DE60133744T2

DE60133744T2 - Bioabsorbierbare kompositmaterialien aus derivatisierter hyaluronsäure

Info

Publication number: DE60133744T2
Application number: DE60133744T
Authority: DE
Inventors: Khalid K. Shrewsbury SADOZAI; Jing-Wen Wakefield KUO; Charles H. Sudbury SHERWOOD
Original assignee: Anika Therapeutics Inc
Current assignee: Anika Therapeutics Inc
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: EP1305064A1; WO2002009792A1; US6548081B2; DE60133744D1; CA2416126C; CA2416126A1; AU2001265400A1; ATE392907T1; EP1305064B1; US20020071855A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Bildung von fibrovaskulären Adhäsionen stellt in der Chirurgie eine Komplikation dar. Die von diesen Adhäsionen verursachten Probleme sind mannigfaltig und hängen von der anatomischen Stelle des chirurgischen Eingriffs ab. Peritoneale Adhäsionen in der Bauchchirurgie und peridurale Adhäsionen nach einer Wirbelbogenresektion sind zwei Beispiele für dieses Problem. In der Herzchirurgie können postoperative Adhäsionen, die sich zwischen dem Herzen, Herzbeutel und Brustbein ausbilden, die mediasternalen Strukturen in gefährliche Nähe zum Resektionsweg bringen, der in einem nachfolgenden Eingriff benötigt wird. In den Vereinigten Staaten werden jährlich über 360.000 Herzoperationen durchgeführt, von denen 43.000 Reoperationen sind (J. Thor Cardiovasc. Surg., Bd. 94, SS. 291–296 (1987). Annähernd 4% der Patienten, die sich einer Reoperation unterziehen, erleiden Komplikationen, z. B. eine mit dem wiederholten Öffnen des Sternums in Zusammenhang stehende Blutung. Tritt eine Blutung auf, besteht ein Sterberisiko von ungefähr 37% (Ann. Thorac. Surg., Bd. 37, SS. 273–278 (1984). Die Bildung von Adhäsionen nach einer Herzoperation erhöht somit die Kosten und Risiken einer zweiten Herzoperation.
Es sind eine Anzahl von Verfahren ausgewertet worden, um Adhäsionen nach einem chirurgischen Eingriff zu verhindern. Beispielsweise können in der Herzchirurgie mit Aldehyd fixierte Xenotransplantate, wie z. B. ein Herzbeutel vom Rind, verkalken und fibrosieren, was das Problem noch verschlimmert (Thorac. Cardiovasc. Surg., Bd. 30, SS. 306–309 (1982)). Studien mit Tieren haben gezeigt, dass die Verwendung synthetischer Membranen mit einem Risiko beim vollständigen Schließen des Herzbeutels und einem Risiko eines gehäuften Perikardergusses und einer Perikardtamponade einhergeht (J. Surg. Res., Bd. 78, SS. 118–122 (1998)). Weniger steife Membranen sind in der Entwicklung, aber es besteht nur eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass sie hintere/dorsale Epikardadhäsionen verringern, und es wäre schwierig, sie in thorakoskopischen Verfahren einzusetzen. Alles in allem ist der Notwendigkeit nach einem Material zur Verhinderung von Adhäsionen, das mit Hilfe eines thorakoskopischen Verfahrens über das Herz gelegt werden kann, noch nicht nachgekommen worden.
Um ein Verwachsen von Knorpelgewebe zu verhindern, werden in einem Typ von Gelenkchirurgie steife, biologisch nicht absorbierbare Silikonplatten chirurgisch eingeführt. Bei den derzeit zur Verfügung stehenden Techniken müssen die Platten nach einer geeigneten Zeitspanne wieder chirurgisch entfernt werden. Es besteht daher ein Bedarf nach einem Material zur Verhinderung von Adhäsionen, welches steif genug ist, um in diesem Typ von Gelenkchirurgie eingesetzt zu werden, das jedoch nicht wieder chirurgisch entfernt zu werden braucht.
Obwohl sie über eine ausgezeichnete Biokompatibilität verfügt und in vielen biomedizinischen Anwendungen zum Einsatz gekommen ist, ist native, unvernetzte Hyaluronsäure ("HA") im Allgemeinen bei der Verringerung von postoperativen Adhäsionen nicht wirksam. Modifizierte, wasserunlösliche Derivate der HA sind als Hilfsmittel zur Verhinderung von Adhäsionen oder Verwachsungen von Körpergeweben während der postoperativen Phase zum Einsatz gekommen. Das Verfahren zur Bildung des Derivats und dessen Verwendung in Gelen, Filmen und Schwämmen als chirurgische Hilfsmittel zur Verhinderung von Adhäsionen von Körpergeweben sowie als Drug-Delivery-Vehikel werden in dem am 18. Oktober 1994 an Kuo et al. erteilten US-Patent 5,356,883 beschrieben. Das Verfahren umfasst im Allgemeinen die Bildung eines wasserunlöslichen Gels, indem HA oder ein Salz derselben mit einem Carbodiimid in Abwesenheit eines Nukleophils oder eines polyanionischen Polysaccharids umgesetzt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist, wie in den Ansprüchen 1 und 22 beschrieben, auf ein Komposit und ein Verfahren zur Verringerung von postoperativen Gewebsadhäsionen gerichtet.
Das Komposit umfasst einen biokompatiblen biologisch abbaubaren Träger und ein Hyaluronsäure-Derivat an dem Träger. Das Hyaluronsäure-Derivat umfasst einen N-Acylharnstoff, der über eine Reaktion von Hyaluronsäure mit einem multifunktionellen Carbodiimid gebildet wird. In einer anderen Ausführungsform sind mindestens 25% der derivatisierten funktionellen Gruppen des Hyaluronsäure-Derivats O-Acylisoharnstoffe oder N-Acylharnstoffe.
In noch einer anderen Ausführungsform ist die Erfindung ein Drug-Delivery-Vehikel. Das Drug-Delivery-Vehikel umfasst einen biokompatiblen, biologisch abbaubaren Träger und eine Hyaluronsäurederivat-Komponente am biokompatiblen, biologisch abbaubaren Träger. Die Hyaluronsäurederivat-Komponente umfasst einen N-Acylharnstoff, der über eine Reaktion von Hyaluronsäure mit einem multifunktionellen Carbodiimid gebildet wird. Das Drug-Delivery-Vehikel umfasst auch ein pharmazeutisch aktives Molekül an der Hyaluronsäurederivat-Komponente.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Hyaluronsäurederivat-Komponente des Komposits oder des Drug-Delivery-Vehikels über eine Reaktion von Hyaluronsäure mit einem multifunktionellen Carbodiimid oder eine Monocarbodiimid gebildet.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Bildung eines Komposits zur Reduzierung postoperativer Adhäsionen von Geweben. Das Verfahren umfasst das Anbringen eines Hyaluronsäure-Derivats an einen biokompatiblen, biologisch abbaubaren Träger. Das Hyaluronsäure-Derivat umfasst einen N-Acylharnstoff, der aus einer Reaktion der Hyaluronsäure mit einem multifunktionellen Carbodiimid stammt. In einer Ausführungsform sind mindestens 25% der derivatisierten funktionellen Gruppen des Hyaluronsäure-Derivats O-Acylisoharnstoffe oder N-Acylharnstoffe.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Drug-Delivery-Vehikels das Anbringen einer Hyaluronsäurederivat-Komponente an einen biokompatiblen, biologisch abbaubaren Träger. Das Hyaluronsäure-Derivat umfasst N-Acylharnstoff, der aus einer Reaktion der Hyaluronsäure mit einem multifunktionellen Carbodiimid stammt. Die Hyaluronsäurederivat-Komponente umfasst auch ein pharmazeutisch aktives Molekül.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verfahren der Erfindung die Bildung eines Komposits zur Reduzierung einer postoperativer Adhäsion von Gewebe durch Anbringen einer Hyaluronsäurederivat-Komponente an einem biokompatiblen, biologisch abbaubaren Träger, wobei die Hyaluronsäurederivat-Komponente einen N-Acylharnstoff umfasst, welcher das Reaktionsprodukt von Hyaluronsäure, einem multifunktionellen Carbodiimid und einem Monocarbodiimid ist.
In noch einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren, dass an einer chirurgischen Stelle in die Gewebe ein Komposit eingeführt wird, welches einen biokompstiblen, biologisch abbaubaren Träger sowie eine derivatisierte Hyaluronsäure-Komponente an dem Träger umfasst. Die derivatisierte Hyaluronsäure-Komponente ist das Reaktionsprodukt von Hyaluronsäure und einem multifunktionellen Carbodiimid.
Diese Erfindung weist viele Vorteile auf. Sie stellt z. B. eine postoperative Adhäsionsbarriere zur Verfügung, welche zumindest im Wesentlichen resorbierbar ist und daher im Allgemeinen nicht zu einem späteren Zeitpunkt chirurgisch entfernt zu werden braucht. Sie ist auch relativ leicht einzusetzen, kann vernäht werden und neigt dazu, nach dem Anbringen an Ort und Stelle zu verbleiben.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sie über einen längeren Zeitraum als Träger für modifizierte HA dient und diese auch andauernd freisetzt. Die Erfindung stellt auch ein Drug-Delivery-System zur Verfügung, das sich an einer bestimmten Stelle leicht injizieren oder implantieren lässt, wo es für eine dauernde Freisetzung des Arzneimittels sorgt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Figur ist eine graphische Darstellung und zeigt, gegenüber einem Vergleichsmuster und einer Kontrolle die Ergebnisse von Vergleichsversuchen in einem Kaninchen-Modell zur Wirkung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung auf die Bildung einer Perikardverwachsung.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Merkmale und anderen Details des Komposits und Verfahrens der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die anhängende Figur näher beschrieben und in den Ansprü chen wiedergegeben. Selbstverständlich dienen die besonderen Ausführungsformen der Erfindung nur der Veranschaulichung und sollen die Erfindung keineswegs einschränken. Die Hauptmerkmale dieser Erfindung lassen sich in verschiedenen Ausführungsformen verwenden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Anfangs wird die Erfindung in ihren weitest gefassten Gesamtaspekten beschrieben, worauf dann eine genauere Beschreibung folgt.
Im Folgenden werden die Definitionen von einigen in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken angegeben. Der hier verwendete Begriff "wasserunlösliches" Gel, "wasserunlöslicher" Film oder Schwamm oder ähnliche Ausdrücke bezeichnen ein Gel, einen Film oder Schwamm, die heterogen sind, wenn sie bei Raumtemperatur in einer ausreichenden Menge Wasser suspendiert sind.
Der hier verwendete Ausdruck "biokompatible" Substanz bezeichnet eine Substanz, die keine medizinisch unverträglichen toxischen oder schädlichen Wirkungen auf die biologische Funktion ausübt.
Der hier verwendete Ausdruck "biologisch abbaubare" Substanz bezeichnet eine Substanz, die die über natürliche biologische Prozesse zersetzt werden kann.
Der hier verwendete Begriff "Nucleophil" bezeichnet jedes Molekül, das über eine elektronenreiche funktionelle Gruppe verfügt (wie z. B. ein primäres Amin).
Der hier verwendete Ausdruck "polyanionisches Polysaccharid" bezeichnet ein anderes Polysaccharid als HA, welches mehr als eine negativ geladene Gruppe, z. B. eine Carboxylgruppe, enthält.
Der hier verwendete Ausdruck "Vernetzungsmittel" bezeichnet ein Molekül, das über zwei oder mehr funktionelle Gruppen verfügt, die mit HA oder einem Derivat derselben reagieren können.
Der hier verwendete Ausdruck "Film" bezeichnet eine Substanz, die durch Kompression eines Gels gebildet wird oder indem ein Gel dehydratisieren gelassen oder zu einer De hydratisierung veranlasst wird. Ein erfindungsgemäßes Gel kann zu einem solchen Film geformt sein.
Der hier verwendete Ausdruck "Schwamm" bezeichnet eine Substanz, die durch Gefriertrocknen eines Gels gebildet wird. Ein erfindungsgemäßes Gel kann zu einem solchen Schwamm geformt sein.
Der hier verwendete Ausdruck "Raumtemperatur" umfasst Temperaturen im Bereich von etwa 20°C bis etwa 25°C.
Der hier verwendete Ausdruck "HA" bedeutet Hyaluronsäure und jedes ihrer Salze, einschließlich, aber nicht ausschließlich, Natriumhyaluronat (das Natriumsalz), Kaliumhyaluronat, Magnesiumhyaluronat und Calciumhyaluronat.
Der hier verwendete Ausdruck "derivatisierte Hyaluronsäure" bezeichnet Hyaluronsäure, welche mit einem Carbodiimid, wie z. B. einem Monocarbodiimid oder einem multifunktionellen Carbodiimid, derivatisiert worden ist oder welche mit einer Mischung aus einem multifunktionellen Carbodiimid und einem Monocarbodiimid derivatisiert worden ist. Vorzugsweise erfolgt die Derivatisierung in Abwesenheit eines anderen polyanionischen Polysaccharids als Hyaluronsäure. In einer spezifischen Ausführungsform ist die derivatisierte Hyaluronsäure wasserunlöslich.
Eine Ausführungsform für ein erfindungsgemäßes Komposit umfasst mindestens zwei Komponenten: einen biokompatiblen, biologisch abbaubareb Träger und eine Derivat der HA, welches einen N-Acylharnstoff umfasst, der aus der Vernetzung mit einem multifunktionellen Carbodiimid, wie z. B. Biscarbodiimid, stammt.
Beispiele für die physikalische Form eines geeigneten Trägers sind: eine Matrix, ein Schwamm, ein Film, ein Netz, die biokompatibel und biologisch abbaubar sind, sowie ein Komposit aus Teilchen, die in Form von Kügelchen vorliegen können. Die Kügelchen können über ein biologisch absorbierbares Material miteinander verbunden sein. Der biologisch abbaubare Träger kann aus einem Material gebildet sein, das porös ist und die Porengrößen sollen groß genug sein, so dass, wenn auf dem Träger eine Schicht aus einem Hyaluronsäure (HA)-Derivat aufgesprüht wird, die Moleküle des HA-Derivats teilweise oder vollständig in die Poren des Trägers eindringen können, um einen Anker zu bilden. Beispiele für Zusammensetzungen, die als geeignete Träger eingesetzt werden können, sind: Kollagen, vernetztes Kollagen, succinyliertes Kollagen oder methyliertes Kollagen. Eine Probe aus hoch vernetzter HA kann für eine Probe aus modifizierter HA, die nicht hoch vernetzt ist, einen Träger bilden.
Im Allgemeinen wird die modifizierte HA hergestellt, indem Hyaluronsäure oder ein Salz derselben mit einem multifunktionellen Carbodiimid, vorzugsweise einem Biscarbodiimid, in Abwesenheit eines Nucleophils oder eines anderen polyanionischen Polysaccharids als HA umgesetzt werden., um einen N-Acylharnstoff zu bilden, der aus der Vernetzung mit dem multifunktionellen Carbodiimid stammt. Zusätzlich kann ein Monocarbodiimid in Kombination mit einem multifunktionellen Carbodiimid eingesetzt werden, wobei das Monocarbodiimid die Formel R¹-N=C=N-R² aufweist, in welcher R¹ und R² eine Hydroxycarbyl-, eine substituierte Hydroxycarbyl-, eine Alkoxy-, eine Aryloxy-, eine Alkaryloxy-Gruppe sein können. Beispiele für geeignete Monocarbodiimide sind: 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropy)carbodiimidhydrochlorid (EDC), 1-Cyclohexyl-3-(2-morpholinoethyl)carbodiimidmetho-p-toluolsulfonat (CMC), 1-(3-(dimethylamino)propyl)-3-ethylcarbodiimidmethiodid (EAC), 1,3-dicyclohexylcarbodiimid (DCC) und 1-Benzyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid (BDC).
Die Verwendung eines Polycarbodiimids zur Herstellung des modifizierten HA-Derivats verursacht die Vernetzung der Hyaluronsäure. Beispielsweise führt die Verwendung eines Biscarbodiimid-Recktanten für die Herstellung des erfindungsgemäßen wasserunlöslichen Gels zu einer Vernetzung zwischen den auf der sich wiederholenden Disaccharid-Einheit der Hyaluronsäure vorkommenden COOH-Gruppen, da das Biscarbodiimid difunktionell ist. Die COOH-Gruppe kann in derselben Polymerkette vorkommen, was zu einem intramolekular vernetzen Produkt führt oder sie kann auf zwei verschiednen Polymerketten vorkommen, was zu einem intermolekular vernetzen Produkt führt.
Beispiele für geeignete Biscarbodiimide lassen sich mit difunktionellen Verbindungen der folgenden Formel wiedergeben: R¹-N=C=N-R²-N=C=N-R³, in welcher R¹, R² und R³ eine Hydroxycarbyl-, eine substituierte Hydroxycarbyl-, eine Alkoxy-, eine Aryloxy-, eine Alkaryloxy-Gruppe und dergl. sein können.
Der hier verwendete Ausdruck "Hydrocarbyl" bezeichnet den einbindigen Rest, der nach Entfernung eines Wasserstoffatoms aus einem elterlichen Kohlenwasserstoff erhalten wird. Repräsentativ für Hydrocarbyle sind Alkyle von 1 bis 25 Kohlenstoffatomen, einschließlich solcher wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undexyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Eicoyl, Heneicosyl, Docosyl, Tricosyl, Tetracosyl, Pentacosyl und deren isomere Formen; Aryle von 6 bis 25 Kohlenstoffatomen, einschließlich solcher wie Phenyl, Tolyl, Xylyl, Naphthyl, Biphenyl, Triphenyl und dergl.; Arylalkyle von 7 bis 25 Kohlenstoffatomen, einschließlich solcher wie Benzyl, Phenylethyl, Phenylpropyl, Phenylbutyl, Phenylhexyl, Naphthylalkyl und dergl.; Cycloalkyle von 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, einschließlich solcher wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl und dergl.; Alkenyle von 2 bis 25 Kohlenstoffatomen, einschließlich solcher wie Vinyl, Allyl, Butenyl, Pentenyl, Hexenyl, Octenyl, Nonenyl, Decenyl, Undecenyl, Dodecenyl, Tridecenyl, Tetradecenyl, Pentadecenyl, Hexadecenyl, Heptadecenyl, Octadecenyl, Nonadecenyl, Eicosenyl, Heneicosenyl, Docosenyl, Tricosenyl, Tetracosenyl, Pentacosenyl und deren isomere Formen. Vorzugsweise weist die Hydrocarbyl-Gruppe inklusive 6 bis 14 Kohlenstoffatome auf.
Der hier verwendete Ausdruck "substituiertes Hydroxycarbyl" bezeichnet den früher definierten Hydroxycarbyl-Rest, in welchem ein oder mehrere Wasserstoffatome durch eine chemische Gruppe ersetzt worden sind, welche die gewünschte Herstellung des Produkt-Derivats nicht nachteilig beeinflusst. Repräsentativ für derartige Gruppen sind Amino-, Phosphino-, quartemäre Stickstoff-(Ammonium-), quartemäre Phosphor-(Phosphonium-), Hydroxyl-, Amid-, Alkoxy-, Merkapto-, Nitro-, Alkyl-, Halogen-, Sulfon-, Sulfoxid-, Phosphat-, Phosphit-, Carboxylat-, Carbamat-Gruppen und dergl. Bevorzugte Gruppen sind die Amino-, Amid-, Ester-, und Ammonium-Gruppen.
Bevorzugte N-Acylharnstoffe und O-Acalharnstoffe der Erfindung sind solche, in denen R¹ und/oder R² mit einer Amino-Gruppe hydrocarbylsubstituiert sind. Der hier verwendete Ausdruck "Alkoxy" bedeutet eine einbindige Gruppe der Formel: -O-Alkyl, in welcher das Alkyl vorzugsweise über inklusive 4 bis 12 Kohlenstoffatome verfügt. Der hier verwendete Ausdruck "Aryloxy" bedeutet eine einbindige Gruppe der Formel: -O-Aryl, in welcher das Aryl vorzugsweise über inklusive 6 bis 10 Kohlenstoffatome verfügt und das wie oben beschrieben substituiert sein kann. Der hier verwendete Ausdruck "Alkylaryloxy" bedeutet eine einbindige Gruppe der Formel: -O-Alkylenaryl, wie z. B. Oxybenzyl und dergl.
Bevorzugte Biscarbodiimide sind p-Phenylenbis(ethylcarbodiimid) und 1,6-Hexamethylenbis(ethylcarbodiimid). Andere Beispiele für geeignete Biscarbodiimide sind 1,8-Octamethylenbis(ethylcarbodiimid), 1,10-Decamethylenbis(ethylcarbodiimid), 1,12-Dodecamethylenbis(ethylcarbodiimid), PEG-bis(propyl((ethylcarbodiimid)), 2,2'-Dithioethylbis(ethylcarbodiimid), 1,1'-Dithio-p-phenylenbis(ethylcarbodiimid) und 1,1'-Dithio-m-phenylenbis(ethylcarbodiimid).
Die eher mit einem Biscarbodiimid als einem Monocarbodiimid durchgeführte Reaktion verändert den Reaktionsmechanismus nicht, sondern sorgt dafür, dass das Produkt vernetzt wird.
Der Fachmann weiß oder ist in der Lage, Verfahren zur Herstellung geeigneter Biscarbodiimide lediglich durch routinemäßiges Herumexperimentieren aufzufinden. Siehe z. B. die in den US-Patenten 6,013,679 , 2,946,819 , 3,231,610 , 3,502,722 , 3,644,456 , 3,972,933 , 4,014,935 , 4,066,629 , 4,085,140 , 4,096,334 und 4,137,386 beschriebenen Verfahren.
In einer Ausführungsform erfolgt die Reaktion unter solchen Bedingungen, dass das erhaltene modifizierte Hyaluronsäure-Produkt mindestens zu etwa 1% vernetzt ist. Die Bedingungen, die zum Erreichen einer mindestens etwa 1% Vernetzung benötigt werden, werden zunächst im Allgemeinen beschrieben und dann weiter speziell in den Beispielen. In einer anderen Ausführungsform sind mindestens etwa 2% der Carboxyl-Funktionen der modifizierten Hyaluronsäure derivatisiert. Im Allgemeinen sind mindestens etwa 25% der derivatisierten Funktionen O-Acylisoharnstoffe oder N-Acylharnstoffe. Beispiele für die Sätze von Bedingungen, mit denen zumindest etwa 2% Derivatisierung erzielt werden können, werden im Abschnitt mit den Beispielen beschrieben.
Die zur Herstellung eines biokompatiblen HA-Derivats dieser Erfindung benötigten Schritte umfassen die Vorgabe einer HA-Probe oder eines Salzes derselben sowie Natriumhyaluronat. Als Ausgangsmaterial kann HA aus jeder der vielen verschiedenen Quellen verwendet werden, einschließlich aus Tiergewebe extrahierte HA oder als Produkt einer bakteriellen Fermentation gewonnene HA. Alternativ lässt sich sie zur Herstellung der erfindungsgemäßen Komposits eingesetzte HA mittels der biologischen Prozesstechnologie in kommerziellen Mengen herstellen, wie dies z. B. in Nimrod et al., PCT-Veröffentlichungs-Nr. WO 96/04355 beschrieben ist. Die HA-Probe oder deren Salz wird in Wasser gelöst, um eine wässrige Lösung herzustellen. Vorzugsweise liegt die HA-Konzentration dieser ersten wässrigen Lösung im Bereich zwischen etwa 0,1% und 5% Gewicht/Gewicht ("w/w"), d. h. 1 mg/ml Lösung bis 50 mg/ml Lösung. Mehr bevorzugt werden die Reaktionen ungefähr in einem Bereich zwischen etwa 0,4% und 0,6% oder mit 4 bis 5 mg Hyaluronsäure pro Milliliter ausgeführt. Die eingesetzte genaue Konzentration variiert je nach dem Molekulargewicht der HA. Bei signifikant geringeren Konzentrationen sind die Reaktionen langsamer und weniger effektiv. Bei signifikant höheren Konzentrationen kann in Folge der Zunahme der Viskosität das Endprodukt schwierig zu handhaben sein. Der Fachmann ist in der Lage, lediglich mit routinemäßigem Herumexperimentieren eine annehmbare HA-Konzentration zu ermitteln, welche für eine besondere Ausführungsform eingesetzt werden soll. Beispiele für annehmbare HA-Konzentrationen werden im US-Patent 5,356,883 von Kuo et al. beschrieben.
Das pH der HA-Lösung wird sodann durch Zugabe einer geeigneten Säure eingestellt, so dass die wässrige HA-Lösung sauer ist, vorzugsweise mit einem pH von etwa zwischen 4,0 und 6,0, mehr bevorzugt zwischen etwa 4,75 und etwa 5,5.
Ist das pH der wässrigen HA-Lösung erst einmal eingestellt worden, kann das Carbodiimid zugegeben werden. Im Allgemeinen ist ein Überschuss des stöchiometrischen Anteils des Carbodiimids von Vorteil, um die gewünschte Reaktion voranzutreiben. Vorzugsweise ist das molare äquivalente Verhältnis von Carbodiimid zu HA gleich oder größer 5%.
Vorzugsweise wird das Carbodiimid in einem geeigneten mit Wasser mischbaren Lösungsmittel gelöst und tropfenweise zugegeben. Wenn das Carbodiimid und die HA miteinander vermischt werden, steigt das pH der Lösung im Allgemeinen an. Es lassen sich Filme und Gele mit verschiedenen gewünschten physikalischen Eigenschaften erlangen, indem das pH mit Fortschreiten der Reaktion einfach ansteigen gelassen wird. Die Reaktion wird jedoch mit einem pH-Meter verfolgt und es kann HCl zugesetzt werden, um das pH der Reaktionsmischung zwischen etwa 4,75 und etwa 5,50 zu halten. Die Reaktion wird bei Raumtemperatur etwa zwei Stunden lang fortschreiten gelassen.
Die genauen Angaben über die Reaktion werden in den US-Patenten 6,013,679 und 5,356,883 beschrieben.
Die Reaktionsbedingungen für die Vernetzung der HA mit einem Biscarbodiimid sind ähnlich denen, die für die Kopplungsreaktionen von HA-Monocarbodiimid benutzt werden. Vorteilhafterweise werden die Vernetzungsreaktionen ausgeführt mit (1) einem Zuwachs der HA-Konzentration in der Reaktionsmischung und (2) einer Abnahme der Konzentration des Biscarbodiimids in der zugegebenen Lösung. Dies schafft gegenüber einer intramolekularen Vernetzung eine günstige Bedingung für eine intermolekulare Vernetzung.
Die oben beschriebenen Reaktionen lassen sich so lenken, dass die Bildung der N-Acylharnstoff-Derivate durch Anheben des PH-Werts mit einer wässrigen Base begünstigt wird.
Das Fortschreiten der oben beschriebenen Reaktion lässt sich durch Anzeigen des pH-Werts verfolgen. Bleibt der pH-Wert stabil, ist die Reaktion im Wesentlichen abgeschlossen. Am Ende der Reaktion lässt sich das gewünschte HA-Derivat von der Reaktionsmischung mit den konventionellen Verfahren einer Fällung, eines Waschprozesses und einer erneuter Fällung abtrennen. Die Vollständigkeit der Reaktion, die Natur des Produkts und das Ausmaß der chemischen Modifikation lassen sich mittels Protonen-NMR ermitteln.
Falls ein gefärbtes Produkt erwünscht ist, kann eine Lösung aus einem biokompatiblen Farbstoff oder Färbemittel, z. B. Coomassie^TM-Brillant-Blau R-250, der Reaktionsmischung zugemischt werden. Das erhaltene Produkt weist dann eine blaue Farbe auf, welche dafür sorgt, dass das Gel, Der Film oder der Schwamm leicht zu erkennen sind, wenn mit ihnen während des chirurgischen Eingriffs umgegangen wird und wenn sie an Ort und Stelle sind.
Wenn die Reaktion beendet ist, wird der Reaktionsmischung Natriumchlorid zugesetzt, um die Natriumchlorid-Konzentration auf 1M einzustellen. Es wird Ethanol in einer Menge von 3 Volumina der Reaktionsmischung zugegeben, um einen weißen, Fäden ziehenden Niederschlag aus chemisch modifiziertem HA-Derivat zu bilden. Der Niederschlag wird von der Lösung abgetrennt, gewaschen und im Vakuum getrocknet.
Um ein wasserunlösliches Gel des HA-Derivats herzustellen, wird der Niederschlag in Wasser resuspendiert und in einem kalten Raum gerührt. Das Gel des HA-Derivats ist ein Hydrogel. Der Ausdruck "Hydrogel" bezeichnet hier ein in Wasser oder biolofischen Flüssigkeiten gequollenes makromolekulares Netzwerk. Der Grad der Gelbildung hängt vom Grad der erzielten Vernetzung ab.
Zur Herstellung eines Schwammes wird der Niederschlag dann in Wasser resuspendiert, in eine Form von gewünschter Gestalt gegossen und vorzugsweise getrocknet, wie z. B. mittels Lufttrocknung, Gefriertrocknung oder Trocknen in der Hitze. Ein Film lässt sich herstellen, indem das Gel weiter getrocknet wird. Alternativ kann ein Film durch Kompression eines Gels gebildet werden, unter Bedingungen, die ein Entweichen des Wassers gestatten, wie z. B. durch Kompression des Gels zwischen zwei Flächen, von denen zumindest eine porös ist. Siehe z. B. Malson et al., US-Patent 4,772,419 .
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, mit denen das Gel, der Film oder der Schwamm auf dem Träger immobilisiert werden können, um das erfindungsgemäße Komposit herzustellen. Beispielweise kann eine schicht aus derivatisierter vernetzter Hyaluronsäure verwendet werden, indem zumindest eine Fläche eines Trägers zur Bildung eines Komposits entweder durch Aufsaugen oder Eintauchen oder Besprühen oder Überziehen oder jedem anderen Auftragsverfahren beschichtet wird. Ein geeigneter Träger kann aus einer Matrix, einem Schwamm, einem Film oder Partikeln wie z. B. Kügelchen, die porös sein können, bestehen. Ist die Oberfläche des Trägers porös, wird das HA-Derivat in die Poren der Trägeroberfläche eingesaugt. Beispielsweise kann man die porösen Kügelchen über eine ausreichen lange Zeitspanne sich in dem Hyaluronsäure-Derivat voll saugen lassen, damit das Hyaluronsäure-Derivat von den Poren der Kügelchen absorbier und adsorbiert werden kann. Das Komposit wird dann unter Bedingungen getrocknet, welche das Entweichen des Wassers aus dem Komposit gestatten.
Die getrockneten Kügelchen können in einer Lösung aus einem Lösungsmittel und einem zweiten Biopolymer wie z. B. dem Polymilchsäure-Polyglykolsäure-Copolymer (PLGA) suspendiert werden. Dann kann die Suspension in eine Form gegossen und dem Lösungsmittel gestattet werden, zu entweichen. Bei dem so gebildeten Komposit sind dann die Kügelchen aus derivatisierter HA und dem ersten Biopolymer in einem dünnen Film aus einem zweiten Biopolymer gefangen.
Die Kügelchen können komprimiert werden, um eine Folie zu bilden. Das Produkt ist dann ein Schwamm oder ein Film, in welchen die derivatisierte HA eine einheitliche Schicht gebildet hat, die in Kontakt mit mindestens einem Teil der Oberfläche des Trägers steht. Wenn die Oberfläche des Trägers porös ist, ist ein Teil der Schicht aus derivatisierter HA in der Oberfläche des Trägers eingebettet und verankert.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Komposit-Schwamm oder -Film mit einem Hyaluronsäure-Derivat auf beiden Seiten des Trägers hergestellt, indem das nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte wasserunlösliche Gel aus derivatisierter HA in eine erste Form mit gewünschter Gestalt und Tiefe gegossen wird und das Gel in der ersten Form gereckt wird, um eine erste Gelschicht mit gleichmäßiger Dicke zu bilden. Ein geeigneter Träger kann aus einer Matrix, einem Schwamm, einem Film oder aus Teilchen bestehen, wie z. B. aus Kügelchen, die aus einem anderen biokompatiblen Material wie z. B. Kollagen oder Gelatine gefertigt sind. Der Träger wird oben auf der gleichmäßig gereckten ersten Gelschicht aus derivatisierter HA ausgebreitet. Oben auf den Träger wird eine zweite Form der gleichen Größe, Gestalt und Tiefe aufgebracht. In die zweite Form wird Gel gegossen und gereckt, um in der zweiten Form eine zweite Gelschicht von gleichmäßiger Dicke zu bilden. Auf diese Weise liegt das als Trägermatrix verwendete Polymer sandwichartig zwischen den beiden Schichten aus derivatisiertem HA-Gel, die an den Träger angeformt sind. Das Komposit wird gefriergetrocknet. Das gefriergetrocknete Komposit wird komprimiert und zu Muster der gewünschten Gestalt und Größe zurechtgeschnitten.
Zur Herstellung eines Komposits mit einem derivatisierten HA-Gel auf einer Seite des Komposits und einem unterschiedlichen Material auf der anderen Seite kann die zweite Form mit einer unterschiedlichen Art von Gel gefüllt werden. Das gebildete Komposit weist derivatisierte HA auf der einen Seite und das unterschiedliche Material auf der ande ren Seite auf. Diese Ausführungsform der Erfindung liefert ein Komposit, das das auf der einen Seite eine Beschichtung aufweisen könnte, welche das Anheften des Komposits an nasses Gewebe verbessert, sowie eine Beschichtung auf der anderen Seite, welche die Adhäsion zwischen Geweben verhindert. Stoffe, welche geeignet sind, um das Anheften des Komposits an Gewebe zu verbessern, sind Fibrin, Kollagen, vernetztes Kollagen und Kollagen-Derivate sowie jedes andere Polymer, das die Peptidsequenz, Arginin (R), Glycin (G) und Asparaginsäure (D) enthält. An Operationsstellen, wo ein Vernähen nicht möglich ist und es schwierig ist, das Komposit an Ort und Stelle zu halten, lässt sich dieses Komposit nur durch das Anheften an das Gewebe an Ort und Stelle halten. Ein Vernähen ist nicht mehr erforderlich.
Diese Komposits stellen eine andauernde Quelle für derivatisierte HA am Operationsort bereit, da das Komposit biologisch abgebaut und von den Geweben absorbiert wird. Die Geschwindigkeit des biologischen Abbaus und somit die Rate der Freisetzung von derivatisierter HA lässt sich teilweise über den Vernetzungsgrad der HA und die Menge der auf den Träger aufgetragenen vernetzten HA kontrollieren. Die Verweilzeit von nicht-modifizierter HA im Körper des Menschen ist im Allgemeinen kürzer als eine Woche. Wenn die HA jedoch derivatisiert ist, ist die Verweilzeit merklich länger. Im Allgemeinen eine Erhöhung des Vernetzungsgrades zu einer Verlängerung der Verweilzeit. Über die Kontrolle des Vernetzungsgrades lässt sich eine vernetzte HA von gewünschter Verweilzeit synthetisieren. Ferner setzt eine Beschichtung von derivatisierter HA auf einem porösen biologisch abbaubaren Träger die derivatisierte HA in die Lage, in die Poren des Trägers einzudringen. Wenn die auf der Oberfläche des Trägers vorkommende drivatisierte HA abgebaut wird, ist immer noch einige derivatisierte HA in den Poren des Trägers vorhanden. Nach dem biologischen Abbau der der Oberfläche des Komposits vorkommenden derivatisierten HA wird auch die Matrix biologisch abgebaut. Während des Abbaus der Matrix wird die in den Poren der Matrix gefangene derivatisierte HA freigesetzt und liefert somit einen andauernden Nachschub an derivatisierter HA. Nach Resorption und Abbau des Komposits kommen die geheilten Gewebe miteinander in Kontakt und nehmen ihre normale Funktion wieder auf. Die für eine besondere Verwendung ausgewählte derivatisierte HA kann eine biologische Abbaugeschwindigkeit aufweisen, die schneller ist als die biologische Abbaugeschwindigkeit des Trägers. Der Träger kann faktisch selbst aus einer Probe einer vernetzten HA mit einer langsameren biologischen Abbaugeschwindigkeit bestehen als der von auf den Träger aufgetragener derivatisierter HA.
Die Geschwindigkeit, mit welcher das Gel, der Film oder der Schwamm abgebaut wird und diffundiert hängt auch von der Unlöslichkeit, der Dichte und dem Vernetzungsgrad der modifizierten HA in dem Komposit ab. So wie die Gele, die Filme und die Schwämme, welche über einen hohen Vernetzungsgrad verfügen, langsam abgebaut werden, wird modifizierte HA, die unlöslicher ist oder über einen höheren Vernetzungsgrad verfügt, langsamer abgebaut. Die Dichte von modifizierter HA in dem Film oder Schwamm liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 mg/cm² bis etwa 10 mg/cm². Der Fachmann kennt oder ist in der Lage, nur mit routinemäßigem Herumexperimentieren die geeignete Kombination aus Unlöslichkeit, Dichte und Vernetzung, welche ein Gel, einen Film oder einen Schwamm mit der gewünschten Abbaugeschwindigkeit für eine gegebene Situation ergeben, herauszufinden.
Die Kompositstruktur kann als chirurgisches Hilfsmittel verwendet werden, um heilende Gewebe abzutrennen oder eine postoperative Adhäsion zu verhindern. Wenn sie in die Gewebe entweder während des chirurgischen Eingriffs oder postoperativ eingeführt worden sind, werden das Gel, der Film oder der Schwamm, die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren aus derivatisierter HA hergestellt wurden, rehydratisiert und bilden ein gequollenes Gel. Dieses zwischen oder unter den Geweben platzierte gequollene Komposit hält die heilenden Gewebe voneinander getrennt und behält diese Trennung während des Heilungsprozesses bei. Die Trägermatrix hilft dabei, dass das Komposit an Ort und Stelle bleibt. Die Kompositstruktur sollte vorzugsweise über einen ausreichend langen Zeitraum an Ort und Stelle bleiben, so dass, wenn sie vollständig abgebaut und dispergiert worden ist und die Gewebe miteinander in Kontakt kommen, die Gewebe nicht länger dazu neigen, aneinander zu haften. Die Länge für den postoperativen Zeitraum, während welchem eine einen Kontakt verhindernde Wirkung zwischen den Geweben aufrechterhalten werden sollte, variiert je nach der betreffenden Art des chirurgischen Eingriffs.
Beispiele für chirugische Eingriffe, in denen die biokompatiblen Gele, Filme und Schwämme dieser Erfindung zum Einsatz kommen können, sind, jedoch nicht ausschließlich, die Herzchirurgie, in abdominalen Bereichen vorgenommene Operationen, wo es wichtig ist, Adhäsionen der Eingeweide oder des Mesenteriums zu verhindern, in den Urogenital-Gegenden vorgenommene Operationen, wo es wichtig ist, schädliche Wirkungen auf den Harnleiter und die Blase sowie auf das Funktionieren von Eileiter und Uterus abzuwenden, sowie neurochirurgische Operationen, wo es wichtig ist, die Entwicklung von Granulationsgewebe möglichst klein zu halten. Bei chirurgischen Eingriffen, wo Sehnen betroffen sind, besteht eine allgemeine Neigung zu einer Adhäsion zwischen der Sehne und der umgebenden Scheide oder anderem umgebendem Gewebe während der Immobilisierungszeit nach der Operation.
In der ophthalmologischen Chirurgie könnte ein biologisch abbaubares Implantat in den Winkel der vorderen Kamme des Auges zu dem Zweck eingesetzt werden, um die Entwicklung von Verwachsungen zwischen der Hornhaut und der Iris zu verhindern; dies trifft insbesondere auf Fälle von Rekonstruktionen nach schweren Schädigungen zu. Darüber hinaus sind abbaubare oder dauerhafte Implantate oft zur Verhinderung einer Adhäsion nach einem Eingriff bei grünem Star oder Schielen erwünscht.
In noch einer anderen Ausführungsform ist die Erfindung auf Drug-Delivery-Systeme gerichtet. Freie funktionelle Gruppen in der Seitenkette von Acylharnstoff (z. B. Amine, Amide und Ester) können weiter umgesetzt werden, um sich unter konventionellen und bekannten Reaktionsbedingungen mit reaktiven therapeutischen Arzneimittelmolekülen zu verbinden, um Vehikel zur Abgabe von therapeutischen Medikamenten zu erhalten. Beispielsweise können hydrophobe und/oder kationische "Seitenketten" an das HA-Polymer angeheftet werden, um für therapeutische Medikamente nützliche Polymerträger herzustellen. Bei Durchführung der Herstellung der derivatisierten HA der Erfindung wird ein ausreichender Anteil des Carbodiimids mit HA oder einem Salz derselben reagieren gelassen, um eine Polymerkette mit sich wiederholenden Polymerketten-Einheiten zu erhalten, welche von mindestens einer Disaccharid-Einheit pro HA-Molekül mit einem überhängenden Seitenarm unterbrochen ist. Siehe z. B. das US-Patent 5,356,883 von Kuo et al. Die mit Biscarbodiimid vernetzte Hyaluronsäure weist neue Arzneimittel bindende Abschnitte auf, welche die Biokompatibilität nicht beeinträchtigen.
Ein Drug-Delivery-Vehikel mit kontrollierter Freisetzung lässt sich aus einer pharmazeutisch aktiven Substanz, wie z. B. einem therapeutischen Medikament, bilden, welche sich kovalent an das modifizierte HA-Polymer der Erfindung bindet oder nicht-kovalent mit ihm in Wechselwirkung tritt. Die nicht-kovalente Wechselwirkungen umfassen ionische, hydrophobe und hydrophile Wechselwirkungen zwischen dem Medikament und der modifizierten HA. Durch die Auswahl eines geeigneten Carbodiimids, wie z. B. 1-Ethyl-3-(3- dimethylamino-propyl)carbodiimidhydrochlorid (HDC) kann beispielsweise ein kationischer Rest auf HA-Polymerketten immobilisiert werden. Dieser kationische Ort kann als nicht-kovalenter Bindungsort für anionische Substanzen wie z. B. nicht-steroide entzündungshemmende Medikamente (z. B. Naprosyn) dienen. In beiden Fällen funktioniert die modifizierte HA als ein Vehikel, welches für die kontrollierte Freisetzung eines Arzneimittels aus dem System sorgt. In beiden Fällen wird das Drug-Delivery-System dann an dem Ort injiziert oder implantiert, wo die Abgabe gewünscht wird.
Jede Substanz, die über eine biologische oder pharmazeutische Aktivität verfügt, und welche normalerweise als ein Medikament angesehen wird, kann in den Delivery-Sytemen der Erfindung als Arzneimittelkomponente eingesetzt werden. Die Wahl der Substanz hängt von der spezifischen Verwendung des Drug-Delivery-Systems ab. Geeignete pharmazeutisch aktive Substanzen sind Wachstumsfaktoren, Enzyme, therapeutische Medikamente, Biopolymere und biologisch kompatible synthetische Polymere.
Der hier verwendete Ausdruck "therapeutisches Medikament" umfasst z. B: in die offizielle United States Pharmacopoeia, in die offizielle Homeopathic Pharmacopoeia der Vereinigten Statten oder die offizielle National Formulary aufgenommene Verbindungen und Zusammensetzungen oder jede Ergänzung zu jedem derselben; Verbindungen und Zusammensetzungen, die in der Diagnose, bei der Heilung, bei der Linderung, Behandlung oder Verhütung einer Krankheit bei Mensch oder Tier eingesetzt werden soll; sowie Verbindungen und Zusammensetzungen (andere als Nahrungsmittel), welche auf die Struktur oder jede Funktion von Mensch oder Tier einwirken sollen.
Beispiele für Klassen von therapeutischen Medikamenten sind steroide und nicht-steroide entzündungshemmende Medikamente, Hormone und jedes synthetische Analoge und pharmazeutisch aktives Fragment derselben.
Therapeutische Arzneimittel, die für eine Verwendung in den Delivery-Systemen der Erfindung geeignet sind, können fettlöslich, wasserlöslich, anionisch oder kationisch sein, solange sie mit einer Gruppe auf dem Carbodiimidrest in Wechselwirkung treten können, einschließlich der unten beschriebenen.
Eine hydrophobe Wechselwirkung zwischen dem Medikament und der modifizierten HA kann auftreten, wenn durch eine geeignete Auswahl des Carbodiimids die hydrophile HA kontrollierbar so umgewandelt wird, dass sie einen hydrophoben Teil enthält, der für eine weitere Wechselwirkung mit einem therapeutischen Medikament mit hydrophobem Rest zugänglich ist. Geeignete Medikamente sind Fettsäurederivate, Steroide (z. B. Dexamethason) und deren Analoge sowie andere Arzneimittel mit Hydrophobizität.
Das Delivery-System der Erfindung ist insbesondere zur Verabreichung von Wachstumsfaktoren (z. B. Interleukinen, Prostaglandinen, Thromboxanen, Leukotrienen und Cytokinen), steroiden und nicht nicht-steroiden empfängnisverhütenden Mitteln, Antibiotika (z. B. Penicillin, Streptomycin und Linocomycin), Analgetika, Sedativa, Barbituraten, Aminoalkylbenzolen, Catecholaminen, Narkotika, narkotischen Antagonisten, antineoplastischen Substanzen und Antikoagulantien (z. B. Heparin und Heparinsulfat) gut geeignet.
Die Arzneimittelkonzentration lässt sich über sehr weite Grenzen variieren und sollte vorzugsweise in Abhängigkeit von der Löslichkeit des Arzneimittels, seiner pharmazeutischen Aktivität und der gewünschten Wirkung ausgewählt werden.
Der Fachmann wird erkennen, dass die funktionelle Carbonsäuregruppe der nicht-modifizierten HA von der Molekülkonformation geschützt wird, was dazu führt, dass sie, wenn überhaupt, langsam reagiert. Die modifizierte HA dieser Erfindung ist jedoch ein HA-Acylharnstoff, der über mindestens einen "Seitenarm" oder "Spacer" verfügt, der von der Polymerkette nach außen hinausragt. Dieser nach außen hinausragende Seitenarm verfügt, je nach dem eingesetzten Carbodiimid, über eine oder mehrere reaktive Stellen. Die reaktive(n) Stelle(n) umfasst (umfassen) mindestens eine primäre oder sekundäre Amino-, Amid-, Imino- oder Ammonium-Gruppe. Die Verfügbarkeit einer freien Aminogruppe sorgt für eine von einer sterischen Hinderung freie Reaktionsstelle, die mit der Polymerkette assoziiert ist. Diese Reaktionsstelle kann dann dazu benutzt werden, die wasserunlöslichen Zusammensetzungen der Erfindung an ein therapeutisches Medikament zu koppeln. Beispielsweise lässt sich eine mit einem primären Amin funktionalisierte HA als Haltestrick für das Ankoppeln eines Medikaments verwenden. Ein Carboxylat enthaltendes entzündungshemmendes Medikament wie z. B. Ibuprofen (2-Methyl-4-(2-methylpropyl)benzolessigsäure) kann zu den entsprechenden N-Hyroxysuccinimid (NHS)- aktiven Ester umgewandelt werden, welche unter physiologischen Bedingungen mit dem primären Amin reagieren können.
Peptide können auch mit den Amin-Haltestricken einer Amin-funktionalisierten HA verbunden werden. Zunächst wird ein Vernetzungsmittel, das Thiol abspalten kann, wie z. B. Dithiobis(succinimidyl)propionat (DSP) verwendet, um die Amin-Haltestricke der modifizierten HA zu vernetzen. Dann können die über die Reduktion der Disulfid-Bindungen gewonnenen Sulfhydryl-Gruppen mit der e-Aminogruppe des Lysins der Peptide über das heterobifunktionelle Vernetzungsmittel N-Succinimidyl-3-(2-pyridyldithio)propionat (SPDP) reagieren.
Alternativ können reaktive funktionelle Gruppen (z. B. Hydroxyl, Carboxyl, Amino) enthaltende therapeutische Medikamente vor ihrer Reaktion mit HA zur Bildung hydrolysierbarer Bindungen kovalent an das Carbodiimid gebunden werden. Dann können die die Medikamente enthaltenden Carbodiimide über die Acylharnstoff-Bindung an die HA angeheftet werden. Beispielsweise kann ein Carboxyl-enthaltendes therapeutisches Medikament mit einem eine Amin- oder Hydroxyl-Gruppe tragenden Carbodiimid-Vorläufer, z. B. einem Thioharnstoff, reagieren, um das Medikament über eine enzymatisch labile Amid- oder Ester-Bindung zu befestigen. Der erhaltene Thioharnstoff kann dann in das entsprechende Carbodiimid umgewandelt werden. Nach Reaktion des Carbodiimids mit der Hyaluronsäure wird ohne weitere Reaktionen ein Drug-Delivery-System erhalten.
In den Drug-Delivery-Systemen der Erfindung gibt es im Allgemeinen zwei chemische Wechselwirkungen. Die erste ist eine sehr stabile Acylharnstoff-Bindung zwischen dem modifizierten HA-Molekül und dem Carbodiimid-Rest. Die zweite ist eine weniger starke Bindung oder Wechselwirkung zwischen dem Carbodiimid-Rest und dem therapeutischen Medikamenten-Rest. Die weniger Stabile Bindung wird leicht aufgebrochen, wobei das therapeutische Medikament am Ort der Verabreichung freigesetzt wird. Die stabilere chemische Bindung zwischen dem HA-Molekül und dem Carbodiimid-Rest stellt sicher, dass das therapeutische Medikament ohne die Freisetzung des Carbodiimid-Rests freigesetzt wird, was die therapeutische Handlung des Medikaments beeinflussen könnte.
Die Abgabe steht auch mit dem als Ergebnis zahlreicher in vivo statt findender Stoffwechselprozesse auftretenden Abbau des Gels, des Films oder des Schwammes in Zusammen hang. Der Abbauprozess ist gewöhnlich langsamer als die Diffusion, welche für die Abgabe eines Medikaments über die Delivery-Systeme sorgt, in denen das Medikament mit der derivatisierten HA des Gel-, Film- oder Schwammvehikels in nicht-kovalente Wechselwirkung tritt. Durch die Wahl der Konzentration für die derivatisierte HA lässt sich die Geschwindigkeit des Abbaus oder der Diffusion und somit die Geschwindigkeit der Drug-Delivery kontrollieren.
Die Modifikation der HA durch die Reaktion mit einem Carbodiimid baut das Polymer nicht nachteilig ab. Bei einem geringen Grad an chemischer Modifikation können die Eigenschaften der Viskoelastizität beibehalten werden, um ein lösliches Produkt herzustellen. Der Fachmann weiß oder ist in der Lage, lediglich mit routinemäßigem Herumexperimentieren den Grad der chemischen Modifikation herauszufinden, der notwendig ist, um ein unlösliches Gel zu erhalten.
Die Drug-Delivery-Produkte der Erfindung können einem Säuger, einschließlich dem Menschen, in einer pharmazeutisch verträglichen Dosierungsform mit oder ohne Verwendung eines pharmazeutisch verträglichen Trägers verabreicht werden. Dosierungsformen sind, aber nicht ausschließlich, intravenöse, intrartikuläre, subkutane, orale und topische Verabreichungsformen.
In Säugern wird die meiste freie HA im Körper im lymphatischen System aufgenommen, dies trifft insbesondere auf höhenmolekulare HA zu. Die im menschlichen Körper zirkulierende HA weist ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 1,4 × 10⁵ bis 2,7 × 10⁵ auf, liegt innerhalb der Filtrationsschranke der menschlichen Niere und wird im Urin ausgeschieden.
Dementsprechend besteht eine vorteilhafte Verwendung des Komposits für die Behandlung einer bestimmten neoplastischen Krankheit aus einer intravenösen Verabreichung einer Acylharnstoff-Cytotoxin-Kombination, welche das pharmazeutische Medikament am Ort des neoplastischen Eindringens freisetzt. Auch durch die Auswahl einer HA mit geeignetem Molekulargewicht können die Nieren für die Verabreichung von Arzneimitteln anvisiert werden.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen genauer beschrieben. Diese Beispiele dienen nur der Veranschaulichung und sollen die Erfindung keineswegs einschränken.
BEISPIELE
BEISPIEL 1
In diesem Beispiel werden ein Biscarbodiimid, p-Phenylenbis(ethylcarbodiimid), und HA in einem molaren äquivalenten Verhältnis von 16,7% miteinander umgesetzt, um ein wasserlösliches Gel zu erhalten.
Eine Lösung von HA (6 mg/ml, 1130 ml; 16,9 mäquiv.) wurde mit einer Lösung von p-Phenylenbis(ethylcarbodiimid) (1 mg ml in Aceton; 302 ml; 1,4 mM; 2,8 mäquiv.) gemäß einem in den US-Patenten 5,356,883 , 5,502,081 und 6,013,679 beschriebenen Verfahren, deren gesamte Lehre hiermit als Referenz einbezogen wird, umgesetzt. Der Niederschlag aus vernetzter HA wurde von der Lösung abgetrennt, gewaschen und in Saline resuspendiert. Die Suspension wurde 2 Tage lang in einem kalten Raum gerührt, um ein wasserunlösliches Gel mit einer Konzentration von 4 mg/ml zu bilden. Chloroform mit der Hälfte des Volumens der wässrigen Lösung wurde zu der Lösung gegeben und die Inhalte sieben Tage in dem kalten Raum heftig gerührt. Die Reaktionsmischung wurde dann bei 4°C und 43.000 Upm eine Stunde lang zentrifugiert, um das Chloroform zu entfernen. Die wässrige/Gel-Schicht wurde aseptisch gesammelt und die Konzentration des Natriumchlorids in dem gesammelten wässrigen/Gel auf 1 M eingestellt. Die Mischung wurde 15 Minuten lang unter aseptischen Bedingungen gerührt. Ethanol mit dem 3-fachen Volumen der der Lösung wurde zugesetzt, um die vernetzte HA auszufällen und der Niederschlag wurde gesammelt, zusammengedrückt, um das Ethanol zu entfernen und unter aseptischen Bedingungen in kleine Stücke zerrissen. Der Niederschlag wurde erneut in Wasser für Injektionszwecke gelöst, um ein Gel der gewünschten Konzentration wiederherzustellen.
BEISPIEL 2
In diesem Beispiel wird die Herstellung eines Schwammes 1 beschrieben, welcher ein Komposit ist, das nur vernetzte HA enthält. Um Schwamm 1 herzustellen, wurde ein Gel aus vernetzter, nasch dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellter HA unter aseptischen Bedingungen in eine Form von 8 cm × 8 cm gegossen. Die das vernetzte HA-Gel enthaltende Form wurde bei –45°C eingefroren und dann 24 Stunden lang unter einem Vakuum von weniger als 1 mm gefriergetrocknet. Der gefriergetrocknete Schwamm wurde unter aseptischen Bedingungen komprimiert und in Stücke von 4 cm × 4 cm geschnitten. Diese Schwämme wurden in sterile Beutel gelegt und dicht verschlossen, um sie steril zu halten. Die Menge der in Schwamm 1 enthaltenen vernetzten HA betrug 6,1 ± 0,8 mg/cm².
BEISPIEL 3
In Beispiel 3 wird die Herstellung eines Schwammes 2 beschrieben, einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welcher ein Komposit darstellt, welches vernetzte HA auf beiden Seiten eines porösen, biegsamen, biokompatiblen, biologisch abbaubaren, aus gereinigter Gelatine vom Schwein hergestellten Trägers enthält. Der zur Herstellung von Schwamm 2 benutzte Träger kann im Handel von der Upjohn Company erhalten werden und wird unter dem Namen Gelfoam^® verkauft. (Gelfoam^® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Upjohn Company. Es ist als steriler Schwamm mit verschiedenen Abmessungen zur Verwendung als Hämostatikum für blutende Oberflächen erhältlich. Gelfoam^® ist ein poröses, unelastisches, biegsames Produkt, das aus Gelatine-USP-Granulat aus Schweinehaut und Wasser für Injektionszwecke hergestellt ist). Ein Stück von 12,5 cm × 8 cm aus sterilem Gelfoam^® wurde 3 Stunden lang in einem nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellter vernetzter HA voll saugen gelassen. Der voll gesaugte Schwamm mit einer Schicht aus vernetzter HA auf beiden Seiten wurde in eine sterile Petri-Schale ausgelegt und bei –45°C eingefroren und sodann 24 Stunden lang unter einem Vakuum von weniger als 10 mm gefriergetrocknet. Der gefriergetrocknete Schwamm wurde unter aseptischen Bedingungen komprimiert und in Stücke von 4 cm × 4 cm geschnitten. Diese Schwämme wurden in sterile Beutel gelegt und dicht verschlossen, um sie steril zu halten. Die Menge der in Schwamm 2 enthaltenen vernetzten HA betrug 4,7 ± 0,8 mg/cm².
BEISPIEL 4
In Beispiel 4 wird die Herstellung eines Schwammes 3 beschrieben, einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welcher ein Komposit darstellt, welches vernetzte HA auf beiden Seiten eines porösen, biegsamen, biokompatiblen, biologisch abbaubaren, aus gereinigter Gelatine vom Schwein hergestellten Trägers enthält. Die eingesetzte Schweine-Gelatine kann im Handel unter dem eingetragenen Warenzeichen Namen Gelfoam^® von der Upjohn Company bezogen werden. Ein Stück von 12,5 cm × 8 cm aus sterilem Gelfoam^® wurde 3 Stunden lang in einem vernetzten HA-Gel mit einer Konzentration von 3 mg/ml voll saugen gelassen. Der voll gesaugte Schwamm mit einer Schicht aus vernetzter HA auf beiden Seiten wurde in eine sterile Petri-Schale ausgelegt und bei –45°C eingefroren und sodann 24 Stunden lang unter einem Vakuum von weniger als 10 mm gefriergetrocknet. Der gefriergetrocknete Schwamm wurde unter aseptischen Bedingungen komprimiert und in Stücke von 4 cm × 4 cm geschnitten. Diese Schwämme wurden in sterile Beutel gelegt und dicht verschlossen, um sie steril zu halten. Die Menge der auf Schwamm 3 enthaltenen vernetzten HA betrug 1,3 ± 0,5 mg/cm².
BEISPIEL 5
In Beispiel 5 wird die Herstellung des Schwammes 2A beschrieben, einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welcher ein Komposit darstellt, welches vernetzte HA auf beiden Seiten eines porösen, biegsamen, biokompatiblen, biologisch abbaubaren, aus Kollagen von Rindersehnen hergestellten Trägers enthält. Das zur Herstellung des Trägers für Schwamm 2A eingesetzte Kollagen kann im Handel von den Integra-LifeSciences bezogen werden und verfügte über die Hälfte der Dichte der unter dem Namen Helistat^® verkauften normalen Kollagen-Schwämme. (Helistat^® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Integra-LifeSciences).
Die Matrix des Sehnenkollagens wurde in quadratische Stücke von 4 cm × 4 cm zerschnitten. Diese Stücke wurden in einem Vakuumofen bei 140°C 4 Stunden lang hitzesterilisiert. Nach dem Abkühlen unter aseptischen Bedingungen wurde das nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellte vernetzte HA-Gel (6,8 mg/ml, 3 ± 0,1 ml) unter aseptischen Bedingungen in eine Form von 4,4 cm × 4,4 cm gegossen und zu einer Schicht mit gleichmäßiger Dicke ausgebreitet. Ein Stück des Kollagen-Schwammes von 4,4 cm × 4,4 cm wurde oben auf das ausgebreitete Gel gelegt und mit einer weiteren Schicht aus vernetztem HA-Gel (6,8 mg/ml, 4 ± 0,1 ml) bedeckt. Der Kollagen-Schwamm wurde in dem Gel 16 Stunden lang unter aseptischen Bedingungen in einem Kühlschrank voll saugen gelassen. Die das Komposit enthaltende Form wurde bei –46°C eingefroren und sodann 24 Stunden lang unter einem Vakuum von weniger als 10 mm gefriergetrocknet. Das gefriergetrocknete Komposit wurde unter aseptischen Bedingungen komprimiert und in Stücke von 3,5 cm × 3,5 cm zerschnitten. Diese Schwämme wurden in sterile Beutel gelegt und dicht verschlossen, um sie steril zu halten. Die Menge der in dem Schwamm 2A enthaltenen vernetzten HA betrug 2,6 ± 0,2 mg/cm².
BEISPIEL 6
In Beispiel 6 wird die Herstellung des Schwammes 2B beschrieben, einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welcher ein Komposit darstellt, welches vernetzte HA auf beiden Seiten eines porösen, biegsamen, biokompatiblen, biologisch abbaubaren, aus Kollagen von Rindersehnen hergestellten Trägers enthält. Das Kollagen, das dem in Beispiel 5 beschriebenen glich, verfügte über die Hälfte der Dichte der unter dem Namen Helistat^® verkauften normalen Kollagen-Schwämme. Die Matrix des Sehnenkollagens wurde in quadratische Stücke von 4,4 cm × 4,4 cm zerschnitten. Diese Stücke wurden in einem Vakuumofen bei 140°C 4 Stunden lang hitzesterilisiert. Nach dem Abkühlen unter aseptischen Bedingungen wurde das nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellte vernetzte HA-Gel (3,8 mg/ml, 3 ± 0,1 ml) unter aseptischen Bedingungen in eine Form von 4,4 cm × 4,4 cm gegossen und zu einer Schicht mit gleichmäßiger Dicke ausgebreitet. Ein Stück des Kollagen-Schwammes von 4,4 cm × 4,4 cm wurde oben auf das ausgebreitete Gel gelegt und mit einer weiteren Schicht aus vernetztem HA-Gel (3,8 mg/ml, 4 ± 0,1 ml) bedeckt. Der Kollagen-Schwamm wurde in dem Gel 1 Stunde lang unter aseptischen Bedingungen in einem Kühlschrank voll saugen gelassen. Die das Komposit enthaltende Form wurde bei –46°C eingefroren und sodann 24 Stunden lang unter einem Vakuum von weniger als 10 mm gefriergetrocknet. Das gefriergetrocknete Komposit wurde unter aseptischen Bedingungen komprimiert und in Stücke von 3,5 cm × 3,5 cm zerschnitten. Diese Schwämme wurden in sterile Beutel gelegt und dicht verschlossen, um sie steril zu halten. Die Menge der in dem Schwamm 2B enthaltenen vernetzten HA betrug 1,42 ± 0,05 mg/cm².
BEISPIEL 7
In diesem Beispiel wird die Herstellung einer Ausführungsform, Schwamm 7, der Erfindung beschrieben, ein Komposit mit einem HA-Derivat auf beiden Seiten eines aus Kollagen hergestellten Trägers. Das HA-Derivat weist eine mindestens etwa 1% Vernetzung auf und wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt.
Eine Lösung von Hyaluronsäure (MG. 2,35 × 10⁶ Dalton, 1922 ml, 6 mg/ml, pH 4,75, 28,76 mM) in Saline wurde mit Hilfe einer Lösung des Vernetzungsmittels p-Phenylenbis(ethyl-carbodiimid) in Aceton (1 mg/ml, 246 ml, 1,15 mM) vernetzt. Die vernetzte HA wurde ausgefällt, von der Lösung abgetrennt und mit Ethanol gewaschen. Ein eingewogener Anteil des Niederschlags wurde in sterilem Wasser gelöst, um ein vernetztes HA-Gel mit einer Konzentration von ca. 7,7 mg/ml zu bilden.
Ein unsteriler Kollagenschwamm wurde in quadratische Stücke mit den gewünschten Abmessungen zerschnitten. Nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestelltes HA-Gel (7,7 mg/ml, 24 ml) wurde in die untere Kammer einer Form von 12 cm × 8 cm gegossen und zu einer Schicht mit gleichmäßiger Dicke ausgebreitet. Ein Kollagen-Schwamm von 14 cm × 10 cm wurde oben auf das ausgebreitete Gel gelegt und mit einer weiteren Schicht von vernetztem HA-Gel (7,7 mg/ml, 24 ml) bedeckt. Der Kollagen-Schwamm wurde in dem Gel 1 Stunde lang unter aseptischen Bedingungen in einem Kühlschrank voll saugen gelassen. Die das Komposit enthaltende Form wurde bei –46°C eingefroren und sodann 24 Stunden lang unter einem Vakuum von weniger als 10 mm gefriergetrocknet. Das gefriergetrocknete Komposit wurde komprimiert und seine Seiten zurechtgeschnitten, um einen Schwamm von 11,5 cm × 7,5 cm herzustellen. Dieses größere Stück Schwamm wurde dann in vier Stücke von 5,5 cm × 3,5 cm zerschnitten. Jedes Stück wurde einzeln in einem aus spun-bonded Olefin hergestellten Beutel verpackt, dicht verschlossen und mit Ethanol sterilisiert. Die Menge der in dem Komposit enthaltenen vernetzten HA, Schwamm 7, betrug 4,3 mg/cm².
BEISPIEL 8
In diesem Beispiel wird die Herstellung einer Ausführungsform, Schwamm 8, der Erfindung beschrieben, ein Komposit mit einem HA-Derivat auf beiden Seiten eines aus Kollagen hergestellten Trägers. Das HA-Derivat weist eine mindestens etwa 8% Vernetzung auf und wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Lösung von Hyaluronsäure (MG. 0,76 × 10⁶ Dalton, 404 ml, 6 mg/ml, pH 4,75, 6,0 mM) in Saline wurde mit Hilfe einer Lösung des Vernetzungsmittels p-Phenylenbis(ethyl-carbodiimid) in Aceton (1 mg/ml, 51,7 ml, 0,24 mM) vernetzt.
Die vernetzte HA wurde ausgefällt, von der Lösung abgetrennt und mit Ethanol gewaschen. Ein eingewogener Anteil des Niederschlags wurde in sterilem Wasser gelöst, um ein vernetztes HA-Gel mit einer Konzentration von ca. 7,5 mg/ml zu bilden.
Ein speziell von der Collagen Matrix Inc. (Lot #123098) angefertigter unsteriler Kollagenschwamm wurde in quadratische Stücke zerschnitten. Vernetztes HA-Gel (7,5 mg/ml, 24 ml) wurde in die untere Kammer einer Form von 12 cm × 8 cm gegossen und ausgebreitet, um eine Schicht mit gleichmäßiger Dicke zu bilden. Ein Stück Kollagen-Schwamm von 11,5 cm × 7,5 cm wurde oben auf die vernetzte HA-Gel-Schicht gelegt und der Schwamm mit einer weiteren Schicht von vernetztem HA-Gel (7,5 mg/ml, 24 ml) bedeckt. Der Kollagen-Schwamm wurde in dem Gel 1 Stunde lang unter aseptischen Bedingungen in einem Kühlschrank voll saugen gelassen. Die das Komposit enthaltende Form wurde bei –46°C eingefroren und sodann 24 Stunden lang unter einem Vakuum von weniger als 10 mm gefriergetrocknet. Das gefriergetrocknete Komposit wurde komprimiert und seine Seiten zurechtgeschnitten, um einen Komposit-Schwamm von 11,5 cm × 7,5 cm herzustellen. Dieses größere Stück wurde dann in vier Stücke von 5,5 cm × 3,5 cm zerschnitten. Jedes Stück wurde einzeln in einem aus spun-bonded Olefin hergestellten Beutel verpackt, dicht verschlossen und mit Ethylalkohol sterilisiert. Die Menge der in dem Komposit enthaltenen vernetzten HA, Schwamm 8, betrug 4,2 mg/cm².
BEISPIEL 9
Die in diesem Beispiel beschriebene Untersuchung wurde durchgeführt, um die Wirksamkeit von erfindungsgemäßen Ausführungsformen als Prophylaxe gegen Adhäsionen in einem Peritoneum-Modell, in welchem eine Traumatisierung des Blinddarms in Kaninchen eine Rolle spielt, gegenüber einem Vergleichsmuster zu ermitteln. Das in dieser Studie verwendete HA-Derivat wurde nach dem in Beispiel 1 der Erfindung beschriebenen Verfahren hergestellt.
Die Studie umfasste fünf Gruppen (A bis E) aus 12 Kaninchen pro Gruppe. Die Tiere in Gruppe A wurden mit Schwämmen (Schwamm 1) behandelt und die Dichte der vernetzten HA (oder chemisch modifizierten HA) in den Schwämmen betrug 6,1 ± 0,8 mg/cm². Die Tiere der Gruppe B und Gruppe C wurden mit Schwamm 2 bzw. Schwamm 3 behandelt. Die Dichte der vernetzten HA in diesen Komposits betrug 4,7 ± 0,8 mg/cm² bzw. 1,3 ± 0,5 mg/cm². Die Tiere in Gruppe D wurden mit einer im Handel erhältlichen Vergleichsmuster, Seprafilm^®, behandelt und dienten als positive Kontrolle (Seprafilm^® ist eine eingetragenes Markenzeichen der Genzyme Corporation). Die Tiere in Gruppe E blieben unbehandelt und dienten als Kontrolle.
Das Versuchstier war ein männliches/weibliches Bastard-Kaninchen, das zwischen 2,5–3,5 kg wog und ein Alter von 3–4 Monaten aufwies. Für eine Narkose wurden die Tiere mit 0,05 mg Atropin und Ether narkotisiert. Durch Scheren, Rasieren und Desinfizieren der Bauchhaut wurden ihre Abdomen für den chirurgischen Eingriff hergerichtet. Die Bauchhöhle wurde durch eine mediane Bauchhöhlenöffnung freigelegt, was den Eingeweidevorfall von Appendix und Dünndarm verursachte. Das an den Wanddefekt angrenzende Peritoneum der Baucheingeweide wurde traumatisiert. Die Oberfläche des Blinddarms wurde mit sterilem Verbandsmull 15 Minuten lang sorgfältig gerieben. An der Oberfläche trat eine fleckige Blutung ein und dann blutete die Oberfläche. Das viszerale Perikard, das mit der restlichen Darmschleife assoziiert war, wurde mittels des gleichen Verfahrens 5 Minuten lang ebenfalls traumatisiert. Ein Peritoneum-Stück von 3 × 3 cm des darunter liegenden quer verlaufenden Bauchmuskels wurde an der rechten Seite der Bauchwand herausgeschnitten. Ein Stück von 4 × 4 cm von jeder Testprobe (Schwamm 1, Schwamm 2, Schwamm 3 und Seprafilm^®) wurde so implantiert, dass es den Defekt überlappte. Die Implantate Schwamm 2 und Schwamm 3 wurden jeweils an den vier Ecken mit chirurgischem Nahtmaterial fixiert, das aus Polygluconat hergestellt wurde und im Handel als Maxon^® USP4/0 bezogen werden können. Maxon^® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Amerivan Cyanamid Co. Corp. Die Wunden wurden geschlossen und die Tiere sich erholen gelassen.
21 Tage nach dem chirurgischen Eingriff wurden alle Tiere in jeder Gruppe getötet und ihre Bäuche auf das Vorkommen von Adhäsionen in dem Fenster der Bauchwand hin untersucht. Die Festigkeit der Adhäsion wurde mittels Messen der zum Trennen der anhaftenden Gewebe benötigten Kraft mit Hilfe eines Zugmessers ermittelt. Die Adhäsion wurde als Verhältnis der Größe des Fensters in der Bauchwand zur Fläche der Adhäsion gemessen.
Die Häufigkeit der Bildung von Adhäsionen und die Festigkeit jeder Adhäsion wurden ermittelt und mit den behandelten und unbehandelten (Kontroll)-Tieren verglichen. Ob es zutrifft, dass ein Testgegenstand in der Lage ist, die Entwicklung einer Adhäsion zu verhindern, wurde mittels statistischer Analyse der Verringerung der Häufigkeitsrate und Festigkeit einer Adhäsion zwischen den behandelten und unbehandelten Tieren ermittelt.

Wie in Tabelle 1 gezeigt, waren der in Gruppe A eingesetzte Schwamm (Schwamm 1) und die in Gruppe B und Gruppe C eingesetzten Komposits (Schwamm 2 und Schwamm 3) alle als Anti-Adhäsion-Zusammensetzungen wirksam. Die Materialien des Schwammes 1 und des Schwammes 2 arbeiteten besser als die positive Kontrolle mit Seprafilm^®. Im Falle des Schwammes 3 war die Leistung etwas geringer als mit Seprafilm^® und dies ist wahrscheinlich auf die geringere Konzentration der in diesem Material eingesetzten vernetzten HA zurückzuführen. Tabelle 1 Beispiel 9, Untersuchungen im Tier-Modell

Gruppe	Name des Musters	Beschreibung des Musters	Dichte der mod. HA (mg/cm²)	Anzahl der _Kaninchen	Anzahl der Tiere mit Adhäsion	% Festigkeit
A	Schwamm 1	Schwamm (nur mod. HA)	6,1 ± 0,8	11	2/12 (16,6%)	11,25! ± 11,8
B	Schwamm 2	Komposit (Gelatine, deriv. HA, auf biden Seiten)	4,7 ± 0,8	11	2/12 (16,6%)	15,70! ± 11,03
C	Schwamm 3	Komposit (Gelatine, deriv. HA, auf beiden Seiten)	1,3 ± 0,5	9	7/9 (77,7%)	12,30 ± 5,71
D	Vergleich	Seprafilm^®		11	6/11 (54,5%)	8,0 ± 2,95
E	Kontrolle	Kontrolle		11	11/11 (100%)	26,361 ± 11,93

BEISPIEL 10
Die in diesem Beispiel beschriebene Untersuchung wurde durchgeführt, um die Wirksamkeit der Komposits aus vernetzter HA und Kollagen (Schwamm 2A und 2B) als Prophylaxe gegen Adhäsionen in einem Peritoneum-Modell, in welchem eine Traumatisierung des Blinddarms in Kaninchen eine Rolle spielt, zu ermitteln.
Diese Studie umfasste zwei Gruppen (A und B) aus 12 Kaninchen pro Gruppe.
Die Tiere in Gruppe A wurden mit Schwämmen 2A behandelt und die Dichte der vernetzten HA in den Komposits betrug 2,6 ± 0,2 mg/cm². Die Tiere der Gruppe B wurden mit Schwamm 2B behandelt und die Dichte der vernetzten HA in den Komposits betrug 1,4 ± 0,05 mg/cm². Die Tiere der Gruppe D und Gruppe E in der Studie der vorhergehenden Experiments dienten als positive Kontrolle bzw. als Kontrolle.
Die in dieser Studie eingesetzten Tiere und das Protokoll der Studie waren die gleichen wie oben in Beispiel 9 beschrieben.
Ein Stück der Testprobe von 3,5 × 3,5 cm (Schwamm 2A, Schwamm 2B) wurde in jedes der Test-Tiere implantiert und an den vier Ecken mit chirurgischem Nahtmaterial fixiert. Die Wunden wurden geschlossen und die Tiere sich erholen gelassen.
21 Tage nach dem chirurgischen Eingriff wurden alle Tiere in jeder Gruppe getötet und ihre Bäuche auf das Vorkommen von Adhäsionen in dem Fenster der Bauchwand hin untersucht, die Festigkeit der Adhäsion wurde mittels Messen des Kraftaufwands zum Entnehmen mit Hilfe eines Zugmessers ermittelt und das Verhältnis der Größe des Fensters in der Bauchwand zur Fläche der Adhäsion gemessen.
Ob es zutrifft, dass ein Testgegenstand in der Lage ist, die Entwicklung einer Adhäsion zu verhindern, wurde mittels statistischer Analyse der Verringerung der Häufigkeitsrate und Festigkeit einer Adhäsion zwischen den behandelten und unbehandelten Tieren ermittelt.

Wie in Tabelle 2 gezeigt, waren die in Gruppe A eingesetzten Komposits (Schwamm 2A) und die in Gruppe B eingesetzten Komposits (Schwamm 2B) als Anti-Adhäsions-Zusammensetzungen wirksam. In jedem Falle waren die Schwamm-Materialien (2A und 2B) besser als die positive Kontrolle mit Seprafilm^®. Tabelle 2 Beispiel 10, Untersuchungen im Tier-Modell, Kollagen-Träger

Gruppe	Name des Musters	Beschreibung des Musters	Dichte der mod. HA (mg/cm²)	Anzahl der Kaninchen	Anzahl der Tiere mit Adhäsion	% Festigkeit
A	Schwamm 2A	Kollagen-Träger, HA	2,6 ± 0,1	12	4/12 (33,3%)	1,6 ± 0,4
B	Schwamm 2B	Kollagen-Träger, HA	1,4 ± 0,05	12	5/12 (41,6%)	1,9 ± 0,53
D	Vergleich	Seprafilm^®		11	6/11 (54,5%)	8,0 ± 2,95
E	Kontrolle	Kontrolle		11	11/11 (100%)	26,36 ± 11,93

BEISPIEL 11
Die in diesem Beispiel beschriebene Untersuchung wurde durchgeführt, um die Wirksamkeit von zwei erfindungsgemäßen Komposits bei der Verhinderung einer Herzbeutel-Adhäsion in einem Kaninchen-Modell zu bewerten.
Tiere: 50 weiße Neuseland-Kaninchen (Oryctolagus cuniculus), die 2,8 bis 3,3 kg wogen. Die Untersuchung wurde gemäß den in dem Guide for the Care and Use of Laborstory Animals, National Academy Press, 1996 beschriebenen Richtlinien durchgeführt.
Durchführung der Studie
Es wurden die folgenden Gruppen für eine Behandlung eingesetzt:

A. Kontrolle D. Gel, nur HA-Derivat

B. Schwamm 8 E. Seprafilm® II-Vergleich (Genzyme Corp.)

C. Schwamm 7
In der Studie wurde die vektorielle Information über die wirksame Größe und Varianz untersucht.
Chirurgischer Eingriff
Das Adhäsionsmodell für den Herzbeutel beim Kaninchen wurde wie von Wiseman et al. beschrieben (J. Surg. Res. Bd. 53, SS. 362–368 (1992)) mit geringen Abänderungen durchgeführt. Kurz gesagt wurde, nachdem durch intramuskuläre Injektion einer Mischung aus 50 mg Ketamin und 10 mg/ml, 1 ml/kg Xylazin eine Narkose eingeleitet worden war, der Thorax über eine mediane Brustbeindurchtrennung betreten und eine mediane Herzbeutelöffnung durchgeführt. Unter Verwendung von zweilagigem Verbandsmull erfolgte eine Standard-Abrasion auf der vorderen (ventralen) Oberfläche. Nach Ende der Abrasion und der Stillung der Blutung vergewisserte sich der Chirurg von der zufälligen Zuordnung. Die Schwämme 8 und 7 und Seprafilm^® II wurden jeweils zu einer elliptischen Form zurechtgeschnitten, um in den Tiergruppen B, C bzw. E die vordere Herzbeutel-Oberfläche zu bedecken. Bei Tiergruppe D wurde über eine Spritze 2,5 ml eines Gels mit nur einem HA-Derivat aufgetragen und sorgfältig über die vordere Herzbeutel-Oberfläche verteilt. Die Kontrollen bestanden aus Tieren, die einem Scheineingriff unterzogen wurden und kein Material erhielten.
28 bis 30 Tage nach dem chirurgischen Eingriff wurden die Tiere mittels intravenöser Injektion von 120 mg/ml/kg Natriumpentobarbital getötet und das Herz und die vordere Thoraxwand zusammen herausoperiert. Das Ausmaß, die Festigkeit und Dichte der Adhäsionen auf der Hinterseite, den Seitenrändern und der vorderen Oberfläche des Herzens wurden vermerkt.
Der für jedes Tier ermittelte primäre Wirksamkeitsparameter war die prozentuale Länge einer jeweiligen Adhäsion des "Mittelstreifens". Der "Mittelstreifen" ist ein 1 cm breiter Streifen des vorderen (ventralen) Kammer-Epikards, der sich kaudal vom Apex des Herzens bis zum atrioventrikulären Übergang erstreckt. Dies stellt höchstwahrscheinlich das Gebiet dar, wo sich Adhäsionen konsequenterweise ausbilden.
Die ermittelten Sekundärparameter umfassten die Festigkeit und Dichte der Adhäsionen sowie die Sichtbarkeit des Epikards. Die prozentuale Länge des betreffenden seitlichen Epikards und des hinteren (dorsalen) Epikards wurden vermerkt. Diese Parameter wurden auf einer Skala von 0 (keine Adhäsionen, vollständig sichtbar) bis 3 (schwere Adhäsionen, vollständig unkenntlich) aufgetragen.
Festigkeit der Adhäsionen (Sekundärparameter)
Die Bewertungen für die Festigkeit der Adhäsionen erfolgten bei jeder Festlegung, d. h.,

0 = keine Adhäsionen
1 = dünne Adhäsionen, die durch stumpfes Präparieren leicht abtrennbar sind.
2 = mehr zusammenhängende Adhäsionen, die durch aggressives stumpfes Präparieren oder gelindes scharfes Präparieren abtrennbar sind.
3 = stark zusammenhängende Adhäsionen, die ein aggressives scharfes Präparieren erfordern.

Dichte der Adhäsionen (Sekundärparameter)

0 = keine Adhäsionen.
1 = spärliche Verteilung der Adhäsionen, zwischen den einzelnen Gruppen wurden viele Lücken beobachtet.
2 = die Adhäsionen treten in Haufen auf, im gesamtem betroffen Bereich wurden einige freie Bereiche beobachtet.
3 = die Adhäsionen bedecken den betroffenen Bereich vollständig.

Die Auswertungen erfolgten nach demselben Untersucher-blinden Verfahren wie die Zuordnung der Gruppe des jeweiligen Tieres. Für jede Behandlungs-Gruppe und Festlegung wurde die mittlere Länge der Adhäsionen (± SEM) berechnet und mit den Kontrollen verglichen. Der hier verwendete Ausdruck "SEM" bezieht sich auf die mittlere Standardabweichung für jede Gruppe und wird durch Division der mittleren Abweichung für jede Probe durch die Quadratwurzel der Anzahl der Proben erhalten. Für jedes Tier wurde das mittlere prozentuale Ausmaß für die linke und rechte vordere Seite genommen und zur Berechnung des Ausmaßes der mittleren seitlichen Adhäsion für die Gruppe benutzt. Die Festigkeits-, Dichten- und Sichtbarkeits-Scores längs des Mittelstreifens wurden mit Hilfe des χ²-Tests mit den Kontrollen verglichen.

Von dem chirurgischen Vorgehen und während der Zerlegung repräsentativer Muster wurden Fotografien angefertigt. Zur histologischen Untersuchung wurden repräsentative Mus- Von dem chirurgischen Vorgehen und während der Zerlegung repräsentativer Muster wurden Fotografien angefertigt. Zur histologischen Untersuchung wurden repräsentative Muster in neutrales gepuffertes Formalin gelegt. Mindestens ein Muster pro Gruppe wurde ohne Zerlegung der seitlichen oder vorderen Oberflächen des Epikards genommen. Die Ergebnisse des Beispiels 11 werden in Tabelle 3 unten sowie in der Figur wiedergegeben. Tabelle 3: Ergebnisse von Beispiel 11

Wirkung vernetzter Hyaluronsäure-Formulierungen auf die Adhäsion des Perikards Bildung gegenüber Vergleich und Kontrolle im Kaninchen-Modell
Gruppe	Anzahl der Tiere	Mittelstreifen-%¹	T²	D³	Sichtbarkeit⁴	lateral⁵
A: Kontrolle	11	Mittel 80,45 SEM 8,5	2,5 0,2	2,8 0,2	1,7 0,2	54,3 9,6
B: Schwamm 8	6	Mittel 53,3 SEM 8,4	1,5 0,2	1,83 0,2	1,8 0 4	40 5,9
C: Schwamm 7	11	Mittel 53,6 SEM 9,05	1,2 0,1	2,0 0,2	1,3 0,3	40,2 7,2
D: Gel, nur HA-Derivat	10	Mittel 34,6⁺ SEM 8,24	1,4 0,2	1,8 0,2	1,3 0,4	18,6 8,5
E: Vergleich (Seprafilm^® II)	11	Mittel 50,5^# SEM 6,76	1,6 0,1	2,1 0,2	1,5 0,2	33,9 8,4
1. %des Mittelstreifens mit Adhäsionen 2. mittlere Festigkeit der Adhäsionen längs des Mittelstreifens 3. mittlere Dichte der Adhäsionen längs des Mittelstreifens 4. mittlere Sichtbarkeit: Fähigkeit, die Epikard-Gefäße zu erkennen 5. mittlere prozentuale Länge, die mit den Adhäsionen für die linke und rechte vordere Epikard-Oberfläche zu tun hat + p < 0,01 Dunnet-Test gegen Kontrolle # p < 0,05 Dunnet-Test gegen Kontrolle

Die Abnahme im Ausmaß, der Festigkeit und der Dichte der Adhäsionen wurde bei allen Testmaterialien vermerkt, wobei die größten Abnahmen nur bei dem vernetzten derivatisierten Gel zu beobachten waren. Die mittlere prozentuale Fläche der Adhäsionen für nur das Gel betrug 35% im Vergleich zu 80% für die unbehandelte Kontrolle. Alle Testmaterialien waren leicht zu handhaben und aufzutragen und es wurden keine der Verwendung der Materialien zuzuschreibenden schädlichen Wirkungen bemerkt.

Claims

Composit zur Verwendung in der Therapie für mindestens eine der Aufgaben Reduzierung einer postoperativen Adhäsion von Geweben und Drug-Delivery, welches Composit (a) einen biokompatiblen, biologisch abbaubaren Träger und (b) am Träger ein Hyaluronsäure-Derivat umfasst, welches Hyaluronsäure-Derivat N-Acylharnstoff enthält, der aus der Reaktion von Hyaluronsäure mit einem multifunktionellen Cabodiimid stammt, wobei der Träger Collagen oder ein Collagen-Derivat umfasst.
Composit nach Anspruch 1, in welchem das Hyaluronsäure-Derivat wasserunlöslich ist.
Composit nach Anspruch 1, in welchem das zur Bildung des N-Acylharnstoffs verwendete multifunktionelle Carbodiimid ein Biscarbodiimid ist.
Composit nach Anspruch 3, in welchem das Hyaluronsäure-Derivat mindestens zu etwa 1% vernetzt ist.
Composit nach Anspruch 4, in welchem das vernetzte Hyaluronsäure-Derivat in Form eines Schwammes, Films oder Gels vorliegt.
Composit nach Anspruch 4, in welchem der Träger porös ist und ein Teil des vernetzten Hyaluronsäure-Derivats eine Oberfläche des Trägers bedeckt und ein anderer Teil des vernetzten Hyaluronsäure-Derivats sich innerhalb der Poren des Trägers befindet und die vernetzte Hyaluronsäure beispielsweise eine erste biologische Abbaugeschwindigkeit und der Träger eine zweite biologische Abbaugeschwindigkeit aufweisen, wobei die erste biologische Abbaugeschwindigkeit bei Raumtemperatur schneller ist als die zweite biolo gische Abbaugeschwindigkeit und wobei nach dem biologischen Abbau und der Entfernung von zumindest einem Teil der vernetzten die Oberfläche des Trägers bedeckenden Hyaluronsäure mindestens ein Teil der vernetzten Hyaluronsäure in den Poren des Trägers verbleibt, wenn das Composit in vivo in Gebrauch ist.
Composit nach Anspruch 1, in welchem mindestens 2% der Carboxyl-Funktionen der Hyaluronsäure derivatisiert worden sind und beispielsweise mindestens 25% der derivatisierten Funktionen O-Acylisoharnstoffe oder N-Acylharnstoffe sind.
Composit nach Anspruch 1, in welchem der Träger ausgewählt ist aus Collagen, vernetztem Collagen, succinyliertem Collagen und methyliertem Collagen.
Composit nach Anspruch 1, in welchem das Hyaluronsäure-Derivat eine erste Schicht umfasst und der biokompatible biologisch abbaubare Träger eine zweite Schicht mit mindestens einer Oberfläche in Kontakt mit der ersten Schicht umfasst.
Composit nach Anspruch 1, in welchem (a) der Träger mindestens zwei verschiedene Seiten aufweist und das Hyaluronsäure-Derivat auf mindestens einer der beiden Seiten angeordnet ist oder (b) der Träger eine Matrix, beispielsweise eine poröse Matrix wie z. B. ein Schwamm, ist oder (c) der Träger ein Film ist oder (d) der Träger ein Composit aus Teilchen ist und die Teilchen z. B. Kügelchen sind, welche wahlweise porös und über ein biologisch absorbierbares Material aneinander gebunden sind.
Composit nach Anspruch 1, welches ferner (a) ein pharmazeutisch aktives Molekül umfasst, das z. B. ausgewählt ist aus Wachstumsfaktoren, Enzymen, therapeutischen Medikamenten, Biopolymeren und biologisch kompatiblen synthetischen Polymeren oder (b) ein Material umfasst, welches die Haftung des Composits an Gewebe verbessert, beispielsweise ein Polymer, das die Peptidsequenz Arginin (R), Glycin (G) und Asparaginsäure (D) enthält oder ein Polymer, das ausgewählt ist aus Fibrin, Collagen, vernetztem Collagen und Collagen-Derivaten.
Composit nach Anspruch 1, in welchem mindestens 25% der derivatisierten Funktionen des Hyaluronsäure-Derivats O-Acylisoharnstoffe oder N-Acylharnstoffe sind.
Composit nach Anspruch 12, in welchem die Hyaluronsäure-Derivate über das multifunktionelle Carbodiimid vernetzt worden sind und beispielsweise das Carbodiimid ein Biscarbodiimid ist.
Composit nach Anspruch 1 in Form eines Drug-Delivery-Vehikels, welches ferner ein pharmazeutisch aktives Molekül an der Hyaluronsäure-Derivat-Komponente umfasst.
Drug-Delivery-Vehikel nach Anspruch 14, in welchem die Hyaluronsäure-Derivat-Komponente mit einem multifunktionellen Carbodiimid, beispielsweise einem Biscarbodiimid, vernetzt ist.
Drug-Delivery-Vehikel nach Anspruch 14, in welchem (a) mindestens ein Seitenarm des N-Acylharnstoffs an das pharmazeutisch aktive Molekül gebunden ist oder (b) das pharmazeutisch aktive Molekül ausgewählt ist aus Wachstumsfaktoren, Enzymen, therapeutischen Medikamenten, Biopolymeren und biologisch kompatiblen synthetischen Polymeren.
Composit nach Anspruch 1, in welchem das Hyaluronsäure-Derivat einen N-Axylharnstoff enthält, der aus der Reaktion von Hyaluronsäure mit einer Mischung aus dem multifunktionellen Carbodiimid und einem Monocarbodiimid stammt.
Composit nach Anspruch 17, in welchem (a) das Monocarbodiimid die Formel R¹-N=C=N-R² hat, in welcher R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Hydroxycarbyl, substituiertem Hydroxycarbyl, Alkoxy, Aryloxy, Alkylaryloxy oder (b) das Monocarbodiimid ausgewählt ist aus 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid (EDC), 1-Cyclohexyl-3-(2-morpholinoethyl)carbodiimidmeto-p-toluolsulfonat (CMC), 1-(3-(Dimethylamino)propyl)-3-ethylcarbodiimidmethiodid (EAC), 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) und 1-Benzyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid (BDC).
Composit nach Anspruch 17, in welchem das multifunktionelle Carbodiimid ein Biscarbodiimid ist, wie z. B. ein Biscarbodiimid mit der Struktur R¹-N=C=N-R²-N=C=N-R³ wobei R¹, R² und R³ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Hydroxycarbyl-, substituierten Hydroxycarbyl-, Alkoxy-, Aryloxy- und Alkaryloxy-Gruppen und beispielsweise ausgewählt sind aus p-Phenylen-bis(ethylcarbodiimid), 1.6-Hexamethylen-bis(ethylcarbodiimid), 1,8-Octamethylen-bis(ethylcarbodiimid), 1,10-Decamethylen-bis(ethylcarbodiimid), 1,12-Dodecamethylen-bis(ethylcarbodiimid), PEG-bis(propyl(ethylcarbodiimid)), 2,2'-Dithioethyl-bis(ethylcarbodiimid), 1,1'-Dithio-p-phenylen-bis(ethylcarbodiimid) und 1,1'-Dithio-m-phenylen-bis(ethylcarbodiimid).
Composit nach Anspruch 17, welches ferner an der Hyaluronsäure-Derivat-Komponente ein pharmazeutisch aktives Molekül enthält.
Composit nach Anspruch 20, in welchem (a) mindestens ein Seitenarm des N-Acylharnstoffs an das pharmazeutisch aktive Molekül gebunden ist oder (b) das das pharmazeutisch aktive Molekül ausgewählt ist aus Wachstumsfaktoren, Enzymen, therapeutischen Medikamenten, Biopolymeren und biologisch kompatiblen synthetischen Polymeren.
Verfahren zur Bildung eines Composits für die Reduzierung einer postoperativen Adhäsion von Geweben oder für ein Drug-Delivery-Vehikel mit dem Schritt des Anbringens eines Hyaluronsäure-Derivats an einem biokompatiblen biologisch abbaubaren Träger, wobei das Hyaluronsäure-Derivat N-Acylharnstoff enthält, der aus der Reaktion von Hyaluronsäure mit einem multifunktionellen Cabodiimid stammt, wobei der Träger Collagen oder ein Collagen-Derivat umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, in welchem das gebildete Hyaluronsäure-Derivat wasserunlöslich ist.
Verfahren nach Anspruch 22, in welchem das multifunktionelle Carbodiimid ein Biscarbodiimid ist.
Verfahren nach Anspruch 24, in welchem das Biscarbodiimid die Struktur R¹-N=C=N-R²-N=C=N-R³ hat, wobei R¹, R² und R³ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Hydroxycarbyl-, substituierten Hydroxycarbyl-, Alkoxy-, Aryloxy- und Alkaryloxy-Gruppen und beispielsweise mit einem Biscarbodiimid vernetzt werden, das ausgewählt ist aus p-Phenylen-bis(ethylcarbodiimid), 1.6-Hexamethylen-bis(ethylcarbodiimid), 1,8-Octamethylen-bis(ethylcarbodiimid), 1,10-Decamethylen-bis(ethylcarbodiimid), 1,12-Dodecamethylen-bis(ethylcarbodiimid), PEG-bis(propyl(ethylcarbodiimid)), 2,2'-Dithioethyl-bis(ethylcarbodiimid), 1,1'-Dithio-p-Phenylen-bis(ethylcarbodiimid) und 1,1'-Dithio-m-phenylen-bis(ethylcarbodiimid).
Verfahren nach Anspruch 24, in welchem das Hyaluronsäure-Derivat mindestens zu etwa 1% vernetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, in welchem (a) der Träger ausgewählt wird aus Collagen, vernetztem Collagen oder (b) der Träger ein Schwamm oder Film ist oder (c) das Hyaluronsäure-Derivat auf den Träger aufgetragen wird, indem das Hyaluronsäure-Derivat auf mindestens eine Oberfläche des Trägers verteilt wird, um ein Composit zu bilden oder (d) das Hyaluronsäure-Derivat auf den Träger aufgetragen wird, indem das Hyaluronsäure-Derivat auf mindestens eine Oberfläche des Trägers aufgesprüht wird, um ein Composit zu bilden oder (e) das Hyaluronsäure-Derivat auf den Träger aufgetragen wird, indem mindestens eine Oberfläche des Trägers in das Hyaluronsäure-Derivat getaucht wird, um ein Composit zu bilden oder (f) der Träger poröse Kügelchen enthält.
Verfahren nach Anspruch 22, in welchem der Träger poröse Kügelchen enthält und das Hyaluronsäure-Derivat auf die porösen Kügelchen aufgetragen wird, indem die Kügelchen mit dem Hyaluronsäure-Derivat durchtränkt werden, wodurch das Hyaluronsäure-Derivat von den Poren der Kügelchen absorbiert und adsorbiert werden kann, und indem die Kügelchen getrocknet wurden.
Verfahren nach Anspruch 28, (a) welches ferner den Schritt enthält, dass die Kügelchen zur Bildung einer Blattstruktur zusammengepresst werden oder (b) welches die weiteren Schritte umfasst, dass die getrockneten Kügelchen in einer Lösung aus einem Lösungsmittel und einem zweiten Biopolymer suspendiert werden, die Suspension in eine Form gegossen wird und das Lösungsmittel verdampft wird, wobei z. B. das zweite Biopolymer ein Polymilchsäure-Polyglykolsäure-Copolymer (PLGA) ist.
Verfahren nach Anspruch 22, in welchem das Hyaluronsäure-Derivat auf den Träger mit einem Verfahren aufgetragen wird, das den Schritt der Formung eines wasserunlöslichen Gels aus dem Hyaluronsäurederivat auf dem Träger umfasst und wahlweise ferner einen Schritt umfasst, in welchem ein die Haftung des Composits am Gewebe verbesserndes Material auf den Träger gegossen wird und beispielsweise das Material, das die Haftung am Gewebe verbessert, ein Polymer mit der Peptidsequenz Arginin (R), Glycin (G) und Asparaginsäure (D) ist.
Verfahren nach Anspruch 22, das ferner den Schritt enthält, dass das Hyalureonsäure-Derivat auf dem biokompatiblen biologisch abbaubaren Träger zumindest teilweise getrocknet wird.
Verfahren nach Anspruch 22, in welchem die Hyaluronsäure-Derivat-Komponente ein pharmazeutisch aktives Molekül enthält und das Composit ein Drug-Delivery-Vehikel ist.
Verfahren nach Anspruch 32, in welchem (a) die Hyaluronsäure-Derivat-Komponente mit dem multifunktionellen Carbodiimid vernetzt wird und z. B. das multifunktionelle Carbodiimid ein Biscarbodiimid ist oder (b) mindestens ein Seitenarm des N-Acylharnstoffs an das pharmazeutisch aktive Molekül gebunden wird oder (c) das pharmazeutisch aktive Molekül ausgewählt wird aus Wachstumsfaktoren, Enzymen, therapeutischen Medikamenten, Biopolymeren und biologisch kompatiblen synthetischen Polymeren oder (d) das Verfahren ferner den Schritt umfasst, dass die Hyaluronsäure-Derivat-Komponente auf dem biokompatiblen biologisch abbaubaren Träger zumindest teilweise getrocknet wird.
Verfahren nach Anspruch 22, in welchem der N-Acylharnstoff aus der Reaktion von Hyaluronsäure mit dem multifunktionellen Cabodiimid und einem Monocarbodiimid stammt,
Verfahren nach Anspruch 34, in welchem (a) das Monocarbodiimid die Formel R¹-N=C=N-R² hat, in welcher R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt werden aus Hydroxycarbyl, substituiertem Hydroxycarbyl, Alkoxy, Aryloxy, Alkylaryloxy oder (b) das Monocarbodiimid ausgewählt wird aus 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid (EDC), 1-Cyclohexyl-3-(2-morpholinoethyl)carbodiimidmeto-p-toluolsulfonat (CMC), 1-(3-(Dimethylamino)propyl)-3-ethylcarbodiimidmethiodid (EAC), 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) und 1-Benzyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid (BDC) oder (c) das multifunktionelle Carbodiimid ein Biscarbodiimid ist.
Verfahren nach Anspruch 35, in welchem (a) das Biscarbodiimid die Struktur R¹-N=C=N-R²-N=C=N-R³ hat, wobei R¹, R² und R³ jeweils unabhängig ausgewählt werden aus Hydroxycarbyl-, substituierten Hydroxycarbyl-, Alkoxy-, Aryloxy- und Alkaryloxy-Gruppen oder (b) das Biscarbodiimid p-Phenylen-bis(ethylcarbodiimid) ist oder (c) das Biscarbodiimid ausgewählt wird aus
6-Hexamethylen-bis(ethylcarbodiimid), 1,8-Octamethylen-bis(ethylcarbodiimid), 1,10-Decamethylen-bis(ethylcarbodiimid), 1,12-Dodecamethylen-bis(ethylcarbodiimid), PEG-bis(propyl(ethylcarbodiimid)), 2,2'-Dithioethyl-bis(ethylcarbodiimid), 1,1'-Dithio-p-phenylen-bis(ethylcarbodiimid) und 1,1'-Dithio-m-phenylen-bis(ethylcarbodiimid).
Verwendung des Composits nach jedem der Ansprüche 1 bis 21 zur Herstellung eines Medikaments für mindestens eine der Aufgaben Reduzierung einer postoperativen Adhäsion von Geweben und Drug-Delivery.