專(zhuān)利名稱(chēng)：聚合物組合物、涂層和裝置及其制備和使用方法
聚合物組合物、涂層和裝置及其制備和使用方法 關(guān)于聯(lián)邦政府資助的研究或開(kāi)發(fā)的聲明
政府對(duì)在研究過(guò)程中部分地由國(guó)家健康研究院(NIH)支持進(jìn)行的 本發(fā)明享有一定權(quán)利，資助號(hào)EB-000783和EB004527。
相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求2005年12月2日遞交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào) 60/741,601的權(quán)益，該專(zhuān)利的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合到本文中。
背景
接觸血液并可植入的醫(yī)療裝置例如血管移植物、血管內(nèi)的導(dǎo)管、 冠狀動(dòng)脈和血管支架、用于起搏器和除纖顫器電線的絕緣材料、體外 旁路回路和氧合器等由許多不同材料制造。這些材料與人血液和組織
的不相容性可使患者產(chǎn)生嚴(yán)重的并發(fā)癥，最后導(dǎo)致功能性裝置的失 效。此類(lèi)裝置在血管中的植入可導(dǎo)致內(nèi)皮層的損壞及遍及植入物部位 的幾乎立即的炎癥反應(yīng)。例如除了打開(kāi)動(dòng)脈粥樣硬化性阻塞的動(dòng)脈 外，血管支架的放置在某些情況中可引起內(nèi)皮破裂、內(nèi)層破碎和有病 血管的中層切開(kāi)。損傷后的三到七天內(nèi)，可能出現(xiàn)幾個(gè)過(guò)程，這些過(guò) 程包括粘連及嗜中性白細(xì)胞、單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞試圖破壞異物時(shí)的 募集和激活。
血液相容性的生物材料一般采用兩種方法之一開(kāi)發(fā)。第一種方法 采用抑制血液-材料相互作用的化學(xué)表面部分。第二種方法試圖模擬沿 所有健康血管內(nèi)壁排列的天然內(nèi)皮細(xì)胞(EC)。內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生抑制血小 板功能和平滑肌細(xì)胞增殖的一氧化氮(NO)。包括此類(lèi)性質(zhì)的材料對(duì)治 療循環(huán)疾病也可能是重要的。
提供可以在體內(nèi)產(chǎn)生一氧化氮和/或在醫(yī)療裝置中提供一氧化氮 的抗血栓形成性質(zhì)的材料，尤其是與醫(yī)療裝置一起使用的材料可能是 理想的。此類(lèi)裝置例如可排除或使給予抗凝劑的需要降低到最小，這 些抗凝劑可能具有臨床風(fēng)險(xiǎn)例如出血過(guò)多。
概述
本發(fā)明公開(kāi)部分地涉及能夠例如在體內(nèi)產(chǎn)生一氧化氮的組合物。 該組合物可包括硫?qū)倩锘衔锘虿糠?，并且可還包括生物相容性基 質(zhì)。硫?qū)倩锘衔锇ㄟx自有機(jī)硒、有機(jī)碲、有機(jī)硫及其組合的那 些化合物。石危屬化物化合物也可以是包括硒、碲或辟b中至少一種或其 組合的酶。該組合物可還包括生物相容性基質(zhì)。
本文提供了用在可植入醫(yī)療裝置上的生物相容性抗血栓涂層，該
涂層包括誘導(dǎo)一氧化氮形成的硫?qū)倩锘衔?；及摻入所迷硫?qū)倩?化合物的生物相容性基質(zhì)。生物相容性基質(zhì)可包括聚合物，該聚合物 例如可以是親水性的。在其他實(shí)施方案中，該基質(zhì)可包含包括羧基部 分、醛基部分或囟化物部分中一種或多種的聚合物。在非限制性的實(shí) 例中，該基質(zhì)包括超過(guò)約0.6 mmol/g的羧基部分。硫?qū)倩锘衔锟?包括羧基和/或胺部分。
硫?qū)倩锘衔锟梢苑胖迷诨|(zhì)表面，和/或可以與該基質(zhì)例如聚 合物、多孔膜結(jié)構(gòu)、纖維性基質(zhì)或熱解法二氧化硅共價(jià)結(jié)合。本文中 公開(kāi)的涂層和基質(zhì)可還包括治療劑。
在實(shí)施方案中，所公開(kāi)的涂層可還包括與基質(zhì)分開(kāi)的層。例如該 基質(zhì)可包括第一種聚合物，而分開(kāi)的層可包括第二種聚合物。該分開(kāi) 的層可還包括治療劑。在實(shí)施方案中，第二種聚合物可以是親水性的。
也提供了與生物植入物聯(lián)合使用的組合物，該組合物包括與硫?qū)?化物部分共價(jià)結(jié)合的基質(zhì)；其中該硫?qū)倩锊糠诌x自有機(jī)硒部分、有 片;u帝部分或其組合。
也提供了直接將一氧化氮釋放到有需要的患者的目標(biāo)部位的方
法。 一般而言，該方法包括將所公開(kāi)的涂層和/或組合物直接植入到患 者的目標(biāo)部位。
也提供了用本文中所公開(kāi)的涂層和組合物實(shí)施方案涂覆的醫(yī)療裝置。
附圖簡(jiǎn)述
本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施方案和實(shí)踐、其他實(shí)施方案及其特征和特性根 據(jù)接下來(lái)的描述、附圖和權(quán)利要求將是顯而易見(jiàn)的。


圖1描述了 S-亞硝基硫醇(RSNO)和硒醇化合物之間的假設(shè)催化
循環(huán)；
圖2描述了示范性的有機(jī)硒化合物；
圖3描述了在0.5pm-25iLim之間的SNAP (S-亞硝基-N-乙酰基-DL-青霉胺(pencillamme))的各種濃度下 ， 含有依布硒的 RSNO傳感器的定 量響應(yīng)；
圖4用圖表顯示了產(chǎn)生結(jié)合至SeCA表面的Chelex顆粒的一種可 能的反應(yīng)機(jī)理；
圖5顯示SNAP通過(guò)SeCA-固定化Chelex顆粒分解； 圖6描述了硒胱胺在濾紙上的固定化； 圖7顯示NO從固定在0.5cm"慮紙上的SeCA的產(chǎn)生； 圖8顯示由Se-固定化濾紙產(chǎn)生NO;
圖9A顯示Se-基RSNO傳感器對(duì)各種RSNO類(lèi)物質(zhì)響應(yīng)的響應(yīng)
曲線；
圖9B顯示Se-基RSNO傳感器的示意圖，其中該傳感器通過(guò)在 電流表式NO傳感器上裝配Se-固定化濾紙來(lái)構(gòu)造；
圖IO描述了由Se-FP還原氧產(chǎn)生的NO電流變化；
圖11顯示制備二有機(jī)碲化物化合物的反應(yīng)流程圖12A描述了 RSNO和碲醇化合物之間的^f艮設(shè)的催化循環(huán)；
圖12B描述了二芳族二碲化物化合物的々i設(shè)的催化循環(huán)；
圖13顯示了當(dāng)在室溫(RT)下，在1.0 pmol EDTA的存在下將 0.025|Limol的二有機(jī)二碲化物(RTeTeR)加入到0.2pmol S-亞硝基谷胱 甘肽(GSNO)和l.Opmol谷胱甘肽(GSH)/2ml PBS緩沖液(pH 7.4)中時(shí)， 由NOA監(jiān)測(cè)的NO產(chǎn)生曲線；
圖14A描述了形成硒衍生化熱解法顆粒的合成路線； 圖14B顯示了 PBS緩沖液中的硒衍生化顆粒與S-亞硝基-N-乙酰 基-青霉胺的標(biāo)準(zhǔn)注射液的NO產(chǎn)生曲線；
圖15A是Se-固定化聚乙烯亞胺(RSePEI)的聚合物結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15B描繪了基于催化的RSe-水凝膠層的RSNO傳感器的電流 表監(jiān)測(cè)流程圖16描述了通過(guò)室溫下，在含0.5mMEDTA、 100 GSNO和 5(HiM GSH的PBS (pH 7.3)溶液中，由一片固定在透析膜(DM)的 RSePEI (RSePEI-DM)(0.5 cm勺催化的NO產(chǎn)生，(注意給出的DM在所
示的各箭頭點(diǎn)處插入(丄)或從溶液取出(T));
圖17描述了用兩個(gè)電流表式NO傳感器監(jiān)測(cè)內(nèi)源性的RSNO, 一個(gè)是具有對(duì)照DM的對(duì)照NO傳感器，另一個(gè)是具有RSePEI-DM 的RSNO傳感器，測(cè)定在25。C、在具有PBS(pH7.3)的水浴中進(jìn)行；
圖18描繪了 5,5'-二碲基-2,2'-二噻吩羧酸(DTDTCA)及其碲硫化 物聚合物7的反應(yīng)流程圖19A、 19 B和19C各自描述了由二碲化物化合物催化的NO產(chǎn) 生的測(cè)定，其中箭頭表示向混合物中加入給定各類(lèi)物質(zhì)，19A和19B 分別描述了通過(guò)2.5 pM 5,5'-二碲基-2,2'-二噻吩羧酸(DTDTCA) 2在(A) 25pM GSNO和100pM GSH及(B) 50pM GSNO和lOO^M GSH/PBS緩 沖液，pH 7.4 (0.5 mM EDTA)的溶液中催化，經(jīng)過(guò)化學(xué)發(fā)光NO分析 儀(NOA)測(cè)定的NO產(chǎn)生，19C描述了碲硫化物聚合物7-介導(dǎo)催化的 100pM GSNO和25pM GSH/PBS纟爰沖液的NO產(chǎn)生；
圖20描述了水凝膠3 (Te連接的聚合物A)和4 (空白聚合物B) 互穿網(wǎng)絡(luò)的合成；及
圖21描述了在室溫下，在浸漬到/從含0.5mMEDTA的100 GSH和100 GSNO/脫氧的2 ml 10 mM PBS緩沖液(pH二7.4)溶液中 取出時(shí)，由(A)水凝膠3和(B)水凝膠4誘導(dǎo)的并由化學(xué)發(fā)光一 氧化氮 分析儀(NOA)測(cè)定的 一 氧化氮流出。
詳細(xì)描述
本發(fā)明公開(kāi)至少部分地涉及可能適用于與例如醫(yī)療裝置一起使 用的生物相容性組合物。提供了組合物，該組合物包括硫?qū)倩锘?物例如有機(jī)竭化合物、有機(jī)硫化合物、有機(jī)碲化合物或其組合；和/ 或含摻入到另 一種材料或基質(zhì)(其一個(gè)非限制性的實(shí)例是聚合物)中和/ 或在其表面上的酶的硫?qū)倩?。在其他?shí)施方案中，組合物包括至少 一種與有機(jī)竭、有機(jī)碲和/或有機(jī)好u部分；和/或與包括硫?qū)倩镌?br> 的酶共價(jià)結(jié)合的材料/基質(zhì)(例如聚合物)殘基。
本發(fā)明公開(kāi)也部分提供了用于一氧化氮形成的組合物，該組合物 包括硫?qū)倩锘衔?，其中該硫?qū)倩锘衔锇ㄟx自有機(jī)硒部分、 有機(jī)碲部分、有機(jī)硫部分及其組合的部分；和/或包括硒、碲或石克中至 少一種的酶。示范性的化合物包括二硒化合物和二碲化合物。
該組合物可還包括生物相容性和/或可生物降解的基質(zhì)，例如生物 相容性和/或可生物降解的聚合物。此類(lèi)聚合物可以是親水性的或疏水 性的。在某些實(shí)施方案中，基質(zhì)包括具有羧基部分、醛基部分、胺部 分或卣化物部分中一種或多種的聚合物。在其他實(shí)施方案中，J^質(zhì)或 聚合物包括超過(guò)約0.6mmol/g的羧基部分?；蛘?，基質(zhì)可包括多孔膜 結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明公開(kāi)的組合物包括包括羧基部分和/或胺部分的硫?qū)倩?化合物。在某些實(shí)施方案中，硫?qū)倩锘衔颺L固定在聚合物和/或基 質(zhì)中，或者固定在聚合物和/或基質(zhì)的表面上。在其他實(shí)施方案中，硫 屬化物化合物與聚合物和/或基質(zhì)共價(jià)結(jié)合。硫?qū)倩锊糠只蚧衔锟?包括有機(jī)礎(chǔ)部分、有機(jī)硫部分或有機(jī)碲部分的一種或多種。在某些實(shí)
施方案中，有機(jī)硒部分選自硒代胱胺、硒代胱氨酸、3,3'-二竭基二丙 酸、硒代半胱氨酸、依布硒、丙基-硒代胱氨酸、烯丙基-硒代胱氨酸、
甲基-硒代胱氨酸、硒代蛋氨酸、硒膽堿(selenium choline)及其組合。 在其他實(shí)施方案中，組合物可包括硒酶，例如谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和 硫氧還蛋白(thiredoxin)還原酶。
也提供了包括直接地或通過(guò)化學(xué)部分與硫?qū)倩锊糠止矁r(jià)結(jié)合 的基質(zhì)的組合物，其中該石克屬化物部分選自有機(jī)硒部分、有機(jī)^帝部分、 有機(jī)硫部分或其組合；和/或包括硒、碲、硫中至少一種和/或其組合
在某些實(shí)施方案中，硫?qū)倩锊糠挚砂ㄟx自結(jié)構(gòu)I或II的部分
R廣fVR3-A一R4 t
Re—Re-A—A—IVRe
ii
其中R!代表H、烷基、芳基或鍵；R2代表烷基、酰氨基、#A^、 氨基或鍵；R3代表烷基或鍵；每次出現(xiàn)時(shí)A獨(dú)立代表S、 Se或Te; R4代表H或烷基；如果結(jié)構(gòu)II是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，虛線代表任選包括的鍵； 每次出現(xiàn)時(shí)Rs獨(dú)立代表烷基、芳基、酰氨基、羧基、氨基或鍵；及每 次出現(xiàn)時(shí)R6獨(dú)立代表H、羧基、M、芳基或鍵。
基質(zhì)包括例如聚氨酯、聚酯、聚乙烯亞胺、聚甲基丙烯酸酯、聚 四氟乙烯和聚二曱基硅氧烷?；|(zhì)可包括與其連接的固定化部分。此 類(lèi)固定化部分可包括但不限于顆粒、纖維性基質(zhì)例如纖維素或包括纖 維素的納米顆?；蛭㈩w粒及熱解法二氧化硅。用硫?qū)倩镅苌臒?解法二氧化硅可用作聚合物填充劑，例如可形成包括填充的聚合物， 例如填充的聚氨酯的組合物的 一部分。
本文考慮了用于產(chǎn)生一氧化氮的醫(yī)療裝置的涂層。此類(lèi)涂層可包 括聚合物和硫?qū)倩锘衔锏慕M合物。此類(lèi)涂層可以是分層的，例如 可包括其中具有硫?qū)倩锘衔锏牡?一聚合物層，及第二聚合物層。 第二聚合物層可具有親水性質(zhì)和/或可以是可生物降解的。在某些實(shí)施
方案中，第二聚合物層也可包括另一種治療劑。
例如涂層可包括與硒部分共價(jià)結(jié)合的聚乙烯亞胺的第一層。該第 一層可以是例如水凝膠的形式。涂層然后可還包括具有治療劑，例如 抗感染藥的聚四氟乙烯的第二層。
本文也提供了分析物傳感器，該傳感器包括電極表面；及如本文
中所公開(kāi)的生物相容性分析物-可滲透的組合物或涂層。涂層可置于分 析物傳感器的電極表面。據(jù)信，摻入硫?qū)倩锘衔锟梢愿纳评缈?植入的傳感器的生物相容性。
本文所公開(kāi)的組合物可以局部給予，例如在裝置植入的部位直接 釋放一氧化氮。該組合物的局部給予可以通過(guò)縫合、血管植入物、支 架、心臟瓣膜、藥物泵、藥物釋放導(dǎo)管、輸入導(dǎo)管、藥物釋放導(dǎo)線或 可植入的醫(yī)療裝置。例如通過(guò)植入涂覆有本文所公開(kāi)的組合物和/或涂 層的醫(yī)療裝置， 一氧化氮可直接釋放到局部部位。
在該公開(kāi)的 一個(gè)方面中，提供了直接將一氧化氮釋放到有此需要 的患者的目標(biāo)部位的方法，該方法包括直接向患者的目標(biāo)部位給予本 發(fā)明/>開(kāi)的組合物。
在本發(fā)明公開(kāi)的另一方面中，公開(kāi)了包括本文所公開(kāi)的組合物的 實(shí)施方案的醫(yī)療裝置。該醫(yī)療裝置包括但不限于血管內(nèi)的或血管外的 醫(yī)療裝置、球嚢、導(dǎo)管尖、修復(fù)性心臟瓣膜、縫合線、手術(shù)鉤環(huán)、合 成的血管移植物、支架、支架移植物、血管或非血管移植物、分流器、 動(dòng)脈瘤填料、管腔內(nèi)的鋪設(shè)系統(tǒng)、引導(dǎo)絲、栓塞劑、過(guò)濾器、藥物泵、 動(dòng)靜脈分流器、人造心臟瓣膜、人造植入物、手術(shù)引入血管的或在血 管或非血管部位的異物、導(dǎo)線、起搏器、可植入的脈沖產(chǎn)生器、可植 入的心臟除纖顫器、心臟復(fù)律除顫器、除纖顫器、脊髓刺激器、腦刺 激器、骶骨神經(jīng)刺激器、化學(xué)傳感器、乳房植入物、介入心臟病學(xué)裝 置、導(dǎo)管、塑料管或透析袋或膜。
也提供了抑制由血液暴露于醫(yī)療裝置而引起的血小板聚集和血 小板粘連的方法。該方法包括在將醫(yī)療裝置暴露于血液之前將至少一
種本文中公開(kāi)的組合物摻入到該醫(yī)療裝置中或摻入到其上。在另一個(gè) 實(shí)施方案中，治療有此需要的患者的損傷組織的方法包括向患者的損 傷組織部位給予至少 一種本文所公開(kāi)的組合物。也提供了促進(jìn)患有動(dòng) 脈粥樣硬化的受試者血管生成的方法，其中該方法包括為組織部位經(jīng) 歷或有血液灌注不足危險(xiǎn)的受試者植入本文所公開(kāi)的組合物。
也提供了檢測(cè)流體中亞硝基硫醇的方法，其中該方法包括將該流 體與本文所z^開(kāi)的組合物接觸。
在某些實(shí)施方案中，提供了包括由式in、 rv或v代表的化合物
的纟且合物
<formula>formula see original document page 14</formula>
其中^代表聚合物殘基或纖維性基質(zhì)；其中R!代表烷基、芳基、 羧基或鍵；R2代表烷基、芳基、酰氨基、羧基、氨基或鍵；Rs代表烷 基或鍵；每次出現(xiàn)時(shí)A獨(dú)立代表S、 Se或Te; R4代表H、芳基或烷 基；Rs代表芳基或烷基，且R6代表H、羧基或氨基。
硫?qū)倩锘衔锖筒糠?br> 各種硫?qū)倩锘衔锖筒糠终J(rèn)為是在本發(fā)明公開(kāi)的范圍內(nèi)。在某 些實(shí)施方案中，當(dāng)與體液，例如血液接觸時(shí)此類(lèi)化合物可以產(chǎn)生一氧 化氮。本領(lǐng)域的從業(yè)者將容易地認(rèn)識(shí)到各種硫?qū)倩锘衔镞m合用于 本文所公開(kāi)的各種組合物和裝置的情況。
"硫?qū)僭鼗衔?指包括在元素周期表的第6A列內(nèi)的原子的化 合物和部分。第6A族或^^屬元素化合物也可稱(chēng)為第16族化合物。第 6A族原子包括下列元素的至少一種氧、硫、硒、碲和釙。"硫?qū)倩?物化合物"指包括較重的笫6A族原子，并包括下列元素的至少一種的 化合物和部分硫、硒、碲和釙。未取代的硫?qū)僭睾土驅(qū)倩锘?物及取代的硫?qū)僭睾土驅(qū)倩锘衔锞J(rèn)為在術(shù)語(yǔ)"硫?qū)倩锘?物"和"硫?qū)僭鼗衔?的范圍內(nèi)。取代的硫?qū)倩锘衔镏妇哂兄脫Q 一個(gè)或多個(gè)烴主鏈碳上的氫的取代基的化合物和部分。此類(lèi)取代基可 包括例如鹵素、羥基、羰基(例如羧基、烷氧基羰基、甲酰基或?；?、 硫代羰基(例如硫代酸酯、硫代乙酸酯或硫代甲酸酯)、烷氧基、磷酰 基、膦酸酯、亞膦酸酯、氨基、酰氨基、脒、亞胺、氰基、硝基、疊 氮基、巰基、烷硫基、硫酸酯、磺酸酯、氨磺酰基、磺酰氨基、磺酰 基、雜環(huán)基、芳烷基或芳族或雜芳族部分。
不受任何理論的限制，據(jù)信硫?qū)倩锘衔?例如取代的或未取
代的有機(jī)硒、有機(jī)碲、有機(jī)硫化合物及其組合)；和/或包括硒、硫、
碲及其組合的酶，當(dāng)暴露于內(nèi)源性或外源性的硝酸鹽(酯)、亞硝酸鹽 (酯)或亞硝基硫醇(任選在還原劑的存在下)的來(lái)源時(shí)，產(chǎn)生在組合物內(nèi)
和/或在其表面上產(chǎn)生NO的一氧化氮和/或活性類(lèi)物質(zhì)。應(yīng)理解，硝
酸鹽(酯)、亞硝酸鹽(S旨)、亞硝基^5克醇和還原劑源可來(lái)自于該組合物內(nèi)，
裝置內(nèi)的體液例如血液，和/或可靜脈內(nèi)注射或者加入到目的體液中或 向其給予。此類(lèi)還原劑可包括生物化學(xué)或有機(jī)還原劑例如抗壞血酸、
NADH、 NADPH、好u醇化合物例如谷胱甘肽、半胱氨酸、二蘇糖醇 (dithreitol)、 2-巰基乙醇、2-巰基乙胺、三[2-碳基乙基]膦鹽酸鹽等。 如本文中使用，術(shù)語(yǔ)"一氧化氮"或"NO"包括不帶電荷的一氧化氮和帶 電荷的一氧化氮類(lèi)物質(zhì)，包括例如亞硝基輸離子和硝?；x子。
此類(lèi)硫?qū)倩锘衔锟砂ㄍ榱蚧衔锖筒糠?、硫代羰基部?和硒基烷基化合物。示范性的有機(jī)硒化合物包括硒代胱胺、硒代胱氨 酸、3,3'-二硒基二丙酸、竭代半胱氨酸、依布硒、丙基-礎(chǔ)代胱氨酸、 烯丙基-硒代胱J^酸、甲基-硒代胱氨酸、硒代蛋氨酸和硒膽堿。在某 些實(shí)施方案中，有4幾硒和/或有機(jī)碲化合物可以是二硒或二^帝化合物， 例如包含-Se-Se-部分和/或-Te-Te-部分。
硒化合物也包含包括硒的酶。示范性的酶包括谷胱甘肽過(guò)氧化物
酶和硫氧還蛋白還原酶。
硫化合物包括有機(jī)硫化合物，例如2-巰基乙醇、二硫蘇糖醇、2-
巰基乙胺'HC1、塞斯塔明、2-氨基乙基-2-氨基乙硫醇磺酸酯、3-巰基 丙酸、2-(三甲基甲硅烷基)乙硫醇、(3-巰基丙基)三曱氧基硅烷和含硫 氨基酸、肽及其衍生物，例如半胱氨酸和胱氨酸、葡萄糖-半胱氨酸、 N-異丁?；腚装彼?、2,3-二巰基琥珀酸-半胱氨酸(1-2)混合二硫化 物，及含半胱氨酸殘基的肽、酶、蛋白質(zhì)或其被修飾或合成為具有S-部分的衍生物，例如白蛋白和白蛋白-Cys，及在其主鏈或側(cè)鏈中含上 面提及的含S-分子的聚合物。
碲化合物可包括有機(jī)碲化合物。碲化合物可還包括硫和/或礎(chǔ)。示 范性的碲化合物包括可由下式代表的那些二碲化合物
Ar—Te—Te—Ar
其中Ar是取代的或未取代的芳基部分，例如雜環(huán)。本文所考慮 的特殊的示范性碲化合物可由下式代表
本發(fā)明公開(kāi)也考慮了混合的碲-硒、混合的硒-硫醇或混合的碲-硫醇類(lèi)物質(zhì)。例如提供了化合物例如R-Se-Te-R、 R-Se-S-R、 R-Te-S-R，
其中各R獨(dú)立代表有機(jī)部分。在某些實(shí)施方案中，在還原后，此類(lèi)物 質(zhì)將產(chǎn)生一種或多種催化性的竭醇、硫醇或碲醇類(lèi)物質(zhì)。
有機(jī)硒化合物可還包括-硫。例如有機(jī)硒化合物例如分子、酶、蛋 白質(zhì)或聚合物或其組合物可以包括巰基、二硫化物和硒基硫化物官能 團(tuán)部分，以及硒醇/硒醇酯和聯(lián)硒化物部分。在某些實(shí)施方案中，含石克 部分可通過(guò)形成例如硒基石?；飿騺?lái)穩(wěn)定催化部位。該橋可以可逆性 斷開(kāi)以在有機(jī)硒化合物上產(chǎn)生催化部位。
如果S-部分在接近Se-部位處存在，例如通過(guò)將上面提及的物質(zhì) 偶聯(lián)到Se-固定化聚合物基質(zhì)中，硒硫鍵可以在氧化還原反應(yīng)期間以
中間體狀態(tài)形成。本發(fā)明公開(kāi)考慮了包括此類(lèi)鍵的化合物。此類(lèi)化合
物包括谷胱甘肽-戊硒砜(glutaselenone) (GS-SeG)、 Cys-Sec (硒基硫化 物、Cys-半胱氨酸、Sec-硒代半胱氨酸)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶-Se-SG (或含-Cys、硒硫鍵的化合物)，及包括該鍵的聚合物，例如聚合物 —Se-S—聚合物。
其他的硫?qū)倩锘衔锖筒糠职ň哂邢铝薪Y(jié)構(gòu)的那些
<formula>formula see original document page 17</formula>
其中R是任何有機(jī)部分，例如藥物、糖或其他部分；R!選自烷 基、氨基、酰氨基、羧基或氫；R2選自羧基、烷氧基、烷基、氨基或 H; A為硒、硫或碲。
在某些實(shí)施方案中，硫?qū)倩锘衔锘虿糠直贿€原劑例如硼氫化 物(其非限制性實(shí)例包括硼氫化鈉、氰基硼氫化鈉、硼氫化鋅)或其他
氪化物例如氬化鋰鋁和氫化丁基錫和二酰亞胺還原。通過(guò)參考特定的 硫?qū)倩锊糠挚紤]了此類(lèi)還原的部分。在其他實(shí)施方案中，硫?qū)倩?化合物或部分包括兩種或多種硫?qū)倩锘衔铩?聚合物和基質(zhì)
各種聚合物可用于本文所公開(kāi)的實(shí)施方案中。用于該用途的聚合 物可以是生物相容性的。應(yīng)理解，非可生物降解的和/或可生物降解的 聚合物均可用于本發(fā)明公開(kāi)中。如下所討論，聚合物的選擇將部分取
代表性的天然聚合物和基質(zhì)包括蛋白質(zhì)，例如玉米蛋白、改性的 玉米蛋白、酪蛋白、明膠、谷蛋白、血清白蛋白或膠原和多糖，例如 纖維素、葡聚糖、透明質(zhì)酸、藻酸的聚合物及天然纖維性基質(zhì)，例如 濾紙。
本發(fā)明公開(kāi)考慮的纖維性基質(zhì)包括纖維素和纖維素基基質(zhì)、纖維 素衍生物包括纖維素乙酸酯和纖維素鄰苯二曱酸酯、纖維素復(fù)合膜、
纖維素顆粒包括微顆粒和納米顆粒、織物例如亞麻制品、棉花、人造 絲、尼龍和聚酯基織物。其他基質(zhì)包括二氧化硅顆粒，例如熱解法二 氧化硅。在其他實(shí)施方案中，本發(fā)明公開(kāi)考慮的生物相容性基質(zhì)包括 含硅聚合物、水凝膠等。
代表性的合成聚合物包括聚膦嗪、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚碳酸 酯、聚亞烷基、聚丙烯酰胺、聚酐、聚(磷酸酯)、聚烷二醇、聚環(huán)氧 烷、聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚卣乙烯、聚乙 烯吡咯烷酮、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚磷酸酯、聚酯和聚氨酯。例如 聚合物可包括聚二甲基硅氧烷、乙烯乙酸乙烯酯、尼龍、聚丙烯酸、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚(氯乙烯)(PVC)
和聚四氟乙烯(PTFE)。硅橡膠也可用作聚合物。
合成修飾的天然聚合物包括烷基纖維素、羥烷基纖維素、纖維素 醚、纖維素酯和硝基纖維素。其他類(lèi)似的目的聚合物包括但不限于甲 基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基曱基纖維素、羥丁基 曱基纖維素、乙酸纖維素、丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、鄰苯二甲
酸乙酸纖維素、羧甲基纖維素、三乙酸纖維素和^L酸纖維素鈉鹽。
在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明公開(kāi)的組合物包括生物相容性聚合 物。生物相容性聚合物的實(shí)例包括聚(羥基戊酸酯)、聚(L-乳酸)、聚己 內(nèi)酯、丙交酯-乙交酯共聚物、聚(羥基丁酸酯)、羥基丁酸酯-戊酸酯共 聚物、聚二氧雜環(huán)己酮、聚原酸酯、聚酐、聚(乙醇酸)、聚(D,L-乳酸)、 乙醇酸-碳酸1，3-丙二醇酯共聚物、聚磷酸酯、聚磷酸酯氨酯、聚(氨 基酸)、氰基丙烯酸酯、聚碳酸l,3-丙二醇酯、聚(亞氨基碳酸酯)、醚-酯共聚物(例如PEO/PLA)、聚草酸亞烷基酯、聚磷腈及生物分子例如 纖維蛋白、纖維蛋白原、纖維素、淀粉、膠原和透明質(zhì)酸。可使用聚 氨酯、聚硅氧烷和聚酯，以及聚烯烴、聚異丁烯和乙烯-a烯烴共聚物； 丙烯酸聚合物和共聚物、乙烯面聚合物和共聚物例如聚氯乙烯；聚乙 烯醚，例如聚乙烯基甲基醚；聚偏二卣乙烯，例如聚偏二氟乙烯和聚 偏二氯乙烯；聚丙烯腈；聚乙烯基酮；聚乙烯基芳族化合物例如聚苯
乙烯；聚乙烯酯，例如聚乙酸乙烯酯；乙烯基單體彼此和烯經(jīng)的共聚 物，例如乙烯-甲基丙烯酸曱酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、ABS 樹(shù)脂和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；聚酰胺，例如尼龍66和聚己內(nèi)酰胺； 醇酸樹(shù)脂；聚碳酸酯；聚甲醛；聚酰亞胺；聚醚；環(huán)氧樹(shù)脂；人造絲； 人造絲-三乙酸酯；纖維素、乙酸纖維素、丁酸纖維素；乙酸丁酸纖維 素；玻璃紙；硝酸纖維素；丙酸纖維素；纖維素醚；及羧甲基纖維素。 本文所考慮的特殊的聚合物包括聚乙烯亞胺、聚曱基丙烯酸酯、聚四 氟乙烯和聚二曱基硅氧烷。
此類(lèi)聚合物包括聚乙二醇、聚氨酯和聚硅氧烷彈性體、含二氧化硅聚 合物及聚氯乙烯。
可采用的其他聚合物包括tecophilic聚氨酯、PDMS共聚物、氨 基曱酸酯等。在某些實(shí)施方案中，調(diào)節(jié)水?dāng)z取的聚合物可用于所公開(kāi) 的組合物的實(shí)施方案中。本發(fā)明公開(kāi)所考慮的聚合物也可包括控制硒 化合物擴(kuò)散的那些聚合物，和/或控制S-亞硝基硫醇擴(kuò)散的聚合物。
所有主題聚合物可以共聚物或三元共聚物提供。這些聚合物可以 從化學(xué)品供應(yīng)商處獲得，或者采用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)由單體合成。
涂層和裝置
本文所考慮的組合物和涂層包括基質(zhì)，例如一種或多種上面描述 的聚合物，及硫?qū)倩锘衔锢缬袡C(jī)硒、有機(jī)硫和/或有機(jī)碲化合物； 和/或包括硒、硫和/或碲的酶。在某些實(shí)施方案中，當(dāng)例如與體液如 血液接觸時(shí)該組合物可產(chǎn)生一氧化氮。
此類(lèi)組合物可適合用作層或膜，或用于層或膜中，該層或膜至少 部分置于傳感層上，或在分析物傳感器的電極表面上，或在醫(yī)療裝置 上。在某種程度上，可對(duì)用于分析物的檢測(cè)有用的本發(fā)明公開(kāi)的生物 相容性分析物-可滲透的組合物包括(a)硒、碲和/或硫化合物；含硒、 碲和/或辟u(mài)的酶；其殘基或部分；和/或其組合，及(b)至少部分地對(duì)目 的分析物是可滲透的生物相容性聚合物。
在某些實(shí)施方案中，將硫?qū)倩锘衔飺饺氲骄酆衔镏?。該硫?qū)?化物化合物可與該聚合物共價(jià)連接，在整個(gè)聚合物中分散和/或沉積在 聚合物層或基質(zhì)的表面上。可采用各種硫?qū)倩锘衔锘虿糠止矁r(jià)連 接的方法。例如硒代胱胺中固有的胺基(-NH2)可與通常在官能化的聚
合物主鏈中存在的各種反應(yīng)部位反應(yīng)，例如羧基(-COOH)或醛基 (-CHO)和卣化物(-Cl、 Br、 I、 F)。含竭和/或硫的酶可采用任何酶上可 用的反應(yīng)性基團(tuán)通過(guò)類(lèi)似方法固定化。在另一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)性 硫?qū)倩镌噭┛墒紫扰c另一個(gè)小分子、蛋白質(zhì)、酶、聚合物或聚合物 材料偶聯(lián)、結(jié)合或締合形成綴合物，然后在所期望的基體表面例如醫(yī) 療'裝置的金屬表面內(nèi)或其上進(jìn)一步固定化。在再一個(gè)實(shí)施方案中，S-亞硝基硫醇分解的催化部分可通過(guò)所期望的材料例如聚合物膜、玻璃 表面和/或類(lèi)似材料的表面上的官能團(tuán)的共價(jià)偶合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。
在一個(gè)備用實(shí)施方案中，可選擇疏水性的有機(jī)硒、有機(jī)碌u或有機(jī) 碲化合物并摻入到在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中具有疏水區(qū)域的材料中，例如聚(氯 乙烯)、聚氨酯等。對(duì)該組合物而言，硫?qū)倩锘衔锟杉尤氲骄酆衔?或包括聚合物的組合物中。將物質(zhì)包封到聚合物中的各種方法在本領(lǐng) 域中是已知的。例如可將該試劑或物質(zhì)溶解在該聚合物組合物中形成 適度恒定濃度的均勻溶液，或者可將它分散在該聚合物組合物內(nèi)以所 期望的"裝載"水平(生物活性物質(zhì)的克數(shù)/包括該活性劑的總組合物的 克數(shù)，通常以百分比表示)形成懸浮液或分散體。例如包含硫?qū)倩锘?合物的組合物可具有0.01%、 1%、 3%或甚至5%(重量)或更多的石克屬 化物化合物。
當(dāng)根據(jù)硫?qū)倩锘衔?或其他材料)和聚合物組合物，例如本發(fā) 明公開(kāi)的組合物使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)"摻入"和"包封"是技術(shù)公認(rèn)的。這些術(shù)
語(yǔ)可考慮硫?qū)倩锘衔锘蚱渌牧贤ㄟ^(guò)它摻入到聚合物基質(zhì)中的 任何方式，這些方式包括例如與該聚合物的單體連接(通過(guò)共價(jià)或其 他結(jié)合的相互反應(yīng))并使該單體成為聚合反應(yīng)的一部分得到聚合物制 劑，分布在整個(gè)聚合物基質(zhì)上，附接到該聚合物基質(zhì)的表面上(通過(guò)共
價(jià)或其他結(jié)合的相互反應(yīng))，包封在該聚合物基質(zhì)內(nèi)，摻混，混合，膨 脹等。術(shù)語(yǔ)"共摻入"或"共包封"指硫?qū)倩锘衔锘蚱渌牧霞爸辽?一種其他試劑或其他材料在主題組合物中的摻入。當(dāng)治療劑摻入到例 如基質(zhì)中時(shí)，應(yīng)理解，該治療劑可以從該基質(zhì)中以所考慮的方式釋放， 例如該基質(zhì)可以釋放治療有效量的治療劑。
在實(shí)施方案中，其中任何硫?qū)倩锘衔锘蚱渌牧习獾骄酆?物中的物理形式可隨特定的實(shí)施方案變化。例如硒化合物、碲化合物、 硫化合物或其他材料可以首先包封在微球中，然后以至少維持一部分 該微球結(jié)構(gòu)這樣的方式與聚合物混合。或者， -琉屬化物化合物或其他 材料可以是在聚合物中足夠不互溶的，因此，在該聚合物中分散成小 滴，而不是被溶解。本發(fā)明公開(kāi)考慮任何形式的包封或摻入，甚至于
對(duì)任何特定的用途而言是否足夠可接受。例如硫?qū)倩锘衔锟梢該?入到基質(zhì)的多孔層中或摻入到為天然或合成基質(zhì)的 一部分的孔中。在 實(shí)施方案中，用硫?qū)倩锘衔镅苌?的聚合物然后可以交聯(lián)形成水 凝膠。
合適的組合物也可包括廣泛的其他材料。例如可以將改變物理和 化學(xué)性質(zhì)的材料摻入到組合物中，這些性質(zhì)包括例如防止所得組合物 生物污染的能力和/或該組合物的分析物滲透性。不限于此，此類(lèi)材料 可包括稀釋劑、粘合劑和膠粘劑、潤(rùn)滑劑、崩解劑、著色劑、膨脹劑、 調(diào)味劑、甜味劑及其他材料例如緩沖劑和吸附劑，以制備特定的含藥 組合物。應(yīng)理解，選擇這些另外的材料使得這些另外的材料無(wú)一會(huì)顯 著干擾本發(fā)明組合物的預(yù)計(jì)目的。
本發(fā)明的組合物和涂層可包括藥學(xué)上可接受的載體。術(shù)語(yǔ)"藥學(xué) 上可接受的載體"是技術(shù)公認(rèn)的，并包括例如藥學(xué)上可接受的材料、組 合物或溶媒，例如液體或固體填充劑、稀釋劑、賦形劑、溶劑或包封 材料，涉及將任何本發(fā)明的組合物從機(jī)體的一個(gè)器官或部分運(yùn)載或傳 送到機(jī)體的另一器官或部分。各載體在可與本發(fā)明組合物的其他成分
相容并且對(duì)患者無(wú)害的意義上必須是"可接受的，，。在某些實(shí)施方案中， 藥學(xué)上可接受的載體是非致熱的?？善鹚帉W(xué)上可接受的載體作用的材
料的某些實(shí)例包括(l)糖，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀4分，例如 玉米淀粉和馬鈴薯淀粉；(3)纖維素及其衍生物，例如羧甲基纖維素鈉、 乙基纖維素和乙酸纖維素；(4)二醇，例如丙二醇；(5)多元醇，例如甘 油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇；(6)酯，例如油酸乙酯和月桂酸乙酯； (7)緩沖劑；(8)乙醇；(9)應(yīng)用于醫(yī)療裝置涂層制劑中的其他無(wú)毒相容 性物質(zhì)。
除了^5克屬化物化合物外，本發(fā)明組合物和涂層可含有治療劑。本
療劑，，非限定性包括藥物；維生素；礦物質(zhì)補(bǔ)充劑；用于治療、預(yù)防、 診斷、治愈或減輕疾病或病情的物質(zhì)；影響機(jī)體結(jié)構(gòu)或功能的物質(zhì)； 或前藥，該前藥在它們:帔置于預(yù)定的生理環(huán)境中后變成生物活性的或 更有活性。應(yīng)理解，本發(fā)明公開(kāi)考慮的組合物可包括單獨(dú)的或者與一 種或多種一氧化氮產(chǎn)生劑或硫?qū)倩锘衔锝M合的一種或多種一氧 化氮釋放劑或產(chǎn)生劑，并且可包括一種或多種其他治療劑。
可用于本發(fā)明公開(kāi)的合適的"治療劑"包括但不限于抗血栓形成 藥物(例如肝素、共價(jià)肝素(covalent heparin)、水蛭素、比伐盧定、香 豆定結(jié)晶、精蛋白、阿加曲班、D-苯丙氨酰基-L-聚-L-精氨?；葧?基酮等)；溶血栓藥(例如尿激酶、鏈激酶、組織纖溶酶原活化劑等)； 溶纖維蛋白藥；血管痙攣抑制劑；鉀通道激活劑(例如尼可地爾、吡那 地爾、色滿卡林、米諾地爾、阿普卡林、氯普唑侖等)；鈣通道阻斷劑； 抗高血壓藥；抗感染藥，包括抗病毒藥、抗菌藥和抗真菌藥、抗菌藥 或抗生素(例如阿霉素等)；抗血小板藥(例如阿司匹林、p塞氯匹定、糖 蛋白1Ib/nia抑制劑、表面糖蛋白受體等)；抗有絲分裂藥、抗增殖藥 或微管抑制劑(例如紫杉烷類(lèi)、秋水仙堿、甲氨蝶呤、硫唑嘌呤、長(zhǎng)春 新堿、長(zhǎng)春堿、細(xì)胞松弛素、氟尿嘧啶、阿霉素、絲裂霉素C、殺結(jié) 核菌素、埃博霉素(epothilone) A或B、前浙皮海綿內(nèi)酯(discodermolide)
等)；抑制分泌劑(例如類(lèi)維生素A等)；重構(gòu)抑制劑；反義核苷酸(例 如脫氧核糖核酸等)；抗癌藥(例如檸檬酸他莫昔芬、阿西維辛、比折 來(lái)新、柔紅霉素、表柔比星、米托蒽醌等)；類(lèi)固醇(例如地塞米松、 地塞米松磷酸酯鈉、乙酸地塞米松、p-雌二醇等)；非甾體抗炎藥 (NSAID); COX-2抑制劑；5-脂氧合酶(5-LO)抑制劑；白三烯A4 (LTA4) 水解酶抑制劑；5-HT激動(dòng)劑；HMG-CoA抑制劑；抗腫瘤藥、血栓烷 抑制劑；減充血?jiǎng)?；利尿劑；?zhèn)靜的或非鎮(zhèn)靜的抗組胺藥；可誘導(dǎo)的 一氧化氮合成酶抑制劑；阿片類(lèi)藥物、鎮(zhèn)痛藥；幽門(mén)螺桿菌抑制劑； 質(zhì)子泵抑制劑；艾索普斯坦(is叩rostane)抑制劑；血管活性劑；|3-激動(dòng) 劑；抗膽堿能藥；肥大細(xì)胞穩(wěn)定劑；免疫抑制劑(例如環(huán)孢菌素、雷帕 霉素、依維莫司、放線菌素D等)；生長(zhǎng)因子拮抗劑或抗體(例如trapidal (PDGF拮抗劑)、angiopeptin(生長(zhǎng)激素拮抗劑)、血管生成素等)；多巴 胺激動(dòng)劑(例如阿樸嗎啡、溴隱亭、睪酮、可卡因、士的寧等)；放療 齊寸；起不透射線試劑作用的重金屬(例如含碘化合物、含鋇化合物、金、 鉭、柏、鴒等)；生物制劑(例如肽、蛋白質(zhì)、酶、細(xì)胞外基質(zhì)成分、 細(xì)胞成分等)；血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制劑；血管緊張素II受體拮 抗劑；腎素抑制劑；自由基清除劑、鐵鏊合劑或抗氧化劑(例如抗壞血 酸、a-生育酚、過(guò)氧化物歧化酶、去鐵胺、21-氨基類(lèi)固醇等)；性激 素(例如雌激素等)；抗聚合酶藥(例如AZT等)；抗病毒藥；光動(dòng)力治 療劑(例如5-氨基乙酰丙酸、間-四羥基苯基二氫卟酚、十六氟鋅酞菁、 四甲基血p卜啉、堿性蕊香紅123等)；抗體耙向治療劑(例如抗銅綠假 單胞菌(i^ei^fewo"ay aen^/"ara)夕卜毒素A和與A431表皮樣癌細(xì)胞反 應(yīng)的IgG2 k抗體、與皂草素(saporin)綴合的抗去曱腎上腺素能酶多巴 胺P-羥基化酶的單克隆抗體等)；及基因治療劑。
本發(fā)明公開(kāi)的化合物和組合物也可以與其他用于治療疾病或病 癥的藥物組合給予。
短語(yǔ)"藥學(xué)上可接受的"是技術(shù)公認(rèn)的。在某些實(shí)施方案中，該術(shù) 語(yǔ)包括組合物、聚合物及其他材料和/或劑型，在合理的醫(yī)學(xué)判斷范圍 內(nèi)，它們適合用于與人和動(dòng)物的組織接觸而無(wú)過(guò)量的毒性、刺激性、 過(guò)敏反應(yīng)或其他問(wèn)題或并發(fā)癥，與合理的利益/風(fēng)險(xiǎn)比相稱(chēng)。
在實(shí)施方案中，組合物可在其基質(zhì)內(nèi)包括亞硝酸鹽(酯)/硝酸鹽(酯) 或亞硝基硫醇的親脂性鹽，以產(chǎn)生例如可以連續(xù)泄漏到表面的亞硝酸 鹽(酯)/硝酸鹽(酯)或亞硝基硫醇的貯庫(kù)。
的其他試劑。此類(lèi)試劑包括抗真菌藥和抗生素。例如慶大霉素和/或青
霉素，和/或其他廣譜抗生素和抗真菌藥(例如酮康唑(ketaconazole))可 摻入到酶混合物或聚合物基質(zhì)中以防止微生物生長(zhǎng)。
本領(lǐng)域已知的增塑劑和穩(wěn)定劑可摻入到本發(fā)明公開(kāi)的聚合物中。 在某些實(shí)施方案中，根據(jù)它們的生物相容性選擇添加劑例如增塑劑和 穩(wěn)定劑。
本發(fā)明公開(kāi)的組合物的實(shí)施方案可還含有一種或多種輔助物質(zhì)， 例如填充劑、增稠劑等。在其他實(shí)施方案中，起助劑作用的材料可與 聚合物基質(zhì)聯(lián)合。此類(lèi)另外的材料可影響所形成的聚合物基質(zhì)的特 性。例如填充劑，例如牛血清白蛋白(BSA)、小鼠血清白蛋白(MSA) 或二氧化硅顆粒可以與聚合物基質(zhì)締合或分散在其中。例如填充劑可 包括固定于熱解法二氧化硅顆粒的硫?qū)倩锘衔?。在某些?shí)施方案 中，填充劑量的范圍可為聚合物基質(zhì)重量的約0.1%-約50%或更多。 在其他實(shí)施方案中，填充劑可以任一下列量存在約2.5%、 5%、 10%、 25%或40%。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他填充劑，例如碳水化合物、 糖、淀粉、糖類(lèi)、纖維素和多糖包括甘露糖和蔗糖可用于本發(fā)明公開(kāi) 的某些實(shí)施方案中。緩沖劑、酸和堿也可摻入到本發(fā)明的組合物中以 調(diào)節(jié)pH。
任何聚合物基質(zhì)的實(shí)施方案中的電荷、親脂性或親水性可通過(guò)以
某種方式將適當(dāng)?shù)幕衔镞B接至或摻入到組合物或膜的表面而調(diào)節(jié)。 例如表面活性劑可用于提高溶解性差或疏水性的組合物的潤(rùn)濕性。合 適的表面活性劑的實(shí)例包括葡聚糖、聚山梨醇酯和十二烷基硫酸鈉。
一般而言，表面活性劑以低濃度使用，通常小于約5%。
粘合劑是可摻入到聚合物制劑中粘合并維持基質(zhì)完整性的粘合 材料。粘合劑可以干粉末或以溶液加入。糖、天然聚合物和合成聚合 物可起粘合劑的作用。作為粘合劑特別添加的材料一般包括在基質(zhì)制
劑的約0.5%-15% w/w范圍內(nèi)。某些材料可顯示多重性質(zhì)，例如微晶
纖維素，它是滾圓增強(qiáng)劑，也可另外具有粘合性質(zhì)。
可涂覆各種其他涂層以改變涂層或組合物的性質(zhì)。三種示范類(lèi)型 的涂層為密封、上光和腸溶包衣。具有各種溶解或腐蝕性質(zhì)的其他涂 層類(lèi)型可用于進(jìn)一步改變本發(fā)明基質(zhì)的行為，此類(lèi)涂層可容易地被本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員知曉。
當(dāng)包括一氧化氮產(chǎn)生劑例如硫?qū)倩锘衔?，例如有機(jī)硒、有機(jī) 硫醇或有機(jī)碲化合物和/或含硒、碲或硫的酶的組合物與血液接觸時(shí)，
例如它可促進(jìn)內(nèi)源性的S-亞硝基^i醇轉(zhuǎn)化成NO，如圖1或圖12圖解 所示。在正常止血期間，血液中的S-亞硝基硫醇可與本文所公開(kāi)的組 合物相互作用，在聚合物或聚合物涂層的表面產(chǎn)生NO。以該方式， 從聚合物表面局部產(chǎn)生的NO可以防止血小板的粘連。人血液中發(fā)現(xiàn) 的內(nèi)源性S-亞硝基硫醇的濃度包括S-亞硝基白蛋白，0.25-7mM; S-亞硝基谷胱甘肽，0.02-0.2pM; S-亞硝基半胱氨酸，0.2-0.3pM; S-亞 硝基血紅蛋白，0.3-0.003jliM。例如圖12顯示大量的NO可在采用有 機(jī)二碲化物的反應(yīng)的開(kāi)始產(chǎn)生并可繼續(xù)以穩(wěn)定狀態(tài)產(chǎn)生NO。該通過(guò) 例如二有機(jī)碲化物催化的NO產(chǎn)生可通常在還原劑例如谷胱甘肽或半 胱氨酸的存在下發(fā)生。
本發(fā)明公開(kāi)也考慮的是在醫(yī)療裝置上使用的涂層。該涂層可包括 聚合物和硫?qū)倩锘衔铩Ｍ繉涌砂ㄒ粚踊蚨鄬?，例如涂層可包?br> 包含石克屬化物化合物的笫一聚合物層，和任選的第二聚合物層。該第 一和/或第二層可還包括一種或多種另外的治療劑。第二層可置于第一 層上，或者笫一層可置于第二層上。第一和/或第二層可以是可生物降 解的和/或親水性的。 如前所闡述的那樣，本發(fā)明公開(kāi)的組合物和涂層可例如用在醫(yī)療 裝置上或用于其中，在某些實(shí)施方案中，用在醫(yī)療裝置的金屬表面上。 如本文中使用，"醫(yī)療裝置，，指任何血管內(nèi)或血管外的醫(yī)療裝置、醫(yī)療 儀器、包括才直入物的異物等。血管內(nèi)醫(yī)療裝置和儀器的實(shí)例包括適應(yīng) 于插入的球嚢或?qū)Ч芗?、修?fù)性心臟瓣膜、縫合線、手術(shù)鉤環(huán)、合成
血管移植物、支架(例如Palmaz-Schatz、 Wiktor、 Crown、 Mutlilink、 GFX支架)、支架移植物、血管或非血管移植物、分流器、動(dòng)脈瘤填 料(包括GDC、 Guglilmi可分離線圈)、管腔內(nèi)的鋪設(shè)系統(tǒng)、引導(dǎo)絲、 栓塞劑(例如聚合物顆粒、球形和液體栓子)、過(guò)濾器(例如靜脈腔過(guò)濾 器)、藥物泵、動(dòng)靜脈分流器、人造心臟瓣膜、人造植入物、手術(shù)引入 血管的或在血管或非血管部位的異物、導(dǎo)線、起搏器、可植入的脈沖 產(chǎn)生器、可植入的心臟除纖顫器、心臟復(fù)律除顫器、除纖顫器、脊髓 刺激器、腦刺激器、骶骨神經(jīng)刺激器、化學(xué)傳感器、乳房植入物、介 入心臟病學(xué)裝置、導(dǎo)管等。血管外醫(yī)療裝置和儀器的實(shí)例包括其表面 與患者的血流進(jìn)行接觸的塑料管、透析袋或膜。
在裝置或人造材料至少部分地用本文所公開(kāi)的組合物或涂層涂 覆后，它將基本上適用于其預(yù)計(jì)的用途，該用途包括例如作為心臟瓣 膜植入、作為導(dǎo)管插入、作為支架插入或用于心肺氧合作用或血液透 析。
也在本文中^^開(kāi)的是用于治療心血管疾病和病癥的治療有效量 的本文所描述的化合物和組合物的給予方法，這些疾病和病癥包括例 如再狹窄、血管痙攣、動(dòng)脈粥樣硬化和顯示動(dòng)脈血管舒張的疾病。例 如患者可給予治療有效量的本文所考慮的組合物。治療有效量可以例 如基于提供'凈療有效量的一氧化氮所必需的硫?qū)倩锘衔锏牧俊?br> 術(shù)語(yǔ)"^療作用"是技術(shù)公認(rèn)的并指由藥理活性物質(zhì)引起的動(dòng)物 (特別是哺乳動(dòng)物，更特別是人)局部或全身作用。該術(shù)語(yǔ)因此指將用 于疾病的診斷、治愈、減輕、治療或預(yù)防或用于動(dòng)物或人的期望的身 體或精神發(fā)展和/或情況提高的任何物質(zhì)。短語(yǔ)"治療有效量"指產(chǎn)生某
些期望的局部或全身作用的，或者例如以可應(yīng)用于任何治療的合理的 利益/風(fēng)險(xiǎn)比，產(chǎn)生一定量的一氧化氮以產(chǎn)生某些期望的作用的這樣的 物質(zhì)的量。該物質(zhì)的治療有效量將隨受試者和被治療的疾病情況、受 試者的體重和年齡、疾病情況的嚴(yán)重性、給予方式等變化，它可容易 地由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員確定。例如本發(fā)明的某些組合物可以足夠產(chǎn) 生可應(yīng)用于該治療的合理的利益/風(fēng)險(xiǎn)比的量給予。
本發(fā)明公開(kāi)的另 一個(gè)實(shí)施方案提供了通過(guò)摻入本文所公開(kāi)的組 合物并將所述醫(yī)療裝置放置在患者上或患者內(nèi)，抑制由血液(包括血液 成分或血液產(chǎn)品)暴露于醫(yī)療裝置引起的血小板聚集和血小板粘連的 方法。
在某些實(shí)施方案中，為有此需要的患者提供了一種方法，該方法 用于促進(jìn)血管生成作用，例如提高局部缺血細(xì)胞/組織的血管形成/血 液流動(dòng)。作為非限制性實(shí)例，當(dāng)存在或懷疑有冠狀動(dòng)脈疾病，例如缺 血性心肌、心肌梗塞、缺血性心肌病或外周動(dòng)脈疾病例如慢性四肢局 部缺血性跛行(骨骼肌肉)、靜止痛/局部缺血性潰瘍/壞疽時(shí)，涂層或組 合物可用于促進(jìn)血管生成。如果例如局部缺血性中風(fēng)/神經(jīng)病，例如中
風(fēng)/梗塞時(shí)腦/神經(jīng)組織例如局部缺血性半暗帶(pneumbra)發(fā)生，可能指 示有需要的患者的治療促進(jìn)血管生成。
也提供了促進(jìn)有此需要的患者血管內(nèi)腔表面的愈合和/或內(nèi)皮化 的方法，例如在冠狀動(dòng)脈/頸動(dòng)脈中，或在去內(nèi)皮化的腔表面例如動(dòng)脈 內(nèi)膜切除術(shù)后發(fā)現(xiàn)的那些上，例如在頸動(dòng)脈內(nèi)，血栓切除術(shù)(要么動(dòng)脈 /要么靜脈)、血管成形術(shù)例如球嚢、激光或低溫血管成形術(shù)、斑塊旋 切術(shù)(atherectomy)或在血栓切除術(shù)后，通過(guò)給予本文所公開(kāi)的組合物， 例如促進(jìn)不穩(wěn)定的/潰瘍的動(dòng)脈粥樣硬化性斑塊的內(nèi)皮化。
本文所提供的組合物也可以有助于急性或慢性動(dòng)脈和/或靜脈血 栓形成的消散，例如血管再形成和/或新血管形成和/或再穿通。在另 一個(gè)實(shí)施方案中，提供了促進(jìn)用于基因治療應(yīng)用、器官再生應(yīng)用及用 于生物人造雜交器官(例如胰腺、腎臟、肺、肝臟)放置的新毛細(xì)管床 發(fā)育的組合物。也提供了促進(jìn)和/或提高傷口愈合和/或用于促進(jìn)肉芽 組織，例如用于慢性創(chuàng)傷例如局部缺血、糖尿病、神經(jīng)病和以動(dòng)脈機(jī) 能不全為基礎(chǔ)的創(chuàng)傷的方法。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本文所公開(kāi)的組合物可用于預(yù)防切開(kāi)后的纖 維組織形成，或用于治療新內(nèi)膜增生。例如本文提供了通過(guò)給予本發(fā) 明公開(kāi)的組合物，治療血管損害部位以縫合刺傷或開(kāi)口，及治療、抑 制或預(yù)防在該部位的組織反應(yīng)的方法。在實(shí)施方案中，該方法可包括 給予 一氧化氮試劑或包括一氧化氮試劑的組合物，例如本文所公開(kāi)的 實(shí)施方案，或者一氧化氮試劑和止血裝置或材料，及例如將該組合物 施用至該部j立。
本文所公開(kāi)的組合物也可用于防止醫(yī)療裝置或其表面，例如人造 或天然替代表面的結(jié)合和/或組織包埋，例如置于體腔例如胸腔、腹腔 和/或疝中，裝置例如可植入的生物傳感器例如血管內(nèi)、腦、心臟、腸 傳感器、起搏器/導(dǎo)線、可植入的藥物釋放系統(tǒng)，及其他生物機(jī)械裝置 /表面例如生物人造器官、關(guān)節(jié)或心臟瓣膜。與不包括本發(fā)明公開(kāi)的組 合物的可植入裝置相比，本文所公開(kāi)的組合物可改善例如可植入裝置 例如傳感器的生物相容性。例如包括本文所公開(kāi)的組合物的實(shí)施方案 的裝置，例如與無(wú)所公開(kāi)的組合物的裝置相比可置于身體內(nèi)兩倍持續(xù) 時(shí)間，對(duì)患者基本上很少或無(wú)副作用。
本發(fā)明公開(kāi)的另 一個(gè)實(shí)施方案涉及本文所公開(kāi)的組合物向損傷 部位或損傷組織(例如損傷的血管)局部給予，用于治療損傷的或損害 的組織。該損傷可能由在侵入性的手術(shù)中使用醫(yī)療裝置造成。因此， 例如在通過(guò)例如血管成形術(shù)治療阻塞的脈管系統(tǒng)時(shí)，損傷可能在某些 情況下產(chǎn)生血管。該損傷可通過(guò)使用本文所描述的化合物和組合物治 療。除了修復(fù)損傷的組織，該治療也可用于減輕和/或延緩再閉塞，例 如再狹窄。這些化合物和組合物可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任一 方法局部釋放，這些方法包括但不限于藥物釋放導(dǎo)管、輸注導(dǎo)管、藥 物釋放導(dǎo)線、可植入醫(yī)療裝置等。在一個(gè)實(shí)施方案中，所有或大部分
損傷的區(qū)域用本文所公開(kāi)的組合物本身，或在起涂層基質(zhì)作用(包括本 文所描述的基質(zhì))的藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑中的組合物覆蓋。該 涂層基質(zhì)可以是液體、凝膠、半固體或固體的稠度。該組合物可與一 種或多種治療劑聯(lián)合施用，例如本文所例舉的那些。載體或基質(zhì)可由 提供治療劑的計(jì)量釋放或持續(xù)釋放的試劑組成，或包括此類(lèi)試劑。
在治療心血管疾病和病癥中，本文所公開(kāi)的組合物可通過(guò)采用適 用于將組合物釋放到所期望的位置的動(dòng)脈內(nèi)或靜脈內(nèi)導(dǎo)管，直接向損 傷的血管或非血管表面經(jīng)靜脈內(nèi)給予。例如所公開(kāi)的置于醫(yī)療裝置上 的涂層，可用于將硫?qū)倩镌噭┽尫诺剿谕奈恢?，以在體內(nèi)產(chǎn)生 一氧化氮。受損動(dòng)脈表面的位置通過(guò)采用日常的和本領(lǐng)域技術(shù)人員眾 所周知的方法進(jìn)行的常規(guī)診斷方法，例如X-射線血管造影術(shù)確定。另 外，采用動(dòng)脈內(nèi)或靜脈內(nèi)導(dǎo)管的組合物給予采用本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所 周知的常規(guī)方法進(jìn)行。典型的是，化合物或組合物通過(guò)與用于最初的 方法相同的導(dǎo)管釋放到血管形成術(shù)的部位，通常在血管形成術(shù)球嚢膨 脹的時(shí)候?qū)氲筋i動(dòng)脈或冠狀動(dòng)脈。該組合物可在延長(zhǎng)的時(shí)間范圍 內(nèi)、在體溫下緩慢分解，以有效治療心血管疾病和病癥包括例如再狹 窄的速度釋放一氧化氮。
"心血管疾病或病癥"指本領(lǐng)域已知的任何心血管疾病或病癥，這 些心血管疾病或病癥包括但不限于再狹窄、冠狀動(dòng)脈疾病、動(dòng)脈粥樣 硬化、動(dòng)脈粥樣化形成、腦血管疾病、絞痛、局部缺血性疾病、充血 性心臟衰竭或與急性心肌梗塞相關(guān)聯(lián)的肺水腫、血栓形成、高血壓中 的高的或提高的血壓、血管痙攣、血小板聚集、血小板粘連、平滑肌 細(xì)胞增殖、與使用醫(yī)療裝置相關(guān)聯(lián)的血管或非血管并發(fā)癥、與使用醫(yī) 療裝1^目關(guān)聯(lián)的創(chuàng)傷、血管或非血管壁損傷、外周血管疾病、經(jīng)皮冠 狀動(dòng)脈腔內(nèi)造影術(shù)后的新內(nèi)膜增生等。由于血小板沉積的增加、激活、 血栓形成或血小板的消耗和凝結(jié)蛋白，與使用醫(yī)療裝置相關(guān)聯(lián)的并發(fā) 癥可發(fā)生。在"心血管疾病或病癥"的定義內(nèi)的此類(lèi)并發(fā)癥包括例如心 肌梗塞、肺部血栓栓塞、小腦血栓栓塞、血栓靜脈炎、血小板減少癥、
出血性病癥和/或由于前述病癥直接或間接發(fā)生的任何其他并發(fā)癥。
"再狹窄"是心血管疾病或病癥，它指在由損傷例如血管成形術(shù)、 球嚢膨脹、斑塊旋切術(shù)、激光切除治療或支架的插入引起的動(dòng)脈創(chuàng)傷 后外周或冠狀動(dòng)脈的閉塞。再狹窄也可在一些侵入性手術(shù)技術(shù)，例如 移植手術(shù)、血管移植、冠狀動(dòng)脈旁路手術(shù)、動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)、心臟移 植術(shù)、球嚢血管成形術(shù)、斑塊旋切術(shù)、激光切除術(shù)、血管內(nèi)支架移才直 等后發(fā)生。
"動(dòng)脈粥樣硬化，，是慢性血管損傷的形式，其中某些動(dòng)脈壁內(nèi)的正 常血管平滑肌細(xì)胞(它們通?？刂蒲艿呐浜险{(diào)節(jié)血流)，改變其性質(zhì)
并發(fā)展"癌樣，，行為。這些血管平滑肌細(xì)胞變得不正常地增殖、分泌物 質(zhì)例如生長(zhǎng)因子、組織降解酶及其他蛋白質(zhì)，這使它們能侵入并在內(nèi) 血管內(nèi)層散開(kāi)，阻斷血流并使得該血管對(duì)被局部血液凝固完全阻塞異 常敏感，導(dǎo)致由該動(dòng)脈供應(yīng)的組織的死亡。"血液"包括血液產(chǎn)品、血 液成分等。
本發(fā)明公開(kāi)也考慮的是用于檢測(cè)分析物的傳感器，例如用于檢測(cè) 血液和/或組織中的S-亞硝基硫醇。此類(lèi)分析物包括亞硝基石克醇和葡萄 糖。此類(lèi)傳感器可以是可植入的供體內(nèi)使用或皮下使用，或者可以在 外部用于可不經(jīng)手術(shù)或其他侵入性手術(shù)進(jìn)入的體液?；蛘?，所公開(kāi)的 傳感器可用于遠(yuǎn)程分析的流體。此類(lèi)傳感器可用于例如在幾天內(nèi)獲得 樣品或患者中的S-亞硝基硫醇含量的測(cè)定。
本文所公開(kāi)的涂層、組合物和方法的實(shí)施方案可與其他治療形式 組合用于某些實(shí)施方案中。作為實(shí)例，本發(fā)明公開(kāi)的傳感器、裝置和 方法可與手」術(shù)和/或與其他傳感器聯(lián)合使用。還進(jìn)一步，本文所公開(kāi)的 傳感器可能能夠同時(shí)或以逐步方式檢測(cè)多于一種分析物，或者可以與 全身治療，例如胰島素給予或這些形式的組合一起使用。例如分析物 傳感器可與變速的或可編程的可植入胰島素輸注泵組合使用。
本發(fā)明公開(kāi)所考慮的是分析物傳感器，例如與患者體液接觸的那 些、與患者組織間隙接觸的那些、或者接觸皮下或血管或動(dòng)脈中血液、
唾液、尿、汗等的那些傳感器。用于分析物傳感器的電極包括基于電 流表發(fā)揮功能的那些電極。
已經(jīng)一般性描述了發(fā)明內(nèi)容，根據(jù)下列實(shí)施例將更易于理解，包
目的，而無(wú)意以任何方式限制發(fā)明內(nèi)容。
實(shí)施例
實(shí)施例1
將疏水性有機(jī)硒催化劑一依布硒摻入到親水性聚氨酯(Tecophilic, SP-60-A, 20%-水吸收)膜中，該膜可隨后安裝在電化學(xué)NO傳感器上， 以檢測(cè)RSNO類(lèi)物質(zhì)。采用了類(lèi)似于美國(guó)專(zhuān)利公布No.2004/0224868 中所公開(kāi)的NO傳感器構(gòu)型，該專(zhuān)利通過(guò)引用整體結(jié)合到本文中。^!奪 38 mg聚氨酯溶解于含2 mg依布硒的2 ml THF溶液中。摻入了催化 性硒試劑的聚合物膜通過(guò)將0.5 ml該混合物溶液流延到2.4 cmh皮璃 片上制備。將所得膜片作為外部催化膜加在電流表式NO選擇性傳感 器的遠(yuǎn)端尖端處產(chǎn)生RSNO傳感器。圖3顯示在0.5-25nm之間的各 種S-亞硝基-N-乙?；?DL-青霉胺(SNAP)給定濃度下，所得RSNO傳 感器的定量電流響應(yīng)。
實(shí)施例2:表面固定化
將金屬鏊合的樹(shù)脂顆粒(Chelex, 0.6mmol-羧基/g,粒度~ 0.5mm) 上的表面羧基與硒代胱胺上的胺終端偶聯(lián)。將1 g分散在10 ml MES 緩沖液(25 mM, pH 6.7)中的Chelex樹(shù)脂顆粒與l-(3-二甲基M丙 基)-3-乙基碳二亞胺(EDC或EDAC, 400mg)和N-羥基琥珀酰亞胺 (NHS,70 mg)—起溫育IO分鐘以激活羧基。然后，將硒代胱胺(SeCA) 溶液(SeCA 200 mg/5ml MES緩沖液)加入到所溫育的反應(yīng)混合物中， 隨后令其反應(yīng)40分鐘。得到淡黃色顆粒，并進(jìn)一步在20 ml 0.1 M NaBH4溶液中還原，以將固定化的SeCA類(lèi)物質(zhì)中的未反應(yīng)的一半分開(kāi)，并在顆粒表面上產(chǎn)生硒醇基團(tuán)(反應(yīng)流程示意圖參見(jiàn)圖4)。將10 mg 所得透明(無(wú)色)顆粒包封在薄尼龍網(wǎng)中(孔大小~50|iM),并當(dāng)用所產(chǎn) 生的NO的化學(xué)發(fā)光監(jiān)測(cè)觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)能夠催化S-亞硝基-N-乙?；?霉胺(SNAP)分解(參見(jiàn)圖5)。
實(shí)施例3:與聚合物主鏈共價(jià)連接的有機(jī)硒類(lèi)物質(zhì) 通過(guò)將SeCA與二醛反應(yīng)將硒代胱胺(SeCA)固定在濾紙上，如圖 6所示，該二醛由(3葡萄糖單元上的二醇基團(tuán)氧化產(chǎn)生。首先，將濾 紙(Whatman 50,直徑55-mm)的表面在0.1MNalO4溶液中氧化3小時(shí)， 然后與SeCA(50mM/0.1 MTris緩沖液，pH8.2)反應(yīng)1小時(shí)。將所得 的席夫氏堿鍵和聯(lián)硒化物鍵用0.1 MNaBH4進(jìn)一步還原1小時(shí)，形成 C-N單鍵和硒醇基團(tuán)。將所得的紙貯藏在0.1M磷酸鹽緩沖溶液(pH 4.5) 中過(guò)夜，并在使用前洗滌。還原反應(yīng)用0.1 MHC1溶液淬滅。從在有/ 無(wú)改性濾紙的存在下，在RSNO溶液中NO流出變化的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所 得改性濾紙的片使RSNO催化分解，如圖7所示。
實(shí)施例4:由有機(jī)硒固定化聚合物長(zhǎng)期產(chǎn)生NO 按實(shí)施例3中的描述制備的小片(面積0.125 cm2) Se-固定化濾紙 (Se-FP)可用于監(jiān)測(cè)從含100pM GSNO、 500pM GSH和0.5 mM EDTA 的PBS (pH 7.4)溶液中長(zhǎng)期的NO產(chǎn)生。NO產(chǎn)生/生成通過(guò)化學(xué)發(fā)光 檢測(cè)測(cè)定。全部給定量的GSNO被分解，NO生成在各批試驗(yàn)中停止， 反應(yīng)在含相同初始濃度的所有上述成分(GSNO、 GSH和EDTA)的新 鮮緩沖溶液中重新開(kāi)始。如圖8所示，Se-FP片可以消耗所有給定量 的RSNO;產(chǎn)生最多到12個(gè)試驗(yàn)批的NO，其中總共2.4 pmol (0.2 |iimol x 12) GSNO分解。在實(shí)施例3所描述的Se-固定化過(guò)程期間，從SeCA dax = 300 nm)溶液的UV/VIS吸光度變化，裝載在濾紙上的Se分別 估計(jì)為小于 4.1^mol/cm2?；谶@一計(jì)算，很清楚Se-FP片可連續(xù)消 耗GSNO,并且比在給定Se-FP片中的固定化Se量(0.125 cm2 Se-FP
中~ 0.52 jamol)分解更多的GSNO (2.4 pmol)。
實(shí)施例5:采用有機(jī)硒固定化聚合物修飾的NO傳感器檢測(cè)S-亞
硝基好u醇
將按實(shí)施例3中的描述制備的小片Se-固定化濾紙(Se-FP)安裝在 電流表式NO傳感器上，以檢測(cè)溶液相中的RSNO類(lèi)物質(zhì)，如圖9B 所示。由于通過(guò)在Se-FP上催化RSNO分解產(chǎn)生NO及隨后在鈾電招^ 上NO的氧化，此類(lèi)修飾的NO傳感器可產(chǎn)生電流表電流信號(hào)。圖9A 顯示當(dāng)在含0.5 mM EDTA和5pM GSH的給定PBS (pH 7.4)溶液中的 RSNO類(lèi)物質(zhì)的濃度變化(0.5pM 8pM)時(shí)，傳感器的電流響應(yīng)方式是 可再現(xiàn)的并且是定量的。此類(lèi)RSNO傳感器的靈敏度可取決于RSNO 類(lèi)物質(zhì)的性質(zhì)；圖9A(插圖，電流對(duì)濃度曲線)顯示GSNO比SNAP 產(chǎn)生更大的電流水平變化。
實(shí)施例6:關(guān)于用修飾的NO傳感器進(jìn)行的電流表式RSNO檢測(cè) 的對(duì)照試驗(yàn)
在環(huán)境條件下，包括硒代胱胺的Se-化合物顯示在GSH的消^^下 還原氧，作為氧還原的中間體產(chǎn)生11202。然而，因?yàn)閷?duì)NO傳感器的 給定構(gòu)型而言，H202是潛在的千擾分子，所以通過(guò)在無(wú)GSNO的存 在下增加GSH的濃度測(cè)試修^飾的NO傳感器的性能。圖10顯示甚至 在GSH濃度顯著增加時(shí)發(fā)現(xiàn)可忽略不計(jì)的電流變化，這意味著在測(cè) 定期間，在修飾的NO傳感器上無(wú)來(lái)自Se-FP氧還原的明顯貢獻(xiàn)，并 且顯示在代表性的前述實(shí)施例中獲得的電流水平變化似乎是由于在 Se-FP表面上催化RSNO分解產(chǎn)生的NO存在。
實(shí)施例7: 二有機(jī)二^帝化物的制備
化合物2 (參見(jiàn)圖ll)通過(guò)按照?qǐng)D11中的反應(yīng)流程，采用二碲化 二鈉溶液和6-溴己酸鈉鹽在8CTC的水中原位制備。
實(shí)施例8
圖13顯示在還原劑例如谷胱甘肽(GSH)的存在下、在生理pH下， 二有機(jī)二碲化物將S-亞硝基谷胱甘肽(RSNO)或S-亞硝基半胱氨酸 (CySNO)分解成NO的催化活性。在室溫下、在EDTA的存在下，在 PBS緩沖液(pH 7.4)中，以GSNO和GSH為原料，二有機(jī)二碲化物0匕 合物2)能夠產(chǎn)生比二有機(jī)二碲化物2的量更多的NO。
實(shí)施例9:熱解法二氧化硅的衍生化
釆用含胺硅烷化試劑(例如3-溴丙基三曱氧基硅烷)，通過(guò)如圖 14A所示的兩步合成可將硒基固定在熱解法二氧化硅表面上。熱解法 二氧化硅顆粒與3-溴丙基三曱氧基硅烷反應(yīng)，提供用于硒代胱胺的連 接部位。硅烷化顆粒然后與硒代胱胺反應(yīng)，在熱解法二氧化硅顆粒上 引入硒位置。進(jìn)行這些反應(yīng)并收集所衍生化的顆粒供分析。
實(shí)施例10
一氧化氮的產(chǎn)生由實(shí)施例9的顆粒經(jīng)化學(xué)發(fā)光法一一種NO的直 接測(cè)定技術(shù)測(cè)定，該方法通過(guò)在37。C將顆粒浸在PBS緩沖液中，然 后在間隔時(shí)間點(diǎn)加入S-亞硝基硫醇的等分試樣進(jìn)行。如圖14B所示， 所衍生化的熱解法二氧化硅顆粒使NO從S-亞硝基硫醇中產(chǎn)生，直到 S-亞硝基硫醇消耗完，在該點(diǎn)再加入S-亞硝基硫醇的等分試樣，并重 復(fù)該方法幾次。該方法可連續(xù)進(jìn)行，只要有S-亞硝基硫醇的來(lái)源存在。 人體含有范圍在0.2nM-7nM的穩(wěn)態(tài)濃度的S-亞硝基硫醇；因此從導(dǎo) 管表面連續(xù)產(chǎn)生NO的能力基本上是無(wú)窮盡的。單獨(dú)向緩沖液或單獨(dú) 向熱解法二氧化硅中加入S-亞硝基硫醇不產(chǎn)生NO，因此從所衍生化 的顆粒產(chǎn)生的NO是竭修飾的結(jié)果。
實(shí)施例11: PEI用SeDPA衍生化
將聯(lián)硒化物3,3'-二丙酸聯(lián)硒化物(SeDPA)與聚乙烯亞胺(PEI)共價(jià) 連接，通過(guò)采用EDC/NHS偶聯(lián)法產(chǎn)生含竭PEI(RSePEI;參見(jiàn)圖14)。
SeDPA的羧酸基團(tuán)首先用EDC和NHS活化形成N-琥珀酰亞胺酯。 將PEI/2-[N-嗎啉代]乙磺酸鈉鹽緩沖液(MES, pH 5.8)的溶液(40 mg/mL; 或者25k或者750k平均MW))與活化的SeDPA (12.5 mM)、 EDC和 NHS室溫反應(yīng)2小時(shí)。將EDC: NHS: RSe-COOH的摩爾比調(diào)節(jié)為6: 4: 1以實(shí)現(xiàn)聯(lián)硒化物與PEI的最大偶聯(lián)。將所得的RSePEI溶液透析 (MWCO, 15kD),先用相同的MES緩沖液，然后用DI水透析1天。 對(duì)用SeDPA衍生的RSePEI而言，通過(guò)用硼氬化鈉(20 mM)還原二石西 鍵除去非共價(jià)連接的SeDPA類(lèi)物質(zhì)，然后將該反應(yīng)混合物首先徹底 地用50 mM NaCl透析，然后用DI水透析3天。除了未向偶聯(lián)反應(yīng)中 加入聯(lián)硒化物外，也以相同的方式制備了對(duì)照PEI。所獲得的RSePEI 材料以新鮮溶液使用或冷凍干燥后貯藏。ICP-MS分析發(fā)現(xiàn)干聚合物 含有3.6±0.3和3.9土0.3 w/w% (平均Mw分別為25k和750k的PEI)的 Se。基于假設(shè)即僅與伯胺基的偶聯(lián)反應(yīng)后的Se-含量表示實(shí)際偶聯(lián)效 率，PEI中小分?jǐn)?shù)(~6%)的總伯胺基被消耗，而剩余的游離胺可用于 進(jìn)一步固定在濾紙或透析膜上。
實(shí)施例12:在透析膜(DM)上交聯(lián)SePEI水凝膠的形成 將含有10 mL 1 wt% RSePEI (由平均Mw 25k PEI衍生化)和0.1 mM EDTA/0.1 M MOPS緩沖溶液(pH 7.9)的DM (MWCO, 25kD)管， 首先浸在該相同組合物的溶液中至少2天。用MOPS緩沖液洗涂后， 將該DM管浸在戊二醛溶液中(l wt。/。)20分鐘，使RSePEI類(lèi)物質(zhì)在 透析膜的孔結(jié)構(gòu)中交聯(lián)。所得DM管用DI水洗滌，隨后浸在10mM 硼氬化鈉溶液中還原亞胺鍵l小時(shí)。所有反應(yīng)在溫和振搖或攪拌下進(jìn) 行。放出所有溶液后，再洗滌修飾的DM(RSePEI-DM)管的內(nèi)部/夕卜部 并貯藏在0.1 M磷酸鹽緩沖液(pH 4.3)中直到使用。對(duì)照DM片用對(duì)照 PEI (無(wú)RSe相連)以類(lèi)似的方式制備。將管壁的小片按需要切割，并 測(cè)試NO產(chǎn)生。圖16描述了通過(guò)以?xún)蓚€(gè)不連續(xù)的模式F(快)和S (十曼) 產(chǎn)生NO，溶液相樣表面催化的活性。
實(shí)施例13:電流表式NO/RSNO傳感器的制造
密封在玻璃壁管中的鍍鉑Pt工作電極(Pt盤(pán)(具有250卞m o.d.))和 作為參比/反電極的Ag/AgCl導(dǎo)線用于氣體檢測(cè)構(gòu)型中。將兩個(gè)電極在 PTFE氣體可滲透膜(GPM)后結(jié)合。為了形成RSNO傳感器以展示由 新鮮血液中的RSNO產(chǎn)生NO，將一片RSePEI-DM用O-環(huán)附接在NO 傳感器的GPM上，使RSePEI-處理的表面面向GPM。對(duì)照NO傳感 器也用上述對(duì)照DM(無(wú)RSe類(lèi)物質(zhì))制備。所有傳感器的極化、校準(zhǔn) 和隨后的電流測(cè)定均以標(biāo)準(zhǔn)方式進(jìn)行。
實(shí)施例14:血液中的RSNO測(cè)定
動(dòng)物血從Michigan大學(xué)醫(yī)學(xué)院體外膜氧化(ECMO)實(shí)驗(yàn)室 (Extracorporeal Membrane Oxygenation (ECMO) laboratory)新鮮獲得。 血樣獲得后立即用以1: 500的體積比加到血中的濃肝素溶液(2 U/ml)(來(lái)自豬腸，Sigma-Aldrich (St. Louis, MO))肝素化。所得血液沖羊 品的ACT (活化的凝結(jié)時(shí)間)值的范圍在250~300秒，于2yC保存在黑 暗中并在3小時(shí)內(nèi)使用。為了研究暴露于血漿是否影響RSePEI-FP材 料的NO產(chǎn)生能力，富含血小板的血漿由肝素化的豬血通過(guò)以250 g 離心15 min制備。將一片(0.5 cm2) RSePEI-FP聚合物貯藏在該血漿中 最多到5天，樣品用DI水洗滌后其從RSNO類(lèi)物質(zhì)催化的NO產(chǎn)生 間歇地通過(guò)NOA測(cè)定測(cè)試。為了采用固定化的RSePEI類(lèi)物質(zhì)直4妄才企 測(cè)兔血中產(chǎn)生的NO,采用了兩個(gè)電極、對(duì)照NO傳感器和RSNO傳 感器。各傳感器首先相對(duì)于其對(duì)PBS緩沖液中的NO的固有響應(yīng)校準(zhǔn)。 然后，將兩個(gè)傳參器的電流信號(hào)于25。C用置于相同N2飽和的60 ml PBS (pH 7.4)溶液中的傳感器穩(wěn)定。最后，在N2氣氛下將40 ml新鮮 全血樣品加入到PBS溶液中，得到40% (v/v)稀釋液，并監(jiān)測(cè)各傳感 器對(duì)該樣品的電流響應(yīng)。
如圖17所示，當(dāng)在25。C下將兔血注射到PBS(pH7.4)中時(shí)，RSNO 傳感器顯示出比對(duì)照NO傳感器所顯示的電流表NO響應(yīng)更大的增力口。 這兩個(gè)傳感器所檢測(cè)到的NO水平的差，即AR強(qiáng)烈地提示當(dāng)固定化 的RSe催化劑存在時(shí)，內(nèi)源性的RSNO的降解顯著發(fā)生。催化層以位 于該裝置表面的有效NO水平產(chǎn)生了相當(dāng)于大約85 nM (AR)的變化的 響應(yīng)增加。兩個(gè)傳感器均對(duì)其N(xiāo)O的直接響應(yīng)進(jìn)行了預(yù)校準(zhǔn)。并且， 由于所釆用的透析膜的MWCO (25 kDa), LMW-RSNO有可能在該傳 感器的表面被轉(zhuǎn)化成NO，而不是S-亞硝基蛋白例如AlbSNO。圖17 中所示的響應(yīng);f莫式是可重現(xiàn)的，并且已在幾個(gè)采用新鮮兔血的獨(dú)立試 驗(yàn)中觀察到。
實(shí)施例15: 5,5'-二碲基-2,2'-二噻吩羧酸(DTDTCA, 2)的合成 于(TC向攪拌著的2-噻吩羧酸(2.0g,15.6mmol)/THF (200mL)的溶 液中加入NaH (95%, 0.66 g, 15.7mmo1)。 10分鐘后，將n-BuLi (2.5 M 己烷溶液，6.3mL, 15.7mmol)緩慢滴入上述溶液中并攪拌10分鐘。將 反應(yīng)混合物升溫到室溫，然后，攪拌50分鐘。在強(qiáng)氮?dú)饬髦袑㈨?1.9 g, 14.9mmol)快速加入到該反應(yīng)混合物中。攪拌2小時(shí)后，將該混合 物減壓濃縮得到約20 ml微紅褐色漿狀物。于0。C將該漿狀物傾入DI 水(300 mL)和CH2C12 (200 mL)的溶液中，同時(shí)用1.5N HC1調(diào)節(jié)溶液的 pH至約l。于0。C將整個(gè)混合物通過(guò)通入空氣劇烈混合。將該混合物
過(guò)濾以除去未溶解的固體，并將濾餅用CH2Cl2洗滌。將所分離的水層
用CH2Cl2再萃取2次。合并的有機(jī)層用無(wú)水Na2S04千燥、過(guò)濾并用 CH2Cl2洗滌。將濾液減壓濃縮，得到深紅色固體。
將粗殘?jiān)肅H2Cl2(50mL)研磨，然后過(guò)濾并用CH2Cl2洗滌，得 到紅棕色固體(0.93g，產(chǎn)率25%)。分解溫度168-172°C;
iH NMR (500 MHz, DMSO-ds, 25 °C): S-13,17 (bs, 2H; 2 COOH), 7.54 (d， J- 4.5 Hz, 2H; 2 CCH), 7.43 (d, J= 4.5 Hz, 2H; 2 TeCCH); "C NMR (125 MHz, DMSO-d6,25 。C): S-162.28, 142.13， 140.12, 134.53, 106.19.; mTeNMR (MHz, DMSO-de, 25 。C): 5=497.60; IR (KBr)- 3426 cm-1 (COO-H), 2959, 2554 cm4 (=C-H), 1667 cm-i (OO)' 1516 cm.i (C=Q, 1422cm.l(=C-ri);
HRMS (EI): m/z: [M〗+理論值C1QH604S2Te2， 513.7832: 513.7835.; 理論值C10H6O4S2Te2; C, 23.57; H, 1.19; 0, 12.56; S, 12.59:實(shí)測(cè)值C, 23.25; H, 1.23; S, 12.28。
實(shí)施例16:碲基硫化物聚合物
圖18描述了碲基^5?；锞酆衔?的合成路線。親水性的聚氨酯 (Tecophilic， SP-93A-100)在使用前通過(guò)索氏提取純化。將干燥的HPU (2.0 g,約4.8 mmol氨酯基團(tuán))溶解于無(wú)水DMAC (40 mL)中。于 40-45°C、在3小時(shí)內(nèi)將該溶液滴加到攪拌著的HMDI (3.89 ml, 24 mmol)和DBTDL (72|iL, 0.12 mmol)/DMAC (4 mL)的溶液中。1.5天后， 將該混合物冷卻到室溫，然后纟爰'艮加入無(wú)水Et2O(400mL)中。將所形 成的固體過(guò)濾并用無(wú)水Et20 (600 mL)洗滌。用N2將濾餅吹干接著真 空干燥，得到白色聚合物一所期望的產(chǎn)物(2.0g)。
IR(NaCl
上的膜>=3323 cm-i (N-H), 2927,2858 cm-i (CH2), 2264咖-i (NCO), 1715 cm-i (OO), 1615 cm.i (HNCONH), 1528 cm-i (C-N, N-H), 1101 cm-i (CHz-OCHz.
胺化聚合物5:
將聚合物4 (1.86 g)溶解在無(wú)水DMAC(30 mL)中，然后于40°C 、 在3小時(shí)內(nèi)緩慢加到攪拌著的二丙胺-PEO (10.4 g)/DMAC (12 mL)溶 液中。將該混合物于40。C攪拌1天，然后緩慢加到Et2O(400 mL)中。 將所形成的微黃色聚合物過(guò)濾并用Et2O(600 mL)洗滌。將濾餅用 MeOH索氏提取2天。冷卻到室溫后，固體濾餅再用MeOH洗滌，真 空泵干燥2天得到聚合物5 (0.82 g)。胺化聚合物5/DMAC溶液采用溴 酚藍(lán)和對(duì)-甲苯磺S交/異丙醇(0.2 mmol胺部位/g聚合物5)由量熱法滴 定。
漢(NaCl
上的膜)- 3323 cm-i (N-H), 2916， 2857 cm-i (CH2), 1715 cm-i (OO), 1614 cm-i (HNCONH), 1529 cm-i (C-N, N-H), 1102 cm.i (CH2-O-CH2)
二碲化物聚合物6:
將DTDTCA 2 (17 mg, 33mjiio1)/THF(5 mL)溶液與EDC.HC1 (15
mg, 78(imol)/DI水(5 mL)溶液混合。攪拌該渾濁混合物并通過(guò)加入
Et3N (20 mg, 198inmole)使其變得澄清。然后，于室溫將NHS (9 mg,
78]LimoIe)加入到該混合物中。將胺化聚合物5 (0.34 g, 68pmole游離
胺)/THF(12mL)溶液然后與上述溶液混合，并室溫下攪拌過(guò)夜。將該
混合物緩慢加入到Et2O(900 mL)中，形成微紅黃色聚合物。該固體用
Et20和DI水洗滌。濾々并于室溫下在MeOH中攪拌過(guò)夜。再將殘漆過(guò)
濾并用MeOH洗滌，然后真空泵干燥得到微黃色聚合物6 (0.2 g)。
IR(NaCI上的膜)- 3320 cm-i (N-H), 2915,2849 cm-i (ch2), 1715 cm-i (OO), 1616 cm-i (HNCONH), 1526 cm-i (C-N, N-H), 1445 cm-i卜C-H), 10卯cm-i (ch2-O-ch2).
碲基硫化物聚合物7:
將一小塊聚合物6的膜(3.92 mg;大小0.9 cm x 1.8 cm;厚度:
2.4pm)浸在含0.5 mM EDTA的GSH/GSNO (谷胱甘肽/s-亞硝基谷胱甘
肽)(IOO ^M/100|LiM)/10 mL PBS緩沖液(10mM, pH 7.4)(用相同的PBS
緩沖液，除非另外說(shuō)明)溶液中。室溫下振搖該混合物過(guò)夜后，將膜從
該混合物中取出。該膜再在新鮮的GSH/GSNO (200KM/200pM)/10mL
PBS緩沖液溶液中振搖6小時(shí)。將膜從該溶液中取出然后放入新鮮的
lOmLPBS緩沖液中。進(jìn)行兩次相同的洗滌膜過(guò)程，剛好在用于NOA
試驗(yàn)前得到水化狀態(tài)的所期望的聚合物7的膜。
IR(NaCl上的膜)=3326 cm-i (N-H), 2923， 2859 cm-i (ch2), 1716 cm-i (OO), 1662 cm.i (C-O from GSH), 1615 ctn-i (HNCONH)， 1531 cm-i (C-N, N-H), 1450 cm-i(-C-H), 1249 cm-i (ch2 from GSH), 1108 cm-i (ch2-O-ch2).
實(shí)施例17
如圖19A所示，當(dāng)加入催化量的DTATCA 2時(shí)很快出現(xiàn)相對(duì)大 的信號(hào)。圖19A也描述了二碲化物化合物催化的NO產(chǎn)生的其他測(cè)定。 (2.5pM)加入到含GSNO (25pM)和GSH (100pMyPBS緩沖液的溶液 中。NO產(chǎn)生的速度隨時(shí)間緩慢下降，達(dá)到持續(xù)到所有GSNO消耗完 的穩(wěn)態(tài)。DTDTCA2甚至在無(wú)RSH存在下將RSNO分解成NO，參見(jiàn)
圖19B。如圖19C所示，聚合物7顯示出由GSH/GSNO/PBS緩沖液 溶液催化的NO產(chǎn)生。
實(shí)施例18:與聚(曱基丙烯酸2-羥基乙酯(pHEMA)和聚(乙二醇曱 基丙烯酸酯(PEGMA)水凝膠交聯(lián)的有機(jī)碲化物固定的聚(烯丙胺鹽酸 鹽)
PAA-Te2的合成(參見(jiàn)流程l(A)，圖20)。將DTDTCA 1 (40 mg, 0.079 mmol)和Et3N (35 mg, 0.35 mmol)溶解于THF (2 ml,用前蒸餾)。 向上述溶液中加入EDOHC1(0.16 mmol)/DI水(0.2 ml)溶液后，室溫下 攪拌該混合物30分鐘。然后，將PAA鹽酸鹽(Mw 70,000, 300 mg, 4.3 mmol)和Et3N (35 mg， 0.35 mmol)/DI水(2 ml)溶液傾入到該混合物中并 攪拌1天。蒸發(fā)除去THF后，將該反應(yīng)混合物用膜過(guò)濾器(Mw截留 30,000)離心過(guò)濾，并用鹽水洗滌幾次以除去水溶性小分子。將殘?jiān)?凍千燥。所得固體在THF中攪拌5小時(shí)，然后過(guò)濾并用THF洗滌。 濾餅用氮?dú)饬髑г锏玫絇AA-Te 2的紅棕色聚合物固體。1H NMR分 析顯示聚合物主鏈的1.3 molQ/。胺基與DTDTCA (理論值1.8 mol。/o)偶 聯(lián)。水凝膠3的合成(參見(jiàn)流程l(圖20A))。將甲基丙烯酸2-羥基乙酯 (HEMA使用前蒸餾純化，210 mg, 71.9 wt%)、 PEGMA (平均Mw 526, 54 mg, 18.5 wto/o)和乙二醇二曱基丙烯酸酯(dimethac)(EGDM, 15 mg 5.1 wt。/。)與PAA-Te 2(10 mg, 3.4wt%)/DI水(0.2 ml)溶液混合，并通過(guò) 鼓泡通入氮?dú)饷撗酢?,2'-偶氮二異丁腈(AIBN, 3 mg, 1.0 wt。/o)加入 到該混合物(ml)中后，將該澄清的溶液轉(zhuǎn)移到用聚四氟乙烯密封的兩 個(gè)玻璃片之間。用UV燈(320 nm)進(jìn)行聚合反應(yīng)5小時(shí)。為了防止 PAA-Te 2從該水凝膠可能的瀝濾，將所得水凝膠進(jìn)一步通過(guò)室溫下浸 在過(guò)量的1,6-二異氰酸基己烷中過(guò)夜交聯(lián)。由于在上述制備過(guò)程期間 所使用的Et3N的量有限，僅小部分PAA-Te 2的游離胺部位(約10 molo/。)可以相互交聯(lián)。將所得的互穿網(wǎng)狀(IPN)水凝膠用THF和DI水 徹底洗滌，以除去低分子量化合物，得到棕色水凝膠膜3 (厚度:0.24mm)。
水凝膠4的合成(參見(jiàn)流程l(圖20B))。水凝膠4是空白并通過(guò)制 備水凝膠3所采用的相同方法合成。然而，用PAA鹽酸鹽代替PAA-Te 2,并且在交聯(lián)過(guò)程期間使用相當(dāng)于PAA鹽酸鹽中胺部位的10mol% Et3N。
實(shí)施例19:水凝膠催化的NO產(chǎn)生
如圖21A所示，水凝膠3能夠在GSH/脫氧PBS緩沖液(pH 7.4) 溶液的存在下從GSNO催化產(chǎn)生NO。將強(qiáng)銅鐾合劑一EDTA加入到 該受試溶液中，以捕獲能引起顯著RSNO分解的任何少量游離銅離子 雜質(zhì)。在引發(fā)試驗(yàn)之前，將水凝膠3的圓片(厚度0.24mm;半徑0.35 mm)浸在含0.5 mM EDTA的PBS緩沖液(pH 7.4)中。當(dāng)將該水凝膠3
到NO的增加，最后達(dá)到穩(wěn)態(tài)的NO流出(參見(jiàn)圖21A)。當(dāng)水凝膠3 從反應(yīng)室中取出時(shí)，NO流出下降到接近最初的基線。隨后的同一片 水凝膠3的浸漬/取出周期顯示幾乎相同的可逆穩(wěn)態(tài)NO流出。在相同 的反應(yīng)條件下用CySNO和CySH進(jìn)行的類(lèi)似試驗(yàn)顯示相同大小水凝 膠3的新片也能產(chǎn)生NO,提示兩種生物活性小的RSNO均對(duì)有機(jī)碲 結(jié)合的聚合物催化的分解敏感。
空白水凝膠4由GSNO和GSH的NO產(chǎn)生。為了確保NO產(chǎn)生 僅由有機(jī)碲化物引發(fā)，而不是聚合物主鏈本身，研究了空白水凝膠4 在脫氧PBS緩沖液(pH 7.4，含0.5 mM EDTA)中由GSNO和GSH催 化的NO產(chǎn)生(參見(jiàn)圖21B)。水凝膠4的預(yù)試驗(yàn)處理與水凝膠3的試 驗(yàn)相同。如圖21B所示，在類(lèi)似大小的水凝膠4浸漬/取出時(shí)未觀察到 NO產(chǎn)生，表明有機(jī)碲化物是NO產(chǎn)生的原因。
本文提到的所有出版物和專(zhuān)利，包括下面所列舉的那些，通過(guò)引 用整體結(jié)合到本文中，好像各單一 出版物或?qū)＠貏e地和分別指明通 過(guò)引用結(jié)合的那樣。萬(wàn)一沖突，將以本申請(qǐng)包括任何本文的定義為準(zhǔn)。
到本專(zhuān)利申請(qǐng)要求其優(yōu)先權(quán)的任何美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)引用另一 個(gè)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)結(jié)合的程度，該另一個(gè)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)不通過(guò) 引用結(jié)合到本文中，除非該專(zhuān)利申請(qǐng)明確表示通過(guò)引用，或者要求該 另 一個(gè)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)結(jié)合本文中。
也通過(guò)引用整體結(jié)合到本文中的是美國(guó)專(zhuān)利公布No.
2003/0044546。
所考慮的上述硫?qū)倩锘衔铩⑼繉雍徒M合物的等同物包括否則 與其一致的，及具有其相同一般性質(zhì)(例如生物相容性、 一氧化氮產(chǎn)生 性質(zhì))的這樣的材料，其中進(jìn)行了沒(méi)有不利影響該分子實(shí)現(xiàn)其預(yù)定目的 的效力的一個(gè)或多個(gè)簡(jiǎn)單的取代基變化。 一般而言，本發(fā)明公開(kāi)的化 合物可通過(guò)例如本文所描述的總的反應(yīng)流程所示方法，或通過(guò)采用易 獲得的起始原料、試劑和常規(guī)合成方法對(duì)其進(jìn)行修改制備。在這些反 應(yīng)中，也可能采用它們本身是已知的，但未在此提及的變型。
其中本發(fā)明公開(kāi)提供了涂層、組合物、裝置和方法。雖然討論了 本發(fā)明公開(kāi)的具體實(shí)施方案，上述說(shuō)明書(shū)僅是舉例說(shuō)明性的而不是限 制性的。當(dāng)閱讀本說(shuō)明書(shū)時(shí)本發(fā)明公開(kāi)的許多變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員 而言將是顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明公開(kāi)的全部范圍應(yīng)根據(jù)權(quán)利要求，以及 其等同物的全部范圍和說(shuō)明書(shū)，以及這些變型確定。
權(quán)利要求
1. 一種用在可植入醫(yī)療裝置上的生物相容性抗血栓涂層，所述涂層包含誘導(dǎo)一氧化氮形成的硫?qū)倩锘衔?；及摻入所述硫?qū)倩锘衔锏纳锵嗳菪曰|(zhì)。
2. 權(quán)利要求l的涂層，其中所述硫?qū)倩锘衔镞x自有機(jī)硒化合 物和有機(jī)碲化合物。
3. 權(quán)利要求2的涂層，其中所述硫?qū)倩锘衔镞x自包含^f西的 酶和包含碲的酶。
4. 權(quán)利要求l的涂層，其中所述基質(zhì)包含聚合物。
5. 權(quán)利要求4的涂層，其中所述聚合物包括羧基部分、醛部分或 卣化物部分中的 一個(gè)或多個(gè)。
6. 權(quán)利要求4的涂層，其中所述聚合物包含超過(guò)約0.6 mmol/g 的羧基部分。
7. 權(quán)利要求4的涂層，其中所述聚合物是親水性的。
8. 權(quán)利要求4的涂層，其中所述聚合物選自聚氨酯、聚酯、聚 乙烯亞胺、聚甲基丙烯酸酯、聚四氟乙烯和聚二甲基硅氧烷。
9. 權(quán)利要求l的涂層，其中所述基質(zhì)還包含治療劑。
10. 權(quán)利要求1的涂層，其中所述硫?qū)倩锘衔锇然糠?或胺部分。
11. 權(quán)利要求1的涂層，其中將所述硫?qū)倩锘衔镏糜谒龌?質(zhì)的表面上。
12. 權(quán)利要求4的涂層，其中所述硫?qū)倩锘衔锱c所述聚合物 共價(jià)結(jié)合。
13. 權(quán)利要求l的涂層，其中所述基質(zhì)包含多孔膜結(jié)構(gòu)、纖維性 基質(zhì)或熱解法二氧化硅。
14. 權(quán)利要求2的涂層，其中所述有機(jī)硒部分選自硒代胱胺、硒 代胱氨酸、3,3'-二硒基二丙酸、硒代半胱氨酸、依布硒、丙基-硒代胱氨酸、烯丙基-硒代胱氨酸、甲基-硒代胱氨酸、硒代蛋氨酸和硒膽石咸、 二硒化合物及其組合。
15. 權(quán)利要求3的涂層，其中所述包含硒的酶選自谷胱甘肽過(guò)氧 化物酶和含硒代半胱氨酸的硫氧還蛋白。
16. 權(quán)利要求1的涂層，所述涂層使亞硝基石危醇分解產(chǎn)生一氧4匕氮。
17. 權(quán)利要求1的涂層，所述涂層還包含與所述基質(zhì)分開(kāi)的層， 所述基質(zhì)包括第 一種聚合物，且所述分開(kāi)的層包含笫二種聚合物。
18. 權(quán)利要求17的涂層，其中所述第二種聚合物是親水性的。
19. 權(quán)利要求17的涂層，其中所述分開(kāi)的層還包含治療劑。
20. 權(quán)利要求1的置于醫(yī)療裝置上的涂層，其中所述醫(yī)療裝置選 自縫合線、血管植入物、支架、支架移植物、心臟瓣膜、藥物泵、 傳感器、藥物釋放導(dǎo)管、輸注導(dǎo)管和藥物釋放導(dǎo)線。
21. —種與生物纟直入物耳關(guān)合^f吏用的組合物，所述組合物包含與石克 屬化物部分共價(jià)結(jié)合的基質(zhì)；其中所述硫?qū)倩锊糠诌x自有機(jī)硒部分 和有機(jī)碲部分。
22. 權(quán)利要求21的組合物，其中所述有機(jī)硒部分是二硒部分。
23. 權(quán)利要求21的組合物，其中所述有機(jī)蹄部分是二碲部分。
24. 權(quán)利要求21的組合物，其中所述硫?qū)倩锊糠职x自結(jié)構(gòu) I或II的部分Ri一R2一iVA一R斗 iRe-R5.A-A—R5-Re J]其中R,代表烷基、H、芳基或鍵； R2代表烷基、酰氨基、羧基、氨基或鍵; R3代表烷基或鍵；每次出現(xiàn)時(shí)，A獨(dú)立代表S、 Se或Te; R4代表H、烷基或鍵；如果結(jié)構(gòu)II是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，則虛線代表任選包括的鍵； 每次出現(xiàn)時(shí)，Rs獨(dú)立代表烷基、芳基、酰胺基、羧基、氨基或鍵；及每次出現(xiàn)時(shí)，R6獨(dú)立代表H、羧基、氨基、芳基或鍵。
25. 權(quán)利要求21的組合物，其中所述基質(zhì)包含聚合物部分。
26. 權(quán)利要求25的組合物，其中所述聚合物部分包含聚氨酯、聚 酯、聚乙烯亞胺、聚甲基丙烯酸酯、聚四氟乙烯或聚二曱基硅氧烷。
27. 權(quán)利要求21的組合物，其中所述基質(zhì)包含纖維性基質(zhì)或熱解 法二氧化硅。
28. —種生物相容性可植入分析物傳感器，所述傳感器包含 電極表面和置于其上的權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)的至少部分分析物可滲透的涂層。
29. 權(quán)利要求28的分析物傳感器，所述傳感器是可皮下植入的。
30. 權(quán)利要求28的分析物傳感器，所述傳感器是可血管內(nèi)植入的。
31. 權(quán)利要求28的分析物傳感器，所述傳感器檢測(cè)亞硝基硫醇。
32. —種在有需要的患者中治療心血管疾病或病癥的方法，所述 方法包括植入裝置以進(jìn)入血流或組織，其中所述裝置包含權(quán)利要求 1-19中任一項(xiàng)的涂層。
33. 權(quán)利要求32的方法，其中所述心血管疾病或病癥是再狹窄、 冠狀動(dòng)脈疾病、動(dòng)脈粥樣石更化、動(dòng)脈粥樣化形成、腦血管疾病、絞痛、 局部缺血性疾病、充血性心臟衰竭、與急性心肌梗塞相關(guān)聯(lián)的肺水腫、 血栓形成、高血壓中的高的或提高的血壓、血小板聚集、血小板粘連、 平滑肌細(xì)胞增殖、與使用醫(yī)療裝置相關(guān)聯(lián)的血管或非血管并發(fā)癥、與 使用醫(yī)療裝置相關(guān)聯(lián)的創(chuàng)傷、血管或非血管壁損傷、外周血管疾病或 經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈腔內(nèi)造影術(shù)后的新內(nèi)膜增生。
34. 權(quán)利要求32的方法，其中所述心血管疾病或病癥是再狹窄或 動(dòng)脈粥樣硬化。
35. 權(quán)利要求33的方法，其中所述醫(yī)療裝置選自縫合線、血管才直 入物、支架、支架移植物、心臟瓣膜、藥物泵、藥物釋放導(dǎo)管、輸注 導(dǎo)管和藥物釋放導(dǎo)線。
36. 權(quán)利要求32的方法，所述方法包括另外的給予抗感染藥的步驟。
37. —種直接將一氧化氮釋放到有需要的患者的目標(biāo)部位的方 法，所述方法包括將權(quán)利要求21-27中的組合物直接植入到所述患者 的所述目標(biāo)部位。
38. 權(quán)利要求37的方法，其中所述組合物向所述患者的所述目標(biāo) 部位提供持續(xù)釋放的 一 氧化氮。
39. —種醫(yī)療裝置，所述醫(yī)療裝置包含權(quán)利要求21-27中任一項(xiàng) 的組合物，或權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)的涂層。
40. 權(quán)利要求39的醫(yī)療裝置，所述醫(yī)療裝置選自血管內(nèi)或血管外 的醫(yī)療裝置、球嚢、導(dǎo)管尖、修復(fù)性心臟瓣膜、縫合線、手術(shù)鉤環(huán)、 合成血管移植物、支架、支架移植物、血管或非血管移植物、分流器、 動(dòng)脈瘤填料、管腔內(nèi)的鋪設(shè)系統(tǒng)、引導(dǎo)絲、栓塞劑、過(guò)濾器、藥物泵、 動(dòng)靜脈分流器、人造心臟瓣膜、人造植入物、手術(shù)引入血管的或在血 管或非血管部位的異物、導(dǎo)線、起搏器、可植入的脈沖產(chǎn)生器、可植 入的心臟除纖顫器、心臟復(fù)律除顫器、除纖顫器、脊髓刺激器、腦刺 激器、骶骨神經(jīng)刺激器、化學(xué)傳感器、介入心臟病學(xué)裝置、導(dǎo)管和塑 料管。
41. 一種抑制由血液暴露于醫(yī)療裝置引起的血小板聚集和血小板 粘連的方法，所述方法包括將權(quán)利要求39的醫(yī)療裝置植入患者中。
42. —種促進(jìn)患有動(dòng)脈粥樣硬化的受試者血管生成的方法，所述 方法包括將權(quán)利要求39的醫(yī)療裝置植入到所述患者經(jīng)歷或有血液灌 注不足危險(xiǎn)的組織部位。
43. 硫?qū)倩锘衔镌谟糜跈z測(cè)S-亞硝基硫醇的傳感器中的用途。
44.包含聚合物和硫?qū)倩锘衔锏慕M合物用于在體內(nèi)產(chǎn)生一氧 化氮的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)提供了生物相容性抗血栓涂層，該涂層包括誘導(dǎo)一氧化氮形成的硫?qū)倩锘衔铮患皳饺肓怂隽驅(qū)倩锘衔锏纳锵嗳菪曰|(zhì)。本文也公開(kāi)了加入了此類(lèi)涂層的裝置及制備和使用此類(lèi)涂層的方法。
文檔編號(hào)A61L33/04GK101378792SQ200680051976
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者M·E·邁爾霍夫, M·M·雷諾, 車(chē)完軾, 黃相烈 申請(qǐng)人:密執(zhí)安大學(xué)評(píng)議會(huì);密執(zhí)安危機(jī)關(guān)注顧問(wèn)公司(Mc3)