在催化系统中使用亲核体/亲电体处理生物假体组织的方法_3

文档序号:8448256阅读:来源:国知局
的部分的热和/或PH处理中的一种或组合。然后戊二醛-固定的生物假体组织暴露于溶 剂系统中胱胺和催化系统的组合。催化系统可以优选地包括FMPTS和氟化铯。溶剂系统可 以为DMSO溶液(非水性)、甘油和乙醇的组合(非水性)或磷酸盐缓冲盐水溶液(水性) 中的一种。
[0067] 图1描绘本文描述的方法的示例性步骤,图1描述在无水或可选地非水性溶剂系 统中亲核/亲电处理过程以及图2描述与水性溶剂系统有关的亲核/亲电处理过程。注意 在图1和图2中描述的任一种过程中,固定步骤和分别使用乙醇胺和硼氢化钠加帽和还原 的步骤不是必需的,但基于处理方法的目的它们可以被并入。
[0068] 例如,在期望交联组织而不使用戊二醛的实施方式中,固定步骤可以被省略,并且 亲核/亲电处理可以包括使用能够通过连接与组织相关联的官能团建立组织交联键的多 官能亲核体或亲电体。
[0069] 而且,额外的乙醇胺和硼氢化钠加帽和还原步骤不是必需的;然而,如果过程中所 选的亲电体或亲核体导致游离醛基的产生一一如可能是使用具有羰基的多官能亲电体的 情况,使用乙醇胺和硼氢化钠的额外的加帽和还原步骤可以确保存在于固定的组织中的游 离醛基被完全地加帽。
[0070] 在三种溶剂系统中的一种中使用胱胺和FMPTS/CsF催化系统处理生物假体组织 被认为产生固定的组织的醛和羧酸基团的显著的加帽。在DMSO溶剂系统中胱胺、FMPTS/ CsF的组合已经显示在加帽羧酸基团方面特别有效,并且在甘油和乙醇溶剂系统或磷酸盐 缓冲盐水溶液中胱胺、FMPTS/CsF的组合已经显示在加帽生物假体组织中的醛基方面特别 有效。
[0071] 在催化系统中用亲电体处理。可诜地或除了在h沭亲核处理(之前或之后)以外, 可以使生物假体组织经历在催化系统中使用亲电体的处理,同样优选地在溶剂系统中。亲 电体可以同与生物假体组织相关联的胺基、羟基或巯基中的一种或多种反应。催化系统包 括至少一种基于氟化物的盐或基于铯的盐或基于碳酸盐的盐。在特别优选实施方式中,催 化系统进一步包括至少一种吡啶盐。催化系统被认为显著提高一方面亲电体和另一方面与 生物假体组织相关联的游离胺、羟基或巯基基团之间反应的效率。这又增加了胺、羟基和巯 基基团被加帽、交联或此两者的程度,这取决于过程中使用的亲电体的类型。
[0072] 在优选实施方式中,亲电体可以包括选自醛基和羧酸基的一种或多种官能团。亲 电体可以为醛或羧酸。
[0073] 可选地,亲电体可以为多元醛,诸如戊二醛、乙二醛、丙二醛、和丁二醛,或多元羧 酸,诸如乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、丙烯三 甲酸、丙烷-1,2, 3-三羧酸和5-氧代戊酸。
[0074] 为了加帽的目的,亲电体优选地包括至少一种能够同与生物假体组织相关联的 胺、羟基和巯基基团反应的官能团。因此,亲电体的官能团(一个或多个)的位置优选地为 端基或这样的非端基,该非端基同与生物假体组织相关联的胺、羟基和/或巯基基团的反 应在空间上不受阻碍。
[0075] 为了实现组织的至少部分交联的额外的目的,亲电体优选地包括两个或多于两个 官能团,使得单个亲电体能够同与生物假体组织相关联的至少两个官能团反应。该两个官 能团中的每一个可以选自醛和羧酸基团并且给定的亲电体可以包括异种的或同种的官能 团。
[0076] 亲电体可以具有直的或有分支的结构,而官能团优选地位于直的或有分支的部分 的端部分上或位于其中官能团与组织上的胺、羟基和巯基基团的反应在空间上不受阻碍的 位置。官能团可以被分隔开相当于邻近的胶原分子将被交联的那么近的长度。这又将影响 生物假体组织的相对劲度,官能团之间短的间隔产生较硬的组织而官能团之间较长的间隔 造成更易弯曲的或柔性的组织。在亲核体内,官能团之间或邻近官能团可以进一步提供额 外的生物功能分子。
[0077] 催化系统。如上面关于亲核和亲电处理过程讨论的,催化系统包括基于氟化物的 盐、基于铯的盐、基于钾的盐、基于铷的盐和基于碳酸盐的盐中的至少一种或组合。催化系 统可以额外地包括基于吡啶镎的盐中的一种或组合。
[0078] 认为使用催化系统显著地增加亲核和/或亲电反应效率,使得它提供关于生物假 体组织的加帽和/或交联程度的更大程度的可预见性。虽然基于氟化物的盐、基于铯的盐、 基于钾的盐、基于铷的盐或基于碳酸盐的盐中的至少一种与基于吡啶镛的盐的组合产生优 异的亲核和/或亲电反应效率,但应理解的是催化系统还可以仅包括前述的催化剂中的一 种以通过亲核体(一个或多个)和/或亲电体(一个或多个)中的任一种或两种产生生物 假体组织的部分加帽和/或交联。
[0079] 在优选实施方式中,催化系统包括基于氟化物的盐和基于碳酸盐的盐中的一种或 两种。
[0080] 在另一优选实施方式中,基于氟化物的盐可以为氟化铯(CsF)、氟化钾(KF)和氟 化铷(RbF)中的一种或组合。
[0081] 在又另一个优选实施方式中,基于铯的盐可以为CsF和碳酸铯(Cs2CO 3)中的一种 或组合。
[0082] 在进一步优选实施方式中,基于钾的盐可以为KF和碳酸钾(K2CO3)中的一种或组 合。
[0083] 在又另一个优选实施方式中,基于铷的盐可以为RbF或Rb2CO3中的一种或组合。
[0084] 在又进一步优选实施方式中,吡啶盐可以包括对-甲苯磺酸2-氟-1-甲基吡啶镛 (FMPTS)、对-甲苯磺酸2-氟-1-乙基吡啶餚(FEPTS)、对-甲苯磺酸2-氯-1-甲基吡啶 输(CEPTS)和碘化2-氯-1-甲基吡啶铕(CMPI)中的一种或组合。
[0085] 在特别优选实施方式中,催化系统包括FMPTS和CsF。可选地,在催化系统中可以 额外地包括基于铷和钾的催化剂。
[0086] 溶剂系统。溶剂系统进一步被认为有助于亲电体(一个或多个)/亲核体(一个 或多个)与组织官能团的反应效率。溶剂系统可以为无水的、非水性的或水性的系统。 [0087] 术语"非水性的" 一一当它指溶剂系统时一一被理解为表示这样的溶剂系统,该 溶剂系统中按重量计算溶剂系统的小于50%为水。因此,非水性的溶剂系统不排除水的存 在,其或作为杂质或数量上按重量计算小于50%。进一步应当理解的是在公开的方法为使 用无水溶剂系统的情况,相应的非水性溶液可以替换无水溶液。
[0088] 在优选实施方式中,溶剂系统包括醇、腈、酮、醋、酰胺、亚砜、醚、环醚、内醋、和内 酰胺中的一种或组合。
[0089] 无水或非水性溶剂可以包括醇(CnH2n+10H)、乙腈、乙酸丁酯、乙酸乙酯、N,N-二甲基 甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、1,4-二嚅烷、甘油、3-甲基-1-丁醇、1-甲基-2-吡咯 烷酮、吡啶、四氢呋喃(THF)、和二甘醇二甲醚中的一种或组合。在优选实施方式中,溶剂系 统包括甘油、醇和二甲基亚砜(DMSO)中的一种或组合。
[0090] 水性溶剂可以包括盐水溶液,优选地缓冲水性或盐水溶液,或水、0. 9 %的盐水、磷 酸盐缓冲盐水(PBS)、具有1至13的pH的任何缓冲剂和任何有机溶剂与水或具有1至13 的pH的缓冲剂的混合物中的一种或组合。
[0091] 用加帽和/或还原剂处理。在如上所述的固定过程、以亲核体、亲电体或两种处理 之后,该过程可以进一步包括以加帽和还原剂处理。只要醛和胺的反应引起不稳定的席夫 碱的形成,减少席夫碱并以更稳定的胺替代它是期望的。
[0092] 而且,只要残余醛在
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