抗微生物剂涂覆的医学制品
阅读：352发布：2022-02-19
专利汇可以提供抗微生物剂涂覆的医学制品专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了具有抗 微 生物 活性的 聚合物 和其上涂覆有所述聚合物的制品。所述聚合物包括含有第一阳离子部分的第一侧基、含有非极性部分的第二侧基和含有有机 硅 烷组分的第三侧基。本发明还包括用所述抗微生物聚合物来涂覆医疗器材制品和体液接纳基底的方法。所述方法还包括使用附着性促进组分。，下面是抗微生物剂涂覆的医学制品专利的具体信息内容。
1.一种制品，其包括：
涂料组合物，其包含具有多个侧基的乙烯基聚合物，所述多个侧基包括：
含有阳离子部分的第一侧基；
含有非极性部分的第二侧基；
含有第一有机硅部分的第三侧基；和
医疗器材，其包含具有第一患者接触表面和第二表面的第一弹性体基底；
其中所述乙烯基聚合物持久地粘附到所述第一患者接触表面，并且
其中所述组合物基本上不含无机填充剂。
2.根据权利要求1所述的制品，其中所述阳离子部分选自季胺部分、质子化叔胺部分和质子化仲胺部分。
3.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述有机硅部分包括有机硅烷或有机硅烷酯。
4.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述涂料组合物用存在于所述涂料组合物中的附加游离硅烷来沉积和固化。
5.根据权利要求4所述的制品，其中所述附加游离硅烷为具有至少一个直链或支链的
6-22个碳原子的烷基的季铵硅烷或质子化叔氨基硅烷。
6.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述组合物还包含附着性促进组分。
7.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述聚合物不包含包括羧酸酯或烷氧基化物化学基团的侧基。
8.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中，在所述乙烯基聚合物中，阳离子胺摩尔当量与有机硅摩尔当量的比率为约0.1:1至约10:1。
9.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中源自于所述聚合物上的阳离子基团以及存在的任何阳离子季氨基硅烷、质子化叔氨基硅烷或质子化仲氨基硅烷的非浸析性阳离子胺的总浓度为至少300克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团，并且不超过3000克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团。
10.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述涂料组合物的源自于所述聚合物上以及所述涂料组合物中存在的任何游离硅烷上的硅烷官能团的硅烷当量为至少200克非挥发性涂料组合物/当量硅烷，并且不超过4000克非挥发性涂料组合物/当量硅烷基团。
11.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述侧基部分中的至少一种包含含氟化学成分。
12.根据权利要求11所述的制品，其中所述第二侧基包含含氟化学成分。
13.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中粘附有所述乙烯基聚合物的所述患者接触表面为玻璃、金属、金属氧化物、陶瓷或聚合物表面。
14.根据权利要求13所述的制品，其中所述聚合物表面包含柔性聚合物表面。
15.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述第一基底还包含所述第一表面上的耐用金属氧化物层。
16.根据权利要求15所述的制品，其中所述金属氧化物层包含硅的氧化物、锆的氧化物、铝的氧化物，或上述金属氧化物中的任何两种或更多种的组合；其中所述乙烯基聚合物粘附到所述金属氧化物层。
17.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述第一基底的第二侧面粘附到第二基底。
18.根据权利要求17所述的制品，其中所述第一基底通过化学键合、热粘结、粘合剂、机械紧固件或任何前述方式的组合粘附到所述第二基底。
19.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述医疗器材包括内窥镜、气管内管、血管内导管、导尿管、伤口敷料、听诊器隔膜、
听诊器管、听诊器胸件、呼吸器管、患者饲管、外科引流管和旨在用于与哺乳动物组织接触的其它平坦的、管状的或成形的柔性医疗器材。
20.一种制品，其包括：
涂料组合物，其包含具有多个侧基的乙烯基聚合物，所述多个侧基包括：
含有阳离子部分的第一侧基；
含有非极性部分的第二侧基；
含有第一有机硅部分的第三侧基；和
弹性体型体液接触基底，其具有第一体液接触表面和第二表面；
其中所述乙烯基聚合物持久地粘附到所述第一体液接触表面，并且
其中所述组合物基本上不含无机填充剂。
21.根据权利要求20所述的制品，其中所述阳离子部分选自季胺部分、质子化叔胺部分和质子化仲胺部分。
22.根据权利要求20或权利要求21所述的制品，其中所述有机硅部分包括有机硅烷或有机硅烷酯。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的制品，其中所述涂层用存在于所述组合物中的附加游离硅烷来沉积和固化。
24.根据权利要求23所述的制品，其中所述附加游离硅烷为具有至少一个直链或支链的6-22个碳原子的烷基的季铵硅烷或质子化叔氨基硅烷。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的制品，其中所述组合物还包含附着性促进组分。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的制品，其中所述聚合物不包含包括羧酸酯或烷氧基化物化学基团的侧基。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的制品，其中在所述乙烯基聚合物中，阳离子胺摩尔当量与有机硅摩尔当量的比率为约0.1:1至约10:1。
28.根据权利要求20至27中任一项所述的制品，其中源自于所述聚合物上的阳离子基团以及存在的任何阳离子季氨基硅烷、质子化叔氨基硅烷或质子化仲氨基硅烷的非浸析性阳离子胺的总浓度为至少300克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团，并且不超过3000克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团。
29.根据权利要求20至28中任一项所述的制品，其中所述涂料组合物的源自于所述聚合物上以及所述涂料组合物中存在的任何游离硅烷上的硅烷官能团的硅烷当量为至少200克非挥发性涂料组合物/当量硅烷，并且不超过4000克非挥发性涂料组合物/当量硅烷基团。
30.根据权利要求20至29中任一项所述的制品，其中所述侧基部分中的至少一种包含含氟化学成分。
31.根据权利要求30所述的制品，其中所述第二侧基包含含氟化学成分。
32.根据权利要求20至31中任一项所述的制品，其中粘附有所述乙烯基聚合物的患者接触表面为玻璃、金属、金属氧化物、陶瓷或聚合物表面。
33.根据权利要求32所述的制品，其中所述聚合物表面包含柔性聚合物表面。
34.根据权利要求20至33中任一项所述的制品，其中所述第一基底还包含所述第一表面上的耐用金属氧化物层。
35.根据权利要求34所述的制品，其中所述金属氧化物层包含硅的氧化物、锆的氧化物、铝的氧化物，或上述金属氧化物中的任何两种或更多种的组合；其中所述乙烯基聚合物粘附到所述金属氧化物层。
36.根据权利要求20至35中任一项所述的制品，其中所述第一基底的第二侧面粘附到第二基底。
37.根据权利要求36所述的制品，其中所述第一基底通过化学键合、热粘结、粘合剂、机械紧固件或任何前述方式的组合粘附到所述第二基底。
38.一种制备被涂覆的制品的方法，所述方法包括：
形成包含具有多个侧基的乙烯基聚合物的第一涂料组合物，所述多个侧基包括：
含有第一阳离子部分的第一侧基；
含有非极性部分的第二侧基；
含有第一有机硅部分的第三侧基；
其中所述第一涂料组合物基本上不含无机填充剂；并且使所述第一涂料组合物与第一基底的第一表面在适于将所述聚合物粘附到所述第一表面的条件下进行接触；
其中所述第一基底包含医疗器材的弹性体部分。
39.根据权利要求38所述的方法，其中形成第一涂料组合物包括形成包含附着性促进组分的第一涂料组合物。
40.根据权利要求38或权利要求39所述的方法，其中形成第一涂料组合物包括在溶剂中形成所述乙烯基聚合物的乳液或分散体。
41.根据权利要求38至40中任一项所述的方法，其中形成所述第一涂料组合物进一步包括形成包含催化剂化合物以在固化期间加速硅烷水解和/或缩合反应的第一涂料组合物。
42.根据权利要求38至41中任一项所述的方法，其中形成所述第一涂料组合物进一步包括形成包含附着性促进剂的第一涂料组合物。
43.根据权利要求38至42中任一项所述的方法，其中形成第一涂料组合物进一步包括形成包含游离的第二阳离子硅烷组分和/或第二阳离子部分的第一涂料组合物。
44.根据权利要求38至43中任一项所述的方法，还包括在所述第一涂料组合物与所述表面接触后，浸没和/或冲洗所述表面。
45.根据权利要求38至44中任一项所述的方法，还包括将所述第一基底联接至第二基底。
46.根据权利要求38至45中任一项所述的方法，还包括在使所述第一涂料组合物与所述第一基底的第一表面接触之前，使第二涂料组合物与所述第一基底的第一表面接触。
47.一种制备被涂覆的制品的方法，所述方法包括：
形成包含具有多个侧基的乙烯基聚合物的第一涂料组合物，所述多个侧基包括：
含有第一阳离子部分的第一侧基；
含有非极性部分的第二侧基；
含有第一有机硅部分的第三侧基；
其中所述第一涂料组合物基本上不含无机填充剂；并且使所述第一涂料组合物与第一基底的第一表面在适于将所述聚合物粘附到所述第一表面的条件下进行接触；
其中所述第一基底包含弹性体型体液接触基底。
48.根据权利要求47所述的方法，其中形成第一涂料组合物包括形成包含附着性促进组分的第一涂料组合物。
49.根据权利要求47或权利要求48所述的方法，其中形成第一涂料组合物包括在溶剂中形成所述乙烯基聚合物的乳液或分散体。
50.根据权利要求47至49中任一项所述的方法，其中形成所述第一涂料组合物进一步包括形成包含催化剂化合物的第一涂料组合物。
51.根据权利要求47至50中任一项所述的方法，其中形成所述第一涂料组合物进一步包括形成包含附着性促进剂的第一涂料组合物。
52.根据权利要求47至51中任一项所述的方法，其中形成第一涂料组合物进一步包括形成包含游离的第二阳离子硅烷组分和/或第二阳离子部分的第一涂料组合物。
53.根据权利要求47至52中任一项所述的方法，还包括在所述第一涂料组合物与所述表面接触后，浸没和/或冲洗所述表面。
54.根据权利要求47至53中任一项所述的方法，还包括将所述第一基底联接至第二基底。
55.根据权利要求47至54中任一项所述的方法，还包括在使所述第一涂料组合物与所述第一基底的第一表面接触之前，使第二涂料组合物与所述第一基底的第一表面接触。
56.一种根据权利要求38至55中任一项所述的方法制备的制品。
57.一种包含涂层的医疗器材制品，其中所述涂层来源于：
包含游离硅烷组分和具有多个侧基的乙烯基聚合物的组合物，
所述多个侧基包括：
含有第一季铵部分的第一侧基；
含有第一有机硅部分的第二侧基；
其中所述乙烯基聚合物持久地粘附到所述表面。
58.根据权利要求57所述的医疗器材制品，其中所述组合物基本上不含无机填充剂。
59.根据权利要求57或权利要求58所述的医疗器材制品，其中所述游离硅烷为季铵硅烷。
60.根据权利要求59所述的医疗器材制品，其中所述游离季铵硅烷包含附接到所述季胺的至少一个直链或支链C8-C22烷基。
抗微生物剂涂覆的医学制品
[0001] 相关申请的交叉引用
背景技术
[0003] 旨在被人操作者触摸或因此与人组织接触的表面将暴露于通常或偶然在皮肤和粘膜组织上发现的微生物。特别值得关注的是将长时间接触组织的表面，其中细菌可移植、生长并且可能形成生物膜。这些表臭名昭著。静脉通路导管、导尿管、气管内管、鼻胃管、饲管以及进入天然或形成的管口的其它装置存在引起感染的风险，这些感染对于患者而言具有非常严重的后果。生物膜为胞外聚合物基体中包被的微生物的结构化群落，其通常被牢固地粘附到生物材料和宿主组织的表面。细菌生物膜为长时间暴露于水流体和体液的材料的发展中的一个重要问题，用于以下若干不同的应用领域：医疗器材、用于食品加工和其它工业应用的过滤系统、用于海洋建筑物和其它防污应用的涂层。当与“游离的”病原体相比，生活在生物膜中的细菌对宿主防御和抗生素或抗微生物治疗具有显著更大的抗性，从而在使用留置装置和其它组织接触装置期间增加感染的可能性。
[0004] 据信，生物膜在导尿管相关尿路感染(CAUTI)和呼吸器相关肺炎(VAP)中具有重要作用。CAUTI在医院获得性感染(HAI)占最大百分比，并且为院內血流感染的第二个最常见原因。VAP在所有HAI中具有最高发病率，因为大约15%的VAP患者会死亡。VAP也可为治疗HAI费用最昂贵的一种（每次发作为20,000-50,000美元），并且对于带有长期导尿管的患者具有介于25%和40%之间的发病率。
[0005] 以举例的方式，并且不受理论的束缚，导尿管表面上生物膜的形成可按如下步骤进行：1)一旦插入导管，导管表面便被细菌（其中一些为脲酶产生菌）初始移植，所述细菌起初存在于尿道周皮肤上且能够迁移到尿道的上皮面与导管之间的膀胱中。这些细胞到导管表面的吸附可通过主要由吸附的蛋白构成的有机调节膜的形成来促进。2)形成主要由细菌胞外多糖的基体包被的细菌生物膜群落。最初引起尿路感染(UTI)的生物膜前驱物形成细菌通常为表皮葡萄球菌(S.epidermidis)、大肠杆菌(E.coli)或粪肠球菌(E.faecalis)，其中大肠杆菌为CAUTI的最主要原因。使用较长的导管插入时，出现的其它菌种包括铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)、奇异变形菌(P.mirabilis)和肺炎克雷伯菌(K.pneumoniae)。当导管在适当的位置时，这些后期细菌更难以用抗生素进行处理。3)生长生物膜（包括能够产生脲酶的菌种）的存在会导致尿的pH由于脲酶对尿素的作用而升高。4)当尿液变成碱性时，磷酸钙和磷酸铵镁晶体沉淀并累积在导管表面上生长的生物膜基体中。5)碱性尿中持续的晶体形成以及生物膜的持续生长导致严重的结壳，并且最终阻塞需要对患者进行重新插管的装置。因此，防止在导管上定植和形成生物膜可在防止CAUTI以及血流感染(BSI)中起到了很大的作用。
[0006] 已尝试通过组合物或使用抗微生物药递送系统来提供表面，该表面为固有地抗微生物的。这些表面由于以下三个重要原因而在减少生物膜形成上可不充分有效：1)当用作递送系统时，抗微生物剂或活性剂在医学制品的使用寿命结束之前很久可能会耗尽。2)表面抗微生物性能最终会削弱为死细胞，尿道中的高有机负载量以及其它吸附生物材料会掩盖所述表面的抗微生物性质；并且3)在导管材料或外部涂层中的抗微生物剂未能充分洗提。
[0007] 因此，某些医疗器材的表面（特别是接触潮湿的哺乳动物组织的那些）为根据适量的水分、温度、营养物和接受表面的可用性而茁壮生长和繁殖的细菌、真菌、藻类以及其它单细胞微生物提供了合适的栖息地。当这些生物体新陈代谢时，它们会产生化学副产物。这些化学物质可为毒素和/或致热原。因此，这些微生物及其代谢产物可能会对使用者造成严重的健康风险，其范围从轻微的组织刺激到更严重的中毒反应和疾病。
[0008] 使该问题更为复杂的是大多数静脉通路导管、导尿管、气管内管、NG管和其它患者接触装置由柔性塑料制成且通常由弹性体塑料制成。此外，这些装置可在插入和使用期间重复移动和弯曲。其可极其难以粘附到此类表面。
[0009] 需要防止制品被微生物定植的简单方法和/或减少以将持久地粘附到柔性和弹性体基底的方式出现在表面上的活微生物的数量的方法。发明内容
[0010] 根据对与有意接触哺乳动物的皮肤或黏膜组织或内部组织表面上的活微生物的数目进行控制的一般需求，本发明提供了一种抗微生物聚合物组合物，其在一些实施例中可用于形成与柔性和/或弹性体表面结合的涂层。该抗微生物聚合物可包括化学组分，这些化学组分可向施用所述化学组分的制品赋予其它所需性质（如，抗粘附性质、光滑性或较低摩擦系数以有利于插入、增加表面能等）。这些阳离子硅烷优选地赋予或改善粘附的基本上非浸析性组合物的抗微生物活性。在一些实施例中，可针对聚合物的组分的光学透明性质对其进行选择。
[0011] 因此，在一个方面，本发明提供了一种制品。该制品可包括：包含具有多个侧基的乙烯基聚合物的涂料组合物；和包含具有第一患者接触表面和第二表面的第一弹性体基底的医疗器材。侧基可包括含有阳离子部分的第一侧基、含有非极性部分的第二侧基和含有第一有机硅部分的第三侧基。乙烯基聚合物可持久地粘附到第一患者接触表面。涂料组合物可基本上不含无机填充剂。
[0012] 在所述制品的任何上述实施例中，阳离子部分可选自季胺部分、质子化叔胺部分和质子化仲胺部分。在任何上述实施例中，有机硅部分包括有机硅烷或有机硅烷酯。
[0013] 在任何上述实施例中，涂料组合物可用存在于涂料组合物中的附加游离硅烷来沉积和固化。在一些实施例中，附加游离硅烷可为具有至少一个直链或支链的6-22个碳原子的烷基的季铵硅烷或质子化叔氨基硅烷。在任何上述实施例中，涂料组合物还可包含附着性促进组分。
[0015] 在任何上述实施例中，在乙烯基聚合物中，阳离子胺摩尔当量与有机硅摩尔当量的比率可为约0.1:1至约10:1。在任何上述实施例中，源自于聚合物上的阳离子基团以及存在的任何阳离子季氨基硅烷、质子化叔氨基硅烷或质子化仲氨基硅烷的非浸析性阳离子胺的总浓度可为至少300克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团并且不超过3000克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团。在任何上述实施例中，涂料组合物的源自于所述聚合物上以及所述涂料组合物中存在的任何游离硅烷上的硅烷官能团的硅烷当量为至少200克非挥发性涂料组合物/当量硅烷，并且不超过4000克非挥发性涂料组合物/当量硅烷基团。
[0016] 在任何上述实施例中，侧基部分中的至少一种可包含含氟化学成分。在一些实施例中，第二侧基可包含含氟化学成分。
[0017] 在任何上述实施例中，有机聚合物粘附到其的患者接触表面可为玻璃、金属、金属氧化物、陶瓷或聚合物表面。在任何上述实施例中，第一基底还可包含第一表面上的耐用金属氧化物层。
[0018] 在任何上述实施例中，第一基底的第二侧面可粘附到第二基底。在一些实施例中，第一基底可通过化学键合、热粘结、粘合剂、机械紧固件或任何前述方式的组合粘附到第二基底。在任何上述实施例中，医疗器材包括内窥镜、气管内管、血管内导管、导尿管、伤口敷料、听诊器隔膜、听诊器管、呼吸器管、患者饲管、外科引流管和旨在用于接触哺乳动物组织的其它平坦的、管状的或成形的柔性医疗器材。
[0019] 在另一个方面，本发明提供了一种制品。该制品可包括：包含具有多个侧基的乙烯基聚合物的涂料组合物；和包含具有第一体液接触表面和第二表面的第一弹性体基底的医疗器材。侧基可包括含有阳离子部分的第一侧基、含有非极性部分的第二侧基和含有第一有机硅部分的第三侧基。乙烯基聚合物可持久地粘附到第一体液接触表面。涂料组合物可基本上不含无机填充剂。
[0020] 在所述制品的任何上述实施例中，阳离子部分可选自季胺部分、质子化叔胺部分和质子化仲胺部分。在任何上述实施例中，有机硅部分包括有机硅烷或有机硅烷酯。
[0021] 在任何上述实施例中，涂料组合物可用存在于涂料组合物中的附加游离硅烷来沉积和固化。在一些实施例中，附加游离硅烷可为具有至少一个直链或支链的6-22个碳原子的烷基的季铵硅烷或质子化叔氨基硅烷。在任何上述实施例中，涂料组合物还可包含附着性促进组分。
[0022] 在一些实施例中，聚合物可能不包含侧基，该侧基包括羧酸酯或烷氧基化物化学基团。
[0023] 在任何上述实施例中，在乙烯基聚合物中，阳离子胺摩尔当量与有机硅摩尔当量的比率可为约0.1:1至约10:1。在任何上述实施例中，源自于聚合物上的阳离子基团以及存在的任何阳离子季氨基硅烷、质子化叔氨基硅烷或质子化仲氨基硅烷的非浸析性阳离子胺的总浓度可为至少300克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团并且不超过3000克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团。在任何上述实施例中，涂料组合物的源自于所述聚合物上以及所述涂料组合物中存在的任何游离硅烷上的硅烷官能团的硅烷当量为至少200克非挥发性涂料组合物/当量硅烷，并且不超过4000克非挥发性涂料组合物/当量硅烷基团。
[0024] 在任何上述实施例中，侧基部分中的至少一种可包含含氟化学成分。在一些实施例中，第二侧基可包含含氟化学成分。
[0025] 在任何上述实施例中，有机聚合物粘附到其的体液接触表面可为玻璃、金属、金属氧化物、陶瓷或聚合物表面。在任何上述实施例中，第一基底还可包含第一表面上的耐用金属氧化物层。
[0026] 在任何上述实施例中，第一基底的第二侧面可粘附到第二基底。在一些实施例中，第一基底可通过化学键合、热粘结、粘合剂、机械紧固件或任何前述方式的组合粘附到第二基底。
[0027] 在另一个方面，本发明还提供一种制备被涂覆的制品的方法。所述方法可包括形成包含具有多个侧基的乙烯基聚合物的涂料组合物并使该涂料组合物与第一基底的第一表面在适于将聚合物粘附到第一表面的条件下进行接触。所述多个侧基可包括含有第一阳离子部分的第一侧基、含有非极性部分的第二侧基和含有第一有机硅部分的第三侧基。所述组合物可基本上不含无机填充剂。第一基底可包含医疗器材的弹性体部分。在所述方法的任何实施例中，形成第一涂料组合物可包括形成乙烯基聚合物在溶剂中的乳液或分散体。在所述方法的任何上述实施例中，乙烯基聚合物还包含第三侧基，其中第三侧基包含非极性组分。在所述方法的任何上述实施例中，形成第一涂料组合物还可包括形成包含催化剂化合物以在固化期间加速硅烷水解和/或缩合反应的第一涂料组合物。在所述方法的任何上述实施例中，形成第一涂料组合物还可包括形成包含附着性促进剂的第一涂料组合物。在所述方法的任何上述实施例中，形成第一涂料组合物还可包括形成包含游离的第二阳离子硅烷组分和/或第二阳离子部分的第一涂料组合物。在任何上述实施例中，所述方法还可包括在使第一涂料组合物与表面接触后冲洗表面。在任何上述实施例中，所述方法还可包括将第一基底联接至第二基底。在任何上述实施例中，所述方法还可包括在使第一涂料组合物与第一基底的第一表面接触之前，使第二涂料组合物与第一基底的第一表面接触。在另一个方面，本发明提供了一种根据所述方法的任何上述实施例制备的制品。
[0028] 在另一个方面，本发明还提供一种制备被涂覆的制品的方法。所述方法可包括形成包含具有多个侧基的乙烯基聚合物的涂料组合物并使该涂料组合物与第一基底的第一表面在适于将聚合物粘附到第一表面的条件下进行接触。所述多个侧基可包括含有第一阳离子部分的第一侧基、含有非极性部分的第二侧基和含有第一有机硅部分的第三侧基。所述组合物可基本上不含无机填充剂。第一基底可包含弹性体型体液接触基底。在所述方法的任何实施例中，形成第一涂料组合物可包括形成乙烯基聚合物在溶剂中的乳液或分散体。在所述方法的任何实施例中，乙烯基聚合物还包含第三侧基，其中第三侧基包含非极性组分。在所述方法的任何实施例中，形成第一涂料组合物还可包括形成包含催化剂化合物以在固化期间加速硅烷水解和/或缩合反应的第一涂料组合物。在所述方法的任何实施例中，形成第一涂料组合物还可包括形成包含附着性促进剂的第一涂料组合物。在所述方法的任何实施例中，形成第一涂料组合物还可包括形成包含游离的第二阳离子硅烷组分和/或第二阳离子部分的第一涂料组合物。在任何实施例中，所述方法还可包括在使第一涂料组合物与表面接触后冲洗表面。在任何实施例中，所述方法还可包括将第一基底联接至第二基底。在任何实施例中，所述方法还可包括在使第一涂料组合物与第一基底的第一表面接触之前，使第二涂料组合物与第一基底的第一表面接触。在另一个方面，本发明提供了一种根据所述方法的任何实施例制备的制品。
[0029] 在另一个方面，本发明提供了一种包含涂层的医疗器材制品。该涂层可来源于包含游离硅烷组分和具有多个侧基的乙烯基聚合物的组合物。侧基可包括含有第一季铵组分的第一侧基和含有第一有机硅部分的第二侧基。乙烯基聚合物可持久地粘附到表面。在任何实施例中，所述组合物可基本上不含无机填充剂。在任何实施例中，游离硅烷可为季铵硅烷。在任何实施例中，游离季铵硅烷包含附接到季胺的至少一个直链或支链C8-C22烷基。
[0030] 词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可以提供某些有益效果的本发明的实施例。然而，在相同的情况或其它情况下，其它实施例也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施例的表述并不暗示其它实施例是不可用的，且并非意图将其它实施例排除在本发明范围之外。
[0031] 如本文所用，“一种（个）”、“所述（该）”、“至少一种（个）”以及“一种或多种（一个或多个）”可互换使用。因此，例如包含“一种”硅质基底的制品可被理解为该制品可包含“一种或多种”硅质基底。
[0032] 术语“和/或”是指所列要素的一个或全部，或所列要素的任何两个或更多个的组合。
[0033] 还有，本文通过端点表述的数值范围包括该范围内的所有数值（比如，1到5包含1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等）。
[0034] 本发明的上述发明内容并非意图描述本发明的每一个公开的实施例或每种实施方式。以下具体实施方式更具体地举例说明了示例性实施例。在整个专利申请的若干地方，通过实例列表提供了导引，其中可以按多种组合方式来使用实例。在每一种情形下，所列举的列表仅仅作为代表性群组，而不应被理解为排他性列表。
具体实施方式
[0035] 本发明提供了可包含多个不同侧基的聚合物材料。如本文所用，“侧基”是指不为聚合物主链的一部分的基团。本发明还提供了制备所述聚合物材料和含有所述聚合物材料的组合物的方法。另外，本发明提供了具有涂层的制品，所述涂层包含所述聚合物材料。所述涂层中的聚合物材料通常为交联的。所述涂层可为抗微生物的、非浸析性的、持久地抗微生物的、甚至与柔性和弹性体基底持久地粘附的、水不溶性的、耐磨的或它们的任何组合。
[0036] 在详细说明本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明并不将其应用局限于以下描述所提及的或附图所示出的具体构造和组件布置方式。本发明能够具有其它实施例，并且能够以多种方式实践或实施。另外还应当理解，本文所用的措辞和术语是为了说明的目的，不应被认为是限制性的。本文所用“包括”、“包含”、“含有”或“具有”及其变型形式是指涵盖列在其后的项目及其等同形式以及额外项。除非另外规定或限制，否则术语“支承”和“偶合”及其变型形式以其广义使用，并且涵盖直接和间接支承与偶接。应当理解，其它的实施例也可被采用，并且可在不脱离本发明范围的情况下作出结构变化或逻辑变化。此外，诸如“前”、“后”、“顶部”、“底部”之类的术语仅用于描述元件彼此的关系，而决不用来描述装置的具体取向，也不用来指示或暗示装置的必要或需要的取向，或用来规定本文所述发明在使用过程中的操作、安装、显示或设置方式。
[0037] 术语“患者接触表面”是指旨在接触哺乳动物皮肤、组织、体液、天然存在或形成的身体管口（如，静脉通道孔口，外科手术孔口）或体腔的医疗器材表面。
[0038] 术语“抗微生物剂”是指杀灭微生物或抑制其生长的材料。
[0039] 术语“阳离子”或“阳离子基团”是指具有正电荷的胺基，诸如季胺基团、质子化叔胺基团和质子化仲胺基团。应当理解，这些基团可与带负电的抗衡离子缔合，该带负电的抗衡离子可为任何合适的具有一个或多个负电荷的抗衡离子。典型的抗衡离子包括卤素离子、有机羧酸根离子、硫酸根离子和磷酸根离子，包括α-和β-羟基酸根离子、硫酸根离子、甲基硫酸根离子、烷基硫酸根离子、磷酸根离子等。
[0040] 术语“硅烷”是指具有四个附接到硅原子的基团的化合物。也就是说，硅烷具有含硅基团。
[0041] 术语“烷氧基甲硅烷基”是指具有直接键合到硅原子的烷氧基的含硅基团。所述烷氧基甲硅烷基可具有（例如）式Si(OR)(Rx)2，其中R为烷基并且每个Rx独立地为羟基、烷氧基、烷基、全氟烷基、芳基、芳烷基或有机硅的一部分。
[0042] 术语“酯等同物”是指可以加热方式及/或催化方式由R"OH置换的基团，例如硅烷酰胺基(RNR'Si)、硅烷醇烷酸根(RC(O)OSi)、Si-O-Si、SiN(R)-Si、SiSR和RCONR'Si。R和R'经独立选择并且可包括氢、烷基、芳烷基、烯基、炔基、环烷基和取代的类似物，例如烷氧基烷基、氨基烷基和烷基氨基烷基。R"可与R和R'相同，不同的是R"不可为H。
[0043] 术语“羟基甲硅烷基”是指具有直接键合到硅原子的羟基的含硅基团。所述羟基甲硅烷基可具有（例如）式-Si(OH)(Rx)2，其中Rx为烷基、全氟烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、羟基或有机硅的一部分。通常将具有羟基甲硅烷基的化合物称为“硅烷醇”。硅烷醇为硅烷的子集。
[0044] 术语“有机硅”或“硅氧烷”是指包含硅-氧-硅键基团的部分。任何其它合适的基团均可附接到硅原子。此类键可由第一硅烷（如，第一含硅基团如第一烷氧基甲硅烷基或羟基甲硅烷基）与第二硅烷（如，第二含硅基团如第二烷氧基甲硅烷基或羟基甲硅烷基）的反应生成。在一些实施例中，有机硅为“有机硅网络”的一部分。当第一硅烷（即，第一含硅基团）与第二硅烷（如，第二含硅基团）以及第三硅烷（如，第三含硅基团如第三烷氧基甲硅烷基或羟基甲硅烷基）反应或者当第一硅烷（如，第一含硅基团）与第二硅烷（如，第二含硅基团）以及第三硅烷（如，第三含硅基团）和第四硅烷（如，第四含硅基团例如第四烷氧基甲硅烷基或羟基甲硅烷基）反应时获得有机硅网络。
[0045] 如本文所用，短语“具有多个(a plurality of)侧基的聚合物材料”、“具有多个(multiple)侧基的聚合物材料”或类似的短语可互换使用，以表示具有至少三种不同类型侧基的聚合物材料。所述许多个侧基包括(1)含有阳离子基团的第一侧基；(2)含有非极性基团的第二侧基；和(3)具有有机硅烷基团的第三侧基。所述具有许多个侧基的聚合物材料可通过许多个有机硅烷基团的缩合反应进行交联。此外，聚合材料可共价偶合到包含金属氢氧化物基团如硅烷醇基团或优选多个硅烷醇基团的表面。
[0046] 如本文所用，术语“体液接触基底”是指可与哺乳动物体液包括但不限于血液、尿液、粪便、唾液、伤口渗出物、脊髓液等进行一次或多次接触的任何表面。实例包括一次性医疗器材例如导管以及耐用表面如患者用温度计、门诊室内的高触感表面如床身导轨、呼叫按钮、门把手、墙壁、窗帘、托盘、供应车、静脉注射泵、引线、手术灯、水槽、用于手术室或重病监护室等中的医疗设备。
[0047] 如本文所用，术语“非浸析”是指抗微生物组合物在接触含水液体的同时基本上不从聚合物涂覆的组合物扩散出或扩散开，如通过下文描述的抗微生物浸析测试工序所述。
[0048] 如本文所用，“游离硅烷”是指不包含乙烯基并因此使其不能与乙烯基聚合物主链反应的硅烷化合物。然而，游离硅烷能够与乙烯基聚合物上的硅烷侧基反应。在一些实施例中，“游离硅烷”可具有抗微生物性质。示例性抗微生物游离硅烷可见于美国专利No.5,013,459（第7列第30行至第9列第9行），其全文以引用的方式并入本文。
[0049] 本发明通常涉及包含抗微生物涂层的医疗器材和制备所述包含抗微生物涂层的医疗器材的方法。许多器材还包含患者接触表面。在一些实施例中，基底包括柔性或弹性体基底。
[0050] 如本文所用，柔性是指可易于用手弯曲90度的材料。通常，可容易地用手将这些材料本身连续弯回180度达三次或更多次而不见对该材料造成损害。
[0051] 如本文所用，“弹性体”或“弹性体的”是指可逆地延伸至少25%的材料。优选的弹性体为可逆地延伸至少50%的那些弹性体。当拉伸至这些范围时，弹性体在不到30秒内几乎完全（例如95%）恢复初始长度。
[0052] 抗微生物聚合物：
[0054] 在一些实施例中，可将抗微生物聚合物涂覆（如，作为膜或层）到如本文所述的基底上。聚合物具有可杀灭或抑制与聚合物接触（如，在触控面板之表面上）的微生物的抗微生物活性。抗微生物活性可使用标准化抗微生物抗性测试来测试，如，JIS-Z 2801（日本工业标准(Japanese IndustrialStandards)；日本标准协会(Japanese Standards Association)；日本东京(Tokyo,Japan)）。在一些实施例中，聚合物还可具有耐磨性质。当聚合物被涂覆在相对硬质表面上时，其耐磨性质可使用ASTM测试方法D 7027.26676来测试。
[0055] 本发明的聚合物在任何合适的溶剂（如，有机溶剂）中形成，该合适的溶剂可溶解所得聚合物或制成所得聚合物的分散体。合适有机溶剂具有约200℃或更低的沸点并且可与小份(<10%，w/w)酸化水混合，而不会使溶剂性质显著降低。将酸化水加入溶剂中有利于完全水解硅烷基团，继而优化聚合物内及聚合物与基底之间-Si-O-Si-键的形成。这可使得基底上的抗微生物涂层的耐久性得以改善。优选地，溶剂闪点为100℃或更低。合适有机溶剂的非限制性实例包括醇（如，异丙醇、甲醇）、MEK、丙酮、DMF、DMAC（二甲基乙酰胺）、乙酸乙酯、THF等。将单体与溶剂混合并反应以形成抗微生物聚合物。合适的单体包括以下单体的衍生物：丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、乙烯基单体和烯烃单体。在聚合反应后单体包含从聚合物主链悬垂的化学基团。侧基包括第一阳离子基团、任选的非极性基团和第一有机硅烷基团（如，三甲氧基甲硅烷基丙烷）。
[0056] 结构(I)中所示聚合物显示根据本发明的由丙烯酸酯或烯属单体制备的抗微生物聚合物的一部分的图示。
[0057]
[0058] 本发明的聚合物包含具有抗微生物活性的侧基。可针对在上面涂覆聚合物的制品中期望的性质选择具有抗微生物活性的基团。如，抗微生物基团可因其提供具有明显光学清晰度（即，在整个窄或广谱波长内具有高光学透射，低雾度）或低摩擦系数的聚合物而加以选择。本领域的普通技术人员例如可通过本文所公开的方法容易地测量这些性质。在3
结构(I)的示例性聚合物中，第一阳离子侧基包括阳离子部分R 并且可源自于单体，其中：
1
R=H或CH3，
2
结构(I)的示例性聚合物中，第一阳离子侧基包括阳离子部分R 并且可源自于单体，其中：
1
R=H或CH3，
2
[0059] R=COO、CO、C1-C12烷基、芳基3
[0060] R=阳离子，其具有式7 8 9 -
[0061] -(CH2)n-N(R)(R)(R)(X)，其中
[0062] n=1-3（即，C1-C3的烷基），7 8 9 7
[0063] R、R 和R 独立地为烷基(C1-C22)、芳基或形成环结构的化学基团的组合，并且R、8 9
R 和R 中至多2个可为H；并且
R 和R 中至多2个可为H；并且
[0064] X=Cl、Br、N(SO2CF3)2、BF4、OSO2C4F9、OSO2CF3、OSO3CH3。3
[0065] R 还可选自其它抗微生物季铵基团，如以引用的方式并入本文的美国专利5408022中所公开。
[0066] 第一阳离子侧基偶合（如，共价偶合）到聚合物，使得偶合到聚合物的抗微生物的杀菌活性不溶于水（即，当聚合物与水性组合物接触时，抗微生物为非浸析的）。合适的抗微生物阳离子化合物包括具有至少一个C6-C22直链或支链烷基或烯基的任何质子化仲胺、质子化叔胺或季胺。本发明的组合物中的季胺基团可包括季胺基团，这些季胺基团为聚合物中的侧基以及游离季胺基团，如本文所述。
[0067] 聚合物和/或抗微生物硅烷上的合适的抗微生物阳离子部分的非限制性实例包括十六烷基二甲基乙胺、十八烷基二甲基乙胺、十六烷基二甲基丙胺、十六烷基二甲胺盐酸盐、月桂基二甲胺氢溴酸盐和十八烷基二甲基丙胺。4
[0068] 在结构(I)的示例性聚合物中，非极性侧基包括非极性部分R 并且可源自于单4
体，其中R 为未取代或取代的烷基(C4至C22)、芳基、全氟烷基磺酰胺、全氟烷基砜、全氟烷基酰胺、一类含自由基反应性氟代烷基或氟亚烷基的增容剂，其各自的化学式为：RffQ3(X1)n1和(X1)n1Q3Rff2Q3(X1)n1)，其中Rff为氟代烷基，Rff2为氟亚烷基，Q3是化合价为至少2的连接基团并选自：共价键、亚烷基、亚芳基、亚芳烷基、亚烷芳基、含有直链或支链或环的连接基团（任选地含有诸如O、N和S的杂原子）以及任选含杂原子的官能团如羰基或磺酰基及其组合；X1为选自(甲基)丙烯酰基、-SH、烯丙基或乙烯基的自由基反应性基团并且n1独立地为1至3。典型的Q3基团包括：-SO2N(R)CH2CH2-；-SO2N(CH2CH2)2-；-(CH2)m-；-CH2O(CH2)3-；
和-C(O)NRCH2CH2-，其中R为H或1至4个碳原子的低级烷基并且m为1至6。优选地，氟代烷基或氟亚烷基为全氟烷基或全氟亚烷基。满足这些条件且可用于本发明中的示例性非限制性全氟丁基取代的丙烯酸酯增容剂包括以下中的一者或多者：C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、C4F9SO2N(CH2CH2OC(O)CH=CH2)2 或C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)C(CH3)=CH2。可用于涂层组合物中优选的氟代烷基取代的单体的一个非限制性实例为：(1H,1H,2H,2H)-全氟癸基丙烯酸酯，其得自新汉普郡温得姆的兰开斯特合成有限公司(Lancaster Synthesis ofWindham,New Hampshire)。许多还可用于涂层组合物中的具有全氟烷基部分的其它(甲基)丙烯酰基化合物提及于授予Hulme-Lowe等人的美国专利No.4,968,116和授予Babirad等人的美国专利No.5,239,026（包括甲基丙烯酸全氟环己基甲基酯）中。满足这些条件且可使用的其它含氟(甲基)丙烯酸酯包括例如
2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己二醇二丙烯酸酯和ω-氢2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基丙烯酸酯(H-C4F8-CH2O-C(O)-CH=CH2)。可单独或作为混合物使用的其它含氟(甲基)丙烯酸酯描述于授予Kang等人的美国专利No.6,238,798中。
体，其中R 为未取代或取代的烷基(C4至C22)、芳基、全氟烷基磺酰胺、全氟烷基砜、全氟烷基酰胺、一类含自由基反应性氟代烷基或氟亚烷基的增容剂，其各自的化学式为：RffQ3(X1)n1和(X1)n1Q3Rff2Q3(X1)n1)，其中Rff为氟代烷基，Rff2为氟亚烷基，Q3是化合价为至少2的连接基团并选自：共价键、亚烷基、亚芳基、亚芳烷基、亚烷芳基、含有直链或支链或环的连接基团（任选地含有诸如O、N和S的杂原子）以及任选含杂原子的官能团如羰基或磺酰基及其组合；X1为选自(甲基)丙烯酰基、-SH、烯丙基或乙烯基的自由基反应性基团并且n1独立地为1至3。典型的Q3基团包括：-SO2N(R)CH2CH2-；-SO2N(CH2CH2)2-；-(CH2)m-；-CH2O(CH2)3-；
和-C(O)NRCH2CH2-，其中R为H或1至4个碳原子的低级烷基并且m为1至6。优选地，氟代烷基或氟亚烷基为全氟烷基或全氟亚烷基。满足这些条件且可用于本发明中的示例性非限制性全氟丁基取代的丙烯酸酯增容剂包括以下中的一者或多者：C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、C4F9SO2N(CH2CH2OC(O)CH=CH2)2 或C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)C(CH3)=CH2。可用于涂层组合物中优选的氟代烷基取代的单体的一个非限制性实例为：(1H,1H,2H,2H)-全氟癸基丙烯酸酯，其得自新汉普郡温得姆的兰开斯特合成有限公司(Lancaster Synthesis ofWindham,New Hampshire)。许多还可用于涂层组合物中的具有全氟烷基部分的其它(甲基)丙烯酰基化合物提及于授予Hulme-Lowe等人的美国专利No.4,968,116和授予Babirad等人的美国专利No.5,239,026（包括甲基丙烯酸全氟环己基甲基酯）中。满足这些条件且可使用的其它含氟(甲基)丙烯酸酯包括例如
2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己二醇二丙烯酸酯和ω-氢2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基丙烯酸酯(H-C4F8-CH2O-C(O)-CH=CH2)。可单独或作为混合物使用的其它含氟(甲基)丙烯酸酯描述于授予Kang等人的美国专利No.6,238,798中。
[0069] 可使用的另一种单体为氟代烷基或氟亚烷基取代的硫醇或多硫醇。此类单体的非限制性实例包括以下的一者或多者：C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH2SH 、C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH2CH2SH、C4F9SO2N(CH3)CH2CH2SH 和 C4F9SO2N(CH3)CH(OC(O)CH2SH)CH2OC(O)CH2SH。
[0070] 在另一个优选的实施例中，涂料组合物将一种或多种具有至少一个单价聚(六氟环氧丙烷)(HFPO)部分的多烯烃化合物以及任选的增容剂（例如氟代烷基或氟亚烷基取代的单或多丙烯酸酯（例如C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、C4F9SO2N(CH2CH2OC(O)CH=CH2)2或C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)C(CH3)=CH2、醇、烯烃、硫醇或多硫醇加入含氟聚合物固化组合物中。硫醇或多硫醇类型的增容剂的非限制性实例包括以下中的一者或多者：C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH2SH、C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH2CH2SH、C4F9SO2N(CH3)CH2CH2SH 和C4F9SO2N(CH3)CH(OC(O)CH2SH)CH2OC(O)CH2SH。
[0071] 除非另有说明，否则如实例中所用，“HFPO-”是指甲基酯F(CF(CF3)CF2O)aCF(CF3)C(O)OCH3的端基F(CF(CF3)CF2O)aCF(CF3)-，其中“a”平均为约6.8，并且甲基酯具有1,211g/mol的平均分子量，并且其可根据美国专利No.3,250,808（Moore等人）中报道的方法并通过分馏纯化来制备，该专利的公开内容以引用的方式并入本文。
[0072] 具有至少一个单价聚(六氟环氧丙烷)(HFPO)部分的单或多烯属化合物优选地为多丙烯酸酯形式。这些材料具有式：RfpeQ(X)n，其中Rfpe为单价HFPO部分的残基，Q为包含亚烷基、亚芳基、亚芳基-亚烷基或亚烷基-亚芳基的连接基团并可包含可含有杂原子（例如O、N和S）的直链或支链连接基团，X为选自甲基(丙烯酰基)、烯丙基或乙烯基的自由基反应性基团并且n为2至3。典型的Q基团包括：-(CH2)m-；-CH2O(CH2)3-；和-C(O)NRCH2CH2-，其中R为H或1至4个碳原子的低级烷基并且m为1至6。
[0073] 一类具有至少一个单价聚(六氟环氧丙烷)(HFPO)部分的多(甲基)丙烯酰基化合物包括描述于2004年5月7日提交的美国临时申请No.60/569,351（代理人案卷号
59795US002）名称为“Fluoropolyether PolyacrylCompounds（含氟聚醚聚丙烯酰基化合物）”中的化合物，该专利的公开内容以引用方式并入。
59795US002）名称为“Fluoropolyether PolyacrylCompounds（含氟聚醚聚丙烯酰基化合物）”中的化合物，该专利的公开内容以引用方式并入。
[0074] 具有至少一个单价聚(六氟环氧丙烷)(HFPO)部分的其它单和多(甲基)丙烯酰基化合物包括为HFPO胺衍生物与多丙烯酸酯的迈克尔加合物(Michael adduct)的化合物，其描述于2004年5月7日提交的美国专利申请No.10/841,792，名称为“Polymerizable Compositions,Methods Of MakingThe Same,And Composite Articles Therefrom（可聚合组合物、其制备方法和由其制得的复合材料制品）”，该专利的公开内容以引用方式并入。
[0075] 任选的非极性侧基为提高抗微生物聚合物的相对疏水性的化学基团。非极性侧基是针对其影响聚合物的表面能的能力来加以选择。具体而言，选择非极性侧基以赋予低表面能聚合物。当将该聚合物涂覆至硬质表面（如，玻璃）上时，非极性侧基还可提高聚合物的耐刮擦性。合适的非极性基团的非限制性实例包括直链或支链烷烃（如，异辛烷、异丁烷）、烷芳基、芳烷基和芳族基团。
[0076] 在结构(I)的示例性聚合物中，第一有机硅烷侧基包括硅氧烷部分R5并且可源自于单体，其中：
[0077] R5=(CH2)m-Si(OR10)3，
[0078] m=1-6（即，C1-C6的烷基），并且
[0079] R10=C1-C3的烷基。
[0080] 第一有机硅烷侧基包括含硅基团。该侧基可使抗微生物聚合材料交联，将抗微生物聚合材料粘合到基底，将第二有机硅烷粘合到抗微生物聚合物，或其可赋予聚合物进行上述粘合构造的任何组合的能力。合适的有机硅烷侧基的非限制性实例为在甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷中存在的丙基三甲氧基硅烷基团。
[0081] 尽管结构(I)显示包含三个具有不同侧基的连续单体的示例性抗微生物聚合物的一部分，但应认识到，本发明的抗微生物聚合物为无规共聚物，其中单体亚单位（a、b、c和任选的d）的数目和顺序受聚合反应中单体单元的相应比率和/或聚合反应条件的影响。
[0082] 除阳离子、非极性及有机硅烷侧基外，本发明的抗微生物聚合物还可任选地包括含有极性组分的第四侧基。极性侧基可赋予使抗微生物聚合物粘附到某些基底的粘附性质。由于极性侧基促进抗微生物聚合物至基底的粘附力，因此有利的是，这可使聚合物在基底上的耐久性得以改善。在一些实施例中，极性侧基可增强聚合物的抗微生物活性。合适的极性侧基包括例如N-羟基甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺和醇基团。
[0083] 在一些实施例中，本发明的抗微生物聚合物不包含包括羧酸酯或烷氧基化物化学基团的侧基。
[0084] 本发明抗微生物聚合物可通过使包含侧基的单体在有机溶剂中反应来合成。用于反应的合适的单体包括例如丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、酰胺和甲基丙烯酰胺单体及其组合。用于反应的其它合适的单体包括乙烯基单体和烯属单体。
[0085] 这些单体可以重量百分比计以不同比率在反应中组合。在一些实施例中，包含阳离子侧基的单体可包括约20%至约80%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含阳离子侧基的单体可包括大于20%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含阳离子侧基的单体可包括大于30%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含阳离子侧基的单体可包括大于40%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含阳离子侧基的单体可包括大于50%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含阳离子侧基的单体可包括大于60%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含阳离子侧基的单体可包括大于70%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含阳离子侧基的单体可包括70%至80%的经反应形成聚合物的单体。虽然一些阳离子单体可以不带电状态进行反应是可能的，但可基于阳离子形式进行重量%计算。如，叔胺丙烯酸酯可反应成叔胺并随后用酸进行质子化。
[0086] 在一些实施例中，包含非极性侧基的单体可包括约20%至约60%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含非极性侧基的单体可包括大于20%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含非极性侧基的单体可包括大于30%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含非极性侧基的单体可包括30%至40%的经反应形成聚合物的单体。
[0087] 在一些实施例中，包含有机硅烷侧基的单体可包括约1%至约20%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含有机硅烷侧基的单体可包括大于2%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含有机硅烷侧基的单体可包括大于5%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含有机硅烷侧基的单体可包括大于10%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含有机硅烷侧基的单体可包括大于15%的经反应形成聚合物的单体。在一些实施例中，包含有机硅烷侧基的单体可包括15%至20%的经反应形成聚合物的单体。
[0088] 在一些实施例中，用于制备抗微生物聚合物的反应混合物包含至少20%的含有阳离子侧基的单体、至少20%的含有非极性侧基的单体和至少2%的含有有机硅烷侧基的单体。
[0089] 将单体在有机溶剂中混合并在适于形成聚合物的条件下反应。如，可用氮吹扫反应混合物以除去其它溶解的气体。在一些实施例中，可将反应混合物密封，加热并混合（如，在65℃下混合）一段足以使例如至少99.5%单体聚合的时间。在一些实施例中，可将附加引发剂（如，以商品名Vazo-67得自美国特拉华州维明顿的杜邦公司(DuPont of Wilmington,Delaware,USA)的2,2-偶氮双(2-甲基丁腈)）加入混合物中以与来自初始混合物的任何未反应单体反应。可通过例如计算混合物中的固体百分比来确定单体反应程度。抗微生物聚合物通常包含约25重量%(wt%)制备抗微生物聚合物的组合物。
[0090] 抗微生物游离硅烷组分：
[0091] 在本发明的某些优选的实施例中，涂料组合物在涂覆和固化过程中还包含能够与其自身反应的游离抗微生物硅烷组分和/或聚合物的有机硅烷组分。合适的抗微生物胺和季铵盐硅烷公开于美国专利No.5,408,022；No.5,569,732；和No.5,013,459中；这些专利的公开内容全文均以引用的方式并入本文。
[0092] 硅烷可具有通式：
[0093]
[0094] 应该指出的是一般而言，这些材料为硅烷的季铵盐。属于本发明范围内的大部分硅烷是已知的硅烷并且若干参考文献公开了此类硅烷。一种此类文献（美国专利No.4,259,103，其全文以引用的方式并入本文）论述了此类硅烷使得某些基底的表面具有抗微生物性的用途。以引用的方式全文并入本文的英国专利No.1,433,303示出用颜料等中所用的某些硅烷处理的填充剂来提供抗微生物效应的用途。许多出版物已公开了此类硅烷，例如A.J.Isquith,E.A.Abbott和P.A.Walters,Applied Microbiology（应用微生物学）第24卷第6期，1972年12月，第859-863页。
[0095] 对于本发明而言，硅烷可单独使用或其可在溶剂或水性溶剂溶液中使用。当单独使用硅烷时，本发明的方法优选地在其中存在一些少量水的体系中实施。如果不能具有存在一些少量水的体系，则可使用硅烷的水溶性或水分散性低分子量水解产物。重要的是由作为产物的一部分的硅烷所产生的任何效应的耐久性需要硅烷分子与表面在一定程度上反应。就硅烷而言，大部分反应性物质是通过硅烷上存在的烷氧基的水解形成的≡SiOH。所述≡SiOH基团往往会与表面反应并使硅烷结合到表面。
[0096] 对于本发明，优选的是含有一些少量水的反应性表面。所谓“反应性”是指表面必须含有将与通过本发明的硅烷的水解产生的硅烷醇中的一些反应的某些基团。
[0097] 本发明硅烷中的R是1至4个碳原子的烷基。因此，可用作本发明中的R为甲基、乙基、丙基和丁基。在上式中，RO也可为R。R也可为氢，从而指示硅烷醇形式，即水解产物。a的值为0、1或2，并且R'为甲基或乙基。因为存在这些烷基，所以现有技术教导材料必须用相应溶剂稳定。因此，例如甲氧基需要甲醇，并且乙氧基需要乙醇。
[0098] 对于本发明而言，R"是1至4个碳原子的亚烷基。因此，R"可为亚烷基，例如亚v甲基、伸乙基、亚丙基和伸丁基。R'"、R""和R 各自独立地选自由以下组成的基团：1至18vi vi
个碳的烷基、-CH2C6H5、-CH2CH2OH、-CH2OH和-(CH2)xNHC(O)R ，x的值为2至10，并且R 为具有1至12个碳原子的全氟烷基。X为氯离子、溴离子、氟离子、碘离子、乙酸根离子或甲苯磺酸酯基。
个碳的烷基、-CH2C6H5、-CH2CH2OH、-CH2OH和-(CH2)xNHC(O)R ，x的值为2至10，并且R 为具有1至12个碳原子的全氟烷基。X为氯离子、溴离子、氟离子、碘离子、乙酸根离子或甲苯磺酸酯基。
[0099] 对于本发明，优选的是具有以下通式的硅烷：
[0100] 其中
[0101] R为甲基或乙基；a的值为零；R"为亚丙基；R'"为甲基或乙基；R""和Rv选自含有1至18个碳原子的烷基，其中至少一个此类基团大于八个碳原子，并且x为氯离子、乙酸根离子或甲苯磺酸酯基。
[0102] 在本发明的范围之内的具体硅烷由下式表示：
[0103] (CH3O)3Si(CH2)3N+(CH3)2C18H37Cl-、
[0104] (CH3O)3Si(CH2)3N+(CH3)2C18H37Br-、
[0105] (CH3O)3Si(CH2)3N+(C10H21)2CH3Cl-、
[0106] (CH3O)3Si(CH2)3N+(C10H21)2CH3Br-、
[0107] (CH3O)3Si(CH2)3N+(CH3)2C18H37Cl-、
[0108] (CH3O)3SiCH2CH2CH2P+(C6H5)3Cl-、
[0109] (CH3O)3SiCH2CH2CH2P+(C6H5)3Br-、
[0110] (CH3O)3SiCH2CH2CH2P+(CH3)3Cl-、
[0111] (CH3O)3SiCH2CH2CH2P+(C6H13)3Cl-、
[0112] (CH3)3Si(CH2)3N+(CH3)2C12H25Cl-、
[0113] (CH3)3Si(CH2)3N+(C10H21)2CH3Cl-、
[0114] (CH3)3Si(CH2)3N+(CH3)2C18H37Cl-、
[0115] (CH3O)3Si(CH2)3N+(CH3)2C4H9Cl-、
[0116] (C2H5O)3Si(CH2)3N+(CH3)2C18H37Cl-、
[0117] (CH3O)3Si(CH2)3N+(CH3)2CH2C6H5Cl-、
[0118] (CH3O)3Si(CH2)3N+(CH3)2CH2CH2OHCl-、
[0119]
[0120] -续
[0121]
[0122] 合适的质子化叔胺描述于美国专利No.5,408,022中。
[0123] 合适的质子化仲胺包括但不限于C6-C18氨基丙基甲基丙烯酰胺、C6-C18氨基乙基甲基丙烯酸酯等。
[0124] 附着性促进组分：
[0125] 在制备根据本发明的抗微生物涂层的方法的任何实施例中，可在该过程中使用一种或多种附着性促进组分。合适的附着性促进组分包括有机硅烷化合物，其具有可反应以形成Si-O-Si键的硅烷基团以及离去基团（如，烷氧基）。
[0126] 附着性促进组分可与另一种有机硅烷化合物（如，本发明的未反应有机硅烷化合物）、含有有机硅烷的聚合物（如，本发明的抗微生物聚合物）和/或硅质基底（如，聚硅氧烷）形成Si-O-Si键。附着性促进组分也可与其它金属氧化物表面（例如AlOx）反应。有利的是，附着性促进组分通过增加每个抗微生物分子的粘附点（到基底）数来促进抗微生物涂层的粘附性得以改善。此外，附着性促进组分通过增加每个抗微生物聚合物分子的分子内键的数量和/或抗微生物聚合物与基底之间的键数来促进抗微生物涂层的耐久性得以改善。
[0127] 除了促进在本发明涂料组合物中的有机硅烷化合物之间形成Si-O-Si键之外，优选的附着性促进组分也可用作附着性促进剂来增加基底与本发明抗微生物聚合物组合物之间的界面粘附。
[0128] 合适的附着性促进组分的非限制性实例包括氨基硅烷，例如N-2(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、
N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺和N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷。也可使用巯基硅烷，例如3-巯基丙基三烷氧基硅烷。根据本发明，其它合适的附着性促进组分将对本领域的普通技术人员显而易见。
N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺和N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷。也可使用巯基硅烷，例如3-巯基丙基三烷氧基硅烷。根据本发明，其它合适的附着性促进组分将对本领域的普通技术人员显而易见。
[0129] 其它合适的附着性促进组分公开于美国专利公开No.US 2008/0064825中，其以引用的方式全文并入本文。如，氨基取代的有机硅烷酯(如，烷氧基硅烷）为优选的附着性促进组分。本发明的抗微生物制品可通过使氨基取代的有机硅烷酯或酯等同物与抗微生物聚合物反应来制备，该抗微生物聚合物具有与硅烷酯或酯等同物进行组合反应的多个极性官能团。氨基取代的有机硅烷酯或酯等同物在硅原子上具有至少一个酯或酯等同物基团，优选2个或更优选3个基团。酯等同物为本领域的技术人员所熟知并包括诸如硅烷酰胺(RNR'Si)、硅烷链烷酸酯(RC(O)OSi)、Si-0-Si、SiN(R)-Si、SiSR和RCONR'Si的化合物。这些酯等同物也可为环状，例如源自于乙二醇、乙醇胺、乙二胺及其酰胺的那些。R和R'为如在本文“酯等同物”的定义中所定义。
[0130] 熟知3-氨基丙基烷氧基硅烷在受热时环化并且这些RNHSi化合物将可用于本发明中。优选地，氨基取代的有机硅烷酯或酯等同物具有易于以甲醇形式挥发的酯基（例如甲氧基），以避免在界面处留下可妨碍结合的残基。氨基取代的有机硅烷必须具有至少一个酯等同物；如，其可为三烷氧基硅烷。
[0131] 如，氨基取代的有机硅烷可具有式：ZNH-L-SiX’X”X’”’，其中Z为氢、烷基、或取代的烷基（包括氨基取代的烷基）；其中L为二价直链C1-12亚烷基或可包含C3-8亚环烷基、3-8元环杂环亚烷基、C2-12亚烯基、C4-8亚环烯基、3-8元环杂环亚烯基或亚杂芳基单元。
L可被一个或多个二价芳族基团或杂原子基团间插。芳族基团可包括杂芳族。杂原子优选地为氮、硫或氧。L任选地被以下基团取代：C1-4烷基、C2-4烯基、C2-4炔基、C1-4烷氧基、氨基、C3-6环烷基、3-6元杂环烷基、单环芳基、5-6元环杂芳基、C1-4烷基羰基氧基、C1-4烷基氧基羰基、C1-4烷基羰基、甲酰基、C1-4烷基羰基氨基或C1-4氨基羰基。L还任选地被-O-、-S-、-N(Rc)-、-N(Rc)-C(O)-、-N(Rc)---C(O)-O-、-O-C(O)-N(Rc)-、-N(Rc)-C(O)-N(Rd)-、-O-C(O)-、-C(O)-O-或-O-C(O)-O-间插。Rc和Rd中的每一者独立地为氢、烷基、烯基、炔基、烷氧基烷基、氨基烷基（伯、仲或叔）或卤代烷基；并且X'、X"和X''″中的每一者为C1-18烷基、卤素、C1-8烷氧基、C1-8烷基羰基氧基或氨基，前提条件是X'、X"和X'''中的至少一者为不稳定基团。此外，X'、X"和X’”中的任何两者或全部可通过共价键接合。氨基可为烷基氨基。氨基取代的有机硅烷的实例包括3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙
基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(SILQUEST A-1110)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(SILQUEST A-1100)、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷(SILQUEST A-1120)、SILQUEST A-1130、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三甲氧基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(SILQ UEST A-2120)、双-(γ-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺(SILQUEST A-1170)、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三丁氧基硅烷、6-(氨基己基氨基丙基)三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、对-(2-氨基乙基)苯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三(甲氧基乙氧基乙氧基)硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷及其低聚物、甲基三乙氧基硅烷及其低聚物、低聚氨基硅烷（例如DYNASYLAN 1146）、3-(N-甲基氨基)丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲基甲氧基硅烷和3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷。
L可被一个或多个二价芳族基团或杂原子基团间插。芳族基团可包括杂芳族。杂原子优选地为氮、硫或氧。L任选地被以下基团取代：C1-4烷基、C2-4烯基、C2-4炔基、C1-4烷氧基、氨基、C3-6环烷基、3-6元杂环烷基、单环芳基、5-6元环杂芳基、C1-4烷基羰基氧基、C1-4烷基氧基羰基、C1-4烷基羰基、甲酰基、C1-4烷基羰基氨基或C1-4氨基羰基。L还任选地被-O-、-S-、-N(Rc)-、-N(Rc)-C(O)-、-N(Rc)---C(O)-O-、-O-C(O)-N(Rc)-、-N(Rc)-C(O)-N(Rd)-、-O-C(O)-、-C(O)-O-或-O-C(O)-O-间插。Rc和Rd中的每一者独立地为氢、烷基、烯基、炔基、烷氧基烷基、氨基烷基（伯、仲或叔）或卤代烷基；并且X'、X"和X''″中的每一者为C1-18烷基、卤素、C1-8烷氧基、C1-8烷基羰基氧基或氨基，前提条件是X'、X"和X'''中的至少一者为不稳定基团。此外，X'、X"和X’”中的任何两者或全部可通过共价键接合。氨基可为烷基氨基。氨基取代的有机硅烷的实例包括3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙
基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(SILQUEST A-1110)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(SILQUEST A-1100)、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷(SILQUEST A-1120)、SILQUEST A-1130、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三甲氧基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(SILQ UEST A-2120)、双-(γ-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺(SILQUEST A-1170)、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三丁氧基硅烷、6-(氨基己基氨基丙基)三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、对-(2-氨基乙基)苯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三(甲氧基乙氧基乙氧基)硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷及其低聚物、甲基三乙氧基硅烷及其低聚物、低聚氨基硅烷（例如DYNASYLAN 1146）、3-(N-甲基氨基)丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲基甲氧基硅烷和3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷。
[0132] 附加“前体”化合物（例如双-甲硅烷基脲RO)3Si(CH2)NR]2C=O）也为氨基取代的有机硅烷酯或酯等同物的实例，其通过首先热离解来释放胺。氨基硅烷相对于官能聚合物的量介于0.01重量%和10重量%之间，优选介于0.03重量%和3重量%之间，并且更优选介于0.1重量%和1重量%之间。
[0133] 在一些实施例中，可将附着性促进组分加入包含第一有机硅烷和液晶硅烷的涂料混合物中，如本文所公开，并在有利于形成Si-O-Si键的条件下与基底（如，聚硅氧烷基底）接触，如本文所述。可使涂料混合物与合适的基底接触，如本文所述。因此，附着性促进组分中的硅烷基团可将第一有机硅烷分子连接到另一种第一有机硅烷分子（其可任选地为聚合结构的组分）、阳离子有机硅烷（如，公开于美国专利No.6,504,582中的液晶硅烷，该专利全文以引用的方式并入本文）分子（其可任选地为聚合结构的组分）；或基底；或附着性促进组分中的硅烷基团可将液晶硅烷分子连接到另一种液晶硅烷分子（其可任选地为聚合结构的组分）或基底。
[0134] 在一些实施例中，可将附着性促进组分加入包含具有多个侧基的聚合物的涂料混合物中，所述多个侧基包括含有第一阳离子部分的第一侧基、含有非极性部分的第二侧基，并且随后包括含有有机硅烷或有机硅烷酯组分的第三侧基。任选地，涂料混合物还可包含第一有机硅烷，如本文所述。可将涂料混合物与合适的基底接触并如本文所述进行加热以有利于Si-O-Si键的形成。
[0135] 在可供选择的实施例中，可将一种或多种附着性促进组分溶于有机溶剂中并涂覆至如本文所述的合适的基底（如，聚硅氧烷基底）上，以形成第一涂层。在通过蒸发除去溶剂之后，基底包含在其上涂覆的附着性促进组分层（即“底料层”或“粘附促进”层）。随后，可将在有机溶剂中包含本发明的任何抗微生物聚合物的组合物涂覆至底料层上。在通过蒸发除去溶剂后，基底此时包含两层，即“底料层”和抗微生物聚合物层。可加热此时包含两个涂覆层的基底（如，至约120℃进行约3分钟至约15分钟），以有利于Si-O-Si键的形成，并从而使聚合物共价联接至基底。
[0136] 催化剂：
[0137] 在制备根据本发明的抗微生物涂层的方法的任何实施例中，可在该过程中使用一种或多种催化剂。合适的催化剂包括促进Si-O-Si键形成的任何化合物。合适的催化剂的非限制性实例包括酸（如，无机酸或有机酸）、碱（如，有机碱）、辛酸锡和1,8-二氮杂二环十一烯(DBU)。在任何实施例中，可将催化剂与抗微生物组分和附着性促进组分（若存在）一起加入本文所述的第一涂料组合物中。
[0138] 在使用时，可将催化剂溶于本文所述的第一涂料组合物、第二涂料组合物、第一混合物和/或第二混合物中。通常，催化剂在任何涂料组合物中的最终浓度相对较低（如，约0.04重量%）。本领域的技术人员将认识到，催化剂的浓度应足够高以催化交联反应，同时避免对涂层的光学性质（如，色彩)造成实质性干扰（如果不可取），和/或避免干扰涂层混合物的储存寿命。
[0139] 基底和制品：
[0140] 可将本发明的抗微生物聚合物以涂层形式施加到多种基底。可用基底包括例如柔性和/或弹性体制品，其可包含有非硅质陶瓷材料（如，碳化物、硼化物、氮化物）、硅质材料例如玻璃和硅质陶瓷材料（如，硅化物）、金属（如，不锈钢、钛、金、银、铬、钴、钛以及这些金属的合金，以及这些金属与其它金属的合金，例如用于骨科植入物中的钴-铬合金和钛合金）和/或金属氧化物的层和/或涂覆有该层。基底可为由聚合物材料（其为热塑性聚合物或热固性聚合物）形成的膜、片材、管、纤维等。示例性聚合物基底包括但不限于热塑性和热固性聚合物，两者经任选地塑化且包括聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、含氟聚合物、聚酰胺、聚醚、环氧树脂、聚氯乙烯和增塑聚氯乙烯、聚异戊二烯、聚异丁烯、嵌段共聚物，如苯乙烯-丁二烯苯乙烯和苯乙烯-异戊二烯苯乙烯、得自科腾聚合物公司(Kraton Polymers)的这些的物质的氢化变型、茂金属聚烯烃、人造丝聚酯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物（例如苯乙烯丙烯腈共聚物）、聚酯、聚醚砜、丙烯酸及丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺和聚氨酯、硅树脂，如两部分固化的聚二甲基硅氧烷、天然胶乳、聚异戊二烯、丁腈橡胶等及其组合，包括其共混物和其层合物。合适的可降解聚合物基底包括例如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)及其组合。
[0141] 可使用这些基底来制造多种可用制品（如，作为制品的一部分或全部）。基底的表面可具有包括以下在内的多种表面形貌中的一种或多种：例如大体平的表面、波状表面、微复制结构以及前述中的任何两种或更多种的组合。这些制品（如，医疗器材）包含在常规使用期间可与经微生物污染的物件有意或偶然接触的多个表面。合适的制品可存在于保健环境（如，患者看护室、台面、床栏杆、患者看护设备如仪器和听诊器（包括例如听诊器隔膜和/或管）以及内置医疗器材例如静脉通路导管、鼻胃管、分流管、鼓膜切开置管、子宫内避孕器、导尿管、患者饲管、呼吸器管、气管内管和其它旨在与哺乳动物组织接触的平的、管状或成形的柔性医疗器材）。可涂覆有根据本发明的抗微生物组合物的其它非限制的示例性医疗器材包括隐形眼镜、人工晶体、人工角膜、伤口敷料、眼绷带、用于持续释放活性化合物的材料如药物递送贴剂、可用于外科手术中的模制品如心瓣膜、人造血管、导管、人造器官、骨科植入物、封装的生物植入物如胰岛，用于假体的材料如骨代用物、或用于诊断的模制品、隔膜或生物医学仪器或设备。
[0142] 制备抗微生物涂覆的制品的方法：
[0143] 本发明提供了将本发明的抗微生物聚合物涂覆至基底上的方法。可使在溶剂（如，水性溶剂、有机溶剂）中包含抗微生物聚合物的组合物（如，反应混合物）与基底接触。可蒸发溶剂以留下在基底上呈涂层形式的抗微生物聚合物。在一些实施例中，可在接触步骤之前和/或期间加热基底以加速溶剂的蒸发。优选地，将基底加热至不使聚合物或上面涂覆有该聚合物的基底的组分的功能降级的温度。用于接触玻璃基底上的聚合物组合物的合适温度为室温至约120℃。本领域的技术人员将认识到，较高的温度将有利于从聚合物组合物中较快地除去有机溶剂。
[0144] 在一些实施例中，可在溶剂（诸如有机溶剂）中将抗微生物聚合物稀释至1重量%至约20重量%的最终浓度，然后使用稀释的组合物将抗微生物聚合物涂覆至基底上。在一些实施例中，在有机溶剂中将抗微生物聚合物稀释至1重量%至约5重量%的最终浓度，然后使用稀释的组合物将抗微生物聚合物涂覆至基底上。用以稀释聚合物的合适有机溶剂具有低于150℃的闪点并且包括醚、酮、酯和醇，例如异丙醇。
[0145] 在任何实施例中，为了具有足够的抗微生物活性，源自于聚合物上的阳离子基团以及存在的任何阳离子季氨基硅烷、质子化叔氨基硅烷或质子化仲氨基硅烷的非浸析性阳离子胺的总浓度为至少300克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团并且不超过3000克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团，更优选小于2000克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团，甚至更优选小于1500克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团，甚至更优选小于1000克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团。在一些实施例中，源自于聚合物上的阳离子基团以及存在的任何阳离子季氨基硅烷、质子化叔氨基硅烷或质子化仲氨基硅烷的非浸析性阳离子胺的总浓度为至少约575克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团至约925克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团。这些组合物有利地提供了足够的抗微生物活性。
[0146] 为了提供足够的粘附性和水不溶性（非浸析），涂料组合物的源自于所述聚合物上以及所述涂料组合物中存在的任何游离硅烷上的硅烷官能团的硅烷当量为至少200克（优选地，至少300克）非挥发性涂料组合物/当量硅烷，并且不超过4000克非挥发性涂料组合物/当量硅烷基团。在一些实施例中，涂料组合物的源自于所述聚合物上以及所述涂料组合物中存在的任何游离硅烷上的硅烷官能团的硅烷当量为至少约143克至约2484克非挥发性涂料组合物/当量硅烷。这些组合物有利地有利于足已使聚合物交联，该聚合物提供了组合物至基底的粘附力、基底上的涂层的耐久性以及抗浸析性。
[0147] 在一个实施例中，制备抗微生物聚合物涂覆的表面的方法包括形成在溶剂中包含抗微生物聚合物的第一涂料组合物的步骤。该聚合物可通过在合适的溶剂（如，诸如异丙醇的有机溶剂）中混合多个单体来形成，如本文所公开。在一些实施例中，较小部分（如，3%）的溶剂可包含酸化水。反应混合物中的酸化水可有利于组合物中的硅烷基团之间的粘合以及组合物与包含活性硅烷的基底中的硅烷基团之间的粘合。任选地，在形成抗微生物聚合物后，可被稀释的聚合物组合物（如上所述），然后将其与基底接触。
[0148] 该方法可包括将第一涂料组合物与游离的第二阳离子化合物和/或游离的第二有机硅烷化合物混合的任选步骤。合适的第二阳离子化合物描述于美国专利No.6,504,583中；并且例如包括抗微生物硅烷化季胺化合物，例如N,N-二甲基-N-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-1-十八烷氯化铵（CAS编号27668-52-6）。合适的第二有机硅烷化合物包含可水解基团并且可有利于在硅烷化化合物之间形成交联和/或在硅烷化化合物与硅质基底之间形成交联。合适的第二有机硅烷化合物的实例包括卤代烷有机硅烷化合物和三甲氧基甲硅烷基化合物（如，3-氯丙基三甲氧基硅烷）。
[0149] 该方法还包括提供具有第一表面和第二表面的第一基底。通常，第一表面为患者接触表面，如本文所述。
[0150] 该方法还包括在适于有利于在抗微生物聚合物和第一表面之间粘结的条件下使第一涂料组合物与第一基底的第一表面接触的步骤。首先，可任选地包括游离的抗微生物有机硅烷的第一涂料组合物施加至第一基底的第一表面。第一基底可为本文所公开的任何合适的基底。在一些实施例中，第一基底的第一表面可包含涂层（如，基底如聚合物或玻璃基底上的硅质涂层）。在一些实施例中，第一基底可为玻璃、聚合物膜或钻石样玻璃材料。合适的钻石样玻璃材料描述于美国专利No.6,696,157；No.6,015,597；和No.6,795,636；以及美国专利公开No.US 2008/196664中，上述专利全文均以引用的方式并入本文。
[0152] 使第一涂料组合物与基底接触还包括在有利于使抗微生物聚合物和/或游离的阳离子有机硅烷（若存在）粘结至第一基底的第一表面的条件下将该组合物与基底接触。本领域的普通技术人员将会知道，在第一涂料组合物的溶解于溶剂中和/或暂停蒸发期间和之后，第一涂料组合物的组分将开始彼此反应，并且任选地与第一基底的第一表面上的活性硅烷基团反应以形成Si-O-Si键。该反应将在环境温度（大约23℃）下相对缓慢地进行。加热第一基底可有利于在抗微生物聚合物组合物中的硅烷基团与该基底的第一表面上的硅烷基团（若存在）之间形成交联共价键。因此，在某些实施例中，可通过将被涂覆的第一基底暴露于高温的任选步骤来加速Si-O-Si键的形成。不受理论的约束，其它力（如，疏水相互作用、静电相互作用、氢键和/或粘附力）也可有利于使抗微生物涂料组合物的组分粘结至第一基底的第一表面。
[0153] 一般来讲，使第一基底暴露于较高温度，同时使其与聚合物组合物接触将需要较短时间来使溶剂蒸发并使该聚合物粘附到第一基底。然而，接触步骤应在低于硅氧烷键离解的温度下进行。如，在一些实施例中，接触步骤可在大约环境温度(20-25℃)下进行约10分钟至约24小时。在一些实施例中，接触步骤可在约130℃下进行约30秒至约3分钟。用于接触步骤的条件可对基底上的聚合物涂层的性质具有显著影响。如，在室温下接触（“固化”）24小时的聚合物可测量疏水性可比在约130℃下固化约3分钟的聚合物更强。在一些实施例中，涂层的疏水性与第一基底的第一表面上的耐久性相关。
[0154] 在一些实施例（未示出）中，该方法任选地包括通过涂底漆、等离子蚀刻、电晕对基底的第一表面进行预处理，以将涂层进行界面粘附到表面。
[0155] 在一些实施例中，该方法任选地包括通过加热或照射（包括UV、IR等离子体、电子束）对涂层进行后处理，以进一步提高涂层至基底的第一表面的界面粘附。这些处理可促进聚合物间的交联，以及增加聚合物与第一表面之间的共价键，从而提高涂层在基底的第一表面上的耐久性。如果将第一基底暴露于高温，则该方法可包括冷却基底。通常，将基底冷却至室温。
[0156] 在一些实施例中，该方法任选地包括使第一基底联接至第二基底的步骤。在使第一涂料组合物或第一混合物与第一基底接触的步骤之前或之后，可使第一基底联接至第二基底。第二基底可为本文所述的任何合适的基底。如，第二基底可为聚合物层并且第一基底可为玻璃或钻石样涂层，并且在将第一基底涂覆至第二基底上后，可将聚合物施加至第一基底。在可供选择的实施例中，第一基底可为在其一个主表面上具有粘合剂的聚合物膜。在该可供选择的实施例中，可将聚合物组合物施加至与粘合剂相对的膜的主表面且聚合物涂覆的粘合剂膜随后可经由粘合剂而联接至第二基底（例如玻璃或聚合物层)。
[0157] 在一些实施例中，该方法还包括将层施加至第一基底的步骤。第一基底可为本文所述的可施加层的任何合适的基底。所述层可包含金属氧化物（如，硅石、锆、铝、锡、锑的氧化物、或上述金属氧化物中的任何两种或更多中的混合物或组合）。所述层可通过本领域的普通技术人员已知的方法来施加。将硅质层施加至基底的非限制性实例描述于美国专利No.7,294,405的实例1中；其中将防眩硬涂层硅质层施加至玻璃基底。在这些实施例中，该方法还包括在溶剂中形成包含乙烯基聚合物的第一涂料组合物，如上所述。任选地，这些实施例可包括将第二阳离子化合物加入第一涂料组合物中的步骤。该方法还包括使第一涂料组合物与涂覆层接触。例如，第一涂料组合物可通过任何合适的涂覆方法（如本文所述的涂覆方法）来施加。使第一涂料组合物与涂覆层接触还包括在适用于有利于使该组合物粘结至涂覆层的条件下使第一涂料组合物与涂覆层接触（如，使用本文所述的条件来将乙烯基聚合物粘附到第一基底）。任选地，使第一涂料组合物与第一基底接触还可包括用光化和/或电离辐射（如，紫外光、电子束、等离子体等）来处理乙烯基聚合物涂覆的基底。该处理可促进聚合物间的交联，以及增加聚合物与基底之间的共价键，从而提高涂层在基底的表面上的耐久性。
[0158] 应该指出的是，在本文所公开的方法的任何实施例中，在施加本发明的抗微生物聚合物组合物之前，对基底进行预处理可提高聚合物与基底（如，硅质材料）之间的粘合。基底的预处理可包括例如将基底浸泡于挥发性溶剂（如，水、异丙醇）中和/或用该挥发性溶剂擦试该基底。任选地，如，该溶剂还可包括诸如氢氧化钾等碱性化合物的组合物。在一些实施例中，可用碱性化合物的组合物使溶剂饱和。
[0159] 具体地讲，包括将基底从约30℃加热至约200℃（优选地，约30℃至约150℃）并保持20分钟至60分钟的预处理可提高聚合物与基底之间的粘合。
[0160] 在一些实施例中，在即将施加抗微生物涂层之前，通过加热基底进行预处理可导致涂层与基底之间的粘合得以改善（如，如通过涂层的耐久性所测量）。改善的粘合可致使聚合物层在基底上产生显著更大的耐久性。不受理论的约束，据信，通过加热对基底进行预处理可除去存在于基底（如，硅质材料）的表面上的过量水分和其它杂质（如，有机残余物），并使得表面硅烷基团更加能够与本文所公开的涂料组合物中的硅烷化聚合物和/或化合物反应。
[0161] 被涂覆的制品的抗微生物浸析测试工序：
[0162] 本发明的抗微生物聚合物涂层是耐用的（即，基本上非浸析的）。以下方法可用于测试从本发明的聚合物涂覆的制品中释放可扩散的抗微生物活性。
[0163] 根 据 名 称 为“Standard Test Method for Determining theAntimicrobialActivity of Immobilized Antimicrobial Agents Under Dynamic
ContactConditions”（用于在动态接触条件下确定固定的抗微生物剂的抗微生物活性的标准测试方法）的ASTM E2149-01第12节，抗微生物聚合物在表面上的非浸析性质可使用抑制试验区来显示。抑制区表示为从其中抗微生物剂有效的抗微生物剂来源的距离（以毫米计）。优选地，该区≤3mm；更优选地，该区≤1mm；甚至更优选地，该区为0mm。
ContactConditions”（用于在动态接触条件下确定固定的抗微生物剂的抗微生物活性的标准测试方法）的ASTM E2149-01第12节，抗微生物聚合物在表面上的非浸析性质可使用抑制试验区来显示。抑制区表示为从其中抗微生物剂有效的抗微生物剂来源的距离（以毫米计）。优选地，该区≤3mm；更优选地，该区≤1mm；甚至更优选地，该区为0mm。
[0164] 实施例
[0165] 实施例A为一种制品，其包括：
[0166] 涂料组合物，其包含具有多个侧基的乙烯基聚合物，所述多个侧基包括：
[0167] 含有阳离子部分的第一侧基；
[0168] 含有非极性部分的第二侧基；
[0169] 含有第一有机硅部分的第三侧基；和
[0170] 医疗器材，其包含具有第一患者接触表面和第二表面的第一弹性体基底；
[0171] 其中所述乙烯基聚合物持久地粘附到所述第一患者接触表面，并且
[0172] 其中所述组合物基本上不含无机填充剂。
[0173] 实施例B为实施例1所述的制品，其中所述阳离子部分选自季胺部分、质子化叔胺部分和质子化仲胺部分。
[0174] 实施例C为前述实施例中任一项所述的制品，其中所述有机硅部分包括有机硅烷或有机硅烷酯。
[0175] 实施例D为前述实施例中任一项所述的制品，其中所述涂料组合物用存在于所述涂料组合物中的附加游离硅烷来沉积和固化。
[0176] 实施例E为实施例D所述的制品，其中所述附加游离硅烷为具有至少一个直链或支链的6-22个碳原子的烷基的季铵硅烷或质子化叔氨基硅烷。
[0177] 实施例F为前述实施例中任一项所述的制品，其中所述组合物还包含附着性促进组分。
[0178] 实施例G为前述实施例中任一项所述的制品，其中所述聚合物不包含包括羧酸酯或烷氧基化物化学基团的侧基。
[0179] 实施例H为前述实施例中任一项所述的制品，其中在所述乙烯基聚合物中，阳离子胺摩尔当量与有机硅摩尔当量的比率为约0.1:1至约10:1。
[0180] 实施例I为前述实施例中任一项所述的制品，其中源自于所述聚合物上的阳离子基团以及存在的任何阳离子季氨基硅烷、质子化叔氨基硅烷或质子化仲氨基硅烷的非浸析性阳离子胺的总浓度为至少300克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团并且不超过3000克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团。
[0181] 实施例J为前述实施例中任一项所述的制品，其中涂料组合物的源自于所述聚合物上以及所述涂料组合物中存在的任何游离硅烷上的硅烷官能团的硅烷当量为至少200克非挥发性涂料组合物/当量硅烷，并且不超过4000克非挥发性涂料组合物/当量硅烷基团。
[0182] 实施例K为前述实施例中任一项所述的制品，其中所述侧基部分中的至少一种包含含氟化学成分。
[0183] 实施例L为实施例K所述的制品，其中所述第二侧基包含含氟化学成分。
[0184] 实施例M为前述实施例中任一项所述的制品，其中粘附有乙烯基聚合物的患者接触表面为玻璃、金属、金属氧化物、陶瓷或聚合物表面。
[0185] 实施例N为实施例M所述的制品，其中所述聚合物表面包含柔性聚合物表面。
[0186] 实施例O为前述实施例中任一项所述的制品，其中所述第一基底还包含所述第一表面上的耐用金属氧化物层。
[0187] 实施例P为实施例O所述的制品，其中所述金属氧化物层包含硅、锆、铝的氧化物、或上述金属氧化物中的任何两种或更多种的组合；其中所述乙烯基聚合物粘附到所述金属氧化物层。
[0188] 实施例Q为前述实施例中任一项所述的制品，其中所述第一基底的第二侧面粘附到第二基底。
[0189] 实施例R为实施例Q所述的制品，其中所述第一基底通过化学键合、热粘结、粘合剂、机械紧固件或任何前述方式的组合粘附到所述第二基底。
[0190] 实施例S为前述实施例中任一项所述的制品，其中所述医疗器材包括内窥镜、气管内管、血管内导管、导尿管、伤口敷料、听诊器隔膜、听诊器管、听诊器胸件、呼吸器管、患者饲管、外科引流管和旨在用于与哺乳动物组织接触的其它平坦的、管状的或成形的柔性医疗器材。
[0191] 实施例T为一种制品，其包括：
[0192] 涂料组合物，其包含具有多个侧基的乙烯基聚合物，所述多个侧基包括：
[0193] 含有阳离子部分的第一侧基；
[0194] 含有非极性部分的第二侧基；
[0195] 含有第一有机硅部分的第三侧基；和
[0196] 弹性体液接触基底，其具有第一体液接触表面和第二表面；
[0197] 其中所述乙烯基聚合物持久地粘附到所述第一体液接触表面，并且
[0198] 其中所述组合物基本上不含无机填充剂。
[0199] 实施例U为实施例T所述的制品，其中所述阳离子部分选自季胺部分、质子化叔胺部分和质子化仲胺部分。
[0200] 实施例V为实施例T或实施例U所述的制品，其中所述有机硅部分包括有机硅烷或有机硅烷酯。
[0201] 实施例W为实施例T至V中任一项所述的制品，其中所述涂层用存在于所述组合物中的附加游离硅烷来沉积和固化。
[0202] 实施例X为实施例W所述的制品，其中所述附加游离硅烷为具有至少一个直链或支链的6-22个碳原子的烷基的季铵硅烷或质子化叔氨基硅烷。
[0203] 实施例Y为实施例T至X中任一项所述的制品，其中所述组合物还包含附着性促进组分。
[0204] 实施例Z为实施例T至Y中任一项所述的制品，其中所述聚合物不包含包括羧酸酯或烷氧基化物化学基团的侧基。
[0205] 实施例AA为实施例T至Z中任一项所述的制品，其中在所述乙烯基聚合物中，阳离子胺摩尔当量与有机硅摩尔当量的比率为约0.1:1至约10:1。
[0206] 实施例BB为实施例T至AA中任一项所述的制品，其中源自于所述聚合物上的阳离子基团以及存在的任何阳离子季氨基硅烷、质子化叔氨基硅烷或质子化仲氨基硅烷的非浸析性阳离子胺的总浓度为至少300克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团并且不超过3000克非挥发性涂料组合物/当量阳离子基团。
[0207] 实施例CC为实施例T至BB中任一项所述的制品，其中涂料组合物的源自于所述聚合物上以及所述涂料组合物中存在的任何游离硅烷上的硅烷官能团的硅烷当量为至少200克非挥发性涂料组合物/当量硅烷，并且不超过4000克非挥发性涂料组合物/当量硅烷基团。
[0208] 实施例DD为实施例T至CC中任一项所述的制品，其中所述侧基部分中的至少一种包含含氟化学成分。
[0209] 实施例EE为实施例DD所述的制品，其中所述第二侧基包含含氟化学成分。
[0210] 实施例FF为实施例T至EE中任一项所述的制品，其中粘附有乙烯基聚合物的患者接触表面为玻璃、金属、金属氧化物、陶瓷或聚合物表面。
[0211] 实施例GG为实施例FF所述的制品，其中所述聚合物表面包含柔性聚合物表面。
[0212] 实施例HH为T至GG中任一项所述的制品，其中所述第一基底还包含所述第一表面上的耐用金属氧化物层。
[0213] 实施例II为实施例HH所述的制品，其中所述金属氧化物层包含硅、锆、铝的氧化物、或上述金属氧化物中的任何两种或更多种的组合；其中所述乙烯基聚合物粘附到所述金属氧化物层。
[0214] 实施例JJ为实施例T至II中任一项所述的制品，其中所述第一基底的第二侧面粘附到第二基底。
[0215] 实施例KK为实施例JJ所述的制品，其中所述第一基底通过化学键合、热粘结、粘合剂、机械紧固件或任何前述方式的组合粘附到所述第二基底。
[0216] 实施例LL为制备被涂覆的制品的方法，所述方法包括：
[0217] 形成包含具有多个侧基的乙烯基聚合物的第一涂料组合物，所述多个侧基包括：
[0218] 含有第一阳离子部分的第一侧基；
[0219] 含有非极性部分的第二侧基；
[0220] 含有第一有机硅部分的第三侧基；
[0221] 其中所述第一涂料组合物基本上不含无机填充剂；
[0222] 并且使所述第一涂料组合物与第一基底的第一表面在适于将所述聚合物粘附到所述第一表面的条件下进行接触；
[0223] 其中所述第一基底包含医疗器材的弹性体部分。
[0224] 实施例MM为实施例LL所述的方法，其中形成第一涂料组合物包括形成包含附着性促进组分的第一涂料组合物。
[0225] 实施例NN为实施例LL或实施例MM所述的方法，其中形成第一涂料组合物包括在溶剂中形成所述乙烯基聚合物的乳液或分散体。
[0226] 实施例OO为实施例LL至NN中任一项所述的制品方法，其中形成所述第一涂料组合物还包括形成包含催化剂化合物以在固化期间加速硅烷水解和/或缩合反应的第一涂料组合物。
[0227] 实施例PP为实施例LL至OO中任一项所述的方法，其中形成所述第一涂料组合物还包括形成包含附着性促进剂的第一涂料组合物。
[0228] 实施例QQ为实施例LL至PP中任一项所述的方法，其中形成第一涂料组合物还包括形成包含游离的第二阳离子硅烷组分和/或第二阳离子部分的第一涂料组合物。
[0229] 实施例RR为实施例LL至QQ中任一项所述的方法，还包括在所述第一涂料组合物与所述表面接触后，浸没和/或冲洗所述表面。
[0230] 实施例SS为实施例LL至RR中任一项所述的方法，还包括将所述第一基底联接至第二基底。
[0231] 实施例TT为实施例LL至SS中任一项所述的方法，还包括在使所述第一涂料组合物与所述第一基底的第一表面接触，使所述第二涂料组合物与所述第一基底的第一表面接触。
[0232] 实施例UU为制备被涂覆的制品的方法，所述方法包括：
[0233] 形成包含具有多个侧基的乙烯基聚合物的第一涂料组合物，所述多个侧基包括：
[0234] 含有第一阳离子部分的第一侧基；
[0235] 含有非极性部分的第二侧基；
[0236] 含有第一有机硅部分的第三侧基；
[0237] 其中所述第一涂料组合物基本上不含无机填充剂；并且
[0238] 使所述第一涂料组合物与第一基底的第一表面在适于将所述聚合物粘附到所述第一表面的条件下进行接触；
[0239] 其中所述第一基底包含弹性体液接触基底。
[0240] 实施例VV为实施例UU所述的方法，其中形成第一涂料组合物包括形成包含附着性促进组分的第一涂料组合物。
[0241] 实施例WW为实施例UU或实施例VV所述的方法，其中形成第一涂料组合物包括在溶剂中形成所述乙烯基聚合物的乳液或分散体。
[0242] 实施例XX为实施例UU至WW中任一项所述的方法，其中形成所述第一涂料组合物还包括形成包含催化剂化合物的第一涂料组合物。
[0243] 实施例YY为实施例UU至XX中任一项所述的方法，其中形成所述第一涂料组合物还包括形成包含附着性促进剂的第一涂料组合物。
[0244] 实施例ZZ为实施例UU至YY中任一项所述的方法，其中形成第一涂料组合物还包括形成包含游离的第二阳离子硅烷组分和/或第二阳离子部分的第一涂料组合物。
[0245] 实施例AAA为实施例UU至ZZ中任一项所述的方法，还包括在所述第一涂料组合物与所述表面接触后，浸没和/或冲洗所述表面。
[0246] 实施例BBB为实施例UU至AAA中任一项所述的方法，还包括将所述第一基底联接至第二基底。
[0247] 实施例CCC为实施例UU至BBB中任一项所述的方法，还包括在使所述第一涂料组合物与所述第一基底的第一表面接触之前，使所述第二涂料组合物与所述第一基底的第一表面接触。
[0248] 实施例DDD为根据实施例UU至CCC中任一项所述的方法制备的制品。
[0249] 实施例EEE为包含涂层的医疗器材制品，其中所述涂层来源于：
[0250] 包含游离硅烷组分和具有多个侧基的乙烯基聚合物的组合物，所述多个侧基包括：
[0251] 含有第一季铵组分的第一侧基；
[0252] 含有第一有机硅部分的第二侧基；
[0253] 其中所述乙烯基聚合物持久地粘附到所述表面。
[0254] 实施例FFF为实施例EEE所述的医疗器材制品，其中所述组合物基本上不含无机填充剂。
[0255] 实施例GGG为实施例EEE或实施例FFF所述的医疗器材制品，其中所述游离硅烷为季铵硅烷。
[0256] 实施例HHH为实施例GGG所述的医疗器材制品，其中所述游离季铵硅烷包含附接到所述季胺的至少一个直链或支链C8-C22烷基。
[0257] 现将参考以下非限制性实例对本发明作进一步说明。除非另外指明，否则所有的份数和百分数均以重量份表示。
[0258] 实例
[0259] 本发明在以下实例中有更具体的描述，所述实例仅为说明性的，因为本发明范围内的许多修改形式和变化对本领域的技术人员将变得显而易见。除非另外指明，否则以下实例中提及的所有份数、百分比和比率均是以重量计，并且实例中所用的所有试剂均获自或可得自如下所述的化学品供应商，或者可用常规技术合成。
[0260] 以下实例中所用试剂的列表示于表1中。
[0261] 表1：
[0262]
[0263]
[0264] 硅烷1、2和3为由3个不同来源提供的相同的化学物质(CAS#27668-52-6)。
[0265] DMAEMA-C16Br单体的合成
[0266] 在配备有塔顶冷凝器、机械搅拌器和温度探测器的干净反应器中，装入918重量份丙酮、807份C16H33Br、415.5份DMAEMA、2.0份BHT和2.0份MEHQ。以150rpm搅拌批料且在整个反应方案中使混合气体(90/10O2/N2)通过溶液进行吹扫。将混合物加热至74℃并保持18小时。取出样品以通过气体色谱(GC)分析且其显示>98%的反应物被转化为所需产物。此时，以极高速度在搅拌下缓慢加入918份EtOAc。白色固体开始沉淀析出。停止加热并将混合物冷却至室温。通过过滤回收反应沉淀并用200份冷EtOAc洗涤白色固体材料。在真空烘箱中于40℃下将固体材料干燥8小时。通过核磁共振(NMR)光谱来分析干燥产物，其显示存在>99.9%的纯DMAEMA-C16Br单体。
[0267] 抗微生物聚合物(AMP)的合成
[0268] 在干净反应瓶中，将单体（如，50份DMAEMA-C16Br单体、10份A-174单体和40份IOA单体）与0.5份Vazo-67和300份IPA混合。将混合物用干燥氮气吹扫3分钟。将反应瓶密封并置于65℃的预热水浴中，同时进行混合。在65℃下将反应混合物加热17小时，同时进行混合。分析粘稠的反应混合物的固体%，并发现IPA中存在25%的固体。为了使残余单体反应的完成率达到>99.5%，将附加0.1份Vazo-67加入混合物中，吹扫并密封溶液。
在混合的同时将所述瓶置于65℃的水浴中并加热8小时。达到单体的转化率大于99.5%，如通过固体%的计算所证实。这些实例中的聚合物根据该过程制备。聚合物的名称（如，“p(DMAEMA-C16Br/A-174/IBMA”）是指反应混合物中所使用的单体的组合。该聚合物具有
925.1g聚合物/当量阳离子胺的阳离子胺当量和2484g聚合物/当量Si（硅烷）的硅烷（有机硅）当量。
在混合的同时将所述瓶置于65℃的水浴中并加热8小时。达到单体的转化率大于99.5%，如通过固体%的计算所证实。这些实例中的聚合物根据该过程制备。聚合物的名称（如，“p(DMAEMA-C16Br/A-174/IBMA”）是指反应混合物中所使用的单体的组合。该聚合物具有
925.1g聚合物/当量阳离子胺的阳离子胺当量和2484g聚合物/当量Si（硅烷）的硅烷（有机硅）当量。
[0269] 实例1抗微生物聚合物涂覆的医疗级弹性体材料的制备和抗微生物活性的证明（2小时接触时间）。
[0271] NRV M/M 40D为0.02"厚（510微米）的30.5cm×30.5cm（12英寸×12英寸）Q7-4840生物医学级有机硅橡胶试剂盒的有机硅片材可获自密西根州萨吉诺的专
业制造有限公司(Specialty Manufacturing,Inc.,Saginaw,MI)。从该片材中切割尺寸为
12.7cm×7.6cm（5英寸×3英寸）的矩形，并将其用作涂层基底以用于表2中所示的制剂中。
业制造有限公司(Specialty Manufacturing,Inc.,Saginaw,MI)。从该片材中切割尺寸为
12.7cm×7.6cm（5英寸×3英寸）的矩形，并将其用作涂层基底以用于表2中所示的制剂中。
[0272] 样品涂覆工艺：
[0273] 将500μL每种制剂中移取到12.7cm×7.6cm（5英寸×3英寸）有机硅片材的矩形上并展开以均匀涂覆表面。使样品在室温下静置15分钟的一段时间。排出过量溶液。然后，将样品在烘箱中于120℃下干燥15分钟的一段时间。然后，将样品在去离子水中彻底冲洗并在室温下留置过夜。从每种样品中切割直径尺寸为1.6cm（5/8英寸）的四个圆形冲头，并提交以进行微生物测试。将样品7（未被涂覆的有机硅片材对照物）在IPA中洗涤，在120℃下加热15分钟，并然后在去离子水中彻底冲洗，在室温下留置过夜，然后进行微生物测试。
[0274] 微生物测试-2小时杀死时间测试：
[0275] JIS Z 2801测试方法（日本工业标准(Japan Industrial Standards)；日本标准协会(Japanese Standards Association)；日本东京(Tokyo,JP)）用于评估抗微生物聚合物涂覆的硅基底的抗微生物活性，并进行轻微修改。将金黄色葡萄球菌ATCC 25923的过夜(O/N)培养物开始放置于胰酶大豆肉汤(TSB)中，并且在37℃下使其生长18-24小时。在磷酸盐缓冲水(PBW)中制备O/N培养物的1:10稀释液。将涂覆的有机硅片材中直径为1.6cm的圆形切口放置在无菌盖玻片上以进行支撑，因为有机硅片材很薄。将量为100μL的稀释的细菌放置到涂层上。将具有盖玻片/有机硅的样品放入无菌培养皿中，用湿纸巾将该无菌培养皿放入塑料储物袋中，然后在28℃下将该袋放入培养箱中保持两个小时。在零小时和两小时时，将样品放入20mL的D/E(Dey-Engley)中和肉汤中并超声处理2分钟，并且涡旋1分钟以恢复细菌。在时间0和2小时时进行接种。在时间0时，对于所有样品1-7，以每种样品一个复制品进行接种。在时间2小时时，对于所有样品1-7，以每种样品3个复制品进行接种；在3M AEROBIC PETRIFILM上从纯净到4倍稀释。将量为log 5.63的细菌用作输入对照物。如上所述将细菌进行中和并接种，以显示最大数量的可恢复的细菌。样品7为非活性对照物，因为其为未被涂覆的样品。从该样品中恢复细菌并与输入对照物进行匹配。此外，将每种样品中和5分钟，然后在0分钟时加入细菌，再进行接种。在“时间0”时的这些样品也被用作中和检验物，如用于评估抗微生物剂的灭活剂的ASTM1054E1054-08标准测试方法(ASTM1054E1054-08Standard TestMethods for Evaluation of Inactivators of Antimicrobial Agents)所示。这些样品显示了类似于输入对照物的值，这表明在“时间0”时未杀死。对于2小时的样品，使细菌与样品接触2小时的一段时间，然后如上所述进行中和以及接种。
[0276] 表2实例1（2小时杀死时间）
[0277]样品编号 1 2 3 4 5 6 7
AMP% 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 - -
硅烷1% - 2.13 2.00 2.00 - 2.00 -
A1120% 1.20 1.10 1.20 1.20 -
Sn(Oct)2% - - 0.13 0.50 0.50 0.15 -
IPA% 95.0 92.87 91.67 91.40 93.3 98.65 -
Log Red. 0.71 -0.11 5.26 5.16 2.69 5.05 -0.13
标准偏差 0.11 0.05 0.57 0.40 0.50 0.54 0.03
AMP% 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 - -
硅烷1% - 2.13 2.00 2.00 - 2.00 -
A1120% 1.20 1.10 1.20 1.20 -
Sn(Oct)2% - - 0.13 0.50 0.50 0.15 -
IPA% 95.0 92.87 91.67 91.40 93.3 98.65 -
Log Red. 0.71 -0.11 5.26 5.16 2.69 5.05 -0.13
标准偏差 0.11 0.05 0.57 0.40 0.50 0.54 0.03
[0278] AMP：异丙醇中50/40/10-25%的对(DMAEMA-C16Br/IOA/A174)。
[0279] 样品7为未被涂覆的有机硅片材；一种对照物。
[0280] 对于该实例，组合物的计算的阳离子和硅烷当量(eqwt)如下所示：
[0281]实例1
样品编号 1 2 3 4 5 6
阳离子当量 925.1 662 668 668 925.1 668
硅烷当量 2484 874 285 301 212 284
比率当量阳离子/当量硅烷 2.7 1.3 0.4 0.5 0.2 0.4
样品编号 1 2 3 4 5 6
阳离子当量 925.1 662 668 668 925.1 668
硅烷当量 2484 874 285 301 212 284
比率当量阳离子/当量硅烷 2.7 1.3 0.4 0.5 0.2 0.4
[0282] 实例2：被涂覆的抗微生物聚合物的抗微生物活性的证明（15分钟接触时间）。
[0283] 实例2的样品如下表3中所述来制备。将实例1中使用的有机硅片材在热水中洗涤，用皂（VWR Softcide洗手皂Cat#56700-124）擦净，在热自来水中冲洗，并最后在去离子水中冲洗。切割多块12.7cm×10.2cm（5英寸×4英寸）样品，并将1000μL溶液展开在表面上。在室温下使样品静置15分钟，然后在120℃下加热15分钟至干燥，并最后在室温下留置过夜。将样品在去离子水中冲洗，并然后切成直径为1.6cm（5/8英寸）的圆形冲头以用于微生物测试。
[0284] 微生物测试-15分钟杀死时间测试：
[0285] JIS Z 2801测试方法（日本工业标准(Japan Industrial Standards)；日本标准协会(Japanese Standards Association)；日本东京(Tokyo,JP)）用于评估抗微生物聚合物涂覆的硅基底的抗微生物活性，并进行轻微修改。将金黄色酿脓葡萄球菌ATCC 25923的过夜(O/N)培养物开始放置于胰酶大豆肉汤(TSB)中，并且在37℃下使其生长18-24小时。将被涂覆的有机硅片材中直径为1.6cm的圆形切口放置在无菌盖玻片上以用于支撑，因为有机硅片材很薄。将100μL的稀释的细菌放置到涂层上，并将具有盖玻片/有机硅的样品放入无菌培养皿中，用湿纸巾将该无菌培养皿放入塑料储物袋中，然后在28℃下将该袋放入培养箱中保持15分钟。在零小时和15分钟时，将样品放入20mL的D/E中和肉汤中并超声处理2分钟，并且涡旋1分钟以恢复细菌。在时间0和15分钟时进行接种。对于所有样品1-7，每次以每种样品2个复制品进行接种，在3M AEROBIC PETRIFILM上从纯净到4倍稀释。将量为log 5.31的细菌用作输入对照物。如上所述将细菌进行中和并接种，以显示最大数量的可恢复的细菌。样品8为非活性对照物，因为其为未被涂覆的样品。从该样品中恢复细菌并与输入对照物进行匹配。“时间0”时的样品通过将细菌加入样品中并立即中和以及接种样品来获得。这些样品显示了类似于输入对照物的值，这表明在“时间0”时未杀死。对于15分钟的样品，使细菌与样品接触15分钟的一段时间，然后如上所述进行中和以及接种。基于在特定时间点处相对于输入对照物的减去的值来计算减小的Log。
[0286] 表3实例2（15分钟杀死时间）
[0287]样品编号 1 2 3 4 5 6 7 8
AMP% 3.00 - 3.00 3.00 3.00 - 3.00 -
硅烷2% - 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 - -
A1120% - - - 1.05 1.10 1.05 1.10 -
Sn(Oct)2% - - - 0.12 0.12* 0.11 0.10 -
IPA% 97.0 97.0 94.0 92.84 92.4 95.84 95.8 -
Log Red. -0.05 -0.07 0.00 2.68 2.33 1.25 -0.02 -0.02
标准偏差 0.02 0.06 0.02 0.29 0.16 0.09 0.03 0.08
AMP% 3.00 - 3.00 3.00 3.00 - 3.00 -
硅烷2% - 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 - -
A1120% - - - 1.05 1.10 1.05 1.10 -
Sn(Oct)2% - - - 0.12 0.12* 0.11 0.10 -
IPA% 97.0 97.0 94.0 92.84 92.4 95.84 95.8 -
Log Red. -0.05 -0.07 0.00 2.68 2.33 1.25 -0.02 -0.02
标准偏差 0.02 0.06 0.02 0.29 0.16 0.09 0.03 0.08
[0288] 样品8为未被涂覆的有机硅片材；一种对照物。
[0289] *对于样品5：使用1,8-二氮杂二环-5,4,0-十一碳-7-烯(DBU)来代替Sn(Oct)2[0290] 对于该实例，组合物的计算的阳离子和硅烷当量如下所示：
[0291] 实例2
[0292]样品编号 1 2 3 4 5 6 7
阳离子当量 925.1 496.3 574.6 574.6 574.6 496.3 925.1
硅烷当量 2484 496.3 649.1 294.8 287.3 215.6 142.9
比率当量阳离子/当量硅烷 2.7 1.0 1.1 0.5 0.5 0.4 0.2
阳离子当量 925.1 496.3 574.6 574.6 574.6 496.3 925.1
硅烷当量 2484 496.3 649.1 294.8 287.3 215.6 142.9
比率当量阳离子/当量硅烷 2.7 1.0 1.1 0.5 0.5 0.4 0.2
[0293] 实例3（15分钟杀死时间；双涂覆的）
[0294] 用下表4中描述的制剂以类似于实例1和2的方式来涂覆如实例1中使用的有机硅片材。然而，在该实施例中，将1000μL每种制剂加入12.7cm×10.2cm（5英寸×4英寸）有机硅片材中，并在室温下留置15分钟。然后，对于每种样品，将第二剂量为1000μL的相同制剂加入有机硅片材中，并且再次在室温下留置15分钟。然后，将样品在120℃下干燥10分钟。涂层在整个表面上显示为均匀的。最后，再使涂覆的样品在室温下静置过夜。
[0295] 在将所制备的样品浸泡在99mL磷酸盐缓冲水（Butterfield磷酸盐缓冲稀释水）中19小时之前和之后观察涂层的耐久性。另外，在用磷酸盐缓冲水进行处理之前和之后，评估样品4、6、7和8在15分钟内杀死细菌的能力。微生物测试如实例2中所述的那样来进行。在15分钟的时间点处测试复制样品。基于相对于输入对照物的减去值来计算减小的Log。
[0296] AMP涂层的耐久性测试通过在PBW处理之前和之后目测观察涂层来进行。根据以下定义向样品赋予涂层等级。
[0297]涂层等级 等级的定义
5 最佳；观察到透明、有光泽的涂层
3 一般/中等；观察到某些涂层，但涂层脱色了和/或浑浊和/或相对较暗
1 最差；暗淡表面表示有少量涂层或无涂层
5 最佳；观察到透明、有光泽的涂层
3 一般/中等；观察到某些涂层，但涂层脱色了和/或浑浊和/或相对较暗
1 最差；暗淡表面表示有少量涂层或无涂层
[0298] 表4实例3（15分钟杀死时间；双涂覆的）
[0299]样品编号 1 2 3 4 5 6 7 8
AMP% 3.00 - 3.00 3.00 3.00 - 3.00 -
硅烷#3% - 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 - -
A1120% - - - 1.05 1.10 1.05 1.10 -
Sn(Oct)2% - - - 0.12 0.12* 0.11 0.10 -
IPA% 97.0 97.0 94.0 92.84 92.4 95.84 95.8 -
15min之前的涂层 5 1 3 5 5 3 5 1
15min之后的涂层 5 1 3 5 5 3 5 1
之前的平均Log Red. - - - 1.51 - 1.27 1.79 -0.02
之前的标准偏差 - - - 0.16 - 0.37 0.26 0.03
之后的平均Log Red. - - - 1.42 - 0.06 -0.10 -0.04
之后的标准偏差 - - - 0.52 - 0.05 0.04 0-07
AMP% 3.00 - 3.00 3.00 3.00 - 3.00 -
硅烷#3% - 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 - -
A1120% - - - 1.05 1.10 1.05 1.10 -
Sn(Oct)2% - - - 0.12 0.12* 0.11 0.10 -
IPA% 97.0 97.0 94.0 92.84 92.4 95.84 95.8 -
15min之前的涂层 5 1 3 5 5 3 5 1
15min之后的涂层 5 1 3 5 5 3 5 1
之前的平均Log Red. - - - 1.51 - 1.27 1.79 -0.02
之前的标准偏差 - - - 0.16 - 0.37 0.26 0.03
之后的平均Log Red. - - - 1.42 - 0.06 -0.10 -0.04
之后的标准偏差 - - - 0.52 - 0.05 0.04 0-07
[0300] 样品8为未被涂覆的有机硅片材；一种对照物。
[0301] *对于样品5：使用1,8-二氮杂二环-5,4,0-十一碳-7-烯(DBU)来代替Sn(Oct)2[0302] 涂层柔性测试：
[0303] 对于实例3的样品1-7，测试涂层在有机硅片材基底表面上的柔性。以每种涂覆有样品1-7的制剂的12.7cm×10.2cm（5英寸×4英寸）有机硅片材一个复制品通过沿着中央轴弯曲片材进行手动弯曲，从而将片材折叠成两半，以便接触相对的边缘，其中一个边缘弯曲180°至相对的边缘。然后，以相反的方向将每个片材反向折叠360°。以实例3的每种样品1-7一个复制品，将该360°挠曲试验进行五次。所有样品1-7均保持了其涂层完整性；这些样品的任何涂层均未出现破裂、片状剥落或应力迹象。注意到，样品2有很少的涂层（如果有）。
[0304] 实例4
[0305] 将LITTMANN听诊器隔膜样品（得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company of St.Paul,MN)的LITTMANN Classic II SE和Cardiology III听 诊器的 部件 号78-8078-2797-3）先后在热水和去离子水中洗涤。将样品用表5中描述的500μL每种制剂进行涂覆，然后将其在室温下静置15分钟。将样品加热至120℃进行10分钟，然后在室温下留置过夜。将样品在去离子水中洗涤，切成5/8英寸的圆形件，并提交以进行微生物测试。
[0306] 微生物测试以实例2中相同的方式来进行。在时间点15分钟和2小时时存在2个复制品/样品。基于在特定时间点处相对于输入对照物的减去的值来计算减小的Log。输
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