々の方式で、上記コーティングを改良することができる。例えば、上記架橋剤は、ポリマーコーティング成分及び／又はポリマーコーティング成分並びに上記コーティングされた製品の表面の間に追加の結合を作り出すことにより、上記コーティングの耐久性を改良することができる。上記架橋の潜在性反応性基の活性化はまた、第一の反応性基と、第二の反応性基との間の反応を促進し、それによりさらに第一のポリマーと第二のポリマーとの間の結合が強化され、そして耐久性が向上すると考えられる。さらに、潜在性反応性基を有する架橋剤を用いると、高い架橋密度のポリマー材料を有するコーティングの生成が促進されると考えられる。湿潤させた際に上記コーティングが膨潤することを抑制することができる。
【００７９】
潜在性光反応性基を有する架橋剤を用いることにより、特定の化学系基と反応性を有することができ、かつ製品材料と反応しないことができる一般的な架橋剤の改良を代表することができる。
【００８０】
第一のコーティング組成物に含まれる場合、上記架橋剤は、上記コーティングの特性を改良することができる濃度で含まれうる。例えば、上記架橋剤を、耐久性、湿潤特性又は殺菌工程により生ずるような湿潤性の減少に対する抵抗性を改良するための量で添加することができる。上記コーティング組成物中に存在する架橋化合物の例示的な量は、約０．１％〜約３％、又は約０．５％〜約２．５％重量／体積（ｗ／ｖ）の範囲にわたる。本発明のコーティング組成物に添加される架橋剤の例示的な量は、約１％重量／体積（ｗ／ｖ）である。
【００８１】
広く規定される潜在性反応性基は、特定の適用される外部刺激に応答し、ターゲットと共有結合する活性種の生成を受ける基である。潜在性反応性基は、貯蔵の条件下でそれらの共有結合を変化させないが、活性化の際に他の分子と共有結合を生成させる分子内の原子のそれらの基である。上記潜在性反応性基は、外部の電磁気又は運動（熱）エネルギーを吸収した際に、活性種、例えば、フリーラジカル、ニトレン、カルベン、及びケトンの励起状態を発生させる。潜在性反応性基を、電磁気スペクトルの種々の部分に応答するように選択することができ、そしてスペクトルの紫外線、可視又は赤外線部分のスペクトルに応答する潜在性反応性基が好ましい。本明細書に記載されるものを含む潜在性反応性基は、当業界に周知である。本発明は、本明細書に記載される本発明のコーティングの形成向けに好適な潜在性反応性基の使用を企図している。
【００８２】
潜在性反応性基は、特定の適用される外部刺激に応答し、例えば、同一又は異なる分子により供給されるような、近接する化学構造と共有結合する活性種の生成を受ける光反応性基である。光反応性基を含む潜在性反応性基は、貯蔵の条件下でそれらの共有結合を変化させないが、外部エネルギー源による活性化の際に他の分子と共有結合を生成させる分子内の原子のそれらの基である。例えば、米国特許第５，００２，５８２号明細書（Ｇｕｉｒｅら「Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  Ｖｉａ  Ｃｏｖａｌｅｎｔｌｙ  Ａｔｔａｃｈｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」）を参照のこと。
【００８３】
光反応性基は、電磁気エネルギーを吸収した際に、活性種、例えば、フリーラジカル、ニトレン、カルベン、及びケトンの励起状態を発生させる。光反応性基を、電磁気スペクトルの種々の部分に応答ように選択することができ、そしてスペクトルの紫外線、可視又は赤外線部分のスペクトルに応答するものが好ましい。
【００８４】
光反応性のアリールケトン、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、アントラキノン、アントロン、キノン、及びアントロン様複素環（例えば、アントロンの複素環式類似体、例えば、１０位に窒素、酸素又は硫黄を有するもの）、又はそれらの置換誘導体（例えば、置換された環）が好ましい。好ましいアリールケトンの例には、アクリドン、キサントン及びチオキサントン、並びにそれらの環置換された誘導体を含む複素環式誘導体が含まれる。一部の好ましい光反応性基は、チオキサントン、及び約３６０ｎｍ超の励起エネルギーを有するその誘導体である。
【００８５】
上記ケトンの官能基が好ましい。というのは、それらは、本明細書に記載される活性化／不活性化／再活性化サイクルを容易に受けることができるからである。ベンゾフェノンが、特に好ましい潜在性反応性部分である、というのは、ベンゾフェノンは、三重項状態への項間交差を受ける励起一重項状態の初期構造を有する光化学系励起が可能であるからである。励起三重項状態により、（例えば、支持体表面から）水素原子を引き抜いて、炭素−水素結合に挿入し、ラジカル対を生成させることができる。次のラジカル対の崩壊により、新しい炭素−炭素結合の形成をもたらすことができる。
【００８６】
反応性結合（例えば、炭素−水素）を結合のために利用できない場合には、ベンゾフェノン群の紫外線により誘発された励起は可逆性であって、当該分子は、当該エネルギー源を取り除くと、基底状態のエネルギー準位に戻る。光反応性アリールケトン、例えば、ベンゾフェノン及びアセトフェノンが、特に重要である。というのは、これらの群が水中で複数の再活性化を受け、よって高いコーティング効率を付与するからである。
【００８７】
アジドは、別の類の光反応性基を構成し、そしてアリールアジド（Ｃ6Ｒ5Ｎ3）、例えば、フェニルアジド及び４−フルオロ−３−ニトロフェニルアジド；アシルアジド（−ＣＯ−Ｎ3）、例えば、ベンゾイルアジド及びｐ−メチルベンゾイルアジド；アジドホルメート（−Ｏ−ＣＯ−Ｎ3）、例えば、エチルアジドホルメート及びフェニルアジドホルメート；スルホニルアジド（−ＳＯ2−Ｎ3）、例えば、ベンゼンスルホニルアジド；及びホスホリルアジド［（ＲＯ）2ＰＯＮ3］、例えば、ジフェニルホスホリルアジド及びジエチルホスホリルアジドを含む。
【００８８】
ジアゾ化合物は、別の類の光反応性基を構成し、そしてジアゾアルカン（−ＣＨＮ2）、例えば、ジアゾメタン及びジフェニルジアゾメタン；ジアゾケトン（−ＣＯ−ＣＨＮ2）、例えば、ジアゾアセトフェノン及び１−トリフルオロメチル−１−ジアゾ−２−ペンタノン；ジアゾアセテート（−Ｏ−ＣＯ−ＣＨＮ2）、例えば、ｔ−ブチルジアゾアセテート及びフェニルジアゾアセテート；及びβ−ケト−α−ジアゾアセタトアセテート（−ＣＯ−ＣＮ2ＣＯ−Ｏ−）、例えば、ｔ−ブチル−α−ジアゾアセトアセテートを含む。
【００８９】
他の光反応性基には、ジアジリン（−ＣＨＮ2）、例えば、３−トリフルオロメチル−３−フェニルジアジリン；及びケテン（ＣＨ＝Ｃ＝Ｏ）、例えば、ケテン及びジフェニルケテンが含まれる。
パーオキシ化合物は、別の類の潜在性反応性基と企図され、そしてジアルキルペロキシド、例えば、ジ−ｔ−ブチルペロキシド及びジシクロヘキシルペロキシド及びジアシルペロキシド、例えば、ジベンゾイルペロキシド及びジアセチルペロキシド及びパーオキシエステル、例えば、エチルパーオキシベンゾエートが含まれる。
【００９０】
上記架橋剤に光反応性基が存在する場合には、好ましくは、それらは、可逆性の光分解ホモリシスを受けるように適合し、それにより、ポリマー材料に付着する際に消費されない光反応性基を、不活性、すなわち「潜在性」の状態に回復させる。続いて、これらの光反応性基を、共有結合生成のための水素の引き抜きを伴う上記コーティング中の任意の化合物又は製品材料と結合させるように活性化することができる。従って、光反応性基の励起は可逆的であり、そして当該基は、エネルギー源を取り除くと、基底状態エネルギー準位に戻ることができる。いくつかの実施形態では、好ましい架橋剤は、複数の活性化を受けることができ、よって高いコーティング効率を付与する基である。
【００９１】
全ての光反応性基及びスペーサーが、化学的に又は少なくとも機能的に同一である状況では、第一の光反応性基及び第二の光反応性基の間の区別を、第一の活性化段階の時間において、実際に達成することができる。すなわち、活性化され、且つ上記表面に結合したそれらの基は、「第一」の光反応性基とみなされ、そして未反応のまま残る（それらが活性化されたかどうかにせよ）ものは、「第二」の光反応性基とみなされる。
【００９２】
上記光反応性架橋剤はイオン性であることができ、そして水性組成物、例えば、第一のコーティング組成物及び／又は第二のコーティング組成物中で良好な溶解性を有することができる。従って、いくつかの実施形態では、少なくとも１種のイオン性光反応性架橋剤を用いて、上記コーティングを生成する。ある場合には、イオン性光反応性架橋剤が、上記コーティングの耐久性をも改良することができる第二のコーティング層内で上記ポリマーを架橋することができる。
【００９３】
任意の好適なイオン性光反応性架橋剤を用いることができる。
いくつかの実施形態では、上記イオン性光反応性架橋剤は、下記式Ｉ：
Ｘ1−Ｙ−Ｘ2
（式中、Ｙは、少なくとも１種の酸性基、塩基性基、又は酸性基若しくは塩基性基の塩である。Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立して、潜在性光反応性基を含む基である）
の化合物である。
【００９４】
上記光反応性基は、本明細書に記載されるものと同一であることができる。スペーサーはまた、上記潜在性光反応性基に加えて、Ｘ1又はＸ2の一部であることができる。いくつかの実施形態では、上記潜在性光反応性基には、アリールケトン又はキノンが含まれる。
式Ｉの基Ｙにより、上記イオン性光反応性架橋剤に所望の水溶性が付与される。上記水溶性（室温及び最適のｐＨにおける）は、少なくとも約０．０５ｍｇ／ｍＬである。いくつかの実施形態では、上記溶解性は、約０．１〜約１０ｍｇ／ｍＬ又は約１〜約５ｍｇ／ｍＬである。
【００９５】
式Ｉのいくつかの実施形態では、Ｙは、少なくとも１種の酸性基又はその塩を含むラジカルである。上記光反応性架橋剤は、上記コーティング組成物のｐＨによっては、アニオン性であってもよい。好適な酸性基には、例えば、スルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸等が含まれる。上記基の好適な塩には、例えば、スルホネート、カルボキシレート、及びホスフェート塩が含まれる。いくつかの実施形態では、上記イオン性架橋剤には、スルホン酸又はスルホネート基が含まれる。好適な対イオンには、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、プロトン化したアミン等が含まれる。
【００９６】
例えば、式Ｉの化合物は、スルホン酸又はスルホネート基を含む基Ｙを有することができ、Ｘ1及びＸ2は、光反応性基、例えば、アリールケトンを含むことができる。上記化合物には、４，５−ビス（４−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸又は塩；２，５−ビス（４−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，４−ジスルホン酸又は塩；２，５−ビス（４−ベンゾイルメチレンオキシ）ベンゼン−１−スルホン酸又は塩；Ｎ，Ｎ−ビス［２−（４−ベンゾイルベンジルオキシ）エチル］−２−アミノエタンスルホン酸又は塩等が含まれる。米国特許第６，２７８，０１８号明細書を参照のこと。上記塩の対イオンは、例えば、アンモニウム又はアルカリ金属、例えば、ナトリウム、カリウム、又はリチウムであることができる。
【００９７】
式Ｉの他の実施形態では、Ｙは、塩基性基又はその塩を含む基であることができる。上記Ｙ基は、例えば、アンモニウム、ホスホニウム、又はスルホニウム基を含むことができる。当該基は、上記コーティング組成物のｐＨによっては、中性であるか又は正に帯電することができる。いくつかの実施形態では、基Ｙには、アンモニウム基が含まれる。好適な対イオンには、例えば、カルボキシレート、ハライド、スルフェート、及びホスフェートが含まれる。
【００９８】
例えば、式Ｉの化合物は、アンモニウム基を含むＹ基を有することができ、Ｘ1及びＸ2は、アリールケトンを含む光反応性基を含むことができる。上記光反応性架橋剤には、エチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩；ヘキサメチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩；１，４−ビス（４−ベンゾイルベンジル）−１，４−ジメチルピペラジンジイウム）塩、ビス（４−ベンゾイルベンジル）ヘキサメチレンテトラミンジイウム塩、ビス［２−（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニオ）エチル］−４−ベンゾイルベンジルメチルアンモニウム塩；４，４−ビス（４−ベンゾイルベンジル）モルホリニウム塩；エチレンビス［（２−（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニオ）エチル）−４−ベンゾイルベンジルメチルアンモニウム］塩；及び１，１，４，４−テトラキス（４−ベンゾイルベンジル）ピペラジンジイウム塩が含まれる。米国特許第５，７１４，３６０号明細書を参照のこと。上記対イオンは、典型的には、カルボキシレートイオン又はハライドである。実施形態の一つでは、上記ハライドは、ブロミドである。
【００９９】
いくつかの態様では、非イオン性光活性化架橋剤を用いることができる。
実施形態の一つでは、上記非イオン性光活性化架橋剤は、次の式：
ＸＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4
（式中、Ｘは、化学系主鎖であり、そしてＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、潜在性光反応性基を含む基である）
を有する。
例示的な非イオン性架橋剤は、例えば、米国特許第５，４１４，０７５号明細書及び同５，６３７，４６０号明細書（Ｓｗａｎらの「Ｒｅｓｔｒａｉｎｅｄ  Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｒｅａｇｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ」）に記載されている。化学的に、第一の光反応性基及び第二の光反応性基、並びにそれぞれのスペーサーは、同一又は異なることができる。
【０１００】
いくつかの好適な架橋剤は、化学系主鎖分子（例えば、ペンタエリトリトール）と、過剰量の光反応性基の誘導体（例えば、４−ブロモメチルベンゾフェノン）との混合物により生成させたものである。例示的な生成物は、ペンタエリトリトール（テトラキス（４−ベンゾイルフェニルメトキシメチル）メタン）のテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）である。米国特許第５，４１４，０７５号明細書及び同５，６３７，４６０号明細書を参照のこと。
【０１０１】
単一の光反応性架橋剤又は光反応性架橋剤の任意の組み合わせを、上記コーティングの生成に用いることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１種の非イオン性架橋剤、例えば、ペンタエリトリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）を、少なくとも１種のイオン性架橋剤と共に用いることができる。例えば、少なくとも１種の非イオン性光活性化架橋剤を、少なくとも１種のカチオン性光反応性架橋剤、例えば、エチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩又は少なくとも１種のアニオン性光反応性架橋剤、例えば、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸又は塩と共に用いることができる。別の例では、少なくとも１種の非イオン性架橋剤を、少なくとも１種のカチオン性の架橋剤及び少なくとも１種のアニオン性架橋剤と共に用いることができる。さらに別の例では、少なくとも一種のカチオン性架橋剤を、少なくとも１種のアニオン性架橋剤と共に、しかし非イオン性架橋剤なしで用いることができる。
【０１０２】
架橋剤の選択は、第一のコーティング組成物又は第二のコーティング組成物中の成分によって決まりうる。例えば、水溶液中にポリ（カルボジイミド）を含む第一のコーティング組成物は、アニオン性架橋剤を含むことが好ましい。しかし、アルコール等の液体、又はＴＨＦ、ＭＥＫ若しくはトルエン等の液体中にポリ（カルボジイミド）を含む第一のコーティング組成物は、非イオン性架橋剤を含むことが好ましい。好ましくは、上記親水性ポリマーを含む第二のコーティング組成物は、非イオン性架橋剤を含むアルコール系組成物である。
【０１０３】
潜在性反応性基を有する架橋剤が第一のコーティング組成物に含まれる場合には、あるケースでは、ポリ（カルボジイミド）及びイオン性光反応性架橋剤を含む第一のコーティング組成物を配置させる段階に続いて、照射段階を実施して、当該潜在性反応性基を活性化することができる。例えば、上記コーティングを、ＵＶ照射を用いて処理することができる。活性化する段階を、第一のコーティング層を乾燥させる前そして／又はその後に実施することができる。しかし、活性化する段階を、上記コーティング工程の際の遅い時間において、例えば、第二のコーティング組成物を上記基材上に堆積させた後に実施することができ、又は活性化する段階を、上記コーティング工程の２回又は３回以上の時間に実施することができる。
【０１０４】
あるいは、潜在性反応性基を有する架橋剤を、第一のコーティング組成物を上記基材に堆積させた後に堆積させることができる。これらの態様では、高濃度の架橋剤を、第一のコーティング層及び第二のコーティング層の界面のところで利用することができる。さらに、活性化する段階を、上記架橋剤を配置させた後、そして／又は第二のコーティング層を配置させた後に実施することができる。
【０１０５】
一般的に、照射する段階は、上記光反応性基を、上記光反応性基の活性化及びターゲット部分の結合を促進する量で、化学線に曝露させることにより実施することができる。好ましい態様では、照射する段階を、第二のコーティング組成物を配置させた後に実施する。
化学線を、上記光反応性基の活性化を促進する任意の好適な光源により提供することができる。好ましい光源（例えば、Ｄｙｍａｘ  Ｃｏｒｐ．から入手できるもの）は、１９０ｎｍ〜３６０ｎｍの範囲でＵＶ照射をする。好適な放射線量は、約０．５ｍＷ／ｃｍ2〜約２．０ｍＷ／ｃｍ2の範囲にある。
【０１０６】
いくつかの態様では、上記光反応性基を活性化する段階に関連して、フィルターを用いることが望ましい場合がある。フィルターを使用することは、それらが、活性化工程の際に上記コーティングに適用される、一又は複数の特定の波長の放射線の量を選択的に最小化することができる観点から有益であることができる。これは、上記コーティングの１種又は２種以上の成分が、特定の一又は複数の波長の放射線に敏感であり、そして当該成分が曝露の際に劣化又は分解する場合に有益でありうる。
【０１０７】
典型的には、フィルターは、当該フィルターを通過させる光の波長によって特定される。本発明に関連して用いることができるフィルターの２つの実例となる種類は、カットオフフィルター及びバンドパスフィルターである。一般的に、カットオフフィルターは、カットオフ透過率により分類され、そこでは、光線透過率は、最高透過率の約２５％である。バンドパスフィルターの場合、当該フィルターに関して、波長の範囲を特定し、そして中心波長は、通過を許される波長の中点値であり、中点において透過率は、当該フィルターによって通過を許される最高透過率の約半分である。従って、バンドパスフィルター、例えば、Ｅｄｍｕｎｄ  ４０７ｎｍフィルターを利用する実施形態の一つでは、４０７ｎｍのその中心波長において最大ＵＶ透過率を有するフィルターを選択することができる。別の態様では、５００ｎｍに最大透過率を有するバンドパスフィルターを用いる。
【０１０８】
第一のコーティング層を製品の表面に生成させた後、合成物であり、親水性であり、且つ第二の反応性基を有する第二のポリマーを含む第二のコーティング層を生成させるために、１又は２以上の段階を実施することができる。第二のコーティング層を生成させるために用いられる第二のポリマーは、コポリマー又はホモポリマーであることができる。
【０１０９】
本明細書において、用語「親水性」は、湿潤し、且つ水を保持するポリマーを指す。湿潤させたコーティングは、上記製品の表面に活性を付与する。本明細書において、用語「滑性」は、コーティングに関連する摩擦力の特性を指す。滑性を改良したコーティングは、より低い摩擦力を有する。また、多くの態様では、上記コーティングは、改良された耐久性を有する。本明細書において、用語「耐久性」は、力を受けた際、典型的には、使用の際に遭遇する典型的な力（例えば、通常の力、せん断力等）を受けた際の、ポリマーコーティングの耐摩耗性、又はコーティングの機器表面に付着する能力を指す。さらに耐久性のあるコーティングは、磨耗により基材から容易に除去されることが少ない。コーティングの耐久性は、上記機器を、使用条件をシミュレートする条件にさらすことにより評価することができる。上記コーティングされた機器が機械的又は物理的な課題、例えば、当該コーティングされた機器が曲げ、ひねり若しくは回転による操作を受ける場合、及び／又は上記機器が、身体の一部若しくは別の医療用製品の一部と接触している場合に、高い耐久性を観察することができる。
【０１１０】
第二のコーティング層を、第一のコーティング層のポリマーの第一の反応性基と反応性を有するペンダント型の第二の反応性基を有する親水性ポリマーを含むコーティング組成物を調製して生成させることができる。第二のコーティング層のポリマー上の第二の反応性基は、活性水素を有する。好ましい態様の一つでは、第二の反応性基は、ペンダント型カルボキシレート基である。
【０１１１】
他の第二の反応性基には、アミン及びスルフヒドリル基が含まれうる。第二の反応性基の一部は、第一のコーティング層のポリマーに存在する第一の反応性基と反応することができる。
好ましい実施形態では、上記親水性ポリマーはまた、ペンダント型エステル基（−ＣＯＯＲ1）を含む。上記ペンダント型エステル基は、種々のアルキル鎖長（Ｒ1）を有することができ、ここでＲ1は、短分子鎖アルキル基、例えば、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基であることができる。
【０１１２】
さらに好ましい態様では、上記親水性ポリマーは、（ｉ）カルボキシレート基、及び（ｉｉ）エステル基を含むポリマーである。好ましいエステル基は、短分子鎖アルキル基、例えば、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基を有する。これらのポリマーを、無水マレイン酸を含むモノマー組成物を重合させることにより調製することができる。これらの高分子量無水物を、式Ｒ1ＯＨのアルコールと反応させて、所望のアルキル鎖長（Ｒ1）を有するカルボキシレート及びエステル基を有するポリマーを提供することができる。従って、この種のポリマーは、酸素原子（カルボキシレート基及びエステル基）を含むポリマー主鎖に由来するペンダントであるが、当該ポリマー主鎖中に酸素原子を含まない基を含む。
【０１１３】
好ましいカルボキシレート及びエステル基含有親水性コポリマーはまた、ビニルエーテル、例えば、メチルビニルエーテルを、無水マレイン酸と共重合して、次いでアルコールと反応させて、エーテル、エステル及びカルボキシレート基を有するコポリマーを生成させて得ることができる。好ましい且つ例示的なコポリマーの一つは、メチルビニルエーテル及び無水マレイン酸のコポリマーであり、当該コポリマーは、Ｃ2〜Ｃ4アルコールと反応する。これらのコポリマーは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｗａｙｎｅ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）からＧａｎｔｒｅｚ（商標）ＥＳ（例えば、Ｇａｎｔｒｅｚ（商標）ＥＳ  ２２５又はＧａｎｔｒｅｚ（商標）ＥＳ  ４２５）の商品名の下で購入することができる。
【０１１４】
第二のコーティング組成物では、上記親水性ポリマーを、好適な溶媒を含むコーティング組成物に溶解又は懸濁させることができる。実践様式の一つでは、第二のポリマーを、アルコール、例えば、イソプロパノールに、１種又は２種以上の所望の特性、例えば、滑性、耐久性、及び／又は他の物理的性質、例えば、厚さを有する第二のコーティング層を形成させる濃度において溶解させる。例えば、上記親水性ポリマーを、第二のコーティング組成物に、約１％〜約２０％、又は約５％〜約１５％重量／体積（ｗ／ｖ）の濃度で調製することができる。いくつかの態様では、１種超のポリマーが、第一のコーティング組成物中に存在する場合には、ポリマー材料の併用量は、これらの範囲内であることができる。第一のコーティング組成物の例示的な量には、メチルビニルエーテル／無水マレイン酸コポリマーが、約１０％の濃度で含まれる。
【０１１５】
第二のポリマーの濃度は、十分な密度のポリマー材料を有するコーティングの形成を促進するために十分である一方で、上記コーティング工程を容易にし、且つ所望の厚さを有するコーティングを形成させる粘性率を同時に有する。例えば、いくつかの態様では、第一のコーティング組成物は、約２００ｃＰ未満の粘性率を有する。好ましい態様では、上記組成物は、約２０ｃＰ〜約６０ｃＰの範囲における粘性率を有する。これらの比較的低粘度の組成物が、多くの方式において、上記コーティング工程を改良することが見出された。例えば、上記コーティング工程を、迅速に実施することができる。処理の優位性を付与することに加えて、上規低粘度はまた、第一のコーティング層の任意の崩壊を最小化する。さらに、上記コーティングの厚さ及び均一性を、相対精度で制御することができる。
【０１１６】
例示的な調製では、第二のコーティング層は、乾燥状態で、約３μｍ〜約５μｍの範囲の厚さを有する。第一の層及び第二の層を有するコーティングにおいて、総合的なコーティング厚さは、約１０μｍ未満であることができる。いくつかの調製では、上記コーティングは、約５μｍの厚さを有する。湿潤させた際には、第一の及び第二のコーティング層を有するコーティングは、約１００μｍ〜約３００μｍの範囲の厚さまで膨潤することができる。しかし、潜在性反応性基を使用すると、上記コーティングの厚さを１００μｍまで近づけるために、膨潤が制御される。
【０１１７】
いくつかの態様では、生成したコーティングは、約１０ｇ以下の滑性を有することができる。いくつかの態様では、上記滑性は、約５ｇ〜約１０ｇの範囲であることができる。
いくつかの実施形態では、ペンダント型の潜在性反応性基を有する架橋剤が、第二のコーティング組成物に含まれうる。従って、第二のコーティング層を、潜在性反応性基を有する架橋剤及び親水性ポリマーを含む第二のコーティング組成物を配置させ、次いで第二のコーティングされた組成物を処理して、上記架橋剤の潜在性反応性基を活性化させて生成させることができる。さらに、架橋剤が上記組成物で用いられる場合、当該架橋剤は、光反応性基を含むことが好ましい。
【０１１８】
いくつかの実施形態では、第二のコーティング層は、第二のポリマーを含む組成物を配置させる前に、潜在性反応性基（光反応性基等）を含む架橋剤を、第一のコーティング層に配置させることを含む方法により生成される。例えば、いくつかの実施形態では、光反応性架橋剤を、第一のコーティング層上に配置させることができ、第二のコーティング組成物を配置させ、第一の反応性基及び第二の反応性基の間の結合構造を生じさせ、そして第一の反応性基及び第二の反応性基による結合を向上させることが続く。続いて、上記架橋剤の一又は複数の光反応性基を活性化するために、上記表面を照射し、上記コーティングの各ポリマー材料の間、及び／又はそれらの中、例えば、第一のコーティング層のポリマー及び第二のポリマーの間の結合構造をさらに促進することができる。
【０１１９】
第二のコーティング層は、第二のポリマーを、第一のコーティング層の材料に結合させる様式で生成されうる。第二のコーティング組成物を配置させる際に、第二の反応性基の一部が第一の反応性基と反応して、第一のポリマー及び第二のポリマーの間に共有結合を生成する。
他のポリマーは、所望により第二のコーティング組成物に含まれうる。所望のポリマーはまた、親水性であり、且つ合成、天然又は天然ポリマーの誘導体であることができる。
【０１２０】
好適な所望による合成親水性ポリマーを、アクリルモノマー又は第１級アミン含有モノマーを含む任意の好適なモノマーから調製することができる。アクリルモノマーには、例えば、メタクリレート、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、グリセロールアクリレート、グリセロールメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、並びにこれらの任意の誘導体及び／又は混合物が含まれる。これらのモノマーから生成することができるポリマーの例には、ポリ（アクリル酸）、及びポリ（ＨＥＭＡ）が含まれる。親水性のコポリマーの例には、例えば、メチルビニルエーテル／無水マレイン酸コポリマー、ビニルピロリドン／アクリル酸コポリマー、及びビニルピロリドン／アミノプロピルメタクリルアミドコポリマー、及びこれらの任意の混合物が含まれる。
【０１２１】
本発明のコーティングはまた、着色剤を含むことができる。着色剤を製品表面の一部に沿って供給し、モニターすべき製品機器の患者への挿入を進めることができる。一又は複数の上記着色剤により、エンドユーザーに視覚的刺激が与えられ、上記コーティングされた製品に沿って、どこに上記コーティング組成物が配置されているか（言い換えれば、要するに機器表面のどの部分にコーティング組成物が供給されているか）が示される。機器表面のコーティングの存在は、使用者が、滑らかなコーティングを付与した機器の一部を感じることができることを意味する触覚系の手段により決定されることが多い。
【０１２２】
さらなる触覚系方法と比較して、着色剤を有するコーティングにより、使用者は、上記機器の上記コーティングされた部分を視覚的に決定することができる。また、上記機器のコーティングされた部分を視覚的に決定することができるので、微生物による汚染を最小化する、機器に手を触れる機会を減らし、ことにより安全性を改良することができる。さらに、種々のコーティング組成物が機器表面に適用された場合、明確に区別できる着色剤を、各コーティング組成物のために供給することができ、それにより、異なるコーティング組成物の同一性及び場所についての視覚的刺激を提供することができる。
【０１２３】
上記着色剤は、上記コーティングの任意の部分に存在することができる。例えば、上記着色剤は、第一のポリマー含有組成物、第二のポリマー含有組成物、又はその両方に含まれることができる。態様の一つでは、上記着色剤は第二の組成物に含まれる。所望により、上記着色剤は、第一のポリマー又は第二のポリマーのどちらかとは別のコーティング層を生成させるために用いられる組成物中に含まれうる。
【０１２４】
本発明のコーティングの調製時に用いられうる着色剤の例には、ＦＤ＆Ｃ及びＤ＆Ｃレーキ、二酸化チタン、炭酸マグネシウム、タルク、焼成シリカ、酸化鉄、チャネルブラック、不溶性染料、天然着色剤（例えば、リボフラビン、カルミン４０、クルクミン、及びアナットー）、米国医薬品管理局により経口摂取を許可された染料、又はこれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されるものではない。錠剤、食品、糖菓形態、農業用種子等をコーティングするためのコーティング分散液を製造するために用いられる着色剤を、本発明のコーティングに用いることができる。
【０１２５】
上記着色剤は、１層又は２層以上のコーティング層の中に、上記コーティング組成物の非液体成分の最大約５５重量％の量で存在することができる。実践のいくつかの例示的な様式では、上記着色剤は、上記コーティング組成物中に、約１％ｗｔ／ｖで用いられる。上記着色剤を含む組成物はまた、可塑剤を含むことができる。例示的な可塑剤には、プロピレングリコール、グリセロール及びグリセリンが含まれる。
【０１２６】
上記コーティングを機器（例えば、カテーテル）の表面に生成させた後、当該コーティングされた機器を、所望により使用前に殺菌することができる。任意のタイプの殺菌処置を用いることができるが、好ましい処置の一つには、エチレンオキシドを用いて処理することが含まれる。上記コーティングされた機器を得て、そして殺菌工程、例えば、エチレンオキシド殺菌を受けることができ、あるいは、使用者が、親水性コーティングを生成させる段階を実施し、次いで当該コーティングされた機器を殺菌する段階を実施することができる。
【０１２７】
エチレンオキシドを用いた殺菌により、水蒸気殺菌に関連するより高温又は高湿度を避ける優位性が提供される。エチレンオキシドの別の優位性は、その残渣が、殺菌された製品から比較的すぐ揮発することである。エチレンオキシドは、非常に可燃性の高い材料であるので、当該エチレンオキシドは、難燃剤を含む混合物中で用いられるのが一般的である。一般的に用いられる難燃剤化合物には、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、例えば、ジクロロジフルオロ−メタン（ＣＦＣ１２としても知られている）、及び二酸化炭素が含まれる。エチレンオキシドを含む混合物中に存在することができる他の成分には、殺菌チャンバー内の圧力を高くするために用いられうる不活性窒素ガスが含まれる。
【０１２８】
例示的なエチレンオキシド殺菌は次の通りに実施される。上記コーティングされた機器を、市販の殺菌チャンバーに入れる。次いで、上記チャンバーを、約５４℃（１３０°Ｆ）〜約６０℃（１４０°Ｆ）の範囲内の温度まで加熱する。水蒸気を添加して、上記チャンバー内を部分減圧し、約３０〜約８０％の範囲の相対湿度を提供する。次いで、殺菌剤混合物を蒸気に転化させ、約３６２．０水銀柱ミリメートル（０℃；７ｐｓｉ）〜約１７０６．６水銀柱ミリメートル（０℃；３３ｐｓｉ）の範囲の圧力で上記殺菌チャンバーに導入する。当該殺菌時間は変化し、そして温度、圧力、湿度水準、用いる特定の殺菌剤混合物、及び上記コーティングされた機器を含む多くの要因に依存する。曝露に続いて、例えば、空気、窒素、蒸気又は二酸化炭素をフラッシュさせて上記チャンバーからエチレンオキシドを排気する。
【０１２９】
ペンダント型エステル基を有する第二のポリマーが、エチレンオキシド殺菌をまた受ける滑らかな且つ耐久性のあるコーティングを調製するために特に有用であることが見出された。そこで、第二のポリマーに存在する第二の反応性基と結合する第一の反応性基を有する第一のポリマーを含む第一のコーティング層を含むコーティングを生成させることができ、第二のポリマーは親水性である。第二のポリマーはまた、結合していないペンダント型の第二の反応性基と、ペンダント型エステル基とを含む。上記コーティングはまた、上記コーティングの各ポリマー材料間に追加の結合を与えるために活性化される潜在性反応性基を有する架橋剤を含むことができる。次いで、上記コーティングを、エチレンオキシドを用いて殺菌することができる。
下記の非限定的な例を参照して、本発明をさらに記載する。
【実施例】
【０１３０】
下記の非限定的な例を参照して、本発明をさらに記載する。
摩擦試験−垂直挟持試験（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｐｉｎｃｈ  Ｍｅｔｈｏｄ）
本発明のコーティング組成物を基材に適用した後、コーティングされた基材を、下記改良点を有する、国際特許出願第０３／０５５６１１号に記載される垂直挟持方法を用いて摩擦測定することにより滑性／耐久性に関して評価した。上記コーティングされた基材試料を、挟持試験器の２つの咬み合い部の間に置かれたロッドホルダの端部に挿入し、そして水又は塩水のシリンダーに浸漬させた。上記試料を垂直方向に引っ張って、上記挟持試験器の咬み合い部を閉じ、そして上記コーティングされた試料が元の位置に戻ったところで開いた。上記コーティングされた基材が、挟持した咬み合い部を通って引っ張り上げられるように、５００ｇの力をかけた。次いで、上記基材に与えた引張力（ｇ）を評価した。引張力（ｇ）は、挟持力（ｇ）×摩擦係数（ＣＯＦ）に等しい。平均摩擦力は、上記コーティングされた基材を１ｃｍ／秒の移動速度において、１０ｃｍ移動させ、５サイクルに関して測定した。
【０１３１】
例１
ＰＶＣ製泌尿器系カテーテル管（Ｏｙ  Ｆｌｕｏｒｐｌａｓｔ；Ｐｅｔａｌａｘ，Ｆｉｎｌａｎｄ）及びＰｅｂａｘ製ロッド（３ｍｍ  Ｏ．Ｄ．；Ｍｅｄｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ．，ＭＮ）を、ＴＨＦ中で、１ｍｇ／ｍＬの濃度における光反応性架橋剤＃１、テトラキス（４−ベンゾイルフェニルメトキシメチル）メタン（米国特許第５，４１４，０７５号明細書の例１に記載されるように調製）と、１００ｍｇ／ｍＬのポリカルボジイミド（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＵＣＡＲＬＮＫ（商標）ＸＬ  ２９ＳＥ）との溶液に１０秒間ディップコーティングした。
【０１３２】
１５分の風乾の後、上記試料を、１００ｍｇ／ｍＬのポリ（メチルビニルエーテル−ｃｏ−無水マレイン酸ブチルエステル）（Ｇａｎｔｒｅｚ（商標）ＥＳ  ４２５；Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｗａｙｎｅ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ））と、１ｍｇ／ｍＬの架橋剤（９０％イソプロパノール／１０％エタノールの溶液中）との溶液に１０秒間ディップコーティングした。さらに風乾した後、Ｈｅｒａｅｕｓ製バルブ（Ｗ．Ｃ．Ｈｅｒａｅｕｓ  ＧｍｂＨ，Ｈａｎａｕ，Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｒｅｐｕｂｌｉｃ  ｏｆ  Ｇｅｒｍａｎｙ）を有するＤｙｍａｘランプ（モデル番号ＰＣ−２，Ｄｙｍａｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｏｒｒｉｎｇｔｏｎ，Ｃｏｎｎ．）を用いて、ＵＶ放射を実施した。上記コーティングされた基材を、約４０ｃｍ離れた向かい合ったＤｙｍａｘランプの間の中途に吊るした。放射持続時間は、３３０〜３４０ｎｍの波長範囲において、１〜２ｍＷ／ｃｍ2の強度で３分間であった。
【０１３３】
例２
例１で調製したポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製泌尿器系カテーテル管及びＰｅｂａｘ製ロッドを、２０ｍｇ／ｍＬの重炭酸ナトリウム水溶液に浸漬し、次いで、Ｄｕａｌ−Ｐｅｅｌパウチ内に包装し、そしてエチレンオキシド殺菌に送った。試料を、摩擦力に関する垂直挟持試験方法を用いて試験した。非常に滑りやすく、且つ耐久性のあるコーティングを、含水させた後、試料材料上で観察した。それらは、３０ｇ未満の平均垂直挟持摩擦力を示した。コーティングされていない対照試料は、４５０ｇ超の平均垂直挟持摩擦力を示した。全ての試験される材料を、トルイジンブルーを用いて非常に濃く染色した。含水させた試料を、室温及び３０％の相対湿度で空気中に吊るした。それらは、２０分超の時間、指でこすったところ、滑りやすいままであった。ポリ（ビニルピロリドン）の対照コーティングでコーティングされた試料カテーテル及びＰｅｂａｘ製ロッドは、３分以内であっても、指でこすったところ滑りにくかった。
【０１３４】
例３
清浄したＰｅｌｌｅｔｈａｎｅ製ポリウレタン胸部アクセスカテーテル（ｃｈｅｓｔ  ａｃｃｅｓｓ  ｃａｔｈｅｔｅｒ）を、６０％イソプロパノール中の１０％ポリカルボジイミド（Ｃａｒｂｏｄｉｌｉｔｅ（商標）；Ｎｉｓｓｈｉｎｂｏ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ，Ｊａｐａｎ）に３０秒間浸漬した。１５分の風乾の後、当該ロッドを、９０％イソプロパノール／１０％エタノールの溶液中の、１００ｍｇ／ｍＬのポリ（メチルビニルエーテル−ｃｏ−無水マレイン酸ブチルエステル）（Ｇａｎｔｒｅｚ（商標）ＥＳ  ４２５；Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｗａｙｎｅ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）と、０．５ｍｇ／ｍＬのテトラキス（４−ベンゾイルフェニルメトキシメチル）メタン（光反応性架橋剤＃１）との溶液中に１０秒間浸漬し、次いで、一晩、室温で風乾した。翌日、上記カテーテルを、上述のように、ＵＶランプを用いて３分間処理した。重炭酸ナトリウム水溶液に浸漬し、そして水ですすいだ後、１分後に濡れた手でこすったところ、当該ロッドは非常に滑りやすく、且つ耐久性のあるコーティングであることが示された。上記垂直挟持摩擦試験器は、５〜１０ｇの平均摩擦力を示した。コーティングされていない対照試料は、４５０ｇ超の平均摩擦力を示した。
【０１３５】
例４
清浄なＰｅｂａｘ製ロッドを、１０％のポリカルボジイミド溶液に浸漬し、そして例１に記載されるように１５分間風乾させた。次に、下塗りしたロッドを、ポリ（メチルビニルエーテル−ｃｏ−マレイン酸）（Ｇａｎｔｒｅｚ（商標）Ｓ９７  ＢＦ；Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｗａｙｎｅ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）の５０ｍｇ／ｍＬ水溶液と、光反応性架橋剤＃２、４，５−ビス（４−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸（米国特許第６，２７８，０１８号明細書、例１に記載されるように調製）０．５ｍｇ／ｍＬとに浸漬させ、そして２時間風乾させた。当該ロッドを、上述のように、ＵＶランプを用いて３分間処理し、重炭酸ナトリウム溶液に浸漬させ、そして水ですすいだ後に、平均摩擦力を試験した。上記試験により、１０〜２０ｇの平均摩擦力が示された。１分後に濡れた手でこすったところ、当該コーティングされたロッドは非常に滑りやすく、且つ耐久性のあるコーティングであることが示された。コーティングされていないＰｅｂａｘ製ロッドは、４５０ｇ超の垂直挟持摩擦試験結果を示した。
【０１３６】
例５
ポリプロピレン平板（ｆｌａｔ）を、例１に記載される方法（上記架橋剤は用いない）を用いて通常通りコーティングし、次いで、ＦＴＩＲ微量分析を行った。対照試料は、（ａ）ポリカルボジイミド単体（（ａ−１）ＵＣＡＲＬＮＫ（商標）ＸＬ  ２９ＳＥ；（ａ−２）Ｃａｒｂｏｄｉｌｉｔｅ（商標））でコーティングされた平板と、（ｂ）ポリ（メチルビニルエーテル−ｃｏ−無水マレイン酸ブチルエステル）（ポリカルボジイミドプライマーコート、ポリ（メチルビニルエーテル−ｃｏ−無水マレイン酸ブチルエステルが存在せず）を、湿潤溶液と接触させる際に洗浄）単体でコーティングされた平板とを含んでいた。ＦＴＩＲ微量分析は、約０．５μｍ深さの透過を有するＡＴＲ対物レンズを用いて各試料に対して実施した。約２１３０ｃｍ-1に強いピークを有する、上記ポリカルボジイミドのカルボジ−イミン官能基（Ｎ＝Ｃ＝Ｎ）を解析した。
【０１３７】
上記コーティングを生成させるポリプロピレン基材は、重要な範囲に任意の干渉ピークを生じさせなかった。ＦＴＩＲ分析により、一度、ポリ（メチルビニルエーテル−ｃｏ−無水マレイン酸ブチルエステル）が、ポリカルボジイミドプライマーコート上に生成すると、上記ポリカルボジイミド試料は、Ｎ＝Ｃ＝Ｎピーク（約２１１５ｃｍ-1）に劇的に減少することが示された。２１３０ｃｍ-1〜約２１１５ｃｍ-1のＮ＝Ｃ＝Ｎピークに関するピーク移動は、上記カルボジイミド化合物中の周囲の官能基の影響のためである可能性が最も高い。ポリカルボジイミドを、上記ポリ（メチルビニルエーテル−ｃｏ−無水マレイン酸ブチルエステル）に添加すると、残余のＮ＝Ｃ＝Ｎの量は、約２１２５ｃｍ-1の小さなピークに示されるように非常に少ない。
【０１３８】
生成したコーティングの分析により、上記カルボジ−イミン官能基は、少なくとも実質的に、又は全体的に、上記コーティング工程の中で消費されることが示された。しかし、中和に続いて、上記試料は湿潤することができ、かつ滑性を実証したので、遊離のカルボキシレート基は、上記ポリ（メチルビニルエーテル−ｃｏ−無水マレイン酸ブチルエステル）の適用の後に残る。
【国際調査報告】
2008541950.tif 000002
2008541950.tif 000003