JP2009508646A - 天然生分解性多糖類を含む生体内形成マトリックス、及びそれらの眼の使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、天然生分解性多糖類を含む生体内形成マトリックスに関する。当該マトリックスは、懸垂型結合基を有する複数の天然生分解性多糖類から形成される。当該マトリックスは、患者に治療効果を提供するために放出され得る生物活性剤も含み得る。前記形成されたマトリックスは、眼の治療に特に有用である。
Description
関連出願の相互参照
本願は２００５年９月２１日に出願された米国仮出願第６０／７１９，４６６号：「ＡＲＴＩＣＬＥＳ ＡＮＤ ＣＯＡＴＩＮＧＳ IＮＣＬＵＤＩＮＧ ＮＡＴＵＲＡＬ ＢＩＯＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥ ＰＯＬＹＳＡＣＣＨＡＲＩＤＥＳ ＡＮＤ ＵＳＥＳ ＴＨＥＲＥＯＦ」、及び２００６年４月１０日に出願された米国仮出願第６０／７９１，０８６号：「ＩＮ ＳＩＴＵ ＯＣＣＬＵＳＩＯＮ ＵＳＩＮＧ ＮＡＴＵＲＡＬ ＢＩＯＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥ ＰＯＬＹＳＡＣＣＨＡＲＩＤＥＳ」に基づく利益を主張する。
本願は２００５年９月２１日に出願された米国仮出願第６０／７１９，４６６号：「ＡＲＴＩＣＬＥＳ ＡＮＤ ＣＯＡＴＩＮＧＳ IＮＣＬＵＤＩＮＧ ＮＡＴＵＲＡＬ ＢＩＯＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥ ＰＯＬＹＳＡＣＣＨＡＲＩＤＥＳ ＡＮＤ ＵＳＥＳ ＴＨＥＲＥＯＦ」、及び２００６年４月１０日に出願された米国仮出願第６０／７９１，０８６号：「ＩＮ ＳＩＴＵ ＯＣＣＬＵＳＩＯＮ ＵＳＩＮＧ ＮＡＴＵＲＡＬ ＢＩＯＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥ ＰＯＬＹＳＡＣＣＨＡＲＩＤＥＳ」に基づく利益を主張する。
本発明は、天然生分解性ポリマー材料を含む生体内形成マトリックスに関する。生物活性剤は、生体内形成マトリックスに含まれ得、患者に治療効果を提供する。当該形成されたマトリックスは、眼の中の移植に医療品を提供することにおいて特に有用となり得る。
背景
最近、患者の体内への薬物特定部位デリバリーに注意が集まっている。様々な体の病気や疾患の治療のために様々な薬物が開発されているけれども、多くの場合、かかる薬物は、有害な副作用のリスクなしに効果的に全身に投与され得ない。部位特異的薬物デリバリーは、局地的に、すなわち治療を必要とする体の領域に薬剤を投与することに焦点をあてる、生物活性剤の局所放出の１つの利益は、当該薬剤を必要とする部位での治療濃度を達成するため、全身に与えられるときに必要とされる薬物の毒性濃度の回避である。
最近、患者の体内への薬物特定部位デリバリーに注意が集まっている。様々な体の病気や疾患の治療のために様々な薬物が開発されているけれども、多くの場合、かかる薬物は、有害な副作用のリスクなしに効果的に全身に投与され得ない。部位特異的薬物デリバリーは、局地的に、すなわち治療を必要とする体の領域に薬剤を投与することに焦点をあてる、生物活性剤の局所放出の１つの利益は、当該薬剤を必要とする部位での治療濃度を達成するため、全身に与えられるときに必要とされる薬物の毒性濃度の回避である。
部位特異的薬物デリバリーは、治療部位に薬物を放出する物品や装置の注入、及び／又移植により達成され得る。薬物の注入は、例えば、複数投与を必要とし、合併症（例えば、感染）の危険性、及び患者の不快を増大させることにより限界がある。治療部位に薬物をデリバリーする物品や装置の移植は、それ故、最近多くの関心をもたれている。
さらに、部位特異的薬物デリバリーは、移植された装置又は物品からの１又は複数の薬物の制御放出を可能とする技術により促進されている。制御放出は、薬物が当該装置または物品から放出される持続時間、及び／又は当該薬物が放出される速度に関連し得る。
いくつかのチャレンジが、生物活性剤を患者の体内に放出する医療装置又は物品の使用に直面する。例えば、治療は、広範な時間（例えば、数週間、数ヶ月間又は数年間）に渡る生物活性剤の放出を必要とし得、かかる長期間に渡り、当該生物活性剤の所望の放出速度を持続するのは困難となり得る。さらに、当該装置又は物品は、体内の超過居留を可能とするために、好ましくは、生体適合性であり非炎症性であり、並びに耐久性がある。
概して、生物活性剤は、表面改質により医療装置又は物品の表面に関連し得、ポリマー材料内に埋め込まれ、そこから放出され得、あるいは担体（容器型）により囲まれ、そして当該担体を通じて放出され得る。かかる適用における前記ポリマー材料は、好ましくは、生物学的に不活性なバリアとして作用すべきであり、体内でさらなる炎症を導くべきではない。しかしながら、当該ポリマーの分子量、多孔性、医療装置又は物品上にさらされるコーティングのより多いパーセンテージ、及び当該ポリマーコーティングの厚さは、当該医療装置又は物品への拒絶反応の一因となり得る。
当該医療装置又は物品の表面から生物活性剤をデリバリーする他の方法は、ポリ乳酸の如き生分解性ポリマーを有するコーティングを使用することによるものである。当該コーティングが分解するにつれて、当該生物活性剤は、当該装置又は物品の表面から放出される。通常体内に見つからない又は体内に非常に低いレベルで見つかる材料に分解される生分解性材料の使用に関するいくつかの懸念がある。これらの型の生分解性材料は、体内のそれらの存在又は濃度により、体内で望まない副作用を引き起こす製品に分解される可能性を有する。これらの望まない副作用は、免疫反応、体内の分解製品の毒性増加、あるいは体内の細胞又は組織への他の悪影響の開始又は誘発を含み得る。
他の問題は、いくつかの生分解性材料の製造が、天然材料中の固有の変化に起因して、一貫した純度で得られないかもしれないことである。このことは、少なくとも、動物源由来の生分解性材料に関することである。生分解性材料の製造における不整合は、問題のあるコーティングをもたらす。
さらなる懸念は、動物源からの製造が抗原因子の如き他の望まない汚染物質を提供し得ることである。これらの抗原因子は、移植された物品の付近における限局性免疫反応を促進し、その機能をふさぎ得る。これらの因子は、感染、並びに限局性炎症をも引き起こし得る。
特に、体の限定された近接領域において移植され得る装置又は物品の配置は、さらなるチャレンジが存在し得る。当該体の近接領域は、物理的近接性、並びに治療的近接性に関して特徴付けられる。例えば、眼の周辺の比較的小サイズな感受性組織は、物理的近接性困難の一因となり得る。さらに、全身性投与された薬剤の眼内吸収は、血液眼球関門、すなわち、網膜色素上皮と血管内皮細胞の密着結合により限定される。これらは、治療困難性を有する眼に接近することを可能とし得る。生物活性剤の高い全身性投与量は、比較的少量においてこの血液眼球関門に侵入できるが、患者を全身毒性の危険にさらす。生物活性剤（例えば、薬剤）の硝子体内注射は、高濃度で眼の後部に薬剤をデリバリーする効果的手段である。しかしながら、これらの反復注射は、感染、出血、及び網膜はく離の如きリスクを有する。患者は、しばしば、少々耐えることが困難なこの手順もみつかる。
本発明の記載は、例証的態様として眼の治療を含むだろうから、眼の基本的生体構造を、図１に参照として記載し、その眼の断面図を例示する。眼の外観から始めるに、眼の構造は、瞳孔４０を囲む虹彩３８を含む。当該虹彩３８は、瞳孔４０のサイズを制御して眼に入り得る光の量を調節する環状筋肉である。透明な外部表面、角膜３０は、瞳孔４０と虹彩３８の両方を覆う。強膜２８（眼の白色）は、角膜３０に接触し、眼球の支持壁の一部を形成する。扁平部は、有色虹彩３８が白色強膜２８に会う球の点の約４ｍｍ後方の眼の領域である。当該扁平部は、虹彩が豊富であり、一定の幅ではなく、むしろ虹彩周囲の２〜３mm間の幅で通常、変化する（最も広い扁平部は、通常、一時的な部位にあり、約3mmの幅を測定する）。
結膜３２は、強膜２８を覆う透明な粘膜である。レンズ２０は眼の中にあり、虹彩３８の後ろに配置される透明体である。レンズ２０は、毛様体２１の前方部分に接合されるじん帯によりつるされる。光線は、網膜２４上の透明な角膜３０とレンズ２０を通して焦点を合わされる。ヒト網膜における画像焦点（視軸）に対する中心点は、窩（図に示されていない）である。視神経４２はレンズの反対側に位置する。
眼には３つの異なる層があり、強膜２８と角膜３０により形成される外層、２つの層、すなわち前部（虹彩３８、及び毛様体２１）と後部（コロイド２６） に分かれる中間層、及び網膜２４により形成される内層又は眼の感覚部である。強膜２８は、緻密繊維組織からなり、コラーゲン繊維からなる。強膜の厚さは、視神経付近後方に約１ｍｍ、前方に約０．３ｍｍである。扁平部で、眼の組織は、強膜のみからなり、この領域内にコロイド又は網膜組織層はない。従って、血管のない扁平部は、通常、眼の内部（硝子）への材料の移植、及び／又は注入として選択される。
レンズ２０は、眼を前部（レンズの前）と後部（レンズの後ろ）に分ける。より具体的には、眼は、流体の２つのチャンバー：外部チャンバー３４（角膜３０と虹彩３８との間）、及び硝子チャンバー２２（レンズ２０と網膜２４との間）からなる。外部チャンバー３４は房水で満たされ、一方、硝子チャンバー２２はより粘性の高い流体、硝子体液で満たされる。
硝子チャンバー２２は、眼の最も大きなチャンバーであり、約４．５ｍｌの流体からなる。当該硝子チャンバーは、塩、タンパク質、及びヒアルロン酸の非常に希薄な溶液中の細いコラーゲン繊維の無作為なネットワークからなる透明なゲルで満たされる（硝子体液は、約９８％の水を含む）。
発明の概要
一態様において本発明は、患者の体内、例えば患者の眼内で医用物品を形成するのに特に有用な生分解性組成物を調製するための組成物および方法を提供する。これら医用物品は、眼などの体内の治療部位へ生物活性剤を送達するのに役立つことができる。これら生物活性剤送達組成物は、in-situで架橋して基質を形成することができる成分として天然生分解性多糖を含み、この基質から薬剤、生体分子、または細胞などの治療用物質（本明細書中で「生物活性剤」と呼ぶ）を放出またはそれらを保持することができる。本発明の幾つかの実施形態では生物活性剤がその生分解性基質中に存在し、生物活性剤をそこから放出することができ、また他の実施形態では生物活性剤は生分解性微粒子中に存在し、この微粒子が基質内に固定される。
一態様において本発明は、患者の体内、例えば患者の眼内で医用物品を形成するのに特に有用な生分解性組成物を調製するための組成物および方法を提供する。これら医用物品は、眼などの体内の治療部位へ生物活性剤を送達するのに役立つことができる。これら生物活性剤送達組成物は、in-situで架橋して基質を形成することができる成分として天然生分解性多糖を含み、この基質から薬剤、生体分子、または細胞などの治療用物質（本明細書中で「生物活性剤」と呼ぶ）を放出またはそれらを保持することができる。本発明の幾つかの実施形態では生物活性剤がその生分解性基質中に存在し、生物活性剤をそこから放出することができ、また他の実施形態では生物活性剤は生分解性微粒子中に存在し、この微粒子が基質内に固定される。
本発明の幾つかの態様では天然生分解性多糖は、体内で形作る（例えばin-situで形成することによって）ことができる物品を調製するために用いられる。幾つかの態様ではこの物品は、in vivo基質形成用組成物を使用することによって体内または体の一部の上に形成される天然生分解性多糖類の重合塊のように非晶質であることもできる。
幾つかの態様ではin vivo形成型基質のような物品は、網膜剥離や、閉塞や、増殖性網膜症や、増殖性硝子体網膜症や、糖尿病性網膜症や、ブドウ膜炎、脈絡膜炎、および網膜炎などの炎症や、変性性疾患（例えば、AMDとも呼ばれる加齢に関係した黄斑変性）や、血管性疾患や、新生物を含めた様々な腫瘍を含めた様々な医療状態または前兆のいずれか1つまたは複数の治療のための方法に用いられる。さらに別の実施形態ではこの生分解の医用物品は、例えば眼科手術により起ることがある潜在的な合併症を減少または回避するための処置として術後に使用することができる。このような一実施形態ではこの医用物品は、白内障の外科的処置後に患者に施与して術後の炎症に対処する（例えば減少または回避する）助けとすることができる。
生物活性剤の例には、増殖抑制剤、抗炎症薬、抗血管形成薬、ホルモン剤、抗生物質、神経栄養因子、またはこれらの組合せが挙げられる。増殖抑制剤の例には、13−cisレチノイン酸、レチノイン酸誘導体、タキソール（taxol）、シロリムス（sirolimus）（ラパマイシン）、ラパマイシン類似体、タクロリムス（tacrolimus）、ABT-578、エベロリムス（everolimus）、パクリタキセル（paclitaxel）、タクサン（taxane）、およびビノレルビン（vinorelbine）が挙げられる。抗炎症薬の例には、ヒドロコルチゾン、ヒドロコルチゾン酢酸塩、デキサメタゾン21（dexamethasone 21）リン酸塩、フルオシノロン（fluocinolone）、メドリゾン（medrysone）、メチルプレドニゾロン（methylprednisolone）、プレドニゾロン21リン酸塩、プレドニゾロン酢酸塩、フルオロメタロン（fluoromethalone）、ベタメタゾン（betamethasone）、トリアムシノロン（triamcinolone）、およびトリアムシノロンアセトニドが挙げられる。血管形成阻害剤の例には、アンギオスタチン（angiostatin）、アネコルタブ（anecortave）酢酸塩、トロンボスポンジン（thrombospondin）、抗VEGF抗体、および抗VEGF断片が挙げられる。ホルモン剤の例には、エストロゲン類、エストラジオール（estradiol）、プロゲステロール（progesterol）、プロゲステロン（progesterone）、インスリン、カルシトニン、副甲状腺ホルモン、ペプチド、およびバソプレッシン視床下部放出因子が挙げられる。
幾つかの態様ではこの生分解性医用物品は、放射線不透過性剤を含むことができる。
本発明の別の態様ではこの天然生分解性多糖を、体内で形成することができる医用装置を調製するために用いることができる。それらの態様によればこの医用物品は、眼内で機能（生物活性剤の送達以外の）を果たし、かつin vivoで形成することができる医用装置である。これらの態様では生物活性剤の封入は任意である。これらの態様による医用装置の実例の一つは、網膜の復位と組み合わせて利用することができる粘弾性タンポナーデである。
生分解性組成物の調製においては複数個の天然生分解性多糖を、その天然生分解性多糖から垂れ下がっている結合基を介して互いに架橋させる（すなわち1または複数個の結合基をその多糖と化学的に結合させる）。幾つかの態様ではその天然生分解性多糖上の結合基は重合性基である。遊離基重合反応の場合、この重合性基がその組成物中で各生分解性多糖を互いに架橋させ、それによって天然生分解性多糖基質を形成することができる。それはin vivoで形成される基質であってもよい。
本明細書中で述べる天然生分解性多糖は、互いに会合して基質を形成することができる非合成の多糖であり、これらはin vivo形成型基質として使用することができる。これらの天然生分解性多糖はまた酵素で分解することもできるが、一般に酵素の働きによらない場合は加水分解に対して安定であるという利点を提供する。幾つかの態様において本発明は、拡散によるのではなく、酵素が介在する分解の条件下で生物活性剤を放出することができる物品を提供するので、これは生物活性剤の送達にとって特に有利である。したがって本発明の物品からの生物活性剤の放出速度は、ポリ（ラクチド）など合成の生分解性材料から調製される剤皮または医用移植片の放出速度とは基本的に異なる。
天然生分解性多糖には、植物または動物などの天然の供給源から得られる多糖および／または多糖誘導体が挙げられる。天然生分解性多糖の実例には、アミロース、マルトデキストリン、アミロペクチン、デンプン、デキストラン、ヒアルロン酸、ヘパリン、コンドロイチン硫酸塩、デルマタン硫酸塩、ヘパラン硫酸塩、ケラタン硫酸塩、デキストラン硫酸塩、ペントサン多硫酸塩、およびキトサンが挙げられる。
好ましい多糖は、デンプン製品から誘導されるものおよび／またはデンプン製品中に見出されるもの、例えばアミロースおよびマルトデキストリンのように分枝が殆どないか、または全くない低分子量のポリマーである。
このアミロースおよびマルトデキストリンポリマーの特殊な有用性の故に幾つかの態様では、平均分子量が500,000 Da以下、250,000 Da以下、100, 000 Da以下、または50,000 Da以下の天然生分解性多糖が用いられる。幾つかの態様ではその天然生分解性多糖は、500 Da以上の平均分子量を有する。幾つかの態様ではその天然生分解性多糖は、約1000 Daから約10,000 Daまでの範囲の平均分子量を有する。特定の分子量の天然生分解性多糖は商業的に得ることができ、あるいは例えばデンプンなどの天然生分解性多糖製品の酸水解および／または酵素分解によって調製することもできる。ある特定のサイズ範囲の天然生分解性多糖を使用するかどうかの決定は、その生分解性組成物の物理的特性（例えば粘度）、組成物の所望の分解速度、組成物中の他の任意選択の部分（例えば生物活性剤など）の存在等の要因に左右される可能性がある。
本発明の方法および組成物により使用される天然生分解性多糖は、低コストで簡単に入手でき、かつ／または確立されている手法を用いて簡単に調製することができる。これは、医用物品を作製する費用効果の高い方法を可能にする。
マルトデキストリンまたはアミロースなどの天然生分解性多糖の使用は、物品、例えばin vivoで形成、使用することができるものの形成用に使用した場合、多くの利点をもたらす。天然生分解性多糖を含有する物品が分解すると、硝子体液などの体液の共通成分であるグルコースなどの天然に産出する単糖類または二糖類の放出をひき起すことができる。さらに、分解してグルコースなど体液中に見出される共通成分になる天然生分解性多糖の使用は、分解して非天然の化合物または体内にきわめて低い濃度で見出される化合物になる合成の生分解性多糖の使用よりも受け入れ可能と考えることができる。
本発明の幾つかの態様ではこの有利な特徴は、アミロースおよびマルトデキストリンなどの非動物由来のもので、個体に免疫原性または毒性の危険を殆んどまたは全く与えない天然生分解性多糖の使用において表れる。本発明は、様々な医療に使用することができる物品用に改良され、費用効果の高い天然生分解性多糖組成物を提供する。
本発明の別の利点は、天然生分解性多糖から作られる組成物が、ポリ（ラクチド）など他の生分解性ポリマーよりも加水分解に対してより抵抗力があることである。本発明の天然生分解性多糖の分解は主として酵素が介在するものであり、天然生分解性多糖含有組成物を周囲条件下で調製する場合、その天然生分解性多糖の加水分解は最少限であるかまたは全く起らない。これは、その天然生分解性多糖から作られる組成物が、in vivoでその医用物品を形成するまで実質的に安定（例えば、耐分解性）なままであることを可能にする。例えば、天然生分解性多糖の組成物は、その組成物が酵素の介在しない加水分解により早期に分解することになる危険性なしに非生物水性媒体中で操作することができる。ポリ（ラクチド）またはポリ（ラクチド−コ−グリコリド）などの生分解性ポリマーから作られる他の組成物は、比較的中性のpH範囲（例えばpH 6.5〜7.5）でさえ加水分解を受け、したがってこの利点を提示しない。
したがって本発明には、水性環境の存在下で安定性を示す利点を有するような天然生分解性多糖含有組成物、物品、および調製方法が含まれる。
一態様において本発明は、生分解性の物品を調製するための貯蔵安定性組成物を提供し、この貯蔵安定性組成物は結合基を含む天然生分解性多糖を含む。これらの組成物は、本明細書中で提供する詳細に従って調達または調製することができ、次いである期間貯蔵してからその組成物を用いて生分解性の物品が形成され、貯蔵中にその天然生分解性多糖は著しい分解を起こすことがない。したがって本発明はまた、結合基を含む天然生分解性多糖を含む生分解性組成物を調製すること、その生分解性組成物をある期間貯蔵すること、次いでその生分解性組成物を用いて生分解性の物品を形成することを含む生分解性医用物品の調製方法を提供する。幾つかの態様では生分解性の物品は、例えば体内でその天然生分解性多糖の重合を促進することによってin-situで形成される。任意選択でその生分解性組成物の貯蔵前または後に1または複数種の生物活性剤および／または微粒子を加えることもできる。
関連する態様において本発明はまた、天然生分解性多糖の著しい分解の危険にさらすことなくその天然生分解性多糖を水溶液にさらす方法を実行することができるという利点を提供する。例えばこの天然生分解性多糖は、付加合成反応および精製の段階を含めた合成または合成後の段階で水溶液と接触することができ、またはこの天然生分解性多糖を含む組成物は、例えば滅菌の段階またはその生分解性組成物中への生物活性剤の取込みに関係する段階で水溶液と接触させることができる。
本発明はまた、この生分解性の物品からポリペプチド、核酸、および多糖類などのより大型の親水性生物活性剤、またウィルス粒子および細胞を送達する有用な方法を提供する。これと比較して非分解性の薬剤送達用基質の使用は、これら大型の生物活性剤が大き過ぎて基質から拡散しない場合、それらの送達には役立たないことがある。しかし本発明の幾つかの態様によれば、生物活性剤を有するこの天然生分解性多糖の基質を含む物品を体内で形成することができ、その基質が分解するにつれて生物活性剤がその基質から徐々に放出される。本発明の一態様では生物活性剤は、約10,000 Da以上の分子量を有する。
幾つかの態様において本発明は、（i）エチレン不飽和性の基を備え、好ましくはアミロースおよびマルトデキストリンから選択される天然生分解性多糖と、（ii）開始剤と、（iii）ポリペプチド類、ポリヌクレオチド類、および多糖類の群から選択される生物活性剤とを含む生物活性剤放出用の生分解性眼用物品または組成物を提供する。
したがって幾つかの態様において本発明は、ある生物活性剤または2種類以上の生物活性剤を被験者へ送達するための方法を提供する。この方法は、生分解性の物品をin vivoで形成する段階を含み、この生分解性の物品は結合基を介して会合している複数個の天然生分解性多糖と生物活性剤とを含んでいる。次いでこの生分解性の物品をカルボヒドラーゼに触れさせてその物品の分解および生物活性剤の放出を促進させる。例えばアミロースおよび／またはマルトデキストリンポリマーを含む生分解性の物品をα−アミラーゼに触れさせてその物品の分解および生物活性剤の放出を促進させることができる。この暴露の段階は、患者中で生分解性の物品を形成することによって行うことができる。カルボヒドラーゼが不在の場合は実質上生物活性剤の放出はない。
他の態様において生物活性剤は、懸垂型結合基を介して会合している複数個の天然生分解性多糖を含む生分解性本体部分を有し、この本体部分がまた生物活性剤を含む医用移植片から送達される。次いでその医用移植片をカルボヒドラーゼに触れさせて移植片の分解および生物活性剤の放出を促進させる。
幾つかの態様では本発明の方法を用いて、8日間のうちにその医用移植片中に存在する生物活性剤の総量の1％から17％の範囲の生物活性剤量が放出され、14日間のうちにその医用移植片中に存在する生物活性剤の総量の1％から41％の範囲の生物活性剤量が放出され、また21日間のうちにその医用移植片中に存在する生物活性剤の総量の1％から60％の範囲の生物活性剤量が放出される医用移植片を調製することができる。
幾つかの態様ではカルボヒドラーゼを被験者に投与することができ、またはカルボヒドラーゼを物品の一部に与えることもでき、その部分からカルボヒドラーゼを放出し、その近くで移植片の分解をひき起す。
生分解性多糖から作製される物品は、その物品が体内で形成される場合、好ましい生物活性剤放出特性を有することができる。これに関して本発明は、生物活性剤送達能力を有する埋込型医用物品の実現に関して総合的な改良を提供する。
本発明の別の態様では疎水的性質を有する生分解性基質を得るために天然生分解性多糖が疎水性部分により変性される。したがって生分解性の物品を、1または複数個の懸垂型結合基と、1または複数個の懸垂型疎水性部分とを含む天然生分解性多糖から形成することができる。疎水性部分の実例には、脂肪酸およびそれらの誘導体と、C2〜C18アルキル鎖とが挙げられる。
したがって本発明の幾つかの態様ではこの天然生分解性多糖の変性が、生分解性でありかつ疎水性の生物活性剤を放出することができる物品の調製を可能にする。
他の態様では天然生分解性多糖から垂れ下がった疎水性部分が、生物活性剤の性質を有する。この基質の分解時にその疎水性部分が加水分解されて天然生分解性ポリマーから離れ、放出されて治療効果をもたらす。治療に役立つ疎水性部分の実例には、酪酸、バルプロ酸、レチノイン酸などが挙げられる。
さらに別の態様において本発明は、非還元性の天然生分解性多糖を利用することによって、物品から離れて送達される生物活性剤の安定性を改善する方法および物品を提供する。この非還元性多糖は不活性な基質を可能にし、それによってタンパク質および酵素などの影響を受けやすい生物活性剤の安定性を改善することができる。この物品は、ポリペプチドなどの生物活性剤と共に複数個の非還元性の天然生分解性多糖を有する基質を含むことができる。非還元性の生分解性多糖の実例は、ポリアルジトールを含む。非還元性の生分解性多糖は、長期間にわたって生物活性剤を放出する物品を処方するのに有用な場合がある。
所望の特性（例えば、生物活性剤の放出、湿潤性など）を示す物品を作ることが望ましいが、それらを実際に調製するのが難しい場合がある。具体的には剤皮または物品を調製するために或る種の多糖を使用することは、結果として使用に適さない製品を生ずる場合がある。例えばデンプン系材料から作られたものを含めて或る種の多糖から作られる組成物は、あまりにも脆くかつ剛直である可能性を有する。これらの特性は、製薬用カプセルまたは錠剤には適しているかも知れないが、生物活性剤放出用の医用移植片などの医用物品の特性としては一般には望ましくない。
それにもかかわらず本発明は、in vivoでの形成および使用に適した天然生分解性多糖を含む物品の調製について実証する。これらの製品はすぐれた物理的特性を示し、生物活性剤の送達などの特定の機能が望まれる用途に使用するのに適している。例えば粘弾性的性質を有する物品を調製することができる。本発明の一態様ではこの物品は、27 kPaから30 kPaの範囲の弾性率の値を有する。
本発明の幾つかの実施形態ではこれら物品を作製するための組成物の調製方法は、有機溶媒の使用を必要としない。有機溶媒の使用は身体的に有害なことがある。有機溶媒の使用は、任意選択でその天然生分解性多糖から作られる組成物中に取り込むことができる生物活性剤の活性をもしかすると無効にする恐れがある。
本発明の天然生分解性多糖を含有する物品の有利な特徴は、出発材料、具体的には懸垂型結合基を有する天然生分解性多糖によって与えられると考えられる。幾つかの態様において天然生分解性多糖は、エチレン不飽和性の基などの懸垂型重合性基を有する。好ましい態様では分解性の重合性ポリマー（マクロマー）は、天然生分解性多糖を、エチレン不飽和性の基を含む化合物と反応させることによって形成される。例えば任意選択で天然生分解性多糖を、エチレン不飽和性の基およびイソシアナート基を含む化合物と反応させる。別の合成の例では天然生分解性多糖を酸化剤で処理してその多糖上に反応性のアルデヒド種を形成し、次いでエチレン不飽和性の基およびアミン基を含む化合物と反応させる。多糖マクロマーはすぐれた基質形成能を示した。
合成を行って所望の量の懸垂型結合基を有する天然生分解性多糖を得ることができる。予め決めた量の結合基を有する天然生分解性多糖の使用により、望ましい物理的特性を有する物品（例えばこれら物品は脆くない）の形成が可能になることが分かった。したがって幾つかの態様において本発明は、天然生分解性多糖1ミリグラム当たり懸垂型結合基量約0.7μmolを有する天然生分解性多糖を提供する。好ましくは天然生分解性多糖当たりの結合基の量は、約0.3μmole/mgから約0.7μmole/mgの範囲にある。例えばアミロースまたはマルトデキストリンを、エチレン不飽和性の基を有する化合物との合成反応にかけて、エチレン不飽和性の基の負荷レベルが約0.3μmole/mgから約0.7μmole/mgの範囲のアミロースまたはマルトデキストリンマクロマーを得ることができる。
本発明の幾つかの態様では開始剤を用いて、物品形成用の天然生分解性多糖基質の形成を促進する。この開始剤は、その天然生分解性ポリマーから垂れ下がっている結合基を活性化し、複数個の天然生分解性ポリマーの結合を促進させるために使用される独立の化合物または懸垂型化学基であることができる。天然生分解性ポリマーから垂れ下がっている結合基が重合性基の場合、その開始剤を遊離基重合反応に使用して組成物中の天然生分解性多糖相互の架橋を促進することができる。
したがって一態様において本発明は、（i）、好ましくはアミロースおよびマルトデキストリンから選択され、結合基を含む天然生分解性多糖と、（ii）開始剤と、（iii）生物活性剤とを含む眼用物品を形成するための生分解性組成物を提供し、この結合基は開始剤によって活性化され、複数個の天然生分解性多糖の架橋を促進する。本発明の幾つかの態様では開始剤はその天然生分解性多糖から独立しており、また他の態様では開始剤はその天然生分解性多糖から垂れ下がっている。好ましくは天然生分解性多糖は、エチレン不飽和性の基を備える。幾つかの態様では光開始剤、例えば組成物中に存在する生物活性剤および／または眼の組織への影響が全くまたは殆どない光波長によって活性化される光開始剤が使用される。
幾つかの態様において本発明はin-situ、すなわち患者の眼中で生分解性移植片を形成する方法を提供し、この方法は、
（a）（i）結合基を含む天然生分解性多糖、
（ii）開始剤、および
（iii）生物活性剤
を含む組成物を患者に投与する段階と、
（b）その開始剤を活性化して組成物中に存在する天然生分解性多糖同士を結合させることによって患者の眼内で固体移植片を形成する段階と
を含む。
（a）（i）結合基を含む天然生分解性多糖、
（ii）開始剤、および
（iii）生物活性剤
を含む組成物を患者に投与する段階と、
（b）その開始剤を活性化して組成物中に存在する天然生分解性多糖同士を結合させることによって患者の眼内で固体移植片を形成する段階と
を含む。
別の態様ではこの開始剤は、生分解性多糖の重合を推し進めるために酸化剤／還元剤の対、すなわち「レドックス対」を含む。生分解性の物品の調製の際、生分解性多糖の存在下で酸化剤と還元剤を混ぜ合わせる。レドックス対を使用する一つの利点は、混ぜ合わせたとき、その酸化剤と還元剤が特に活発な開始系をもたらすことである。これは、この開始系が比較的低い粘度を有する生分解性多糖組成物から、例えば医用物品の調製に役立つ基質を形成するのを促進することができるので有利である。これは、特に生分解性多糖組成物をin-situ重合型物品の形成用に使用する多くの用途にはとりわけ役立つ可能性がある。例えば低粘度の組成物を小さな内径の送達用導管を比較的容易に通過させて、in-situで重合させることができる組成物を準備することができる。
本発明の幾つかの態様では組成物の粘度は、約5センチポアズ（cP）を超えるか、または約10 cP以上である。本発明の他の態様では組成物の粘度は、約5 cPまたは10 cPと約700 cPの間にあり、また幾つかの態様では約5 cPまたは10 cPと約250 cPの間にある。幾つかの態様では組成物の粘度は約5 cPまたは10 cPを超え、かつその組成物中の生分解性多糖の平均分子量は500,000 Da以下、250,000 Da以下、100,000 Da以下、または50,000 Da以下である。
本発明の幾つかの態様では組成物は、約0.5 mm以下の外径のカニューレを通じて注入可能である。体の任意の切開の大きさをできるだけ小さくし、それによって縫糸または他の縫合装置の使用を減少または回避することが望ましい場合、これは特に有利である。
この組成物の重合は、適切な波長の光を照射するなどの様々な手段によって、または反応性の対（例えばレドックス対）の成員同士を接触させることによって誘発することができる。照射を使用する場合、UV照射が好ましい。UV照射は、普通の眼科用の光源を用いて可視または長波紫外（LWUV）波長範囲で達成することができる。可視または長波紫外（LWUV）波長範囲の波長を有する普通の眼科用の光源の場合、重合は一般には約2 cm以下の露光距離で一般に約2秒から約3分、通常は約5秒から約30秒で起る。
幾つかの態様では光の出力および波長は、その生分解性多糖組成物にとって適切な硬化時間が得られるように選択される。一般に適切な硬化時間は、基質が外科医にとって適切な作業時間内に硬化して安定な高分子の網目になるのに十分な時間である。
重合を反応性の対（レドックス対など）によって開始する場合、典型的な硬化時間は約1秒から約10分の範囲であることができる。選択される特定なレドックス対によっては、そのレドックス対の成員同士が接触するとほとんど即座に重合が開始される場合がある。
患者の眼のなかでin-situで医用物品を調製する方法は、（a）重合性基を含む天然生分解性多糖とレドックス対の第一の成員（例えば酸化剤）とを含む第一の組成物を準備する段階と、（b）重合性基を含む天然生分解性多糖とレドックス対の第二の成員とを含む第二の組成物を準備する段階と、（c）液体の形態で第一の組成物、第二の組成物、または第一と第二の組成物の混合物を患者の眼の中に投与する段階と、（d）その第一の組成物を第二の組成物と接触させる段階とを含み、この接触の段階でレドックス対がその天然生分解性多糖同士の重合を開始し、それによって眼内で固体移植片を形成することができる。例えばこの第一の組成物は、（a）結合基を有する天然生分解性多糖と酸化剤とを含むことができ、また第二の組成物は、（b）結合基を有する天然生分解性多糖と還元剤とを含むことができる。幾つかの態様ではその第一の組成物を第二の組成物と混ぜ合わせるとその最終組成物の粘度は約5 cP以上になる場合がある。
酸化剤は、酵素を含めた無機または有機酸化剤から選択することができ、また還元剤は、酵素を含めた無機または有機還元剤から選択することができる。酸化剤の例には、過酸化水素を含めた過酸化物、金属酸化物、およびグルコースオキシダーゼなどのオキシダーゼが挙げられる。還元剤の例には、Li、Na、Mg、Fe、Zn、Alなどの電子陽性元素金属類の塩および誘導体、ならびにレダクターゼが挙げられる。一態様では還元剤は、酸化剤と混合する場合、2.5 mM以上の濃度で組成物中に存在する。過硫酸の金属またはアルミニウム塩などの他の試薬が、生分解性多糖の重合を促進させるために組成物中に存在してもよい。
したがってレドックス重合を用いて形成された物品は、重合基を介して会合している複数個の天然生分解性多糖、還元された酸化剤、および酸化された還元剤を含むことができる。
本発明はまた、生分解性でありかつ生物活性剤を放出することができる物品を調製するための代替方法を提供する。例えば物品を形成するための代替方法は、（a）第一の結合基を含む天然生分解性多糖を、（b）この第一の結合基と反応しやすい第二の結合基を含む天然生分解性多糖および（c）生物活性剤と混ぜ合わせることを含むことができる。この物品は、試薬（a）を（b）と反応させて天然生分解性多糖を互いに結合させ、試薬（c）すなわち生物活性剤を含む物品を形成するときに部分的または完全に形成されることができる。
幾つかの態様において本発明は、生物活性剤と、懸垂型結合基を有するアミロースおよびマルトデキストリンなどの天然生分解性多糖とを含む生分解性微粒子の使用という手段を採用する。この微粒子は、生分解性で生物活性剤放出用の医用物品を調製するために天然生分解性多糖と共同で用いられる。
本発明のこの態様によれば天然生分解性多糖同士が架橋された基質と、生物活性剤を有する生分解性微粒子とを含む医用物品を体のなかで形成することができ、その生分解性微粒子が分解するにつれて生物活性剤がその医用物品から徐々に放出される。
この天然生分解性多糖基質は、生分解性微粒子を医用物品と結び付ける能力を与える。例えば微粒子をin-situで形成される埋込型医用物品中に取り込むことができる。幾つかの配置構成では生分解性微粒子が天然生分解性多糖基質中に分散される。このような剤皮は、（a）生物活性剤を有する生分解性微粒子と（b）懸垂型結合基を有する天然生分解性多糖との混合物を形成し、次いでこの組成物を処理して生分解性基質を形成することによって形成することができ、生分解性微粒子はその基質中に分散される。
天然生分解性多糖を含有する基質中へ生物活性剤を有する微粒子を取り込むことによって本発明はまた、有効かつ効率的に薬剤送達用の様々な医用物品を調製する方法を提供する。微粒子の使用は、1または複数種の生物活性剤がその物品中に所望の量存在する医用物品を簡単に調製する能力を与える。このような医用物品は、生物活性剤を有する生分解性微粒子を得ること、次いで天然生分解性多糖基質と結び付いたミクロスフェアを含む医用物品を形成することによって調製することができる。幾つかの態様では異なる生物活性剤を有する異なる微粒子の所望の量を医用物品中に取り込んて、それら生物活性剤の望ましい組合せの所望の量を放出することができる生物活性剤放出用の医用物品を実現する。これは、一般には同一組成物中に共存できない複数の生物活性剤（例えば、異なる物理的性質を有する生物活性剤）を使用する場合、特に有利な点である。
次に本発明のこれらおよび他の態様および特徴を、より詳細に述べることにする。
発明の詳細説明
本明細書中で述べる本発明の実施形態は、網羅的であることを意図するものではなく、また本発明を下記の詳細な説明中に開示されるまさにその形に限定することを意図するものでもない。むしろこれら実施形態は、他の当業者が本発明の原理および実際のやり方を評価し、理解することができるように選択し、記述している。
本明細書中で述べる本発明の実施形態は、網羅的であることを意図するものではなく、また本発明を下記の詳細な説明中に開示されるまさにその形に限定することを意図するものでもない。むしろこれら実施形態は、他の当業者が本発明の原理および実際のやり方を評価し、理解することができるように選択し、記述している。
本明細書中で記述するすべての刊行物および特許は、これによって参照により組み込まれる。本明細書中で開示される刊行物および特許は、それらの開示内容についてのみ示される。本発明者等が、本明細書中で引用したいずれの刊行物および／または特許を含めたいずれかの刊行物および／または特許に先行する権利を与えられないということを認めるものと本明細書中のいずれも解釈されるべきではない。
一態様において本発明は、in vivo形成型医用物品などの生分解性の物品を調製する方法を提供する。幾つかの実施形態ではこの医用物品は、埋込部位内で機能（すなわち生物活性剤の送達以外の）を果たす医用装置を含むことができる。医用装置の一例は、機械的タンポナーデである。医用物品はまた、生物活性剤の放出用に使用することもでき、またこのように生物活性剤放出用移植片またはデポー剤として機能することもできる。幾つかの態様では本発明の生分解性の物品は、所望の用途にとって許容できる期間内に分解する。幾つかの態様ではこの生分解性の物品は、眼に生物活性剤を送達するのに適した医用移植片である。
幾つかの態様において本発明は、患者の眼の中でin-situで生分解性の物品を形成するための方法を提供し、この方法は、（a）結合基を含む天然生分解性多糖と開始剤とを含む組成物を患者に投与する段階、および（b）その開始剤を活性化して組成物中に存在する天然生分解性多糖同士を結合させ、それによって患者の眼内に固体移植片を形成する段階を含む。
したがって本発明は、生分解性移植片を患者の体内でin-situで形成することができる組成物を最初の段階として患者に投与することを意図している。したがってこの組成物は患者内の標的部位に投与する（例えば注入によって）のに十分な流動性を有し、続いてその組成物が処理されて標的部位で固体移植片を形成する。この組成物は、結合基を有する天然生分解性多糖を含む。天然生分解性多糖の例には、アミロースおよびマルトデキストリンが挙げられる。幾つかの態様において本発明は、すぐれた物理的特性（光透過性、弾性など）を有し、かつ生物活性剤の送達にとって適切なビヒクルを形成することができる生分解性の医用物品を提供する。次に、この組成物の成分について述べる。
本明細書中で言及する「天然生分解性多糖」とは、酵素により分解することができるが、一般に酵素によらない加水分解に対しては安定な非合成の多糖を指す。天然生分解性多糖には、植物または動物などの天然供給源から得られる多糖および／または多糖誘導体が挙げられる。天然生分解性多糖には、天然生分解性多糖から一次加工または変性された任意の多糖（例えば、マルトデキストリンはデンプンから一次加工される天然生分解性多糖である）が挙げられる。天然生分解性多糖の例には、ヒアルロン酸、デンプン、デキストラン、ヘパリン、コンドロイチン硫酸塩、デルマタン硫酸塩、ヘパラン硫酸塩、ケラタン硫酸塩、デキストラン硫酸塩、ペントサン多硫酸塩、およびキトサンが挙げられる。好ましい多糖は、デンプン製品から誘導されるものおよび／またはデンプン製品中に見出されるもの、例えばアミロースおよびマルトデキストリンなどの分枝が殆どないか、または全くない低分子量ポリマーである。したがって天然生分解性多糖は、実質上非分枝または非分枝のポリ（グルコピラノース）ポリマーであることができる。
アミロースおよびマルトデキストリンポリマーの格別な有用性の故に、これら天然生分解性多糖は平均分子量が500,000 Da以下、250,000 Da以下、100,000 Da以下、または50,000 Da以下であることが好ましい。これら天然生分解性多糖はまた、平均分子量が500 Da以上であることが好ましい。これら天然生分解性多糖の特に好ましいサイズ範囲は、約1000 Daから約10,000 Daの範囲にある。特定の分子量の天然生分解性多糖は商業的に調達することができ、また調製することもできる。特定のサイズ範囲の天然生分解性多糖を使用するかどうかの決定は、その生分解性組成物の物理的特性（例えば粘度）、その医用物品の望ましい分解速度、その生分解性組成物中の他の任意選択の部分、例えば生物活性剤の存在などの要因に左右される場合がある。
本明細書中で用いられる「アミロース」または「アミロースポリマー」は、α−1, 4結合によって連結されている反復グルコピラノース単位を有する線状ポリマーを指す。幾つかのアミロースポリマーはα−1, 6結合によるきわめて少量の分岐（結合の約0.5％未満）を有する場合があるが、それでもやはり線状（非分枝）アミロースポリマーと同じ物理的性質を示す。一般に植物の供給源から誘導されるアミロースポリマーは、約1×106 Da以下の分子量を有する。これと比べてアミロペクチンは、α−1, 4結合により連結されて線状部分を形成する反復グルコピラノース単位を有する分枝ポリマーである。この分枝点の結合は一般に全結合の1％を超え、典型的には全結合の4％〜5％である。一般には植物の供給源から誘導されるアミロペクチンは、1×107 Da以上の分子量を有する。
アミロースは、様々な供給源から得ることができ、または様々な供給源中に存在する。一般にはアミロースは非動物の供給源、例えば植物の供給源から得られる。幾つかの態様ではアミロースの精製された製品が、結合基を有するアミロースポリマー調製用の出発材料として使用される。他の態様では出発材料としてアミロースを、他の多糖を含む混合物の状態で使用することができる。
例えば幾つかの態様では結合基を有するアミロースの調製において高いアミロース含有率を有するデンプン製品、精製したアミロース、合成により調製したアミロース、または濃縮アミロース製品を使用することができる。デンプンの供給源においてアミロースは、一般に分枝型多糖であるアミロペクチンと共に存在する。本発明によればアミロースを含む剤皮組成物を使用するのが好ましく、このアミロースは組成物中にアミロペクチンが存在する場合にはアミロペクチンよりも多量にその組成物中に存在する。例えば幾つかの態様では結合基を有するアミロースの調製において高いアミロース含有率を有するデンプン製品、精製したアミロース、合成により調製したアミロース、または濃縮アミロース製品を使用することができる。幾つかの実施形態では組成物はアミロースを含む多糖の混合物を含み、その多糖の混合物中のアミロース含有率は重量で50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、または85％以上である。他の実施形態では組成物は、アミロースとアミロペクチンを含む多糖の混合物を含み、その多糖の混合物中のアミロペクチン含有率は30％以下または15％以下である。
場合によっては本発明中でもち性デンプンなどの非減退性デンプンの使用が望ましいこともある。またデンプン中に存在するアミロペクチンの量はそのデンプンをアミロペクチナーゼで処理することによって減少することもでき、このアミロペクチナーゼがα−1, 6結合を切断し、アミロペクチンの脱分枝をひき起こしてアミロースにする。
場合によっては合成反応を行って懸垂型結合基を有するアミロースポリマー（例えば、懸垂型エチレン不飽和性の基を有するアミロース）を調製することもでき、またこれらの工程を合成の前、間、および／または後に実施してアミロースの量を高め、またはアミロースを精製することもできる。
特定のサイズのアミロース、または特定のサイズのアミロースの組合せを用いることができる。特定のサイズ範囲のアミロースを選択するかどうかはその用途、例えばコーティングされる表面の種類または表面の多孔度によって決まる。幾つかの実施形態では平均分子量が、500,000 Da以下、250,000 Da以下、100,000 Da以下、50,000 Da以下で、好ましくは500 Daを超える、また好ましくは約1000 Daから約10,000 Daの範囲のアミロースが用いられる。特定の分子量のアミロースを商業的に調達することができまた調製することもできる。例えば平均分子質量が70、110、320、および1,000 kDaの合成アミロースを株式会社中埜酢店（Nakano Vinegar Co., Ltd.）（愛知県、日本）から得ることができる。特定のサイズ範囲のアミロースを使用するかどうかの決定は、その生分解性組成物の物理的特性（例えば粘度）、組成物の望ましい分解速度、組成物中の他の任意選択の部分の存在（例えば生物活性剤など）等の要因に左右される場合がある。
マルトデキストリンは、一般にデンプンスラリーを85〜90℃において熱安定性α−アミラーゼで望ましい度合いの加水分解に達するまで加水分解し、次いでそのα−アミラーゼを第二熱処理によって不活性化することによって生ずる。このマルトデキストリンを濾過により精製し、次いで噴霧乾燥して最終生成物にする。マルトデキストリンは一般にそのデキストロース当量（DE）の値により特徴付けられ、この値はDE＝デキストロースのMW／デンプン加水分解物の数平均MW×100として定義される加水分解度と関係する。
完全にデキストロース（グルコース）まで加水分解されたデンプン製品のDEは100であり、デンプンとしてのDEはほぼゼロである。0を超えるが100未満のDEはデンプン加水分解物の中間平均分子量（mean-average molecular weight）を特徴づけ、マルトデキストリンのDEは20未満と考えられる。様々な分子量、例えば約500〜5000 Daの範囲のマルトデキストリンが市販（例えばCarboMer, San Diego, CAから）されている。
天然生分解性多糖の考えられる別の種類は、天然生分解性の非還元性多糖である。非還元性多糖は不活性な基質を可能にし、それによって影響を受けやすい生物活性剤、例えばタンパク質および酵素の安定性を改善することができる。非還元性多糖は、トレハロース（α−D−グルコピラノシルα−D−グルコピラノシド）およびスクロース（β−D−フルクトフラノシルα−D−グルコピラノシド）などの非還元性二糖類（単糖のアノマー中心を介して結合した2個の単糖）のポリマーを指す。非還元性多糖の例には、GPC（Muscatine, Iowa）から入手できるポリアルジトールがある。別の態様では多糖は、グルコピラノシルポリマー、例えば反復（1→3）O−β−D−グルコピラノシル単位を含むポリマーである。
幾つかの態様では生分解性組成物は、懸垂型結合基以外の化学的修飾部分を含む天然生分解性多糖を含むことができる。この態様を例示すると、エステル化水酸基を有する変性アミロースを調製し、本発明の方法に関連して生分解性組成物中で使用することができる。水酸基を有する他の天然生分解性多糖も同様の方法で変性することができる。これらの型の変性は、所望の用途に特に適した生分解性組成物を作製するためにその天然生分解性多糖の特性を変えまたは改良することができる。多くの化学変性アミロースポリマー、例えば化学変性デンプンは、いずれにせよ容認できる食品添加物だとみなされてきた。
本明細書中で用いられる「変性した天然生分解性多糖」は、結合基または開始基によってもたらされるものとは違う、天然生分解性多糖に対する化学的変性を意味する。結合基（および／または開始基）を有する変性アミロースポリマーを本発明の組成物および方法中で用いることができる。
この態様を例示するために変性アミロースについて述べる。アミロースの水酸基を化学的に変性することによってアミロースの物理的性質を変えることができる。アミロースの水酸基は溶液状態のアミロースポリマー間の広範囲に及ぶ水素結合を可能にし、溶液状態のデンプンなどのアミロース含有組成物を加熱、次いで冷却する時に観察される粘性の溶液をもたらすことができる（減退）。アミロースの水酸基を修飾して分子間の水素結合を減少または除去し、それによって溶液状態のアミロースの物理的性質を変えることもできる。
したがって幾つかの実施形態ではアミロースなどの天然生分解性多糖に、結合基によって与えられるものとは異なる、水酸基に対する1または複数種の修飾を取り込むことができる。変性には、無水酢酸（およびアジピン酸）、無水コハク酸、無水1−オクテニルコハク酸、塩化ホスホリル、トリメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、および一リン酸ナトリウムによるエステル化と、プロピレンオキシドによるエーテル化と、塩酸および硫酸による酸変性と、過酸化水素、過酢酸、過マンガン酸カリウム、および次亜塩素酸ナトリウムによる漂白または酸化が挙げられる。
変性アミロースポリマーの例には、カルボキシメチルアミロース、カルボキシエチルアミロース、エチルアミロース、メチルアミロース、ヒドロキシメチルアミロース、ヒドロキシプロピルアミロース、アセチルアミロース、アミノアルキルアミロース、アリルアミロース、および酸化アミロースが挙げられる。他の変性アミロースポリマーにはコハク酸アミロースおよびコハク酸オクステニルアミロース（oxtenyl succinate amylose）が挙げられる。
本発明の別の態様では天然生分解性多糖は、疎水的性質を有する生分解性基質を得るために疎水性部分を用いて修飾される。疎水性部分の例には、以前に列挙したものや、脂肪酸およびそれらの誘導体や、C2〜C18アルキル鎖が挙げられる。アミロースまたはマルトデキストリンなどの多糖は、無水脂肪酸などの疎水性部分を有する化合物で変性することができる。多糖の水酸基はまた、ラクトンの開環をひき起して垂れ下がった開鎖ヒドロキシエステルを得ることもできる。
幾つかの態様では天然生分解性多糖から垂れ下がった疎水性部分が、生物活性剤の特性を有する。この疎水性部分を加水分解して天然生分解性ポリマーから離し、基質から放出して治療効果を与えることができる。治療に有用な疎水性部分の一例は酪酸であり、これは腫瘍細胞の分化およびアポプトシスを顕現させることが示されており、癌および他の血液疾患の治療に役立つと考えられる。疎水性部分の他の例には、バルプロ酸およびレチノイン酸が挙げられる。レチノイン酸は、増殖抑制効果を持つことが知られており、増殖性硝子体網膜症（PVR）の治療に役立つと考えられる。治療効果をもたらす疎水性部分はまた、天然の化合物（例えば酪酸、バルプロ酸、およびレチノイン酸）であることもできる。したがって結合した治療薬を有するこの基質の分解により、すべての天然の分解生成物を生ずることができる。
さらなる態様では天然生分解性多糖をコルチコステロイドで変性することができる。これらの態様ではトリアムシノロン（triamcinolone）などのコルチコステロイドを天然生分解性ポリマーと結合することができる。トリアムシノロンを天然生分解性ポリマーに結合する一つの方法は、Cayanis, E等の論文、「Generation of an Auto-anti-idiotypic Antibody that Binds to Glucocorticoid Receptor」The Journal of Biol. Chem., 261(11):5094~5103 (1986)に記載の方法を改変したものを使用することによる。トリアムシノロンへキサン酸はトリアムシノロンをケトヘキサン酸と反応させることによって調製し、得られたトリアムシノロンへキサン酸の酸塩化物を形成し、次いでそれをマルトデキストリンまたはポリアルジトールなどの天然生分解性ポリマーと反応させ、その結果としてエステル結合を介してその天然生分解性ポリマーと結合した懸垂型トリアムシノロン基を生じさせることができる。
任意選択で、天然生分解性ポリマーが懸垂型疎水性部分および／またはコルチコステロイドを含む場合、本発明の組成物はその疎水性部分と多糖の間の結合（例えばエステル結合）の分解を促進させるためにリパーゼなどの酵素をさらに含むことができる。
本発明によれば結合基を含む天然生分解性多糖を用いてin vivoで医用物品を形成することができる。他の多糖もまたこの生分解性組成物中に存在することができる。例えば2種類以上の天然生分解性多糖を用いて医用物品を形成することができる。例には、アミロースと他の1または複数種の天然生分解性多糖、およびマルトデキストリンと他の1または複数種の天然生分解性多糖が挙げられ、一態様ではこの組成物はアミロースとマルトデキストリンの混合物を、任意選択で別の天然生分解性多糖と共に含む。
一つの好ましい実施形態では、アミロースまたはマルトデキストリンがその主要な多糖である。幾つかの実施形態では組成物は、アミロースまたはマルトデキストリンを含む多糖の混合物を含み、その多糖混合物中のアミロースまたはマルトデキストリンの含有率は、重量で50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、または85％以上である。
精製または濃縮アミロース製品を商業的に調達することができ、またクロマトグラフィーなどの標準的な生化学的手法を用いて調製することもできる。幾つかの態様では高アミロースコーンスターチを用いることができる。
本発明によれば天然生分解性多糖は結合基を備える。本明細書中で用いられる「結合基」には、（1）同一または類似の化学基と反応して、天然生分解性多糖を互いに結び付けることのできる結合を形成することができる反応性の種を形成できる（例えば反応性の種のこの形成は開始剤によって促進することができる）化学基、または（2）特異的に反応して、天然生分解性多糖を互いに結び付けることができる結合を形成することができる2種類の異なる化学基の組を挙げることができる。この結合基は、本明細書中で例示するアミロースおよびマルトデキストリンポリマーを含めた任意の適切な天然生分解性多糖に取り付けることができる。いったん結合すると天然生分解性多糖は、天然生分解性多糖基質を形成する。
考えられる反応性の対は、下記の表1に示すように反応性基Aと、対応する反応性基Bとを含む。生分解性組成物の調製の場合、基Aからの反応性基を選択し、第一組の天然生分解性多糖と結合させることができ、また対応する基Bからの反応性基を選択し、第二組の天然生分解性多糖と結合させることができる。反応性基AおよびBは、それぞれ第一および第二の結合基群を表す。少なくとも1種類、好ましくは2種類、または3種類以上の反応性基を個々の天然生分解性多糖ポリマーに結合させる。天然生分解性多糖の第一と第二組を組み合わせ、例えば必要に応じて熱化学的に反応させてそれら天然生分解性多糖同士の結合および天然生分解性多糖基質の形成を促進させることができる。
表1
（反応性基A） （反応性基B）
アミン、水酸基、スルフヒドリル------N−オキシスクシンイミド（「NOS」）
アミン------------------------------アルデヒド
アミン------------------------------イソチオシアナート
アミン、スルフヒドリル--------------ブロモアセチル
アミン、スルフヒドリル--------------クロロアセチル
アミン、スルフヒドリル--------------ヨードアセチル
アミン、水酸基----------------------酸無水物
アルデヒド--------------------------ヒドラジド
アミン、水酸基、カルボン酸----------イソシアナート
アミン、スルフヒドリル--------------マレイミド
スルフヒドリル----------------------ビニルスルホン
アミンには、またヒドラジドが含まれる（RN−HN−NH2）。
（反応性基A） （反応性基B）
アミン、水酸基、スルフヒドリル------N−オキシスクシンイミド（「NOS」）
アミン------------------------------アルデヒド
アミン------------------------------イソチオシアナート
アミン、スルフヒドリル--------------ブロモアセチル
アミン、スルフヒドリル--------------クロロアセチル
アミン、スルフヒドリル--------------ヨードアセチル
アミン、水酸基----------------------酸無水物
アルデヒド--------------------------ヒドラジド
アミン、水酸基、カルボン酸----------イソシアナート
アミン、スルフヒドリル--------------マレイミド
スルフヒドリル----------------------ビニルスルホン
アミンには、またヒドラジドが含まれる（RN−HN−NH2）。
例えば好適な結合の対は、求電子基を有する天然生分解性多糖と、求核基を有する天然生分解性多糖であることになる。好適な求電子−求核の対の例は、それぞれN−ヒドロキシスクシンイミド−アミンの対である。別の好適な対は、オキシラン−アミン対であろう。
幾つかの態様において本発明の天然生分解性多糖には、天然生分解性多糖1個につき少なくとも1個、より一般的には2個以上の結合基を含み、複数個の天然生分解性多糖同士が線状および／または分枝した様式で結合することを可能にする。幾つかの好ましい実施形態では天然生分解性多糖は2個以上の懸垂型結合基を含む。
幾つかの態様では天然生分解性多糖上の結合基が重合性基である。遊離基重合反応では重合性基が天然生分解性多糖を組成物中で互いに結合させ、それによって天然生分解性多糖基質を形成することができる。
好ましい重合性基はエチレン不飽和性の基である。好適なエチレン不飽和性の基には、ビニル基、アクリラート基、メタアクリラート基、エタアクリラート基、アクリル酸2−フェニルアクリラート基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、イタコナート基、およびスチレン基が挙げられる。異なるエチレン不飽和性の基の組合せが、アミロースまたはマルトデキストリンなどの天然生分解性多糖上に存在してもよい。
懸垂型結合基を有する天然生分解性多糖の調製においては任意の適切な合成手順を用いることができる。適切な合成スキームは一般には、アミロースまたはマルトデキストリンなどの天然生分解性多糖上での、例えば水酸基の反応を伴う。合成手順により、その天然生分解性多糖骨格から垂れ下がった所望の数の結合基を生ずるように変性することができる。例えばその水酸基を結合基含有化合物と反応させることができ、また結合基含有化合物と反応しやすいように修飾することもできる。結合基（アクリラート基など）の数および／または密度は、本発明の方法を用いて、例えば反応性部分の相対濃度を糖基の含有量に対して調節することによって制御することができる。
幾つかの実際の方式ではこれら生分解性多糖の懸垂型結合基の量は、天然生分解性多糖1 mg当たり結合基約0.7μmolである。好ましい態様では天然生分解性多糖当りの結合基の量は、約0.3μmol／mgから約0.7μmol／mgの範囲である。例えばアミロースまたはマルトデキストリンをアクリラート基含有化合物と反応させてアクリラート基の装填量が約0.3μmol／mgから約0.7μmol／mgの範囲のアミロースまたはマルトデキストリンを得ることができる。
本発明によれば患者に投与される組成物は、結合基を含む天然生分解性多糖と開始剤とを含む。本明細書中で用いられる「開始剤」は、その結合基から反応性の種を形成するのを促進させることができる化合物、または2種類以上の化合物を意味する。例えば開始剤は、結合基を有する天然生分解性多糖の遊離基反応を促進することができる。幾つかの実施形態では開始剤は、骨格と、そのポリマー骨格から垂れ下がった1または複数個の開始基とを有するポリマーを含む「開始ポリマー」であることができる。
概して言えばこの開始剤は、放射線により活性化される光反応性基（光開始剤）か、またはレドックス対の成員が互いに接触するとき活性化されるレドックス開始剤として与えることができる。次にこれら態様のそれぞれについて述べることにする。
幾つかの態様では開始剤は、感光性でかつ遊離基重合反応により多糖ポリマーの結合を促進することができる化合物である。これらの型の開始剤を本明細書中では「光開始剤」と呼ぶ。幾つかの態様ではそれが組成物中に存在する場合、生物活性剤に影響を与えないかまたは最小限の光の波長によって活性化される光開始剤を使用することが好ましい。光開始剤は、多糖ポリマーとは無関係に生分解性多糖中に存在することができ、またその多糖ポリマーから垂れ下がっていてもよい。
本発明の組成物は広範な医療処置に対して使用することができるが、幾つかのより特殊な用途は眼科の処置において使用するものである。眼科学では多くの診断および治療装置が、眼の基底部を照らすために明るい光源を装備している。したがって本発明の組成物は、光源を利用する処置（例えばPDTレーザー）が行われる眼科医院内で一般に利用可能な装置と一緒に用いることができるので、これらは眼科の処置に関連して特に適している。このような装置には本発明の組成物の光重合を開始するために用いることができる光源が含まれる。これに関しては、顧客がハロゲン化金属、ハロゲン、およびゼノン眼科用光源などの活性化システムを一般に所有しているので、本発明の組成物が有利に使用される。幾つかの態様では可視光範囲または長波長UV（LWUV）範囲に活性化波長を有する光開始剤を本発明の組成物および方法で用いることができる。
幾つかの実施形態では光開始は、分子内または分子間水素引抜反応を助長する基を用いて行われる。この開始系は、追加のエネルギー転移受容分子なしに、非特異的水素引抜を利用して使用することができるが、より一般的にはエネルギー転移受容体、典型的には第三アミンと共に用いられ、その結果アミノアルキル遊離基とケチル遊離基の両方の形成をひき起す。水素引抜反応性を示し、重合開始系に有用な分子の例には、ベンゾフェノン、チオキサントン、およびカンファーキノンの類似体が挙げられる。
幾つかの好ましい実施形態では光開始剤は、1または複数個の荷電基を含む。荷電基が存在すると水性系中での光開始剤（それはアリールケトンなどの光反応性基を含有することができる）の溶解度を増し、したがって改良された生分解性組成物を得ることができる。好適な荷電基には、例えばスルホン酸塩、リン酸塩、カルボン酸塩など有機酸の塩と、第四アンモニウム、スルホニウム、ホスホニウム、プロトン化アミンなどのオニウム基とが挙げられる。この実施形態によれば好適な光開始剤は、例えばアセトフェノン、ベンゾフェノン、アントラキノン、アントロン、アントロン様へテロ環類、およびこれらの誘導体から選択される1または複数個のアリールケトン光基と、例えば本明細書中で述べた1または複数個の荷電基とを含むことができる。これらの型の水溶性光開始剤の例は、米国特許第6,077,698号に記載されている。
幾つかの態様では光開始剤は、長波長紫外（LWUV）および可視光の波長によって活性化される化合物である。例えば幾つかの態様では開始剤は、光還元性または光酸化性染料を含む。光還元性染料はまた、第三アミンなどの化合物と一緒に使用することもできる。第三アミンは、その染料のラジカルアニオンおよびその第三アミンのラジカルカチオンを生成して誘起トリプレットを遮断する。光増感反応性を示し、開始剤として有用な分子の例には、アクリジンオレンジ（acridine orange）、カンファーキノン、エチルエオシン（ethyl eosin）、エオシンY（eosin Y）、エリトロシン（erythrosin）、フルオレセイン（fluorescein）、メチレングリーン、メチレンブルー、フロキシム（phloxime）、リボフラビンriboflavin、ローズベンガル（rose bengal）、チオニン（thionine）、およびキサンチン（xanthine）染料が挙げられる。これらの型の光開始剤の使用は、光に敏感な生物活性剤がその生分解性組成物中に含まれている場合、特に有利なことがある。
したがってさらに別の態様において本発明は、（i）エチレン不飽和性の基を含む天然生分解性多糖、および（ii）アクリジンオレンジ、カンファーキノン、エチルエオシン、エオシンY、エリトロシン、フルオレセイン、メチレングリーン、メチレンブルー、フロキシム、リボフラビン、ローズベンガル、チオニン、およびキサンチン染料からなる群から選択される光開始剤を含む生分解性組成物を含む組成物の投与を伴う。
幾つかの態様では光開始剤が水溶性光開始剤である。「水溶性」光開始剤は、組成物中で約0.5％を超える溶解度を有する。
幾つかの実施形態ではカンファーキノンの水溶性誘導体が使用される。カンファーまたはカンファーキノンを当業界で知られている手法によって誘導体化して、例えば荷電基を付加することができる。例えば、G. Ullrich等の論文（2003）、「Synthesis and photoactivity of new camphorquinone derivatives」Austrian Polymer Meeting 21, International H. F. Mark-Symposium, 131を参照されたい。
本発明の幾つかの態様では水溶性光開始剤は、400 nmを超える吸光度を有するカンファーキノン、9, 10−フェナントレンキノン、およびナフトキノンの水溶性誘導体から選択することができるジケトンである。本発明の幾つかの態様では、例えば光開始剤は、カンファーキノンの水溶性誘導体から選択される水溶性の非芳香族αジケトンである。
他の好適な長波紫外線（LWUV）または光で活性化可能な分子には、これらには限定されないが[（9−オキソ−2−チオキサンタニル）−オキシ]酢酸、2−ヒドロキシチオキサントン、およびビニルオキシメチルベンゾインメチルエーテルが挙げられる。可視光線で活性化可能な好適な分子には、これらには限定されないがアクリジンオレンジ、エチルエオシン、エオシンY、エリトロシン、フルオレセイン、メチレングリーン、メチレンブルー、フロキシム、リボフラビン、ローズベンガル、チオニン、およびキサンチン染料などを含む水溶性の形態の開始剤が挙げられる。
上記のようにこの開始剤は、光開始剤またはレドックス開始剤を含むことができる。したがって幾つかの態様では開始剤は、生分解性多糖の重合を推進するために酸化剤／還元剤の対、すなわち「レドックス対」を含む。この場合、生分解性多糖の重合は、1または複数種の酸化剤を1または複数種の還元剤と混ぜ合わせると行われる。一般には重合用の遊離基を発生させるために有機および無機酸化剤と有機および無機還元剤との組合せを用いることができる。レドックス開始についての記載は、Principles of Polymerization, 2nd Edition, Odian G.著, John Wiley and Sons, p.201~204 (1981)中に見出すことができる。生分解性多糖の重合を促進させるために他の化合物を組成物中に含めることもできる。
組み合わせた場合、その酸化剤と還元剤は特に活発な開始系を得ることができ、低粘度の組成物から多糖の重合された基質の形成を推し進めることができる。多糖組成物の粘度が低いのは、その組成物中の多糖の濃度が低いこと、多糖の平均分子量が低いこと、またはこれらの組合せのせいである場合がある。粘度の低い多糖組成物からの基質の形成は、多くの用途、特にin-situ重合の場合に特に有利である。本発明の幾つかの態様では低粘度多糖組成物は針のような細い送達用導管（例えば小さな内径を有する）を通過し、そのレドックス対がin-situで多糖の重合を引き起こす。
本発明の幾つかの態様において組成物の粘度は約5 cPを超え、または約10 cP以上である。本発明の他の態様において組成物の粘度は約5 cPまたは約10 cPと約700 cPとの間、あるいは約5 cPまたは10 cPと約250 cPとの間にある。
組成物中の生分解性多糖の重合を促進して基質を形成するには、酸化剤をその1または複数種の生分解性多糖の存在下で還元剤に加える。例えば、生分解性多糖および還元剤を含む組成物を、酸化剤を含む組成物に加えるか、または生分解性多糖および酸化剤を含む組成物を、還元剤を含有する組成物に加える。基質を調製する一つの望ましい方法は、生分解性多糖および酸化剤を含む組成物を、生分解性多糖および還元剤を含む組成物と組み合わせることである。この方法を記述するために用語「第一組成物」および「第二組成物」を用いることができる。
第一および第二組成物中の生分解性多糖の粘度は同一でもよく、また異なっていてもよい。だが一般には良好な混合および後続の基質形成は、それら組成物が同一または似た粘度を有する場合に得られることが観察されている。これに関して第一および第二組成物中で同一の生分解性ポリマーを用いる場合はその生分解性ポリマーの濃度は同一でもまた異なっていてもよい。
酸化剤は、酵素を含めた無機または有機酸化剤から選択することができ、また還元剤は、酵素を含めた無機または有機酸化剤から選択することができる。酸化剤の例には、過酸化水素を含めた過酸化物、金属酸化物、およびグルコースオキシダーゼを含めたオキシダーゼ類が挙げられる。還元剤の例には、Li、Mg、Fe、Zn、Alなどの電子陽性元素金属類の塩および誘導体、ならびにレダクターゼ類が挙げられる。一つの実際の方式では還元剤は、その還元剤を酸化剤と混合する場合、約2.5 mM以上の濃度で存在する。混合以前には還元剤は、例えば5 mM以上の濃度で組成物中に存在してもよい。
他の試薬が、生分解性多糖の重合を促進させるために組成物中に存在してもよい。他の重合促進化合物、例えば過硫酸の金属またはアルミニウム塩を組成物中に含めることができる。
幾つかの態様では重合開始剤（光開始剤またはレドックス開始剤）が、開始基を含むポリマー（本明細書中では「開始ポリマー」と呼ぶ）である。開始ポリマーの高分子部分は、生分解性組成物用として望ましい特定の特性または特徴を有するように調達または調製することができる。例えば開始ポリマーの高分子部分は、親水性または両性の性質を有することができ、また懸垂型荷電基を含むこともできる。任意選択で、またはこれに加えてこのポリマーは、結合基を有するアミロースポリマーによって形成される生分解性基質の特性を変化または改良することもできる。例えば開始ポリマーは、生分解性基質の弾性、可撓性、湿潤性、または軟度（またはこれらの組合せ）を変化させることができる。本明細書中で述べるように或る種のポリマーは、天然生分解性多糖を含む組成物用の可塑剤として有用である。開始基をそれら可塑化用ポリマーに付加し、本発明の組成物および方法に使用することができる。
例えば幾つかの態様では開始剤は天然生分解性多糖から垂れ下がっていてもよい。したがってこの天然生分解性多糖は、他の天然生分解性多糖から垂れ下がっている重合性基の活性化を促進させ、天然生分解性多糖基質の形成を促進することができる。
他の事例では開始ポリマーの高分子部分は、例えばアクリルアミドおよびメタアクリルアミドのモノマー単位またはそれらの誘導体を含むことができる。幾つかの実施形態では剤皮組成物は、光反応性基と、アクリルアミドおよびメタアクリルアミドのポリマーおよびコポリマーの群から選択される高分子部分とを有する開始高分子を含む。
さらに別の実施形態では開始剤は、組成物の独立した成分として存在することもできる。開始剤は、基質を形成するのに十分な濃度で組成物中に存在することができる。幾つかの態様では開始剤（例えば、水溶性カンファーキノン誘導体などの水溶性の非芳香族αジケトン）を約0.5 mg／ml以上の濃度で用いる。幾つかの態様では水溶性光開始剤が、約0.1 mg／mlから約10 mg／mlの範囲の濃度で存在する。
任意選択で本発明の組成物および方法は、重合効率を向上させることができる重合促進剤を含むことができる。有用な重合促進剤の例には、N−ビニル化合物、特にN−ビニルピロリドンおよびN−ビニルカプロラクタムが挙げられる。このような促進剤は、剤皮組成物の体積を基準にして重量で、例えば約0.01％と約5％の間、好ましくは約0.05％と約0.5％の間の濃度で使用することができる。
本発明によれば、結合基を含む天然生分解性多糖が医用物品を形成するために用いられる。他の多糖もまた生分解性組成物中に存在してもよい。例えば組成物は、2種類の異なる天然生分解性多糖または3種類以上の異なる天然生分解性多糖を含むことができる。例えば、場合によっては天然生分解性多糖（アミロースまたはマルトデキストリンなど）が、組成物中に別の生分解性ポリマー（すなわち二次ポリマー）または2種類以上の他の生分解性ポリマーと共に存在してもよい。追加のポリマーまたはポリマー群を用いて、その生分解性組成物から形成される基質の特性を変えるか、またはその基質の体積を変えるための増量ポリマーとして働かせることができる。例えば、他の生分解性多糖をアミロースポリマーと組み合わせて使用することができる。それらにはヒアルロン酸、デキストラン、デンプン、アミロース（例えば、非誘導体化）、アミロペクチン、セルロース、キサンタン、プルラン、キトサン、ペクチン、インスリン、アルギナート類、およびヘパリンが挙げられる。
本発明の幾つかの態様では、結合基を有するアミロースまたはマルトデキストリンなどの天然生分解性多糖と、生物活性剤とを少なくとも含む組成物が、医用物品をin vivoで形成するために用いられる。幾つかの実施形態では組成物は、天然生分解性多糖、生物活性剤、および開始剤を含む。他の実施形態では医用物品は、天然生分解性多糖と生分解性微粒子を併用することによって形成される。
組成物中の天然生分解性多糖の濃度は、望ましい密度の架橋天然生分解性多糖を有する医用物品が得られるように選択することができる。幾つかの実施形態では組成物中の天然生分解性多糖の濃度は、組成物中に含まれる生物活性剤の種類および性質に左右される。幾つかの実施形態では結合基を有する天然生分解性多糖は、剤皮組成物中に濃度約5％から約100％（w／v）、また約5％から約50％の範囲で、より特定の実施形態では約10％から約20％の範囲で、また他の実施形態では約20％から約50％（w／v）の範囲で存在する。
例えば医用移植片を形成する場合、構造的により剛性の移植片を得るために天然生分解性多糖の濃度はより高い。
他のポリマーまたは非高分子化合物を、結合基を有する天然生分解性組成物によって形成されるその医用物品の特性を変えまたは改良することができるその組成物中に取り込んで、その医用物品の弾性、可撓性、湿潤性、または付着特性、（またはこれらの組合せ）を変えることができる。
本発明の幾つかの態様によれば生分解性組成物は、結合基を含む天然生分解性多糖、開始剤、および1または複数種の生物活性剤を含む。生物活性剤が含まれる場合、それを天然生分解性の物品それ自体の中に分散することができる。別法では生物活性剤は、天然生分解性多糖基質に結び付いた微粒子中に存在してもよい。天然生分解性多糖および／または生分解性微粒子の分解時に生物活性剤を医用物品から送達することができる。
用語「生物活性剤」は、生体組織の生理機能に影響を及ぼす薬品を指す。生物活性剤には、これらには限定されないが鳥類およびヒトを含めた哺乳動物などの動物にin vivo投与した場合に生理的影響をもたらすペプチド、タンパク質、炭水化物、核酸、脂質、多糖、合成の無機または有機分子、ウィルス粒子、細胞、またはこれらの組合せが挙げられる。本発明による有用な生物活性剤には、埋込部位に適用するための望ましい治療および／または予防特性を有する実質的に任意の物質が含まれる。非限定的な例は、抗原、酵素、ホルモン、受容体、ペプチド、および遺伝子療法薬である。好適な遺伝子療法薬の例には、（a）アンチセンスDNA、アンチセンスRNA、および干渉RNAを含めた治療用核酸、および（b）プラスミドDNAおよびウィルスフラグメントを含めた治療用遺伝子産物をコードする核酸ならびに関連する促進因子および賦形剤が挙げられる。組み込むことができる他の分子の例には、ヌクレオシド、ヌクレオチド、ビタミン、鉱質、およびステロイドが挙げられる。
議論を簡単にするために「生物活性剤」について繰り返して言及することにする。「生物活性剤」について言及することにするが、本発明は治療部位に生物活性剤を幾種類でも供給することができることが理解されるはずである。したがって「生物活性剤」の単一の形態に関する言及は、また複数の形態も包含することも意図している。
これらには限定されないが本発明の生分解性組成物は、大型の親水性分子である生物活性剤、例えばポリペプチド（タンパク質およびペプチドを含めた）、核酸（DNAおよびRNAを含めた）、多糖（ヘパリンを含めた）、ならびにウィルス粒子などの粒子や細胞を送達するのに特に有用である。一態様では生物活性剤は、約10,000以上の分子量を有する。
本発明の生分解性の医用物品（天然生分解性基質および／または生分解性粒子の両方）に組み込むことができる生物活性剤の種類には、これらには限定されないがACE阻害剤、アクチン阻害剤、鎮痛剤、麻酔剤、抗血管形成剤（VEGF受容体拮抗薬、受容体チロシンキナーゼ阻害剤、VEGF拮抗薬、およびIL-1β阻害剤など）、血圧降下剤、抗ポリメラーゼ、抗分泌薬、抗AIDS物質、抗生物質、抗癌物質、抗コリン作動薬、血液凝固阻止剤、抗痙攣薬、抗うつ薬、制吐薬、抗真菌薬、抗緑内障化合物、抗ヒスタミン薬、抗高血圧薬、抗炎症薬（NSAIDなど）、代謝拮抗薬、細胞分裂抑制薬、抗酸化剤、抗寄生虫および／または抗パーキンソン物質、抗増殖剤（抗血管形成剤を含めた、また13−cisレチノイン酸、レチノイン酸誘導体、タキソール（taxol）、5−フルオロウラシル、シロリムス（sirolimus）（ラパマイシン（rapamycin））、ラパマイシン類似体、タクロリムス（tacrolimus）、ABT-578、エベロリムス（everolimus）、パクリタキセル（paclitaxel）、タキサン（taxane）、ゲニステイン（genistein）、およびビノレルビン（vinorelbine）を含めた）、抗原虫薬溶質、抗精神病物質、解熱薬、防腐薬、抗痙攣薬、抗ウィルス薬、カルシウムチャンネル遮断薬、細胞応答修飾因子、キレート剤、化学療法剤、補体阻害薬、ドーパミン作用薬、細胞外基質成分、線維素溶解薬、フリーラジカル捕捉剤、成長ホルモン拮抗薬、催眠薬、免疫抑制剤、イムノトキシン、表面糖タンパク質受容体の阻害因子、微小管阻害剤、縮瞳薬、筋収縮薬、筋弛緩薬、神経毒、神経伝達物質、神経保護剤、オピオイド、光線力学療法用治療薬、プロスタグランジン（prostaglandin）、リモデリング阻害剤、スタチン（statin）、ステロイド、血栓溶解剤、精神安定剤、血管拡張薬、および血管痙攣阻害薬が挙げられる。
抗生物質は認知された技術であり、微生物の成長を阻害するまたは微生物を死滅させる物質である。抗生物質の例には、ペニシリン、テトラサイクリン、クロラムフェニコール（chloramphenicol）、ミノサイクリン（minocycline）、ドキシサイクリン（doxycycline）、バンコマイシン（vancomycine）、バシトラシン（bacitracin）、カナマイシン、ネオマイシン、ゲンタマイシン、エリトロマイシン（erythromycin）、サイクロスポリン（cyclosporine）、セファロスポリン（cephalosporins）、ゲルダナマイシン（geldanamycin）、およびこれらの類似体が挙げられる。セファロスポリンの例には、セファロチン（cephalothin）、セファピリン（cephapirin）、セファゾリン（cefazolin）、セファレキシン（cephalexin）、セファラジン（cepharadine）、セファドロキシル（cefadroxil）、セファマンドール（cefamandole）、セフォキシチン（cefaxitin）、セファクロル（cefaclor）、セフロキシム（cefuroxime）、セフォニシド（cefonicid）、セフォラニド（ceforanide）、セフォタキシム（cefotaxime）、モクサラクタム（moxalactam）、セフチゾキシム（ceftizoxime）、セフトリアキソン（ceftriaxone）、およびセフォピラゾン（cefoperazone）が挙げられる。
防腐薬は、一般には非特異的なやり方で、例えば微生物の活性を阻害するかまたはそれらを殺すことによって、それらの成長または作用を妨げまたは止める物質として認められている。防腐薬の例には、銀スルファジアジン、クロルヘキシジン、グルタルアルデヒド、過酢酸、次亜塩素酸ナトリウム、フェノール類、フェノール系化合物、ヨードフォア化合物、第四アンモニウム化合物、および塩素系化合物が挙げられる。
抗ウィルス剤は、ウィルスの複製を無効または抑制することができる物質である。抗ウィルス剤の例には、α−メチル−p−アダマンタンメチルアミン、ヒドロキシ−エトキシメチルグアニン、アダマンタンアミン、5−ヨード−2′−デオキシウリジン、トリフルオロチミジン、インターフェロン、およびアデニンアラビノシドが挙げられる。
酵素阻害剤は酵素の反応を阻害する物質である。酵素阻害剤の例には、塩化エドロホニウム（edrophonium chloride）、N−メチルフィゾスチグミン（N-methylphysostigmine）、臭化ネオスチグミン（neostigmine bromide）、フィゾスチグミン硫酸塩（physostigmine sulfate）、タクリンHCl（tacrine HCl）、タクリン、1−ヒドロキシマレイン酸塩、ヨードツベルシジン（iodotubercidine）、p−ブロモテトラミソール（p-bromotetramisole）、10−（α−ジエチルアミノプロピオニル）−フェノチアジン塩酸塩、塩化カルミダゾリウム、ヘミコリニウム−3, 3, 5−ジニトロカテコール、ジアシルグリセロールキナーゼ阻害剤I、ジアシルグリセロールキナーゼ阻害剤II、3−フェニルプロパルグリルアミン、N−モノメチル−L−アルギニン酢酸塩、カルビドパ（carbidopa）、3−ヒドロキシベンジルヒドラジンHCl、ヒドラジンHCl、クロルジリンHCl（clorgyline HCl）、L（−）デプレニルHCl（deprenyl HCl）、D（＋）デプレニルHCl、ヒドロキシルアミンHCl、イプロニアジドリン酸塩、6−MeO−テトラヒドロ−9H−ピリド−インドール、ニアラミド、パルジリンHCl、キナクリンHCl、セミカルバジドHCl、トラニルシプロミンHCl（tranylcypromine HCl）、N, N−ジエチルアミノエチル−2, 2−ジフェニルバレラート塩酸塩、3−イソブチル−1−メチルキサンチン、パパベリンHCl、インドメタシン、2−シクロオクチル−2−ヒドロキシエチルアミン塩酸塩、2, 3−ジクロロ−α−メチルベンジルアミン（DCMB）、8, 9−ジクロロ−2, 3, 4, 5−テトラヒドロ−1H−2−ベンズアゼピン塩酸塩、p−アミノグルテチミド、R（＋）p−アミノグルテチミド酒石酸塩、S（−）p−アミノグルテチミド酒石酸塩、3−ヨードチロシン、L（−）α−メチルチロシン、DL（−）α−メチルチロシン、セタゾールアミド、ジクロルフェンアミド、6−ヒドロキシ−2−ベンゾチアゾールスルホンアミド、およびアロプリノール（allopurinol）が挙げられる。
解熱薬は、発熱を和らげまたは下げることができる物質である。抗炎症薬は、炎症を解消または抑制することができる物質である。このような薬品の例には、アスピリン（サリチル酸）、インドメタシン、インドメタシン三水和物、サリチルアミド、ナプロキセン（naproxen）、コルヒシン（colchicine）、フェノプロフェン（fenoprofen）、スリンダク（sulindac）、ジフルニサル（diflunisal）、ジクロフェナック（diclofenac）、インドプロフェン（indoprofen）、およびナトリウムサリチルアミドが挙げられる。局所麻酔薬は、局所的部位で麻酔効果を有する物質である。このような麻酔薬の例には、プロカイン、リドカイン、テトラカイン、およびジブカインが挙げられる。
細胞応答修飾因子は、血小板由来成長因子（pDGF）などの走化性因子である。他の走化性因子には、好中球活性化タンパク質、単球化学吸引性タンパク質、マクロファージ炎症性タンパク質、SIS（小誘導性分泌）タンパク質、血小板因子、血小板塩基性タンパク質、黒色腫増殖刺激活性（melanoma growth stimulating activity）、上皮増殖因子、トランスフォーミング増殖因子（α）、線維芽細胞増殖因子、血小板由来内皮細胞増殖因子、インスリン様増殖因子、神経成長因子、および骨成長／軟骨誘導因子（αおよびβ）が挙げられる。他の細胞応答修飾因子は、インターロイキン1から10を含めたインターロイキン、インターロイキン阻害薬、またはインターロイキン受容体と、α、β、およびγを含めたインターフェロンと、エリスロポエチン、顆粒球コロニー刺激因子、マクロファージコロニー刺激因子、および顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子を含めた造血因子と、αおよびβを含めた腫瘍壊死因子と、β−1、β−2、β−3、インヒビン、アクチビン、およびこれらタンパク質のいずれかの産生をコードするDNAを含めたトランスフォーミング増殖因子（β）ある。
スタチンの例には、ロバスタチン（lovastatin）、プラバスタチン（pravastatin）、シンバスタチン（simvastatin）、フルバスタチン（fluvastatin）、アトルバスタチン（atorvastatin）、セリバスタチン（cerivastatin）、ラウスバスタチン（rousvastatin）、およびスーパースタチン（superstatin）が挙げられる。
イメージング剤は、in vivoの所望の部位、例えば腫瘍を画像化できる薬品であり、これらもまた生分解性組成物中に取り込むことができる。イメージング剤の例には、in vivoで検出可能な標識を有する物質、例えば蛍光標識に付着させた抗体が挙げられる。抗体という用語には、完全な抗体またはそれらのフラグメントが含まれる。
リガンドまたは受容体の例には、抗体、抗原、アビジン、ストレプトアビジン、ビオチン、ヘパリン、IV型コラーゲン、プロテインA、およびプロテインGが挙げられる。
抗生物質の例には、抗菌性ペプチドが含まれる。
生物活性剤はまた、モノ−2−（カルボキシメチル）ヘキサデカンアミドポリ（エチレングリコール）200モノ−4−ベンゾイルベンジルエーテル、モノ−3−カルボキシヘプタデカンアミドポリ（エチレングリコール）200モノ−4−ベンゾイルベンジルエーテル、モノ−2−（カルボキシメチル）ヘキサデカンアミドテトラ（エチレングリコール）モノ−4−ベンゾイルベンジルエーテル、モノ−3−カルボキシヘプタデカンアミドテトラ（エチレングリコール）モノ−4−ベンゾイルベンジルエーテル、N−[2−（4−ベンゾイルベンジルオキシ）エチル]−2−（カルボキシメチル）ヘキサデカンアミド、N−[2−（4−ベンゾイルベンジルオキシ）エチル]−3−カルボキシヘプタデカンアミド、N−[12−（ベンゾイルベンジルオキシ）ドデシル]−2−（カルボキシメチル）ヘキサデカンアミド、N−[12−（ベンゾイルベンジルオキシ）ドデシル]−3−カルボキシヘプタデカンアミド、N−[3−（4−ベンゾイルベンズアミド）プロピル]−2−（カルボキシメチル）ヘキサデカンアミド、N−[3−（4−ベンゾイルベンズアミド）プロピル]−3−カルボキシヘプタデカンアミド、N−（3−ベンゾイルフェニル）−2−（カルボキシメチル）ヘキサデカンアミド、N−（3−ベンゾイルフェニル）−3−カルボキシヘプタデカンアミド、N−（4−ベンゾイルフェニル）−2−（カルボキシメチル）ヘキサデカンアミド、ポリ（エチレングリコール）200モノ−15−カルボキシペンタデシルモノ−4−ベンゾイルベンジルエーテル、およびモノ−15−カルボキシペンタデカンアミドポリ（エチレングリコール）200モノ−4−ベンゾイルベンジルエーテルから選択することができる。
考えられる生物活性剤の別の例には、ラパマイシン（rapamycin）の類似体（「ラパログ」）、Abbottから入手できるABT-578、デキサメタゾン（dexamethasone）、ベータメタゾン（betamethasone）、ビンブラスチン（vinblastine）、ビンクリスチン（vincristine）、ビノレルビン（viorelbinec）、ポシド（poside）、テニポシド（teniposide）、ダウノルビシン（daunorubicin）、ドクソルビシン（doxorubicin）、イダルビシン（idarubicin）、アントラサイクリン（anthracycline）類、ミトキサントロン（mitoxantrone）、ブレオマイシン（bleomycin）類、プリカマイシン（plicamycin）（ミトラマイシン（mithramycin））、ミトマイシン（mitomycin）、メクロレタミン（mechlorethamine）、シクロホスファミドおよびその類似体、メルファラン（melphalan）、クロラムブシル（chlorambucil）、エチレンイミン類およびメチルメラミン類、スルホン酸アルキル−ブサルファン複合物、ニトロソウレア類、カルムスチン（carmustine）（BCNU）および類似体、ストレプトゾシン（streptozocin）、トラゼン−ダカルバジニン複合物、メトトレキセート、フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン（cytarabine）、メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン（pentostatin）、2−クロロデオキシアデノシン、シスプラチン（cisplatin）、カルボプラチン（carboplatin）、プロカルバジン（procarbazine）、ヒドロキシ尿素、ミトタン（mitotane）、エストロゲン（estrogen）、チクロピジン（ticlopidine）、クロピドグレル（clopidogrel）、アブシキシマブ（abciximab）、ブレベルジン（breveldin）、コルチゾール（cortisol）、コルチゾン（cortisone）、フルドロコルチゾン（fludrocortisone）、プレドニゾン（prednisone）、プレドニゾロン（prednisolone）、6U−メチルプレドニゾロン、トリアムシノロン（triamcinolone）、アセトアミノフェン、エトダラック（etodalac）、トルメチン（tolmetin）、ケトロラック（ketorolac）、イブプロフェン（ibuprofen）および誘導体、メフェナム酸、メクロフェナム酸、ピロキシカム（piroxicam）、テノキシカム（tenoxicam）、フェニルブタゾン（phenylbutazone）、オキシフェンタトラゾン（oxyphenthatrazone）、ナブメトン（nabumetone）、オーラノフィン（auranofin）、アウロチオグルコース、金チオリンゴ酸ナトリウム、アザチオプリン（azathioprine）、ミコフェノール酸モフェチルや、アンジオテンシン受容体遮断薬や、酸化窒素供与体や、mTOR阻害剤が挙げられる。
ウィルス粒子およびウィルスには、遺伝子療法に使用されるものなど治療に役立つ可能性のあるもの、また免疫反応および免疫発生を助長することができる弱毒ウィルス粒子およびウィルスが挙げられる。有用なウィルス粒子には、天然および合成タイプの両方がある。ウィルス粒子には、これらには限定されないがアデノウィルス、バキュロウィルス、パルボウィルス、ヘルペスウィルス、ポックスウィルス、アデノ伴生ウィルス、ワクシニアウィルス、およびレトロウィルスが挙げられる。
遺伝子機能を変えるために使用することができる他の生物活性剤には、プラスミド、ファージ、コスミド、エピソーム、および組込み可能なDNAフラグメント、アンチセンスオリゴヌクレオチド、アンチセンスDNAおよびRNA、修飾DNAおよびRNA、iRNA、リボザイム、siRNA、およびshRNAが挙げられる。
他の生物活性剤には、細胞類、例えば血小板、幹細胞、Tリンパ球、Bリンパ球、好酸球、脂肪細胞、星状膠細胞、好塩基球、肝細胞、神経細胞、心筋細胞、軟骨細胞、上皮細胞、樹状突起、内分泌細胞、内皮細胞、エオシン好性白血球、赤血球、線維芽細胞、濾胞細胞、神経節細胞、肝細胞、内皮細胞、ライディヒ細胞、実質細胞、リンパ球、リソチーム分泌細胞、マクロファージ、マスト細胞、巨核球、メラノサイト、単核細胞、筋様細胞、頸部神経細胞、好中球、乏突膠細胞、卵母細胞、骨芽細胞、骨軟骨吸収細胞、破骨細胞、骨細胞、形質細胞、精母細胞、網状赤血球、シュワン細胞、セルトリ細胞、骨格筋細胞、および平滑筋細胞が挙げられる。生物活性剤にはまた、遺伝子改変細胞、組換え細胞、雑種細胞、突然変異細胞、および他の変質を伴う細胞が挙げられる。
当業技術者に知られているように無機塩、BSA（ウシ血清アルブミン）、および不活性有機化合物などの添加剤を用いて生物活性剤放出のプロフィールを変えることができる。
生分解性組成物中に溶解または懸濁された生物活性剤または生物活性剤群の濃度は、最終生分解性組成物の重量を基準にして重量で約0.01から約90パーセントの範囲に及ぶことができる。
特定の生物活性剤または複数の生物活性剤の組合せは、その制御送達用装置の用途、治療すべき医療状態、予想される治療期間、埋込部位の特徴、使用する生物活性剤の数および種類などの1つまたは複数の要因に応じて選択することができる。
医用装置の最終用途に応じて、本明細書中で述べるポリマー組成物のいずれかを使用して医用物品をin situで形成することができ、また任意の数の所望の生物活性剤を含むことができる。
生物活性剤の包括的な一覧表は、The Merck Index, 13th ed, Merck & Co.(2001)中に見出すことができる。これら生物活性剤は、Sigma Aldrich Fine Chemicals, Milwaukee, WIから市販されている。
本発明の幾つかの態様では天然生分解性多糖から作られた医用物品から生物活性剤を送達するために微粒子が用いられる。本発明の微粒子は、多糖ポリマーによって形成された基質に対応づけることができる任意の三次元構造を備えることができる。用語「微粒子」とは、その三次元構造はきわめて小さいが、特定のサイズ範囲に限定されず、または特定の形状の構造に限定されないことを表すことを意図している。本発明によれば微粒子のサイズは、一般に直径が5 nmから100μmの範囲である。一般には微粒子の形状は球形または幾分球形であるが、他の形状を有することもまた可能である。本発明の好ましい実施形態では生分解性微粒子のサイズは、直径が100 nmから20μmの範囲にあり、直径400 nmから20μmの範囲がさらに一層好ましい。
微粒子が「生分解性」であることは、その微粒子中に1または複数種の生分解性材料が存在することを意味する。生分解性微粒子は、少なくとも生分解性材料（生分解性ポリマーなど）および生物活性剤を含む。生分解性微粒子は、体液などの水性環境にさらされると徐々に分解し、生物活性剤を放出する。
生分解性微粒子はまた、1または複数種の生分解性ポリマーを含むことができる。生分解性微粒子に取り込むことができる生分解性ポリマーの例には、例えばポリ乳酸、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、ポリカプロラクトン、ポリホスファジン、ポリメチルジエンマロナート、ポリオルトエステル、ポリヒドロキシブチラート、ポリアルケン無水物、ポリペプチド、ポリ酸無水物、およびポリエステルなどが挙げられる。
生分解性ポリエーテルエステルコポリマーを使用することができる。概して言えばポリエーテルエステルコポリマーは、親水性ブロック（例えば、ポリエチレングリコールなどのポリアルキレングリコール）と疎水性ブロック（例えばポリエチレンテレフタラート）を含む両親媒性ブロックコポリマーである。ブロックコポリマーの例には、ポリ（エチレングリコール）に基づくブロックとポリ（ブチレンテレフタラート）に基づくブロックからなるもの（PEG／PBTポリマー）がある。これらの型のマルチブロックコポリマーの例は、例えば米国特許第5,980,948号に記載されている。PEG／PBTポリマーは、Octoplus BVからPolyActive（登録商標）の取引呼称で市販されている。
少なくとも2種類の異なるエステル結合を含んだ生分解性セグメント分子構造を有する生分解性コポリマーもまた用いることができる。この生分解性ポリマーは、ブロックコポリマー（ABまたはABA型の）であることもでき、また（AB）n型のセグメント（マルチブロックまたはランダムブロックとしても知られる）コポリマーであることもできる。これらのコポリマーは、そのコポリマー中で結合を形成し、エステル転移反応に対してきわめて異なる感受性を有する2種類（またはそれ以上）の環状エステルモノマーを用いて2段階（またはそれ以上の）開環共重合により形成される。これらのポリマーの例は、例えば米国特許第5,252,701号（Jarrett他の著「Segmented Absorbable Copolymer」）中に記載されている。
他の好適な生分解性ポリマー材料には、リン含有結合を含む生分解性テレフタラートコポリマーが挙げられる。ポリ（ホスファート）、ポリ（ホスホナート）、およびポリ（ホスファイト）と呼ばれるホスホエステル結合を有するポリマーが知られている。例えばPenczek等による、Handbook of Polymer Synthesis、17章、「Phosphorus-Containing Polymers」1077~1132（Hans R. Kricheldorf編、1992）、ならびに米国特許第6,153,212号、第6,485,737号、第6,322,797号、第6,600,010号、および第6,419,709号を参照されたい。亜リン酸エステルのホスホエステル結合を含む生分解性テレフタラートポリエステルもまた用いることができる。好適なテレフタラートポリエステル−ポリホスファイトコポリマーは、例えば米国特許第6,419,709号（Mao他の「Biodegradable Terephthalate Polyester-Poly(Phosphite) Compositions, Articles, and Methods of Using the Same」）中に記載されている。ホスホン酸エステルのホスホエステル結合を含む生分解性テレフタラートポリエステルもまた用いることができる。好適なテレフタラートポリエステル−ポリ（ホスホナート）コポリマーは、例えば米国特許第6,485,737号および第6,153,212号（Mao他の「Biodegradable Terephthalate Polyester-Poly(Phosphonate) Compositions, Articles, and Methods of Using the Same」）中に記載されている。リン酸エステルのホスホエステル結合を含む生分解性テレフタラートポリエステルを用いることができる。好適なテレフタラートポリエステル−ポリ（ホスファート）コポリマーは、例えば米国特許第6,322,797号および第6,600,010号（Mao他の「Biodegradable Terephthalate Polyester-Poly(Phosphate) Compositions, Articles, and Methods of Using the Same」）中に記載されている。
生分解性多価アルコールエステルもまた用いることができる（米国特許第6,592,895号参照）。この特許は、多価アルコールをエステル化して脂肪族ホモポリマーまたはコポリマーのポリエステルから始まるアシル部分を与えることにより作られる生分解性の星形ポリマーについて記載している。この生分解性ポリマーは、例えば米国特許第6,583,219号に記載されているように疎水性および親水性成分を含有する三次元架橋されたポリマー網状組織であることができ、この網状組織が架橋ポリマー構造を有するヒドロゲルを形成する。この疎水性成分は、不飽和基で終わる末端部を有する疎水性マクロマーであり、またその親水性ポリマーは、化合物を導入する不飽和基と反応する水酸基を含有する多糖である。これら成分は、遊離基重合によって単相架橋ポリマー網状構造に変えられる。さらなる実施形態では生分解性ポリマーは、α−アミノ酸を原料とするポリマー（例えば、米国特許第6,503,538号に記載のエラストマー性コポリエステルアミドまたはコポリエステルウレタン）を含むことができる。
生分解性微粒子は、天然の供給源から得られる1または複数種の生分解性ポリマーを含むことができる。幾つかの好ましい態様ではこの生分解性ポリマーは、ヒアルロン酸、デキストラン、デンプン、アミロース、アミロペクチン、セルロース、キサンタン、プルラン、キトサン、ペクチン、イヌリン、アルギナート類、およびヘパリンから選択される。これら生分解性ポリマーの1種類、または2種類以上の組合せを用いることができる。また、その微粒子中に存在する生物活性剤の種類に基づいて特定の生分解性ポリマーを選択することもできる。したがって本発明の幾つかの態様において生分解性基質は、天然生分解性多糖基質と、天然生分解性多糖含有微粒子とを含むことができる。
したがって幾つかの実施形態では微粒子は、アミロースまたはマルトデキストリンなどの天然生分解性多糖を含む。幾つかの実施形態では天然生分解性多糖は、その微粒子中の主たる生分解性成分であることができる。幾つかの実施形態では生分解性多糖基質と微粒子の両方が、成分としてアミロースおよび／またはマルトデキストリンを含む。
デキストラン系微粒子は、タンパク質、ペプチド、および核酸などの生物活性剤を組み込むのに特に有用である。デキストラン系微粒子の調製の例は、米国特許第6,303,148号に記載されている。
アミロースおよび他のデンプン系微粒子の調製については、例えば米国特許第4,713,249号、第6,692,770号、および第6,703,048号を含めた様々な参考文献中で述べられてきた。また生分解性ポリマーおよびそれらの合成についてはMayer, J. M.およびKaplan, D. L.共著(1994)、Trends in Polymer Science 2: page 227~235ならびにJagur-Grodzinski, J.著(1999)、Reactive and Functional Polymers: Biomedical Application of Functional Polymers, Vol.39, page 99~138中で述べられている。
本発明の幾つかの態様において生分解性微粒子は、医薬品またはプロドラッグなどの生物学的に活性な薬品（生物活性剤）を含有する。様々な生物活性剤を組み込んだ微粒子を、確立された手法、例えば溶剤の蒸発により調製することができる（例えば、Wichert, B.およびRohdewald, P.の論文、J. Microencapsul. (1993) 10: 195参照）。生分解性微粒子のin vivoでの分解時に生物活性剤をその生分解性微粒子（この微粒子は天然生分解性多糖組成物中に存在する）から放出することができる。生物活性剤を有する微粒子は、予め決められた期間にわたって所望の量の薬品を放出するように処方することができる。生物活性剤の放出および放出される量に影響する要因は、その微粒子のサイズ、微粒子中に組み込まれる生物活性剤の量、微粒子を作製する際に使用される分解性材料の種類、その生分解性の医用物品内の単位面積当たりの固定化された生分解性微粒子の量などによって変わる可能性があることを理解されたい。
微粒子はまた、塩、スクロース、PEG、またはアルコールなどのポロゲンで処理してその生物活性剤を組み込むための望ましいサイズの細孔を作り出すこともできる。
生分解性微粒子中に与えられる生物活性剤の量は、望ましい効果を達成するように顧客が調節することができる。微粒子によって生物学的に活性な化合物を、その用途に適した範囲で供給することができる。別の例では生分解性微粒子によってタンパク質分子を供給することができる。例えば、存在するタンパク質分子の量は、1μm径の微粒子1個当たり分子1〜250,000個の範囲にあることができる。
一般には生分解性微粒子中に存在する生物活性剤の濃度は、これらには限定されないが、その医用物品からの放出速度、その生分解性基質中の生物活性剤の種類、放出後の生物活性剤の望ましい局所的または全身的濃度、およびその生物活性剤の半減期を含めた複数の要因のいずれか1つまたはそれらの組合せに基づいて選択することができる。場合によっては微粒子中の生物活性剤の濃度は、微粒子の重量を基準にして重量で約0.001％以上、あるいは約0.001％から約50％またはそれ以上の範囲であることができる。
生分解性微粒子中に含まれることになる特定の生物活性剤、または微粒子中の生物活性剤の組合せは、その医用物品の用途、治療される医療状態、予想される治療期間、埋込部位の特徴、使用される生物活性剤の数および種類、微粒子の化学的組成、微粒子のサイズ、架橋などの要因に応じて選択することができる。
一実施形態において本発明は、例えば疎水性と親水性の薬剤が極性または非極性溶媒中のいずれかで不相容であるような、特定な環境で互いに不相容の2種類または3種類以上の異なる生物活性剤を有する医用物品の調製を可能にするので好都合である。様々な生物活性剤がまた、プロトン性／非プロトン性溶媒またはイオン性／非イオン性溶媒によっては不相容性を示す。例えば本発明は、疎水性薬剤を含有する一組の生分解性微粒子を調製すること、親水性の薬剤を含有する別の一組の生分解性微粒子を調製すること、これら異なる二組の微粒子を基質の形成に用いられる高分子材料中に混ぜ込むこと、およびこの混合物を基体の表面に付着させることを可能にする。生分解性微粒子が分解するに従って疎水性および親水性の薬剤の両方を同時に医用物品から放出することができ、あるいは一方の生物活性剤がもう一方の生物活性剤と異なる速度または時間で放出されるように生分解性微粒子または天然生分解性多糖基質の組成を変えることができる。
疎水性または親水性の薬剤のどちらかに適した組成を有する生分解性微粒子を調製することができる。例えば、ポリラクチドまたはポリカプロラクトンなどのポリマーは疎水性薬剤を含む生分解性微粒子の調製に有用な場合があるのに対して、アミロースまたはグリコリドなどのポリマーは親水性薬剤を含む微粒子の調製に有用な場合がある。
様々な要因が、本発明の生分解性医用物品からの生物活性剤の送達に影響する可能性がある。それらには、生分解性基質中の天然生分解性多糖の濃度および天然生分解性多糖結合の度合い、その医用物品と結び付く生分解性微粒子の量および場所、微粒子中の生物活性剤の濃度などが挙げられる。例えば薬剤の送達速度は、その高分子基質中または微粒子中の高分子材料の濃度あるいは高分子材料の結合または架橋の相対的な量を増すことによって遅くすることができる。本明細書中で提供される記述およびこの技術領域の一般知識に基づいて、本発明の生分解性基質からの1または複数種の特定な生物活性剤の所望の放出速度が得られるように剤皮の特性を変えることができる。
生分解性医用移植片の各部分は、同一または異なる速度で分解するように調製することができる。例えば生分解性微粒子を、その天然生分解性多糖基質よりも速い分解速度を有するように調製または調達することができる。この場合、生物活性剤を、天然生分解性多糖基質中へ放出し、かつ／またはその天然生分解性多糖基質から外へ拡散させることができる。
下記の方法の好ましい態様では天然生分解性多糖は、アミロースおよびマルトデキストリンの群から選択することができる。下記の方法の他の好ましい態様では天然生分解性多糖の分子量は、500,000 Da以下、250,000 Da以下、100,000 Da以下、または50,000 Da以下である。またこの天然生分解性多糖の平均分子量は500 Da以上であることが好ましい。天然生分解性多糖の特に好ましいサイズ範囲は、約1000 Daから約10,000 Daの範囲である。
本発明の態様によれば生分解性移植片は、（a）結合基を備え、100,000 Da以下の分子量を有する天然生分解性多糖と、開始剤と、生物活性剤とを含む組成物を患者に投与し、（b）開始剤を活性化して組成物中に存在する天然生分解性多糖同士を結合させ、それにより患者の眼内に固体移植片を形成することによって、患者の眼中にin situで形成される。
他の態様において本発明は、生分解性移植片を患者の眼中にin situで形成する方法を提供する。この方法は、（a）（i）懸垂型重合性基を含む天然生分解性多糖と、（ii）レドックス対の第一の成員とを含む第一組成物を準備する段階、（b）（i）懸垂型重合性基を含む天然生分解性多糖と、（ii）レドックス対の第二の成員とを含む第二組成物を準備する段階、（c）この第一組成物、第二組成物、または第一および第二組成物の混合物を、患者の眼中に液体の形態で投与する段階、および（d）第一組成物を、レドックス対の第二の成員を含む第二組成物と接触させる段階を含み、この接触の段階でレドックス対が天然生分解性多糖の重合を開始し、それによって眼内に固体移植片を形成する。
したがって本発明によれば、関係する重合開始方式に応じて1または複数種の組成物が患者に投与される。光開始が関係する場合、一般には1種類の組成物が投与される。重合が反応性の対（レドックス対など）の成員同士の接触によって開始される場合は、2種類以上の組成物を患者に投与することができる。下記で本発明の方法について述べるために「組成物」の投与に言及することにする。この語の単独形での使用は、議論を単一組成物の投与に限定することを意味するものではなく、むしろこの用語は、使用される特定の方法を実行するのに必要な適切な数の組成物を含むことができることを理解されたい。
本発明によれば生分解性組成物は、患者内部の標的部位にその組成物を導入するための任意の適切な方法によって患者に投与することができる。一般には組成物は、患者の体内の標的部位の位置が突き止められる場合は、その標的部位への注入によって投与される。組成物は、例えば、選択された特定部位および組成物の粘度に応じて適切なカニューレまたはシリンジの使用によって投与することができる。適切な投与経路は、本発明の開示を見れば明らかになるはずである。幾つかの態様では標的部位は、その形成される医用物品の埋込部位と同じである。用語「埋込部位」は、本発明による治療過程のあいだ医用物品が配置される患者の体内の部位を指す。
本発明の方法および組成物は、本明細書中で考察したように体の限定されたアクセス領域中に医用物品をin situで形成するのに特に有用である。眼を例に取れば、これらの方法および組成物を利用して眼組織内の埋込部位において眼用物品を形成することができる。これら態様による好適な眼用物品は、機能を果たし、かつ／または眼の任意の望ましい区域に生物活性剤を供給することができる。幾つかの態様ではこれら物品を利用して前眼部（水晶体前方）および／または後眼部（水晶体後方）に生物活性剤を送達することができる。また望むなら適切な眼科用装置を利用して眼に近い組織に生物活性剤を供給することもできる。幾つかの望ましい態様において組成物は、眼内または眼上の埋込部位への投与を可能にするのに十分な粘度を有する流動性液体から成る。
これら組成物を利用して眼球の外部に配置される眼用物品、例えば鞏膜近傍（結膜下）に置かれる眼用物品を形成することができる。
眼の内側部位に配置するように構成された物品は、眼の任意の所望の域内に駐在することができる。幾つかの態様では眼用物品を硝子体腔または網膜下腔などの眼内部位に配置するように構成することができる。
前述のように眼房は眼の最も大きい腔所であり、硝子体液または硝子体を含有する。概して言えば硝子体は、水晶体、後水晶体小帯、および毛様体によって内側に結合し、網膜陥凹によって後方に結合している。硝子体は、水98％でかつ水の約2〜4倍の粘度を有する透明な粘弾性ゲルである。硝子体の主な成分は、ヒアルロン酸（HA）分子およびそのHA分子を閉じ込めるII型コラーゲン繊維である。この粘度は、一般に硝子体内のHAの濃度によって決まる。硝子体は2つの部分、すなわちより高密度に配列したコラーゲン細線維により特徴づけられる皮質帯と、より流動性の中央硝子体とからなるものと昔から考えられている。
したがって幾つかの態様において本発明は、粘弾性ゲルのようなゲル様物質を含む体内の部位で医用物品を形成する方法を提供する。望ましくは生分解性多糖組成物の粘度は、その組成物が送達用導管（例えばカニューレまたはシリンジ）を通って投与されるのに十分流動性であるが、組成物が重合して固体移植片を形成することができるようにまだ依然として投与部位に局在化され、かつ重合以前の状態のままであるように選択される。生分解性多糖組成物の粘度は、選択された埋込部位（例えば、硝子体液、網膜下腔、または他の体内の限定されたアクセス領域）の幾何形状および組成のような要因に応じて選択することができる。
本発明の多くの態様において眼への投与は、生分解性多糖組成物を硝子体中に注入することによって行われる。幾つかの態様では組成物は、鞏膜組織を通して注入すること（経鞏膜注入）ができる。一般には硝子体内送達は、例えば長さ約0.5インチから約0.62インチの25番から30番（またはこれより小型の）注射針を用いた生分解性多糖組成物の直接硝子体内注入によって達成されるはずである。
この方法はまた、外来診療所の環境で埋め込むことができる技術をもたらす。この実施形態によれば送達用器械または装置（例えばカニューレまたはシリンジ）が準備され、その器械または装置の部分は、器械が眼中に挿入されるときその器械を受け入れるために鞏膜中に形成される開口部が、その鞏膜中の開口部を密閉または閉鎖するために縫糸を必要としないように十分小さいように構成されかつ配置される。言い換えればその開口部は、傷すなわち開口部が自動的に塞がることによって硝子体液が眼から漏れないようにするために十分小さい。
これに加えて挿入の段階は、送達用器械または装置の操作可能な端部が硝子体内に来るように、結膜を貫いてその挿入可能部分を挿入することをさらに含むことができる。これについては、経結膜とは、器械の操作可能な端部が結膜と鞏膜の両方を貫いて硝子体中に挿入されること、より具体的には、鞏膜中の開口部を密封または閉鎖するのに縫糸などを必要としないように十分小さな鞏膜と結膜中の開口部を形成する挿入可能部分を挿入することを意味するものと理解されたい。眼の後方域に対する従来の外科的な方法では鞏膜を露出するために慣行的に結膜を切開するのに対し、この実施形態の方法によれば鞏膜を切開する必要も、また元に戻す必要もない。
したがって器械を眼から取り除く場合、鞏膜中のこのような開口部すなわち傷は自動的に塞がるので、外科医は水性の体液の漏洩を防ぐためにその鞏膜中の開口部を縫糸で密封または閉鎖しなくてもよい。これに加えて経結膜による方法の場合、外科医は切開した結膜を再付着させなくてもよい。これらの特徴はさらに、外科的処置のもとで必要とされる縫合を減らす（無くならないにせよ）だけでなく、外科的処置を簡単にすることができる。
本発明の方法は結膜の切開を必要としないことが理解されるはずである。しかし特定の治療においてこのような追加の段階が望ましい場合、このような結膜の切開を行うこともできる。
器械の挿入可能部分は眼に挿入された後、その操作可能な端部が体内の標的部位に配置される。「標的部位」は、生分解性多糖組成物が送達されることになる患者体内の部位である。本明細書中で言及される標的部位は、埋込部位と同一でも異なっていてもよい。当業者に知られているように一般には手術要員は、既知の容認されている常法および手法に従ってレンズアセンブリを眼の角膜上に据え付ける。このレンズアセンブリは、外科医が眼中に挿入される器械だけでなく眼の内部も見ることができるように設けられる。またこれに加えて外科医に光源を供給することができるように、当業界で知られている光伝送装置を硝子体中に挿入することもできる。したがって外科医は、レンズアセンブリを用いて目の内部を見ることによって、また光伝送装置で照明することによって器械の操作可能な端部の位置を決めることになる。
この処置は、硝子体切除なしに実施することができ、また自動的に塞がる鞏膜切開部をもたらす結果、縫糸の必要性を無くし、かつ感染の危険性を最小限にする。幾つかの態様ではこの小さな鞏膜切開部は漏洩がなく、それによって埋込部位からの硝子体の漏洩の危険性を減らす。好都合なことに本発明の方法は、診療所を拠点とする処置として実施することができる。
いったん送達用器械が硝子体内の適切な位置に配置されると生分解性多糖組成物が、例えばその組成物を硝子体中に注入することによって投与される。適切な量の生分解性多糖組成物が、特定の治療にとって望ましい体積を与えるために投与される。幾つかの態様では生分解性多糖組成物は、200μl以下の量が硝子体に投与される。
幾つかの態様では眼への投与は、眼内の網膜下域で移植片を形成するように、生分解性多糖組成物を網膜下腔に注入することによって行われる。これらの態様では投与に使用される器械（例えばカニューレまたはシリンジ）は、結膜を貫いてまた網膜を貫いて前進させて眼内の網膜下腔に到達させることができる。いったん器械の先端が網膜下腔に達すると、当業技術者に知られている複数の装置および／または手法のいずれかを用いて限定的または局在的な網膜剥離（例えば水疱剥離）を形成し、それによって網膜下腔を画定または形成することができる。次いでこの網膜剥離によって形成された網膜下腔に生分解性多糖組成物を投与することができる。この限定的または局所的なドーム形網膜下剥離は、その剥離自体が一般に患者の視力にはっきり感知できるまたは顕著な影響を及ぼさないようなやり方で作り出される。
幾つかの実施形態では生分解性多糖組成物を投与する段階は、米国特許出願第2004/0133155号（Varner他）中に具体的に例示されている送達装置のような送達用器械または装置の一部を侵襲ができるだけ少ないやり方で眼中に挿入することを含む。この方法はまた、外来診療所の環境において埋め込むことができる技術を生み出す。この実施形態によれば、送達用器械または装置を眼中に挿入するとき、その器械を受け入れるために鞏膜中に形成される開口部がその鞏膜中の開口部を密封または閉鎖するのに縫糸を必要としないように十分小さいように、その部分が構成され配列された器械または装置が提供される。換言すれば開口部は、その傷すなわち開口部が自動的に塞がるように十分に小さく、それによって硝子体液が眼からから漏れるのを防止する。
硝子体への投与については上記で考察したように挿入の段階は、送達用器械または装置の操作可能な端部が硝子体内部に来るように、結膜を貫いてその挿入可能な部分を挿入することを含む。硝子体を貫いて送達用器械を網膜へ進めることができる。器械の挿入可能部分が眼中へ挿入された後、その操作可能な端部は治療のために標的される組織を含む標的部位に局在化される。上記で考察したように一般には手術要員は眼内の器械を見るために視覚化技術を利用する。
器械の操作可能な端部を標的部位、例えば埋込部位に近い網膜の表面に局在化した後、外科医は限定的な網膜剥離を形成する。具体的な実施形態の例では外科医は、その器械の操作可能な端部から液体または気体などの流体を注入ことによって限定的な網膜剥離を形成する。より具体的には流体は、その注入された流体が網膜と脈絡膜の間に配置されるようにその器械の操作可能な端部から注入され、それによって網膜を脈絡膜から剥離する。より特定の実施形態では器械の操作可能な端部は、その器械の操作可能な端部からの流体の流れが網膜の標的部位に向けられ、その流体の流れが網膜に穴をあけ、網膜の下を流れるように位置決めされる。既知の技術を用いて送達用器械の技師は、その器械の末端部分が網膜に入り込んでいるが、完全には網膜を通り抜けていないと判断することができる。
本発明によれば生分解性多糖組成物は、限定的な網膜剥離により画定される網膜下腔に投与される。幾つかの実施形態では網膜剥離を形成する器械を用いて生分解性多糖組成物をその網膜剥離部に投与することができる。別法では、生分解性多糖組成物を含む流体を用いて網膜剥離を形成し、またそれによって同時に剥離部を形成し、生分解性多糖（および場合によっては生物活性剤）を含有する組成物を注入することができる。したがって剥離部の形成および組成物の注入は本質的に同時に行われ、それによってその処置または過程をさらに簡単にする。
幾つかの態様では組成物の網膜下への送達は、例えば30番（またはそれより細い）の針を用いて組成物を網膜下に直接注入することによって達成されることになる。幾つかの態様では針は、特に自動的に切口が塞がる鞏膜切開部が望ましい場合には約42番以下であることもできる。
本発明の方法を利用して眼内または眼に隣接した他の区域で医用物品を形成する場合、同様の手法を利用して組成物を所望の埋込部位に投与することができる。組成物を被膜嚢（眼の前域への埋込用医用物品のための）、鞏膜に近い場所等の眼内または眼に隣接した他の区域に投与するための手法が知られている。
こうして生分解性多糖組成物を患者内の標的部位に投与し、そこで組成物を重合して固体移植片を形成する。標的部位の場所には関係なくその形成された移植片を所望の埋込部位に移動させることができる。一般には標的部位は、医用物品のための埋込部位またはその近傍にあるはずである。医用物品を標的部位とは異なる体内の場所に駐在させることを意図している場合、その医用物品を固体移植片に形作ることができ、その形成済み移植片を埋込部位に移動することができる。例えば把持部材（鉗子など）を用いてその形成済み移植片を標的部位から所望の埋込部位へ移動する（例えば、引き寄せることによって）ことができる。次いでその形成済み移植片を治療過程のあいだ埋込部位に駐在させることができる。
生分解性多糖組成物投与の間、その投与された高分子材料を標的部位に保持するように努めるが、未重合材料の若干の漏れが起る恐れのあることは想像できる。本発明の生分解性多糖組成物は、標的部位から失われるいずれの未重合または不完全重合材料も分解して体内のどこかで無害な生成物になることができる点で明らかに好都合である。
任意選択で固定要素を生分解性多糖組成物と共に利用することができる。これらの態様では固定要素は、生分解性多糖組成物の投与以前、それと同時、またはその後に準備することができる。一般には固定要素は、その固定要素が形成時に生分解性多糖基質中に取り込まれるように、生分解性多糖組成物の重合以前に準備される。これらの態様では固定要素は、その固定要素が形成済み移植片の本体を突き抜け、本体から延出している点で、ろうそくの中に一般に含まれる灯心と似た「灯心」を想像することができる。形成される生分解性高分子基質が固定要素を取り巻くように、生分解性多糖組成物をその固定要素の周囲で凝固（硬化）させることができる。したがって形成済み移植片は、その中に固定要素が配置された固体の形態の生分解性高分子基質を含む。固定要素を生分解性高分子基質から望ましい距離を延ばして、形成される移植片の眼組織への固定（例えば縫合による）を可能にすることができる。
固定要素は、形成された移植片に定着要素を与えるのに十分な任意の望ましい外形であることができる。固定要素の例には、周知の縫合材料等から形成される要素が挙げられる。
本発明の幾つかの態様では部分的硝子体切除を行って硝子体の一部をくり抜き、それによってこのくり抜いた腔内に組成物を封じ込めることができる。この追加の段階は不可欠ではないが、標的部位からの未重合材料の漏れを最小限にするのを助けるために利用することができる。
幾つかの実施形態では本発明の組成物は、その組成物を入れるためのケーシングと組み合わせて利用することができる。本発明によれば生物活性剤が治療部位に送達される速度は、主としてその生物活性剤を含有する多糖基質の組成によって制御される。換言すればこのケーシング自体は本発明の移植片からの生物活性剤の放出速度において重要な役割をもたらさない。患者中に埋め込まれる単一のケーシングと共に様々な生分解性多糖基質を利用することができ、それによって診療行為を行う者が、そのケーシング中に含まれることになる望ましい生分解性多糖組成物を簡単に選択することにより放出速度を特定な用途に合せることを可能にし、また望むならその放出速度を変えることを可能にするので、これは更なる利点をもたらす可能性がある。
これらの態様ではその系は、標的部位への送達用に構成された透過性ケーシングと、生分解性多糖を含む組成物とを含むことができる。この系は、わずかな組織破壊でケーシングと生分解性多糖の両方が眼に送達されるので侵襲が少ない。すなわちケーシングはかさばらない外形で眼内の標的部位に送達され、次いでそのケーシング内に生分解性多糖が1または複数個の導管を通って送達される。ケーシングはin situで生分解性多糖組成物により満たされ、その組成物が重合して患者に生物活性剤を送達することができる基質を形成する。望むなら、例えばケーシングが所望の形状に形作られ、生分解性多糖で十分に満たされる場合、この生分解性多糖を所望の形状に成形することができる。
ケーシングの透過性は、透過性材料から作られるケーシングを作製することによって、かつ／またはそのケーシングを形成するために使用される材料に孔を設け、それらの孔を通じて流体の通過を可能にすることによって達成することができる。本明細書中で用いられる「透過性」とは、一般には生物活性剤のケーシングを通過する能力を意味する。また幾つかの特定の態様ではその材料が、水などの他の材料に対して透過性である場合もある。
ケーシングは一般には比較的薄い。幾つかの態様ではケーシングの厚さは約0.1 mmから0.5 mmの範囲にある。ケーシングが比較的薄いことにより、それをかなり圧縮することが可能になり、侵襲のできるだけ少ない方法を実現しやすくする。幾つかの態様ではケーシングは、圧縮された巻物すなわち渦巻の外形である。これは、圧縮された外形のケーシングの断面直径が約1 cm未満、または約0.5 cm未満であることを可能にする。好ましい断面直径の一つは、約0.2から0.5 cmの範囲にある。眼内の標的部位に配置した後、ケーシングをその巻物すなわち渦巻の外形から巻き戻す。
ケーシングの構造および寸法が、形成後の移植片に全体的な形を与える。多くの場合、ケーシング構造により約1 cm未満、例えば約0.25 cmから約1 cmの範囲の長さを有する形成後の移植片が得られるはずである。幾つかの実施形態ではこれにより装置が中心視野に入る危険性を回避または低減することができる。形成後の移植片（すなわち生分解性多糖で満たされたケーシング）は、或る高さ、幅、および長さを有することになる。幾つかの態様では形成後の移植片は、眼内で約200μl以下の容積を占めることができる。
ケーシングは透過性であり、流体が眼中のケーシングに流入また流出することを可能にする。この透過性ケーシングは比較的薄く、好ましくは公称の厚さが約0.1 mmから約0.5 mmの範囲にある。この厚さは、ケーシングを侵襲ができるだけ少ないように眼中に挿入するために圧縮することを可能にする。ケーシングは患者に挿入するためにかさばらない外形に折りたたむことができるので、ケーシングは一般には展性である。
ケーシングの作製に用いられる材料は、それら材料が生体適合性であり、かつ治療部位への生物活性剤の送達を可能にするならば特に限定されない。一般にケーシングは、生物活性剤の透過性を考慮した任意の適切な生体適合材料または生体適合材料の組合せから構築することができる。上記のようにケーシング材料は、治療部位への生物活性剤の送達速度に重大な影響を与えないことが好ましい。むしろケーシングは、その中に本発明の生分解性多糖組成物を満たし、また場合によっては患者の治療のために補充することができるレザーバ（眼の内部の画定された区域）を設けるように働く。例えば、ある期間にわたって保留する（例えば、選択された生物活性剤または生物活性剤群を含有する望ましい多糖組成物を満たし、また補充する）ことができる眼内の特定部位に移植片を設けることが望ましい場合、これは有利なことがある。
幾つかの態様ではケーシングは透水性の材料から形成される。ケーシングは、合成および／または天然高分子材料から作られる織物の形を成すことができる。ケーシングに取り込むことができる合成高分子材料の例には、Dacron（登録商標）またはPET（ポリエチレンテレフタラート）などのポリエステル、あるいはTeflon（登録商標）などのポリテトラフルオロエチレン（PTFE）が挙げられる。
幾つかの実施形態ではケーシングは弾性材料から作製することができる。弾性ケーシングの形成用の好適な材料はよく知られており、当業技術者が容易に決めることができる。例えば、幾つかの好適な例には、PETなどの薄膜の非伸長性材料およびポリウレタンなどのより弾性のある材料が挙げられる。
他の実施形態ではケーシングは、生物活性剤にとって透過性の材料から形成することができる。例として幾つかの好適な透過性材料には、ポリカーボナート、ポリオレフィン、ポリウレタン、アクリロニトリルのコポリマー、ポリ塩化ビニルのコポリマー、ポリアミド、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリフッ化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルエステル、ポリ酪酸ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリエーテル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロエーテル、ポリメチルメタアクリラート、ポリブチルメタアクリラート、ポリ酢酸ビニル、ナイロン、セルロース、ゼラチン、シリコーンゴム、および多孔性ゴムを挙げることができる。
幾つかの態様ではケーシングの透過率は、ケーシング材料中の孔により上昇する。取り入れる場合、ケーシング中の孔は、例えばレーザー、熱線、穴あけ装置、または類似の機構を用いて形成することができる。
本発明の方法およびシステムにおいてケーシングは、侵襲のできるだけ少ないやり方で眼の内部へ送達することができるように圧縮することができる。例えばケーシングは、巻物すなわち渦巻の圧縮された形態であることができ、それは眼内の標的部位への送達の間に切開部または他の開口部を通過することを可能にする。圧縮された形態のケーシングは可撓性であることができ、それは挿入過程の間の屈曲を可能にする。幾つかの態様ではケーシングは、断面直径が約1 cm未満、より好ましくは0.5 cm未満であるように圧縮される。一態様では断面直径は、約0.2 cmから約0.5 cmの範囲にある。
ケーシングの様々なかさばらない外形が考えられる。幾つかの態様ではかさばらない外形は、丸みのあるまたは円形の断面形状を備える。例えばケーシングは、巻物すなわち渦巻に形作ることができる。巻物または渦形のかさばらない外形でケーシングを送達するとケーシングは巻き戻されまたは開かれ、眼の部分においてケーシングを広げることができる。
別の態様ではかさばらない外形のケーシングは折りたたまれている。その折りたたまれたケーシングは、正方形または矩形の断面形状を有してもよい。このかさばらない外形のケーシングは、複数個の折り目（ひだ）を含むことができる。このケーシングが眼の中でかさばらない外形から元の外形へ移行するとき、ケーシングは膨張するアコーディオンに似た方式で広がることができる。
この流動性の生分解性多糖組成物は、例えば注入によってケーシングの内側の部分へin situで送達することができる。
ケーシングは眼の中に配置された後、かさばらない外形から元の外形へ移行することができる。この移行でケーシングは、必ず標的部位内に広がる。移行は、標的部位内でのケーシングの開折、巻戻、または展開（またはその圧縮された外形によってはこれら事象の組合せ）により特徴づけることができる。
この移行は、例えば材料の特性および／またはケーシングの構造によって容易にすることができる。多くの場合、送達用導管を経由して生分解性多糖組成物を送達するプロセスは、その元の外形への移行をひき起すのに十分である。すなわち生分解性多糖組成物によってケーシングの内壁に働く圧力は、それを広げまたはほぐすのに十分なはずである。
ケーシングの送達および／またはケーシング内部への多糖組成物の送達の段階は、標準的な眼科用視覚化技術を用いて行うことができる。
幾つかの態様ではケーシングの利用は、生分解性多糖組成物の補充可能なケーシングを提供することができる。すなわち生分解性多糖組成物が分解した後、ケーシングを眼の中に残すことができる。必要があれば別の量の生分解性多糖を、例えばその組成物の追加の量をケーシング中に簡単に注入することによってケーシングの内部に送達することができる。このような追加の量は、任意の適切な時点で、例えば元の生分解性多糖組成物の一部または全部がケーシング内から減損したときに送達することができる。
ケーシングが生分解性多糖組成物と組み合わせて使用される場合、形成される移植片（すなわち形成後の生分解性多糖基質が内部に含有された状態のケーシング）は、眼の内部に完全に閉じ込められる。これは、眼の外部に通ずる導管または内腔を含み、眼内のレザーバの補充を可能にする眼中に埋め込まれる周知のレザーバ型装置を凌ぐ利点を提供することができる。これに比べてその中に生分解性多糖基質が入った本発明のケーシングは、眼組織を貫いて眼の外部に通ずることなしに眼組織に取り付ける（例えば、適切な縫糸または他の固定要素によって）ことができる。これは、導管または他の内腔によって眼の内部と外部の間の防壁を破ることから生ずる恐れのある感染、眼内圧力の低下、組織の損傷などの危険性を減らすことができる。
任意選択でケーシングは眼組織、例えば眼の鞏膜組織に固定することができる。幾つかの実施形態ではケーシングは、鞏膜内面に固定することができる。固定は、鞏膜組織と接している縫糸などの固定要素を用いて達成することができる。
いったん生分解性多糖組成物が患者体内の標的部位に投与されたら、組成物を重合して固体移植片を形成する。この生分解性多糖組成物は、結合基からの反応性の種の形成を促進することができる開始剤を含む。開始剤は、光開始剤またはレドックス開始剤として与えることができる。したがって重合開始は、その選択された特定の開始剤によって決まることになる。その組成物の重合は、適切な波長の光を照射するなどの様々な手段によって、またはレドックス対の成員同士を接触させることによって誘発することができる。
幾つかの態様では開始剤は、感光性で、かつ活性化して遊離基重合反応を介して多糖の結合を促進することができる化合物（「光開始剤」）である。幾つかの態様では、組成物中に存在する生物活性剤に全く影響を及ぼさないか、または影響のできるだけ少ない光波長によって活性化される光開始剤を使用することが好ましい。幾つかの態様では、本発明の方法を適用している間の眼組織（例えば網膜）の損傷を引き起こす危険性ができるだけ少ないか、または全くない光波長によって活性化される光開始剤を使用することが好ましい。
照射を使用する場合、可視範囲の光による照射が好ましい。UV照射は、可視またはLWUV波長範囲の標準の眼科用光源を用いて可視波長範囲で達成することができ、また重合は、一般に約2 cm以下の範囲の露光距離で一般には約2秒から約3分間、通常は2秒から約30秒間行われる。
光開始剤を活性化させるために生分解性多糖組成物を処理し、組成物が標的部位に投与されている間および／または後の重合および基質の形成を促進することができる。例えば或る量の生分解性多糖組成物を適用時に投与し照射するか、または投与し、次いで投与後に照射するか、またはこれらの組合せであることもできる。投与および照射の段階は1回実施することもでき、また全過程の間に2回以上実施することもできる。例えば基質の厚さを増すことが望ましい場合、投与および照射の段階を基質形成の全過程の間に複数回実施することができる。
照射の段階を実行する際、任意の適切な可視光線の発光源を用いることができる。眼科学では多くの診断および治療の装置が、眼の基底部を照らすために明るい光源を装備している。ほとんどの例では光は無傷の眼を通して（瞳孔を通して、水晶体と角膜を通して）当てられる。他の例では光ファイバー眼内照明を、毛様体輪を通る光源の挿入によって使用することができる。しかし毛様体輪を通る眼内照明の間、その処置は眼の中膜（eye media）を迂回し、可視光線による網膜の損傷の閾値を実質上低下させる。通常、眼内照明光源の安全性は、その無水晶体網膜のハザード関数を測定することによって求められる。眼内照明器にさらすことによって生じる光毒性は、実際には熱的または光化学的のいずれかである。熱的な光毒性は、一般には眼内照明器と関係がない（光源が網膜に触れる場合には熱的損傷が起こる恐れがあるが）。光毒性は、一般には紫外または青色波長の範囲内の光を使用する場合に起ると考えられる。したがって眼内照明のために光源を硝子体中に挿入する場合、波長、出力、および網膜からの光源の距離に関して余分な注意を働かさねばならない。
硝子体手術用の標準的な光ファイバー眼内照明プローブには、20から25番針ハンドピース中に埋め込まれ、水中で20度の特有の受光角を有する300μm石英繊維を挙げることができる。市販の眼内照明プローブは、Fiberoptic Endoilluminator（登録商標）（Storz Ophthalmics, St. Louis, MO）である。
一般に用いられる可視光線の放出源には、ハロゲン化金属光源、ハロゲン光源、キセノン光源、および通常の眼科用レーザーが挙げられる。可視光線放出源は、光開始剤の活性化を促進する波長範囲内の可視光線を発生することができる任意の光源であることができる。約250 nmから約750 nmの範囲の波長を有する光源、また好ましくは主に可視光線を放射するより一層特定の光の放射を有する光源を用いることができる。例えば多くの態様において約400 nm以上の波長を主として放射する光源が用いられる。
ハロゲン化金属ランプは好適な光源であり、市販されている（例えば、Bausch & Lomb, Rochester, NYからMillennium（登録商標）顕微手術システムの一部として）。
Alcon Canada（Mississauga, ON）からAccurus（登録商標）システムの一部として入手できるようなハロゲンランプも用いることができる。
キセノン光源は最近になって市販されるようになり、従来のハロゲン光源およびハロゲン化金属光源と比べてより強力な光源を提供することができる。市販のキセノン光源には、例えばSynergetics Photon（登録商標）光源（Synergetics USA, Inc. O’Fallon, MO）およびAlcon Xenonシステムが挙げられる。
光開始剤の活性化は、適切な波長の光を得られる周知の眼科用レーザーを用いて達成することができる。種々様々な眼科用レーザーシステムが市販されている。特定のレーザーの選択は、選択された光開始剤、活性化にとって望ましい波長、望ましい硬化時間、出力、埋込部位の位置などの要因によって決まる。眼のレーザー治療は、様々な疾患または適応症と闘うために様々な様式を含む。例えばアルゴンおよびクリプトンレーザーなどのイオンまたは色素レーザーは、アルゴンについては約488または514 nm、クリプトンについては648 nmの波長を生成し、様々な光凝固処置に普通に用いられる。本発明の教示を考慮にいれて当業技術者は、特定の組成物中で選択された光開始剤を活性化するための適切なレーザーシステムを容易に選択することができる。
開始剤が光開始剤を含む場合、その基質が外科医にとって適切な作業時間内に硬化して安定な高分子基質になるように適切な硬化時間を選択することができる。硬化時間の実例は、約2秒から約3分の範囲にあることができる。
光源からの光は、基質を形成する組成物の成分および使用される光源を考慮にいれて投与した組成物の基質の形成を促進するのに十分な量が加えられる。一般には投与した基質に加えられるエネルギー量は、光の強度および光処理の継続期間によって決まることになる。光の強度は、所与の面積に分配される電力量である。光の強度は、全電力量を調整するか、または光の分配面積を調整することによって（例えば配置された組成物から光の置かれている距離によって）増加または減少することができる。光の強度値は、放射計による測定によって任意の特定の光源について得ることができる。
光源は、配置された組成物から所望の間隔を置くことができる。一般に光源が置かれる距離は、加えられる光のスポットサイズ、投与される組成物の面積、および照明が内視鏡で行われるのか、それとも瞳孔を通して（水晶体と角膜を通して）行われるのかによって決まることになる。一般には組成物の所で最大強度を与え、それによって硬化時間（すなわち基質形成の時間）をできるだけ短くするように光の先端から配置された組成物までの距離を最適化することが望ましい。
幾つかの実施形態では生分解性多糖組成物は毛様体輪を通して第一部位に投与することができ、その活性化用の光は瞳孔を通して投与することができる。これらの態様では単一の注入部位が使用され、それによって体の表面の注入部位を最小限にする。
別法では生分解性多糖組成物は毛様体輪を通して第一部位に投与することができ、その活性化用の光は第一部位から離れた場所に第二投与部位（例えば切開部）を作り出すことによって投与することもできる。これらの態様では第二の器械を第二部位で毛様体輪を通過させ、その第二の器械を眼の内部に置いて活性化用光源を準備する（例えば管腔内照明法）。この方法はまた、活性化用の光をより容易に網膜周辺へ向けることができるので黄斑部の損傷の危険性を最小限にすることができる。
開始剤は、天然生分解性多糖および／または生物活性剤と同時に、または別の時点で与えることができる。活性化の段階の間に天然生分解性多糖（および場合によっては生物活性剤）を含む組成物は開始剤と接触し、開始剤を活性化して2個以上の天然生分解性多糖同士のそれらの結合基を介する架橋を促進させる。好ましい態様では天然生分解性多糖はエチレン不飽和性の基などの重合性基を含み、開始剤がその重合性基の遊離基重合を開始することができる。したがって別の実施形態において本発明は、患者の眼中でin situで医用物品を形成するための方法を提供し、その方法は、（i）（a）エチレン不飽和性の基を有する天然生分解性多糖と、（b）重合開始剤とを含む組成物を患者に投与する段階、および（ii）重合開始剤を活性化して多糖の重合を引き起こし、それによって天然生分解性多糖を有する医用物品を患者の眼内に形成する段階を含む。
幾つかの実際のやり方では組成物中の生分解性多糖の重合を促進して基質を形成するために、1または複数種の生分解性多糖の存在下で酸化剤が還元剤に加えられる。したがってこの方法は、多糖の重合を開始するためにレドックス対の使用を伴い、それによって多糖基質を形成させる。本明細書中で述べたようにこの多糖基質は、生物活性剤を送達することができる患者体内の固体移植片を構成する。例えば、生分解性多糖および還元剤を含む組成物を、酸化剤を含む組成物に加えることができ、あるいは生分解性多糖および酸化剤を含む組成物を、還元剤を含有する組成物に加えることもできる。基質を調製するための一つの望ましい方法は、生分解性多糖および酸化剤を含む組成物を、生分解性多糖および還元剤を含む組成物と組み合わせることである。この方法を述べるために用語「第一組成物」および「第二組成物」を用いることができる。
幾つかの方法の態様では組成物の重合をin situ、例えば標的部位で促進し、重合された材料の塊で生分解性移植片を形成する。この態様を例示するならばこの方法は、患者の眼の治療のために行うことができる。生物活性剤を含む本発明の多糖組成物から形成される生分解性移植片は、眼組織への部位特異的生物活性剤の送達の向上をもたらすことができる。
この過程で第一および第二組成物は、送達装置（例えばカニューレまたはシリンジ）を介して眼の標的部位に送達される。この送達装置は、一般には本明細書中で述べた通りきわめて小さな直径を有することになる。本発明の組成物は、低粘度で用いて生分解性の眼用移植片を形成することができ、送達装置の管腔を詰まらせる危険性なしに許容できる流量でこれらサイズの送達装置を通って送達することができる。
高分子基質の形成開始は、組成物が標的部位に送達される前、その間、および／またはその後に起ることができる。選択された特定のレドックス開始剤によって重合開始は、レドックス対の成員同士が接触すると即座に開始されることもあり、またレドックス対の成員同士の最初の接触ののち、ある期間経って始まることもある。後の方の実施形態によれば重合開始は、レドックス対の成員同士の最初の接触ののち所望の時間、例えば最初の接触ののち数秒または数分程度遅らせることができる。
一つの実際の方式では2部分からなる管腔送達用装置を患者の眼中へ挿入することができ、送達装置の末端を標的部位に据えるように誘導する。天然生分解性多糖、およびそれぞれ酸化剤と還元剤を含む第一および第二組成物を標的部位内に送達し、そこで混ぜ合わせることができる。本明細書中で述べた重合性組成物によれば、きわめて小さな直径の送達装置を通してそれら組成物を送達することができることが分かった。これら組成物は小さな直径の送達装置を介して送達するのに特に適しているが、これら組成物はまたもっと大きな直径の送達装置を介して送達することもできる。より大きな直径の送達装置（例えばカテーテル）を用いて化合物を、それらのより大きな送達装置を収容することになる体内の他の区域に送達することもできる。
別の実施形態では重合開始系は、送達装置を介して標的部位へ組成物を送達するのに先立って活性化される。例えば幾つかの実際の方式では酸化剤を含む第一組成物および還元剤を含む第二組成物を組み合わせ、混合し、次いで標的部位に注入する。好適な混合装置の一つの型は、複数個の注入口と、組成物を混合する一連のバッフルを有するチャンバとを備える｛Mixpac（登録商標）Systems AG, Rotkreuz, CHから市販されているMixpac（登録商標）｝。組成物の混合は、その混合された組成物を標的部位に導入する直前に行われる。
標的部位での第一組成物と第二組成物の混合が、生分解性多糖基質の架橋および形成をひき起す。本発明のこれら態様によれば標的部位が患者の眼内にある場合、多糖基質は約1秒から約10分程度の時間で固体移植片の形になることができる。基質を形成するための時間は、例えば組成物中の酸化および還元剤の濃度、その特定の標的部位の組成（例えば硝子体液、網膜下腔、あるいは他の水性または非水性部位）などの要因に左右される場合がある。
別の態様において本発明は、in situで移植片を形成する方法を提供し、この方法は、（a）第一の結合基を含む天然生分解性多糖を有する第一組成物を標的部位に投与する段階、および（b）この第一の結合基と反応性のある第二の結合基を含む天然生分解性多糖を有する第二組成物を送達する段階を含む。標的部位でのその第一組成物と第二組成物の混合が、生分解性多糖基質の架橋および形成をひき起す。適切な第一および第二の結合基は本明細書中で述べる。
眼用物品はまた、任意の所望の眼組織内に配置するように構成することができる。例えば、鞏膜外だが結膜下に位置決めされる装置、例えば緑内障ドレナージ装置などの眼用装置を眼の結膜下域に配置するように構成することができる。上記の方法および装備をこれらのような処置用に改変することができる。
本発明の幾つかの態様において生分解性多糖組成物は、水性溶液と接触した状態に置かれる。この生分解性多糖組成物は、天然生分解性多糖の分解をひき起す酵素（または別の分解剤）が組成物のかなりの分解をひき起すのに十分な量で存在しないならば、その水性溶液の存在下で安定であるように設計される。
例えば本発明は、結合基を含む天然生分解性多糖を含む貯蔵安定性組成物を提供する。これらの組成物は、本明細書中で提供される詳細に従って調達または調製し、次いで一時期貯蔵してからその組成物を用いて生分解性の医用物品を形成することができ、その天然生分解性多糖は貯蔵中に顕著な分解を起こすことがない。
したがって本発明はまた、結合基を含む天然生分解性多糖を含む生分解性組成物を調製し、その生分解性組成物をある期間貯蔵し、次いでその生分解性組成物を用いて患者の眼の中でin vivoで医用物品を調製することを含む、生分解性の医用物品の調製方法を提供する。場合によっては1または複数種の生物活性剤および／または微粒子をその生分解性組成物の貯蔵の前または後に加えることもできる。
関連する態様において本発明はまた、天然生分解性多糖が水性組成物と接触し、その多糖の分解の危険性ができるだけ少ない合成および合成後の手順を実施することができる利点を提供する。例えばこの天然生分解性多糖は、その天然生分解性多糖を著しい分解の危険にさらすことなく精製用の水性溶液と接触することができる。
幾つかの態様において本発明は、生分解性の物品の分解をひき起す酵素にその物品をさらすことにより、その物品から体の限定されたアクセス領域へ生物活性剤を送達するための方法を提供する。この方法を行うことによって埋込型医用物品などの生分解性の物品が被験者に施される。この物品は、懸垂型結合基を有する天然生分解性多糖を含み、この物品はそれら結合基同士を反応させて複数個の天然生分解性多糖の架橋した基質を形成することによって形作られ、かつこの物品は生物活性剤を含む。次いでこの物品は、その生分解性の物品の分解を促進することができるカルボヒドラーゼにさらされる。
物品と接触するカルボヒドラーゼは、天然生分解性多糖を特異的に分解して生物活性剤の放出をひき起すことができる。天然生分解性多糖基質を特異的に分解することができるカルボヒドラーゼの例には、唾液および膵臓のα−アミラーゼなどのα−アミラーゼ類や、マルターゼ、ラクターゼ、およびスクラーゼなどの二糖類や、三糖類や、グルコアミラーゼ（アミログルコシダーゼ）が挙げられる。
硝子体のアミラーゼ濃度は、1リットル当たり約50〜100 Uの範囲にあると推定され、また血清の濃度もこの範囲にある（Varela, R. A.およびBossart, G. D.の論文、(2005) J Am Vet Med Assoc 226: 88~92）。
幾つかの態様ではカルボヒドラーゼがその医用物品の分解を促進することができるように、そのカルボヒドラーゼを被験者に投与して、例えば埋め込まれた装置を囲む組織または血清中の局所濃度を高めるためにことができる。カルボヒドラーゼを導入するための経路の実例には局所注射、静脈（IV）経路等が挙げられる。別法では分解は、間接的にその医用物品近傍のカルボヒドラーゼ濃度を増加させることによって、例えば食事過程によって、またはカルボヒドラーゼの全身的レベルを増加させる化合物を摂取または投与することによって促進することもできる。
他の事例ではカルボヒドラーゼを医用物品自体の一部に与えることができる。例えばカルボヒドラーゼは、生分解性基質の1または複数の部分で微粒子中に存在することができる。カルボヒドラーゼが微粒子から放出されるに従って基質の分解をひき起し、生物活性剤の放出を促進する。
本明細書中で述べたようにこの生分解性多糖組成物を用いて様々な埋込型医用物品をin vivoで作製することができる。医用物品は、医療状態の予防または治療のために哺乳動物中に導入される任意の物品であることができる。具体的にはこれらの装置は、本明細書中で述べたように眼に使用するのに適した装置であることができる。移植片の特定の形態（例えば、フィラメント、カプセル、ロッド、ディスク等）は、埋込部位の外形に基づいて決めることができる。例えば網膜下に埋め込むことができる装置の場合、移植片は、網膜下腔に収容するためにフィラメントまたはロッドとして形作ることができる。ケーシングを利用する場合は、そのケーシングの寸法および／または形状が移植片の形状に強い影響を与えることがある。
これら生分解性多糖組成物は、水性系と接触することになる生分解性の医用物品を形成するのに特に役立つ。一般に体液は、天然生分解性多糖系組成物の分解を可能にする酵素を有する。その水性系（体液など）が生分解性組成物の分解および物品からの生物活性剤の放出を可能にする。幾つかの事例ではその生物活性剤および基質に応じて生物活性剤をその基質から拡散させることができる。例えば疎結合で形作られた基質は、生物活性剤、特により小型の生物活性剤の若干の拡散を可能にすることが実証されている。結合基を介する有効な多糖の会合を有し、生物活性剤を保留できるうまく形作られた基質がより望ましい。これら基質からの生物活性剤の放出には、酵素による分解が介在する。
幾つかの態様ではこれら高分子組成物を利用して眼用物品をin vivoで形成することができる。眼用物品は、眼の内側の部位または眼球の外側の部位に配置するように構成することができる。これら態様による適切な眼用物品は、眼の任意の所望の区域へ生物活性剤を供給することができる。幾つかの態様ではこれら物品を利用して前眼部（水晶体の前方）および／または後眼部（水晶体の後方）へ生物活性剤を送達することができる。また望むなら適切な眼用物品を利用して眼の付近の組織へ生物活性剤を供給することもできる。
適切な外用物品を生物活性剤の局所投与用に構成することができる。このような外用物品は鞏膜近傍（例えば結膜下だが眼球の外側）に駐在させることができる。
眼の内側の部位に配置するように構成される物品は、眼の任意の所望の域内に駐在させることができる。幾つかの態様では眼用物品を硝子体などの眼内部位で形成することができる。
幾つかの態様では眼用物品を眼内の網膜下域で形成することができる。幾つかの実施形態では眼用物品の外径（または最大断面寸法）は、網膜剥離および出血を最小限にするために約1000μm以下である。他の実施形態ではこの装置の外径（または最大断面寸法）は900μm以下、他の実施形態では800μm以下、他の実施形態では700μm以下、他の実施形態では600μm以下、他の実施形態では500μm以下、他の実施形態では400μm以下、他の実施形態では300μm以下、他の実施形態では200μm以下、他の実施形態では100μm以下である。一般には直径（または最大断面寸法）は約200μmから約500μmの範囲にわたる。
幾つかの実施形態では網膜下に適用される眼用物品の長さは、約5.0 mm以下、他の実施形態では4.5 mm以下、他の実施形態では4.0 mm以下、他の実施形態では3.5 mm以下である。ある特定の実施形態では、約3.0 mm以下の長さは複数組織層を横切らない眼中の静止点に来るという追加の利点を提供することが分かっているので、眼用物品はそのような長さである。しかし複数組織層を横切ることをできるだけ少なくするように特に注意して挿入することができる約3.0 mmよりも長い物品を提供することも可能である。他の実施形態では物品の長さは2.9 mm以下、他の実施形態では約2.8 mm以下、他の実施形態では約2.7 mm以下、他の実施形態では約2.6 mm以下、他の実施形態では約2.5 mm以下、他の実施形態では約2.4 mm以下、他の実施形態では約2.3 mm以下、他の実施形態では約2.2 mm以下、他の実施形態では約2.1 mm以下、他の実施形態では約2.0 mm以下である。幾つかの実施形態では物品の長さは約2.0から約3.0 mmの範囲にある。
幾つかの態様において本発明は、生分解性多糖組成物から形成され、かつ生物活性剤、例えば眼の状態を治療するのに役立つ高分子量の生物活性剤を含む生分解性移植片を提供する。
幾つかの態様において本発明は、生分解性多糖組成物から物品を形成する方法を提供し、この方法は網膜下域中または硝子体内などの眼内で生分解性多糖を含む組成物を重合することを含む。例えばこれらの方法は、天然生分解性多糖と、in situで基質を形成するために重合を促進するレドックス対とを含む低粘度組成物を利用することができる。
眼用物品はまた、眼の任意の所望の組織内に配置するように構成することができる。例えば、鞏膜外だが結膜下に位置決めされる装置、例えば緑内障ドレナージ装置などの眼用物品を眼の結膜下域に配置するように構成することができる。
本発明の幾つかの態様では天然生分解性ポリマーが医用移植片の本体部材を形成するために使用され、この本体部材は約10 g以下の湿潤重量または約2.5 g以下の乾燥重量を有する。
幾つかの態様では天然生分解性多糖基質によって形成される医用物品は、眼内で機能（すなわち生物活性剤の送達に加えた、またはそれに代わる機能）を果たす医用装置であることができる。例えばこの組成物を利用して網膜剥離の治療用の機械的タンポナーデを形成することができる。例えば油（例えばシリコーン油またはシリコーン−フルオロシリコーンコポリマー油）またはガスなどの生物学的に不活性な流体からなる機械的タンポナーデが知られている。
したがって幾つかの態様において本発明は、眼内で医用装置を形成するための方法を提供する。例示的実施形態では医用装置は、網膜剥離の治療に用いることができるタンポナーデである。本発明の組成物および方法は、既知の網膜剥離治療の選択肢に勝る利点を提供することができる。
網膜剥離の治療技術の従来の手法には鞏膜外装置の適用および／または網膜の止血栓入のための材料の注入が挙げられるが、再付着が起る恐れがある。従来の治療法の一つの選択肢は鞏膜バックル法である。これは鞏膜360度にわたって装着され、鞏膜をくぼませ、それを下側にある剥離した網膜に並置させるように固定する一種のシリコーンエクスプラントである。従来の第二の手法すなわち気体網膜復位法は、脈絡膜の癒合が形をなす間、網膜剥離部および裂け目の止血栓入のために気体（空気または膨張性ガス）を眼内注入することを伴う。しかし気体網膜復位法の場合、各手順はその断裂の位置を選定すること、および感覚網膜とRPE層の間のしっかりした癒合を生じさせるために冷凍療法またはレーザーによりその縁部の周りの網膜を処理し、剥離を防止することを必要とする。気泡は膨張し、眼液よりも軽くなって上の方へ移動し、上方の裂け目を止血栓入することになる。術後の姿勢調整が非常に重要であり、裂け目が後極（黄斑部に近い）にあるならば、患者は顔を下にしたままでいるべきである。裂け目が右側頭網膜にあるならば、患者は左側を下にして寝そべるべきである。姿勢調整は、最初の2週間施すべきである。従来の第三の手法は、油注入を伴う硝子体切除術を含む。この油（例えばシリコーン油）は、再発しないように長期間にわたって裂け目および剥離を止血栓入するために注入される。さらにシリコーン油は、角膜、水晶体（白内障）、小柱網（緑内障）などに対する毒性を防ぐために後で3から12ヶ月後に除去されるべきである。
既知のタンポナーデ材料とは対照的に本発明の生分解性多糖組成物は、生体適合性の医用装置を形成することができ、また拒絶反応を誘発することなく長期間にわたって体内に留まることができ、また眼の環境に受け入れられる物質に分解することができ、したがって除去を必要としない。さらにその生分解性多糖基質は、硝子体の比重とほぼ同等の比重をもたらすように処方することができる。これらの態様ではこの生分解性多糖基質によって形成される医用装置は眼中のいったんin situで形成された場所に留めることができ、in situでの形成後に患者を動けなくする必要がない。
したがって幾つかの態様において本発明は、眼中の剥離した網膜を治療するためのin situで形成される医用装置を提供し、この医用装置は架橋された天然生分解性多糖を含む。
幾つかの態様において本発明は、患者の眼中にin situで医用装置を形成する方法を提供し、この方法は、
（a）（i）結合基を含む天然生分解性多糖と、
（ii）開始剤と
を含む組成物を患者に投与する段階、および
（b）開始剤を活性化してその組成物中に存在する天然生分解性多糖同士を結合させ、それによって患者の眼内に固体医用装置を形成する段階
を含む。
（a）（i）結合基を含む天然生分解性多糖と、
（ii）開始剤と
を含む組成物を患者に投与する段階、および
（b）開始剤を活性化してその組成物中に存在する天然生分解性多糖同士を結合させ、それによって患者の眼内に固体医用装置を形成する段階
を含む。
さらなる態様において本発明は、硝子体液を含有する硝子体房を有する患者の眼中の網膜剥離を治療する方法を提供し、この方法は、
（a）（i）結合基を含む天然生分解性多糖と、
（ii）開始剤と
を含む組成物を硝子体房に投与する段階、および
（b）開始剤を活性化してその組成物中に存在する天然生分解性多糖同士を結合させ、それによって患者の眼内に固体タンポナーデを形成する段階
を含む。
場合によってはこの組成物を硝子体房へ投与する前、またはそれと同時に硝子体液の一部を除去することもできる。
（a）（i）結合基を含む天然生分解性多糖と、
（ii）開始剤と
を含む組成物を硝子体房に投与する段階、および
（b）開始剤を活性化してその組成物中に存在する天然生分解性多糖同士を結合させ、それによって患者の眼内に固体タンポナーデを形成する段階
を含む。
場合によってはこの組成物を硝子体房へ投与する前、またはそれと同時に硝子体液の一部を除去することもできる。
任意選択でこれら医用装置（タンポナーデなど）は、本明細書の他の場所で述べたように、1または複数種の生物活性剤を含むことができる。
本発明の幾つかの態様ではこの天然生分解性多糖組成物を用いて光学的に透明な基質を形成することができる。例えばマルトデキストリンおよびポリアルジトールは、レドックスまたは光開始のいずれかを用いて光学的に透明な基質の形にすることができる。形成される基質を光学的に透明にすることのできる能力に影響する可能性のある要因には、その基質を形成するために使用したマクロマーの水溶解度および／または開始試薬の透明度が挙げられる。本発明に従って形成される光学的に透明な基質は、このような基質が患者の視野に悪影響（埋込材料による妨害のせいで盲点を生ずることによって）を与えない移植片を形成することができるので、大きな利点をもたらすことができることは容易に分かるはずである。同様にこれは、眼の内部に形成される移植片のサイズおよび／または場所に関してより柔軟性を与えることができる。
下記の非限定的な実施例を参照して本発明をさらに記述することにする。本発明の範囲から逸脱することなく、すでに述べた実施形態において多くの変更を行うことができることは当業者には明らかなはずである。したがって本発明の範囲は、本願中で述べた実施形態に限定されるのではなく、特許請求の範囲の文言により記述される実施形態およびこれら実施形態の均等物によってのみ限定されるべきである。別段の指定がない限り、すべての割合は重量単位である。
実施例1
アクリル化アミロースの合成
重合性ビニル基を持つアミロースを、撹拌しながら、250mL褐色瓶（amber vial）内で0.75gのアミロース（A0512；Aldrich）を100mLのメチルスルホキシド（JT Baker）と混合することによって調製した。1時間後に、2mLのトリエチルアミン（TEA；Aldrich）を加え、そして、その混合物を室温にて5分間撹拌した。続いて、2mLのグリシジル・アクリラート（Polysciences）を加え、そして、室温にて一晩撹拌することによって、アミロースとグリシジル・アクリラートを反応させた。アミロース-グリシジル・アクリラート反応生成物を含む混合物を、連続流動透析を使用して3日間DI水に対して透析した。次に、得られたアクリル化アミロース（0.50g；71.4%の収率）を凍結乾燥し、そして、遮光して室温にて乾燥させて保存した。
アクリル化アミロースの合成
重合性ビニル基を持つアミロースを、撹拌しながら、250mL褐色瓶（amber vial）内で0.75gのアミロース（A0512；Aldrich）を100mLのメチルスルホキシド（JT Baker）と混合することによって調製した。1時間後に、2mLのトリエチルアミン（TEA；Aldrich）を加え、そして、その混合物を室温にて5分間撹拌した。続いて、2mLのグリシジル・アクリラート（Polysciences）を加え、そして、室温にて一晩撹拌することによって、アミロースとグリシジル・アクリラートを反応させた。アミロース-グリシジル・アクリラート反応生成物を含む混合物を、連続流動透析を使用して3日間DI水に対して透析した。次に、得られたアクリル化アミロース（0.50g；71.4%の収率）を凍結乾燥し、そして、遮光して室温にて乾燥させて保存した。
実施例2
MTA-PAAmの合成
重合開始剤を、光反応基を持つメタクリルアミドを、アクリルアミドと共重合することによって調製した。
MTA-PAAmの合成
重合開始剤を、光反応基を持つメタクリルアミドを、アクリルアミドと共重合することによって調製した。
メタクリルアミド-オキソチオキサンテン・モノマー（N-［3-（7-メチル-9-オキソチオキサンテン-3-カルボキシアミド）プロピル］メタクリルアミド（MTA-APMA）をまず調製した。米国特許番号第5,858,653号の実施例2に記載のとおり調製したN-（3-アミノプロピル）メタクリルアミド・ハイドロクロライド（APMA）、4.53g（25.4mmol）を、乾燥管を備え250mL丸底フラスコ内で100mLの無水クロロホルム中に懸濁した。7-メチル-9-オキソチオキサンテン-3-カルボン酸（MTA）を、米国特許番号第4,506,083号の実施例Dに記載のとおり調製した。MTA-クロライド（MTA-Cl）を、米国特許番号第6,007,833号の実施例1に記載のとおり作製した。氷浴によりスラリーを冷やした後に、撹拌しながら、MTA-Cl（7.69g；26.6mmol）を、固体としてAPMA-クロロホルム懸濁物に加えた。その後、20mLのクロロホルム中、7.42mL（53.2mmol）のTEAの溶液を、1.5時間かけて加え、それに続いて、室温まで緩やかに加熱した。混合物を、乾燥管の下、16時間室温にて撹拌した。この後、反応物を、0.1NのHClで洗浄し、そして、阻害剤として少量のフェノチアジンを加えた後に、溶剤を減圧下で除去した。得られた生成物を、テトラヒドロフラン（THF）／トルエン（3/1）から再結晶させ、そして、自然乾燥後に8.87g（88.7%の収率）の生成物を得た。MTA-APMAの構造を、NMR分析によって確認した。
その後、室温にて2-メルカプトエタノール（連鎖移動剤）、N,N,N’,N’-テトラメチル-エチレンジアミン（助触媒）、及び2,2’-アゾビス（2-メチル-プロピオニトリル）（フリーラジカル開始剤）の存在下、MTA-APMAを、DMSO中、アクリルアミドと共重合させた。その溶液を、窒素で20分間スパージし、しっかり密封し、そして、55℃にて20時間インキューベートした。その溶液を、連続流動透析を使用して3日間DI水に対して透析した。得られたMTA-PAAmを凍結乾燥し、乾燥させて、且つ、室温にて遮光して保存した。
実施例３
1-（6-オキソ-6-ヒドロキシヘキシル）マレイミド（Mal-EACA）の調製
マレイミド機能性酸（A maleimide functional acid）を、以下の様式で調製し、実施例４において使用した。EACA（6-アミノカプロン酸）（100g；0.762moles）を、オーバーヘッド・スターラ及び乾燥管を含む三口の3リットル・フラスコ内で300mLの酢酸中に溶解させた。無水マレイン酸（78.5g；0.801moles）を、200mLの酢酸中に溶解させ、そして、上記EACA溶液に加えた。その混合物を、沸騰水浴により加熱しながら、1時間撹拌し、白色の固体の形成を生じた。室温にて一晩冷ました後に、固体を、濾過によって回収し、そして、それぞれ50mLのヘキサンで2回すすいだ。乾燥後に、（z）-4-オキソ-5-アザ-ウンデカ-2-エン二酸（化合物1）の収率は、158〜165g（90〜95%）の範囲にあり、160〜165℃の融点を持っていた。NMRスペクトロメータによる分析は、所望の生成物と一致していた：1H NMR（DMSO-d6、400MHz）、δ6.41、6.24（d、2H、J＝12.6Hz；ビニル・プロトン）、3.6-3.2（b、1H；アミド・プロトン）、3.20-3.14（m, 2H：窒素に隣接したメチレン）、2.20（t、2H、J＝7.3；カルボニルに隣接したメチレン）、1.53-1.44（m, 4H；中央のメチレンに隣接したメチレン）、及び1.32-1.26（m, 2H、中央のメチレン）。
1-（6-オキソ-6-ヒドロキシヘキシル）マレイミド（Mal-EACA）の調製
マレイミド機能性酸（A maleimide functional acid）を、以下の様式で調製し、実施例４において使用した。EACA（6-アミノカプロン酸）（100g；0.762moles）を、オーバーヘッド・スターラ及び乾燥管を含む三口の3リットル・フラスコ内で300mLの酢酸中に溶解させた。無水マレイン酸（78.5g；0.801moles）を、200mLの酢酸中に溶解させ、そして、上記EACA溶液に加えた。その混合物を、沸騰水浴により加熱しながら、1時間撹拌し、白色の固体の形成を生じた。室温にて一晩冷ました後に、固体を、濾過によって回収し、そして、それぞれ50mLのヘキサンで2回すすいだ。乾燥後に、（z）-4-オキソ-5-アザ-ウンデカ-2-エン二酸（化合物1）の収率は、158〜165g（90〜95%）の範囲にあり、160〜165℃の融点を持っていた。NMRスペクトロメータによる分析は、所望の生成物と一致していた：1H NMR（DMSO-d6、400MHz）、δ6.41、6.24（d、2H、J＝12.6Hz；ビニル・プロトン）、3.6-3.2（b、1H；アミド・プロトン）、3.20-3.14（m, 2H：窒素に隣接したメチレン）、2.20（t、2H、J＝7.3；カルボニルに隣接したメチレン）、1.53-1.44（m, 4H；中央のメチレンに隣接したメチレン）、及び1.32-1.26（m, 2H、中央のメチレン）。
（z）-4-オキソ-5-アザ-ウンデカ-2-エン二酸、（160g；0.698moles）、280g（2.05moles）の塩化亜鉛、及び0.15gのフェノチアジンを、オーバーヘッド・スターラ、冷却管、熱電対、添加漏斗、不活性ガス注入口、及び加熱マントルを取り付けた2リットル丸底フラスコに加えた。320mLのクロロホルム（CHCl3）を、2リットルの反応フラスコに加え、そして、混合物の撹拌を開始した。トリエチルアミン（480mL；348g、3.44moles（TEA））を、1時間かけて加えた。その後、クロロトリメチルシラン（600mL；510g、4.69moles）を、2時間かけて加えた。反応物を、還流状態にし、そして、一晩（〜16時間）還流した。反応物を、冷まし、そして、20リットルのコンテナ内で、CHCl3（500mL）、水（1.0リットル）、氷（300g）、及び12Nの塩酸（240mL）の混合物中に15分間かけて加えた。15分間の撹拌の後に、pHが5未満であるのを確認するために、水層を試験した。有機層を分離し、そして、水層を各抽出ともCHCl3（700mL）を用いて3回抽出した。有機層を、合わせ、そして、ロータリーエバポレターにより留去した。その後、残渣を、20リットルのコンテナに入れた。水（2.4リットル）中、重炭酸ナトリウム（192g）の溶液を、上記残基に添加した。固体が溶解されるまで、重炭酸塩溶液を撹拌した。重炭酸塩溶液を、2未満のpHまで塩酸溶液（1.1Nで26リットル）で5分間かけて処理した。その後、酸性化混合物を、それぞれの抽出ともCHCl3の2つの部分（1.2リットルと0.8リットル）で抽出した。合わせた抽出物を、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、そして、留去した。残渣を、トルエンとヘキサンから再結晶させた。その後、結晶生成物を、濾過によって単離し、そして、乾燥させて85.6gの白色のN-（6-オキソ-6-ヒドロキシヘキシル）マレイミド（Mal-EACA；化合物2）を得た。NMRスペクトロメータによる分析は、所望の生成物と一致した：1H NMR（CDCl3、400MHz）δ6.72（s, 2H；マレイミド・プロトン）、3.52（t, 2H, J＝7.2Hz；マレイミドの横のメチレン）、2.35（t, 2H, J＝7.4；カルボニルの横のメチレン）、1.69-1.57（m, 4H；中央のメチレンに隣接したメチレン）、及び1.39 -1.30（m, 2H；中央のメチレン）。生成物は、89.9℃にDSC（示差走査熱量計）融点ピークを持っていた。
実施例４
N-（5-イソシアナートペンチル）マレイミド（Mal-C5-NCO）の調製
実施例3からのMal-EACA（5.0g；23.5mmole）、及びCHCl3（25mL）を、100mL丸底フラスコに入れ、氷浴中で冷やしながらマグネティックバーを使用して撹拌した。塩化オキサリル（10.3mL；〜15g；118mmole）を加え、そして、反応物を、一晩撹拌しながら室温にした。揮発性物質を、ロータリーエバポレターで除去し、そして、残渣を、その都度、10mLのCHCl3と3回共沸（azetroped）した。中間体のMal-EAC-Cl［N-（6-オキソ-6-クロロヘキシル）マレイミド］（化合物3）を、アセトン（10mL）中に溶解させ、そして、水（10mL）中、アジ化ナトリウム（2.23g；34.3mmole）の冷（氷浴）攪拌溶液に添加した。混合物を、氷浴を使用して1時間攪拌した。有機層を、氷浴中に取っておき、そして、水層を、10mLのCHCl3で3回抽出した。アシルアジドの全ての操作を、氷浴温度にて行った。アジド反応の合わせた有機溶液を、無水硫酸ナトリウム上で1時間乾燥させた。N-（6-オキソ-6-アジドヘキシル）マレイミド（化合物4）溶液を、モレキュラーシーブ上で一晩、穏やかにかき混ぜることによって更に乾燥させた。冷アジド溶液を、濾過し、そして、5mLの還流状態のCHCl3を10分間かけて加えた。アジド溶液を2時間還流した。得られたMal-C5-NCO（化合物5）溶液の重量は、55.5gであり、それを湿気から防いだ。136mgのイソシアナート溶液のサンプルを、留去し、そして、DBB（1,4-ジブロムベンゼン）、7.54mg、及びクロロホルムd、0.9mLで処理した：1H NMR（CDCl3、400MHz）δ6.72（s, 2H）、3.55（t, 2H、J＝7.2Hz）、3.32（t, 2H、J＝6.6Hz）、1.70-1.59（m, 4H）、1.44-1.35（m, 2H）。NMRスペクトルは、所望の生成物と一致していた。7.38におけるDBB内部標準δ（積分値は2.0、4Hであった；生成物の1モルあたり）を、溶液中のMal-C5-NCOのモルを推定するために使用した。計算した溶液中の生成物の量は、理論値の98%の収率にあたる23.2mmoleであった。そのNCO試薬（濃度は0.42mmole/gであった）を、実施例14においてマクロマーを調製するために使用した。
N-（5-イソシアナートペンチル）マレイミド（Mal-C5-NCO）の調製
実施例3からのMal-EACA（5.0g；23.5mmole）、及びCHCl3（25mL）を、100mL丸底フラスコに入れ、氷浴中で冷やしながらマグネティックバーを使用して撹拌した。塩化オキサリル（10.3mL；〜15g；118mmole）を加え、そして、反応物を、一晩撹拌しながら室温にした。揮発性物質を、ロータリーエバポレターで除去し、そして、残渣を、その都度、10mLのCHCl3と3回共沸（azetroped）した。中間体のMal-EAC-Cl［N-（6-オキソ-6-クロロヘキシル）マレイミド］（化合物3）を、アセトン（10mL）中に溶解させ、そして、水（10mL）中、アジ化ナトリウム（2.23g；34.3mmole）の冷（氷浴）攪拌溶液に添加した。混合物を、氷浴を使用して1時間攪拌した。有機層を、氷浴中に取っておき、そして、水層を、10mLのCHCl3で3回抽出した。アシルアジドの全ての操作を、氷浴温度にて行った。アジド反応の合わせた有機溶液を、無水硫酸ナトリウム上で1時間乾燥させた。N-（6-オキソ-6-アジドヘキシル）マレイミド（化合物4）溶液を、モレキュラーシーブ上で一晩、穏やかにかき混ぜることによって更に乾燥させた。冷アジド溶液を、濾過し、そして、5mLの還流状態のCHCl3を10分間かけて加えた。アジド溶液を2時間還流した。得られたMal-C5-NCO（化合物5）溶液の重量は、55.5gであり、それを湿気から防いだ。136mgのイソシアナート溶液のサンプルを、留去し、そして、DBB（1,4-ジブロムベンゼン）、7.54mg、及びクロロホルムd、0.9mLで処理した：1H NMR（CDCl3、400MHz）δ6.72（s, 2H）、3.55（t, 2H、J＝7.2Hz）、3.32（t, 2H、J＝6.6Hz）、1.70-1.59（m, 4H）、1.44-1.35（m, 2H）。NMRスペクトルは、所望の生成物と一致していた。7.38におけるDBB内部標準δ（積分値は2.0、4Hであった；生成物の1モルあたり）を、溶液中のMal-C5-NCOのモルを推定するために使用した。計算した溶液中の生成物の量は、理論値の98%の収率にあたる23.2mmoleであった。そのNCO試薬（濃度は0.42mmole/gであった）を、実施例14においてマクロマーを調製するために使用した。
実施例５
3-（アクリロイルオキシ）プロパン酸（2-カルボキシエチル・アクリラート：CEA）の調製
アクリル酸（100g；1.39moles）とフェノチアジン（0.1g）を、500mL丸底フラスコに入れた。反応物を、92℃にて14時間撹拌した。余分なアクリル酸を、機械式真空ポンプを使用して25℃にてロータリーエバポレターにより除去した。得られた残渣の量は51.3gであった。そのCEA（化合物6）を、精製なしで実施例6に使用した。
3-（アクリロイルオキシ）プロパン酸（2-カルボキシエチル・アクリラート：CEA）の調製
アクリル酸（100g；1.39moles）とフェノチアジン（0.1g）を、500mL丸底フラスコに入れた。反応物を、92℃にて14時間撹拌した。余分なアクリル酸を、機械式真空ポンプを使用して25℃にてロータリーエバポレターにより除去した。得られた残渣の量は51.3gであった。そのCEA（化合物6）を、精製なしで実施例6に使用した。
実施例6
3-クロロ-3-オキソプロピル・アクリラート（CEA-Cl）の調製
実施例5からのCEA（51g；〜0.35moles）、及びジメチル・ホルムアミド（DMF；0.2mL；0.26mmole）を、CH2Cl3（100mL）中に溶解させた。CEA溶液を、200mmの圧力下にて、氷浴の中の500mL丸底フラスコ内のオキサリル・クロライド（53mL；0.61moles）、DMF（0.2mL；2.6mmole）、アントラキノン（0.5g；2.4mmole）、フェノチアジン（0.1g、0.5mmole）、及びCH2Cl3（75mL）の攪拌溶液に（2時間かけて）ゆっくり添加した。ドライアイス冷却管を、反応フラスコ内のCH2Cl3を維持するために使用した。添加が完了した後に、反応物を、室温にて一晩撹拌した。反応溶液の重量は、369gであった。CEA-Cl（化合物7）反応溶液のサンプル（124mg）を、1,4-ジブロムベンゼン（DBB、6.85mg）で処理し、留去し、そして、CDCl3中に溶解させた：1H NMR（CDCl3、400MHz）δ7.38（s, 4H；DBB内部標準）、6.45（d, 1H、J＝17.4Hz）、6.13（dd, 1H、J＝17.4、10.4Hz）、5.90（d, 1H、J＝10.4Hz）、4.47（t, 2H、J＝5.9Hz）、3.28（t, 2H、J＝5.9）。スペクトルは、所望の生成物と一致していた。積分により1.0モルのCEA-Clに対して0.394モルのDBBが存在し、61%の計算収率を得た。市販のCEA（426g；Aldrich）を、先に列挙したのと類似した手順で塩化オキサリル（532mL）と反応させた。残渣CEA-Cl（490g）を、18mmHgの圧力下、140℃にて油浴を使用して蒸留した。留出物の温度は98℃に達し、そして、150gの留出物を回収した。留出物を、18mmHg、120℃の最高浴温にて再蒸留した。留出物の温度範囲は30℃〜70℃であり、11gの物質を得た。留出物は、3-クロロ-3-オキソプロピル3-クロロプロパノアートであると考えられた。2度目の蒸留の残渣（125g；理論値の26%）を、実施例7に使用した。
3-クロロ-3-オキソプロピル・アクリラート（CEA-Cl）の調製
実施例5からのCEA（51g；〜0.35moles）、及びジメチル・ホルムアミド（DMF；0.2mL；0.26mmole）を、CH2Cl3（100mL）中に溶解させた。CEA溶液を、200mmの圧力下にて、氷浴の中の500mL丸底フラスコ内のオキサリル・クロライド（53mL；0.61moles）、DMF（0.2mL；2.6mmole）、アントラキノン（0.5g；2.4mmole）、フェノチアジン（0.1g、0.5mmole）、及びCH2Cl3（75mL）の攪拌溶液に（2時間かけて）ゆっくり添加した。ドライアイス冷却管を、反応フラスコ内のCH2Cl3を維持するために使用した。添加が完了した後に、反応物を、室温にて一晩撹拌した。反応溶液の重量は、369gであった。CEA-Cl（化合物7）反応溶液のサンプル（124mg）を、1,4-ジブロムベンゼン（DBB、6.85mg）で処理し、留去し、そして、CDCl3中に溶解させた：1H NMR（CDCl3、400MHz）δ7.38（s, 4H；DBB内部標準）、6.45（d, 1H、J＝17.4Hz）、6.13（dd, 1H、J＝17.4、10.4Hz）、5.90（d, 1H、J＝10.4Hz）、4.47（t, 2H、J＝5.9Hz）、3.28（t, 2H、J＝5.9）。スペクトルは、所望の生成物と一致していた。積分により1.0モルのCEA-Clに対して0.394モルのDBBが存在し、61%の計算収率を得た。市販のCEA（426g；Aldrich）を、先に列挙したのと類似した手順で塩化オキサリル（532mL）と反応させた。残渣CEA-Cl（490g）を、18mmHgの圧力下、140℃にて油浴を使用して蒸留した。留出物の温度は98℃に達し、そして、150gの留出物を回収した。留出物を、18mmHg、120℃の最高浴温にて再蒸留した。留出物の温度範囲は30℃〜70℃であり、11gの物質を得た。留出物は、3-クロロ-3-オキソプロピル3-クロロプロパノアートであると考えられた。2度目の蒸留の残渣（125g；理論値の26%）を、実施例7に使用した。
実施例7
3-アジド-3-オキソプロピル・アクリラート（CEA-N3）の調製
実施例6からのCEA-Cl（109.2g；0.671mole）を、アセトン（135mL）中に溶解させた。アジド・ナトリウム（57.2g；0.806mole）を、水（135mL）中に溶解させ、そして、冷やした。その後、氷浴中で1.5時間、激しく撹拌しながら、CEA-Cl溶液を冷アジド溶液に添加した。反応混合物を、各抽出とも150mLのCHCl3で2回抽出した。CHCl3溶液を、直径が40mmで長さ127mmのシリカゲル・カラムを通した。3-アジド-3-オキソプロピル・アクリラート（化合物8）溶液を、4℃にて一晩、乾燥したモレキュラーシーブ上で緩やかにかき回した。乾燥させた溶液を、精製なしで実施例8に使用した。
3-アジド-3-オキソプロピル・アクリラート（CEA-N3）の調製
実施例6からのCEA-Cl（109.2g；0.671mole）を、アセトン（135mL）中に溶解させた。アジド・ナトリウム（57.2g；0.806mole）を、水（135mL）中に溶解させ、そして、冷やした。その後、氷浴中で1.5時間、激しく撹拌しながら、CEA-Cl溶液を冷アジド溶液に添加した。反応混合物を、各抽出とも150mLのCHCl3で2回抽出した。CHCl3溶液を、直径が40mmで長さ127mmのシリカゲル・カラムを通した。3-アジド-3-オキソプロピル・アクリラート（化合物8）溶液を、4℃にて一晩、乾燥したモレキュラーシーブ上で緩やかにかき回した。乾燥させた溶液を、精製なしで実施例8に使用した。
実施例８
2-イソシアナートエチル・アクリラート（EA-NCO）の調製
（実施例7からの）乾燥させたアジド溶液を、75mLの還流CHCl3にゆっくり加えた。添加が完了した後に、還流を2時間続けた。EA-NCO（化合物9）溶液（594.3g）を湿気から防いだ。EA-NCO溶液のサンプル（283.4mg）を、DBB（8.6mg）と混合し、そして、留去した。残渣をCDCl3中にで溶解させた：1H NMR（CDCl3、400MHz）δ7.38（s, 4H；DBB内部標準）、6.50（d, 1H、J＝17.3Hz）、6.19（dd, 1H、J＝17.3、10.5Hz）、5.93（d, 1H、J＝10.5Hz）、4.32（t, 2H、J＝5.3Hz）、3.59（t, 2H、J＝5.3）。スペクトルは、所望のEA-NCOと一致した。積分によると1.0moleのEA-NCOに対して0.165moleのDBBが存在し、110mg EA-NCO/g溶液の計算上の濃度を得た。そのEA-NCO溶液を、実施例9においてマクロマーを調製するために使用した。
2-イソシアナートエチル・アクリラート（EA-NCO）の調製
（実施例7からの）乾燥させたアジド溶液を、75mLの還流CHCl3にゆっくり加えた。添加が完了した後に、還流を2時間続けた。EA-NCO（化合物9）溶液（594.3g）を湿気から防いだ。EA-NCO溶液のサンプル（283.4mg）を、DBB（8.6mg）と混合し、そして、留去した。残渣をCDCl3中にで溶解させた：1H NMR（CDCl3、400MHz）δ7.38（s, 4H；DBB内部標準）、6.50（d, 1H、J＝17.3Hz）、6.19（dd, 1H、J＝17.3、10.5Hz）、5.93（d, 1H、J＝10.5Hz）、4.32（t, 2H、J＝5.3Hz）、3.59（t, 2H、J＝5.3）。スペクトルは、所望のEA-NCOと一致した。積分によると1.0moleのEA-NCOに対して0.165moleのDBBが存在し、110mg EA-NCO/g溶液の計算上の濃度を得た。そのEA-NCO溶液を、実施例9においてマクロマーを調製するために使用した。
実施例9
マルトデキストリン-アクリラート・マクロマー（MD-アクリラート）の調製
マルトデキストリン（MD；Aldrich；9.64g；〜3.21mmole；DE（デキストロース当量）：4.0〜7.0）を、60mLのジメチルスルホキシド（DMSO）中に溶解させた。マルトデキストリンのサイズが、2,000Da〜4,000Daの範囲にあることを計算した。実施例12からのEA-NCO溶液（24.73g；19.3mmole）を、留去し、そして、脱水した（dried）DMSO（7.5mL）中に溶解させた。2つのDMSO溶液を、混合し、そして、55℃にて一晩加熱した。DMSO溶液を、透析用チューブ（1000MWCO、折り径45mm×長さ50cm）に入れ、そして、3日間水に対して透析した。マクロマー溶液を、濾過し、そして、凍結乾燥して、7.91gの白色の固体を得た。マクロマーのサンプル（49mg）及びDBB（4.84mg）を、0.8mLのDMSO-d6中に溶解させた：1H NMR（DMSO-d6, 400MHz）δ7.38（s, 4H、2.7815の内部標準の積分値）、6.50、6.19、及び5.93（二重線、3H；3.0696のビニル・プロトンの積分値）。前記マクロマーの計算されたアクリラート負荷は、0.616μmoles/mgポリマーであった。
マルトデキストリン-アクリラート・マクロマー（MD-アクリラート）の調製
マルトデキストリン（MD；Aldrich；9.64g；〜3.21mmole；DE（デキストロース当量）：4.0〜7.0）を、60mLのジメチルスルホキシド（DMSO）中に溶解させた。マルトデキストリンのサイズが、2,000Da〜4,000Daの範囲にあることを計算した。実施例12からのEA-NCO溶液（24.73g；19.3mmole）を、留去し、そして、脱水した（dried）DMSO（7.5mL）中に溶解させた。2つのDMSO溶液を、混合し、そして、55℃にて一晩加熱した。DMSO溶液を、透析用チューブ（1000MWCO、折り径45mm×長さ50cm）に入れ、そして、3日間水に対して透析した。マクロマー溶液を、濾過し、そして、凍結乾燥して、7.91gの白色の固体を得た。マクロマーのサンプル（49mg）及びDBB（4.84mg）を、0.8mLのDMSO-d6中に溶解させた：1H NMR（DMSO-d6, 400MHz）δ7.38（s, 4H、2.7815の内部標準の積分値）、6.50、6.19、及び5.93（二重線、3H；3.0696のビニル・プロトンの積分値）。前記マクロマーの計算されたアクリラート負荷は、0.616μmoles/mgポリマーであった。
実施例10
マルトデキストリン-マレイミド・マクロマー（MD-Mal）の調製
実施例9に類似した手順を、MD-Malマクロマーを作製するために使用した。実施例4からのMal-C5-NCOの溶液（0.412g；1.98mmole）を、留去し、そして、脱水したDMSO（2mL）中に溶解させた。MD（0.991g；0.33mmole）をDMSO（5mL）中に溶解させた。前記DMSO溶液を、組み合わせ、そして、55℃にて16時間撹拌した。透析、そして、凍結乾燥により0.566gの生成物を得た。マクロマーのサンプル（44mg）及びDBB（2.74mg）を、00.8mLのDMSO-d6中に溶解させた：1H NMR（DMSO-d6、400MHz）δ7.38（s, 4H、2.3832の内部標準の積分値）、6.9（s, 2H、1.000のマレイミド・プロトンの積分値）。前記マクロマーの計算されたアクリラート負荷は、0.222μmoles/mgポリマーであった。そのマクロマーを、マトリックスを作る能力に関して試験した（実施例13を参照のこと）。
マルトデキストリン-マレイミド・マクロマー（MD-Mal）の調製
実施例9に類似した手順を、MD-Malマクロマーを作製するために使用した。実施例4からのMal-C5-NCOの溶液（0.412g；1.98mmole）を、留去し、そして、脱水したDMSO（2mL）中に溶解させた。MD（0.991g；0.33mmole）をDMSO（5mL）中に溶解させた。前記DMSO溶液を、組み合わせ、そして、55℃にて16時間撹拌した。透析、そして、凍結乾燥により0.566gの生成物を得た。マクロマーのサンプル（44mg）及びDBB（2.74mg）を、00.8mLのDMSO-d6中に溶解させた：1H NMR（DMSO-d6、400MHz）δ7.38（s, 4H、2.3832の内部標準の積分値）、6.9（s, 2H、1.000のマレイミド・プロトンの積分値）。前記マクロマーの計算されたアクリラート負荷は、0.222μmoles/mgポリマーであった。そのマクロマーを、マトリックスを作る能力に関して試験した（実施例13を参照のこと）。
実施例11
MTA-PAAmを使用したマルトデキストリン-アクリラート生分解性マトリックスの形成
実施例9で調製された250mgのMD-アクリラートを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、3mgの（凍結乾燥した）MTA-PAAm、2μLの2-NVP、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加え、250mg/mlにてMD-アクリラートを持つ組成物を提供した。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。50μLの量の混合物を、ガラス・スライド上に置き、400〜500nmフィルターを含むEFOS 100 SS照明システムで40秒間照明を行った。照明後に、ポリマーが、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成することがわかった。
MTA-PAAmを使用したマルトデキストリン-アクリラート生分解性マトリックスの形成
実施例9で調製された250mgのMD-アクリラートを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、3mgの（凍結乾燥した）MTA-PAAm、2μLの2-NVP、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加え、250mg/mlにてMD-アクリラートを持つ組成物を提供した。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。50μLの量の混合物を、ガラス・スライド上に置き、400〜500nmフィルターを含むEFOS 100 SS照明システムで40秒間照明を行った。照明後に、ポリマーが、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成することがわかった。
実施例12
カンファーキノンを使用したMD-アクリラート生分解性マトリックスの形成
実施例9で調製したMD-アクリラート250mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、14mgのカンファーキノン-10-スルフォン酸水和物（Toronto Research Chemicals, Inc.）、3μLの2-NVP、及び1mLの蒸留水を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。50μLの量の混合物を、ガラス・スライド上に置き、そして、SmartliteIQ（商標）LED硬化ライト（Dentsply Caulk）を用いて40秒間照明を行った。照明後に、ポリマーが、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成することがわかった。
カンファーキノンを使用したMD-アクリラート生分解性マトリックスの形成
実施例9で調製したMD-アクリラート250mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、14mgのカンファーキノン-10-スルフォン酸水和物（Toronto Research Chemicals, Inc.）、3μLの2-NVP、及び1mLの蒸留水を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。50μLの量の混合物を、ガラス・スライド上に置き、そして、SmartliteIQ（商標）LED硬化ライト（Dentsply Caulk）を用いて40秒間照明を行った。照明後に、ポリマーが、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成することがわかった。
実施例13
MTA-PAAmを使用したMD-Mal生分解性マトリックスの形成
実施例10で調製したMD-Mal 250mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-Malに、3mgの（凍結乾燥した）MTA-PAAm、2μLの2-NVP、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。50μLの量の混合物を、ガラス・スライド上に置き、400〜500nmのフィルターを含むEFOS 100 SS照明システムを用いて40秒間照明を行った。照明の後に、ポリマーが、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成することがわかった。
MTA-PAAmを使用したMD-Mal生分解性マトリックスの形成
実施例10で調製したMD-Mal 250mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-Malに、3mgの（凍結乾燥した）MTA-PAAm、2μLの2-NVP、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。50μLの量の混合物を、ガラス・スライド上に置き、400〜500nmのフィルターを含むEFOS 100 SS照明システムを用いて40秒間照明を行った。照明の後に、ポリマーが、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成することがわかった。
実施例14
MD-アクリラート・マトリクスの生物活性剤の取り込み／放出
実施例9で調製したMD-アクリラート500mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、3mgの（凍結乾燥した）MTA-PAAm、2μLの2-NVP、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。この混合物に、5mgの70kD FITC-Dextran又は5mgの10kD FITC-Dextran（Sigma）のいずれかを加え、30秒間、ボルテックスにかけた。200μLの量の混合物を、テフロン（登録商標）・ウェル・プレート（直径8mm、深さ4mm）に置き、そして、400〜500nmのフィルターを含むEFOS 100 SS照明システムを用いて40秒間照明を行った。形成されたマトリックスは、ゆるく、且つ、実施例13において形成されたMD-アクリラート・マトリックスのようには架橋しなかった。照明後に、マトリックスを、12ウェル・プレート（Falcon）に移し、0.6mLのPBSを含むウェルに入れた。6日間、1日ごとに、150μLのPBSを、各ウェルから取り出し、96ウェル・プレートの中に入れた。残りの850μLをサンプルから取り出し、1mLの新しいPBSと置き換えた。96ウェル・プレートを、490の吸光度にて分光光度計（shimadzu）によりFITC-Dextranについて分析した。結果は、検出可能な10kd又は70kD FITC-Dextranの少なくとも70%が2日後にはマトリックスから放出されていたことを示した。目視観察は、定量化される量の10kD又は70kD FITC-Dextranが6日後にはマトリックス内に残っていなかったことを示した。
MD-アクリラート・マトリクスの生物活性剤の取り込み／放出
実施例9で調製したMD-アクリラート500mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、3mgの（凍結乾燥した）MTA-PAAm、2μLの2-NVP、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。この混合物に、5mgの70kD FITC-Dextran又は5mgの10kD FITC-Dextran（Sigma）のいずれかを加え、30秒間、ボルテックスにかけた。200μLの量の混合物を、テフロン（登録商標）・ウェル・プレート（直径8mm、深さ4mm）に置き、そして、400〜500nmのフィルターを含むEFOS 100 SS照明システムを用いて40秒間照明を行った。形成されたマトリックスは、ゆるく、且つ、実施例13において形成されたMD-アクリラート・マトリックスのようには架橋しなかった。照明後に、マトリックスを、12ウェル・プレート（Falcon）に移し、0.6mLのPBSを含むウェルに入れた。6日間、1日ごとに、150μLのPBSを、各ウェルから取り出し、96ウェル・プレートの中に入れた。残りの850μLをサンプルから取り出し、1mLの新しいPBSと置き換えた。96ウェル・プレートを、490の吸光度にて分光光度計（shimadzu）によりFITC-Dextranについて分析した。結果は、検出可能な10kd又は70kD FITC-Dextranの少なくとも70%が2日後にはマトリックスから放出されていたことを示した。目視観察は、定量化される量の10kD又は70kD FITC-Dextranが6日後にはマトリックス内に残っていなかったことを示した。
実施例15
ポリアルジトール-アクリラートの合成
ポリアルジトール（PA；GPC；9.64g；〜3.21mmole）を、60mLのジメチルスルホキシド（DMSO）中に溶解させた。ポリアルジトールのサイズが、2,000Da〜4,000Daの範囲内になるように計算した。実施例8からのEA-NCO溶液（24.73g；19.3mmole）を、留去し、そして、脱水したDMSO（7.5mL）中に溶解させた。2つのDMSO溶液を、混合し、そして、55℃にて一晩加熱した。そのDMSO溶液を、透析用チューブ（1000MWCO、折り径45mm×長さ50cm）の中に入れ、そして、3日間水に対して透析した。ポリアルジトール・マクロマー溶液を、濾過し、そして、凍結乾燥して、7.91gの白色の固体を得た。マクロマーのサンプル（49mg）及びDBB（4.84mg）を、0.8mLのDMSO-d6中に溶解させた：1H NMR（DMSO-d6、400MHz）δ7.38（s, 4H；2.7815の内部標準の積分値）、6.50、6.19、及び5.93（二重線、3H；3.0696のビニル・プロトンの積分値）。マクロマーの計算されたアクリラート負荷は、0.616μmoles/mgポリマーであった。
ポリアルジトール-アクリラートの合成
ポリアルジトール（PA；GPC；9.64g；〜3.21mmole）を、60mLのジメチルスルホキシド（DMSO）中に溶解させた。ポリアルジトールのサイズが、2,000Da〜4,000Daの範囲内になるように計算した。実施例8からのEA-NCO溶液（24.73g；19.3mmole）を、留去し、そして、脱水したDMSO（7.5mL）中に溶解させた。2つのDMSO溶液を、混合し、そして、55℃にて一晩加熱した。そのDMSO溶液を、透析用チューブ（1000MWCO、折り径45mm×長さ50cm）の中に入れ、そして、3日間水に対して透析した。ポリアルジトール・マクロマー溶液を、濾過し、そして、凍結乾燥して、7.91gの白色の固体を得た。マクロマーのサンプル（49mg）及びDBB（4.84mg）を、0.8mLのDMSO-d6中に溶解させた：1H NMR（DMSO-d6、400MHz）δ7.38（s, 4H；2.7815の内部標準の積分値）、6.50、6.19、及び5.93（二重線、3H；3.0696のビニル・プロトンの積分値）。マクロマーの計算されたアクリラート負荷は、0.616μmoles/mgポリマーであった。
実施例16
マルトデキストリン-アクリラート・フィラメント
実施例9で調製したMD-アクリラート1,100mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、1 mgの光開始剤である4,5-ビス（4-ベンゾイルフェニル-メチレンオキシ）ベンゼン-1,3-ジスルホン酸（5mg）（DBDS）、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-447-01；Helix Medical, Carpinteria, CA）内に23ゲージの針を使用して注入した。チューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上に鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、MD-アクリラートの完全な重合を示した。余分な液体は観察されなかった。フィラメントを、鉗子を用いて扱った。マルトデキストリン・フィラメントは、また、200mg/mlの濃度を持つMD-アクリラート溶液からも作られた。これらは、物理的に堅く、1.100mg/mlのものと同じである。
マルトデキストリン-アクリラート・フィラメント
実施例9で調製したMD-アクリラート1,100mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、1 mgの光開始剤である4,5-ビス（4-ベンゾイルフェニル-メチレンオキシ）ベンゼン-1,3-ジスルホン酸（5mg）（DBDS）、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-447-01；Helix Medical, Carpinteria, CA）内に23ゲージの針を使用して注入した。チューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上に鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、MD-アクリラートの完全な重合を示した。余分な液体は観察されなかった。フィラメントを、鉗子を用いて扱った。マルトデキストリン・フィラメントは、また、200mg/mlの濃度を持つMD-アクリラート溶液からも作られた。これらは、物理的に堅く、1.100mg/mlのものと同じである。
実施例17
ポリアルジトール-アクリラート・フィラメント
実施例15で調製したポリアルジトール-アクリラート1,500mgを、8ml褐色瓶に入れた。そのポリアルジトール-アクリラートに、1mgの（凍結乾燥した）DBDS、15mgのウシ血清アルブミン、及び200μLの1×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-44701；Helix Medical, Carpinteria, CA）の中に23ゲージの針を使用して注入した。そのチューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上に鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、ポリアルジトール-アクリラートの完全な重合を示した。余分な液体は観察されなかった。フィラメントを、鉗子を用いて扱った。
ポリアルジトール-アクリラート・フィラメント
実施例15で調製したポリアルジトール-アクリラート1,500mgを、8ml褐色瓶に入れた。そのポリアルジトール-アクリラートに、1mgの（凍結乾燥した）DBDS、15mgのウシ血清アルブミン、及び200μLの1×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-44701；Helix Medical, Carpinteria, CA）の中に23ゲージの針を使用して注入した。そのチューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上に鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、ポリアルジトール-アクリラートの完全な重合を示した。余分な液体は観察されなかった。フィラメントを、鉗子を用いて扱った。
実施例18
マルトデキストリン-アクリラート・フィラメントのアミラーゼ分解
マルトデキストリン-アクリラート・フィラメントを、実施例16に記載のMD-アクリラート200mg/mLと1100mg/mLを使用して合成し、そして、アミラーゼ溶液中における分解について試験した。これらのフィラメントを、1×PBS（対照）、0.121μg/mLにてα-アミラーゼ（Sigma；カタログ番号A6814）を含む1×PBS、又は24μg/mlにてα-アミラーゼを含む1×PBSのいずれかが1mL入っている微小遠心管に入れた。その後、そのチューブを、37℃にてインキュベーター内に置いた。
マルトデキストリン-アクリラート・フィラメントのアミラーゼ分解
マルトデキストリン-アクリラート・フィラメントを、実施例16に記載のMD-アクリラート200mg/mLと1100mg/mLを使用して合成し、そして、アミラーゼ溶液中における分解について試験した。これらのフィラメントを、1×PBS（対照）、0.121μg/mLにてα-アミラーゼ（Sigma；カタログ番号A6814）を含む1×PBS、又は24μg/mlにてα-アミラーゼを含む1×PBSのいずれかが1mL入っている微小遠心管に入れた。その後、そのチューブを、37℃にてインキュベーター内に置いた。
2日後に、0.121μg/mLのα-アミラーゼ溶液を含むPBS中、200mg/mLのフィラメントは、完全に分解され、フィラメントの痕跡は観察されなかった。PBS（対照）中の200mg/mLのフィラメントは、分解の兆候を全く示さなかった。
33日後に、0.121μg/mLのα-アミラーゼを含む1×PBS中、1100mg/mLのフィラメントは、（フィラメントのわずかに縮れている外観で注意されるように）その初期の堅さをいくらか失ったが、それでも、完全に原型を保っていた。24ugのアミラーゼを含むPBS中、1,100mg/mLフィラメントは、48時間後に完全に分解された。PBS中、1,100mg/mlフィラメントは、分解の兆候を全く示さなかった。
実施例19
生物活性剤を含むマルトデキストリン-アクリラート・フィラメント及び放出
実施例9で調製した、1,100mgの量のMD-アクリラートを、8ml褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、1mgの（凍結乾燥した）DBDS、15mgのウシ血清アルブミン（生物活性剤の代わりとなる）；及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-447-01；Helix Medical, Carpinteria, CA）の中に、23ゲージの針を使用して注入した。そのチューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上で鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、MD-アクリラートの完全な重合を示した。余分な液体は観察されなかった。
生物活性剤を含むマルトデキストリン-アクリラート・フィラメント及び放出
実施例9で調製した、1,100mgの量のMD-アクリラートを、8ml褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、1mgの（凍結乾燥した）DBDS、15mgのウシ血清アルブミン（生物活性剤の代わりとなる）；及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-447-01；Helix Medical, Carpinteria, CA）の中に、23ゲージの針を使用して注入した。そのチューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上で鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、MD-アクリラートの完全な重合を示した。余分な液体は観察されなかった。
前記フィラメントを、1mlの1×PBSが入っている1.7ml微小遠心管に入れた。6日間、1日ごとに、150μLのPBSを各ウェルから取り出し、そして、その後の分析のために96ウェル・プレートに置いた。残りの850μLを、サンプルから取り除き、チューブに1 mlの1×PBSを加えた。6日後、フィラメントを、0.121μg/mlのα-アミラーゼを含む1×PBSの入っている1.7ml微小遠心管に入れた。35日間、1日ごとに、150μLのPBSを各ウェルから取り出し、その後の分析のために96ウェル・プレートに置いた。残りの850μLをサンプルから取り除き、0.121μg/mLのα-アミラーゼを含む1 mlの新しい1×PBSを、チューブに加えた。その96ウェル・プレートを、Quanitpro Assay Kit（Sigma）を使用してBSAについて分析した。最初の6日間に関して、BSAの初期噴出があり、それに続いて非常に遅い放出があった。PBS＋アミラーゼの添加後に、BSA放出速度は、顕著に高くなり、そして、続く35日間にわたり比較的一定であった。結果を、表2及び図2に示す。
実施例20
生物活性剤を含むポリアルジトール-アクリラート・フィラメント及び放出
実施例15で調製した、1,500 mgの量のポリアルジトール-アクリラートを、8ml褐色瓶に入れた。そのPA-アクリラートに、1mgの（凍結乾燥した）DBDS、15mgのウシ血清アルブミン、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-447-01；Helix Medical, Carpinteria, CA）の中に、23ゲージの針を使用して注入した。そのチューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上で鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、ポリアルジトール-アクリラートの完全な重合を示した。余分な液体は、観察されなかった。フィラメントを、鉗子を用いて扱った。
生物活性剤を含むポリアルジトール-アクリラート・フィラメント及び放出
実施例15で調製した、1,500 mgの量のポリアルジトール-アクリラートを、8ml褐色瓶に入れた。そのPA-アクリラートに、1mgの（凍結乾燥した）DBDS、15mgのウシ血清アルブミン、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（1×PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-447-01；Helix Medical, Carpinteria, CA）の中に、23ゲージの針を使用して注入した。そのチューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上で鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、ポリアルジトール-アクリラートの完全な重合を示した。余分な液体は、観察されなかった。フィラメントを、鉗子を用いて扱った。
前記フィラメントを、0.121μg/mLのα-アミラーゼを含む1mlのPBSの入った1.7ml微小遠心管に入れた。15日間、1日ごとに、150μLのPBSを、各ウェルから取り出し、その後の分析のために96ウェル・プレートに置いた。残りの850μLをサンプルから取り除いて、0.121μg/mLのα-アミラーゼを含む1mlの新しいPBSをチューブに加えた。その96ウェル・プレートを、Quanitpro Assay Kit（Sigma）を使用してBSAについて分析した。
実施例21
生物活性剤を含むマルトデキストリン-アクリラート・フィラメント及び放出
BSAの代わりに抗西洋ワサビ・ペルオキシダーゼ抗体（P7899；Sigma）を使用して、実施例19に記載のように1,100mg/mL溶液を使用してマルトデキストリン・フィラメントを合成した。フィラメントには、800ugの抗西洋ワサビ・ペルオキシダーゼ抗体が含まれた。フィラメントを、0.121μg/mlのα-アミラーゼを含む1mlの1×PBSの入った1.7ml微小遠心管に入れた。5日間、1日ごとに、100μLのPBSをサンプルから取り出し、96ウェル・プレートに置き、そして、37℃にて60分間インキューベートした。残りの850μLをサンプルから取り除き、そして、0.121μg/mlのα-アミラーゼを含む1mlの新しい1×PBSと置き換えた。1時間後に、プレートを、1mlのPBS／Tween（Sigma）で3回洗浄した。150μLのStabilCoat（商標）Immunoassay Stabilizer（SurModics, Eden Prairie, MN）をウェルに加え、そして、室温にて30分間インキューベートした。30分後に、96ウェル・プレートを、PBS／Tweenで3回洗浄した。1×PBS（100μL）中、0.5mg/mlの西洋ワサビ・ペルオキシダーゼ（Sigma）の溶液を、ウェルに加え、そして、60分間インキューベートした。60分後に、96ウェル・プレートを、PBS／Tweenで6回洗浄した。その後、発色アッセイを実施した。15分後に、96ウェル・プレートを、560nmの吸光度にて分光光度計（Tecan）によりHRP結合について分析した。検出可能な抗体を、それぞれの時点で確認した。
生物活性剤を含むマルトデキストリン-アクリラート・フィラメント及び放出
BSAの代わりに抗西洋ワサビ・ペルオキシダーゼ抗体（P7899；Sigma）を使用して、実施例19に記載のように1,100mg/mL溶液を使用してマルトデキストリン・フィラメントを合成した。フィラメントには、800ugの抗西洋ワサビ・ペルオキシダーゼ抗体が含まれた。フィラメントを、0.121μg/mlのα-アミラーゼを含む1mlの1×PBSの入った1.7ml微小遠心管に入れた。5日間、1日ごとに、100μLのPBSをサンプルから取り出し、96ウェル・プレートに置き、そして、37℃にて60分間インキューベートした。残りの850μLをサンプルから取り除き、そして、0.121μg/mlのα-アミラーゼを含む1mlの新しい1×PBSと置き換えた。1時間後に、プレートを、1mlのPBS／Tween（Sigma）で3回洗浄した。150μLのStabilCoat（商標）Immunoassay Stabilizer（SurModics, Eden Prairie, MN）をウェルに加え、そして、室温にて30分間インキューベートした。30分後に、96ウェル・プレートを、PBS／Tweenで3回洗浄した。1×PBS（100μL）中、0.5mg/mlの西洋ワサビ・ペルオキシダーゼ（Sigma）の溶液を、ウェルに加え、そして、60分間インキューベートした。60分後に、96ウェル・プレートを、PBS／Tweenで6回洗浄した。その後、発色アッセイを実施した。15分後に、96ウェル・プレートを、560nmの吸光度にて分光光度計（Tecan）によりHRP結合について分析した。検出可能な抗体を、それぞれの時点で確認した。
実施例22
硝子体液中のMD-アクリラート・フィラメントの分解
ブタ眼球の前部（角膜、房水、水晶体）の周辺解剖を実施し、硝子体を眼球から20mL褐色瓶内に絞り出した；合計約10mLを、合計4つの眼球から回収した。実施例15で形成した200mg/mLと1100mg/mLマルトデキストリン・フィラメントを、2mLの硝子体溶液中に入れ、そして、37℃にて回転子プレート上にセットした。200mg/mLフィラメントは、24時間後に完全に溶解した。1,100mg/mLフィラメントは、硝子体中、30日後に完全に溶解した。
硝子体液中のMD-アクリラート・フィラメントの分解
ブタ眼球の前部（角膜、房水、水晶体）の周辺解剖を実施し、硝子体を眼球から20mL褐色瓶内に絞り出した；合計約10mLを、合計4つの眼球から回収した。実施例15で形成した200mg/mLと1100mg/mLマルトデキストリン・フィラメントを、2mLの硝子体溶液中に入れ、そして、37℃にて回転子プレート上にセットした。200mg/mLフィラメントは、24時間後に完全に溶解した。1,100mg/mLフィラメントは、硝子体中、30日後に完全に溶解した。
実施例23
REDOX化学反応を使用したマルトデキストリン-アクリラート生分解性マトリックスの形成
2種類の溶液を調製した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：実施例9で調製したMD-アクリラート250mgを、8mLバイアルに入れた。そのMD-アクリラートに、15mgのグルコン酸第1鉄水和物（Sigma）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた。溶液番号2を、以下のとおり調製した：実施例13で調製したMD-アクリラート250mgを、2番目の8mLバイアルに入れた。このMD-アクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M 酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
REDOX化学反応を使用したマルトデキストリン-アクリラート生分解性マトリックスの形成
2種類の溶液を調製した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：実施例9で調製したMD-アクリラート250mgを、8mLバイアルに入れた。そのMD-アクリラートに、15mgのグルコン酸第1鉄水和物（Sigma）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた。溶液番号2を、以下のとおり調製した：実施例13で調製したMD-アクリラート250mgを、2番目の8mLバイアルに入れた。このMD-アクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M 酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
50μLの溶液番号1を、ガラス・スライドに加えた。50μLの溶液番号2を、軽くボルテックスしながら溶液番号1に加えた。2秒間混合した後、混合物を重合化させ、そして、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成した。
実施例24
REDOX化学反応を使用したマルトデキストリン-アクリラート生分解性マトリクスの形成
実施例23と同様に、2種類の溶液を調製したが、この実施例において、溶液番号1は、異なる濃度のグルコン酸第1鉄水和物（Sigma）及びアスコルビン酸を使用した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：（実施例9で調製した）MD-アクリラート250mgを、8mLバイアルに入れた。そのMD-アクリラートに、5mgのグルコン酸第1鉄水和物（Sigma）、40mgのアスコルビン酸（Sigtna）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた。溶液番号2を、以下のとおり調製した：実施例3で調製したMD-アクリラート250mgを、2番目の8mLバイアルに入れた。このMD-アクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
REDOX化学反応を使用したマルトデキストリン-アクリラート生分解性マトリクスの形成
実施例23と同様に、2種類の溶液を調製したが、この実施例において、溶液番号1は、異なる濃度のグルコン酸第1鉄水和物（Sigma）及びアスコルビン酸を使用した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：（実施例9で調製した）MD-アクリラート250mgを、8mLバイアルに入れた。そのMD-アクリラートに、5mgのグルコン酸第1鉄水和物（Sigma）、40mgのアスコルビン酸（Sigtna）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた。溶液番号2を、以下のとおり調製した：実施例3で調製したMD-アクリラート250mgを、2番目の8mLバイアルに入れた。このMD-アクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
50μLの溶液番号1を、ガラス・スライドに加えた。50μLの溶液番号2を、軽くボルテックスしながら溶液番号1に加えた。8秒間混合した後に、混合物を重合化させ、そして、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成した。
実施例25
REDOX化学反応を使用したマルトデキストリン-アクリラート生分解性マトリクスの形成
2種類の溶液を調製した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：（実施例9で調製した）MD-アクリラート250mgを、8mLバイアルに入れた。そのMD-アクリラートに、15mgのL-アスコルビン酸鉄（II）（Sigma）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた。溶液番号2を、以下のとおり調製した：実施例3で調製したMD-アクリラート250mgを、2番目の8mLバイアルに入れた。このMDアクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
REDOX化学反応を使用したマルトデキストリン-アクリラート生分解性マトリクスの形成
2種類の溶液を調製した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：（実施例9で調製した）MD-アクリラート250mgを、8mLバイアルに入れた。そのMD-アクリラートに、15mgのL-アスコルビン酸鉄（II）（Sigma）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた。溶液番号2を、以下のとおり調製した：実施例3で調製したMD-アクリラート250mgを、2番目の8mLバイアルに入れた。このMDアクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
50μLの溶液番号1を、ガラス・スライドに加えた。50μLの溶液番号2を、軽くボルテックスしながら溶液番号1に加えた。2秒間混合した後に、混合物を重合化させ、そして、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成した。
実施例26
REDOX化学反応を使用したポリアルジトール-アクリラート生分解性マトリックスの形成
2種類の溶液を調製した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：実施例15で調製したポリアルジトール-アクリラート1,000mgを、8mLバイアルに入れた。そのポリアルジトール-アクリラートに、15mgの硫酸鉄七水和物（Sigtna）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた；溶液番号2を、以下のとおり調製した：実施例15で調製したポリアルジトール-アクリラート1,000mgを、2番目の8mLバイアルに入れた。このポリアルジトール-アクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
50μLの溶液番号1を、ガラス・スライドに加えた。50μLの溶液番号2を、軽くボルテックスしながらで溶液番号1に加えた。2秒間混合した後に、混合物を重合化させ、そして、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成した。
REDOX化学反応を使用したポリアルジトール-アクリラート生分解性マトリックスの形成
2種類の溶液を調製した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：実施例15で調製したポリアルジトール-アクリラート1,000mgを、8mLバイアルに入れた。そのポリアルジトール-アクリラートに、15mgの硫酸鉄七水和物（Sigtna）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた；溶液番号2を、以下のとおり調製した：実施例15で調製したポリアルジトール-アクリラート1,000mgを、2番目の8mLバイアルに入れた。このポリアルジトール-アクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
50μLの溶液番号1を、ガラス・スライドに加えた。50μLの溶液番号2を、軽くボルテックスしながらで溶液番号1に加えた。2秒間混合した後に、混合物を重合化させ、そして、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成した。
実施例２７
MD-アクリラート・マトリックスへの生物活性剤の取り込み
2種類の溶液を調製した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：（実施例9で調製した）MD-アクリラート250mgを、8mlバイアルに入れた。そのMD-アクリラートに、15mgの酢酸鉄（II）（Sigma）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、75mgのウシ血清アルブミン（BSA；生物活性剤の代わりとなる）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた。溶液番号2を、以下のとおり調製した：250mgのMD-アクリラートを、2番目の8mlバイアルに入れた。このMD-アクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、75mgのBSA、及び890μLの酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
MD-アクリラート・マトリックスへの生物活性剤の取り込み
2種類の溶液を調製した。溶液番号1を、以下のとおり調製した：（実施例9で調製した）MD-アクリラート250mgを、8mlバイアルに入れた。そのMD-アクリラートに、15mgの酢酸鉄（II）（Sigma）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、75mgのウシ血清アルブミン（BSA；生物活性剤の代わりとなる）、及び1,000μLの脱イオン水を加えた。溶液番号2を、以下のとおり調製した：250mgのMD-アクリラートを、2番目の8mlバイアルに入れた。このMD-アクリラートに、30μLのAMPS、80μLの過酸化水素（Sigma）、75mgのBSA、及び890μLの酢酸バッファー（pH5.5）を加えた。
50μLの溶液番号1を、ガラス・スライドに加えた。50μLの溶液番号2を、軽くボルテックスしながら溶液番号1に加えた。2秒間混合した後に、混合物を、重合化させ、そして、エラストマ特性を有する半硬質ゲルを形成した。
実施例28
REDOXによって形成したMD-アクリラート・マトリックスの酵素分解
マルトデキストリン-アクリラート・フィラメントを、実施例23に記載した濃度の試薬を使用して調製した。これらのフィラメントを、1mlのリン酸緩衝生理的食塩水（PBS）又は0.121μg/mlのα-アミラーゼを含む1×PBSのいずれかを含む微小遠心管に入れた。その後、その遠心管を、37℃のインキュベーター内に置いた。
4日後に、0.121μg/mLのα-アミラーゼを含む1×PBS中、250mg/mLフィラメントは、完全に分解し、マトリックスの痕跡は全く残っていなかった。PBS中のマトリックスは、分解の兆候を全く示さなかった。
REDOXによって形成したMD-アクリラート・マトリックスの酵素分解
マルトデキストリン-アクリラート・フィラメントを、実施例23に記載した濃度の試薬を使用して調製した。これらのフィラメントを、1mlのリン酸緩衝生理的食塩水（PBS）又は0.121μg/mlのα-アミラーゼを含む1×PBSのいずれかを含む微小遠心管に入れた。その後、その遠心管を、37℃のインキュベーター内に置いた。
4日後に、0.121μg/mLのα-アミラーゼを含む1×PBS中、250mg/mLフィラメントは、完全に分解し、マトリックスの痕跡は全く残っていなかった。PBS中のマトリックスは、分解の兆候を全く示さなかった。
実施例29
MD-アクリラート・フィラメントのFABフラグメントの取り込み及び放出
実施例9で調製したMD-アクリラート600mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、5mgの（凍結乾燥した）DBDS、10mgのウサギ抗ヤギ・フラグメント抗体（カタログ番号300-007-003；Jackson Immunological Research, West Grove, PA）、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃の振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N10-447-01；Helix Medical, Carpentaria, CA）中にピペットを使って入れた。そのチューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上で鉛筆を転がすことによって、前記フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、完全に架橋しており、余分な液体はなかった。
MD-アクリラート・フィラメントのFABフラグメントの取り込み及び放出
実施例9で調製したMD-アクリラート600mgを、8mL褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、5mgの（凍結乾燥した）DBDS、10mgのウサギ抗ヤギ・フラグメント抗体（カタログ番号300-007-003；Jackson Immunological Research, West Grove, PA）、及び1mLの1×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃の振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N10-447-01；Helix Medical, Carpentaria, CA）中にピペットを使って入れた。そのチューブを、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上で鉛筆を転がすことによって、前記フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、完全に架橋しており、余分な液体はなかった。
前記フィラメントを、0.121μg/mLのα-アミラーゼを含む0.5mlの1×PBS（溶出溶液）の入った1.7mL微小遠心管に入れた。所定の間隔で17日間、200μLの溶出溶液を、各チューブから取り出し、そして、100μLを2枚の96ウェル・プレートに置いた。残りの300μLをサンプルから取り除き、そして、0.121μg/mlのα-アミラーゼを含む0.5mLの新しい1×PBSで置き換えた。96ウェル・プレートを、酵素結合免疫吸着測定法（ELISA）を使用して総FAB分子放出、及びFAB活性について分析した。簡単に言えば、100μLの溶出溶液を、37℃にて1時間インキューベートし、その後、2mlのPBS／Tween20（Sigma）で3回洗浄した。ウェルを、室温にて1時間、100μLのStabilCoat（商標）でブロッキングし、その後、2mLのPBS／Tween20で3回洗浄した。分子活性についての（PBS／Tween中）0.1ug/mLのHRP-標識ヤギIgG（Jackson Immunological；カタログ番号005-030-003）、又は（PBS／Tween中）0.08ug/mLのHRP-標識ヤギ抗ウサギIgG（Jackson Immunological；カタログ番号111-305-003）のいずれか100μLを、37℃にて1時間インキューベートした。ウェルを、2mLのPBS／Tween20で6回洗浄した。100μLのTMB Microwell Peroxidase Substrate System（KPL、カタログ番号50-76-00；Gaithersburg、MD）を、各ウェルに加えた。15分後に、96ウェル・プレートを、650nmの吸光度にて分光光度計（Tecan）によりHRP結合について分析した。検出可能な抗体を、各時点において確認した。結果を、表3及び図3に示す。
実施例30
MD-アクリラート・フィラメントのウサギ抗体取り込み及び放出
実施例9で調製したMD-アクリラート600mgを、8ml褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、5mgの（凍結乾燥した）DBDS、16mgのウサギ抗体抗-HRP（Sigma；カタログ番号P7899）、及び1mlの1×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-447-01；Helix Medical, Carpinteria, CA）の中にピペットを使って入れた。チューブは、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上で鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、完全に架橋しており、余分な液体は存在しなかった。
MD-アクリラート・フィラメントのウサギ抗体取り込み及び放出
実施例9で調製したMD-アクリラート600mgを、8ml褐色瓶に入れた。そのMD-アクリラートに、5mgの（凍結乾燥した）DBDS、16mgのウサギ抗体抗-HRP（Sigma；カタログ番号P7899）、及び1mlの1×リン酸緩衝生理食塩水（PBS）を加えた。その後、前記試薬を、37℃にて振盪機により1時間混合した。10μLの量の混合物を、22mmの長さの不透明なシリコーン・チューブ（P/N 10-447-01；Helix Medical, Carpinteria, CA）の中にピペットを使って入れた。チューブは、光源から15cmのDymax Lightweld PC-2照明システム（Dymax Corp.；光度6.5mW/cm2）内に置き、270秒間照明を行い、その後、取り出した。照明後に、後ろから始めて、チューブ上で鉛筆を転がすことによって、フィラメントをシリコーン・チューブから取り出した。フィラメントは、堅く、完全に架橋しており、余分な液体は存在しなかった。
フィラメントを、0.121μg/mLのα-アミラーゼを含む0.5mlの1×PBS（溶出溶液）の入った1.7ml微小遠心管に入れた。所定の間隔で25日間、200μLの溶出溶液を、各チューブから取り出し、そして、100μLを2枚の96ウェル・プレートに置いた。残りの300μLをサンプルから取り除き、そして、0.121μg/mlのα-アミラーゼを含む0.5mlの新しい1×PBSと置き換えた。前記96ウェル・プレートを、酵素結合免疫吸着測定法（ELISA）を使用して、総ウサギ抗体分子放出及び活性について分析した。簡単に言えば、100μLの溶出溶液を、ウェルに加え、そして、37℃にて1時間インキューベートし、その後、2mlのPBS／Tween20（Sigma）で3回洗浄した。そのウェルを、室温にて1時間、100μLのStabilCoat（商標）（SurModics）でブロッキングし、その後、2mlのPBS／Tween20で3回洗浄した。分子活性についての（PBS／Tween中）0.1ug/mlのHRP（Sigma；カタログ番号P8375）又は（PBS／Tween中）0.08ug/rnlのHRP-標識ヤギ抗ウサギIgG（Jackson Immunological；カタログ番号111-305-003）のいずれか100μLを、37℃にて1時間インキューベートした。ウェルを、2mlのPBS／Tween20で6回洗浄した。100μLのTMB Microwell Peroxidase Substrate System（KPL、カタログ番号50-76-00、Gaithersburg、MD）を、各ウェルに加えた。15分後に、96ウェル・プレートを、650nmの吸光度にて分光光度計（Tecan）によりHRP結合について分析した。検出可能な抗体を、それぞれの時点で確認した。結果を、表4及び図4に示す。
実施例31
REDOX重合によって形成したMD-アクリラート・ディスクの機械的試験
MD-アクリラート・コーティング溶液のレドックス重合によって形成されたMD-アクリラート・ディスクを、機械的特性について試験した。
最初の溶液（番号1）を、実施例9で調製したMD-アクリラート300mgを、8mlバイアルに入れ、その後、9mgのアスコルビン酸鉄（II）（Sigma）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えることによって調製した。溶液番号2を、MD-アクリラート300mgを、2番目の8mlバイアルに入れ、その後、30μLのAMPS、80μL過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M酢酸バッファー（pH5.5）を加えることによって調製した。
1番目と2番目の溶液の粘性を、ブルックフィールド粘度計により測定した。両方の溶液の平均粘性は、10.9cPであった。
REDOX重合によって形成したMD-アクリラート・ディスクの機械的試験
MD-アクリラート・コーティング溶液のレドックス重合によって形成されたMD-アクリラート・ディスクを、機械的特性について試験した。
最初の溶液（番号1）を、実施例9で調製したMD-アクリラート300mgを、8mlバイアルに入れ、その後、9mgのアスコルビン酸鉄（II）（Sigma）、30mgのアスコルビン酸（Sigma）、67μLのAMPS（Lubrizol）、及び1,000μLの脱イオン水を加えることによって調製した。溶液番号2を、MD-アクリラート300mgを、2番目の8mlバイアルに入れ、その後、30μLのAMPS、80μL過酸化水素（Sigma）、及び890μLの0.1M酢酸バッファー（pH5.5）を加えることによって調製した。
1番目と2番目の溶液の粘性を、ブルックフィールド粘度計により測定した。両方の溶液の平均粘性は、10.9cPであった。
形成されたマトリックスの係数を、流動学的測定によって測定した。流動学的測定を実施するために、1番目と2番目の溶液を、レオメーター（Rheometric Scientific；モデル番号SR-2000）内の試験プレート上で組み合わせ、そして、混合物を、重合させて、マトリックスを形成した。データ記録を、前記プレートにおいてサンプルが硬化する前に開始した。簡単に言えば、100μLの溶液番号1と100μLの溶液番号2を、下側の試験プレート上で混合した。マトリックスを形成した時点で、マトリックスに重合化される混合物としての1番目と2番目の溶液の混合物が完全に接触するように、上側の試験プレートを下ろした。サンプルを、15秒以内に硬化させた。この硬化方法は、2つのプレート間の最大限の接触を確実にし、前もって形成されたマトリックスが試験プレート間に置かれるのと比べてより正確な試験結果をもたらす。
得られたMD-アクリラート・マトリックスは、27kPa〜30kPaの範囲の弾性（貯蔵）係数、及びたった約1kPaの粘性（損失）係数を持つ弾性固体の性質を持っていた。結果を、表5及び図5に示す。
実施例32
アシル化マルトデキストリン（ブチリル化-MD）の調製
張り出したブチリル基を持つマルトデキストリンを、異なるモル比にて無水酪酸を結合させることによって調製した。
アシル化マルトデキストリン（ブチリル化-MD）の調製
張り出したブチリル基を持つマルトデキストリンを、異なるモル比にて無水酪酸を結合させることによって調製した。
ブチリル化MD（1つのブチル／4つのグルコース単位、1：4 B/GU）を提供するために、以下の手順を実施した。マルトデキストリン、（MD；Aldrich；11.0g；3.67mmole；DE（デキストロース同等物）：4.0-7.0）を、撹拌しながら600mLのジメチルスルホキシド（DMSO）中に溶解させた。マルトデキストリンのサイズを、2,000Da〜4,000Daの範囲内になるように計算した。反応溶液を完成させた時点で、1-メチルイミダゾール（Aldrich；2.0g、1.9mls）及び無水酪酸（Aldrich；5.0g、5.2mls）を、撹拌しながら加えた。反応混合物を、室温にて4時間撹拌であった。この後、反応混合物を、水でクエンチし、そして、1,000MWCO透析用チューブを使用してDI水に対して透析した。ブチリル化デンプンを、凍結乾燥により単離して、9.315g（85%の収率）を得た。NMRでは、1：3 B/GU（1.99mmolesブチル/gサンプル）のブチリル化を確認した。
ブチリル化MD（1：8 B/GU）を提供するために、2.5g（2.6mL）の無水酪酸を、先に記載した無水酪酸の量と置き換えた。79%の収率（8.741g）を得た。NMRでは、1：5 B/GU（1.31mmolesブチル/gサンプル）のブチリル化を確認した。
ブチリル化MD（1：2 B/GU）を提供するために、10.0（10.4mL）の無水酪酸を、先に記載した無水酪酸の量と置き換えた。96%の収率（10.536g）を得た。NMRでは、1：2 B/GU（3.42mmolesブチル/gサンプル）のブチリル化を確認した。
実施例33
アクリル化アシル化マルトデキストリン（ブチリル化-MD-アクリラート）の調製
張り出したブチリル及びアクリラート基を持つアシル化マルトデキストリン・マクロマーを、異なるモル比にて無水酪酸を結合することによって調製する。
アクリル化アシル化マルトデキストリン（ブチリル化-MD-アクリラート）の調製
張り出したブチリル及びアクリラート基を持つアシル化マルトデキストリン・マクロマーを、異なるモル比にて無水酪酸を結合することによって調製する。
ブチリル化MD-アクリラート（1つのブチル／4つのグルコース単位、1：4 B/GU）を提供するために、以下の手順を実施した。MD-アクリラート（実施例9；1.1g；0.367mmoles）を、撹拌しながら、60mLのジメチルスルホキシド（DMSO）中に溶解させた。反応溶液が完成した時点で、攪拌しながら、1-メチルイミダゾール（0.20g、0.19mls）及び無水酪酸（0.50g、0.52mls）を加えた。その反応混合物を、室温にて4時間撹拌した。この後、その反応混合物を、水でクエンチし、そして、1,000MWCO透析用チューブを使用してDI水に対して透析した。ブチリル化デンプン・アクリラートを、凍結乾燥によって単離して、821mg（75%の収率、分離中の材料損失）を得た。NMRでは、1：3 B/GU（2.38mmolesブチル/gサンプル）のブチリル化を確認した。
実施例34
アクリル化アシル化マルトデキストリン（ブチリル化- MD-アクリラート）の調製
張り出したブチリル及びアクリラート基を持つマルトデキストリンを、異なるモル比で無水酪酸を結合することによって調製した。
アクリル化アシル化マルトデキストリン（ブチリル化- MD-アクリラート）の調製
張り出したブチリル及びアクリラート基を持つマルトデキストリンを、異なるモル比で無水酪酸を結合することによって調製した。
ブチリル化MD-アクリラートを提供するために、以下の手順を実施する。ブチリル化MD（実施例43；1.0g；0.333mmole）を、撹拌しながら、60mLのジメチルスルホキシド（DMSO）中に溶解させる。反応溶液が完成した時点で、実施例8からのEA-NCO溶液（353mg；2.50mmole）を、留去し、そして、脱水DMSO（1.0mL）中に溶解させる。2つのDMSO溶液を、混合し、そして、55℃にて一晩加熱した。そのDMSO溶液を、透析用チューブ（1000 MWCO）中に入れ、そして、3日間、水に対して透析する。マクロマー溶液を、濾過し、そして、凍結乾燥して、白色の固体を得た。
実施例３５
酸化還元（ＲＥＤＯＸ）化学反応を使用するポリアルジトール−アクリラート生物分解性マトリックスの形成
ポリアルジトール−アクリラート（ＰＤ−Ａ）を含む還元剤及び酸化剤溶液を準備した（表６を参照のこと）。酸化剤溶液を以下のように作製した。５００ｍｇのＰＤ−Ａ（実施例１５において作製されたように）８ｍＬのバイアルに各々入れた。当該ＰＤ−Ａに、様々な量の過硫酸アンモニウム（Ｓｉｇｍａ）（表６のＡ〜Ｈ列を参照のこと）、過硫酸カリウム（表６のＭ〜Ｐ列を参照のこと）又は過硫酸ナトリウム（表６のＩ〜Ｌ列を参照のこと）、及び１０００μＬのＰＢＳを添加した。還元剤溶液を以下のように作製した。５００ｍｇのＰＤ−Ａを第２の８ｍＬバイアルに入れた。このＰＤ−Ａに、２０μＬか４０μＬのいずれかのＴＥＭＥＤ、４０μＬの１Ｎ塩酸（ＶＷＲ）、及び９６０μＬのリン酸緩衝生理食塩水（Ｓｉｇｍａ、ｐＨ７．４）を添加した。
酸化還元（ＲＥＤＯＸ）化学反応を使用するポリアルジトール−アクリラート生物分解性マトリックスの形成
ポリアルジトール−アクリラート（ＰＤ−Ａ）を含む還元剤及び酸化剤溶液を準備した（表６を参照のこと）。酸化剤溶液を以下のように作製した。５００ｍｇのＰＤ−Ａ（実施例１５において作製されたように）８ｍＬのバイアルに各々入れた。当該ＰＤ−Ａに、様々な量の過硫酸アンモニウム（Ｓｉｇｍａ）（表６のＡ〜Ｈ列を参照のこと）、過硫酸カリウム（表６のＭ〜Ｐ列を参照のこと）又は過硫酸ナトリウム（表６のＩ〜Ｌ列を参照のこと）、及び１０００μＬのＰＢＳを添加した。還元剤溶液を以下のように作製した。５００ｍｇのＰＤ−Ａを第２の８ｍＬバイアルに入れた。このＰＤ−Ａに、２０μＬか４０μＬのいずれかのＴＥＭＥＤ、４０μＬの１Ｎ塩酸（ＶＷＲ）、及び９６０μＬのリン酸緩衝生理食塩水（Ｓｉｇｍａ、ｐＨ７．４）を添加した。
各重合試験を以下のように実施した。５０μＬの酸化剤溶液を、ガラススライドに移した。続いて、５０μＬの還元剤溶液を当該酸化剤溶液に添加した。その後、２３℃又は３７℃で約５秒間の混合後、当該混合物は重合し、ゴム状弾性を有するゲルを形成した。
実施例３６
ポリアルジトール−アクリラートＲＥＤＯＸ成分内の細胞の生存性
溶液を、表７に示される濃度を有するように製造した。細胞懸濁液を以下のように作製した。ＰＣ−１２細胞（ＡＴＣＣ；パッセージ５；７５％コンフルエンス）を、トリプシン−ＥＤＴＡを２分間使用してＴ−７５フラスコから収穫した。当該細胞を、１５ｍＬのポリエチレン・コニカル（ＶＷＲ）に置き、５００ｒｐｍで４分間、血清なしのＦ−１２ｋ培地中で遠心した。当該細胞を、血球計を使用してカウントし、５００ｒｐｍで４分間遠心し、そして滅菌ＰＢＳ中に６００，０００細胞個／ｍＬで再懸濁した。
ポリアルジトール−アクリラートＲＥＤＯＸ成分内の細胞の生存性
溶液を、表７に示される濃度を有するように製造した。細胞懸濁液を以下のように作製した。ＰＣ−１２細胞（ＡＴＣＣ；パッセージ５；７５％コンフルエンス）を、トリプシン−ＥＤＴＡを２分間使用してＴ−７５フラスコから収穫した。当該細胞を、１５ｍＬのポリエチレン・コニカル（ＶＷＲ）に置き、５００ｒｐｍで４分間、血清なしのＦ−１２ｋ培地中で遠心した。当該細胞を、血球計を使用してカウントし、５００ｒｐｍで４分間遠心し、そして滅菌ＰＢＳ中に６００，０００細胞個／ｍＬで再懸濁した。
細胞生存性におけるマトリックス形成組成物の個々の成分の影響を測定するために、溶液Ａ〜Ｇを、各々、ＰＣ−１２細胞と混合した。５０μＬの細胞懸濁液を、３５０μＬの溶液Ａ〜Ｇ（表７）に添加した。１５分間のインキュベーション後、細胞生存性を、Ｌｉｖｅ／Ｄｅａｄ（登録商標）生存性／細胞毒性キット（カタログ番号第Ｌ３２２４号；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ，Ｅｕｇｅｎｅ，ＯＲ）を使用して評価した。
細胞の生存性に関して形成されたマトリックスの効果を試験した。ＰＤ−Ａマトリックスを形成するために、溶液＃１（２００ｍｇのＰＤ−Ａ、１０μＬのＴＥＭＥＤ、２０μＬの１ＮのＨＣｌ、４７０μＬのＰＢＳ）を、２００μＬの量で、１．６ｍｌエッペンドルフ（ＶＷＲ）に添加した。溶液＃２（４００ｍｇのＰＤ−Ａ、１０ｍｇの過硫酸カリウム、７５ＫのＰＣ−１２細胞、５００μＬのＰＢＳ）を、２００μＬの量で、エッペンドルフ中の溶液＃１に添加し、そして１０秒間混合した。１５分間のインキュベーション後、細胞の生存性を、Ｌｉｖｅ／Ｄｅａｄ（登録商標）生存性／細胞毒性キットを使用して評価した。
Claims (24)
- 患者の眼にｉｎ ｓｉｔｕで生分解性移植片を形成するための方法であって、以下のステップ：
（ａ）以下の：
（ｉ）結合基を含む天然生分解性多糖類；
（ｉｉ）開始剤；及び
（ｉｉｉ）生物活性剤、
を含む組成物を患者に投与し；
（ｂ）前記開始剤を活性化し、前記組成物中にある天然生分解性多糖類と結合させ、その結果、前記患者の眼に固体移植片を形成する、
を含む、上記方法。 - 前記生分解性多糖類が、アミロース、及びマルトデキストリンからなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
- 前記生分解性多糖類が、非還元天然生分解性多糖類を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記生分解性多糖類が、懸垂型レチノイン酸基を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記結合基が、重合可能基を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記重合可能基が、ビニル基、アクリラート基、メタクリラート基、エタクリラート基、フェニルアクリラート基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、イタコナート基、及びスチレン基から選択される、請求項５に記載の方法。
- 前記開始剤が、光開始剤を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記投与ステップが、前記患者の眼内の標的部位に前記組成物を注入することを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記標的部位が、前記眼の硝子体内である、請求項８に記載の方法。
- 前記標的部位が、前記眼の網膜下領域である、請求項８に記載の方法。
- 前記開始剤を活性化するステップが、可視領域又は長波長紫外線領域の波長を有する光を適用することを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記活性化するステップが、眼の内側に位置する光源から光を適用することを含む、請求項１１に記載の方法。
- 前記活性化するステップが、眼から外に位置した光源から光を適用することを含む、請求項１１に記載の方法。
- 前記開始剤を活性化するステップが、前記組成物が患者に投与された後に実施される、請求項１に記載の方法。
- 患者の眼にｉｎ ｓｉｔｕで生分解性移植片を形成するための方法であって、以下のステップ：
（ａ）以下の：
（ｉ）懸垂型重合可能基を含む天然生分解性多糖類；及び
（ｉｉ）レドックス対の第１メンバー；
を含む第１組成物を作製し；
（ｂ）以下の：
（ｉ）懸垂型重合可能基を含む天然生分解性多糖類；及び
（ｉｉ）レドックス対の第２メンバー；
を含む第２組成物を作製し；
（ｃ）前記第１組成物、前記第２組成物又は前記第１及び第２組成物の混合物を、液体状態で患者の眼に投与し；そして
（ｄ）前記第１組成物を前記第２組成物と接触させ、ここで当該接触ステップにおいて、前記レドックス対が天然生分解性多糖類の重合を開始させ、それにより前記眼の中に固体移植片を形成する、
を含む、上記方法。 - 前記生分解性多糖類が、アミロース、及びマルトデキストリンからなる群より選択される、請求項１５に記載の方法。
- 前記生分解性多糖類が、非還元天然生分解性多糖類を含む、請求項１５に記載の方法。
- 前記第１組成物、前記第２組成物、あるいは前記第１及び第２組成物の両方の生分解性多糖類が、懸垂型レチノイン酸基を含む、請求項１５に記載の方法。
- 以下の連続ステップ：
（ｅ）前記第１組成物と前記第２組成物を接触させ；及び、
（ｄ）次いで、前記第１及び第２組成物の混合物を、前記眼中に投与する、
を含む、請求項１５に記載の方法。 - 前記投与ステップが、前記患者の眼に液体形態の前記第１組成物、前記第２組成物、あるいは前記第１及び第２組成物の混合物を注入することを含む、請求項１５に記載の方法。
- 前記第１組成物の天然生分解性多糖類が、前記第２組成物の天然生分解性多糖類と同じである、請求項１５に記載の方法。
- 前記レドックス対が、過酸化物、金属酸化物、及びオキシダーゼから選択される酸化メンバー、並びに陽性元素金属及びレダクターゼの塩や誘導体から選択される還元メンバーを含む、請求項１５に記載の方法。
- 前記重合可能基が、ビニル基、アクリラート基、メタクリラート基、エタクリラート基、２−フェニルアクリラート基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、イタコナート基、及びスチレン基から選択される、請求項１５に記載の方法。
- 前記第１組成物、前記第２組成物、あるいは前記第１組成物と前記第２組成物との両方に、生物活性剤を提供することを含む、請求項１５に記載の方法。
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