專利名稱：用于分子的共價連接的聚合物表面的高產(chǎn)率活化的制作方法
用于分子的共價連接的聚合物表面的高產(chǎn)率活化 相關(guān)專利的交叉引用
依據(jù)35 U.S.C. § 119(e),本申請主張?zhí)峤挥?006年2月21日的美國臨時專利申 請?zhí)?0/775,127和提交于2006年6月13日的申請?zhí)?0/804, 633的優(yōu)先權(quán)。兩個申 請的公開內(nèi)容以引文形式并入本文。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及將通過用包含過渡金屬絡(luò)合物的連接部分使表面官能團化而將有機基質(zhì) 共價鍵合至聚合物表面基質(zhì)。特別是，本發(fā)明涉及用擁有與聚合物表面官能團反應的官 能團的有機金屬化合物修飾聚合物表面。修飾的聚合物表面可以進一步與一種化合物、 聚合物或者包含與聚合物表面反應后保留的有機金屬化合物的官能團反應的官能團的寡 聚物反應。本發(fā)明進一步涉及使聚合物表面官能團化以供細胞生長以及生物活性分子和 其它相關(guān)化合物的附著。
生物活性聚合物骨架在多種臨床應用中的組織再生應用越來越重要，并且支撐細胞 生長的骨架在這樣的再生中是關(guān)鍵的第一步。許多甩作生物骨架的聚合物的表面濕度性 質(zhì)并不有益于生物結(jié)合，但是表面官能團的引入可以實現(xiàn)聚合物的可濕性的實質(zhì)改變同 時產(chǎn)生適合肽或者其它生物分子附著的反應位點。
聚合物例如那些形成預成型的治療器械的聚合物的表面性質(zhì)的改變，已經(jīng)被證明是 有問題的，因為那些最常用作生物材料的聚合物對特殊表面處理是有抗性的。為了解決 這個問題，聚合物骨架材料已經(jīng)通過混合、共聚、或者物理處理制備，但是這些方法能 導致聚合物的整體性質(zhì)的改變。此外，這些使用標準有機合成的方法對預制的聚合物進 行表面修飾的方法或者嘗試只導致肽的低表面覆蓋率，這無法接近其在金屬基質(zhì)上獲得 結(jié)果。
表面修飾在聚合物和聚合物表面定制的其它領(lǐng)域的應用也被證明是有問題的。有必 要在不改變聚合物整體性質(zhì)的條件下改變聚合物表面的表面特征。更獨特地，仍然需要 提供能夠支撐細胞生長以及生物活性分子和其他相關(guān)化合物粘附的聚合物表面。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及擁有聚合物表面的涂層基質(zhì)，以及在其上面形成的有機金屬涂層。所述有機金屬涂層以及聚合物表面擁有反應將涂層鍵合至表面的共一反應官能團。優(yōu)選地， 有機金屬涂層仍然有剩余的未反應官能團，其可與隨后使用的化合物、寡聚物或聚合物 的共一活性官能團反應。
在另一個實施例中，本發(fā)明涉及一種聚合物表面涂層方法，該方法包括將有機金屬 化合物涂層至聚合物表面，其中聚合物表面和有機金屬涂層有共一活性官能團；并且將 有機金屬化合物的官能團與聚合物的共—活性官能團反應在聚合物表面形成有機金屬涂 層。優(yōu)選地， 一種包含與有機金屬化合物的剩余未反應的官能團反應的官能團的化合物、 寡聚物或者聚合物被應用于有機金屬涂層，并且化合物、寡聚物或者聚合物的官能團與 有機金屬層中的剩余官能團反應在有機金屬涂層上形成有機涂層。
在一個實施例中，本發(fā)明提供一種聚合物表面修飾的新方法，其使得聚合物用包含 酸性共價鍵的活性表面部分進行的高表面密度衍生化成為可能。聚合物不需要包含含酸 性共價鍵的側(cè)鏈官能團。例如，有暴露酰胺官能性的聚合物包含N-H鍵，其在適當活化 時可以作為化學衍生的位點。尤其，羰基對適合金屬中心的配位使N-H鍵進一步酸化， 并且促進衍生化。此外，聚合物表面的酸性C-H鍵在適度活化時也可以用作化學衍生化 的位點。尤其，羰基對適合金屬中心的配位使C-H鍵進一步酸化，并且促進衍生化。
因此，如本發(fā)明一方面所述，提供了一種擁有包含酸性共價鍵合形成在其上面并且 與其共價鍵合的有機金屬涂層的暴露活性官能團的聚合物表面的涂層基質(zhì)，其中有機金 屬涂層含有選自周期表中第4族，第5族和第6族的過渡金屬原子，這些金屬原子通 過過渡金屬的聚垸氧化合物或者聚二烷基酰胺化合物與暴露在聚合物表面的活性官能團 的反應共價鍵合到聚合物表面。擁有酸性共價鍵的活性官能團的實例包括，單不局限于， 羥基、酚基、酰胺N-H基、氨基、酰亞胺、胺基甲酸酯、脲基、巰基、羧酸基、羧酸酯 基、羧酸酰胺基、磺酸基、酸性C-H基，以及其類似物。每種這些官能團都共價鍵合有 機金屬涂層。
有機金屬涂層可以進一步鍵合到對有機金屬層活性的有機基團或者相關(guān)的配體，從 而共價連接相關(guān)的有機配體至聚合物表面。因此，如本發(fā)明的另一方面所述，提供一種 擁有有機金屬涂層在其上面形成并共價鍵合至其的聚合物表面的涂層基質(zhì)，其中有機金 屬涂層包含通過過渡金屬的聚烷氧化合物或者聚二烷基酰胺化合物與暴露在聚合物表面 的活性官能團的反應共價鍵合到聚合物表面選自周期表中第4族，第5族和第6族的 過渡金屬原子，其中每種過渡金屬原子可另外共價鍵合至其一個或多個有機配體。
本發(fā)明提供涂層基質(zhì)，在其中，最多40%，最多60%，最多75%或者最多100 %的聚合物表面擁有鍵合至其的有機基團或者配體。這個在沒有改變基質(zhì)整體性質(zhì)的條 件下完成的。鍵合到聚合物表面的有機配體的百分比依賴于有機配體的尺寸和用于鍵合 配體到聚合物的金屬絡(luò)合物的尺寸之間的關(guān)系，并且在本說明書的指導下對于本領(lǐng)域中 普通技術(shù)人員是很顯然的。
本發(fā)明因此提供一種使得聚合物表面和有機涂層之間強烈粘附成為可能的新型界面。涂層修飾了聚合物表面，使其如期望的更加親水或疏水。這種修飾能使聚合物表面 或多或少接納隨后應用的涂層、改善或者最小化聚合物對隨后使用的涂層的粘附。聚合 物表面可以是涂層在由另一種材料制成的物品上的聚合物，例如玻璃、二氧化硅、金屬， 或另一種聚合物。聚合物表面也可以是預制聚合物物品的表面。適合的有活性官能團的 聚合物的實例包括聚酰胺，例如尼龍、絲綢，和膠原、聚丙烯酸酯、聚酰亞胺、聚亞安 酯、聚脲、聚磺胺、聚酯、聚糖，例如透明質(zhì)酸、甲基纖維素和蛋白聚糖，及其類似物， 以及這些聚合物的任一共聚物。
如本發(fā)明這一方面的一個實施例所述，聚合物是生物相容性聚合物并且聚合物涂層 或者聚合物一涂覆品是醫(yī)學植入體或生物學骨架或多孔基體。然后有機配體可以是蛋白 質(zhì)、肽、模擬肽、細胞表面受體的小分子配體，或者其他具有用作醫(yī)學植入體上涂層作 用的生物活性化合物或者藥物活性化合物。有機配體因此可以促進或者阻止細胞生長或 增殖、促進或discourage細胞粘附、預防感染、或阻止或促進血液凝結(jié)或粘附。
如本發(fā)明這一方面的另一個實施例所述，聚合物是從機織或非一機織纖維形成的織 物。所述纖維可以是有暴露的官能團的天然纖維，例如絲綢、羊毛、棉線、亞麻、膠原 質(zhì)，以及其類似物。所述纖維也可以是有暴露官能團的合成纖維，例如尼龍。
本發(fā)明也提供一種方法，通過所述方法有機配體或者官能團可以由活性官能團使用 有機一金屬界面共價鍵合到聚合物表面。因此，如本發(fā)明另一方面所述，提供一種由活 性官能團在聚合物表面上形成有機層的方法，所述方法包括以下步驟
提供擁有共價鍵合至選自周期表中第4族，第5族，第6族的過渡金屬的二垸基 酰胺或烷氧基化合物的有機金屬表面層的聚合物表面的基質(zhì)，其中二烷基酰胺或垸氧基 化合物鍵合在過渡金屬原子至聚合物表面；并且
將過渡金屬二烷基酰胺或垸氧基化合物層與包含能與未反應的過渡金屬二烷基酰胺 或烷氧基基團反應的化合物、寡聚物或者聚合物反應使得有機化合物、寡聚物或者聚合 物共價鍵合至過渡金屬。
聚合物表面可以通過將有酸性共價表面鍵的擁有活性官能團的聚合物基質(zhì)和擁有兩 個或更多二烷基酰胺或烷氧基基團的第4族，第5族，第6族過渡金屬的聚二烷基酰 胺或多烷氧基化合物的反應而被提供給有機金屬表面層，從而形成有機金屬表面，共價 鍵合至聚合物表面，并且擁有至少一個未反應的二烷基酰胺或垸氧基基團。
本發(fā)明的方法因此提供了在溫和反應條件用物理沉積的方法生產(chǎn)具粘附性質(zhì)的高產(chǎn) 率的聚合物表面的涂層。尤其，本發(fā)明的涂層可以在室溫下形成。
除了本發(fā)明的涂層和它們形成的方法，本發(fā)明還提供帶有涂層的可植入的醫(yī)療設(shè)備，
使用本發(fā)明的涂層和涂層方法改進細胞生長和粘附、組織長入以及可植入醫(yī)療設(shè)備的組 織對于組織的吸附的方法，以及根據(jù)本發(fā)明所述的，通過首先進行涂層以植入醫(yī)療設(shè)備 的方法。
本發(fā)明也可以用作使得聚合物表面可導電、半導電或者電絕緣，使其在有機薄膜晶體管、發(fā)光設(shè)備和電解電容中有用。
本發(fā)明的其他特征將在下面的說明書中指出，其通過實施例，公開本發(fā)明的原理以 及已經(jīng)被預期的最佳實施它們的方法。
圖1描述N-己基乙酰胺和四(叔丁氧基)鋯的反應；
圖2描述了尼龍-Zr-酰胺絡(luò)合物與膦酸的反應以及RGDC偶聯(lián)；
圖3描述了尼龍-Zr-酰胺絡(luò)合物的酯交換反應以及RGDC偶聯(lián)；以及
圖4a-4c描述了根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施例所述的生長在表面上的成纖維細胞。
具體實施例方式
涂層基質(zhì)由擁有官能團的聚合物表面與可以與其他官能團反應的酸性共價鍵的反應 所形成，特定的是過渡金屬聚二烷基酰胺和聚烷氧基化合物。為了本發(fā)明的目標，聚合 物表面的"活性基團"被定義為擁有酸性共價鍵的官能團。適合的聚合物表面活性官能 團包括那些擁有活性N-H鍵，例如胺、酰胺、酰亞胺、氨基甲酸酯和脲。其他活性官能 團的實例包括羥基、氧、醚、巰基，羰基包括酮、酯、游離酸和酸酐、磺酸和酸性-CH基 團。
聚合物可以是模型制品形式、剛性的或者柔韌性薄膜或涂層。包含這些基團適合的
聚合物的實例是聚胺，例如聚氧化烯聚胺，聚醚例如聚乙二醇，聚酮例如聚醚醚酮(PEEK)，
聚酰胺例如尼龍，聚丙烯酰胺，聚酰亞胺，聚酯和聚氨基甲酸酯例如聚多醇和聚異腈酸
酯(例如techoflex)的反應產(chǎn)物。優(yōu)選的官能團是
-C-NH-R II
O ，
例如那些與聚酰胺相關(guān)的基團。適合的聚酰胺包括尼龍，例如尼龍6，尼龍4/6，尼龍 6/9，尼龍6/12，尼龍12，尼龍6/66，及其類似物。
包含酸性共價鍵的活性官能團可以是側(cè)鏈也可以介于聚合物的單體重復單元之間， 其一部分暴露于聚合物表面。
在本發(fā)明實踐中使用的有機金屬化合物優(yōu)選地衍生于金屬或者非金屬，例如選自周 期表中第3族或者選自周期表第4， 5， 6族的過渡金屬。優(yōu)選的金屬是鋁和選自第4 族的過渡金屬，并且鈦和鋯是最優(yōu)選的。有機金屬化合物的有機部分包含與聚合物表面 官能團有反應活性的官能團。為了本發(fā)明的目標，"有機金屬"化合物被定義為包括不 必要包含金屬一碳鍵的化合物。適合的有機金屬化合物的有機基團的實例是包含l至18個碳原子的二垸基酰胺和烷氧基基團，優(yōu)選地2至8個碳原子。烷氧基基團的實例包 括乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基和叔丁氧基。二垸基酰胺基的實例包 括二乙基酰胺、二丙基酰胺、二異丙基酰胺、二丁基酰胺、二異丁基酰胺和二叔丁基酰 胺。
反應可以是過渡金屬配位，接著對二烷基酰胺或烷氧基基團的質(zhì)子遷移以及失去一 個二烷基胺或醇，以至有機一金屬層共價鍵合于聚合物表面。有機金屬層被確定是包括 過渡金屬層，其中過渡金屬的二烷基酰胺或垸氧基基團在聚合物的活性官能團位置共價 鍵合于聚合物。
依賴于過渡金屬在周期表中的位置，過渡金屬二垸基酰胺或垸氧基化合物有二至六 個二烷基酰胺或烷氧基基團。優(yōu)選過渡金屬四 一垸氧基化合物和四_ 二烷基酰胺基化合 物，其中最優(yōu)選的過渡金屬四—烷氧基化合物和四一二烷基酰胺基化合物是四叔丁氧基 鋯和四乙酰胺基鋯。
第4族過渡金屬四一烷氧基化合物和四酰胺基化合物，至少一個垸氧基或酰胺基與 聚合物表面的活性官能團反應以形成活性官能團和過渡金屬之間的共價鍵。反應通過質(zhì) 子轉(zhuǎn)移至二烷基酰胺或垸氧基基團，產(chǎn)生一當量的相應的二垸基胺或烷醇。至少一個二 垸基酰胺或垸氧基基團未反應，保持可以與隨后的有機上層基質(zhì)反應。
第5族過渡金屬形成適合本發(fā)明使用的五-烷氧基化合物或五-二烷基酰胺基化合 物。這些化合物也可以通過質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應，可能將過渡金屬共價鍵合至聚合物表面活性 官能團，形成一當量烷醇或者二垸基胺并且保持至少一個未反應的烷氧基或二垸基酰胺 基，為隨后的與有機上層基質(zhì)的反應。
第6族過渡金屬形成都適合使用于本發(fā)明的六烷氧基化合物或六二垸基酰胺化合 物，氧雜四一垸氧基化合物或氧雜四二垸基酰胺化合物以及二氧雜一二烷氧基化合物或 二氧雜二烷基酰胺基化合物。這些化合物也可以通過質(zhì)子轉(zhuǎn)移進行反應，可能將過渡金 屬共價鍵合至聚合物表面活性官能團，形成一當量烷醇或者二垸基胺并且保持至少一個 未反應的烷氧基或二垸基酰胺基為隨后的與有機上層基質(zhì)的反應。
有利地，許多適合使用于本發(fā)明的過渡金屬垸氧基化合物二垸基酰胺是商業(yè)上可獲 得的。這包括優(yōu)選的四叔丁氧基鋯和四一二乙基酰胺鋯，它們可從Strem公司獲得。不 過，過渡金屬烷氧基化合物和二垸基酰胺基化合物也可以通過傳統(tǒng)技術(shù)制備，通過選用 金屬的鹵素或氧雜鹵素化合物，依據(jù)想要得到的垸氧基或二烷基酰胺基的數(shù)目，與相應 的選自周期表中第1或第2族的金屬烷氧基化合物或者金屬二烷基酰胺基化合物反應。
關(guān)于優(yōu)選的金屬鈦和鋯，烷氧基化合物是鈦酸鹽和鋯酸鹽。這些化合物可以是相對 穩(wěn)定的活性簡單酯、酯的聚合形式和螯合劑形式。不同的化合物的實例包括
a. 有通式M(0R)4的鈦和鋯的垸基鄰位酯，其中M選自Ti和Zr，并且R是Ch8 的垸基，
b. 通過烷基鄰位酯(a)，也就是通式R0[-M(0R)20-]hR的部分水解的烷基鄰位酯的縮合得到的聚合垸基鈦酸和鋯酸，其中M和R如上，X是正整數(shù)。
C.螯合鈦，衍生于鄰位鈦酸和含有一個或多個能給予鈦電子的附加的羥基、酮類、 羧基或者氨基多官能團醇。這些螯合物有通式
Ti(O)a(OH)b(OR')c(XY)d ，
其中，a=4-b-c-d; b=4-a-c-d; c=4-a-b-d; d=4-a-b_c; R'是氫，R如上，或者是 X-Y ，其中X是電子給體官能團例如氧或者氮，并且Y是擁有兩個或三個碳原子鏈的 脂肪自由基，例如
i， -CH2CH2-,舉例來說，乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺，
CH3 O
I II -CH-C-O,
ii，舉例來說，乳酸，
CH3 — C — CH=C —CH3
II I
0 0,
iii，舉例來說，乙酰丙酮烯醇形式，以及
C2H5 I
O - CH2CHCH - O
I * -
C3H2 ，
iv，舉例來說，如在1， 3 —辛二醇中
d. 有通式Ti(0C0R)4— (0R) 的羧酸鈦，其中R是如上的Cl-18垸基，并且n是從 1至3的整數(shù)，以及其聚合物形式，以及
e. 上述的混合物。
有機金屬化合物通常溶解或分散于稀釋液中。適合稀釋液的實例是醇，諸如甲醇、 乙醇和丙醇，脂肪族烴，例如己垸、異辛垸和十烷，醚，例如四氫呋喃和諸如乙醚的二 烷基醚。同樣，輔助材料可以存在于有機金屬組合物中。實例包括表面活性劑和抗靜電 試劑。輔助試劑如果存在，其在組合物中的量基于組合物非揮發(fā)性成分的重量計最多30 %。
有機金屬化合物在組合物中的濃度不是特別嚴格，但是通常至少1.0微摩爾，典型 地從約l.O微摩爾至約100微摩爾，更典型地從約l.O微摩爾至約50微摩爾。
有機金屬處理組合物可以通過在低剪切應力下同時混合所有組分或者在幾步中合并 成分。有機金屬化合物與水氣有反應活性，因此必須小心不能通過稀釋液或輔助材料引 入水氣并且混合在充分無水氣氛中操作。
有機金屬組合物通過傳統(tǒng)方法應用于聚合物表面，例如浸漬或噴霧。然后將有機金 屬化合物暴露于足以優(yōu)選地與未反應的二垸基酰胺或垸氧基化合物和/或羥基形成聚合 金屬氧化物涂層的條中件。這個可以通過在導致垸氧基化合物或二垸基酰胺的水解和自身縮合條件下沉積薄膜而實現(xiàn)。這些反應導致聚合涂層被形成，其提供薄膜的內(nèi)聚強度。 這些反應發(fā)生的必需的條件是在水存在條件下例如含水氣氣氛沉積薄膜。所得薄膜優(yōu)選 地有為了隨后反應和可能的與上層基質(zhì)的活性官能團共價鍵合的一些未反應的二烷基酰 胺或垸氧基基團和/或羥基。在自身一縮合反應發(fā)生同時，稀釋液蒸發(fā)。依賴于有機金屬 化合物中和聚合物表面上的官能團的反應活性，可能需要加熱以將有機金屬層鍵合至基 質(zhì)。例如，可使用約50°C至200°C的溫度。然而，對于容易共反應的基團，室溫，也 就是，約2(TC，可以足夠。
如上所提及的，上層可以用于有機金屬薄膜。這樣的上層材料可以衍生于包含與二 烷基酰胺或烷氧基和/或羥基有反應活性的基團的一種化合物、寡聚物或者聚合物。優(yōu)選 的上層是如美國專利文獻號U.S. 6,645,644中廣泛描述的羧酸和有機膦酸有機配體層， 其公開以引文形式并入本文。某些有機成分也可以增強表面的非吸附性質(zhì)導致細胞(舉 例來說，來源于細菌、疤痕組織、霉、霉菌和其他不需要的生物體)在處理過的表面上 粘附不好。
有機膦酸或其衍生物的實例是包括其衍生物的有機膦酸、有機磷酸和/或有機亞膦 酸。衍生物的實例是相似用作酸前體例如酸鹽、酸酯和酸絡(luò)合物的材料。膦酸的有機基 團可以是單體、寡聚或者多聚基團。單體膦酸基團的實例是包括其衍生物的膦酸、磷酸 和亞膦酸。
單體磷酸的實例是有以下結(jié)構(gòu)的化合物或其混合物 (RO)xP(O)(OR')y
其中x是1至2， y是1至2，并且x+y = 3， R是有總共有1至30個碳原 子的自由基，優(yōu)選地6至18個碳原子，其中R'是氫，諸如堿金屬的金屬，例如鈉或鉀， 或含l至4個碳原子的低烷基，例如甲基或乙基。優(yōu)選地，對于在上層中的膦酸化合物 的一部分，是氫。膦酸的有機成分(R)可以是烴并且可以是脂肪族(舉例來說，有2至 20個碳原子的垸基，優(yōu)選地6至18個碳原子)包括飽和的和不飽和的碳鏈(舉例來 說，烯烴)，取代或未取代的脂肪族，例如氟一取代，或者可以是芳族或芳基一取代部 分。優(yōu)選"位的取代。
單體膦酸的實例是有以下結(jié)構(gòu)的化合物或其混合物
(R")y I
(RO)x-P(O)匿(OR')z
其中，x是0至1， y是1， z是1至2，并且x+y+z是3， R和R〃分別是總共有1至30個碳原子的自由基，優(yōu)選地6至18個碳原子。R'是氫，金屬例如諸如 鈉或鉀的堿金屬，或有1至4個碳原子的低烷基，例如甲基或乙基。優(yōu)選地，對于上 層中的亞膦酸化合物的至少一部分，R'是氫。磷酸的有機部分(R和R")可以是烴， 并可以是脂肪族的(舉例來說，有1至20個碳原子的烷基，優(yōu)選地6至18個碳原 子)，包括飽和的或不飽和的碳鏈(舉例來說，烯烴)，未取代的或取代的脂肪族例如 氟取代，或者芳族或芳一取代部分。優(yōu)選Q位的取代。 單體亞膦酸的實例是有以下結(jié)構(gòu)的化合物或其混合物
(R")y I
(R)x-P(O)-(OR')z
其中x是0至2， y是0至2， z是1， x+y+z是3， R和R〃分別是有總共1 至30個碳原子的自由基，優(yōu)選6至18個碳原子，R'是氫、金屬，例如諸如鈉或鉀的堿 金屬或有1至4個碳原子的低垸基，例如甲基或乙基。優(yōu)選地，對于上層中的亞膦酸 化合物的至少一部分，R'是氫。亞膦酸的有機成分(R， R'T可以是烴，并可以是脂肪族 的(舉例來說，有2至20個碳原子的垸基，優(yōu)選地6至18個碳原子)，包括飽和 的或不飽和的碳鏈(舉例來說，烯烴)，取代或未取代的脂肪族，例如氟一取代，或者 可以是芳族或芳一取代部分。優(yōu)選Q位的取代。
可能包含R和R"的有機基團的實例包括長和短鏈脂肪烴、芳烴和取代脂肪烴和取代 芳烴。取代基的實例包括羧基例如羧酸、羥基、氨基、亞胺基、酰胺基、巰基、腈基和 鹵素例如氟。
除了上面提及的有機膦酸之外，由各自膦酸自身縮合得到的寡聚或多聚膦酸也可以 使用。
上層材料可以進一步包括適合的溶劑。例如，對于有機磷材料，可以使用溶劑例如
醇(舉例來說，乙醇)、四氫呋喃、二氯甲垸、氯仿、2 : l (容積比)的乙醇甲苯、 乙腈和水。上層材料的濃度可以在從約o. i微摩爾至上層材料在特定溶劑中溶解上限， 例如從約o. i微摩爾至約ioo毫摩爾，從約o. i微摩爾至約io.o毫摩爾，例如，約為 i.o毫摩爾。
上層材料的溶液可以使用一種或多種技術(shù)應用于有機金屬涂層，并且允許溶劑揮發(fā)。 例如，溶液可以噴霧至(舉例來說，每平方厘米幾微克)、滴至、和/或涂布至有機金屬 涂層?；蛘撸袡C金屬涂層的基質(zhì)可以浸入溶液。溶液可以通過刮刀、逆輥式涂布機、 浸漬涂布機、環(huán)棒式濕膜涂布機和刮刀涂布機應用。也可以使用直接凹版印刷，微凹版 印刷和反凹版印刷技術(shù)。適合的溶劑包括有機化合物可溶于其中的溶劑，這包括水緩沖 液、四氫呋喃、乙腈、二氯甲烷、氯仿和水及其類似物。然后從溶液中去除基質(zhì)，用惰性溶劑如水、乙腈、甲醇、四氫呋喃或其類似物淋洗，然后干燥以提供一種擁有含有機 配體表面層共價鍵合至其的聚合物表面的基質(zhì)。
除了上述所述技術(shù)之外，過渡金屬酰胺或烷氧基化合物液可以通過氣相沉積應用于 聚合物表面。典型地，使用過量的過渡金屬酰胺或垸氧基化合物，反應在室溫下進行。 通過氣相沉積，在反應完成時，真空度必須重新保持以移除過量的過渡金屬垸氧基和烷 醇的副產(chǎn)物。
其他將溶液應用于有機金屬涂層的方法在美國專利
發(fā)明者T·約瑟夫·丹尼斯, 杰夫瑞·施瓦茲 申請人:普林斯頓大學理事會;杰夫瑞·施瓦茲