专利名称：由静电缔合的嵌段共聚物制备的粘合剂络合物凝聚层以及其制造和使用方法由静电缔合的嵌段共聚物制备的粘合剂络合物凝聚层以及其制造和使用方法相关申请的交叉引用本申请要求于2010年2月26日提交的美国临时申请序列号61/308，454的优先权。该申请为了其所有传授内容的目的以其全文通过引用结合在此。致谢产生本发明的这项研究部分由国家科学基金会材料研究司资助，拨款号0906014。在本发明中美国政府有某些权利。对商业上重要的蚕丝进行了相对好的研究。该纤维的芯由重链丝心蛋白(H-丝心 蛋白，250-500kDa)、轻链丝心蛋白(L-丝心蛋白，约25kDa)以及糖蛋白P25 (约30kDa)构成。这些蛋白在后部丝腺细胞中产生，以6:6:1的摩尔比组装成基本分泌単元，并从分泌颗粒释放到丝腺腔中。重链丝心蛋白和轻链丝心蛋白通过单个分子间ニ硫键而共价连接。在作为不溶解的长丝从唇吐丝器中抽出的过程中，浓缩的丝心蛋白悬浮液被粘性丝胶的异质混合物包覆，排列成微纤维，并在其通过丝腺的中部和前部区域时可能脱水。最終吐出的丝由来自成对丝腺的的两个长丝构成，这两个长丝融合成包覆有粘的丝胶的单纤維。虽然对类似蛾和蚕的陆栖昆虫所产生的丝已进行了广泛的研究，但关于由石蛾产生的丝还所知甚少。石蛾(毛翅目)为ー个大的水生昆虫种群。它们占据从寒冷的快速移动的山间溪流到静止的沼泽的淡水生境，在每种生境中通常有若干物种区分资源(dividingresource)。幼虫期在水下进食、成熟并化蛹。蛹“孵化”成短寿命的有翼成虫,成虫离开水以进行交配。石蛾成功滲透到不同水生生境主要是由于其幼虫使用水下丝来构建用于保护和食物采集的精细结构。所希望的是生产由石蛾产生的纤维的合成类似物，因为这些纤维将作为生物粘合剂并在エ业应用中具有许多应用。概述在此描述了由静电缔合的嵌段共聚物合成粘合剂络合物凝聚层，其中这些嵌段共聚物包含交替的聚阳离子嵌段和聚阴离子嵌段。在此还描述了用于制造以及使用这些粘合剂络合物凝聚层的方法。本发明的优点将部分地在随后的说明中提出，并且部分地将从该说明中是明显的，或由以下所述的方面的实施了解到。以下所述优点将通过特别是在所附权利要求书中指出的要素以及组合而认识到并获得。应当理解，上述的总体说明以及以下详细说明均仅为示例性和解释性的而不是限制性的。附图简要说明结合到本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了以下所述的若干方面。图I示出了用于制备本文的合成纤维的静电缔合的嵌段共聚物之间的静电相互作用。图2示出了(A)部分地用实验室水族馆中的玻璃微珠构造的壳体中的Brachycentrus echo幼虫。(B_D)在递增的放大率下的玻璃壳体的内部的SEM(比例尺分别为500、250、100微米)。(E)通过EDS分析的在F中的区域的SEM。蓝色=磷，紫色=硅(比例尺10微米)。图3示出了 (A)丝蛋白与抗pS抗体的蛋白质印迹(western blot)。第I泳道用8M尿素从剖开的丝腺中提取的石蛾(B. echo)丝，第2泳道用SDS提取的石蛾丝，第3泳道用SM尿素从剖开的丝腺中提取的蚕(B.mori)丝，第4泳道用SDS提取的蚕丝。(B)B. echo幼虫丝腺免疫染色对照。(C)用抗pS抗体免疫染色的幼虫丝腺。头部(深色物体)仍然附接到成对的丝腺上。染色仅发生在完整丝腺的后部区域。(D)抗pS对照。B. echo丝纤维如E中一样处理而无抗pS —级抗体。(E)在用抗pS抗体标记的玻璃微珠上的B. echo丝纤維。图4示出了由磷酸丝氨酸和Ca2+形成的假想重复域结构的示意图。 详细描述在披露并且描述本发明化合物、组合物、物品、装置和/或方法之前，应当理解，以下所述的方面并不限于具体化合物、合成方法或用途，因为这些当然可以改变。还应当理解，本文所用的术语仅为了描述具体方面的目的，而并非g在进行限制。在本说明书和随后的权利要求书中，将參考一些术语，这些术语将定义为具有如下含义必须指出，如在本说明书和所附权利要求书中使用的，単数形式“ー个/ ー种(a/an)”和“该”包括复数指示物，除非内容以其它方式明确指定。因此，例如，提及“一种生物活性剤”包括两种或更多种这种试剂的混合物等。“任选的”或“任选地”是指随后描述的事件或情况可能发生或不发生，并且该描述包括事件或情况发生的例子以及事件或情况不发生的例子。例如，短语“任选地取代的低级烷基”是指该低级烷基可为取代或未取代的，并且该描述包括未取代的低级烷基和其中存在取代的低级烷基两者。本文中范围可表述为从“约”ー个具体值和/或至“约”另ー个具体值。当表述这样ー个范围吋，另ー个方面包括从该ー个具体值和/或至该另ー个具体值。类似地，当值表述为近似值时，通过使用先行词“约”，应当理解，该具体值形成另ー个方面。还应当理解，每个范围的端值在与另ー个端值相关和独立于另ー个端值的情况下均为重要的。 本说明书和最后的权利要求书中所提及的在组合物或物品中的具体元素或组分的重量份，表示该元素或组分与该重量份表述用于其中的组合物或物品中的任何其他元素或组分之间的重量关系。因此，在包含2重量份的组分X与5重量份的组分Y的化合物中，X和Y以2:5的重量比存在，并且不管化合物中是否还包含其他组分都以该比率存在。组分的重量百分比，除非另外相反的指出，均是基于包含该组分的配制品或组合物的总重量。如本文所用的术语“烷基”为具有I至25个碳原子的支链或非支链的饱和烃基，例如甲基、こ基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烧基、十TK烧基、_■十烧基、_■十四烧基等。长链烧基的例子包括(但不限于)掠桐酸基。“低级烷基”基团为包含一至六个碳原子的烷基基团。可用于本文的嵌段共聚物中的任何一种可为药学上可接受的盐。在ー个方面，药学上可接受的盐通过用适当量的药学上可接受的碱处理游离酸来制备。代表性的药学上可接受的碱为氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化亚铁、氢氧化锌、氢氧化铜、氢氧化铝、氢氧化鉄、异丙胺、三甲胺、ニこ胺、三こ胺、三丙胺、こ醇胺、2-ニ甲基氨基こ醇、2-ニこ基氨基こ醇、赖氨酸、精氨酸、组氨酸等。在ー个方面，该反应在从约0° C至约100° C的温度下(例如在室温下)仅在水中或在水与惰性的可与水混溶的有机溶剂的组合中进行。在适用的某些方面，选择本文所述化合物与所用碱的摩尔比以提供任何具体盐所需的比率。为了制备例如游离酸起始材料的铵盐，可使用大约ー当量的药学上可接受的碱处理该起始材料从而获得ー种中性盐。在另ー个方面，如果该嵌段共聚物具有一个碱性基团，则可用诸如HCI、HBr或H2SO4之类的酸将其质子化以产生阳离子盐。在ー个方面，这种嵌段共聚物与酸或碱的反应在从约0° C至约100° C的温度下(例如在室温下)仅在水中或在水与惰性的可与水混溶的有机溶剂的组合中进行。在适用的某些方面，选择本文的嵌段共聚物与所用碱的摩尔比以提供任何具体盐所需的比率。为了制备例如游离酸起始材料的铵盐，可使用大约ー当量的药学上可接受的碱处理该起始材料从而获得ー种中性盐。在此描述了由静电缔合的嵌段共聚物制备的粘合剂络合物凝聚层以及其应用。这 些静电缔合的嵌段共聚物为由交替的聚阳离子嵌段和聚阴离子嵌段构成的水溶性聚合物。一种共聚物的聚阳离子嵌段静电吸引到存在于另ー嵌段共聚物中的ー个或多个聚阴离子嵌段上。这在图I中示出，其中共聚物10的聚阳离子嵌段11静电吸引到共聚物12中的聚阴离子嵌段13上。该例子提供了由石蛾产生的纤维的详细分析，该纤维显示了具有成组的带正电和带负电嵌段的类似模式。如下文所详述，当共聚物的净电荷接近中性时，这些嵌段共聚物在水中形成了ー种不溶解的物质。本文所述的粘合剂络合物凝聚层的这种特性作为粘合剤，特别是医用粘合剂，具有多种应用。该粘合剂络合物凝聚层为具有动态结构的缔合型液体，在该动态结构中各个共聚物组分分散在整个相中。络合物凝聚层的流变学行为类似粘性颗粒分散体而不是粘弹性聚合物溶液。如上所述，粘合剂络合物凝聚层在施加至在水下的或为润湿的基底时在水中显示具有低界面张力。换句话讲，络合物凝聚层在界面上均匀铺展开而不成珠。这种嵌段共聚物总体上由具有交替的聚阳离子嵌段(即具有净正电荷的嵌段)以及聚阴离子嵌段(即具有净负电荷的嵌段)的聚合物主链构成。各个带正电荷或带负电荷的基团存在于各个嵌段中。这些基团可为从聚合物主链侧向伸出的和/或结合到该聚合物主链中。在某些方面，(例如生物医学应用)，聚阳离子嵌段由一系列阳离子基团或通过调节PH可以容易地转化成阳离子基团的基团构成。在ー个方面，聚阳离子嵌段为ー种聚胺化合物。该聚胺的氨基可为支化的或为聚合物主链的一部分。该氨基可为伯氨基、仲氨基、叔氨基、或在选定PH下可被质子化而产生阳离子铵基的胍鎗基团。在ー个方面，该共聚物的聚阳离子嵌段可衍生自赖氨酸、组氨酸、精氨酸和/或咪唑的残基。任何阴离子抗衡离子可用于与该聚阳离子嵌段缔合。该抗衡离子应当与组合物的基本组分物理地和化学地相容，并且不另外不当地损害产物性能、稳定性或美观。此类抗衡离子的非限制性例子包括卤素离子(例如氯离子、氟离子、溴离子、碘离子)、硫酸根以及甲基硫酸根。在另一方面，聚阳离子嵌段可为ー种可生物降解的聚胺。该可生物降解的聚胺可为ー种合成聚合物或天然存在的聚合物。聚胺可降解的机制会根据所用的聚胺而不同。就天然聚合物而言，它们为可生物降解的是因为存在可水解该聚合物并打破聚合物链的酶。例如，蛋白酶可水解类似明胶的天然蛋白。就合成可生物降解的聚胺而言，它们还具有化学不稳定的键。例如，￠-氨基酯具有可水解的酯基。除了聚胺的性质之外，还可以改变诸如聚胺的分子量以及粘合剂的交联密度之类的其他考虑以改变生物降解性的程度。在ー个方面，该可生物降解的聚胺包括ー种多糖、蛋白质、肽或合成聚胺。在本文中可以使用具有一个或多个氨基的多糖。在ー个方面，多糖为诸如壳聚糖的天然多糖。类似地，蛋白质可为ー种合成或天然存在的化合物。在另一方面，可生物降解的聚胺为ー种合成聚胺，例如聚(￠-氨基酷)、聚酯胺、聚(ニ硫胺)、混合聚(酷和酰胺胺)以及肽交联的聚胺。在聚阳离子嵌段为ー种合成聚合物的情况下，可以使用多种不同的聚合物；然而，在诸如生物医学应用的某些应用中，希望聚合物为ー种生物相容性的并且对细胞和组织无毒。在ー个方面，这种可生物降解的聚胺可为ー种胺改性的天然聚合物。例如，胺改性的天然聚合物可为用ー个或多个烷基氨基、杂芳基、或被一个或多个氨基取代的芳族基团改性的明胶。烷基氨基的例子在式III-V中示出。-NR13 (CH2) ,NR14R1511在此描述了由静电缔合的嵌段共聚物合成粘合剂络合物凝聚层，其中该嵌段共聚物包含交替聚阳离子嵌段以及聚阴离子嵌段。在此还描述了用于制备并且使用所述粘合剂络合物凝聚层的方法。