專利名稱：簡單的粘合劑凝聚層以及制備和使用方法
簡單的粘合劑凝聚層以及制備和使用方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2010年11月12日提交的美國臨時(shí)申請序列號(hào)61/412，834的優(yōu)先權(quán)。本申請通過引用以其全文結(jié)合于此。序列表的交叉引用本文所述的蛋白質(zhì)是以序列標(biāo)識(shí)號(hào)(SEQ ID NO)來提及。該SEQ ID NO在數(shù)字上對(duì)應(yīng)序列標(biāo)識(shí)號(hào)〈400>1、<400>2等。以計(jì)算機(jī)可讀格式(CFR)編寫的該序列表，通過引用以其全文結(jié)合于此。致謝產(chǎn)生本發(fā)明的研究是部分由美國海軍研究辦公室(基金號(hào)N000141010108)和美國國立衛(wèi)生研究院(基金號(hào)R01EB006463)資助。美國政府對(duì)本發(fā)明有某些權(quán)利。
背景技術(shù)：
對(duì)于更好的粘合劑的開發(fā)總是存在一種需求，特別是暴露在水環(huán)境中的粘合劑。例如，可以被施用至受試者的粘合劑具有許多醫(yī)學(xué)應(yīng)用，如用于在當(dāng)今社會(huì)是一種嚴(yán)重的健康問題的骨折。除了骨折本身之外，還有許多與骨折相關(guān)的另外的健康風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)節(jié)內(nèi)骨折是延伸至關(guān)節(jié)表面并且使軟骨表面破碎的骨損傷。軟骨表面的骨折經(jīng)常導(dǎo)致使人衰弱的創(chuàng)傷后關(guān)節(jié)炎。目前，不銹鋼和鈦植入物是固定的主要方法，但是它們的尺寸和放置這些植入物所必須的鉆孔時(shí)常干擾較小塊的骨骼和軟骨的精確操作和復(fù)位。除了醫(yī)學(xué)應(yīng)用之外，可以被用于或暴露于水環(huán)境中的粘合劑同樣可以在非醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有若干有益的應(yīng)用。例如，一種粘合劑可以被用來通過將珊瑚以及其他材料粘附至已有的礁上以便增強(qiáng)礁的生長發(fā)育來幫助恢復(fù)海洋生態(tài)系統(tǒng)。本文所述的是解決這些需求的粘合劑。發(fā)明概述本文所述的是從簡單的粘合劑凝聚層的粘合劑的合成和它們的用途。這些粘合劑通過以下來產(chǎn)生:Ca)制備一種溶液，該溶液包括(I) 一種聚合電解質(zhì)，其中該聚合電解質(zhì)包含一種聚陰離子或者聚陽離子，但不包括其組合，該聚合電解質(zhì)包含至少一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)，以及(2)—種足夠量的補(bǔ)合抗衡離子以產(chǎn)生一種簡單的粘合劑凝聚層；以及(b)交聯(lián)該簡單的粘合劑凝聚層以產(chǎn)生該粘合劑。這些粘合劑具有眾多醫(yī)療或者非醫(yī)療應(yīng)用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將部分地在隨后的說明中提出，并且從該說明中部分地將是明顯的，或可以從以下所述的方面的實(shí)施了解到。以下所述優(yōu)點(diǎn)將通過特別是在所附權(quán)利要求書中指出的要素和組合而認(rèn)識(shí)到并獲得。應(yīng)當(dāng)理解，上述的總體說明和以下詳細(xì)說明均僅為示例性和解釋性的而不是限制性的。
附圖簡要說明結(jié)合到本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了以下所述的若干方面。

圖1-圖6示出了由沙堡蟲(P.californica)產(chǎn)生的、可用作本發(fā)明的聚陽離子的若干蛋白質(zhì)序列以及在本發(fā)明中有用的的合成聚陽離子和聚陰離子。圖7提供了 Pcl至Pc8的氨基酸摩爾％。
圖8示出了顯示在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)搭接剪切配置下(450kPa大致為60psi)通過在鋁粘附體上的聚膦酸酯(polyphosphodopa)制備的粘合劑的水下粘合強(qiáng)度的圖表。圖9示出了顯示在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)搭接剪切配置下(450kPa大致為60psi)通過在鋁粘附體上的聚膦酸酯制備的粘合劑的水下粘合強(qiáng)度的圖表，在此氧化鐵(III)納米顆粒被用作氧化劑和填充劑。詳細(xì)說明在披露并且描述本發(fā)明化合物、組合物、物品、裝置和/或方法之前，應(yīng)當(dāng)理解，以下描述的方面并不局限于特定化合物、合成方法或用途，因而這些當(dāng)然可以改變。還應(yīng)當(dāng)理解，在此所用的術(shù)語僅為了描述具體方面的目的，而并非旨在進(jìn)行限制。在本說明書和隨后的權(quán)利要求書中，將參考一些術(shù)語，這些術(shù)語將定義為具有如下含義:必須注意，如在本說明書以及所附權(quán)利要求書中所使用的，除非上下文以其他方式清楚地指示，否則單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”以及“該”包括復(fù)數(shù)個(gè)提及的對(duì)象。因此，例如，提及“一種藥物載體”包括兩種或更多種這類載體的混合物等。“可任選的”或“可任選地”是指隨后描述的事件或情況可以發(fā)生或不發(fā)生，并且該描述包括事件或情況發(fā)生的實(shí)例以及事件或情況不發(fā)生的實(shí)例。例如，短語“可任選地取代的低級(jí)烷基”是指該低級(jí)烷基可為取代或未取代的，并且該描述包括未取代的低級(jí)烷基和其中存在取代的低級(jí)烷基兩者。在此范圍可以表述為從“大約” 一個(gè)具體值和/或至“大約”另一個(gè)具體值。當(dāng)表述這樣一個(gè)范圍時(shí)，另一個(gè)方面包括從一個(gè)具體值和/或至其他具體值。類似地，當(dāng)值表述為近似值時(shí)，通過使用先行詞“約” ，應(yīng)當(dāng)理解，該具體值形成另一個(gè)方面。還應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)范圍的端值在與其他端值相關(guān)和獨(dú)立于其他端值的情況下均為重要的。本說明書和最后的權(quán)利要求書中所提及的在組合物或物品中的具體元素或組分的重量份，表示該元素或組分與該重量份表述用于其中的組合物或物品中的任何其他元素或組分之間的重量關(guān)系。因此，在含有2重量份的組分X與5重量份的組分Y的化合物中，X和Y以2:5的重量比存在，并且不管化合物中是否還含有其他組分都以該比率存在。組分的重量百分比，除非另外相反的指出，均是基于包含該組分的配制品或組合物的總重量。貫穿本發(fā)明使用的變量如R1、R2> R3> R4、R5> R13-R22> R30> R40> R41、A、X、Z、d、m、η、ο、S、t、U、V、W以及X,除非相反的指出，均是如上述定義的相同的變量。如在此所用的術(shù)語“烷基”為具有I至25個(gè)碳原子的支鏈或非支鏈的飽和烴基，如甲基、乙基、正丙基(n-propyl)、異丙基、正丁基(n-butyl)、異丁基(isobutyl)、叔丁基(t-butyl)、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四烷基等。長鏈烷基的實(shí)例包括但不限于棕櫚酸基?！暗图?jí)烷基”為含有一至六個(gè)碳原子的烷基。如在此所用的術(shù)語“烷基”為任意碳基的芳香族基團(tuán)，包括但不限于苯、萘等。術(shù)語“芳香族”也包括“雜芳基團(tuán)”，其被定義為具有至少一個(gè)雜原子結(jié)合在該芳香族基團(tuán)的環(huán)中的芳香族基團(tuán)。雜環(huán)原子的實(shí)例包括但不限于氮、氧、硫以及磷。芳基可以是取代的或未取代的。芳基可以被包括但不限于以下的一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)取代:烷基、炔基、烯基、芳基、鹵素、硝基、氨基、酯、酮、醛、羥基、羧酸或烷氧基。
本文所述的化合物中的任何一種可為藥學(xué)上可接受的鹽。在一個(gè)方面，藥學(xué)上可接受的鹽通過用適當(dāng)量的藥學(xué)上可接受的堿處理游離酸來制備。代表性的藥學(xué)上可接受的堿為氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化亞鐵、氫氧化鋅、氫氧化銅、氫氧化鋁、氫氧化鐵、異丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、乙醇胺、2-二甲基氨基乙醇、2- 二乙基氨基乙醇、賴氨酸、精氨酸、組氨酸等。在一個(gè)方面，該反應(yīng)在從約O攝氏度至約100攝氏度的溫度(例如在室溫)僅在水中或在水與惰性的可與水混溶的有機(jī)溶劑的組合中進(jìn)行。在適用的某些方面，選擇本文所述化合物與所用堿的摩爾比以提供任何具體鹽所需的比率。為了制備例如游離酸起始材料的銨鹽，可使用大約一當(dāng)量的藥學(xué)上可接受的堿處理該起始材料從而獲得一種中性鹽。在另一個(gè)方面，如果該化合物具有一個(gè)堿性基團(tuán)，則可用諸如HC1、HBr或H2SO4之類的酸將其質(zhì)子化以產(chǎn)生陽離子鹽。在一個(gè)方面，這種化合物與酸或堿的反應(yīng)在從約O攝氏度至約100攝氏度的溫度(例如在室溫)僅在水中或在水與惰性的可與水混溶的有機(jī)溶劑的組合中進(jìn)行。在適用的某些方面，選擇本文所述化合物與所用堿的摩爾比以提供任何具體鹽所需的比率。為了制備例如游離酸起始材料的銨鹽，可使用大約一當(dāng)量的藥學(xué)上可接受的堿處理該起始材料從而獲得一種中性鹽。本文所述的是由簡單的粘合劑凝聚層產(chǎn)生的粘合劑和它們的用途?？傮w上來說，這些簡單的粘合劑凝聚層是一種或多種能夠自身交聯(lián)的聚合電解質(zhì)(聚陽離子或聚陰離子)與以平衡比例的一種或多種補(bǔ)合抗衡離子的混合物以便在所希望的PH產(chǎn)生穩(wěn)定的水凝聚層。該簡單的粘合劑凝聚層為具有動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的締合型液體，在該動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)中各單個(gè)聚合物組分分散在整個(gè)相中。粘合的復(fù)合凝聚層在施加至在水下的或?yàn)闈櫇竦幕|(zhì)時(shí)在水中顯示具有低界面張力。換句話講，該簡單的粘合劑凝聚層在界面上均勻鋪展開而不成珠。在該聚合電解質(zhì)交聯(lián)之后產(chǎn)生該粘合劑。在一個(gè)方面，通過包括以下的方法來產(chǎn)生該粘合劑:Ca)制備一種溶液,該溶液包括(I) 一種聚合電解質(zhì)，其中該聚合電解質(zhì)包含一種聚陰離子或者聚陽離子，但不包括其組合，該聚合電解質(zhì)含有至少一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)，以及(2)一種足夠量的補(bǔ)合抗衡離子 以生產(chǎn)簡單的粘合劑凝聚層；以及(b)交聯(lián)該簡單的粘合劑凝聚層以產(chǎn)生該粘合劑。該凝聚層的每個(gè)組分及其制備方法如下所述。該聚合電解質(zhì)由一種聚陰離子或聚陽離子但不是其組合構(gòu)成。術(shù)語“聚陽離子”是在該簡單的粘合劑凝聚層形成的PH處具有凈正電荷的任何聚合物。相反地，術(shù)語“聚陰離子”是在該簡單的粘合劑凝聚層形成的PH處具有凈負(fù)電荷的任何聚合物。與包含一種聚陽離子和聚陰離子的復(fù)合的粘合劑凝聚層不同，在此有用的簡單的粘合劑凝聚層僅僅包含一種聚陽離子或一種聚陰離子，但不包括其組合。該聚陽離子和聚陰離子總體上由一種聚合物主鏈構(gòu)成，該聚合物主鏈在特定pH具有多個(gè)可帶電荷基團(tuán)。這些基團(tuán)可為從該聚合物主鏈側(cè)向伸出的和/或結(jié)合到該聚合物主鏈中。在某些方面(例如生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用)，該聚陽離子是任何生物相容性聚合物，該生物相容性聚合物擁有陽離子基團(tuán)或通過調(diào)節(jié)PH易于轉(zhuǎn)換成陽離子基團(tuán)的基團(tuán)。在一個(gè)方面，該聚陽離子為一種聚胺化合物。該聚胺的氨基可以是支鏈的或是該聚合物主鏈的一部分。該氨基可以為能夠在選定的PH被質(zhì)子化而產(chǎn)生陽離子銨基的伯氨基、仲氨基或叔氨基。總體上來說，該聚胺是在相關(guān)PH相對(duì)于負(fù)電荷具有大量過量的正電荷的聚合物，如在其等電點(diǎn)(Pl)所反映，等電點(diǎn)是該聚合物具有凈中性電荷的一個(gè)pH。存在于該聚陽離子上的氨基的數(shù)量最終決定了該聚陽離子在特定PH的電荷。例如，該聚陽離子可以具有從10摩爾％至90摩爾％、10摩爾％至80摩爾％、10摩爾％至70摩爾％、10摩爾％至60摩爾％、10摩爾％至50摩爾％、10摩爾％至40摩爾％、10摩爾％至30摩爾％或10摩爾％至20摩爾％的氨基。如下文將要討論的，為提高該P(yáng)l值可將另外的氨基并入到該聚合物中?？傮w上來說，該聚陽離子的Pi大于用于制備該簡單的粘合劑凝聚層的pH。在一個(gè)方面，該聚陽離子具有大于7的Pl值。在一個(gè)方面，該 氨基可以衍生自附接至該聚陽離子的賴氨酸、組氨酸、精氨酸或咪唑殘基。任何陰離子抗衡離子可以用來與該陽離子型聚合物締合。這些抗衡離子應(yīng)當(dāng)與該組合物的基本組分物理地和化學(xué)地相容，并且不另外不當(dāng)?shù)負(fù)p害產(chǎn)物性能、穩(wěn)定性或美觀。此類抗衡離子的非限制性實(shí)例包括鹵素離子(例如氯離子、氟離子、溴離子、碘離子)、硫酸根以及甲基硫酸根。在一個(gè)方面，該聚陽離子是一種天然存在的聚合物。例如，沙堡蟲產(chǎn)生的蛋白可用作該聚陽離子。圖1-圖5示出了由沙堡蟲產(chǎn)生的一些粘合蛋白的蛋白質(zhì)序列(Zhao等人〃Cement Proteins of the tube building polychaete Phragmatopoma californica (管建多毛類沙堡蟲的粘合蛋白)〃J.Biol.Chem.(《生物化學(xué)期刊》)(2005) 280:42938-42944)。圖20提供了每種蛋白質(zhì)的氨基酸摩爾％。參見圖1-圖4，Pcl、Pc2、Pc4-Pcl8 (SEQ ID NOS分別為1、2、5-19)為聚陽離子，這些聚合物在中性pH是陽離子化的。為達(dá)到所需要的溶液特性，可改變存在于蛋白質(zhì)中的氨基酸的類型和數(shù)量。例如，參見圖7，Pcl富有賴氨酸(13.5摩爾％)，而Pc4和Pc5富有組氨酸(分別為12.6摩爾％和11.3摩爾％)。在另一個(gè)方面，該聚陽離子是通過人工表達(dá)含有來自例如像細(xì)菌、酵母、母牛、山羊、煙草等的異源性寄主中的若干基因的部分的基因或修飾的基因或復(fù)合基因而產(chǎn)生的重組蛋白。在另一個(gè)方面，該聚陽離子可以為一種遺傳改性的蛋白質(zhì)。在另一個(gè)方面，該聚陽離子可以為一種可生物降解的聚胺。該可生物降解的聚胺可為一種合成聚合物或天然存在的聚合物。該聚胺被降解的機(jī)制會(huì)根據(jù)所用的聚胺而不同。就天然聚合物而言，它們是可生物降解的，這是因?yàn)榇嬖诳梢运膺@些聚合物并打破聚合物鏈的酶。例如，蛋白酶可以水解類似明膠的天然蛋白。就合成的可生物降解的聚胺而言，它們還擁有化學(xué)不穩(wěn)定的鍵。例如，β氨基酯具有可水解的酯基。除了該聚胺的性質(zhì)之外，還可以改變?nèi)缭摼郯返姆肿恿恳约霸撜澈蟿┑慕宦?lián)密度的其他考慮以改變可生物降解性的程度。在一個(gè)方面，該聚陽離子包括一種多糖、蛋白、合成聚胺或合成多肽。在此可以使用帶有一個(gè)或多個(gè)氨基的多糖。在一個(gè)方面，該多糖為諸如殼聚糖的天然多糖。類似地，該蛋白質(zhì)可以為一種合成或天然存在的化合物。在另一個(gè)方面，該可生物降解的聚胺為一種合成無規(guī)共聚肽，合成聚胺，如聚(β氨基酯)、聚酯胺、聚(二硫胺)、混合的聚(酯和酰胺胺)、以及肽交聯(lián)的聚胺。令人希望的是，在某些方面，該聚陽離子連同該聚陰離子為非凝膠的以及低內(nèi)毒素。在該聚陽離子為一種合成聚合物的情況下，可以使用多種不同的聚合物；然而，在諸如生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的某些應(yīng)用中，希望的是該聚合物為生物相容性的并且對(duì)細(xì)胞和組織無毒。在一個(gè)方面，該可生物降解的聚胺可以是一種胺改性的天然聚合物。術(shù)語“胺改性的天然聚合物”被定義為隨后被操作或者處理來改變該聚合物的天然狀態(tài)的任何天然聚合物。例如，可以使用本文所述的技術(shù)化學(xué)地改性該天然聚合物?？商娲兀梢酝ㄟ^一種酶變性或者消化該天然聚合物。在一個(gè)方面，該胺改性的天然聚合物可以是一種胺改性的蛋白質(zhì)，諸如用一個(gè)或多個(gè)烷基氨基、雜芳基、或被一個(gè)或多個(gè)氨基取代的芳香族基團(tuán)改性的明膠或膠原。烷基氨基的實(shí)例描繪在化學(xué)式IV至VI中
權(quán)利要求
1.一種通過以下方法產(chǎn)生的粘合劑，包括 Ca)制備一種溶液，該溶液包括(I) 一種聚合電解質(zhì)，其中該聚合電解質(zhì)包含一種聚陰離子或者聚陽離子，但不包括其組合，該聚合電解質(zhì)包含至少一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)，以及(2)—種足夠量的補(bǔ)合抗衡離子以產(chǎn)生一種簡單的粘合劑凝聚層；以及(b)交聯(lián)該簡單的粘合劑凝聚層以產(chǎn)生該粘合劑。
2.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該聚合電解質(zhì)是一種聚陽離子。
3.如權(quán)利要求2所述的粘合劑，其中該聚陽離子包括靜電締合的嵌段共聚物，其中這些嵌段共聚物包括交替的聚陽離子嵌段和聚陰離子嵌段，并且該聚陽離子在該簡單的粘合劑凝聚層形成的pH處具有一種凈正電荷。
4.如權(quán)利要求2所述的粘合劑，其中該聚陽離子包括一種多糖、蛋白質(zhì)、合成聚胺或合成多肽。
5.如權(quán)利要求4所述的粘合劑，其中該蛋白質(zhì)包括一種重組蛋白質(zhì)或遺傳改性的蛋白質(zhì)。
6.如權(quán)利要求2所述的粘合劑，其中該聚陽離子包括一種胺改性的天然聚合物。
7.>如權(quán)利要求2所述的粘合劑，其中該聚陽離子包括一種胺改性的蛋白質(zhì)。
8.如權(quán)利要求7所述的粘合劑，其中該胺改性的天然聚合物包括用一個(gè)或多個(gè)烷基氨基基團(tuán)、雜芳基基團(tuán)，或經(jīng)一個(gè)或多個(gè)氨基取代的芳香族基團(tuán)進(jìn)行了改性的明膠或者膠原。
9.>如權(quán)利要求2所述的凝聚層，其中該聚陽離子包括用乙二胺進(jìn)行了改性的明膠。
10.如權(quán)利要求2所述的凝聚層，其中該聚陽離子具有一個(gè)大于7的pi值。
11.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該聚合電解質(zhì)是一種聚陰離子。
12.如權(quán)利要求11所述的粘合劑，其中該聚陰離子包括靜電締合的嵌段共聚物，其中這些嵌段共聚物包括交替的聚陽離子嵌段和聚陰離子嵌段，并且該聚陽離子在該簡單的粘合劑凝聚層形成的PH處具有一種凈負(fù)電荷。
13.如權(quán)利要求11所述的粘合劑，其中該聚陰離子包括一種多糖、蛋白質(zhì)或合成多肽。
14.如權(quán)利要求12所述的粘合劑，其中該多糖包括一種透明質(zhì)酸鹽、阿拉伯樹膠、藻酸鹽、硫酸軟骨素、皮膚素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、或其任意組合。
15.如權(quán)利要求11所述的粘合劑，其中該聚陰離子包含一個(gè)或多個(gè)硫酸根、磺酸根、羧酸根、硼酸根(borate )、硼化根(boronate )、膦酸根或磷酸根基團(tuán)或其任意組合。
16.如權(quán)利要求11所述的粘合劑，其中該聚陰離子包括一種聚磷酸鹽化合物。
17.如權(quán)利要求16所述的粘合劑，其中該聚磷酸鹽化合物包括一種天然化合物、化學(xué)改性的天然化合物或者合成的類似物。
18.如權(quán)利要求17所述的粘合劑，其中該天然化合物包括DNA、一種環(huán)狀聚膦酸鹽或蛋白質(zhì)。
19.如權(quán)利要求17所述的粘合劑，其中該化學(xué)改性的天然化合物包括一種磷酸化蛋白或多糖。
20.權(quán)利要求16所述的粘合劑，其中該聚磷酸鹽化合物包括從該聚合物主鏈側(cè)向伸出的至少一個(gè)磷酸根基團(tuán)和/或結(jié)合到該聚合物主鏈中的至少一個(gè)磷酸根基團(tuán)。
21.如權(quán)利要求11所述的粘合劑，其中該聚陰離子包括一種含有一個(gè)或多個(gè)側(cè)磷酸根基團(tuán)的聚丙烯酸酯。
22.如權(quán)利要求11所述的粘合劑，其中該聚陰離子包括一種聚合物，該聚合物包含至少一個(gè)包含化學(xué)式X的片段
23.如權(quán)利要求22所述的粘合劑，其中Z包括硫酸根、磺酸根、羧酸根、硼酸根(borate)、硼化根(boronate)、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的磷酸根，或膦酸根基團(tuán)。
24.如權(quán)利要求11所述的粘合劑，其中該聚陰離子包括一種聚合物，該聚合物包含至少一個(gè)包含化學(xué)式II的片段
25.如權(quán)利要求24所述的粘合劑，其中是R4為甲基、R4tl為氫，η為2。
26.如權(quán)利要求11所述的粘合劑，其中該聚陰離子化合物包括10摩爾％至90摩爾％的磷酸根基團(tuán)。
27.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該交聯(lián)基團(tuán)包括一種親電子基團(tuán)。
28.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該交聯(lián)基團(tuán)包含至少一個(gè)能夠經(jīng)歷氧化的二羥基芳香族基團(tuán)，其中該二羥基芳香族基團(tuán)共價(jià)地附接至該聚陰離子。
29.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該交聯(lián)基團(tuán)包括一種可光化交聯(lián)的基團(tuán)。
30.如權(quán)利要求29所述的粘合劑，其中該可光化交聯(lián)的基團(tuán)包括一種烯屬基團(tuán)。
31.如權(quán)利要求30所述的粘合劑，其中該烯屬基團(tuán)包括一種丙烯酸酯基團(tuán)、甲基丙烯酸酯基團(tuán)、丙烯酰胺基團(tuán)、甲基丙烯酰胺基團(tuán)、烯丙基基團(tuán)、乙烯基基團(tuán)、乙烯基酯基團(tuán)或苯乙稀基基團(tuán)。
32.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該聚合電解質(zhì)包括一種聚陽離子，并且該補(bǔ)合抗衡離子包括至少一種多價(jià)金屬陽離子。
33.如權(quán)利要求32所述的粘合劑，其中該多價(jià)陽離子包括一種或多種二價(jià)陽離子或者一種或多種過渡金屬離子或稀土金屬。
34.如權(quán)利要求32所述的粘合劑，其中該多價(jià)陽離子包括Ca+2和/或Mg+2。
35.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該粘合劑進(jìn)一步包括一種或多種生物活性劑或造影劑。
36.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該粘合劑進(jìn)一步包括一種可聚合單體、非水溶性填充劑、或其組合。
37.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該單體包括一種含有至少一個(gè)烯屬基團(tuán)的可聚合烯屬單體。
38.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該單體包括兩個(gè)烯屬基團(tuán)。
39.如權(quán)利要求38所述的粘合劑，其中該烯屬基團(tuán)包括一種丙烯酸酯基團(tuán)、甲基丙烯酸酯基團(tuán)、丙烯酰胺基團(tuán)、甲基丙烯酰胺基團(tuán)、烯丙基基團(tuán)、乙烯基基團(tuán)、乙烯基酯基團(tuán)或苯乙稀基基團(tuán)。
40.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該單體為一種二丙烯酸酯化合物或二甲基丙烯酸酯化合物。
41.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該單體為聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
42.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該單體在聚合后產(chǎn)生一種可生物降解的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。
43.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該填充劑包括一種金屬氧化物、陶瓷顆?；蚍撬苄詿o機(jī)鹽。
44.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該填充劑包括納米二氧化硅或微硅粉。
45.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該填充劑包括羥磷灰石或經(jīng)取代的羥磷灰石。
46.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該填充劑包括一種納米磷酸鈣粒。
47.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該填充劑包括α磷酸三鈣、β磷酸三鈣、非晶形磷酸三鈣、或其任意組合。
48.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該填充劑包含能夠與該聚陽離子、聚陰離子和/或該可聚合烯屬單體上的可交聯(lián)基團(tuán)反應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)可聚合烯屬基團(tuán)。
49.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該填充劑包含能夠與該聚陽離子、聚陰離子和/或該可聚合烯屬單體上的可交聯(lián)基團(tuán)反應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)親核基團(tuán)。
50.如權(quán)利要求36所述的粘合劑，其中該凝聚層進(jìn)一步包含一種聚合引發(fā)劑以及可任選地一種共引發(fā)劑。
51.如權(quán)利要求50所述的粘合劑，其中該聚合引發(fā)劑包括(I)一種或多種自由基引發(fā)齊U、熱引發(fā)劑或光敏引發(fā)劑，或者(2)兩種或更多種自由基引發(fā)劑、熱引發(fā)劑或光敏引發(fā)劑。
52.如權(quán)利要求50所述的粘合劑，其中該光敏引發(fā)劑以及可任選地一種共引發(fā)劑是共價(jià)地附接至該聚陽離子和/或聚陰離子。
53.如權(quán)利要求50所述的粘合劑，其中該光敏引發(fā)劑包括一種水溶性引發(fā)劑，該水溶性引發(fā)劑包括核黃素、曙紅、曙紅I或玫瑰紅。
54.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該交聯(lián)步驟在一種氧化劑的存在下進(jìn)行。
55.如權(quán)利要求54所述的粘合劑，其中該氧化劑包括O2、NaIO4、過氧化物、或過渡金屬氧化物、或可逆的氧化劑絡(luò)合物。
56.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該交聯(lián)步驟進(jìn)一步包括增加pH以便交聯(lián)該凝聚層。
57.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中在該聚合電解質(zhì)上的交聯(lián)基團(tuán)與自身交聯(lián)。
58.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該交聯(lián)步驟在存在一種交聯(lián)劑的情況下進(jìn)行。
59.如權(quán)利要求58所述的粘合劑，其中該交聯(lián)劑包括至少兩個(gè)親核基團(tuán)。
60.如權(quán)利要求59所述的粘合劑，其中該親核基團(tuán)包括羥基、硫醇基、氨基、或其任意組合。
61.如權(quán)利要求58所述的粘合劑，其中該交聯(lián)劑包括一種低聚胺、低聚硫醇或低聚肽。
62.如權(quán)利要求58所述的粘合劑，其中該交聯(lián)劑包括H2NCH2NH2、H2NCH2CH2NH2、H2NCH2CH2CH2NH2, H2NCH2CH2CH2CH2NH2、H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2、H2NCH2NHCH2CH2CH2NH2、H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2NH2、h2nch2ch2ch2nhch2ch2ch2ch2nhch2ch2ch2nh2、h2nch2ch2nhch2ch2ch2ch2nh2、或者 h2nch2ch2nhch2ch2ch2nhch2ch2ch2nh2。
63.>如權(quán)利要求58所述的粘合劑，其中該交聯(lián)劑包括一種表面改性的納米顆粒。
64.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該交聯(lián)劑包括兩個(gè)或更多個(gè)可光化交聯(lián)的基團(tuán)。
65.如權(quán)利要求1所述的粘合劑，其中該交聯(lián)步驟在一種氧化劑和一種交聯(lián)劑的存在下進(jìn)行。
66.一種包含交聯(lián)的聚合電解質(zhì)的粘合劑，其中該聚合電解質(zhì)包含一種聚陰離子或者聚陽離子，但不包括其組合，該聚合電解質(zhì)包含至少一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)，并且該粘合劑包含一種補(bǔ)合抗衡離子。
67.一種由以下方法產(chǎn)生的簡單的粘合劑凝聚層，該方法包括制備一種溶液，該溶液包括(I) 一種聚合電解質(zhì)，其中該聚合電解質(zhì)包含一種聚陰離子或聚陽離子，但不包括其組合，該聚合電解質(zhì)含有至少一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)，以及(2)—種足夠量的補(bǔ)合抗衡離子以產(chǎn)生一種簡單的粘合劑凝聚層。
68.—種基質(zhì),包括在該基質(zhì)的至少一個(gè)表面上的如權(quán)利要求1至66所述的一種粘合劑。
69.如權(quán)利要求68所述的基質(zhì)，其中該基質(zhì)是濕潤的。
70.如權(quán)利要求68所述的基質(zhì)，其中該基質(zhì)是干燥的。
71.如權(quán)利要求68所述的基質(zhì)，其中該基質(zhì)是在一種水環(huán)境中使用。
72.如權(quán)利要求68所述的基質(zhì)，其中該基質(zhì)包括一種金屬基質(zhì)、箔、纖維、膠帶或一片布料。
73.如權(quán)利要求68所述的基質(zhì)，其中該基質(zhì)包括一個(gè)能被植入一位受試者中的裝置。
74.如權(quán)利要求68所述的基質(zhì)，其中該基質(zhì)包括珊瑚。
75.一種用于將兩種基質(zhì)彼此粘附的方法，包括(a)將權(quán)利要求1至66所述的粘合劑施加至該第一種基質(zhì)和/或該第二種基質(zhì)的表面，以及(b)將該第一種基質(zhì)施加至該第二種基質(zhì)，其中該粘合劑與該第一種基質(zhì)和該第~■種基質(zhì)都接觸。
76.如權(quán)利要求75所述的方法，其中第一種基質(zhì)和/或該第二種基質(zhì)是濕潤的。
77.如權(quán)利要求75所述的方法，其中第一種基質(zhì)和/或該第二種基質(zhì)是干燥的。
78.如權(quán)利要求75所述的方法,其中第一種基質(zhì)和/或該第二種基質(zhì)存在于一種水環(huán)境中。
79.如權(quán)利要求75所述的方法，其中該第一種基質(zhì)和/或該第二種基質(zhì)包括珊瑚、指向標(biāo)、信號(hào)浮標(biāo)、指示或一種用于產(chǎn)生人工礁的材料。
80.如權(quán)利要求78所述的方法，其中該水環(huán)境包括淡水或者鹽水。
81.一種用于在受試者中修復(fù)骨折的方法，包括使該斷裂的骨與如權(quán)利要求1至66所述的粘合劑接觸。
82.如權(quán)利要求81所述的方法，其中該骨折包括完全骨折、不完全骨折、線性骨折、橫骨折、斜骨折、壓縮性骨折、螺旋骨折、粉碎性骨折、嵌插骨折、開放性骨折、關(guān)節(jié)內(nèi)骨折或者顱面骨骨折。
83.如權(quán)利要求82所述的方法，其中該方法包括將骨的碎片粘附至現(xiàn)有的骨骼。
84.一種用于將基質(zhì)粘附至受試者的骨骼的方法，包括使該骨骼和/或基質(zhì)與如權(quán)利要求I至66所述的粘合劑接觸。
85.一種用于將骨組織支架粘附至受試者的骨骼的方法，包括(a)使該骨骼和/或組織與如權(quán)利要求1至66所述的粘合劑接觸，并且(b)將該骨組織支架施加至該骨骼和組織。
86.如權(quán)利要求85所述的方法，其中該組織包括軟骨、韌帶、肌腱、軟組織、器官、膜組織、或其合成衍生物。
87.如權(quán)利要求85所述的方法，其中該支架包括一種或多種促進(jìn)該骨骼和組織生長或修復(fù)的藥物。
88.如權(quán)利要求1至66所述的粘合劑在牙科應(yīng)用中的用途。
89.如權(quán)利要求88所述的用途，其中該用途包括治療一種牙體缺損。
90.一種用于固定牙科植入物的方法，包括(a)將如權(quán)利要求1至66所述的粘合劑施加至一種口腔基質(zhì)和/或牙科植入物，并且(b)將該牙科植入物粘附至該基質(zhì)。
91.一種用于遞送一種或多種生物活性劑的方法，包括將如權(quán)利要求1至66所述的粘合劑施用至一位受試者。
92.一種用于抑制受試者的血管中的血液流動(dòng)的方法，包括將如權(quán)利要求1至66所述的粘合劑引入至該血管中。
93.一種用于治療受試者眼創(chuàng)傷的方法，包括將如權(quán)利要求1至66所述的粘合劑施加至該創(chuàng)傷。
94.如權(quán)利要求93所述的方法，其中該創(chuàng)傷包括角膜裂傷、鞏膜裂傷、外科切口、由青光眼手術(shù)或角膜移植引起的創(chuàng)傷。
95.一種如權(quán)利要求1至66所述的粘合劑用以密封皮膚與插入的醫(yī)療裝置之間的接面的用途。
96.一種用于閉合或密封在內(nèi)部組織或膜中的穿孔的方法，包括(a)將如權(quán)利要求1至66所述的簡單的粘合劑凝聚層施加至該穿孔，并且(b)將該聚合電解質(zhì)在該凝聚層中交聯(lián)。
97.一種通過使用如權(quán)利要求1至66所述的粘合劑將一種支架粘附至穿孔來閉合或者封閉在內(nèi)部組織或膜中的該穿孔的方法。
98.一種用于改性基質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)表面特性的方法，該方法將通過一種溶液制備的簡單的粘合劑凝聚層施加至該基質(zhì)表面，該溶液包括(I) 一種聚合電解質(zhì)，其中該聚合電解質(zhì)包含一種聚陰離子或者聚陽離子，但不包括其組合，該聚合電解質(zhì)含有至少一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)，以及(2) —種足夠量的補(bǔ)合抗衡離子來產(chǎn)生簡單的粘合劑凝聚層。
99.如權(quán)利要求98所述的方法，其中該表面特性為可潤濕性、抗腐蝕性、防污濁或者該基質(zhì)表面上的特異性相互作用的促進(jìn)。
100.一種試劑盒，包括(I) 一種聚合電解質(zhì)，其中該聚合電解質(zhì)包含一種聚陰離子或者聚陽離子，但不包括其組合，其中該聚合電解質(zhì)含有至少一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)；(2)—種足夠量的補(bǔ)合抗衡離子來產(chǎn)生簡單的粘合劑凝聚層；以及(3) —種交聯(lián)劑。
101.一種試劑盒，包括(I) 一種簡單的粘合劑凝聚層，其中該簡單的粘合劑凝聚層包括(a) —種聚合電解質(zhì)，其中該聚合電解質(zhì)包含一種聚陰離子或者聚陽離子，但不包括其組合，其中該聚合電解質(zhì)含有至少一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)，和(b) —種足夠量的補(bǔ)合抗衡離子來產(chǎn)生簡單的粘合劑凝聚層，以及(2) —種交聯(lián)劑。
102.如權(quán)利要求100或101所述的試劑盒，其中該試劑盒進(jìn)一步包括(I)一種可聚合單體和/或非水溶性填充劑，以及(2) —種聚合引發(fā)劑和可任選地一種共引發(fā)劑。
103.如權(quán)利要求100至102所述的試劑盒，其中該試劑盒進(jìn)一步包括一種氧化劑。
全文摘要
本文所述的是從簡單的粘合劑凝聚層合成粘合劑以及它們的用途。這些粘合劑通過以下來產(chǎn)生(a)制備一種溶液，該溶液包括(1)一種聚合電解質(zhì)，其中該聚合電解質(zhì)包含一種聚陰離子或者聚陽離子，但不包括其組合，該聚合電解質(zhì)包含至少一個(gè)交聯(lián)基團(tuán)，以及(2)一種足夠量的補(bǔ)合抗衡離子以產(chǎn)生一種簡單的粘合劑凝聚層；以及(b)交聯(lián)該簡單的粘合劑凝聚層以產(chǎn)生該粘合劑。這些粘合劑具有眾多醫(yī)療或者非醫(yī)療應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61L24/04GK103179992SQ201180050846
公開日2013年6月26日 申請日期2011年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者拉塞爾·J·斯圖爾特 申請人:猶他大學(xué)研究基金會(huì)