CN113226388B - 具有优异的填充性能的包含透明质酸水凝胶的填充剂 - Google Patents

Abstract

本发明具有使用微流变技术开发的特殊填充(WIE)性能参数值，因此表现出改善的高粘弹性流动性能，当注入皮肤时在具有低移动性同时仍维持其形状，因此具有优异的软组织修复性能，例如用于面颊、乳房、鼻子、嘴唇或臀部，以及优异的体积扩充和皱纹减轻性能。

Description

具有优异的填充性能的包含透明质酸水凝胶的填充剂

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求基于2018年12月21日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2018-0167782的优先权权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

本发明涉及一种包含透明质酸水凝胶的填充剂，其用于医学和美容目的，例如美容护理或组织修复。更特别地，本发明涉及一种填充剂，其适合于填充剂应用，表现出优异的相性质(phase property)，因此具有优异的填充性能。

背景技术

人皮肤组织通过含有蛋白质例如胶原蛋白或弹性蛋白等和糖胺聚糖的细胞外基质来维持其结构。当软组织由于外部冲击、疾病或老化等而发生缺损时，组织增强例如软组织增强已被用于医学和美容目的。这样的增强是通过整形外科手术进行的，或者通过将生物组织或合成的聚合物化学物质注入受影响部位来增加和扩充软组织体积，从而以非外科的方式修复和矫正形状。在这种情况下，作为类似于皮肤组织的成分插入到特定部位以扩充软组织从而为了美容目的而扩大面颊、嘴唇、乳房、臀部等的体积，并用于通过减少皮肤上的细皱纹和深皱纹来改善皱纹或修正轮廓的材料，被称为软组织扩充材料，并且通常也称为真皮填充剂。结合这些填充剂首次开发的第一代真皮填充剂包括通过提取源自动物的蛋白质、即诸如牛和猪的动物蛋白质而制造的产品例如Zyderm和Zyplast，以及使用人胶原蛋白制造的Cosmoderm或Cosmoplast。然而，由于药效持续时间短，且必须在手术前一个月进行皮肤过敏性试验而不方便，因此近年来其很少被用于外科手术。

第二代填充剂是透明质酸(也称为‘HA’)填充剂，其具有比胶原填充剂更长的效果持续时间，并且由与构成人体的成分相似的多糖N-乙酰基-D-葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸构成。因此，它的优点在于它具有较少的副作用例如皮肤过敏反应等、易于操作和去除、能吸引水来保持皮肤水分、以及维持体积和弹性，因此适合作为皮肤填充剂。

然而，透明质酸本身在人体内的半衰期短，只有数小时，其应用有限，因此，进行了研究以通过交联来增加透明质酸的半衰期(在体内的持久性)。例如，美国专利号4,582,865公开了一种使用二乙烯基砜(DVS)作为交联剂的交联透明质酸衍生物，其水凝胶形式已经以商品名上市。另外，美国专利号5,827,937公开了一种使用多官能环氧化合物作为交联剂来制备交联透明质酸衍生物的方法，并且在它们当中，/>一种使用1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)(交联剂)作为多官能环氧化合物制备的水凝胶形式的交联透明质酸，已获美国食品和药物管理局(FDA)批准，并可在全球范围内作为填充剂商购。

这样的交联透明质酸水凝胶填充剂通过使交联透明质酸通过尺寸为几十到几百微米的网眼或使其经历后处理工序而表现出独特的相性质，并根据相的形式将其分为两种类型。具体地，它们包括由单相制成的填充剂(单相HA填充剂)和由双相制成的填充剂(双相HA填充剂)。

这样的交联透明质酸填充剂包括由单相制成的填充剂(单相HA填充剂)和由双相制成的填充剂(双相HA填充剂)。由于单相透明质酸填充剂是使用含有交联透明质酸的均相溶液制备的，因此它具有低弹性和高内聚性。因此，当将单相透明质酸填充剂注射到皮肤中时，它不容易从注射部位脱离，但是具有不能长时间维持注射形状的问题。

双相透明质酸水凝胶填充剂是由交联透明质酸粒子单独制备的，或是通过与类似于液相的非交联透明质酸(未经处理的、未交联的透明质酸，线性HA)混合并通过网眼而制备的。因而，它们被分成粒子形式的小颗粒，并通常具有高弹性和低内聚性。因此，当将双相透明质酸水凝胶填充剂注射到皮肤中时，能够长时间维持形状，但问题在于从注射部位脱离的可能性高。这样的双相HA填充剂的典型实例是上面提到的(Galderma公司)。

因此，根据类型，单相透明质酸水凝胶填充剂和双相透明质酸水凝胶填充剂各自具有优点和缺点。因此，需要根据治疗区域和偏好来适当选择填充剂的类型。然而，尚没有合适的评价工具能够准确评价填充剂的相，因此，在选择和开发高质量产品方面存在困难。

发明内容

【技术问题】

本发明旨在解决现有技术中遇到的问题，并且本发明的目的是提供一种使用微流变参数选择的、具有优异的填充性能的透明质酸水凝胶，一种含有上述透明质酸水凝胶的皮肤填充剂，以及一种含有上述透明质酸水凝胶填充剂的用于组织修复的生物材料。

本发明的另一个目的是提供一种使用上述填充剂的组织修复或皱纹改善方法。

【技术解决方案】

本发明旨在解决现有技术中的问题，并且透明质酸水凝胶在具有特定的值范围的填充性能(WIE)参数时，表现出优异的流变性能，例如粘弹性、内聚性和填充剂结构的规则性，所述填充性能(WIE)参数通过使用示踪粒子的变量的平均变化率或均方位移(MSD)分布来确定。因此，已经发现，上述透明质酸水凝胶在注射到软组织例如皮肤等中时可以容易地成型为期望的形式，并且能够稳定地维持期望的时间段，因此在填充性能、也就是用于填充剂应用的性能上是优异的，所述填充剂应用例如为由于生物组织的填充和皱纹的填充引起的皱纹改善、面部重塑或轮廓修整，或软组织体积的修复或增加，从而完成本发明。

本发明的一个实施方式是基于透明质酸的水凝胶或含有它的软组织填充剂，并涉及一种具有优异填充性能的透明质酸水凝胶，其中由式1得出的WIE参数值为0.6以上；一种含有上述透明质酸水凝胶的填充剂；一种填充有上述填充剂的预填充注射器；以及一种皱纹改善或组织修复的方法，所述方法包括注射上述填充剂。

优选地，所述填充剂用于软组织注射例如皮肤注射，并且所述填充剂可用作具有填充性能的填充剂，所述填充性能例如为生物组织的填充、由于皱纹的填充引起的皱纹改善、以及面部重塑或轮廓修正、或软组织体积的修复或增加。

以下，将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种含有透明质酸的透明质酸水凝胶，其中填充性能(WIE)参数具有特定的值范围；以及一种含有它的填充剂组合物。

在本发明的透明质酸水凝胶或含有它的填充剂中，“WIE(皱纹改善效率)参数”是能够反映作为填充剂的主要物理性质的弹性、内聚性和填充剂结构的规则性的参数，并且可通过下式1得出。本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂具有WIE参数值为0.6以上的填充性能，其满足弹性、内聚性和填充剂结构的规则性的条件。

[式1]

WIE参数＝([MSD斜率的平均值]*[0.1秒的移动时间下MSD的绝对值]*[MSD斜率值的标准偏差]*100)^-1

在式1中，MSD是指引入到包含透明质酸水凝胶的填充剂中的示踪粒子的均方位移。

本发明通过微流变技术分析了包含透明质酸水凝胶的填充剂的相性质，以提供具有优异的相性质和由此衍生的填充性能的填充剂。如本文所用的，术语“微流变技术”是从少量分散在样品中的示踪粒子(例如，聚苯乙烯粒子)的行为来类推样品的物理性质的技术。

具体地，本发明使用示踪粒子的MSD来表现根据这样的微流变技术测量的填充剂的相性质和填充性能。MSD描述了透明质酸水凝胶的微流变参数，并使用了变量的均方位移(以下简称为MSD)的分布。术语“MSD”是表示粒子的异常扩散的统计参数，是指粒子在介质中的平均路径变化。MSD的单位可以是μm²或mm²。当粒子在普通流体中由于布朗运动(热波动)而自由迁移时，MSD随时间线性增加，其斜率由流体的性质例如粘度和弹性赋予。当流体是纯粘性介质例如水时，MSD斜率为1；当流体是完全弹性介质例如固体时，其为0。此外，当流体的性质介于液体和固体之间时，其具有0和1的中间值，并且随着流体变硬，它更接近于0。

示踪粒子在包含透明质酸水凝胶的填充剂中的MSD分析结果中，水凝胶的内聚性可由MSD斜率的平均值表示，弹性由0.1秒的移动时间下MSD的绝对值表示，水凝胶的规则性由MSD斜率的标准偏差表示，考虑到所有这些性质的参数是WIE参数。当WIE参数为0.6以上时，其可以被确定为表现出理想的相性质的包含透明质酸水凝胶的填充剂。

本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂表现出优异的填充性能，具体地，WIE参数可以为0.6以上，优选0.6以上至20，或1.0至20，更优选0.6以上至5以下，或1.0以上至5.0以下。

具体地，为了进行示踪粒子在本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂中的MSD测量，通过分散示踪粒子来制备试验样品，并用光学显微镜观察示踪粒子在填充剂中运动的轨迹，然后通过图像分析程序对观察到的图像进行分析，并测量根据示踪粒子移动时间的均方位移。示踪粒子是分散在透明质酸水凝胶中用于MSD分析的粒子，可以是例如聚合物粒子，优选聚苯乙烯粒子，并且可以是平均粒径为0.5至2.0μm的粒子。所述测量可以通过对于待分析的样品添加0.05％至5％(体积/体积)的示踪粒子来进行，并且考虑到MSD分析方法和分析装置，可以适当选择和使用示踪粒子的类型、尺寸和分散含量。

例如，可以通过以下方法进行测量：使用视频显微术拍摄分散在试验样品中的示踪粒子的布朗运动，然后使用图像处理软件(Matlab)等分析粒子的运动，所述方法如图2所示，但不限于此。

本发明的透明质酸水凝胶的特点在于，MSD的绝对值为0.05至0.30，MSD斜率的平均值为0.05至0.20，MSD斜率的标准偏差为0.10至0.21。

具体地，当测量MSD时，在具有低内聚性而不是高粘弹性的填充剂的情况下，位于表面区域的示踪粒子和位于交联区域的示踪粒子的运动是不同的，并且位于表面区域的示踪粒子相对自由地运动，因此表现出大的MSD斜率值，优选MSD斜率大于0.8至小于1。相反，渗透到粒子中并位于交联区域的示踪粒子运动受限，因此具有小的MSD斜率值，优选大于0至小于0.5。

根据本发明，基于MSD推导的式1的WIE参数显示出0.6以上的数值范围，结果，其表现出作为填充剂的优异性能，具体为皱纹改善性能。

本发明的透明质酸水凝胶填充剂的皱纹改善性能可通过由弹性和内聚性的乘积计算的提升能力(单位：Pa*N)来表示。所述填充剂的提升能力表现为600以上，优选600以上至900以下(Pa*N)。当本发明的WIE参数表现出0.6以上的值时，提升能力表现出600以上，优选600以上至900以下(Pa*N)，并且表现出这样的WIE参数的透明质酸水凝胶填充剂具有高内聚性、粘弹性和规则性，因此能够表现出优异的填充性能，即生物组织的填充、通过皱纹的填充导致的皱纹改善、和面部重塑，或软组织例如嘴唇、鼻子、臀部、面颊或乳房的体积的修复或增加效果。

如本文所用的，透明质酸水凝胶填充剂的“填充性能”是指透明质酸水凝胶适合于执行其作为填充剂的用途的性能，并且可由WIE参数表示。具体地，填充性能可以是，例如，诸如由于生物组织的填充和皱纹的填充引起的皱纹改善、面部重塑或轮廓修正，或者软组织体积的修复或增加的性能。

如本文所用的，透明质酸水凝胶填充剂的“相性质”可以是与透明质酸水凝胶填充剂的形式有关的性质或由此产生的物理性质，并且可由微流变参数表示。作为填充剂产品的关键品质的(粘)弹性、内聚性、规则性等通常可以根据填充剂的相分类为单相和双相。

填充剂的弹性是指在皮肤组织下维持期望的形状的程度，并且随着弹性越高，原始处理的形状维持的时间越长。如本文所用的，术语“弹性”是指对物体施加力时作为固体的性质，即当施加力时形状改变、但当除去力时返回其原始形状的性质。弹性由储能弹性模量(G')表示，单位为帕斯卡(Pa)。另外，如本文所用的，术语“粘度”是指表现出作为液体的性质，即抗流动的粘性流动。粘度可以由粘性模量或损耗模量(G”)表示，单位为帕斯卡(Pa)。例如，通过确定在圆形几何结构的上部和下部之间加载填充剂并对其施加恒定剪切(剪切应变＝0.1％)时需要多少应力来测量弹性，单位可以表示为Pa，施加剪切的速率可以表示为10rad/秒。

填充剂的内聚性是指填充剂粒子良好地团聚。如本文所用的，术语“内聚性”是在填充剂粒子之间起作用的吸引力(粘附力)，其使填充剂粒子团聚。随着内聚性越高，能够支撑注入填充剂的组织的力越大。通常，内聚性可以通过粘性试验(tack test)等来测量，测量在加载在流变仪上之后以恒定速度拉伸时的内聚力，单位是N(牛顿)。例如，内聚性作为在所述几何结构的上部和下部之间加载填充剂并在垂直方向上拉动时所施加的力来测量。随着填充剂粒子之间的内聚性越大，拉动所需的力就越大。拉伸速度为1mm/秒，单位以N表示。

另外，如本文所用的术语“规则性”是指构成透明质酸填充剂的透明质酸的交联结构规则形成的程度，或者当将透明质酸填充剂看作块时，是指构成填充剂的粒子之间、或粒子和流体之间的规则性程度。

通常，在填充剂产品中，弹性和内聚性反相关，但具有优异的皱纹改善性能的填充剂是弹性和内聚性均优异的填充剂。优选地，本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂具有满足所有上述性质的优异的填充性能。

通常，单相透明质酸水凝胶填充剂表现出内聚凝胶形式，具有低弹性但内聚性高，因此显示出高注射力。其实例包括来自Merz的和来自Vivacy的/>另外，双相透明质酸粒子具有弹性高而内聚性低的特点，并且为了表现出这样的高弹性，制造了具有大粒径的粒子。其实例包括来自Galderma的/>因此，本领域之前已知的单相和双相透明质酸水凝胶填充剂难以满足所有性质，例如弹性、内聚性和填充剂结构的规则性。

在本发明的一个实施方式中，利用透明质酸水凝胶填充剂的微流变参数分析了水凝胶的内聚性、弹性和填充剂结构的规则性，考虑到所有这些性质的参数可以是WIE参数。在表示WIE参数的式1中，MSD斜率的平均值可以描述水凝胶的内聚性，在0.1秒的移动时间下MSD的绝对值可以描述水凝胶的弹性，而MSD斜率的标准偏差可以描述规则性。

如本文所用的，术语“透明质酸”旨在包括透明质酸、透明质酸的盐、或其交联体。

本发明的透明质酸(以下也称为‘HA’)是一种由N-乙酰基-D-葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸构成的重复单元线性连接而成的生物聚合物材料，透明质酸经常存在于眼睛的玻璃体液、关节滑液、鸡冠等中，并具有优异的生物相容性，因此已被广泛用于医疗护理和医疗器械领域，例如眼科手术辅助材料、关节功能改善剂、药物递送材料、滴注剂、皱纹改善剂等，或用于美容领域。具体地，本发明的填充剂中包含的透明质酸除了可以指透明质酸之外还可以是指其盐。

所述透明质酸的盐包括，例如，无机盐例如透明质酸钠、透明质酸钾、透明质酸钙、透明质酸镁、透明质酸锌、透明质酸钴等，以及有机盐例如透明质酸四丁基铵等，但不限于此。

此外，优选地，透明质酸或其盐可通过适当的交联剂进行交联。交联透明质酸衍生物可以是通过使用交联剂使透明质酸本身或其盐交联而制备的。

对于透明质酸的交联，可使用在碱性水溶液存在下使用交联剂的方法。所述碱性水溶液可以是NaOH和KOH水溶液，优选NaOH水溶液，但不限于此。在这种情况下，可以使用浓度为0.1至0.5N的NaOH水溶液。即使在使用低浓度且少量的交联剂时，本发明的填充剂中包含的交联透明质酸仍表现出高的粘弹性和内聚性。相对于透明质酸或其盐中N-乙酰基-D-葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸的摩尔数，交联剂的浓度可以为1至10摩尔％，优选1至5摩尔％。

作为包含两个以上环氧官能团的化合物，所述交联剂可以多种多样，其优选的实例包括1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)、乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)、1,6-己二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚甘油多缩水甘油醚、二甘油多缩水甘油醚、甘油多缩水甘油醚、三甲基丙烷多缩水甘油醚、1,2-双(2,3-环氧丙氧基)乙烯、季戊四醇多缩水甘油醚和山梨糖醇多缩水甘油醚。其中，就具有低毒性而言，双环氧化物类的1,4-丁二醇缩水甘油醚是特别优选的。

在本发明中，所述透明质酸或用于交联反应的透明质酸的平均分子量可以为2,000,000Da以上、2,300,000Da以上、或2,500,000Da以上，例如2,000,000至4,000,000Da、2,300,000至4,000,000Da、2,000,000至3,700,000Da、2,200,000至3,700,000Da、或2,500,000至3,500,000Da。

另外，在本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂中的透明质酸粒子(优选交联透明质酸粒子)可呈现各种形状，但优选地它可以是球形的形状。此外，这样的粒子的平均直径可以为10至1000μm，100至600μm，700至900μm，300至500μm，或300至400μm。

在一个优选的实施方式中，在本发明的含有所述水凝胶的填充剂中，基于填充剂的总重量，透明质酸、其盐、或其交联产物的含量可以为1至3重量％。

本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂不仅可包含透明质酸，而且还可包含水、麻醉剂或其组合。

所述麻醉剂包括本领域已知的一种以上类型的麻醉剂，优选局部麻醉剂，并且一种以上麻醉剂的浓度是减轻在注射所述组合物时感受到的疼痛的有效量。所述麻醉剂的实例可选自氨布卡因(ambucaine)、阿莫拉酮(amolanone)、阿米洛卡因(amylocaine)、丁氧普鲁卡因(benoxinate)、苯坐卡因(benzocaine)、贝托卡因(betoxycaine)、苯柳胺酯(biphenamine)、布比卡因(bupivacaine)、布他卡因(butacaine)、氨苯丁酯(butamben)、布坦卡因(butanilicaine)、丁胺卡因(butethamine)、丁托西卡因(butoxycaine)、卡替卡因(carticaine)、氯普鲁卡因(chloroprocaine)、可卡乙碱(cocaethylene)、可卡因(cocaine)、环美卡因(cyclomethycaine)、地布卡因(dibucaine)、奎尼卡因(dimethisoquin)、二甲卡因(dimethocaine)、地哌冬(diperodon)、双环胺(dycyclonine)、芽子定(ecgonidine)、芽子碱(ecgonine)、氯乙烷、依替卡因(etidocaine)、β-优卡因(beta-eucaine)、尤普罗辛(euprocin)、非那可明(fenalcomine)、福莫卡因(formocaine)、海克卡因(hexylcaine)、羟丁卡因(hydroxytetracaine)、对氨基苯甲酸异丁酯、甲磺酸亮氨卡因(leucinocaine mesylate)、左沙屈尔(levoxadrol)、利多卡因(lidocaine)、卡波卡因(mepivacaine)、美普卡因(meprylcaine)、美布卡因(metabutoxycaine)、氯甲烷、麦替卡因(myrtecaine)、纳依卡因(naepaine)、奥他卡因(octacaine)、奥索卡因(orthocaine)、羟乙卡因(oxethazaine)、对乙氧卡因(parethoxycaine)、非那卡因(phenacaine)、苯酚、哌罗卡因(piperocaine)、匹多卡因(piridocaine)、聚多卡醇(polidocanol)、普莫卡因(pramoxine)、丙胺卡因(prilocaine)、普鲁卡因(procaine)、丙泮卡因(propanocaine)、丙美卡因(proparacaine)、丙哌卡因(propipocaine)、丙氧卡因(propoxycaine)、假可卡因(psuedococaine)、吡咯卡因(pyrrocaine)、罗哌卡因(ropivacaine)、水杨醇、丁卡因(tetracaine)、托利卡因(tolycaine)、三甲卡因(trimecaine)、佐拉敏(zolamine)及其盐。在一个实施方式中，所述麻醉剂可以是利多卡因，例如，盐酸利多卡因的形式。

基于填充剂的总重量，所述填充剂中包含的麻醉剂的浓度可以为约0.1至约1.0重量％，例如，约0.2至约0.5重量％。本文所述的填充剂中麻醉剂的浓度可以是治疗上有效的，这意味着在不会对患者造成伤害的情况下在外科手术的便利性和患者依从性的方面，它是适合于提供治疗益处的浓度。

本发明的填充剂还可以包含缓冲液，并且缓冲液可以没有限制地使用，只要它是用于制备透明质酸水凝胶的即可。这样的缓冲液的优选实例包括至少一种选自下列的缓冲液：柠檬酸、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、乙酸、二乙基巴比妥酸、乙酸钠、三(羟甲基)甲氨基丙磺酸(TAPS)、2-双(2-羟乙基)氨基乙酸(Bicine)、三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)、N-(2-羟基-1,1-双(羟甲基)乙基)甘氨酸(Tricine)、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES)、2-[[1,3-二羟基-2-(羟甲基)丙-2-基]氨基]甲磺酸(TES)和哌嗪-N,N′-双(2-乙磺酸)(PIPES)，但不限于此。缓冲液中包含的所述成分的含量可以适当调节，并且可以优选相对于缓冲液，它们以0.3至2.0g/L的浓度被包含。

本发明的填充剂还可以包含等渗剂，并且这样的等渗剂可以不受限制地使用，只要其用于制备透明质酸水凝胶即可，并可以包含在缓冲液中。作为优选的等渗剂，可以使用氯化钠，但等渗剂不限于此。等渗剂的含量可以根据需要适当调节，并且相对于缓冲液，该含量可以为例如7.0至9.0g/L，但不限于此。

在本发明的一个实施方式中，可以使用在注射用水中含有氯化钠、磷酸一氢钠和磷酸二氢钠的缓冲液。

在一个附加的方面中，除了前述成分之外，本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂还可包含在填充剂的制备中可以包含的可接受的成分。

此外，本发明的特征在于，在所述具有高填充性能的包含透明质酸水凝胶的填充剂中基本上不包含残留的交联剂，残留的交联剂含量优选为检测限0.5ppm以下。

由于WIE参数为0.6以上的填充性能，本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂可以非常有效地用于美容或治疗目的。

作为具体实例，所述包含透明质酸水凝胶的填充剂可用于由于生物组织的填充和皱纹的填充而导致的皱纹改善、面部重塑，或修复或增加软组织例如嘴唇、鼻子、臀部、面颊或乳房的体积。所述透明质酸水凝胶填充剂可按适合于这样的目的的剂型施用，并且可优选是注射剂。

【有益效果】

使用填充性能参数选择方法，本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂具有特定的填充性能参数，因此能够具有最佳的填充剂效果。

附图说明

图1是简要显示本发明的具有相性质的填充剂、即单相填充剂和双相填充剂的性能的图。

图2是示出使用图像处理软件(Matlab)分析示踪粒子的运动的结果的图。

图3是显示单相填充剂(比较例4)和双相填充剂(比较例1)的MSD测量结果的图。

图4是基于本发明的式1确认参数例如高内聚性/高弹性/规则性的图。

具体实施方式

以下，将通过实施例来更详细地描述本发明。然而，给出这些实施例只是为了说明的目的，本发明的范围不限于这些实施例或不受其限制。

实施例1：含透明质酸水凝胶的填充剂的制备

为了制备本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂，进行以下工序。

详细地说，称量平均分子量为2.5至3.5MDa的透明质酸钠、氢氧化钠和作为交联剂的1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)。在反应期间，透明质酸钠的浓度为16重量％，并且相对于所添加的透明质酸钠单元，BDDE的摩尔％为4％。单独地，制备浓度为0.25N的氢氧化钠(NaOH)水溶液并过滤。将称量的透明质酸钠、0.25N氢氧化钠水溶液和1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)放入混合器罐中并均匀混合，将所述混合器罐放入恒温水浴中，并在30℃的温度下反应过夜以完成交联反应。之后，将反应后的交联透明质酸水凝胶粗切割。

同时，将盐和麻醉剂以磷酸一氢钠水合物(十二水合物)1.26g/L、磷酸二氢钠一水合物(一水合物)0.46g/L、氯化钠7g/L和盐酸利多卡因3g/L的浓度溶解在含有注射用水的缓冲液罐中，以制备缓冲液。

将一部分缓冲液用作初次缓冲液并通过0.22μm过滤器转移到洗涤槽中。将之前制备的切割的透明质酸水凝胶转移到含有初次缓冲液的洗涤槽中，然后搅拌。对所述透明质酸水凝胶进行初次洗涤和溶胀，然后当完成溶胀时除去洗涤液。随后，将二次缓冲液通过0.22μm过滤器转移到洗涤槽中，然后搅拌并对所述水凝胶进行第二次洗涤和溶胀，然后，当完成洗涤和溶胀时，除去洗涤液。之后，将三次缓冲液通过适当的0.22μm过滤器转移到洗涤槽中，然后搅拌并对所述透明质酸水凝胶进行第三次洗涤和溶胀。然后，当完成洗涤和溶胀时，除去洗涤液。

在完成第三次洗涤和溶胀后，确认洗涤液的pH是否在中性范围内，并在对完成洗涤和溶胀的透明质酸水凝胶进行切割后，将其转移到挤出罐中测重，添加缓冲液以使凝胶重量达到目标重量，进行初次含量校正。当初次含量校正完成时，在挤出罐中挤出和粉碎透明质酸水凝胶。之后，将粉碎的透明质酸水凝胶转移到灭菌罐中并均质化，之后测量含量并向其添加缓冲液以进行二次含量校正。将二次含量校正后的透明质酸水凝胶在121℃以上的温度下热处理至少1分钟，并且在装入注射器中之前通过将透明质酸水凝胶在减压下搅拌进行脱气。

之后，将透明质酸水凝胶以预定量真空填充到各注射器中，同时用橡胶塞塞住。将填充的注射器在最后的灭菌器中在121℃以上的温度下蒸汽灭菌至少8分钟。

实验例1：使用微流变技术对包含透明质酸水凝胶的填充剂中的示踪粒子的MSD测 量

为了分析所制备的实施例1的性能，将比较例1至5的含有市售透明质酸水凝胶的填充剂与实施例1一起用于实验中，如表1所示。

详细地说，使用视频显微镜拍摄了分散在样品中的示踪粒子的布朗运动，然后使用图像处理软件(Matlab)分析示踪粒子的运动(图2)。

具体地，通过将1体积％的示踪粒子(直径为1μm的聚苯乙烯粒子)分散在1mL的实施例1的填充剂中来制备试验样品。通过将其中分散有示踪粒子的填充剂样品装载在透明载玻片之间，并通过连接到光学显微镜的相机记录示踪粒子在填充剂中移动的轨迹，来进行微流变实验。该记录进行10次，每次1分钟，并取平均。拍摄速度为每秒38帧。记录的图像使用图像分析工具(Matlab)进行分析，并绘制示踪粒子的移动距离随时间变化的量，即示踪粒子的根据移动时间的均方位移。以相同的方式，将示踪粒子分散在比较例1至5的包含透明质酸水凝胶的填充剂中以制备试验样品，并分析示踪粒子的行为。

确认了示踪粒子根据透明质酸水凝胶填充剂的相性质的均方位移(MSD)分布特征。具体地，在比较例1的双相填充剂的情况下，位于表面区域的示踪粒子和位于交联区域的示踪粒子的运动不同，位于表面区域的示踪粒子相对自由运动，导致MSD斜率值大。相反，渗透到粒子内部并位于交联区域的粒子运动受限，其表现出小的MSD斜率值。同时，比较例4的单相填充剂的示踪粒子的MSD分布没有分为两个区域，而是显示出相似的斜率，从而确认了所述粒子形成了没有根据填充剂区域的边界的连续形状(图3)。根据这些结果，确认了通过将示踪粒子引入包含透明质酸水凝胶的填充剂中来测量MSD值时，可以推测出填充剂的相性质。

此外，基于示踪粒子的均方位移(MSD)斜率值分布和水凝胶相之间的关系，进行尝试以得出能够反映弹性、内聚性和填充剂结构的规则性的参数，弹性、内聚性和填充剂结构的规则性是用于选择优异的填充剂的最重要的填充剂物理性质。

在具有低内聚性而不是高弹性的填充剂例如双相填充剂的情况下，填充剂的结构不规则，因此位于表面区域的示踪粒子和位于交联区域的示踪粒子的运动变得不同。具体地，位于表面区域的示踪粒子具有相对自由的运动，因此表现出大的MSD斜率值，而渗透到填充剂中并位于交联区域的示踪粒子运动受限，因此显示出小的MSD斜率值。因此，确认了这些填充剂的MSD斜率的标准偏差大，并且还示出了MSD斜率的平均值大。另外，确认了在0.1秒时MSD的绝对值随着弹性增加而降低。相反，在具有低弹性而不是高内聚性的填充剂例如单相填充剂的情况下，填充剂的结构是规则的，MSD斜率值的标准偏差小，并且示踪粒子由于内聚性而运动受限，因此显示出小的MSD斜率值。

基于试验结果，作为能够反映填充剂的弹性、内聚性和填充剂结构规则性的参数，设计了式1表示的“皱纹改善效率(WIE)参数”。

[式1]

WIE参数＝([MSD斜率的平均值]*[0.1秒的移动时间下MSD的绝对值]*[MSD斜率值的标准偏差]*100)^-1

在式1中，MSD表示示踪粒子的均方位移。填充剂的内聚性表示为MSD斜率的平均值，弹性表示为粒子在0.1秒的移动时间下的MSD绝对值，填充剂结构的规则性表示为MSD斜率值的标准偏差，并且这些性质被全部考虑。

因此，确认了透明质酸填充剂的物理性质可通过使用MSD的WIE参数来测量，并且实施例1和比较例1至5的填充剂的WIE参数值根据将填充剂的内聚性、弹性和填充剂结构的规则性全部反映的式1来确认，结果示于下表1和图4。

[表1]

如表1和图4所示，实施例1的填充剂的WIE参数值为4.25，比较例1至5的填充剂的WIE参数值为0.51以下。与本发明的实施例的填充剂相比，比较例1至5的填充剂具有显著更低的WIE值，其不满足本发明的填充剂的内聚性、弹性和填充剂结构规则性。相反，确认了可以选择WIE参数值为0.6以上的填充剂作为具有优异填充性能的填充剂(图4)。

具体地，在比较例1中，由于作为典型的双相填充剂，MSD斜率值的标准偏差大，确认了填充剂结构的规则性差，并且，还确认了由于MSD斜率的平均值大，因此内聚性低。在比较例2中，由于作为单相填充剂，MSD的绝对值(0.1秒时的值)大，确认了所述填充剂的弹性低。

在实施例1的情况下，确认了MSD的绝对值(0.1秒时的值)低，MSD斜率的平均值低，MSD斜率值的标准偏差低，并且内聚性、弹性和填充剂的规则性优异。因此，实施例1的填充剂在注射部位处表现出优异的形状保持能力，在外科手术期间向其它部位移动的可能性低，并且所述填充剂的结构规则，因此预期显示出优异的填充性能。

实验例2：包含透明质酸水凝胶的填充剂的皱纹改善性能的确认

为了确认实验例1的WIE参数是否实质上与皱纹改善性能相关，根据以下方法测量表1所示的实施例1以及比较例1至5的透明质酸填充剂的皱纹改善性能。

为了测量提升能力(其是显示皱纹改善性能的参数)，通过流变仪(ARES-G2，TA仪器公司)测量所述填充剂的弹性和内聚性，并将这两个值相乘以计算提升能力。确认这样的弹性、内聚性和提升能力的结果示于下面的表2和图4中。

具体而言，通过确定在圆形几何结构的上部和下部之间加载填充剂并向其施加恒定剪切(剪切应变＝0.1％)时需要多少应力来测量弹性，单位以Pa表示，并且施加剪切的速率为10rad/秒。内聚力作为将填充剂加载到所述几何结构的上部和上部之间并垂直拉动时施加的力来测量。随着填充剂粒子之间的内聚性越大，拉动所需的力就越大。拉伸速度为1mm/秒，单位以N表示。

[表2]

从上述实验例1和2的结果可以发现，本发明的包含透明质酸水凝胶的填充剂表现出4.25的WIE参数值，其大于0.6，以及600Pa*N以上、更优选800Pa*N以上的高提升能力参数，该提升能力参数表示为弹性和内聚力的乘积并且表示皱纹改善性能，从而确认了本发明的填充剂同时满足弹性和内聚性。然而，作为可商购的透明质酸填充剂的比较例1至5的WIE参数值小于0.6，没有显示出优异的弹性和/或内聚性，并且提升能力小于600Pa*N。因此，确认了与本发明的填充剂相比，作为填充剂的皱纹改善性能不理想。

结果，如本发明中那样，WIE参数值为0.6以上的填充剂(实施例1)的内聚性和弹性优异，并且表现出600Pa*N以上的提升能力，从而皱纹改善性能优异。

Claims (10)

1.一种包含透明质酸水凝胶的填充剂，其中由式1得出的填充性能参数值为0.6以上至20以下：

[式1]

皱纹改善效率(WIE)参数＝([MSD斜率的平均值]*[0.1秒的移动时间下MSD的绝对值]*[MSD斜率值的标准偏差]*100)^-1

在上式1中，

MSD是指被注入到所述包含透明质酸水凝胶的填充剂中的示踪粒子变量的均方位移，其中所述透明质酸是通过使用交联剂使平均分子量为2,000,000Da至4,000,000Da的透明质酸或其盐交联而获得的交联透明质酸，其中相对于透明质酸或其盐中N-乙酰基-D-葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸的摩尔数，使用的交联剂的浓度为1至10摩尔％；并且

弹性和内聚性的乘积为600Pa*N以上。

2.根据权利要求1所述的填充剂，其中所述填充性能包括由于生物组织的填充和皱纹的填充引起的皱纹改善、面部重塑、或者软组织体积的修复或增加。

3.根据权利要求1所述的填充剂，其中所述交联剂包含至少一种选自下列的交联剂：1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚甘油多缩水甘油醚、二甘油多缩水甘油醚、甘油多缩水甘油醚、三甲基丙烷多缩水甘油醚、1,2-双(2,3-环氧丙氧基)乙烯、季戊四醇多缩水甘油醚和山梨糖醇多缩水甘油醚。

4.根据权利要求1所述的填充剂，所述填充剂还包含麻醉剂。

5.根据权利要求4所述的填充剂，其中所述麻醉剂是利多卡因或其盐。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的填充剂，其中所述填充剂用于皮肤注射。

7.一种预填充注射器，其填充有根据权利要求1至5中任一项所述的包含透明质酸水凝胶的填充剂。

8.一种用于组织修复的生物材料，其包含根据权利要求1至5中任一项所述的包含透明质酸水凝胶的填充剂。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的包含透明质酸水凝胶的填充剂在制备用于组织修复的试剂或装置中的用途。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的包含透明质酸水凝胶的填充剂在制备用于皱纹改善的试剂或装置中的用途。