JP2015163703A

JP2015163703A - 生体適合性の相反転性タンパク性組成物、ならびに該組成物を作製および使用するための方法

Info

Publication number: JP2015163703A
Application number: JP2015078953A
Authority: JP
Inventors: ハンドレーイアン; Handley Ian; ワンジョアンナ; Hwang Joanna
Original assignee: Tenaxis Medical Inc
Current assignee: Tenaxis Medical Inc
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2015-09-10
Also published as: EP2419469B1; US9440000B2; CN102459402A; JP2012524160A; US10328176B2; US20140161761A1; US10722610B2; US20160346425A1; US20110093006A1; EP2419469A4; WO2010121051A1; ES2767878T3; JP5840600B2; US20200345889A1; US20190282727A1; US11478569B2; US9155815B2; EP2419469A1; CN102459402B

Abstract

【課題】生体適合性の相反転性タンパク性組成物、ならびに該組成物を作製および使用するための方法の提供。
【解決手段】生体適合性の相反転性タンパク性組成物、ならびに該組成物を作製および使用するための方法が提供される。主題の相反転性組成物は、架橋剤とタンパク性基材とを組み合わせることにより調製される。タンパク性基材は、１種以上のタンパク質およびポリアミンを含み、ポリアミンおよびタンパク性基材は、相乗的な粘度増強量で存在し、また炭水化物、粘着剤、可塑化剤、または他の改変剤のうちの１種以上を含んでもよい。特定の実施形態において、架橋剤は、熱処理されたジアルデヒド、例えば熱処理されたグルタルアルデヒドである。また、主題の組成物の調製における使用のためのキットが提供される。主題の組成物、キットおよびシステムは、様々な異なる用途における使用が見出される。
【選択図】なし

Description

生体適合性の相反転性タンパク性組成物、ならびに該組成物を作製および使用するための方法の技術分野である。

いくつかのシーラント組成物は、手術部位における流体漏洩を制御するため、および他の用途に使用されている。しかしながら、現在入手可能なシーラント組成物は、使用可能な領域、ならびにその生体適合性および物理的特性に関して、深刻な制限を受け得る。炎症、創傷部位における急性線維形成、毒性、血液領域において使用不可能であること、シーラントの低い物理的特性、および手術部位への低い接着性等の副次的作用が、患者に対し重大な影響を与える場合があり、結果として、修復の長期的有効性において重要な役割を担い得る。さらに、有用なシーラントは、それらを手術用途においてより効果的とすることができる特性を有する。特定の場所に局在する能力、十分に長いまたは短い重合時間、および適切な生体内吸収特性等の特性は、封止手順の完了の成功に不可欠である。

したがって、シーラントとしての使用、およびその他の用途における使用のための、新たな生体適合性組成物の開発が依然として必要とされている。

様々な相反転性組成物および用途が、特許文献１；特許文献２；特許文献３；特許文献４；特許文献５；特許文献６；特許文献７；特許文献８；特許文献９；特許文献１０；特許文献１１；特許文献１２；特許文献１３；および特許文献１４；ならびに特許文献１５；特許文献１６；特許文献１７；および特許文献１８において報告されている。

米国特許第３，４３８，３７４号明細書米国特許第５，２９２，３６２号明細書米国特許第５，３８５，６０６号明細書米国特許第５，５７５，８１５号明細書米国特許第５，５８３，１１４号明細書米国特許第５，８４３，１５６号明細書米国特許第６，１６２，２４１号明細書米国特許第６，２９０，７２９号明細書米国特許第６，３１０，０３６号明細書米国特許第６，３２９，３３７号明細書米国特許第６，３７１，９７５号明細書米国特許第６，３７２，２２９号明細書米国特許第６，４２３，３３３号明細書米国特許第６，４５８，１４７号明細書米国特許出願公開第２００２／００１５７２４号明細書米国特許出願公開第２００２／００２２５８８号明細書米国特許出願公開第２００２／０１８３２４４号明細書米国特許出願公開第２００４／００８１６７６号明細書

生体適合性の相反転性タンパク性組成物、ならびに該組成物を作製および使用するための方法が提供される。主題の相反転性組成物は、架橋剤と基材とを組み合わせることにより調製される。基材は、基材組成物に対し相乗的な粘度増強効果を有する重量比でタンパク性材料およびポリアミンを含み、少なくとも多くの実施形態において、基材は、炭水化物を含む。タンパク性材料は、１種以上のタンパク質、例えばアルブミンタンパク質を含む。ポリアミンは、カチオン性ポリマーアミン、例えばポリエチレンイミンである。特定の実施形態において、架橋剤は、熱処理されたジアルデヒド、例えば熱処理されたグルタルアルデヒドである。特定の実施形態において、架橋剤は、高分子架橋作用物質（ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇａｇｅｎｔ）、例えばグリコサミノグリカン等の生理学的に許容されるポリマーに架橋した熱処理されたジアルデヒドである。特定の実施形態において、基材および架橋剤の動粘度は、ほぼ同じである。また、生成方法、および主題の組成物の調製に使用するためのキットが提供される。主題の組成物、方法、キットおよびシステムは、様々な異なる用途における使用が見出される。
本発明は、以下の項目を提供する。
（項目１）
相乗的な粘度増強効果を有する重量比でポリアミンおよびタンパク性材料を含む基材と、
架橋作用物質を含む架橋剤と
を組み合わせることにより生成される相反転性組成物。
（項目２）
前記ポリアミンがポリアルキレンイミンである、項目１に記載の相反転性組成物。
（項目３）
前記ポリアルキレンイミンがポリエチレンイミンである、項目２に記載の相反転性組成物。
（項目４）
前記ポリエチレンイミンが分岐状ポリエチレンイミンである、項目３に記載の相反転性組成物。
（項目５）
タンパク性材料に対する分岐状ポリエチレンイミンの前記重量比が、約１：５から１：８０である、項目４に記載の相反転性組成物。
（項目６）
タンパク性材料に対する分岐状ポリエチレンイミンの前記重量比が、約１：１０から１：４０である、項目５に記載の相反転性組成物。
（項目７）
前記基材が、約７０センチストークスから２００センチストークスの動粘度を有する、項目６に記載の相反転性組成物。
（項目８）
前記基材が炭水化物をさらに含む、項目１に記載の相反転性組成物。
（項目９）
前記炭水化物がキトサンである、項目８に記載の相反転性組成物。
（項目１０）
前記架橋作用物質がアルデヒドを含む、項目１に記載の相反転性組成物。
（項目１１）
前記アルデヒドがグルタルアルデヒドである、項目１０に記載の相反転性組成物。
（項目１２）
前記グルタルアルデヒドが熱安定化されている、項目１１に記載の相反転性組成物。
（項目１３）
架橋作用物質が高分子架橋作用物質を含む、項目１に記載の相反転性組成物。
（項目１４）
前記高分子架橋作用物質が、過剰の架橋作用物質と生理学的に許容されるポリマーとの反応生成物である、項目１３に記載の相反転性組成物。
（項目１５）
前記生理学的に許容されるポリマーがグリコサミノグリカンである、項目１４に記載の相反転性組成物。
（項目１６）
前記グリコサミノグリカンがヒアルロナンである、項目１５に記載の相反転性組成物。
（項目１７）
前記基材の前記粘度が前記架橋剤の粘度に近似する、項目１に記載の相反転性組成物。
（項目１８）
前記架橋剤が粘度調整剤をさらに含む、項目１７に記載の相反転性組成物。
（項目１９）
前記タンパク性材料が、アルブミン、エラスチン、フィブリン、ならびにコラーゲンの可溶性および不溶性形態、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される、項目１に記載の相反転性組成物。
（項目２０）
前記基材が、粘着剤および可塑剤からなる群から選択される薬剤をさらに含む、項目１に記載の相反転性組成物。
（項目２１）
前記架橋剤が、粘着剤および可塑剤からなる群から選択される薬剤をさらに含む、項目１に記載の相反転性組成物。
（項目２２）
相反転性組成物の生成方法であって、
（ａ）相乗的な粘度増強効果を有する重量比でポリアミンおよびタンパク性材料を含む液体基材であって、タンパク性材料に対するポリアミンの該重量比が約１：４から１：４００である、液体基材と、
（ｂ）液体架橋組成物と
を組み合わせて、該相反転性組成物を生成するステップを含む方法。
（項目２３）
項目２２に記載の方法により生成される固相組成物。
（項目２４）
相反転性組成物を生成するためのキットであって、
組み合わされると相乗的な粘度増強効果を生成する重量比でポリアミンおよびタンパク性材料を含む基材であって、タンパク性材料に対するポリアミンの該重量比が１：５から１：１００の範囲内である、基材と、
架橋作用物質を含む架橋剤組成物と
を備えるキット。
（項目２５）
相反転性流体送達デバイスをさらに備える、項目２４に記載のキット。
（項目２６）
宿主を治療するための方法であって、項目１に記載の組成物を標的場所に送達するステップを含む方法。

図１は、本発明の代表的実施形態による様々な生体適合性の相反転性組成物の動粘度に対する、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）の相乗効果を示すグラフである。

生体適合性の相反転性タンパク性組成物、ならびに該組成物を作製および使用するための方法が提供される。主題の相反転性組成物は、架橋剤と基材とを組み合わせることにより調製され、基材は、基材組成物に対し相乗的な粘度増強効果を有する重量比でタンパク性材料およびポリアミンを含む。ポリアミンとタンパク性材料の特定の重量比において、基材における動粘度増加の予想外の相乗効果は、適用部位からの流速を所望のレベルまで著しく減少させる一方で、組み合わされた架橋剤および基材組成物の効率的な混合および硬化を促進し、それにより、生体適合性の相反転性タンパク性組成物の実用性を高める。また、主題の組成物の調製における使用のためのキットが提供される。主題の組成物、キットおよびシステムは、様々な異なる用途における使用が見出される。

本発明をより詳細に記載する前に、本発明は、記載される具体的実施形態に限定されず、したがって、当然ながら変わり得ることを理解されたい。また、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、本明細書において使用される用語は、具体的実施形態を記載することのみを目的とし、限定を意図しないことを理解されたい。

値の範囲が示されている場合、文脈上異なる指示が明示されていない限り、下限の単位の１０分の１まで、その範囲の上限および下限の間に介在する各値、ならびにその規定範囲内における任意の他の規定値または介在する値が、本発明に包含されることが理解される。これらのより小さい範囲の上限および下限は、規定範囲内の任意の具体的に除外される限界値に従って、そのより小さい範囲内に独立して含まれてもよく、また本発明に包含される。規定範囲が一方または両方の限界値を含む場合、それらの含まれる限界値の一方または両方を除外する範囲もまた、本発明に含まれる。

本明細書において、数値の前に「約」という用語が付された状態で、特定の範囲が示される。「約」という用語は、本明細書において、それが先行する正確な数字、およびその用語が先行する数字に近接または近似する数字に正確な裏づけを与えるために使用される。数字が具体的に列挙された数字に近接または近似するかどうかの決定において、近接または近似する列挙されていない数字は、それが示されている文脈において、具体的に列挙された数字の実質的な均等性を提供する数字であってもよい。

別段に定義されていない限り、本明細書において使用されている技術的および科学的用語は全て、本発明が属する技術分野の当業者により一般的に理解されているのと同じ意味を有する。本明細書において記載されているのと同様または等価のいかなる方法および材料もまた、本発明の実践または試験に使用することができるが、ここでは代表的な例示的方法および材料を記載する。

本明細書において引用される全ての刊行物および特許は、個々の刊行物または特許のそれぞれが参照により組み込まれることが具体的および個々に示されているかのように、参照により本明細書に組み込まれ、刊行物が引用されていることに関連した方法および／または材料を開示および記載するように、参照により本明細書に組み込まれる。任意の刊行物の引用は、出願日に先立つその開示のためであり、本発明が、先願発明を理由にそのような刊行物に先行する権利を有さないことを認めるものとして解釈されるべきではない。さらに、記載される公開日は、実際の公開日とは異なる可能性があり、独自で確認することが必要となり得る。

本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、文脈上異なる指示が明示されていない限り、単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は複数形の指示対象も含むことに留意されたい。さらに、特許請求の範囲は、いかなる任意選択の要素も除外するように記述され得ることに留意されたい。したがって、この記述は、請求要素の列挙に関連した「〜だけ（ｓｏｌｅｌｙ）」、「〜のみ（ｏｎｌｙ）」等の排他的用語の使用、または「否定的な」限定の使用の先行詞として役割を担うことを意図する。

本開示を読めば当業者に明らかなように、本明細書において記載および例示される個々の実施形態のそれぞれは、本発明の範囲または精神から逸脱せずに、他のいくつかの実施形態におけるいずれかの特徴から容易に切り離す、またはそれと組み合わせることができる、異なる成分および特徴を有する。列挙されるいずれの方法も、列挙される事象の順番で、または論理的に可能な任意の他の順番で行うことができる。

本発明のさらなる説明において、まず主題の相反転性組成物をより詳細に記載し、続いて組成物の使用が見出される代表的な用途を概説するとともに、主題の相反転性組成物の作製または使用において使用が見出されるキットおよびシステムを概説する。

生体適合性の相反転性タンパク性組成物
上で要約されたように、本発明は、経時的に第１の流体状態から第２の固体状態への相反転を生じる、生体適合性の相反転性タンパク性組成物を提供する。主題の相反転性組成物は、湿潤環境（例えば血液）および乾燥環境の両方において組織に結合することができることを特徴とし、組織に対する組成物の接着は、極めて強力である。主題の組成物のさらなる特徴は、十分な耐性を示し、なにかしら炎症反応があるとしても実質的な炎症反応を誘発しないことである。

主題の相反転性タンパク性組成物は、タンパク性基材を架橋剤と組み合わせる、または混合することにより調製される。ここで、これらの前駆体成分または組成物のそれぞれを、別個により詳細に概説する。

タンパク性基材
主題の相反転性組成物が調製される元となる基材は、タンパク性基材であり、一般に、少なくとも１種のタンパク性成分および１種のポリアミン成分、ならびに多くの実施形態においては１種の炭水化物成分で構成される流体組成物、例えば水性組成物である。タンパク性基材は、粘着剤、可塑化剤等を含むがこれらに限定されない、１種以上の追加的成分をさらに含んでもよい。

タンパク性成分およびポリアミン成分は、タンパク性基材に対し相乗的な粘度増強効果を提供する重量比で存在する。「相乗的な粘度増強効果」とは、２種以上の成分の相互作用により生成される粘度増強効果を意味し、他方が存在しない状態で各成分により生成される粘度効果の和よりも大きい。典型的には、タンパク性成分およびポリアミン成分は、タンパク性材料に対するポリアミンの重量比が約１：４から１：４００で存在する。タンパク性材料に対するポリアミンの特定の比は、特に対象とする相乗的粘度効果を示す基材組成物をもたらす。例えば、相乗的な粘度増強量のアルブミン等のタンパク性材料およびポリエチレンイミン等の高カチオン性ポリアミンを含む相反転性組成物において、タンパク性材料に対するポリアミンの重量比は、一般に約１：５から１：１００、通例的には約１：８から１：８０、より通例的には約１：１０から１：４０である。

多くの実施形態において、タンパク性基材中に炭水化物が含まれる場合、炭水化物成分およびタンパク性成分は、タンパク性材料に対する炭水化物の重量比が約１：８から１：８００で存在する。炭水化物とタンパク性材料のある比は、特に対象とする基材組成物をもたらす。例えば、相乗的な粘度増強量のアルブミン等のタンパク性材料およびポリエチレンイミン等の高カチオン性ポリアミンを含む相反転性組成物において、タンパク性材料に対する炭水化物の重量比は、約１：１３０から１：４００、通例的には約１：１５０から１：３５０、特定の実施形態においては約１：２００から１：３００である。

タンパク性成分
基材のタンパク性成分は、１種以上の異なるタンパク質で構成される。この成分のタンパク質は、合成タンパク質または天然に存在するタンパク質のいずれであってもよく、タンパク質は、任意の好都合なプロトコール、例えば、天然供給源からの精製、組換え製造法、合成製造法等を使用して得る／調製することができ、特定の実施形態において、タンパク質は、天然供給源、例えばウシまたはヒト供給源から得られる。対象とする具体的タンパク質は、アルブミン、コラーゲン、エラスチン、フィブリン等を含むが、これらに限定されない。

基材組成物中のタンパク質の量は変動してもよく、濃度の特定の選択は、所望の用途、ひいては所望の生成物パラメータ、例えば粘着性特性、硬度特性、可塑性特性、吸収特性および血小板凝集作用に依存する。特定の実施形態において、基材組成物中の総タンパク質総濃度は、約１％（ｗ／ｗ）から７５％（ｗ／ｗ）、例えば、５％（ｗ／ｗ）から４０％（ｗ／ｗ）を含む１〜５０％（ｗ／ｗ）の範囲である。

特定の実施形態において、本実施形態の基材組成物の主要タンパク質はアルブミンであり、アルブミンは、天然に存在するアルブミン、例えばヒトアルブミン、ウシアルブミン等、またはこれらの変異体であってもよい。当技術分野において公知のように、アルブミンは、粉末形態で購入し、次いで水性懸濁液として可溶化することができるか、または、水性形態で購入することができる。精製アルブミンは、周知の方法（例えばＣｏｈｎら、Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．第６９巻：１７５３頁）に従い、ウシ、ヒツジ、ウマ、ヒト、またはトリを含むいくつかの異なる供給源のうちの任意の１つから得ることができ、または、ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌ社（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）等の供給業者から、凍結乾燥形態または水性形態で、精製された形態として購入することができる。アルブミンは、ヘパリンサルフェート、成長因子、抗生物質等の薬物のキャリアとして作用するように誘導体化されてもよく、または、粘度もしくは親水性を抑える目的で改変されてもよい。無水コハク酸および塩化ラウリル等であるがこれらに限定されないアシル化剤を使用した誘導体化は、有用な分子の付加のための結合部位の生成に有用である。タンパク性成分がアルブミンを含むこれらの実施形態において、アルブミンは、約１０％（ｗ／ｗ）から約５０％（ｗ／ｗ）、例えば約３０％（ｗ／ｗ）から約４０％（ｗ／ｗ）の範囲の濃度で存在し得る。

特定の実施形態において、タンパク性成分はまた、コラーゲン、例えば天然に存在するコラーゲン（ヒト、ウシ）またはその合成変異体を含む。本発明によれば、コラーゲンは、アルブミンと混合される場合、乾燥形態または水性形態であってもよい。コラーゲンは、その実用性を高めるために誘導体化されてもよい。無水物または酸塩化物等のアシル化剤は、成長因子および抗生物質等の分子の結合に有用な部位を生成することが判明している。存在する場合、コラーゲンは、約１％（ｗ／ｗ）から約１０％（ｗ／ｗ）を含む約１％（ｗ／ｗ）から約２０％（ｗ／ｗ）、例えば約２％（ｗ／ｗ）から４％（ｗ／ｗ）を含む約１％（ｗ／ｗ）から約４％（ｗ／ｗ）の範囲となる場合がある。

上記のような主題のタンパク性成分は、所望によりその中に存在する、１種以上の活性薬剤、例えば薬物を含んでも含まなくてもよい。存在する場合、薬剤（複数種可）は、所望により、ポリマーに結合していてもよい。

ポリアミン成分
基材のポリアミン成分は、カチオン性ポリマーアミンである。ポリアミンは、線状または分岐状、置換または非置換であってもよく、カチオン性ポリアルキレンイミン、ポリビニルイミン、ポリアミノ酸等のホモポリマー、ヘテロポリマーおよびコポリマーを含む。そのようなポリマーの分子量は、一般に約５００ダルトンを超え、平均分子量は、約５００ダルトンから１，０００，０００ダルトン、通例的には約５００ダルトンから約１００，０００ダルトンの範囲である。典型的には、基材のポリアミン成分は、負に帯電した物質上に強固に吸収することを可能にする高い電荷密度を有する、高カチオン性ポリマーアミンである。そのようなポリアミンの例には、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、ポリビニルアミン（ＰＶＡ）、ポリリシン（ＰＬ）およびこれらの誘導体、例えばポリリシンコポリマー、ポリビニルアミンコポリマー、カルボキシル化ポリエチレンイミン、リン酸化ポリエチレンイミン、硫酸化ポリエチレンイミン、アシル化ポリエチレンイミン、ヒドロキシル化水溶性ポリエチレンイミン等が含まれるが、これらに限定されない。ポリアミンは、例えばＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ、ＵＳＡ）またはＢＡＳＦ社（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販されており、線状または分岐状、置換または非置換のＰＥＩ、ＰＶＡ、およびＰＬ、例えばＢＡＳＦ社製Ｌｕｐａｓｏｌ（登録商標）ＰＥＩ製品群を含む。

ポリアミンは必要に応じて分解性結合を含んでもよく、例えば、分解性エステル結合で架橋した分岐状ＰＥＩは、この種類のＰＥＩ誘導体の一例である。ポリアミンはまた、ヘパリンサルフェート、成長因子、抗生物質等の薬物のキャリアとして作用するように誘導体化されてもよく、または、粘度もしくは親水性を抑える目的で改変されてもよい。無水コハク酸、塩化アシル、および塩化ラウリル等であるがこれらに限定されないアシル化剤を使用した誘導体化は、有用な分子の付加のための結合部位の生成に有用である。特に対象とするポリアミンは分岐状であり、例えば、少なくとも１個の第１級アミン基、少なくとも１個の第２級アミン基、および少なくとも１個の第３級アミン基を有する分岐状ポリアミン、例えば分岐状ＰＥＩ等である。

特定の実施形態において、基材組成物のポリアミン成分はＰＥＩであり、ＰＥＩは、線状、分岐状、置換もしくは非置換、またはこれらの混合であってもよい。当技術分野において公知であるように、ＰＥＩは、周知の方法（例えば、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆｐｏｌｙｍｅｒｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、ＪａｃｑｕｅｌｉｎｅＩ．Ｋｒｏｓｃｈｗｉｔｚ、Ｈ．Ｆ．（ＨｅｒｍａｎＦｒａｎｃｉｓ）Ｍａｒｋ、Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、２００４年；Ｍｕｒａｔａら、ＪＢｉｏｃｈｅｍ．（２００８年）１４４巻（４号）：４４７〜４５５頁；Ｉｔｏら、ＪＣｏｎｔｒｏｌＲｅｌｅａｓｅ（２００６年）１１２巻（３号）：３８２〜３８８頁；Ｂｒｕｓら、ＥｕｒＪＰｈａｒｍＢｉｏｐｈａｒｍ．（２００４年）５７巻（３号）：４２７〜４３０頁；Ｆｏｒｒｅｓｔら、ＢｉｏｃｏｎｊｕｇＣｈｅｍ．（２００３年）１４巻（５号）：９３４〜９４０頁；Ｐｅｔｅｒｓｅｎら、ＢｉｏｃｏｎｊｕｇＣｈｅｍ．（２００２年）１３巻（４号）：８１２〜８２１頁；およびＳａｇａｒａら、ＪＣｏｎｔｒｏｌＲｅｌｅａｓｅ．（２００２年）７９巻（１〜３号）：２７１〜２８１頁；ならびに米国特許第４，１８７，２５６号；米国特許第５，９９０，２２４号；および米国特許第６，６５２，８８６号）に従い合成されてもよく、またはＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社もしくはＢＡＳＦ社等の供給業者から購入されてもよい。特に対象とするのは、第１級、第２級および第３級アミンの混合物を含有し、約５０，０００から１００，０００の分子量を有する分岐状ＰＥＩ、例えばＭＰＢｉｏｍｅｄｉｃａｌ，Ｉｎｃ．から入手可能なＰＥＩ（カタログ番号１９５４４４）である。

基材組成物中のポリアミンの量は変動してもよく、濃度の特定の選択は、所望の用途および所望の生成物パラメータ、例えば粘着性特性、硬度特性、可塑性特性、吸収特性および血小板凝集作用に依存する。ポリアミンは、約０．１％（ｗ／ｗ）から約４％（ｗ／ｗ）を含む約０．１％（ｗ／ｗ）から約１０％（ｗ／ｗ）、例えば約０．５％（ｗ／ｗ）から３％（ｗ／ｗ）、約１％（ｗ／ｗ）から３％（ｗ／ｗ）、および約１％（ｗ／ｗ）から２％（ｗ／ｗ）を含む約０．５％（ｗ／ｗ）から約４％（ｗ／ｗ）の範囲となる場合がある。

上記のように、タンパク性材料に対するポリアミンの特定の比が、相乗的粘度効果を示す基材組成物をもたらし、多くの実施形態において、炭水化物成分も同様に含まれる。したがって、基材組成物中のポリアミンの重量パーセントは、実験の項に記載されるように、所望の比および相乗的粘度効果を達成するように選択される。

上記のような主題のポリアミン成分は、所望によりその中に存在する、１種以上の活性薬剤、例えば薬物を含んでも含まなくてもよい。存在する場合、薬剤（複数種可）は、所望により、ポリマーに結合していてもよい。

任意選択の成分
主題の組成物の上記の基材成分は、特定の実施形態において、基材および架橋剤から生成される相反転性組成物の特性を改変する、１種以上の任意選択の成分を含んでもよい。ここで、対象とする代表的な任意選択の成分を、以下でより詳細に述べる。

粘着剤
１種以上の粘着剤も存在してもよい。粘着剤は、生体表面に対するシーラントの接着性を改善する。多くの実施形態において、接着改変剤（ａｄｈｅｓｉｏｎｍｏｄｉｆｉｅｒ）は、例えばアミン等の荷電官能基を有するポリマー化合物である。多くの接着改変剤を使用することができるが、特定の適用性の１つは、生体表面に対する付着を補助するＰＥＩである。さらに、基材におけるＰＥＩの存在は、架橋作用物質との架橋を生成するのに好適なアミン末端の存在を大幅に増強させる。ＰＥＩが粘着剤およびポリアミン成分の両方として含まれる場合、基材組成物中のＰＥＩに対するタンパク性材料の比は、実験の項に記載されるように、所望の相乗的粘度効果を示すように選択される。対象とする追加的接着改変剤は、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ブチルヒドロキシトルエン等を含むが、これらに限定されない。

本発明の特定の実施形態において、生体基材への接着を改変すると同時に凝固促進剤を創製するために、粘着剤が使用される。特定の実施形態において、粘着剤は、約０．１％（ｗ／ｗ）から約１０％（ｗ／ｗ）、例えば約０．１％（ｗ／ｗ）から約４％（ｗ／ｗ）の濃度で存在する。

可塑剤
本発明によれば、基材中に可塑剤が存在してもよい。可塑剤は、表面の湿潤、または代わりに材料の弾性率の増加、またはさらには材料の混合および適用の補助を含む、いくつかの機能を提供する。脂肪酸、例えばオレイン酸、パルミチン酸等、ジオクチルフタレート、リン脂質、およびホスファチジン酸を含む、多くの可塑剤が存在する。可塑化剤は、典型的には水不溶性の有機物質であり、水と容易に混和しないため、適切な可塑化剤をアルコールと予混合して溶液に関連する表面張力を低減することにより、その水との混和性を改変することが有利な場合がある。この目的のために、任意のアルコールを使用することができる。本発明の１つの代表的実施形態において、オレイン酸をエタノールと混合して５０％（ｗ／ｗ）溶液を形成し、次いでこの溶液を使用して、調合プロセスの間タンパク性基材を可塑化する。可塑剤の種類および濃度は用途に依存するが、特定の実施形態において、可塑剤の最終濃度は、約２％（ｗ／ｗ）から約４％（ｗ／ｗ）を含む約０．０１％（ｗ／ｗ）から１０％（ｗ／ｗ）である。対象とする他の可塑剤は、ポリエチレングリコール、グリセリン、ブチルヒドロキシトルエン等を含むが、これらに限定されない。

炭水化物凝固促進剤
特定の実施形態において、基材は、炭水化物凝固促進剤を含む。キトサンおよびキトサンの誘導体は有効な血液凝固剤であり、したがって、血管損傷を封止することができるシーラント材料の調合に有益である。事実上全てのキチン材料が、ある程度の凝固促進活性を有することが実証されているが、本発明によれば、血液制御を意図したシーラントの調合のための添加剤として、アセチル化キチンの使用が採用される。分子のアセチル化は、いくつかの異なる手法で達成することができるが、１つの一般的方法は、酸無水物、例えば無水コハク酸によるキトサン／酢酸混合物の処理である。この反応は、室温で容易に行うことができる。本発明によれば、このようにして形成された、タンパク性基材と組み合わせてｉｎｓｉｔｕで架橋させたゲルは、生体複合構造部材の形成に有益である。したがって、炭水化物凝固促進剤は、キトサン、低分子量キトサン、キチン、キトサンオリゴ糖、およびそのキトサン誘導体であってもよい。本発明の教示によれば、炭水化物成分、例えばキトサンは、約０％（ｗ／ｗ）から約２０％（ｗ／ｗ）、例えば約０．１％（ｗ／ｗ）から約５％（ｗ／ｗ）の範囲の濃度で存在してもよい。

充填材
対象とする充填材は、強化充填材および非強化充填材の両方を含む。短繊維シルク、ポリエステル、ＰＴＦＥ、ＮＹＬＯＮ、炭素繊維、ポリプロピレン、ポリウレタン、ガラス等の強化充填材が含まれてもよい。繊維は、例えば他の成分に関して上記したように、所望により、例えば湿潤性、混合性等を増加させるために改変することができる。強化充填材は、約０％から４０％、例えば約１０％から約３０％まで存在してもよい。また、例えば、粘土、雲母、ヒドロキシアパタイト、硫酸カルシウム、骨粉等の非強化充填材が含まれてもよい。所望により、これらの充填材もまた、例えば上記のように改変されてもよい。非強化充填材は、約０％から４０％、例えば約１０％から約３０％存在してもよい。

生物活性薬剤
例えば、骨成長因子、組織活性剤、軟骨成長活性剤、小分子活性薬剤等の生物活性薬剤が含まれてもよい。したがって、生物活性薬剤は、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、サッカリド、多糖類および炭水化物、核酸、ならびに小分子有機材料および小分子無機材料を含み得る。具体的な生物活性薬剤は、抗生物質、抗ウイルス薬、ステロイド性および非ステロイド性抗炎症薬、抗腫瘍薬、チャネル遮断薬を含む鎮痙薬、細胞増殖阻害薬および抗接着分子を含む細胞−細胞外マトリクス相互作用調節剤、酵素および酵素阻害薬、抗凝固剤、成長因子、ＤＮＡ、ＲＮＡおよびタンパク質合成阻害薬、抗細胞移動剤、血管拡張剤、ならびに組織への損傷の治療に使用されるその他の薬物を含む。これらの化合物の例には、アンジオテンシン変換酵素阻害薬、抗血栓薬、プロスタサイクリン、ヘパリン、サリチレート、血小板薬、抗増殖剤、ニトレート、カルシウムチャネル遮断薬、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、組織プラスミノゲン活性化因子（ＴＰＡ）およびアニソイル化プラスミノゲン活性化因子（ＰＡ）およびアニソイル化プラスミノゲン−ストレプトキナーゼ活性化因子複合体（ＡＰＳＡＣ）、コルヒチンおよびアルキル化剤、成長調節因子、例えばインターロイキン、形質転換成長因子Ｐおよび血小板由来成長因子と同種のもの（ｃｏｎｇｅｎｅｒ）、成長因子に対し向けられたモノクローナル抗体、改変細胞外マトリクス成分またはその受容体、脂質およびコレステロール捕捉剤、ならびに、血管緊張、機能、動脈硬化、および介入後の血管または臓器損傷に対する治癒反応を調節し得るその他の薬剤が含まれる。

起泡剤
特定の実施形態において、基材は、架橋剤組成物と組み合わされると起泡組成物、例えば散在するガス状気泡を含む組成物をもたらす起泡剤を含んでもよい。任意の好都合な起泡剤が存在してもよく、起泡剤は、架橋組成物と接触すると気泡生成をもたらし、したがって組成物の所望の起泡特性をもたらすガスを生成する薬剤であってもよい。例えば、約２％ｗ／ｗから約５％ｗ／ｗの範囲の量の重炭酸ナトリウム等の塩が、基材中に存在してもよい。基材を、例えば約５のｐＨを有する酸性架橋剤組成物と組み合わせると、起泡組成物が生成される。

追加的な改変剤
追加的な改変剤も存在してもよい。例えば、Ｔｅｆｌｏｎ、ＰＥＴ、ＮＹＬＯＮ、ヒドロゲル、ポリプロピレン等からの１種以上のポリマーのブレンド（例えばポリブレンド）が存在してもよい。ポリブレンドは、例えば上記のように、所望の特性を提供するように改変されてもよい。これらの追加的な改変剤は、約１０％から約３０％を含む約０％から５０％の範囲の量で存在してもよい。

架橋剤組成物
上記のように、相反転性組成物は、上記のようなタンパク性基材を架橋剤と組み合わせることにより生成され、架橋剤は、例えば、タンパク性基材の異なるポリペプチド鎖上に存在する官能基間に共有結合を形成することにより、タンパク性基材を安定化する。典型的には、架橋は、組成物の分子をより化学分解されにくくし、したがって、組成物の吸収特性および組成物の存在により誘導される生物学的反応を改変する。多くの架橋作用物質が同定されている。架橋作用物質の例には、光酸化分子；カルボジイミド；カルボニル含有化合物、例えば、カルボン酸、例えばアジピン酸、グルタル酸等のジカルボン酸を含む例えばモノ−およびジカルボニル、ならびに、モノ−およびジアルデヒド、例えばグルタルアルデヒドを含むアルデヒド等が含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態において、使用される架橋剤は、アルデヒド架橋剤である。これらのうちの特定の実施形態において、アルデヒド架橋剤は、安定化アルデヒド架橋剤、例えば安定化グルタルアルデヒド架橋剤を生成するように前処理され、例えば、架橋剤は、熱安定化アルデヒド、例えば熱安定化グルタルアルデヒド（例えば、参照によりその開示が本明細書に組み込まれる米国特許第７，３０３，７５７号に記載のもの）である。

組成物中の架橋作用物質の量は変動してもよい。特定の実施形態において、架橋作用物質の量は、０．１％（ｖ／ｖ）から２０％（ｖ／ｖ）、例えば０．５％（ｖ／ｖ）から１５％（ｖ／ｖ）の範囲であり、１％（ｖ／ｖ）から１０％（ｖ／ｖ）を含む。

多くの実施形態において、相反転性組成物は、上記のような液体タンパク性基材を、高分子架橋作用物質を含む液体架橋剤組成物と組み合わせることにより生成される。高分子架橋作用物質は、過剰の架橋作用物質、例えば熱処理されたジアルデヒドを、ある量の生理学的に許容されるポリマー、例えばグリコサミノグリカンと組み合わせることにより生成される。過剰の架橋作用物質および生理学的に許容されるポリマーが反応して、高分子架橋作用物質を生成する。高分子架橋作用物質をタンパク性基材と組み合わせると、高分子架橋作用物質は、基材成分中のタンパク質と反応して、相互貫入（ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ）ネットワークの存在を特徴とする最終組成物を生成する。

したがって、架橋剤成分の高分子架橋作用物質は、過剰の架橋作用物質をある量の生理学的に許容されるポリマーと組み合わせることにより生成されるものである。この実施形態において、架橋作用物質は、架橋組成物中、生理学的に許容されるポリマーの量に対して過剰に存在する。特定の実施形態において、架橋作用物質の量は、０．１％（ｖ／ｖ）から２０％（ｖ／ｖ）、例えば０．５％（ｖ／ｖ）から１５％（ｖ／ｖ）の範囲であり、１％（ｖ／ｖ）から１０％（ｖ／ｖ）を含む。特定の実施形態において、生理学的に許容されるポリマーの量は、架橋組成物の０．０１％（ｗｔ／ｖ）から５％（ｗｔ／ｖ）、例えば０．１％（ｗ／ｖ）から１％（ｗ／ｖ）を含む０．０５％（ｗｔ／ｖ）から３％（ｗｔ／ｖ）からなる。

生理学的に許容されるポリマーは、身体が耐性を有し、架橋作用物質と反応してプレポリマー高分子架橋生成物を生成する任意のポリマーであってもよい。プレポリマー生成物は、架橋作用物質とポリマーとの間の反応生成物である生成物であり、ポリマー骨格が１個以上の架橋官能基を含むように１個以上の架橋分子が共有結合したポリマー骨格を含み、架橋官能基は、タンパク性基材のタンパク質成分に共有結合し得る少なくとも１個の反応性部分、例えばアルデヒド部分を含む。したがって、プレポリマー生成物は、タンパク性基材と接触する際に架橋する能力を保持する。特定の実施形態のプレポリマー生成物は、架橋作用物質の分子に結合したポリマー骨格分子を備える可溶性高分子であり、結合した架橋作用物質の分子の少なくとも一部は、タンパク性基材中のタンパク質に結合し得る遊離架橋部分を保持する。このプレポリマー生成物「高分子」架橋作用物質の平均分子量は変動してもよく、特定の実施形態においては、分子量は、１０，０００ダルトンから４，０００，０００ダルトン、例えば５００，０００ダルトンから２，０００，０００ダルトンまでの範囲であり得る。

特定の実施形態において、生理学的に許容されるポリマーは、グリコサミノグリカン（すなわちムコ多糖類）である。対象とする具体的なグリコサミノグリカンは、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパリン、ヘパラン硫酸、およびヒアルロナン（すなわちヒアルロン酸）を含むが、これらに限定されない。特定の実施形態において、グリコサミノグリカン成分は、ヒアルロナンである。

上記の架橋成分等の架橋成分は、任意の従来のプロトコールに従って滅菌することができ、対象とする滅菌プロトコールは、ガンマ線、電子線等を含むが、これらに限定されない。一般に、液体架橋成分は、保存に安定した架橋成分である。保存に安定したとは、基材が、保存条件下、例えば室温で少なくとも３年以上、例えば５年以上の期間、本発明の生体適合性相反転性組成物の調製における使用にもはや好適ではなくなるような、基材の機能に悪影響を及ぼすいかなる実質的な変化も受けることなく維持され得ることを意味する。

架橋成分の粘度は変動してもよいが、特定の実施形態において、この粘度は、約２５℃でのセンチストークス（ｃＳｔ）で表されるタンパク性成分の粘度に近似し、約１０ｃＳｔから１５０ｃＳｔ、例えば約３０ｃＳｔから７０ｃＳｔの範囲である。特定の実施形態において、架橋剤組成物の粘度は、約２５℃でのセンチストークス（ｃＳｔ）で表されるタンパク性基材組成物の粘度に近似し、例えば、約２０ｃＳｔから１５０ｃＳｔを含む約１０ｃＳｔから２００ｃＳｔの範囲であり、典型的には約３０ｃＳｔから１２５ｃＳｔの範囲である。

特定の実施形態において、架橋剤組成物は、ある量の粘度調整剤をさらに含んでもよい。対象とする粘度調整剤は、ポリオキシエチレンもしくはポリオキシプロピレンポリマーまたはこれらのコポリマー、例えばポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコール；非イオン性セルロースエーテル、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロース；追加的なセルロース、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルデンプン等を含むが、これらに限定されない。特に対象とする特定の実施形態において、乳化剤は、セルロースエーテル、特に非イオン性セルロースエーテル、例えばカルボキシメチルセルロースである。カルボキシメチルセルロースは、Ｓｉｇｍａ社、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ社、Ｆｌｕｋａ社およびＮｏｖｉａｎｔ社を含むがこれらに限定されない様々な商業的供給元から入手可能である。特定の実施形態において、セルロースエーテルの平均分子量は、少なくとも約１０００ダルトン、例えば少なくとも約５０００ダルトンであり、平均分子量は、１０，０００ダルトン以上、例えば５０，０００ダルトン以上、１００，０００ダルトン以上まで高くてもよく、特定の実施形態においては、約５，０００ダルトンから約１００，０００ダルトンの範囲、例えば約１０，０００ダルトンから約５０，０００ダルトンの範囲である。特定の実施形態において、シーラント中の粘度調整剤の割合は、０．０１％（ｖ／ｖ）から１０％（ｖ／ｖ）、例えば０．５％（ｖ／ｖ）から２％（ｖ／ｖ）を含む０．１％（ｖ／ｖ）から４％（ｖ／ｖ）の範囲である。

緩衝液
タンパク性基材および架橋剤を混合して表題の相反転性組成物を生成した後、特定の実施形態において、例えば付着させる表面への組成物の結合強度を最適化するため、内部架橋が生じるために必要な条件を最適化するため等のいくつかの理由により、相反転性組成物の緩衝（ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）が用いられる。例えば、グルタルアルデヒド架橋剤を使用したタンパク質の最適な架橋は、約６から約８のｐＨ範囲で生じる。この範囲を維持し得る緩衝液は、架橋剤のカルボニル末端に干渉することがない限り、またはアミノ酸のアミン末端を改変することがない限り、本発明において有用である。例えば、リン酸塩緩衝液は、ｐＨ７．０の範囲のｐＫａ値を有し、カルボキシル官能基またはアミン官能基を含有しないため、架橋プロセスに干渉しない。強度が１Ｍまでのリン酸塩緩衝液が、本発明における緩衝液としての使用に好適であり、特定の実施形態において、リン酸塩緩衝液は、約０．０１Ｍから約０．３Ｍの強度である。溶液のリン酸塩による緩衝は、増加した接着性が必要とされる用途におけるタンパク質基材の安定性に理想的であるが、酸性緩衝液も同様に使用することができる。０．１〜１Ｍおよび約４．５から約６．５のｐＨ範囲を有するクエン酸緩衝液は、本発明に有用であることが判明している。

緩衝液は、所望により、最初の架橋剤成分中もしくは最初のタンパク性基材成分中に存在してもよく、または両方の成分中に存在してもよい。

相反転性組成物の生成のための基材および架橋剤の組合せ
上で要約されたように、主題の相反転性組成物は、液体タンパク性基材および液体架橋剤を、適切な量および相反転性組成物が生成されるのに十分な条件下で組み合わせることにより調製される。特定の実施形態において、総タンパク質濃度が約１０％から約６０％、例えば約３０％から約４０％を含む約２０％から約５０％の範囲であり、総架橋剤組成物が約０．１％から約２０％、例えば約１％から約１０％を含む約０．５％から約１５％の範囲である、結果としての相反転性組成物が生成されるように、基材および架橋剤は、約１／５から約５／１の範囲の比（ｖ／ｖ）で組み合わされる。

基材および架橋剤の組合せは、典型的には、２種の液体成分が互いに完全に組み合わされる、または混合されるような混合条件下で行われる。組合せまたは混合は、任意の好都合なプロトコールを使用して、例えば、２成分を手作業で組み合わせる、２成分を組み合わせるデバイスを使用する等により行うことができる。組合せまたは混合は、典型的には、約２０℃から約４０℃の範囲の温度、例えば室温で行われる。

上記のようなタンパク性基材および架橋剤の組合せは、相反転性組成物の生成をもたらす。「相反転性組成物」とは、第１の液体状態から第２の非流体状態、例えばゲルまたは固体状態に移行する組成物を意味する。第２の非流体状態において、組成物は、完全にではなくとも、実質的に流体流動を行うことができない。相反転性組成物は、典型的には、約１５℃から約４０℃、例えば約２０℃から約３０℃の範囲の温度に維持された場合、基材および架橋剤成分の組合せ後、約１０秒から約１０分、例えば約３０秒から約１２０秒を含む約２０秒から約５分の範囲の期間、流体状態を維持する。

具体的な相反転性配合物は、成分として、（ｉ）タンパク性基材を含む第１の組成物であって、基材組成物は、分岐状ポリエチレンイミン、約３０％〜５０％のアルブミン、および約０．１％〜０．３％のキトサンを含み、アルブミンに対する分岐状ポリエチレンイミンの重量比が約１：５から約１：８０である、第１の組成物と、（ｉｉ）約３％〜１０％の熱処理されたグルタルアルデヒド、ならびに必要に応じて、約０．１％〜１％のヒアルロン酸および約０％〜１．５％の高粘度のカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩のうちの１つ以上を有する架橋組成物を含む第２の組成物とを含む。

具体的実施形態において、成分として、（ｉ）分岐状ポリエチレンイミン、約４０％のアルブミン、および約０．１６％のキトサンを有するタンパク性基材組成物を含む第１の組成物であって、アルブミンに対する分岐状ポリエチレンイミンの重量比が約１：１０から約１：４０である、第１の組成物と、（ｉｉ）約４．４％〜７．５％の熱処理されたグルタルアルデヒド、ならびに必要に応じて、約０．２％のヒアルロン酸および約０％〜０．７５％の高粘度カルボキシメチルセルロースナトリウム塩からの１つ以上を有する架橋組成物を含む第２の組成物とを含む、相反転性配合物が提供される。

また上記のように、様々な追加的材料を相反転性組成物に組み込んで、例えば組成物の物理的特性を改変する、および／または組成物が適用される標的組織もしくは生体材料の修復を補助する等、いくつかの目的のうちのいずれかを果たすことができる。例えば、ペプチド、タンパク質、核酸、炭水化物分子、小分子等の生物活性薬剤を組み込んで、白血球および血小板等、特定の種類の細胞を引き付け、結合させることができ、またはフィブロネクチン、ビメンチン、およびコラーゲン等の材料を使用して、非特異的結合により治癒を高めることができる。また、バリウム、ヨウ素またはタンタル塩等の追跡材料を含有させて、相反転性組成物の可視化および／または監視を可能とすることができる。特定の実施形態において、１種以上の相反転性組成物が区別的に適用される場合、異なる用途または層において異なる生物活性薬剤を使用することができる。

特定の実施形態において、相反転性組成物の適用の前、適用の間および／または適用の後に、細胞を相反転性組成物に組み込むか、または相反転性組成物と関連して適用することができる。使用される場合、細胞は、一般に、タンパク性基材組成物に含まれるか、または、その適用部位への接着を可能とするような様式で、相反転性組成物とともに、もしくは相反転性組成物とは別個に適用される。細胞は、所与の最終用途に依存して、生細胞、人工細胞、細胞ゴースト（すなわち赤血球ゴーストまたは血小板ゴースト）、または擬ビリオンであってもよい。例えば、細胞は、適用部位において、成長因子等の特定の作用物質を生成するように選択され得る。細胞の生存能力、分化、および／または成長を調節する生物活性薬剤もまた含まれてもよい。細胞は、いくつかの実施形態において、幹細胞であってもよく、または、他の実施形態において、治療箇所における組織の種類に対応する前駆細胞、もしくは治療上の利点を提供するその他の細胞であってもよい。例えば、相反転性組成物に組み込まれ、患者の肝臓の創傷または表面に適用された肝細胞は、その再生および修復を補助し得る。これは、肝硬変、線維症、嚢胞性疾患または悪性腫瘍等の疾患が、非機能性組織、瘢痕形成または癌性細胞による組織置換をもたらす場合には特に有用となり得る。また、他の臓器および組織にも同様の方法を適用することができる。

生物活性薬剤は、物理的に、および／または化学結合により組み込むことができる。物理的組み込みは、標的表面への適用および硬化の前および／または標的表面への適用および硬化の間に、生物活性薬剤を相反転性材料と混合することにより行われる。材料は、通常、タンパク性基材溶液中に混合されて、溶液、懸濁液または分散液を形成する。一実施形態において、生物活性薬剤は、ミクロスフェア、マイクロカプセル、リポソーム、細胞ゴーストまたは擬ビリオン等の送達デバイス内にカプセル化することができ、それらは、それ自体で、放出速度および細胞による取り込みを達成する。生物活性薬剤の化学的組み込みは、重合前または重合のときに、タンパク性基材または架橋組成物のいずれか、通常はタンパク性基材のポリマー材料に生物活性薬剤を化学的にカップリングすることにより（例えば、アミン、ヒドロキシル、チオール等の反応性官能基を介した共役により）行われる。相反転性組成物の所望の硬化時間およびバースト特性が確実に維持されるように、生物活性薬剤の物理的および／または化学的組み込みは、最終組成物中に存在するタンパク性基材および架橋剤の相対量を考慮し、適宜調節され得る。
方法
主題の生体適合性の相反転性組成物は、ある量の相反転性組成物が、それを必要とする対象、患者または宿主の特定の部位または場所、典型的には手術部位、創傷部位、縫合場所、または出血しているもしくは血液が露出しているその他の場所に送達される方法において使用される。被験体、患者または宿主は、典型的には、「哺乳動物」または「哺乳類」であり、これらの用語は、食肉目（例えばイヌおよびネコ）、齧歯目（例えばマウス、モルモットおよびラット）、ウサギ目（例えばウサギ）、ならびに霊長目（例えばヒト、チンパンジーおよびサル）を含むがこれらに限定されない哺乳綱に含まれる生物を表すように広義に使用される。多くの実施形態において、動物または宿主、すなわち被験体（本明細書においては患者とも呼ばれる）は、ヒトである。

所与の用途において被験体に送達される量は、必然的に、用途の性質および組成物の使用に依存して変動するが、特定の代表的実施形態において、この量は、約１ｍｌから約５０ｍｌ、例えば約１ｍｌから約５ｍｌを含む約１ｍｌから約２５ｍｌの範囲であり、例えば約３ｍｌである。

必然的に、主題の組成物が使用される具体的用途に依存するが、主題の組成物は、多くの実施形態において、宿主の特定の領域、部位または場所に局所的に送達され、部位または場所は、当然ながら変動し得る。代表的な部位または場所は、血管、臓器等を含むが、これらに限定されない。具体的用途に依存して、組成物は、以下でより詳細に記載するように、手作業で、または送達デバイス、例えばステント留置用途において組成物を送達するために使用される送達デバイスを用いて、対象とする部位に送達することができる。

実用性
主題の生体適合性の相反転性組成物は、様々な異なる用途における使用が見出される。主題の相反転性組成物の代表的用途は、米国特許第３，４３８，３７４号；米国特許第５，０９２，８４１号；米国特許第５，２９２，３６２号；米国特許第５，３８５，６０６号；米国特許第５，５７５，８１５号；米国特許第５，５８３，１１４号；米国特許第５，８４３，１５６号；米国特許第６，１６２，２４１号；米国特許第６，２９０，７２９号；米国特許第６，３０２，８９８号；米国特許第６，３１０，０３６号；米国特許第６，３２９，３３７号；米国特許第６，３７１，９７５号；米国特許第６，３７２，２２９号；米国特許第６，４２３，３３３号；米国特許第６，４５８，１４７号；米国特許第６，４７５，１８２号；米国特許第６，５４７，８０６号；および米国特許第７，３０３，７５７号；ならびに米国特許出願公開第２００２／００１５７２４号；米国特許出願公開第２００２／００２２５８８号；米国特許出願公開第２００２／０１３３１９３号；米国特許出願公開第２００２／０１７３７７０号；米国特許出願公開第２００２／０１８３２４４号；米国特許出願公開第２００２／０１９４９０号；米国特許出願公開第２００２／００３２１４３号に記載のものを含み、これらの開示は、参照することにより本明細書に組み込まれる。

システム
主題の方法の実践における使用のためのシステムもまた提供される。システムは、基材および架橋組成物の投与部位への送達のための流体送達要素、混合要素等を含み得る。そのようなシステムの例には、米国特許第７，３０３，７５７号に記載のものが含まれ、この開示は参照することにより本明細書に組み込まれる。
キット
主題の方法の実践における使用のためのキットもまた提供され、キットは、典型的には、上記のような相反転性流体組成物の個別の液体基材および液体架橋組成物成分を含む。基材および架橋組成物は、キットにおいて別個の容器内に存在してもよく、例えば、基材が第１の容器内に存在し、架橋作用物質が第２の容器内に存在し、容器は、組み合わされた構成で存在してもしなくてもよい。

また、主題のキットは、基材および架橋剤を互いに混合して相反転性組成物を生成するための混合デバイスを含んでもよい。キットはまた、上記のように、デュアルバレルシリンジ、カテーテルデバイス等の送達デバイス（混合要素を含んでも含まなくてもよい）を含んでもよい。

キットは、主題の方法の実践における使用を見出すことができる、他の構成要素、例えばガイドワイヤ、センサワイヤ等をさらに含んでもよい。

上記の構成要素に加えて、主題のキットは、典型的には、キットの構成要素を使用して主題の方法を実践するための説明をさらに含む。主題の方法を実践するための説明は、一般に、好適な記録媒体上に記録される。例えば、説明は、紙またはプラスチック等の基材に印刷されてもよい。したがって、説明は、キットの容器またはキットの構成要素のラベル内（すなわち包装または個包装と関連して）等、添付文書としてキット内に存在してもよい。他の実施形態において、説明は、好適なコンピュータ可読記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ディスケット等に存在する電子記憶データファイルとして存在する。さらに別の実施形態において、実際の説明はキット内に存在しないが、遠隔ソースから、例えばインターネットを介して説明を取得するための手段が提供される。この実施形態の一例は、説明を閲覧することができる、および／またはそこから説明をダウンロードすることができるウェブアドレスを含むキットである。説明と同様に、説明を取得するための手段は、好適な基材に記録される。

以下の例は、例示を目的として記載されるものであり、限定を目的とするものではない。

実験
分岐状ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）［分子量５０，０００から１００，０００］がタンパク質成分中に含まれる相反転性組成物の様々な配合物を調製した。例示的な配合物を表１に示すように試験し、ここで、使用した粘度計は４０５−Ｕ１９０であり、温度は２３．７℃（室温）であり、粘度定数は２．５２８ｃＳｔ／ｓ（センチストークス／秒）であった。

表１：ヒドロゲル試験−粘度測定

データはＮ＝３の平均から得られた。
動粘度＝移動時間（ｓ）×粘度定数（ｃＳｔ／ｓ）
用語：ＰＥＩ＝ポリエチレンイミン、ｓ＝秒、ｃＳｔ＝センチストークス
上記配合物は、架橋剤溶液と組み合わせる前に試験した。

図１および表１に示される結果は、ポリエチレンイミン等のポリアミンが特定の重量比でタンパク質成分中に提供されると、粘度が相乗的に高められ、それにより改善された全体的な２成分シーラント組成物がもたらされることを実証している。

上記結果および考察から、本発明は、様々な異なる用途において使用され得る、重要な新しい種類の生体適合性組成物を提供することが明らかであり、主題の組成物の利点としては、接着性が高いこと、毒性が低いこと等が挙げられるが、これらに限定されない。したがって、本発明は、当技術分野に対して大きな貢献を示す。

前述の発明は、明確な理解のために、説明および実施例を通してある程度詳細に説明されたが、本発明の教示に照らして、添付の特許請求の範囲の精神または範囲から逸脱することなく、本発明に対しある変更および修正を行ってもよいことが、当業者には容易に明らかとなる。

したがって、上記は単に本発明の原理を例示するに過ぎない。当業者は、本明細書において明示的に説明または示されていないが、本発明の原理を実施する、本発明の精神および範囲内に含まれる様々な構成を考案することができることが理解される。さらに、本明細書に列挙される全ての例および条件付言語は、主に、本発明の原理および当技術の発展に貢献する発明者による概念を読者が理解する上での補助となることを意図するものであり、そのような具体的に列挙された例および条件に限定されないと解釈されたい。さらに、本発明の原理、態様および実施形態、ならびにその具体例を列挙する本明細書における全ての記述は、その構造的および機能的な均等物の両方を包含することを意図する。加えて、そのような均等物は、現在公知である均等物および将来開発される均等物、すなわち構造に関わらず同じ機能を実行する開発された任意の要素の両方を含むことが意図される。したがって、本発明の範囲は、本明細書に示され説明された例示的実施形態に限定されることを意図しない。むしろ、本発明の範囲および精神は、添付の特許請求の範囲によりまとめられる。

Claims

明細書に記載された発明。