固定的生物實(shí)體的改進(jìn)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)描述但不限于一種具有含層狀涂層的表面的裝置，其中外涂層包含大量陽離子高支化聚合物分子，所述高支化聚合物分子具有以下特征：(i)具有分子量為14-1,000Da的核心部分，(ii)總分子量為1,500-1,000,000Da，(iii)總分子量與核心部分分子量的比例至少為80:1，并且(iv)具有官能端基，從而一個(gè)或多個(gè)所述官能端基與抗凝血實(shí)體共價(jià)結(jié)合。
【專利說明】固定的生物實(shí)體的改進(jìn)
[0001]本發(fā)明涉及固定的生物實(shí)體，具有含該實(shí)體的表面涂層的裝置，以及其生產(chǎn)方法和中間體。本發(fā)明特別涉及固定的抗凝血實(shí)體例如肝素，以及裝置例如具有含固定肝素的表面涂層的醫(yī)療、分析和分離裝置。
技術(shù)背景
[0002]當(dāng)醫(yī)療裝置放置在體內(nèi)或接觸體液時(shí)，會(huì)引發(fā)多種不同的反應(yīng)，其中有一些會(huì)使接觸裝置表面的血液發(fā)生凝結(jié)。為消除這種嚴(yán)重的不良反應(yīng)，長(zhǎng)期以來都是在醫(yī)療裝置植入其體內(nèi)前或接觸其體液時(shí)，向患者全身性給予熟知的抗凝血化合物肝素來提供抗血栓作用。
[0003]凝血酶是多種凝結(jié)因子中的一種，這些凝結(jié)因子共同作用使接觸血液的表面形成血栓?？鼓?也稱為抗凝血酶III) (“AT”或“ATIII”)是最突出的凝結(jié)抑制劑。它中和凝血酶和其它凝結(jié)因子的反應(yīng)，并因此局限或限制血液凝結(jié)。肝素顯著提高抗凝血酶抑制凝結(jié)因子的速率。
[0004]然而，全身性給予高劑量的肝素通常伴有嚴(yán)重的副作用，其中主要的是出血。肝素療法的另一個(gè)罕見而嚴(yán)重的并發(fā)癥是發(fā)生一種免疫應(yīng)答，稱為肝素誘導(dǎo)的血小板減少癥(HIT)，這可能導(dǎo)致血栓形成(包括靜脈和動(dòng)脈)。高劑量的全身性肝素處理(例如手術(shù)期間)也需要頻繁監(jiān)控活化的凝血時(shí)間(用于監(jiān)控和引導(dǎo)肝素療法)并根據(jù)需要調(diào)整相應(yīng)劑量。
[0005]因此正尋求一種解決方法，使患者不必或有限地需要全身性肝素化。認(rèn)為這可以通過用肝素的抗凝血特性表面修飾醫(yī)療裝置來實(shí)現(xiàn)。因此已發(fā)展多種不同程度的成功技術(shù)，這些技術(shù)將一層肝素結(jié)合于醫(yī)療裝置表面以使該表面不形成血栓。對(duì)于需要長(zhǎng)期生物活性的裝置，肝素層理想上應(yīng)該抗浙濾及降解。
[0006]肝素是一種在糖單元上帶有負(fù)電硫酸和羧酸基團(tuán)的多糖。已嘗試將肝素與聚陽離子表面離子結(jié)合，但這些表面修飾往往缺乏長(zhǎng)期穩(wěn)定性，最終隨著肝素從表面浙濾失去無血栓形成的功能。
[0007]因此已制備將肝素共價(jià)結(jié)合于表面基團(tuán)的不同表面修飾。
[0008]得到無血栓形成的醫(yī)療裝置的一種最成功的方法是將肝素片段共價(jià)結(jié)合到修飾的裝置表面。該總體方法和其改進(jìn)記載于歐洲專利EP-B-0086186、EP-B-0086187、EP-B-0495820 和 US6, 461，665 中。
[0009]這些專利描述了通過以下步驟來制備表面修飾基材:首先，選擇性切割肝素多糖鏈，例如利用亞硝酸降解形成末端醛基。其次，在醫(yī)療裝置表面上引入帶有伯氨基的一個(gè)或多個(gè)表面改性層，之后使多糖鏈上的醛基與表面改性層上的氨基發(fā)生反應(yīng)，隨后還原中間的席夫堿以形成穩(wěn)定的仲胺鍵。
[0010]已知改性表面的其它方法。例如，US2005/0059068涉及用于微試驗(yàn)的基材。將一種活化的多胺枝狀聚合物通過含有硅烷的部分與基材表面共價(jià)結(jié)合。該枝狀聚合物具有分支點(diǎn)，其為叔胺和順2、OH、COOH或SH基團(tuán)的末端殘基。含有OH或NH2官能團(tuán)的分子可通過枝狀聚合物的末端殘基與該枝狀聚合物結(jié)合。由于該基材是用于微試驗(yàn)，其通常為片材、珠子、孔板、膜等。并且含有OH或NH2基團(tuán)的部分是核酸、蛋白或肽。
[0011]W003/057270描述了一種裝置，例如含具有高表面親水性的潤滑涂層的隱形眼鏡。提出許多涂層材料的示例，包括糖胺聚糖(例如肝素或硫酸軟骨素)和PAMAM枝狀聚合物。據(jù)稱PAMAM枝狀聚合物是優(yōu)選的涂層之一。該文獻(xiàn)例舉了具有多層PAMAM枝狀聚合物和聚丙烯酰胺與聚丙烯酸酸的共聚物(PAAm-共-PAA)的隱形眼鏡。通過將隱形眼鏡連續(xù)浸入兩種涂層材料溶液中，形成具有PAAm-共-PAA外層的涂層。
[0012]US2003/0135195揭示了一種醫(yī)療裝置例如具有高度潤滑親水性涂層的導(dǎo)管，該涂層由膠體脂族聚氨酯聚合物、聚(1-乙烯基吡咯烷酮-共-2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)-PVP的水性稀釋物、和枝狀聚合物的混合物形成。該文獻(xiàn)揭示了所述涂層可通過將裝置浸入含脂族聚氨酯聚合物的膠體分散體的聚(1-乙烯基吡咯烷酮-共-2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)-PVP溶液和含活性劑(例如肝素)的枝狀聚合物、水、N-甲基-2-吡啶烷酮和三乙基胺的混合物中從而施涂到該裝置上。該文獻(xiàn)揭示了肝素可包含在枝狀聚合物的空隙中。該文獻(xiàn)還揭示了加載的肝素會(huì)以預(yù)定的速率從親水性聚合物基質(zhì)中溶出。
[0013]US2009/0274737揭示了移植物，例如具有潤濕角< 80°的親水表面的支架?？傻玫接谰眯越Y(jié)合到表面的一種、兩種或更多種抗凝血成分，抗凝血?jiǎng)┑氖纠ǜ嗡睾吞囟ǖ闹罹酆衔铮绕涫橇蛩嶂罹酆衔?。可使表面官能化以結(jié)合抗凝血?jiǎng)?，官能化的示例是硅烷化和與1，I’ -羰基二咪唑(⑶I)反應(yīng)。
[0014]US4，944，767涉及能吸附大量肝素的聚合物材料。該材料是其中聚氨酯鏈與聚酰胺-胺鏈互連的嵌段共聚物。
[0015]我們之前的申請(qǐng)W02010/029189涉及具有涂層的醫(yī)療裝置，其中抗凝血分子(例如肝素)通過1，2，3-三唑連接共價(jià)結(jié)合到該涂`層上。該文獻(xiàn)描述了多胺的疊氮化物或炔的官能化；炔或疊氮化物官能化的肝素的制備(天然的和亞硝酸降解的肝素)；以及通過1，2，3-三唑連接子將衍生化肝素連接到衍生的聚合物的反應(yīng)。
[0016]W02010/029189中所述的產(chǎn)品有很多優(yōu)點(diǎn)，但我們已致力于發(fā)展一種改進(jìn)的材料，其中肝素或其它結(jié)合的抗凝血分子的生物利用度得到提高，這對(duì)于老化有更大的穩(wěn)定性，可通過穩(wěn)固的方法生產(chǎn)并產(chǎn)生高度一致的產(chǎn)品。
[0017]肝素能結(jié)合大量不同的生物分子，包括酶、絲氨酸蛋白酶抑制劑(例如抗凝血酶)、生長(zhǎng)因子和胞外基質(zhì)蛋白、DNA修飾酶和激素受體。如果用于層析，肝素不僅是親和配體而且是高電荷密度的離子交換物。因此生物分子可被固定于不溶性支持物上的肝素特異性和可逆性地吸附。因此固定的肝素具有多種有用的非醫(yī)療用途，特別是在分析和分離中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]我們根據(jù)本發(fā)明提供但不限于一種具有含層狀涂層的表面的裝置，其中外涂層包含大量具有以下特征的陽離子高支化聚合物分子:(i)具有分子量為14-1，OOODa的核心部分，(ii)總分子量為1，500-1，000，OOODa, (iii)總分子量與核心部分分子量的比例至少為80:1(例如，至少100:1)，并且(iv)具有官能端基，從而一個(gè)或多個(gè)所述官能端基與抗凝血實(shí)體共價(jià)結(jié)合。
【專利附圖】

【附圖說明】[0019]圖1是不同類型高支化聚合物的2-D示意圖，其中A代表每個(gè)單體單元中都有分支點(diǎn)(理論上)的聚合物；B代表具有線性骨架的支化聚合物，在骨架上結(jié)合有稱為樹突的支化楔 <代表將支化單元引入到線性區(qū)段中的聚合物；D代表枝狀聚合物。
[0020]圖2顯示了 2-D的示例性3代PAMAM枝狀聚合物(3-D結(jié)構(gòu)近似球狀)。
[0021]圖3是示例性2代枝狀聚合物的2-D示意圖，其中核心有3個(gè)被取代的反應(yīng)性官能團(tuán)；第I層有6個(gè)被取代的反應(yīng)性官能團(tuán)；第二層有12個(gè)反應(yīng)性官能團(tuán)。該枝狀聚合物具有基本上為球形的3-D形狀。
[0022]圖4顯示了肝素部分(或其它抗凝血實(shí)體)上的第一官能團(tuán)可與枝狀聚合物或其它高支化聚合物的端基上的第二官能團(tuán)反應(yīng)。
[0023]圖5顯示若干枝狀聚合物或其它高支化聚合物在肝素或其它抗凝血實(shí)體官能化前可能相互交聯(lián)的方式。
[0024]圖6顯示被肝素或其它抗凝血實(shí)體官能化的若干枝狀聚合物或其它高支化聚合物可能相互交聯(lián)的方式。
[0025]圖7是本發(fā)明組分的示意圖。圖中顯示外涂層中含抗凝血實(shí)體的高支化聚合物與底層和外涂層中的其它高支化聚合物之間相互作用(包括共價(jià)鍵和/或離子間相互作用)的方式。
[0026]圖8顯示，與各種無血栓形成涂層接觸后存留在血液中的血小板百分?jǐn)?shù)(參見實(shí)施例6)。
[0027]圖9顯示用本發(fā)明所述含肝素涂層涂覆前和涂覆后的PVC管的示例性甲苯胺藍(lán)染色(參見實(shí)施例3.2和實(shí)施例6.3)。圖9中；板八:之前；板8:之后。
·[0028]圖10顯示，與各種無血栓形成涂層接觸后存留在血液中的血小板百分?jǐn)?shù)(參見實(shí)施例11)。
[0029]發(fā)明詳述
[0030]杭凝血實(shí)體
[0031]抗凝血實(shí)體是能與哺乳動(dòng)物血液相互作用以防止血液凝結(jié)或血栓形成的實(shí)體。
[0032]抗凝血實(shí)體為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，其中很多是寡糖或多糖。一些實(shí)體是糖胺聚糖，包括含葡糖胺、半乳糖胺和/或糖醛酸的化合物。最合適的糖胺聚糖之一是“肝素部分”，尤其是全長(zhǎng)肝素(即天然肝素)。
[0033]術(shù)語“肝素部分”指肝素分子、肝素分子片段、或者肝素衍生物或類似物。肝素衍生物可以是任何的肝素功能性或結(jié)構(gòu)性變體。代表性變體包括肝素的堿金屬或堿土金屬鹽，例如肝素鈉(例如Hepsal或Pularin)、肝素鉀(例如Clarin)、肝素鋰、肝素鈣(例如Calciparine)、肝素鎂(例如Cutheparine)、和低分子量肝素(通過例如氧化解聚或去氨基切割制備，例如阿地肝素鈉或達(dá)肝素)。其它示例包括硫酸乙酰肝素、類肝素、基于肝素的化合物和具有疏水性抗衡離子的肝素。其它需要的抗凝血實(shí)體包括稱為“磺達(dá)肝素(fondaparinux)”組合物(例如來自葛蘭素史克公司(GlaxoSmithKline)的Arixtra)的合成肝素組合物，該組合物包含抗凝血酶介導(dǎo)的Xa因子抑制劑。其它肝素衍生物包括通過例如弱亞硝酸降解(US4，613，665)或高碘酸鹽氧化反應(yīng)(US6，653，457)和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它保留肝素部分生物活性的修飾反應(yīng)進(jìn)行修飾的肝素和肝素部分。
[0034]肝素部分也包括下文所述與連接子或間隔子結(jié)合的部分。去硫酸肝素或通過例如糖醛酸部分的羧酸基團(tuán)官能化的肝素比起其它形式的肝素相對(duì)欠妥，因?yàn)橄啾绕渌问降母嗡?，它們通常?huì)減小抗凝血特性。只要能保持肝素生物活性，單官能化或低官能化程度的羧酸基團(tuán)都可以接受。
[0035]適當(dāng)?shù)?，每個(gè)抗凝血實(shí)體與高支化聚合物分子單點(diǎn)結(jié)合，特別是端點(diǎn)結(jié)合。該結(jié)合是通過下文所述的高支化聚合物分子上的官能端基?？鼓獙?shí)體端點(diǎn)結(jié)合于肝素部分時(shí)，適合通過其還原末端(有時(shí)稱為還原端的Cl位置)連接到高支化聚合物分子上。端點(diǎn)結(jié)合、尤其是還原端點(diǎn)結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)在于抗凝血實(shí)體(例如肝素部分)的生物活性得到最大化，這是因?yàn)橄啾瓤鼓獙?shí)體的其它結(jié)合位點(diǎn)，所述的抗凝血酶相互作用位點(diǎn)的利用度提高。
[0036]當(dāng)存在多種抗凝血實(shí)體例如肝素部分時(shí)，其中的一些或全部都可以為不同類型；但通常它們都會(huì)是同一種類型。
[0037]抗凝血實(shí)體通常是陰離子(如肝素部分的情況)。
[0038]也可考慮使用其它抗凝血實(shí)體，例如蛭素、丙酮香豆素鈉(4-羥基香豆素類樣華法林的維生素K拮抗劑)、抗血小板藥(如氯吡格雷和阿昔單抗)、阿加曲班、血栓調(diào)節(jié)蛋白或抗凝血蛋白(如蛋白C、S或抗凝血酶)。抗凝血實(shí)體也可包括酶,例如腺苷三磷酸雙磷酸酶。這些物質(zhì)可以帶電(例如陰離子)或不帶電。一些本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)計(jì)將這些物質(zhì)結(jié)合到高支化聚合物從而保持其生物活性的方法。
[0039]高支化聚合物
[0040]圖1顯示不同類型高支化聚合物的示意圖，A至D型。圖1中的A代表每個(gè)單體單元中都有分支點(diǎn)(理論上)的聚合物；B代表具有線性骨架的支化聚合物，在骨架上結(jié)合有稱為樹突的支化楔；(:代表將支化單元引入到線性區(qū)段中的聚合物；D代表枝狀聚合物。如果核心區(qū)段相對(duì)該分子總尺寸而言足夠小，那么這些聚合物是用于本
【發(fā)明內(nèi)容】
中的高支化聚合物示例。
[0041]術(shù)語“高支化聚合物分子”為本【技術(shù)領(lǐng)域】所熟知，它是指具有從一般位于中心的核心部分發(fā)散出的樹狀支化結(jié)構(gòu)的分子。本
【發(fā)明內(nèi)容】
中，該術(shù)語也包括熟知的枝狀聚合物，當(dāng)支化程度為100%時(shí)稱為高支化聚合物分子(本文有時(shí)稱為“完全支化”，即100%的可支化官能團(tuán)都發(fā)生支化)，因此圍繞核心高度對(duì)稱。
[0042]高支化聚合物由三個(gè)基本結(jié)構(gòu)組分組成（i)核心、(ii)內(nèi)部和(iii)官能端基。核心位于分子中心，與其連接的支化楔稱為樹突。樹突可以完全支化或低于完全支化。
[0043]高支化聚合物分子的核心是多官能的(無論是多個(gè)相同類型或多個(gè)不同類型的官能度)，其所含官能團(tuán)的數(shù)目決定了該分子中可能引入的支鏈數(shù)。通常會(huì)利用核心的所有官能團(tuán)進(jìn)行支化。相似地，核心形狀決定了高支化聚合物分子的形狀，基本四面體的核心可產(chǎn)生基本球形的高支化聚合物分子，更長(zhǎng)的核心可產(chǎn)生卵形或桿形的高支化聚合物分子。
[0044]本發(fā)明的核心部分是相對(duì)聚合物總尺寸較小的實(shí)體，其分子量為14-1，OOODa，更通常為 40-300Da，例如 50-130Da。
[0045]枝狀聚合物是支化程度達(dá)到100%的完全支化分子，從而結(jié)構(gòu)高度規(guī)則，因此對(duì)于給定的原料而言，僅有的變化就在于層數(shù)或枝狀聚合物的代數(shù)。代數(shù)通常是從核心開始向外數(shù)。參見例如，下文的表2-4。圖2顯示了第三代枝狀聚合物，圖3顯示第二代枝狀聚合物。因?yàn)樗鼈兙哂懈叨鹊囊恢滦院蛯?duì)稱結(jié)構(gòu)，給定代數(shù)的枝狀聚合物的分子量分布極其狹窄，這樣可高度有利地得到極其一致的產(chǎn)品。[0046]其它高支化分子也含有大量支鏈，然而，支化程度例如通常至少為30%、40%或50%，如至少為60%、70%、80%或90%。與枝狀聚合物不同，該高支化分子結(jié)構(gòu)并不完全規(guī)則，但它們也具有大體上為球狀的結(jié)構(gòu)。
[0047]通常核心是不同于聚合物重復(fù)單元的分子部分。但在一個(gè)實(shí)施方式中，核心是與聚合物重復(fù)單元(或重復(fù)單元之一)的類型相同的部分。
[0048]高支化聚合物分子通常通過擴(kuò)散法(從核心形成多層)或收斂法(形成片段，然后縮合)制備。枝狀聚合物更通常利用擴(kuò)散法制備。
[0049]在枝狀聚合物的合成中，必須高度控制各支化單元的加成反應(yīng)，所得產(chǎn)物的多分散性指數(shù)(PDI)為1.00-1.05。樹突尺寸取決于單體的層數(shù)，各加成層用代數(shù)(G)表示。內(nèi)部由具有ABx官能團(tuán)(x> 2)的支化單體組成。支化單元的認(rèn)真制備能控制A和B'之間的反應(yīng)，如果B'是B的激活態(tài)。更大的枝狀聚合物可形成球形、納米尺寸的結(jié)構(gòu)，從而特性粘度較低。
[0050]傳統(tǒng)上，枝狀聚合物利用迭代技術(shù)合成，其中將ABx單體交替地加到生長(zhǎng)種類上，然后進(jìn)行激活/去保護(hù)步驟。這些方案依賴確保端基B'完全取代的有效反應(yīng)。任何偏差都會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)缺陷，這些缺陷在枝狀聚合物生長(zhǎng)期間累積從而導(dǎo)致復(fù)雜或不可能的純化步驟。
[0051]參見Aldrichimica Acta(2004) 37 (2) 1-52 iiDendrimersibuilding blocks fornanoscale synthesis”(“枝狀聚合物:用于納米級(jí)合成的結(jié)構(gòu)模塊”),其全部?jī)?nèi)容通過引用納入本文，例如42-43頁中的進(jìn)一步論述枝狀聚合物合成和命名。
[0052]用于本發(fā)明的高支化聚合物可以是具有該類型結(jié)構(gòu)缺陷的枝狀聚合物。
[0053]非枝狀聚合物的高支化聚合物，例如，可通過反應(yīng)性單體或多于一種的反應(yīng)性單體聚合而成。例如，多胺高支化聚`合物可通過氮丙啶聚合如用堿處理而制備。
[0054]示例性核心部分包括胺，例如胺的部分(Mwl4Da)、二胺(例如，乙二胺(Mw56Da))、丙烯二胺(Mw70Da)或1，4-二氨基丁烷(Mw84Da)、和三胺(例如二亞乙基三胺(NCH2CH2NHCH2CH2N) (Mw99Da)或1，2，3-三氨基丙烷(89Da))。其它核心可包含氧，包括C(Me) (CH2O)3 (Mwl 17Da)，或包含硫，包括(NCH2CH2S-SCH2CH2N) (Mwl48Da)。
[0055]陽離子高支化聚合物主要攜帶正電荷，pH約為7，也就是說，它們只含有不帶電基團(tuán)和帶正電荷的pH為7的帶電基團(tuán)，或者(較不優(yōu)選)含有帶負(fù)電荷、pH為7的基團(tuán)，該基團(tuán)數(shù)目小于帶正電荷的基團(tuán)。本發(fā)明的陽離子高支化聚合物通常具有作為官能端基的伯胺。
[0056]本發(fā)明所用的高支化聚合物可具有多個(gè)官能度，例如它們可以是多胺(完全或基本上含有仲胺和叔胺基，并具有作為官能端基的伯胺)、聚酰氨胺(酰胺基和仲胺和叔胺基，并具有作為官能端基的伯胺)或帶有胺基官能團(tuán)的聚醚(聚醚例如PEG，其中端基已轉(zhuǎn)化為伯胺基)。
[0057]示例性的高支化聚合物家族是聚酰氨胺(PAMAM)，其中氨或者二胺或三胺的部分(如乙二胺)可用作核心部分，支化分子代數(shù)的加成可通過使氨或游離胺基與(例如)丙烯酸甲酯反應(yīng)形成，之后通過乙二胺產(chǎn)生外表面上有大量游離胺基的結(jié)構(gòu)。通過進(jìn)一步與丙烯酸甲酯和乙二胺反應(yīng)形成后續(xù)代數(shù)。其中內(nèi)層所有伯胺基都已與丙烯酸甲酯和乙二胺反應(yīng)的結(jié)構(gòu)就是枝狀聚合物。PAMAM枝狀聚合物可使用樹突技術(shù)公司(Dendritech Inc.)生產(chǎn)
的商標(biāo)名為Starburstu丨的產(chǎn)品。Starburst枝狀聚合物由樹突技術(shù)公司、西格瑪-艾爾德里奇公司(Sigma-Aldrich)和樹突納米技術(shù)公司(DNT) (Dendritic Nanotechnologies)出 [0058]其它高支化聚合物示例可包括多胺，例如由相關(guān)結(jié)構(gòu)模塊聚合而成的聚丙烯亞胺(PPI)和聚乙烯亞胺(PEI)聚合物?；赑PI的高支化聚合物也可從例如二氨基丁烷的核心合成，并由伯胺基與丙烯腈反應(yīng)然后氫化形成。PPI枝狀聚合物可使用由DSM和西格瑪-艾爾德里奇公司出售的商標(biāo)名Astramol?的產(chǎn)品。聚乙烯亞胺(PEI)聚合物可獲自例如巴斯夫(BASF)、日本觸媒公司(Nippon Shokubai)和武漢光明化學(xué)公司(Wuhan BrightChemical)ο
[0059]因此，高支化聚合物可選自聚酰氨胺、聚丙烯亞胺、聚乙烯亞胺以及包含一個(gè)或多個(gè)聚酰氨胺、聚丙烯亞胺、聚乙烯亞胺和多胺高支化聚合物的其它多胺聚合物和共聚物。
[0060]總之，具有作為官能端基的伯胺基的陽離子高支化聚合物，例如PAMAM或者聚乙烯亞胺或聚丙烯亞胺，特別適用于本發(fā)明。
[0061]由于有降解的傾向，包含酯、碳酸酯、酸酐和聚氨酯的高支化胺化聚合物相對(duì)不適用。但生物穩(wěn)定性可取決于可生物降解的基團(tuán)數(shù)目和比例，因此一些可適用于本發(fā)明。
[0062]下表1中描述了特定高支化聚合物的特性:
[0063]表1
[0064]
【權(quán)利要求】
1.一種具有含層狀涂層表面的裝置，其中外涂層包含大量具有以下特征的陽離子聞支化聚合物分子:(i)具有分子量為14-1，OOODa的核心部分，(ii)總分子量為I, 500-1, 000, OOODa, (iii)總分子量與核心部分分子量的比例至少為80: 1，并且(iv)具有官能端基，從而一個(gè)或多個(gè)所述官能端基與抗凝血實(shí)體共價(jià)結(jié)合。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述抗凝血實(shí)體是肝素部分。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述肝素部分是全長(zhǎng)(天然)肝素部分。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述肝素部分是經(jīng)亞硝酸降解的肝素部分。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述肝素部分與所述高支化聚合物分子單點(diǎn)結(jié)合。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述肝素部分與高支化聚合物分子通過所述肝素部分的還原端結(jié)合。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述高支化聚合物選自聚酰氨胺、聚丙烯亞胺、聚乙烯亞胺以及包含一個(gè)或多個(gè)聚酰氨胺、聚丙烯亞胺、聚乙烯亞胺和多胺高支化聚合物的多胺聚合物和共聚物。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述高支化聚合物是聚酰氨胺。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述高支化聚合物是聚乙烯亞胺。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述官能端基是伯胺基團(tuán)。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述核心部分的分子量為50_130Da。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述高支化聚合物具有作為核心部分的乙二胺。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述高支化聚合物是枝狀聚合物。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述枝狀聚合物是PAMAM枝狀聚合物。
15.如權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述高支化聚合物的分子量為 25，000-200，OOODa。
16.如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述總分子量和核心部分分子量的比例至少為100:1。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述總分子量和核心部分分子量的比例在 200:1-5000:1 之間，例如 200:1-1600:1 之間。
18.如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述高支化聚合物分子的直徑為 5_30nm。
19.如權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述高支化聚合物分子交聯(lián)形成兩個(gè)或更多個(gè)高支化聚合物分子的聚集體。
20.如權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述抗凝血實(shí)體與所述高支化聚合物分子通過連接子共價(jià)連接，所述連接子包含: i.仲胺連接； ii.酰胺連接； ii1.硫醚連接；或V1.1,2, 3-三唑連接。
21.如權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述抗凝血實(shí)體與所述高支化聚合物分子的官能端基通過自由基引發(fā)反應(yīng)中形成的連接子共價(jià)連接。
22.如權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用間隔子間隔所述連接子與所述高支化聚合物分子和/或所述抗凝血實(shí)體。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述間隔子包含PEG鏈。
24.如權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述層狀涂層包含一個(gè)或多個(gè)陽離子聚合物和陰離子聚合物的雙涂層，最內(nèi)層優(yōu)選是陽離子聚合物層。
25.如權(quán)利要求1-24中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，除所述外涂層以外的一層或多層所述層狀涂層包含具有以下特征的陽離子高支化聚合物分子:(i)具有分子量為14-1，OOODa的核心部分，(ii)總分子量為I, 500-1，000，OOODa, (iii)總分子量與核心部分分子量的比例至少為80:1，以及(iv)具有任選地衍生化的官能端基。
26.如權(quán)利要求24或25所述的裝置，其特征在于，所述陰離子聚合物是陰離子多糖。
27.如權(quán)利要求24或25所述的裝置，其特征在于，所述陰離子聚合物是帶凈負(fù)電荷的官能化高支化陽離子聚合物。
28.如權(quán)利要求1-27中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述外涂層的高支化聚合物分子與其它外涂層的高支化聚合物分子交聯(lián)或與底層分子交聯(lián)。
29.如權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置是醫(yī)療裝置。
30.如權(quán)利要求1-28中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置是分析或分離裝置。
31.如權(quán)利要求1-30中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置的層狀涂層除抗凝血實(shí)體外還包含一種或多種有益試劑。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述一種或多種有益試劑選自藥物分子和潤滑劑。
33.如權(quán)利要求1-32中任一項(xiàng)所述裝置的制造方法，其特征在于，所述方法以任意順序包括以下步驟: 1.使大量高支化聚合物分子的官能端基與抗凝血實(shí)體反應(yīng)以至各高支化聚合物分子與大量抗凝血實(shí)體共價(jià)結(jié)合；和 i1.將所述高支化聚合物分子結(jié)合到裝置表面。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在步驟(i)前修飾高支化聚合物分子和/或抗凝血實(shí)體的步驟，從而引入適于形成高支化聚合物分子和抗凝血實(shí)體之間共價(jià)結(jié)合的官能團(tuán)。
35.如權(quán)利要求33或34所述的方法，其特征在于，所述方法的第一步驟是步驟(i)并在溶液中實(shí)施。
36.如權(quán)利要求33或34所述的方法，其特征在于，所述方法的第一步驟是步驟(ii)并且還包括將所述裝置外涂層與所述抗凝血實(shí)體溶液接觸。
37.如權(quán)利要求33-36中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述外涂層的高支化聚合物分子與其它外涂層的高支化聚合物分子交聯(lián)。
38.如權(quán)利要求33-37中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述外涂層的高支化聚合物分子與底層分子(如高支化聚合物分子)交聯(lián)。
39.一種具有以下特征的陽離子高支化聚合物分子:(i)具有分子量為14-1，OOODa的核心部分，(ii)總分子量為1，500-1，000，OOODa, (iii)總分子量與核心部分分子量的比例至少為80:1，并且(iv)具有官能端基，從而一個(gè)或多個(gè)所述官能端基與抗凝血實(shí)體共價(jià)結(jié)入口 ο
40.如權(quán)利要求39所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述抗凝血實(shí)體是肝素部分。
41.如權(quán)利要求40所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述肝素部分是全長(zhǎng)(天然)肝素。
42.如權(quán)利要求40所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述肝素部分是經(jīng)亞硝酸降解的肝素。
43.如權(quán)利要求39-42中任一項(xiàng)所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述肝素部分與所述高支化聚合物分子單點(diǎn)結(jié)合。
44.如權(quán)利要求39-43中任一項(xiàng)所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述肝素部分與高支化聚合物分子通過所述肝素部分的還原端結(jié)合。
45.如權(quán)利要求39-44中任一項(xiàng)所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述官能端基是伯胺基團(tuán)。`
46.如權(quán)利要求39-45中任一項(xiàng)所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述高支化聚合物具有作為核心部分的乙二胺。
47.如權(quán)利要求39-46中任一項(xiàng)所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述高支化聚合物是枝狀聚合物。
48.權(quán)利要求47所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述枝狀聚合物是PAMAM枝狀聚合物。
49.如權(quán)利要求39-48中任一項(xiàng)所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述高支化聚合物的分子量為25，000-200, OOODa0
50.如權(quán)利要求39-49中任一項(xiàng)所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述聞支化聚合物的總分子量與核心部分分子量的比例在200:1-5000:1之間，例如200:1-1600:1 之間。
51.如權(quán)利要求39-50中任一項(xiàng)所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述高支化聚合物分子帶凈正電荷。
52.如權(quán)利要求39-50中任一項(xiàng)所述的陽離子高支化聚合物分子，其特征在于，所述高支化聚合物分子帶凈負(fù)電荷。
53.一種可通過包括以下步驟的方法得到的無血栓形成裝置: (a)處理裝置以呈現(xiàn)包含外涂層的表面涂層，所述外涂層包含具有以下特征的陽尚子聞支化聚合物分子，(i)具有分子量為14-1，OOODa的核心部分，(ii)總分子量為I, 500-1, 000, OOODa,并且(iii)總分子量與核心部分分子量的比例至少為80:1 (例如至少100:1)并含有官能端基； (b)使至少一個(gè)或多個(gè)所述官能端基與抗凝血實(shí)體分子反應(yīng)，所述抗凝血實(shí)體經(jīng)官能化具有能與所述高支化陽離子聚合物上的反應(yīng)性官能團(tuán)反應(yīng)的基團(tuán)；從而將所述抗凝血實(shí)體與所述高支化陽離子聚合物結(jié)合。
54.一種可通過包括以下步驟的方法得到的無血栓形成裝置: (a)處理裝置以呈現(xiàn)帶正電荷的聚合物表面層；(b)使所述聚合物表面層與官能化的陽離子高支化聚合物分子結(jié)合，所述高支化聚合物分子具有以下特征:(i)具有分子量為14-1，OOODa的核心部分，(ii)總分子量為1.500-1，000，OOODa，并且(iii)總分子量與核心部分分子量的比例至少為80:1(例如至少100:1)，且含有多個(gè)帶負(fù)電荷的抗凝血實(shí)體例如肝素部分，其中所述官能化的高支化陽離子聚合物帶凈負(fù)電荷。
55.一種可通過包括以下步驟的方法得到的無血栓形成裝置: (a)處理裝置以呈現(xiàn)負(fù)電荷聚合物表面層；(b)使所述聚合物表面層與官能化的陽離子高支化聚合物分子結(jié)合，所述高支化聚合物分子具有以下特征:(i)具有分子量為14-1，OOODa的核心部分，(ii)總分子量為1.500-1，000，OOODa，并且(iii)總分子量與核心部分分子量的比例至少為80:1(例如至少100:1)，且含有一個(gè)或多個(gè)帶負(fù)電荷的抗凝血實(shí)體，例如肝素部分，其中所述官能化的高支化聚合物帶凈正電荷。
【文檔編號(hào)】A61L31/10GK103596603SQ201280012639
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】K·里昂坦恩, P·安東尼, D·尼斯特倫, P·比格瓦奇, K·皮埃特扎克 申請(qǐng)人:戈?duì)柶髽I(yè)控股股份有限公司, W.L.戈?duì)柤巴使煞萦邢薰?br>