JP2010531394A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、以下を提供する:
(項目1)
1種または複数の天然または合成ポリマー物質と、エネルギー源に曝された際に共有結合を形成するための少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する、1種または複数の架橋剤とを含む、ナノ繊維。
(項目2)
上記潜在反応性・活性化可能基が、光化学的または熱的に活性化可能な基である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目3)
上記エネルギー源が、放射エネルギーまたは熱エネルギーである、項目1に記載のナノ繊維。
(項目4)
上記放射エネルギーが、可視光線、紫外線、赤外線、X線、マイクロウェーブ、または他の電磁放射線である、項目3に記載のナノ繊維。
(項目5)
上記潜在反応性・活性化可能基が、同じまたは異なる活性化可能基である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目6)
上記架橋剤が、モノマー物質またはポリマー物質である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目7)
上記架橋剤が、二官能性または三官能性モノマー物質である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目8)
生物活性物質または官能性ポリマーを更に含む、項目1に記載のナノ繊維。
(項目9)
上記生物活性物質が、ポリペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、多糖、核酸、エポキシド、酸無水物、アミド、アミン、カルボン酸、カーボネート、エステルまたはウレタンである、1個または複数の官能基を有する化合物である、項目8に記載のナノ繊維。
(項目10)
上記官能性ポリマーが、カルボキシ、アミン、チオール、エポキシ、N−ヒドロキシスクシンイミド、イソシアネート、酸無水物、塩化シアヌリル、アルデヒド、アジド、アルキン、ホスフィンまたはヒドロキシなどの、1個または複数の官能基を含有するポリマーである、項目8に記載のナノ繊維。
(項目11)
約1nm〜100ミクロンの範囲の直径を有する、項目1に記載のナノ繊維。
(項目12)
約1nm〜1000nmの範囲の直径を有する、項目11に記載のナノ繊維。
(項目13)
少なくとも約10から少なくとも100の範囲のアスペクト比を有する、項目1に記載のナノ繊維。
(項目14)
上記ポリマー物質が、1種または複数の親水性、疎水性、両親媒性または熱応答性のポリマー物質である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目15)
上記ポリマー物質が、合成または天然の、生分解性または非生分解性ポリマーである、項目1に記載のナノ繊維。
(項目16)
少なくとも1個の潜在反応性・活性化可能基のエネルギー源による活性化時に、基材の表面と結合するように適合されている、項目1に記載のナノ繊維。
(項目17)
少なくとも1個の潜在反応性・活性化可能基のエネルギー源による活性化時に、生物活性物質と結合するように適合されている、項目1に記載のナノ繊維。
(項目18)
1種または複数のポリマー物質と、少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する1種または複数の架橋剤とを組み合わせるステップ、およびその組合せから少なくとも1本のナノ繊維を形成するステップを含む、潜在反応性で活性化可能なナノ繊維を生成する方法であって、該ナノ繊維が、約1nm〜100ミクロンの範囲の直径、および少なくとも10から少なくとも100の範囲のアスペクト比を有する、方法。
(項目19)
上記組合せから少なくとも1本のナノ繊維を形成するステップが、上記組合せを電気紡糸することを含む、項目18に記載の方法。
(項目20)
上記ポリマー物質が、1種または複数の合成または天然の、親水性、疎水性、両親媒性または熱応答性のポリマー物質である、項目18に記載の方法。
(項目21)
上記ポリマー物質および上記架橋剤と共に、生物活性物質を更に含む、項目18に記載の方法。
(項目22)
基材の表面をコーティングする方法であって、1種または複数のポリマー物質と、少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する1種または複数の架橋剤とを組み合わせるステップ、その組合せから少なくとも1本のナノ繊維を形成するステップ、該表面を該ナノ繊維と接触させるステップ、および該ナノ繊維と該表面との間に結合を形成するステップを含む方法。
(項目23)
生物活性物質を、ポリマー物質、および少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する上記架橋剤と組み合わせるステップを更に含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
上記ナノ繊維と上記表面との間に上記結合を形成するステップが、上記潜在反応性・活性化可能基の少なくとも1個をエネルギー源で活性化して、上記ナノ繊維を上記表面に結合することを含む、項目22に記載の方法。
(項目25)
上記潜在反応性・活性化可能基の少なくとも1個を活性化して、上記ナノ繊維を生物活性物質に結合するステップを更に含む、項目22に記載の方法。
(項目26)
上記ナノ繊維を上記表面に結合するために、第1の潜在反応性・活性化可能基を、そして上記ナノ繊維を生物活性物質に結合するために、第2の潜在反応性・活性化可能基を、同時に活性化するステップを更に含む、項目22に記載の方法。
(項目27)
上記ポリマー物質が、親水性、疎水性、両親媒性または熱応答性のポリマー物質である、項目22に記載の方法。
(項目28)
複数のナノ繊維を含む表面被膜を有する物品であって、該ナノ繊維が、1種または複数の天然または合成ポリマー物質と、エネルギー源に曝された際に共有結合を形成するための少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する、1種または複数の架橋剤とを含む、物品。
(項目29)
上記表面被膜が、生物活性物質を更に含み、該生物活性物質が、上記ナノ繊維に結合している、項目28に記載の物品。
(項目30)
上記ナノ繊維が、生物活性物質を更に含む、項目28に記載の物品。
(項目31)
上記ポリマー物質が、親水性、疎水性、両親媒性または熱応答性のポリマー物質である、項目28に記載の物品。
(項目32)
上記ナノ繊維が、上記物品の表面に結合している、項目28に記載の物品。
(項目33)
尿カテーテル、血管カテーテル、創傷排液チューブ、動脈移植片、軟組織用パッチ、手袋、シャント、ステント、気管カテーテル、ペースメーカー、除細動器、人工心臓置換弁、人工心臓またはバイオセンサーである、項目28に記載の物品。
(項目34)
スライド、マイクロタイターウェル、マイクロタイタープレート、ペトリ皿、組織培養スライド、組織培養プレート、細胞培養プレート、組織培養フラスコおよび瓶、細胞培養マイクロキャリアまたはクロマトグラフィー媒体である、項目28に記載の物品。
(項目35)
1種または複数の天然または合成ポリマー物質と、エネルギー源に曝された際に共有結合を形成するための少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する、1種または複数の架橋剤とを含む、少なくとも1本のナノ繊維を含んでいる表面被膜を備えた、細胞培養器具。
(項目36)
上記ナノ繊維が、生物活性物質を更に含む、項目35に記載の細胞培養器具。
(項目37)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
a)L−((D−T−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Dは、O、S、SO、SO 2 、NR 5 またはCR 6 R 7 であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 5 およびR 10 は、各々独立に水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R 6 およびR 7 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキル基であり、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
b)L−((T−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
c)L−((GTZR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であるか、または結合を形成しており、Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
Zは、C=O、COO、またはTが(−CH 2 −) x である場合、CONHであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
d)L−((TGQR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、または結合を形成しており、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
Qは、(−CH 2 −) p 、(−CH 2 CH 2 −O−) p 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) p または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) p であり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
pは、1から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
e)L−((−CH 2 −) xx C(R 1 )((G)R 3 C(=O)R 4 )) 2 ) m
(式中、Lは連結基であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
各Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
各R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、各R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、各Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
各qは、1から約7までの整数であり、
各rは、0から約3までの整数であり、
各sは、0から約3までの整数であり、
a.mは、2から約10までの整数であり、
各tは、1から約10までの整数であり、
xxは、1から約10までの整数である)、ならびに
f)L−((−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
b.Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目38)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
a)L−((D−T−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Dは、O、S、SO、SO 2 、NR 5 またはCR 6 R 7 であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 5 およびR 10 は、各々独立に水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R 6 およびR 7 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキル基であり、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目39)
Lが、約2〜約10個の間の炭素原子を有する分岐または非分岐アルキル鎖である、項目38に記載の光化学架橋剤。
(項目40)
Lが
であり、DがOであり、Tが(−CH 2 −) x であり、R 1 が水素原子であり、XがOであり、Pが水素原子であり、R 2 が水素原子であり、GがOであり、R 3 およびR 4 がフェニル基であり、mが3であり、xが1である、項目38に記載の光化学架橋剤。
(項目41)
Lが(−CH 2 −) y であり、DがOであり、Tが(−CH 2 −) x であり、R 1 が水素原子であり、XがOであり、Pが水素原子であり、R 2 が水素原子であり、GがOであり、R 3 およびR 4 がフェニル基であり、mが2であり、xが1であり、yが2から約6までの整数である、項目38に記載の光化学架橋剤。
(項目42)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((T−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目43)
項目42に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(I):
(式中AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはBと共に環式環を形成し、但し、AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基またはアリール基である場合は、Bは存在しておらず、
Bは、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であり、
但し、A、BおよびJが環を形成する場合は、AおよびJが、(−CH 2 −) z またはC=Oであり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表しており、
各zは、独立に0から3までの整数であり、
但し、AまたはJのいずれかがC=Oである場合は、Bが、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であって、zは、少なくとも1でなければならない)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目44)
項目1から36のいずれか一項に記載の光化学架橋剤であって、次式:
L−((GTZR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、または結合を形成しており、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
Zは、C=O、COO、またはTが(−CH 2 −) x である場合、CONHであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)
を有する光化学架橋剤。
(項目45)
項目44に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(I):
(式中AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはBと共に環式環を形成し、但し、AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基またはアリール基である場合は、Bは存在しておらず、
Bは、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であり、
但し、A、BおよびJが環を形成する場合は、AおよびJが、(−CH 2 −) z またはC=Oであり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表しており、
各zは、独立に0から3までの整数であり、
但し、AまたはJのいずれかがC=Oである場合は、Bが、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であって、zは、少なくとも1でなければならない)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目46)
項目45に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(II):
(式中R 12 、R 13 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 が、各々独立に水素原子、アルキルもしくはアリール基であるか、またはTとの結合を表し、但し、R 12 、R 13 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 の少なくとも2つは、Tと結合しており、各Kが、独立にCHまたはNである)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目47)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((TGQR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、または結合を形成しており、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
Qは、(−CH 2 −) p 、(−CH 2 CH 2 −O−) p 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) p または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) p であり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
pは、1から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目48)
項目44に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(I):
(式中AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはBと共に環式環を形成し、但し、AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基またはアリール基である場合は、Bは存在しておらず、
Bは、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であり、
但し、A、BおよびJが環を形成する場合は、AおよびJが、(−CH 2 −) z またはC=Oであり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表しており、
各zは、独立に0から3までの整数であり、
但し、AまたはJのいずれかがC=Oである場合は、Bが、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であって、zは、少なくとも1でなければならない)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目49)
項目48に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(II):
(式中R 12 、R 13 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 が、各々独立に水素原子、アルキルもしくはアリール基であるか、またはTとの結合を表し、但し、R 12 、R 13 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 の少なくとも2つは、Tと結合しており、各Kが、独立にCHまたはNである)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目50)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((−CH 2 −) xx C(R 1 )((G)R 3 C(=O)R 4 )) 2 ) m
(式中、Lは連結基であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
各Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
各R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、各R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、各Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
各qは、1から約7までの整数であり、
各rは、0から約3までの整数であり、
各sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
各tは、1から約10までの整数であり、
xxは、1から約10までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目51)
項目50に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(I):
(式中AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはBと共に環式環を形成し、但し、AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基またはアリール基である場合は、Bは存在しておらず、
Bは、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であり、
但し、A、BおよびJが環を形成する場合は、AおよびJが、(−CH 2 −) z またはC=Oであり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表しており、
各zは、独立に0から3までの整数であり、
但し、AまたはJのいずれかがC=Oである場合は、Bが、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であって、zは、少なくとも1でなければならない)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目52)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目53)
Lが
であり、R 20 およびR 21 が、各々個別に水素原子、アルキル基またはアリール基である、項目52に記載の光化学架橋剤。
(項目54)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中Lは連結基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数である)
の化合物である架橋剤。
(項目55)
ナノ繊維の表面上に官能性ポリマーを固定化する方法であって、
(a)1種または複数のポリマー物質、および少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する1種または複数の架橋剤から、ナノ繊維を形成するステップ、
(b)該ナノ繊維の露出表面を官能性ポリマーと接触させるステップ、
(c)該ナノ繊維をエネルギー源に曝すことにより、該ナノ繊維の該表面と該官能性ポリマーとの間に共有結合を形成するステップ
を含む方法。
(項目56)
上記官能性ポリマーが、生物活性物質と反応する、1つまたは複数のカルボキシ、エステル、エポキシ、ヒドロキシ、アミド、アミノ、チオ、N−ヒドロキシスクシンイミド、イソシアネート、酸無水物、アジド、アルデヒド、塩化シアヌリル、アルキンまたはホスフィン官能基を有するポリマーである、項目55に記載の方法。
本発明の一実施形態によれば、ナノ繊維は、1種または複数の天然または合成ポリマー物質と、各々が少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する1種または複数の架橋剤とを含む。使用時に、光化学的または熱的な潜在反応基は、エネルギー源に曝されると共有結合を形成することになろう。適切なエネルギー源には、放射線および熱のエネルギーが挙げられる。幾つかの実施形態では、放射エネルギーは、可視光線、紫外線、赤外線、X線またはマイクロ波の電磁放射線である。
(項目1)
1種または複数の天然または合成ポリマー物質と、エネルギー源に曝された際に共有結合を形成するための少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する、1種または複数の架橋剤とを含む、ナノ繊維。
(項目2)
上記潜在反応性・活性化可能基が、光化学的または熱的に活性化可能な基である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目3)
上記エネルギー源が、放射エネルギーまたは熱エネルギーである、項目1に記載のナノ繊維。
(項目4)
上記放射エネルギーが、可視光線、紫外線、赤外線、X線、マイクロウェーブ、または他の電磁放射線である、項目3に記載のナノ繊維。
(項目5)
上記潜在反応性・活性化可能基が、同じまたは異なる活性化可能基である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目6)
上記架橋剤が、モノマー物質またはポリマー物質である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目7)
上記架橋剤が、二官能性または三官能性モノマー物質である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目8)
生物活性物質または官能性ポリマーを更に含む、項目1に記載のナノ繊維。
(項目9)
上記生物活性物質が、ポリペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、多糖、核酸、エポキシド、酸無水物、アミド、アミン、カルボン酸、カーボネート、エステルまたはウレタンである、1個または複数の官能基を有する化合物である、項目8に記載のナノ繊維。
(項目10)
上記官能性ポリマーが、カルボキシ、アミン、チオール、エポキシ、N−ヒドロキシスクシンイミド、イソシアネート、酸無水物、塩化シアヌリル、アルデヒド、アジド、アルキン、ホスフィンまたはヒドロキシなどの、1個または複数の官能基を含有するポリマーである、項目8に記載のナノ繊維。
(項目11)
約1nm〜100ミクロンの範囲の直径を有する、項目1に記載のナノ繊維。
(項目12)
約1nm〜1000nmの範囲の直径を有する、項目11に記載のナノ繊維。
(項目13)
少なくとも約10から少なくとも100の範囲のアスペクト比を有する、項目1に記載のナノ繊維。
(項目14)
上記ポリマー物質が、1種または複数の親水性、疎水性、両親媒性または熱応答性のポリマー物質である、項目1に記載のナノ繊維。
(項目15)
上記ポリマー物質が、合成または天然の、生分解性または非生分解性ポリマーである、項目1に記載のナノ繊維。
(項目16)
少なくとも1個の潜在反応性・活性化可能基のエネルギー源による活性化時に、基材の表面と結合するように適合されている、項目1に記載のナノ繊維。
(項目17)
少なくとも1個の潜在反応性・活性化可能基のエネルギー源による活性化時に、生物活性物質と結合するように適合されている、項目1に記載のナノ繊維。
(項目18)
1種または複数のポリマー物質と、少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する1種または複数の架橋剤とを組み合わせるステップ、およびその組合せから少なくとも1本のナノ繊維を形成するステップを含む、潜在反応性で活性化可能なナノ繊維を生成する方法であって、該ナノ繊維が、約1nm〜100ミクロンの範囲の直径、および少なくとも10から少なくとも100の範囲のアスペクト比を有する、方法。
(項目19)
上記組合せから少なくとも1本のナノ繊維を形成するステップが、上記組合せを電気紡糸することを含む、項目18に記載の方法。
(項目20)
上記ポリマー物質が、1種または複数の合成または天然の、親水性、疎水性、両親媒性または熱応答性のポリマー物質である、項目18に記載の方法。
(項目21)
上記ポリマー物質および上記架橋剤と共に、生物活性物質を更に含む、項目18に記載の方法。
(項目22)
基材の表面をコーティングする方法であって、1種または複数のポリマー物質と、少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する1種または複数の架橋剤とを組み合わせるステップ、その組合せから少なくとも1本のナノ繊維を形成するステップ、該表面を該ナノ繊維と接触させるステップ、および該ナノ繊維と該表面との間に結合を形成するステップを含む方法。
(項目23)
生物活性物質を、ポリマー物質、および少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する上記架橋剤と組み合わせるステップを更に含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
上記ナノ繊維と上記表面との間に上記結合を形成するステップが、上記潜在反応性・活性化可能基の少なくとも1個をエネルギー源で活性化して、上記ナノ繊維を上記表面に結合することを含む、項目22に記載の方法。
(項目25)
上記潜在反応性・活性化可能基の少なくとも1個を活性化して、上記ナノ繊維を生物活性物質に結合するステップを更に含む、項目22に記載の方法。
(項目26)
上記ナノ繊維を上記表面に結合するために、第1の潜在反応性・活性化可能基を、そして上記ナノ繊維を生物活性物質に結合するために、第2の潜在反応性・活性化可能基を、同時に活性化するステップを更に含む、項目22に記載の方法。
(項目27)
上記ポリマー物質が、親水性、疎水性、両親媒性または熱応答性のポリマー物質である、項目22に記載の方法。
(項目28)
複数のナノ繊維を含む表面被膜を有する物品であって、該ナノ繊維が、1種または複数の天然または合成ポリマー物質と、エネルギー源に曝された際に共有結合を形成するための少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する、1種または複数の架橋剤とを含む、物品。
(項目29)
上記表面被膜が、生物活性物質を更に含み、該生物活性物質が、上記ナノ繊維に結合している、項目28に記載の物品。
(項目30)
上記ナノ繊維が、生物活性物質を更に含む、項目28に記載の物品。
(項目31)
上記ポリマー物質が、親水性、疎水性、両親媒性または熱応答性のポリマー物質である、項目28に記載の物品。
(項目32)
上記ナノ繊維が、上記物品の表面に結合している、項目28に記載の物品。
(項目33)
尿カテーテル、血管カテーテル、創傷排液チューブ、動脈移植片、軟組織用パッチ、手袋、シャント、ステント、気管カテーテル、ペースメーカー、除細動器、人工心臓置換弁、人工心臓またはバイオセンサーである、項目28に記載の物品。
(項目34)
スライド、マイクロタイターウェル、マイクロタイタープレート、ペトリ皿、組織培養スライド、組織培養プレート、細胞培養プレート、組織培養フラスコおよび瓶、細胞培養マイクロキャリアまたはクロマトグラフィー媒体である、項目28に記載の物品。
(項目35)
1種または複数の天然または合成ポリマー物質と、エネルギー源に曝された際に共有結合を形成するための少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する、1種または複数の架橋剤とを含む、少なくとも1本のナノ繊維を含んでいる表面被膜を備えた、細胞培養器具。
(項目36)
上記ナノ繊維が、生物活性物質を更に含む、項目35に記載の細胞培養器具。
(項目37)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
a)L−((D−T−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Dは、O、S、SO、SO 2 、NR 5 またはCR 6 R 7 であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 5 およびR 10 は、各々独立に水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R 6 およびR 7 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキル基であり、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
b)L−((T−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
c)L−((GTZR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であるか、または結合を形成しており、Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
Zは、C=O、COO、またはTが(−CH 2 −) x である場合、CONHであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
d)L−((TGQR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、または結合を形成しており、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
Qは、(−CH 2 −) p 、(−CH 2 CH 2 −O−) p 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) p または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) p であり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
pは、1から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
e)L−((−CH 2 −) xx C(R 1 )((G)R 3 C(=O)R 4 )) 2 ) m
(式中、Lは連結基であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
各Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
各R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、各R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、各Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
各qは、1から約7までの整数であり、
各rは、0から約3までの整数であり、
各sは、0から約3までの整数であり、
a.mは、2から約10までの整数であり、
各tは、1から約10までの整数であり、
xxは、1から約10までの整数である)、ならびに
f)L−((−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
b.Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目38)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
a)L−((D−T−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Dは、O、S、SO、SO 2 、NR 5 またはCR 6 R 7 であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 5 およびR 10 は、各々独立に水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R 6 およびR 7 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキル基であり、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目39)
Lが、約2〜約10個の間の炭素原子を有する分岐または非分岐アルキル鎖である、項目38に記載の光化学架橋剤。
(項目40)
Lが
であり、DがOであり、Tが(−CH 2 −) x であり、R 1 が水素原子であり、XがOであり、Pが水素原子であり、R 2 が水素原子であり、GがOであり、R 3 およびR 4 がフェニル基であり、mが3であり、xが1である、項目38に記載の光化学架橋剤。
(項目41)
Lが(−CH 2 −) y であり、DがOであり、Tが(−CH 2 −) x であり、R 1 が水素原子であり、XがOであり、Pが水素原子であり、R 2 が水素原子であり、GがOであり、R 3 およびR 4 がフェニル基であり、mが2であり、xが1であり、yが2から約6までの整数である、項目38に記載の光化学架橋剤。
(項目42)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((T−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目43)
項目42に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(I):
(式中AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはBと共に環式環を形成し、但し、AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基またはアリール基である場合は、Bは存在しておらず、
Bは、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であり、
但し、A、BおよびJが環を形成する場合は、AおよびJが、(−CH 2 −) z またはC=Oであり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表しており、
各zは、独立に0から3までの整数であり、
但し、AまたはJのいずれかがC=Oである場合は、Bが、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であって、zは、少なくとも1でなければならない)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目44)
項目1から36のいずれか一項に記載の光化学架橋剤であって、次式:
L−((GTZR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、または結合を形成しており、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
Zは、C=O、COO、またはTが(−CH 2 −) x である場合、CONHであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)
を有する光化学架橋剤。
(項目45)
項目44に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(I):
(式中AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはBと共に環式環を形成し、但し、AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基またはアリール基である場合は、Bは存在しておらず、
Bは、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であり、
但し、A、BおよびJが環を形成する場合は、AおよびJが、(−CH 2 −) z またはC=Oであり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表しており、
各zは、独立に0から3までの整数であり、
但し、AまたはJのいずれかがC=Oである場合は、Bが、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であって、zは、少なくとも1でなければならない)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目46)
項目45に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(II):
(式中R 12 、R 13 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 が、各々独立に水素原子、アルキルもしくはアリール基であるか、またはTとの結合を表し、但し、R 12 、R 13 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 の少なくとも2つは、Tと結合しており、各Kが、独立にCHまたはNである)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目47)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((TGQR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
Tは、(−CH 2 −) x 、(−CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x 、(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) x であり、または結合を形成しており、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
Qは、(−CH 2 −) p 、(−CH 2 CH 2 −O−) p 、(−CH 2 CH 2 CH 2 −O−) p または(−CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −O−) p であり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
pは、1から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目48)
項目44に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(I):
(式中AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはBと共に環式環を形成し、但し、AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基またはアリール基である場合は、Bは存在しておらず、
Bは、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であり、
但し、A、BおよびJが環を形成する場合は、AおよびJが、(−CH 2 −) z またはC=Oであり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表しており、
各zは、独立に0から3までの整数であり、
但し、AまたはJのいずれかがC=Oである場合は、Bが、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であって、zは、少なくとも1でなければならない)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目49)
項目48に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(II):
(式中R 12 、R 13 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 が、各々独立に水素原子、アルキルもしくはアリール基であるか、またはTとの結合を表し、但し、R 12 、R 13 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 の少なくとも2つは、Tと結合しており、各Kが、独立にCHまたはNである)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目50)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((−CH 2 −) xx C(R 1 )((G)R 3 C(=O)R 4 )) 2 ) m
(式中、Lは連結基であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
各Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
各R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、各R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、各Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
各qは、1から約7までの整数であり、
各rは、0から約3までの整数であり、
各sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
各tは、1から約10までの整数であり、
xxは、1から約10までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目51)
項目50に記載の光化学架橋剤であって、Lが、構造(I):
(式中AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはBと共に環式環を形成し、但し、AおよびJが、各々独立に水素原子、アルキル基またはアリール基である場合は、Bは存在しておらず、
Bは、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であり、
但し、A、BおよびJが環を形成する場合は、AおよびJが、(−CH 2 −) z またはC=Oであり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表しており、
各zは、独立に0から3までの整数であり、
但し、AまたはJのいずれかがC=Oである場合は、Bが、NR 11 、Oまたは(−CH 2 −) z であって、zは、少なくとも1でなければならない)
に従った式を有する光化学架橋剤。
(項目52)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((−C(R 1 )(XP)CHR 2 GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中、Lは連結基であり、
R 1 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR 8 R 9 であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR 8 R 9 であるときは、Pは存在せず、
R 2 は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 8 およびR 9 は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数である)
を有する光化学架橋剤である架橋剤。
(項目53)
Lが
であり、R 20 およびR 21 が、各々個別に水素原子、アルキル基またはアリール基である、項目52に記載の光化学架橋剤。
(項目54)
項目1から36のいずれか一項に記載の架橋剤であって、次式:
L−((GR 3 C(=O)R 4 )) m
(式中Lは連結基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、またはR 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされており、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数である)
の化合物である架橋剤。
(項目55)
ナノ繊維の表面上に官能性ポリマーを固定化する方法であって、
(a)1種または複数のポリマー物質、および少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する1種または複数の架橋剤から、ナノ繊維を形成するステップ、
(b)該ナノ繊維の露出表面を官能性ポリマーと接触させるステップ、
(c)該ナノ繊維をエネルギー源に曝すことにより、該ナノ繊維の該表面と該官能性ポリマーとの間に共有結合を形成するステップ
を含む方法。
(項目56)
上記官能性ポリマーが、生物活性物質と反応する、1つまたは複数のカルボキシ、エステル、エポキシ、ヒドロキシ、アミド、アミノ、チオ、N−ヒドロキシスクシンイミド、イソシアネート、酸無水物、アジド、アルデヒド、塩化シアヌリル、アルキンまたはホスフィン官能基を有するポリマーである、項目55に記載の方法。
本発明の一実施形態によれば、ナノ繊維は、1種または複数の天然または合成ポリマー物質と、各々が少なくとも2個の潜在反応性・活性化可能基を有する1種または複数の架橋剤とを含む。使用時に、光化学的または熱的な潜在反応基は、エネルギー源に曝されると共有結合を形成することになろう。適切なエネルギー源には、放射線および熱のエネルギーが挙げられる。幾つかの実施形態では、放射エネルギーは、可視光線、紫外線、赤外線、X線またはマイクロ波の電磁放射線である。
Claims (20)
- (i)少なくとも2個の潜在反応性基を有する架橋剤と、(ii)該架橋剤と適合性のある繊維形成ポリマー物質とを含む、潜在反応性ナノ繊維。
- 複数の潜在反応性ナノ繊維を含む表面被膜を有する物品であって、該ナノ繊維が、少なくとも2個の潜在反応性基を有する架橋剤と、該架橋剤と適合性のある繊維形成ポリマー物質とを含む、物品。
- 複数の潜在反応性ナノ繊維を含む表面被膜を有する細胞培養物品であって、該ナノ繊維が、少なくとも2個の潜在反応性基を有する架橋剤と、該架橋剤と適合性のある繊維形成ポリマー物質とを含む、細胞培養物品。
- (a)少なくとも2個の潜在反応性基を有する架橋剤と、該繊維形成物質とを含有する組成物を調製するステップ、および(b)ステップ(a)の組成物からナノ繊維を形成するステップを含む、潜在反応性ナノ繊維を生成する方法であって、形成された該ナノ繊維が、約1nm〜100ミクロンの直径を有する、方法。
- 基材の表面をコーティングする方法であって、(a)少なくとも2個の潜在反応性基を有する架橋剤と、該繊維形成物質とを含有する組成物を調製するステップ、(b)ステップ(a)の組成物からナノ繊維を形成するステップ、および(c)該表面を形成された該ナノ繊維と接触させるステップを含む方法。
- ナノ繊維の表面上に1種または複数の官能性ポリマーを固定化する方法であって、
(a)少なくとも2個の潜在反応性基を有する架橋剤と、該繊維形成物質とを含有する組成物を調製するステップ、
(b)ステップ(a)の組成物から、ナノ繊維を形成するステップ、
(c)該ナノ繊維を官能性ポリマーと接触させるステップ、ならびに
(d)該ナノ繊維および該官能性ポリマーを処理して、該架橋剤の潜在反応性基を活性化させるステップ
を含む方法。 - 前記ナノ繊維を形成するステップが、前記(a)の組成物を電気紡糸することを含む、請求項4〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記形成されたナノ繊維を処理して前記架橋剤の前記潜在反応性基のうちの少なくともいくらかを活性化させるステップをさらに含み、これによって、架橋ナノ繊維を形成する、請求項4〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記表面を処理して前記架橋剤の潜在反応性基を活性化させるステップをさらに含み、これによって、該架橋剤を介して前記ナノ繊維を該表面に結合させる、請求項5に記載の方法。
- 前記架橋剤が、モノマー物質またはポリマー物質である、請求項1に記載のナノ繊維。
- 前記潜在反応性基が、光化学的または熱的に活性化可能な基である、請求項1および10のいずれか一項に記載のナノ繊維。
- 請求項1および10〜11のいずれか一項のいずれか一項に記載のナノ繊維であって、前記架橋剤が、(a)〜(g):
(a)L−(D−T−C(R1)(XP)CHR2GR3C(=O)R4 ) m
(式中、Lは構造(I):
(式中、A、BおよびJが環を形成し、AおよびJが、C=Oであり、
Bは、NR 11 であり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表している)
に従った式を有する連結基であり、
Dは、CR6R7であり、
Tは、(−CH2−)x、(−CH2CH2−O−)x、(−CH2CH2CH2−O−)xまたは(−CH2CH2CH2CH2−O−)xであるか、あるいは結合を形成しており、
R1は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR8R9であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR8R9であるときは、Pは存在せず、
R2は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO2、NR10、(CH2)t−O−またはC=Oであり、
R3およびR4は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、または必要に応じて、R3およびR4は、(−CH2−)q、(−CH2−)rC=O(−CH2−)s、(−CH2−)rS(−CH2−)s、(−CH2−)rS=O(−CH2−)sもしくは(−CH2−)rS(O)2(−CH2−)s、(−CH2−)rNR(−CH2−)sを介して一緒に繋ぎ合わされ得、
R 10は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R6およびR7は、各々独立に水素原子、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキル基であり、
R8およびR9は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
(b)L−(T−C(R1)(XP)CHR2GR3C(=O)R4 ) m
(式中、Lは構造(I):
(式中、A、BおよびJが環を形成し、AおよびJが、C=Oであり、
Bは、NR 11 であり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表している)
に従った式を有する連結基であり、
Tは、(−CH2−)x、(−CH2CH2−O−)x、(−CH2CH2CH2−O−)xまたは(−CH2CH2CH2CH2−O−)xであるか、あるいは結合を形成しており、
R1は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR8R9であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR8R9であるときは、Pは存在せず、
R2は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO2、NR10、(CH2)t−O−またはC=Oであり、
R3およびR4は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、または必要に応じて、R3およびR4は、(−CH2−)q、(−CH2−)rC=O(−CH2−)s、(−CH2−)rS(−CH2−)s、(−CH2−)rS=O(−CH2−)sもしくは(−CH2−)rS(O)2(−CH2−)s、(−CH2−)rNR(−CH2−)sを介して一緒に繋ぎ合わされ得、
R10は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
R8およびR9は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
(c)L−(GTZR3C(=O)R4 ) m
(式中、Lは構造(I):
(式中、A、BおよびJが環を形成し、AおよびJが、C=Oであり、
Bは、NR 11 であり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、または結合を表している)
に従った式を有する連結基であり、
Tは、(−CH2−)x、(−CH2CH2−O−)x、(−CH2CH2CH2−O−)x、(−CH2CH2CH2CH2−O−)xであるか、または結合を形成しており、
Gは、O、S、SO、SO2、NR10、(CH2)t−O−またはC=Oであり、
Zは、C=O、COO、またはTが(−CH2−)xである場合、CONHであり、
R3およびR4は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、または必要に応じて、R3およびR4は、(−CH2−)q、(−CH2−)rC=O(−CH2−)s、(−CH2−)rS(−CH2−)s、(−CH2−)rS=O(−CH2−)sもしくは(−CH2−)rS(O)2(−CH2−)s、(−CH2−)rNR(−CH2−)sを介して一緒に繋ぎ合わされ得、
R10は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
(d)L−(TGQR3C(=O)R4 ) m
(式中、Lは構造(I):
(式中、A、BおよびJが環を形成し、AおよびJが、C=Oであり、
Bは、NR 11 であり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、またはTとの結合を表している)
に従った式を有する連結基であり、
Tは、(−CH2−)x、(−CH2CH2−O−)x、(−CH2CH2CH2−O−)x、(−CH2CH2CH2CH2−O−)xであり、または結合を形成しており、
Gは、O、S、SO、SO2、NR10、(CH2)t−O−またはC=Oであり、
Qは、(−CH2−)p、(−CH2CH2−O−)p、(−CH2CH2CH2−O−)pまたは(−CH2CH2CH2CH2−O−)pであり、
R3およびR4は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、または必要に応じて、R3およびR4は、(−CH2−)q、(−CH2−)rC=O(−CH2−)s、(−CH2−)rS(−CH2−)s、(−CH2−)rS=O(−CH2−)sもしくは(−CH2−)rS(O)2(−CH2−)s、(−CH2−)rNR(−CH2−)sを介して一緒に繋ぎ合わされ得、
R10は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
pは、1から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数であり、
xは、1から約500までの整数である)、
(e)L−(−CH2−)xxC(R1)((G)R3C(=O)R4 ) 2)m
(式中、Lは構造(I):
(式中、A、BおよびJが環を形成し、AおよびJが、C=Oであり、
Bは、NR 11 であり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、または結合を表している)
に従った式を有する連結基であり、
R1は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
各Gは、O、S、SO、SO2、NR10、(CH2)t−O−またはC=Oであり、
各R3およびR4は、独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、または必要に応じて、R3およびR4は、(−CH2−)q、(−CH2−)rC=O(−CH2−)s、(−CH2−)rS(−CH2−)s、(−CH2−)rS=O(−CH2−)sもしくは(−CH2−)rS(O)2(−CH2−)s、(−CH2−)rNR(−CH2−)sを介して一緒に繋ぎ合わされ得、
各R10は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
各Rは、水素原子、またはアルキル基もしくはアリール基であり、
各qは、1から約7までの整数であり、
各rは、0から約3までの整数であり、
各sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
各tは、1から約10までの整数であり、
xxは、1から約10までの整数である)、
(f)L−(−C(R1)(XP)CHR2GR3C(=O)R4 ) m
(式中、Lは構造(I):
(式中、A、BおよびJが環を形成し、AおよびJが、C=Oであり、
Bは、NR 11 であり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、または結合を表している)
に従った式を有する連結基であり、
R1は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Xは、O、SまたはNR8R9であり、
Pは、水素原子または保護基であるが、但し、XがNR8R9であるときは、Pは存在せず、
R2は、水素原子、アルキル、アルキルオキシアルキル、アリール、アリールオキシアルキルまたはアリールオキシアリール基であり、
Gは、O、S、SO、SO2、NR10、(CH2)t−O−またはC=Oであり、
R3およびR4は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、または必要に応じて、R3およびR4は、(−CH2−)q、(−CH2−)rC=O(−CH2−)s、(−CH2−)rS(−CH2−)s、(−CH2−)rS=O(−CH2−)sもしくは(−CH2−)rS(O)2(−CH2−)s、(−CH2−)rNR(−CH2−)sを介して一緒に繋ぎ合わされ得、
R8およびR9は、各々独立に水素原子、アルキル、アリールまたはアリールアルキル基であり、
R10は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数である)、ならびに
(g)L−(GR 3 C(=O)R 4 ) m
(式中Lは構造(I):
(式中、A、BおよびJが環を形成し、AおよびJが、C=Oであり、
Bは、NR 11 であり、
R 11 は、水素原子、アルキル基、アリール基であるか、または結合を表している)
に従った式を有する連結基であり、
Gは、O、S、SO、SO 2 、NR 10 、(CH 2 ) t −O−またはC=Oであり、
R 3 およびR 4 は、各々独立にアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル基であり、または必要に応じて、R 3 およびR 4 は、(−CH 2 −) q 、(−CH 2 −) r C=O(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S(−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r S=O(−CH 2 −) s もしくは(−CH 2 −) r S(O) 2 (−CH 2 −) s 、(−CH 2 −) r NR(−CH 2 −) s を介して一緒に繋ぎ合わされ得、
R 10 は、水素原子、またはアルキル、アリールもしくはアリールアルキル基であり、
Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、
qは、1から約7までの整数であり、
rは、0から約3までの整数であり、
sは、0から約3までの整数であり、
mは、2から約10までの整数であり、
tは、1から約10までの整数である)
から選択される式を有する光化学架橋剤である、ナノ繊維。 - 前記繊維形成物質が、合成または天然のポリマーである、請求項1および10〜13のいずれか一項に記載のナノ繊維。
- 前記繊維形成物質が、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリオルトエステル、ポリカプロラクトン、ポリイミノカーボネート、脂肪族カーボネート、ポリホスファゼン、ポリ酸無水物、およびそれらのコポリマーから選択される生分解性ポリマーである、請求項1および10〜14のいずれか一項に記載のナノ繊維。
- 前記繊維形成物質が、ペプチド、ヌクレオチドまたは糖のモノマー単位を有するポリマーを含む、請求項1および10〜14のいずれか一項に記載のナノ繊維。
- 前記繊維形成物質が、熱応答性のポリマー物質である、請求項1および10〜13のいずれか一項に記載のナノ繊維。
- 前記熱応答性のポリマー物質が、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、またはポリエチレングリコール−ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)を含む、請求項17に記載のナノ繊維。
- 前記繊維形成物質が2種以上のポリマー物質を含む、請求項1および10〜18のいずれか一項に記載のナノ繊維。
- 生物活性物質または官能性ポリマーを更に含む、請求項1および10〜19のいずれか一項に記載のナノ繊維。
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