CN116019920A - 一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物 - Google Patents

Abstract

本发明属于骨折修复药物领域，具体公开了一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，所述组合物包括生长因子、解热镇痛类抗炎药和温敏凝胶、透明质酸及其衍生物或软骨素及其衍生物；所述温敏凝胶由高分子材料制成，作为药物递送载体，生长因子和解热镇痛类抗炎药包载在所述温敏凝胶中；所述温敏凝胶包含亲水嵌段和疏水嵌段，亲水性药物包载于亲水嵌段中，通过凝胶亲水链的扩散释放；疏水性药物包载于疏水嵌段中，通过凝胶基质的侵蚀降解释放。本发明所述药物组合物在伤口处快速形成凝胶形成药物储库并释放药物使局部浓度增高，减轻受伤部位的疼痛，对骨折患者具有较好的愈合促进作用，成骨细胞增殖，改善患者的生活质量。

Description

一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物

技术领域

本发明属于骨折修复药物领域，具体公开了一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物。

背景技术

温度敏感型凝胶(简称温敏凝胶)是一种温度响应型的原位凝胶，其状态与温度密切相关，在室温条件下是流动性较好的液体状态，在人体温度下凝胶溶胀产生相变呈现半固体状态，并具有较好的黏附性。温敏凝胶是一种可制备温敏凝胶的材料即温度敏感性生物材料(简称“温敏材料”)是一种极具代表性的新型智能材料，一般是有机高分子物质利用分子间的氢键、π-π作用、范德华力及疏水作用等作用形成。常用温敏凝胶的材料一般分为人工合成和天然形成两类，人工合成材料包括泊洛沙姆类、聚N-异丙基丙烯酰胺类、聚乙二醇-聚酯类等；天然形成材料有壳聚糖、纤维素类等。快速凝胶化、合适的黏弹性、剪切后快速黏度恢复及特殊的三维网状结构使得温敏凝胶在药物传递、组织工程、预防肿瘤术后复发等方面发挥优势。温敏凝胶的材料中同时含有亲水性和疏水性基团，当外界温度发生变化时，这些基团与其他分子间的相互作用发生改变，影响凝胶内的网络结构，进而使之产生相变。给药后，在病灶部位迅速发生溶胶-凝胶转变并黏附在给药部位。两亲性和自组装形成胶束的能力使温敏凝胶可作为药物载体并提高药物生物利用度。在组织工程中，良好的生物相容性、无毒、可控的生物降解性和适当的机械和结构特性为细胞生长、增殖和分化提供一个合适的相互连接的微环境。药物包载于凝胶的三维网状结构中，黏附在注射部位组织的局部稳定持续的释放延长药物的释放。

局部给药的优势是直接在病灶部位释放药物，提高局部药物浓度，减少全身给药的不良反应。温敏凝胶是一种典型的局部给药制剂，在低温或贮存温度下为溶胶状态，当温度上升到相变温度或接近于体温时，呈现半固体凝胶状态，具有一定黏弹性和快速自我恢复能力，增强药物在局部的黏附性，延长药物在局部的保留时间，控制和延长药物的释放，能显著提高药物的生物利用度，在体温的条件下发生相变，使药物固结在注射部位，又因使用双亲性材料，凝胶即可以增溶疏水性药物，又可以将水溶性较好的药物固结在凝胶中，形成药物储库，减少注射次数，但纯粹的温敏凝胶仅做为载体。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物。

本发明的技术方案如下：

本发明的目的在于提供一种促进骨折愈合，减轻患者疼痛，并减少给药次数的药物组合物，所述药物组合物：生长因子和解热镇痛类抗炎药的以高分子材料为载体温敏凝胶。多孔、互联的网状结构使温敏凝胶具有良好的生物学性能，能负载骨生长促进相关蛋白因子，引导骨再生，不仅生物相容性好、可降解，还具有一定的生物力学稳定性和骨矿化诱导能力。

本发明的另一目的温敏凝胶作为药物递送载体，其亲水性药物包载于亲水嵌段中，通过凝胶亲水链的扩散释放；疏水性药物包载于疏水嵌段中，通过凝胶基质的侵蚀降解释放。温敏凝胶在释放药物的前期主要是通过凝胶亲水链的扩散，后期为扩散与降解协同作用。这一特性使得凝胶可同时包载亲水性和疏水性两种药物，亲水性药物可快速从凝胶中释放出来，产生药效，而疏水性药物随凝胶基质降解缓慢而持续释放，达到一定缓释效果。术后疼痛的治疗中，通常是注射局部麻醉药，但半衰期短、不良反应大，本发明温敏凝胶负载镇痛药物原位持续输送可明显减轻术后疼痛，生物相容性好，不良反应小，且在室温下是流动的，易于注射。利用本发明温敏成胶性、缓释特性及增溶特性来改善药物的递送，注射的温敏凝胶可显著延长负载的疏水药物的释放，并持续保持高浓度长达几周。

本发明另加人体细胞外基质软骨素或透明质酸及其衍生物作为细胞外基质再生长因子的条件下促进细胞增殖，组织修复，更好的发挥效果。

本发明中，所述生长因子为神经生长因子(NGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子α(TGFα)、双调蛋白(AR)、上皮调节蛋白表皮素EPR(Epiregulin)、肝素结合的表皮生长因子(HB-EGF)、BTC(β-celluin)，血管生成因子(VEGF、FGF)、葫芦素等。

本发明中，所述解热镇痛类抗炎药可以是疏水性药物也可以是亲水性药物，包括但不限于双水杨酸酯、吡罗昔康、萘普生、氟比洛芬、酮洛芬、卡洛芬；微溶于水或溶于水是的药物包括但不限于对乙酰氨基酚、布洛芬、非诺洛芬、酮咯酸氨丁三醇、奥沙普嗪、辛可芬、双氯芬酸、托芬那酸、美洛昔康、吲哚美辛、双氯芬酸等中的任意一种，优选双氯芬酸，布洛芬美，萘普生、氟比洛芬、酮洛芬、卡洛芬、吡罗昔康、美洛昔康、双水杨酸酯、酮咯酸氨丁三醇、奥沙普嗪。

本发明中，所述温敏凝胶为泊洛沙姆类、聚N-异丙基丙烯酰胺类、聚乙二醇-聚酯(丙交酯、乙交酯、己内酯、碳酸酯等)类，优选泊洛沙姆、聚乙二醇聚乳酸乙醇酸聚合物，优选泊洛沙姆407和泊洛沙姆188、PLGA-PEG-PLGA、PDLLA-PEG-PDLLA，其中PLGA-PEG-PLGA优选为850～2500-600～3000-850～2500，PDLLA-PEG-PDLLA优选为850～2500-600～3000-850～2500。

本发明中，细胞外基质为的软骨素及其衍生物或透明质酸及其衍生物。

本发明中，所述药物组合物的具体组成重量配比为(人用每单位制剂剂量)：载体优选为泊洛沙姆407 100～800mg和泊洛沙姆188 0～250mg、PLGA-PEG-PLGA100mg～600mg、PDLLA-PEG-PDLLA 100mg～600mg中的一种或几种；软骨素及其衍生物或透明质酸及其衍生物20～150mg中的一种或几种；神经生长因子(NGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子α(TGFα)、双调蛋白(AR)、上皮调节蛋白表皮素EPR(Epiregulin)、肝素结合的表皮生长因子(HB-EGF)、BTC(β-celluin)中的一种或多种分别为5-20μg，血管生成因子5-20μg，解热镇痛抗炎药5-35mg，优选地，所述组合物的具体组成配比为(每单位制剂剂量)：生长因子10-20μg，血管生成因子10-20μg，解热镇痛抗炎药10-30mg，载体优选为泊洛沙姆407 175～650mg和泊洛沙姆188 0～200mg、PLGA-PEG-PLGA 150mg～500mg、PDLLA-PEG-PDLLA 150mg～500mg中的一种或几种，稀释剂适量溶解后注射到受伤部位。

本发明中，给药方式为伤口局部(皮下或肌肉)注射，剂型为无菌冻干粉末。

本发明中，稀释剂为注射用氯化钠或注射用葡萄糖及适宜的注射剂溶剂。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果:

温敏凝胶是一种典型的局部给药制剂，在低温或贮存温度下为溶胶状态，当温度上升到相变温度或接近于体温时，呈现半固体凝胶状态，具有一定黏弹性和快速自我恢复能力，增强药物在局部的黏附性，延长药物在局部的保留时间，控制和延长药物的释放，能显著提高药物的生物利用度，在体温的条件下发生相变，使药物固结在注射部位，又因使用双亲性材料，凝胶即可以增溶疏水性药物，又可以将水溶性较好的药物固结在凝胶中，形成药物储库，减少注射次数，但纯粹的温敏凝胶仅做为载体不具有生理活性，本发明另加人体细胞外基质软骨素或透明质酸及其衍生物作为细胞外基质再生长因子的条件下促进细胞增殖，组织修复，更好的发挥效果，减轻患者痛苦和负担。本发明所述药物组合物在伤口处快速形成凝胶形成药物储库并释放药物使局部浓度增高，减轻受伤部位的疼痛，增殖成骨细胞，对骨折患者具有较好的愈合促进作用，改善患者的生活质量。

附图说明

图1实施例3样品室温状态和37℃形状对比；

图2实施例3释药曲线(吡罗昔康、2K半透膜、37.4℃、pH＝7.4)。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中使用的试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

实施例1

使用亲水性药物双氯芬酸钠，成分如下表1所示

表1处方1000单位(支)

制备方法：按处方量称取神经生长因子(NGF)10mg、表皮生长因子(EGF)10mg、血管生成因子(VEGF)10mg，双氯芬酸钠20.0g，透明质酸30.0g，泊洛沙姆407 300.0g(提供凝胶骨架)和泊洛沙姆188(调节相变温度，改变流动性)2.50g，注射用水1000ml，溶解；

无菌过滤；

分装，每支1.35ml；

冻干即得。

实施例2

使用微溶于水药物辛可芬，成分如下表2

表2处方1000单位(支)

制备方法，按处方量称取神经生长因子(NGF)15mg、表皮生长因子(EGF)10mg、血管生成因子(FGF)10mg，辛可芬25.0g，透明质酸25.0g，注射用水1000ml，用0.1mol/L氢氧化钠溶液调节PH到8～9，待全部溶解；

再加入PLGA-PEG-PLGA(1000-1000-1000)225.0g，缓慢搅拌6～8小时，溶解，用0.1mol/L盐酸溶液调节PH到5～6；

无菌过滤；

分装，每支1.3ml；

冻干即得。

(此高分子可以体内降解成聚乙二醇、二氧化碳和水，聚乙二醇生物相容性较好，进入血液循环，通过肾过滤，排出体外)

实施例3

使用疏水性解热镇痛药物吡罗昔康，成分见表3所示

表3处方1000单位(支)

制备方法：

第一步：按处方量称取神经生长因子(NGF)20mg、转化生长因子α(TGFα)20mg、血管生成因子(FGF)10mg，软骨素20.0g，注射用水1000ml溶解，过滤后备用；

第二步：称取吡罗昔康10.0g，PDLA-PEG-PDLA(1000-1000-1000)200.0g加甲醇溶解，过滤50℃旋转蒸发仪上蒸除有机溶剂，冷却固化成膜；

第三步，加第一步得到水溶液溶解药膜，待溶解完全后，无菌过滤，分装每支1.25ml，冻干即得。

冻干工艺：

预冻：50分钟将冻干机隔板降温至-45℃，并保温2小时；

一次干燥：开启真空，极限真空，3小时控制升温隔板至-25℃，并保温15个小时；

控制真空度15±5Pa，保温5个小时，3小时控制升温至隔板至0℃；

二次干燥：5小时控制升温至隔板至25℃，控制真空度15±Pa，保温5个小时，开启极限真空，继续干燥2小时；

压力升测试，2分钟不超5Pa；

结束冻干，压塞，出箱，轧盖。冻干前后图片如附图1所示。

释放曲线

色谱条件

色谱柱：ODS色谱柱(150mm×4.6mm，5μm)；

柱温：35℃；

流动相：乙腈-0.05mol/L磷酸二氢钾溶液(用磷酸调节pH值至3.0)(35∶65)；

流速：1.0ml/min；

检测波长：360nm；

进样量：20μL。

理论板数按吡罗昔康峰计不低5000，主峰与相邻峰分离度符合要求。

对照品溶液的制备。精密称取吡罗昔康对照品10mg，置50ml量瓶中，用0.01mol/L盐酸甲醇溶液溶解并稀释至刻度，摇匀，精密量取1ml，置10ml量瓶中，用0.01mol/L盐酸甲醇溶液稀释至刻度，制成每1ml中约含吡罗昔康20μg的溶液，作为对照品溶液。

取截留分子量2000的透析袋用沸水煮沸10min，用纯化水浸泡10min；

供试品溶液的制备。取本品1支，量取室温1.5ml生理盐水注入西林瓶中溶解，以98.5mL 0.5％吐温-80pH＝7.4PBS缓冲液为释放介质至37.4℃摇床中，取供试品溶液(约相当于吡罗昔康10mg)加入透析袋，依法操作，37.4℃条件下，经0.5h、2h、4h、6h、12h、24h、48h、72h、96h时，取溶液0.5mL并重新加入0.5mL释放介质，滤过，用稀释剂稀释一倍后精密量取滤液20μL，计算累计释放量。结果见表4和图2所示。

表4累计释放量

实施例4

动物实验

动物的种属、品系：SD大鼠50只；

动物性别：雌性；

动物年龄：3月龄；

动物体重：200g左右；

组别：空白对照组(手术后给止疼药，手术部位穿刺肌注每周给0.1ml生理盐水)、供试品组(手术部位穿刺肌注每周用实施例3供试品1支用生理盐水1.5ml溶解后给药0.1ml)；

大鼠胫骨骨及髓内克氏针固定造模：

大鼠在手术前空腹12小时。经麻醉后，侧卧固定，碘伏消毒，在前外侧胫骨骨干中上1/3交界处起开皮肤1.0-1.5cm，暴露胫骨骨干，手术刀来回横行截断造成骨折，用0.8mm的克氏针(长度17mm左右，逆行向上打入克氏针，再顺行打入胫骨骨干，固定好后，消毒，缝合。

每只动物被放置在单独的笼子中，以允许手术后自由活动。空白对照组术后每天给药曲马多5mg/kg作为镇痛连续给药3天。

腹腔注射20mg/kg的戊巴比妥对动物进行安乐死，空白对照组和供试品组分别于术后第一、第二、第三、第四、第五周各处死五只大鼠(n＝5)。进行病理观察。

骨折的组织学检查：术后第1，2，3周、第4周、第5周处死动物，每周从断肢处收集解剖胫骨标本(n＝5)。

试验结果：

所有动物在手术中存活，无任何并发症，骨折部位软组织损伤或邻近膝关节和踝关节僵硬。骨折部位未见创面坏死或严重水肿征象；

骨折24h后，所有大鼠均表现出正常行为；

供试品组老鼠均在术后4～5天，大鼠开始对患肢负重。而空白对照品在8～9天后，大鼠开始对患肢负重；

供试品组老鼠均在术后5～6天，观察到愈伤组织的形成，而空白对照品在7～8天后，观察到愈伤组织的形成，所有组均在并在第4周逐渐下降。

骨折后组织学检查显示骨折后供试品组老鼠在术后，1周出现增殖期的血肿和软骨细胞，2周出现增殖期的血肿和软骨细胞，观察到软骨痂形成和硬骨痂形成，并观察到软骨细胞区和松质骨增多。而空白对照品在2周出现增殖期的血肿和软骨细胞，3周出现增殖期的血肿和软骨细胞，观察到形成软骨痂形成和硬骨痂形成，第3周软骨细胞区和松质骨增多；

对照组和供试品组均在第三周和第四周，松质骨随着肥大软骨细胞和骨髓的出现而增加。

由以上实施例可知，本发明另加人体细胞外基质软骨素或透明质酸及其衍生物作为细胞外基质再生长因子的条件下促进细胞增殖，组织修复，更好的发挥效果，减轻患者痛苦和负担。本发明所述药物组合物在伤口处快速形成凝胶形成药物储库并释放药物使局部浓度增高，减轻受伤部位的疼痛，对骨折患者具有较好的愈合促进作用，成骨细胞增殖，改善患者的生活质量。

发明的有限几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，包括生长因子、解热镇痛类抗炎药和温敏凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，所述温敏凝胶由高分子材料制成，作为药物递送载体，生长因子和解热镇痛类抗炎药包载在所述温敏凝胶中。

3.根据权利要求2所述的一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，所述温敏凝胶包含亲水嵌段和疏水嵌段，亲水性药物包载于亲水嵌段中，通过凝胶亲水链的扩散释放；疏水性药物包载于疏水嵌段中，通过凝胶基质的侵蚀降解释放。

4.根据权利要1所述的一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，所述生长因子选自神经生长因子、表皮生长因子、转化生长因子α、双调蛋白、上皮调节蛋白表皮素EPR、肝素结合的表皮生长因子、β-celluin，血管生成因子和葫芦素中的一种或者多种。

5.根据权利要1所述的一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，所述解热镇痛类抗炎药选自双水杨酸酯、吡罗昔康、萘普生、氟比洛芬、酮洛芬、卡洛芬、对乙酰氨基酚、布洛芬、非诺洛芬、酮咯酸氨丁三醇、奥沙普嗪、辛可芬、双氯芬酸、托芬那酸、美洛昔康、吲哚美辛、双氯芬酸中的一种或者多种。

6.根据权利要1所述的一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，所述温敏凝胶的材料选自泊洛沙姆类、聚N-异丙基丙烯酰胺类、聚乙二醇-聚酯类中的一类或者多类。

7.根据权利要6所述的一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，所述温敏凝胶的材料选自泊洛沙姆407 、泊洛沙姆188、PLGA-PEG-PLGA和PDLLA-PEG-PDLLA中的一种或者多种。

8.根据权利要求7所述的一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，所述PLGA-PEG-PLGA的分子量选自850~2500-600~3000-850~2500，所述PDLLA-PEG-PDLLA的分子量选自850~2500-600~3000-850~2500。

9.根据权利要求1所述的一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，还含有细胞外基质。

10.根据权利要1所述的一种促进骨折愈合改善患者生活质量的温敏凝胶的组合物，其特征在于，每单位剂量组合物的配比为：

生长因子：神经生长因子、表皮生长因子、转化生长因子α、双调蛋白、上皮调节蛋白表皮素EPR、肝素结合的表皮生长因子、BTC中的一种或多种，分别为5-25μg，以及血管生成因子 5-25μg；

解热镇痛抗炎药：2-35mg；

温敏凝胶：选自组合1：泊洛沙姆407 175~650mg和泊洛沙姆188 0~200mg；或组合2 ：PLGA-PEG-PLGA 100mg~500mg、PDLLA-PEG-PDLLA 100mg~500mg。

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