用于修饰聚合物表面的方法_3

文档序号:8287316阅读:来源:国知局
化馈;[2-(甲基丙 帰醜氧基)己基]二甲基-(3-賴基丙基)氨氧化馈;[3-(甲基丙帰醜基氨基)丙基]二 甲基(3-賴基丙基)氨氧化馈;聚(己二醇)(甲基)丙帰酸醋;聚(己二醇)甲基離(甲 基)丙帰酸醋;聚(丙二醇)(甲基)丙帰酸醋;聚(丙二醇)甲基離(甲基)丙帰酸醋; (甲基)丙帰酸快丙醋;4-(甲基)丙帰醜基吗晰;N-己帰基-2-化咯焼丽;甘油单(甲基) 丙帰酸醋;(甲基)丙帰酸糖氧基己醋;己帰基甲基讽;己酸己帰醋;2-(甲基)丙帰醜氧基 己基葡萄糖巧;己二醇(甲基)丙帰酸醋磯酸醋;帰属不饱和单糖、二糖、H糖和多糖(其中 糖部分为净中性);两性离子单体,例如3-((2-(甲基)丙帰醜氧基)己基)二甲基馈基) 丙焼-^賴酸盐;2-((甲基)丙帰醜氧基)己基2-(H甲基馈基)己基磯酸盐;2-甲基丙 帰醜氧基己基磯酸胆碱;W及上述物质的组合。
[0040] 根据本发明可使用的帰属不饱和单体的实例还包括含有一个或多个帰属不饱和 基团的"配体"。本文所用的术语"配体"意在采用其在本领域中常用的意思,为在存在有多 种其它生物分子时能够结合特定生物分子(例如,细胞表面上表达的生物分子)的部分。
[0041] 接枝到聚合物表面的聚合物可为均聚物或共聚物,该取决于所用的帰属不饱和单 体。聚合物可进一步为带电荷的或中性的,并且可W属于选自于由W下聚合物所组成的组 中的一类聚合物;駿酸聚合物、賴酸聚合物、氨基聚合物、两性离子聚合物、中性亲水性聚合 物W及疏水性聚合物。
[0042] 在一些实施方式中,溶液包含单一类型的帰属不饱和单体。帰属不饱和单体可选 自本文所述的帰属不饱和单体中的任何一种。
[0043] 在一些实施方式中,溶液包含至少2种帰属不饱和单体。
[0044] 本领域技术人员将理解的是,例如温度、抑和/或存在或不存在的水混溶性共溶 剂等因素可W改变给定单体在给定单体水溶液中的溶解度。因此,可将此类因素方便地用 来提升单体在水溶液中的溶解度。
[0045] 在一些实施方式中,帰属不饱和单体至少微溶于水,更优选可溶于水。术语微溶是 指在lOOmL溶剂中溶解度为1克单体,可溶是指在2(TC下lOmL水中溶解度为至少1克单 体。
[0046] 优选的水溶性帰属不饱和单体的实例包括;丙帰酸、甲基丙帰酸、丙帰酸2-駿基 己醋、(甲基)丙帰酸轻己醋玻巧酸醋、丙帰醜胺、甲基丙帰醜胺、N-焼基(甲基)丙帰醜 胺(例如N-异丙基丙帰醜胺)、N,N-二甲基(甲基)丙帰醜胺、N-(3-氨基丙基)(甲基) 丙帰醜胺、(甲基)丙帰酸2-氨基己醋、(甲基)丙帰酸二甲基氨基己醋、N-己帰基-2-化 咯焼丽、(甲基)丙帰酸2-轻己醋、N-(2-轻丙基)(甲基)丙帰醜胺、2-甲基丙帰醜氧基 己基磯酸胆碱、(甲基)丙帰酸3-賴基丙醋、[3-(甲基丙帰醜基氨基)丙基]H甲基氯化 馈、巧-(甲基丙帰醜氧基)己基]-H甲基氯化馈、聚(己二醇)(甲基)丙帰酸醋W及甲 氧基聚(己二醇)(甲基)丙帰酸醋。特别优选的水溶性单体包括;丙帰酸、丙帰酸2-駿基 己醋、丙帰醜胺、N-异丙基丙帰醜胺、N-(2-轻丙基)甲基丙帰醜胺、2-甲基丙帰醜氧基己 基磯酸胆碱、聚(己二醇)(甲基)丙帰酸醋和甲氧基聚(己二醇)(甲基)丙帰酸醋。
[0047] 在一些实施方式中,溶液包含2种单体。第一单体优选包含駿酸官能团,所得到的 固定于聚合物表面上的聚合物涂层包含駿酸基团。优选地,第一单体为丙帰酸、甲基丙帰酸 或丙帰酸2-駿基己醋。第二单体优选提供低生物污染化io化uling)特性,W使得使用本发 明的方法形成的聚合物涂层对于含血清培养基中的哺乳动物细胞是非粘附性的。优选地, 第二单体为本领域已知的丙帰醜胺、聚(己二醇)(甲基)丙帰酸醋、甲氧基聚(己二醇) (甲基)丙帰酸醋、N-(2-轻丙基)甲基丙帰醜胺、或2-甲基丙帰醜氧基己基磯酸胆碱等。 在特别优选的实施方式中,第一单体为丙帰酸,第二单体为丙帰醜胺。在该些实施方式中, 溶液中第一单体与第二单体的摩尔比可为至少1 : 99(例如,至少5 : 95、至少10 : 90或 至少20 : 80),直至90 : 10摩尔(例如,直至80 : 20),同时保持了低生物污染。更优选 地,该比例为 40 : 60 至 80 : 20,例如 80 : 20、70 : 30、60 : 40、50 : 50 或 40 : 60。在 特别优选的实施方式中,摩尔比为40 : 60。
[0048] 将聚合物表面与帰属不饱和单体的溶液接触,然后将所述表面暴露于UV福射,W 便在其上产生自由基物质。本领域技术人员将理解的是,UV福射通常被定义为波长短于可 见光波长但长于X射线波长的电磁福射,因此具有约10皿至约400皿的波长。关于可用于 本发明的UV福射的波长没有特别限制,只要它可W在聚合物表面上产生自由基。通常,所 使用的UV福射波长将落入约200nm至约400nm的范围内。在本方法中使用的紫外光的波 长优选至多400nm。在本方法中使用的紫外光的波长更优选为至多300nm。可使用一系列 合适的紫外光源,特别优选高强度微波无电极灯泡源。
[0049] 只要可在聚合物表面上产生自由基,且表面没有受到不利影响,对可使用的UV福 射强度也没有特别限制。通常,可使用具有至少高达约200W/cm 2输出的UV源。
[0050] 在优选的实施方式组中,在暴露于照射后,用水将水性溶液从表面洗掉。
[0051] 将与溶液接触的聚合物表面暴露于照射时间段。一个照射时间段可被认为是一个 on时间段(在on时间段期间,聚合物表面暴露于照射)接一个off时间段(在off时间 段期间,聚合物表面不暴露于照射)。对于连续暴露而言存在一个时间段,具有确定长度的 on时间段和不确定长度的off时间段。本发明涉及脉冲照射或间歇照射,该两者具有至少 2个暴露时间段。
[0052] 对于脉冲照射而言,暴露时间段(on时间段)一般少于0.05s,暴露之间的间隔 (off时间段)少于0. 05s。
[0053] 在优选的实施方式中,将与溶液接触的聚合物表面暴露于间歇照射。根据定义,间 歇照射包括至少2个暴露时间段。可基于所需的聚合物涂层特性选择暴露时间段的总数。 例如,在需要较厚的聚合物涂层的应用中,或者为了使聚合物表面更容易UV降解,可增加 暴露时间段的次数。在优选的实施方式中,需要厚的涂层W使下面的聚合物表面对聚合物 涂层上培养的哺乳动物细胞而言"不可见"。在该些实施方式中,也可使用至多100个暴露 时间段。
[0054] 照射时间段的最佳持续时间也将取决于其上将发生接枝的聚合物表面的性质W 及照射的强度。在一些情况下,延长的照射时间段可能导致聚合物表面退化和/或变形。例 女口,在由聚苯己帰形成的表面的情况中,优选不超过约45砂的暴露时间,更优选少于约30 砂。本领域技术人员在考虑了表面的性质和接枝单体组成W及本文的教导的情况下,能够 确定UV强度和暴露时间段的合适的组合。
[0055] 应该对暴露于紫外光(on时间段)和暴露于紫外光之间(off时间段)的绝对和 相对持续时间和功率进行选择,W适合于聚合物表面,并提供所需特性的聚合物涂层。在一 些实施方式中特别重要的特性是聚合物涂层厚度和弹性模量。例如,假设相对较大的on时 间段暴露将导致较致密且较薄的聚合物涂层,而相对较大的off时间段暴露将导致较软、 较厚且较可溶胀(swell油le)的聚合物涂层。
[0056] 对于间歇照射,on时间段应该使得制品的结构完整性、聚合物表面、和/或发展聚 合物涂层能够得W保持。在on时间段期间,假定暴露于照射导致键断裂、相对高度交联的 聚合物生长W及大量的热量生成。on时间段可能会导致不利的影响,该取决于本方法中涉 及的组分的化学性质。就此而言,应当对on时间段的持续时间和功率进行选择,W避免该 些有害的影响或者将该些有害的影响至少减轻到适当的水平。也应选择足W引发聚合的on 时间段。
[0057] 例如,on时间段的持续时间可为至少约0. 5砂、更优选至少约1砂、还更优选至少 约2砂。on时间段的持续时间可为至多60砂、更优选至多约45砂、还更优选至多约30砂。 在优选的实施方式中,在聚合物表面包含聚苯己帰时,on时间段的持续时间为约1砂至约 45砂,例如约5砂至约45砂。
[0058] 在优选的实施方式组中,间歇照射包括1砂至15砂的on时间段和1砂至60砂的 off时间段。
[0059] 已使用具有至多约200W/cm2输出的UV光源。
[0060] 对于间歇照射,off时间段应该使得最终的聚合物涂层具有足够的特
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