CN103463638A - 延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用 - Google Patents

延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103463638A
CN103463638A CN2013104381991A CN201310438199A CN103463638A CN 103463638 A CN103463638 A CN 103463638A CN 2013104381991 A CN2013104381991 A CN 2013104381991A CN 201310438199 A CN201310438199 A CN 201310438199A CN 103463638 A CN103463638 A CN 103463638A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alginate
gelling
dispersion
storage modulus
final gel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013104381991A
Other languages
English (en)
Inventor
J·E·梅尔维克
J·E·比约斯塔德
T·斯文德森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FMC Corp
Original Assignee
FMC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FMC Corp filed Critical FMC Corp
Publication of CN103463638A publication Critical patent/CN103463638A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/04—Alginic acid; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019—Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
    • A61K9/0024—Solid, semi-solid or solidifying implants, which are implanted or injected in body tissue
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2305/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2301/00 or C08J2303/00
    • C08J2305/04—Alginic acid; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/02—Applications for biomedical use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/05—Polymer mixtures characterised by other features containing polymer components which can react with one another

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

描述了在藻酸盐溶液中包含不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒的分散体，所述分散体在不加入非胶凝阳离子的情况下1分钟后最终凝胶的储存模量小于10%。描述了用于制备所述分散体的试剂盒和组合物，用于制备和使用所述分散体的方法，以及所述分散体中使用的组分。

Description

延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用
本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2008/010193，国际申请日为2008年8月28日，进入中国国家阶段的申请号为200880110505.6，名称为“延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及具有延迟的胶凝过程的藻酸盐体系，并涉及制备和使用所述体系的组合物、装置、试剂盒和方法。
背景技术
本申请要求2007年8月28日提交的美国临时专利申请60/966,437的优先权，该申请的内容被纳入本文作为参考。
藻酸盐是亲水性海洋生物聚合物，具有在生理学相关温度下发展和固化形成热稳定凝胶的独特能力。藻酸盐是1-4糖苷键连接的β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古洛糖醛酸(G)残基的非支化二元共聚物家族。两种糖醛酸单体的相对量及其沿聚合物链的顺序排列可广泛变化，取决于藻酸盐的来源。藻酸盐是海洋褐藻类的结构聚合物，例如极北海带(Laminaria hyperborean)、巨藻(Macrocystis pyrifera)、黑褐藻(Lessonia nigrescens)和球型褐藻(Ascophyllumnodosum)。藻酸盐也可以由某些细菌产生，例如绿脓假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)和荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)(WO04011628A1)。
当二价阳离子与来自两种不同藻酸盐聚合物各自的G残基的负电荷基团形成离子键，从而使两种聚合物发生交联时，制备藻酸盐凝胶。许多藻酸盐聚合物间多重交联键的形成导致藻酸盐凝胶结构的基质。
藻酸盐凝胶可以是水凝胶，即包含大量水而不溶解的交联的藻酸盐聚合物。生物聚合物凝胶，例如藻酸盐水凝胶是组织工程改造及其他生物医学应用中有吸引力的候选物质。由于这个原因以及在生理学条件下形成凝胶的能力，藻酸盐被广泛使用和研究用于包封目的和用作生物结构材料。将细胞包封到藻酸盐珠中是一种常用的技术。而且，已经证明藻酸盐是其他类型的生物结构的有用材料，包括组织工程改造应用和用作神经再生的支架。
存在不同的制备藻酸盐水凝胶的方法。最常见的方法是透析/扩散法，其中藻酸盐溶液由于外部储库中的胶凝离子的扩散而发生胶凝。该方法在制备藻酸盐凝胶珠和食品应用中最常用。藻酸盐微珠的制备是受到凝胶离子扩散进入凝胶网络限制的快速过程。虽然该过程非常适合将细胞包裹到微珠内，但较少用于制备其他形状或结构。扩散胶凝体系对于制造较大尺寸的凝胶结构的应用有限。这是因为快速胶凝过程限制的形成凝胶结构的时间。
可利用胶凝过程的延迟在凝胶形成之前将溶液注入主体和/或混合细胞或其他生物材料而形成凝胶介质。因此，开发了另一种方法来制造其他类型的生物相容性藻酸盐凝胶结构。采用胶凝离子在形成的凝胶内更慢释放的内部胶凝体系可降低胶凝速度。这可以描述为凝胶的内部设置。填充，在内部胶凝体系中，溶解度有限的钙盐或络合Ca2+离子与藻酸盐溶液混合，钙离子缓慢释放到藻酸盐溶液中。已经在用于组织工程改造的基于藻酸盐的细胞递送载体中使用硫酸钙。也可采用具有pH依赖性溶解度的钙盐和加入缓慢起效的酸如D-葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)来控制钙的释放和凝胶动力学。随着pH的变化，钙离子释放。也已使用含钙的脂质体作为可控制的藻酸盐胶凝体系。与扩散体系相反，基于内部凝胶作用的藻酸盐凝胶体系具有更加限定和有限的胶凝离子供应，在扩散体系中钙离子扩散进入藻酸盐溶液而形成钙饱和的凝胶。
目前各种制备藻酸盐凝胶结构的方法存在缺陷。一些技术仅仅适用于制备尺寸和形状有限的凝胶。根据应用，存在与凝动力学控制有关的问题。在一些情况下，凝胶中可能存在不希望的材料，因为这些材料是化学受控凝胶机制的残留物和副产物。在一些情况下，可能需要在非生理学pH值发生胶凝，这种条件对于所述方法的应用可能存在限制。因此，需要其他胶凝体系和制剂。
发明内容
本发明涉及在藻酸盐溶液中包含不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒的分散体，所述分散体在不加入非胶凝阳离子的情况下1分钟后的最终凝胶储能模量小于10%。
本发明还涉及用于制备所述藻酸盐凝胶的试剂盒。该试剂盒包括第一容器和第二容器，第一容器包含可溶性藻酸盐，第二容器包含不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒。
本发明还涉及用于制备藻酸盐凝胶的组合物。该组合物包含速溶藻酸盐和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒。
本发明还涉及用于分散延迟的自胶凝藻酸盐分散体的方法。该方法包括：形成不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在可溶性藻酸盐中的分散体，和分散该分散体而使分散体形成藻酸盐凝胶基质。
本发明还涉及将延迟的自胶凝藻酸盐分散体分散到个体内的方法。该方法包括：形成不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在可溶性藻酸盐中的分散体，和将该分散体分散到个体内而使所述分散体在个体内形成藻酸盐凝胶基质。
本发明还涉及将延迟的自胶凝藻酸盐分散体分散到个体内用作组织本体材料、用于血管栓塞形成手术、用于防止术后粘连形成、用于伤口处理过程、用于糖尿病治疗和用于治疗关节炎的方法。
本发明还涉及使用可植入的藻酸盐凝胶的方法。该方法包括：通过分散延迟的自胶凝藻酸盐分散体形成延迟的自胶凝藻酸盐，凝胶形成后，将可植入的藻酸盐凝胶植入个体。
本发明还涉及制备可植入装置的方法。
本发明还涉及包括均匀的藻酸盐凝胶涂层的可植入装置及其涂覆方法。
本发明还涉及填充或修复骨关节炎导致的骨软骨缺损的方法，该方法包括将包含软骨细胞的延迟的自胶凝藻酸盐分散体分散到个体体内或者将包含软骨细胞的生物相容性基质植入个体体内。
本发明还涉及治疗糖尿病的方法，该方法包括将包含胰岛素产生细胞或多细胞聚集体的延迟的自胶凝藻酸盐分散体分散到个体体内或者将包含胰岛素产生细胞或多细胞聚集体的生物相容性基质植入个体体内。
本发明还涉及在分离后以及储存和运输期间改善胰岛、或其他细胞聚集体或组织活力的方法，该方法包括将所述胰岛、或细胞聚集体或组织掺入延迟的自胶凝藻酸盐分散体内。
本发明还涉及不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒及其制备方法。
附图简要说明
图1显示了制剂3、17和19凝胶结构的形成。在图中，开始混合两组分的时间为零。
图2显示了在不存在或存在各种浓度的NaCl的情况下，由2.0%钙G-嵌段颗粒和2.0%PRONOVA LVG藻酸盐溶液构成的制剂的储能模量随时间的变化。
图3显示了在不存在或存在作为混合物的一部分或者在混合后1小时外部施加(置于胶凝表面上)的浓度0.9的NaCl的情况下，由2.0%钙G-嵌段颗粒和2.0%PRONOVA LVG藻酸盐溶液构成的制剂的储能模量随时间的变化。
图4显示了在不存在或存在氯化钠的情况下，由2.5%钙VLVG颗粒(批号：J101-005)和2.5%PRONOVA LVG(FP-408-02)藻酸盐溶液构成的制剂的储能模量随时间的变化。在一次测试中，混合后40分钟外部施加MEM细胞培养液(含0.9%NaCl)(置于胶凝表面上)。
优选实施方式的详述
提供了可选的藻酸盐胶凝体系，称为“延迟的自胶凝体系”。该体系可用于许多生物医学应用以及其他应用，尤其是在需要或要求胶凝延迟一段时间使得能够在高度胶凝之前递送材料。该体系可包含具有高度生物相容性的藻酸盐和胶凝离子。该体系可提供胶凝时间延迟，这种延迟可维持相当长的时间。而且，该体系可提供通过加入另一来源的非胶凝阳离子启动或加速胶凝的能力。
延迟的自胶凝藻酸盐技术使得对制剂凝胶性质的控制提高，尤其是对胶凝作用开始发生的控制。本发明的藻酸盐体系可用于生物医学过程，用于包含入生物医学装置以及其他要求精确控制胶凝性质的生物相容性应用，具体是胶凝作用开始时间延迟和/或控制胶凝作用完成半衰期和/或胶凝作用完成时间。对胶凝过程的开始、持续时间和完成的控制提高可用于优化要求精确控制的应用的组合物和性质，这些应用包括但不限于包括体内和体外医疗器械的生物医学应用。医学应用的例子可包括但不限于：提供药物或肽递送装置；分散细胞、蛋白质、多细胞聚集体或可检测的标记用于组织过程改造；和涂覆、沉积或修复组织或器官中的缺损。可与这些组合物联用或由这些组合物形成的可植入装置的例子包括：装置涂层、心脏起搏器、导管、可植入假体、组织填充植入物、食管反流抑制性植入物、肾反流抑制性植入物、失禁抑制性植入物、乳房植入物、颏骨植入物、颊植入物、牙植入物、胸植入物和成形的藻酸盐基质植入物如固体装置或含或不含包封细胞的微囊。
体系包括两种组分：可溶性藻酸盐；和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒。当组分在溶剂的存在下组合形成不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在藻酸盐溶液中的分散体时，藻酸盐凝胶的形成显著延迟，使得分散体在1分钟或更长时间后最终凝胶储能模量为10%或更低。在一些实施方式中，在不存在额外的非胶凝阳离子的情况下在显著更长的时间范围后，例如2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、40分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、180分钟、240分钟、300分钟或更长时间后，最终凝胶储能模量为10%或更低。在这些各种时间范围内，颗粒的胶凝离子可能有足够量不会从不溶性颗粒上解离下来，使得最终凝胶储能模量为10%或更低。凝胶形成延迟至最终凝胶储能模量为10%或更低为使用者提供了足够的时间在凝胶形成之前操纵和使用该分散体。延迟使得该体系尤其适用于凝胶时间较快可能增加材料使用困难的应用。
如本文所用，术语“不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒”中使用的符号“/”表示所述颗粒同时包含藻酸盐分子和胶凝离子。
如本文所用，术语“储能模量”可与术语“G”、“弹性”和“弹性模量”互换使用。本领域技术人员可容易地根据公知方法测定储能模量。如本文所用，“最终凝胶储能模量”中使用的术语“最终凝胶”表示储能模量不再随时间增加时的凝胶，该凝胶是通过在20℃加入足量氯化钠以使溶液中的钠离子最终浓度升高17mM或更多，或者达到最终浓度0.9%或者更高，由不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在藻酸盐溶液中的分散体形成的。
在一些实施方式中，在分散体中加入非胶凝阳离子可加速凝胶形成速率。加入提供的非胶凝阳离子可置换不溶性颗粒中的胶凝离子，从而提高胶凝离子在分散体中的含量，以形成包含来自在分散体中可溶性藻酸盐的藻酸盐聚合物的交联键。
延迟的自凝胶制剂胶凝作用的开始和控制在很大程度取决于制剂中不溶性颗粒所采用的藻酸盐类型。具体说，胶凝离子从不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒解离从而能够与藻酸盐溶液的藻酸盐形成交联键的程度对延迟的自胶凝藻酸盐制剂开始凝胶的延迟时间具有直接影响。当用于制备分散体的不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒由短的寡聚G嵌段制备，或者由等于或大于50%的相对高的G-含量(“高G藻酸盐”)的藻酸盐制备时，可实现延迟的自胶凝作用。并且，当用于制备分散体的不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在原料制备中采用低搅拌/互换速率的过程制备时，或者当这种不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在原料制备中采用非水极性溶剂的过程制备时，可实现延迟的自胶凝作用。胶凝阳离子在分散体中以游离离子形式可得的速度控制了胶凝速率。因此，在非胶凝离子的存在下不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒保留胶凝离子的程度，或者在非胶凝离子存在下不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒交换胶凝离子的程度，决定了分散体胶凝的速率。
在一些实施方式中，通过搅拌或者通过采用合适的混合装置混合该体系的可溶性藻酸盐和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒。可通过以下方式进一步控制制剂的胶凝动力学：调节溶液中的可溶性藻酸盐浓度相对于分散体中的不溶性藻酸盐颗粒的浓度；胶凝离子相对于藻酸盐的含量；存在非胶凝离子或其他糖、温度、不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒大小、需要包封到凝胶内或者在胶凝期间存在的细胞、多细胞聚集体、组织或其他生物材料的含量、(存在杂质)和所用藻酸盐的类型、以及不溶性藻酸盐颗粒的生产方法和藻酸盐原料的生产后处理。因此，藻酸盐体系可广泛适用于每一种特定的应用。为将细胞、多细胞聚集体、组织或其他生物材料包封到成形凝胶内，可将溶剂、藻酸盐溶液或分散体与需要包封的这些材料预先混合。
分散体可作为液体/浆液分配到个体内需要藻酸盐凝胶基质的部位。可溶性藻酸盐和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在溶剂存在下混合之后，分散体分散到个体内，与生理学条件(包括非胶凝离子的存在)相接触。分散体发生胶凝，藻酸盐凝胶原位固化。
如本文所述，术语“延迟的自胶凝”表示当可溶性藻酸盐和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在溶剂存在下混合时以非常受限的方式发生的胶凝过程。“延迟的自胶凝藻酸盐”是一种藻酸盐分散体或凝胶，包含在溶剂中的可溶性藻酸盐和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒或者由其形成，不添加非胶凝阳离子的情况下在超过1分钟的时间后最终凝胶储能模量等于或小于10%。在一些延迟的自胶凝藻酸盐中，在不存在额外的非胶凝阳离子的情况下在显著更长的时间范围后，例如2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、40分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、180分钟、240分钟、300分钟或更长时间后，最终凝胶储能模量为10%或更低。
该体系中使用的组分在使用前可以以几种形式中的任一种进行保存。例如，可溶性藻酸盐可以溶液或者以粉末形式保存。在一些实施方式中，可溶性藻酸盐可以以例如在冻干时立即溶解的粉末形式保存。类似地，不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒可以以分散体或者粉末形式保存。
提供试剂盒和组合物，其包含用于制备具有本文所述性质的分散体的组分和成分。而且，提供了可用于制备这种分散体的不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒，以及使用该分散体和制备由该分散体形成的凝胶的方法。在一些医学和生产方法中这些方法可以进行改良，也提供了用延迟的自胶凝技术制备的凝胶和用该凝胶涂覆的装置。
在一些实施方式中，提供了在含有可溶性藻酸盐的水性溶液中包含不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒的分散体，该分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下2分钟后最终凝胶储能模量小于10%。在一些实施方式中，分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下3分钟后最终凝胶储能模量小于10%。在一些实施方式中，分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下4分钟后最终凝胶储能模量小于10%。在一些实施方式中，分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下5分钟后最终凝胶储能模量小于10%。在一些实施方式中，分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下10分钟后最终凝胶储能模量小于10%。在一些实施方式中，分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下15分钟后最终凝胶储能模量小于10%。在一些实施方式中，分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下20分钟后最终凝胶储能模量小于10%。在一些实施方式中，分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下30分钟后最终凝胶储能模量小于10%。在一些实施方式中，分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下45分钟后最终凝胶储能模量小于10%。在一些实施方式中，分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下60分钟后最终凝胶储能模量小于10%。
在一些实施方式中，分散体显示如上所述延迟的自胶凝作用，但是在加入非胶凝阳离子之后，加入非胶凝阳离子1分钟或更长时间后最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后2分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后2分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后3分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后4分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后5分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后10分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后15分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后20分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后30分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后40分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后60分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后90分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后120分钟或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后3小时或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后4小时或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后5小时或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。在一些实施方式中，分散体在加入非胶凝阳离子后6小时或更长时间最终凝胶储能模量大于10%。
在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于20%或更高。在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于30%。在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于40%或更高。在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于50%。在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于60%或更高。在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于70%。在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于80%或更高。在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于90%。在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于95%或更高。在一些实施方式中，在加入描述以上各实施方式中提及的非胶凝阳离子之后，分散体显示一定时限内最终凝胶储能模量大于99%。
如本文所用，“加入非胶凝阳离子”表示加入浓度足以将分散体中非胶凝离子的总浓度提高至少0.01%或更高的非胶凝离子。在一些实施方式中，加入非胶凝阳离子能够将分散体中非胶凝离子的总浓度提高至少0.05%、至少0.1%、至少0.2%、至少0.3%、至少0.4%、至少0.5%、至少0.6%、至少0.7%、至少0.8%、至少0.9%、至少1.0%或更高。可加入以加速延迟的自胶凝分散体的胶凝过程的非胶凝阳离子的例子包括：Na+、Li+、K+、Fe+和/或H+(即各种酸)。在一些实施方式中，加入的非胶凝阳离子以由溶液加入和混合入分散体的添加剂形式提供。在一些实施方式中，加入的非胶凝阳离子能够在分散体分散到生理学空间内时提供一定量的非胶凝阳离子。
在一些实施方式中，可溶性藻酸盐中使用的藻酸盐聚合物或其组合可以与不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒相同或不同。
分散体中的藻酸盐(可溶性藻酸盐和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中的藻酸盐)浓度相对于溶剂的量能影响胶凝时间、孔隙率、稳定性和生物可降解性、凝胶强度和凝胶弹性，采用可溶性藻酸盐和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒与溶剂的特定比例可制备具有特定性质的凝胶。通常，藻酸盐浓度越低(对于给定比例的可溶性藻酸盐和不溶性藻酸盐)，胶凝的生物可降解性越高。在一些实施方式中，可采用约0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或更多藻酸盐(可溶性藻酸盐和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中的藻酸盐)。
分散体中可溶性藻酸盐相对于不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中的藻酸盐的浓度能影响胶凝时间、孔径、凝胶强度和凝胶弹性以及稳定性和生物可降解性，采用特定比例的可溶性藻酸盐与不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒可制备具有特定性质的凝胶。在一些实施方式中，可溶性藻酸盐的浓度约等于不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中的藻酸盐浓度(1:1)。在一些实施方式中，不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中的藻酸盐浓度是可溶性藻酸盐的两倍(2:1)。在一些实施方式中，不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中的藻酸盐浓度是可溶性藻酸盐的一半(1:2)。在一些实施方式中，不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中的藻酸盐浓度相对于可溶性藻酸盐是1比7(1:7)。通常，存在的胶凝离子越少，凝胶的生物可降解性越高。降低体系中不溶性藻酸盐/胶凝离子的浓度制备的凝胶稳定性较低而生物可降解性较高，因为凝胶网络中交联离子饱和度较低。延迟的自胶凝作用能够制备胶凝离子浓度较低的凝胶，以制备尤其适用于生物可降解用途的凝胶。在一些优选的实施方式中，不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒相对于可溶性藻酸盐的藻酸盐比例为：5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4或1:5。
藻酸盐聚合物中G和M单体的相对含量能影响孔径、稳定性和生物可降解性、凝胶强度和凝胶弹性。藻酸盐聚合物中M和G的总含量广泛变化，序列结构的相对含量也显著变化(G-嵌段，M-嵌段和MG交替序列)，沿聚合物链的序列长度也是如此。通常，使用的藻酸盐聚合物中G含量相对于M含量越低，凝胶的生物可降解性越高。相对于高M的藻酸盐(其孔径较小且凝胶强度较低)，具有高G含量的藻酸盐的凝胶通常孔径较大且凝胶强度较高。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含超过50%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含超过60%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含60%-80%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含65%-75%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含超过70%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物不包含70%α-L-古洛糖醛酸，或60%α-L-古洛糖醛酸，或50%α-L-古洛糖醛酸或更低，或60%-80%α-L-古洛糖醛酸或65%-75%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物不包含70%α-L-古洛糖醛酸，或60%α-L-古洛糖醛酸，或50%α-L-古洛糖醛酸或更低，或60%-80%α-L-古洛糖醛酸或65%-75%α-L-古洛糖醛酸，其中藻酸盐的平均MW为2-20kDa，在一些实施方式中为2-10kDa，在一些实施方式中为2-5kDa，在一些实施方式中为3-5kDa，在一些实施方式中，藻酸盐聚合物包含10-25个单体，或主要是具有15-19个单体的低聚物，或平均16-18个单体的低聚物。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过85%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过88%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过89%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过90%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过91%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过92%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过93%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过94%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过95%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过96%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过97%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过98%α-L-古洛糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含至少超过85%α-L-古洛糖醛酸到至少超过99%α-L-古洛糖醛酸，分子量为2-20kDa，在一些实施方式中为2-10kDa，在一些实施方式中为2-5kDa，在一些实施方式中为3-5kDa。在一些实施方式中，藻酸盐聚合物包含10-25个单体。在一些实施方式中，藻酸盐聚合物主要包含具有15-19个单体的低聚物。在一些实施方式中，藻酸盐聚合物包含平均具有16-18个单体的低聚物。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含超过50%C-5差向异构体β-D-甘露糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含超过60%C-5差向异构体β-D-甘露糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含60%-80%C-5差向异构体β-D-甘露糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含65%-75%C-5差向异构体β-D-甘露糖醛酸。在一些实施方式中，藻酸盐基质中的一种或多种藻酸盐聚合物包含超过70%C-5差向异构体β-D-甘露糖醛酸。制备糖醛酸嵌段的方法参见US6,121,441，其内容被纳入本文作为参考。G-嵌段藻酸盐聚合物及其作为藻酸盐凝胶性质调节剂的应用参见美国专利6,407,226，其内容被纳入本文作为参考。一些优选的实施方式中，30%G、35%G、40%G、45%G、50%G、55%G、60%G、65%G、70%G、75%、80%G或85%G。一些优选的实施方式中是大于85%G。
藻酸盐聚合物的平均分子量能影响胶凝时间、孔径、凝胶强度和凝胶弹性。藻酸盐聚合物的平均分子量可为2-1000kD。藻酸盐的分子量可影响凝胶形成和最终的凝胶性质。通常，所用藻酸盐的分子量越低，凝胶的生物可降解性越高。可溶性藻酸盐组分中使用的藻酸盐聚合物或其组合可以与不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中使用的聚合物或其组合相同或不同。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为5-350kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为2-100kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为50-500kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为100-1000kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为2-50kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为2-40kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为2-30kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为2-20kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为2-15kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为2-10kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为2-5kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为3-15kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为3-10kD。在一些实施方式中，藻酸盐基质中藻酸盐聚合物的平均分子量为3-5kD。在一些实施方式中，藻酸盐低聚物中单体的平均数量为15-20、16-19、17-18、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22。
在一些实施方式中，凝胶设计成具有高度生物可降解性。因此，采用一种或多种本文所述参数的下限来制备具有高度生物可降解性的凝胶时，可制备藻酸盐较少、胶凝离子较少、G含量较低且藻酸盐分子量较低的凝胶。
藻酸盐在20℃测定的1%溶液中的粘度为25-1000mPas，在一些实施方式中，优选50-1000mPas(1%溶液，20℃)。
在一些实施方式中，藻酸盐无菌。在一些实施方式中，藻酸盐是无菌超纯藻酸盐。在一些实施方式中，利用除菌滤器制备无菌藻酸盐。
当本文所用藻酸盐用于医疗植入应用时优选是超纯的；例如内毒素含量低于400eu/g，在一些实施方式中低于300eu/g，在一些实施方式中低于200eu/g，在一些实施方式中低于100eu/g，在一些实施方式中低于75eu/g，在一些实施方式中低于50eu/g。在一些实施方式中，藻酸盐中的内毒素含量<25EU/克。
在一些实施方式中，优选生产不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒的方法能提供具有化学计量(100%饱和)胶凝离子的产物。使用这种化学计量的盐能赋予延迟的自胶凝藻酸盐体系更大的重现性。在一些实施方式中，优选生产不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒的方法能提供具有亚化学计量(<100%饱和)所述胶凝离子的产物。使用这种亚化学计量的盐能赋予延迟的自胶凝藻酸盐体系生物可降解性。
在一些实施方式中，用于制备不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒的藻酸盐是G嵌段低聚物，G含量等于或大于约60%，等于或大于约70%，等于或大于约80%，等于或大于约85%，等于或大于约90%，等于或大于95%，约99%。G-block藻酸盐的分子量通常低于10kDa，对应于平均DPn为57单位，通常MW约为3kDa，对应于DPn为17。
在一些实施方式中，不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒是标准高G藻酸盐的颗粒，在一些实施方式中是Ca，具有几分钟的延迟。在一些实施方式中，这些藻酸盐的分子量通常为50kDa(286单位)和350kDa(2000单位)。
在一些实施方式中，不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒是标准高M藻酸盐或MG藻酸盐的颗粒。
G嵌段藻酸盐低聚物表示每个低聚物包含平均约17个G单体的分离的低聚物部分，其主要部分是每个低聚物15-19个单体。这些低聚物部分可通过加工天然来源的高G藻酸盐并通过诸如分馏等各种方式分离G嵌段藻酸盐进行制备。
在一些实施方式中，藻酸盐是超纯藻酸盐。超纯藻酸盐市售可得，例如从极北海带等海藻的不同来源。市售藻酸钙盐通常通过以下方式制备：在固相中将钙加入藻酸中，通过简单混合使各组分捏合在一起。市售藻酸钙盐的例子是Protaweld(来自FMC生物聚合物公司(FMC BioPolymer))和Kelset(来自ISP公司)。
在一些实施方式中，不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒可采用藻酸盐和/或G嵌段低聚物制备，制备过程包括用藻酸盐和/或G嵌段低聚物和胶凝离子制备藻酸盐凝胶，洗出藻酸盐和/或G嵌段低聚物中存在的钠或其他离子，干燥凝胶除水并由干燥的凝胶制备颗粒。在一些实施方式中，使用藻酸盐和/或G嵌段低聚物制备的不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒是化学计量盐。用藻酸盐和/或G嵌段低聚物制备的不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒优选具有高纯度和特定、一致且通常均一的胶凝离子含量，例如钙或锶、钡、锌、铁、锰、铜、铅、钴、镍或其组合，使得凝胶形成速度和凝胶强度具有更精确的可预测性。可通过由溶液沉淀制备具有已知且预定含量的碱土金属离子的不溶性藻酸的碱土金属盐如藻酸钙或藻酸锶(取决于所用胶凝离子)或不溶性藻酸的过渡金属盐(如使用铜、镍、锌、铅、铁、锰或钴等胶凝离子形成的盐)。在一些实施方式中，使用藻酸盐和/或G嵌段低聚物制备藻酸钠溶液。任选地，藻酸钠溶液中可包含钠盐如碳酸钠。可使用包含不溶性藻酸盐/胶凝离子的所需胶凝离子的盐，例如钙盐或锶盐如氯化钙或氯化锶来制备溶液。藻酸钠溶液与胶凝离子溶液合并，优选缓慢混合。优选地，在混合工艺期间连续搅拌合并的溶液。不溶性藻酸盐颗粒，例如藻酸钙或藻酸锶(取决于所用胶凝离子)从合并的溶液沉淀出来。然后从溶液取出沉淀的不溶性藻酸盐，用纯水反复洗涤(例如2-10次)以去除所有可溶性离子。通过测定纯水中不溶性藻酸盐的导电性与纯水的导电性进行比较，验证可溶性离子的去除。洗涤后，干燥不溶性藻酸盐，例如真空干燥。研磨干燥的藻酸盐，在一些实施方式中，筛选粒度。
在一些实施方式中，可通过以下方法制备不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒：使用非水溶剂制备藻酸盐溶液，由该溶液形成凝胶，制备颗粒。通过以下方法用藻酸盐制备不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒：用藻酸盐、胶凝离子和除水以外的溶剂制备藻酸盐凝胶，从凝胶洗出藻酸盐中存在的钠或其他离子，干燥凝胶以去除溶剂，由干燥的凝胶制备颗粒。研磨干燥的藻酸盐，在一些实施方式中，筛选粒度。非水溶剂的例子是极性溶剂，例如醇，包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等。在一些实施方式中，不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒是化学计量盐。不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒优选具有高纯度和特定、一致且通常均一的胶凝离子含量，例如钙或锶、钡、锌、铁、锰、铜、铅、钴、镍或其组合，使得凝胶形成速度和凝胶强度具有更精确的可预测性。可通过由溶液沉淀制备具有已知且预定含量的碱土金属离子的不溶性藻酸的碱土金属盐如藻酸钙或藻酸锶(取决于所用胶凝离子)或不溶性藻酸的过渡金属盐(如使用铜、镍、锌、铅、铁、锰或钴等胶凝离子形成的盐)。在一些实施方式中，采用非水溶剂，先用市售藻酸钠制备藻酸钠溶液。非水溶剂的例子是极性溶剂，例如醇，包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等。任选地，藻酸钠溶液中可包含钠盐如碳酸钠。可使用包含不溶性藻酸盐/胶凝离子的所需胶凝离子的盐，例如钙盐或锶盐如氯化钙或氯化锶来制备溶液。藻酸钠非水溶液与胶凝离子非水溶液合并，优选缓慢混合。优选地，在混合工艺期间连续搅拌合并的非水溶液。不溶性藻酸盐颗粒，例如藻酸钙或藻酸锶(取决于所用胶凝离子)从合并的溶液沉淀出来。然后从溶液取出沉淀的不溶性藻酸盐，用纯水反复洗涤(例如2-10次)以去除所有可溶性离子。通过测定纯水中不溶性藻酸盐的导电性与纯水的导电性进行比较，验证可溶性离子的去除。洗涤后，干燥不溶性藻酸盐，例如真空干燥。研磨干燥的藻酸盐，在一些实施方式中，筛选粒度。
在一些实施方式中，形成凝胶基质后用聚阳离子聚合物如聚氨基酸或壳聚糖涂覆藻酸盐基质。在一些实施方式中，聚赖氨酸是聚阳离子聚合物。在一些实施方式中，聚赖氨酸连接于另一部分，因而聚赖氨酸用于促进该部分与凝胶的缔合。利用聚阳离子聚合物连接于凝胶的部分的例子包括例如：药物、肽、造影剂、受体结合性配体或其他可检测的标记。一些具体例子包括：血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)和骨形态发生蛋白(BMP)。药物可包括癌症化疗药，例如紫杉醇、顺铂和/或其他含铂衍生物。糖聚合物可包括：乙酰透明质酸、壳聚糖、肝素、昆布多糖、墨角藻聚糖、硫酸软骨素。在一些实施方式中，所用藻酸盐是修饰的藻酸盐聚合物，例如其中一种或多种聚合物连接于不同的藻酸盐聚合物的化学修饰的藻酸盐。这种修饰的藻酸盐聚合物的例子可参见美国专利6,642,363，其内容被纳入本文作为参考。
在一些实施方式中，藻酸盐聚合物可包括非藻酸盐部分，例如药物、肽、造影剂、受体结合性配体或其他可检测的标记。在一个实施方式中，藻酸盐聚合物包括：RDG肽(Arg-Asp-Gly)，放射性部分(如131I)或不透射线的物质。连接于藻酸盐聚合物的部分的其他例子包括例如：药物、肽、造影剂、受体结合性配体或其他可检测的标记。一些具体例子包括：血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)和骨形态发生蛋白(BMP)。药物可包括癌症化疗药，例如紫杉醇、顺铂和/或其他含铂衍生物。糖聚合物可包括：乙酰透明质酸、壳聚糖、肝素、昆布多糖、墨角藻聚糖、硫酸软骨素。
在一些实施方式中，藻酸盐可共价连接于包含一个或多个细胞粘附序列的至少一种肽。例如，修饰的藻酸盐参见US6,642,363(Mooney)，其内容被纳入本文作为参考。在一些实施方式中，连接肽的藻酸盐与未修饰藻酸盐混合。肽-偶联的藻酸盐可用于(例如)固定化细胞以促进细胞增殖和细胞分化。肽-偶联的藻酸盐也可与其他肽-偶联的多糖和/或未修饰多糖联用。
美国专利4,988,621、4,792,525、5,965,997、4,879,237、4,789,734和6,642,363(其内容被纳入本文作为参考)揭示了许多细胞粘附序列肽的例子。合适的肽包括但不限于：等于或少于约10个氨基酸的肽。在一些实施方式中，细胞粘附肽包括：RGD，YIGSR(SEQ ID NO:1)，IKVAV(SEQ ID NO:2)，REDV(SEQ ID NO:3)，DGEA(SEQ ID NO:4)，VGVAPG(SEQ ID NO:5)，GRGDS(SEQ ID NO:6)，LDV，RGDV(SEQ ID NO:7)，PDSGR(SEQ IDNO:8)，RYVVLPR(SEQ ID NO:9)，LGTIPG(SEQ ID NO:10)，LAG，RGDS(SEQ ID NO:11)，RGDF(SEQ ID NO:12)，HHLGGALQAGDV(SEQ IDNO:13)，VTCG(SEQ ID NO:14)，SDGD(SEQ ID NO:15)，GREDVY(SEQ IDNO:16)，GRGDY(SEQ ID NO:17)，GRGDSP(SEQ ID NO:18)，VAPG(SEQID NO:19)，GGGGRGDSP(SEQ ID NO:20)和GGGGRGDY(SEQ ID NO:21)和FTLCFD(SEQ ID NO:22)。在一些实施方式中，细胞粘附肽包括：RGD，YIGSR(SEQ ID NO:1)，IKVAV(SEQ ID NO:2)，REDV(SEQ ID NO:3)，DGEA(SEQ ID NO:4)，VGVAPG(SEQ ID NO:5)，GRGDS(SEQ ID NO:6)，LDV，RGDV(SEQ ID NO:7)，PDSGR(SEQ ID NO:8)，RYVVLPR(SEQ IDNO:9)，LGTIPG(SEQ ID NO:10)，LAG，RGDS(SEQ ID NO:11)，RGDF(SEQ ID NO:12)，HHLGGALQAGDV(SEQ ID NO:13)，VTCG(SEQ IDNO:14)，SDGD(SEQ ID NO:15)，GREDVY(SEQ ID NO:16)，GRGDY(SEQID NO:17)，GRGDSP(SEQ ID NO:18)，VAPG(SEQ ID NO:19)，GGGGRGDSP(SEQ ID NO:20)和GGGGRGDY(SEQ ID NO:21)和FTLCFD(SEQ ID NO:22)，进一步包含额外的氨基酸，例如，1-10个额外的氨基酸，包括但不限于N或C末端的1-10G残基。例如，合适的肽可具有式(Xaa)n-SEQ-(Xaa)n，其中Xaa各自独立地是任何氨基酸，n=0-7，SEQ=选自下组的肽序列：RGD，YIGSR(SEQ ID NO:1)，IKVAV(SEQ ID NO:2)，REDV(SEQID NO:3)，DGEA(SEQ ID NO:4)，VGVAPG(SEQ ID NO:5)，GRGDS(SEQID NO:6)，LDV，RGDV(SEQ ID NO:7)，PDSGR(SEQ ID NO:8)，RYVVLPR(SEQ ID NO:9)，LGTIPG(SEQ ID NO:10)，LAG，RGDS(SEQ IDNO:11)，RGDF(SEQ ID NO:12)，HHLGGALQAGDV(SEQ ID NO:13)，VTCG(SEQ ID NO:14)，SDGD(SEQ ID NO:15)，GREDVY(SEQ IDNO:16)，GRGDY(SEQ ID NO:17)，GRGDSP(SEQ ID NO:18)，VAPG(SEQID NO:19)，GGGGRGDSP(SEQ ID NO:20)和GGGGRGDY(SEQ ID NO:21)和FTLCFD(SEQ ID NO:22)，氨基酸总数小于22，优选小于20，优选小于18，优选小于16，优选小于14，优选小于12，优选小于10。在一些实施方式中，细胞粘附肽包括：RGD，YIGSR(SEQ ID NO:1)，IKVAV(SEQ IDNO:2)，REDV(SEQ ID NO:3)，DGEA(SEQ ID NO:4)，VGVAPG(SEQ IDNO:5)，GRGDS(SEQ ID NO:6)，LDV，RGDV(SEQ ID NO:7)，PDSGR(SEQID NO:8)，RYVVLPR(SEQ ID NO:9)，LGTIPG(SEQ ID NO:10)，LAG，RGDS(SEQ ID NO:11)，RGDF(SEQ ID NO:12)，HHLGGALQAGDV(SEQ IDNO:13)，VTCG(SEQ ID NO:14)，SDGD(SEQ ID NO:15)，GREDVY(SEQ IDNO:16)，GRGDY(SEQ ID NO:17)，GRGDSP(SEQ ID NO:18)，VAPG(SEQID NO:19)，GGGGRGDSP(SEQ ID NO:20)和GGGGRGDY(SEQ ID NO:21)和FTLCFD(SEQ ID NO:22)。细胞粘附或其他细胞相互作用的生物活性分子包括：EGF、VEGF、b-FGF、FGF、TGF、TGF-β或蛋白聚糖。在一些实施方式中，包含RGD的细胞粘附肽可以是3、4、5、6、7、8、9或10个氨基酸的长度。例子包括但不限于：RGD，GRGDS(SEQ ID NO:6)，RGDV(SEQ IDNO:7)，RGDS(SEQ ID NO:11)，RGDF(SEQ ID NO:12)，GRGDY(SEQ IDNO:17)，GRGDSP(SEQ ID NO:18)，GGGGRGDSP(SEQ ID NO:20)和GGGGRGDY(SEQ ID NO:21)。合适的包含RGD的细胞粘附肽包括但不限于：NOVATACH RGD(NovaMatrix，挪威奥斯陆的FMC生物聚合物公司(FMC BioPolymer，Oslo，Norway))和美国专利6,642,363所述的肽，其内容被纳入本文作为参考。肽合成服务可以从许多公司获得，包括美国维吉尼亚州里士满的公共健康生物技术有限公司(Commonwealth Biotechnologies，Inc.Richmond，Virginia，USA)。将肽偶联于藻酸盐主链的化学技术可参见美国专利6,642,363。
本文所用术语“RGD修饰的藻酸盐”表示共价连接于含RGD的肽的藻酸盐。合适的RGD肽偶联的藻酸盐包括但不限于：NOVATACH RGD(NovaMatrix，挪威奥斯陆的FMC生物聚合物公司)和美国专利号6,642,363所述的那些，其内容被纳入本文作为参考。
可溶性藻酸盐可以是盐，例如Na+-藻酸盐、K+-藻酸盐、PEG-藻酸盐(聚乙二醇-藻酸盐)、NH4-藻酸盐或其组合。
在一些实施方式中，冻干或以其他方式干燥可溶性藻酸盐。冻干的可溶性藻酸盐是“速溶的”。“速溶”藻酸盐不到1分钟，优选不到30秒，更优选不到15秒即溶解在水中。“易溶”藻酸盐的溶解需要超过1分钟，通常超过几分钟。
不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中使用的胶凝离子影响胶凝动力学、凝胶强度和弹性。胶凝离子也可能影响细胞生长。不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中使用的胶凝离子可以是Ca++、Sr++、Ba++、Zn++、Fe++、Mn++、Cu++、Pb、Co、Ni或其组合。
不溶性藻酸盐胶凝离子复合物是颗粒。颗粒通常是基于L/D比例的非纤维状，其中颗粒形状由最大维度(L)和最小维度(D)表征。非纤维状L/D小于10，优选小于5，优选小于2。L/D等于或大于10是短纤维。不溶性藻酸盐胶凝离子可以分散体或者干燥形式保存。如果是分散体，分散体可与包含可溶性藻酸盐的溶液或者与速溶藻酸盐混合以形成不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在包含可溶性藻酸盐的溶液中的分散体。如果不溶性藻酸盐胶凝离子颗粒是干燥颗粒，它们可与干燥速溶藻酸盐混合然后与溶液混合以形成不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒在包含可溶性藻酸盐的分散体，或者干燥不溶性藻酸盐胶凝离子颗粒可与包含可溶性藻酸盐的溶液合并以形成不溶性藻酸盐胶凝离子颗粒在包含可溶性藻酸盐的溶液中的分散体。
混合各组分以形成分散体时进行搅拌可导致固体颗粒在溶液中的分布。所制备的分散体可以是能够倾倒、注射到模具或空腔内的浆液和其他延迟的自胶凝形式，以形成这种模具或空腔的形状。
形成不溶性藻酸盐胶凝离子颗粒在包含可溶性藻酸盐的溶液中的分散体，将其分配至一定部位，在该部位发生延迟的胶凝作用而形成藻酸盐凝胶。在一些实施方式中，将分散体分配至体内部位。在一些实施方式中，将分散体分配至个体身体上的部位。在一些实施方式中，将分散体分配至模具或其他容器或表面。
不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒中使用的胶凝离子的浓度影响胶凝动力学、凝胶强度和凝胶弹性。胶凝离子浓度越高，凝胶强度越高。当凝胶被胶凝离子饱和时，凝胶强度最高。相反，胶凝离子浓度越低，凝胶强度越低，生物可降解性越高。
不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒的粒度可能影响胶凝动力学和最终的凝胶性质。粒度越小，凝胶形成完成越快。粒度较大产生较强的凝胶。粒度可通过以下方式进行控制，例如筛分不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒通过各种不同大小的滤器，使得颗粒大致都在预定的大小范围内。在一些实施方式中，粒度为<25μm，25-45μm，45-75μm，75-125μm或>125μm。在一些实施方式中，粒度为<125μm，<135μm，<145μm，<155μm，<165μm或<175μm。
所用溶剂可以是例如水、盐水、糖溶液、细胞培养液、溶液如药物溶液、蛋白质或核酸溶液、悬液如细胞悬液、脂质体、或造影剂悬液。不添加非胶凝离子的情况下，溶剂必须包含足量非胶凝阳离子以加速胶凝过程。就是说，溶剂必须包含能够启动从不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒置换胶凝阳离子的非胶凝阳离子，置换速率足以导致凝胶形成，使得如本文所述在指定时间内最终凝胶储能模量大于10%。因此，例如，溶剂中的任何非胶凝阳离子必须与反荷离子或其他分子实体缔合，使得非胶凝阳离子即使存在也不可得。藻酸钠溶液中的钠不可得，即钠离子数量等于藻酸盐反荷离子分子中存在的阴离子电荷的数量。通过加入盐(例如氯化钠)增加可得钠离子数量，如果存在的钠离子足够，即加入足够的盐，由于可得非胶凝钠离子的存在，能够加速胶凝过程，氯化钠中钠离子不像钠离子与藻酸盐中的藻酸盐抗衡离子缔合那样与氯抗衡离子缔合。用于制备分散体中使用的可溶性藻酸盐溶液的溶剂包含的非胶凝离子含量必然不足，使得分散体形成的凝胶在不添加非胶凝离子的情况下，在指定时间内最终凝胶储能模量没能大于10%。
形成的藻酸盐水凝胶可包含例如药物核酸分子、细胞、多细胞聚集体、组织、蛋白质、酶、脂质体、造影剂或生物活性材料。生物活性材料的离子是透明质酸和壳聚糖。造影剂包括钽和钆。蛋白质的一些具体例子包括：血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)和骨形态发生蛋白(BMP)。药物可包括癌症化疗药，例如紫杉醇、顺铂和/或其他含铂衍生物。糖聚合物可包括：乙酰透明质酸、壳聚糖、肝素、昆布多糖、墨角藻聚糖、硫酸软骨素。
凝胶中可使用的细胞包括非重组和重组细胞。在细胞被包封在藻酸盐基质中的一些实施方式中，包封的细胞是哺乳动物细胞，优选人细胞。在包封细胞是非增殖性细胞的一些实施方式中，非增殖性细胞可选自下组：胰岛、肝细胞、神经细胞、肾皮质细胞、血管内皮细胞、甲状腺和甲状旁腺细胞、肾上腺细胞、胸腺细胞、卵巢细胞和软骨细胞。在包封细胞是增殖性细胞的一些实施方式中，增殖性细胞可以是干细胞，祖细胞，特定器官的增殖性细胞，成纤维细胞和角质形成细胞，或源自已建立的细胞系的细胞，例如293、MDCK和C2C12细胞系。在一些实施方式中，包封细胞包含编码细胞培养时表达的一种或多种蛋白质的表达载体。在一些实施方式中，蛋白质是细胞因子，生长因子，胰岛素或血管新生抑制剂如血管他汀或内皮他汀，其他治疗性蛋白质或其他治疗性分子如药物。因为凝胶网络的孔隙率，小于约60-70kD的较低分子量的蛋白质是尤其优良的候选物。在一些实施方式中，细胞以多细胞聚集体或组织形式存在。
延迟的自胶凝藻酸盐存在许多应用。在一些实施方式中，延迟的自胶凝藻酸盐用于食品。延迟的自胶凝藻酸盐尤其适用于和其他食物成分形成液体/浆液混合物并分配到容器内制备的食品。容器优选是模具，凝胶/食品固化在模具中形成模具形状的固体或半固体。可制备糖果、食用装饰料、布丁和其他模具形状的食品。加入非胶凝阳离子可启动胶凝过程。
在一些实施方式中，延迟的自胶凝藻酸盐用于生物医学应用。生物相容性延迟的胶凝藻酸盐可外用。生物相容性延迟的自胶凝藻酸盐尤其适用于希望凝胶基质符合原位空腔的生物医学应用，使得延迟的自胶凝藻酸盐可作为分散体分配到需要基质的部位。液体或浆液形式的分散体填充空腔或空间，在空腔或空间内与生理学非胶凝阳离子接触后固化形成固体。或者，分散体可以在固化前外用分配至需要铺展的部位。在一些实施方式中，延迟的自胶凝藻酸盐用于制备具有特定形状的基质，该制备过程包括制备能够分配到模具内固化形成具有模具形状的固体的液体/浆液混合物，和/或制备具有用作组织或器官置换的包封细胞的基质。加入非胶凝阳离子可启动胶凝过程。
提供了可控、生物相容且具体设计用于原位凝胶形成植入目的的藻酸盐延迟的自胶凝体系，该体系具有延迟的自胶凝性质，便于使用和操纵而没有其他体系相关的时间限制。提供了便于注射或以其他方式施用于体内或体外的溶液，在一些情况下，加入非胶凝阳离子和/或暴露于生理学非胶凝阳离子后，该溶液固化形成固体凝胶基质。通过混合可溶性藻酸盐、溶剂和胶凝离子源，即结合在不溶性颗粒的凝胶网络内的胶凝离子，凝胶形成材料可以以液体形式分配并以所需模式和时间框架固化。溶液在预定时间硬化并形成凝胶，或者加入或暴露于非胶凝阳离子源可加速胶凝。制剂是生物相容的，略去pH变化和毒性化合物的存在。距离生物学pH的显著差异是不必要的。
在一些实施方式中，在生物应用中使用延迟的自胶凝藻酸盐，这些应用包括组织填充，例如用于治疗反流问题(即治疗失禁、肾反流或食管反流问题)，栓塞形成，例如治疗良性和恶性蒸馏，抗粘连治疗，如术后处理和伤口治疗。在一些应用中可使用目前的技术，包括离体或体内组织构建物，例如细胞或其他生物材料可混合到胶凝体系中，形成支持细胞或组织的生物人造胞外基质。根据一些应用，可植入生物相容性固体储器，随时间释放活性成分如蛋白质和药物。
延迟的自胶凝藻酸盐尤其适合用作组织填充材料，因为它能够引入远程到达部位，以液体浆液形式分配而相对于其他类型的植物体能够更完全地符合空腔。分散体可以足量分配以置换和支持体内其他组织或器官，原位形成凝胶后提供维持和支持其他组织或器官的结构。延迟的自胶凝藻酸盐可包含使其很好地适应组织填充应用的组分。例如，使用锶作为胶凝剂形成的凝胶能够抑制细胞过度生长和不希望的组织形成。可长时间操纵延迟的自胶凝藻酸盐以实现植入，而不会在导管等装置中发生胶凝。
延迟的自胶凝藻酸盐尤其施用于心脏应用，心脏应用中尤其不希望因为导管中的胶凝作用而必须使用和设置多根导管。延迟的自胶凝作用给予使用者时间以适当设置和递送分散体。
延迟的自胶凝藻酸盐尤其施用于栓塞形成手术，因为能够将其引入远程到达的血管，以液体浆液形式分配以完全符合内部或血管，并且相对于其他类型的闭合如缝合能够更完全和有效地实现阻塞。分散体可以足量分配，原位形成凝胶后阻塞循环。延迟的自胶凝藻酸盐可包含使其很好地适应栓塞形成应用的组分。例如，选择能够相对快速固化和高强度的组分。栓塞形成应用中使用的延迟的自胶凝藻酸盐可包含造影剂以监测其存在和定位。
延迟的自胶凝藻酸盐尤其施用于抗粘连治疗作为术后处理，因为能够将其以液体浆液的形式引入整个外科手术干预区以完全覆盖暴露的表面，特别是切口处或其附近。延迟的自胶凝藻酸盐可包含使其很好地适应抗粘连应用的组分。例如，使用锶作为胶凝剂形成的凝胶能够抑制细胞过度生长和不希望的组织形成。
延迟的自胶凝藻酸盐是尤其有用的伤口处理，因为能够将其以液体浆液的形式引入整个伤口区域以完全覆盖暴露的表面。此外，延迟的自胶凝藻酸盐例如可以以液体浆液的形式内部分配通过伤口部位。分散体可以足量分配，以在原位形成凝胶后填充内部空腔，凝胶将阻塞任何内部伤口并防止血液通过内衄流失。延迟的自胶凝藻酸盐可包含使其很好地适应伤口处理应用的组分。例如，可包含凝血组分以及抗菌防腐和抗生素组合物。
延迟的自胶凝藻酸盐尤其适用于制备离体或体内组织构建物。可将细胞或其他生物材料混合到凝胶体系中，从而形成支持细胞或组织的生物人造胞外基质。分散体可以液体浆液形式原位引入一定部位，在该部位组织/细胞发挥作用以实现治疗效果。组织构建物的例子包括：骨、软骨、结缔组织、肌肉、肝、心脏、胰和皮肤。例子可以是治疗糖尿病的包含胰岛素分泌细胞的制剂，用于修复缺损关节的包含软骨细胞的制剂，和用于治疗帕金森病的细胞。这些细胞可掺入液体浆液中并分配至一定部位，在该部位形成凝胶后能够在生物相容性藻酸盐基质内存在和发挥功能。凝胶也可用作保护包封细胞免于接触宿主免疫系统的免疫阻挡物。也可使用延迟的自胶凝藻酸盐包封离体细胞，由此凝胶能够形成与其指定用途相适应的形状。在一些实施方式中，可使用延迟的自胶凝藻酸盐包封细胞，例如皮肤细胞，制备人造皮肤，用于治疗烧伤患者和其他需要皮肤移植或大面积伤口治愈的患者。在一些实施方式中，可使用延迟的自胶凝藻酸盐包封细胞并形成能够植入的基质。
糖尿病的治疗可包括制备包含胰岛素产生细胞的生物相容性基质，该生物相容性基质的制备包括：制备包含不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒和胰岛素产生细胞在可溶性藻酸盐溶液中的分散体，并将该分散体分配至个体体内部位，在该部位形成生物相容性基质。个体体内部位可以是植入个体内的空腔或结构。分散体可分配到模具、结构或容器内，在其中形成生物相容性基质后植入个体体内。基质中的细胞产生的胰岛素由细胞分泌并从基质释放到个体体内，其体内发挥作用以减轻糖尿病症状。在一些实施方式中，胰岛素产生细胞是胰岛细胞。在一些实施方式中，胰岛素产生细胞是制备后表达和分泌胰岛素的重组细胞。
延迟的自胶凝藻酸盐尤其适用于制备涂覆装置如可植入装置。在一些实施方式中，所述装置选自：支架、心脏起搏器、导管、可植入假体、外科螺钉、外科导线、组织填充性植物体、食管反流抑制性植物体、失禁抑制性植物体、肾反流、适用于容纳沉积到藻酸盐基质表面外侧和/或用藻酸盐基质包封的细胞的容器，例如实心装置或巨囊、乳房植物体、颏骨植物体、颊植物体、胸植入体、臀肌植入体和牙科植入体。用延迟的自胶凝藻酸盐涂覆产生与形状无关的有效涂层。使用锶作为胶凝离子尤其适用于抑制植物后细胞过度生长。
延迟的自胶凝藻酸盐可用于制备能够植入的基质。这些基质可具有特定形状，制备过程包括将液体/浆液混合物分配到模具内，混合物在模具内固化形成具有模具形状的固体。制备用于植入的基质可包含生物活性试剂和/或细胞。可制备凝胶并经外科植入，外用或通过外部开口应用于器官内。
根据一些实施方式，提供了用于制备藻酸盐凝胶的试剂盒。该试剂盒可包含第一容器和第二容器，第一容器包含可溶性藻酸盐，第二容器包含不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒。各个容器可以是整合的容器系统的分离容器组件。
在一些实施方式中，试剂盒可包含溶液形式的可溶性藻酸盐。在一些实施方式中，试剂盒可包含无溶剂的可溶性藻酸盐。在一些实施方式中，试剂盒包含含有溶剂的额外容器。
在一些实施方式中，试剂盒包含粉末形式的不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒。在一些实施方式中，试剂盒包含分散体形式的不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒。
在一些实施方式中，试剂盒包含额外的容器，该容器含有药物、肽、蛋白质、细胞、可检测的标记或造影剂。在一些实施方式中，试剂盒包含药物、肽、蛋白质、细胞、可检测的标记或造影剂，这些物质装载在含有可溶性藻酸盐溶液或粉末中和/或包含在含有不溶性藻酸盐/胶凝离子粉末或分散体中的容器中。
根据一些实施方式，提供了用于制备凝胶的组合物。该组合物包含速溶藻酸盐和不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒。组合物可还包含药物、肽、蛋白质、可检测的标记或造影剂。组合物可以是试剂盒中的组分。这种试剂盒可进一步包含装载溶剂的容器。
试剂盒优选包含使用说明。
在一些实施方式中，试剂盒包含混合装置。混合装置可整合形成容器或容器系统的一部分。在一些实施方式中，混合装置可包含阀门系统，允许分散体从一个容器进入其他容器以便混合。
在一些实施方式中，试剂盒包含分配装置。分配装置可以是与混合装置连通的施加器和/或适合包含分散体的容器。在一些实施方式中，分配装置包括导管。在一些实施方式中，分配装置包括注射器。
实施例
实施例1：具有高G含量的藻酸钙颗粒(CaG)的组合物的胶凝性能
制备了四种不同的制剂(表1)并在相同条件下进行测定。使用两个连接的注射器混合各组分(4毫升样品，混合20秒，开始混合后约1分钟开始测量)后立即用Bohlin CVO120HR流变计测定凝胶的固化(采用锯齿状板的测量系统，20℃，间隙1mm，频率1.0Hz，应变0.005)。开始混合时的时间为零。使用高含量甘露糖醛酸制备的藻酸钙颗粒时，胶凝过程几乎在混合后立即开始(表1中的制剂1和3，图1中的制剂3)。高M不溶性藻酸盐颗粒(CaM)采用古洛糖醛酸含量小于约50%的藻酸盐。相反，使用包含高含量古洛糖醛酸的藻酸钙颗粒的本发明组合物时，观察到胶凝之前存在显著的起始延迟时间(见图1：制剂17、19和21，不溶性高G藻酸盐颗粒CaG采用含有约70%具有长G-嵌段的古洛糖醛酸的藻酸盐)。根据参考文献
Figure BDA0000385395730000262
.Skaugrud,A.Hagen,B.Borgersen和M.Dornish.，“藻酸盐和壳聚糖的生物医学与药学应用”(Biomedical and pharmaceutical applications of alginate and chitosan).Biotechnol.Genet.Eng.Rev.16:23-40,1999测定G嵌段长度。制剂1、3和10是对比例，制剂17、19和21是本发明的实施例。
表1组合物
图1所示弹性模量(G')的数据拟合成双动力学方程：
G'=A(1-f exp(-k1(t-c))-(1-f)exp(-k2(t-c))),
其中A是最终凝胶强度，f是相对贡献因子，k1和k2是速率常数，c是延迟常数(=延迟时间)，t是混合后的时间。由拟合数据获得总的胶凝半衰期和最终的凝胶强度(表2)。拟合方程不能用于描述制剂17和19观察数据所示曲线的开始部分(延迟)。表2显示了由拟合曲线计算的数据(最终凝胶强度和胶凝时间)。延迟的自胶凝时间(c)等于拟合方程达到零时的时间。由数据可见，与CaM制剂相比，制剂19(CaG制剂)需要约5分钟的额外时间以达到类似的弹性模量(半衰期)。对于这种较高浓度的CaG制剂来说，最终的弹性模量较高。在相等浓度条件下，与CaM颗粒相比(比较制剂3和17)CaG颗粒的胶凝半衰期从约2分钟提高至20分钟。通过测试采用藻酸盐溶液中高G含量的可溶性藻酸钠的延迟的自胶凝组合物(制剂21)验证，含CaG颗粒的制剂的胶凝速率较慢。
表2：源自图1拟合曲线的胶凝参数
Figure BDA0000385395730000271
含CaG颗粒的组合物的胶凝时间保留了开发应用具有改良性质的特定制剂的可能性。采用不溶性藻酸盐颗粒的其他胶凝制剂显示几小时胶凝开始的延迟以及至少1天或几天胶凝开始之前的延迟。将钠离子加入制剂中可以启动制剂胶凝作用的快速开始。在生理学水平的钠存在下，胶凝作用快速开始。例如，注射延迟的自凝胶溶液在注入组织或者将包含生理学水平的钠和钙的细胞培养液加入延迟的自凝胶制剂后立即开始形成凝胶。
实施例2和3显示了采用低分子量G嵌段藻酸盐制备的不溶性藻酸盐颗粒。
实施例2.制备具有化学计量钙(100%饱和)的藻酸钙和具有高古洛糖醛酸含量的藻酸钠低聚物
将75克藻酸盐低聚物(批号FP-702-01，古洛糖醛酸含量73%，4000克/摩尔重量)溶解于4.5升纯水中。持续搅拌的同时将207克CaCl2·2H2O溶于450毫升纯水构成的钙溶液小心加入藻酸盐溶液中。得到细微沉淀。沉淀静置30-40分钟。然后用纯水洗涤沉淀直到悬液导电性小于0.1mS/cm。产品最终冻干，研磨并分馏。
实施例3：制备具有化学计量钙(100%饱和)的藻酸钙和溶液中G含量>85%的藻酸钠低聚物
将151.8克CaCl2·2H2O和330毫升纯水组成的钙溶液小心加入1升藻酸盐低聚物溶液中(G含量>85%，pH7，平均DPn16，干物质5%)。得到细微沉淀，静置过夜。用纯水洗涤产物直到悬液导电性小于0.1mS/cm。沉淀产物冻干，用敲击桶(beating vat)粉碎并分馏。
实施例4：制备具有化学计量钙(100%饱和)的藻酸钙和悬浮在醇中的高古洛糖醛酸含量的藻酸钠
将10克PRONOVA VLVG藻酸钠、批号BP0709-02(68%古洛糖醛酸含量30000克/摩尔重量)悬浮在420毫升异丙醇(IPA)中。将27.6克CaCl2·2H2O和240毫升纯水组成的钙溶液小心加入溶液中。悬液搅拌过夜，然后用65%IPA洗涤。产物在干燥药柜中干燥过夜，用敲击桶研磨并分馏。
实施例5.制备具有化学计量钙(100%饱和)的藻酸钙和悬浮在醇中的高甘露糖醛酸含量的藻酸盐
60克PRONOVA LVM(54%甘露糖醛酸含量，20700克/摩尔重量)悬浮在2574毫升IPA中。将165.6克CaCl2·2H2O和1386毫升纯水组成的钙溶液小心加入溶液中。悬液搅拌过夜。沉淀分成三份，分别用水、65%IPA和100%IPA洗涤。三部分在干燥药柜中干燥约66小时，用敲击桶粉碎。
实施例6：由具有各种DPn、G-和M含量的不同类型的藻酸钠制备的产物的其他例子
表3
批号 藻酸盐类型 G含量 M含量 平均DPn
J96-040-02 藻酸盐低聚物 73 27 16
BU-0709-01 藻酸盐低聚物 73 27 16
J101#004A 藻酸盐低聚物 91 9 18
J101#004B 藻酸盐低聚物 83 17 30
J101#005 PRONOVA VLVG 68 32 26
BU-0710-01 藻酸盐低聚物 89 11 17
J101#008 PRONOVA LVM 46 54 26
BU0711-01 藻酸盐低聚物 89 11 17
BU0712-01 藻酸盐低聚物 89 11 17
J101#016 藻酸盐低聚物 >85 <15 16
J101#018 藻酸盐低聚物 >85 <15 16
在表3中，G含量表示存在的G的百分数，M含量表示存在的M的百分数，平均DPn对应于每个低聚物中的单体数量。
实施例7：具有钙G-嵌段颗粒的延迟的自胶凝
在该实施例中，制备了各种延迟的自凝胶制剂并在相等条件下进行测定凝胶制剂中使用NovaMatrix生产的钙G-嵌段藻酸盐(批号：BU-0711-01,45-75μm)作为钙源。在该制剂中，将2.5%钙G-嵌段藻酸盐分散体与2.5%PRONOVA LVG藻酸钠的溶液(Batch:FP-206-01)混合。藻酸钠溶液中加入或不加氯化钠制备三种不同的制剂，使得混合后最终氯化钠浓度为0.45或0.9%。用实施例1所述的Bohlin CVO120HR流变计测定凝胶固化。使用两个相连的注射器(3毫升样品，混合约20秒，开始混合后1分钟开始测量)混合后立即将制剂置于流变计上。混合开始时的时间为零，数据如图2所示。虽然在氯化钠的存在下不到1分钟即开始胶凝过程，没有钠的情况下流变计数据显示最长至约5小时没有发生胶凝。此后，储能模量仅发生非常小的改变，表明一定程度的结构建成。然而，随着时间推移(天)该制剂也形成凝胶，最终弹性值相当于加入钠的制剂。
测量开始后1小时在凝胶顶上加入0.9%氯化钠溶液进一步测试钠对凝胶形成的影响(图3)。显然，加入氯化钠导致快速胶凝开始和较快的凝胶形成。
实施例8：具有PRONOVA VLVG藻酸盐组成的钙颗粒的延迟的自凝胶制剂
在该实施例中，制备了各种延迟的自凝胶制剂并在相等条件下进行测定。凝胶制剂中使用NovaMatrix生产的特殊加工的藻酸钙(批号：J101-005)作为钙源。在该制剂中，将2.5%钙VLVG藻酸盐分散体与2.5%PRONOVALVG藻酸钠的溶液(批号:FP-408-02)混合。藻酸钠溶液中加入或不加氯化钠制备两种不同的制剂，使得混合后最终氯化钠浓度为0.9%。用实施例1所述的Bohlin CVO120HR流变仪测定凝胶固化。使用两个相连的注射器(3毫升样品，混合约20秒，开始混合后1分钟开始测量)混合各组分后立即置于流变计上。混合开始时的时间为零，数据如图4所示。虽然在氯化钠的存在下立即开始胶凝过程，但在没有钠的情况下整个测量过程(超过9小时)中流变计未显示发生胶凝。一些胶凝作用在1天或几天后开始。测量开始后1小时藻酸盐溶液中加入MEM培养液(包含0.9%NaCl)进一步测试钠对凝胶形成的影响(图3)。显然，加入培养液后立即发生加入生理溶液启动的凝胶形成。
实施例9：控释系统
已阐述了在控释系统中使用藻酸盐递送药物或其他治疗分子。也可类似地使用这里所述的凝胶制剂的类型并在不同制剂中具有优势。一个例子是使用生物可降解性凝胶，即使用低浓度的胶凝离子以限制治疗期。在癌症患者的治疗过程中，外科手术期间可以采用含有药物或放射性同位素的空腔填充性凝胶以防止疾病复发。活性物质释放或者放射性衰减后，可能希望凝胶溶解并从体内排泄。当然也可将延迟的自胶凝藻酸盐受控递送制剂直接注入体内而不需要任何外科手术，凝胶/藻酸盐溶液也可用于口服药物递送。对于口服应用，目前众所周知的是在制剂中使用藻酸盐作为抗反流补救措施。因此，藻酸盐延迟的自胶凝制剂可能具有类似的应用。
实施例10：组织工程改造应用
可采用将细胞包埋到本文所述的藻酸盐凝胶内来制备分泌活性物质以治疗各种疾病的可植入“生物工厂”。然而，将细胞包埋到藻酸盐凝胶也可用于组织工程改造应用。对于组织工程改造，需要在三维构建物内或构建物上的细胞生长，因此需要适合这种应用的优良生物材料。交联离子时间延迟的自释放能使胶凝离子藻酸盐悬浮液在胶凝作用发生之前模塑形成复杂几何形状。在离体条件下，这种藻酸盐结构可用作开发组织或人造器官的生长基质。细胞在藻酸盐凝胶珠表面上生长，凝胶表面可能是细胞的生长基质。发现藻酸盐凝胶上细胞的生长取决于使用的藻酸盐和胶凝离子。本发明延迟的自胶凝制剂可用于产生细胞在藻酸盐片材或其他成形凝胶结构内部或者其表面上生长的多层。而且，随后用柠檬酸盐、磷酸盐或其他胶凝离子螯合剂处理可去除藻酸盐。这给出了将一些细胞层在组织或器官结构中进行组合的可能性。如果开发构建物需要，凝胶结构内部或者其表面上的一些细胞类型可以组合。
神经再生是组织工程改造内使用藻酸盐的一个感兴趣例子。用延迟的自胶凝藻酸盐填充人造神经导管适用于产生具有改良的导向性并且对于神经再生长具有生物相容性的构建物。与其他技术相比，该系统对于模塑复发和结构限制具有更好的灵活性和更佳的控制。
即使没有外科干预，也可将可注射藻酸盐/细胞悬液递送至缺损或损伤组织部位。对于这种应用，关键在于在胶凝之前具有一定操作时间使材料成形。然而，也要求胶凝速率合理地快速，从而避免与应用凝胶/溶液相关的延长的患者等待时间或问题。如本文所示和先前所述，延迟的自胶凝系统可适配成具有不同的凝胶时间曲线以及不同的强度和稳定性。因此，可利用这种可变性以适应每一种类型的注射过程。例如，修复软骨缺损能够使用延迟的自胶凝藻酸盐结构。发现藻酸盐是有用的生物材料，可用于软骨组织工程改造，并且发现藻酸盐可刺激软骨形成。因此，在关节缺损的治疗中可直接注入含有或不含软骨细胞或其他细胞的延迟的自胶凝藻酸盐溶液。现在已经在用“关节液疗法”治疗骨关节炎患者，市场上存在两种产品，透明质酸钠(Hyalgan)和hylan G-F20(Synvisc)，据信通过补充透明质酸作为润滑剂，透明质酸能给予关节液以粘度。在一些人中，疼痛缓解持续长达6-13个月。已证明该疗法对于轻度到中度膝关节炎患者最有效。然而，已知透明质酸是体内降解，使用生物可降解性较差而生物相容性较好的其他生物聚合物如藻酸盐具有优势。
藻酸盐水凝胶可以冻干或者以其他方式部分或完全除水，以产生生物相容性结构如海绵或纤维。采用延迟的自胶凝藻酸盐体系，利用本发明的技术，也可用作生产适用于组织工程改造或其他应用的生物相容性海绵或其他结构的一个步骤。
延迟的自胶凝藻酸盐可用于涂覆支架或移植物或其他植入装置。根据藻酸盐制剂的类型，涂层的生物可降解性可高可低，或多或少地提供宿主细胞向内生长或加入装置的细胞生长的支持。
实施例11：组织填充
可将藻酸盐递送至尿括约肌近侧的粘膜下层内，以提供填充用于治疗膀胱失禁，临床中已经进行手术。另一个例子是将藻酸盐制剂递送至食管和胃之间的连接处以助于治疗胃-食管反流疾病。藻酸盐的高度相容性使其用作美容手术中的可注射溶液成为代替其他材料的具有吸引力的可选方式。
基于延迟的自胶凝藻酸盐体系的制剂可用于产生具有预定硬化时间的可注射溶液或糊剂，以填充预定的体积。如先前所述，胶凝制剂或多或少具有生物可降解性，使填充制剂具有理想性质。
实施例12：血管栓塞形成
可使用形成血管内闭塞的方法来治疗疾病，例如动静脉畸形、动脉瘤、过度肿瘤血供、控制大量血管出血以及需要栓塞形成以缓解疾病的其他疾病。一些血栓系统包括使用聚合物溶液，这些聚合物溶液在接触血液或其他体液时开始固化或沉淀。然而，因为导致固体聚合物形成或沉淀所需的时间延迟，这些系统存在聚合物溶液迁移进入体内不希望部位的问题。这些聚合物溶液系统的迁移在将溶液注射到“高流量”区域如血管系统内时尤其成问题。由聚合物溶液系统形成的纤维也倾向于存在其他问题，例如不能栓塞细胞，过度脆性，或者不具有生物相容性。发现PVA(聚乙烯醇)颗粒或珠或明胶珠可用于栓塞，并且目前临床已使用。
还提出基于藻酸盐的制剂用于栓塞形成术。建议采用藻酸钙来诱导血管内闭塞，该方法通过控制藻酸盐液体和氯化钙溶液的注射以符合需要栓塞的血管系统内的部位并在该部位聚合。相对于该系统，使用本发明延迟的自胶凝藻酸盐制剂具有优势。治疗可以是单次注射，由于该系统更好的控制可调节延迟的自硬化制剂的强度。具体说，如果需要控制胶凝前的时间和生物可降解性，则延迟的自胶凝藻酸盐是有用的。
实施例13：抗-粘连制剂
形成粘连是因为外科手术、创伤、感染等原因。腹部手术后粘连频发，是导致肠梗阻、不孕和疼痛的主要临床问题。防止或减少粘连的努力大多没能成功；然而，近来开发的采用不同生物聚合物的机械阻挡层在粘连预防领域取得了临床进展。
已提出基于藻酸盐的制剂作为抗粘连阻挡层。采用本发明延迟的自胶凝藻酸盐系统可形成抗粘连阻挡层。刚好在使用前将溶液/凝胶制剂预先混合，制成具有合适的生物可降解性。这种类型的制剂也可包含其他聚合物、药物或其他支持性化合物。其他聚合物可用于改善凝胶性质，提高凝胶结构与组织间的粘连。
实施例14：伤口愈合制剂
藻酸盐敷料常用于治疗渗出伤口。目前用于伤口愈合的藻酸盐产品由软的无纺纤维或垫组成。藻酸盐可吸收几倍于其自身的重量，在伤口内形成凝胶以填充无效腔和维持湿润环境。也提出，藻酸盐可能通过更多未知机制影响伤口治愈过程，推测藻酸盐伤口敷料中存在的钙可能通过影响某些细胞而影响伤口治愈过程。
延迟的自胶凝藻酸盐结构能够符合治愈过程期间组织表面的三维结构。在可控性更强的其他制剂中，可实现限定的钙含量以及高度重吸收的结构。
实施例15：心脏组织填充制剂
延迟的自胶凝藻酸盐体系可用于组织填充术，组织填充术包括将延迟的自凝胶分散体引入心前间隙以改善血流和效率。在一些个体中，例如含有心脏病的个体或者由于心肌梗死相关性缺血导致心脏损失的患者，引入能够原位胶凝的延迟的自凝胶分散体能够改善受损心脏的血流和效率。将导管置于个体体内，导管一端包括针或其他穿刺装置以从其内部刺穿心脏。然后递送延迟的自凝胶藻酸盐，生理学钠的存在或引入额外的钠可加速延迟的自胶凝作用，在心脏中形成凝胶。延迟的自胶凝技术延迟的自胶凝性质在导致导管阻塞和需要使用进一步的导管插入术的胶凝作用发生之前，提供了适度控制将导管适当定位和设置及递送分散体的时间。延迟的自胶凝性质通过赋予一定程度的控制和实现较少时间的临界操作(critical action)的时间框架而具有显著优势。
Figure IDA0000385395800000011
Figure IDA0000385395800000031
Figure IDA0000385395800000041
Figure IDA0000385395800000051
Figure IDA0000385395800000071

Claims (23)

1.一种在含有可溶性藻酸盐的水性溶液中包含不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒的分散体，其中：
不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒包含通过包括以下步骤的方法制备的不溶性藻酸盐：
i)组合藻酸盐、胶凝离子和除水之外的溶剂以形成藻酸盐-胶凝离子复合物沉淀，
ii)收集该沉淀，
iii)洗出藻酸盐中存在的钠或其他离子，
iv)干燥沉淀以去除溶剂，和
v)由干燥沉淀制备颗粒，
其中，所述分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下1分钟后最终凝胶储能模量小于10%，所述最终凝胶表示储能模量不再随时间增加时的凝胶。
2.如权利要求1所述的分散体，其特征在于，所述分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下20分钟后最终凝胶储能模量小于10%。
3.如权利要求1所述的分散体，其特征在于，所述分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下40分钟后最终凝胶储能模量小于10%。
4.如权利要求1所述的分散体，其特征在于，所述分散体在不添加非胶凝阳离子的情况下超过60分钟后最终凝胶储能模量小于10%。
5.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后5小时内最终凝胶储能模量超过10%。
6.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后5小时内最终凝胶储能模量超过25%。
7.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后5小时内最终凝胶储能模量超过50%。
8.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后5小时内最终凝胶储能模量超过75%。
9.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后5小时内最终凝胶储能模量超过90%。
10.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后1小时内最终凝胶储能模量超过10%。
11.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后1小时内最终凝胶储能模量超过25%。
12.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后1小时内最终凝胶储能模量超过50%。
13.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后1小时内最终凝胶储能模量超过75%。
14.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后1小时内最终凝胶储能模量超过90%。
15.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后10分钟内最终凝胶储能模量超过10%。
16.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后10分钟内最终凝胶储能模量超过25%。
17.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后10分钟内最终凝胶储能模量超过50%。
18.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后10分钟内最终凝胶储能模量超过75%。
19.如权利要求1-4的任一项所述的分散体，其特征在于，所述分散体在加入非胶凝阳离子后10分钟内最终凝胶储能模量超过90%。
20.如权利要求1所述分散体，其特征在于，所述不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒是通过包括以下步骤的方法制备的：组合藻酸盐、胶凝离子和除水之外的溶剂以形成藻酸盐-胶凝离子复合物沉淀，收集该沉淀，洗出藻酸盐中存在的钠或其他离子，干燥沉淀以去除溶剂，由干燥沉淀制备颗粒。
21.一种制备不溶性藻酸盐/胶凝离子颗粒的方法，该方法包括以下步骤：
a)组合藻酸盐、胶凝离子和除水之外的溶剂以形成藻酸盐-胶凝离子复合物沉淀
b)收集沉淀的不溶性藻酸盐；
d)洗出藻酸盐中存在的钠或其他离子；
e)干燥经洗涤的不溶性藻酸盐以去除溶剂；和
f)制备所述干燥沉淀的颗粒。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述分散体在加入非胶凝阳离子后5小时内最终凝胶储能模量超过10%，所述最终凝胶表示储能模量不再随时间增加时的凝胶。
23.如权利要求1所述的分散体，其中，所述步骤i)中的藻酸盐、胶凝离子和溶剂分别包括藻酸钠、钙和醇。
CN2013104381991A 2007-08-28 2008-08-28 延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用 Pending CN103463638A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US96643707P 2007-08-28 2007-08-28
US60/966,437 2007-08-28

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880110505.6A Division CN101918007B (zh) 2007-08-28 2008-08-28 延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103463638A true CN103463638A (zh) 2013-12-25

Family

ID=40429601

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880110505.6A Expired - Fee Related CN101918007B (zh) 2007-08-28 2008-08-28 延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用
CN2013104381991A Pending CN103463638A (zh) 2007-08-28 2008-08-28 延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880110505.6A Expired - Fee Related CN101918007B (zh) 2007-08-28 2008-08-28 延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8809521B2 (zh)
EP (1) EP2192906A4 (zh)
JP (2) JP2010537717A (zh)
KR (1) KR20100063744A (zh)
CN (2) CN101918007B (zh)
AU (1) AU2008296975B2 (zh)
BR (1) BRPI0815977A2 (zh)
MX (1) MX2010002328A (zh)
WO (1) WO2009032158A2 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108135928A (zh) * 2015-09-07 2018-06-08 持田制药株式会社 藻酸冻结干燥制剂
CN109836594A (zh) * 2017-11-24 2019-06-04 杭州德柯医疗科技有限公司 一种水凝胶、水凝胶的制备方法及其应用
CN111235921A (zh) * 2020-01-21 2020-06-05 湖北工业大学 有效提高粘度与增稠特性的海藻酸钠溶液及其制备方法与应用

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8168181B2 (en) 2006-02-13 2012-05-01 Alethia Biotherapeutics, Inc. Methods of impairing osteoclast differentiation using antibodies that bind siglec-15
CA2822302A1 (en) 2006-02-13 2007-08-23 Alethia Biotherapeutics Inc. Methods of impairing osteoclast differentiation
US20100111919A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Tyco Healthcare Group Lp Delayed gelation compositions and methods of use
EP2714747B1 (en) 2011-06-02 2020-08-05 Massachusetts Institute of Technology Modified alginates for cell encapsulation and cell therapy
EP2747760B1 (en) * 2011-09-15 2015-07-15 Bender Analytical Holding B.V. Sterile alginate-based aqueous composition for medical use and process for the preparation thereof
EP2783704A4 (en) * 2011-11-25 2015-04-15 Otsuka Pharma Co Ltd PHARMACEUTICAL COMPOSITION USEFUL FOR PREVENTING ADHESION OR HEMOSTASE
CA2876517C (en) 2012-07-19 2019-01-08 Matthew Stuible Anti-siglec-15 antibodies
WO2014102802A1 (en) * 2012-12-30 2014-07-03 Hadasit Medical Research Services And Development Ltd. Alginate compositions and uses thereof
US10166183B2 (en) 2014-02-07 2019-01-01 Auspex Pharmaceuticals, Inc. Pharmaceutical formulations
KR20170055960A (ko) 2014-08-01 2017-05-22 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지 항-섬유 물질 및 응용을 위한 변형된 알기네이트
RU2018120104A (ru) 2015-11-01 2019-12-02 Массачусетс Инститьют Оф Текнолоджи Модифицированные альгинаты в качестве противофиброзных материалов и их применения
US9655842B1 (en) 2015-12-04 2017-05-23 Covidien Lp Injectable non-aqueous compositions and methods of treating vascular disease
CA3027856A1 (en) 2016-06-13 2017-12-21 Massachusetts Institute Of Technology Surface-coated continuous glucose monitors
CN107397980B (zh) * 2017-05-05 2020-08-04 广州悦清再生医学科技有限公司 一种组织修复膜涂覆用防粘连组合物及其使用方法
WO2019047954A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-14 L'oreal SKIN CARE KIT
WO2019090309A1 (en) 2017-11-06 2019-05-09 Massachusetts Institute Of Technology Anti-inflammatory coatings to improve biocompatibility of neurological implants
MX2020013147A (es) * 2018-06-04 2021-02-18 Spermvital As Equipo funcionalizado para preparar hidrogeles.
WO2020236144A1 (en) 2019-05-20 2020-11-26 Halliburton Energy Services, Inc. Reactive polymeric lost circulation materials
US11220625B2 (en) 2019-09-30 2022-01-11 Halliburton Energy Services, Inc. Settable, removable, and reusable lost circulation fluids
CN113354836B (zh) * 2021-05-24 2022-10-04 中国科学院海洋研究所 一种硫酸化甘露葡萄糖醛酸水凝胶的制备及应用
NO347755B1 (en) 2021-10-21 2024-03-18 Blue Wave Therapeutics Gmbh Peptide-coupled alginate gels comprising radionuclides
CN115089620B (zh) * 2022-07-21 2023-09-08 青岛科技大学 一种巨藻结合态多酚的提取方法及其应用

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1814981A (en) 1927-08-06 1931-07-14 Kelco Co Process of preparing alginic acid and compounds thereof
US2420308A (en) 1942-07-27 1947-05-13 Kelco Co Gel-forming algin composition and method
GB666961A (en) 1942-07-27 1952-02-20 Kelco Co Improvements in gel-forming compositions and methods of forming the same
GB1399822A (en) 1971-07-30 1975-07-02 Finch E G Growing medium for application to root-forming plant material
US4792525A (en) 1982-08-04 1988-12-20 La Jolla Cancer Research Foundation Tetrapeptide
US4879237A (en) 1985-05-24 1989-11-07 La Jolla Cancer Research Foundation Use of peptides in control of cell attachment and detachment
US4988621A (en) 1985-05-24 1991-01-29 La Jolla Cancer Research Foundation Peptides in cell detachment and aggregation
US4789734A (en) 1985-08-06 1988-12-06 La Jolla Cancer Research Foundation Vitronectin specific cell receptor derived from mammalian mesenchymal tissue
GB8813773D0 (en) 1988-06-10 1988-07-13 Kelco Int Ltd Alginate gels
US4988921A (en) * 1989-01-09 1991-01-29 Gte Products Corporation Lamp with integral automatic light control circuit
US5175093A (en) 1989-11-07 1992-12-29 Lehigh University Bioactive cells immobilized in alginate beads containing voids formed with polyethylene glycol
US5318780A (en) 1991-10-30 1994-06-07 Mediventures Inc. Medical uses of in situ formed gels
JP3534780B2 (ja) 1992-01-31 2004-06-07 テルモ株式会社 血管塞栓剤
US5266326A (en) 1992-06-30 1993-11-30 Pfizer Hospital Products Group, Inc. In situ modification of alginate
AU5599594A (en) 1992-11-16 1994-06-08 Ciba-Geigy Ag Polyvinyl alcohol/borate ophthalmic drug delivery system
US5709854A (en) 1993-04-30 1998-01-20 Massachusetts Institute Of Technology Tissue formation by injecting a cell-polymeric solution that gels in vivo
US5531716A (en) 1993-09-29 1996-07-02 Hercules Incorporated Medical devices subject to triggered disintegration
US6090763A (en) 1994-02-28 2000-07-18 Stewart; Howard Franklin Hydrogel soap
US6129761A (en) 1995-06-07 2000-10-10 Reprogenesis, Inc. Injectable hydrogel compositions
US6150581A (en) 1995-06-07 2000-11-21 United States Surgical Corporation Chitosan/alginate anti-adhesion barrier
GB9609474D0 (en) 1996-05-08 1996-07-10 Innovative Tech Ltd Hydrogels
IL118376A0 (en) 1996-05-22 1996-09-12 Univ Ben Gurion Polysaccharide sponges for cell culture and transplantation
NO305441B1 (no) 1996-07-12 1999-05-31 Norsk Hydro As Anvendelse av G-blokk polysakkarider
US6642363B1 (en) * 1996-09-19 2003-11-04 The Regents Of The University Of Michigan Polymers containing polysaccharides such as alginates or modified alginates
US6656508B2 (en) 1997-04-17 2003-12-02 Amgen Inc. Sustained-release alginate gels
NO305033B1 (no) 1997-05-09 1999-03-22 Algipharma As Fremgangsmate for fremstilling av uronsyreblokker fra alginat
US5965997A (en) 1997-08-20 1999-10-12 Benchmarq Microelectronics Battery monitoring circuit with storage of charge and discharge accumulation values accessible therefrom
EP1009317A4 (en) 1997-08-28 2001-01-24 Boston Scient Corp SYSTEM FOR IMPLANTING CROSSLINKED POLYSACCHARIDE FIBER AND METHODS OF FORMING AND INSERTING THE SAME
US6146655A (en) 1997-08-29 2000-11-14 Softy-Flex Inc. Flexible intra-oral bandage and drug delivery system
WO1999015211A1 (en) 1997-09-19 1999-04-01 Reprogenesis, Inc. Improved hydrogel for tissue engineering
EP1023087A2 (en) 1997-10-17 2000-08-02 Advanced Medical Solutions Limited Foam materials
US6432449B1 (en) 1998-05-18 2002-08-13 Amgen Inc. Biodegradable sustained-release alginate gels
DE19836960A1 (de) 1998-08-14 2000-02-17 Ulrich Zimmermann Verfahren zur Gewinnung hochgereinigter Alginate
US6309380B1 (en) 1999-01-27 2001-10-30 Marian L. Larson Drug delivery via conformal film
KR20010010151A (ko) 1999-07-16 2001-02-05 김윤 수용성 알긴산염과 카르복시메틸 셀룰로오스를 주성분으로 하는 유착방지제 및 그의 제조방법
US6497902B1 (en) 1999-12-01 2002-12-24 The Regents Of The University Of Michigan Ionically crosslinked hydrogels with adjustable gelation time
ES2272482T3 (es) 2000-01-20 2007-05-01 Diabcell Pty Limited Preparacion y xenotransplante de islotes porcinos.
US6592566B2 (en) 2000-02-03 2003-07-15 Arizona Board Of Regents Method for forming an endovascular occlusion
US6638917B1 (en) 2000-02-25 2003-10-28 Scimed Life Systems, Inc. Reducing adhesion
JP4292695B2 (ja) * 2000-07-31 2009-07-08 ソニー株式会社 ディスク受板とディスク記録及び／又は再生装置
SE0103827D0 (sv) 2001-11-16 2001-11-16 Mikael Wiberg Nerve repair unit and method of producing it
MXPA04010667A (es) 2002-05-01 2005-07-01 Verigen Ag Implante inyectable de condrocitos.
NO20023581D0 (no) 2002-07-26 2002-07-26 Fmc Biopolymer As Nye mutantstammer av Pseudomonas fluorescens og varianter derav, metoder for produksjon og bruk derav til produksjon avalginat
SI21300A (sl) 2002-10-08 2004-04-30 Krka, Tovarna Zdravil, D.D., Novo Mesto Farmacevtske formulacije z alginati
ATE459379T1 (de) * 2003-09-08 2010-03-15 Fmc Biopolymer As Gel-schaum auf biopolymer-basis
EP2228035A1 (en) 2003-12-23 2010-09-15 FMC Biopolymer AS Use of alginate matrices to control cell growth
US7790699B2 (en) * 2004-10-12 2010-09-07 Fmc Biopolymer As Self-gelling alginate systems and uses thereof
JO2630B1 (en) 2006-04-13 2012-06-17 نوفارتيس ايه جي Organic compounds

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108135928A (zh) * 2015-09-07 2018-06-08 持田制药株式会社 藻酸冻结干燥制剂
US10966929B2 (en) 2015-09-07 2021-04-06 Mochida Pharmaceutical Co., Ltd. Freeze-dried alginic acid preparation
CN113274360A (zh) * 2015-09-07 2021-08-20 持田制药株式会社 藻酸冻结干燥制剂
CN109836594A (zh) * 2017-11-24 2019-06-04 杭州德柯医疗科技有限公司 一种水凝胶、水凝胶的制备方法及其应用
CN111235921A (zh) * 2020-01-21 2020-06-05 湖北工业大学 有效提高粘度与增稠特性的海藻酸钠溶液及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100063744A (ko) 2010-06-11
JP2010537717A (ja) 2010-12-09
BRPI0815977A2 (pt) 2017-06-13
EP2192906A4 (en) 2014-10-29
US8809521B2 (en) 2014-08-19
CN101918007A (zh) 2010-12-15
EP2192906A2 (en) 2010-06-09
US20110053886A1 (en) 2011-03-03
MX2010002328A (es) 2010-03-22
AU2008296975A1 (en) 2009-03-12
CN101918007B (zh) 2014-06-04
WO2009032158A3 (en) 2009-05-14
WO2009032158A2 (en) 2009-03-12
JP2014205059A (ja) 2014-10-30
AU2008296975B2 (en) 2014-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101918007B (zh) 延迟的自胶凝藻酸盐体系及其应用
CN101227913B (zh) 自胶凝的藻酸盐体系及其用途
US11672756B2 (en) Temperature sensitive hydrogel composition including nucleic acid and chitosan
JP5248492B2 (ja) 低分子量アルギネートを含むヒドロゲルおよびそれから製造されたバイオ構造物
TWI697335B (zh) 藥物載體組合、藥物組合物、其用途、其製備方法及其使用方法
Nussinovitch et al. Clinical uses of alginate
Kesharwani et al. Tissue regeneration properties of hydrogels derived from biological macromolecules: A review

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20160831

C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned