交聯的含有節枝彈性蛋白的材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種含一交聯聚合物的物質組合物。所述交聯聚合物包含多個節枝彈性蛋白多肽部分及至少一個聚合部分,所述至少一個聚合部分是經由至少一個交聯部分而共價交聯至所述多個節枝彈性蛋白多肽部分,所述交聯部分是不包含聯苯部分。本發明還公開一種制備所述物質組合物的方法;一種復合材料,其包含所述物質組合物及至少一個附加的聚合物質,所述至少一個附加的聚合物質被結合至所述交聯聚合物;一種制造品,其包含所述物質組合物和/或復合材料;以及一種通過植入所述制造品來治療受試者的組織損傷或缺損的方法。
【專利說明】
交聯的含有節枝彈性蛋白的材料
技術領域
[0001] 在本發明的一些實施例中,本發明涉及聚合材料的領域,更具體地但非排他地涉 及了包含彈性生物聚合物的材料及其應用。
【背景技術】
[0002] 纖維蛋白在重建醫學研究中備受關注。天然結締組織蛋白(如膠原和彈性蛋白)已 經被測試且被應用于各種組織工程應用中。
[0003] 由于膠原是細胞外基質(extracellular matrix,ECM)的主要成分,因此其廣泛地 使用纖維蛋白于組織工程。它已經被使用于吸收性縫線、海綿創傷及燒傷的敷料、藥物傳輸 微球體和軟組織增強(以下述各種形式:薄膜、帶、片、海綿、微珠、墊片和更多)中[Velema和 Kaplan,Adv Biochem Eng Biotechnol 2006,102:187-238]〇
[0004] 在再生結締組織上的嘗試已經使用單組分支架(主要是從動物源的I型膠原支架) 來執行。然而,這些支架具有過有限的成功,因為它們未能提供足夠的機械支撐,且隨后不 能夠誘發正確的組織架構[Moutos和Guilak,Biorheology 2008,45:501-512; Stevens, Materials Today 2008,ll:18_25;Bagnaninchi等人,British Medical Journal 2007, 41:elO;Butler等人,J Orthop Res 2008,26:1_9]。
[0005] 彈性蛋白在與結締組織(如皮膚和軟骨)中的膠原相關聯的脊椎動物中被產生。它 也是動脈中的主要成分,允許了血管從心臟的血液的脈動流順利的成為連續及穩定流 [Gosline等人,Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 2002,357:121-132]。盡管彈性蛋 白在哺乳動物中是像膠原一樣幾乎常見的,但在從動物源的彈性蛋白的重建醫學中的應用 的發展是遠遠低于膠原,由于傾向于鈣化的和傾向于具有相關的微纖維蛋白(其可能導致 一免疫應答)的污染的彈性蛋白所引起的初步純化困難[Velema和Kaplan,Adv Biochem Eng Biotechnol 2006,102:187-238]。
[0006] 節枝彈性蛋白在許多昆蟲內的專門的表皮區域中被發現,特別是需要高回彈性和 低剛度且作為能量存儲系統的區域中。以其在昆蟲飛行和在跳蚤和沫蟬的非凡的跳躍能力 中的作用而聞名。
[0007]節枝彈性蛋白顯示出獨特的機械性能,其以非常高的回彈性結合可逆的變形。據 報導為最具彈性的生物材料[Weis-Fogh,J Mol Biol 1961,3:520-531 ;Weis-Fogh,J Mol Biol 1961,3:648-667]。
[0008]對于作為一用于組織工程應用的基于生物聚合物的支架的重組節枝彈性蛋白的 使用已經作出了努力。在自然界中,節枝彈性蛋白形成了以二/三-酪氨酸橋(其是通過酶催 化的酪氨酸氧化反應來形成的)穩定的構像的自由的三維網狀物。用于酪氨酸殘基的體外 類似的交聯的方法已經被提出,其已被報導,成功地模仿天然蛋白的彈性性質(在光化學交 聯[Elvin等人,Nature 2005,437:999-1002;Qin等人,Biomaterials 2011,32:9231-9243] 上和在節枝彈性蛋白的過氧化物酶催化的交聯[Qin等人,Biomacromolecules 2009,10: 3227-3234;Qin等人,Biomaterials 2011,32:9231-9243]上)。
[0009] Charati等人[Soft Matter 2009,5:3412_3416]描述了如同重組節枝彈性蛋白的 肽(RLP),其中的酪氨酸是以苯基丙氨酸和賴氨酸來取代,以[三(羥甲基)膦基]丙酸(THPP) 和反應性羥甲基磷化氫(HMP)來交聯。所述交聯的材料被報導是高彈性的。
[0010] 國際專利申請號PCT/IL2008/001542(公布號為W0 2009/069123)不僅描述了含有 編碼一連接到異源性多糖結合域的纖維多肽(如節枝彈性蛋白、彈性蛋白、蜘蛛絲、蠶絲、膠 原和蚌足絲蛋白)的單體的氨基酸序列的多肽,而且描述了含有纖維多肽和多糖的復合體。
[0011] 國際專利申請號PCT/IL2012/050340描述了含有生物聚合物(如一節枝彈性蛋白 序列)和二羥苯基部分的聚合物,且交聯聚合物包含交聯的二羥苯基部分。交聯能夠通過二 羥苯基部分的氧化來實現。所述聚合物能夠以一通過氧化劑激活的粘合劑的形式來使用。 類似的聚合物還被描述于Qin等人[Biomaterials 2011,32:9231-9243]中。
[0012] Qin等人[Biomacromolecules 2009,10 : 3227-3234;Biomaterials 2011,32 : 9231-9243]報導對于交聯的節枝彈性蛋白來說,非交聯的節枝彈性蛋白具有一相似的彈性 的模量,如通過納米壓痕技術所測定的,并建議高回彈性材料的生產并不完全依賴于發生 于天然節枝彈性蛋白中的二酪氨酸交聯。
[0013]羧基和主要的胺類之間的交聯能夠使用如碳化二亞胺、脲陽離子和磷試劑的偶聯 劑來得到。一個這樣的用于形成一共價酰胺鍵的碳化二亞胺偶聯劑是1-乙基-3_[3-二甲基 氨丙基]碳化二亞胺(本領域中已知的EDC或EDAC),其能夠與作為一活化劑的N-羥基琥珀酰 亞胺(NHS)來使用。
[0014] 使用EDC/NHS或EDC/NHS/8-臂端胺基PEG所交聯的膠原支架已經被報導而顯示出 高生物兼容性(相較于戊二醛交聯的膠原支架)[Ward等人,Biomacromolecules 2010,11: 3093-3101] 〇
[0015] 額外的【背景技術】包括:國際專利申請公開號W0 2004/104043;Benedetti等人 [BiotechnolBioengl997,53:232-237];Bennet_Clark^PILucey[JExpBioll967,47:59-76] ;Burrows等人[BMC Biology 2008,6:41] ;Haas等人[Proc Biol Sci 2000,267:1375-1381] ;Fancy和Kodadek[Proc Natl Acad Sci USA 1999,96:6020];Freitas等人[Journal of Controlled Release 2005,102:313-332];Gedanken[Chem Eur J 2008,14:3840-3853] ;Ruckenstein等人[Polymer 1995,36:2857-2860];Weis_Fogh[Exp Biol 1960,37: 889-907] ;Vincent和Wegst[Arthropod Struct Dev 2004,33:187-199];以及Young和 Bennet-Clark[J Exp Biol 1995,198:1001-1020]。
【發明內容】
[0016] 根據本發明的一些實施例的一個方面,提供一種物質組合物,其包含一交聯聚合 物。所述交聯聚合物包含多個節枝彈性蛋白多肽部分(resilin polypeptide moiety)及至 少一個聚合部分(polymeric moiety),所述至少一個聚合部分是經由至少一個交聯部分而 共價交聯至所述多個節枝彈性蛋白多肽部分的至少一部份,所述交聯部分是不包含聯苯部 分。
[0017] 根據本發明的一些實施例的一個方面,提供一種復合材料,其包含本發明中所描 述的物質組合物和至少一個附加的聚合物質,所述至少一個附加的聚合物質被結合至所述 交聯聚合物。
[0018] 根據本發明的一些實施例的一個方面,提供一種制造品,其包含本發明中所描述 的物質組合物和/或本發明中所描述的復合材料。
[0019] 根據本發明的一些實施例的一個方面,提供一種治療有需要的受試者的組織損傷 或缺損的方法,所述方法包含將本發明中所描述的制造品植入于所述受試者中,從而治療 所述組織損傷或缺損。
[0020] 根據本發明的一些實施例的一個方面,提供一種制備本發明中所描述的物質組合 物的方法,所述方法包含將一節枝彈性蛋白多肽共價交聯到至少一個聚合物質,其中所述 交聯不會產生聯苯部分。
[0021] 根據本發明中所描述的任一實施例的一些,所述節枝彈性蛋白多肽部分包含節枝 彈性蛋白、其片段和/或其同源多肽。
[0022] 根據本發明的一些實施例,所述交聯聚合物的至少10重量百分比是所述至少一個 聚合部分。
[0023] 根據本發明的一些實施例,所述交聯部分包含一酰胺鍵。
[0024] 根據本發明的一些實施例,所述交聯部分由一酰胺鍵組成。
[0025] 根據本發明的一些實施例,所述至少一個聚合部分包含多個胺基,且所述酰胺鍵 是由所述聚合部分的至少一個胺基及所述節枝彈性蛋白多肽部分的至少一個羧基構成。
[0026] 根據本發明的一些實施例,所述羧基構成所述節枝彈性蛋白多肽的氨基酸殘基的 側鏈的一部分,所述節枝彈性蛋白多肽是選自于由谷氨酸殘基及天冬氨酸殘基所組成的群 組。
[0027] 根據本發明的一些實施例,所述至少一個聚合部分包含一多肽。
[0028] 根據本發明的一些實施例,所述多肽包含一膠原(例如,膠原、其片段或其同源多 肽)。
[0029] 根據本發明的一些實施例,所述交聯部分是由所述聚合部分的至少一個賴氨酸殘 基的一側鏈生成的。
[0030] 根據本發明的一些實施例,所述至少一個聚合部分包含聚(乙二醇)(poly (ethylene glycol),PEG)〇
[0031] 根據本發明的一些實施例,所述至少一個聚合部分包含一支化端胺基聚合物 (branched amine-terminated polymer)。
[0032] 根據本發明的一些實施例,所述交聯聚合物是處于多個顆粒的形式。
[0033]根據本發明的一些實施例,所述顆粒的直徑范圍是介于1微米(M)至200微米之 間。
[0034]根據本發明的一些實施例,所述顆粒實質上是球體。
[0035]根據本發明的一些實施例,所述顆粒被相互的共價交聯。
[0036] 根據本發明的一些實施例,所述物質組合物是處于一薄膜的形式。
[0037] 根據本發明的一些實施例,所述附加的聚合物質包含一多糖,且所述交聯聚合物 包含一多糖結合域,所述多糖結合域結合至所述多糖。
[0038] 根據本發明的一些實施例,所述節枝彈性蛋白多肽部分包含所述多糖結合域。
[0039] 根據本發明的一些實施例,所述多糖包含纖維素。
[0040] 根據本發明的一些實施例,所述物質組合物和/或所述復合材料是處于一發泡體 的形式。
[0041]根據本發明的一些實施例,所述物質組合物和/或復合材料具有至少一個選自于 由下列所組成的群組的特點:
[0042] 至少2.5kPa的彈性模量;以及
[0043] 至少50 %的回彈性,在所述發泡體的壓縮上。
[0044] 根據本發明的一些實施例,所述交聯聚合物是處于多個顆粒的形式,所述顆粒被 埋置于所述至少一個附加的聚合物質中。
[0045] 根據本發明的一些實施例,所述附加的聚合物質被共價連接至所述交聯聚合物。
[0046] 根據本發明的一些實施例,所述附加的聚合物質經由至少一酰胺鍵而被共價連接 至所述交聯聚合物。
[0047] 根據本發明的一些實施例,所述附加的聚合物質包含膠原。
[0048] 根據本發明的一些實施例,所述制造品是一醫療裝置。
[0049]根據本發明的一些實施例,所述醫療裝置是一植入式醫療裝置。
[0050] 根據本發明的一些實施例,所述制造品能夠形成一支架在所述受試者體內,從而 誘發一組織的形成。
[0051] 根據本發明的一些實施例,所述至少一個聚合物質包含多個胺基,且所述交聯包 含將所述胺基與所述節枝彈性蛋白多肽的羧基起反應,以致形成一酰胺鍵。
[0052] 根據本發明的一些實施例,所述起反應包含激活所述節枝彈性蛋白多肽的所述羧 基,且將所述節枝彈性蛋白多肽與所述至少一個聚合物質進行接觸。
[0053]根據本發明的一些實施例,所述激活是通過與一碳化二亞胺反應來產生的。
[0054]根據本發明的一些實施例,所述方法還包含在所述交聯之前將所述節枝彈性蛋白 多肽和所述至少一個聚合物質與至少一個附加的聚合物質進行接觸,從而產生一復合材 料,所述復合材料包含結合至所述至少一個附加的聚合物質的所述交聯聚合物。
[0055] 根據本發明的一些實施例,所述至少一個附加的聚合物質是處于一發泡體的形 式。
[0056] 根據本發明的一些實施例,所述方法還包含在所述交聯之前將一含有所述節枝彈 性蛋白多肽及所述至少一個聚合物質的親水性溶液與一親水表面進行接觸,以致產生薄膜 形式的所述物質組合物。
[0057]根據本發明的一些實施例,所述方法還包含在所述交聯之前制備多個含有所述節 枝彈性蛋白多肽及所述至少一個聚合物質的顆粒,從而在所述交聯之上產生含有所述交聯 聚合物的顆粒。
[0058]根據本發明的一些實施例,所述顆粒被相互的共價交聯。
[0059] 根據本發明的一些實施例,所述方法還包含將所述顆粒埋置于至少一個附加的聚 合物質中,從而產生一復合材料,所述復合材料包含埋置于所述至少一個附加的聚合物質 中的所述顆粒。
[0060] 根據本發明的一些實施例,制備所述顆粒包含了所述節枝彈性蛋白多肽和所述至 少一個聚合物質的混合物的分散和/或沉淀。
[0061] 除非另外定義,否則本文所用的所有技術和/或科學術語的含義與本發明所屬領 域的普通技術人員通常理解的含義相同。盡管在本發明實施方案的實踐或測試中可使用與 本文所述的方法和材料相似或相同的方法和材料,但示例性方法和/或材料在下文中描述。 如有沖突,以本發明的說明書(包括定義)為準。此外,所述材料、方法和實施例僅為示例性 的而無意于進行必要的限制。
【附圖說明】
[0062] 在本文參照附圖僅通過舉例的方式描述了本發明的一些實施方案。具體詳細參照 附圖,應強調的是,所示出的特定方案僅通過舉例的方式描述并且出于本發明的實施方案 的示例性討論的目的。就這一點而言,結合附圖進行的描述使得如何可實踐本發明的實施 方案對于本領域技術人員顯而易見。
[0063] 在附圖中:
[0064] 圖1呈現稠合至一纖維素結合域(cellulose-binding domain,CBD)的6H-標記的 節枝彈性蛋白(外顯子1)的示例性DNA序列(SEQ ID NO: 12)和蛋白質序列(SEQ ID NO: 13), 其中顯示組氨酸標簽(His tag)(底線)、間隔段(spacer)(波狀底線)、TEV蛋白酶裂解序列 (TEV protease cleavage sequence)(雙底線,裂解位點是在灰色的QG之間)、從選殖工序 (cloning process)所添加的氨基酸(虛線的底線)、原生的節枝彈性蛋白連接符(粗底線) 和纖維素結合域(粗波狀底線)。
[0065]圖2A和2B呈現2.5%納米晶纖維素懸浮物的照片(圖2A)和顯示所述懸浮物中的纖 維素納米棒的隧式電子顯微鏡圖像(圖2B)(圖2B中的比例尺表示為500納米)。
[0066]圖3A和3B呈現納米晶纖維素發泡體的照片(圖3A)和顯示所述發泡體的納米結構 的掃描式電子顯微鏡的圖像(圖3B)(圖3B中的比例尺表示為200微米)。
[0067]圖4是顯示在第一、第二及第三周期的壓縮期間示例性納米晶纖維素 (nanocrystalline cellulose,NCC)發泡體、節枝彈性蛋白發泡體、節枝彈性蛋白-NCC混合 的復合發泡體和節枝彈性蛋白-NCC浸入的復合發泡體(如本發明中所描述的來制備)的壓 縮下的彈性模量(y-axis)的柱狀圖。
[0068]圖5A至5C是顯示在第一(實線)、第二(虛線)和第三(點線)周期的壓縮期間示例性 節枝彈性蛋白發泡體(圖5A)、節枝彈性蛋白-NCC混合的復合發泡體(圖5B)和節枝彈性蛋 白-NCC浸入的復合發泡體(圖5C)的壓縮下的應力/應變曲線的曲線圖。
[0069] 圖6是顯示示例性節枝彈性蛋白-NCC發泡體(實線)和NCC發泡體(點線)的壓縮下 的應力/應變曲線的曲線圖。
[0070] 圖7呈現本發明一些實施例中一示例性交聯的節枝彈性蛋白多肽薄膜的光學圖 像。
[0071] 圖8呈現本發明一些實施例中一示例性交聯的膠原-節枝彈性蛋白多肽薄膜的光 學圖像。
[0072] 圖9呈現根據本發明的一些實施例所制備的示例性非交聯的節枝彈性蛋白球體的 光學顯微鏡圖像(所述球體的直徑范圍是介于10至20微米左右之間;比例尺表示為500微 米)。
[0073]圖10呈現本發明的一些實施例中示例性交聯的節枝彈性蛋白球體的光學顯微鏡 圖像(比例尺表示為500微米)。
【具體實施方式】
[0074] 在本發明的一些實施例中,本發明涉及聚合材料的領域,更具體地但非排他地涉 及了包含彈性生物聚合物的材料及其應用。
[0075] 在詳細闡述本發明的至少一個實施方案之前,應當理解,本發明的應用未必局限 于下面的說明中提及的或通過范例舉例說明的細節。本發明能夠具有其它實施方案或以多 種方式實踐或實施。
[0076] 當研究節枝彈性蛋白多肽的性質時,本發明人發現了回彈性、生物兼容性和均質 性的物質組合物能夠通過將節枝彈性蛋白多肽與一含有胺基的聚合物質交聯且使用碳化 二亞胺化學反應來容易地得到,而非通過經由如天然存在的節枝彈性蛋白的酪氨酸殘基來 交聯節枝彈性蛋白多肽彼此。這樣的物質組合物還能夠被結合到一附加的物質(例如,一附 加的聚合物質)以形成一結合所述物質組合物的回彈性與所述附加的物質的機械性能的復 合材料。
[0077] 請參考附圖,圖1顯示了用于包含一纖維素結合域的節枝彈性蛋白多肽的編碼DNA 序列和蛋白質序列,所述纖維素結合域有助于一含有所述節枝彈性蛋白多肽的物質組合物 結合到纖維素。
[0078] 圖2A和2B顯示一納米晶纖維素懸浮物,且圖3A-3B顯示一納米晶纖維素海綿(每個 無節枝彈性蛋白多肽)。
[0079] 圖4顯示相較于納米晶纖維素海綿,示例性交聯的節枝彈性蛋白多肽海綿和交聯 的節枝彈性蛋白多肽納米晶纖維素復合體海綿在壓縮下的回彈性。圖4至6進一步顯示相較 于交聯的節枝彈性蛋白多肽海綿和納米晶纖維素海綿,所述交聯的節枝彈性蛋白多肽納米 晶纖維素復合體海綿的提高的機械強度。
[0080] 圖7和8顯示了一示例性薄膜形式的交聯的節枝彈性蛋白多肽的圖像。
[0081] 圖9和10顯示在圖9和隨后的圖10的所述節枝彈性蛋白多肽的交聯之前示例性節 枝彈性蛋白多肽球體。所述交聯的節枝彈性蛋白多肽球體能夠被使用,例如,通過被結合到 一附加的物質以形成一復合材料。
[0082] 根據本發明的實施例的一個方面,提供一種物質組合物,其包含一交聯聚合物。所 述交聯聚合物包含多個節枝彈性蛋白多肽部分及至少一個聚合部分,所述至少一個聚合部 分是經由至少一個交聯部分而共價交聯至所述多個節枝彈性蛋白多肽部分。
[0083]因此,所述物質組合物包含至少一個與多個節枝彈性蛋白多肽部分交聯的聚合部 分,從而交聯所述多個節枝彈性蛋白多肽部分。在本發明中所描述的任何實施例的一些中, 所述物質組合物還包含至少一個與一單一節枝彈性蛋白多肽部分共價交聯的交聯部分,而 沒有和多個節枝彈性蛋白多肽部分連接在一起。
[0084] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,至少一部分的節枝彈性蛋白多肽部分 與多個聚合部分共價交聯,從而形成一共價交聯的三維網狀物,所述共價交聯的三維網狀 物包含多個節枝彈性蛋白多肽部分和多個聚合部分。
[0085] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物包含一含有交聯的節 枝彈性蛋白多肽部分及聚合部分的支架。
[0086] 如本文所用的術語〃支架〃描述一二維的支撐框架或一三維的支撐框架。本發明的 實施例的支架是由包含本發明中所描述的部分(moiety)(例如,如本發明中所描述的聚合 部分和節枝彈性蛋白多肽部分)的單元所組成,所述部分(moiety)在其之間被交聯。
[0087] 不受任何具體理論約束,據信節枝彈性蛋白多肽部分與大量的聚合部分的交聯 (如本發明中所描述的)在宏觀距離上出乎意料地提供了具有相當的機械強度的物質組合 物,基本上沒有犧牲與節枝彈性蛋白有關系的回彈性。因此,一以相當大的回彈性為特征的 物質組合物能夠出乎意料地及有利地從無直接交聯的節枝彈性蛋白多肽彼此的節枝彈性 蛋白(亦即,沒有添加聚合物質,如本領域先前所描述的)來得到,其能夠是技術上困難的 和/或未能提供期望的機械強度。
[0088] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述交聯聚合物的至少10重量百分比 (干重)是所述聚合部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少20重量百分比是所述聚 合部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少30重量百分比是所述聚合部分。在一些實 施例中,所述交聯聚合物的至少40重量百分比是所述聚合部分。在一些實施例中,所述交聯 聚合物的至少50重量百分比是所述聚合部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少60 重量百分比是所述聚合部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少70重量百分比是所 述聚合部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少80重量百分比是所述聚合部分。在一 些實施例中,所述交聯聚合物的至少90重量百分比是所述聚合部分。
[0089] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述交聯聚合物的至少10重量百分比 (干重)是所述節枝彈性蛋白多肽部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少20重量百 分比是所述節枝彈性蛋白多肽部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少30重量百分 比是所述節枝彈性蛋白多肽部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少40重量百分比 是所述節枝彈性蛋白多肽部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少50重量百分比是 所述節枝彈性蛋白多肽部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少60重量百分比是所 述節枝彈性蛋白多肽部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少70重量百分比是所述 節枝彈性蛋白多肽部分。在一些實施例中,所述交聯聚合物的至少80重量百分比是所述節 枝彈性蛋白多肽部分。
[0090] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述節枝彈性蛋白多肽部分和聚合部 分的總重量代表至少50重量百分比干重的交聯聚合物。在一些實施例中,所述節枝彈性蛋 白多肽部分和聚合部分的總重量代表至少60重量百分比干重的交聯聚合物。在一些實施例 中,所述節枝彈性蛋白多肽部分和聚合部分的總重量代表至少70重量百分比干重的交聯聚 合物。在一些實施例中,所述節枝彈性蛋白多肽部分和聚合部分的總重量代表至少80重量 百分比干重的交聯聚合物。在一些實施例中,所述節枝彈性蛋白多肽部分和聚合部分的總 重量代表至少90重量百分比干重的交聯聚合物。在一些實施例中,所述節枝彈性蛋白多肽 部分和聚合部分的總重量代表至少95重量百分比干重的交聯聚合物。在一些實施例中,所 述節枝彈性蛋白多肽部分和聚合部分的總重量代表至少99重量百分比干重的交聯聚合物。 [0091]在此,短語"節枝彈性蛋白多肽"和"節枝彈性蛋白多肽部分"包含一含有一節枝彈 性蛋白、節枝彈性蛋白的片段或其同源多肽的序列的多肽(亦即,同源于本發明中所定義的 節枝彈性蛋白或其片段的多肽)。短語"節枝彈性蛋白多肽部分"指的是形成分子的一部份 的部分,然而短語"節枝彈性蛋白多肽"可意指為分子本身或形成所述分子的一部份的部 分。
[0092] 在此,一給定多肽的同源多肽包含多肽,其是至少50%、至少55%、至少60%、至少 65 %、至少70 %、至少75 %、至少80 %、至少85 %、至少87 %、至少89 %、至少91 %、至少93 %、 至少95%或更多(例如100%)同源于所述給定多肽,例如本發明中所描述的節枝彈性蛋白 多肽(例如,一列于表1中的序列或其片段),如采用默認參數(default parameters)使用國 家生物技術信息中心(NCBI)的BlastP軟件來測得的。所述同源多肽還能夠意指為一包含其 氨基酸替代和它們的生物活性多肽片段的缺失、插入或替代的變體。
[0093]在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一同源多肽為至少80%同源,如上文 中所定義的。在一些實施例中,一同源多肽為至少85%同源,如上文中所定義的。在一些實 施例中,一同源多肽為至少90%同源,如上文中所定義的。在一些實施例中,一同源多肽為 至少95 %同源,如上文中所定義的。在一些實施例中,一同源多肽為至少98%同源,如上文 中所定義的。在一些實施例中,一同源多肽為至少99%同源,如上文中所定義的。
[0094] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一節枝彈性蛋白(或其同源多肽)的片 段在長度上是至少50個氨基酸殘基。在一些實施例中,一節枝彈性蛋白的片段在長度上是 至少60個氨基酸殘基。在一些實施例中,一節枝彈性蛋白的片段在長度上是至少70個氨基 酸殘基。在一些實施例中,一節枝彈性蛋白的片段在長度上是至少80個氨基酸殘基。在一些 實施例中,一節枝彈性蛋白的片段在長度上是至少100個氨基酸殘基。在一些實施例中,一 節枝彈性蛋白的片段在長度上是至少125個氨基酸殘基。在一些實施例中,一節枝彈性蛋白 的片段在長度上是至少150個氨基酸殘基。在一些實施例中,一節枝彈性蛋白的片段在長度 上是至少200個氨基酸殘基。
[0095] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述節枝彈性蛋白多肽部分主要由節 枝彈性蛋白、其片段或其同源多肽組成。
[0096] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述節枝彈性蛋白多肽部分除了節枝 彈性蛋白、其片段或其同源多肽之外還包含了一或多個肽序列。
[0097] 節枝彈性蛋白的非限制性范例的基因銀行登記號(GenBank Accession Nos.)被 列于下表1中。
[0098]表 1
[0100] 根據本發明中所描述的任何實施例的一些,所述節枝彈性蛋白多肽部分包含所述 全長節枝彈性蛋白氨基酸序列(亦即,包含從外顯子l(exon 1)、外顯子2及外顯子3的每一 個的氨基酸),例如,如陳列于SEQ ID N0:19中。
[0101] 根據其他實施例,所述節枝彈性蛋白多肽部分包含外顯子1節枝彈性蛋白氨基酸 序列(SEQ ID N0s:l、2或16)或一同源的多肽序列,其能夠是70%同源于、75%同源于、80% 同源于、85%同源于、90%同源于、91 %同源于、92%同源于、93%同源于、94%同源于、95% 同源于、96%同源于、97%同源于、98%同源于、99%同源于或100%同源于列在SEQ ID NOs: 1、2或16中的所述序列,如采用默認參數(default parameters)使用國家生物技術信 息中心(NCBI)的BlastP軟件來測得的。所述同源多肽序列還能夠意指為一包含其氨基酸替 代和它們的生物活性多肽片段的缺失、插入或替代的變體。
[0102]在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述節枝彈性蛋白氨基酸序列包含一 外顯子1節枝彈性蛋白氨基酸序列和一多糖結合域(例如,一纖維素結合域(CBD)和/或一幾 丁質結合域,如編碼于外顯子2中)。
[0103]在此,短語〃多糖結合域〃指的是一多肽或其部分,所述部分能夠選擇地結合至一 多糖。各種多糖結合域在本領域中是已知的。
[0104] SEQ ID N0:3或6中提供了節枝彈性蛋白的外顯子2中所發現的ChBD序列的范例。 [0105] SEQ ID N0s:17和18中提供了纖維素結合域(CBD)氨基酸序列的范例。
[0106]國際專利申請公開號W02009/069123中提供了附加的多糖結合域,其通過引用并 入本文中。
[0107] 所述多糖結合域能夠連接到外顯子1的C端結構域或外顯子1的N端結構域(直接或 經由一連接符)。
[0108] 圖1中提供了一連接到纖維素結合域的示例性外顯子1節枝彈性蛋白氨基酸序列。
[0109] 根據再一些其他的實施例,所述節枝彈性蛋白多肽部分氨基酸序列包含至少一 個、至少二個、至少三個、至少四個、至少五個、至少六個、至少七個、至少八個、至少九個、至 少十個、至少i 個、至少十二個、至少十三個、至少十四個、至少十五個、至少十六個、至少 十七個或更多的節枝彈性蛋白重復單元,如列于SEQ ID N0:4(Gly Gly Arg Pro Ser Asp Ser Tyr Gly Ala Pro Gly Gly Gly Asn)〇
[0110] 根據再一些其他的實施例,所述節枝彈性蛋白多肽部分氨基酸序列包含至少一 個、至少二個、至少三個、至少四個、至少五個、至少六個、至少七個、至少八個、至少九個、至 少十個、至少i 個、至少十二個、至少十三個、至少十四個、至少十五個、至少十六個、至少 十七個或更多的節枝彈性蛋白重復單元,如列于SEQ ID N0:5(GRPSDSYGA)。
[0111] 根據再一些其他的實施例,所述節枝彈性蛋白氨基酸序列不包含外顯子3氨基酸 序列。
[0112] 根據又一些其他的實施例,所述節枝彈性蛋白氨基酸序列包含外顯子3氨基酸序 列。
[0113] 能夠使用來表示節枝彈性蛋白的多核苷酸的范例被列于SEQ ID N0:7、8、10、12和 14〇
[0114] 6H-標記的節枝彈性蛋白多肽序列的范例是被列于SEQ ID N0:9、ll、13和15中。 SEQ ID N0:13是一示例性多肽序列。這樣的序列能夠利用所述6H-標簽來容易地分離,且能 夠被摻入所述物質組合物中或在去除6H-標簽后被摻入,如本文所例舉的。
[0115] 國際申請號W02009/069123和國際專利申請號PCT/IL2012/050340中提供了其他 的能夠被使用的示例性多肽和多核苷酸序列,其通過引用并入本文中。
[0116] 如本文所使用的術語"多肽"包含天然肽大分子(例如節枝彈性蛋白多肽),其包含 降解產物、合成制備的肽和重組肽(例如,重組表達于一微生物中),也包含擬肽類大分子 (典型地、合成地合成的肽),還包含類肽和半類肽的大分子,其是肽類似物,其例如具有轉 譯所述多肽更穩定的修飾。這樣的修飾包含但不限于N端修飾、C端修飾、肽鍵修飾、主鏈修 飾和殘基修飾。用于制備擬肽類化合物的方法在本領域中是公知的,且例如在 Quantitative Drug Design,C?A?Ramsden Gd.^Chapter 17.2 ?F.Choplin Pergamon PreSS(1992)中被指明,其通過引用并入,如同在這里完全闡述。在此方面的更多細節被提 供于下文中。
[0117] 所述多肽中的肽鍵(-C0-NH-)能夠被取代,例如,通過N-甲基化酰胺鍵(-N(CH3)-co-)、酯鍵(-c(=〇)-〇-)、酮亞甲基鍵(-C0-CH2-)、亞硫酰基亞甲基鍵(-s(=o)-ch 2-)、*-硫 唑嘌呤鍵(-NH-N(R)-C0-),其中R是任何烷基(例如,甲基)、胺鍵(-CH2-NH-)、硫鍵(-CH2- S-)、乙烯鍵(-CH2-CH2-)、羥基乙烯鍵(-CH(OH) -CH2-)、硫酰胺鍵(-CS-NH-)、烯的雙鍵(-CH =CH-)、氟化的烯的雙鍵(-CF = CH-)、后酰胺鍵(-NH-⑶-)、肽衍生物(-N(R) -CH2-C0-),其 中R是所述"正"側鏈,自然存在于所述碳原子。
[0118] 這些修飾可發生在沿著所述多肽鍵的任何鍵,即使同時間在幾個鍵(2-3)。
[0119] 天然芳香氨基酸、Trp、Tyr和Phe能夠通過非天然芳香氨基酸(例如,1,2,3,4-四氫 異喹啉-3-羧酸(Tic)、萘基丙氨酸、Phe的環-甲基化衍生物、Phe的鹵化衍生物或0-甲基-Tyr)來取代。
[0120]本發明中所描述的任何實施例的一些的多肽還可以包含一或多個改性的氨基酸 或一或多個非氨基酸單體,例如脂肪酸、復合碳水化合物等等。
[0121]術語〃氨基酸〃被理解為包含20個天然存在氨基酸;這些氨基酸在體內常被后轉譯 地修改,例如包含羥脯氨酸、磷酸絲氨酸和磷酸蘇氨酸;以及其他不平常的氨基酸,包含但 不限于氨基己二酸(2-aminoadipic acid)、羥基賴氨酸、異鎖鏈素、正纈氨酸、正亮氨酸和 鳥氨酸。此外,術語"氨基酸"包含D-和L-氨基酸兩者。
[0122] 以下的表2和表3列出天然存在的氨基酸(表2)和非傳統或改性的氨基酸,例如能 夠與本發明一些實施例使用的合成物(表3)。
[0123] 表2
[0132] 表 3(續)
[0133] 優選地,本發明的一些實施例的多肽被利用于一線性形式,盡管可理解的是,在環 化不嚴重干擾所述多肽的多肽特性、循環方式的情況下還能夠被利用。
[0134] 本發明的一些實施例的多肽能夠通過任何的那些本領域技術人員已知的肽合成 的技術來合成。對于固相肽合成而言,許多技術的總結能夠在J.M. Stewart和J.D. Young, Solid Phase Peptide Syn thesis,ff.H. Freeman Co. (San Francisco),1963 以及 J.Meienhofer,Hormonal Proteins and Peptides,vol.2,p.46,Academic Press(New York),1973中被發現。對于典型的溶液合成而言,請見G. Schroder和K.Lupke,The Peptides,vol?1,Academic Press(New York),1965。
[0135] -般來說,這些方法包含一或多個氨基酸或者適當保護的氨基酸連續添加至一成 長的多肽鏈。通常地,所述第一氨基酸的氨基或羧基的基團是通過一合適的保護基團來保 護的。接續,在適合于形成所述酰胺鍵的條件下,所述保護的或衍生的氨基酸能夠通過將所 述下個氨基酸添加至具有適當保護的稱贊的(氨基或羧基)基團的序列中而被連接到一惰 性固體支撐物,或者在溶液中被利用。接續,所述保護基團被從這個新增加的氨基酸殘基來 移除,而后所述下個氨基酸(適當保護的)被添加等等。在所有需要的氨基酸已被連接到所 述固有序列中之后,任何剩余的保護基團(和任何固體支撐物)被順序地移除或同時地移 除,以提供所述最終的多肽化合物。通過此一般工序的簡單修飾,可能一次將一個以上的氨 基酸添加至一成長鏈,例如,通過以一適當的保護的二肽結合一保護的三肽,而在去保護之 后形成一五肽等。多肽合成的進一步描述被揭露于美國專利號6,472,505中。
[0136] -本發明的一些實施例的制備多肽的優選方法涉及到固相多肽合成。
[0137] 大規模的多肽合成是通過Andersson[Biopolymers 2000; 55(3): 227-50]來描述。
[0138] 本發明的多核苷酸能夠使用以下范例部分中所描述的PCR技術來制備,或能夠被 化學合成,或通過任何的用于兩個不同的DNA序列的連接的本領域中已知的其他方法或工 序。例如,請見"當前的分子生物學的規范",eds.Ausubel等人,John Wiley&Sons,1992。
[0139] 本發明的多肽能夠使用各種標準蛋白純化技術來純化,所述標準蛋白純化技術例 如但不限于熱處理、例如以硫酸銨的鹽析、聚乙烯亞胺(PEI)沉淀、親和色譜法、離子交換層 析、過濾、電泳、疏水相互作用色譜法、凝膠過濾色譜法、逆相色譜法、伴刀豆球蛋白A色譜 法、聚焦層析和微分溶解(differential solubilization) 〇
[0140] 為了便于復原,所述表達的編碼序列能夠被改造以編碼本發明的多肽和融合裂解 部分(例如,組胺酸)。這樣的融合蛋白能夠被設計,以致所述多肽能夠容易地通過親和色譜 法來分離,例如,通過一特定于所述裂解部分的管柱上的固定(請見下文中的范例部分)。 [0141 ]在一裂解位點被設計在所述多肽和所述裂解部分之間的情況下,所述多肽能夠通 過以一特定地裂解這個位點上的融合蛋白的合適的酶或試劑來處理而從所述色譜柱來釋 放[例如,請見Booth等人,Immunol .Lett. 19:65-70(1988);以及 Gardella 等人, J.Biol.Chem.265:15854-15859(1990)]〇
[0142] 優選地,本發明的多肽在一個〃基本上純〃的形式被恢復。
[0143] 本文中所使用的短語〃基本上純〃指的是允許本發明中所描述的應用中的所述蛋 白質的有效利用的純度。
[0144] 除了可被合成到宿主細胞中,本發明的所述多肽還可以使用體外表達系統來合 成。這些方法在本領域中是公知的,且所述系統的組件是市售的。
[0145] 接著在本發明的多肽的表達式和可選擇的純化,所述多肽能夠被交聯(例如,如本 發明中所描述的)以從一溶液形成一不可溶材料,優選的是一具有相對高濃度的多肽的不 可溶材料。根據一個實施例,本發明的節枝彈性蛋白多肽的臨界濃度約為50mg/ml(毫克/毫 升)。根據一個實施例,所述多肽是通過超速離心法來濃縮的。
[0146] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,本發明中所描述的聚合部分包含一多 肽,如本發明中所定義的。
[0147] 在示例性實施例中,所述聚合部分包含膠原(例如,人類重組膠原、膠原的片段,或 者同源于本發明所定義的膠原或其片段的多肽)。
[0148] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,膠原(或其同源多肽)的片段在長度上 是至少50個氨基酸殘基。在一些實施例中,膠原的片段在長度上是至少60個氨基酸殘基。在 一些實施例中,膠原的片段在長度上是至少70個氨基酸殘基。在一些實施例中,膠原的片段 在長度上是至少80個氨基酸殘基。在一些實施例中,膠原的片段在長度上是至少100個氨基 酸殘基。在一些實施例中,膠原的片段在長度上是至少125個氨基酸殘基。在一些實施例中, 膠原的片段在長度上是至少150個氨基酸殘基。在一些實施例中,膠原的片段在長度上是至 少200個氨基酸殘基。
[0149] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,本發明中所描述的聚合部分包含一合 成的或半合成的聚合物。可以使用在本發明實施例中的合成的和半合成的聚合物的范例包 含但不受限于聚烷撐二醇類;聚(乙烯-co-乙烯醇);聚(羥基戊酸酯);聚(乳酸);聚已酸內 酯;聚(丙交酯-co-乙交酯);聚(羥基丁酸);聚(羥基丁酸-co-戊酸酯);聚對二氧環己酮;聚 脂類;聚酸酐類;聚(乙醇酸);聚(乙醇酸-co-三亞甲基碳酸酯);聚氰基丙烯酸酯類;聚(三 亞甲基碳酸酯);聚(亞氨基碳酸鹽);聚亞烷基草酸鹽;聚磷腈類;聚氨酯類;聚硅酮類;聚烯 烴類(例如,聚乙烯、聚丙烯);聚丙烯酸酯類和聚甲基丙烯酸酯類;聚丙烯酰胺類和聚甲基 丙烯酰胺類;乙烯基鹵代聚合物(例如,聚氯乙烯);聚乙烯醚類(例如,聚乙烯甲醚);聚乙二 烯鹵化物(例如,聚偏二氟乙烯和聚偏二氯乙烯);聚丙烯腈;聚乙烯酮類;聚乙烯芳香族(例 如,聚苯乙烯);聚乙烯脂類(例如,聚醋酸乙烯酯);聚酰胺(例如,尼龍66(Nylon 66)和其他 的尼龍、聚己內酰胺);聚碳酸酯類;聚氧亞甲基類;聚酰亞胺類;聚醚類;纖維素和纖維素衍 生的聚合物(例如,人造纖維、三醋酸鹽人造纖維、醋酸鹽纖維素、丁酸纖維素、乙酸丁酸纖 維素、硝酸鹽纖維素、丙酸酯纖維素、乙醚纖維素、羧基甲基纖維素);以及其共聚合物。
[0150] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚合部分是親水性的(例如,在水 中可膨脹)。
[0151] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚合部分包含一聚亞烷基二醇。
[0152] 本文中所使用的短語"聚(烷撐二醇)"包含共享以下通式的聚醚聚合物的家族 〇-[(CH2)m-0-]n-,其中m代表存在于每個二元醇單元的亞甲基基團的數量,n代表重復單元 的數量,因此表示所述聚合物的尺寸或長度。例如,當m = 2時,所述聚合物被稱為聚乙二醇; 當m = 3時,所述聚合物被稱為聚丙二醇。
[0153] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,m是大于1的整數(例如,m = 2、3、4等 等)。
[0154] 可選擇地,m在所述聚(烷撐二醇)鏈的單元上會有所不同。例如,聚(烷撐二醇)鏈 能夠包含連接在一起的乙二醇(m = 2)單元和連接在一起的丙二醇(m = 3)單元。
[0155] 短語〃聚(烷撐二醇)〃還包含其類似物,其中所述氧原子是通過另一個雜原子(例 如,S和-NH-等等)來替換。這個術語還包含上述的衍生物,其中一或多個構成所述聚合物的 所述亞甲基基團被取代。在所述亞甲基基團上的示例性取代基包含但不限于烷基、環烷基、 烷氧基、羥基、硫醇、胺類、鹵代、氧代、羰基、羧酸鹽和氨基甲酸酯等。
[0156] 因此,本文中所使用的短語"二元醇單元"包含一-(CH2)m_〇-基團或其類似物,如 上文中所描述的,其形成所述聚(烷撐二醇)的主鏈,其中所述(CH 2)m(或其類似物)被結合 到一屬于另一個二元醇單元和/或屬于一交聯部分的雜原子。
[0157] -二元醇單元能夠被支化,以致其連接至三個或更多的鄰近的二元醇單元,其中 所述三個或更多的鄰近的二元醇單元的每一個是聚(烷撐二醇)鏈的一部分。這樣的支化二 元醇單元是經由其雜原子而被連接到一個鄰近的二元醇單元,且剩下的鄰近的二元醇單元 的雜原子被各自連接到所述支化二元醇單元的碳原子。此外,一雜原子(例如,氮)能夠結合 多于其中一部分的二元醇單元的一個碳原子,從而形成一支化二元醇單元(例如,[(-ch 2) m]2N-等)。
[0158] -聚(烷撐二醇)基團的末端雜原子(例如,一氧原子)被結合至一例如為氫原子的 原子、一相鄰的部分中的原子(例如,本發明中所描述的多肽)或一末端基的一原子(例如, 一碳原子)。所述末端基可以是一相對惰性的"帽基",如一烷基基團(例如,未取代的烷基) 或者一更反應性基團(例如,一含有胺的基團),例如,一與一相鄰的部分反應從而使得所述 聚(烷撐二醇)連接到所述相鄰的部分(例如,本發明中所描述的部分)的基團。
[0159] 在示例性實施例中,二元醇單元的至少50%是相同的,例如,它們包含相同的雜原 子和相同的m值(彼此)。可選擇地至少70 %、可選擇地至少90 %和可選擇地至少100 %的所 述二元醇單元是相同的。在示例性實施例中,結合到所述相同的二元醇單元的雜原子是氧 原子。在進一步的示例性實施例中,M是2,用于相同的單元。
[0160]在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚(亞烷基二醇)是一聚(乙二醇) (poly(ethylene glycol),PEG)〇
[0161]本文中所用的術語〃聚(乙二醇)〃描述一聚(乙二醇),如本發明中所定義的,其中 所述二元醇單元的至少50%、至少70%、至少90%和100% (優選地)是-CH2CH2-O-。同樣地, 短語〃聚乙二醇單元〃在此定義為-CH2CH2〇-的單元。
[0162] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚合部分是線性的,亦即,其包含 一單一的、作為主鏈的直鏈。
[0163] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚合部分包含支鏈,還稱為多觸 角。在一些實施例中,每一支鏈是經由一交聯部分而被連接到一節枝彈性蛋白多肽部分。在 一些實施例中,所述聚合部分包含支化PEG(例如,〃星狀TOG")。8_臂PEG是一示例性支化 PEG。
[0164] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚合部分具有至少約2kDa的分子 量。在一些實施例中,所述聚合部分具有至少約3kDa的分子量。在一些實施例中,所述聚合 部分具有至少約4kDa的分子量。在一些實施例中,所述聚合部分具有至少約5kDa的分子量。 在一些實施例中,所述聚合部分具有至少約6kDa的分子量。在一些實施例中,所述聚合部分 具有至少約7kDa的分子量。在一些實施例中,所述聚合部分具有至少約8kDa的分子量。在一 些實施例中,所述聚合部分具有至少約9kDa的分子量。在示例性實施例中,所述聚合部分具 有至少約10kDa的分子量。
[0165] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚合部分包含末端胺基,例如端 胺基PEG。端胺基PEG在此還被稱為〃 PEG-胺〃。
[0166] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚合部分包含一支化端胺基聚合 物(例如,支化PEG胺)。這樣的聚合物能夠包含所有分支上或僅一部份分支上的末端胺基。 在一些實施例中,支化端胺基聚合物包含至少3個末端胺基。在一些實施例中,支化端胺基 聚合物包含至少4個末端胺基。在一些實施例中,支化端胺基聚合物包含至少6個末端胺基。 在一些實施例中,支化端胺基聚合物包含至少8個末端胺基。
[0167] 8-臂PEG-胺(8-arm PEG-amine)包含了末端的8個胺基,所述8-臂PEG-胺是一示例 性支化端胺基聚合物。
[0168] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,本發明中所描述的交聯部分交聯了具 有一聚合部分的節枝彈性蛋白多肽部分。本發明中所描述的交聯部分是不包含聯苯部分的 部分(moiety)。
[0169] 在此,〃聯苯部分〃指的是具有以下分子式的任何部分(moiety):
[0171] 其中RpRk)的每一個各自地是氫或任何取代基,或者一具有本發明中所描述的節 枝彈性蛋白多肽部分和/或聚合部分(例如,部分通過所述聯苯部分被交聯)的共價鍵,其中 Ri-fc的至少一個是一具有一節枝彈性蛋白多肽部分或聚合部分的共價鍵,且R 6-R1Q的至少 一個是一具有一節枝彈性蛋白多肽部分或聚合部分的共價鍵。
[0172] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物實質上不包含聯苯部 分。
[0173] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物基本上不包含兩個羥 苯基基團之間的鍵(例如,兩個酪氨酸殘基之間的鍵)所形成的聯苯部分,以致Ri-fc的至少 一個和R 6-R1Q的至少一個為羥基(亦即,-OH)。
[0174] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物基本上不包含兩個二 羥苯基基團之間的鍵(例如,兩個D0PA殘基之間的鍵)所形成的聯苯部分,以致Rrfc的至少 一個和R6-R1Q的至少一個為羥基。
[0175] 在此,短語〃基本上不包含〃意味著每20kDa的交聯聚合物未超過一個聯苯部分(如 本發明中所描述的)。在一些實施例中,每40kDa的交聯聚合物未超過一個聯苯部分。在一些 實施例中,每60kDa的交聯聚合物未超過一個聯苯部分(如本發明中所描述的)。在一些實施 例中,每80kDa的交聯聚合物未超過一個聯苯部分(如本發明中所描述的)。在一些實施例 中,每lOOkDa的交聯聚合物未超過一個聯苯部分(如本發明中所描述的)。在一些實施例中, 每150kDa的交聯聚合物未超過一個聯苯部分(如本發明中所描述的)。在一些實施例中,每 200kDa的交聯聚合物未超過一個聯苯部分(如本發明中所描述的)。
[0176]聯苯部分的檢測和定量能夠通過所述多肽的水解和氨基酸的分析來進行,例如, 在國際專利申請號PCT/IL2012/050340中。
[0177]在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述交聯部分包含一酰胺鍵。
[0178] 在此,〃酰胺鍵〃指的是在-C( = 0)-N(R')_(亦即,酰胺)基團中C = 0和N(R')之間的 鍵,其中R'是氫、烷基、環烷基、雜脂環族、芳基或雜芳基。
[0179] 在示例性實施例中,所述交聯部分使得所述酰胺鍵的裂解導致本發明中所描述節 枝彈性蛋白多肽部分和聚合部分之間的交聯的裂解。
[0180] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述交聯部分包含一交聯劑的殘基, 所述交聯劑連接到所述節枝彈性蛋白多肽部分和本發明中所描述的聚合部分兩者。
[0181] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述N(R')是由所述聚合部分的一部 分(例如,一胺基)構成。
[0182] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述N(R')是由所述節枝彈性蛋白多 肽部分的一部分(例如,一胺基)構成。
[0183] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述C = 0是由所述聚合部分的一部分 (例如,一羧基)構成。
[0184] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述C = 0是由所述節枝彈性蛋白多肽 部分的一部分(例如,一羧基)構成。
[0185] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述交聯部分是由所述酰胺鍵組成, 亦即,-C(=0)-N(R')_(亦即,酰胺)基團中C = 0和N(R')的每一個是從所述節枝彈性蛋白多 肽部分或所述聚合部分的一部分來形成的,所述節枝彈性蛋白多肽部分和聚合部分是經由 所述酰胺鍵而被直接地連接到另一個。
[0186] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述酰胺鍵沒有在一多肽鏈的主鏈 中,亦即,所述酰胺鍵沒有在一個氨基酸序列的C端和另一個氨基酸序列的N端之間。
[0187] 在示例性實施例中,所述N(R')是從所述聚合部分的一部分來形成的,且所述C = 0 是從所述節枝彈性蛋白多肽部分的一部分來形成的。
[0188] 不受任何具體理論約束,據信節枝彈性蛋白多肽部分序列通常缺乏胺基,而且一 具有可用于形成酰胺鍵的胺基的聚合部分的預備是特別有益于交聯節枝彈性蛋白多肽部 分。
[0189] 因此,在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚合部分包含多個胺基。這 樣的聚合部分能夠經由多個交聯部分而被結合到一或多個節枝彈性蛋白多肽部分,每個包 含一從所述聚合部分的胺基所形成的酰胺鍵。在一些實施例中,所述交聯部分由一所述聚 合部分的胺基和所述節枝彈性蛋白多肽部分的羧基之間的酰胺鍵所組成的。
[0190] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述酰胺鍵是由羧基構成。所述羧基 是一氨基酸殘基的側鏈的一部分,所述氨基酸殘基是選自于由谷氨酸殘基及天冬氨酸殘基 所組成的群組。在一些實施例中,這樣的氨基酸殘基是一節枝彈性蛋白多肽部分殘基。
[0191] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述酰胺鍵是由一胺基構成。所述胺 基是氨基酸殘基的一部分,例如,一氨基酸殘基的側鏈(例如,賴氨酸殘基側鏈)。在一些實 施例中,這樣的氨基酸殘基是本發明中所描述的聚合部分的一部分(例如,一包含一多肽的 聚合部分)。
[0192] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述酰胺鍵是由一胺基構成。所述胺 基是一具有胺基的聚合部分的一部分。在一些實施例中,所述聚合部分包含一具有胺基的 聚(亞烷基二醇),例如PEG。在一些實施例中,所述胺基包含末端胺基,如本發明中所描述 的。
[0193] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物是處于多個顆粒的形 式。在一些實施例中,所述顆粒的直徑(亦即,所述顆粒的邊界切線的兩相對的并行線之間 的最大距離)范圍是介于1微米(Mi)至200微米之間。在一些實施例中,所述顆粒的直徑范圍 是介于2微米至100微米之間。在一些實施例中,所述顆粒的直徑范圍是介于4微米至50微米 之間。在一些實施例中,所述顆粒的直徑范圍是介于8微米至25微米之間。
[0194] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述顆粒實質上是球體。
[0195] 在此,短語〃實質上是球體〃指的是形狀,其中所述直徑(亦即,所述邊界切線的兩 相對的并行線之間的最大距離)是不超過所述寬度(亦即,所述邊界切線的兩相對的并行線 之間的最小距離)的2倍。在一些實施例中,所述直徑是不超過所述寬度的1.5倍。在一些實 施例中,所述直徑是不超過所述寬度的1.2倍。在一些實施例中,所述直徑是不超過所述寬 度的1.1倍。
[0196] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述顆粒被相互的共價交聯。在一些 實施例中,所述顆粒是經由至少一個如本發明中所描述的交聯部分而被共價交聯。
[0197] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物是處于一薄膜的形 式。
[0198] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述薄膜的面積是至少1平方厘米 (cm2)。在一些實施例中,所述薄膜的面積是至少3平方厘米。在一些實施例中,所述薄膜的 面積是至少10平方厘米。在一些實施例中,所述薄膜的面積是至少30平方厘米。在一些實施 例中,所述薄膜的面積是至少1〇〇平方厘米。
[0199] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述薄膜的平均厚度是不超過3毫米 (mm)。在一些實施例中,所述薄膜的平均厚度是不超過2毫米。在一些實施例中,所述薄膜的 平均厚度是不超過1毫米。在一些實施例中,所述薄膜的平均厚度是不超過0.5毫米。在一些 實施例中,所述薄膜的平均厚度是不超過0.2毫米。在一些實施例中,所述薄膜的平均厚度 是不超過0.1毫米。
[0200] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述薄膜的平均厚度是至少0.01毫 米。在一些實施例中,所述薄膜的平均厚度是至少0.03毫米。在一些實施例中,所述薄膜的 平均厚度是至少0.1毫米。在一些實施例中,所述薄膜的平均厚度是至少0.2毫米。在一些實 施例中,所述薄膜的平均厚度是至少0.5毫米。在一些實施例中,所述薄膜的平均厚度是至 少1毫米。
[0201] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物具有至少O.IMPa的拉 伸強度的特性。在一些實施例中,所述物質組合物具有至少〇. 3MPa的拉伸強度的特性。在一 些實施例中,所述物質組合物具有至少IMPa的拉伸強度的特性。在一些實施例中,所述物質 組合物具有至少3MPa的拉伸強度的特性。在一些實施例中,所述物質組合物具有至少lOMPa 的拉伸強度的特性。在一些實施例中,所述物質組合物具有至少30MPa的拉伸強度的特性。 高于上述指出的值的任何值是預期的。
[0202] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物具有至少IMPa的彈性 的模量的特性。在一些實施例中,所述物質組合物具有至少2MPa的彈性的模量的特性。在一 些實施例中,所述物質組合物具有至少3MPa的彈性的模量的特性。在一些實施例中,所述物 質組合物具有至少4MPa的彈性的模量的特性。在一些實施例中,所述物質組合物具有至少 5MPa的彈性的模量的特性。高于上述指出的值的任何值是預期的。
[0203]在此,機械性能指的是在與一水介質(例如,水或20mM磷酸鈉水溶液(pH 7.5))接 觸后所述物質組合物的特性,例如,在一隨水介質膨脹的物質組合物中,當所述膨脹的物質 組合物中的水介質的程度已趨于穩定(例如,保持不變)時。
[0204] 不受任何具體理論約束,據信當與一極性溶劑(例如,一水溶劑)膨脹,所述物質組 合物(像是節枝彈性蛋白)是特別有彈性和回彈性。
[0205] 如本文所例舉的,所述物質組合物的所述交聯聚合物能夠被結合到一聚合物質, 以致形成一復合材料。
[0206] 因此,根據本發明的實施例的另一個方面,提供一種復合材料,其包含本發明中所 描述的物質組合物及至少一個附加的聚合物質,所述至少一個附加的聚合物質被結合至所 述物質組合物的所述交聯聚合物。
[0207] 在此,〃復合材料〃指的是一含有兩個或更多組分材料(例如,本發明中所描述的物 質組合物和本發明中所描述的附加的聚合物質)的材料,所述組分材料可在所述復合材料 (例如,存在于所述復合材料的分散區域)中保持分散和獨立。
[0208] 所述附加的聚合物質能夠包含任何多肽和/或任何其他的聚合物(例如,本發明中 所描述的合成或半合成聚合物)。
[0209] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述附加的聚合物質被共價結合到所 述交聯聚合物。在一些實施例中,所述附加的聚合物質經由至少一個如本發明中所描述的 交聯部分而被共價連接至所述交聯聚合物。在示例性實施例中,所述附加的聚合物質經由 至少一個酰胺鍵而被共價連接至所述交聯聚合物。
[0210] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述附加的聚合物質被共價結合到所 述交聯聚合物的節枝彈性蛋白多肽部分。在一些實施例中,所述節枝彈性蛋白多肽部分通 過本發明中所描述的交聯部分而被連接到所述聚合物質。
[0211] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一共價結合到所述交聯聚合物的附加 的聚合物質包含一多肽。在示例性實施例中,所述多肽包含膠原。
[0212] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述附加的聚合物質被非共價地結合 到所述交聯聚合物。
[0213] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述交聯聚合物結合到所述附加的聚 合物質是通過將一多糖結合到一多糖結合域(例如,本發明中所描述的多糖結合域,例如一 纖維素結合域(CBD)和/或一幾丁質結合域)來產生的。在示例性實施例中,所述多糖是纖維 素,所述纖維素是通過一纖維素結合域而被結合。
[0214] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一物質組合物包含一多糖(例如,作為 一聚合部分的一部份),且所述復合材料的所述附加的聚合物質(例如,多肽)包含一結合至 所述多糖的多糖結合域。
[0215] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一物質組合物包含一多糖結合域(例 如,作為一多肽的一部份),且所述復合材料的所述附加的聚合物質包含一結合至所述多糖 結合域的多糖。在一些實施例中,所述多糖結合域是由本發明中所描述的聚合部分所組成。 在示例性實施例中,所述多糖結合域是由本發明中所描述的節枝彈性蛋白多肽部分所組 成。在此提供了含有一多糖結合域的節枝彈性蛋白多肽序列的范例。
[0216] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,本發明中所描述的所述物質組合物 和/或所述復合材料是處于一發泡體的形式。
[0217] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述復合材料包含發泡體形式的物質 組合物(如本發明中所描述的),還包含一附加的聚合物質(如本發明中所描述的),所述附 加的聚合物質被結合至所述物質組合物的至少一部分的。
[0218] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述復合材料包含發泡體形式的附加 的聚合物質(如本發明中所描述的),還包含所述物質組合物(如本發明中所描述的),所述 物質組合物被結合至所述附加的聚合物質的至少一部分的。
[0219] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物(其不具有本發明中 所描述的附加的聚合物質)是處于一發泡體的形式。
[0220] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述發泡體的孔隙度為至少50%。在 一些實施例中,所述孔隙度為至少60%。在一些實施例中,所述孔隙度為至少70%。在一些 實施例中,所述孔隙度為至少80 %。在一些實施例中,所述孔隙度為至少90 %。在一些實施 例中,所述孔隙度為至少95%。在一些實施例中,所述孔隙度為至少98%。在一些實施例中, 所述孔隙度為至少99 %。
[0221] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述發泡體在壓縮上是彈性的。
[0222] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述發泡體在壓縮上具有至少2.5kPa 的彈性模量(楊氏模量)的特性。在一些實施例中,所述彈性模量為至少l〇kPa。在一些實施 例中,所述彈性模量為至少15kPa。在一些實施例中,所述彈性模量為至少20kPa。在一些實 施例中,所述彈性模量為至少25kPa。在一些實施例中,所述彈性模量為至少30kPa。在一些 實施例中,所述彈性模量為至少40kPa。在一些實施例中,所述彈性模量為至少50kPa。高于 上述指出的值的任何值是預期的。
[0223] 在示例性實施例中,從本發明中所描述的物質組合物(其不是本發明中所描述的 復合材料的一部分)所形成的發泡體的彈性模量的范圍是介于約2.5kDa至約1 OkDa之間。
[0224] 在進一步的示例性實施例中,從本發明中所描述的復合材料所形成的發泡體的彈 性模量的范圍是介于約15kDa至約80kDa之間。在上述指出的值之間的任何值是預期的。
[0225] 如本發明中所描述的,且如本文范例中所例示的,一發泡體的彈性模量和彈性能 夠被調整,這取決于其是否包含本發明中所描述的復合材料,且通過制備所述發泡體的工 序。
[0226] 在此,壓縮下所測得的特性指的是隨著與一水介質的接觸,如本發明中所描述的, 在每分鐘2毫米的速率上的壓縮。
[0227] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述彈性的特征在于,在40%壓縮的 一個周期(亦即,沿著40%壓縮的軸線減少一材料的高度的壓縮)以后所述彈性模量的減少 不超過50%。在一些實施例中,在40%壓縮的一個周期以后所述彈性模量的減少不超過 40 %。在一些實施例中,在40%壓縮的一個周期以后所述彈性模量的減少不超過30%。在一 些實施例中,在40%壓縮的一個周期以后所述彈性模量的減少不超過20%。在一些實施例 中,在40%壓縮的一個周期以后所述彈性模量的減少不超過10%。
[0228] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述發泡體在壓縮上具有至少50%的 回彈性的特性。在一些實施例中,所述回彈性為至少60%。在一些實施例中,所述回彈性為 至少70 %。在一些實施例中,所述回彈性為至少80%。在一些實施例中,所述回彈性為至少 90 %。在一些實施例中,所述回彈性為至少95%。在一些實施例中,所述回彈性為至少98%。 在一些實施例中,所述回彈性為至少99%。在一些實施例中,所述回彈性為至少99.5%。在 一些實施例中,所述發泡體具有本發明中所描述的回彈性及本發明中所描述的彈性模量的 特性。
[0229] 本文和本領域的〃回彈性〃被定義為由變形恢復中所交出的能量至產生所述變形 所需的能量的比率。遲滯現象是每變形循環的百分比能量損失,且是內摩擦力的結果。
[0230] 根據樣品的性質、幾何形狀和制備,回彈性能夠使用兩個常規方法來測量。對于像 是發泡體和凝膠等的肉眼可見的樣品,回彈性可以在一拉伸/壓縮試驗儀(例如,一英斯特 朗試驗機(Instron tester))上來測量。對于像是薄膜和薄結構的樣品,在本領域中接受其 使用掃描探針顯微鏡(scanning probe microscopy,SPM)隨著納米的空間分辨率來測量材 料的剛度和回彈性,例如如Huson和Maxwell [Polymer Testing 2006,25:2-11]所描述的。
[0231] 通過測量在力-距離圖的途徑和縮回曲線(retract curve)下的區域,所述回彈性 能夠表不為:
[0232] 回彈性= 100(P-R)/(P+Q-R)
[0233] 其中:
[0234] P是在力-距離縮回曲線下的區域;
[0235] Q是所述力-距離途徑和縮回曲線(遲滯現象)之間的區域;以及
[0236] R是當沒有滲透(亦即,在一堅硬的表面上)時在所述力-距離途徑曲線下的區域。
[0237] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述復合材料包含埋置于所述附加的 聚合物質的所述物質組合物的所述交聯聚合物。這樣的聚合物質在本文中還被稱為〃基 質"。在一些實施例中,所述交聯聚合物是處于顆粒的形式(例如,如本發明中所描述的),所 述顆粒被埋置于所述基質中。
[0238] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述埋置的交聯聚合物沒有共價結合 到所述基質的所述聚合物質。例如,所述交聯聚合物和所述基質的聚合物質之間的鍵可以 是主要由所述基質中的所述交聯聚合物的物理包容(physical entrapment)所組成。
[0239] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述埋置的交聯聚合物被共價結合到 所述聚合物質(例如,如本發明中所描述的)。
[0240] 根據本發明的實施例的另一個方面,提供一種制造品,其包含本發明中所描述的 物質組合物和/或本發明中所描述的復合材料。
[0241] 根據本發明中所描述的任何實施例的一些,所述物質組合物和/或復合材料被使 用于增加所述制造品的至少一部份的彈性。
[0242] 本發明中所描述的許多實施例中的物質組合物和/或復合材料具有高度的生物兼 容性,部分原因是由于所述節枝彈性蛋白多肽的生物兼容性。
[0243] 因此,在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述制造品是一醫療裝置。在一 些實施例中,所述物質組合物和/或復合材料被塑造成一裝置或其組件。在一些實施例中, 所述裝置主要由所述物質組合物和/或復合材料組成。
[0244] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述醫療裝置是一植入式醫療裝置。
[0245] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,如本發明中所描述的制造品是用于治 療一組織損傷或缺損(例如,一植入式醫療裝置用于被植入一受試者中)。
[0246] 在本發明的實施例的另一個方面中,提供一種在用于治療組織損傷或缺損的藥物 的制造中本發明中所描述的制造品的應用(例如,一個用于被植入一受試者中的植入式醫 療裝置)。
[0247] 在本發明的實施例的另一個方面中,提供一種治療組織損傷或缺損的方法,所述 方法包含將一本發明中所描述的制造品(例如,本發明中所描述的植入式醫療裝置)植入于 一受試者中。
[0248] 在本發明中所描述的任何所述方面的一些實施例中,所述醫療裝置能夠形成一支 架在一受試者體內,從而誘發一組織的形成。所述支架能夠與細胞接種,或不能夠與細胞接 種。
[0249] 在本發明中所描述的任何所述方面的一些實施例中,一植入式裝置可以例如是一 組織、一器官或一合成的植入物,如一膠原基的植入物(例如,其中所述聚合部分和/或附加 的聚合物質包含膠原)、一機械裝置或一支架(例如,一海綿)。所述植入物可以是臨時的(例 如,生物可降解的)或永久的。
[0250] 所述生物降解性能夠通過選擇合適的本發明中所描述的聚合部分和/或附加的聚 合物質的性質、和/或交聯的程度來調整。一般來說,交聯減少了生物降解性,且本發明中所 描述的聚合部分和/或附加的聚合物質中的聚合物的生物降解性提高所述物質組合物和/ 或復合材料的生物降解性。
[0251] 根據一些實施例,一醫療裝置被使用于加強一組織,例如,通過防止一組織的扭曲 和/或通過抑制由一脈管(例如,一血管)的體液(例如,一血液)的滲漏。
[0252] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述裝置被使用來,例如,通過加強一 血管壁治療一動脈瘤。
[0253] 為了加強一組織,在一些實施例中,一植入式裝置(例如,包含一薄膜形式的物質 組合物和/或復合材料)被放在所述相關組織(例如,一動脈瘤上)的表面上(例如,一外表 面),且依附到所述組織,從而允許所述植入物去強化所述組織。
[0254] 應當理解的是本發明的一些實施例的物質組合物和復合材料的相當大的彈性使 得它們特別適合于強化移動材料,如許多類型的組織(例如,血管壁、韌帶、肌腱、關節中的 組織)。
[0255] 根據一些實施例,所述植入式裝置是為了骨頭和/或關節的替換。在一些實施例 中,所述裝置在一韌帶、肌腱、軟骨、椎間盤或骨骼組織被植入。
[0256] 因此,例如,在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述裝置被放置于在如不 愈合骨折;骨質疏松癥;牙周疾病或缺陷;溶骨性骨疾病;后整形外科;后骨科植入;和涉及 顱蓋骨切除、牙槽骨增強程序中、脊柱融合術和脊柱骨折的后神經外科手術的這些癥狀的 骨頭中的所需位置上。
[0257] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,其中所述植入物的給予是為了肌腱/ 韌帶組織的生成,由于外傷或炎癥癥狀,所述植入物被放置于組織拉傷后肌腱/韌帶中所需 的位置。
[0258] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,其中所述植入物的給予是為了軟骨的 生成,由于像是但不限于類風濕關節炎、骨關節炎、外傷、腫瘤手術和美容外科的癥狀,所述 植入物被放置于軟骨中所需的位置,以治療缺陷。
[0259] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,其中所述植入物的給予是為了椎間盤 組織(包含髓核和纖維環)的生成,一含有支架的裝置被放置于髓核退化、纖維環拉傷或者 髓核切除或椎間盤切除后的所需位置。
[0260] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物和/或復合材料被配 置用于保持一腔內制造品的位置(例如,通過抑制所述制造品的滑移),例如,保持一體腔內 植入式裝置的位置。在一些實施例中,這樣的作用是通過所述制造品的至少一部分(例如, 外部部分)的彈性來促進的。例如,腔內的位置能夠包含所述制造品的至少一部分的壓縮, 所述壓縮力通過保持所述制造品的位置所促進的腔的壁而施加于所述制造品。
[0261] 腔內能夠保持位置的植入式裝置的范例包含但不限于心血管植入物,例如起搏 器、起搏器套管、起搏電極、除纖顫器、置換心臟瓣膜、靜脈瓣;血管成形術塞子、主動脈瘤移 植、房室分流器、留置動脈導管、留置靜脈導管、人造血管接枝物、血管動脈瘤封堵器、血管 假體過濾器、血管鞘、卵圓孔未閉間隔封堵裝置和內部血管支架;導管,例如血液透析導管; 血液透析移植;支架和支架移植,例如氣管支架、食管支架、尿道支架和直腸支架;牙齒植入 物;骨科植入物;骨折愈合裝置;骨頭替換裝置;關節替換裝置;誘導組織基片;組織再形成 裝置;腫瘤靶向和破壞裝置;縫合錨;藥物傳輸口;疝修補裝置;和牙周裝置。
[0262] 所述裝置可以是螺釘、栓、大頭釘、桿、網格(例如縫合網格)、纖維、面料、薄膜、線 圈、夾子、環、針、套筒、管、帶、片、補丁和/或板的形狀。
[0263] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,
[0264] 所述制造品被使用在一非醫學應用中,例如,使用作為一柔性材料。應用的范例包 含但不限于頂片(roofing sheet)、游泳池內襯、水庫內襯、軟管、浴室設備、工業管道、雨 衣、靴子、像是食品和飲料覆蓋物的覆蓋材料和/或容器。
[0265] 根據本發明的實施例的另一個方面,提供一種用于制備本發明中所描述的物質組 合物的方法。
[0266] 所述方法包含將一節枝彈性蛋白多肽(例如,如本發明中所描述的)共價交聯到至 少一個聚合物質(例如,一如本發明中所描述的聚合物)。在一些實施例中,在沒有交聯中, 所述節枝彈性蛋白多肽和/或聚合物質本質上是相同于本發明中所描述的節枝彈性蛋白多 肽部分和/或聚合部分。在一些實施例中,所述交聯被選擇而使得其不會產生一聯苯部分, 如本發明中所描述的。
[0267] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述聚合物質包含多個胺基(例如,如 本發明中所描述的)。在一些實施例中,交聯包含將具有所述節枝彈性蛋白多肽的羧基的胺 基起反應,從而形成一酰胺鍵(例如,如本發明中所描述的)。
[0268] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述方法包含激活一羧基(例如,一節 枝彈性蛋白多肽的羧基),且將一含有所述激活的羧基(例如,一如本發明中所描述的節枝 彈性蛋白多肽)的物質與一含有一胺基(例如,一如本發明中所描述的聚合物質)的物質進 行接觸,從而形成一酰胺鍵(例如,如本發明中所描述的)。
[0269] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一羧基的激活是通過與一碳化二亞胺 反應來產生的。各種合適的碳化二亞胺試劑在本領域中是已知的。在示例性實施例中,所述 碳化二亞胺包含mxxi-乙基-3-[3-二甲基氨丙基]碳化二亞胺)。
[0270]在示例性實施例中,具有的碳化二亞胺的反應還包含具有NHS(N_羥基琥珀酰亞 胺)的反應或其取代的衍生物。
[0271] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述方法包含在交聯之前將一含有所 述節枝彈性蛋白多肽及至少一個聚合物質的親水性溶液(例如,一水溶液)與一親水表面進 行接觸。通過將一溶液交聯至一親水表面上,一薄膜形式的物質組合物(例如,如本發明中 所描述的)可以被形成。親水表面的范例包含金屬、玻璃和親水性聚合物。在示例性實施例 中,為了提高其親水性,一玻璃表面以酸(如濃硫酸)來做處理。
[0272] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述薄膜的厚度是通過控制所述表面 的親水性來控制的。一般來說,一表面越親水,就越多的親水性溶液散布在所述表面上,在 交聯上造成了一更薄的薄膜。
[0273] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述節枝彈性蛋白多肽是處于一發泡 體的形式(節枝彈性蛋白發泡體)。在示例性實施例中,在交聯之前,所述節枝彈性蛋白發泡 體與所述至少一個聚合物質(例如,被浸入一含有所述聚合物質的液體)接觸,從而將所述 節枝彈性蛋白多肽和所述至少一個所述聚合物質與所述聚合物質來接觸。
[0274] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述方法還包含在交聯之前制備多個 如本發明中所描述的含有所述節枝彈性蛋白多肽及所述聚合物質的顆粒。
[0275] 各種本領域中已知的技術能夠從節枝彈性蛋白多肽和聚合物質的混合物使用來 制備顆粒,包含但不限于分散;超聲波攪拌;一抗溶劑(例如,二氧化碳)至一溶液(例如,一 水溶液)的添加;溶劑萃取和/或蒸發;和/或沉淀。此類技術的范例被描述于在此的范例部 分。
[0276] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述顆粒是從一分散體(例如,乳化 液)的分散相(dispersed phase)來形成。在一些實施例中,所述顆粒包含一水溶液。在一些 實施例中,所述水溶液被乳化成一油包水乳化液。
[0277] 本文及本領域的術語"分散"指的是一系統,其中一物質的顆粒被分散在不同物質 或狀態的物質的連續相中。分散例如包含含有分散于一氣體中的液體和/或固體顆粒(其被 稱為氣溶膠)的系統、含有分散于一液體和/或固體中的氣體顆粒(其被稱為發泡體)的系 統、含有分散于一液體中的液體顆粒(其被稱為乳化液)的系統、含有分散于一液體中的固 體顆粒(其被稱為溶膠或懸浮物)的系統和含有分散于一固體中的液體顆粒(其被稱為凝膠 或海綿(具有吸收的液體),取決于它們的兼容性)的系統。
[0278] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一顆粒中的所述節枝彈性蛋白多肽和 聚合物質的交聯充分地導致液體和/或半固態顆粒凝固,從而形成固體顆粒。
[0279] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述顆粒被相互的交聯。在一些實施 例中,顆粒彼此的交聯是通過大體上如所述節枝彈性蛋白多肽與所述聚合物質的交聯的相 同工序(例如,如本發明中所描述的)來完成的。
[0280] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述節枝彈性蛋白多肽和聚合物質被 交聯(例如,如本發明中所描述的)以形成含有如本發明中描述的交聯聚合物的顆粒,且隨 后所述顆粒被相互的交聯。所述顆粒的交聯能夠通過任何本領域中已知的交聯工序來完 成,且能夠是一個不同于或基本上相同于交聯所述節枝彈性蛋白多肽與所述聚合物質的工 序的工序。
[0281] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一顆粒中所述節枝彈性蛋白多肽與所 述聚合物質的交聯和顆粒彼此的交聯被伴隨地進行。在一些實施例中,顆粒彼此的交聯是 通過實質上如所述節枝彈性蛋白多肽與所述聚合物質的交聯的相同工序來完成的(例如, 如本發明中所描述的)。
[0282] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述方法是用于制備一如本發明中所 描述的復合材料。
[0283] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述方法包含在所述節枝彈性蛋白多 肽和所述至少一個聚合物質的交聯之前將所述節枝彈性蛋白多肽和所述至少一個聚合物 質與至少一個附加的聚合物質(例如,如本發明中所描述的)進行接觸。在一些實施例中,所 述交聯是以所述節枝彈性蛋白多肽和/或聚合物質共價交聯一附加的聚合物質。在一些實 施例中,所述交聯沒有以所述節枝彈性蛋白多肽和/或聚合物質共價交聯所述附加的聚合 物質。
[0284] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,在交聯之前,混合所述至少一附加的 聚合物質與所述節枝彈性蛋白多肽。在一些實施例中,在與和所述節枝彈性蛋白多肽所交 聯的所述聚合物質接觸之前,混合所述至少一附加的聚合物質與所述節枝彈性蛋白多肽。
[0285] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述至少一個附加的聚合物質是處于 一發泡體的形式。這樣的發泡體能夠被使用來形成一如本發明中所描述的發泡體形式的復 合材料。在一些實施例中,所述發泡體還包含所述節枝彈性蛋白多肽。在一些實施例中,所 述發泡體不包含所述節枝彈性蛋白多肽。
[0286] 在一些示例性實施例中,在交聯之前,所述發泡體與所述節枝彈性蛋白多肽和所 述至少一個聚合物質接觸(例如,浸入于一含有所述節枝彈性蛋白多肽和聚合物質的液 體),從而將所述節枝彈性蛋白多肽和所述至少一個聚合物質與所述附加的聚合物質進行 接觸。
[0287] 在一些示例性實施例中,所述發泡體是從一所述附加的聚合物質和節枝彈性蛋白 多肽的混合物來形成的,而后在交聯之前,將所述發泡體與和節枝彈性蛋白多肽所交聯的 所述聚合物質進行接觸(例如,浸入于一含有所述聚合物質的液體中),從而將所述節枝彈 性蛋白多肽和所述至少一個聚合物質與所述附加的聚合物質進行接觸。
[0288] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一發泡體是通過凍干一含有從形成所 述形式的物質的懸浮物來形成的。在一些實施例中,所述懸浮物是一水性懸浮物。凍干能夠 被使用于制備任何類型的本發明所描述的發泡體,其包含從本發明中所描述的物質組合物 所形成的發泡體、本發明中所描述的復合材料、本發明中所描述的節枝彈性蛋白多肽和/或 本發明中所描述的附加的聚合物質。
[0289] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述方法還包含將含有所述物質組合 物(如本發明中所制備的)的顆粒埋置于至少一個附加的聚合物質(如本發明中所描述的) 中,從而產生一如本發明中所描述的含有埋置的顆粒的復合材料。
[0290] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,在埋置之前所述顆粒被相互的共價交 聯(例如,如本發明中所描述的)。
[0291] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,在埋置之前所述顆粒沒有被相互的共 價交聯,同時埋置和/或隨后埋置所述顆粒被相互的共價交聯(例如,如本發明中所描述 的)。
[0292] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,無論是埋置之前、埋置期間或埋置之 后所述顆粒沒有被相互的共價交聯。
[0293] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,顆粒彼此的交聯是通過大體上如所述 節枝彈性蛋白多肽與所述聚合物質的交聯(例如,如本發明中所描述的)的相同工序來進 行。
[0294] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,所述物質組合物(例如,顆粒形式的) 與所述附加的聚合物質共價交聯。這樣的交聯能夠通過任何的本領域中已知的交聯工序來 進行,且能夠是一個不同于或基本上相同于交聯所述節枝彈性蛋白多肽與所述聚合物質的 工序(例如,如本發明中所描述的)的工序。
[0295] 在本發明中所描述的任何實施例的一些中,一顆粒中所述節枝彈性蛋白多肽與所 述聚合物質的交聯和物質組合物的顆粒至所述附加的聚合物質的交聯被伴隨地進行。在一 些實施例中,顆粒至所述附加的聚合物質的交聯是通過大體上如所述節枝彈性蛋白多肽與 所述聚合物質的交聯(例如,如本發明中所描述的)的相同工序來進行。
[0296]如本文所使用的術語〃胺〃描述一-NRxRy基團,其中Rx和Ry各自獨立是氫、烷基、環 烷基、雜脂環族、雜芳基或芳基,這些術語如上文所定義。當Rx或Ry是雜脂環族或雜芳基,所 述相鄰的(氮)原子被結合到所述雜脂環族或雜芳基中的一碳原子。
[0297] 如本文所使用的術語〃烷基〃描述一含有直鏈和支鏈基團的飽和脂肪烴。優選地, 所述烷基基團具有1至20個碳原子。每當一數值范圍(例如"1-20")被闡明,其意味著在這種 情況下的所述烷基基團中,所述基團能夠包含1個碳原子、2個碳原子、3個碳原子等等,最多 包含20個碳原子。更優選地,所述烷基是一具有1至10個碳原子的中型烷基。最優選地,除非 另有說明,所述烷基是一具有1至4個碳原子的較低級的烷基。所述烷基基團能夠是取代的 或未取代的。取代的烷基可以具有一或多個取代基,因此每個取代基團可以各自地是環烷 基、烯基、炔基、芳基、雜芳基、雜脂環族、胺類、鹵化物、橫酸鹽、亞諷、勝酸鹽、羥基、烷氧基、 芳氧基、疏基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、氛基、硝基、偶氣、橫醜胺、幾基、駿基、硫代氣基甲 酸酯、尿素、硫脲素、氨基甲酸酯、酰胺、脒基、胍基和肼。
[0298] 所述烷基基團可以是一末端基,如這個短語在本文中所定義的,其中其被連接到 一單一相鄰的原子或一連接基團,例如一亞經基,如這個短語在本文中所定義的,其連接兩 個或更多的部分。
[0299] 本文中遍布的短語〃末端基〃描述一經由一個其原子被連接到所述化合物中的一 單一部份的基團(取代基)。
[0300] 短語"連接基"描述一被連接到所述化合物中的兩個或更多個部分的基團(取代 基)。
[0301] 術語"環烷基"描述一全碳單環的或稠環的(亦即,共享相鄰的一對碳原子的環)基 團,其中一或多個環不具有一完全共輒派電子(pi-electron)系統。所述環烷基基團能夠是 取代的或未取代的。取代的環烷基能夠具有一或多個取代基,因此每個取代基團可以各自 地是環烷基、烯基、炔基、芳基、雜芳基、雜脂環族、胺類、鹵化物、磺酸鹽、亞砜、膦酸鹽、羥 基、烷氧基、芳氧基、疏基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、氛基、硝基、偶氣、橫醜胺、幾基、駿基、 硫代氨基甲酸酯、尿素、硫脲素、氨基甲酸酯、酰胺、脒基、胍基和肼。所述環烷基基團可以是 一末端基,如這個短語在本文中所定義的,其中其被連接到一單一相鄰的原子或一連接基 團,如這個短語在上文中所定義的,其連接兩個或更多的部分。
[0302]術語〃芳基〃描述一具有一完全共輒派電子(pi-electron)系統的全碳單環的或稠 環多環(亦即,共享相鄰的一對碳原子的環)的基團。所述芳基基團能夠是取代的或未取代 的。取代的芳基能夠具有一或多個取代基,因此每個取代基團可以各自地是環烷基、烯基、 炔基、芳基、雜芳基、雜脂環族、胺類、鹵化物、磺酸鹽、亞砜、膦酸鹽、羥基、烷氧基、芳氧基、 疏基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、氛基、硝基、偶氣、橫醜胺、幾基、駿基、硫代氣基甲酸酯、尿 素、硫脲素、氨基甲酸酯、酰胺、脒基、胍基和肼。所述芳基基團可以是一末端基,如這個術語 在本文中所定義的,其中其被連接到一單一相鄰的原子或一連接基團,如這個術語在本文 中所定義的,其連接兩個或更多的部分。
[0303]術語"雜芳基"描述一具有在所述環中的一或多個原子(例如,氮、氧和硫)的單環 或稠環的(亦即,共享相鄰的一對原子的環)基團;此外,描述一具有一完全共輒派電子(pi-electron) 系統的單環或稠環的基團 。雜芳基基團的范例(但不限于此) 包含吡咯、呋喃、噻 吩、咪唑、惡唑、噻唑、吡唑、吡啶、嘧啶、喹啉、異喹啉和嘌呤。所述雜芳基基團能夠是取代的 或未取代的。取代的雜芳基能夠具有一或多個取代基,因此每個取代基團可以各自地是環 烷基、烯基、炔基、芳基、雜芳基、雜脂環族、胺類、鹵化物、橫酸鹽、亞諷、勝酸鹽、羥基、燒氧 基、芳氧基、疏基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、氛基、硝基、偶氣、橫醜胺、幾基、駿基、硫代氣基 甲酸酯、尿素、硫脲素、氨基甲酸酯、酰胺、脒基、胍基和肼。所述雜芳基基團可以是一末端 基,如這個短語在上文中所定義的,其中其被連接到一單一相鄰的原子或一連接基團,如這 個短語在本文中所定義的,其連接兩個或更多的部分。代表性的范例是吡啶、吡咯、惡唑、吲 哚和嘌呤等。
[0304]術語"雜脂環族"描述一具有在所述環中的一或多個原子(如氮、氧和硫)的單環或 稠環的基團。所述環還能夠具有一或多個雙鍵。然而,所述環不具有完全共輒派電子系統。 所述雜脂環族能夠是取代或未取代的。取代的雜脂環族能夠具有一或多個取代基,因此每 個取代基團可以各自地是環烷基、烯基、炔基、芳基、雜芳基、雜脂環族、胺類、鹵化物、磺酸 鹽、亞諷、勝酸鹽、羥基、烷氧基、芳氧基、疏基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、氛基、硝基、偶氣、 磺酰胺、羰基、羧基、硫代氨基甲酸酯、尿素、硫脲素、氨基甲酸酯、酰胺、脒基、胍基和肼。所 述雜脂環族基團可以是一末端基,如這個短語在本文中所定義的,其中其被連接到一單一 相鄰的原子或一連接基團,如這個短語在上文中所定義的,其連接兩個或更多的部分。代表 性的范例是哌啶、哌嗪、四氫呋喃、四氫吡喃和嗎啉等。
[0305] 術語〃膦酸鹽〃指的是一-0-P(=0)(0RX)_末端基或一-0-P(=0)_0-,具有如上文 中所定義的Rx。
[0306]術語"鹵化物"和"鹵代"描述氟、氯、溴或碘。
[0307] 術語〃亞砜〃或〃亞硫酰基〃描述一-s( =0)Rx末端基或一-s( =0)-連接基團,這些 術語如上文所定義,其中Rx是如上文中所定義的。
[0308] 術語〃磺酸鹽〃和〃磺酰基〃描述一-s( =0)2-Rx末端基或一-s( =0)2-連接基團,這 些術語如上文所定義,其中Rx是如本文中所定義的。
[0309]本文中所使用的術語"磺酰胺"包含S-磺酰胺類和N-磺酰胺類兩者。
[0310] 術語〃S-磺酰胺〃描述一-S( =0)2_NRxRy末端基或一_S( =0)2_NRx-連接基團,這些 術語如上文所定義,具有如本文中所定義的Rx和Ry。
[0311] 術語〃 N-磺酰胺〃描述一 RxS( =0)2-NRY-末端基或一 S( =0)2NRx-連接基團,這些術 語如上文所定義,其中Rx和Ry是如本文中所定義的。
[0312] 本文中所使用的術語〃羰基〃描述一-C( = 0)-Rx末端基或一_C( = 0)_連接基團,這 些術語如上文所定義,具有如本文中所定義的Rx。
[0313] 術語〃羥基〃描述-OH基團。
[0314] 術語〃氧代〃描述=0基團。
[0315] 術語〃烷氧基〃描述-〇-烷基基團和-〇-環烷基基團兩者,如本發明中所定義的。
[0316] 術語"芳氧基"描述-0-芳基基團和-0-雜芳基基團,如本發明中所定義的。
[0317] 術語〃巰基〃描述一-SH基團。
[0318] 術語"硫代烷氧基"描述一-S-烷基基團和一-S-環烷基基團兩者,如本發明中所定 義的。
[0319] 術語"硫代芳氧基"描述一-S-芳基和一-S-雜芳基基團兩者,如本發明中所定義 的。
[0320]術語〃氰基〃和〃腈〃描述一-C^N基團。
[0321] 術語〃硝基〃描述一-N02基團。
[0322] 術語〃偶氮〃描述一_N = NR'末端基或一_N = N連接基團,這些術語如上文所定義, 具有如上文所定義的R'。
[0323]本文中所使用的術語〃羧基〃和〃羧基〃包含C-羧基和0-羧基基團兩者。
[0324] 術語〃 C羧基〃描述一 _C( =0)-0Rx末端基或一 _C( =0)-0連接基團,這些術語如上 文所定義,其中Rx是如本文中所定義的。
[0325] 術語〃0羧基〃描述一-0C( = 0)-Rx末端基或一-0C( =0)連接基團,這些術語如上文 所定義,其中R'是如本文中所定義的。
[0326] 術語〃尿素〃描述一 NRxC(=0)_NRyRw末端基或一 NRXC(=0)-NRY連接基團,這些術 語如上文所定義,其中Rx和Ry是如本文中所定義的,且Rw對于Rx和Ry是如本文中所定義的。
[0327] 術語〃硫脲素〃描述一_NRx_C( = S)_NRyRw末端基或一_NRx_C( = S)_NRy連接基團, 具有如本文中所定義的Rx、Ry和Ry。
[0328]本文中所使用的術語〃酰胺〃包含C-酰胺和N-酰胺兩者。
[0329] 術語〃C-酰胺〃描述一-c( =0)-NRxRy末端基或一-c( =0)-NRx連接基團,這些術語 如上文所定義,其中Rx和Ry是如本文中所定義的。
[0330] 術語〃N-酰胺〃描述一RxC( = 0)-NRy-末端基或一RxC( =0)-N-連接基團,這些術語 如上文所定義,其中Rx和Ry是如本文中所定義的。
[0331]本文中所使用的術語"氨甲酰基"或"氨基甲酸酯"包含N-氨基甲酸酯類和0-氨基 甲酸酯類兩者。
[0332] 術語"N-氨基甲酸酯〃描述一 RyOC( =0)-NRx_末端基或一 0C( =0)-NRx_連接基團, 這些術語如上文所定義,具有如本文中所定義的Rx和Ry。
[O333] 術語〃0-氨基甲酸酯〃描述一-0C(=0)_NRxRy末端基或一-0C(=0)_NRx連接基團, 這些術語如上文所定義,具有如本文中所定義的Rx和Ry。
[0334]本文中所使用的術語"胺硫甲酰基"或"硫代氨基甲酸酯"包含0-硫代氨基甲酸酯 類和N-硫代氨基甲酸酯類。
[0335] 術語〃 0-硫代氨基甲酸酯〃描述一 0C( = S)NRxRy末端基或一 0C( = S)NRx連接基團, 這些術語如上文所定義,具有如本文中所定義的Rx和Ry。
[0336] 術語〃 N-硫代氨基甲酸酯〃描述一 RyOC( = S)NRx-末端基或一 0C( =S)NRx-連接基 團,這些術語如上文所定義,具有如本文中所定義的Rx和Ry。
[0337] 術語〃脒基〃描述一RxRyNC( =N)_末端基或一_RxNC( =N)_連接基團,這些術語如 上文所定義,其中Rx和Ry是如本文中所定義的。
[0338] 術語〃胍基〃描述一-RxNC(=N)_NRyRw末端基或一-RxNC(=N)NRy連接基團,這些 術語如上文所定義,其中Rx、Ry和Rw是如本文中所定義的。
[0339] 如本文所使用的術語〃肼〃描述一-NRx-NRyRw末端基或一-NRx-NRy連接基團,這些 術語如上文所定義,具有如本文中所定義的Rx、Ry和Rw。
[0340]如本文所使用的術語〃約〃是指±10%。
[0341] 術語〃包含〃、〃包括〃、〃具有〃及其同根詞是指〃包括但不限于〃。
[0342] 術語〃由.......組成〃是指〃包括且限于〃。
[0343] 術語〃主要由.......組成〃及其同根詞是指組成、方法或結構可包括附加成分、步 驟和/或部件,但是僅在附加成分、步驟和/或部件在材料上不改變要求保護的組成、方法或 結構的基本的和新穎的特性的情況下。
[0344]除非上下文另外清楚地規定,否則如本文中所用,單數形式〃一個〃〃一種〃和〃所 述"包括復數個指示物。例如,術語"化合物"或"至少一種化合物"可包括多種化合物,包括 其混合物。
[0345] 在本申請通篇中,本發明的各實施方案可以范圍的形式呈現。應當理解,范圍形式 的說明僅為了方便和簡要,而不應解釋為對本發明的范圍的硬性限制。因此,范圍的描述應 視為已具體地公開了所有可能的子范圍以及在該范圍內的各個數值。例如,例如從1至6的 范圍的描述應視為已具體地公開了例如從1至3、從1至4、從1至5、從2至4、從2至6、從3至6等 子范圍,以及在該范圍內的各個數字,例如1、2、3、4、5和6。無論范圍的寬度如何,這都適用。
[0346] 每當在本文中指示數值范圍時,意在將任何所體積的數字(分數或整數)包括在所 述指示范圍內。短語在第一指示數字和第二指示數字"之間取范圍/之間的范圍"以及從第 一指示數字〃至〃第二指示數字〃取范圍/的范圍〃在本文中可互換使用,并且意在包括第一 指示數字和第二指示數字以及它們之間的所有的分數數字和整數數字。
[0347] 如本文所使用的術語"方法"指的是用于實現一給定任務的方式、手段、技術和工 序,但不限于,這些方式、手段、技術和工序,無論是已知的或者從通過化學、藥理學、生物、 生物化學和醫學的領域的從業者已知的方式、手段、技術和工序快速開發的。
[0348]如本文所使用的術語〃治療〃包含消除、基本上抑制、減緩或逆轉一癥狀的進展;本 質上改善一癥狀的臨床或審美的病征;或基本上預防一癥狀的臨床或審美的病征的出現。 [0349]應當理解,為了清楚起見,本發明的某些特征描述于多個單獨實施方案的背景下, 也可以組合的方式提供于單個實施方案中。相反,為了簡要起見,描述于單個實施方案背景 下的本發明的某些特征也可單獨或以任何合適的分組合提供或者適當地提供在本發明的 任何其它所述的實施方案中。在各個實施方案的背景下描述的一些特征不應視為那些實施 方案的必要特征,除非在不具有所述要素的情況下所述實施方案不可操作。
[0350] 如上文所述的和權利要求書章節所要求保護的本發明的各個實施例和方面可得 到下文范例的支持。
[0351] 范例
[0352] 現參考以下實施例,這些實施例與以上描述一起以非限制性方式闡述本發明的一 些實施方案。
[0353] 材料和方法
[0354] 材料:
[0355] 8-臂端胺基聚(乙二醇)(PEG_胺;10,000Da)是從鍵凱科技美國(JenKem Technology U. S.A.) (Allen,TX)來獲得。
[0356] 膠原(Collage?人類重組膠原)是從CollPlant(以色列)來獲得。
[0357] 異丙醇和Span 80是從默克(Merck)來獲得。
[0358] EDC(1_乙基-3-[3_二甲基氨丙基]碳化二亞胺)、NHS(N_羥基琥珀酰亞胺)和乙醇 是從西格瑪奧德里奇(Sigma Aldrich)來獲得。
[0359] 微晶纖維素是從艾維素(Avicel)來獲得。
[0360] 節枝彈性蛋白產物:
[0361] 重組節枝彈性蛋白被生產成一組胺酸標記的(6H)嵌合蛋白,所述組胺酸標記的 (6H)嵌合蛋白是由融合至嗜纖維梭菌(C.cellulovorans)纖維素結合域(CBD)的黑腹果蠅 (D.melanogaster)節枝彈性蛋白外顯子1(17重復)所組成的。這個重組節枝彈性蛋白在大 腸桿菌中被產生、提取和純化,如Qin等人[Biomacromolecules 2009,10:3227-3234]、國際 專利申請號 PCT/IL2008/001542(公布號為 W02009/069123)和 Qin 等人[Biomaterials 2011,32:9231-9243]中所描述的,造成了一產量約為100毫克/升的蛋白。
[0362] 所述蛋白是通過免疫印跡(Western blot)來分析的,且對于纖維素的親和力是通 過纖維素結合試驗(執行類似于甲殼素結合試驗,如如11等人[13;[011^01'0111016011168 2009, 10:3227-3234]中所描述的)來確認的。所述纖維素結合是具體的發生在具有CBD的節枝彈 性蛋白(而非發生在使用作為控制組的天然節枝彈性蛋白(缺乏CBD)中)中。
[0363] 在一些實施例中,所述組胺酸標簽的蛋白被使用。在其他實施例中,所述組胺酸標 簽在所述蛋白的使用之前利用重組組胺酸_標記的煙草蝕紋病毒(Tobacco Etch Virus, rTEV)蛋白酶(如Kapust等人[Protein Eng 2001,14:993-1000]所描述的)來裂解,接續于 Ni-NTA管柱上再純化,以去除所述蛋白酶和解的組胺酸標簽(所述蛋白是從溢流道來收集 的)。
[0364] 圖1中描繪了用于具有纖維素結合域(且具有組氨酸標簽,其可以被任意地去除) 的節枝彈性蛋白的基因和蛋白序列。
[0365] 納米晶纖維素產物:
[0366] 納米晶纖維素(NCC)是通過200微米的微晶纖維素的受控制的出304水解作用來制 備的,如Bondeso等人[Cellulose 2006,13:171]所描述的。所述%(:結構是在一0.2%%(:的 樣品被安裝在一薄碳載體上且以乙酸雙氧鈾來染色后通過透射電子顯微鏡(transmission electron microscopy)來觀察的。
[0367] 如圖2A和2B所示,一蜂蜜般粘稠結晶的懸浮物被得到(圖2A),其包含以寬約10至 20納米且長約200至400納米為特征的納米棒(圖2B)。
[0368] 納米晶纖維素發泡體的制備和特性:
[0369] 2.5 %納米晶纖維素(NCC)的懸浮物被澆鑄在使用作為模具的ELISA板井(plate well)中,且在-80°C的溫度下結凍,隨后凍干,造成了直徑約為6毫米且高度約為7.6毫米的 圓柱型發泡體。接續,所述NCC發泡體在從所述模具被釋放之上是通過將所述發泡體樣品膠 合至金屬支架來進行表征,再以金來涂覆,且通過一JEM S410LV掃描式電子顯微鏡(Jeol, 日本)來觀察。
[0370] 如圖3A和3B所示,凍干造成了一多孔發泡體(圖3A),且所述多孔發泡體顯示出一 以層壓板片為特征的納米結構(圖3B)。所述板片的厚度大約為10納米(nm),這表明所述板 片厚度代表一單一 NCC晶體的尺寸。
[0371 ] 這些結果表明,低溫濃縮一旦發生凍結,會導致NCC的局部聚集,其造成了一多孔 網狀物而非所述薄膜,其通常通過NCC自組裝形成[de Souza Lima和Borsali,Macromol Rapid Comm 2004,25:771-787]。
[0372]機械試驗:
[0373] 發泡體的機械試驗是使用一]/[1111:;^681:1-;[計算器的拉伸測試儀(1^01116 8;[11,英 國)來進行的(具有一設置在測試儀模式上的ILC ION稱重傳感器,在2毫米/分鐘的壓縮率 下)。所述壓縮板的底部是以磷酸鹽緩沖液來浸沒,其還不斷地吸取到所述樣品以確保完全 飽和。在壓縮期間,力(N)和位移(毫米)的曲線被記錄。應力/應變曲線是通過區分通過樣品 的表面積的力以及通過區分通過樣品的高度的位移而被產生的。所述彈性模量是通過所述 曲線的線性區域的斜率來表示。
[0374] 范例 1
[0375] 節枝彈性蛋白和與PEG-胺所交聯的節枝彈性蛋白納米晶纖維素(NCC)發泡體的制 備
[0376] 根據兩個不同的技術來制備節枝彈性蛋白-納米晶纖維素(NCC)復合發泡體。還制 備了不具有NCC的節枝彈性蛋白發泡體。
[0377] 所述節枝彈性蛋白被包含有一用于影響節枝彈性蛋白至NCC的結合的纖維素結合 域(CBD)。在所述組胺酸標簽的裂解后,使用節枝彈性蛋白,如材料和方法中所描述的。
[0378] -類型的節枝彈性蛋白-NCC復合體(在此簡稱為"浸入的復合體")是通過將一 NCC 發泡體(其是如所述材料和方法部分所描述的來制備的)浸入于一 200毫克/毫升節枝彈性 蛋白在20mM磷酸鈉(pH 7.5)的溶液中來制備的。所述節枝彈性蛋白溶液是以注射器而被添 加至所述NCC發泡體,直到所述發泡體被完全飽和。接續,所述發泡體在-70°C的溫度下結凍 且凍干。
[0379] 第二類型的節枝彈性蛋白-NCC復合體(在此簡稱為"混合的復合體")在發泡體的 形成之前是通過將節枝彈性蛋白溶解于一 NCC懸浮物中來制備的。50毫克的凍干的節枝彈 性蛋白粉末被溶解且混合至250微升的2.5%NCC懸浮物中,造成了一200毫克/毫升濃度的 節枝彈性蛋白。接續,所述混合物在-70°C的溫度下結凍且凍干。艾本德(Eppendorf)管帽被 使用作為模具,造成了高約5毫米且直徑約5毫米的圓盤。
[0380]為了制備一節枝彈性蛋白發泡體,凍干的重組節枝彈性蛋白粉末被懸浮于20mM磷 酸鈉(pH 7.5)(濃度為200mg/ml)中。接續,所述溶液的200微升(yl)樣品被澆鑄在一ELISA 板(以Sigmaeote?硅化劑進行預處理以形成一疏水表面)的井(wells)(直徑~6毫米)中。 所述溶液在-7〇°C的溫度下結凍且凍干,造成了一節枝彈性蛋白發泡體的形成(隨著作為一 模具的所述井)。
[0381] 所有上述類型的發泡體受到了所述發泡體中的節枝彈性蛋白的交聯。
[0382] 在初步實驗中,光誘導聚合被使用來影響節枝彈性蛋白交聯,使用三(雙吡啶)氯 化釕(II)(根據如Elvin等人[Nature 2005,437:999-1002]中所描述的工序)或使用光誘導 芬頓(Fenton)系統(如Qin等人[Biomaterials 2011,32:9231-9243]中所描述的)。然而,由 于光穿透差,在所述發泡體的內部中,光誘導聚合沒有始終如一地提供完全的交聯,其造成 了一不理想的蛋奶酥狀(souffle-like)結構(圖中未示出)。
[0383]因此,發展了交聯節枝彈性蛋白的另一種方法,其是利用EDC(1_乙基-3-(3_二甲 基氨丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽)、NHS(N-羥基琥珀酰亞胺)和PEG-胺。應當理解的是,在所述 PEG-胺的缺乏中,EDC沒有顯著地交聯所述節枝彈性蛋白,因為所述節枝彈性蛋白(和NCC) 具有很少的可用于交聯的胺基或不具有可用于交聯的胺基。在發泡體形成之前,NCC懸浮物 是以lMNaOH來滴定至pH值為7,其對于EDC/PEG-胺交聯而言是一合適的pH。
[0384] 在一50mM EDC(1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽)和6mM NHS(N-羥 基琥泊酰亞胺)(其在一具有10%蒸餾的去離子水(distilled deionized water,DDW)的 90%異丙醇的溶劑中)的溶液中,所述發泡體在室溫下被逐漸發展3小時(在黑暗中)。次日, 所述發泡體在具有100毫克/毫升8-臂PEG-胺的0.1M PBS中被逐漸發展(室溫下1小時),而 后以DDW清洗兩次。接續,所述發泡體在一50mM EDC和6mM NHS(在具有10%DDW的90%異丙 醇中)的溶液中被再次逐漸發展(黑暗中室溫下3小時)。接續,所述發泡體以DDW清洗,且使 其在室溫下干燥。
[0385] 所述節枝彈性蛋白和節枝彈性蛋白-NCC發泡體的機械性能是通過壓縮試驗來評 估的。純NCC發泡體被用于比較測試。在測試之前,使所述發泡體在DDW或20mM磷酸鈉(pH 7.5)中飽和(至少一小時),接著5分鐘真空,以確保完全飽和。
[0386] 如圖4所示,節枝彈性蛋白-NCC復合發泡體的彈性模量是非常高于節枝彈性蛋白 發泡體的彈性模量。所述節枝彈性蛋白發泡體的彈性模量是6.9±2.3kPa,然而節枝彈性蛋 白-NCC發泡體的彈性模量是6.3 ± 7.7kPa(混合的復合體),是56.7 ± 21.4kPa(浸入的復合 體)。
[0387] 所述節枝彈性蛋白和節枝彈性蛋白-NCC發泡體是有彈性的,在壓縮后會恢復其原 來的形狀。相反地,所述NCC發泡體是塑性的,而沒有恢復其原來的形狀。
[0388] 所述NCC發泡體的彈性模量是16 ±4 ? 5kPa。
[0389] 這些結果表明本發明中所描述的工序能夠從節枝彈性蛋白或一含有節枝彈性蛋 白的復合體來生產一彈性的交聯發泡體。
[0390]這些結果進一步表明節枝彈性蛋白至一聚合物質(如NCC)的結合造成了附加強 度.
[0391]不受任何具體理論約束,據信這樣的效果是類似于通過與甲殼素的連接的天然存 在的節枝彈性蛋白的加強,其造成了高達2MPa的彈性模量值[Gosline等人,Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 2002,357:121-132;Burrows等人,BMC Biology 2008,6:41; Vincent和Wegst,Arthropod Struct Dev 2004,33:187-199]。
[0392] 如圖4和5A-5C所示,在3壓縮循環的過程中節枝彈性蛋白發泡體和混合的復合體 的彈性模量和應力/應變曲線沒有顯著地改變,然而浸入的復合體的彈性模量從56.7kPa降 至約27kPa,一個值類似于混合的復合體的彈性模量。
[0393] 這些結果表明節枝彈性蛋白中的預形成的、高度有序的NCC網狀物的浸沒造成了 浸入的復合體中的一特別強大結構,而且當這個結構被壓縮超出一定閾值,所述網狀物部 分失效且所述彈性模量下降,雖然所述節枝彈性蛋白復合體保持所述混合的復合體中所得 到的所述相對隨機的網狀物的彈性和強度。
[0394]如圖6所示,節枝彈性蛋白-NCC發泡體在相較于NCC發泡體的壓縮之下顯示出一較 大的抗拒壓力。這個結果是根據具有一相較于NCC發泡體較高彈性模量的節枝彈性蛋白-NCC發泡體,如圖4所示。
[0395] 不受任何具體理論約束,據信NCC至所述節枝彈性蛋白中的所述纖維素結合域的 親和性造成了所述節枝彈性蛋白-NCC復合體的附加強度,即使在一高有序網狀物(ordered network)的缺乏中。
[0396] 范例2
[0397] 與PEG-胺所交聯的節枝彈性蛋白薄膜的制備
[0398]鑒于用于交聯發泡體中的節枝彈性蛋白的所述EDC/PEG-胺系統的功效,如范例1 中例示的,EDC/PEG-胺交聯是在含節枝彈性蛋白的薄膜中進行。重組節枝彈性蛋白是如材 料和方法部分所描述的來制備,沒有裂解所述組胺酸標簽。
[0399]為了形成一節枝彈性蛋白薄膜,一玻璃表面以濃硫酸來做處理。這個治療導致一 親水玻璃表面而適合于親水性節枝彈性蛋白薄膜的制備。
[0400] 重組節枝彈性蛋白(360毫克/毫升)在20mM Na2HP〇4緩沖液(pH 8)中的儲備溶液和 8_臂PEG-胺(400毫克/毫升)以3:1比例被混合成一270毫克/毫升的節枝彈性蛋白和100毫 克/毫升PEG-胺的最終濃度。在溶液均化作用之后,所述節枝彈性蛋白混合物被散布在所述 處理的親水性玻璃表面上。將從這個散布溶液所得到的產生的薄膜和纖維風干過夜。隨后, 將所述玻璃和所述節枝彈性蛋白纖維或薄膜被浸入于由80%異丙醇、20%蒸餾的去離子水 (DDW)、50mM EDC(1-乙基-3-[3-二甲基氨丙基]碳化二亞胺)和25mM NHS(N-羥基琥珀酰亞 胺)組成的混合物中,且在黑暗中室溫下3小時以便實現交聯。在交聯之后,所述材料以DDW 清洗且從所述玻璃移除。
[0401] 所述產生的交聯的節枝彈性蛋白-PEG材料的光學圖像如圖7所示。
[0402] 所述薄膜的機械性能是通過如所述材料和方法部分中所描述的壓縮試驗和/或通 過如Elvin等人[Nature 2005,437 :999-1002]所描述的機械性能的拉伸試驗來隨意地測 試。
[0403] 范例3
[0404] 與膠原所交聯的節枝彈性蛋白的制備
[0405] EDC交聯被使用來制備以膠原所交聯的節枝彈性蛋白。當膠原包含可用于交聯的 胺基,PEG-胺不被包含。如所述材料和方法部分中描述的來制備重組節枝彈性蛋白,沒有裂 解所述組胺酸標簽。
[0406] 重組節枝彈性蛋白(3毫克/毫升)在20mM Na2HP〇4緩沖液(pH 8)中的溶液與原纖維 的膠原的溶液以2:1(節枝彈性蛋白溶液:膠原溶液)比例來混合。膠原原纖維形成是通過以 10:1(膠原:原纖維生成緩沖液)比例來混合3毫克/毫升膠原儲備溶液(3毫克/毫升在lOmM HC1中)與原纖維生成緩沖液(200mM Na2HP〇4,pH 11.2)且所述混合物在37°C下培育1小時而 被誘發的。
[0407] 在溶液均化作用之后,50mM EDC和25mM NHS被添加至55毫升的所述混合溶液。當 在室溫下攪拌3小時的時候,所述交聯反應被隨后進行。接續,離心所述交聯的蛋白質溶液 (22°C,9000g,10分鐘),且將得到的沉淀物澆鑄在一模具中且在室溫下風干過夜。接續,以 DDW清洗所述節枝彈性蛋白膠原薄膜,且從所述模具取出。
[0408] 所述生產的交聯的節枝彈性蛋白膠原薄膜的光學圖像如圖8所示。
[0409] 所述薄膜的機械性能是通過如所述材料和方法部分中所描述的壓縮試驗和/或通 過如Elvin等人[Nature 2005,437:999-1002]所描述的機械性能的拉伸試驗(例如,拉伸強 度、彈性模量和/或回彈性)來隨意地測試。
[0410] 范例4
[0411] 與PEG-胺所交聯的節枝彈性蛋白球體的制備
[0412]與PEG-胺所交聯的節枝彈性蛋白的小球體是使用描述于范例2中的EDC交聯程序 的修飾來制備。所述節枝彈性蛋白球體是有益于制備復合材料。如描述于所述材料和方法 部分來制備重組節枝彈性蛋白,沒有裂解所述組胺酸標簽。
[0413] 28微升的360毫克/毫升的節枝彈性蛋白儲備溶液與12.5微升的400毫克/毫升的 PEG-胺儲備溶液混合,且DDW被添加至50微升的最終體積,從而得到與20mM Na2HP〇4(pH 8) 中的100毫克/毫升PEG-胺所混合的200毫克/毫升的重組節枝彈性蛋白。這個混合物被以注 射器(攪拌)添加至一含有2.5毫升蓖麻油和1 % Span 80(表面活性劑)的50毫升管子中,以 便造成一非交聯的節枝彈性蛋白球體的油包水乳化液。經由光學顯微鏡所得到的所述非交 聯的節枝彈性蛋白球體的圖像如圖9所示。
[0414] 此后不久,2.5毫升的異丙醇水溶液(80%¥八)中的50禮£0(:和251111順3被添加至 所述乳化液。所得到的混合物在黑暗中室溫下攪拌2.5小時,造成了由與PEG-胺所交聯的節 枝彈性蛋白組成的交聯球體。接續,將所述得到的交聯節枝彈性蛋白球體的混合物放置在 乙醇中,而在室溫下攪拌5分鐘。接續,所述交聯節枝彈性蛋白球體是通過離心(23°C,6000 克,5分鐘)來收集。
[0415]經由光學顯微鏡所得到的所述交聯的節枝彈性蛋白球體的圖像如圖10所示。
[0416] 所述節枝彈性蛋白球體被隨意地使用于通過分散所述球體在一膠原凝膠來制備 一復合材料,而后使用EDC和NHS(例如,使用如范例3中所描述的工序)或戊二醛來將所述球 體交聯至所述膠原。所述得到的復合材料被隨意地凍干。
[0417] 所述復合材料的機械性能是通過如所述材料和方法部分中所描述的壓縮試驗和/ 或通過如Elvin等人[Nature 2005,437:999-1002]所描述的機械性能的拉伸試驗(例如,拉 伸強度、彈性模量和/或回彈性)來隨意地測試。
[0418] 范例5
[0419] 通過替代方法的交聯的節枝彈性蛋白球體的制備
[0420]采用沉淀的非交聯的節枝彈性蛋白球體的制備:節枝彈性蛋白球體是根據 Ruckenstein等人[Polymer 1995,36:2857-2860]所描述的工序來制備的。一含有節枝彈性 蛋白的單體水溶液是以一注射器被逐滴地引入一含有熱石蠟油的立式玻璃柱。
[0421] 采用超臨界C02中的分散的非交聯的節枝彈性蛋白球體的制備:節枝彈性蛋白球 體是根據Benedetti等人[Biotechnol Bioeng 1997,53:232-237]所描述的工序來制備的。 一含有節枝彈性蛋白的溶液是以批處理模式并通過使用作為超臨界反溶劑(SAS)的二氧化 碳來脹接的。
[0422] 采用溶劑萃取/蒸發的非交聯的節枝彈性蛋白球體的制備:節枝彈性蛋白球體是 根據Freitas等待[Journal of Controlled Release 2005,102:313-332]所描述的工序來 制備的。一乳化液(例如,一水包油乳化液)是以溶解或分散于所述分散相的節枝彈性蛋白 來制備。接續,所述分散相的溶劑是經由萃取和/或蒸發來移除,造成了節枝彈性蛋白球體。
[0423] 采用高強度超聲波的非交聯的節枝彈性蛋白球體的制備:節枝彈性蛋白球體是根 據Gedanken[Chem Eur J 2008,14:3840-3853]所描述的工序來制備的。
[0424] -含有節枝彈性蛋白(例如,約50毫克/毫升的節枝彈性蛋白)的溶液(例如,水溶 液)經受高強度(例如,從20kHz到10MHz)超聲波(例如約3分鐘),造成了節枝彈性蛋白微球 體的形成,直徑通常約為2.5微米。可選擇地,空氣填充的微球體是通過引導所述超聲波至 所述節枝彈性蛋白溶液的氣水界面來制備的。可選擇地,有機液體填充的微球體是通過引 導所述超聲波至所述節枝彈性蛋白溶液的有機溶液-水界面來制備的。
[0425] 根據任何的上述方法所制備的節枝彈性蛋白球體是與EDC和PEG-胺來交聯且被收 集,其是使用范例4中所描述的工序。所述交聯的節枝彈性蛋白球體被隨意地使用于制備一 復合材料,如范例4中所描述的。
[0426] 所述復合材料的機械性能是通過如所述材料和方法部分中所描述的壓縮試驗和/ 或通過如Elvin等人[Nature 2005,437:999-1002]所描述的機械性能的拉伸試驗(例如,拉 伸強度、彈性模量和/或回彈性)來隨意地測試。
[0427] 盡管已經結合本發明的具體實施方案對本發明進行了描述,但顯然許多改變、修 改和變型對于本領域技術人員將是顯而易見的。因此,旨在涵蓋落在所附權利要求的精神 和寬泛范圍內的所有此類改變、修改和變型。
[0428] 在說明書中提到的所有出版物、專利和專利申請的全部內容在本文中通過引用并 入說明書,并入程度就如同每個單獨的出版物、專利或專利申請具體地且單獨地表明通過 引用并入本文中一樣。此外,在本申請中任何參考文獻的引用或標識不應解釋為承認這些 參考文獻可用作本發明的現有技術。在使用分節標題的程度上,這些參考文獻不應解釋為 必要的限制。
【主權項】
1. 一種物質組合物,包含一交聯聚合物,所述交聯聚合物包含多個節枝彈性蛋白多肽 部分及至少一個聚合部分,所述至少一個聚合部分是經由至少一個交聯部分而共價交聯至 所述多個節枝彈性蛋白多肽部分,所述交聯部分是不包含聯苯部分。2. 根據權利要求1所述的物質組合物,其中所述交聯聚合物的至少10重量百分比是所 述至少一個聚合部分。3. 根據權利要求1所述的物質組合物,其中所述交聯部分包含一酰胺鍵。4. 根據權利要求2所述的物質組合物,其中所述交聯部分包含一酰胺鍵。5. 根據權利要求3所述的物質組合物,其中所述交聯部分由一酰胺鍵組成。6. 根據權利要求3至5中任一項所述的物質組合物,其中所述至少一個聚合部分包含多 個胺基,且所述酰胺鍵是由所述聚合部分的至少一個胺基及所述節枝彈性蛋白多肽部分的 至少一個羧基構成。7. 根據權利要求6所述的物質組合物,其中所述羧基構成所述節枝彈性蛋白多肽的氨 基酸殘基的側鏈的一部分,所述節枝彈性蛋白多肽是選自于由谷氨酸殘基及天冬氨酸殘基 所組成的群組。8. 根據權利要求6及7中任一項所述的物質組合物,其中所述至少一個聚合部分包含一 支化端胺基聚合物。9. 根據權利要求1至7中任一項所述的物質組合物,其中所述至少一個聚合部分包含一 多肽。10. 根據權利要求9所述的物質組合物,其中所述多肽包含一膠原。11. 根據權利要求9及10中任一項所述的物質組合物,其中所述交聯部分是由所述聚合 部分的至少一個賴氨酸殘基的一側鏈生成的。12. 根據權利要求1至7中任一項所述的物質組合物,其中所述至少一個聚合部分包含 聚(乙二醇)(PEG)。13. 根據權利要求12所述的物質組合物,其中所述至少一個聚合部分包含一支化端胺 基聚合物。14. 根據權利要求1至13中任一項所述的物質組合物,其中所述交聯聚合物是處于多個 顆粒的形式。15. 根據權利要求14所述的物質組合物,其中所述顆粒的直徑范圍是介于1微米至200 微米之間。16. 根據權利要求14或15所述的物質組合物,其中所述顆粒實質上是球體。17. 根據權利要求14至16中任一項所述的物質組合物,其中所述顆粒被相互的共價交 聯。18. 根據權利要求1至17中任一項所述的物質組合物,其中所述物質組合物是處于一薄 膜的形式。19. 一種復合材料,包含根據權利要求1至18中任一項所述的物質組合物以及至少一個 附加的聚合物質,所述至少一個附加的聚合物質被結合至所述交聯聚合物。20. 根據權利要求19所述的復合材料,其中所述附加的聚合物質包含一多糖,且所述交 聯聚合物包含一多糖結合域,所述多糖結合域結合至所述多糖。21. 根據權利要求20所述的復合材料,其中所述節枝彈性蛋白多肽部分包含所述多糖 結合域。22. 根據權利要求20至21中任一項所述的復合材料,其中所述多糖包含纖維素。23. 根據權利要求1至18中任一項所述的物質組合物或者根據權利要求19至22中任一 項所述的復合材料,其中所述物質組合物或所述復合材料是處于一發泡體的形式。24. 根據權利要求23所述的物質組合物或所述的復合材料,其具有至少一個選自于由 下列所組成的群組的特點: 至少2.5kPa的彈性模量;以及 至少50 %的回彈性,在所述發泡體的壓縮上。25. 根據權利要求19所述的復合材料,其中所述交聯聚合物是處于多個顆粒的形式,所 述顆粒被埋置于所述至少一個附加的聚合物質中。26. 根據權利要求19所述的復合材料,其中所述附加的聚合物質包含膠原。27. 根據權利要求25所述的復合材料,其中所述附加的聚合物質包含膠原。28. 根據權利要求19所述的復合材料,其中所述附加的聚合物質被共價連接至所述交 聯聚合物。29. 根據權利要求25所述的復合材料,其中所述附加的聚合物質被共價連接至所述交 聯聚合物。30. 根據權利要求28或29所述的復合材料,其中所述附加的聚合物質包含膠原。31. 根據權利要求28至30中任一項所述的復合材料,其中所述附加的聚合物質經由至 少一酰胺鍵而被共價連接至所述交聯聚合物。32. -種制造品,包含根據權利要求1至18中任一項所述的物質組合物。33. -種制造品,包含根據權利要求19至22中任一項所述的復合材料。34. -種制造品,包含根據權利要求25至31中任一項所述的復合材料。35. 根據權利要求32至34中任一項所述的制造品,其中所述制造品是一醫療裝置。36. 根據權利要求35所述的制造品,其中所述醫療裝置是一植入式醫療裝置。37. -種治療有需要的受試者的組織損傷或缺損的方法,所述方法包含將根據權利要 求36所述的制造品植入于所述受試者中,從而治療所述組織損傷或缺損。38. 根據權利要求37所述的方法,其中所述制造品能夠形成一支架在所述受試者體內, 從而誘發一組織的形成。39. -種制備根據權利要求1至18中任一項所述的物質組合物的方法,所述方法包含將 一節枝彈性蛋白多肽共價交聯到至少一個聚合物質,其中所述交聯不會產生聯苯部分。40. 根據權利要求39所述的方法,其中所述至少一個聚合物質包含多個胺基,且所述交 聯包含將所述胺基與所述節枝彈性蛋白多肽的羧基起反應,以致形成一酰胺鍵。41. 根據權利要求40所述的方法,其中所述起反應包含激活所述節枝彈性蛋白多肽的 所述羧基,且將所述節枝彈性蛋白多肽與所述至少一個聚合物質進行接觸。42. 根據權利要求41所述的方法,其中所述激活是通過與一碳化二亞胺反應來產生的。43. 根據權利要求39至42中任一項所述的方法,其中所述方法還包含在所述交聯之前 將所述節枝彈性蛋白多肽和所述至少一個聚合物質與至少一個附加的聚合物質進行接觸, 從而產生一復合材料,所述復合材料包含結合至所述至少一個附加的聚合物質的所述交聯 聚合物。44. 根據權利要求43所述的方法,其中所述至少一個附加的聚合物質是處于一發泡體 的形式。45. 根據權利要求39至42中任一項所述的方法,其中所述方法還包含在所述交聯之前 將一含有所述節枝彈性蛋白多肽及所述至少一個聚合物質的親水性溶液與一親水表面進 行接觸,以致產生薄膜形式的所述物質組合物。46. 根據權利要求39至42中任一項所述的方法,其中所述方法還包含在所述交聯之前 制備多個含有所述節枝彈性蛋白多肽及所述至少一個聚合物質的顆粒,從而在所述交聯之 上產生含有所述交聯聚合物的顆粒。47. 根據權利要求46所述的方法,其中所述顆粒被相互的共價交聯。48. 根據權利要求46至47中任一項所述的方法,其中所述方法還包含將所述顆粒埋置 于所述至少一個附加的聚合物質中,從而產生一復合材料,所述復合材料包含埋置于所述 至少一個附加的聚合物質中的所述顆粒。49. 根據權利要求46至48中任一項所述的方法,其中所述制備所述顆粒包含了所述節 枝彈性蛋白多肽和所述至少一個聚合物質的混合物的分散和/或沉淀。
【文檔編號】C08J3/00GK105873594SQ201480072164
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年11月5日
【發明人】奧代德·舒斯約夫, 西杰爾·米羅維奇, 沙爾·拉皮多特, 阿密特·瑞弗金
【申請人】科弗朗有限公司