KR20140117529A - 치료용 생물학적 물질 및 소분자를 보관 및 전달하기 위한 크로마토그래피 매질 - Google Patents

치료용 생물학적 물질 및 소분자를 보관 및 전달하기 위한 크로마토그래피 매질 Download PDF

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존 에이. 치코스키
챨스 에이치. 허니맨
몰리 에스. 맥로린
암로 라그헵
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나트릭스 세퍼레이션즈, 인코포레이티드
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Abstract

불안정한 약물 또는 생물학적 물질의 보관 및 전달을 위한 복합재 및 그의 제조 및 이용 방법이 설명된다. 특정 구체예들에서, 복합재는 다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재; 다수의 마크로포어들을 포함하는 가교된 마크로다공성 겔; 치료제; 및 안정화제를 포함한다.

Description

치료용 생물학적 물질 및 소분자를 보관 및 전달하기 위한 크로마토그래피 매질{CHROMATOGRAPHIC MEDIA FOR STORAGE AND DELIVERY OF THERAPEUTIC BIOLOGICS AND SMALL MOLECULES}
관련 출원
본 출원은 2012년 1월 19일자 미국 가특허출원 제61/588,312호에 기초한 우선권 주장 출원으로서, 상기 출원의 내용은 전체가 본 발명에 참조 병합되었다.
많은 바이오 분자들, 소분자들(small molecules), 약물 및 기타 치료제들은 불안정하므로 적절한 유통 기간을 달성하기 위해서는 동결건조와 같은 고가의 분리 공정을 필요로 한다. 이 물질들을 미리 측정된 용량으로 조성하는 것 역시 쉽지 않다. 뿐만 아니라, 심지어 일단 정확하게 분리가 이루어졌다고 해도, 이들 치료제를 환자에게 전달하기 위해서는, 생물이용성이 있는 물질로 만들기 위한 조성 또는 재구조화가 요구된다.
크로마토그래피 매질을 이용하여 예컨대 작은 분자들, 백신 및 생물학적 종들을 포획하여 정제할 수 있다. 다양한 유형의 크로마토그래피 매질이 포지티브 포획 방식에 이용될 수 있다.
이들 치료제들의 유통 기간, 이동 용이성 및 열안정성을 최적화해주는, 이들 치료제들의 미리-측정된 양을 안정화시켜 보관하기 위한 방법이 여전히 필요하다. 뿐만 아니라, 예컨대 정맥 점적 또는 시린지와 같은 궁극의 전달계와 연계될 이들의 보관 장치에 대한 필요성도 존재한다.
발명의 개요
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재(composite material)에 관한 것으로 이 복합재는:
다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재; 및
다수의 마크로포어들을 포함하는 가교된 마크로다공성 겔을 포함하되,
상기 가교된 마크로다공성 겔은 지지체 부재의 포어 내부에 위치하고; 마크로포어의 평균 직경은 포어의 평균 직경보다 작은 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 치료제를 더 포함하는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 불안정한 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 열에 불안정한 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 항체, 단백질, 또는 바이러스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 항인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 바이러스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 살아있는 바이러스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 종양분해(oncolytic) 바이러스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 IgG인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가, 0547659(Pfizer), 아갈시다제 베타, 알렘투주맙, 알글루코시다제 알파, 알테프랄제, ALXN6000(Dyax), AMG 386(Dyax), AMG 479(Dyax), AMG 780(Dyax), AMG 888(Daiikio Sankyo), 안루킨주맙, 탄저병 백신, 항-CD19 MAb, 항-HB-EGF 항체, 항혈우병 인자, 항-HER3 항체, ASG-5ME(Seattle Genetics), ASG-22ME(Seattle Genetics), AV-203(Aveo), 바피네우주맙, BAY 94-9343(Immunogen), 베바시주맙, BI-204(Dyax), BI-505(Dyax), BIIB 033(Dyax), 보르데텔라 퍼투시스(Bordetella pertussis: 불활성화됨), 보르테조밉, 프렌툭시맙, 보데틴, 카페시타빈, CDX-0011(Celldex), CDX-014(Celldex), CDX-301(Celldex), CDX-1127(Celldex), CDX-1135(Celldex), CDX-1402(Celldex), 세르톨리주맙, 페골, 세툭시맙, 콜레라 백신(WC-rBS), 코리오고나도트리핀 알파, 코리오고나도트로핀 알파(재조합), 식수투무맙, 클로파라빈, 콜라게나제 클로스트리듐 히스톨리티쿰, CT-322(Bristol-Myers Squibb), DA-3801(Dong-A), 다클리주맙, 다르베포에틴 알파, 데노수맙, 디프테리아 톡소이드, 도리페넴, 도르나제 알파, 에칼란타이드, 에쿨리주맙, 엔푸비르타이드, 에플레레논, 에포에틴 알파, 엘로티닙, 에르타페넴, 에리쓰로포이에틴(재조합), 에타네르셉트, 피클라투주맙, 필그라스팀(재조합), 폴리트로핀 알파, 완전한 인간 탄저병 모노클로날 항체, G-CSF, 골리무맙, 헤모필러스 b 컨쥬게이트 백신, 헤모필러스 b 컨쥬게이트 백신(수막구균 단백질 컨쥬게이트), A형 간염 백신, B형 간염 표면 항원, B형 간염 백신(재조합), Hib 올리고당(CRM197에 컨쥬게이트됨), 인간 탄저병 면역글로불린, 인간 난포 자극 호르몬(재조합), 인간 유두종바이러스 백신(재조합), 이반드로네이트, IMC-3C5(Dyax), IMC-11fb(Imclone), IMC-18F1(Imclone), IMC-303(Imclone), IMC-305(Imclone), IMC-2007S(Imclone), IMC-RON8(Imclone), IMGN529(Immunogen), 이미글루세라제, 인플릭시맙, 인플루엔즈바이러스 백신, 인플루엔즈바이러스 백신(불활성화됨), 인플루엔즈바이러스 백신(4가의 살아있는 약독화 백신), 이노투주맙 오조가미신, 이노투주맙 오조가미신, 인터페론 알파-2a, 인터페론 알파-2a(재조합), 인터페론 알파-2b(재조합), 인터페론 베타-1a, 인터류킨-21, 라로니다제, 로르보투주맙 메르탄신, 루트로핀 알파, 홍역 바이러스 백신(살아있는 약독화 백신), MEDI-3250(Medimmune), MEDI-551(Medimmune), MM-121(Dyax), 목세투모맙 파수도톡스, MT201(Dyax), 미코페놀레이트 모페틸, 나탈리주맙, 네시투마맙, NEGF(Blueblood), 오말리주맙, 팔리비주맙, 파니투무맙, peg과립구집락자극인자, peg인터페론 알파-2a, peg인터페론 알파-2b, 페길화(pegylated)-인터페론 람다, PF-0 se 알파(Pfizer), PF-04236921(Pfizer), 플레릭사포, 폐렴구균 컨쥬게이트 백신, 다가 폐렴구균 백신, 보호 항원 탄저병 백신(재조합), 라무시루맙, 라니비주맙, 리툭시맙, 로미플로스팀, 루벨바이러스 백신(살아있고 약독화된, Wistar RA27/3 균주), 사말리주맙, SAR566658(Immunogen), SAR650984(Immunogen), SGN-75(Seattle Genetics), SGN-CD19A(Seattle Genetics), 소마토트로핀, 소마토트로핀(재조합 DNA), 탈리글루세라제 알파, 타네주맙, 테넥테플라제, 파상풍 톡소이드, 트롬빈, 티로트로핀 알파, 티가투주맙, 토실리주맙, 트라스투주맙, 트라스투주맙 엠타신, 장티푸스 백신(live TY21a), U3-1287(Daiikio Sankyo), U3-1565(Daiikio Sankyo), 우스테키누맙, 또는 베무라페닙인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 치료제가 소분자인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 세프트리악손, 클로나제팜, 디아제팜, 플루타라빈, 플루마제닐, 나프록센, 올리스타트, 오셀타미비어 포스페이트, 사퀴나비어 메실레이트 또는 발간시클로비어인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 가교된 마크로다공성 겔인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 가교된 마크로다공성 겔에 또는 가교된 마크로다공성 겔 상에 가역적으로 흡착되는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 실제로 물이 없는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 안정화제를 더 포함하는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 슈가, 폴리알코올, 또는 슈가나 폴리알코올의 유도체인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리에틸렌 글리콜, 글루코스, 글리세롤, 수크로스, 또는 트레할로스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 단당류인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 피라노스, 퓨라노스, 글루코스, 둘시톨, 아도니톨, 소르보스, 탈로스, 갈락토스, 에리쓰로스, 트레오스, 에리쓰로스, 리보스, 아라비노스, 굴로스, 알로스 또는 프럭토스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 이당류인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 수크로스, 멜리바이오스, 락툴로스, 락토스, 갈락토스, 말토스, 트레할로스, 셀로바이오스, 말티톨, 이소말토스, 겐티오비오스, 튜라노스, 락토비온산, 4-O-β-갈락토피라노실-D-만노피라노스, β-겐티오비오스, 팔라티노스, 또는 D-락티톨 일수화물인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 이당류의 유도체인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 콘드로이틴 이당류 Δ이-4S 소듐염, 헤파린 이당류 I-H 소듐염, 헤파린 이당류 II-H 소듐염, 히알루론산 이당류 Δ이HA 소듐염, 수크로스 모노데카노에이트, 헵타-O-아세틸-β-락토실 아지드, 벤질 4-O-β-D-갈락토피라노실-β-D-글루코피라노시드, N-아세틸알로락토사민, 아세토플루오로-α-D-만노스, 디(β-D-자일로피라노실)아민, 티오글루코시드, 4-니트로페닐 헵타-O-아세틸-β-락토시드, β-D-락토피라노실페닐 이소티오시아네이트, 또는 β-D-말토스 옥타아세테이트인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 삼당류 또는 삼당류의 유도체인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 말토트리오스, B-삼당류, H-삼당류, Lewis-X 삼당류, α-솔라닌, 락토-N-디푸코헥사오스 II, 또는 D-(+)-라피노스 오수화물인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 안정화제가 다당류인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리수크로스, 폴리갈락투론산, 전분, 덱스트란, 글리콜 키토산, 말토테트라오스, 셀로테트라오스, 말토헥사오스, 셀로펜타오스, 폴리-D-갈락투론산 메틸 에스테르(펙틴), γ-시클로덱스트린, 리포다당류 또는 알긴산인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 아미노 슈가인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 갈락토사민, 글루코사민, 시알산, 또는 N-아세틸글루코사민인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리올인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 글리세롤, 글리세롤 프로폭실레이트, 글리세롤 에톡실레이트, 글리세롤 디글리시딜 에테르, 1-올레일-rac-글리세롤, 글리세롤 포스페이트 이소듐염 수화물, β-글리세롤 포스페이트 이소듐염 오수화물, 글리세롤 프로폭실레이트-블록-에톡실레이트, 하이퍼분지형 폴리올, 또는 폴리[트리메틸올프로판/디(프로필렌 글리콜)-alt-아디프산/프탈산 무수물]인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 테트라에틸렌 글리콜, 헥사에틸렌 글리콜, 또는 폴리(에틸렌 글리콜)인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜이고; 상기 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜의 수평균 분자량(Mn)이 약 300 내지 약 40,000인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜이고; 및 상기 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜의 수평균 분자량(Mn)이 1000인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 단관능성 폴리에틸렌 글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 메실레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 아민, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 프로피온산, O-메틸-O'-숙시닐폴리에틸렌 글리콜, 또는 테트라글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 이관능성 폴리에틸렌 글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 O-(2-카르복시에틸)폴리에틸렌 글리콜, O-(2-아미노에틸)폴리에틸렌 글리콜, 폴리(에틸렌 글리콜) 디메틸 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 디스테아레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 비스(아민), α,ω-비스{2-[(3-카르복시-1-옥소프로필)아미노]에틸}폴리에틸렌 글리콜, 폴리(에틸렌 글리콜) 비스(카르복시메틸) 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 부틸 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 테트라히드로푸르푸릴 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 비스(카르복시메틸) 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 소르비톨 헥사올리에이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴아미드, 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트, 테트라(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜) 디메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 디티올, 트리(에틸렌 글리콜) 디비닐 에테르, 또는 폴리(에틸렌 글리콜) 디글리시딜 에테르인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 멀티-암(multi-arm) 폴리에틸렌 글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 글리세롤 에톡실레이트, 4-암 아민-종결된 폴리(에틸렌 옥사이드), 또는 4-암 히드록시-종결된 폴리(에틸렌 옥사이드)인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리에틸렌 글리콜 코-폴리머인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 글리콜-ran-프로필렌 글리콜), 폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜) 비스(2-아미노프로필 에테르), 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(ε-카프로락톤) 메틸 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리락티드 메틸 에테르, 또는 폴리(에틸렌 글리콜) 4-노닐페닐 3-설포프로필 에테르 포타슘염인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리에틸렌 옥사이드인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리에틸렌 옥사이드인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것으로서; 상기 폴리에틸렌 옥사이드의 수평균 분자량은 약 40,000 내지 약 8,000,000인 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리비닐 알코올 폴리머 또는 폴리비닐 알코올 폴리머의 유도체인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 알코올-코-에틸렌), 또는 폴리(비닐 부티랄-코-비닐 알코올-코-비닐 아세테이트)인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리(에틸렌 숙시네이트), 폴리(에틸렌 아디페이트), 또는 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트)인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은:
치료제를 전술한 복합재들 중 어느 하나와 접촉시킴으로써 치료제와 회합된(associated) 복합재를 형성하는 단계;
치료제와 회합된 복합재를 안정화제를 포함하는 제1 용액과 접촉시킴으로써, 안정화된 복합재를 형성하는 단계; 및
안정화된 복합재를 일정 시간 동안 실질적으로 건조시킴으로써, 안정화 복합재로부터 실질적으로 물을 제거하는 단계
를 포함하는 방법에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은:
전술한 복합재들 중 어느 하나를 제2 용액과 접촉시킴으로써, 복합재로부터 치료제를 해리(dissociate)시켜 제3 용액을 형성하는 단계; 및
제3 용액을 대상자에게 전달하는 단계
를 포함하는, 치료제를 필요로 하는 대상자에게 치료제를 전달하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 막의 결합 용량을 트레할로스 용액에서의 침지 시간의 함수로서 나타낸 도면이다.
도 2는 막의 결합 용량을 건조 시간의 함수로서 나타낸 도면이다.
도 3은 막의 결합 용량을 트레할로스의 농도의 함수로서 나타낸 도면이다.
도 4는 막의 결합 용량을 트레할로스 용액 중 완충액의 농도의 함수로서 표로 나타낸 것이다.
도 5는 막의 결합 용량을 다양한 변수의 함수로서 표로 나타낸 것이다.
도 6은 건조된 막 중의 트레할로스의 계산된 질량을 표로 나타낸 것이다.
도 7은 실온(상단) 및 50℃(하단)에서 보관된 ProA-관능화된 막의 경시적인 결합 용량 및 플럭스를 나타낸 표이다.
도 8은 50℃에서 1주일 보관 후 ProA-관능화된 막의 표면의 400x(좌측) 이미지 및 1200x(우측) 이미지를 나타낸 도면이다.
도 9는 실온에서 건조된 다음 실온 또는 50℃에서 보관된 알데히드-관능화된 막의 경시적인 결합 용량을 나타낸 표이다.
도 10은 실온에서 건조된 다음 실온 또는 50℃에서 보관된 알데히드-관능화된 막의 경시적인 플럭스를 나타낸 표이다.
도 11은 50℃에서 1시간 건조된 다음 실온 또는 50℃에서 보관된 알데히드-관능화된 막의 경시적인 결합 용량을 나타낸 표이다.
도 12는 50℃에서 1시간 건조된 다음 실온 또는 50℃에서 보관된 알데히드-관능화된 막의 경시적인 결합 용량을 나타낸 표이다.
도 13은 실온에서 건조된 다음 실온 또는 50℃에서 보관된 에폭시-관능화된 막의 경시적인 결합 용량을 나타낸 표이다.
도 14는 실온에서 건조된 다음 실온 또는 50℃에서 보관된 에폭시-관능화된 막의 경시적인 플럭스를 나타낸 표이다.
도 15는 용출 용액(IgG 용액)의 유속이 10% 파과(breakthrough: 좌측) 및 포화(가운데)에서의 결합 용량에 미치는 효과를 나타낸 도면이다. 우측에 회수 백분율을 나타내었다. 각 경우에서, 좌측 막대는 2 mL/min 유속을, 우측 막대는 1 mL/min 유속을 나타낸다.
도 16은 용출 용액의 pH가 10% 파과(좌측) 및 포화(우측)에서의 결합 용량에 미치는 효과를 나타낸 도면이다. 각 경우에서 좌측 막대는 pH 7.4, 가운데 막대는 pH 6.5, 및 우측 막대는 pH 8.0를 나타낸다.
도 17은 결합 용량 및 회수 백분율을 용출 용액 중의 완충액의 정체의 함수로서 나타낸 표이다.
도 18은 0.2 M 글리신 + 0.2 M 글루코스와 에탄올(8:2, v:v)의 용리 용액에서 다양한 파과 단계에서의 결합 용량 및 회수 백분율을 나타낸 표이다.
도 19는 글리신 및 NaCl을 함유하는 다양한 용리 용액에 대한 결합 용량 및 회수 백분율을 나타낸 표이다.
도 20은 회수 백분율을 용리 용액의 pH의 함수로서 나타낸 도면이다(좌측 막대 = pH 3.0, 가운데 막대 = pH 3.5, 우측 막대 = pH 4.0).
도 21은 여러가지 막을 50℃에서 보관한 경우 막의 크기에 미치는 영향을 나타낸 표이다.
도 22는 ProA 커플링 방법이 막의 크기에 미치는 영향을 나타낸 표이다.
도 23은 실린더 주변에 감긴 ProA-관능화된 막 표면의 190배 이미지이다.
도 24는 실온 또는 50℃에서 보관된 ProA-관능화된 막들의 경시적인 결합 용량을 나타낸 표이다.
도 25는 (a) 실온, 또는(b) 50℃에서 보관된 ProA-관능화된 막들의 경시적인 결합 용량을 나타낸 도면이다.
도 26은 안정화제의 존재 또는 부재 하에 복합재에 IgG를 결합시키고, 복합재를 건조시킨 다음 2-8℃에서 1일 또는 16일 후에 복합재로부터 IgG를 용출시킨 결과를 나타낸 표이다. **PEG1000은 Mn = 1000인 폴리에틸렌 글리콜이다.
도 27은 안정화제의 존재 또는 부재 하에 복합재에 IgG를 결합시키고, 복합재를 건조시킨 다음 2-8℃에서 1일 또는 16일 후에 복합재로부터 IgG를 용출시킨 후 회수된 활성 IgG의 백분율을 나타낸 표이다.
도 28은 용액 중 IgG 농도에 대한 예시적인 보정 곡선을 나타낸 도면이다.
도 29는 복합재에 결합된 IgG의 양, pH 7.2의 완충액에 의해 복합재로부터 나중에 용출된 IgG의 %, 및 복합재의 결합 용량을 나타낸 표이다.
개관
불안정한 약물과 생물학적 물질에 대한 간편한 보관 및 전달 매체가 요구되고 있다. 현행의 방법이 갖는 많은 제약 사항들이 본 발명의 막과 막 공정에 의해 최소화될 수 있다. 특정 구체예들에서, 막 분리 공정은 대규모 응용예에 적합한데 이는 이 공정들이 다음의 매력적인 특성들, 즉: 낮은 에너지 소비, 대량의 처리 용량, 저가, 고효율, 간편성, 연속적인 작동 모드, 일정 범위의 생산-관련 공정 컨피규레이션의 용이한 적용, 간편한 규모 확장성, 높은 플럭스 및 대부분의 경우 주변 온도에서 프로세싱이 가능하다는 점들을 모두 갖추고 있기 때문이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 다공성 지지체 부재 내에 마크로다공성 겔 (마크로다공성 겔)을 포함하는 복합재에 관한 것이다. 이 복합재들은 소분자 또는 생물학적 물질과 같은 불안정한 용질을 보관하는데 적합하다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재의 마크로다공성 겔에 대한 물질의 가역적 흡착 방법에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 흡착된 물질은 액체로 하여금 복합재의 마크로다공성 겔을 통해 흐르도록 함으로써 방출될 수도 있다. 특정 구체예들에서, 물질의 흡수(uptake) 및 방출(release)은 가교된 마크로다공성 겔의 조성 변화에 의해서 제어될 수도 있다.
예시적인 복합재의 다양한 특징들
마크로다공성 겔의 조성
특정 구체예에서, 마크로다공성 겔은 1종 이상의 중합가능한 모노머와 1종 이상의 가교제(가교제)와의 인 시튜(in situ) 반응을 통해 형성될 수 있다. 특정 구체예에서, 마크로다공성 겔은 1종 이상의 가교가능한 폴리머와 1종 이상의 가교제와의 반응을 통해 형성될 수 있다. 특정 구체예에서, 적절한 크기의 마크로포어들을 갖는 가교된 겔이 형성될 수 있다.
특정 구체예에서, 중합가능한 적절한 모노머는 비닐 또는 아크릴기를 함유하는 모노머를 포함한다. 특정 구체예에서, 중합가능한 모노머는 아크릴아미드, N-아크릴옥시숙신이미드, 부틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, N,N-디에틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, 2-(N,N-디메틸아미노)에틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, N-[3-(N,N-디메틸아미노)프로필]메타크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, n-도데실 아크릴레이트, n-도데실 메타크릴레이트, 페닐 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴아미드, 에틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 히드록시프로필 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르 메타크릴레이트, n-헵틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 1-헥사데실 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 메타크릴아미드, 무수 메타크릴산, 옥타데실 아크릴아미드, 옥틸아크릴아미드, 옥틸 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, N-이소-프로필아크릴아미드, 스테아릴 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 스티렌, 알킬화 스티렌 유도체, 4-비닐피리딘, 비닐설폰산, 및 N-비닐-2-피롤리디논 (VP)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 특정 구체예에서, 중합가능한 모노머는 부틸, 헥실, 페닐, 에테르, 또는 폴리(프로필렌 글리콜) 측쇄를 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 반응성 관능기를 포함하는 여러가지 기타 비닐 또는 아크릴 모노머를 이용할 수 있으며; 이들 반응성 모노머들은 이후에 관능화될 수 있다.
특정 구체예에서, 모노머는 반응성 관능기를 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 모노머의 반응성 관능기는 여러가지 특이적인 리간드와 반응할 수 있다. 특정 구체예에서, 이 기술은 리간드의 밀도 또는 포어 크기를 부분적으로 또는 전적으로 조절하는 것을 가능케 해준다. 특정 구체예에서, 모노머의 반응성 관능기는 겔형성 반응에 앞서서 관능화될 수 있다. 특정 구체예에서, 모노머의 반응성 관능기는 겔형성 반응 후에 관능화될 수 있다. 특정 구체예에서, 모노머, 예컨대, 글리시딜 메타크릴레이트, 아크릴아미독심, 무수 아크릴산, 무수 아젤라산, 무수 말레산, 히드라지드, 아크릴로일 클로라이드, 2-브로모에틸 메타크릴레이트, 또는 비닐 메틸 케톤은 더 관능화될 수 있다.
특정 구체예에서, 가교제는 적어도 2개의 비닐 또는 아크릴기를 함유하는 화합물일 수 있다. 특정 구체예에서, 가교제는 비스아크릴아미도아세트산, 2,2-비스[4-(2-아크릴옥시에톡시)페닐]프로판, 2,2-비스(4-메타크릴옥시페닐)프로판, 부탄디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디비닐 에테르, 1,4-시클로헥산디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 1,10-도데칸디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 1,4-디아크릴로일피페라진, 디알릴프탈레이트, 2,2-디메틸프로판디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 펜타아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, N,N-도데카메틸렌비스아크릴아미드, 디비닐벤젠, 글리세롤 트리메타크릴레이트, 글리세롤 트리스(아크릴옥시프로필) 에테르, N,N'-헥사메틸렌비스아크릴아미드, N,N'-옥타메틸렌비스아크릴아미드, 1,5-펜탄디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 1,3-페닐렌디아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 폴리(프로필렌) 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 디메타크릴레이트, 디알릴 디글리콜 카보네이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 디비닐 에테르, N,N'-디메타크릴로일피페라진, 디비닐 글리콜, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 1,1,1-트리메틸올에탄 트리메타크릴레이트, 1,1,1-트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 1,1,1-트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 (TRIM-M), 비닐 아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 알콕실화 시클로헥산 디메탄올 디카릴레이트, 알콕실화 헥산디올 디아크릴레이트, 알콕실화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 방향족 디메타크릴레이트, 카프로락톤 변형 네오펜틸글리콜 히드록시피발레이트 디아크릴레이트, 시클로헥산 디메탄올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 에톡실화 비스페놀 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 에톡실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실화 글리세릴 트리아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트, 트리스 (2-히드록시 에틸)이소시아뉴레이트 트리아크릴레이트, 디-트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 펜타아크릴레이트, 에톡실화 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트, 펜타아크릴레이트 에스테르, 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트, 카프로락톤 변형 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 테트라(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 디비닐벤젠, 및 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정 구체예에서, 얻어진 겔 중의 마크로포어의 크기는 가교제 농도가 증가할수록 함께 증가한다. 예를 들어, 가교제 대 모노머(들)의 몰 비는 약 5:95 내지 약 70:30의 범위, 약 10:90 내지 약 50:50의 범위, 또는 약 15:85 내지 약 45:55의 범위일 수 있다. 특정 구체예에서, 가교제 대 모노머(들)의 몰 비는 약 10%, 약 11%, 약 12%, 약 13%, 약 14%, 약 15%, 약 16%, 약 17%, 약 18%, 약 19%, 약 20%, 약 21%, 약 22%, 약 23%, 약 24%, 약 25%, 약 26%, 약 27%, 약 28%, 약 29%, 약 30%, 약 31%, 약 32%, 약 33%, 약 34%, 약 35%, 약 36%, 약 37%, 약 38%, 약 39%, 약 40%, 약 41%, 약 42%, 약 43%, 약 44%, 약 45%, 약 46%, 약 47%, 약 48%, 약 49%, 약 50%, 약 51%, 약 52%, 약 53%, 약 54%, 약 55%, 약 56%, 약 57%, 약 58%, 약 59%, 또는 약 60%일 수 있다.
특정 구체예에서, 복합재의 특성은 마크로다공성 겔의 평균 포어 직경을 조정함으로써 제어할 수 있다. 마크로포어의 크기는 일반적으로 가교제의 특성과 농도, 용매 또는 겔이 형성되는 용매의 특성, 존재할 경우, 중합 개시제 또는 촉매의 양, 포로젠(porogen)의 특성과 농도에 따라 달라질 수 있다. 특정 구체예에서, 복합재는 포어-크기 분포가 좁을 수 있다.
다공성 지지체 부재
몇몇 구체예에서, 다공성 지지체 막은 폴리머 재료로 만들어지며, 포어의 평균 크기는 약 0.1 및 약 25 ㎛이고, 부피 다공도(volume porosity)는 약 40% 및 약 90%이다. 많은 다공성 기질 또는 막을 지지체 부재로서 사용할 수 있으나 지지체는 폴리머 물질일 수 있다. 특정 구체예에서, 지지체는 염가로 구입가능한 폴리올레핀일 수 있다. 특정 구체예에서, 폴리올레핀은 폴리(에틸렌), 폴리(프로필렌), 또는 폴리(비닐리덴 디플루오라이드)일 수 있다. 열에 의해 유도된 상분리(thermally induced phase separation: TIPS), 또는 비용매 유도된 상분리에 의해 만들어지는 연장된 폴리올레핀 막을 예로 들 수 있다. 특정 구체예에서, 지지체 부재는 천연 폴리머, 예컨대 셀룰로스 또는 그의 유도체일 수 있다. 특정 구체예에서, 적절한 지지체는 폴리에테르설폰 막, 폴리(테트라플루오로에틸렌) 막, 나일론 막, 셀룰로스 에스테르 막, 또는 여과지를 포함한다.
특정 구체예에서, 다공성 지지체는 직물 또는 부직물 섬유재, 예컨대 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀으로 이루어진다. 이러한 섬유상 직물 또는 부직물 지지체 부재는 포어 크기가 TIPS 지지체 부재보다 클 수 있고, 몇몇 경우 약 75 ㎛에 달할 수 있다. 지지체 부재 내의 포어의 크기가 더 크면 마크로다공성 겔 중에 크기가 더 큰 마크로포어를 갖는 복합재를 형성할 수 있다. 예컨대 세라마이드-기재의 지지체와 같은 비폴리머 지지체 부재도 사용할 수 있다. 특정 구체에에서, 지지체 부재는 파이버글래스이다. 다공성 지지체 부재는 다양한 형상과 크기를 취할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 지지체 부재는 두께가 약 10 내지 약 2000　㎛, 약 10 내지 약 1000 ㎛, 또는 약 10 내지 약 500 ㎛인 막의 형태이다. 다른 구체예에서, 복수개의 다공성 지지체 유닛을 예컨대 적층하여 결합시킬 수 있다. 한가지 구체예에서, 다공성 지지체 막들, 예컨대 2 내지 10개의 막들의 적층체를 다공성 지지체의 공극 내에 마크로다공성 겔이 형성되기 전에 어셈블링할 수 있다. 다른 구체예에서, 단일 지지체 부재 유닛을 이용하여 복합재 막을 형성한 다음 이를 사용 전에 적층한다.
마크로다공성 겔과 지지체 부재의 관계
마크로다공성 겔은 지지체 막 내에 고정되어 있을 수 있다. "고정되다(anchored")라는 용어는 겔이 지지체 부재의 포어 내부에 유지됨을 의미하는 것으로 의도되는 것이지만, 이 용어가 반드시 겔이 지지체 부재의 포어에 화학적으로 결합되었다라는 의미로 한정되는 것은 아니다. 비록, 몇몇 경우, 마크로다공성 겔은 지지체 부재의 포어 표면에 그래프트될 수 있기는 하지만, 겔은 실제로 지지체 부재에 화학적으로 그래프트되지 않고도, 지지체 부재의 구조적 구성 요소에 걸려들어 서로 와인딩됨으로써 겔에 부하되는 물리적 구속력에 의해 유지될 수 있다.
지지체 부재의 포어를 점하는 겔 내에 마크로포어가 존재하기 때문에, 겔의 마크로포어는 지지체 부재의 포어보다 작은 것이 분명하다. 결과적으로, 복합재의 유동 특성과 분리 특성은 마크로다공성 겔의 특성에 좌우되지만, 지지체 부재에 존재하는 포어의 크기가 겔의 마크로포어의 크기보다 크다면, 다공성 지지체 부재의 특성과는 대체로 무관하다. 복합재의 다공성은 지지체 부재를 겔로 충전함으로써 조절할 수 있는데, 상기 겔의 다공성은 모노머 또는 폴리머, 가교제, 반응 용매, 및 포로젠 (사용될 경우0의 특성과 양에 의해 부분적으로 또는 전적으로 좌우될 수 있다. 지지체 부재의 포어가 동일한 마크로다공성 겔 재료로 충전되므로, 복합재의 특성에 고도의 일체성이 달성되며, 특정 지지체 부재에 있어서, 이러한 특성은 전적으로는 아니라 하더라도 적어도 부분적으로는 마크로다공성 겔에 의해 결정된다. 최종적인 결론은 본 발명이 복합재의 마크로포어-크기, 투과성 및 표면적을 제어할 수 있다는 것이다.
복합재의 마크로포어의 크기는 지지체 재료 중의 포어의 수에 의해 좌우된다. 복합재 중의 마크로포어의 수는 지지체 부재 중의 포어의 수보다 훨씬 많을 수 있는데, 이는 마크로포어가 지지체 부재 중의 포어보다 작기 때문이다. 전술한 바와 같이, 마크로다공성 겔의 포어 크기에 미치는 지지체 재료의 포어 크기의 영향을 대체로 무시해도 좋을만 하다. 한가지 예외는 지지체 부재가 포어 크기와 포어 크기 분포에서 큰 차이가 나고, 마크로다공성 겔의 포어 크기가 매우 작고 포어 크기 분포도 매우 좁은 경우이다. 이러한 경우, 지지체 부재의 다양한 포어 크기 분포가 마크로다공성 겔의 포어 크기 분포에 약하게나마 반영된다. 특정 구체예에서, 이러한 상황에서는 다소 좁은 포어 크기 범위를 갖는 지지체 부재를 사용할 수 있다.
복합재의 제조
특정 구체예에서, 본 발명의 복합재는 단일 공정법으로 제조할 수 있다. 특정 구체예에서, 이러한 방법들은 반응 용매로서 물 또는 기타 환경적으로 무해한 용매를 이용할 수 있다. 특정 구체예에서, 이러한 방법은 신속할 수 있기 때문에, 제조공정이 보다 쉬울 수 있다. 특정 구체예에서, 복합재의 제조에 드는 비용은 저렴할 수 있다.
특정 구체예에서, 본 발명의 복합재는 1종 이상의 모노머, 1종 이상의 가교제, 1종 이상의 개시제 및 임의로 1종 이상의 포로젠을 1종 이상의 적절한 용매에서 혼합함으로써 제조할 수 있다. 특정 구체예에서, 얻어진 혼합물은 균질할 수 있다. 특정 구체예에서, 혼합물은 불균일할 수 있다. 특정 구체예에서, 혼합물을 이어서 적절한 다공성 지지체 내로 도입하여, 겔 형성 반응이 그 안에서 일어날 수 있다.
특정 구체예에서, 겔 형성 반응에 적합한 용매로는 1,3-부탄디올, 디(프로필렌 글리콜) 프로필 에테르, N,N-디메틸아세트아미드, 디(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 아세테이트 (DPMA), 물, 디옥산, 디메틸설폭사이드 (DMSO), 디메틸포름아미드 (DMF), 아세톤, 에탄올, N-메틸피롤리돈 (NMP), 테트라히드로퓨란 (THF), 에틸 아세테이트, 아세토니트릴, 톨루엔, 자일렌, 헥산, N-메틸아세트아미드, 프로판올, 메탄올, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 특정 구체예에서, 고비점 용매가 사용될 수 있는 이는 이러한 용매들이 가연성을 줄여주고 제조를 쉽게 해주기 때문이다. 특정 구체예에서, 저독성 용매를 사용할 수 있으므로, 사용 후 쉽게 폐기, 재사용, 또는 재생시킬 수 있다. 이러한 용매의 예로는 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 (DPM)를 들 수 있다.
특정 구체예에서, 반응 혼합물에 포로젠을 첨가할 수 있는데, 여기서 포로젠은 광의로, 포어를 발생시키는 첨가제를 가리키는 것이다. 특정 구체예에서, 포로젠은 빈용매(poor solvents) 및 추출가능한 용매, 예컨대 폴리(에틸렌글리콜), 계면활성제 및 염으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
몇몇 구체예에서, 겔 형성반응의 성분들은 실온에서 자발적으로 반응하여 마크로다공성 겔을 형성한다. 다른 구체예에서, 겔 형성 반응은 개시되어야만 한다. 특정 구체예에서, 겔 형성 반응은 예컨대 열 활성화 또는 UV 조사와 같은 공지 방법에 의해 개시될 수 있다. 특정 구체예에서, 이 반응은 광개시제 존재 하에 UV 조사에 의해 개시될 수 있다. 특정 구체예에서, 광개시제는 2-히드록시-1-[4-2(히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온 (Irgacure
Figure pct00001
2959), 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 (DMPA), 벤조페논, 벤조인 및 벤조인 에테르, 예컨대 벤조인 에틸 에테르 및 벤조인 메틸 에테르, 디알콕시아세토페논, 히드록시알킬페논, 및 α-히드록시메틸 벤조인 설폰산 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 열 활성화는 열개시제의 첨가를 필요로 할 수 있다. 특정 구체예에서, 열개시제(thermal initiator)는 1,1'-아조비스(시클로헥산카르보니트릴) (VAZO
Figure pct00002
catalyst 88), 아조비스(이소부티로니트릴) (AIBN), 포타슘 퍼설페이트, 암모늄 퍼설페이트, 및 벤조일 퍼옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정 구체예에서, 겔형성 반응은 UV 조사에 의해 개시될 수 있다. 특정 구체예에서, 광개시제를 겔형성 반응의 반응물에 첨가하고, 모노머, 가교제 및 광개시제의 혼합물을 함유하는 지지체 부재를 수초 내지 수시간 동안 약 250 nm 내지 약 400 nm의 파장에서 UV 조사에 노출시킬 수 있다. 특정 구체예에서, 모노머, 가교제 및 광개시제의 혼합물을 함유하는 지지체 부재를 수초 내지 수시간 동안 약 350 nm의 파장에서 UV 조사에 노출시킬 수 있다. 특정 구체예에서, 모노머, 가교제 및 광개시제의 혼합물을 함유하는 지지체 부재를 약 10분간 약 350 nm에서 UV 조사에 노출시킬 수 있다. 특정 구체예에서, 가시광선 파장의 빛을 이용하여 중합을 개시할 수 있다. 특정 구체예에서, 지지체 부재를 통해 에너지가 침투할 수 있도록, 지지체 부재는 사용된 파장에서 흡수도가 낮아야만 한다.
특정 구체예에서, 중합이 수행되는 속도는 마크로다공성 겔에서 얻어지는 ㅍ파크로포어의 크기에 영향을 미칠 수 있다. 특정 구체예에서, 겔 중의 가교제의 농도가 충분한 농도로 증가하면, 겔의 구성성분들이 응집하기 시작해서 폴리머 밀도가 높은 영역과 폴리머가 거의 또는 전혀 없는 영역이 생기게 되는데, 여기서 수자의 영역을 본 발명에서 "마크로포어"라 칭한다. 이러한 메카니즘은 중합 속도에 의해 영향을 받을 수 있다. 특정 구체예에서, 중합은 광중합에서 낮은 광강도가 사용되는 경우처럼, 서서히 수행될 수 있다. 이 경우, 겔 성분들이 응집하는데 시간이 더 많이 걸려서, 겔 내에 보다 큰 포어가 형성되게 된다. 특정 구체예에서, 고강도 광원이 사용되는 경우와 같이, 중합이 고속으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 응집에 걸리는 시간이 보다 짧아서 크기가 작은 포어가 생긴다.
특정 구체예에서, 일단 복합재가 제조되면, 이들을 다양한 용매로 세척하여 미반응 성분들과 지지체에 고정되지 않은 폴리머나 올리고머를 제거한다. 특정 구체예에서, 복합재를 세척하는데 적합한 용매로는 물, 아세톤, 메탄올, 에탄올, 및 DMF를 들 수 있다.
포어 크기 결정
SEM 및 ESEM
가교된 마크로다공성 겔 중의 마크로포어들의 평균 직경은 많은 방법들에 의해 평가할 수 있다. 사용가능한 한 가지 방법은 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하는 것이다. SEM은 일반적으로 포어 크기 및 다공도를 결정하고 특히 막을 특징화하는데 있어서 잘 확립된 방법이다. 문헌 Basic Principles of 막 Technology by Marcel Mulder (ⓒ 1996)("Mulder"), 특히 챕터 IV를 참조할 수 있다. Mulder는 막을 특징화하는 방법에 대한 개관을 제공하고 있다. 다공성 막에 있어서, 언급된 첫 번째 방법은 전자 현미경이다. SEM은 미세여과 막을 특징화하는데 있어서 매우 간단하고 유용한 기술이다. 최상층, 단면 및 바닥층에 대하여 선명하고 간명한 막의 사진을 얻을 수 있다. 이에 더해, 이러한 사진들로부터 다공도와 포어 크기 분포를 평가할 수 있다.
환경 SEM((Environmental SEM: ESEM)은 습한 샘플의 경우, 샘플 챔버에서 가스 환경을 허락함으로써 샘플을 파괴시키지 않고, 이를 이미지화할 수 있는 기술이다. 환경 2차 검출기(environmental secondary detector: ESD)는 3 torr 내지 20 torr에서 기능 및 작동하는 가스 백그라운드를 필요로 한다. 이들 압력 제한은 샘플 챔버에서 습도를 변화시키는 능력을 제한단다. 예를 들어, 10 torr에서, 특정 온도에서의 상대 습도는 다음과 같다;
Figure pct00003
이것은 다른 온도에서 샘플 챔버 내의 상대 습도를 가늠하는 유용한 가이드이다. 특정 구체예들에서, 이미지를 찍는 동안 샘플 챔버 내의 상대 습도는 약 1% 내지 약 99%이다. 특정 구체예들에서, 이미지를 찍는 동안 샘플 챔버 내의 상대 습도는 약 1%, 약 2%, 약 3%, 약 4%, 약 5%, 약 6%, 약 7%, 약 8%, 약 9%, 약 10%, 약 15%, 약 20%, 약 25%, 약 30%, 약 35%, 약 40%, 약 45%, 약 50%, 약 55%, 약 60%, 약 65%, 약 70%, 약 75%, 약 80%, 약 85%, 약 90%, 약 95%, 또는 약 99%이다. 특정 구체예들에서, 이미지를 찍는 동안 샘플 챔버 내의 상대 습도는 약 45 %이다.
특정 구체예들에서, 현미경은 나노미터급 해상도 및 최대 약 100,000X의 배율을 갖는다.
특정 구체예들에서, 샘플 챔버 내의 온도는 약 1℃ 내지 약 95℃이다. 특정 구체예들에서, 샘플 챔버 내의 온도는 약 2℃, 약 3℃, 약 4℃, 약 5℃, 약 6℃, 약 7℃, 약 8℃, 약 9℃, 약 10℃, 약 12℃, 약 14℃, 약 16℃, 약 18　 oC, 약 20℃, 약 25℃, 약 30℃, 약 35℃, 약 40℃, 약 45℃, 약 50℃, 약 55℃, 약 60℃, 약 65℃, 약 70℃, 약 75℃, 약 80℃, 또는 약 85℃이다. 특정 구체예들에서, 샘플 챔버 내의 온도는 약 5℃이다.
특정 구체예들에서, 이미지를 찍는 동안 샘플 챔버 내의 압력은 약 0.5 torr 내지 약 20 torr이다. 특정 구체예들에서, 이미지를 찍는 동안 샘플 챔버 내의 압력은 약 4 torr, 약 6 torr, 약 8 torr, 약 10 torr, 약 12 torr, 약 14 torr, 약 16 torr, 약 18 torr, 또는 약 20 torr이다. 특정 구체예들에서, 이미지를 찍는 동안 샘플 챔버 내의 압력은 약 3 torr이다.
특정 구체예들에서, 전자빔 소스로부터 샘플까지의 작업 거리는 약 6 mm 내지 약 15 mm이다. 특정 구체예들에서, 전자빔 소스로부터 샘플까지의 작업 거리는 약 6 mm, 약 7 mm, 약 8 mm, 약 9 mm, 약 10 mm, 약 11 mm, 약 12 mm, 약 13 mm, 약 14 mm, 또는 약 15 mm이다. 특정 구체예들에서, 전자빔 소스로부터 샘플까지의 작업 거리는 약 10 mm이다.
특정 구체예들에서, 전압은 약 1 kV 내지 약 30 kV이다. 특정 구체예들에서, 전압은 약 2 kV, 약 4 kV, 약 6 kV, 약 8 kV, 약 10 kV, 약 12 kV, 약 14 kV, 약 16 kV, 약 18 kV, 약 20 kV, 약 22 kV, 약 24　kV, 약 26 kV, 약 28 kV, 또는 약 30 kV이다. 특정 구체예들에서, 전압은 약 20 kV이다.
특정 구체예들에서, 평균 포어 직경은 복합재의 최상부 또는 바닥으로부터의 이미지들의 대표적인 샘플에서 포어 직경을 평가함으로써 측정될 수 있다. 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자라면 습윤화된 막의 ESEM 이미지를 얻는 것과 관련한 다양한 실험 변수들을 자라 인식 및 숙지하여 그에 따라 적절히 실험을 설계할 수 있을 것이다.
모세관류 포로메트리 ( Capillary Flow Porometry )
모세관류 포로메트리는 다공성 물질의 포어 크기(들)을 측정하는데 사용되는 분석기술이다. 이 분석 기술에서는 습윤 액체를 이용하여 테스트 샘플의 포어를 채우고 비반응성 가스의 압력을 이용하여 포어로부터 액체를 축출한다. 샘플을 통한 유속과 가스 압력을 정확히 측정하여 포어 직경을 다음 방정식을 이용하여 결정한다; 포어로부터 액체를 제거하는데 필요한 가스 압력은 다음 방정식에 의해 포어의 크기와 연관이 있다:
D = 4 x γ x cosθ/P
D = 포어 직경
γ = 액체 표면 장력
θ = 액체 접촉각
P = 미분 가스 압력
이 방정식은 습윤 샘플롤부터 액체를 축출하는데 필요한 압력이 포어 사이즈에 반비례함을 보여준다. 이 기술은 가압 하에서의 테스트 샘플의 포어로부터 액체의 흐름과 관련이 있기 때문에, "포어를 통한" 특징화에 유용하다 (샘플의 한쪽으로부터 다른쪽으로의 유체 흐름을 가능케 하는 상호연결된 포어들). 이 방법으로는 다른 포어 유형 (폐색 포어 및 블라인드 포어)은 검출할 수 없다.
모세관류 포로메트리는 포어를 통해 가스가 흐르기 시작할 때 포어의 존재를 감지한다. 이것은 가스 압력이 포어의 가장 수축된 부분으로부터 액체를 축출하기에 충부히 높을 때에만 일어난다. 따라서, 이 방법을 이용하여 계산된 포어 직경은 가장 수축된 부분에서의 포어 직경이며 각각의 포어는 이 수축된 직경의 단일 포어로서 탐지된다. 최대 포어 직경 (버블 포인트라 칭해짐)은 습윤 샘플을 통해 최초로 흐르는데 필요한 최저 가스 압력에 의해 결정되며 평균 포어 직경은 이 평균 유압으로부터 계산된다. 이에 더해, 수축된 포어 직경 범위와 포어 크기 분포 두 가지 모두 이 기술을 이용하여 결정될 수 있다.
이 방법은 테스트 유체(예컨대 물, 완충액, 알코올)에 함침되는 소형 막 샘플에 대해 수행될 수 있다. 인가되는 가스 압력은 약 0 내지 약 500 psi에서 선택가능하다.
포어 직경 결정을 위한 기타 방법
Mulder의 문헌에는 다공성 막의 평균 포어 크기를 특징화하는 방법이 설명되어 있는데, 여기에는 원자력 현미경(atomic force microscopy: AFM)(164 페이지), 투과도 계산(169 페이지), 가스 흡착-탈착법 (173 페이지), 써모포로메트리(176 페이지), 펌포로메트리(179 페이지) 및 액체 축출법(181 페이지)가 포함된다. Mulder의 문헌 및 그에 인용된 참고문헌들의 내용은 그 전체가 본 발명에 참조 통합된다.
예시적인 복합재들
특정 구체예들에서, 복합재들은 예컨대 미국특허 No. 7,316,919, 및 미국 특허출원 공개 Nos. 2008/0314831, 2008/0312416, 2009/0029438, 2009/0032463, 2009/0008328, 2009/0035552, 2010/0047551, 2010/0044316, 2008/0017578, 및 2011/0253616에 앞서 개시된 바 있으며; 상기 특허 및 공개특허출원 문헌들은 그 내용 전체가 본 발명에 참조 통합된다.
특정 구체예들에서, 본 발명은:
다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재; 및
다수의 마크로포어들을 포함하는 가교된 마크로다공성 겔을 포함하는 복합재로서,
상기 가교된 마크로다공성 겔은 지지체 부재의 포어 내부에 위치하고; 마크로포어의 평균 직경은 포어의 평균 직경보다 작은 것인 것인 복합재에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 치료제를 더 포함하는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 불안정한 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 열에 불안정한 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 항체, 단백질, 또는 바이러스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 항체인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 바이러스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 살아있는 바이러스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 종양 용해성 바이러스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 IgG인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가, 0547659(Pfizer), 아갈시다제 베타, 알렘투주맙, 알글루코시다제 알파, 알테프랄제, ALXN6000(Dyax), AMG 386(Dyax), AMG 479(Dyax), AMG 780(Dyax), AMG 888(Daiikio Sankyo), 안루킨주맙, 탄저병 백신, 항-CD19 MAb, 항-HB-EGF 항체, 항혈우병 인자, 항-HER3 항체, ASG-5ME(Seattle Genetics), ASG-22ME(Seattle Genetics), AV-203(Aveo), 바피네우주맙, BAY 94-9343(Immunogen), 베바시주맙, BI-204(Dyax), BI-505(Dyax), BIIB 033(Dyax), 보르데텔라 퍼투시스(Bordetella pertussis: 불활성화됨), 보르테조밉, 프렌툭시맙, 보데틴, 카페시타빈, CDX-0011(Celldex), CDX-014(Celldex), CDX-301(Celldex), CDX-1127(Celldex), CDX-1135(Celldex), CDX-1402(Celldex), 세르톨리주맙, 페골, 세툭시맙, 콜레라 백신(WC-rBS), 코리오고나도트리핀 알파, 코리오고나도트로핀 알파(재조합), 식수투무맙, 클로파라빈, 콜라게나제 클로스트리듐 히스톨리티쿰, CT-322(Bristol-Myers Squibb), DA-3801(Dong-A), 다클리주맙, 다르베포에틴 알파, 데노수맙, 디프테리아 톡소이드, 도리페넴, 도르나제 알파, 에칼란타이드, 에쿨리주맙, 엔푸비르타이드, 에플레레논, 에포에틴 알파, 엘로티닙, 에르타페넴, 에리쓰로포이에틴(재조합), 에타네르셉트, 피클라투주맙, 필그라스팀(재조합), 폴리트로핀 알파, 완전한 인간 탄저병 모노클로날 항체, G-CSF, 골리무맙, 헤모필러스 b 컨쥬게이트 백신, 헤모필러스 b 컨쥬게이트 백신(수막구균 단백질 컨쥬게이트), A형 간염 백신, B형 간염 표면 항원, B형 간염 백신(재조합), Hib 올리고당(CRM197에 컨쥬게이트됨), 인간 탄저병 면역글로불린, 인간 난포 자극 호르몬(재조합), 인간 유두종바이러스 백신(재조합), 이반드로네이트, IMC-3C5(Dyax), IMC-11fb(Imclone), IMC-18F1(Imclone), IMC-303(Imclone), IMC-305(Imclone), IMC-2007S(Imclone), IMC-RON8(Imclone), IMGN529(Immunogen), 이미글루세라제, 인플릭시맙, 인플루엔즈바이러스 백신, 인플루엔즈바이러스 백신(불활성화됨), 인플루엔즈바이러스 백신(4가의 살아있는 약독화 백신), 이노투주맙 오조가미신, 이노투주맙 오조가미신, 인터페론 알파-2a, 인터페론 알파-2a(재조합), 인터페론 알파-2b(재조합), 인터페론 베타-1a, 인터류킨-21, 라로니다제, 로르보투주맙 메르탄신, 루트로핀 알파, 홍역 바이러스 백신(살아있는 약독화 백신), MEDI-3250(Medimmune), MEDI-551(Medimmune), MM-121(Dyax), 목세투모맙 파수도톡스, MT201(Dyax), 미코페놀레이트 모페틸, 나탈리주맙, 네시투마맙, NEGF(Blueblood), 오말리주맙, 팔리비주맙, 파니투무맙, peg과립구집락자극인자, peg인터페론 알파-2a, peg인터페론 알파-2b, 페길화(pegylated)-인터페론 람다, PF-0 se 알파(Pfizer), PF-04236921(Pfizer), 플레릭사포, 폐렴구균 컨쥬게이트 백신, 다가 폐렴구균 백신, 보호 항원 탄저병 백신(재조합), 라무시루맙, 라니비주맙, 리툭시맙, 로미플로스팀, 루벨바이러스 백신(살아있고 약독화된, Wistar RA27/3 균주), 사말리주맙, SAR566658(Immunogen), SAR650984(Immunogen), SGN-75(Seattle Genetics), SGN-CD19A(Seattle Genetics), 소마토트로핀, 소마토트로핀(재조합 DNA), 탈리글루세라제 알파, 타네주맙, 테넥테플라제, 파상풍 톡소이드, 트롬빈, 티로트로핀 알파, 티가투주맙, 토실리주맙, 트라스투주맙, 트라스투주맙 엠타신, 장티푸스 백신(live TY21a), U3-1287(Daiikio Sankyo), U3-1565(Daiikio Sankyo), 우스테키누맙, 또는 베무라페닙인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 치료제가 소분자인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 세프트리악손, 클로나제팜, 디아제팜, 플루타라빈, 플루마제닐, 나프록센, 올리스타트, 오셀타미비어 포스페이트, 사퀴나비어 메실레이트 또는 발간시클로비어인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 가교된 마크로다공성 겔인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 가교된 마크로다공성 겔에 또는 가교된 마크로다공성 겔 상에 가역적으로 흡착되는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 실제로 물이 없는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 안정화제를 더 포함하는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 슈가, 폴리알코올, 또는 슈가나 폴리알코올의 유도체인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리에틸렌 글리콜, 글루코스, 글리세롤, 수크로스, 또는 트레할로스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 단당류인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 피라노스, 퓨라노스, 글루코스, 둘시톨, 아도니톨, 소르보스, 탈로스, 갈락토스, 에리쓰로스, 트레오스, 에리쓰로스, 리보스, 아라비노스, 굴로스, 알로스 또는 프럭토스인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 이당류인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 수크로스, 멜리바이오스, 락툴로스, 락토스, 갈락토스, 말토스, 트레할로스, 셀로바이오스, 말티톨, 이소말토스, 겐티오비오스, 튜라노스, 락토비온산, 4-O-β-갈락토피라노실-D-만노피라노스, β-겐티오비오스, 팔라티노스, 또는 D-락티톨 일수화물인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 이당류의 유도체인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 콘드로이틴 이당류 Δ이-4S 소듐염, 헤파린 이당류 I-H 소듐염, 헤파린 이당류 II-H 소듐염, 히알루론산 이당류 Δ이HA 소듐염, 수크로스 모노데카노에이트, 헵타-O-아세틸-β-락토실 아지드, 벤질 4-O-β-D-갈락토피라노실-β-D-글루코피라노시드, N-아세틸알로락토사민, 아세토플루오로-α-D-만노스, 디(β-D-자일로피라노실)아민, 티오글루코시드, 4-니트로페닐 헵타-O-아세틸-β-락토시드, β-D-락토피라노실페닐 이소티오시아네이트, 또는 β-D-말토스 옥타아세테이트인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 삼당류 또는 삼당류의 유도체인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 말토트리오스, B-삼당류, H-삼당류, Lewis-X 삼당류, α-솔라닌, 락토-N-디푸코헥사오스 II, 또는 D-(+)-라피노스 오수화물인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 안정화제가 다당류인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리수크로스, 폴리갈락투론산, 전분, 덱스트란, 글리콜 키토산, 말토테트라오스, 셀로테트라오스, 말토헥사오스, 셀로펜타오스, 폴리-D-갈락투론산 메틸 에스테르(펙틴), γ-시클로덱스트린, 리포다당류 또는 알긴산인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 아미노 슈가인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 갈락토사민, 글루코사민, 시알산, 또는 N-아세틸글루코사민인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리올인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 글리세롤, 글리세롤 프로폭실레이트, 글리세롤 에톡실레이트, 글리세롤 디글리시딜 에테르, 1-올레일-rac-글리세롤, 글리세롤 포스페이트 이소듐염 수화물, β-글리세롤 포스페이트 이소듐염 오수화물, 글리세롤 프로폭실레이트-블록-에톡실레이트, 하이퍼분지형 폴리올, 또는 폴리[트리메틸올프로판/디(프로필렌 글리콜)-alt-아디프산/프탈산 무수물]인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 테트라에틸렌 글리콜, 헥사에틸렌 글리콜, 또는 폴리(에틸렌 글리콜)인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜이고; 상기 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜의 수평균 분자량(Mn)이 약 300 내지 약 40,000인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜이고; 및 상기 올리고(에틸렌 글리콜) 또는 폴리에틸렌 글리콜의 수평균 분자량(Mn)이 1000인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 단관능성 폴리에틸렌 글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 메실레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 아민, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 프로피온산, O-메틸-O'-숙시닐폴리에틸렌 글리콜, 또는 테트라글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 이관능성 폴리에틸렌 글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 O-(2-카르복시에틸)폴리에틸렌 글리콜, O-(2-아미노에틸)폴리에틸렌 글리콜, 폴리(에틸렌 글리콜) 디메틸 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 디스테아레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 비스(아민), α,ω-비스{2-[(3-카르복시-1-옥소프로필)아미노]에틸}폴리에틸렌 글리콜, 폴리(에틸렌 글리콜) 비스(카르복시메틸) 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 부틸 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 테트라히드로푸르푸릴 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 비스(카르복시메틸) 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜) 소르비톨 헥사올리에이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴아미드, 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트, 테트라(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜) 디메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 디티올, 트리(에틸렌 글리콜) 디비닐 에테르, 또는 폴리(에틸렌 글리콜) 디글리시딜 에테르인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 멀티-암(multi-암) 폴리에틸렌 글리콜인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 글리세롤 에톡실레이트, 4-암 아민-종결된 폴리(에틸렌 옥사이드), 또는 4-암 히드록시-종결된 폴리(에틸렌 옥사이드)인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리에틸렌 글리콜 코-폴리머인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 글리콜-ran-프로필렌 글리콜), 폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜) 비스(2-아미노프로필 에테르), 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(ε-카프로락톤) 메틸 에테르, 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리락티드 메틸 에테르, 또는 폴리(에틸렌 글리콜) 4-노닐페닐 3-설포프로필 에테르 포타슘염인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리에틸렌 옥사이드인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리에틸렌 옥사이드인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것으로서; 상기 폴리에틸렌 옥사이드의 수평균 분자량은 약 40,000 내지 약 8,000,000인 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리비닐 알코올 폴리머 또는 폴리비닐 알코올 폴리머의 유도체인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 알코올-코-에틸렌), 또는 폴리(비닐 부티랄-코-비닐 알코올-코-비닐 아세테이트)인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제가 폴리(에틸렌 숙시네이트), 폴리(에틸렌 아디페이트), 또는 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트)인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 염이 포스페이트 염인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 염이 암모늄 아세테이트, 암모늄 포르메이트, 암모늄 니트레이트, 암모늄 포스페이트, 암모늄 타르트레이트, 포타슘 아세테이트, 포타슘 시트레이트, 포타슘 포르메이트, 포타슘 포스페이트, 소듐 아세테이트, 소듐 포르메이트, 소듐 포스페이트, 또는 소듐 타르트레이트인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 약 20℃, 약 25℃, 약 30℃, 약 35℃, 약 40℃, 약 45℃, 약 50℃, 약 55℃, 또는 약 60℃에서 실질적으로 안정한 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 약 7 d, 약 14 d, 약 21 d, 약 28 d, 약 35 d, 약 42 d, 약 49 d, 약 75 d, 약 100 d, 약 125 d, 약 150 d, 약 175 d, 약 200 d, 약 225 d, 약 250 d, 약 275 d, 약 300 d, 약 325　d, 약 400 d, 약 425 d, 약 450 d, 약 475 d, 약 500 d, 약 525 d, 약 550　d, 약 575 d, 약 600 d, 약 625 d, 약 650 d, 약 675 d, 약 700 d, 약 725　d, 약 750 d, 약 775 d, 또는 약 800 d에서 실질적으로 안정한 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 약 7 d, 약 14 d, 약 21 d, 약 28 d, 약 35 d, 약 42 d, 약 49 d, 약 75 d, 약 100 d, 약 125 d, 약 150 d, 약 175 d, 약 200 d, 약 225 d, 약 250 d, 약 275 d, 약 300 d, 약 325 d, 약 400 d, 약 425 d, 약 450 d, 약 475 d, 약 500 d, 약 525 d, 약 550 d, 약 575 d, 약 600 d, 약 625 d, 약 650 d, 약 675 d, 약 700 d, 약 725 d, 약 750 d, 약 775 d, 또는 약 800 d에서 약 50℃에서 실질적으로 안정한 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것으로, 여기서 "실질적으로 안정한"이라 함은 베이스라인(제0일)에서의 결합 용량에 비해 결합 용량의 손실이 약 40% 미만, 약 35% 미만, 약 30% 미만, 약 25% 미만, 약 20% 미만, 약 15% 미만, 또는 약 10% 미만인 것을 의미한다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화제 대 치료제의 질량비(mass ratio)가 약 10:1, 약 9:1, 약 8:1, 약 7:1, 약 6:1, 약 5:1, 약 4:1, 약 3:1, 약 2:1, 약 1:1, 약 1:2, 또는 약 1:4인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재 상의 치료제의 양이 기지의 양인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 가교된 마크로다공성 겔이 아크릴아미드, N-아크릴옥시숙신이미드, 부틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, N,N-di에틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, 2-(N,N-디메틸아미노)에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 2-(N,N-di에틸아미노)에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 N-[3-(N,N-디메틸아미노)프로필]메타크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, n-도데실 아크릴레이트, n-도데실 메타크릴레이트, 페닐 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴아미드, 에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르 메타크릴레이트, n-헵틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 1-헥사데실 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 메타크릴아미드, 메타크릴산 무수물, 옥타데실 아크릴아미드, 옥틸아크릴아미드, 옥틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, N-이소-프로필아크릴아미드, 스테아릴 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 스티렌, 알킬화 스티렌 유도체, 4-비닐피리딘, 비닐술폰산, N-비닐-2-피롤리디논(VP), 아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산, 스티렌술폰산, 알긴산,(3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모늄 할라이드, 디알릴디메틸암모늄 할라이드, 4-비닐-N-메틸피리디늄 할라이드, 비닐벤질-N-트리메틸암모늄 할라이드, 메타크릴옥시에틸트리메틸암모늄 할라이드, 또는 2-(2-메톡시)에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트로부터 유도된 폴리머를 포함하는 것인 전술한 복합재들 증 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 할라이드는 클로라이드, 브로마이드 또는 요오다이드이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 가교된 마크로다공성 겔이 아크릴아미드, 부틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 히드록시에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 히드록시메틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 또는 N-비닐-2-피롤리디논(VP)로부터 유도된 폴리머를 포함하는 것인 전술한 복합재들 증 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 가교된 마크로다공성 겔의 부피 다공도(volume porosity)가 약 30% 내지 약 80%이고; 마크로포어의 평균 포어 직경이 약 10 nm 내지 약 3000 nm인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 가교된 마크로다공성 겔의 부피 다공도가 약 40% 내지 약 70%인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예에서, 본 발명은 가교된 마크로다공성 겔의 부피 다공도가 약 40%, 약 45%, 약 50%, 약 55%, 약 60%, 약 65%, 또는 약 70%인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 마크로포어의 평균 포어 직경이 약 25 nm 내지 약 1000 nm인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 마크로포어의 평균 포어 직경이 약 50 nm 내지 약 500 nm인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예에서, 본 발명은 마크로포어의 평균 포어 직경이 약 50 nm, 약 100 nm, 약 150 nm, 약 200 nm, 약 250 nm, 약 300 nm, 약 350 nm, 약 400 nm, 약 450 nm, 또는 약 500 nm인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 마크로포어의 평균 포어 직경이 약 200 nm 내지 약 300 nm인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예에서, 본 발명은 마크로포어의 평균 포어 직경이 약 75 nm 내지 약 150 nm인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 복합재가 막인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재가 빈 공간(void volume)을 가지며; 상기 지지체 부재의 빈 공간은 실제로 가교된 마크로다공성 겔로 충전된 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재가 폴리머를 포함하며; 상기 지지체 부재는 두께가 약 10 ㎛ 내지 약 5000 ㎛이고; 지지체 부재의 포어의 평균 포어 직경은 약 0.1 ㎛ 내지 약 25 ㎛이고; 지지체 부재의 부피 다공도는 약 40% 내지 약 90%인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재의 두께가 약 10 ㎛ 내지 약 500 ㎛인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재의 두께가 약 30 ㎛ 내지 약 300 ㎛인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재의 두께가 약 30 ㎛, 약 50 ㎛, 약 100 ㎛, 약 150 ㎛, 약 200 ㎛, 약 250 ㎛, 또는 약 300 ㎛인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예에서, 본 발명은, 약 10 ㎛ 내지 약 500 ㎛ 두께의 지지체 부재들이 복수개 적층되어 두께가 약 5000 ㎛인 지지체 부재를 형성하는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재의 포어의 평균 포어 직경이 약 0.1 ㎛ 내지 약 25 ㎛인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예에서,지지체 부재의 포어의 평균 포어 직경이 약 0.5 ㎛ 내지 약 15 ㎛인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재의 포어의 평균 포어 직경이 약 0.5 ㎛, 약 1 ㎛, 약 2 ㎛, 약 3 ㎛, 약 4 ㎛, 약 5 ㎛, 약 6 ㎛, 약 7 ㎛, 약 8 ㎛, 약 9 ㎛, 약 10 ㎛, 약 11 ㎛, 약 12 ㎛, 약 13 ㎛, 약 14 ㎛, 또는 약 15 ㎛인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체에서, 본 발명은 지지체 부재의 부피 다공도가 약 40% 내지 약 90%인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재의 부피 다공도가 약 50% 내지 약 80%인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다. 본 발명은 지지체 부재의 부피 다공도가 약 50%, 약 60%, 약 70%, 또는 약 80%인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재가 폴리올레핀을 포함하는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재가 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리머 재료를 포함하는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재가 부직 유리섬유를 포함하는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재가 폴리머를 포함하는 섬유상 직물 또는 부직물을 포함하고; 상기 지지체 부재의 두께가 약 10 ㎛ 내지 약 2000 ㎛이며; 상기지지체 부재의 포어는 평균 포어 크기가 약 0.1 ㎛ 내지 약 25 ㎛이고; 상기 지지체 부재는 부피 다공도가 약 40% 내지 약 90%인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 지지체 부재가 유리 섬유를 포함하는 부직 재료를 포함하고; 지지체 부재가 약 10 ㎛ 내지 약 5000 ㎛ 두께이며; 지지체 부재의 포어의 평균 포어 직경이 약 0.1 ㎛ 내지 약 50 ㎛이고; 지지체 부재의 부피 다공도가 약 40% 내지 약 90%인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나에 관한 것이다.
예시적인 방법
특정 구체예들에서, 본 발명은:
치료제를 전술한 복합재들 중 어느 하나와 접촉시킴으로써 치료제와 회합된(associated) 복합재를 형성하는 단계;
치료제와 회합된 복합재를 안정화제를 포함하는 제1 용액과 접촉시킴으로써, 안정화된 복합재를 형성하는 단계; 및
안정화된 복합재를 일정 시간 동안 실질적으로 건조시킴으로써, 안정화 복합재로부터 실질적으로 물을 제거하는 단계
를 포함하는 방법에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제가 완충염 존재 하에 복합재와 접촉되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충염이 아세테이트를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충염이 소듐 아세테이트를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충염이 소듐 아세테이트인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 치료제와 접촉된 후 복합재를 세척하는 단계를 더 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재를 완충액으로 세척하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충액이 아세테이트를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충액이 소듐 아세테이트를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충액이 소듐 아세테이트인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 제1 용액이 완충염을 더 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충염이 포스페이트 또는 아세테이트를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충염이 아세테이트를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충염이 소듐 아세테이트를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충염이 소듐 아세테이트인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 완충염이 약 pH 5인 소듐 아세테이트인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 제1 용액 중의 안정화제의 농도가 약 5 wt%, 약 10　wt%, 약 15 wt%, 약 20 wt%, 약 30 wt%, 약 40 wt%, 또는 약 50 wt% 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 제1 용액 중의 완충액의 농도가 약 20 mM, 약 30 mM, 약 40 mM, 약 50 mM, 약 60 mM, 약 70 mM, 약 80 mM, 약 90 mM, 약 100 mM, 약 110 mM, 약 120 mM, 약 130 mM, 약 140 mM, 약 150 mM, 약 160 mM, 약 170 mM, 약 180 mM, 약 190 mM, 약 200 mM, 약 210 mM, 약 220 mM, 약 230 mM, 약 240 mM, 또는 약 250 mM인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제1 용액 중의 완충염의 농도가 약 85 mM인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 제1 용액의 pH가 약 4, 약 4.5, 약 5, 약 5.5, 약 6, 약 6.5, 약 7, 약 7.5, 또는 약 8인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 제1 용액의 pH가 약 5인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제와 회합된 복합재가 제1 용액 중에 침지된 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 치료제와 회합된 복합재가 제1 용액과 약 1 분, 약 2 분, 약 3 분, 약 4 분, 약 5 분, 약 10 분, 약 20 분, 약 30 분, 약 40 분, 약 50　분, 약 60 분, 약 70 분, 약 80 분, 약 90 분, 약 100 분, 약 110　분, 약 120 분, 약 130 분, 또는 약 140 분 동안 접촉되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화된 복합재가 약 5 분, 약 10 분, 약 20 분, 약 30 분, 약 40 분, 약 50 분, 약 60 분, 약 70 분, 약 80 분, 약 90 분, 약 100 분, 약 110 분, 약 120 분, 약 130 분, 또는 약 140 분 동안 실질적으로 건조되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 안정화된 복합재가 약 20℃, 약 25℃, 약 30℃, 약 35℃, 약 40℃, 약 45℃, 약 50℃, 약 55℃, 또는 약 60℃의 온도에서 실질적으로 건조되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 마크로다공성 겔이 치료제에 대해 선택적인 상호반응을 나타내는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 마크로다공성 겔이 치료제에 대해 특이적인 상호반응을 나타내는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은:
전술한 복합재들 중 어느 하나를 제2 용액과 접촉시킴으로써, 복합재로부터 치료제를 해리(dissociate)시켜 제3 용액을 형성하는 단계; 및
제3 용액을 대상자에게 전달하는 단계
를 포함하는, 치료제를 필요로 하는 대상자에게 치료제를 전달하는 방법에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액이 염을 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액이 소듐염을 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액이 소듐 클로라이드를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액 중의 염의 농도가 약 20 mM, 약 30 mM, 약 40 mM, 약 50 mM, 약 60 mM, 약 70　mM, 약 80 mM, 약 90 mM, 약 100 mM, 약 110 mM, 약 120 mM, 약 130　mM, 약 140 mM, 약 150 mM, 약 160 mM, 약 170 mM, 약 180 mM, 약 190 mM, 약 200 mM, 약 210 mM, 약 220 mM, 약 230 mM, 약 240 mM, 약 250 mM, 약 500 mM, 약 750 mM, 약 1　M, 약 1.25 M, 약 1.5 M, 약 2 M, 약 2.25 M, 또는 약 2.5 M인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액 중의 염의 농도가 약 1　M인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액이 완충염을 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액이 포스페이트를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액이 소듐 포스페이트를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액 중의 완충염의 농도가 약 20 mM, 약 30 mM, 약 40 mM, 약 50 mM, 약 60 mM, 약 70　mM, 약 80 mM, 약 90 mM, 약 100 mM, 약 110 mM, 약 120 mM, 약 130　mM, 약 140 mM, 약 150 mM, 약 160 mM, 약 170 mM, 약 180 mM, 약 190 mM, 약 200 mM, 약 210 mM, 약 220 mM, 약 230 mM, 약 240 mM, 또는 약 250 mM인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제2 용액 중의 완충염의 농도가 약 100 mM인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 제1 용액의 pH가 약 4, 약 4.5, 약 5, 약 5.5, 약 6, 약 6.5, 약 6.6, 약 6.7, 약 6.8, 약 6.9, 약 7, 약 7.1, 약 7.2, 약 7.3, 약 7.4, 약 7.5, 또는 약 8인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 구체예들에서, 본 발명은 제1 용액의 pH가 약 7.2인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 시린지 내에 조성되는(configured) 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 정맥주사선(intravenous line) 내에 조성되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 복합재가 바이알 내에 조성되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 구체예들에서, 본 발명은 제3 용액이 대상자의 정맥으로 전달되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
구체적인 실시예 ( EXEMPLIFICATION )
다음에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이하의 각 실시예에 예시된 특정 상세내용은 단지 설명목적을 위해 선택된 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 일반적으로, 실험은 달리 언급되지 않는 한 유사한 조건에서 수행되었다.
실시예 1 - 단백질 A막 건조 조건
바이오분자들과 회합된 막들이 적절히 건조되어 분해에 대해 안정화된 한편, 재습윤시에도 그들의 기능을 유지한다는 것을 입증하기 위해, 단백질 A에 공유적으로 결합된 막들에 대해 실험을 실시하였다. 바이오분자들은 막에 공유적으로 부착될 필요는 없다.
알데히드 막에 고정된 후 단백질 A 안정성을 향상시키기 위해, 단백질은 단백질 A 이식된 분자의 선택성과 활성을 보존할 수 있는 "건조제"의 존재 하에 건조되어야만 한다. 단백질 A 막을 건조시키는데 있어서 다음의 3가지 옵션을 고려 및 시험할 수 있다.
1.1 PEG / 글루코스
단백질에 친한 거대분자로 알려져 있는 폴리에틸렌 글리콜은 폴리머의 표면과 내부에 고정된 분자들을 유지하는데 널리 이용되어 왔다. 다른 한편, 슈가는 동결건조 및 고정된 단백질의 건조제로서 포지티브한 효과를 갖는 것으로 잘 알려져 있다. ProA 막의 건조에 대한 초기 연구에 의하면 50　mM 포스페이트 완충액 중 PEG(10　wt%, avg. Mwt 2000　Da) 및 글루코스(10 wt%)의 혼합물은 오븐에서 2시간 건조된 후에도 ~80%의 단백질 A 활성을 유지한 것으로 나타났다.
PEG와 관련된 문제점들 중 한 가지는 IgG의 포획 공정을 수행하기 전에 완전히 세척하는 것이다. 이는 미량의 PEG라도 결합 공정을 방해하여 결합 효율을 최소화할 수 있기 때문이다.
1.2 글리세롤/ 트레할로스
단백질의 3차원 구조를 보존하는 능력 이외에, 글리세롤은 PEG에 비해 막으로부터 씻어내기가 더 쉽다. 다른 한편, 트레할로스는 이당류로서 단백질 구조를 안정화시키는데 이용되어 왔다. 조사 연구에 의하면
, on the other hand, is a 이당류 및 has been used to stabilize protein structure. Exploratory work showed that a ProA 막 dried with a mixture of 글리세롤(50　wt%) 및 트레할로스(10　wt%)의 혼합물과 함께 건조된 ProA 막은 고정화 단백질 A를 보존하여; "건조된" 막의 결합 용량을 습윤 막의 ~ 95%까지 유지시킬 수 있는 것으로 나타났다.
글리세롤의 우수한 성능에도 불구하고, 글리세롤의 사용 가능성은 여전히 의문시될 수 있는데, 이는 막이 여전히 어느 정도의 수분 함량을 가질 수 있고 (이는 장기간 단백질 안정성에 영향을 미칠 수 있다), 장치에 막을 설치하는 것이 바람직하지 못한 기술적 문제를 수반할 수 있기 때문이다.
1.3 트레할로스
이당류인 트레할로스는 막에 대한 건조제 역할을 할 수 있는 단백질과 친한 분자이다. 트레할로스를 이용한 ProA 막의 건조는 성공적인 것으로 입증되었는데, 이는 건조된 막이 습윤 막 결합 용량의 90-85% 범위의 결합 용량을 나타냈기 때문이다. 이것의 친수 특성과 작은 분자 크기로 인해, 이것은 막으로부터 쉽게 세척될 수 있고, 따라서 IgG 결합 단계에 영향을 미치지 않는다.
ProA 막을 pH 7의 0.1　M 포스페이트 완충액 중 10　wt% 트레할로스에 2 시간 침지시켰다. 이어서, 막을 다시 2 시간 동안 오븐(50℃)에서 건조시켰다. 단백질 A 활성의 보존 효능에 영향을 미치는 인자들과 공정들의 가변성을 탐구하기 위해 보다 자세히 이 공정을 연구하였다.
1.3.1 침지 시간( Soaking time )
제조 공정을 불문하고 침지 시간은 짧을수록 유리하다. 건조 전 트레할로스 용액에 있어서의 ProA 막의 침지 시간 연구 결과 침지 시간을 10분 정도로 짧게 적용하는 것으로도 막의 결합 활성을 보존할 수 있는 것으로 밝혀졌다. [막 090824-E2-AR9]. 도 1 참조.
1.3.2 건조 시간( Drying time )
지속적으로 작동하는 안정한 막을 제조하는데 있어서 건조 시간은 중요할 수 있다. 건조 시간이 길면 단백질 A 부분에 스트레스를 주어 구조적인 손상이 야기될 수 있다. 건조 시간이 짧은 것이 바람직하긴 하지만, 불완전 건조 (즉, 수분의 불완전 제거)는, 남아있는 물 분자가 단백질 구조를 서서히 변화시켜 변성을 일으킬 수도 있으므로, 장기간의 관점에서 막에 손상을 입힐 수 있다. 따라서, 건조 공정은 고정화 단백질 A에 과다한 스트레스를 주지 않으면서 물을 적절히 그리고 효과적으로 제거할 수 있어야 한다.
ProA 막을 상이한 기간 동안 건조시켰다. 그 결과 막이 오븐(50℃)에서 30분간 효과적으로 건조되어 그의 결합 용량을 보존할 수 있는 것으로 나타났다. 도 2 참조. 제조 라인에서의 건조 조건은 실험실 오븐 접근법의 그것과 상이함에 주목할 필요가 있다. 파일럿/제조 장비에서의 건조 공정 조건을 탐구하기 위해서 추가의 연구가 필요하다. [막 090824-E2-AR9]
1.3.3 농도 효과( Concentration effect )
트레할로스 농도는 건조 공정에서 중요한 인자인데, 이는 이것이 얼마나 많은 이당류가 막에 의해 취해질 수 있는지를 제어하고, 그리고 그에 따라 고정화 단백질 A의 안정성을 알려주기 때문이다. 정규 조건 하에서 트레할로스의 3 가지 농도를 시험하였더니, 예상했던 대로, 가장 높은 농도(15 wt%)를 사용한 공정이 가장 우수한 결과를 나타내었다. [막 090824-E2-AR9]. 도 3 참조.
다른 한편, 저농도의 트레할로스는 불충분한 사카라이드 흡수가 고정화 단백질 A에 대해 해롭다는 것을 명백히 보여주었다 (도 3). 따라서, 공정 상의 어떠한 변화든지 (예를 들어 침지 시간 감축) 건조에 앞서 슈가가 막 내로 충분히 전달되도록 하여야 한다; 슈가 농도를 증가시키는 것이 가장 좋은 옵션으로 여겨진다. 이에 관한 상세는 섹션 1.3.5에서 찾아볼 수 있다.
1.3.4 완충 강도( Buffer strength )
트레할로스의 용매로서 사용된 완충액의 이온 강도 변화는 고정화 단백질 A의 활성에 영향을 미치지 않았다. [막 090824-E2-AR9]. 도 4 참조.
1.3.5 스쿠핑 실험( Scooping experiments )
건조 공정을 최적화하고 제조 라인에 보다 편리화를 기하기 위해 특정 조건들의 조합을 스쿠핑하고자 제한된 실험을 실시하였다. 그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 트레할로스 농도에 따라 건조시간을 단축시킬 수 있는 것으로 나타났다. [막 090824-E2-AR9]
1.3.6 질량 증가 및 슈가 /단백질 비
건조/동결건조된 단백질의 흔한 포뮬러는 대개 슈가를 건조 단백질의 약 50　wt%의 양으로 함유한다. 단백질의 안정성을 확보하기 위해, 건조 단계 동안 적절한 양의 슈가를 로딩하여야만 한다. 현행의 건조 프로토콜의 효율성을 시험하기 위해, 건조 전후의 막의 질량 간의 차이를 구하여 건조 막 중의 트레할로스의 양을 평가하였다. 막에 의한 완충염과 슈가의 흡수가 동등함을 전제로 슈가의 양을 보정하고, 막으로의 단백질 A의 100% 성공적인 고정화를 전제로 (15 mg 단백질 / mL 막) 트레할로스 : 단백질의 비를 산출하였다. 그 결과, 평균적으로, 트레할로스-대-단백질 비는 약 4.5인 것으로 나타났다. 전체적인 질량 증가는 ~ 19% 였다. 도 6 참조.
실시예 2 - 단백질 A 막 및 전구체 막 유통 기간
ProA 막 및 그의 전구체(precursors: 알데히드 및 에폭시)의 안정성을 알아보기 위해, 핸드 샘플을 만들어 실온과 고온(에이징 가속화됨) 양쪽에서 보관하고, 플러스와 결합 용량 2가지 측면에서 안정성을 판단하였다. 실온에서 보관된 막들은 2년의 기간 (실시간 에이징)에 걸쳐 시험되며, 고온 실험의 경우에는 6주일 경과 후에 캡핑판다.
2.1 단백질 A 막
이용가능한 데이터에 의하면 ProA 막들은 실온에서 보관 시 6주일의 기간 동안 결합 용량을 거의 유지한 것으로 나타났다. 그러나, 동일한 기간 동안 50℃에서 막을 보관하자, 결합 용량은 33% 감소하였다. 28일부터 42일까지 거의 변화가 없다는 것에 주목할만 한데, 이는 막의 성능에 더 이상의 변화가 일어나지 않음을 시사하는 것일 수 있다. 도 7 참조.
물 플럭스(water flux)의 경우, 실온에서 보관되었든 오븐(50℃)에서 보관되었든 간에 막은 안정한 플럭스를 나타내었다. 이에 더해, ProA 막을 통한 완충액 플럭스의 시험 결과 용액 중 염의 존재에 대해 막은 둔감한 것으로 나타났다 (데이터 나타내지 않음).
오븐에 보관된 ProA 막의 시험 결과 구조에 있어 흥미로운 변화가 나타났는데, 이는 50℃에서 단지 1 주일 보관 후 많은 마이너한 그루브와 크랙이 나타났기 때문이다. 도 8 참조.
2.2 알데히드 막
건조 조건이 알데히드 막의 에이징에 영향을 미칠 수 있는지 알아보기 위하여, 2 시리즈의 알데히드 막에 대해 연구하였다. 제1 세트는 실온에서 건조된 다음 단백질 A와 커플링된 알데히드 막을 포함한다. 제2 세트는 오븐(1 hour) at 50℃ 오븐 (1 시간)에서 건조된 다음 커플링에 사용된 알데히드 막을 포함한다. 막들의 안정성/타당성(validity)을 결합 용량과 플럭스 두 가지 측면에서 판단하였다.
2.2.1 실온에서 건조된 알데히드 막
보관된 막의 결합 용량을 시험한 결과 50℃의 오븐에서 보관된 것에 비해 실온에서 보관된 막의 결합 용량이 약간 더 높은 것으로 나타났다. 도 9 참조.
플럭스에 대한 시험 결과 역시 극적인 변화는 일어나지 않은 것으로 나타났으나; 플럭스의 차이는 아마도 핸드 샘플의 다양성에 기인하는 것을 추정된다. 도 10 참조.
2.2.2 오븐 (50℃, 1　h)에서 건조된 알데히드 막
일반적으로, 오븐에서 건조된 에이징 알데히드 막의 결합 용량 결과는, 건조 조건과 관계 없이 베이스라인 샘플 (제0일)과 유사한 것으로 밝혀졌다 (더 우수하지는 않더라도). 실상, 오븐에서 보관된 알데히드 막들은 실온에서 보관된 막들에 비해 결합 용량이 약간 증가한 것으로 나타났다. 도 11 참조.
흥미롭게도, 오븐에서 보관된 알데히드 막의 플럭스는 막이 에이징 됨에 따라 감소하는 것으로 밝혀진 반면, 실온에서 보관된 경우에는 거의 변화가 없었다. 오븐-보관 막의 결합 용량이 약간 증가한 것은 경시적인 플럭스 감소와 연계되었을 가능성이 있다. 도 12 참조.
2.3 에폭시 막
고온에서 보관된 에폭시 막으로부터 유도된 ProA의 결합 용량은 막이 에이징 됨에 따라 증가한 반면, 실온에서 보관된 경우에는 유의적으로 변화하지 않은 것으로 나타났다. 도 13 참조.
다른 한편, 플럭스 시험 결과, 막이 오븐에서 에이징 됨에 따라 (에이징 가속화됨) 플럭스는 감소한 것으로 나타났다. 결합 용량의 증가는 플럭스 감소와 연관이 있을 수 있으며, 경시적으로 일어나는 막 구조 변화의 시그널일 수 있다. 도 14 참조.
실시예 3 - 단백질 A 막 적용 조건
IgG를 선택적으로 포획하기 위해 ProA 막들을 설계한다. IgG의 선택적 결합 및 고회수율을 보장하는 것이 중요하다; 따라서, 결합 및 용출 조건의 최적화 연구를 수행하여 pH, 유속 등과 같은 변수들의 최적 조건과 경계를 알아보았다.
3.1 결합 조건
일반적인 결합 조건은 다음과 같았다: pH 7.4에서 0.15　M NaCl과 혼합된 20　mM 포스페이트 완충액, 유속 = 1.0 mL/분
3.1.1 유속 효과
유속은 막 표면과 접촉되는데 걸린 IgG 분자의 시간을 제어하므로, 결합 ㅇ\효율을 제어한다. 경쟁 관점의 이유에서 낮은 유속은 바람직하지 않으며 높은 유속은 결합 용량을 저감시킬 수 있다.
유속 효과를 시험하기 위해, 2가지 상이한 유속에서 일반적인 IgG 결합 실험을 수행하고 그 결과를 도 15에 나타내었다 (좌측 막대 = 2 mL/min; 우측 막대 = 1　mL/min) [막 090824-E2-AR9].
유속을 1.0 mL/min으로부터 2.0 mL/min으로 증가시키자 낮은 파과(10%)에서 결합 용량의 감소가 야기되었다. 그러나, 결합 용량의 차이는 높은 파과(포화 근방)에서 더 적었다. 회수는 유속에 의하여는 영향을 받지 않았다.
3.1.2 pH 효과
IgG와 단백질 A 간의 결합력은 용액의 pH에 의해 부분적으로 제어된다. 따라서, 막이 잘 기능하는 "pH 창"을 알아내는 것이 유용하다. 결합 용액의 pH는 6.5에서 최대 8.0까지 변하였으며 그 결과를 도 16에 나타내었다 [막 090824-E2-AR9](좌측 막대 = pH 7.4; 가운데 막대 = pH 6.5; 우측 막대 = pH 8.0).
pH 범위 6.5 내지 8.0에서 결합이 효과적이었음이 명백하다. 다른 한편, 10% 파과에서건 또는 포화에서건, pH 8.0에서는 결합이 낮았다.
3.2 용출 조건
3.2.1 0.1　M 글리신을 이용한 일반 용출
Early work with ProA 막들을 이용한 초기 작업은 pH 3.0에서 일반적인 0.1 M 글리신 용액을 이용한 IgG의 회수가 불충분하였음(65-80%)을 나타내었다. IgG를 용출하면서 유속을 증가시키켜도 용출을 개선시키지는 못하였다.
3.2.2 아세테이트 및 시트레이트 용액을 이용한 용출
회수율을 개선시키기 위해 상이한 완충염들을 시도하였다. 레진과 함께 사용되는, 시트레이트와 같은 일반적인(common) 완충액을 시험하였으나 회수율을 향상시키지는 않았다. 아세테이트 역시 시험하였으나 (그의 pKa가 쉬프트 되었다는 사실에도 불구하고) 그 성능은 저조하였다 (도 17 참조).
3.2.3 글리신/ 글루코스 /에탄올 용액 혼합물을 이용한 용출
상이한 완충액/첨가제 시스템을 이용하여 용출을 개선시키려는 많은 시도 끝에, 글리신/글루코스(각 0.2　M)의 혼합물을 에탄올과 혼합하여 (8:2, V:V) 시도한 결과 매우 유망한 결과가 얻어졌다. 회수율은 본래의 0.1　M 글리신 용액 또는 0.2　M 글리신에 비해 90% 더 높았다. 도 18 참조.
3.2.4 글리신/ NaCl 용액을 이용한 용출
ProA 막으로부터 IgG를 용출하는데 있어서의 이 혼합물의 성공에도 불구하고, 에탄올을 사용하는 것은 사용자들에게는 일종의 도전일 수 있으며 몇몇 공업 공정과는 병용할 수 없을 수도 있다.맞지 않을 수도 있다. 따라서, 에탄올의 사용을 제거하는 대안법을 제공할 필요가 있다.
높은 글리신 및 염 농도를 이용하는 새로운 용출 용액들을 시험한 결과 매우 높은 회수율을 나타내었다(도 19). 글리신의 농도는 용출 효율에 영향을 미침이 없이, 0.5 M NaCl의 존재 하에 0.5 M까지 저감될 수 있다.
3.2.5 회수율에 미치는 pH 효과
산성 조건은 IgG에 있어서 해로울 수 있다. 용출 단계는 일반적으로 낮은 pH(2.5-3)에서 수행되므로, ProA 막으로부터 효율적인 회수를 가능케하면서도 용출된 IgG에 대해 더 온화할 수 있는, 보다 높은 pH에 대해 탐구하는 것이 유용할 수 있다.
결합/용출 실험을 pH 3.0, 3.5, 및 4.0의 용출 용액을 이용하여 실시하였다. 결과를 도 20에 나타내었는데 (좌측 막대 = pH 3.0; 가운데 막대 = pH 3.5; 우측 막대 = pH 4.0) 이 결과는 용액의 pH가 pH 3.5를 초과하여서는 아니됨을 시사하는 것이다. [막 090824-E2-AR9]
실시예 4 - 단백질 A 막 기계적 특성
4.1 보관/제조 중의 수축
4.1.1 보관시 에폭시, 알데히드, 및 ProA 막의 변화
보관 중 ProA 막 (또는 그의 전구체)에 일어날 수 있는 가능한 변화를 시험하기 위해, 직경이 각각 7.7 cm인 건조된 막(쿠폰)의 잘 규정된 면적을 각 유형의 막으로부터 잘라내어 오븐(50℃)에서 보관하였다. 그 결과(도 21) 보관 6주일 후 최소 변화가 일어난 것으로 나타났다.
4.1.2 알데히드로부터 ProA 막으로 감에 따른 막 크기의 변화
알데히드 관능기를 갖는 막으로부터 ProA 관능기를 갖는 막으로 전이되는 동안 막의 크기가 유의적으로 변화하지 않도록 하는 것이 중요하다.
잘 규정된 면적의 2 조각을 알데히드 형태로 만든 다음, 단백질 A와 커플링시켰다. 커플링 공정 전 후에 표면적을 측정하고, 변화를 계산하였다. 그 결과 도 22에 도시된 바와 같이, 면적의 최소 변화가 나타났다.
4.2 기계 강도
막의 강도 및 핸들링 조건을 견디는 그의 능력을 탐지하기 위해, ProA 막 조각을 실린더형 몸체(직경 1.35　cm)의 한쪽 면에 감았다. 이어서 막을 벗기고 실린더 반대쪽에 감았다.
감싸진 막의 결합 용량을 시험하자(39.3 mg/mL) 비-스트레스형(non-stressed) 베이스라인 샘플의 그것과 유사하였다(38.1 mg/mL). 그러나, ESEM 시험 결과 기질 섬유를 따라 몇몇 그루브가 발달한 것으로 나타났는데(도 23), 이는 막의 과도한 핸들링이 구조적 결함을 일으킬 수 있음을 시사하는 것이다. 따라서, 결손의 발생을 피하기 위해서는 막을 주의깊게 다루어야 한다. [막 090825-E2-AR14]
실시예 5 - 막 상의 IgG 물리적 고정
목적: 막에 대한 IgG의 고정, 및 생물학적 활성 손실 없이 이를 용출하는 것.
개관
1) 고정화
- 이온 교환 조건을 이용하여 막 상에 IgG 단백질을 결합시킴
- 결합되지 않은 단백질을 세척함
- 막 상에 포획된 단백질의 양을 결정함
- 안정화제와 함께 완충액을 통해 유동시킴(통과/함침/통과)
- 기류 드라이어를 이용하여 실온 건조시킴
2) 용출
- 결합 완충액을 이용하여 막을 세척하고 세척 용액 내로 침출된 단백질을 탐지함
- 용출 완충액에서 단백질을 용출시키고 용액 중의 단백질 함량을 결정한 다음 회수율 %를 결정함
3) 활성 평가
- 활성 단백질 함량을 결정하기 위해 단백질 활성에 기초한 IgG 타이터 키트 [Thermo(Pierce) PI-23310]를 이용함
- 상기 키트를 이용한 단백질 평가치 대 UV 흡수도를 이용하여 결정된 ㄱ가값의 비(ratio)를 결정함. 이 비는 용출된 단백질 중의 활성 단백질의 %를 나타낸다.
실험
고정화 단계: IgG 동결건조된 분말(Equitech Inc.)을 이용하여 결합 완충액 (85　mM 소듐 아세테이트, pH　5) 중 0.5　mg/mL IgG의 용액을 만들었다. 이 용액 30　mL를 25-mm 홀더 상에 장착된 25-mm 디스크 막을 통해 2　mL/min 유속으로 통과시켰다. 이어서, 미결합 단백질을 세척하기 위해, 14　mL의 결합 완충액을 1　mL/min 유속으로 막을 통해 통과시켰다. 2개의 단계들 (30　mL + 14　mL, 결합 및 세척)로부터 얻어진 용출 용액을 수집하고, 280 nm에서의 흡수도를 측정하여 용액들 중에 존재하는 단백질의 양을 결정하였다. 흡수도로부터, 막에 포획된 단백질의 양을 산출하였다.
결합 완충액(85　mM 소듐 아세테이트, pH　5)에 10　wt%의 안정화제를 용해시켜 안정화제 용액을 만들고, 이 용액 6 mL를 0.5　mL/min 유속으로 막을 통해 통과시켰다. 흐름을 중단시키고 막을 안정화제 용액 중에 5분간 침지시킨 후, 다시 안정화제 용액 6 mL를 1　mL/min 유속으로 막을 통해 통과시켰다. 통과된 총 용액(6　mL + 6　mL)을 수집하여 UV 흡수도(280　nm)를 측정하여 이 단계 동안 침출된 단백질을 탐지하였다.
홀더 세포를 분리시키고 막 디스크를 제거하여 스탠드에 장착시킨 다음 기류 드라이어 보조하에 (10-15분) 실온에서 건조시켰다.
용출 및 활성 평가: 건조 막 디스크를 홀더 세포 상에 놓고 몇 방울의 결합 용액(85　mM 소듐 아세테이트, pH　5)으로 습윤시켜 막을 적절히 위치시켰다. 홀더를 재-어셈블시키고 12 mL의 결합 용액을 세포를 통해 통과시켜 기포가 완전히 제거되도록 하였다. 이 용액을 수집하여 단백질이 세척 단계 동안 침출되었는지를 알아보았다. 이어서, 12-14　mL 양의 용출 용액 용액(0.1　M 소듐 포스페이트, 1　M NaCl, pH　7.2)을 세포를 통해 통과시키고 이 용액을 수집하였다. 단백질 농도, 용출된 단백질의 총량, 및 회수율 %를 결정하기 위해 UV 흡수도(280　nm)를 측정하였다.
검출에 항체-항원 상호반응을 이용하는 IgG 타이터 키트 (Thermo-Pierce PI-23310)를 이용, 용출 용액 중의 IgG 단백질 농도를 결정하였다. 스탠다드는 용액 중 동결건조된 IgG 분말이었다.
활성 분석에 의해 결정된 IgG 농도 대 UV 흡수도에 기초한 농도의 비는 용출 용액 중의 IgG 단백질의 활성비를 나타낸다.
대조군 샘플로서, 완충 용액(0.1　M 소듐 포스페이트, 0.15　M NaCl, pH　7.2)에 IgG 분말을 용해시킨 다음 기류의 보조 하에 실온에서 페트리 유리접시 상에서 건조시킨 다음, 다시 완충액에 용해시켰다. 이어서 활성을 평가하였다.
결과
안정화제의 친수성 비하전 특성으로 인해 막과 단백질 분자 간의 이온 상호반응을 방해할 가능성은 별로 없지만, 안정화 도중 단백질 침출로 이어지지 않도록 하는 것이 중요하다.
막을 통해 통관 안정화 용액은 단질 침출을 나타내지 않았다. 이것은 안정화제 용액을 막으로부터 흡착된 단백질을 대체하지 않으면서 적용할 수 있음을 가리키는 것이다.
단백질의 안정성에 유리한 조건 하에서 단백질을 용출하기 위해, 용출 용액의 pH는 6.5-7.5 범위에 들어야 한다. 이러한 pH에서, 용출은 보다 쉽게 일어날 것으로 예상되는데, 이는 단백질 분자와 막 두 가지 모두가 보다 더 음하전을 띠게 될 것이기 때문이다.
IgG를 pH　7.2의 용액으로 용출시키는 것은 매우 효과적이었다; 따라서 이 용액을 이용하여 단백질 안정성에 유리한 조건 하에 막으로부터 물리적으로 고정된 IgG를 용출시키고 단백질 활성을 유지시키는 것이 가능하였다.
결합 및 용출 결과를 도 26에 나타내었다.
용출된 단백질의 생물학적 안정성을 결정하기 위해, 막으로부터 IgG를 용출시킨 후, 이것을 키트 공정에서 개괄한 바와 같이 분석하고 활성 단백질 분자 농도를 결정하였다. 이 활성 단백질 대 단백질 총량(UV 흡수도로 표시됨)의 비는 용출된 단백질의 활성의 비를 가리킬 수 있다. IgG 동결건조 분말을 스탠다드 물질로서 사용하고 그로부터 보정 곡선을 작성하였다.
막과 안정화제 양자가 건조 공정 중 단백질 생물활성을 유지하는데 미치는 효과를 입증하기 위해, 실온에서 기류의 보조 하에 유리 페트리 접시 위에서 IgG 용액을 건조시킴으로써 대조군 샘플을 만들었다. 건조된 샘플을 완충액에서 재조성하고 다른 샘플과 마찬가지로 활성을 결정하였다.
그 결과 특히 안정화제(예컨대 트레할로스 또는 폴리에틸렌 글리콜)가 건조 공정 중에 포함되는 경우, IgG가 막 상에 물리적으로 고정되어 생물학적으로 활성인 상태로 유지될 수 있는 것으로 나타났다. 도 27 참조.
결론
IgG 단백질을 포획하여 막 상에 고정시키고 단백질 활성의 커다란 손실 없이 건조 조건 하에 유지시킬 수 있다. 건조 공정 동안 친수성 안정화제가 존재하면 단백질의 안정성을 보존할 수 있다. 안정화제는 단백질의 물리적 형태(embodiment)를 간섭하지 않는다. 단백질의 회수율에 영향을 미침이 없이 결합 공정에서 사용된 것과 다른 pH에서의 용출 조건을 이용할 수 있다.
부록
도 28은 IgG 분석 보정 곡선을 나타낸 것이다. pH　7.2 완충 용액을 이용한 용출에 관한 부가적이고 상세한 결과를 도 29에 나타내었다.
참조 병합
본 명세서에 인용된 모든 미국특허 및 미국 특허출원 공개문헌은 그 내용 전부가 본 발명에 참조 병합된다.
동등 사례( EQUIVALENTS )
당업자라면 일상적인 실험만으로도, 본 발명의 특정 구체예들과 동등한 많은 사례들이 얼마든지 가능함을 인식하거나 알아낼 수 있을 것이다. 이러한 동등 사례 역시도 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 의해 포괄되는 것으로 의도된다.

Claims (29)

  1. 다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재;
    다수의 마크로포어들을 포함하는 가교된 마크로다공성 겔;
    치료제; 및
    안정화제
    를 포함하는 복합재로서,
    상기 가교된 마크로다공성 겔은 지지체 부재의 포어 내부에 위치하고; 마크로포어의 평균 직경은 포어의 평균 직경보다 작은 것인 복합재.
  2. 제1항에 있어서, 치료제는 항체, 단백질 또는 바이러스인 것인 복합재.
  3. 제1항에 있어서, 치료제는 소분자인 것인 복합재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 치료제는 가교된 마크로다공성 겔에 공유적으로 결합된 것인 복합재.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 치료제는 가교된 마크로다공성 겔에 흡착되거나 가교된 마크로다공성 겔 상에 흡수된 것인 복합재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 복합재는 실질적으로 물이 없는 것인 복합재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 안정화제는 슈가, 폴리알코올 또는 슈가 또는 폴리알코올의 유도체를 포함하는 것인 복합재.
  8. 제7항에 있어서, 안정화제는 폴리에틸렌 글리콜, 글루코스, 글리세롤, 수크로스 또는 트레할로스를 포함하는 것인 복합재.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 복합재는 염을 더 포함하는 것인 복합재.
  10. 제9항에 있어서, 염은 포스페이트 염 또는 아세테이트 염인 것인 복합재.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 복합재는 약 20℃, 약 25℃, 약 30℃, 약 35℃, 약 40℃, 약 45　?, 약 50℃, 약 55℃, 또는 약 60℃에서 실질적으로 안정한 것인 복합재.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 안정화제 대 치료제의 질량비는 약 10:1, 약 9:1, 약 8:1, 약 7:1, 약 6:1, 약 5:1, 약 4:1, 약 3:1, 약 2:1, 약 1:1, 약 1:2, 또는 약 1:4인 것인 복합재.
  13. 치료제를 복합재와 접촉시킴으로써 치료제와 회합된(associated) 복합재를 형성하는 단계;
    치료제와 회합된 복합재를 안정화제를 포함하는 제1 용액과 접촉시킴으로써, 안정화된 복합재를 형성하는 단계; 및
    안정화된 복합재를 일정 시간 동안 실질적으로 건조시킴으로써, 안정화 복합재로부터 실질적으로 물을 제거하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 제1 용액 중 안정화제의 농도는 약 5 wt%, 약 10 wt%, 약 15 wt%, 약 20 wt%, 약 30 wt%, 약 40　wt%, 또는 약 50 wt%인 것인 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 제1 용액은 완충염을 더 포함하는 것인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 완충염은 포스페이트 또는 아세테이트를 포함하는 것인 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 제1 용액 중 완충염의 농도는 약 20 mM, 약 30 mM, 약 40 mM, 약 50 mM, 약 60 mM, 약 70 mM, 약 80 mM, 약 90 mM, 약 100 mM, 약 110 mM, 약 120 mM, 약 130　mM, 약 140 mM, 약 150 mM, 약 160 mM, 약 170 mM, 약 180 mM, 약 190 mM, 약 200 mM, 약 210 mM, 약 220 mM, 약 230 mM, 약 240 mM, 또는 약 250 mM인 것인 방법.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 용액의 pH는 약 4, 약 4.5, 약 5, 약 5.5, 약 6, 약 6.5, 약 7, 약 7.5, 또는 약 8인 것인 방법.
  19. 제13항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 있어서, 치료제와 회합된 복합재는 제1 용액 중에 침지되는 것인 방법.
  20. 제13항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서, 치료제와 회합된 복합재는 제1 용액과 약 1분, 약 2분, 약 3분, 약 4분, 약 5분, 약 10분, 약 20분, 약 30분, 약 40분, 약 50분, 약 60분, 약 70 min, 약 80분, 약 90분, 약 100분, 약 110분, 약 120분, 약 130분, 또는 약 140분 동안 접촉되는 것인 방법.
  21. 제13항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서, 안정화된 복합재는 약 5분, 약 10분, 약 20분, 약 30분, 약 40분, 약 50분, 약 60분, 약 70분, 약 80분, 약 90분, 약 100분, 약 110분, 약 120분, 약 130분, 또는 약 140분 동안 실질적으로 건조되는 것인 방법.
  22. 제13항 내지 제21항 중 어느 하나의 항에 있어서, 안정화된 복합재는 약 20℃, 약 25℃, 약 30℃, 약 35℃, 약 40℃, 약 45℃, 약 50℃, 약 55℃, 또는 약 60℃의 온도에서 실질적으로 건조되는 것인 방법.
  23. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 기재된 복합재를 제2 용액과 접촉시킴으로써, 복합재로부터 치료제를 해리(dissociate)시켜 제3 용액을 형성하는 단계; 및
    제3 용액을 대상자에게 전달하는 단계
    를 포함하는, 치료제를 필요로 하는 대상자에게 치료제를 전달하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 제2 용액은 염을 포함하는 것인 방법.
  25. 제24항에 있어서, 염은 소듐 클로라이드인 것인 방법.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 복합재는 시린지 내에 조성되는 것인 방법.
  27. 제23항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 복합재는 정맥주사선 내에 조성되는 것인 방법.
  28. 제23항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 복합재는 바이알 내에 조성되는 것인 방법.
  29. 제23항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제3 용액은 대상자에게 정맥 경로로 전달되는 것인 방법.
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