KR102269511B1 - 선택적 중합성 조성물 및 생체 내에서 사용 방법 - Google Patents

선택적 중합성 조성물 및 생체 내에서 사용 방법 Download PDF

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Abstract

이과학적 물질 및 방법을 제공한다. 예를 들어, 만성 고막 천공을 복원하기 위한 서방형 약물로 적재된 세포 부작성, 생분해성 히드로겔 골격(scaffold)을 개시하며, 이들 제조하는 방법 및 이를 투여하는 방법을 제공한다. 이러한 히드로겔은 천공을 폐쇄하고 외이와 중이 사이에 장벽(barrier)을 제공할 목적으로 고막의 혈관 내성장과 상피 세포 성장을 촉진할 수 있다. 히드로겔은 초기에 특정 조건에 노출시, 예컨대 광에 노출시 겔화할 뿐인 액체 중합체이다. 이러한 골격은 중이 감염을 방지하거나 경감하면서, 동시에 고막의 복원을 유도하여서, 최신 고막 천공 요법으로 공극을 채울 수 있다.

Description

선택적 중합성 조성물 및 생체 내에서 사용 방법{SELECTIVELY POLYMERIZABLE COMPOSITIONS AND METHODS OF USE IN VIVO}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 본원에서 전적으로 참조로서 원용되는, 2012, 6, 28자 출원된, 발명의 명칭이 "SELECTIVELY POLYMERIZABLE HYDROGEL FOR USE AS A MULTI-PURPOSE SURGICAL SCAFFOLD WITH DRUG-DELIVERY CAPABILITIES"인 미국 가특허출원 제61/665,639호에 대한 우선권을 주장한다.
미국에서만, 고막(tympanic membrane; TM)에 균압 튜브(pressure equalizing tube; PET)를 삽입하는 과정이 매년 1,000,000회 이상 실시되고 있다. 이들 튜브는 중이 감염으로부터 유체가 중이로부터 외이도로 배출시켜서, 압력 증가(build-up)로부터 통증을 완화시킨다. 만성 TM 천공은 일반적으로 PET가 TM에 장기간 방치되는 경우 발생한다고 생각된다. 18개월 이하 동안 TM에 방치된 PET에 대해, 만성 TM 천공율은 1-5%이다. 그러나 일부 환자는 2년 이상 동안 PET를 필요로 하며, 이 그룹에 대한 만성 TM 천공율은 약 9%이다.
만성 TM 천공을 치료하기 위해, 천공 주위의 섬유 조직을 벗겨 염증 반응을 유발시킨다. 천공이 TM 단면적의 약 20% 이하와 같이 적으면, 천공을 귓불로부터 취한 지방 또는 종이로 채울 수 있다. 더 큰 천공은 더 큰 충전재(packing material), 예컨대 연골 또는 근막의 자가 이식편, 외과용 젤라틴, 또는 합성 중합체 패치를 필요로 한다. 이들 요법 모두 어떤 종류의 수술을 필요로 하며, 요법의 성공률은 외과의의 숙련에 크게 좌우한다.
시판되고 있는 상용 이과학적(otologic) 충전 제품은 여러 가지이다. Pfizer는 수술 후 중이용 충전재로서 사용된 돼지로부터 얻어진 외과용 젤라틴 형태인, Gelfoam®을 제조한다. 전형적으로, 일단 중이에서 수술을 통해 유체가 제거되면, 중이의 공극을 채우는데 Gelfoam®을 사용한다. Gelfoam®은 수화될 때 액화되며, 신체에 의해 쉽게 분해되어 제거된다. TM 천공이 치유되면서 중이와 외이 사이에 장벽(barrier)으로서 작용하는 것 외에, 또한 자가 이식편 또는 패치가 부착될 수 있는 표면을 제공한다. 그러나 돼지 젤라틴의 특성으로 인해, 일부 환자는 이 물질에 알레르기가 있을 수 있다.
Medtronic ENT/Xomed는 Gelfoam®과 유사하지만, 대신 히알루론산으로 제조되는 섬유 충전재인, Merogel®을 제조한다. Merogel®은 수화될 때 겔로 변하며, 쉽게 분해된다. 이것은 Gelfoam®과 동일한 특성을 가지지만, 돼지 젤라틴으로 인한 알레르기 반응의 위험이 없다. Gelfoam®과과 비슷하게, 자가 이식편 또는 패치의 삽입 전에 중이를 채우는데 사용되며, 단독 치료에 사용되지 않는다.
Medtronic ENT/Xomed는 또한 고막 복원이 목적인 다공성 히알루론산 패치인, EpiDiscTM을 제조한다. 이것은 생분해성이며 고막의 상피 세포 성장과 혈관 내성장 둘 다 유도한다. 그러나 이 패치를 사용하기 위해, 이것을 천공 크기로 잘라 내고 외과적으로 삽입하여야 한다. 때로, 패치가 중이에서 천연 조직 또는 충전재에 완전히 부착되지 못해, 패치를 대체하는 추가 수술을 초래한다.
TM 천공을 복원하는데 이용 가능한 최신 제품 중 어느 것도 약물을 직접 중이에 전달하지 않는다. 중이로 직접 약물을 전달하는 최신 방법은 점이제에 의한 것이다. 귀 감염증을 치료하는데 사용된 주요 약물(시프로덱스)는 적용시 따끔거린다. 이것은 귀 감염증을 치료한 대부분의 환자가 10세 이하의 어린이인 경우 고려할만한 중요한 요인이다.
지금까지, 액체 중합체가 경화 전에 원하는 부위에 적용되는, 이과학적 사용을 위한 골격으로서 광중합성 히드로겔이 사용되지 않았다. 청색광 중합성 물질이 치과 분야에서 사용되고 있지만, 성분들 중 어느 것도 이과학적 용도로 적용되고 있지 않다. 초기에 액체이고 단지 특정 조건에 노출시 골격을 형성하는 골격을 사용하는 것은 TM 천공을 복원하기 위한 최신 및 종래의 요법에서 완전히 벗어난다.
하기에 제시되고 기재한 본 발명의 특정 신규 특징이 청구범위에 언급되지만, 본 발명이 규정된 세부 내용으로 한정되지는 않으며, 그 이유는 관련 기술의 당업자가 예시된 본 발명의 형태와 세부 내용에서 그리고 그의 조작에서 다양한 생략, 변형, 치환 및 변화가 본 발명의 정신에서 어느 식으로든 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 본 발명의 특징은 "한계적" 또는 "실질적"이라고 명확히 언급되지 않는 한 한계적이거나 실질적이지 않다.
본 발명은 선택적으로 중합 가능한 물질과 생체 내에서 사용 방법을 제공한다. 예를 들어, 본 발명은 선택적으로 중합 가능한 이과학적 물질과 환자의 귀에 이 물질을 사용하는 방법을 제공한다.
일부 실시형태에서, 이과학적 물질은 적어도 제1 중합체(환자의 귀에서 규정 조건 하에 중합체 매트릭스로 선택적으로 경화할 수 있고/선택적으로 조립할 수 있는(assembling))와 용매를 포함하는 액체 프레폴리머(pre-polymer) 조성물이다. 일부 실시형태에서, 이과학적 물질은 환자의 귀에서 계 내(in situ) 활성화될 때, 고막 천공을 복원하거나 복원에 도움이 되는, 적어도 제1 중합체, 용매 및 개시제를 포함하는 액체 프레폴리머 조성물이다. 추가 실시형태에서, 액체 프레폴리머 조성물은 또한 치료 조성물을 포함한다. 일부 추가 실시형태에서, 중합체 매트릭스는 원하는 시간에 걸쳐 치료 조성물을 방출하는 것에 적합한 평균 기공 크기와 다공성을 갖는다. 일부 실시형태에서, 중합체 매트릭스는 히드로겔과 같은 겔의 형태일 수 있고, 고막의 상피 세포가 이동하고, 부착하고, 성장하는 골격으로서 작용하는데 충분한 강성을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 적어도 제1 중합체는 생성된 중합체 매트릭스가 예를 들어 세포 이동과 부착을 향상시킬 수 있는 세포 결합 영역을 갖도록 역할을 한다. 일부 실시형태에서, 개시제는 광, 예를 들어 가시광, 자외선, 적외선, 또는 청색광에 의해 활성화되는 광개시제이다. 일부 실시형태에서, 적어도 제1 중합체는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 및 다당류 예컨대 키토산, 히알루론산 및 메타크릴화 히알루론산에서 선택된다. 추가 실시형태에서, 적어도 제1 중합체는 1 이상의 PEG이다. 다른 실시형태에서, 적어도 제1 중합체는 메타크릴화 키토산 및 히알루론산이다. 대체적인 실시형태에서, 적어도 제1 중합체는 메타크릴화 키토산 및 메타크릴화 히알루론산이다. 또 다른 실시형태에서, 적어도 제1 중합체는 키토산 또는 히알루론산 중 하나 이상과 조합한 PEG이다.
본 개시 내용에 따른 물질의 일부 실시형태, 예를 들어 본 개시 내용에 따른 광경화성 히드로겔 물질의 일부 실시형태는 하기 표 1에 제시된 특정 상용 이과학적 제품과 비교된다:
제품 물질 기능 수술 필요? 약물 전달?
GelFoam®
(Pfizer)
돼지 젤라틴 충전 아니오
MeroGel®
(Medtronic)
히알루론산 충전 아니오
EpiDiscTM
(Medtronic)
히알루론산 패치 아니오
본 발명의 예시 실시형태 폴리에틸렌 글리콜/키토산/히알루론산 패치 아니오
일부 실시형태에서, 이과학적 방법은 적어도 제1 중합체, 용매 및 임의로 개시제(예를 들어 중합체 매트릭스로 적어도 제1 중합체의 조립을 활성화하는데 필요한 경우)를 포함하는 액체 프레폴리머 조성물을 천공 부위에 투여하고(administering), 조성물을 활성화하여(예를 들어 개시제를 활성화하여) 중합체 매트릭스, 예컨대 히드로겔로 조립되는 액체 조성물을 생성함으로써 고막의 천공을 치료하는 것을 포함한다. 추가 실시형태에서, 액체 조성물은 또한 치료 조성물을 포함한다. 일부 실시형태에서, 방법은 적어도 천공을 덮도록 액체 조성물의 충분한 양을 투여하는 것을 포함한다. 조성물이 광개시제를 포함하는, 일부 실시형태에서, 활성화는 액체 조성물을 광 예컨대 청색광, 가시광, 적외선(IR) 광 또는 자외선(UV) 광에 노출하는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 활성화는 조성물을 예를 들어 귀의 자연 환경에서 발견될 수 있는 것과 같이 온도 변화 또는 pH 변화 또는 이온 농도 변화에 노출하는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 활성화는 액체 조성물을 화학적 라디칼 개시제에 노출하는 것을 포함한다. 액체 조성물을 활성화하는 다른 방법은 또한 본 개시 내용의 범위 내에 속하나, 단 이들은 생체 적합성이 있고 특정 목적, 예컨대 고막의 천공 복원에서의 사용, 또는 예컨대 귀에서 약물의 서방 전달에 적합하다.
일부 실시형태에서, 이과학적 방법은 본원에서 기재한 액체 프레폴리머 조성물을 충전재에 투여하고 투여 후 액체 프레폴리머 조성물을 경화하거나 조립함으로써 현존 이과학적 충전재를 향상시키는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 액체 프레폴리머 조성물을 투여하기 전에 이과학적 충전재를 처음에 환자의 귀에서 원하는 부위로 투여한다.
본 방법과 물질은 하기 목적 중 하나 이상을 달성할 수 있다:
- 예를 들어 새로운 세포 성장을 위한 골격을 제공하고 약물을 시간 의존 방식으로 방출함으로써 가변 크기의 만성 TM 천공의 복원을 돕는다. 골격은 생분해성, 친수성, 비발암성, 비세포독성, 비이독성일 수 있으며, 특정 세트의 조건, 예컨대 청색광, UV 광, IR 광 또는 가시광, 화학적 라디칼 개시제, 또는 pH, 이온 농도, 온도의 특정 조건에 노출될 때에만 중합된다.
- 주위 조직에 골격의 부착, 및 감염 재발을 방지하도록 중이에 약물의 직접 전달을 포함하여, 최신 TM 천공 요법에 의한 문제 일부를 해결한다.
- 예를 들어 골격을 경화성 액체 형태로 천공 부위에 전달함으로써 천공의 정확한 치수로 전달된 자가 이식편 또는 패치가 필요 없이 고막에서 천공 영역을 채운다. 이러한 수단은 과정의 성공률에 대한 요인으로서 외과의의 숙련을 배제한다는 장점을 가질 수 있으며, 예를 들어 그 이유는 조성물이 천공을 통해 중이로 떨어지지 않기에 충분히 점성이 있도록 구성되기 때문이다.
- 골격의 형태를 유지하는데 충분히 강성이고, TM의 상피 세포가 이동하고 성장할 수 있으며/있거나 조립된 장소에 남아 있는(예를 들어 강성과 접착 특성으로 인해) 골격을 제공하는데 충분히 접착성이 있는 히드로겔 골격을 형성한다. 액체 중합체로 적재된 약물을 조립시, 예를 들어 광에 의해 골격의 세공에 가둘 수 있고, TM의 세포가 골격의 가교결합을 분해할 때 방출한다.
- 광개시제를 사용하여 또는 이온 강도에 기초하거나, 화학 촉매 또는 서로 인식하여 함께 결합하는 화학기, 예컨대 "클릭"(click) 시약을 사용하여 골격을 경화하거나 조립한다.
- 재발 감염을 방지하거나 완화하기 위해 중이에 직접 약물을 전달한다. 예를 들어 물질과 방법에서 소정 시간 동안 조절되고 지속된 방식으로 약물을 방출할 수 있다. 예를 들어, 약물의 용량은 골격의 분해 속도와 액체 중합체에 적재된 양에 의해 조절될 수 있다. 이러한 수단은 점이제에 비해 장점을 가지며, 점이제는 단일 방출량으로 TM과 중이에 약물을 방출할 수 있을 뿐이며, 따라서 치료 과정 동안 때에 맞는(timed) 재적용을 필요로 한다. 이러한 수단은 또한 최신 요법에 비해 중이에 약물의 더 정확한 양을 전달하는 더 효율적인 방법을 제공할 수 있다. 이러한 수단은 또한 최신 요법과 비교하여 약물의 효과를 향상시킬 수 있다.
- 약물을 환자, 및 예를 들어 아이들의 중이에 직접 전달하여 이과학적 치료의 관리를 더 용이하게 한다.
- 약물을 유리체(vitreous)로 전달한다.
- 임상적 또는 수술 세팅에서든지 예를 들어 이러한 수단이 이로울 수 있는 지속 약물 방출을 위해 선택적으로 중합 가능한 골격을 사용하도록 옵션을 의사에게 제공한다.
- 현존 치료 중 1 이상과 병용하여 본 개시 내용에 따른 물질과 벙법을 사용함으로써 현존 제품 및 치료의 특징을 향상시킨다.
- 예컨대 골격으로서 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 키토산, 히알루론산, 및/또는 이들의 유사체 또는 유도체 중 1 이상을 사용함으로써 골격을 형성한다.
- 예를 들어 골격 위에 세포 부착과 이동을 향상시키기 위해, 세포 결합 영역이 있는 기능화 된 골격을 형성한다.
- 예를 들어 특정 량의 PEG 사용을 통해 중합체 매트릭스에 대한 표적 약물 시간 방출 프로파일을 설계한다.
본 개시 내용에서는 특정의 구체적인 실시형태를 제공하지만, 본 발명이 이들 실시형태에 한정되지 않는다. 당업자는 본원의 상세한 설명으로부터 기재된 실시형태를 변형시킬 수 있으며, 따라서 명세서는 기재된 실시형태보다 범위가 더 넓다는 사실을 인정할 것이다. 따라서 모든 실시예는 비제한적이다.
도 1은 2개의 상이한 분자량의 예시 PEG 히드로겔로부터 방출된 소혈청 알부민의 경시적 정량화를 도시하는 그래프이다.
도 2는 물 중 0.5% 라이소자임 내 2% MeCS 및 2% MeCS/1% HA로부터 시프로플록사신 방출을 도시하는 그래프이다.
도 3은 물 중 0.5% 라이소자임 내 2% MeCS 및 2% MeCS/1% HA로부터 시프로플록사신 누적 방출을 도시하는 그래프이다.
개요
본원에서 1 이상의 실시형태에 대한 상세한 설명을 제공한다. 그러나 본 발명이 다양한 형태로 구체화될 수 있다는 사실이 이해된다. 따라서 본원에서 개시한 구체적인 세부 내용은 제한하는 것으로 해석되지 않는다.
구 "예를 들어", "예컨대", "포함하여" 등이 본원에서 사용되는 경우 언제나, 구 "및 제한 없이"는 분명히 다르게 언급되지 않는 한 이어지는 것으로 이해된다. 유사하게 "일예', "예시" 등은 비제한적인 것으로 이해된다.
용어 "실질적으로"는 의도된 목적에 악영향이 없는 기술어로부터 벗어나게 한다. 기술 용어는 단어 "실질적으로"가 분명히 인용되지 않더라도 용어 "실질적으로"에 의해 수정되는 것으로 이해된다. 따라서 예를 들어 구 "PEG MW 400인 실시형태"는 실시형태가 그 기능을 수행하는데 정확한 분자량이 필수적이지 않는 한 "실질적으로 PEG MW 400인 실시형태"를 의미한다.
용어 "약"은 실험 오차로 인한 변동을 차지하는 것으로 여겨진다. 모든 측정치 또는 숫자는 그 측정치 또는 숫자가 단어 "약"으로 분명히 변경되지 않더라도, 단어 약으로 변경되는 것이 묵시적으로 이해된다.
용어 "포함하는" 및 "포함하여" 및 "갖는" 및 "수반하는"(및 유사하게 "포함한다", "포함시키다", "가진다" 및 "수반한다") 등은 상호 교환하여 사용되며 동일한 의미이다. 구체적으로, 용어는 각각 "포함하는"의 일반 미국 특허법 정의에 일치하여 정의되며, 따라서 "적어도 하기"를 의미하는 개방형 용어로 해석되며, 또한 추가 특징, 한정, 양태, 등을 배제하지 않는 것으로 해석된다. 따라서 예를 들어 "단계 a, b 및 c를 포함하는 공정"은 공정이 적어도 단계 a, b 및 c를 포함하는 것을 의미한다.
단수가 사용되는 경우 언제나, 이러한 해석이 본문에서 무의미 하지 않는 한 "1 이상"으로 이해된다.
용어 "액체 프레폴리머 조성물" 또는 대체하여 "예비 중합 용액"은 동일한 것을 의미하며, 활성화되어 더 점성인 형태로 조립될 수 있지만 아직 그렇게 조립되지 않은 조성물(하나 이상의 중합체를 포함함)을 뜻한다. "액체 프레폴리머 조성물"은 액체일 필요는 없지만 그의 조립된 형태보다 단지 덜 점성이다. 일부 실시형태에서, "액체 프레폴리머 조성물"은 충분히 점성이어서, 이것은 중이강으로 떨어지지 않고 천공을 덮도록 위치할 수 있다.
용어 "골격"은 예컨대 골격 위 또는 내에 상피 세포의 이동과 성장에 적합한 강성을 가짐으로써, 및/또는 치료 조성물을 방출하는데 적합한 다공성을 가짐으로써 고막의 천공을 치료하는데 적합한 특성을 가진 "중합체 매트릭스"를 뜻하며, 이것은 예를 들어 원하는 시간 의존 프로파일에 따른 액체 프레폴리머 조성물의 일부이었다.
용어 "중합", "겔화", "가교결합", "조립" 및 "경화"는 본 개시 내용에 따른 물질, 예컨대 이과학적 물질의 액체 프레폴리머로부터 더 경화되거나 강성인 형태 예컨대 겔, 고체, 또는 상호 침입 중합체 망상으로의 전환을 의미하며, 이 형태는 예컨대 조립제 또는 경화제를 첨가함으로써(및 예를 들어 광, pH, 체액, 온도, 기타 화학적 변화, 등에 의해 제제를 활성화함으로써) 또는 프레폴리머를 현존 자연 조건을 통해 조립하거나 경화함으로써(예를 들어 체액의 존재 또는 예를 들어 pH 또는 온도 또는 투여 부위에서 이온 농도의 현존 조건으로 인해 중합체 매트릭스로 액체 프레폴리머 조성물 내 중합체의 조립을 활성화함으로써) 물질을 활성화함으로써 얻을 수 있다.
중합체에 관해, 예컨대 "키토산", "폴리에틸렌 글리콜", 또는 "히알루론산"(및 복수로 이들 중합체에 관해, 예컨대 "키토산들", "폴리에틸렌 글리콜들' 및 "히알루론산들")은 본문에서 단지 기본적(백본) 중합체를 의도한다고 명백히 하지 않는 한 중합체 부류에 관한 것으로 이해된다. 환언하면, 용어 "키토산"은 키토산 및 그의 유도체와 유사체(예를 들어 메타크릴화 키토산)를 의미하며, 용어 "폴리에틸렌 글리콜"은 폴리에틸렌 글리콜, 그의 유도체 및 유사체를 뜻하고, 용어 "히알루론산"은 히알루론산, 그의 유도체와 유사체를 의미한다.
본 개시 내용은 이과학적 물질과 방법을 제공한다. 일부 실시형태에서, 이과학적 물질과 방법은 고막(TM)의 만성 천공을 포함하여, TM의 천공을 치료하는데 관한 것이다. 일부 실시형태에서, 이과학적 물질은 계 내에서 경화되고/조립되어 중합체 매트릭스, 예를 들어 히드로겔 골격의 형태를 얻는 액체 프레폴리머 조성물을 포함한다. 일부 추가 실시형태에서, 감염, 예를 들어 재발 감염을 방지하기 위해 중이에 직접 전달을 위해, 이과학적 물질에 약물을 적재한다. 일부 실시형태에서, 방법은 환자의 귀에서 원하는 부위로 이과학적 액체 프레폴리머 물질을 투여하고 물질을 계 내에서 경화하고/조립하는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 방법은 액체 프레폴리머 물질을 이과학적 충전재로 투여하고 충전재로 투여 후 액체 프레폴리머 물질을 경화하고/조립하는 것을 포함한다.
물질
본 개시 내용에 따른 물질은 액체 프레폴리머 조성물을 포함하며, 이는 중합체 매트릭스로 경화되고/조립될 수 있다. 물질은 또한 생성된 중합체 매트릭스 자체를 포함한다. 일부 실시형태에서, 중합체 매트릭스는 TM 내 상피 세포가 골격 내로 및/또는 위로 이동하고, 부착하고/하거나 성장할 수 있도록 충분한 강성 및/또는 점성(예를 들어 세포 부착 영역을 제공하는 작용기의 결과로서)을 가진 골격이다. 일부 추가 실시형태에서, 중합체 매트릭스 또는 골격은 예를 들어 상피 세포가 충분히 성장하여 천공을 복원한 후, 결국 계 내에서 분해되며, 즉 생분해성이 있다. 대체 또는 추가 실시형태에서, 액체 프레폴리머 조성물은, 생성된 중합체 매트릭스 또는 골격에 치료제를 적재하는데 적합한 다공성과 평균 세공 크기를 가진 중합체 매트릭스 또는 골격으로 경화하고/조립하도록 설계된다. 추가 실시형태에서, 다공성과 평균 세공 크기는 적재된 치료제에 대해 원하는 시간 의존 방출 프로파일을 제공하도록 선택된다.
일반적으로, 본 개시 내용에 따른 이과학적 물질은 처음에 환자의 귀에서 원하는 부위로 투여가 용이한 프레폴리머 액체 조성물이며, 활성화시 환자의 귀에 생체 내 중합체 매트릭스로 경화되고/조립되도록 구성된다. 따라서 일반적으로 액체 프레폴리머 조성물은 특정 조건(예를 들어 귀, 예컨대 중이에서 발견된 조건) 하에 원하는 시기에 중합체 매트릭스로 선택적으로 조립될 수 있는 1 이상의 중합체, 및 용매를 포함한다. 따라서 예를 들어 액체 프레폴리머 조성물은 개시제, 예컨대 광개시제를 포함할 수 있으며, 액체 프레폴리머 조성물에서 중합체는 조성물을 광에 노출시키고, 개시제를 활성화시켜 프레폴리머 조성물을 중합체 매트릭스로 경화하고/조립함으로써 선택적으로 조립될 수 있다. 일예로서, 중합체는 메타크릴레이트 기에 의해 작용화되어 이들에 가교결합성을 제공할 수 있으며, 리보플라빈(비발암성, 비세포독성 광개시제)을 액체 프레폴리머 조성물에 첨가하여 광 존재 하에 메타크릴레이트 기의 가교결합을 개시할 수 있다. 일반적으로, 조성물 성분은 귀, 예를 들어 외이도, 중이, 또는 둘 다에서 사용하는데 적합하고 생체 적합성이 있도록 선택된다. 일부 실시형태에서, 성분은 생성된 중합체 매트릭스가 생분해성이 있도록 선택되며, 신체에 의해 가공되고, 제거될 수 있다. 예를 들어, 선택된 성분은 생분해성, 생체 적합성이 있고, 신장에 의해 배출될 수 있다.
일부 실시형태에서, 액체 프레폴리머 조성물은 적어도 중합체 매트릭스로 조립될 수 있는, 예를 들어 한정된 조건 하에 반응하여 중합체 매트릭스를 형성할 수 있는 것과 같이 경화되고/조립될 수 있는 제1 중합체를 포함한다. 예를 들어, 중합체는 회합하여 예를 들어 공유 결합, 물리적 결합, 또는 둘 다의 조합의 형성을 통해 망상을 형성할 수 있는 작용기를 포함할 수 있다. 이론에 제약되길 바라지 않으면서, 중합체 위 작용기는 이것이 중합체 매트릭스로 어떻게 조립될 수 있는 지를 결정할 수 있다. 일부 실시형태에서, 예를 들어 중합체가 메타크릴레이트 기(예를 들어 키토산 또는 히알루론산)로 작용화된 경우, 개시제가 중합체를 가교결합하는데 사용될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, pH, 온도, 또는 이온 농도의 변화로 중합체 매트릭스의 자발적 조립을 개시한다.
잠재적으로 적합한 중합체의 일예는 하기, 및/또는 이들의 유도체와 유사체를 포함한다(예를 들어 유도체는 회합하여 망상을 형성할 수 있는 작용기를 포함하도록 변형되는 하기에 열거한 중합체를 포함하며/하거나 예를 들어 하기에 열거한 중합체는 작용화되어 세포 부착 영역을 제공하는 것과 같은 원하는 목표를 달성할 수 있다): 폴리에틸렌 글리콜(PEG); 다당류; 폴리(락트산); 폴리우레탄; 폴리(프로필렌 글리콜); 폴리(프로필렌 푸마레이트-co-에틸렌 글리콜); 폴리(히드록시에틸 메타크릴레이트); 폴리비닐피로리돈; 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산); 폴리비닐알코올; 폴리펩티드; 폴리아크릴레이트; 아가로스; 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트); 폴리에스테르;젤라틴; 셀룰로스; 알기네이트; k-카라게난; 펙틴; 전분; 덱스트란; 콘드로이틴 설페이트; 및 특정 단백질 예컨대 콜라겐, 피브린, 라미닌 및 헤파린. 일부 실시형태 예컨대 중합체 매트릭스가 분해될 수 있는 실시형태에서, 성분은 이독성이 없는 분해 생성물을 얻도록 선택된다.
일부 실시형태에서, 액체 프레폴리머 조성물은 폴리에틸렌 글리콜, 키토산, 히알루론산, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 중합체를 포함한다. 일부 실시형태에서, 구체적인 중합체, 중합체의 혼합물, 및 중합체의 상대 량은 친수성이고 생분해성인 중합체 매트릭스 또는 골격을 얻도록 선택될 수 있다. 일부 실시형태에서, 중합체 매트릭스는 PEG 또는 PEG 단독의 조합, 예컨대 분자량 1000의 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트 또는 분자량 4000의 폴리(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트 또는 이들의 조합으로부터 제조된다. 일부 실시형태에서, 중합체 매트릭스는 메타크릴화 키토산 단독, 메타크릴화 히알루론산 단독, 메타크릴화 키토산과 메타크릴화 히알루론산 함께, 메타크릴화 키토산과 히알루론산 함께, 또는 메타크릴화 키토산, 메타크릴화 히알루론산, 히알루론산과 조합하여 PEG 또는 이들의 조합으로부터 제조된다.
일부 실시형태에서, 중합체는 화학적으로 개질될 수 있거나, 화학적 개질 버전으로서 구입될 수 있다. 일부 실시형태에서, 중합체는 하기 이유 중 1 이상으로 화학적으로 개질된다(또는 화학적 개질 버전으로 구입된다): 중합체 매트릭스의 형성을 허용하거나 용이하게 하기 위해, 겔화, 세포 부착, 약물 방출, 단백질 부착, 분해율과 프로파일, 약물 적재/혼입, 표면 특성, 기계적 특성, 친수성, 등을 향상시키기 위해. 예를 들어, 중합체는 예컨대 아미노산, 리간드, 단백질, 또는 골격에 세포 및 단백질 부착성을 개선하려는 다른 분자에 세포가 결합할 수 있는 기로 작용화될 수 있다. 일예로서, 아미노산 서열 아르기닌-글리신-아스파르트산-세린(RGDS)이 PEG에 혼입되어 세포 부착성을 증가시킬 수 있다.
추가 실시형태에서, 폴리에틸렌 글리콜(PEG)의 분자량은 약 100 내지 약 1,000,000 g/mol 범위일 수 있다. 일부 실시형태에서, 키토산의 분자량은 약 100 내지 약 1,000,000 g/mol 범위일 수 있고, 탈아실화는 약 0 내지 약 100% 범위이다. 일부 실시형태에서, 히알루론산의 분자량은 약 100 내지 약 1,000,000 g/mol 범위일 수 있다. 특정 실시형태에서, 상기 범위 중 임의 범위가 어떤 방식으로 히드로겔에 혼입될 수 있다. 일부 실시형태에서, 중합체 매트릭스 또는 골격에 사용된 키토산은 구입되거나 패류로부터 얻을 수 있다.
키토산은 단독으로 또는 다른 중합체와 조합하여 적합한 중합체이며, 그 이유는 이것이 천연자원에서 유도되며, 중합체 매트릭스로 가교결합될 수 있도록 개질될 수 있기 때문이다. 가교결합될 때 이것은 점성이고 상피 세포 표면에 부착된다. 세포는 키토산 망상을 통해 성장하고 이를 분해할 수 있다. 키토산의 다당류 백본 위 작용기로 인해, 이것은 항균제로서 사용될 수 있다. 비록 키토산이 패류에서 발견된 키틴으로부터 유도되지만, 이것은 알레르기 유발 특성 중 어느 것도 갖지 않는다.
히알루론산은 또한 단독으로 또는 다른 중합체와 조합하여 적합한 중합체이며, 그 이유는 이것이 천연자원으로부터 유도되기 때문이다. 이것은 그의 작용기가 세포 성장을 위해 우수한 기질로 만들기 때문에, 많은 의료 용도에 사용된다. 히알루론산은 또한 중합체 매트릭스로 가교결합될 수 있도록 개질될 수 있다.
PEG(예, PEG 디아크릴레이트)는 단독으로 또는 다른 중합체와 조합하여 적합한 중합체이며, 그 이유는 비교적 짧은 중합체 쇄에서 비교적 긴 중합체 쇄까지 다양한 분자량으로 이용될 수 있어서, 분해와 생성된 중합체 매트릭스의 약물 방출률의 조절을 용이하게 하기 때문이다. 일부 실시형태에서, PEG는 세포가 부착할 수 있는 골격을 얻기 위해 키토산 또는 히알루론산과 같은 다른 중합체와 조합하여 사용된다.
그러나 상기에 열거한 다른 중합체는 또한 키토산, 히알루론산 및/또는 PEG를 대신하여 사용되고/개질될 수 있다. 일반적으로 적합한 중합체(이들의 유도체와 유사체)를 선택하는데 고려하는 일부 인자는 기계적 특성, 약물 방출, 중합체 분해, 및 세포 성장과 생존력을 포함한다. 기계적 특성에 관해, 이 변수는 중합체 백본과 가교결합 밀도에 좌우된다. 예를 들어, 광에 액체 용액을 노출시켜 형성된, 히드로겔 중합체 매트릭스의 경우에, 당업자는 중합체 농도, 개시제 농도, 조사 시간, 및 산출량에 균형을 주어 원하는 강성을 가진 가교결합 겔을 얻을 수 있다. 약물 방출에 관해, 물질의 기계적 특성이 물질로부터 약물의 방출에 영향을 미치며, 방출 속도는 물질의 세공 크기에 관련된다. 중합체 분해에 관해, 이 변수는 중합체의 구조, 중합체 농도 및 환경 인자, 예컨대 세포와 효소에 좌우된다. 키토산과 히알루론산(및 PEG) 둘 다 고막 환경에서 발견된 세포와 효소에 의해 분해될 수 있다. 세포 성장과 생존력에 관해, 이것은 중합체 백본의 작용기와 중합체 매트릭스의 강성에 좌우된다. 상피 세포는 강성 기질을 선호하는 것으로 생각되며, 따라서 일부 실시형태에서 중합체 또는 중합체 블렌드는 강성 겔을 얻도록 선택된다. 일부 실시형태에서, 강성 겔은 그의 예비 중합된 형태보다 더 탄성율이 높은 겔이다. 일부 실시형태에서, 강성 겔은 천공을 덮도록 위치할 때 천공을 통해 중이로 떨어지지 않도록 강성이 충분한 겔이다. 추가로, 키토산과 히알루론산은 세포가 중합체 망상에 부착하게 하는 작용기를 제공할 수 있다.
액체 프레폴리머 조성물은 또한 필요한 경우 중합체 매트릭스로 중합체의 조립을 개시하는 개시제를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 개시제가 비발암성 및 비세포독성인 것이 바람직하다. 일부 실시형태에서, 개시제는 메타크릴레이트 및 아크릴레이트 함유 중합체 겔을 경화하고/조립하는데 때로 사용된 세포 적합성, 감광성, 자유 라디칼 개시제인 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물은 가능하면 용액에서 중합체의 가교결합을 야기하는 광개시제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광개시제 시스템은 골격의 겔화를 유도하는 자유 라디칼 반응을 개시하는데 사용될 수 있으며, 이때 광은 파장이 약 10-8 내지 약 10-3 m(자외선 내지 적외선) 범위이다. 일부 실시형태에서, 예를 들어 유리체(vitreous)에 사용된 것들에서, 가시광 스펙트럼 내에서 활성화되는 광개시제가 선택될 수 있다. 다른 실시형태에서, 예컨대 이과학적 목적을 위한 실시형태에서, UV 광 또는 청색광에 의해 활성화되는 광개시제가 선택될 수 있다. 적합한 광개시제의 일부 일예는 UV 감광성 화합물에 의해 경화되거나 활성화되면 이르가큐어 2959, 가시광 감광성 화합물에 의해 경화되거나 활성화되면 1-비닐-2-피롤리디논 및 트리에탄올아민과 함께 에오신 Y, 및 청색광에 의해 경화되거나 활성화되면 캄포르퀴논 및/또는 리보플라빈 5'-모노포스페이트 나트륨염을 포함한다. 일부 실시형태에서, 형성 중합체 매트릭스/골격/히드로겔은 이것이 중합될 때 반투명하게 유지되도록 설계되어 형성 매트릭스/골격/겔 및 액체 프레폴리머 용액의 전체 깊이를 광이 투과하기 용이하게 한다.
일부 실시형태에서, 골격의 액체 중합체 조성물에 약물 또는 다른 물질(예, 항생제, 항미생물제, 성장 인자, 항균제, 항염증제, 진통제, 스테로이드, 사이토카인, 단백질, 통증 완화제 및 생물학적 활성 소분자, 등)을 겔 또는 고체로 광에 의한 경화 또는 활성화 전에 적재할 수 있다. 골격에 플루오로퀴놀론, 아미노글리코사이드, 및 폴리믹신과 같은 항생제를 적재할 수 있다. 골격에 클로트리마졸, 니스타틴, 및 톨나프테이트와 같은 항균제를 적재할 수 있다. 골격에 성장 인자, 예컨대 섬유모세포 성장 인자, 혈관 내피 성장 인자, 전환 성장 인자, 표피 성장 인자, 케라틴 세포 성장 인자, 혈소판 유래 성장 인자를 적재할 수 있다. 골격에 다른 분자, 예컨대 인터루킨 및 추가 단백질 처치 또는 다른 치유 처치를 로딩할 수 있다. 이러한 골격 로딩 목적/약물 전달을 위한 골격 사용을 달성하기 위해, 골격은 히드로겔의 형태로 있을 수 있다. 일부 실시형태에서, 히드로겔은 함유량이 약 90%를 초과하는 친수성 중합체 망상이며, 히드로겔이 아닌 물질과 비교하여 히드로겔에 세포, 생물활성제 및 약물 분자를 캡슐화하는 향상된 능력을 제공한다.
당업자는 예를 들어 약물을 예비 중합 용액과 혼합하여 후에 조립시 중합체 망상의 세공에 한정되는 약물을 얻음으로써 약물을 중합체 망상에 적재하는 방법을 이해한다(참조예, Bhattarai, N. et al. Adv. Drug deliv. Rev. (2010) 62:83-89, 및 J. et al. Int. J. Biol. Macromol. (2009) 44:229-235). 또한 바람직한 조절 약물 방출 프로파일을 가진 시스템을 만드는 것도 본 기술의 숙련 내에 있다. 약물 방출은 골격의 세공 크기 및 골격의 분해 속도와 관련된다(참조예, 상기 문헌). 골격의 세공 크기를 바꾸기 위해, 예를 들어 용액 중 중합체의 농도 및 중합체 백본 위 가교결합 부위의 수를 바꿀 수 있다. 이들 변수를 변경하면 중합체 망상의 가교결합 밀도를 바꾸고, 세공 크기를 효과적으로 바꾼다. 골격은 또한 중합체 백본, 가교결합 밀도, 중합체 농도 및 개시제 농도와 관련된 측정 가능한 강성을 갖는다.
일부 실시형태에서, 액체 프레폴리머 조성물은 따라서 적어도 제1 중합체(환자의 귀에서 한정된 조건 하에 중합체 매트릭스로 선택적으로 조립할 수 있는) 및 용매를 포함한다. 추가 실시형태에서, 액체 프레폴리머 조성물은 적어도 제1 중합체, 개시제 및 용매를 포함한다. 일부 실시형태에서, 액체 프레폴리머 조성물은 적어도 제1 중합체 및 적어도 제2 중합체와 용매를 포함한다. 일부 실시형태에서, 액체 프레폴리머 조성물은 적어도 제1 중합체 및 적어도 제2 중합체, 개시제와 용매를 포함한다. 일부 실시형태에서, 중합체의 양은 예비 중합 용액을 위한 바람직한 점도(예를 들어 천공을 덮고 천공을 통해 중이로 떨어지지 않을 수 있는 예비 중합 용액에 적합한 점도) 및 중합 후 얻어진 중합체 매트릭스/골격/히드로겔을 위한 바람직한 강성(예를 들어 조립한 후 골격으로서 작용하는 물질에 적합한 강성)을 얻도록 선택된다. 일부 실시형태에서, 개시제의 양(농도)은 중합에 필요한 조사 시간, 광원의 파장, 세포 적합성, 및 화학적 조성에 기초하여 선택될 수 있다. 일부 실시형태에서, 중합체의 총량은 중합체가 망상으로 조립되는 것을 지연시키거나 방해하지 않는 것만큼 크지않고 중합체의 양이 망상 조립을 가능하게 하는데 불충분한 정도로 낮지 않다. 일부 실시형태에서, 중합체의 총량은 불균일 페이스트가 아니라 점성 용액을 얻도록 선택되며, 이 양은 특정 중합체 조성에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시형태에서, 중합체의 총량은 약 60 중량% 이하(예를 들어 폴리히드록시에틸메타크릴레이트(PHEMA)가 사용되는 경우), 또는 약 40 중량% 이하(예를 들어 PEG가 사용되는 경우), 또는 약 5 중량% 이하(예를 들어 키토산/히알루론산의 일부 조합에 대해)이다. 일부 실시형태에서, 중합체의 총량은 약 1 중량% 초과이다. 일부 실시형태에서, 중합체의 총량은 약 1 중량% 내지 약 60 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 40 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 5 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 약 60 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 약 40 중량%, 또는 약 40 중량% 내지 약 60 중량% 범위이다.
방법
일부 실시형태에서, 본 방법은 환자의 귀에서 원하는 부위에 액체 프레폴리머 조성물을 투여하고 조성물을 생체 내에서 경화시키고/조립하는 것을 포함한다. 예를 들어, 조성물을 고막에 투여하기 위해, 좁은 이도 아래로 예비 중합 용액을 전달하는데 시린지를 사용할 수 있다. 대안으로, 예비 중합 용액이 비교적 점성인, 일부 실시형태에서, 이것을 귀 루프(loop)와 같은 수술 기구에 적용시킨 다음 고막에 투여할 수 있다. 상이한 조성물에 대해, 투여는 중합체 조립 모드에 따라 달라질 수 있다. 광활성 망상에 대해, 일부 실시형태에서, 예비 중합 용액에 배치 후 예를 들어 치아 경화광 또는 사용된 광개시제(예, UV 또는 청색 감광성 겔)에 특이한 정확한 파장과 강도를 제공하는 임의의 다른 광원으로 조사한다. 일부 실시형태에서, 감열성 망상을 이강에 배치 시 환자의 체온으로 활성화 할 수 있다. 일부 실시형태에서, pH 민감 겔을 배치 후 이도에서 산성 환경에 의해 활성화 할 수 있다. 일부 실시형태에서, 자발적 조립 망상을 이중관 시린지를 통해 주입하여 중합체와 그의 개시제가 원하는 부위, 예를 들어 천공 내에 위치할 때 혼합될 수 있다.
일부 실시형태에서, 본 방법은 기존 이과학적 치료 방법, 예컨대 이과학적 충전재 또는 패치를 향상시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 예비 중합 용액을 예컨대 충전재에 약물 전달 모델러티(modality)를 제공함으로써 다른 수술 재료에 적용하여 이들의 효과를 향상시킬 수 있다. 다른 또는 추가 실시형태에서, 예비 중합 용액을 수술 재료에 적용하여 천연 조직에 대한 이들의 접착 특성을 향상시킬 수 있다.
실시예
당업자가 본 발명을 임의의 적절한 방식으로 사용하도록 교시하는 근거로서 실시예와 사용 방법을 본원에서 기재한다. 본원에서 개시한 이들 실시예는 제한되는 것으로 해석되지 않는다.
실시예 1
실험실 시험에서, 전구체는 Polysciences Inc.(팬실베니아주 워링톤)에서 구입한 분자량 1000의 폴리(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트 또는 분자량 4000의 폴리(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트를 포함할 수 있다. 소혈청 유래 알부민(BSA), 테트라메틸로다민 콘주게이트를 Invitrogen Inc.(오리건주 유진)에서 구입할 수 있다. 약물 혼입과 방출을 시험하였다. 초기 가교결합 과정 중 히드로겔에 BSA를 적재하였다. pH 7.4인 PBS 중 BSA의 10% w/v 용액을 제조하였다. 0.5% 이르가큐어 2959 광개시제와 함께 PBS 중 10% w/v PEG의 광 가교결합성 용액을 제조하였다. 매크로머 로딩으로 BSA를 5 중량%에서 용액에 혼입하였다. 최종 용액을 350 rpm에서 15분간 교반하였다. 그 후 96 웰 플레이트의 웰에 200 ㎕를 피펫팅하였다. 각 구성물에 UV 광을 55초간 조사하였다. 스파튤라를 사용하여 겔을 웰로부터 즉시 빼내어 PBS 용액 5 mL를 함유한 별도 바이알에 넣었다. 그 후 바이알을 37℃(50 rpm)에서 진탕기에 넣었다. 상이한 시점에 PBS 용액 500 ㎕를 샘플로서 빼내고 동일한 양의 PBS로 대체하였다. 각 시점에서 방출되는 BSA의 양을 평가하는데 휴렛팩커드 다이오드 어레이 스펙트로포토미터(모델 8452A)를 사용하였다.
실시예 2
클리닉에서, 본 발명의 일 실시형태는 하기 투여를 포함할 수 있다. 환자는 그들의 귀를 현미경 아래에 있도록 옆으로 누울 수 있다. 이로서 의사는 양손을 자유롭게 하면서 고막을 관찰하고 일할 수 있게 한다. 의사는 이제 원하는 약물과 혼합된 액체 프레폴리머 조성물을 투여할 수 있다. 조성물을 피펫으로 귀에 떨어트릴 수 있으며, 점이제와 같이 투여되며, 의사는 천공을 덮는데 수십 마이크로리터의 조성물만을 필요로 할 것으로 보인다. 일단 조성물이 첨가되어 천공을 덮으면, 그 후 의사는 히드로겔을 필요로 하는 어디든지 조성물에 광을 조사할 수 있다. 미사용 조성물을 흡입할 필요는 없지만, 과량의 조성물을 의사의 선호도에 따라 피펫 또는 약간의 흡수 물체에 의해 제거할 수 있다. 어떤 과량의 조성물은 겔이 천공을 덮는 것을 확보하도록 첨가될 수 있으며, 그 이유는 모든 과량의 조성물이 제거될 수 있기 때문이다. 광원(예컨대 섬유 광학 케이블)을 위한 어태치먼트(attachment)가 모든 환자의 TM에 도달하는데 사용될 수 있다. 이는 모두 현미경 하에 일어나므로, 의사는 겔로 천공을 덮는데 정확할 수 있다.
실시예 3
수술 세팅에서, 본 발명의 일 실시형태는 중이용 최신 외과 충전재를 향상시키는 것을 포함할 수 있다. 원하는 약물과 혼합된 액체 프레폴리머 조성물을 충전재 위에 떨어트리고 외과적 창상을 닫기 전에 광에 의해 중합시킬 수 있다. 본 실시형태는 외과적 충전재에 향상된 기계적 지지 외에 현재 갖고 있지 않는 일부 항균성 및 약물 전달 특성을 제공하며, 따라서 수술 후 예후를 개선한다.
실시예 4: 실험적 검증
본 발명자들의 랩에서, 3주의 기간에 걸쳐 상이한 분자량의 2개 UV 경화 PEG 히드로겔 중 단백질 소혈청 알부민(BSA)의 방출을 모니터링하였다. 하기 표 2에 제시된 데이터에서 PEG의 분자량은 약물 방출과 직접 관계가 있다는 사실을 나타냈다. 이 연구로부터 방출된 단백질의 양은 히드로겔 중 PEG의 분자량을 변화시켜 조절될 수 있으며, 더 큰 분자량을 가진 PEG 히드로겔이 동일한 기간에 걸쳐 더 낮은 분자량의 PEG 히드로겔보다 더 많은 BSA를 방출할 수 있다는 사실을 확인하였다. 이들 약물 방출 연구에서 또한 단백질 방출 속도는 처음 2주 동안 약간 증가하지만, 이 기간 중 변화는 중요하지 않으며, 단백질 방출은 원하는 범위에 있도록 조절될 수 있다는 사실을 나타냈다. 이러한 예비 연구 중에 사용된 기술은 모든 추가의 약물 방출 연구에 사용될 수 있다.
2개 상이한 분자량의 PEG 히드로겔로부터 경시적 소혈청 알부민 방출에 대한 평균값과 표준 편차
PEG MW 400 PEG MW 1000
0.1 ml의 PBS 중 방출된 약물의 농도(mg/ml), 평균값 데이터의 표준 편차 0.1 ml의 PBS 중 방출된 약물의 농도(mg/ml), 평균값 데이터의 표준 편차
2일 2.36 0.0697 2일 1.12 0.0340
4일 2.41 0.0300 4일 1.60 0.0967
6일 2.62 0.112 6일 1.55 0.0286
13일 2.87 0.105 13일 1.42 0.325
도 1에서는 2개의 상이한 분자량의 PEG 히드로겔로부터 방출된 소혈청 알부민의 경시적 히스토그램을 도시한다. 분자량이 증가함에 따라, 히드로겔 망상의 세공 크기도 증가할 수 있다. 이로서 경시적으로 방출되는 더 큰 부피의 약물을 얻을 수 있다. 추가로, 히드로겔의 분해 속도가 증가할 수 있다. 일부 실시형태에서, 약물의 방출 속도, 및 히드로겔 망상의 분해 속도 둘 다 최적화 하는 것이 바람직할 수 있다. 둘 다 PBS 용액(37℃, 50 rpm) 중에 있을 때 2개월 기간에 걸쳐, PEG MW 1000은 그대로 남아있지만 PEG MW 4000은 전체가 분해하였다는 사실을 본 발명자들은 관찰하였다. 따라서 상대 속도로 완전 분해를 요구하는 특정 실시형태에서, PEG MW 1000에 비해 PEG MW 4000에 의한 실시형태를 사용하는 것이 바람직할 것이다. 분해 속도는 골격이 세포의 환경을 활발하게 리모델링하는 세포, 예컨대 고막의 존재 하에 있을 때 증가할 수 있다. 골격의 분해 속도는 pH 또는 분해 속도를 높이거나 낮추는 천연 분자의 차이 때문에 다른 조직에서 바뀔 수 있다. 예를 들어, 분해 속도의 변화는 아마도 pH가 정상 체액과 매우 다르고, 상이한 골격을 분해하는 많은 상이한 분자가 존재하는, 소화관에서 가장 명백할 것이다. 반대 일예로서, 분해 속도는 아마도 눈의 유리체에서 바뀌지 않을 것이다.
실시예 5: 시약의 합성
나머지 실시예에서 모든 물질은 Sigma-Aldrich(미조리주 세인트 루이스)사제이며 달리 언급되지 않는 한 받은 대로 사용된다.
키토산의 메타크릴화
키토산을 사용 전에 정제하였다. 처음에, 10 부피%의 아세트산 중 키토산 1 중량%의 용액을 진공 여과하여 불용성 입자를 제거하였다. 다음에, 키토산을 1N 수산화나트륨으로 용액으로부터 침전시킨 다음, 실온에서 10분간 1400 g에 원심분리하였다. 상등액을 경사분리한 다음, 물을 동일 부피로 키토산에 첨가하고 혼합물을 와류 처리하였다. 키토산 현탁액을 물에 2일간 투석하였고, 물을 3회/일로 바꿨다. 투석 후, 키토산 현탁액을 3일간 동결 건조시켰다.
정제된 키토산을 1 부피%의 아세트산에 용해시켰다. 1% 아세트산의 부피 중 5%와 동일한 메타크릴산 무수물의 부피를 키토산 용액에 첨가하고, 용액을 55℃에서 3일간 교반하였다. 키토산 용액을 물에 2일간 투석하고 물을 3회/일로 바꿨다. 투석된 용액을 3일간 동결 건조시켰다.
메타크릴화 키토산(MeCS)의 메타크릴화 정도를 프로톤 핵자기 공명 스펙트로스코피에 의해 측정하고, ~40%임을 알아냈다.
히알루론산의 메타크릴화
키토산의 메타크릴화와 관련하여 상기에 기재한 바와 같이 세포 성장에 영향을 받기가 매우 쉬운 천연 중합체인, 히알루론산에 메타크릴레이트 기를 첨가하는 유사 프로토콜을 사용하였다. 2개의 상이한 버전의 메타크릴화 히알루론산을 합성하였다: 하나는 메타크릴화 정도가 ~90%이고(MeHa ~90), 하나는 ~30%인 것(MeHA ~30). MeHA의 합성에 21일 걸렸다.
실시예 6: 중합 효능의 초기 시험
- UV 광과 UV 감광성 개시제의 확립된 시스템을 별도로 사용하여 MeCS와 MeHA의 중합 거동을 시험하였다.
- 목적: 알려진 중합 시스템에 의해 잘 모르는 물질 시험
- 결과: 예측 가능한 방식으로 MeCS와 MeHA 둘 다 불용성 중합체 망상으로 중합되었고, 조사 시간이 증가함에 따라 강성이 증가하였다.
실시예 7: 광 반응성 물질의 제제
물질 제제 선택
- 본 실시예에서, 본 발명자들은 치아 경화광으로부터 청색광에 노출시 중합체 망상을 형성할 수 있는 물질을 목표로 하였다.
- 경화광으로부터 청색광을 사용하는 이점은
·치아 물질에 대한 핸드헬드 경화광은 살아 있는 조직에의 사용이 이미 검증되었음
·청색 감광성 광개시제에 대해 광출력이 최적화됨
·사용자 친화적 설계
·다른 광원과 비교하여 경제적임을 포함할 수 있다.
초기 제제
제1 세트의 실험을 위해, 본 발명자들은 치아 물질에 사용된 것과 동일한 개시제 시스템을 시도하였으며, 그 이유는
·시약이 FDA 승인됨
·개시제 시스템의 거동을 특징으로 나타내는 많은 문헌이 이용 가능함
·치아 경화광은 치아 물질 개시제 시스템에 최적화되어 있음 때문이다.
시약:
·캄포르퀴논(CQ): 청색광반응성 광개시제
·에틸 4-디메틸아미노벤조에이트(EDMAB): 아민 촉매
·2,6-디-tert-부틸-4-메틸 페놀(BHT): 자유 라디칼 개시제
·메타크릴화 키토산(MeCS)
·메타크릴화 히알루론산(MeHA ~30 및 MeHA ~90)
CQ/EDMAB의 청색광반응성 개시제가 전통적으로 히드로겔 중합에 사용되고 있지 않으므로, 본 발명자들은 표 3에 제시된 바와 같이 몇몇 변수를 시험하였다:
CQ:EDMAB 용매 시스템 중합체의 중량% 조사 시간
2:1 이소프로판올/H2O 0.5 60초
1:1 에탄올/H2O 1 120초
1:2 DMSO/H2O 2 180초
아세트산/H2O 4
용매 시스템은 CQ 또는 EDMAB가 수용성이 아니므로, 극복할 주요 변수이었다.
이들 실험을 위해, 표 4에 제시한 바와 같이, 용액을 혼합하고 유리 커버 슬립 위에 피펫팅하였다. 경화광을 클램프에 의해 제자리에 고정시키고, 특정 시간 동안 용액에 조사하였다. 겔화를 정성적으로 평가하였다.
실시예 시스템
처방(formula) 용매 시스템 조사 시간
0.5% MeCS
1.2% CQ
1.2% EDMAB
0.05% BHT
이소프로판올/H2O 60초 혼합 및 중간 강성 겔 형성시 색 변화
DMSD/H2O 60초 혼합 및 일부 작은 겔 형성시 색 변화
아세트산/H2O 60초 일부 겔 형성
MeCS로써, 본 발명자들은 CQ/EDMAB 시스템을 사용하여 일부 겔 형성을 얻을 수 있었다. 그러나 본 발명자들은 하기 표 5에 제시된 바와 같이 MeHA의 버전으로 유사한 결과를 얻을 수 없었다.
실시예 시스템
처방 용매 시스템 조사 시간
1.0% MeHA ~90
1.2% CQ
1.2% EDMAB
0.05% BHT
아세트산/H2O 60초 겔 형성 없음
120초 겔 형성 없음
180초 겔 형성 없음
용매 시스템을 물이 아닌 어떤 것으로 변경하면 MeHA에 의한 겔 형성을 억제하였다. 이로 인해, 본 발명자들은 청색광 광개시제를 바꿨다.
제2 제제
리보플라빈 모노포스페이트는 비타민 리보플라빈의 수용성 버전이다. 또한 이것은 최근에 메타크릴화 장쇄 중합체를 중합하는데 사용된 청색광 광개시제이다.
시약:
·리보플라빈 5'-모노포스페이트 나트륨염(RF): 청색광 광개시제
·MeCS
·MeHA
이들 실험을 위해, 용매 시스템은 시험에 더 이상 가변적이지 않았다. 이들 변수를 표 6에 제시한 바와 같이 시험하였다.
MeCS/MeHA 또는 HA RF의 농도 중합체의 중량% 조사 시간
2:1 10 μM 1 60초
1:1 20 μM 2 120초
1:2 30 μM 4 180초
본 실험에서, 본 발명자들의 우선 사항은 하기 표 7에 제시한 바와 같이 합리적인 시간 프레임으로 충분한 겔을 얻을 수 있다는 것이었다.
실시예 시스템
처방 조사 시간 겔 형성(Y/N)
2% MeCS
2% MeHA ~90
30 μM RF
60초 ~ 다소의 겔 형성
120초 Y 강성 겔
180초 Y* 매우 강성인 겔
표 8에 제시한 바와 같이, 본 발명자들이 시험한 상이한 제제 중에서, 본 발명자들은 매우 강성인 겔을 형성한 몇 가지를 모았다. 여기서 시험한 변수 이외에, 겔화에 중요한 역할을 수행하는 일부 추가 요인은 용액의 산성, 광 강도, 기재의 배경 색이었다.
강성 겔을 형성한 조합
처방 조사 시간
2% MeCS
2% MeHA ~90
30 μM RF
180초 세 가지 중 최소 점성 예비 중합 용액
2% MeCS
2% MeHA ~30
30 μM RF
180초 중간 점성의 예비 중합 용액
4% MeCS
30 μM RF
120초 매우 점성인 예비 중합 용액이지만, 최단 조사 시간이 필요함
이들 결과를 기초로, 2% MeCS/2% MeHA ~90인 제제가 시린지 니들로부터 가장 쉽게 배출될 수 있는 듯 하다.
실시예 8: 약물 방출 프로파일의 측정
겔 패치의 제조
저장 용액을 모든 시약 중에서 제조하고 모아 하기 표 9에서 보인 예비 중합 용액의 최종 농도를 제공하였다. 중합 전에, 용액은 부분적으로 키토산의 양하전된 측기와 히알루론산(HA)의 음하전된 측기의 회합으로 인해 매우 점성인 컨시스턴시(consistency)를 가졌다.
예비 중합된 히드로겔 패치 물질의 조성
시약 농도 목적
메타크릴화 키토산 2 중량% 골격
히알루론산 1 중량% 골격
리보플라빈 5'-모노포스페이트 나트륨염 30 μM 광개시제
시프로플록사신 5 mM 항생제
겔 패치의 모든 응용 분야를 위해, 예비 중합 용액에 전력 출력이 300 mW/㎠인 치아 경화광(Mini-Blast, First Medica, 노스캐롤라이나주 그린스보로)에 맞춘 주문 광 가이드(Leoni, 독일 누렘부르크)를 사용하여 3분간 조사하였다.
약물 방출
겔 패치의 약물 방출 프로파일을 측정하기 위해, 50 ㎕의 예비 중합 물질을 청색광으로 중합시켰다. 생성된 겔을 수 중 0.5 중량% 라이소자임에서 항온 유지하였다. 용액의 샘플을 1, 5, 10, 및 15에서 취해 시프로플록사신의 누적 방출을 경시적으로 결정하였다. 샘플 용액의 시프로플록사신 농도를 공지의 시프로플록사신 농도의 표준 곡선에 대해 UV-Vis 스펙트로미트리에 의해 측정하였다.
시프로플록사신의 방출은 물질의 중합체 망 가교결합 밀도에 의존하였다. 도 2에서, 시프로플록사신의 방출을 2 중량% MeCS 또는 2 중량% MeCS/1 중량% HA로 이루어진 겔 사이에서 비교한다. MeCS와 HA 둘 다 가진 겔이 MeCS 만을 가진 겔보다 가겨결합 밀도가 더 크기 때문에, 시프로플록사신의 방출은 상당히 더 느렸다. 도 3에서는 연구 경과에 걸쳐 시프로플록사신의 누적 방출을 보여준다. 더 느린 방출 프로파일이 물질에 유리할 수 있으며, 그 이유는 이것이 감염 위험 없이 천공을 치유하여야 하는 시간 윈도우(window)를 연장할 수 있기 때문이다. 어느 물질도 버스트(burst) 방출(나머지 방출 프로파일과 모순되는 약물의 갑작스런 방출)을 입증하지 못했고, 시프로플록사신의 방출이 가교결합 밀도에 의해 조절될 수 있다는 사실을 확인하였다.
실시예 9: 생체 내 동물 모델 성립과 시험
모든 생체 내 작업을 동물 관리 및 사용 위원회(Institutional Animal Care and Use Committee)가 검토하고 허용한 프로토콜에 따라 성체 수컷 친칠라에서 수행하였다.
만성 고막 천공의 유발
4마리 성체 친칠라(8개 고막(TM))에 의한 파일롯 연구를 수행하여 처음에 만성 TM 천공을 지속적으로 유발하는 방법을 성립하였다. 기존 모델에 따라 열 소작을 사용하여 고막 천공을 유발하였다. 본원에서 전적으로 참조로서 원용되는, 문헌[Amolis CP, Jackler RK, Milczuk H, et al. An animal model of chronic tympanic membrane perforation, Otolarngol Head Neck Surg 1992; 106: 47-55]을 참조한다. 황동 와어어를 열 소작 장치로서 역할을 하는 납땜용 인두(soldering iron)(Radio Shack, 텍사스주 포스워쓰) 주위를 감아 TM의 전방 윈도우에 천공을 완성하였다. 매주 천공을 시험하였고, 치유된 TM에 추가 소작을 실시하였다. 30일간 지속한 천공을 만성인 것으로 생각하였다.
파일롯 연구로부터, 열 소작에 의해 유발된 천공 중 75%는 30일간 이상 지속하였다. 이 방법을 8마리의 친칠라 실험 군에서 천공을 유발하는데 사용하였다. 30일 후, 지속한 천공은 패치를 수용하는 인간 환자에 존재할 것과 크기를 비교할만 하였다.
물질의 적용
MeCS, HA, 리보플라빈 모노포스페이트의 예비 중합 용액, 및 시프로플록사신을 수중에서 혼합하여 시린지에 적재하였다. 그 후 점성 용액을 귀 루프 상에 배출하고 천공으로 이동시켰다. 주문 광 가이드가 있는 치아 경화광을 사용하여 물질을 경화하였다. 실험 군 중에서, 처음에 겔 패치를 2개 천공에 적용하고, 1개 천공을 대조로서 사용하였다. 겔 패치가 있는 천공을 매주 모니터링하고, 치유 속도를 물질로 패치되지 않은 천공과 비교하였다.
물질의 평가
겔 패치를 천공 부위에 부착하고, 이식 3주 후에 존재하였다. 겔 내에 세포 내성장의 증거가 있었고, 겔 패치를 적용한 동물에서 감염 또는 거부 반응의 발생이 없었다. 천공은 겔 적용 4주 후에 치유되었다. 본 연구에서 물질이 TM에서 만성 천공을 복원하는데 4주를 필요로 할 수 있다는 사실을 제시한다. 겔 패치를 적용하지 않았던 천공은 아직도 지속되었다.
"바람직하게는", "일반적으로", 및 "전형적으로"와 같은 용어는 본원에서 청구된 발명의 범위를 한정하거나 청구된 발명의 구조 또는 기능에 특정 특징이 한정되고, 필수적이거나, 심지어 중요하다는 것을 시사하는데 사용되지 않는다. 오히려, 이들 용어는 본 발명의 특정 실시형태에서 이용될 수 있거나 될 수 없는 대체적이거나 추가의 특징을 강조하려는 것뿐이다.
본원에서 1 이상의 실시형태에 대한 상세한 설명이 제공된다. 그러나 본 발명이 다양한 형태로 구체화될 수 있다는 사실이 이해된다. 따라서 본원에서 개시한 구체적인 세부 내용(바람직하거나 유리한 것으로 지정된 경우조차)은 한정하는 것으로 해석되지 않지만, 오히려 청구범위의 근거로서 그리고 당업자가 본 발명을 적절한 방식으로 사용한다는 교시의 근거로서 사용될 것이다.
추가 실시형태
다수의 실시형태가 기재된 바 있다. 그럼에도 불구하고 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나지 않고서 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 사실이 이해될 것이다. 따라서 다른 실시형태는 본 발명의 일부로서 포함되며 청구범위에 의해 포함될 수 있다. 또한, 다양한 실시형태에 대한 이전의 설명은 반드시 배제를 시사하지는 않는다. 예를 들어, "일부" 실시형태, "예시" 실시형태, 또는 "다른" 실시형태는 본 발명의 범위 내에 "일부", "다른" 및 "추가" 실시형태의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 추가로 모든 실시형태가 열거한 목적 중 1 이상을 포함하는 것은 아니다. 예를 들어, 본 개시 내용의 범위 내에 있는 물질 및 방법은 또한 하기 실시형태에 따라 한정될 수 있다.
1. 생물 유기체에서 조직 치유의 촉진을 위한 골격으로서, 골격이 초기에 액체이고 고체로 경화될 수 있으며; 약물을 전달하여 천공의 치유를 촉진하는 골격.
2. 실시형태 1에 있어서, 생분해성인 골격.
3. 실시형태 2에 있어서, 이과학적 사용을 위한 것인 골격.
4. 실시형태 3에 있어서, 소아 이과학적 사용을 위한 것인 골격.
5. 실시형태 1에 있어서, 기계적 지지를 제공하는 것인 골격.
6. 실시형태 1에 있어서, 생물 유기체에서 조직을 치유하기 위한 다른 처치와 병용하여 사용되는 것인 골격.
7. 실시형태 1에 있어서, 환경 변화가 적용되는 경우 겔로 변하는 골격을 얻는 하나 이상의 물질, 하나 이상의 중합체를 포함하는 골격.
8. 실시형태 7에 있어서, 히드로겔을 형성하는 것인 골격.
9. 실시형태 8에 있어서, 광 중합성 히드로겔인 골격.
10. 실시형태 9에 있어서, 히드로겔이 UV 광에서 중합되는 것인 골격.
11. 실시형태 9에 있어서, 히드로겔이 가시광에서 중합되는 것인 골격.
12. 실시형태 8에 있어서, 선택적 중합 가능한 히드로겔인 골격.
13. 실시형태 7에 있어서, 하나 이상의 중합체가 폴리에틸렌 글리콜인 골격.
14. 실시형태 7에 있어서, 하나 이상의 중합체가 친수성인 골격.
15. 실시형태 14에 있어서, 하나 이상의 중합체가 키토산인 골격.
16. 실시형태 7에 있어서, 하나 이상의 중합체가 히알루론산인 골격.
17. 실시형태 7에 있어서, 추가로 광개시제를 포함하는 골격.
18. 실시형태 17에 있어서, 환경 변화가 적용되는 경우 겔로 변하는 골격을 얻는 물질이 메타크릴레이트인 골격.
19. 실시형태 17에 있어서, 환경 변화가 적용되는 경우 겔로 변하는 골격을 얻는 물질이 아크릴레이트인 골격.
20. 실시형태 17에 있어서, 광개시제가 이르가큐어 2959, 1-비닐-2-피롤리디논 및 트리에탄올아민과 함께 에오신 Y, 및 리보플라빈 5'-모노포스페이트 염의 군에서 선택되는 것인 골격.
21. 실시형태 7에 있어서, 하나 이상의 중합체는 분자량이 100 내지 1,000,000 g/mol일 수 있는 것인 골격.
22. 실시형태 21에 있어서, 하나 이상의 중합체는 분자량이 1000 g/mol 내지 4000 g/mol 범위인 골격.
23. 실시형태 22에 있어서, 하나 이상의 중합체는 분자량이 4000 g/mol인 골격.
24. 실시형태 7에 있어서, 하나 이상의 다당류는 분자량이 100 내지 1,000,000 g/mol인 골격.
25. 실시형태 7에 있어서, 하나 이상의 중합체 또는 하나 이상의 다당류는 탈아실화가 0 내지 100% 범위인 골격.
26. 고막의 천공을 치료하는 방법으로서,
원하는 치료제와 혼합된 액체 프레폴리머 조성물을 투여하는 단계,
천공을 프레폴리머로 덮는 단계, 및
히드로겔을 필요로 하는 어디든지 조성물에 광을 조사하는 단계를 포함하는 치료 방법.
27. 실시형태 26에 있어서, 의사가 수십 마이크로리터의 프레폴리머를 투여하여 천공을 덮는 것인 방법.
28. 실시형태 26에 있어서, 천공을 덮는 것을 보장하도록 과량의 프레폴리머를 첨가하는 것을 추가로 포함하는 방법.
29. 실시형태 26에 있어서, 광원용 어태치먼트를 추가로 포함하는 방법.
30. 실시형태 29에 있어서, 광원용 어태치먼트가 섬유 광학 케이블인 방법.
31. 최신 충전재 또는 패치를 향상시키는 방법으로서,
충전재를 필요한 영역에 투여하는 단계,
원하는 치료제가 혼합된 액체 프레폴리머 조성물을 투여하는 단계, 및
히드로겔을 필요로 하는 어디든지 조성물에 광을 조사하는 단계를 포함하는 방법.

Claims (14)

  1. 고막 상에 투여하기에 적합한 주입가능한 액체 프레폴리머(pre-polymer) 조성물로서, 메타크릴화 키토산 및 메타크릴화 히알루론산으로부터 선택되는 제1 중합체, 용매 및 액체 프레폴리머 조성물을 활성화하기 위한 개시제를 포함하는 성분들의 혼합물을 포함하고, 상기 액체 프레폴리머 조성물은
    a. 고막에 투여하기 이전에 그리고 중합체 매트릭스로 활성화되기 이전에, 중이강으로 떨어지지 않으면서 고막 천공을 덮도록 위치하는 시린지를 통한 투여를 가능하도록 해주는 점성을 가지며,
    b. 고막 천공을 덮도록 투여시, 환자의 귀에서 계 내(in situ) 활성화되고, 액체 프레폴리머 조성물이 중합체 매트릭스로 조립(assemble)되어 고막 천공을 복원하거나 복원을 도우며,
    중합체 매트릭스는 광중합 가능한 히드로겔이며, 개시제는 광개시제이며, 광개시제는 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온; 에오신 Y, 1-비닐-2-피롤리디논 및 트리에탄올아민의 조합; 캄포르퀴논; 및 리보플라빈 5'-모노포스페이트 나트륨염으로부터 선택되는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 추가로 치료제를 포함하며, 중합체 매트릭스는 원하는 시간에 걸쳐 치료제를 방출하는 다공성과 평균 세공 크기를 갖는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 복원하거나 복원을 돕는 것은, 액체 프레폴리머 조성물이, 중이강으로 떨어지지 않고 고막 천공을 덮도록, 그리고 고막의 상피 세포가 이동하고 부착하고 성장할 수 있는 골격(scaffold)으로 작용하도록 하는 강성을 갖는 중합체 매트릭스로 조립되는 것을 포함하는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 제1 중합체는 세포 이동과 부착을 향상시키기 위한 세포 결합 영역을 갖는 기능화 골격으로 작용하도록 선택되는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 광개시제의 활성화는 액체 프레폴리머 조성물을 UV 광, 가시광 또는 청색광에 계 내 노출하는 것을 포함하는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 메타크릴화 키토산은 40% 이상 메타크릴화되어 있고, 메타크릴화 히알루론산은 30% 이상 메타크릴화되어 있는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 메타크릴화 히알루론산은 90% 이상 메타크릴화되어 있는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 제1 중합체는 메타크릴화 키토산이거나, 제1 중합체는 메타크릴화 히알루론산인 액체 프레폴리머 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 제1 중합체는 메타크릴화 키토산이고, 조성물은 메타크릴화 히알루론산과 히알루론산으로부터 선택되는 제2 중합체를 추가로 포함하는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 제1 중합체는 분자량이 100 내지 1,000,000 g/mol 범위인 액체 프레폴리머 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 제1 중합체는 분자량이 1000 내지 4000 g/mol 범위인 액체 프레폴리머 조성물.
  12. 적어도 제1 중합체 및 개시제를 포함하는, 겔(gel) 제조에 사용하기 위한 액체 프레폴리머(pre-polymer) 조성물로서, 제1 중합체는 메타크릴화 키토산(MeCS)으로부터 선택되고, 조성물은
    2 중량% MeCS, 2 중량% 메타크릴화 정도가 90% 이상인 메타크릴화 히알루론산(MeHA), 및 개시제;
    2 중량% MeCS, 2 중량% 메타크릴화 정도가 30% 이상인 MeHA, 및 개시제;
    4 중량% MeCS, 및 개시제; 또는
    2 중량% MeCS, 1 중량% 히알루론산(HA), 및 개시제
    로부터 선택되는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 개시제는 리보플라빈 5'-모노포스페이트로부터 선택되는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 개시제는 30 μM 리보플라빈 5'-모노포스페이트 나트륨염으로부터 선택되는 것인 액체 프레폴리머 조성물.
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