新型肝素实体及其使用方法技术

本发明专利技术涉及经过处理之后保持明显生物活性的固定生物活性实体。本发明专利技术还包括医疗底物，所述医疗底物包括通过至少一个肝素分子结合到底物上的肝素实体，所述结合的肝素实体对肝素酶-1敏感。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及灭菌后保持其生物活性的具有固定的生物活性实体的医用底物。具体地，本专利技术涉及新的肝素实体及其使用方法。
技术介绍
用作机体内和机体上的替代血管、合成人工晶体、电极、导尿管等的医疗装置或用作连接机体以辅助手术或透析的体外装置的医疗装置是众所周知的。但是，在医疗装置中使用生物材料会引起不良机体反应，包括迅速形成血栓作用。各种血浆蛋白对在生物材料 表面上引发血小板和纤维蛋白沉积起作用。这些作用导致阻碍血液流动的血管收缩，随之而来的炎性反应会导致医疗装置功能的丧失。对血液接触装置而言，人们特别感兴趣的是能减少或抑制在生物材料和/或覆盖材料的表面上形成血栓的生物活性实体。糖胺聚糖(glycosaminoglycan)通常是优选的抗血栓剂；特别优选肝素、肝素类似物和衍生物。已对在生物材料上固定的糖胺多糖，如肝素，作出广泛研究来改进生物相容性和血相容性。肝素化材料在降低形成血栓中的机理被认为在于肝素通过抗凝血酶III (ATIII)加速丝氨酸蛋白酶(凝血酶)失活的能力。该方法中，ATIII与肝素中定义明确的五糖序列形成络合物，进行构象变化，从而提高ATIII与丝氨酸蛋白酶如凝血酶的活性位点形成共价键的能力。形成的丝氨酸蛋白酶-ATIII络合物再从肝素中释放，留下所述肝素经过催化过程经历后续循环失活。使生物活性实体，如肝素，以生物活性形式固定在底物上涉及对这些实体和生物材料的化学特性的了解。在医疗装置领域，陶瓷、聚合物和/或金属材料是常见的生物材料。这些材料可用于可植入装置、诊断装置或体外装置。常常需要改性生物材料的化学组成以使生物活性实体固定在底物上。通常这样进行这种改性处理生物材料表面以产生一群化学活性部分或基团，然后用合适的方法固定这些生物活性实体。对于其它生物材料，用其中掺有反应性化学基团的材料覆盖或涂覆生物材料的表面。然后通过覆盖材料的反应性化学基团将生物活性实体固定在生物材料上。已经记载过各种用于覆盖或涂覆生物材料的方案。固定到带有覆盖物或涂覆物的生物材料上的生物活性实体的代表性例子参见美国专利 4，810，784 ;5，213，898 ;5，897，955 ;5，914，182 ;5，916，585 ;和 6，461，665。当生物活性化合物、组合物或实体被固定时，固定过程可能对这些“生物制剂”的生物活性造成负面影响。许多生物制剂的生物学活性取决于该生物制剂在其固定状态下的构象和结构(即伯、仲、叔等)。除了仔细选择固定过程外，可能还需要对生物制剂进行化学改变才能将生物制剂以特定的构象和结构掺入覆盖材料中，所述的构象和结构使所述的生物制剂具有足够高的生物学活性来实现所需功能。尽管有优化的覆盖和固定方案，但其它处理如灭菌可能降低固定的生物制剂的生物学活性。在可移植医疗装置中，需要在临用前进行灭菌。也可能需要对具有污染物敏感性的体外诊断装置进行灭菌。这类装置的灭菌通常需要使装置暴露于升高的温度、压力和湿度，通常是若干循环。在一些情况下，灭菌过程中包括抗微生物杀菌剂，如环氧乙烷气体(EtO)或过氧化氢蒸汽。除灭菌外，机械压缩和膨胀，或长期储存固定的生物制剂会降低该生物制剂的活性。需要其上固定有生物活性实体的医疗装置，可以在不显著降低生物活性的前提下对医疗装置进行灭菌、机械压缩和膨胀和/或储存。这类医疗装置包括生物相容性组合物或化合物与固定的生物实体，以便最大程度减少灭菌、机械压缩和膨胀和/或储存期间该实体生物学活性的降低。在一些情况下，额外的生物相容性组合物或化合物可提高一些生物活性实体在灭菌后的生物学活性。专利技术概述因此，本专利技术包括医疗底物，所述医疗底物包括固定在底物上的肝素实体。与其他涂覆的医疗底物相比，本专利技术的肝素实体在固定、灭菌、机械压缩和膨胀、和/或储存之后保持明显的生物学活性。本专利技术的一个实施方式包括医疗底物，所述医疗底物包括通过至少一个肝素分子结合到底物上的肝素实体，所述结合的肝素实体对肝素酶敏感。在另一个实施方式中，所述底物选自聚乙烯、聚氨酯、硅酮、含聚酰胺的聚合物、聚丙烯、聚四氟乙烯、膨胀型聚四氟乙烯、含氟聚合物、聚烯烃、陶瓷和生物相容性金属。在另一个实施方式中，所述底物是膨胀型聚四氟乙烯。在另一个实施方式中，所述生物相容性金属是镍-钛合金，如镍钛诺(Nitinol)。在另一个实施方式中，所述底物是医疗装置的组件。在另一个实施方式中，所述医疗装置选自移植物、人造血管、支架、支架-移植物、分叉状移植物、分叉状支架、分叉状支架-移植物、贴片、塞子(Plug)、药物递送装置、导尿管、心脏起搏器导线、气囊和留置脉管滤器。在另一个实施方式中，在肝素酶处理之后，所述底物上检测不到肝素或其片段。本专利技术的另一个实施方式包括肝素实体，所述肝素实体包括至少一个肝素分子和至少一个核心分子，当所述肝素实体通过至少一个肝素分子结合到底物上时，所述肝素实体对肝素酶敏感。在一个实施方式中，所述核心分子选自蛋白质(包括多肽)、烃、氨基糖苷、多糖和聚合物。在另一个实施方式中，所述肝素实体通过至少一个肝素分子结合到底物上，所述结合的肝素分子通过端点连接与所述底物相连。在另一个实施方式中，所述肝素实体通过至少一个肝素分子结合到底物上，所述结合的肝素分子通过环状连接(loopattachment)与所述底物相连。本专利技术的另一个实施方式包括ATIII结合实体，其包括核心分子、连接在所述核心分子上的至少一个多糖链和所述多糖链上的至少一个游离末端醛部分(moiety)。在一个实施方式中，所述多糖链是肝素或肝素片段。在另一个实施方式中，所述核心分子选自蛋白质(包括多肽)、烃、氨基糖苷(aminoglycoside)、多糖和聚合物。在另一个实施方式中,所述底物选自聚乙烯、聚氨酯、硅酮、含聚酰胺的聚合物、聚丙烯、聚四氟乙烯、膨胀型聚四氟乙烯、含氟聚合物、聚烯烃、陶瓷和生物相容性金属。在另一个实施方式中，所述ATIII结合实体通过端点连接或环状连接结合到底物上。在另一个实施方式中，所述底物是医疗装置的组件。本专利技术的另一个实施方式包括确定结合在底物上的肝素实体结构的方法，其包括以下步骤提供包含肝素实体的底物，解聚所述肝素实体以生成可溶性肝素片段的混合物，采用柱色谱在所述混合物中检测各可溶性肝素片段，确定来自上述步骤的各检测肝素片段 的身份特征(identity)，以及从检测到的肝素片段的身份特征得出所述肝素实体的结构。在一个实施方式中，所述解聚通过肝素酶解聚进行。在另一个实施方式中，所述柱色谱是强阴离子交换高效液相色谱(SAX-HPLC)。本专利技术的另一个实施方式包括用于确定与底物结合的肝素实体结构的系统，该系统包括解聚溶液、标记试剂溶液和检测器。在另一个实施方式中，所述解聚溶液包含肝素酶。在另一个实施方式中，所述标记试剂溶液包含甲苯胺蓝和三(4-甲硫基)苯甲酸铽。在另一个实施方式中，所述检测器包括SAX-HPLC、表面荧光(印ifluoroscent)显微镜和吸收分光仪。附图简要说明图I示出本专利技术的几种肝素实体和所述肝素实体与底物的连接类型。图2示出各种偶联(conjugated)到膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)上并进行多次EtO灭菌的含醛肝素实体的ATIII结合能力。含醛肝素实体根据合成所述肝素实体时使用的核心分子进行分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.17 US 12/561,927;2009.10.14 US 12/579,3081.一种医疗底物，其包括 通过至少一个肝素分子结合到底物上的肝素实体，所述结合的肝素实体对肝素酶敏感。2.如权利要求I所述的医疗底物，其特征在于，所述底物选自聚こ烯、聚氨酷、硅酮、含聚酰胺的聚合物、聚丙烯、聚四氟こ烯、膨胀型聚四氟こ烯和生物相容性金属。3.如权利要求2所述的医疗底物，其特征在于，所述底物是膨胀型聚四氟こ烯。4.如权利要求2所述的医疗底物，其特征在于，所述生物相容性金属是镍钛诺。5.如权利要求I所述的医疗底物，其特征在于，所述底物是医疗装置的组件。6.如权利要求5所述的医疗底物，其特征在于，所述医疗装置选自移植物、人造血管、支架、支架-移植物、分叉状移植物、分叉状支架、分叉状支架-移植物、贴片、塞子、药物递送装置、导尿管、心脏导线、气囊和留置滤器。7.如权利要求6所述的医疗底物，其特征在于，所述支架可以用于心脏、外周或神经应用。8.如权利要求6所述的医疗底物，其特征在于，所述支架-移植物可以用于心脏、外周或神经应用。9.如权利要求I所述的医疗底物，其特征在于，所述肝素实体包括至少ー个肝素分子和至少ー个核心分子。10.如权利要求9所述的医疗底物，其特征在于，所述核心分子是环状、直线状、支链状、树枝状、Y形、T形或星形的。11.如权利要求9所述的医疗底物，其特征在于，所述核心分子选自蛋白质、烃、氨基糖苷、多糖和聚合物。12.如权利要求11所述的医疗底物，其特征在于，所述蛋白质选自白蛋白、粘菌素和聚赖氨酸。13.如权利要求11所述的医疗底物，其特征在于，所述多糖选自环糊精、纤维素和壳聚糖。14.如权利要求11所述的医疗底物，其特征在于，所述聚合物选自聚こニ醇(PEG)和四氟こ烯共聚物。15.如权利要求I所述的医疗基材底物，其特征在于，所述肝素从牛或猪来源中得到。16.如权利要求I所述的医疗底物，其特征在于，在肝素酶处理之后，在所述底物上将检测不到肝素或其片段。17.如权利要求I所述的医疗底物，其特征在于，在肝素酶处理之后，在所述底物上检测到的肝素或其片段的水平与肝素酶处理之前相比明显更低。18.如权利要求16所述的医疗底物，其特征在于，通过与肝素或其片段结合的标记物检测肝素或其片段。19.如权利要求18所述的医疗底物，其特征在于，与肝素或其片段结合的所述标记物选自染料、多克隆抗体和蛋白质。20.如权利要求19所述的医疗底物，其特征在于，所述染料是甲苯胺蓝。21.如权利要求I所述的医疗底物，其特征在于，在肝素酶处理之后，可忽略量的甲苯胺蓝将与残余肝素或其片段结合，但在所述底物上目测检测不到。22.如权利要求I所述的医疗底物，其特征在于，在肝素酶处理之后，可忽略量的甲苯胺蓝将与残余肝素或其片段结合，检测器读数约为背景水平或者与不含肝素实体的底物相比与背景没有明显差別。23.如权利要求I所述的肝素实体，其特征在于，所述肝素实体通过至少一个肝素分子结合到底物上，所述结合的肝素分子通过端点连接与所述底物相连。24.如权利要求I所述的肝素实体，其特征在于，所述肝素实体通过至少一个肝素分子结合到底物上，所述结合的肝素分子通过环状连接与所述底物相连。25.如权利要求I所述的肝素实体，其特征在于，所述肝素实体通过至少一个肝素分子结合到底物上，所述结合的肝素分子通过端点醛与所述底物相连。26.如权利要求I所述的肝素实体，其特征在于，所述肝素实体通过至少一个肝素分子结合到底物上，所述结合的肝素分子通过沿着所述肝素的长度的醛与所述底物相连。27.ー种肝素实体，其包含 至少ー个肝素分子和至少ー个核心分子，当所述肝素实体通过至少一个肝素分子结合到底物上时，所述肝素实体对肝素酶敏感。28.如权利要求27所述的肝素实体，其特征在于，所述底物选自聚こ烯、聚氨酷、硅酮、含聚酰胺的聚合物、聚丙烯、聚四氟こ烯、膨胀型聚四氟こ烯和生物相容性金属。29.如权利要求27所述的肝素实体，其特征在于，所述底物是膨胀型聚四氟こ烯。30.如权利要求28所述的肝素实体，其特征在于，所述生物相容性金属是镍钛诺。31.如权利要求27所述的肝素实体，其特征在于，所述底物是医疗装置的组件。32.如权利要求31所述的肝素实体，其特征在干，所述医疗装置选自移植物、人造血管、支架、支架-移植物、分叉状移植物、分叉状支架、分叉状支架-移植物、贴片、塞子、药物递送装置、导尿管、心脏导线、气囊和留置滤器。33.如权利要求32所述的肝素实体，其特征在于，所述支架可以用于心脏、外周或神经应用。34.如权利要求32所述的肝素实体，其特征在于，所述支架-移植物可以用于心脏、夕卜周或神经应用。35.如权利要求27所述的肝素实体，其特征在于，所述核心分子是环状、直线状、支链状、树枝状、T形、Y形或星形的。36.如权利要求27所述的肝素实体，其特征在于，所述核心分子选自蛋白质、多肽、烃、多糖、氨基糖苷和聚合物。37.如权利要求36所述的肝素实体，其特征在于，所述蛋白质选自白蛋白、粘菌素和聚赖氨酸。38.如权利要求36所述的肝素实体，其特征在于，所述多糖选自环糊精、纤维素和壳聚糖。39.如权利要求36所述的肝素实体，其特征在于，所述聚合物选自聚こニ醇(PEG)和四氟こ烯共聚物。40.如权利要求27所述的肝素实体，其特征在于，所述肝素从牛或猪来源中得到。41.如权利要求27所述的肝素实体，其特征在于，在肝素酶处理之后，在所述底物上将检测不到肝素或其片段。42.如权利要求27所述的肝素实体，其特征在于，在肝素酶处理之后，检测到的肝素或其片段的水平与肝素酶处理之前相比明显更低。43.如权利要求41所述的肝素实体，其特征在于，通过与肝素或其片段结合的标记物检测肝素或其片段。44.如权利要求45所述的肝素实体，其特征在干，与肝素或其片段结合的所述标记物选自染料、抗体和蛋白质。45.如权利要求46所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·比朗，C·D·克劳德，R·L·克里克，P·D·德拉姆赫勒，M·李，N·马迪罗夏，
申请(专利权)人：戈尔企业控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：