KR20050084425A

KR20050084425A - 펩티드 함유 도막을 갖는 생의학용 장치

Info

Publication number: KR20050084425A
Application number: KR1020057011454A
Authority: KR
Inventors: 다이애너 재니니
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-08-26
Also published as: WO2004056402A3; AU2003302256B2; US20040121939A1; JP2006516660A; CA2510456A1; DE60326010D1; CN100349628C; CN1726057A; AU2003302256A1; WO2004056402A2; US7368127B2; BR0317478A; HK1081464A1; EP1583568B1; EP1583568A2

Abstract

본 발명은 안정적인 펩티드 도막을 갖는 생의학용 장치에 관한 것이다. 당해 도막은, 하나 이상의 잠재적 반응 성분을 반응 혼합물에 혼입시킨 다음, 이러한 반응 혼합물로부터 의학용 장치를 형성시키고 당해 의학용 장치를 피복 유효량의 피복용 펩티드와 반응시켜 장치 표면에 에스테르 또는 아미드 결합을 통해 피복물을 결합시킴으로써 형성된다.

Description

펩티드 함유 도막을 갖는 생의학용 장치{Biomedical devices with peptide containing coatings}

본 발명은 펩티드로 피복된 의학용 장치 및 의학용 장치를 펩티드로 피복하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 항미생물성 펩티드의 친핵성 잔기와 의학용 장치 표면에 존재하는 잠재적 카복실산 그룹과의 반응을 통해 에스테르 및/또는 아미드 결합을 형성함으로써 표면에 안정적인 항미생물성 펩티드 도막이 형성되어 있는 의학용 장치를 제공한다.

사람 신체 내부와 표면에 사용하기 위한 장치는 익히 공지되어 있다. 이러한 장치 표면의 화학 조성은 장치의 전체 효율을 결정하는 데 있어서 중추적인 역할을 수행한다. 이들 장치의 바람직한 특성을 증진시키기 위해 도막이 사용되어 왔다. 한 가지 예에서, 카테터, 스텐트, 렌즈 및 임플랜트를 포함하는 다수의 장치가 생물학적으로 오염되지 않는 표면을 필요로 하는데, 이는 박테리아, 단백질, 지질 및 세포가 장치 표면에 부착되지 않아야 함을 의미한다. 도막은 이러한 특징을 의학용 장치에 부여할 수 있다. 추가의 예에서, 이러한 장치를 항미생물 표면으로 피복시키면 미생물과 관련된 오염을 감소시킬 수 있으며, 이러한 피복이 유리할 것이다.

바람직한 특징을 부여하기 위해 장치 표면을 피복하는 다양한 종류의 방법이 개발되어 왔다. 그러나, 안정적인 도막을 제공하는 간단하고 효율적인 방법이 여전히 요구된다.

본 발명은 안정적인 표면 항미생물성 펩티드 도막을 갖는 장치를 제공하는 간단하고 경제적인 방법을 제공한다. "항미생물성"이란, 장치 표면에 대한 박테리아 부착성이 피복되지 않은 표면에 비해 약 30% 이상 감소됨을 의미한다. "생활성"이란, 사용되는 동안 표면이 주변 환경에 유리한 특성을 제공함을 의미한다. 적합한 생활성 물질, 특히 콘택트 렌즈는 펩티드를 포함하며, 이는 친수성 펩티드, 항미생물성 펩티드, 양이온성 펩티드, 음이온성 펩티드 등을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.

본 발명은, 하나 이상의 잠재적 카복실산 반응 성분을 포함하는 반응성 단량체 혼합물을 경화시키는 단계; 당해 반응성 단량체 혼합물을 경화시켜 제품을 형성하는 단계; 및 당해 제품을 피복 조건하에 친핵성 장기를 포함하는 항미생물성 펩티드 피복 조성물과 반응시켜 피복된 제품을 형성하는 단계를 포함하거나 이러한 단계들로 필수적으로 이루어지거나 이러한 단계들로 이루어진 생의학적 장치의 제조방법을 제공한다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 펩티드로 피복된 생의학용 장치를 포함하거나 이러한 장치로 필수적으로 이루어지거나 이러한 장치로 이루어진 생의학용 장치를 제공한다.

"생의학용 장치"는 사람 조직, 사람 체액 또는 이들 둘 다에서 사용되도록 설계된 임의의 장치를 의미한다. 이러한 장치의 예는 스텐트, 임플랜트, 카테터 및 안용 렌즈를 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 바람직한 양태에서, 생의학용 장치는 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈를 포함하지만 이로 한정되지는 않는 안용 렌즈이다. 보다 바람직하게는, 당해 장치는 콘택트 렌즈이다.

본 발명에 이르러 예기치 않게 발견된 사실은, 카복실레이트 관능기가 다양한 중합체 제품 속으로 용이하게 혼입된 다음, 펩티드 및 이와 유사한 피복 조성물 중의 친핵성 잔기와 반응한다는 것이다. 본 발명의 방법은 형성된 중합체 제품에 다양한 펩티드 도막을 공유 결합시키는 편리한 방법을 제공한다. 본 발명의 펩티드 도막은 안정적일 뿐만 아니라 바람직한 특성을 증진시킨다. "안정적"이란, 도막을 오토크래이빙, 세정제로 세척 및/또는 염수 용액으로 세정시켜도 생의학용 장치 또는 도막의 화학적 특성이 실질적으로 변경되지 않음을 의미한다.

본 발명에 유용한 잠재적 반응 성분은 화학식 R-CO-L의 에스테르 화합물(여기서, R은 양이온성 중합, 음이온성 중합 또는 자유 라디칼 중합할 수 있는 그룹을 포함하고, L은 이탈 그룹이다)을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 적합한 R 그룹은 자유 라디칼 중합되고/되거나 양이온성 중합될 수 있는 탄소수 20 이하의 1가 그룹을 포함한다. 바람직한 R 그룹은 자유 라디칼 반응성 그룹(예: 아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C_l-6 알킬아크릴레이트, 아크릴아미드, C_l-6 알킬아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C_2-12 알케닐, C_2-12알케닐페닐, C_2-l2알케닐나프틸, 또는 C_{2- 6}알케닐페닐C_l-6알킬) 또는 양이온성 반응성 그룹(예: 비닐 에테르 또는 에폭사이드 그룹) 및 이들의 혼합물을 포함한다. 특히 바람직한 R 그룹은 메타크릴레이트, 아크릴옥시, 메타크릴아미드, 아크릴아미드, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

적합한 L 그룹은 반응 조건하에 안정적이고, 카복실레이트 그룹을 보호하며, 피복 조건하에 용이하게 이탈된다. 적합한 L 그룹은 알킬 에스테르, 페닐 에스테르, 하이드록시 파라-니트로아릴 p-니트로페닐 에스테르, N-하이드록실아민 유도체, 및 토실레이트 에스테르를 포함하며, 이들 모두는 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 바람직한 L 그룹은 t-부틸 에스테르, 2,4,5-트리클로로페닐 에스테르, 펜타플루오로페닐 에스테르, N- 하이드록시석신이미드 에스테르, N-하이드록시-옥소-디하이드로벤조트리아진 유도체, 1-하이드록시벤조트리아졸 에스테르, 토실레이트 에스테르, 및 이들의 배합물을 포함한다. 바람직한 적합한 L 그룹은 펜타플루오로페닐 에스테르, 토실레이트 에스테르, 및 N-하이드록시석신이미드 에스테르, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 바람직한 잠재적 반응성 화합물은 펜타플루오로메타크릴레이트 및 N-아크릴옥시설신이미드 및 이들의 혼합물 등을 포함한다.

잠재적 반응 성분은 피복 유효량으로 단량체 혼합물에 포함된다. 피복 중합체에 대한 결합 위치의 바람직한 수준을 제공하기에 충분한 양이면 충분하다. 적합한 양은, 반응 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 약 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 약 0.01 내지 5중량%, 보다 바람직하게는 약 0.01 내지 1중량%이다.

잠재적 반응 성분은 임의의 렌즈 재료에 첨가될 수 있지만, 카복실산 그룹을 함유하지 않는 렌즈 재료에 특히 유용하다. 적합한 렌즈 재료는 실리콘 하이드로겔을 포함한다. 실리콘 하이드로겔을 제조하는 데 유용한 반응 성분들이 공지되어 있고 실리콘 함유 성분, 친수성 성분 및 임의의 불소 함유 성분들을 포함한다. 적합한 실리콘 함유 성분들은 실리콘 함유 단량체, 예비중합체 및 매크로머를 포함한다. 적합한 불소 함유 성분들은 불소 함유 단량체, 예비중합체 및 매크로머를 포함한다.

적합한 실록산 함유 단량체는 3-메타크릴옥시-2- 하이드록시프로필옥시)프로필트리스(트리메틸실록시)실란(SiGMA), 3-메타크릴옥시프로필트리스 (트리메틸실록시)실란(TRIS), 미국 특허 제4,711,943호에 기재된 트리스의 아미드 동족체, 미국 특허 제5,070,215호에 기재된 비닐카바메이트 또는 카보네이트 동족체, 및 미국 특허 제6,020,445호에 기재된 단량체를 포함하며, 언급된 특허들은 본원에 참조로 인용되어 있다. 보다 상세하게는, 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란(TRIS), 모노메타크릴옥시프로필 말단화 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산, 3-메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란, 메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산, 및 이들의 혼합물이 실록산 함유 단량체로서 특히 유용하다.

적합한 실록산 함유 매크로머는 수 평균 분자량이 약 5,000 내지 약 15,000달톤이다. 실록산 함유 매크로머는 하나 이상의 실록산 그룹, 바람직하게는 하나 이상의 디알킬 실록산 그룹, 보다 바람직하게는 하나 이상의 디메틸 실록산 그룹을 포함하는 재료를 포함한다. 당해 실록산 함유 매크로머는 우레탄 그룹, 알킬렌 또는 알킬렌 옥사이드 그룹, 폴리옥시알킬렌 그룹, 아릴렌 그룹, 알킬 에스테르, 아미드 그룹, 카바메이트 그룹, 퍼플루오로알콕시 그룹, 이소시아네이트 그룹, 이들의 혼합물 등과 같은 기타 성분을 포함할 수 있다. 실록산 함유 매크로머의 바람직한 그룹은 하나 이상의 실록산과 하나 이상의 아크릴 또는 메타크릴 재료와의 중합을 통해 형성될 수 있다. 실록산 함유 매크로머는 그룹 전이 중합("GTP"), 자유 라디칼 중합, 축합 반응 등을 통해 형성될 수 있다. 당해 실록산 함유 매크로머는 선택된 성분들에 하나의 단계 또는 일련의 단계로 당해 분야에 공지된 조건을 사용하여 형성될 수 있다. 특정한 실록산 함유 매크로머 및 이들의 제조방법이 미국 특허 제5,760,100호에 물질 A-D로 기재된 것들(메타크릴레이트 관능화, 실리콘-플루오로에테르 우레탄 및 메타크릴레이트 관능화, 실리콘 우레탄)과 미국 특허 제6,367,929호에 기재된 것들(하이드록시실 관능성 메타크릴레이트 및 실리콘 메타크릴레이트의 스티렌 관능화 예비중합체)을 포함하며, 언급된 특허에 기재된 내용들은 본원에 참조로 인용되어 있다.

적합한 실록산 함유 반응성 예비중합체는 추가로 미국 특허 제5,070,215호에 기재된 비닐 카바메이트 관능화 폴리디메틸실록산, 및 단쇄 디올 및 디이소시아네이트의 반응으로부터 형성된 "경질"세그먼트와 2개의 활성 수소로 α,ω말단캡핑된 비교적 고분자량의 중합체로부터 형성된 "연질" 세그먼트를 교대로 포함하는 우레탄계 예비중합체를 포함한다. 적합한 실록산 함유 예비중합체의 특정예 및 이의 제조방법은 본원에 참조로 인용되는 미국 특허 제5,034,461에 기재되어 있다.

일반적으로, 당해 실록산 함유 성분은, 반응 성분등의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 5 내지 약 50중량%, 바람직하게는 약 10 내지 약 50중량%, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 45중량%의 양으로 존재한다.

적합한 불소 함유 단량체는 불소 함유 (메트)아크릴레이트를 포함하며, 보다 특정하게는, 예를 들면, (메트)아크릴산의 불소 함유 C₂-C_l2 알킬 에스테르[예: 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,2,2',2',2'-헥사플루오로이소프로필(메트)아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로부틸 (메트)아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-펜타데카플루오로옥틸(메트)아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-헥사데카플루오로노닐(메트)아크릴레이트 등을 포함한다. 불소 함유 매크로머 및 반응성 예비중합체는 이러한 불소 함유 단량체를 포함하는 매크로머 및 예비중합체를 포함한다. 불소 함유 성분들은 약 0 내지 약 10중량%의 양으로 존재할 수 있다.

본 발명의 반응 성분들은 통상적인 하이드로겔을 제조하는 데 사용된 임의의 친수성 단량체를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 아크릴 그룹(CH₂=CRCOX, 여기서 R은 수소 또는 C_l-6 알킬이고, X는 O 또는 N이다) 또는 비닐 그룹(-C=CH₂)을 함유하는 단량체가 사용될 수 있다. 추가의 친수성 단량체의 예는 N, N-디메틸아크릴아미드, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리세롤 모노메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, N-비닐 피롤리돈, N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸포름아미드, N-비닐 포름아미드 및 이들의 배합물이다.

상술한 친수성 단량체와는 별도로, 말단 하이드록실 그룹의 하나 이상의 중합체성 이중결합을 함유하는 관능성 그룹으로 대체된 폴리옥시에틸렌 폴리올이 사용될 수 있다. 이의 예는 미국 특허 제5,484,863호에 기재된 바와 같은 폴리에틸렌 글리콜, 미국 특허 제5,690,953호 및 제5,304,584호에 기재된 바와 같은 에톡실화 알킬 글리코사이드, 및 미국 특허 제5,565,539호에 기재된 바와 같은 에톡시화 비스페놀 A를 포함하며, 이소시아네이토에틸 메타크릴레이트, 메타크릴산 무수물, 메타크릴로일 클로라이드, 비닐벤조일 클로라이드 등과 같은 말단 캡핑 그룹 1몰당량 이상과 반응하여, 카바메이트, 우레아 또는 에스테르와 같은 결합 잔기를 통해 폴리에틸렌 폴리올에 결합된 하나 이상의 말단 중합성 올레핀 그룹을 갖는 폴리에틸렌 폴리올을 생성한다.

추가의 예는 미국 특허 제5,070,215호에 기재된 친수성 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체, 미국 특허 제4,910,277호에 기재된 바와 같은 친수성 옥사졸론 단량체, 및 폴리덱스트란을 포함한다.

바람직한 추가의 친수성 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐피롤리돈(NVP), 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함하며, DMA를 포함하는 친수성 단량체가 특히 바람직하다. 추가의 친수성 단량체는, 반응 성분들의 총량을 기준으로 하여, 약 0 내지 약 70중량%, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 60중량%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 50중량%의 양으로 존재할 수 있다.

당해 반응 성분들은 또한 가교결합제, 광개시제, 가시성 색조제 등과 같은 추가 성분들을 포함할 수도 있다. 당해 반응 성분들은 희석제의 존재하에 함께 혼합하여 반응 혼합물을 형성한다. 적합한 희석제는 미국 특허 제6,020,455호에 기재되어 있다.

당해 분야에 일반적으로 공지된 추가의 성분들 또는 첨가제들도 반응성 단량체 혼합물 및/또는 렌즈 재료에 포함될 수 있다. 첨가제는 자외선 흡수 화합물 및 단량체, 반응성 색조제, 항미생물성 화합물, 안료, 광호변성 화합물, 이형제 및 이들의 혼합물 등을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.

적합한 렌즈 재료는 아쿠아필콘(aquafilcon) A, 발라필콘(balafilcon) A, 로트라필콘(lotrafilcon) A 등을 포함한다.

콘택트 렌즈의 제조시 회전 캐스팅 및 정적 캐스팅을 포함하여 반응 혼합물을 성형하는 다양한 방법이 공지되어 있다. 회전 캐스팅 방법은 미국 특허 제3,408,429호 및 제3,660,545호에 기재되어 있으며, 정적 캐스팅 방법은 미국 특허 제4,113,224호 및 제4,197,266호에 기재되어 있다. 본 발명의 중합체를 포함하는 콘택트 렌즈를 제조하는 바람직한 방법은 실리콘 하이드로겔을 실리콘 하이드로겔을 직접 성형하는 방법으로서, 이 방법은 경제적이고 수화 렌즈의 최종 형태를 정밀하게 제어할 수 있다. 이러한 방법에서, 반응 혼합물을 최종 목적하는 실리콘 하이드로겔의 형상, 즉 수팽윤성 중합체를 갖는 주형 속에 배치하고, 반응 혼합물을 단량체가 중합되는 조건하에 둠으로써 최종 바람직한 생성물에 근사하는 형상으로 중합체를 제조한다. 이어서, 당해 중합체 혼합물을 임의로 용매에 이어서 물로 처리하여, 원래 성형된 중합체 제품의 크기 및 형상과 매우 유사한 최종 크기 및 형상을 갖는 실리콘 하이드로겔을 제조한다. 당해 방법은 콘텍트 렌즈를 성형하는 데 사용될 수 있으며, 본원에 참조 인용된 미국 특허 제4,495,313호, 제4,680,336호, 제4,889,664호 및 제5,039,459호에 추가로 기술되어 있다.

생의학용 장치가 성형된 후, 이를 펩티드 함유 도료와 반응시킨다. 카복실레이트와 반응하여 에스테르 또는 아미드를 형성할 수 있기만 하다면 어떠한 펩티드 화합물이라도 피복용으로 사용될 수 있다. 적합한 펩티드 함유 도료는 하나 이상의 친핵성 잔기(예: 알콜, 1급 아민, 2급 아민 및 티올 관능기)를 함유한다. 이들 펩티드 함유 도료는 이들 관능기, 이들의 혼합물 등을 함유하는 펩티드를 포함한다. 적합한 펩티드는 아민, 알콜 및/또는 티올 관능기를 포함하는 천연 및 합성 펩티드를 포함한다. 본 발명의 가장 광범위한 양태에서, 펩티드가 본 발명의 방법에 따라 부착될 수 있는 상기한 관능기 중의 하나 이상을 포함하기만 한다면, 선택된 펩티드의 서열을 중요하지 않다. 적합한 천연 양이온성 펩티드의 예는 데펜신, 마가이닌 및 콜리신을 포함하며, 특정 예는 프로타민, 멜리틴, 세크로핀 A 및 니신을 포함한다. 프로타민은 사람을 포함하지만 이로 한정되지는 않는 다양한 동물의 정자로부터 분리할 수 있다. 멜리틴은 벌의 독으로부터 분리할 수 있다. 세크로핀 A 및 니신은 각각 아에데스 아에집티(Aedes aegypti) 및 락토쿠쿠스 락티스(Lactoccucus lactis)로부터 분리할 수 있다. 본 발명에서 유용한 프로타민, 멜리틴, 세크로핀 A 및 니신은 모두 시판 중이다. 이들 양이온성 펩티드 및 단백질은 또한 공지된 수단에 의해 제조될 수도 있다. 본 발명의 목적상, 사용된 양이온성 펩티드의 순도는 통상 약 75% 이상, 바람직하게는 약 90% 이상이다.

또는, 합성 펩티드 및 단백질이 사용될 수 있다. 특정 예는 펩티드의 어느 곳이나 존재하는 멜리틴, 세그멘트 A의 15-26 세그먼트 TLISWIKNKRKQ와 프로타민, 세그멘트 B의 1-17 세그먼트 RPRVSRRRRRRGGRRRR를 포함하는 합성 펩티드를 포함한다.

당해 펩티드는 펩티드의 활성을 억제하지 않거나 포유동물의 세포에서 독성을 유도하지 않으며 아미노산 0 내지 약 10개의 스페이서를 포함하는 임의의 결합 그룹일 수 있는 제3의 세그먼트 C를 추가로 포함할 수 있다. 본원에서 정의된 바와 같은 아미노산은 화학식 -HN-(CR¹R²)_n-CO-을 갖는 임의 구조(여기서, n은 1 내지 21의 정수이고, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 H, 직쇄 또는 분지쇄 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹, 직쇄 또는 분지쇄 탄소수 1 내지 2의 하이드록시 그룹, 직쇄 또는 분지쇄 탄소수 1 내지 3의 알킬티오 그룹, 탄소수 1 내지 3의 카바모일 그룹, 탄소수 1 내지 3의 카복시 그룹, 탄소수 1 내지 4 및 질소수 1 내지 3의 1급 및 2급 아미노 그룹, 벤질, 페놀, 페닐 인돌 및 N,N-피롤로 이루어진 그룹으로부터 선택된다)를 지칭한다. 바람직하게는, n은 1 내지 10의 정수이고, R¹ 및 R² 중의 하나 이상은 H이고 나머지는 위에서 정의한 바로부터 선택된다. 합성 펩티드의 세그먼트 A, B 및 C는 임의 순서일 수 있으며, 부분적으로 또는 전체적으로 반복된다. 바람직한 양태에서, 세그먼트 A 및 B는 말단 위치에 있고, 또 다른 바람직한 양태에서, 합성 펩티드는 화학식 ACB 또는 BCA이고, C는 아미노산을 5개까지 포함한다.

본 발명은 또한 본원에 예시된 펩티드의 전통적인 변형태인 펩티드를 포함한다. 본원에서 사용된 용어 "전형적인 변형태"는 하나 이상의 아미노산이 또 다른 생물학적으로 유사한 잔사에 의해 대체된 폴리펩티드를 나타낸다. 전형적인 변형태의 예는 이소류신, 발린, 류신, 알라닌, 시스테인, 글리신, 페닐알라닌, 프롤린, 트립토판, 티로신, 노르류신 또는 메티오닌과 같은 소수성 잔기 하나를 다른 것으로 치환시키거나, 아르기닌을 라이신으로, 글루탐산을 아스파르트산으로 또는 글루타민을 아스파라긴으로 치환시키는 등과 같이 극성 잔기 하나를 다른 것으로 치환시키는 것을 포함한다. 서로 치환될 수 있는 중성 친수성 아미노산은 아스파라긴, 글루타민, 세린 및 트레오닌을 포함한다.

본원에 사용되는 용어 "펩티드"는 익히 공지되어 있고 당해 분야의 지침서 및 기타 문헌에 기재되어 있는 폴리펩티드의 기본 화학 구조를 지칭한다. 이러한 맥락에서, 본원에서 사용되는 용어 "펩티드"는 펩티드 결합에 의해 직쇄에서 서로에 대해 결합된둘 이상의 아미노산을 포함하는 임의의 펩티드 또는 단백질을 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 당해 용어는, 예를 들면, 펩티드, 올리고펩티드 및 올리고머로서 당해 분야에 통상적으로 지칭되는 단쇄 뿐만 아니라 단백질로서 당해 분야에서 일반적으로 지칭되는 무수한 유형의 장쇄를 지칭한다. 폴리펩티드는 20개의 천연 아미노산으로서 통상적으로 지칭되는 20개의 아미노산 이외의 아미노산을 종종 함유하며, 말단 아미노산을 포함하는 다수의 아미노산이 소정의 폴리펩티드로, 공정 및 기타 전이 후의 개질과 같은 천연 공정에 의해, 그리고 당해 분야에 널리 공지된 화학적 개질기술에 의해 개질될 수 있다. 심지어, 폴리펩티드에서 자연적으로 발생하는 일반적인 개질은 너무나 많아서 일일이 본원에 열거할 수 없지만, 기본 지침서와 보다 상세한 전공 논문 아니라 방대한 연구 논문에 충분히 기재되어 있으며, 당해 분야의 숙련가들에게 익히 공지되어 있다. 본 발명의 폴리펩티드에 존재할 수 있는 공지된 개질 중에서, 몇 몇만 예시하자면, 아세틸화, 아실화, ADP-리보실화, 아미드화, 플라빈의 공유결합, 헴 잔기의 공유 결합, 뉴클레오티드 또는 뉴클레오티드 유도체의 공유 결합, 지질 또는 지질 유도체의 공유 결합, 포스포티딜이노시톨의 공유 결합, 가교결합, 폐환, 디설파이드 결합 형성, 데메틸화, 공유 가교결합의 형성, 시스틴의 형성, 피로글루타메이트의 형성, 포밀화, 감마-카복실화, 글리코실화, GPI 앵커 형성, 하이드록실화, 요오드화, 메틸화, 미리스토일화, 산화, 단백질분해 공정, 포스포릴화, 프레닐화, 라세미화, 셀레노일화, 황산화, 아미노산의 단백질로의 전이-RNA 매개된 부가반응(예: 아르기닐화 및 유비퀴틴화)이 있다. 이러한 개질은 당해 분야의 숙련가들에게 익히 공지되어 있으며, 과학문헌에 상세하게 기술되어 있다. 몇 가지 특히 통상적인 개질, 예를 들면, 글리코실화, 지질 결합, 황산화, 감마산 잔기의 감마 카복실화, 하이드록실화 및 ADP-리보실화가 가장 기본적인 지침서에 기술되어 있다[참조: PROTEINS--STRUCTURE ANDMOLECULAR PROPERTIES, 2nd Ed. , T. E. Creighton, W. H. Freeman and Company, New York (1993)]. 이러한 주제에 대한 다수의 상세한 논문을 입수할 수 있다[참조: Wold, F., Posttranslational Protein Modifications : Perspectives and Prospects, pgs. 1-12 in POSTTRANSLATIONAL COVALENT MODIFICATION OF PROTEINS, B. C. Johnson, Ed. , Academic Press, New York (1983); Seifter et al. , (1990), Meula. E7izymol. 182,626-646 and Rattan et al. ,"Protein Synthesis: Posttranslational Modifications and Aging", (1992) Ann. N. Y. Acad. Sci. 663,48-62]. 익히 공지되어 있고 위에서 논의한 바와 같이, 폴리펩티드는 항상 완전히 선형인 것은 아니다. 예를 들면, 폴리펩티드(선형 및 비선형)는 천연적 공정 이벤트와 천연적이 아닌 인공적인 조작에 의해 야기될 수 있는 이벤트를 포함하는 전이 이후의 이벤트의 결과로서 생성될 수 있다. 환형, 분지형 및 분지된 환형 폴리펩티드는 전이가 아닌 천연 공정에 의해서 뿐만 아니라 완전 합성 방법에 의해서도 합성될 수 있다. 개질은 펩티드 주쇄, 아미노산 측쇄 및 아미노 또는 카복실 말단을 포함하여 폴리펩티드의 임의 위치에서 일어날 수 있다. 사실상, 폴리펩티드에서 아미노 또는 카복실 그룹 또는 이들 그룹 둘 다를 공유 개질에 의해 차단하는 것은 천연 및 합성 폴리펩티드에서 통상적이고, 이러한 개질은 본 발명의 폴리펩티드에서도 존재할 수 있다. 예를 들면, 대장균 또는 기타 세포에서 제조된 폴리펩티드의 아미노 말단 잔기는 단백질 분해 가공 전에 거의 불변하게 N-포밀메티오닌일 것이다. 폴리펩티드를 전이 이후에 개질하는 동안, NH₂ 말단에서 메티오닌 잔기가 제거될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 단백질의 메티오닌 함유 및 메티오닌 비함유 아미노 말단 변형태의 사용을 고려한다. 폴리펩티드에서 발생하는 개질은 종종 이들이 제조되는 방법의 함수가 될 것이다. 예를 들면, 숙주에서 클로닝된 유전자를 발현시켜 제조한 폴리펩티드의 경우, 개질물의 특성 및 개질 정도는 대부분 숙주 세포의 전이 후 개질능과 폴리펩티드 아미노산 서열에 존재하는 개질 시그널에 의해 측정될 것이다. 예를 들면, 익히 공지된 바와 같이, 글리코실화는 박테리아 숙주(예: 대장균)에서 흔히 발생하지 않는다. 따라서, 글리코실화를 목적으로 하는 경우, 폴리펩티드는 글리코실화 숙주, 통상 진핵 세포에서 발현되어야 한다. 곤충 세포는 종종 포유동물 세포에서와 동일한 전이 후 글리코실화를 수행하며, 이러한 이유로 특히 글리코실화 천연 패턴을 갖는 포유동물 단백질을 효율적으로 발현시키고자 곤충 세포 발현 시스템을 개발하여 왔다. 기타 개질에도 유사한 고려가 이루어진다. 동일한 유형의 개질이 소정의 폴리펩티드 중의 몇 몇 위치에서 동일하거나 변경된 정도로 이루어질 수 있다. 또한, 소정의 폴리펩티드는 다양한 유형의 개질을 함유할 수 있다. 통상 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 폴리펩티드는 이러한 모든 개질을 포함하며, 특히 숙주 세포에 폴리뉴클레오티드를 발현시킴으로써 재조합에 의해 합성된 폴리펩티드에 존재하는 것들을 포함한다.

본원에서 사용되는 "멜리민"은 T-L-I-S-W-I-K-N-K-R-K-Q-R-P-R-V-S-R-R-R-R-R-R-G-G-R-R-R-R의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩티드(여기서, T는 트레오닌이고, L은 류신이고, I는 이소류신이고, S는 세린이고, W는 트립토판이고, K는 라이신이고, N은 아스파라긴이고, R은 아르기닌이고, Q는 글루타민이고, P는 프롤린이고, V는 발린이고, G는 글리신이다)를 지칭한다. 본원에 사용되는, L-멜리민은 천연 상태로서의 상기 아미노산 서열을 포함한다. 아미노산의 광학 이성체는 자발적인 비효소적 라세미화를 거친다. 이의 속도는 소정 온도 또는 pH(저장 조건)에서 각각의 아미노산에 대해 가변적이지만, L 이성체보다는 D 이성체에서 보다 신속하다. 본원에서 사용되는 L- 또는 D-펩티드는 각각 pH 7 및 약 25℃의 온도에서 약 99% L 또는 D 이성체를 포함할 것이다.

L-아미노산은 생물학적 시스템에서 천연 형태이므로, D-이성체가 효소 파괴에 대한 내성이 보다 높고 지속성이 증진될 수 있다. 이러한 특성은 입체이성체 혼합물을 사용함으로써 활용되어, 특정 용도에서 목적하는 수준의 활성 및 수명을 제공할 수 있다. 따라서, 장기간 지속성을 목적으로 하는 경우, D 이성체가 우세한(약 50% 이상, 바람직하게는 약 70% 이상) 입체 이성체 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 보다 높은 항박테리아 활성이 바람직한 경우, L 이성체가 우세한(약 50% 이상, 바람직하게는 약 70% 이상) 입체 이성체 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

본원에서 사용되는 "프로타틴"은 아미노산 서열 R-P-R-V-S-R-R-R-R-R-R-G-G-R-R-R-R-T-L-I-S-W-I-K-N-K-R-K-Q를 포함하는 폴리펩티드(여기서, 아미노산들은 위에서 정의한 바와 같다)를 지칭한다.

본 발명의 목적상, 사용된 양이온성 펩티드는 통상 실질적으로 정제된다.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "실질적으로 정제된"이란, 단백질 또는 생물학적 활성 부분이, 단백질이 유도되는 세포 또는 조직 공급원으로부터의 세포상 물질 또는 기타 오염 단백질이 실질적으로 없거나, 화학적으로 합성되는 경우 화학적 전구체 또는 기타 화학물질이 실질적으로 없음을 의미한다. "세포 물질의 실질적으로 없다"라는 표현은, 단백질이 세포의 세포 성분으로부터 분리되고 이로부터 분리 또는 재조합적으로 제조되는, 단백질의 제조법을 포함한다. 따라서, 세포 물질이 실질적으로 없는 단백질은 불균질 단백질(본원에서는 종종 "오염된 단백질"로도 지칭됨)을 약 30% 미만, 20% 미만, 10% 미만 또는 5% 미만(무수 중량 기준) 함유하는 단백질의 제조를 포함한다. 단백질 또는 이의 생물학적 활성부가 재조합적으로 생성되는 경우, 배양 매질이 실질적으로 없는 것이, 즉 배양 매질이 단백질 제조 용적의 약 20% 미만, 10% 미만 또는 5% 미만인 것이 바람직하다. 단백질이 화학적 합성에 의해 제조된 경우, 바람직하게는 화학적 전구체 또는 기타 화학 물질이 실질적으로 없다. 즉, 단백질의 합성시 수반되는 화학적 전구체 또는 기타 화학 물질로부터 분리된다. 따라서, 이러한 단백질의 제조방법은 목적하는 폴리펩티드 이외의 화학적 전구체 또는 화합물을 약 30% 미만, 20% 미만, 10% 미만, 5% 미만(무수 중량 기준) 함유한다.

본 발명의 펩티드는 표준 펩티드 합성 기술을 사용하여 화학적으로 합성될 수 있다. 또는, 본 발명의 펩티드는 시험관내 전이 및/또는 전사에서 합성될 수 있다.

폴리펩티드는 통상적인 고체상 펩티드 합성 프로토콜을 사용하여 합성될 수 있다. 이러한 방법은 당해 분야의 숙련가들에게 익히 공지되어 있다. 고체상 합성 기술을 사용하여 폴리펩티드를 제조하는 방법이 다음에 기술되어 있으나, 본 발명의 범주가 기술된 방법에 국한되지는 않는다. 당해 합성은 임의의 적합한 합성 수지에서 수행된다. 적합한 수지는 불용성 가교결합된 폴리스티렌 수지 등을 포함한다. 아미노산은 통상 플루오레닐메톡시카보닐 그룹 등을 사용하여 보호되며, N-하이드록시벤조트리아졸 및 임의로 디이소프로필카보디이미드(DIC)으로 활성화되어 이들의 커플링을 촉진시킨다. 완성된 펩티드는 트리플루오로아세트산, 암모니아 또는 이에 제한되지 않는 기타 화합물을 사용하여 수지로부터 분리되며, 생성된 물질은 역상 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)에 의해 정제한 다음, 사용될 물질을 물/아세토니트릴 혼합물로부터 동결 건조하여 무수 분말을 수득한다.

본 발명의 폴리펩티드는 또한 시험관내 전이 및/또는 전사 시스템을 사용하여 제조할 수 있다. 이러한 방법은 당해 분야의 숙련가들에게 공지되어 있다. 예를 들면, 멜리민 또는 프로타틴을 엔코딩한 합성 mRNA는 맥아 추출물 및 망상적혈구 추출물을 포함하지만 이에 한정되지는 않는 다양한 세포 비함유 시스템에서 효율적으로 전이될 수 있다. 또는, T7 촉진제의 제어하에 멜리민 또는 프로타틴에 대한 코딩 서열을 포함하는 신테틱 DNA는, 프로메가(Promega)로부터 시판 중인 TNT T7 커플링된 망상적혈구 융해체 시스템과 같은 시험관내 전사 및 전이 시스템에서 효율적으로 전사 및 전이될 수 있다. 생성된 폴리펩티드는 본원에 기술된 방법에 의해 정제될 수 있다. 바람직한 펩티드 함유 피복 중합체는 멜리민, 프로타틴 및 이들의 배합물을 포함한다.

본 발명의 방법에서, 피복될 표면은 임의의 편리한 방식으로 피복 펩티드와 접촉된다. 예를 들면, 당해 장치는 피복 펩티드 및 용매 및 커플링 첨가제의 용액 속에 배치된다.

본 발명에서 사용하기 위한 적합한 용매는 생의학용 장치와 바람직하지 않게 반응하지 않으면서 피복용 펩티드를 가용화할 수 있는 비친핵성 용매이다. 적합한 용매는 DMF, DMSO, 에틸 아세테이트, DPMA 및 이들의 혼합물 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 바람직한 용매는 DMF 및 DPMA를 포함한다.

당해 장치는 도막을 형성하기에 적합한 조건하에 용매/피복 펩티드 용액과 접촉한다. 적합한 온도는 선택된 용매의 동결점 및 비점 사이, 바람직하게는 약 0 내지 약 100℃, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 50℃이다. 사용된 접촉 시간은 표면을 목적하는 정도로 피복시키기에 충분한 길이이다. 접촉 시간은 약 2일 이내, 바람직하게는 약 1일 이내, 가장 바람직하게는 약 12시간 이내일 수 있다. 본 발명의 피복 반응에서 압력은 중요하지 않다. 그러나, 당해 분야의 숙련가들은 승압 및 승온이 반응 시간을 보다 단축시킬 수 있음을 인지할 것이다.

커플링 첨가제는, 이들 커플링 첨가제를 첨가하지 않은 경우에 비해, 장치(들)와 펩티드 도막(들) 사이의 아미드 및/또는 에스테르 결합물이 보다 용이하게 형성되도록 하는 임의의 화합물(들)이며, 에스테르교환 시약, 촉매 및 이들의 혼합물 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 이의 예는 4-디메틸아미노피리딘(DMAP), 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카보디이미드 하이드로클로라이드 염(EDC), 1,3-디이소프로필카보디이미드, 1,3-디사이클로헥실카보디이미드, 1-하이드록시벤조트리아졸(HOBt), 1-하이드록시벤조트리아졸 하이드레이트, 크라운 에테르, 산, 염기, 효소 및 이들의 배합물 등을 포함한다.

피복 펩티드의 피복 유효량이 사용되며, 이는 표면을 목적하는 정도로 피복시키기에 충분한 양을 의미한다. 일반적으로 사용된 피복 펩티드의 양은 피복 조성물의 약 0.1 내지 약 20중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 10중량%, 보다 바람직하게는 약 0.8 내지 약 5중량%이다.

접촉시킨 후, 표면은 물 및 완충된 염수 용액으로 세척하여 미관여(또는 미반응) 펩티드, 이탈 그룹, 용매 및 부산물을 제조한다. 임의로, 펩티드 피복된 표면을 물 속에서 가열하여 잔여 펩티드, 이탈 그룹 및 부산물을 추출하고, 형성될 수 있는 이탈 그룹 착물을 파괴시킨다.

본 발명은 다음의 비제한적 실시예에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 다음 시험이 실시예에서 사용되었다.

퍼킨-엘머 스펙트럼 GX FTIR 오토 IMAGE 시스템을 사용하여 FTIR-ATR 라인 스캔 기술을 사용하여 렌즈 표면의 도막을 분석한다. 모든 라인 스캔은 렌즈의 중심부에서 가장자리로부터 가장자리까지의 300㎛ 점증 단계를 사용하여 제조한다. 모든 샘플은 습윤 상태에서 분석되었다.

전방 접촉각은 다음과 같이 측정하였다. 렌즈로부터 폭이 약 5mm인 중심 스트립을 절단하고 팩킹 용액에서 평형을 이루게 함으로써, 각각의 세트로부터 3개 이상의 샘플을 준비하였다. 렌즈 표면과 붕산염 완충된 염수 사이의 습윤력은, 샘플을 염수 속으로 침지시키거나 염수로부터 끌어내면서 윌헬미(Wilhelmy) 미세저울을 사용하여 23℃에서 측정하였다. 다음 수학식 1 또는 수학식 2를 사용하였다.

F = 2γpcosθ

θ = cos^-1(F/2γp)

위의 수학식 1 및 2에서,

F는 습윤력이고,

γ는 탐침 유체의 표면장력이고,

p는 매니스커스에서의 샘플의 주변이고,

θ 는 접촉각이다.

전방 접촉각은, 샘플이 팩킹 용액 속으로 침지되는 습윤 실험 부분으로부터 수득된다. 각각의 샘플은 4회의 주기를 거치며, 수득된 결과의 평균을 내어 렌즈에 대한 전방 접촉각을 구한다.

헤이즈는 주변 온도에서 편평한 흑색 배경 위에 투명한 20 × 40 × 10mm 유리 셀 속의 붕산염 완충된 염수 속에 수화된 시험 렌즈를 놓고, 렌즈 셀에 수직인 법선으로부터 66°각도에서 섬유 광학 램프[배율 셋팅 4 내지 5.4에 설정된 0.5" 직경 광 가이드를 갖는 섬유 광학 광(제조원: Titna Tool Supply Co.)]를 사용하여 아래로부터 조명을 비춘 다음, 렌즈 플랫폼 위로 14mm에 위치하는 비디오 카메라(나비타 TV 줌 7000 줌 렌즈를 갖는 DVC 1300:19130 RGB 카메라)를 사용하여 렌즈 셀에 수직으로 위로부터 렌즈 영상을 캡쳐함으로써 측정한다. EPIX XCAP V 1.0 소프트웨어를 사용하여 블랭크 셀의 영상을 제함으로써 배경 산란기를 렌즈 산란기로부터 제한다. 제해진 산란된 광 영상은 렌즈 중심 10mm에 대해 집적시킨 다음 -1.00 디옵터 CSI 씬 렌즈(Thin Lens)^R에 비교함으로써 정량적으로 분석하였으며, 이는 헤이즈 수치 100에서 임의의 설정되고, 헤이즈 수치 0으로 설정된 렌즈는 없다. 5개의 렌즈를 분석하고 그 결과를 평균을 내어 표준 CSI 렌즈의 %로서 헤이즈 수치를 생성시킨다.

수분 함량은 다음과 같이 측정하였다: 시험될 렌즈를 팩킹 용액 속에 24시간 동안 정치시켰다. 3개의 샘플 렌즈 각각을 스폰지가 말단에 달린 면봉을 사용하여 팩킹 용액으로부터 제거하고, 팩킹 용액으로 침지된 압지 와이프 위에 놓는다. 렌즈의 양면이 와이프와 접촉한다. 핀셋을 사용하여, 시험 렌즈를 계량 팬에 놓고 계량한다. 샘플 두 세트 이상을 준비하고 상기한 바와 같이 계량한다. 팬을 3회 계량한 평균이 습윤 중량이다.

무수 중량은 60℃에서 30분 동안 예비가열한 진공 오븐에 샘플 팬을 놓아서 측정한다. 진공은 0.4inHg 이상이 수득될 때까지 적용한다. 진공 밸브와 펌프의 작동을 중지시키고 렌즈를 4시간 동안 건조시켰다. 퍼지 밸브를 열고, 오븐의 압력이 대기압에 도달하도록 둔다. 팬을 회수하고 계량한다. 수분 함량은 다음과 같이 계산하였다.

습윤 중량 = 팬의 습윤 중량과 렌즈의 습윤 중량의 합 - 계량된 팬의 중량

무수 중량 = 팬의 건조 중량과 렌즈의 건조 중량의 합 - 계량된 팬의 중량

수분 함량% = (습윤 중량 - 무수 중량) × 100 / 습윤 중량

수분 함량의 평균 및 표준 편차를 샘플에 대해 산정하고 기록하였다.

모듈러스는 내부 게이지 높이로 낮춰진 로드 셀이 장착된 일정 속도 이동형 인장 시험기의 크로스헤드를 사용하여 측정한다. 적합한 시험기는 인스트론 모델 1122를 포함한다. 개뼈형으로서 길이가 0.522in이고 "귀" 모양 부분의 너비가 0.276in이고 "목" 모양 부분의 너비가 0.213in인 샘플을 손잡이 속에 로딩하여 2in/분의 일정한 변형 속도로 파단될 때까지 연장시킨다. 샘플(L_o)의 최초 게이지 길이과 샘플 파단 길이(L_f)를 측정하였다. 각각의 조성의 12개의 시료를 측정하고, 평균을 기록하였다. 인장 모듈러스를 응력/변형 곡선의 초기 선형부분에서 측정하였다.

다음 실시예에서, 결합된 펩티드를 콜(Cole) 및 랠스톤(Ralston)에 의해 개발된 방법(1994)에 의해 정량화하였다. 콘택트 렌즈를 37℃에서 10% 아세트산 및 10% 이소-프로판올에서 여과된 0.025% 쿠마씨 변형을 사용하여 2 내지 24시간 동안 변형시킨다. 렌즈를 37℃에서 10% 아세트산 및 10% 이소-프로판올에서 탈변형시킨다. 이어서, 렌즈를 25% 피리딘에서 밤새 추출하였다. 추출된 용액을 블랭크로서 25% 피리딘을 사용하여 A600에서 분광계에서 분석하였다. L-멜리민 정량화는 반건조된 아크릴아미드 겔 상에서 공지된 양의 L-멜리민을 피펫팅하고 상기한 바와 같이 추출함으로써 작성된 표준 곡선에 대한 추출물을 상호연관시킴으로써 측정하며, 당해 방법은 겔로부터 펩티드 전량을 추출한다.

실시예 1

주변 온도에서 질소하에 무수 박스 속에 하우징된 무수 컨테이너에 비스(디메틸아미노)메틸실란 30.0g(0.277mol), TBACB 1M 용액(무수 THF 1000ml 중의 TBACB 386.0g), 13.75ml, p-크실렌 61.39g(0.578mol), 메틸 메타크릴레이트 154.28g(1.541mol)(개시제에 대해 1.4당량), 2-(트리메틸실록시)에틸 메타크릴레이트 1892.13g(9.352mol)(개시제에 대해 8.5당량) 및 THF 4399.78g을 가하였다. 질소 공급원과 연결된 열전쌍 및 응축기가 구비된 무수 3구 환저 플라스크에 무수 박스에서 제조된 상기 혼합물을 장전하였다.

반응 혼합물을 교반하고 질소로 퍼징하면서 15℃로 냉각시켰다. 용액이 15℃에 도달하면, 1-트리메틸실록시-1-메톡시-2-메틸프로펜(1당량) 191.75g(1.100mol)을 반응 용기 속에 주입하였다. 반응을 약 62℃로 발열시킨 다음, 무수 THF 11ml 중의 TBACB 154.4g의 0.40M 용액 30ml를 반응 나머지 전체에 걸쳐서 계량 공급하였다. 반응 온도가 30℃에 도달하고 계량 공급이 시작된 후, 2-(트리메틸실록시)에틸 메타크릴레이트 467.56g(2.311mol)(개시제에 대해 2.1당량), n-부틸 모노메타크릴옥시프로필-폴리디메틸실록산 3636.6g(3.463mol)(개시제에 대해 3.2당량), TRIS 3673.84g(8.689mol)(개시제에 대해 7.9당량) 및 비스(디메틸아미노)메틸실란 20.0g의 용액을 가하였다.

혼합물을 약 38 내지 42℃로 발열시킨 다음, 30℃로 냉각시킨다. 이 시점에서, 비스(디메틸아미노)메틸실란 10.0g(0.076mol), 메틸 메타크릴레이트 154.26g(1.541mol)(개시제에 대해 1.4당량) 및 2-트리(메틸실록시)에틸 메타크릴레이트 1892.13g(9.352mol)(개시제에 대해 8.5당량)의 용액을 가하고, 혼합물을 다시 약 40℃로 발열시켰다. 반응 온도를 약 30℃로 낮추고, THF 2갤론을 가하여 점도를 낮췄다. 물 439.69g, 메탄올 740.6g 및 디클로로아세트산 8.8g(0.068mol)의 용액을 가하고, 혼합물을 4.5시간 동안 환류시키고, HEMA 상의 보호 그룹을 탈보호시켰다. 이어서, 휘발물을 제거하고, 110℃의 증기압에 도달할 때까지 수분 제거를 돕기 위해 톨루엔을 가하였다.

반응 플라스크를 약 110℃에서 유지시키고, TMI 443g(2.201mol) 및 디부틸틴 디라우레이트 5.7g(0.010mol)을 가했다. 이소시아네이트 피크가 IR에 의해 확인될 때까지 혼합물을 반응시켰다. 톨루엔을 감압하에 증발시켜 회백색 무정형 왁스상 반응성 매크로머를 수득하였다. 매크로머를, 중량 기준으로 약 2:1의 아세톤 대 매크로머의 비로 아세톤에 넣었다. 24시간 후, 물을 가하여 매크로머를 침전시키고, 매크로머를 여과한 다음, 45 내지 60℃에서 20 내지 30시간 동안 진공 오븐을 사용하여 건조시켰다.

실시예 2

반응 혼합물을 3,7-디메틸-3-옥탄올 20부와 함께 표 1에 제시된 양으로 표 1에 제시된 성분 100부를 가하여 형성시켰다. 특정하게는, 매크로머, 노르블록 7966, 희석제, TEGDMA, HEMA, DMA, TRIS 및 mPDMS를 기재된 순서대로 앰버 플라스크에 가하였다. 이들 성분들을 170 내지 300rpm에서 50 내지 55℃에서 90 내지 180분 동안 혼합하였다. 계속 혼합시키면서 블루 HEMA를 가하고, 이들 성분들을 추가로 20 내지 75분 동안 혼합시켰다(170 내지 300rpm, 50 내지 55℃). 계속 혼합시키면서, PVP를 가하고, 혼합물을 20 내지 140분 동안 교반시켰다(170 내지 300rpm, 50 내지 55℃). 마지막으로, 계속 혼합하면서, CGI 1850(이르가큐어 1850)을 첨가하였다.

펜타플루오로페닐 메타크릴레이트(OPfp)(0.5중량%)를 반응 혼합물에 가하였다. 반응 혼합물을 약 10분 동안 (또는 용액이 투명해져서 균질하게 혼합될 때까지) 격렬하게 혼합한 다음, 기포가 반응 혼합물에 보이지 않을 때까지(약 20분 동안) 고진공하에 탈기시켰다. 반응 혼합물을 열가소성 콘택트 렌즈 주형 속에 넣고, N₂ 대기에서 약 50분 동안 50℃에서 필립스 TL 20W/03T 형광등을 사용하여 조사하였다. 당해 렌즈를 다우아놀(Dowanol)^R DPMA(DPMA, 제조원: Aldrich)에서 이형시켰다. 렌즈를 DPMA로 5회 세척하였다. 매회 세척시 약 120분이 소요되었다. 당해 렌즈는 멜리민 2.5mg/ml의 용액 2ml와 디메틸포름아미드(DMF) 중의 N,N'-디이소프로필에틸아민(DIPEA) 0.05중량%가 내장된 바이얼 속으로 개별적으로 넣는다. 당해 바이얼(렌즈 및 용액 함유)은 그레이 부틸 마개로 막아놓은 다음, 100rpm으로 지속적으로 진탕시키면서 37℃에서 18시간 동안 인큐베이터 쉐이커 속에 배양시킨다.

배양시킨 후, 각각의 바이얼로부터 용매를 제거한다. 이어서, 새로운 DMF 용매 약 9ml를 각각의 바이얼에 가한다. 1시간 후, 용매를 제거하고, 새로운 DMF 용매를 동일한 용적에서 다시 가하였다. 당해 공정을 각각 1시간 간격으로 총 4회 반복하였다. 네 번째 용매를 충전한 후, 렌즈를 실온에서 탈이온수에 직접 넣고, 1시간 간격으로 4회 세척하였다. 네 번째 세척 후, 렌즈를 실온에서 1시간 동안 팩킹 용액 속에 넣은 다음, 121℃에서 30분 동안 오토클레이빙하였다. 렌즈 특성을 측정하고, 다음 표 2에 제시하였다.

실시예 3

커플링 첨가제를 멜리민 함유 피복 용액에 가하는 점을 제외하고는 실시예 2를 반복 수행한다. 따라서, 실시예 2에서와 똑같이 렌즈를 이형시키고 DPMA 용매 속에서 세척시킨 후, 당해 렌즈를, DMF 중의 N-하이드록시벤조트리아졸(HOBt) 5mg/ml의 용액 3ml를 함유하는 바이얼 속에 개별적으로 넣는다. 눈금이 매개진 피펫을 사용하여, 디이소프로필카보디이미드(DIC) 50㎕를 각각의 바이얼에 가한다. 20분 후, N,N'-디이소프로필에틸아민(DIPEA) 0.05중량%를 함유하는 DMF 용액 중의 3mg/ml 멜리민 1ml를 눈금이 매개진 에펜도르프 피펫을 사용하여 각각의 바이얼에 가하였다. 이어서, 당해 렌즈를 100rpm에서 지속적으로 진탕시키면서 37℃에서 19시간 동안 배양 진탕기 속에서 배양하였다.

배양시킨 후, 각각의 바이얼로부터 용매를 제거하였다. 새로운 DMF 용매 약 9ml를 각각의 바이얼에 가하였다. 1시간 후, 용매를 제거하고, 새로운 DMF 용매를 동일한 용적으로 다시 가하였다. 당해 공정을 각각 1시간 간격으로 총 4회 반복하였다. 네 번째 용매를 충전한 후, 렌즈를 실온에서 탈이온수에 직접 넣고, 1시간 간격으로 4회 세척하였다. 네 번째 세척 후, 렌즈를 실온에서 1시간 동안 팩킹 용액 속에 넣은 다음, 121℃에서 30분 동안 오토클레이빙하였다. 렌즈 특성을 측정하고, 다음 표 2에 제시하였다.

실시예 4 내지 7

멜리민 피복 용액의 농도와 세척 과정이 변경된 점을 제외하고는 실시예 3을 반복 수행한다. 따라서, 실시예 3에서와 똑같이 렌즈를 이형시키고 DPMA 용매 속에서 세척시킨 후, 당해 렌즈를, DMF 중의 N-하이드록시벤조트리아졸(HOBt) 5mg/ml의 용액 3ml를 함유하는 바이얼 속에 개별적으로 넣는다. 눈금이 매개진 피펫을 사용하여, 디이소프로필카보디이미드(DIC) 50㎕를 각각의 바이얼에 가한다. 실온에서 약 60분 후, N,N'-디이소프로필에틸아민(DIPEA) 0.05중량%를 함유하는 DMF 용액 중의 표 3에 열거된 다양한 농도의 멜리민 피복 용액 1ml를 눈금이 매개진 에펜도르프 피펫을 사용하여 각각의 바이얼에 가하였다. 당해 바이얼은 그레이 부틸 마개로 막아놓는다. 이어서, 당해 렌즈를 100rpm으로 지속적으로 진탕시키면서 37℃에서 약 19시간 동안 인큐베이터/쉐이커 속에 배양시킨다.

배양시킨 후, 새로운 DMF 300ml를 함유하는 400ml 비이커 및 자기 교반기에 렌즈를 옮겨 놓는다. 렌즈를 DMF 속에서 1시간 동안 교반하였다. 당해 방법을 3회 이상(총 4회) 반복하였다. 네 번째 용매를 바꾼 후, 탈이온수 300ml를 비이커에 가하고, 렌즈를 탈이온수로 총 4회 세척하였다. 네 번째 세척 후, 당해 렌즈를, 팩킹 용액을 함유하는 바이얼 속에 넣고, 121℃에서 30분 동안 오토클레이빙하였다. 렌즈 특성을 측정하고 하기 표 3에 나타내었다. 표준 편차는 괄호 속에 나타내었다.

Claims

하나 이상의 잠재적 반응 성분을 포함하는 반응 혼합물로부터 형성된 생의학용 장치의 표면 중의 한 면 이상을, 피복 유효량의 하나 이상의 펩티드 함유 도료와 접촉시키는 단계를 포함하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제1항에 있어서, 생의학용 장치가 콘택트 렌즈임을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제2항에 있어서, 잠재적 반응 성분이 화학식 R-CO-L의 하나 이상의 에스테르 화합물(여기서, R은 양이온성 중합, 음이온성 중합 또는 자유 라디칼 중합할 수 있는 그룹을 포함하고, L은 이탈 그룹이다)임을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제3항에 있어서, R 그룹이 아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C_l-6 알킬아크릴레이트, 아크릴아미드, C_l-6 알킬아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C_2-12 알케닐, C_2-12알케닐페닐, C_2-l2알케닐나프틸, C_{2- 6}알케닐페닐C_l-6알킬, 비닐 에테르 및 에폭사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제3항에 있어서, R 그룹이 메타크릴레이트 및 아크릴옥시로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제3항에 있어서, L 그룹이, 각각 치환되거나 치환되지 않은, 하이드록시알킬, 하이드록시아릴, 하이드록시 파라-니트로아릴, 알킬 에스테르, 페닐 에스테르, p-니트로페닐 에스테르, N-하이드록실아민 유도체 및 토실레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제3항에 있어서, L 그룹이 t-부틸 에스테르, 2,4,5-트리클로로페닐 에스테르, 펜타플루오로페닐 에스테르, N- 하이드록시석신이미드 에스테르, N-하이드록시-옥소-디하이드로벤조트리아진 유도체 및 1-하이드록시벤조트리아졸 에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제3항에 있어서, 하나 이상의 잠재적 반응 화합물이 펜타플루오로메타크릴레이트, N-아크릴옥시석신이미드 및 이들의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제3항에 있어서, 잠재적 반응 성분이, 반응 성분의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0.01 내지 약 10중량%의 양으로 반응 혼합물 속에 포함됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제3항에 있어서, 잠재적 반응 성분이, 반응 성분의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0.01 내지 약 5중량%의 양으로 반응 혼합물 속에 포함됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제3항에 있어서, 잠재적 반응 성분이, 반응 성분의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0.01 내지 약 1중량%의 양으로 반응 혼합물 속에 포함됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제2항에 있어서, 반응 혼합물이 하나 이상의 실리콘 함유 성분과 하나 이상의 친수성 성분을 포함함을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제2항에 있어서, 펩티드 함유 도료가 데펜신, 마가이닌, 콜리신 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제2항에 있어서, 펩티드 함유 도료가 프로타민, 멜리틴, 세크로핀 A, 니신 멜리민, 프로타틴 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제2항에 있어서, 펩티드 함유 도료가 프로타민, 멜리틴, 멜리민, 프로타틴 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제2항에 있어서, 펩티드 함유 도료가 하나 이상의 양이온성 펩티드를 포함함을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제2항에 있어서, 펩티드 함유 도료가,

서열 TLISWIKNKRKQ의 펩티드인 세그먼트 A,

서열 RPRVSRRRRRRGGRRRR의 펩티드인 세그먼트 B 및

펩티드의 활성을 억제하지 않거나 포유동물의 세포에서 독성을 유도하지 않으며 아미노산 0 내지 약 10개의 스페이서를 포함하는, 10개 이하의 아미노산으로 이루어진 결합 그룹인 세그먼트 C를 임의 순서로 포함하는 하나 이상의 합성 펩티드를 포함함을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제17항에 있어서, 세그먼트 C가, 화학식 -HN-(CR¹R²)_n-CO-의 구조(여기서, n은 1 내지 21의 정수이고, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 H, 직쇄 또는 분지쇄 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹, 직쇄 또는 분지쇄 탄소수 1 내지 2의 하이드록시 그룹, 직쇄 또는 분지쇄 탄소수 1 내지 3의 알킬티오 그룹, 탄소수 1 내지 3의 카바모일 그룹, 탄소수 1 내지 3의 카복시 그룹, 탄소수 1 내지 4 및 질소수 1 내지 3의 1급 및 2급 아미노 그룹, 벤질, 페놀, 페닐 인돌 및 N,N-피롤로 이루어진 그룹으로부터 선택된다)임을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제17항에 있어서, n이 1 내지 10의 정수이고, R¹ 및 R² 중의 하나 이상이 H임을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제17항에 있어서, 세그먼트 A 및 세그먼트 B가 말단에 위치하고, 세그먼트 C가 5개 이하의 아미노산을 포함함을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제1항에 있어서, 접촉 단계가 피복 펩티드와 용매를 포함하는 용액 속에 생의학용 장치를 넣음을 포함함을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제21항에 있어서, 용매가 DMF, DMSO, 에틸 아세테이트, DPMA 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제21항에 있어서, 용매가 DMF, DPMA 또는 이들의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제21항에 있어서, 접촉 단계가 용매의 동결점과 비점 사이의 온도를 포함함을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제21항에 있어서, 접촉 단계가 약 0 내지 약 100℃의 온도에서 수행됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제21항에 있어서, 접촉 단계가 약 20 내지 약 50℃의 온도에서 수행됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제21항에 있어서, 접촉 단계가 약 2일 이내의 접촉 시간 동안 수행됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제21항에 있어서, 접촉 단계가 약 12시간 이내의 접촉 시간 동안 수행됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제21항에 있어서, 용액이 하나 이상의 커플링 첨가제를 추가로 포함함을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
제21항에 있어서, 커플링 첨가제가 4-디메틸아미노피리딘(DMAP), 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카보디이미드 하이드로클로라이드 염(EDC), 1,3-디이소프로필카보디이미드, 1,3-디사이클로헥실카보디이미드, 1-하이드록시벤조트리아졸(HOBt), 1-하이드록시벤조트리아졸 하이드레이트, 크라운 에테르, 산, 염기, 효소 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 피복된 생의학용 장치의 제조방법.
하나 이상의 잠재적 반응 성분을 포함하는 반응 혼합물로부터 형성되고, 피복 유효량의 하나 이상의 펩티드 함유 도료로 피복됨을 특징으로 하는, 생의학용 장치.
제31항에 있어서, 콘택트 렌즈임을 특징으로 하는, 생의학용 장치.
제31항에 있어서, 잠재적 반응 성분이 화학식 R-CO-L의 하나 이상의 에스테르 화합물(여기서, R은 양이온성 중합, 음이온성 중합 또는 자유 라디칼 중합할 수 있는 그룹을 포함하고, L은 이탈 그룹이다)임을 특징으로 하는, 생의학용 장치.
제31항에 있어서, 반응 혼합물이 하나 이상의 실리콘 함유 성분과 하나 이상의 친수성 성분을 포함함을 특징으로 하는, 생의학용 장치.
제31항에 있어서, 피복 펩티드가 알콜, 1급 아민, 2급 아민, 티올 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 친핵성 잔기를 포함함을 특징으로 하는, 생의학용 장치.