DE68914559T2

DE68914559T2 - Synthetische Aminsäure und/oder Peptide enthaltende Pfropfcopolymere.

Info

Publication number: DE68914559T2
Application number: DE68914559T
Authority: DE
Inventors: Christine V Benedict; Nishith Chaturvedi
Original assignee: AL MARZOOK UNITED COMMERCIAL C
Current assignee: AL MARZOOK UNITED COMMERCIAL C
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2009-08-18
Also published as: NO893350D0; DK410889A; NO175006C; EP0359996A2; FI893854A; NO893350L; EP0359996A3; JPH02191629A; CN1042162A; NO175006B; FI893854A0; DE68914559D1; AU618834B2; US4908404A; AU4001489A; ATE104318T1; EP0359996B1; DK410889D0

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Familie aminosäure- und/oder peptidhaltiger Propfcopolymere, die eine starke Haftfähigkeit zeigen und zur Verwendung in einer breiten Vielfalt biomedizinischer Anwendungen geeignet sind. Diese Propfcopolymeren sind mit dem Metabolismus, Wachstum und der Funktion lebender Gewebe und/oder Zellen in vitro oder in Vivo verträglich.

Hintergrund der Erfindung

Polymermaterialien sind weitverbreitet zu Implantanten oder anderen biomedizinischen Anwendungen verwendet worden, da sie eine enge Verwandtschaft zu natürlichen Gewebsbestandteilen wie etwa Kollagen besitzen, was das direkte Binden an andere Substanzen erlaubt. Jahrzehnte Peptidforschung haben eine breite Vielfalt biomedizinisch brauchbarer Polypeptide geschaffen. Sie sind jedoch in Anbetracht ihrer beeindruckenden Eigenschaften, welche die Unschmelzbarkeit, mechanische Festigkeit und das Haftvermögen aufgrund eines äußerst flexiblen Rückgrats und vieler funktioneller Seitenketten einschließen, noch immer die unterbewertesten und am wenigsten verwendeten Polymere.
In den letzten Jahren sind Kollagen, Laminin, Fibrin und Fibronectin extrahiert, gereinigt und als Gewebe- und Zellhaftungsförderer vermarktet worden. Synthetisches Poly-D-lysin und Poly-L-lysin sind ebenfalls für derartige Zwecke verkauft worden. Es bestehen aber bedeutende Unzulänglichkeiten, welche die Verwendung derartiger Polymere einschränken, wie etwa: (a) sie funktionieren nur mit beschränkten Substrattypen und (b) es bestehen im Fall von Fibrin und Fibronectin mögliche Gesundheitsgefahren aus dem menschlichen Blut.
Kürzlich identifizierten Waite und Tanzer, Science, Bd. 212, S. 1038-1040 (1981) einige der stärksten Klebstoffe der Natur, biohaftende, polyphenolische Proteine, die von Meeresmuscheln abgesondert werden, welche unter Wasser leben und gewohnheitsmäßig mit den Kräften von Brandung und Gezeiten fertig werden.
Das natürlich vorkommende, biohaftende, polyphenolische Protein wird in der exokrinen Phenoldrüse der Muschel produziert und aufbewahrt und wird durch den Fuß der Muschel während der Bildung neuer Haftflecken auf unterseeische Oberflächen niedergeschlagen. Das natürliche, biohaftende, polyphenolische Protein kann gemäß den in Journal of Biologicai Chemistry, Bd. 258, S. 2911-15 (1983) oder im US-Patent Nr. 4 496 397 angegebenen Verfahren hergestellt werden.
Die Brauchbarkeit des aus der Muschel extrahierten natürlichen, biohaftenden, polyphenolischen Proteins ist durch die Mengen begrenzt, die erhalten werden können. Für eine Forschung in niedrigem Umfang ausreichende Mengen und gewisse medizinische Anwendungen sind jetzt verfügbar.
Das gleichsinnige Dekapeptid, das die sich wiederholende Einheit des biohaftenden, polyphenolischen Proteins bildet, kann gemäß dem im US-Patent Nr. 4 585 585 angegebenen Verfahren erhalten und polymerisiert werden. Die synthetisch abgeleiteten, biohaftenden, polyphenolischen Proteine zeigen Hafteigenschaften, leiden aber an der Einschränkung, daß das erhältliche Molekulargewicht nur etwa 10000 bis 20000 beträgt, wodurch deren Haftstärke begrenzt wird. Außerdem kann die Polymerisation der Dekapeptide durch unkontrollierte Nebenreaktionen und die Schwierigkeit des wirksamen Entblockieren der geschützten Aminosäuren erschwert werden. Daher können derartige synthetische Materialien bei vielen Anwendungen, wo eine größere Haftstärke erforderlich ist, nicht eingesetzt werden.
Mit Ausnahme von Poly-D-lysin und Poly-L-lysin müssen die Polypeptid-Klebstoffe aus biologischen Quellen extrahiert werden. Synthetische Polymere sind üblicherweise bevorzugt, um die mögliche Einführung von Verunreinigungen biologischer Abstammung in Spuren, die aber gefährlich sind, zu vermeiden.
Von Poly-D-lysin und Poly-L-lysin, die zum Liefern von Substanzen mit hohem Molekulargewicht zu vernünftigen Kosten synthetsiert werden können, wurde nicht gefunden, daß sie zu einer Gewebehaftung sehr wirkungsvoll sind. Ähnlich zeigt das Dekapeptid-Oligomer des biohaftenden, polyphenolischen Proteins keine befriedigenden Hafteigenschaften und mehrere Versuche zum Polymerisieren des Dekapeptids durch Einsetzen einer klassischen Sequenzpolymerisation konnten keinen genügend hohen Polymerisationsgrad erzeugen, um ein Dekapeptid-Polymer mit Hafteigenschaften bereitzustellen, die dem aus der Muschel isolierten biohaftenden, polyphenolischen Protein vergleichbar sind.
Überraschenderweise ist jetzt gefunden worden, daß die Stereochemie des Dekapeptid-Oligomers für das Haftverhalten des biohaftenden, polyphenolischen Proteins nicht wesentlich ist. Es ist auch unerwarteterweise gefunden worden, daß ein Polymer zum Aufweisen einer ausgezeichneten Haftung eine bestimmte Menge 3,4-Dihydroxyphenylalanin (Dopa) statt der gesamten Dekapeptid- Sequenz enthalten muß. Weiter ist jetzt noch gefunden worden, daß sowohl das Molekulargewicht des Polymers als auch der kationische Charakter des Rückgrat-Polymers und des Propfendcopolymers von entscheidender Bedeutung ist.
Demgemäß ist der Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen von aminosäure- und/oder peptidhaltigen Propfcopolymeren, die eine starke Haftwirkung zeigen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines anpassungsfähigen Wegs für die Synthese maßgeschneiderter aminosäure- und/oder peptidhaltiger Propfcopolymere, die für besondere Endanwendungen und/oder Oberflächen geeignet sind.
Noch ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das reproduzierbare Synthetisieren eines Propfcopolymers mit einem besonderen Molekulargewicht, Dihydroxyphenylalaningehalt (Dopa) und Haftvermögen.

Zusammenfassung der Erfindung

Sowohl diese als auch andere Gegenstände und Vorteile werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, welche wasserlösliche, kationische, peptidhaltige Pfropfcopolymere bereitstellt, die ein Molekulargewicht von etwa 30000 bis etwa 500000 aufweisen, umfassend:
(a) ein Rückgrat-Polymer, welches freie primäre oder sekundäre Amine als funktionelle Gruppen zur Reaktion mit einer Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette enthält oder modifiziert werden kann, um diese einzuschließen, wobei die Menge der funktionellen Gruppen mindestens etwa 1-25 Millimol freie Aminogruppe/Gramm Polymer beträgt und das Rückgrat-Polymer ein Molekulargewicht von 10000 bis 250000 aufweist; und
(b) eine Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette, die mit mindestens 5 bis 100% der primären oder sekundären Amine als funktionelle Gruppen des Rückgrat-Polymers reagiert hat, worin die Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette mindestens eine 3,4-Dihydroxyphenylalanin(Dopa)-Aminosäure oder einen Vorläufer davon, welcher zu der Dopaform hydroxyliert werden kann, umfaßt.
Aminosäure- und/oder peptidhaltige Propfcopolymere gemäß der vorliegenden Erfindung können bei deren Bildung verändert werden, um sich Kontrolle über (a) das Molekulargewicht, die kationische Eigenschaft, den Prozentsatz der Substitution der auf das Polymer-Rückgrat aufgepfropften Aminosäure- oder Peptideinheit und (b) die chemische und physikalische Struktur des aminosäure- oder peptidhaltigen Copolymers selbst zu verschaffen, wodurch das spezielle Zuschneiden der Polymere der vorliegenden Erfindung auf besondere Endanwendungen ermöglicht wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zu einem vollständigeren Verständnis der Erfindung sollte auf die Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht werden und nachstehend durch Erfindungsbeispiele beschrieben werden.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung des bei der Synthese des peptidhaltigen Propfcopolymers PAA-SA-Lys-Pro-Ser-Tyr-Hyp- Hyp-Thr-Dopa-Lys-OH eingesetzten Verfahrens, das in Beispiel 1 im einzelnen beschrieben wird.
Figur 2 ist eine schematische Darstellung der bei der Synthese des peptidhaltigen Propfcopolymers H-Ala-Lys-Pro-Ser-Tyr-Hyp- Hyp-Thr-Dopa-Lys-PLL eingesetzten Verfahrens, das in Beispiel 2 im einzelnen beschrieben wird. Es versteht sich selbstverständlich, daß die Erfindung nicht notwendigerweise auf die hier veranschaulichten, besonderen Ausführungsformen beschränkt ist.

Beschreibung der Erfindung

Ein Propfcopolymer besitzt ein Rückgrat, das aus einem Polymer oder Copolymer besteht, auf welches eine oder mehr Seitenketten aufgepfropft sind. Propfcopolymere besitzen im allgemeinen Eigenschaften, die von denen gewöhnlicher Polymere, die aus denselben Monomereinheiten gebildet, aber in einer geraden Kette zufallsverteilt sind, merklich verschieden sind. Gewöhnliche Copolymere besitzen üblicherweise Eigenschaften, die zwischen denen der beiden Homopolymere liegen, während Pfropfcopolymere einige Eigenschaften jedes der Bestandteile besitzen können.
Der Ausdruck "Peptid" ist in der vorliegenden Erfindung breit auszulegen. Der Ausdruck umfaßt eine oder mehr Aminosäuren und natürliche und synthetische Peptide. In jedem Fall ist das Peptid geeigneterweise eine Dopagruppe oder ein Vorläufer davon, der leicht zu der Dopaform hydroxyliert werden kann, oder schließt diese ein, da von dieser Gruppe gefunden worden ist, daß sie zur Haftung notwendig ist.
Das polymere Rückgrat des peptidhaltigen Pfropfcopolymers der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise wasserlöslich, so daß das damit hergestellte Pfropfcopolymer ebenfalls wasserlöslich ist. Ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sind Polymere, die, obschon nicht wasserlöslich, durch die Reaktion mit geeigneten funktionellen Gruppen wasserlöslich gemacht werden können. Die Löslichkeit des Propfcopolymers ist zum Auflösen in einer wäßrigen Lösung zur Verwendung mit Geweben, Zellen und anderen, biologisch aktiven Einheiten wesentlich, da die Verwendung organischer Lösungsmittel selbstverständlich ausgeschlossen ist.
Das Rückgrat-Polymer muß zum Entwickeln starker elektrostatischer Wechselwirkungen mit den negativ geladenen biologischen Oberflächen auch kationisch sein oder kationisch gemacht werden können. Im allgemeinen macht die Veränderung des Rückgrat-Polymers zum Enthalten der erforderlichen freien, primären und sekundären Aminogruppen das Rückgrat-Polymer sowohl wasserlöslich als auch kationisch. Das Rückgrat des die freien, primären oder sekundären Aminogruppen enthaltenden Propfcopolymers sollte vorzugsweise einen pK von wenigstens etwa 8 und bevorzugter von etwa 8,5 bis etwa 10 aufweisen.
Außerdem muß das Rückgrat-Polymer zur Reaktion mit der Peptid- Pfropfseitenkette unter Erzeugen eines peptidhaltigen Propfcopolymers, das die gewünschten biohaftenden Eigenschaften aufweist, genügend primäre oder sekundäre, freie Amine als funktionelle Gruppen enthalten. Erneut sind im Umfang der vorliegenden Erfindung Rückgrat-Polymere eingeschlossen, die, obschon sie die Aminogruppen nicht enthalten, modifiziert werden können, um diese Gruppen zu enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Rückgrat-Polymer sich wiederholende Monomereinheiten, die jede eine freies, primäres oder sekundäres Amin als funktionelle Gruppe enthalten oder modifiziert werden können, um sie zu enthalten. Wahlweise kann das Rückgrat ein Copolymer sein, das Monomereinheiten umfaßt, von denen nicht jede notwendigerweise eine freie Aminogruppe enthält. In allen Fällen müssen jedoch bei den monomeren Einheiten, die ein freies, primäres oder sekundäres Amin als funktionelle Gruppe enthalten oder modifiziert werden können, um sie zu enthalten, die erforderlichen freien Aminogruppen in einer Menge von mindestens 1 bis 25 Millimol je Gramm Polymer zur Reaktion mit der Peptid-Propfseitenkette vorhanden sein.
Das Molekulargewicht ist eine der Schlüsseleigenschaften dieser Klebstoffe. Hier verwendet sind alle Bezüge auf das Molekulargewicht durchschnittliche Molekulargewichte. Das peptidhaltige Pfropfcopolymer muß ein genügend hohes Molekulargewicht besitzen, um eine genügende Anzahl intermolekularer Bindungen und ein Binden zwischen dem Substrat und dem Klebstoff bereitzustellen, um das Substrat an dem Klebstoff haften zu lassen. Unter einem Molekulargewicht von etwa 30000 erreicht das peptidhaltige Propfcopolymer kein zum Herstellen eines Klebstoffs befriedigendes Gesamtmolekulargewicht. Über einem Molekulargewicht von etwa 500000 ist das peptidhaltige Pfropfcopolymer zum Filtrieren zu viskos oder fällt aus der Lösung aus und dessen Aufbringen auf ein Substrat wird schwierig. Das Rückgrat-Polymer sollte ein Molekulargewicht von etwa 10000 bis etwa 250000, vorzugsweise von etwa 30000 bis etwa 150000, aufweisen.
Geeignete, im Handel erhältliche Rückgrat-Polymere schließen Polylysin, Polyallylamin, Polyethylenimin, Chitosan, Polyvinylamin, Chondroitinsulfat, Polydextran, Hyaluronsäure, Polyacrylsäure, Polyacrylnitril und das erforderliche Molekulargewicht aufweisende Copolymere, wie etwa Poly(Lys, Tyr), Poly(Lys, Ser), ein.
Zur Verwendung in biomedizinischen Anwendungen ist es erforderlich, daß das Rückgrat-Polymer aus Monomeren besteht, die zum Binden an die Peptid-Pfropfseitenkette genügend reaktionsfähige Stellen enthalten. Geeignete Monomeren schließen sowohl Aminosäuren, Kohlenhydrate, Peptide, Lipide, Glykolipide, Acrylsäure, Allylamin als auch verschiedene Kombinationen dieser Materialien ein.
Außerdem kann das Rückgrat-Polymer mittels dem Fachmann wohlbekannter Polymerisationstechniken synthetisiert werden. Die Polymer-Rückgrate müssen genügend kationische Monomerbestandteile oder Monomerbestandteile enthalten, die zum Erzeugen der erforderlichen kationischen Eigenschaft kationisch gemacht werden können. Vorzugsweise sollte das hergestellte Polymer einen pK von etwa 8 aufweisen. Geeignete wasserlösliche kationische Monomere schließen Lysin, Ornithin, Aminozucker, Allylamin, Vinylamin ein. Das Polymer muß ferner wasserlöslich sein oder wasserlöslich gemacht werden können und demgemäß müssen alle nicht-reaktionsfähigen Comonomeren so ausgewählt werden, daß das sich daraus ergebende Polymer wasserlöslich ist. Geeignete nicht-reaktionsfähige Comonomere schließen saure Aminosäuren, Zucker und Hydroxysäuren ein.
Weiter wird von den Rückgrat/Peptid-Kombinationen gefordert, daß die Aktivität der gebundenen Peptid-Pfropfseitenkette soweit wie möglich erhalten werden sollte und daß die Kombination der beabsichtigten Verwendung entsprechend wasserlöslich und leicht filtersterilisierbar sein sollte.
Die Reaktion der Peptid-Propfseitenkette mit dem Rückgrat-Polymer sollte in jedem Fall die Bildung einer kovalenten Bindung zwischen einer reaktiven Gruppe der Peptid-Pfropfseitenkette und einer reaktiven Gruppe des Polymer-Rückgrats gestatten. In einigen Fällen werden als Ergebnis von Reaktionen, die zwischen den freien Peptid-Pfropfseitenketten und den bereits immobilisierten auftreten, Doppel- oder Dreifach-Peptid-Propfseitenketten gebildet.
Die Peptid-Propfseitenkette muß wenigstens eine 3,4-Dihydroxyphenylalanin- (Dopa) Aminosäure oder eine Vorstufe derselben enthalten, die durch Verfahren, wie etwa dem in der gemeinsam anhängigen, am 25. Mai 1986 angemeldeten Patentanmeldung mit der Seriennummer 856 594 offenbarten, zur Dopaform hydroxyliert werden kann. Beispiele von Vorstufen, die zur Dopa-Form hydroxylierbar sind, schließen Tyrosin und Phenylalanin ein. Die Anwesenheit von Dopa-Gruppen liefert eine starke Wasserstoffbindung und tritt auf diese Weise mit Wasser in starke Konkurrenz, wodurch sie von den Oberflächen verdrängt werden, wenn sie in wäßrigen Umgebungen verwendet werden. Die Dopa-Gruppen liefern ferner während der Klebstoffhärtung Metall-chelatisierende und nukleophile Kondensationsprodukte vom Michael-Typ.
Aminosäuren, wie etwa Lysin, Alanin, Prolin, Serin, Threonin, Glycin, Hydroxyprolin, Glutaminsäure, Asparaginsäure, Arginin, Histidin, können außerdem zum Liefern peptidhaltiger Pfropf- Copolymere unterschiedlicher Eigenschaften in jedem Verhältnis in der Peptid-Propfseitenkette enthalten sein.
Prolin, ein bekanntes Strukturunterbrechungsmittel, verleiht der Propfseitenkette eine offene Konformation, wodurch große Teile des Moleküls zur Oberfläche freigesetzt werden und die Absorption auf diese Weise erhöht wird. Lysin ist mit einem hohen pH zu starken Wechselwirkungen unter physiologischen Bedingungen fähig.
Spezifische Beispiele der Peptid-Propfseitenkette schließen Dopa, Dopa-Lys-Ala-Lys, Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys, Ala-Lys-Pro-Ser- Dopa, Dopa-Hyp-Hyp-Thr, Hyp-Thr-Dopa-Lys, Dopa-Hyp-Lys-Ser, Dopa-Lys-Ala-Lys-Hyp-Ser-Tyr, Dopa-Lys-Ala-Lys-Hyp-Ser-Tyr-Hyp- Hyp-Thr, Lys-Hyp-Ser-Dopa-Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys, Dopa-Lys-Glu- Ser-Hyp, Dopa-Lys-Cys(SO&sub3;H)-Lys, Cys(SO&sub3;)-Lys-Pro-Ser-Tyr-Hyp- Hyp-Thr-Dopa-Lys, Hyp-Hyp-Thr-Thr-Lys, Ala-Lys-Pro-Ser-Tyr, Phe-Tyr-Lys-Ser, Hyp-Hyp-Thr-Phe-Lys ein.

Synthese

Das Gesamtmolekulargewicht des sich daraus ergebenden peptidhaltigen Propfcopolymers reicht von etwa 30000 bis etwa 500000, vorzugsweise von etwa 70000 bis etwa 350000 und ist am bevorzugtesten etwa 100000. Das Erreichen des erforderlichen Molekulargewichts hängt selbstverständlich von dem Molekulargewicht des Polymer-Rückgrats, dem Molekulargewicht der Peptid-Propfseitenkette und dem Substitutionsgrad ab. Änderungen bei den vorangehenden Parametern gestatten das Maßschneidern von Polymeren für bestimmte Endanwendungen.
Die peptidhaltigen Propfcopolymere müssen Peptideinheiten enthalten, die mindestens auf 5% bis etwa 100% der freien primären oder sekundären Amine als funktionelle Gruppen gepfropft sind (nachstehend manchmal als % Substitution bezeichnet). Die Mindest-%-Substitution des peptidhaltigen Propfcopolymers hängt selbstverständlich von der Natur des Rückgrat-Polymers ab. In allen Fällen muß jedoch die Mindest-%-Substitution zum Liefern peptidhaltiger Propfcopolymere ausreichend sein, welche sowohl das erforderliche Molekulargewicht, Löslichkeit und kationische Eigenschafen als auch die gewünschten biohaftenden Eigenschaften aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform, wo das Rückgrat-Polymer sich wiederholende, jeweils freie primäre oder sekundäre Amineinheiten enthaltende Monomereinheiten umfaßt oder modifiziert ist, um diese zu enthalten, ist gefunden worden, daß wenigstens 5% der freien Aminogruppen mit der Peptid-Propfseitenkette umgesetzt werden müssen, um die gewünschten biohaftenden Eigenschaften zu enthalten. Vorzugsweise beträgt die %-Substitution in dieser bevorzugten Ausführungsform etwa 7% bis etwa 30% und am bevorzugtesten etwa 10% bis etwa 20%. Beispiele dieses Typs eines Rückgrat-Polymers schließen Polylysin und Polyallylamin ein, worin die sich wiederholenden Monomereinheiten Lysin beziehungsweise Allylamin sind.
Die Rückgrat-Polymere können wahlweise Copolymere sein, die verschiedene Monomereinheiten enthalten, von denen jede nicht notwendigerweise freie primäre oder sekundäre Amineinheiten einschließt. Für diesen Typ Rückgrat-Polymer kann ein höherer Mindestsubstitutionsgrad erforderlich sein, um die gewünschten biohaftenden Eigenschaften bereitzustellen. Als extremes Beispiel kann die Zahl der freien primären oder sekundären Aminogruppen in dem Polymer-Rückgrat genügend niedrig sein, um 100% Substitution der Peptid-Propfseitenkette zu erfordern, um ein peptidhaltiges Pfropfcopolymer zu liefern, das die gewünschten Eigenschaften aufweist. Die prozentuale Mindestsubstitution der Peptid-Propfseitenkette muß erneut hoch genug sein, um ein peptidhaltiges Pfropfcopolymer mit einem Molekulargewicht innerhalb des kritischen Bereichs von etwa 30000 bis etwa 500000 zu liefern, das die erforderlichen Löslichkeits- und kationischen Eigenschaften aufweist.
Die Peptide dieser Erfindung, die mehr als eine Aminosäure umfassen, können mittels wie etwa den von Merrifield im Journal of The American Chemical Society, Bd. 85, S. 2149-2154 (1963), beschriebenen Techniken hergestellt werden. Die betreffende Synthese ist die stufenweise Addition geschützter Aminosäuren an eine wachsende Peptidkette, die durch kovalente Bindungen an einen festen Träger wie etwa feste Harzkugeln gebunden ist. Das allgemeine Konzept dieses Verfahrens hängt vom Anbringen der ersten Aminosäure der Kette an die festen Polymerharzkugeln durch eine kovalente Bindung und die Addition der nachfolgenden Aminosäuren einzeln auf stufenweise Art und Weise ab, bis die gewünschte Sequenz aufgebaut ist. Schließlich wird das Peptid von dem festen Träger entfernt und die Schutzgruppen werden anschließend entfernt. Dieses Verfahren liefert eine wachsende Peptidkette, die an einem vollständig unlöslichen, festen Teilchen befestigt ist, so daß sie in einer geeigneten Form vorliegt, um filtriert und frei von Reagenzien und Nebenprodukten gewaschen werden zu können.
Die Aminosäuren können an allen geeigneten Polymerkugeln befestigt werden, die in den eingesetzten Lösungsmitteln unlöslich sind und in einer stabilen physikalischen Form vorliegen, die eine leichte Filtration erlaubt. Derartige Polymerkugeln müssen eine funktionelle Gruppe enthalten, an welche die erste geschützte Aminosäure durch eine kovalente Bindung fest gebunden werden kann. Verschiedene Polymerkugeln sind für diesen Zweck geeignet, wie etwa Polystyrol, Polyacrylamid, Polydextran, Chitosan.
Die verschiedenen funktionellen Gruppen an den Aminosäuren, die aktiv sind, aber nicht in die Reaktion eingreifen, sind während der Reaktion durch herkömmliche, auf dem Polypeptidgebiet verwendete Schutzgruppen geschützt.
Die α-Aminogruppe der Aminosäuren ist durch eine tertiäre Butyloxycarbonylgruppe (BOC) oder Fluorenylmethoxycarbonyl (FMOC) oder ein Äquivalent derselben geschützt. Die Hydroxylfunktionen sind durch eine Benzyl- oder Benzylderivatgruppe, wie etwa 4- Methoxybenzyl, 4-Methylbenzyl, 3,4-Dimethylbenzyl, 4-Chlorbenzyl, 2,6-Dichlorbenzyl, 4-Nitrobenzyl, Benzhydryl oder ein Äquivalent derselben geschützt.
Die Thiolfunktion von Cystein kann durch die vorstehend beschriebenen Benzyl- oder Benzylderivatgruppen oder durch eine n-Alkylthiogruppe, wie etwa Methylthio, Ethylthio, n-Propylthio, n-Butylthio oder deren Äquivalente, geschützt sein. Die Guanidinofunktion von Arginin kann durch eine Nitrogruppe, Tosylgruppe oder ein Äquivalent derselben geschützt sein. Die &epsi;- Aminofunktion von Lysin kann durch eine Benzyloxycarbonylgruppe oder ein Benzyloxycarbonylderivat, wie etwa 2-Chlorbenzyloxycarbonyl, 2-Brombenzyloxycarbonyl, 3,4-Dimethylbenzyloxycarbonyl oder ein Äquivalent, derselben geschützt sein. Die Schutzgruppen, die am Imidazolstickstoff von Histidin verwendet werden können, sind die Benzylgruppe, Tosylgruppe oder die Benzyloxycarbonylgruppe oder die wie etwa vorstehend für Lysin beschriebenen Benzyloxycarbonylderivate.
Sobald das gewünschte Peptid einmal erhalten ist, wird es mit dem Rückgrat-Polymer unter Bilden des Propfcopolymers umgesetzt. Der erste Schritt in diesem Verfahren ist das Spalten der Blockierungsgruppe am Peptidende. Das Peptid wird anschließend mit einem bifunktionellen Vernetzungsmittel umgesetzt. Für diesen Zweck geeignete Vernetzungsmittel schließen Disuccinimidokorksäure, Disuccinimidosebacinsäure, Disuccinimidoweinsäure, Dithiobis(succinimidylpropionat), Ethylenglykolbis(succinimidylsuccinat) ein. Das Peptid, welches am terminalen Ende eine aktivierte Gruppe enthält, wird anschließend von dem festen Träger mittels dem Fachmann auf dem Gebiet der Peptidsynthese bekannter Spaltungsreagenzien, wie etwa Trifluoressigsäure, Methansulfonsäure, Fluorwasserstoff, abgespalten. Vorausgesetzt daß die geeignete Kombination von Blockierungsgruppen, festem Träger und Spaltungsreagenzien gewählt worden ist, liefert dieser letzte Schritt ein wasserlösliches, freies Peptid, das eine aktive Gruppe enthält, die zum Reagieren mit den freien primären oder sekundären Aminogruppen des ausgewählten Rückgrat- Polymers zur Verfügung steht. Das freie Peptid kann mit dem Rückgrat-Polymer unter Bilden des peptidhaltigen Pfropfcopolymers durch Mischen des Peptids und des Rückgrats in einer geeigneten Pufferlösung, wie etwa Triethylaminborat, Natriumborat, umgesetzt werden.
Die peptidhaltigen Pfropfcopolymere der vorliegenden Erfindung weisen allein genügend Haftvermögen für gewisse Anwendungen, wie etwa die Immobilisierung von Zellen, Proteinen und Gewebeabschnitten auf inerten Substraten, wie etwa Plastik und Glas, oder auf biologischen Substraten, wie etwa Hautverpflanzung oder künstliches Venenmaterial, auf.
Das Haftvermögen der peptidhaltigen Propfcopolymere kann durch den Zusatz eines Vernetzungsmittels erhöht werden. Das Vernetzungsmittel fördert das teilweise oder völlige Vernetzen der peptidhaltigen Pfropfcopolymere zwischen den Substraten und den Copolymeren und zwischen den Copolymeren selbst. Die Natur der Vernetzung ist ungewiß, aber es wird angenommen, daß kovalente Bindungen beteiligt sind. Der genaue Gewichtsprozentsatz an verwendetem Vernetzer hängt von dem Molekulargewicht des peptidhaltigen Pfropfcopolymers und der Reinheit des Vernetzungsmittels ab.
Geeignete Vernetzungsmittel schließen zum Beispiel enzymatische Oxidationsmittel, wie etwa Catecholoxidase, Pilztyrosinase, oder chemische Vernetzungsmittel mit einer beliebigen Zahl reaktiver, funktioneller Gruppen ein. Derartige Mittel schließen Glutaraldehyd, Formaldehyd, Bis(sulfosuccinimidyl)suberat und 3,3-Dithiobis(sulfosuccinimidylpropionat) oder selbst chemische Oxidationsmittel, wie etwa Sauerstoff oder Peroxid, oder Komplexierungsmittel, wie etwa Eisen, Aluminium, Mangan, ein.
Bei verschiedenen Anwendungen können außerdem Tenside, Füllstoffe, Farbstoffe, Antibiotika, therapeutische Mittel enthalten sein.
Die folgenden Beispiele sind zum Veranschaulichen der Synthese der peptidhaltigen Pfropfcopolymere der vorliegenden Erfindung, deren Verwendung als Klebstoffe und des Haftvermögens der peptidhaltigen Pfropfcopolymere bestimmt. Diese sind hier nur zu Anschauungszwecken enthalten und sollten nicht als die hier beanspruchte Erfindung begrenzend aufgefaßt werden.

Beispiel 1 Synthese von PAA-SA-Lys-Pro-Ser-Tyr-Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys-OH

Eine Zusammenfassung des bei der Synthese des peptidhaltigen Pfropfcopolymers des Beispiels 1 eingesetzten Verfahrens wird in Figur 1 veranschaulicht.
p-Benzyloxybenzylalkoholharz (1 g), das 1,0 Milliäquivalente Hydroxylgruppen enthielt, wurde mehrere Male mit Methylenchlorid gewaschen. FMOC-Lys(BOC)-OH (1 mMol, 0,465 g), 1 ml 1N Dicyclohexylcarbodiimid- (DCCI) Lösung (1 mMol) in Methylenchlorid und p-Dimethylaminopyridin (1,0 mMol, 0,124 g) wurden zugesetzt und die Suspension wurde 6 Stunden geschüttelt. Die Kupplung wurde wiederholt und das Harz wurde mit 0,5 ml Benzoylchlorid und 0,5 ml Pyridin behandelt und 30 Minuten geschüttelt. Das Harz wurde anschließend mit Ethanol, Dimethylacetamid (DMAC) und Methylenchlorid gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der FMOC-Lys(BOC)-OH-Gehalt je Gramm Harz wurde durch spektrophotometrische Bestimmung zu 0,6-0,8 mMol/g bestimmt.
Das FMOC-Lys(BOC)-p-Benzyloxybenzylesterharz (I) wurde in ein Reaktionsgefäß (ACT Modell 200, automatischer Peptidsynthetisierer) verbracht. Alle Waschungen und Reaktionen wurden mit Portionen von 15-20 ml Lösungsmittel durchgeführt. Die Vorschrift für einen Kreislauf bestand aus:
1. Waschen mit Dimethylacetamid (DMAC)
2. Entblockieren mit 15% Piperidin/Dimethylsulfoxid (1 x 5 min, 1 x 15 min)
3. Waschen mit DMAC
4. Waschen mit Methylenchlorid
5. Kuppeln mit dem vorgebildetem 1-Hydroxybenzotriazol- (HOBT) Ester von FMOC-Aminosäuren
6. Waschen mit Ethanol, DMAC, Methylenchlorid.
Benzotriazolester wurden durch 20 Minuten Mischen von jeweils drei Äquivalenten der FMOC-Aminosäuren, HOBT und Dicyclohexylcarbodiimid (DCII) in Methylenchlorid in einem Voraktivierungsgefäß hergestellt. Die Kupplung wurde 30 Minuten in Methylenchlorid und anschließend 1,5 Stunden in Methylenchlorid/Dimethylsulfoxid im Verhältnis 2:1 ausgeführt. Die Vollständigkeit der Kupplung wurde durch Einsetzen des bei Keiser et al., Analytical Biochemistry Bd. 34, S. 595-598, (1970), beschriebenen Keiser-Tests überwacht. Neun Kreisläufe wurden mit geeignet blockierten Aminosäurederivaten ausgeführt. (Fig. 1, III) Der letzte Kreislauf wurde durch Kuppeln mit Disuccinimidokorksäure (DSS) oder Disuccinimidosebacinsäure (DSA) ausgeführt.
Das Reaktionsprodukt wurde bei Abschluß der Peptidsynthese aus dem Reaktionsgefäß überführt und 45 Minuten mit Trifluoressigsäure/Brenzkatechin behandelt (Figur 1, IV). Das Harz wurde durch Filtration entfernt und das Filtrat wurde eingedampft. Der Zusatz von Ether fällte das Peptidsuccinimidester-trifluoracetatsalz aus.
Das Peptidsuccinimidester-fluoracetatsalz wurde einer wäßrigen Lösung von 4 mMol Polyallylamin-hydrochlorid zugesetzt und durch Zusatz von Triethylaminoboratpuffer (1 M, pH 9,5) unter heftigem Rühren auf pH 8,5 gebracht (Figur 1, V). Nach 30 Minuten wurde das Gemisch mit verdünnter Salzsäure (HCl) auf pH 2 angesäuert und 36 Stunden gegen 3 Wechsel mit 4 Liter 0,001 N HCl in einem kalten Raum unter Einsetzen eines Dialysebeutels mit einer Molekulargewichtsgrenze von etwa 8000-12000 dialysiert. Die Lösung wurde unter Erzeugen des Polyallylaminpeptids als HCl-Salz gefriergetrocknet (Figur 1, VI), welches bei der HPLC einen einzelnen Peak erzeugte und eine zutreffende Aminosäureanalyse zeigte. Von zehn Prozent der Aminogruppen in dem Polyallylamin wurde gefunden, daß sie durch das Peptid acyliert waren.

Beispiel 2 Synthese von H-Ala-Lys-Pro-Ser-Tyr-Hyp- Hyp-Thr-Dopa-Lys-PLL

Eine Zusammenfassung der bei der Synthese des peptidhaltigen Propfcopolymers von Beispiel 2 eingesetzten Verfahrens wird in Figur 2 veranschaulicht.
Das FMOC-Lys(BOC)-p-benzyloxybenzylesterharz wurde wie in Beispiel 1 hergestellt und neun Aminosäuekupplungskreisläufe wurden mittels desselben Verfahrens wie Beispiel 1 ausgeführt (Fig. 2, I). Das N-terminale Alanin wurde als sein BOC-Derivat gekuppelt und Dopa wurde als FMOC(Cl&sub2;Bzl)&sub2;-OBT zugesetzt.
Das Reaktionsprodukt wurde bei Abschluß der Peptidsynthese aus dem Reaktionsgefäß überführt und 45 Minuten mit Trifluoressigsäure/Brenzkatechin behandelt (Figur 2, VII). Das Harz wurde durch Filtration entfernt und das Filtrat wurde eingedampft. Der Zusatz von Ether fällte das Decapeptid-trifluoracetatsalz aus (Fig. 2, VIII).
Das Decapeptid-trifluoracetatsalz wurde in Dioxan/Wasser (1:1) gelöst und mit jeweils vier Äquivalenten Triethylamin und Di-t- butyldicarbonat behandelt. Ein negativer Ninhydrintest auf Filterpapier zeigte den Abschluß der Reaktion an. Das Gemisch wurde anschließend mit verdünnter Salzsäure auf pH 3 angesäuert, eingedampft, mit Ether angerieben und das ausgefällte Decapeptid wurde durch Filtration entfernt.
1 mMol des BOC-Decapeptids wurde anschließend mit 1,1 mMol Dicyclohexylcarbodiimid und 2 mMol Pentafluorphenol in Tetrahydrofuran behandelt. Nach 45 Minuten Rühren wurde der ausgefallene Dicyclohexylharnstoff durch Filtration entfernt und das Filtrat wurde eingeengt. Der Rückstand wurde mit Ether angerieben, filtriert und im Vakuum getrocknet, um BOC-Decapeptid-p- fluorphenylester zu ergeben (Figur 2, X).
Der auf diese Weise hergestellte BOC-Decapeptidpentafluorphenylester wurde anschließend mit Trifluoressigsäure/Brenzkatechin 45 Minuten behandelt. Eindampfen gefolgt von Etherzusatz fällte das Decapeptid-pentafluorphenylester-trifluoracetatsalz aus (Figur 2, XI), das auf einer Glasfritte gesammelt, filtriert, mit Ether gewaschen und im Vakuum in einem Exsikkator getrocknet wurde.
1 mMol des Decapeptid-pentafluorphenylester-trifluoracetatsalzes wurde einer wäßrigen Lösung von 4 mMol Poly-L-lysinhydrobromid zugesetzt und durch Zusatz von Triethylaminoboratpuffer (1M, pH 9,5) unter heftigem Rühren auf pH 8,5 gebracht. Nach 30 Minuten wurde das Gemisch mit verdünnter Salzsäure auf pH 2 angesäuert und unter Ergeben eines teilweise blockierten, peptidhaltigen Pfropfcopolymers gefriergetrocknet (Figur 2, XII).
Das teilweise blockierte, peptidhaltige Pfropfcopolymer XII wurde in Trifluoressigsäure gelöst und mit Ethandithiol, Thioanisollösung und Trifluormethansulfonsäure behandelt. Nach 20 Minuten wurde Ether zugesetzt. Das ausgefallene Produkt wurde mittels einer Glasfritte filtriert und mit Ether und Essigsäureethylester gewaschen. Das peptidhaltige Pfropfcopolymer wurde anschließend in Wasser gelöst und 36 Stunden gegen 3 Wechsel mit 4 Liter 0,001N HCl in einem kalten Raum unter Einsetzen eines Filterbeutels mit einer Molekulargewichtsgrenze von etwa 30000 dialysiert. Die Lösung wurde anschließend unter Herstellen des Poly-L-lysin-Peptid-Pfropfcopolymers als HCl-Salz dialysiert (Figur 2, XIII), welches bei der HPLC einen einzelnen Fleck zeigte und die erwartete Aminosäurenanalyse lieferte. Von etwa 10% der Aminogruppen in dem Poly-L-lysin wurde gefunden, daß sie durch das Decapeptid acyliert waren.

Beispiel 3 Synthese von H-Dopa-PAA

1 mMol t-Butoxycarbonyl- (BOC) Dopa wurde mit 2 mMol N-Hydroxysuccinimid und 1 mMol Dicyclohexylcarbodiimid in Tetrahydrofuran behandelt. Nach 1 Stunde Rühren wurde das ausgefallene Dicyclohexylcarbodiimid durch Filtration entfernt und das Filtrat wurde zur Trockene eingedampft. Das getrocknete Filtrat wurde anschließend erneut in EtOH gelöst und einer wäßrigen Lösung von 2 mMol Polyallylamin-hydrochlorid zugesetzt und durch Zusatz von Triethylaminoboratpuffer (1M, pH 9,5) auf pH 8,5 gebracht. Nach 30 Minuten Rühren wurde das Gemisch mit verdünnter Salzsäure auf pH 2 angesäuert und die Lösungsmittel wurden eingedampft und der Rückstand wurde zum Entfernen der t-Butyloxycarbonylgruppe mit Trifluoressigsäure behandelt. Eindampfen gefolgt von Etherzusatz fällte das Dopa-Polymer, das mittels einer Glasfritte filtriert wurde.
Das Dopa-haltige Pfropfcopolymer wurde anschließend in Wasser gelöst und 36 Stunden gegen 3 Wechsel mit 4 Liter 0,001 N HCl in einem kalten Raum unter Einsetzen eines Dialysebeutels mit einer Molekulargewichtsgrenze von etwa 8000-12000 dialysiert.
Das nach der Lyophilisation als Pulver erhaltene Dopa-Polyallylamin-Pfropfcopolymer zeigte bei der HPLC einen einzelnen Peak. Von etwa 40% der Aminogruppen in dem Polyallylamin wurde gefunden, daß sie durch Dopa acyliert waren, was zu einem Molekulargewicht von 70000 führte.

Beispiele 4 bis 10

Durch Einsetzen des in Beispiel 1 angegebenen Verfahrens wurden die folgenden peptidhaltigen Pfropfcopolymere hergestellt: Beispiel Nr. Rückgrat Peptid-Pfropfseitenkette % Substitution

Beispiele 11 bis 17

Unter Einsetzen des in Beispiel 2 angegebenen Verfahrens wurden die folgenden peptidhaltigen Pfropfcopolymere hergestellt: Beispiel Nr. Peptid-Pfropfseitenkette Rückgrat % Substitution

Beispiel 18

Unter Einsetzen des in Beispiel 3 angegebenen Verfahrens wurde das aminosäurehaltige Pfropfcopolymer H-Dopa-PLL hergestellt. Das sich daraus ergebende Pfropfcopolymer besaß ein Molekulargewicht von 37000 und von 10% der Aminogruppen in dem Polylysin wurde gefunden, daß sie durch Dopa acyliert waren.

Vergleichsbeispiele 19 bis 20

Unter Einsetzen des in Beispiel 3 angegebenen Verfahrens wurden die folgenden aminosäurehaltigen Pfropfcopolymeren hergestellt: Vergl. beispiel Nr. Aminosäure Rückgrat % Substitution H-Serin H-Tyrosin

Vergleichsbeispiele 21 bis 23

Die folgenden synthetischen Polymere wurden mittels dem Fachmann auf dem Gebiet der Peptidsynthese wohlbekannter Standardverfahren hergestellt: Vergl. beispiel Nr. Beschreibung (10P)n 1 Dopa, 2 Hypro
Die bei der Herstellung des Decapeptids von Beispiel 21 eingesetzten Techniken werden zum Beispiel von Baran und Merrifiled in The Peptides, Bd. 2, S. 1-284 (1980), Journal of The American Chemical Society, Bd. 95, S. 1328-33 (1973), und von Meienhoffer et al., International Journal of Peptide Research, Bd. 13, S. 35-42 (1979), beschrieben. Die Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht der Dekapeptide der Vergleichsbeispiele 22 und 23 wurden durch Standardverfahren für die lineare Polymerisation in der Peptidchemie, wie zum Beispiel von Yamamoto in Journal of The Chemical Society, Perkin Trans Bd. I, S. 613-617 (1987) beschrieben, erhalten.

Beispiel 23

Dieses Beispiel veranschaulicht die Klebefunktion der peptidhaltigen Pfropfcopolymere der vorliegenden Erfindung zu Zellbefestigung.
Das aus der Muschel Mytilis edulis extrahierte, reine, biohaftende, polyphenolische Protein ist besonders für die Zufuhr zu einem inerten Substrat in Einzelkomponentenform zur Immobilisierung biologisch aktiver Materialien (von BioPolymers, Inc. Farmington, CT, erhältlicher CELL-TAK -Klebstoff) formuliert worden und wurde als Kontrolle verwendet. CELL-TAK -Klebstoff und die peptidhaltigen Pfropfcopolymere wurden bei etwa 4ºC in 5% (Vol./Vol.) Essigsäure aufbewahrt.
Drei Säugerzelltypen wurden zum Vergleichen der Befestigung mit CELL-TAK -Klebstoff gegenüber der Befestigung auf unbeschichtetem Gewebekultur-Plastikmaterial gegenüber der Befestigung auf Plastikmaterial, das mit den peptidhaltigen Pfropfcopolymeren der vorliegenden Erfindung überzogen war, verwendet. Verankerungsabhängige Babyhamster-Nierenzellen (BHK-21; ATCC CCL 10) wurden in Eagles Basal Medium (BME), das 10% Kälberserum und 10% Tryptosephosphatbrühe enthielt, gezüchtet. Menschliche histiocytische Lymphomzellen (U-937; ATCC CRL 1593) wurden in 10% Kälberserum enthaltendem RPMI 1640-Medium gezüchtet. Lymphocytenzellen (P3X63-Ag8.653; ATCC CRL 1580) wurden auf ähnliche Weise gezüchtet, ausgenommen mit 20% hitzeinaktiviertem, fetalem Rinderserum. Diese letzteren beiden Zelltypen sind verankerungsunabhängig und werden daher in Suspensionskulturen gehandhabt.
Alle Proteine wurden durch ein Lösungsgießverfahren auf Gewebekultur-Plastikmaterial aufgetragen. Bei allen Versuchen wurden Mikrolitervolumina der 10 mg/ml-Lösungen auf Plastikschalen von 10 cm² und 35 mm Durchmesser zu einer Enddichte von 0,5 bis 5 ug/cm² ausgestrichen. Nach dem Lufttrocknen erfuhren die Platten eine Ethanol- (95% Vol./Vol.) und zwei Wäschen mit destilliertem Wasser.
Die Befestigungstests waren zum mengenmäßigen Bestimmen befestigter Zellen nach Inkubationszeiträumen von 20 min bei etwa 37ºC ausgelegt. BHK-Zellen wurden von Vorratsplatten mit Trypsin entfernt, in frischem Medium durch Zentrifugation gewaschen und in frischem RPMI 1640 mit 10% Kälberserum in einer Dichte von 2 x 10&sup5; Zellen/ml suspendiert. U-937- und P3X-Zellen, die in Suspension gezüchtet werden, wurden durch Zentrifugation gewaschen und erneut auf ähnliche Dichten suspendiert. Mit den Suspensionen wurden unbehandelte Gewebekulturschalen als zusätzliche Kontrolle und mit dem reinen, biohaftenden, polyphenolischen Protein und den Pfropfcopolymeren der vorliegenden Erfindung behandelte Schalen beimpft. Nach 20 min wurden die nicht-befestigten Zellen nach leichtem Rühren aus den Schalen entnommen und auf einem Hämazytometer gezählt. Die Daten wurden als Prozent befestigte Zellen durch Subtrahieren der Zahl der aus den Schalen (drei im Durchschnitt) geernteten, nicht-befestigten Zellen von der Gesamtzahl der plattierten Zellen, Teilen des Ergebnisses durch die Gesamtzahl der plattierten Zellen und Multiplizieren des Quotienten durch 100% berechnet.
Die Bedingungen für diesen Test wurden so eingerichtet, daß für die mit Cell-Tak -Klebstoff überzogenen Platten eine suboptimale Bindung erreicht wird. Dies ermöglichte die Beobachtung eines Polymerauftrags, welcher die Fähigkeit des reinen, biohaftenden, polyphenolischen Proteins überschritt. Tabelle I zeigt den Bereich der für verschiedene Proteinzubereitungen erhaltenen Wirksamkeiten. Das in diesem Beispiel eingesetzte Polylysin-tyrosin-Polymer war ein lineares 1:1-Random-Copolymer mit einem Molekulargewicht von 100000. Die synthetischen Polymere der Vergleichsbeispiele 22 und 23, die von niedrigerem Molekulargewicht als das reine, biohaftende, polyphenolische Protein sind, zeigen entsprechend niedrigere Wirksamkeiten als Vermittler der Zellbefestigung. Mit zunehmendem Molekulargewicht erhöhten sich die Befestigungswirksamkeiten. Die synthetischen Pfropfcopolymeren der Beispiele 3 und 5 liegen im Molekulargewicht dem reinen, biohaftenden, polyphenolischen Protein näher und erreichen viel höhere Befestigungswirksamkeiten, als sie bei den synthetischen Polymeren mit hohem Molekulargewicht beobachtet werden. Das synthetische Pfropfcopolymer des Beispiels 4 liegt im Molekulargewicht höher als das reine, biohaftende, polyphenolische Protein und liegt in der Befestigungswirksamkeit ähnlich.
Bei allen Mengen sind die synthetischen Pfropfcopolymeren der Beispiele 3 und 5 besser als das reine, biohaftende, polyphenolische Protein. Tabelle I Prozent Zellbefestigung mit Cell-Tak -Klebstoff und synthetischen Analoge Zelltyp Klebstoff Cell-Tak -Klebstoff Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 11 Beispiel 18 Vergl.beispiel 22 Vergl.beispiel 23 Polylysin-tyrosin Poly-L-lysin Polyallylamin Plastik
Die Wachstumsgeschwindigkeit von Säugerzellen in Anwesenheit reinen, biohaftenden, polyphenolischen Proteins und peptidhaltiger Pfropfcopolymere wurde bestimmt, um etwaige mögliche, durch das peptidhaltige Pfropfcopolymer verursachte, nachteilige Wirkungen zu ermitteln. Vorräte von Babyhamster-Nierenzellen (BHK) wurden in BME plus 10% Kälberserum und 10% Tryptosephosphatbrühe bis zur Konfluenz vermehrt, mit Trypsin versetzt und mehrmals durch Zentrifugation in BME gewaschen. Unbehandelte 35 mm-Schalen (Kontrolle) und Schalen mit Cell-Tak -Klebstoff und den peptidhaltigen Propfcopolymeren (5 ug/cm²) in BME mit 10% Kälberserum wurden mit den Suspensionen (5 x 10&sup4; Zellen/ml) beimpft. Zu verschiedenen Zeitpunkten während der Inkubation bei 37,5ºC mit 5% CO&sub2; wurden Platten in dreifacher Ausfertigung entnommen. Die befestigten Zellen wurden anschließend mit Trypsin von der Oberfläche entfernt, gewaschen und in einem Hämazytometer gezählt.
Die Wachstumsgeschwindigkeiten von BHK-21-Zellen werden von allen getesteten, peptidhaltigen Pfropfcopolymeren oder reinem, biohaftenden, polyphenolischen Protein einschließlich der Rückgrat-Polymeren Polyallylamin und Poly-L-lysin verglichen mit nicht überzogenen Kontrollen oder reinen, biohaftenden, polyphenolischen Proteinkontrollen nicht beeinflußt. Es ist wichtig anzumerken, daß die Wachstumsgeschwindigkeit in Anwesenheit irgendeines dieser Polymeren nicht verstärkt oder vermindert wird.

Beispiel 24

Das Beispiel veranschaulicht den Rückhalt von Gewebeabschnitten auf Objektträgern unter Einsetzen der peptidhaltigen Pfropfcopolymeren der vorliegenden Erfindung.
Abschnitte in Paraffin eingebetteten Lebergewebes wurden in 10 mm geschnitten und auf Mikroskop-Glasobjektträger aufgenommen, die mit Cell-Tak -Klebstoff oder den peptidhaltigen Pfropfcopolymeren in einer Dichte von 5 ug je Objektträger überzogen waren. Drei Objektträger, die jeweils zwei Abschnitte enthielten, wurden für jede Variable hergestellt.
Die getesteten peptidhaltigen Pfropfcopolymeren waren PAA-SA- Lys-Pro-Ser-Tyr-Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys-OH, ein peptidhaltiges Pfropfcopolymer des Beispiels 5 und Acetyl-Dopa-PAA. Das in diesem und den folgenden Beispielen eingesetzte Acetyl-Dopa-PAA wurde gemäß den in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren mit der folgenden Ausnahme hergestellt: 1 mMol Acetyl-Dopa wurde statt 1 mMol t-Butoxycarbonyl (BOC)-Dopa zuerst mit 2 mMol N-Hydroxysuccinimid und 1 mMol Dicyclohexylcarbodiimid in Tetrahydrofuran behandelt. Da außerdem Acetyl-Dopa statt BOC-Dopa eingesetzt wurde, erfolgte kein Entblockieren mit Trifluoressigsäure. Das sich daraus ergebende Pfropfcopolymer besaß ein Molekulargewicht von 42000 und von 10% der freien Aminogruppen am Polyallylamin wurde gefunden, daß sie durch Acetyl-Dopa acyliert waren.
Außerdem wurden ein lineares Polyallylaminpolymer (PAA), das ein Molekulargewicht von etwa 30000 aufwies, und ein lineares Poly-L-lysinpolymer, das ein Molekulargewicht von etwa 100000 aufwies, getestet.
Nach einer Stunde Trocknen auf einem auf 45ºC eingestellten Wärmetisch wurden die Objektträger durch 5-Minuten-Wäschen in Xylol, gefolgt von 3 Wäschen in 95% Ethanol, einer Wäsche in 70% Ethanol und einer 3-Minuten Wasserwäsche entwachst. Die Objektträger wurden anschließend den folgenden aufeinanderfolgenden Behandlungen unterzogen: ZAHL VERBLIEBENER ABSCHNITTE BEHANDLUNG Acetyl-Dopa-PAA Cell-Tak Klebstoff 10 mM PBS, pH 7, 0,3% H&sub2;O&sub2;, 0,25% Triton X-100, 2 h fließendes Wasser, 15 min Trypsin/EDTA (0,05%/0,02%), 30 min, 37ºC 0,1% SDS in Wasser, 15,5 h fließendes Wasser, 25 min Pepsin (5000 E/ml) 20 min, 37ºC Bad mit fließendem Wasser, 15 min
PAA, das peptidhaltige Pfropfcopolymer des Beispiels 5 und der Cell-Tak -Klebstoff verhielten sich bei allen diesen Behandlungen ähnlich. Von dem Acetyl-Dopa-PAA-Pfropfcopolymer wurden nach den Behandlungen 9 und 10 Abschnitte verloren. Immobilisierte Poly-L-lysin-Abschnitte wurden alle bei oder vor Behandlung 7 verloren.

Beispiel 25

Dieses Beispiel veranschaulicht die Klebefunktion der peptidhaltigen Pfropfcopolymeren der vorliegenden Erfindung auf Aluminium.
Kontrollierte Mengen der in Tabelle II bezeichneten peptidhaltigen Pfropfcopolymeren und reines, biohaftendes, polyphenolisches Protein wurden auf Aluminiumfoliestreifen aufgebracht und auf die Bindungsfestigkeit getestet. Streifen von 1,3 cm x 4 cm wurden mit Ethanol gereinigt und getrocknet. Konstante Volumina wäßriger Polymeren wurden einem Ende des Streifens zugeführt und man ließ einen zweiten Streifen unmittelbar um 1,3 cm überlappen. Das in 4 ul destilliertem Wasser zugeführte Gesamtpolymer je Bindungsfläche wurde zwischen 4 und 20 ug verändert. Man ließ die Verbindung eine Stunde härten. Die Bindungsstärke wurde anschließend durch Klemmen der Streifen zwischen einem Druckmesser (Bereich von 0-500 oder 0-5000 g) und einem Vorgelegemotor mit einem Kolben erzeugte mit einer Geschwindigkeit von 25 g per Sekunde eine Spannung. Alle Verfahren wurden bei Raumtemperatur ausgeführt. Die Daten sind der Durchschnitt von 5 Bestimmungen und werden als g/cm²/ug dargestellt. Tabelle II Polymer Scherfestigkeits-Folienbindungstest g/cm²/ug Protein reines, biohaftendes polyphenolisches Protein Polyallylamin Poly-L-lysin Poly-L-lysin-tyrosin Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 7 Beispiel 11 Beispiel 12 Beispiel 13 Beispiel 14 Vergl.beispiel 19 Vergl.beispiel 20 Vergl.beispiel 21 Vergl.beispiel 22 Vergl.beispiel 23 Acetyl-Dopa-PAA PAA-lOP O Dopa, O Hypro
Reines, biohaftendes, polyphenolisches Protein zeigt für 6,4 und 9,6 ug bei 73 g Scherfestigkeit je cm²/ug Protein eine Spitzenbindungsfestigkeit. Auf der Grundlage von ug Polymer erreichten viele peptidhaltige Pfropfcopolymere und das lineare Polyallylaminpolymer (PAA) die von dem reinen, biohaftenden, polyphenolischen Protein gezeigten Festigkeiten oder übertrafen sie.

BEISPIEL 26

Dieses Beispiel zeigt die Brauchbarkeit der peptidhaltigen Pfropfcopolymeren der vorliegenden Erfindung in wäßrigen Umgebungen.
Reines, biohaftendes, polyphenolisches Protein und die peptidhaltigen Pfropfcopolymere mit wechselnden Molekulargewichten wurden auf ihre wasserverträglichen Klebeeigenschaften getestet. Enzymatische oder chemische, intermolekulare Vernetzungsmittel wurden zum Erhöhen des Molekulargewichts der Bestandteile eingesetzt, wodurch sich die Festigkeit der kohäsiven Bindung erhöhte. Hypan -Polyacrylnitril (Kingston Technologies, Inc.), ein Hydrogel, das wenigstens 80% Wasser enthält, wurde als zu bindendes Substrat verwendet. Die Hypan -Hypan -Hydrogelbindung wurde auf ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Säurebad (0,5 M HCl) als Mittel zum Anzeigen der Klebeeigenschaften jedes Polymers mit und ohne Zusatz eines Vernetzungsmittels getestet. Mit reinem, biohaftendem, polyphenolischem Protein ohne Vernetzungsmittel gebundene Hypan -Hydrogelstreifen trennen sich in Wasser innerhalb zwei Stunden, trennen sich in der Säure aber in weniger als einer Minute. Reines, biohaftendes, polyphenolisches Protein mit Vernetzungsmittel bleibt in Wasser oder Säure wenigstens eine Woche unversehrt.
Hypan -Hydrogel wurde in Streifen von 1 x 2 cm geschnitten und vor Gebrauch in phosphatgepufferter Kochsalzlösung pH 7,0 (PBS) eingeweicht. Verschiedene, von 1 bis 15 ug je cm² reichende Konzentrationen reinen, biohaftenden, polyphenolischen Proteins oder der peptidhaltigen Pfropfcopolymeren wurden verwendet. Bei reinem, biohaftendem, polyphenolischem Protein und den peptidhaltigen Pfropfcopolymeren mit hohem Molekulargewicht waren die niedrigeren Konzentrationen zum Bilden einer angemessenen Bindung ausreichend. Pilztyrosinase wurde im Bereich von 5,5 bis 11 Einheiten je ug Klebstoff verwendet. Chemische Vernetzungsmittel, die zwei freie Amine auf kovalente Weise binden, wurden verwendet. Bis(sulfosuccinimidyl)suberat (BS-3) und 3,3-Dithiobis(sulfosuccinimidylpropionat) (DTSSP) wurden wegen ihrer Wasserlöslichkeit und Funktionalität bei physiologischem pH ausgewählt.
Der Klebstoff und entweder der Vernetzer oder Puffer wurden direkt auf ein Stück Hypan -Hydrogel verbracht, gemischt und über einer Fläche von 1 cm² verstrichen. Ein zweiter Streifen wurde direkt unmittelbar oben auf den behandelten Streifen gelegt. Man ließ die überlappenden Streifen 30 Minuten inkubieren, bevor sie in 300 ul 0,5 N Salzsäure in einer Coors-Schale gelegt wurden. Die Ergebnisse werden in Tabelle III zusammengefaßt.
Die Ergebnisse für die enzymatische Vernetzung mit Pilztyrosinase waren, daß alle getesteten Polymere Hypan -Hydrogel gut verbanden. Die vernetzten Analogen halten in Säure alle zusammen, ebenso wie es vernetztes reines, biohaftendes, polyphenolisches Protein tat. Von den getesteten Rückgraten banden Polylysintyrosin und Polyallylamin gut, aber beide fielen in Säure im vernetzten Zustand auseinander. Poly-L-lysin band in keinem Zustand.
Chemische Vernetzer, wie etwa BS3 und DTSSP waren beim Binden aller getesteten Analogen mit wenigen Ausnahmen erfolgreich. Das Verhältnis der für diese Vernetzer verfügbaren freien Amine bezogen auf die Zahl für eine ionische Bindung mit dem negativ geladenen Hydrogel verfügbarer geladener (protonierter) Amine scheint für dieses System und für jede aminhaltige Verbindung kritisch zu sein. Dieses Verhältnis ist eine Funktion des pH.
Am überraschendsten lieferte das Polymer mit hohem Molekulargewicht des Beispiels 15 ohne zusätzliches Vernetzen eine säurebeständige Verbindung. Das Molekulargewicht von 375 K war offenbar zum Liefern einer säurebeständigen, kohäsiven Festigkeit ausreichend.
Die synthetischen Peptide mit niedrigem Molekulargewicht und die Polymeren der Vergleichsbeispiele 20 bis 22 banden mit oder ohne zugesetzte Vernetzer überhaupt nicht. Tabelle III Hydrogel-Bindungstest Säurebeständige Verbindung Polymer Pilz-Tyrosinase reines, biohaftendes, polyphenolisches Protein Polyallylamin Poly-L-lysin lineares Poly-L-lysin-tyrosin-Copolymer Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 7 Beispiel 11 Beispiel 12 Beispiel 13 Beispiel 14 Beispiel 15 Beispiel 18 Vergl.beispiel 19 Vergl.beispiel 20 Vergl.beispiel 21 Vergl.beispiel 22 Vergl.beispiel 23 Acetyl-Dopa-PAA +++ PAA-lOP, (O Dopa, O Hypro) nicht wasserlöslich

BEISPIEL 27

Ein Augen-Modellsystem wurde zum Demonstrieren der Durchführbarkeit des Verwendens der peptidhaltigen Pfropfcopolymeren der vorliegenden Erfindung beim Verschließen kleiner und großer Gewebeperforationen verwendet. Epitheliumszellen aus ganzen Rinderaugen wurden mit einem Skalpell aus einem Hornhautbereich mit 15-20 mm Durchmesser entnommen. Eine Perforation wurde durch Zerreißen des Mittelpunkts der ausgeschabten Hornhaut mit einem Skalpell hergestellt. Eine an einer 10 ml-Spritze befestigte, Kochsalzlösung enthaltende 18er Nadel wurde in die Vorderkammer eingeführt, um zu bestimmen, ob durch die Hornhautpunktur ein Auslaufen vorlag. Die ausgeschabte Fläche wurde anschließend mit entionisiertem Wasser gespült und das überschüssige Wasser wurde durch Tupfen entfernt. Reines, biohaftendes, polyphenolisches Protein und die peptidhaltigen Pfropfcopolymeren (50 ug/cm²) wurden anschließend unmittelbar am Rand der Perforationsstelle aufgebracht. Eine therapeutische Hydrogel- Kontaktlinse (Hypan -Hydrogel, Kingston Technologies, Inc.), die 30 min in phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) vorgeweicht worden war, wurde über die Wundstelle gelegt und auf die Linse-Hornhaut-Zwischenschicht wurde zum Sicherstellen des direkten Anfügens des Pflasters an die Gewebe ein leichter Druck zugefügt. Ein wassergefüllter Dialysebeutel wurde während des Härtens 20 min über der Bindung angebracht. Die Festigkeit der Verbindung wurde mittels eines Manometers gemessen, das an die Nadel angebracht war, welche zuvor in die Vorderkammer eingeführt worden war.
Der Dialysebeutel wurde entfernt und das Auge wurde mit einer mit dem Manometer verbundenen Spritze bei etwa 120''/min unter Druck gesetzt, wobei das Auslaufen und der Druck überwacht wurden. Der aufgezeichnete Wasserdruck war der beim ersten Zeichen eines Auslaufens erhaltene Wert. Der Druck wurde durch Dividieren durch 0,535 in mm Hg umgerechnet. Die Daten waren der Durchschnitt von wenigstens zwei Tests. In Tabelle IV wird an Bindungen, die 37 bis 75 mm Hg Druck widerstanden, ein einzelnes + vergeben, an diejenigen, welche 75 mm Hg oder mehr vor einem Versagen widerstanden, wird ein ++ vergeben. TABELLE IV Fähigkeit zum Binden von Hypan an Augen Polymer reines, biohaftendes, polyphenolisches Protein Polyallylamin Poly-L-lysin lineares Poly-L-lysin-tyrosin-Copolymer Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 7 Beispiel 11 Beispiel 12 Beispiel 13 Beispiel 14 Beispiel 15 Vergl.beispiel 19 Vergl.beispiel 20 Vergl.beispiel 21 Vergl.beispiel 22 Vergl.beispiel 23 Acetyl-Dopa-PAA + PAA-10,(O Dopa, O Hypro)
Die Versuchsergebnisse begründen die Durchführbarkeit des Verwendens der peptidhaltigen Pfropfcopolymeren des vorliegenden Systems beim Verschließen großer und kleiner Gewebeperforationen. Im Gegensatz dazu zeigten die Rückgrat-Polymerbestandteile allein und die Polymeren der Vergleichsbeispiele 19-23 im allgemeinen keine Bindungen, welche wenigstens 37 mm Druck widerstanden.

BEISPIEL 28

Dieses Beispiel demonstriert die Verwendung der peptidhaltigen Pfropfcopolymeren der vorliegenden Erfindung zu Hautverpflanzungsanwendungen. Schweinehaut wurde zum Ermitteln des Bindens verwendet.
Gefrorene, entfettete Schweinehaut wurde in Streifen von zwei cm geschnitten, mit feuchter Gaze bedeckt und gekühlt, um das Auftreten eines vollständigen Tauens und Wässerns zu erlauben. Nach ungefähr zwei Stunden wurden die Schweinestreifen mit Ethanol betupft und mit Gaze getrocknet.
Die Klebstofformulierung enthält 14 ul eines peptidhaltigen Pfropfcopolymers des Beispiels 5 (5 mg/ml in Wasser), 4 ul 0,05 M PO&sub4;-Puffer (pH = 7) und 2 ul einer 30 mM (17,18 mg/ml) wäßrigen Lösung von Bis(sulfosuccinimidyl)suberat (BS3). Die getestete Klebstofformulierung wurde auf einer sauberen Polystyrolschale in der angegebenen Reihenfolge gemischt.
14 ul der Klebstofformulierung wurden auf die Bindungsstelle (1 cm²) auf einem Schweinestreifen aufgebracht. Ein zweiter Schweinestreifen wurde an der Bindungsstelle überlappt und eine ein 295 g-Gewicht enthaltende Plastikschale wurde während eines Zeitraums von 10 Minuten daraufgestellt.
Die Scherfestigkeit der Bindung wurde anschließend durch senkrechtes Aufhängen des verbundenen Gewebes und Hinzufügen eines Gewichts an das untere Ende, bis daß die Bindung brach, getestet.
Das peptidhaltige Pfropfcopolymer des Beispiels 5 der vorliegenden Erfindung lieferte eine durchschnittliche Scherfestigkeit von 93 g/cm².

BEISPIEL 29

In diesem Beispiel wurden Rinderhornhäute zum Feststellen, daß die peptidhaltigen Pfropfcopolymeren der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einem Vernetzungsmittel und Puffer eine wirksame Formulierung zum Binden von Hornhautgeweben erzeugen, verwendet. Rinderhornhäute, einschließlich des gesamten Epitheliums und Endotheliums wurden ausgeschälten Augen durch Ausschaben entnommen und wurden in zwei Streifen (2 x 1 cm²) geschnitten. Die Rinderhornhautstreifen wurden anschließend mit 100 ul phosphatgepufferter Kochsalzlösung gewaschen und sofort getrocknet. Die vordere bis hintere Verbindung (1 cm² Fläche) wurden getestet.
Auf einer getrennten, sauberen Oberfläche wurden 8 ul eines peptidhaltigen Pfropfcopolymers des Beispiels 5 in PO&sub4;-Puffer oder Wasser zusammen mit 5 ul 0,025 M PO&sub4;-Puffer und 1,16 ul Bis(sulfosuccinimidyl)suberat (BS3) in Wasser in einer Konzentration von 15 mM gemischt. Es ist anzumerken, daß die Stabilität des peptidhaltigen Pfropfcopolymers größer ist, wenn Wasser als Lösungsmittel verwendet wird, und es sollte eingesetzt werden, falls eine Aufbewahrung der Lösung von mehr als zwei Wochen geplant ist. Bei jedem Versuch wurden 8 ul der Formulierung auf das Auge aufgebracht, welche eine Fläche von 0,64 cm² bedeckte. Ein zweiter Rinderhornhautstreifen wurde anschließend sachte oben auf den ersten gelegt, wobei nur die gleiche Fläche von 0,64 cm² bedeckt wurde.
Die Verbindung wurde mit einem ungefähr 15 ml Wasser enthaltenden, kleinen Wasserbeutel nach unten beschwert und die Verbindung wurde 20 Minuten Abbinden lassen. Die Scherfestigkeit der Verbindung wurde anschließend getestet.
Ein Ende der verbundenen Hornhautstreifen wurde an einem Ringstativ befestigt und ein Wasserbeutel wurde an dem anderen Ende befestigt. Anschließend ließ man Wasser mit einer konstanten Geschwindigkeit von 200 ml/Minute hineinfließen bis eine Trennung der verbundenen Fläche aufgetreten war. Das Wassergewicht wurde anschließend gemessen, wonach es in eine Scherfestigkeitsmessung umgerechnet wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle V angegeben. TABELLE V Lösungsmittel für den Klebstoff Wassergewicht (g) Scherfestigkeit (g/cm²) Wasser
Die Versuchsergebnisse beweisen, daß bei den vorangehenden Konzentrationen, die die peptidhaltigen Pfropfcopolymeren enthaltende Formulierung und das Vernetzungsmittel eine Verbindung erzeugen, die eine Scherfestigkeit von wenigstens 66 g/cm² auf weichem Gewebe aufweist. Da das Gewebe nicht homogen ist, sind die erhaltenen Zahlenwerte nicht im Sinne exakter Werte reproduzierbar, aber die Ergebnisse stimmen mit der Tatsache überein, daß eine Verbindung erzeugt wird.

Claims

1. Wasserlösliches kationisches peptidhaltiges Pfropfcopolymer, welches ein Molekulargewicht von 30000 bis 500000 aufweist, umfassend:

(a) ein Rückgrat-Polymer, welches freie primäre oder sekundäre Amine als funktionelle Gruppen zur Reaktion mit einer Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette (graft) enthält oder modifiziert werden kann, um diese einzuschließen, wobei die Menge der funktionellen Gruppen mindestens etwa 1-25 Millimol freie Aminogruppe/Gramm Polymer beträgt und das Rückgrat- Polymer ein Molekulargewicht von 10000 bis 250000 aufweist; und

(b) eine Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette, die mit mindestens 5 bis 100% der primären oder sekundären Amine als funktionelle Gruppen des Rückgrat- Polymers reagiert hat, worin die Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette mindestens eine 3,4-Dihydroxyphenylalanin(Dopa)-Aminosäure oder einen Vorläufer davon, welcher zu der Dopaform hydroxyliert werden kann, umfaßt.

2. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Molekulargewicht des Copolymers im Bereich von 70000 bis 350000 liegt.

3. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Molekulargewicht des Copolymers 100000 ist.

4. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat-Polymer, welches freie primäre oder sekundäre Amine als funktionelle Einheiten enthält, einen pK von mindestens 8 aufweist.

5. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat-Polymer, welches freie primäre oder sekundäre Amine als funktionelle Einheiten enthält, einen pK von 8,5 bis 10 aufweist.

6. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat Monomereinheiten umfaßt, welche freie primäre oder sekundäre Amine als funktionelle Gruppen enthalten, wobei die Aminogruppen in einer Menge von mindestens 1-25 Millimol freie Aminogruppe/Gramm Polymer, welches die Aminogruppen zur Reaktion mit der Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette enthält, vorhanden sind.

7. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat-Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polylysin, Polyallylamin, Polyethylenimin, Chitosan, Polyvinylamin, Chondroitinsulfat, Polydextran, Hyaluronsäure, Polyacrylsäure und Copolymeren davon.

8. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat-Polymer Polylysin ist.

9. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat-Polymer Polyallylamin ist.

10. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 8, worin mindestens 7 bis 30% der freien primären oder sekundären freien Aminogruppen mit der Aminosäure- oder Peptid- Pfropfseitenkette umgesetzt werden.

11. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 8, worin 10 bis 20% der freien primären oder sekundären Aminogruppen mit der Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette umgesetzt werden.

12. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 9, worin mindestens 7 bis 30% der freien primären oder sekundären freien Aminogruppen mit der Aminosäure- oder Peptid- Pfropfseitenkette umgesetzt werden.

13. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 9, worin 10 bis 20% der freien primären oder sekundären Aminogruppen mit der Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette umgesetzt werden.

14. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin die Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette einen Vorläufer von 3,4-Dihydroxyphenylalanin, welcher zu der Dopaform hydroxyliert werden kann, umfaßt.

15. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 14, worin der Vorläufer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tyrosin und Phenylalanin.

16. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin die Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Dopa, Dopa-Lys-Ala-Lys, Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys, Ala-Lys-Pro-Ser-Dopa, Dopa-Hyp- Hyp-Thr, Hyp-Thr-Dopa-Lys, Dopa-Hyp-Lys-Ser, Dopa-Lys- Ala-Lys-Hyp-Ser-Tyr, Dopa-Lys-Ala-Lys-Hyp-Ser-Tyr-Hyp- Hyp-Thr, Lys-Hyp-Ser-Dopa-Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys, Dopa- Lys-Glu-Ser-Hyp, Dopa-Lys-Cys(SO&sub3;H)-Lys, Cys(SO&sub3;)-Lys- Pro-Ser-Tyr-Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys, Hyp-Hyp-Thr-Tyr-Lys, Ala-Lys-Pro-Ser-Tyr, Phe-Tyr-Lys-Ser, und Hyp-Hyp-Thr- Phe-Lys.

17. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat-Polymer Polylysin ist und die Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lys-Dopa-Thr-Hyp-Hyp-Tyr-Ser-Pro- Lys-Ala, Lys-Pro-Ser-Tyr-Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys, Lys-Hyp- Ser-Dopa-Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys, Ala-Lys-Pro-Ser-Tyr-Hyp- Hyp-Thr-Dopa-Lys, Dopa-Lys-Ala-Lys-Pro-Ser-Tyr, Dopa- Lys-Ala-Lys-Hyp-Ser-Dopa-Hyp-Hyp-Thr und Dopa.

18. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat-Polymer Polyallylamin ist und die Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Dopa, Lys-Pro-Ser-Tyr-Hyp-Hyp-Thr- Dopa-Lys, Hyp-Thr-Dopa-Lys, Dopa-Lys-Ala-Lys-Pro-Ser- Tyr, und Dopa-Lys-Ala-Lys-Hyp-Ser-Dopa-Hyp-Hyp-Thr.

19. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat-Polymer Polyallylamin ist und die Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette Dopa ist.

20. Peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, worin das Rückgrat-Polymer Polyallylamin ist und die Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette SA-Lys-Pro-Ser-Tyr- Hyp-Hyp-Thr-Dopa-Lys-OH ist.

21. Wasserlösliches kationisches peptidhaltiges Pfropfcopolymer, welches ein Molekulargewicht von etwa 30000 bis etwa 500000 aufweist, umfassend:

(a) ein Rückgrat-Polymer, umfassend monomere Repetiereinheiten, wobei jede der monomeren Repetiereinheiten freie primäre oder sekundäre Amine als funktionelle Einheiten zur Reaktion mit einer Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette einschließt oder modifiziert werden kann, um sie einzuschließen, worin die freien primären oder sekundären Amine als funktionelle Einheiten in einer Menge von mindestens 1-25 Millimol Amin/Gramm Polymer vorhanden sind und das Rückgrat-Polymer ein Molekulargewicht von etwa 10000 bis etwa 250000 aufweist; und

(b) eine Aminosäure- oder Peptid-Pfropfseitenkette, die mit mindestens 5% der primären oder sekundären Amine als funktionelle Einheiten des Rückgrat-Polymers reagiert hat, worin die Aminosäure- oder Peptid- Pfropfseitenkette mindestens eine 3,4-Dihydroxyphenylalanin(Dopa)-Aminosäure oder einen Vorläufer davon, der zu der Dopaform hydroxyliert werden kann, umfaßt.

22. Wasserlösliches kationisches peptidhaltiges Pfropfcopolymer nach Anspruch 21, worin die monomeren Repetiereinheiten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Lysin und Allylamin.