CN105407933A - 包含聚合物蛋白质偶联物及环境响应性聚合物的组成物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明在此公开一种显示一反向热凝胶作用的药物的、化妆品的或药妆的组成物;及一种物质的组合,包含所述组成物的一交联形式;及一种制造所述物质的组合的方法。所述组成物的特征是显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕,及在一生理介质中可以固化,及/或包含一个聚合物与多肽的偶联物,其包含具有至少二聚合官能基连接于其上的一个多肽,其中,所述多个聚合官能基中的至少一个还包含至少一可聚合基团;一泊洛沙姆;及通过至少一可聚合基团取代的一泊洛沙姆。本发明还在此揭示将所述组成物及/或物质的组合应用在治疗组织损伤或损失的多种用途。
Description
技术领域
在本发明的一些实施例中,是有关于环境响应性聚合物的多个组成物,更特别但不排除的,是有关于包含一聚合物蛋白质偶联物及一环境响应性聚合物的多个组成物、从其形成多个支架、及其在例如组织工程的应用。
背景技术
多个热反应聚合物是能在低温下产生低粘度的多个水溶液,及在一较高温度下形成一凝胶,也被称为「反向热凝胶作用」的一种性质。这些聚合物因此也被称为多个「反向热反应」聚合物。多个热反应聚合物已经广泛的应用在生医应用中,例如多个可注射及可控制的药物输送系统的所述开发[Qiu&Park,AdvDrugDelivRev2001,53:321-339]。此外,多个热反应聚合物已经应用在原位产生的多个植入物[Cohnetal.,Biomacromolecules2005,6:1168-1175]或多个药物[Bouchotetal.,AnnThoracSurg2010,89:1912-1917]的所述开发。
美国发明专利申请公开第2011/0052490号公开一种多个组成物的应用包含在一内窥镜检查过程的一纯化的热反应聚合物以达成胃肠黏膜的切除。
多个热反应聚合物具有一种聚环氧乙烷(poly(ethyleneoxide);PEO)-聚氧化丙烯(poly(propyleneoxide);PPO)-聚环氧乙烷的三段(tri-block)结构,被称为泊洛沙姆(poloxamers),已经报导出显示反向热凝胶作用。由于通过随着温度增加来释放连接到所述聚氧化丙烯的多个片段的多个水分子所引起的乱度的增加,所述吸热溶胶-凝胶(sol-gel)转变发生[Alexandridis,ColloidSurfaceA1995,96:1-46]。
普朗尼克(Pluronic,商标名)F127泊洛沙姆是一种公知的合成三段共聚物(PEO99-PPO67-PEO99)[NagarajanandGanesh,JColloidInterfaceSci1996,184:489-499;SharmaandBhatia,IntJPharm2004,278:361-377;Cohnetal.,Biomaterials2003,24:3707-3714],其在多个水溶液中显示在一临界温度之上的一反向热凝胶作用(RTG)的性质。普朗尼克(商标名)F127泊洛沙姆被所述美国食品药品管理局(FDA)批准应用在人体中及已经被调查用在多个生物医学应用,例如用于各种施用途径的药物载体、人造皮肤、及作为治疗手术后黏合的一屏障[Escobar-Chavez,JPharmPharmaceutSci2006,9:339-358]。
另外显示反向热凝胶作用的多个热反应聚合物包含市售的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(poly(N-isopropylacrylamide);PNIPAAm)和聚(N,N-二乙基丙烯酰胺)(poly(N,N-diethylacrylamide);PDEAAm)。
国际专利申请第PCT/IL2004/001136号(公开于WO2005/061018)及美国发明专利第7,842,667号揭示多个聚合物蛋白质偶联物,例如聚乙二醇(polyethyleneglycol;PEG)-血纤维蛋白原的多个偶联物,及通过交联所述多个偶联物产生的多个生物可降解支架,例如通过紫外光(UVlight)。所述支架可以应用在治疗需要组织再生的多个病症。
当所述生物合成水凝胶网络的所述多个结构特性是通过所述合成成分来控制时,聚乙二醇-血纤维蛋白原的多个水凝胶模仿所述细胞外基质(extracellularmatrix;ECM),及包含在氨基酸序列中必要的多个细胞信号域,包含附着力和蛋白酶降解基质[Dikovskyetal.,Biomaterials2006,27:1496-1506]。
国际专利申请第PCT/IL2010/001072号(公开于WO2011/073991)揭示多个聚合物蛋白质偶联物包含连接至少二聚合官能基的一蛋白质,其中之至少一个显示反向热凝胶作用。所述多个偶联物适用于通过非共价及/或共价交联来进行交联。通过交联所述多个偶联物形成的所述多个偶联物及多个物质的组合可以用在细胞成长、组织形成及治疗特征为组织损伤或损失的多个疾病。
另外的技术包含Cohn等人[PolymAdvTech2007;18:731–736]。
发明内容
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种药物的、化妆品的或药妆的组成物,包含:
(a)一聚合物与多肽的偶联物,包含一多肽,具有附加于其上的至少二个聚合官能基,其中所述多个聚合官能基中的至少一个还包含至少一可聚合基团,其中所述偶联物的多个分子未相互共价连结;
(b)一泊洛沙姆;
(c)通过至少一可聚合基团取代的一泊洛沙姆;及
(d)一药物的、化妆品的或药妆的可接受载体,
其中所述组成物显示一反向热凝胶作用。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种套装产品,包含:本文描述的一种组成物。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种物质的组合,包含:本文描述的一种组成物的一交联形式,所述交联形式包含当聚合所述可聚合基团时,所述偶联物及通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆相互共价交联的多个分子。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种用以制造本文描述的物质的组合的方法,所述方法包含:使本文描述的一组成物遭遇到通过聚合所述可聚合基团来影响共价交联的多个条件,从而产生所述物质的组合。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种本文描述的一组成物或物质的组合在用于制造修复组织损伤的一药品的用途。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种本文描述的一组成物或物质的组合在用于制造治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者的用途。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种在生物体内诱导形成一组织的方法,所述方法包含把本文描述的一物质的组合植入一患者内,从而诱导所述组织的所述形成。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种在生物体内诱导形成一组织的方法,所述方法包含施加本文描述的一组成物予一患者,及使所述组成物遭遇到通过聚合所述可聚合基团来影响共价交联,从而诱导所述组织的所述形成。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者的方法,所述方法包含把本文描述的一物质的组合植入到一患者内,从而诱导所述组织的所述形成,从而治疗以组织损伤或损失为特征的所述疾病。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者的方法,所述方法包含施加本文描述的一组成物予所述患者,及使所述组成物遭遇到通过聚合所述可聚合基团来影响共价交联的多个条件,从而诱导所述组织的形成,从而治疗以组织损伤或损失为特征的所述疾病。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种反向热凝胶作用的组成物,所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕(Pa),
及一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化;
应用在修复受损的软骨。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种反向热凝胶作用的组成物,所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及
一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化;
应用来治疗具有以软骨的损伤或损失为特征的一疾病的一患者。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种将一反向热凝胶作用的组成物应用在制造修复受损的软骨的一药品的用途,所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及
一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种将一反向热凝胶作用的组成物应用在治疗具有以软骨的损伤或损失为特征的一疾病的一患者的一药品的用途,所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及
一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种在生物体内诱导软骨形成的方法,所述方法包含:施加一反向热凝胶作用的组成物,所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及
一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化;
所述方法还包含在生物体内使所述组成物遭遇到影响固化所述组成物的
多个条件,从而诱导软骨的形成。
根据本发明一些实施例的一种样态,有提供一种治疗具有以软骨的损伤或损失为特征的一疾病的一患者的方法,所述方法包含:施加一反向热凝胶作用的组成物,所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及
一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化;
所述方法还包含在生物体内使所述组成物遭遇到影响固化所述组成物的
多个条件,从而诱导软骨的形成。
根据本发明一些实施例,所述组成物的一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及在4℃的温度下是小于100帕。
根据本发明一些实施例,所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是1000帕。
根据本发明一些实施例,所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下不多于20000帕。
根据本发明一些实施例,所述剪力储存模数在4℃的温度下是小于10帕。
根据本发明一些实施例,所述组成物在一含水环境中的一溶解速率是每小时小于50毫克/平方厘米。
根据本发明一些实施例,所述偶联物的一浓度在从2至15毫克/毫升的一范围内。
根据本发明一些实施例,所述泊洛沙姆的一浓度在从13至25重量百分比的一范围内。
根据本发明一些实施例,通过至少一聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一浓度在从7.8至15重量百分比的一范围内。
根据本发明一些实施例,所述泊洛沙姆及通过至少一聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一总浓度至少是21重量百分比。
根据本发明一些实施例,所述偶联物具有通式:
X(-Y-Zm)n
其中:
X是所述多肽;
Y是所述聚合官能基;
Z是所述可聚合基团;
n是大于1的一整数;及
m是1或大于1的一整数。
根据本发明一些实施例,所述多肽包含一蛋白质或其一片段。
根据本发明一些实施例,所述蛋白质选自于一细胞外基质蛋白质、一细胞信号蛋白质、一细胞粘附蛋白质、一生长因子、一蛋白质A(proteinA)、一蛋白酶和蛋白酶受质。
根据本发明一些实施例,所述蛋白质是一细胞外基质蛋白质。
根据本发明一些实施例,所述细胞外基质蛋白质选自于由血纤维蛋白原、胶原蛋白、纤连蛋白、弹性蛋白、原纤蛋白、纤蛋白、波形蛋白、层粘连蛋白和明胶所组成的所述族群。
根据本发明一些实施例,所述多肽包含一血纤维蛋白原或其一片段。
根据本发明一些实施例,所述多肽是一变性蛋白质。
根据本发明一些实施例,所述多肽是一变性血纤维蛋白原。
根据本发明一些实施例,所述多个聚合官能基的每一个包含一合成聚合物。
根据本发明一些实施例,所述合成聚合物选自于由一聚乙二醇及一泊洛沙姆(聚(乙二醇-丙二醇)共聚物)组成的族群。
根据本发明一些实施例,所述可聚合基团是可通过自由基聚合的方式来聚合。
根据本发明一些实施例,所述可聚合基团选自于由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和乙烯基砜所组成的所述族群。
根据本发明一些实施例,所述多肽是变性血纤维蛋白原,及所述多个聚合官能基中的每一个包含聚乙二醇。
根据本发明一些实施例,所述多个聚乙二醇官能基中的每一个包含一聚乙二醇二丙烯酸酯官能基,其中所述聚乙二醇二丙烯酸酯官能基的一丙烯酸酯基团连接到所述血纤维蛋白原的一个半胱氨酸残基。
根据本发明一些实施例,所述多肽是变性血纤维蛋白原,及所述多个聚合官能基中的每一个包含F127泊洛沙姆。
根据本发明一些实施例,所述多个聚合官能基中的每一个包含一F127泊洛沙姆二丙烯酸酯官能基,其中所述F127泊洛沙姆二丙烯酸酯官能基的一丙烯酸酯基团连接到所述血纤维蛋白原的一个半胱氨酸残基。
根据本发明一些实施例,所述组成物还包含一自由基引发剂。
根据本发明一些实施例,所述反向热凝胶作用的特征是在从10℃至20℃的一范围内的一相变温度。
根据本发明一些实施例,所述组成物的所述反向热凝胶作用使所述组成物的一剪力储存模数增加至少10倍。
根据本发明一些实施例,所述组成物在17℃的一温度下的一剪力储存模数在从9000帕到15000帕的一范围内。
根据本发明一些实施例,所述组成物被鉴定应用在产生一水凝胶支架。
根据本发明一些实施例,所述套装产品还包含用在修复组织损伤的多个指示。
根据本发明一些实施例,所述套装产品还包含用在治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者的多个指示。
根据本发明一些实施例,所述物质的组合是一支架。
根据本发明一些实施例,所述物质的组合是一水凝胶。
根据本发明一些实施例,在17℃的一温度下,所述物质的组合的一剪力储存模数至少是30000帕。
根据本发明一些实施例,所述物质的组合是生物可降解的。
根据本发明一些实施例,所述物质的组合被鉴定应用在诱导形成一组织及/或修复组织损伤。
根据本发明一些实施例,在生物体内影响所述共价交联。
根据本发明一些实施例,上述多个条件包含射线照射。
根据本发明一些实施例,本文描述的所述组成物及/或物质的组合被鉴定应用在修复组织损伤。
根据本发明一些实施例,本文描述的所述组成物及/或物质的组合被鉴定应用在治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者。
根据本发明一些实施例,所述组织包含软骨。
根据本发明一些实施例,所述组成物应用在关节镜手术。
根据本发明一些实施例,所述药品应用在关节镜手术。
根据本发明一些实施例,所述方法通过关节镜手术来影响。
根据本发明一些实施例,所述组成物可通过在一生理介质内聚合来固化。
根据本发明一些实施例,在一生理介质中的所述聚合是通过射线放射来开始。
根据本发明一些实施例,所述组成物显示一反向热凝胶作用且特征是在从10℃至20℃的一范围内的一相变温度。
根据本发明一些实施例,所述组成物显示一反向热凝胶作用且特征是使所述组成物的一剪力储存模数增加至少10倍。
根据本发明一些实施例,当在所述生理介质中固化时,所述组成物形成一水凝胶支架。
除非另有定义,否则本文使用的所有技术和/或科学术语以本领域具有一般技术人员对本发明所属的理解具有相同的含义。尽管类似或等同于本文描述的方法与材料可以在本发明的实施例的实践或测试中使用,示例性方法和/或材料描述如下。在冲突的情况下,以包括定义的专利说明书进行解释。此外,所述多个材料、方法和实施例仅是说明性的,并不意在必然的限制。
附图说明
本发明的一些实施例仅通过举例的方式并参照所附图式在此描述。现在具体参照附图详细的说,要强调的是所绘示的细节是通过举例的方式和为了本发明的多个实施例的说明性讨论的目的。在这方面上,结合所述多个附图的描述对于本领域技术人员如何本发明实施例可以实施变得明显。
在所述附图中:
图1绘示对于包含7.3毫克/毫升聚乙二醇-血纤维蛋白原、15.4%泊洛沙姆及8.1%F127泊洛沙姆-二丙烯酸酯(深灰色)的一示例性的组成物及包含7.4毫克/毫升聚乙二醇-血纤维蛋白原、10%F127泊洛沙姆-二丙烯酸酯(亮灰色)的作为一温度函数的所述剪力储存模数(G’)的一图式;
图2A-2B绘示一示例性的组成物显示在4℃的流动性(图2A)及在室温下的刚性的图像;
图3绘示一示例性组成物在室温通过注射器注射的一图像;
图4绘示一示例性组成物在室温下附着到一垂直表面的一图像;
图5A-5D绘示一示例性组成物(灰色底层)以水染料溶液培育之前(图5A)、立即之后(图5B)、一小时后(图5C)及二小时后(图5D)的图像;
图6显示绘示为了可视化(灰色底层)以水染料溶液培育,把靛蓝胭脂红加到一示例性组成物内的一图像;
图7A-7D绘示注射一示例性组成物到一人工病变内(图7A)、所述组成物充满所述人工病变(图7B)、紫外光射线照射以达成交联所述组成物(图7C)、及通过交联所述组成物形成一水凝胶(图7D)的图像;
图8A-8D绘示在21℃下(图8A)、在以4毫瓦/平方公分的紫外光射线照射达5分钟移除所述模具(图8B)、及通过水下交联所述组成物形成所述水凝胶(图8B-8D)的水下注射一示例性组成物到一圆筒形模具内的图像;
图9绘示对于具有0、4、7或10毫克/毫升聚乙二醇-血纤维蛋白原的示例性组成物的作为一温度函数的所述剪力储存模数(G’)的一图式;
图10绘示当交联具有0、4、7或10毫克/毫升聚乙二醇-血纤维蛋白原的示例性组成物时,剪力储存模数(G’)的所述改变的一图式;
图11绘示对于具有7.3毫克/毫升聚乙二醇-血纤维蛋白原或F127-血纤维蛋白原、15.4%F127泊洛沙姆、及8.1%F127泊洛沙姆-二丙烯酸酯的多个示例性组成物的作为一温度函数的所述剪力储存模数(G’)的一图式;
图12绘示当交联具有7.3毫克/毫升聚乙二醇-血纤维蛋白原或F127-血纤维蛋白原、15.4%F127泊洛沙姆、及8.1%F127泊洛沙姆-二丙烯酸酯的多个示例性组成物时,剪力储存模数(G’)的所述改变的一图式;
图13绘示在50℃下一示例性水凝胶培育在磷酸盐缓冲盐水(酸碱值7.4)内12或34天后的干重的所述变化的一条状图;及
图14绘示一示例性水凝胶在37℃下的磷酸盐缓冲盐水内24小时后,有无0.1%的胰蛋白酶时的血纤维蛋白原浓度的所述变化的一条状图。
具体实施方式
在本发明的一些实施例中,是有关于环境响应性聚合物的多个组成物,更特别但不排除的,是有关于包含一聚合物蛋白质偶联物及一环境响应性聚合物的多个组成物、从其形成多个支架、及其在例如组织工程的应用。
在详细解释本发明的至少一实施例之前,要知道的是本发明不必限于在其应用中所阐述的以下描述或例举的实施例中的细节。本发明能有其它实施例或能以各种方式被实践或进行。
本案发明人已经设定及成功制备及实践一组成物,其具有显示高度适用于从其形成的一支架的多个性质。当设计这种一组成物,本案发明人已考虑到这种组合物应表现出以下的一般多个性质:在低温下相对高流动性、在室温下相对高黏性及在一生理介质内欲交联的能力,例如在生物体内。本案发明人还已考虑在它的结构内的一多肽(例如蛋白质)的所述有利结合。本案发明人已经考虑当所得的一组成物在室温下足够粘稠以保持在期望的位置而不溢出,当具有足够的流体以便可注射(例如,通过注射器),这样的性质能够简单制备及在低温下处理一自由流动的液体(例如当冷藏时)。一旦发生,所述组成物能够之后交联以形成一想要的材料(例如一支架),其将包含提供优良生物信号性质及/或生物可降解的一多肽。
本案发明人已经设想显示反向热凝胶作用的多个聚合物,例如泊洛沙姆,可有用的达成在各种温度获得所想要的黏度。但是应当理解的是,通过本案发明人设计及实现的所述组成物内,这样的聚合物的所述反向热凝胶作用在注射之前影响,而不是在原位影响。
继费力的实验后,本案发明人已发明一种适合的组成物,其组合至少下面的多个成分:一聚合物多肽偶联物,包含促进交联的一可聚合基团;一泊洛沙姆,其提供由于多个反向热凝胶作用性质的在室温下的高黏性;及通过至少一可聚合基团取代的一泊洛沙姆,其还皆促进交联及增加在室温下的黏度。
如在所述例示部分下面,这样的组成物被证明显示出所需的流变性质和药理性能。
因此,根据本发明的多个实施例的一样态,有提供一反向热凝胶作用组成物的特征为:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化。
如本文所使用的,所述用语「生理介质」是指水或一水溶液,特征为范围在5到9之间的一酸碱值,及范围在大致20℃到37℃的一温度下。在一些实施例中,所述生理介质是在大致20℃的一温度下的磷酸盐缓冲盐水(酸碱值7.4)溶液。
如本文所使用的,所述用语「可以固化」是指对应于一化学的及/或物理的刺激物(例如照明)经历固化的一能力。当所述用语「可以固化」有关于被给定的条件(例如在一生理介质内),影响固化的所述刺激物必须与所给定的条件兼容(例如,不包含不相容所述多个条件的所述定义的一酸碱值或温度),及在所述多个条件下影响固化。
在此,所述多个用语「正在固化」及「固化」及其衍生词是指通过交联的形成来使一物质硬化,以响应一化学及/或物理的刺激(例如照明)。在一些实施例中,一物质的7所述硬化导致所述物质的一剪力储存模数在17℃的一温度下具有30000帕。
预计从本申请成熟的一专利的所述寿命的期间,显示反向热凝胶作用的许多相关的聚合物将被开发,及所述片语的所述范围「反向热凝胶作用组成物」意欲包含基于演译所有这种新科技的多个组成物。
本文描述的一组成物可以被认为是环境响应性组成物,因为它显示在它自身多个性质(例如多个流变学性质、固化性)的改变,其响应于多个环境条件(例如温度、照明等)。
本文遍布所述揭示的多个组成物是指可互换的「多个热反应组成物」、「多个反向热凝胶作用组成物」及「多个环境响应性组成物」。
根据本发明多个实施例的一样态,有提供一种药物的、化妆品的或药妆的组成物,包含:
一聚合物与多肽的偶联物,包含一多肽,具有附加于其上的至少二个聚合官能基,其中所述多个聚合官能基中的至少一个还包含至少一可聚合基团,其中所述偶联物的多个分子未相互共价连结;
一泊洛沙姆;
通过至少一可聚合基团取代的一泊洛沙姆(为了简短的目的,本文也称之为一聚合泊洛沙姆;及
一药物的、化妆品的或药妆的可接受载体,
其中所述组成物显示一反向热凝胶作用。
如这里所列举,这样的组成物易受于通过在所述组成物内聚合多个可聚合基团以使多个偶联物的分子(其未互相共价连接)变成共价连接的影响而固化。
这样的组成物可以被认为是如本文定义的一环境响应性组成物。
本文中所述用语「泊洛沙姆」是指一种聚环氧乙烷(poly(ethyleneoxide);PEO)-聚氧化丙烯(poly(propyleneoxide);PPO)-聚环氧乙烷的嵌段聚合物,其具有一聚环氧乙烷-聚氧化丙烯-聚环氧乙烷结构。合适的泊洛沙姆是市售的,例如,多个普朗尼克(Pluronic,商标名)聚合物。一「聚环氧乙烷」嵌段是一官能基,其中多个环氧乙烷残基包含至少90%的所述官能基的所述多个原子(除了多个氢原子),及一聚氧化丙烯嵌段是一官能基,其中多个氧化丙烯残基包含至少90%的所述官能基的所述多个原子(除了多个氢原子)。
本文中,无论何处它未被指出是通过至少一可聚合基团取代的一泊洛沙姆,应当理解的是通过至少一可聚合基团取代的一泊洛沙姆不包含所述用语「泊洛沙姆」。
如本文中及本领域中所使用,所述片语「反向热凝胶作用」描述当增加温度时通过一物质(例如,如本文描述的一组成物)增加黏度的一性质。所述黏度增加可以是,例如从液态转化成半固态(例如凝胶)、从液态转换为更粘稠的液体状态、或从半固态转换到更坚硬的半固体状态。在本文中,所有这样的转换通过所述用语「凝胶化」来包含。影响凝胶化的所述温度的增加可以是在任何二温度之间。选择的,影响所述凝胶化是在0℃到55℃的所述范围之内的一温度。
为了简短的目的,所述用语「热反应」在本文是指显示反向热凝胶作用的所述性质(对于一组成物及一物质均是)。
如本文中及本领域中所使用,一「剪切模量」被定义成剪切压力与所述剪切应变的所述比例。所述剪切模量可以是一复合变量(complexvariable),在这情况下所述「剪力储存模数」(被指称为G’)是所述实部分量,及所述「剪切损耗模数」(被指称为G”)是所述虚部分量。在黏弹性固体内的所述储存模数及损耗模数测量所述储存能代表所述弹性部分,及所述作为热量耗散的能量代表所述黏性部分。
在一些实施例中,所述组成物的所述反向热凝胶作用是所述组成物显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围内至少是100帕(例如在前述范围内的所有温度下),及示一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕。
根据本文描述的所述任何样态的一些实施例,所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是1000帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是2000帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是5000帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是10000帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下大致是12000帕。
在一些实施例中,所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下不多于20000帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下不多于15000帕。
根据本文描述的所述任何样态的一些实施例,所述剪力储存模数在17℃的温度下是在从9000帕到15000帕的一范围内。在一些实施例中,所述剪力储存模数在17℃的温度下是在从10000帕到13000帕的一范围内。在一些实施例中,所述剪力储存模数在17℃的温度下是大致12000帕。
在一些实施例中,所述剪力储存模数在4℃的一温度下是小于10帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在4℃的一温度下是小于5帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在4℃的一温度下是小于2帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在4℃的一温度下是小于1帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在4℃的一温度下是小于0.5帕。在一些实施例中,所述剪力储存模数在4℃的一温度下是小于0.2帕。
多个低粘度液体在多个组合物的所述制造阶段是特别有利的,如本文中所描述,因为它们容易许可多个成分混合,以及纯化和消毒步骤,例如过滤。
不受限任何特定理论,相信在适度低温下具有一低黏度状态的多个组成物的优点在它们只需要一适当程度的冷却(例如从而节省能源),以为了受益于低粘度状态的上述优点。
在本文描述的所述任何样态的一些实施例,所述反向热凝胶作用的特征为在从10℃至20℃的一范围内的一相变温度(其中所述组成物是在温度高于所述相变温度的一个更粘稠状态)。在一些实施例中,所述反向热凝胶作用的特征为在从13℃至19℃的一范围内的一相变温度。在一些实施例中,所述反向热凝胶作用的特征为在从15℃至18℃的一范围内的一相变温度。
利用本领域已知的多个步骤,通过辨别所述组成物遭遇在多个性质上的一突然改变的一温度下,例如剪力储存模数的一突然改变及/或以利用热量测定判断的一相变化,所述相变温度可以被判断。
在本文描述的所述任何样态的一些实施例中,所述组成物的所述反向热转变使所述组成物的一剪力储存模数增加至少10倍。在本文描述的所述任何样态的一些实施例中,所述组成物的所述反向热转变使所述组成物的一剪力储存模数增加至少30倍。在本文描述的所述任何样态的一些实施例中,所述组成物的所述反向热转变使所述组成物的一剪力储存模数增加至少100倍。在本文描述的所述任何样态的一些实施例中,所述组成物的所述反向热转变使所述组成物的一剪力储存模数增加至少300倍。在本文描述的所述任何样态的一些实施例中,所述组成物的所述反向热转变使所述组成物的一剪力储存模数增加至少1000倍。在本文描述的所述任何样态的一些实施例中,所述组成物的所述反向热转变使所述组成物的一剪力储存模数增加至少3000倍。在本文描述的所述任何样态的一些实施例中,所述组成物的所述反向热转变使所述组成物的一剪力储存模数增加至少10000倍。
如本文所例示,多个例示性的组成物在即使在水中培育之后,保持它们的优良流变及固化性质。
不受限任何特定理论,相信这样的性质增强本文描述的多个组成物的用途以达成在一水环境的多个应用,包含在生物体内的多个环境。
因此,根据在本文描述的所述任何样态的一些实施例,所述组成物是防水的。
本文中所述用语「防水」是指一物质(例如本文描述的一组成物),其当它在水中培育达至少一小时,没有通过所述物质造成明显的水吸收,及没有通过所述水造成明显的物质或其一部分的吸收。所述物质因此与所述相邻的水保留一可识别的及相对静止的边界,其通过加入水溶性染料的水或物质可以被呈现高度可见的,如本文所列举。
在本文所述片语「明显吸收」是指在至少500毫克/平方公分的一程度,从一物体到另一个的多个分子的一网络移动(例如从本文描述的一组成物到水,或反之亦然)。
在一些实施例中,所述防水是这样的使所述组成物的特征为一溶解速率在一含水环境内是每小时小于100毫克/平方公分。
如本文所定义,所述「溶解速率」是通过所述组成物接触一水溶液(例如酸碱值为7.4的磷酸盐缓冲盐水)且没有搅拌时达一小时来判断,例如,通过平缓的把所述水溶液放在所述组成物之上,及判断在20℃的一温度下所述组成物的一溶解量(如通过在所述组成物中的所述重量的一减少量来确定)。在一些实施例中,所述溶解速率每小时小于50毫克/平方公分。在一些实施例中,所述重量改变每小时小于40毫克/平方公分。每小时小于30毫克/平方公分。
所述以毫克/平方公分单位的重量改变可以通过测量一样品内的一组成物的重量的改变,及把所述重量改变除以位在所述组成物及所述水溶液之间的所述界面的一区域。如本文所例示,这样的测试可以使用大概一毫升的每个所述组成物及水溶液来实现,具有位在所述组成物及水之间大致是38平方毫米的一界面。
所述「防水」包含多个水不混溶的物质及当充分搅拌时可与水混溶的物质,但在缺少足够搅拌时是防水(例如在所述水中溶解的非常慢)。
所述高分子多肽偶联物:
根据在此段落描述的任一实施例的所述高分子多肽偶联物可以在本文描述的所述多个发明的任何所述多个样态的所述多个实施例的任一个的上下文中使用,及可以与根据本文描述的各实施例的任一个的一泊洛沙姆,及本文描述的各实施例的任一个的一聚合泊洛沙姆结合。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,在所述组成物内的所述聚合物多肽(或聚合物蛋白质)偶联物的一浓度是在从2到15毫克/毫升的一范围内。在一些实施例中,所述偶联物的一浓度是在从5到10毫克/毫升的一范围内。在一些实施例中,所述偶联物的一浓度是在从6到9毫克/毫升的一范围内。在一些实施例中,所述偶联物的一浓度大致是7.3毫克/毫升。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,在所述组成物内的所述偶联物的一浓度是在从2到8毫克/毫升的一范围内。在一些实施例中,所述偶联物的一浓度是在从5到8毫克/毫升的一范围内。在一些实施例中,所述偶联物的一浓度是在从6到8毫克/毫升的一范围内。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,在所述组成物内的所述偶联物的一浓度是在从6到15毫克/毫升的一范围内。在一些实施例中,所述偶联物的一浓度是在从6到10毫克/毫升的一范围内。在一些实施例中,所述偶联物的一浓度是在从6到9毫克/毫升的一范围内。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述偶联物具有通式:
X(-Y-Zm)n
其中X是如本文描述的一多肽、Y是如本文描述的一聚合官能基、Z是如本文描述的一可聚合基团、n是大于1的一整数(例如2、3、4及高达20)、及m是1或大于1的一整数(例如2、3、4及高达20),其代表每个聚合官能基的可聚合基团的所述数量。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,m是在从1到10的范围内。在一些实施例中,m是在从1到4的范围内。在一些实施例中,m是1。
但应该理解的是,作为上述通式包含超过一个–Y-Zm官能基,在一偶联物的不同–Y-Zm官能基可以选择的具有对于m的一区别数值。
本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述多个聚合官能基包含一合成聚合物。根据本发明的多个实施例,多个泊洛沙姆(例如F127泊洛沙姆)及聚乙二醇是适用于多个聚合官能基的示例性的合成聚合物。
不受限任何特定理论,相信把一合成聚合物结合到一多肽(例如一天然蛋白质,如血纤维蛋白原)提供当通过所述万用合成分量而不是折衷的生物相容性来控制它们的物理性质(例如密度、刚度及蛋白水解降解性)。
所述偶联物的所述多肽在长度上至少是10氨基酸,选择的在长度上至少是20氨基酸及选择的在长度上至少是50氨基酸。
如本文所使用的所述用语「多肽」包含多个原生多肽(多个降解产物、多个综合合成多肽或多个重组多肽中的任一者)及多个拟肽物(典型的,多个综合合成多肽),及是多个多肽类似物的多个拟肽及半拟肽,其可能具有例如当在一体内使所述多肽更稳定或更能够渗入细胞内时的多个修饰。这样的修饰包含但不限于,N-末端修饰、C-末端修饰、肽键修饰,包含但不限于,CH2-NH、CH2-S、CH2-S=O、O=C-NH、CH2-O、CH2-CH2、S=C-NH、CH=CH或CF=CH、骨架修饰及残基修饰。用以准备多个拟态物化合物的多个方法在本领域中是被熟知且是具体的,例如,在QuantitativeDrugDesign,C.A.RamsdenGd.,Chapter17.2,F.ChoplinPergamonPress(1992),其通过引用的方式并入,就如同在本文完全阐述。
在所述多肽内的多个钛键(-CO-NH-)可以被取代,例如通过多个N-甲基化键(-N(CH3)-CO-)、多个酯键(-C(R)H-C-O-O-C(R)-N-)、多个酮基亚甲基键(-CO-CH2-)、多个α-氮杂键(-NH-N(R)-CO-),其中R是任意烷基,例如甲基-胺键(-CH2-NH-)、羟基亚乙基键(-CH(OH)-CH2-)、硫代酰胺键(-CS-NH-)、烯属双键(-CH=CH-)、反向酰胺键(-NH-CO-)、肽衍生物(-N(R)-CH2-CO-),其中R是「正常侧链」,自然地呈现在碳原子上。这些修饰可以在沿着所述多肽链的任意所述多个键处及甚至在好几个地方(2-3个)同时发生。
如贯穿本文中所使用,所述用语「氨基酸」或「多个氨基酸」被理解以包含所述20个天然存在的氨基酸;那些氨基酸时常在体内转译后修饰,包含,例如羟脯氨酸、磷酸丝氨酸及磷酸苏胺酸,及其他不常见的氨基酸,包含但不限于,2-氨基己二酸、羟离胺酸、异锁链赖氨素、正缬氨酸、正亮氨酸及鸟氨酸。再者,所述用语「氨基酸」包含D-及L-氨基酸。
根据本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例,所述多肽包含一蛋白质或其一片段。
在一些实施例中,所述多个用语「多肽」及「蛋白质」是可交换的被使用。
所述蛋白质可以是一天然存在蛋白质(例如一蛋白质存在于真核生物及/或原核生物、细胞、细胞材料、非多孔材料等)或均质于(例如至少90%均质、选择的至少95%均质及选择的至少99%均质)一天然存在蛋白质的一多肽。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述蛋白质(或蛋白质片段)是变性的。
要了解的是本文描述的所述蛋白质可以选择的包含超过一多肽链。
在多个实施例中包含特征为超过一多肽链的一蛋白质,本文描述的所述偶联物选择的包含所述蛋白质的一多肽。
或者,本文描述的所述偶联物包含所述蛋白质的多个多肽(例如所述蛋白质的所有所述多肽)。在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述多个多肽连接在一起(例如通过非共价及/或共价键)以形成一多聚体(例如,二聚物、三聚物、四聚物、六聚物等),所述多聚体具有连接其上的至少二聚合官能基,如本文所描述。在一些实施例中,所述蛋白质的所述多个多肽是分开的(例如通过所述蛋白质的变性来分开),以使本文描述的所述偶联物是不同偶联物种类的一混合物,其中所述偶联物种类中的每一个包含一不同的多肽。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述多肽(例如蛋白质或蛋白质片段)被选择以显示一生物活性。在一些实施例中,所述生物活性包含用于细胞成长及/或侵入的支持。
多个蛋白质的多个例子显示一生物活性,其在本发明的多个实施例的上下文中是优良的,包含而非限制,一细胞信号蛋白质、一细胞外基质蛋白质、一细胞粘附蛋白质、一生长因子、一蛋白质A、一蛋白酶和蛋白酶受质。在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述蛋白质是一细胞外基质蛋白质。
根据本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例,所述多肽包含一血纤维蛋白原多肽(血纤维蛋白原的α、β及/或γ链)或其一片段。在一些实施例中,本文描述的所述偶联物包含血纤维蛋白原的所述α、β及γ链。在一些实施例中,所述多肽是一变性血纤维蛋白原(例如血纤维蛋白原的变性α、β及γ链的一混合物)。
多个细胞外基质蛋白质的例子包含但不限于,血纤维蛋白原(例如α-链,GenBank登录号NP_068657;β-链,GenBank登录号P02675;γ-链-GenBank登录号P02679)、胶原(例如GenBank登录号NP_000079)、纤维连接蛋白(例如GenBank登录号NP_002017)、波形蛋白(例如GenBank登录号NP_003371)、弹性蛋白、原纤蛋白、纤蛋白、层粘连蛋白(例如GenBank登录号NP_000218)及明胶。
多个细胞信号蛋白质的多个例子包含但不限于,p38促分裂原活化蛋白激酶(例如,GenBank登录号NP_002736)、核因子kappaB(例如,GenBank登录号NP_003989)、Raf激酶抑制剂蛋白(RKIP)(例如,GenBank登录号XP_497846)、Raf-1(例如,GenBank登录号NP_002871)、MEK(例如,GenBank登录号NP_002746),蛋白激酶C(PKC)(例如,GenBank登录号NP_002728),磷酸肌醇3-激酶γ(例如,GenBank登录号NP_002640)、受体酪氨酸激酶,例如胰岛素受体(例如,GenBank登录号NP_000199)、异源G蛋白质(例如,Galpha(i)-GenBank登录号NP_002060;Galpha(S)-GenBank登录号NP_000507;Galpha(Q)-GenBank登录号NP_002063)、小窝蛋白3(例如,GenBank登录号NP_001225)、微管相关蛋白质1B、及14-3-3蛋白质(例如,GenBank登录号NP_003397)。
多个细胞粘附蛋白质的多个例子包含但不限于,组合蛋白(例如,GenBank登录号NP_002202)、细胞间粘附分子(ICAM)1(例如,GenBank登录号NP_000192)、N-CAM(例如,GenBank登录号NP_000606)、钙粘蛋白(例如,GenBank登录号NP_004351)、腱生蛋白(例如,GenBank登录号NP_061978)、gicerin(例如,GenBank登录号NP_006491)、及神经损伤诱导蛋白2(ninjurin2)(例如,GenBank登录号NP_067606)。
多个生长因子的多个例子包含但不限于,表皮生长因子(例如,GenBank登录号NP_001954)、转化生长因子β(例如,GenBank登录号NP_000651)、成纤维细胞生长因子-酸性(例如,GenBank登录号NP_000791)、成纤维细胞生长因子-碱性(例如,GenBank登录号NP_001997)、促红细胞生成素(例如,GenBank登录号NP_000790)、血小板生成素(例如,GenBank登录号NP_000451)、神经突增生因子、肝细胞生长因子(例如,GenBank登录号NP_000592)、胰岛素样生长因子-I(例如,GenBank登录号NP_000609)、胰岛素样生长因子-II(例如,GenBank登录号NP_000603)、干扰素γ(例如,GenBank登录号NP_000610)、和血小板衍生生长因子(例如,GenBank登录号NP_079484)。
多个蛋白酶的多个例子包含但不限于,胃蛋白酶(例如,GenBank登录号NP_055039)、低特异性胰凝乳蛋白酶、高特异性胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶(例如,GenBank登录号NP_002760),羧胜酶(例如,GenBank登录号NP_001859)、氨基肽酶(例如,GenBank登录号NP_001141)、脯氨酸内肽酶(例如,GenBank登录号NP_002717)、金黄色葡萄球菌V8蛋白酶(例如,GenBank登录号NP_374168)、蛋白酶K(PK)(例如,GenBank登录号P06873)、天冬氨酸蛋白酶(例如,GenBank登录号NP_004842)、丝氨酸蛋白酶(例如,GenBank登录号NP_624302)、金属蛋白酶(例如,GenBank登录号NP_787047)、ADAMTS17(例如,GenBank登录号NP_620688)、类胰蛋白酶-γ(例如,GenBank登录号NP_036599)、matriptase-2(例如,GenBank登录号NP_694564)。
多个蛋白酶受质的多个例子包含所述肽或多个肽序列作为蛋白酶蛋白的靶标。例如,赖氨酸和精氨酸是胰蛋白酶的目标;酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸是糜蛋白酶的目标。
这种天然存在蛋白质可以从任何已知的分子生物学试剂的提供者获得。
根据本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例,所述偶联物的所述多个聚合官能基包含多个可聚合基团(例如如本文描述),其可连接到一多肽。例如,丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、及乙烯基砜,除了多个可聚合基团,是适合于通过麦可加成(Michael-typeaddition)附着到一氢硫基团(例如,在一个半胱氨酸残基)。
因此,如例示在本文的所述多个例子段落中,一聚合官能基可以包含多个这样的基团(例如,丙烯酸酯),其中一个被反应(其可以使所述基团不再聚合)以连接所述聚合官能基到所述多肽,所述剩下的基团或多个基团成为多个可聚合基团。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述偶联物包含聚合物二丙烯酸酯(例如聚乙二醇二丙烯酸酯)的多个官能基,其中,在每一官能基内的一个丙烯酸酯基团附加到一多肽(例如变性血纤维蛋白原)的一个半胱氨酸残基,及一丙烯酸酯基团当作一可聚合基团。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述偶联物包含通过超过二个丙烯酸酯基团(例如四臂聚乙二醇四丙烯酸酯官能基)取代的一分支聚合官能基,其中在每一官能基中的一丙烯酸酯基团附加到一多肽(例如变性血纤维蛋白原)的一个半胱氨酸残基,及另外的多个丙烯酸酯基团(例如在在一个四丙烯酸酯官能基内的三个丙烯酸酯基团)作为多个可聚合基团。
根据一些实施例,所述多肽是变性血纤维蛋白原及每个所述多个聚合官能基包含聚乙二醇。
根据在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例,所述聚乙二醇官能基的每一个包含一聚乙二醇二丙烯酸酯官能基,其中所述聚乙二醇二丙烯酸酯官能基的一丙烯酸酯基团附加到所述血纤维蛋白原的一个半胱氨酸残基。
根据在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例,所述多肽是变性血纤维蛋白原及所述多个聚合官能基的每一个包含F127泊洛沙姆。
根据在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例,所述多个聚合官能基的每一个包含一F127泊洛沙姆二丙烯酸酯官能基,其中所述F127泊洛沙姆二丙烯酸酯官能基的一丙烯酸酯基团附加到所述血纤维蛋白原的一个半胱氨酸残基。
适用于使用在本发明的一些实施例中的多个聚合物多肽偶联物也描述在国际专利申请公开WO2005/061018、美国专利号7,842,667及国际专利申请公开WO2011/073991,其内容通过引用并入本文。
所述多个可聚合基团及聚合:
根据在此段落中描述的所述多个实施例的任一个的所述多个可聚合基团及聚合可以用在本文描述的所述多个发明的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的内容中,及可以被合并在根据本文描述的所述各实施例的任一个的一可聚合的聚合物多肽偶联物之内,及根据本文描述的所述各实施例的任一个的一聚合泊洛沙姆。
如本文所使用,所述片语「可聚合基团」是指一官能基团的特征是通过聚合具有另一分子(例如另一个偶联物)的一官能基团的所述可聚合基团来影响共价交联的一能力。在本发明的任何实施例的内容中,所述多个可聚合基团可以当作多个单体,其中聚合所述多个可聚合基团交联包含所述多个可聚合基团的所述多个偶联物。
根据本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例,所述可聚合基团能够通过聚合相似于及/或等同于本文描述一含可聚合基团分子(例如包含一可聚合基团化学的关联于及/或等同于所述可聚合基团的一偶联物或泊洛沙姆)的一分子(例如聚合物-蛋白质偶联物、被取代的泊洛沙姆)来影响交联。
在本文中,所述用语「聚合」是指一反应,其中至少二个化学相似或等同的多个分子或多个官能基通过一或更多键变成共价连接。从而形成的所述反应及所述多个键是一种型态,允许至少当一些条件时,达成超过二个(例如10或更多)的化学相似或等同的多个分子或多个官能基变成共价连接。
许多可聚合基团在本领域中是已知的,包含多个基团(例如多个不饱合基团),其容易遭遇自由基聚合,及多个环基(例如多个内酯),其容易通过开环而聚合。
用于影响聚合的各种条件(例如自由基聚合)在本领域是已知的。聚合可以被影响,例如通过光引发(在照射适当的光的存在下,例如365纳米,及也选择的有如本文描述的一引发剂)、通过化学交联(在一自由基供体的存在下)及/或加热(在所述适合的温度)。根据多个示例性的实施例,通过以紫外光射线照射来影响聚合(例如以大致365纳米的一波长)。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,一可聚合基团被选择以使其聚合可以在无害于多个活细胞的相对温和的多个条件下被影响。例如,所述多个聚合条件选择的充分无毒及无危险的,以适用于在生物体内影响聚合,如本文所描述。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述可聚合基团是通过自由基聚合来聚合。这样的多个基团的多个例子包含但非限定,丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、和乙烯基砜。
在本发明的多个实施例的所述多个样态的任一个中,为了开始进行本文描述的聚合所述多个可聚合基团,一自由基引发剂可以选择的被使用。所述技术人员将可以选择适用于开始进行聚合所述选择的多个可聚合基团的一引发剂。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,如本文描述的一组成物还包含一自由基引发剂(例如如本文所描述)。
所述泊洛沙姆及通过至少一可聚合基团取代的泊洛沙姆:
根据在此段落内描述的所述多个实施例的任一个的所述泊洛沙姆及通过至少一可聚合基团取代的泊洛沙姆可以用在本文描述的所述多个发明的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的内容中,及可以与根据本文描述的所述各个实施例的任一个的一偶联物合并,及可以包含根据本文描述的所述各实施例的任一个的一可聚合基团。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述泊洛沙姆的一浓度是至少5重量百分比。在一些实施例中,所述泊洛沙姆的一浓度是至少8重量百分比。在一些实施例中,所述泊洛沙姆的一浓度是至少10重量百分比。在一些实施例中,所述泊洛沙姆的一浓度是至少12重量百分比。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述泊洛沙姆的一浓度是在从13到25重量百分比的一范围内。在一些实施例中,所述泊洛沙姆的一浓度是在从13到20重量百分比的一范围内。在一些实施例中,所述泊洛沙姆的一浓度是在从13.5到17.5重量百分比的一范围内。在一些实施例中,所述泊洛沙姆的一浓度大致是15.4重量百分比。
F127泊洛沙姆是一例示性泊洛沙姆,其可以选择的用在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一浓度是至少3重量百分比。在一些实施例中,通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一浓度是至少5重量百分比。通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一浓度是至少7重量百分比。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一浓度是在从7.8到15重量百分比的一范围内。在一些实施例中,通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一浓度是在从7.8到12重量百分比的一范围内。在一些实施例中,通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一浓度是在从7.8到10重量百分比的一范围内。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一浓度大致是8.1重量百分比。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述泊洛沙姆及通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一总浓度是至少19重量百分比。在一些实施例中,所述总浓度是至少21重量百分比。一些实施例中,所述总浓度是至少22重量百分比。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述泊洛沙姆及通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一总浓度是不多于30重量百分比。在一些实施例中,所述总浓度是不多于27重量百分比。在一些实施例中,所述总浓度是不多于25重量百分比。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述泊洛沙姆及通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一总浓度大致是23.5重量百分比。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述被取代的泊洛沙姆是通过至少一可聚合基团取代的一F127泊洛沙姆。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述被取代的泊洛沙姆是利用本文描述的至少二个可聚合基团(例如丙烯酸酯)来取代,例如,2、3、7及高达20个可聚合基团。在一些实施例中,所述被取代的泊洛沙姆包含本文描述的二个可聚合基团,例如所述被取代的泊洛沙姆是一泊洛沙姆二丙烯酸酯。F127泊洛沙姆二丙烯酸酯是一示例性的泊洛沙姆二丙烯酸酯,其可以选择的用在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中。
以交联形式的所述物质的组合:
根据在此段落中描述的所述多个实施例的任一个的所述物质的组合可以用在本文描述的所述多个发明的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的内容中,及可以包含根据本文描述的所述各实施例的任一个的一偶联物、根据本文描述的所述各实施例的任一个的一泊洛沙姆、及根据本文描述的所述各实施例的任一个的一聚合泊洛沙姆。另外,所述交联可以通过根据本文描述的所述各实施例的任一个的一可聚合基团来影响。
根据本发明的多个实施例的另一样态,有提供任何所述组成物的一交联型式,包含如本文描述的一聚合物多肽偶联物。所述交联型式包含所述偶联物(如本文所描述)的多个分子、及当聚合所述可聚合基团时(如本文所描述),通过至少一可聚合基团(如本文所描述)取代的一泊洛沙姆与另一个共价交联的多个分子。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述物质的组合是一支架。
如本文所使用,所述用语「支架」描述为一种二维或三维支撑框架。根据本发明的多个实施例的所述支架是由多个前导单元组成(包含所述多个偶联物及/或通过至少一可聚合基团取代的泊洛沙姆,如本文所述),其在其之间交联。所述支架可以还包含多个化合物(例如本文描述的所述泊洛沙姆),其被包含在所述支架之内,而没有交联到前述的多个前导单元。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,一支架可以被使用作为细胞生长、附着及/或散布的一支撑,及因此促进组织再生及/或组织修复。在一些实施例中,一支架维持一组织的一所需形状及/或从而支持细胞复制。
要知道的是,如本文描述的一组成物的一「交联型式」可以包含相较于所述组成物本身,泊洛沙姆(如本文所描述)的一较低部分,因为所述泊洛沙姆一般不遭遇共价交联(相对于所述偶联物及通过至少一可聚合基团取代的泊洛沙姆,如本文所描述),及因此可能会泄露出所述交联型式。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述物质的组合是一水凝胶。
如本文所使用及本领域所熟知,所述用语「水凝胶」是指包含形成天然水溶性及合成聚合物链的固态网络(例如本文描述的一支架)的一材料,其可以包含大量(例如超过99%)的水。
所述水凝胶可以是本文描述的一组成物的一交联型式自身,也就是说,在交联之前,包含在水凝胶内的所述水分是大致的相同于所述组成物内的所述水分。
或者,在本文描述的一组成物的交联之后,所述水凝胶可能包含通过所述物质的组合吸收的水分。
不受限于任何特定理论,要相信的是,多个水凝胶用于诸如组织再生是特别有利的,因为当含有适合于允许水凝胶内的细胞生长和迁移的相当程度的水环境,它们提供一理想的固体或半固体稠度。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述物质的组合的特征是在17℃的一温度下的一剪力储存模数至少是30000帕。在一些实施例中,所述物质的组合的特征是在17℃的一温度下的一剪力储存模数至少是35000帕。在一些实施例中,所述物质的组合的特征是在17℃的一温度下的一剪力储存模数至少是40000帕。在一些实施例中,所述物质的组合的特征是在17℃的一温度下的一剪力储存模数至少是45000帕。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述物质的组合是生物可降解的,例如当接触一组织及/或一细胞时(例如通过蛋白酶解及/或水解),所述物质的组合进行降解。生物降解材料在各种医学应用内使用,例如当作暂时植入体。另外,生物可降解材料是高度适用以作为支撑细胞生长及/或迁移、作为细胞生长及/或迁移是有关于一周围基质的降解。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,一物质的组合的生物降解能力是在所述物质的组合内的一偶联物(如本文所描述)的一多肽的所述生物降解能力的结果,以使所述多肽的降解引起所述物质的组合的降解。
根据本发明的多个实施例的另一个样态,有提供一种制造本文描述的一物质的组合的制造过程,所述制造过程包含使本文描述的一组成物遭受通过聚合所述可聚合基团来影响共价交联的多个条件,如本文所描述。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,在生物体内影响所述共价交联。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,在生物体外影响所述共价交联。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,通过聚合影响共价交联的多个条件包含射线照射(如本文所描述)。
所述组成物及物质的组成的多个应用:
根据在此段落中描述的所述多个实施例的任一个的所述多个应用可以实现在本文描述的所述多个发明的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的内容中,及可以利用根据本文描述的所述各实施例的任一个的一组成物及/或根据本文描述的所述各实施例的任一个的一物质的组合。
根据本文描述的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例,如本文所描述的所述多个组成物的任一个是辨识来用于产生一水凝胶支架(例如如本文所描述)。
根据本文描述的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例,如本文所描述的所述多个组成物的任一个及/或如本文所描述的所述物质的组成的任一个是辨识来用在修复损伤的组织。
根据本文描述的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例,如本文所描述的所述多个组成物的任一个及/或如本文所描述的所述物质的组成的任一个是辨识来治疗具有以组织损伤或损失的特征的一疾病的一患者。
根据本文描述的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例,如本文所描述的所述多个组成物的任一个及/或如本文所描述的所述物质的组成的任一个是辨识来用在诱导一组织的形成。
根据本文发明的多个实施例的另一个样态,有提供如本文所描述的所述多个组成物的任一个及/或如本文所描述的所述物质的组成的任一个的一用途用于修复组织损伤的一药品的制造。
根据本发明的多个实施例的另一样态,有提供一种在生物体内诱导一组织的形成的方法,所述方法包含把本文描述的所述多个组成物的任一个施予一患者。
根据本发明的多个实施例的另一样态,有提供一种治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者,所述方法包含把本文描述的所述多个组成物的任一个施予一患者。
利用如本文描述的一组成物的所述多个方法及用途的任一个(例如为修复修补组织损伤、用于制造药品、用于治疗的受试者及/或用于诱导一组织形成)可以通过使所述组成物(例如在生物体内)遭受影响固化所述组成物的多个条件来影响,如本文所描述,从而诱导组织的形成。在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,通过共价交联影响固化。在一些实施例中,通过聚合所述可聚合基团影响共价交联,如本文所描述。
根据本发明的多个实施例的另一样态,还提供一种在生物体内诱导一组织的形成的方法,所述方法包含把本文所描述的所述物质的组成的任一个植入到一患者内,从而诱导组织的所述形成。
根据本发明的多个实施例的另一样态,还提供一种治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者,所述方法包含把本文所描述的所述物质的组成的任一个植入到一患者内,从而诱导所述形成的组织。
在利用如本文所描述的物质的组合的所述多个方法及用途的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例中(例如通过把所述物质的组合的植入及/或用于制造一药品),所述物质的组合制备于适用欲把所述物质的组合植入的一患者的形状以作为判断,例如,通过一主治医生(例如一外科医生)。在一些实施例中,通过以所述需要的形状制备一模具,及使本文描述的一组成物遭遇到在所述模具内(例如如本文所描述)的共价交联来制备所需要的形状的所述物质的组合。
根据本文描述的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述组织包含软骨,及所述组成物是用在修复受损的软骨及/或治疗具有以软骨的损伤或损失为特征的一疾病的一患者。
在本文描述的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述组成物及/或药品被辨识用在关节镜手术中。
在本文描述的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述方法及/或用途是通过关节镜手术来影响。
如本文所使用,所述片语「关节镜手术」是指一种微创外科手术,其中通过一小切口进行一接合的内部的损伤的治疗。
不受限于任何特定理论,相信本文所描述的组成物的流动性使得它们特别是适于于通过一小切口,如在关节镜手术中使用,来进行注射,而它们的粘度和欲被固化的能力使得它们特别适合于在手术期间及之后残留在所希望的位置。
根据本发明的多个实施例的关于可以被治疗的软骨的损伤或损失的多个条件的多个例子,通过包含关节镜手术的多个实施例来包含、包含撕裂浮动软骨、撕裂表面软骨、及撕裂及/或重建前交叉韧带。
根据本文描述的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述组成物可以通过在一生理介质内聚合(如本文所描述)来固化。在一些实施例中,所述聚合物通过射线照射开始(例如如本文所描述)。
不受限于任何特定理论,被相信的是,聚合,及通过射线照射来开始的特别的聚合,是一特别适合的(例如生物可相容的)反应机制,用于包含肝脏组织的多个应用(例如在生物体内的多个应用),例如如本文所描述,因为共价交联的一高度程度可以通过只有一相当小量的一反应化合物(例如一引发剂)来诱导,其可以帮助通过多个化学反应引起的最小化毒性或其他多个不利影响。另外,射线照射可容易的集中到一需要的位置(例如,在手术过程中),从而进一步最小化不利的多个化学反应。
本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,当在所述生理介质内固化时,所述组成物形成一水凝胶支架(例如如本文所描述)。
在本文描述的所述多个样态的任一个的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述组成物被制备及/或储存在一温度下,其中所述组成物不是一黏性流体及/或凝胶,例如如本文所述描述。这种温度可以是,例如,所述组成物是一冷冻固体的所处一温度,或所述组成物是相对低黏度流体所处一温度(例如如本文描述的低于一相变温度的一温度)。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,使所述组成物遭遇到在所述组成物转变成一粘性物体及/或胶体,例如如本文所描述(例如,通过遭遇反向热凝胶作用)所处的一温度(例如如本文所述的一相变温度之上的一温度)。通过所述组成物的一外观的外观检查(例如所述组成物出现浑浊)及/或通过评估所述组成物(例如,通过反转及/或摇动所述组成物)的一稠度(例如粘度),所述组成物可以被判断为转换成所述粘性物体及/或胶体状态。
其他的多个成分、包装及多个套装产品(kits):
根据本文描述的所述多个实施例的任一个的所述多个组成物的任一个可以配制用于促进其施用(例如,植入)。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,本文描述的任何所述组成物可以还包含一药物可接受的载体。
在本文中所述用语「药物可接受的载体」是指一载体或一稀释剂,其不会引起显着刺激到一生物体及不会消除生物活性和所施用的化合物的性质。不是限制的多个载体的多个例子是:丙二醇、盐水、乳液及具有水分的有机溶剂、以及固体(例如,粉末状)和气态载体的混合物。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述载体是一水性载体,例如一水溶液(例如盐水)。磷酸盐缓冲盐水是一示例性水性载体,其可以选择的用在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述水性载体的一酸碱值是在从5到9的一范围内。在一些实施例中,所述酸碱值是在从6到8的一范围内。在一些实施例中,所述酸碱值是在从7到7.5的一范围内。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述水性载体的一酸碱值大致是7.4。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,本文描述的任何所述多个组成物是包装在一包装材料内,及以列印方式辨识,在所述包装材料内或上,用在修复组织的用途,诱导组织的形成及/或治疗具有一疾病的一患者,如本文所描述。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,本文描述的任何所述物质的组成是包装在一包装材料内,及以列印方式辨识,在所述包装材料内或上,用在修复组织的用途,诱导组织的形成及/或治疗具有一疾病的一患者,如本文所描述。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述组成物被配制用于储存在低于0℃下的温度,例如,在约-20℃。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述组成物包装在一部分的或完整的不透明容器内(例如一容器,其形成本文描述的一涂药器的一部分),以最小化聚合过早光引发的一危险。
本文描述的所述组成物也可以提供作为一套装产品的部分。
因此,根据本发明的多个实施例的另一态样,还提供一种套装产品,包含本文描述的任何所述多个组成物。
在本文描述的所述实施例的任一个的一些实施例中,所述套装产品包含装载有所述组成物的一涂药器,所述涂药器配置成释放所述组合物,结果压力施加到所述组合物。如本文所例示,甚至所述组合物的一高粘度状态在有压力时可以流动。
在所述组成物的压力可以被引起,例如通过手动压力、通过在所述涂药器内的一压缩气体、及/或通过一个马达(例如,电动马达)。
在一些实施例中,所述涂药器包含一活塞(例如在一注射器内),配置成提供压力到在所述涂药器内的所述组成物。
在一些实施例中,所述偶联物、泊洛沙姆及被取代的泊洛沙姆(如本文所描述)是从在一套装产品之内的一自由基引发剂(如本文所描述)来分开的储存(例如如本文所描述的以一组成物的一型式),例如,在分开的多个包装单元中,以使所述组成物被储存而不包含一引发剂,直到在交联之前短暂的接触所述引发剂,如本文所描述。在使用前,所述组成物的所述多个部分的这样的储存可以帮助避免所述组成物的多个部分的交联的过早启动。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述偶联物、泊洛沙姆及被取代的泊洛沙姆(如本文所描述)是从具有一套装产品的一载体(如本文所描述)来被分开的储存,例如,在分开的多个包装单元中,以使所述偶联物、泊洛沙姆及被取代的泊洛沙姆储存在一干燥状态,直到接触所述载体以形成包含一载体的一组成物,如本文所描述。在使用前,所述组成物的所述多个部分的这种储存可以增加所述多个部分(及套装产品)的一有效寿命。
在本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述套装产品还包含提供有关于储存及/或在其内的所述组成物的用途的指南的多个指令。
本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述套装产品包含提供有关于选择所述交联的多个条件(例如有或无射线照射;有或无加热;有或无加入一聚合引发剂)的指南的多个指令,用以获得具有需要的多个性质的一物质的组合。
本文描述的所述多个实施例的任一个的一些实施例中,所述套装产品包含提供有关于当所述组成物准备以使用时(例如如本文所描述)的指南的多个指令,例如如何判断当足够的反向热凝胶作用已经发生(例如如本文所描述)。
所述用语「包括(comprises)」、「包括(comprising)」、「包含(includes)」、「包含(including)」、「具有(having)」及他们的结合是意谓着「包含但不限于」。
所述用语「以…组成(consistingof)」意谓「包含且限制于」。
所述用语「基本上以…组成(consistingessentiallyof)」意谓着所述组成、方法或结构可能包含另外的成分、步骤及/或部件,但仅当所述另外的成分,步骤和/或部件不实质上改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本和新颖特征。
示例(exemplary)在本文中用于表示作为示例(servingasanexample),实例(instance)或例证(illustration)。任何被描述为示例实施例不一定被解释为优于或胜过其他实施例和/或排除来自其它实施例的特征结合。
用语任选地(optionally)在本文中用于表示在一些实施例中提供的,而不是在其他实施例中提供的。任何特定的本发明的实施例可包括多个任选地特征,除非这些特征冲突。
如此处所使用的所述单数形式「一(a)」、「一(an)」及「所述(the)」包含复数形式,除非上下文另有明确规定。例如,所述用语「一组成物」或「至少一组成物」可能包含多个组成物,包含他们的混合物。
在整个本申请中,本发明的各种实施方式能以范围的形式表示。应当理解,范围形式的描述仅仅是为了方便和简洁,不应该被解释为对本发明的范围的硬性限制。因此,一范围的描述应当被认为已经具体公开了所有可能的子范围以及在那范围内的单个数值。例如,一范围的描述例如从1到6个,应考虑到有具体公开的子范围如从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2至6、从3到6等等,以及在所述范围内的个体数,例如,1,2,3,4,5,和6。这适用于无论所述范围的所述幅度。
每当在本文中所指出的一数值范围,它是指包含在指示的范围内的任何引用数字(分数或整数)。所述片语「范围(ranging)/范围(ranges)之间(between)」在第一指示数字和第二指示数字以及「范围(ranging)/范围(ranges)从(from)」第一指示数字「到(to)」第二指示数字在本文中是可互换使用的并且意味着包含所述第一和第二指示数字“范围内/范围之间”和其间的所有分数和整数数字。
如本文所使用的所述用语「方法」是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序,包括但不限于那些方式、手段、技术和程序或者是已知的或容易通过所述化学、药理学、生物学、生物化学及医学领域的从业人员而从已知的方式、手段、技术和程序开发的。
可以理解的是,本发明的某些特征,其中,为清楚起见在单独实施例的上下文中描述,也可以提供在单个实施例中组合。相反地,本发明的各种特征,为简明起见在单个实施例的上下文中描述,也可以分别地或以任何合适的子组合或作为适于在本发明的任何其他描述的实施例提供的。在各种实施例的上下文中描述的某些特征不被认为是那些实施方案的必要特征,除非所实施例没有这些元件的话无法操作。
本发明的各种实施例和各方面所划定上文和如权利要求段落下面所宣告的部分找到以下实施例的实验支持。
多个例子
现请参照下述的多个例子,其以非限制性的方式连同以上描述说明了本发明的一些实施例。
多个材料及多个方法
多个材料:
衣格酷尔(Irgacure,商标名)2959是从汽巴公司获得。
F127泊洛沙姆-二丙烯酸酯(F127-DA)及聚乙二醇-二丙烯酸酯(PEG-DA)分别的通过普朗尼克(商标名)F127(12.6千道尔顿)及聚乙二醇(PEG)二元醇(12千道尔顿)的丙烯酸酯化来制备,如在国际专利申请第PCT/IL2010/001072号中(如WO2011/073991公开)所描述。
F127泊洛沙姆-血纤维蛋白原及多个聚乙二醇-血纤维蛋白原偶联物分别从F127-DA及PEG-DA来制备,如在国际专利申请第PCT/IL2010/001072号中(如WO2011/073991公开)所描述。
流变测量:
流变测量是使用装备有珀尔帖板温控基板的一个AR-G2流变仪(TA仪器;纽卡斯尔市,特拉华州,美国)。一个20毫米的不锈钢板几何形状被用在所有的实验中。每次进行测定用0.2毫升的含有0.1%(重量/体积)的衣格酷尔(Irgacure,商标名)2959的引发剂的一聚合物溶液。用在流变测量的所述多个试验条件分别为以每秒3弧度的振荡频率进行2%的应变。
所述非交联制剂作用的反向热凝胶是通过与温度相关的流变测量评价。当实行时间依赖性流变测量时,在配方流变上的交联的所述多个影响通过交联配方进行评估。
统计分析:
使用微软试算表(MicrosoftExcel)统计分析软件进行统计分析。两种治疗之间的比较是用一个学生的T-检验(双尾、等方差性)制成。对小于0.05的一p值被认为是统计学上显着的。
例子1
泊洛沙姆对聚乙二醇-血纤维蛋白原配方性质的影响
用于水凝胶前体溶液的各种制剂是通过将在指定浓度的PEG-DA(PEG-二丙烯酸酯)、F127-OH(F127泊洛沙姆)、F127-Da(F127泊洛沙姆-二丙烯酸酯)及/或F127-MA(F127泊洛沙姆单丙烯酸酯)及在一酸碱值是7.4的磷酸盐缓冲盐水(PBS)具有在7.3毫克/毫升的一溶液内的0.1%(重量/体积)衣格酷尔(商标名)2959。所述混合物被保持在4℃的一温度下直到观察到完全溶解。
通过以紫外光射线(365纳米、4-5毫瓦/平方公分)照射所述前体溶液来交联水凝胶前体溶液,以形成多个水凝胶。100微升的水凝胶前体溶液的一体积是在5毫米直径硅管内以射线照射,以产生5毫米高的水凝胶圆柱体。
对于每个配方,所述水凝胶前体溶液(例如在紫外光交联之前)的所述流变性质(例如剪力储存模数(G’))及多个水凝胶(例如在紫外光交联之后)是如上述来测量。
膨胀被计算为超过所述多个水凝胶的初始重量的具有磷酸盐缓冲盐水(PBS)的多个水凝胶膨胀的增加百分比。
具有所述各种配方的所获得的所述剪力储存模数(G’)数值及膨胀比例在下面的表格1中概述。
如表格1所绘示,所述各种型式的F127泊洛沙姆(F127-OH、F-127-MA及F127-DA)在交联之前每个是有效于增加G’数值,其中在交联之前,PEG-DA降低G’数值(例如比较配方4及7)。相较于二丙烯酸酯聚合物,非丙烯酸和单丙烯酸聚合物(F127-OH及F127-MA)是相当有效的增加G'数值(例如比较配方2及配方3与4、配方5及配方7、及配方6及配方10)。
如其中进一步绘示,二丙烯酸酯聚合物(PEG-DA及F127-DA)是高度有效的在增加交联水凝胶的G'数值(例如比较配方2及配方3与4、配方4及配方7、及配方7及配方10)。
表格1:组成物及在交联前后的示例性配方的物理性质
在交联之前显示相对高黏度的多个组成物(例如一相对高的G’数值),由于它们的流动性降低,在大致的室温下是有利且容易的处理。
此外,假设是一个交联配方的过度膨胀可能导致有害影响,因此不超过配方1(其经验显示相对于它的膨胀性质的是令人满意的)的一膨胀程度被认为是优良的。F127-DA的存在是有关于较低程度的膨胀(例如比较配方2及配方3、配方3及配方4、及配方7及配方5与10)
两者合计,上述结果表明,在一包含聚乙二醇血纤维蛋白原的组成物处于足够高的浓度的F127-OH和F127-DA的一结合(例如配方9及10),导致少于100%的膨胀、在交联之前具有至少10000帕的G’、及在交联之后具有至少40000帕的G’。
例子2
包含具有丙烯酸酯化及非丙烯酸酯化的F127泊洛沙姆的聚二乙醇-血纤维蛋白原的示例性配方的性质
配方10,包含7.3毫克/毫升聚二乙醇-血纤维蛋白原、15.4重量百分比的F127-OH及8.1重量百分比的F127-DA(如例子1中所描述),被选定为进一步表征它的物理和化学特性。配方10预期是特别有利的,因为它显示出在交联之前具有相当的粘度,而在交联后,相较于相似的粘性配方显示较少的膨胀。
配方10(作为一非交联溶液的所述剪力储存模数(G’)被测量以作为一温度函数,如在多个材料及多个方法段落中所描述。为了比较,包含7.4毫克/毫升PEG-血纤维蛋白原及10重量百分比的F127-DA的一配方也被测量。
如图1中所绘示,配方10在大致16℃下经历一转变,特征为G’的一锐利增加。相对的,具有10重量百分比的F127-DA的7.4毫克/毫升聚乙二醇-血纤维蛋白原的一溶液没有显示这种G’的增加。
如图2A及2B中所绘示,配方10在4℃的温度下是自由流动的液体(图2A),但在室温下是足够粘稠的,以便不显示出流动过短的时间范围(图2B)。
配方10的所述水凝胶前体溶液在低温下容易地吸入到注射器内,因为在这样的温度下它是一种自由流动的液体。
如图3中所绘示,以一粘性材料的形式,在室温下将所述溶液从注射器注入。
如图4中所绘示,所述注入的粘性材料可以粘附在一垂直表面而不向下流动。
这些结果表明,这样的配方的所述多个物理性质导致在低温下的自由流动的液体以达成处理方便(例如加载到一注射器),以及在室温下一粘性物质是可注射并且能够保留在一目标内而不管所述目标位置的空间定位。
为了评价所述配方的抗水的所述能力,所述粘性材料利用染料水溶液培育达两小时。
如图5A-5D中所绘示,所述粘性材料表现出基本上没有吸收水或水溶性染料,甚至在以染料水溶液培育达2小时后。
为了定量地评价在所述配方溶解在一含水环境中的所述阻抗,约1毫升的配方10被放置在2毫升血清玻璃小瓶(惠顿)内。所述配方暴露于20℃的一温度下,其所述配方是一种粘稠的形式,及然后1毫升的PBS缓冲液(酸碱值7.4)倾倒在所述配方上。这种构造产生在所述粘性配方和所述PBS之间的界面,具有38.48平方毫米的区域。所述配方的初始重量被测定及所述配方的所述最终重量(暴露于所述含水环境之后)在1或2小时后被测量(3个样品在每个时间处被测量)。所述配方的所述重量改变被标准化以每1平方公分改变重量。
如下面的表格2及图6中所绘示,所述配方在整个二小时曝露于一含水环境的所述过程中,以每小时只有大致34毫克/平方公分的一速率溶解。
此结果指出所述配方是防水的,也就是说,通过在短时间周期内与水接触,它基本上不被影响,及因此能在含水环境中,例如在所述身体内,同时保持其粘性的性质。
表格2:当暴露于PBS时,配方10的重量改变
例子3
包含具有丙烯酸酯化及非丙烯酸酯化的F127泊洛沙姆的聚二乙醇-血纤维蛋白原的示例性配方的交联
为了评估配方10的用途,例如在例子1和2中所描述的,用于在原位植入及交联,所述配方被放在一人工病变内及通过以365纳米的一波长的紫外光射线照射来进行交联。
如图7A-7D所绘示,允许用于把所述配方注射到所述人工病变内及配方的所述成型以符合所述病变的形状的所述一致性,及紫外光射线照射导致具有相对扎实一致性的一水凝胶,其符合所述病变的所述形状。
再者,如图8A-8D中所示,所述配方可以被注射到在一含水环境内的一模具内,及交联以产生以所述模具的所述形状的一水凝胶。
这些结果证实,所述配方可以通过注射及原位交联来应用以产生一水凝胶,即使是在含水环境,如在所述体内。
例子4
多个配合性质的聚二乙醇-血纤维蛋白原浓度的影响为了评估在交联之前及之后聚二乙醇-血纤维蛋白原浓度在所述多个配方的所述性质上的影响,上述配方10被修饰以包含0、4、7或10毫克/毫升的聚二乙醇-血纤维蛋白原。
如上面在所述多个材料和多个方法的段落中描述的测定多个配方的所述流变。
如图9中所述,当进行反向热凝胶作用时,在所述配方中的聚二乙醇-血纤维蛋白原的较高浓度是有关于较低的G’数值,及具有稍微较高的凝胶化温度。
这些结果表明,聚二乙醇-血纤维蛋白原的作用就像一种增塑剂,及与F127-OH和F127-DA单独进行比较时,降低反向程度热凝胶作用的所述程度。
如图10中所述,当进行交联时,在所述配方中聚二乙醇-血纤维蛋白原的较高浓度是有关于较高的G’数值。
这些结果表明,聚二乙醇-血纤维蛋白原增加交联密度,从而导致一较硬的水凝胶。
例子5
比较在配方中的聚二乙醇-血纤维蛋白原及泊洛沙姆-血纤维蛋白原
为了评价所述聚合物偶联物对配方性质上的所述蛋白质的影响,一新的配方(「配方11」)被制备,其包含取代在配方10中的聚二乙醇-血纤维蛋白原的一F127泊洛沙姆-血纤维蛋白原。配方10及11在其他方面相同,包含7.3毫克/毫升的聚二乙醇-血纤维蛋白原或F127-血纤维蛋白原、15.4重量百分比的F127-OH及8.1重量百分比的F127-DA。如上文在所述多个材料和多个方法段落中描述来测量配方10和11的流变性。
如图11中所示,以F127-血纤维蛋白原取代聚二乙醇-血纤维蛋白原不会影响当进行反向热凝胶作用时的所述凝胶的所述多个性质或所述凝胶化温度。然而,F127-血纤维蛋白原导致在低温下的稍高的G'数值(在没有反向热凝胶作用时)。
如图12中所示,以F127-血纤维蛋白原取代聚二乙醇-血纤维蛋白原不会显着影响所述交联水凝胶的所述多个性质。
这些结果表明,在判断所述多个配方在交联之前或交联之后的所述多个流变性能时,所述聚合物偶联物对于所述蛋白质的所述身分不是一个重要的因素。
例子6
多个水凝胶的水解及蛋白降解
配方10及11如上所述被制备及交联。所述配方被交联在直径16毫米的模具特氟隆(Teflon)内,通过紫外光射线照射(365纳米,5毫瓦/平方公分)达5分钟以造成一碟型水凝胶。
为了评价多个水凝胶到水解降解的所述敏感性,水凝胶样品在50℃的一温度下浸渍在50毫升PBS(磷酸盐缓冲盐水)。在不同时间点,用50毫升冷(4℃)DDW(双蒸馏水)将所述多个样品洗涤三次,以便从所述水凝胶除去残余的材料。然后将所述多个样品冷冻且冻干24小时,及获得它们的干重数值。所述质量损失百分率表示所述水解降解的程度。
为了评价所述多个水凝胶到蛋白水解降解的所述抗药性,所述多个水凝胶样品在37℃的温度浸入24小时在含有0.1重量百分比胰蛋白酶的PBS。然后如上所述将所述多个样品洗涤、冷冻及冻干,及然后用凯氏(Kjeldahl)氮判定系统测定蛋白质浓度。
如图13中所绘示,在50℃下及在34天之后大约15%的水凝胶降解在PBA内。这结果表明,所述水凝胶是易于水解。
如图14中所绘示,用胰蛋白酶培育导致所述水凝胶的快速降解。这结果表明在血纤维蛋白原中多个肽键的裂解导致所述水凝胶的降解。
上述结果表明,通过本文描述的配方的交联来制备的多个水凝胶是生物可降解的,通过水解(显然是由于酯键的水解)及蛋白水解两者来降解。降解之后,所述降解在所述交联矩阵之外产生扩散。另外,在所述水凝胶内的所述F127-OH不是共价键结,及可以在一含水环境内扩散到所述交联矩阵之外。
虽然本发明已结合其具体实施方案进行了描述,但很明显的,许多替换,修改和变化对于那些熟悉的技术人员是显而易见的。因此,涵盖落入附属权利要求的原著和范围内的所有此类替换,修改和变型。
在本说明书中提及的所有公开,专利及专利申请以其整体在此引入作为参考到本说明书中,相同程度的,就如同每个单独的公开,专利或专利申请被具体地和单独地表明被并入本文作为参考。此外,本发明引用或标识在本申请中的任何参考不应当被解释为承认这样的参考文献可作为现有技术。在一定程度上,章节标题的使用不应该被解释为必要限制。
Claims (60)
1.一种药物的、化妆品的或药妆的组成物,其特征在于:所述组成物包含:
(a)一聚合物与多肽的偶联物,包含一多肽,具有附加于其上的至少二个聚合官能基,其中所述多个聚合官能基中的至少一个还包含至少一可聚合基团,其中所述偶联物的多个分子未相互共价连结;
(b)一泊洛沙姆;
(c)通过至少一可聚合基团取代的一泊洛沙姆;及
(d)一药物的、化妆品的或药妆的可接受载体,
其中所述组成物显示一反向热凝胶作用。
2.如权利要求1所述的组成物,其特征在于:所述组成物的一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及在4℃的温度下是小于100帕。
3.如权利要求2所述的组成物,其特征在于:所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是1000帕。
4.如权利要求2至3任一项所述的组成物,其特征在于:所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下不多于20000帕。
5.如权利要求2至4任一项所述的组成物,其特征在于:所述剪力储存模数在4℃的温度下是小于10帕。
6.如权利要求1至3任一项所述的组成物,其特征在于:所述组成物在一含水环境中的一溶解速率是每小时小于50毫克/平方厘米。
7.如权利要求1至6任一项所述的组成物,其特征在于:所述偶联物的一浓度在从2至15毫克/毫升的一范围内。
8.如权利要求1至7任一项所述的组成物,其特征在于:所述泊洛沙姆的一浓度在从13至25重量百分比的一范围内。
9.如权利要求1至8任一项所述的组成物,其特征在于:通过至少一聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一浓度在从7.8至15重量百分比的一范围内。
10.如权利要求1至9任一项所述的组成物,其特征在于:所述泊洛沙姆及通过至少一聚合基团取代的所述泊洛沙姆的一总浓度至少是21重量百分比。
11.如权利要求1至10任一项所述的组成物,其特征在于:所述偶联物具有通式:
X(-Y-Zm)n
其中:
X是所述多肽;
Y是所述聚合官能基;
Z是所述可聚合基团;
n是大于1的一整数;及
m是1或大于1的一整数。
12.如权利要求1至11任一项所述的组成物,其特征在于:所述多肽包含一蛋白质或其一片段。
13.如权利要求12所述的组成物,其特征在于:所述蛋白质是一细胞外基质蛋白质。
14.如权利要求12所述的组成物,其特征在于:所述多肽包含一血纤维蛋白原或其一片段。
15.如权利要求1至14任一项所述的组成物,其特征在于:所述多肽是一变性血纤维蛋白原。
16.如权利要求1至15任一项所述的组成物,其特征在于:所述多个聚合官能基的每一个包含一合成聚合物。
17.如权利要求16所述的组成物,其特征在于:所述合成聚合物选自于由一聚乙二醇及一泊洛沙姆(聚(乙二醇-丙二醇)共聚物)组成的族群。
18.如权利要求1至17任一项所述的组成物,其特征在于:所述可聚合基团是可通过自由基聚合的方式来聚合。
19.如权利要求1至18任一项所述的组成物,其特征在于:所述多肽是变性血纤维蛋白原,及所述多个聚合官能基中的每一个包含聚乙二醇。
20.如权利要求19所述的组成物,其特征在于:所述多个聚乙二醇官能基中的每一个包含一聚乙二醇二丙烯酸酯官能基,其中所述聚乙二醇二丙烯酸酯官能基的一丙烯酸酯基团连接到所述血纤维蛋白原的一个半胱氨酸残基。
21.如权利要求1至18任一项所述的组成物,其特征在于:所述多肽是变性血纤维蛋白原,及所述多个聚合官能基中的每一个包含F127泊洛沙姆。
22.如权利要求21所述的组成物,其特征在于:所述多个聚合官能基中的每一个包含一F127泊洛沙姆二丙烯酸酯官能基,其中所述F127泊洛沙姆二丙烯酸酯官能基的一丙烯酸酯基团连接到所述血纤维蛋白原的一个半胱氨酸残基。
23.如权利要求1至22任一项所述的组成物,其特征在于:所述组成物还包含一自由基引发剂。
24.如权利要求1至23任一项所述的组成物,其特征在于:所述反向热凝胶作用的特征是在从10℃至20℃的一范围内的一相变温度。
25.如权利要求1至24任一项所述的组成物,其特征在于:所述组成物的所述反向热凝胶作用使所述组成物的一剪力储存模数增加至少10倍。
26.如权利要求1至25任一项所述的组成物,其特征在于:在17℃的一温度下的一剪力储存模数在从9000帕到15000帕的一范围内。
27.如权利要求1至26任一项所述的组成物,其特征在于:所述组成物被鉴定应用在产生一水凝胶支架。
28.一种套装产品,其特征在于:包含如权利要求1至27任一项所述的组成物。
29.如权利要求28所述的套装产品,其特征在于:还包含:用在修复组织损伤的多个指示;及/或用在治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者的多个指示。
30.一种物质的组合,其特征在于:包含如权利要求1至27任一项所述的组成物的一交联形式,所述交联形式包含当聚合所述可聚合基团时,所述偶联物及通过至少一可聚合基团取代的所述泊洛沙姆相互共价交联的多个分子。
31.如权利要求30所述的物质的组合,其特征在于:所述物质的组合是一支架。
32.如权利要求30所述的物质的组合,其特征在于:所述物质的组合是一水凝胶。
33.如权利要求30至32任一项所述的物质的组合,其特征在于:在17℃的一温度下,所述物质的组合的一剪力储存模数至少是30000帕。
34.如权利要求30至33任一项所述的物质的组合,其特征在于:所述物质的组合被鉴定应用在诱导形成一组织及/或修复组织损伤。
35.一种用以制造如权利要求30至34任一项所述的物质的组合的方法,其特征在于:所述方法包含:使如权利要求1至27任一项所述的一组成物遭遇到通过聚合所述可聚合基团来影响共价交联的多个条件,从而产生所述物质的组合。
36.如权利要求35所述的物质的组合,其特征在于:在生物体内影响所述共价交联。
37.如权利要求35所述的物质的组合,其特征在于:所述多个条件包含射线照射。
38.如权利要求1至27任一项所述的组成物或如权利要求30至34任一项所述的物质的组合,其特征在于:被鉴定应用在修复组织损伤及/或治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者。
39.一种将如权利要求1至27任一项所述的组成物或如权利要求30至34任一项所述的物质的组合应用在制造一药品以修复组织损伤及/或治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者的用途。
40.一种在生物体内诱导形成一组织的方法,其特征在于:所述方法包含:把如权利要求30至34任一项所述的物质的组合植入一患者内,从而诱导所述组织的形成。
41.一种在生物体内诱导形成一组织的方法,其特征在于:所述方法包含:把如权利要求1至27任一项所述的组成物施加予一患者,及使所述组成物遭遇到通过聚合所述可聚合基团来影响共价交联的多个条件,从而产生诱导所述组织的形成。
42.一种治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者的方法,其特征在于:所述方法包含:把如权利要求30至34任一项所述的物的组合植入一患者内,从而诱导所述组织的形成,从而治疗以组织损伤或损失为特征的所述疾病。
43.一种治疗具有以组织损伤或损失为特征的一疾病的一患者的方法,其特征在于:所述方法包含:把如权利要求1至27任一项所述的组成物施加予所述患者,及使所述组成物遭遇到通过聚合所述可聚合基团来影响共价交联的多个条件,从而诱导所述组织的形成,从而治疗以组织损伤或损失为特征的所述疾病。
44.如权利要求38所述的组成物或物质的组合、如权利要求29所述的套装产品、如权利要求39所述的用途、或如权利要求40至43任一项所述的方法,其特征在于:所述组织包含软骨。
45.一种反向热凝胶作用的组成物,其特征在于:所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及
在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化;
应用来修复受损的软骨及/或治疗具有以软骨的损伤或损失为特征的一疾病的一患者。
46.如权利要求45所述的组成物,其特征在于:所述组成物应用在关节镜手术。
47.一种将一反向热凝胶作用的组成物应用在制造修复受损的软骨及/或治疗具有以软骨的损伤或损失为特征的一疾病的一患者的一药品的用途,其特征在于:所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及
一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化。
48.如权利要求47所述的用途,其特征在于:所述药品应用在关节镜手术中。
49.一种在生物体内诱导软骨形成的方法,其特征在于:所述方法包含:施加一反向热凝胶作用的组成物,所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及
一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化;
所述方法还包含在生物体内使所述组成物遭遇到影响固化所述组成物的多个条件,从而诱导软骨的形成。
50.一种治疗具有以软骨的损伤或损失为特征的一疾病的一患者的方法,其特征在于:所述方法包含:施加一反向热凝胶作用的组成物,所述组成物的特征是:
显示一剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是100帕,及
一剪力储存模数在4℃的温度下是小于100帕;及
在一生理介质内可以固化;
所述方法还包含在生物体内使所述组成物遭遇到影响固化所述组成物的多个条件,从而诱导软骨的形成。
51.如权利要求49至50任一项所述的方法,其特征在于:通过关节镜手术来影响。
52.如权利要求45至46任一项所述的组成物、如权利要求47至48任一项所述的用途、或如权利要求49至51任一项所述的方法,其特征在于:所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下至少是1000帕。
53.如权利要求45至46任一项所述的组成物、如权利要求47至48任一项所述的用途、或如权利要求49至51任一项所述的方法,其特征在于:所述剪力储存模数在从17℃到21℃的温度范围下不多于20000帕。
54.如权利要求45至46任一项所述的组成物、如权利要求47至48任一项所述的用途、或如权利要求49至51任一项所述的方法,其特征在于:所述剪力储存模数在4℃的温度下是小于10帕。
55.如权利要求45至46任一项所述的组成物、如权利要求47至48任一项所述的用途、或如权利要求49至51任一项所述的方法,其特征在于:所述组成物的特征是在一含水环境中的一溶解速率是每小时小于50毫克/平方厘米。
56.如权利要求45至46任一项所述的组成物、如权利要求47至48任一项所述的用途、或如权利要求49至51任一项所述的方法,其特征在于:所述组成物可通过在一生理介质中的聚合来固化。
57.如权利要求56所述的组成物,其特征在于:在一生理介质中的所述聚合是通过射线放射来开始。
58.如权利要求45至46任一项所述的组成物、如权利要求47至48任一项所述的用途、或如权利要求49至51任一项所述的方法,其特征在于:所述组成物显示一反向热凝胶作用且特征是在从10℃至20℃的一范围内的一相变温度。
59.如权利要求45至46任一项所述的组成物、如权利要求47至48任一项所述的用途、或如权利要求49至51任一项所述的方法,其特征在于:所述组成物显示一反向热凝胶作用且特征是使所述组成物的一剪力储存模数增加至少10倍。
60.如权利要求45至46任一项所述的组成物、如权利要求47至48任一项所述的用途、或如权利要求49至51任一项所述的方法,其特征在于:当在所述生理介质中固化时,所述组成物形成一水凝胶支架。
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