Recubrimiento hidrófilo.

Formulación de recubrimiento para preparar un recubrimiento hidrófilo,

en la cual la formulación de recubrimientohidrófilo comprende

(a) un polímero hidrófilo,

(b) un polímero de soporte que comprende una cadena principal y al menos dos restos reactivos capacesde experimentar reacciones de polimerización, en donde el polímero de soporte tiene un peso molecularmedio numérico comprendido en el intervalo de 750-20.000 g/mol, preferiblemente 1.000-15.000g/mol, más preferiblemente 1.100-10.000 g/mol, en particular 1.200-7.000, y de modo más particular1.400-5.000 g/mol;

(c) un fotoiniciador Norrish Tipo I; y

(d) un fotoiniciador Norrish Tipo II.

Recubrimiento hidrófilo.

Esta invención se refiere a una formulación de recubrimiento para preparar un recubrimiento hidrófilo. La invención se refiere adicionalmente a un sistema de recubrimiento, un recubrimiento hidrófilo, un recubrimiento untuoso, al uso 5 de un fotoiniciador Norrish Tipo I y un fotoiniciador Norrish Tipo II en un recubrimiento untuoso, un artículo, un dispositivo o componente médico y un método de formación de un recubrimiento hidrófilo sobre un sustrato.

Muchos dispositivos médicos, tales como alambres de guía, catéteres urinarios y cardiovasculares, jeringuillas, y membranas precisan tener un lubricante aplicado a la superficie exterior y/o interior a fin de facilitar la inserción en y la retirada del cuerpo y/o facilitar el drenaje de fluidos del cuerpo. Se requieren también propiedades de untuosidad a

fin de minimizar posibles lesiones de los tejidos blandos durante la inserción o la retirada. Especialmente, para propósitos de lubricación, tales dispositivos médicos pueden tener un recubrimiento o capa hidrófilo en su superficie que se vuelve untuoso y alcanza propiedades de fricción baja al mojarse, es decir al aplicar un fluido humectante durante cierto periodo de tiempo antes de la inserción del dispositivo en el cuerpo de un paciente. Un recubrimiento o capa que se vuelve untuoso después del mojado se designa en lo sucesivo en esta memoria como un recubrimiento

hidrófilo. Un recubrimiento obtenido después del mojado se designa en lo sucesivo en esta memoria como un recubrimiento untuoso.

Se ha observado ahora que tales recubrimientos untuoso s son propensos con frecuencia a desgastarse, y debido a ello pueden perder sus propiedades de untuosidad durante el uso.

Por esta razón, es un objeto de la presente invención proporcionar un recubrimiento untuoso que exhibe una resis20 tencia mejorada al desgaste además de una untuosidad alta.

Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que un recubrimiento untuoso con una resistencia mejorada al desgaste puede obtenerse por utilización de una formulación de recubrimiento para preparación de un recubrimiento hidrófilo, en donde la formulación de recubrimiento hidrófilo comprende:

(a) un polímero hidrófilo,

(b) un polímero de soporte que comprende una cadena principal y al menos dos restos reactivos capaces de experimentar reacciones de polimerización, en donde el polímero de soporte tiene un peso molecular medio numérico comprendido en el intervalo de 750-20.000 g/mol, preferiblemente 1.000-15.000 g/mol, más preferiblemente 1.100-10.000 g/mol, en particular 1.200-7.000, y de modo más particular 1.400-5.000 g/mol;

(c) un fotoiniciador Norrish Tipo I; y

(d) un fotoiniciador Norrish Tipo II.

Adicionalmente, se ha encontrado que los recubrimientos hidrófilos que pueden obtenerse por curado de la formulación de recubrimiento hidrófila de acuerdo con la invención son extremadamente resistentes al desgaste en ensayos de torsión enrevesada comparados con recubrimientos similares conocidos en la técnica. Como consecuencia, la

untuosidad de los recubrimientos hidrófilos se conserva a pesar de frotamientos repetitivos en el test de frotamiento con gasa, que se describe en la sección experimental. Esto es particularmente ventajoso para aplicaciones cardiovasculares tales como alambres de guía y catéteres, en los cuales el recubrimiento hidrófilo sufre una torsión importante.

Dentro del contexto de la invención, "untuoso " se define como aquello que tiene una superficie resbaladiza. Un

recubrimiento en la superficie exterior o interior de un dispositivo médico, tal como un catéter, se considera untuoso si (cuando está mojado) puede insertarse en la parte del cuerpo deseada sin conducir a lesiones y/o causar niveles inaceptables de molestia al individuo. En particular, un recubrimiento se considera untuoso si tiene una fricción tal como se mide en un Aparato de Ensayos de Fricción Harland FTS5000 (HFT) de 20 g o menos, preferiblemente de 15 g o menos, para una fuerza de apriete de 300 g, una velocidad de tracción de 1 cm/s, y una temperatura de 22ºC.

45 El protocolo es como se indica en los Ejemplos.

El término "mojado" es conocido generalmente en la técnica y - en sentido amplio - significa "que contiene agua". En particular, el término se utiliza en esta memoria para describir un recubrimiento que contiene suficiente agua para ser untuoso. En términos de la concentración de agua, usualmente un recubrimiento mojado contiene al menos 10% en peso de agua, basado en el peso seco del recubrimiento, preferiblemente al menos 50% en peso, basado en el

50 peso seco del recubrimiento, más preferiblemente al menos 100% en peso basado en el peso seco del recubrimiento. Por ejemplo, en una realización particular de la invención, es factible una absorción de agua de aproximadamente 300-500% en peso de agua. Ejemplos de fluidos humectantes son agua tratada o sin tratar, mixturas que contienen agua con, por ejemplo, disolventes orgánicos o soluciones acuosas que comprenden por ejemplo sales, proteínas o polisacáridos. En particular, un fluido humectante puede ser un fluido corporal.

Los fotoiniciadores Norrish Tipo I y Norrish Tipo II se utilizan para curar la formulación de recubrimiento hidrófila de acuerdo con la invención, por ejemplo utilizando luz visible o UV, haces electrónicos, o radiación gamma para formar el recubrimiento hidrófilo. En este caso, tanto los fotoiniciadores Norrish Tipo I como los fotoiniciadores Norrish Tipo II son fotoiniciadores de radicales libres, pero se distinguen por el proceso según el cual se forman los radicales

iniciadores. Los compuestos que sufren escisión del enlace unimolecular del cromóforo como resultado de la irradiación para generar los radicales que inician la polimerización se denominan fotoiniciadores Norrish Tipo I o fotoiniciadores homolíticos. Un fotoiniciador Norrish Tipo II genera radicales indirectamente por sustracción de hidrógeno de un agente sinérgico adecuado, que puede ser un compuesto de peso molecular bajo o un polímero.

Los compuestos que sufren escisión del enlace unimolecular por irradiación se denominan fotoiniciadores Norrish 10 Tipo I u homolíticos, como se muestra por la fórmula (1) :

fotoiniciador PI excitado radicales libres

Dependiendo de la naturaleza del grupo funcional y su localización en la molécula con relación al grupo carbonilo, la fragmentación puede tener lugar en un enlace adyacente al grupo carbonilo (escisión α) , en un enlace en la posición β (escisión β) o, en el caso de enlaces particularmente débiles (como enlaces C-S o enlaces O-O) , en cualquier otro

lugar en una posición alejada. La fragmentación más importante en las moléculas fotoiniciadoras es la escisión α del enlace carbono-carbono entre el grupo carbonilo y el residuo alquilo en las alquil-aril-cetonas, que se conoce como una reacción Norrish Tipo I.

Si el fotoiniciador, mientras se encuentra en estado excitado, interacciona con una segunda molécula (un coiniciador COI) para generar radicales en una reacción bimolecular como se muestra por la fórmula (2) , el fotoiniciador se

conoce como un fotoiniciador Norrish Tipo II. En general, los dos caminos de reacción principales para los fotoiniciadores Norrish Tipo II son sustracción de hidrógeno por el iniciador excitado o transferencia fotoinducida de electrones, seguido por fermentación. La sustracción de hidrógeno es una reacción típica de las diaril-cetonas excitadas. La transferencia fotoinducida de electrones es un proceso más general, que no se limita a una determinada clase de compuestos:

Ejemplos de fotoiniciadores Norrish Tipo I o fotoiniciadores de radicales libres adecuados son derivados de benzoína, metilolbenzoína y derivados de 4-benzoil-1, 3-dioxolano, bencilcetales, α, α-dialcoxiacetofenonas, α-hidroxialquilfenonas, α-aminoalquilfenonas, óxidos de acilfosfina, óxidos de bisacilfosfina, sulfuros de acilfosfina, derivados halogenados de acetofenona, y análogos. Ejemplos comerciales de fotoiniciadores Norrish Tipo I son Irgacure 2959 30 (2-hidroxi-4'- (2-hidroxietoxi) -2-metil-propiofenona) , Irgacure 651 (bencildimetil-cetal o 2, 2-dimetoxi-1, 2-difeniletanona, Ciba-Geigy) , Irgacure 184 (1-hidroxi-ciclohexil-fenil-cetona... [Seguir leyendo]

1. Formulación de recubrimiento para preparar un recubrimiento hidrófilo, en la cual la formulación de recubrimiento hidrófilo comprende

(a) un polímero hidrófilo,

(b) un polímero de soporte que comprende una cadena principal y al menos dos restos reactivos capaces de experimentar reacciones de polimerización, en donde el polímero de soporte tiene un peso molecular medio numérico comprendido en el intervalo d.

75. 20.000 g/mol, preferiblemente 1.000-15.000 g/mol, más preferiblemente 1.100-10.000 g/mol, en particular 1.200-7.000, y de modo más particular 1.400-5.000 g/mol;

(c) un fotoiniciador Norrish Tipo I; y

(d) un fotoiniciador Norrish Tipo II.

2. Formulación de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual el fotoiniciador Norrish Tipo I se selecciona del grupo constituido por derivados de benzoína, metilolbenzoína y derivados de 4-benzoil-1, 3-dioxolano, bencilcetales, α, α-dialcoxiacetofenonas, α-hidroxi-alquilfenonas, α-aminoalquilfenonas, óxidos de acilfosfina, óxidos

de bisacilfosfina, sulfuros de acilfosfina y derivados halogenados de acetofenona.

3. Formulación de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la cual el fotoiniciador Norrish Tipo II se selecciona del grupo constituido por cetonas aromáticas tales como benzofenona, xantona, derivados de benzofenona (v.g. clorobenzofenona) , mezclas de benzofenona y derivados de benzofenona (v.g. Photocure 81, una mezcla 50/50 de 4-metil-benzofenona y benzofenona) , Cetona de Michler, Etil-Cetona de Michler, tioxantona

y otros derivados de xantona como Quantacure ITX (isopropil-tioxantona) , benzilo, antraquinonas (v.g. 2-etilantraquinona) , cumarina, o derivados químicos o combinaciones de estos fotoiniciadores.

4. Formulación de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la cual la ratio en peso de fotoiniciador Norrish Tipo I a fotoiniciador Norrish Tipo II está comprendida entre 10:1 y 1:10, preferiblemente entre 5:1 y 1:5.

5. Formulación de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la cual la cantidad total de fotoiniciador en la formulación de recubrimiento está comprendida entre 0, 2 y 10% en peso, preferiblemente entre 0, 8 y 8% en peso, basado en el peso total del recubrimiento seco.

6. Formulación de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la cual el polímero hidrófilo es un polímero hidrófilo no iónico seleccionado del grupo constituido por poli (lactamas) , por ejemplo polivi30 nilpirrolidona (PVP) , poliuretanos, homo- y copolímeros de ácido acrílico y ácido metacrílico, poli (alcohol vinílico) , poliviniléteres, copolímeros basados en anhídrido maleico, poliésteres, vinilaminas, polietileniminas, poli (óxidos de etileno) , poli (óxidos de propileno) , poli (ácidos carboxílicos) , poliamidas, polianhídridos, polifosfacenos, compuestos celulósicos, por ejemplo metil-celulosa, carboximetil-celulosa, hidroximetil-celulosa, e hidroxipropilcelulosa, heparina, dextrano, polipéptidos, por ejemplo colágenos, fibrinas, y elastina, polisacáridos, por ejemplo quitosano, ácido hialu

rónico, alginatos, gelatina, y quitina, poliésteres, por ejemplo polilactidas, poliglicolidas, y policaprolactonas, polipéptidos, por ejemplo colágeno, alúmina, oligopéptidos, polipéptidos, péptidos de cadena corta, proteínas, y oligonucleótidos.

7. Formulación de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la cual el polímero hidrófilo es un polielectrólito seleccionado del grupo constituido por homo-y co-polímeros de ácido acrílico, sales de

homo- y co-polímeros de ácido metacrílico, sales de homo-y co-polímeros de ácido maleico, sales de homo- y copolímeros de ácido fumárico, sales de homo- y co-polímeros de monómeros que comprenden grupos ácido sulfónico, homo-y co-polímeros de monómeros que comprenden sales de amonio cuaternario y mixturas y/o derivados de los mismos.

8. Formulación de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende a la vez

45 un polímero no iónico seleccionado del grupo definido en la reivindicación 6 y un polielectrólito seleccionado del grupo definido en la reivindicación 7.

9. Formulación de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en la cual la cadena principal del polímero de soporte se selecciona del grupo constituido por poliéteres, politioéteres, poliuretanos, polietilenos, polipropilenos, poli (cloruros de vinilo) , poliepóxidos, poliamidas, poliacrilamidas, poli (met) acrílicos, polioxazo

50 lidonas, poli (alcoholes vinílicos) , poli (etilen-iminas) , poliésteres como poliortoésteres y copolímeros alquídicos, polipéptidos, y polisacáridos tales como celulosa y almidón o cualquier combinación de los anteriores y en la cual los al menos 2 restos reactivos se seleccionan del grupo constituido por alquenos, amino, amido, sulfhidrilo (SH) , ésteres insaturados tales como acrilato y metacrilato, éteres insaturados, amidas insaturadas, y resinas alquídicas/secas.

10. Recubrimiento hidrófilo que puede obtenerse por curado de una formulación de recubrimiento de acuerdo con 55 una cualquiera de las reivindicaciones 1-9.

11. Recubrimiento untuoso que puede obtenerse por aplicación de un fluido humectante a un recubrimiento hidrófilo

de acuerdo con la reivindicación 10. 15

12. Recubrimiento untuoso de acuerdo con la reivindicación 11 que tiene una untuosidad inicial después de 1 ciclo como se mide en un Aparato de Ensayos de Fricción Harland FTS de 20 g o menos.

13. Recubrimiento untuoso de acuerdo con la reivindicación 10 que tiene una resistencia al desgaste, como se mide

en un Aparato de Ensayos de Fricción Harland FTS después de 25 frotamientos con gasa, de 60 g o menos para 5 una fuerza de pinzamiento de 300 g.

14. Sistema de recubrimiento para preparación de un recubrimiento untuoso, comprendiendo dicho sistema de recubrimiento una formulación de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9 y un fluido humectante que comprende un polielectrólito.

15. Uso de un fotoiniciador Norrish Tipo I y un fotoiniciador Norrish Tipo II en un recubrimiento untuoso en el cual la

resistencia al desgaste, como se mide en un Aparato de Ensayos de Fricción Harland FTS después de 25 frotamientos con gasa es 60 g o menos para una fuerza de pinzamiento de 300 g.

16. Artículo que comprende al menos un recubrimiento hidrófilo o recubrimiento untuoso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10-13.

17. Artículo de acuerdo con la reivindicación 16, en el cual el artículo es un dispositivo o componente médico.

18. Dispositivo o componente médico de acuerdo con la reivindicación 17 que comprende un catéter, un tubo médico, un alambre de guía, un stent, o una membrana.

19. Método de formación de un recubrimiento hidrófilo sobre un sustrato, comprendiendo el método -aplicar una formulación de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9 a al menos una superficie del artículo;

-y dejar que la formulación de recubrimiento se cure por exposición de la formulación a radiación electromagnética activando con ello el iniciador.