[发明专利]包含聚氨酯共混物的合成膜组合物

说明书

本文公开了一种膜、用于形成膜的组合物、形成膜的方法和包含膜的传感器和其他设备。所述膜包含聚氨酯组分，所述聚氨酯组分包含基于所述聚氨酯组分的总重量5重量％至95重量％的两亲性聚氨酯与基于所述聚氨酯组分的总重量5重量％至95重量％的疏水性聚氨酯的共混物。

相关申请的交叉引用

本申请是要求享有2017年8月28日提交的美国临时申请62/550922、2017年8月28日提交的美国临时申请62/550929、2017年8月28日提交的美国临时申请62/550937、2017年9月15日提交的欧洲专利申请EP17191475.7、2017年9月15日提交的欧洲专利申请EP17191476.5和2017年9月15日提交的欧洲专利申请EP17191477.3的优先权，上述申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

所公开的发明涉及可用于形成合成膜的组合物、由其形成膜的方法以及由其形成的膜。

背景技术

传感器可以包含分析物扩散限制膜。在没有分析物扩散限制膜的情况下，传感器会迅速饱和并且处于低分析物浓度下。理想地，传感器具有足够的氧气以进行适当的操作，但是要防止目标分析物在传感器表面饱和。因此经常需要会限制通向传感层的分析物通量的透氧膜。优选的扩散限制膜具有机械强度、生物相容性、最小化蛋白质吸附，具有足够的氧扩散性并且易于制造。

由聚氨酯形成的合成膜是已知的。选择聚氨酯是因为它们与多种溶剂混合时能够形成薄膜，并且能够调节分析物通向传感器的通量。

例如，US5589563公开了由包含表面改性端基的聚氨酯流延膜。具有表面改性端基的聚氨酯是在聚氨酯主链的末端包含一个或多个端基的聚氨酯。表面改性端基和主链是这样的，使得这种聚氨酯的表面活性反映了表面改性端基而不是主链的表面活性。

在US7226978中公开了由聚氨酯形成膜的其他技术。公开了由两亲共聚物和疏水性聚合物的共混物形成的膜。据指出，该共混物允许具有亲水域的膜分散在疏水性基质中的分析物通过其扩散。聚氨酯可用作两亲共聚物或疏水性聚合物。

在US7157528和US7687586中公开了另一种用于形成膜的技术。在这些文件中，公开了生物相容的多聚物。所述多聚物包含亲水性软链段和透氧性软链段。

在US8255032中公开了由聚氨酯形成膜的其他技术。公开了一种包含含硅酮的聚氨酯与亲水性聚合物的共混物的膜。亲水性聚合物可以是聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚醚及其共聚物。

尽管有这些文献，仍然需要用于以高度可再现的方法形成合成膜的组合物，其产生合适的机械性能和膜质量。

发明内容

用于形成合成膜的已知组合物可能缺乏所需的性能和加工特性。例如，由于不同聚合物的微相分离，由亲水性聚合物如PVP和疏水性聚氨酯的共混物形成的膜可能在再现性上存在困难。此外，这种膜可能遭受降低的分析物扩散性。通过使用强的高沸点有机溶剂(例如二甲基乙酰胺(DMAc)或二甲基甲酰胺(DMF))可以克服这些困难，但是由于不容易从聚合物中除去此类溶剂，因此可能带来健康和安全问题。此外，某些溶剂可能会溶解传感器上的聚合物层，从而限制了它们在某些与传感器相关的应用中的使用。

根据一个实施方式中，用于形成膜的组合物包含0.5重量％至10重量％的聚氨酯组分和90重量至99.5重量％的溶剂，所述聚氨酯组分包含基于聚氨酯组分的总重量5重量％至95重量％的两亲性聚氨酯与基于聚氨酯组分的总重量5至95重量％的疏水性聚氨酯的共混物，其中所述两亲性聚氨酯包括第一两亲性聚氨酯或第二两亲性聚氨酯，并且

a.所述第一两亲性聚氨酯包含以下成分的反应产物：

i.脂族二异氰酸酯；

ii.亲水性聚合物二醇；

iii.疏水性聚(亚烷基氧)二醇；和