KR20040011426A

KR20040011426A - 수술용 비흡출 전이성 점탄물

Info

Publication number: KR20040011426A
Application number: KR10-2003-7006177A
Authority: KR
Inventors: 무틀루 카라켈르; 데이비드 엘. 진커슨; 마이클 알. 브룬스테트; 아닐브하이 에스. 파텔; 쿠완 와이. 찬
Original assignee: 알콘, 인코퍼레이티드
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2004-02-05
Also published as: AU2001298050A1; CN1477951A; AR035597A1; MXPA03004025A; NO20032010L; EP1341519A2; WO2002036096A2; WO2002036096A3; NO20032010D0; CA2428066A1; BR0115154A; JP2004530452A; WO2002036096A8

Abstract

본 발명은 비흡출성 점탄물, 조성물 및 이의 사용 방법에 관한 것이다. 비흡출성의 전이성 점탄물은 안과 점도수술시 유용한 충분한 점도를 가지며, IOP 스파이크를 거의 또는 전혀 초래하지 않으면서 눈에서 제거될 수 있다. 조성물은 특히 백내장 수술에 유용하다.

Description

수술용 비흡출 전이성 점탄물 {NON-ASPIRATING TRANSITIONAL VISCOELASTICS FOR USE IN SURGERY}

수술시 사용되는 점성 또는 점탄성 제제는 연부 조직의 유지 및 지지, 조직 조작, 윤활, 조직 보호 및 접착 방지를 포함하나, 이에 제한되지 않는 많은 다양한 기능을 수행할 수 있다. 이러한 제제의 상이한 유동 특성은 제제의 기능을 수행하는 이들의 능력에 반드시 영향을 끼치고, 그 결과 특정 수술 과정에서 이들의 적합성에 영향을 끼칠것이라는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,273,056호를 참조하시오.

백내장은 일반적으로 노인층에서 발생하는 수정체의 혼탁증이다. 시력을 증진시키기 위해서는 백내장 수정체를 외과적으로 제거하고, 인공 수정체를 그 위치에 삽입해야 한다. 이러한 수술 과정 동안, 점탄성 물질은 전형적으로 안구전방 및 수정체낭으로 주입되어 안구전방의 붕괴를 방지하고, 물리적 조작에 의한 손상으로부터 조직을 보호한다.

안과수술용의 다양한 점성 또는 점탄성 제제(이하 "제제")는 공지되어 있다. 예를 들어, 나트륨 히알루로네이트 및 콘드로이틴 술페이트를 함유하는 비스코트^?(Viscoat^?: 알콘 라보라토리스, 인크.(Alcon Laboratories, Inc.)); 나트륨 히알루로네이트를 함유하는 힐론^?및 힐론^?GV(Healon^?and Healon^?GV: 파마시아 코프.(Pharmacia Corp.)), 암비크^?레귤라 및 암비크^?플러스(Amvisc^?Regular and Amvisc^?Plus: 아이오랩(IOLAB)), 및 비트랙스^?(Vitrax^?: 알레르간(Allergan)); 및 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC)를 함유하는 셀루겔^?(Cellugel^?: 알콘)은 백내장 수술에 모두 유용하다. 이들은 수술동안 눈의 안구전방의 유지 및 눈조직의 보호, 특히 각막 내피세포의 보호, 및 안구조직 조작을 보조하는 것을 포함하여, 여러 목적을 위해 숙련된 안과 수술자에 의해 사용된다.

상기 기술된 모든 제제는 백내장 수술동안 사용될 수 있으나, 이들 각각의 인정된 특정 이점 및 단점을 갖고 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,273,056호를 참조하시오. 그러나, 일반적으로 안과 수술시 유용한 충분한 점성 및 의가소성을 갖는 모든 이러한 제제는 수술 완료시 눈에서 제거될 때, "IOP 스파이크(IOP spike)"로서 공지된 안내압(IOP)의 일시적인 증가를 초래할 것이다[참고 문헌: Obstbaum, Postoperative pressure elevation. A rational approach to itsprevention and management, J.Cataract Refractive Surgery 18:1 (1992)]. 안내압 증가는 제제가 섬유주와 쉴렘관을 통한 안방수의 정상적인 유출을 방해하기 때문에 발생한다[참고 문헌: Berson et al., Obstruction of Aqueous Outflow by Sodium Hyaluronate in Enucleated Human Eyes, Am. J. Ophthalmology, 95:668(1983); Olivius et al., Intracular pressure after cataract surgery with Healon^?, Am. Intraocular Implant Soc. J. 11:480(1985); Fry, Postoperative intraocular pressure rises: A comparison of Healon, Amvis, and Viscoat, J. Cataract Refractive Surgery 15:415(1989)]. IOP 스파이크는 이들의 정도 및 기간에 따라 비제한적인 예로서 시신경을 포함한 민감한 안구조직에 현저하고/거나 비가역적인 손상을 초래할 수 있다.

이와 같이, 전형적으로는 흡출에 의한 제제의 수술 부위로부터의 제거의 용이성은 통상적으로 백내장 수술에서 제제 유용성의 전반적인 평가에서 중요한 특징으로 여겨졌다. 수술 완료 전에 제제를 제거함으로써, 수술자는 현저한 IOP 스파이크를 최소화시키거나 피하기를 희망하였다. 그러나, 불행하게도 비교적 분산되어 있거나(응집되어 있는 것과 반대로) 안구조직에 접착되어 있는 제제의 제거는 종종 어려우며, 눈에 추가적인 외상을 초래할 수 있다.

IOP 스파이크를 완화시키기 위해 점탄물의 외부적 희석이 제안되었다. 미국 특허 제 4,328,803호를 참조하시오. 그러나, 특정 점탄물 및 이용되는 수술 기법에 따라, IOP 스파이크는 여전히 문제의 소지가 있다. 더욱 최근에는, 눈에서 통상적인 점성 또는 점탄성 제제를 분해하는 분해제를 투여하여 IOP 스파이크의 발생을 감소시키거나 회피할 수 있다는 점이 제시되었다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,792,103호를 참조하시오, 이러한 방법은 생체적합성이 보장되는 제 2의 효소제를 투여해야 할 뿐만 아니라, 또한 특정 장치에서 두 제제를 적당하게 혼합시키기 위한 수단이 요구된다.

또한, 점탄물은 수술동안 점탄성물이 가해질 경우, 투여되는 약제를 위한 약물 수송용 수단으로서 조장되었다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,811,453호(Yanni et al.)에는 항염증 화합물을 함유하는 점탄물 및 백내장 수술시 이들 강화된 점탄물의 사용 방법이 기재되어 있다. 이러한 방법은 수술 외상을 초래하는 안구 염증을 개선시킬 수 있지만, 여전히 상기 설명된 바와 같은 IOP 스파이크 문제가 존재한다는 상당한 한계를 갖고 있다. 결론적으로, 이들 강화된 점탄물은 여전히 수술 완료시 흡출되어야 한다.

따라서, 안과 수술시, 특히 백내장 수술시 통상적인 점성 또는 점탄성 제제의 사용과 관련된 IOP 스파이크를 감소시키거나 회피하기 위한 개선된 수단이 필요하다. 더욱 상세하게는, 본 발명자들은 가변성 또는 전이성 점도를 가져서, 수술시 이의 목적이 달성된 후 분해제의 첨가 없이 사실상 점성을 덜 띠게 될 개선된 점성 또는 점탄성 제제가 필요하다고 여겼다(이러한 제제는 이하 "전이성 점탄물"로서 기재함). 그 후, 현저한 양의 이러한 전이성 점탄물은 수술자에 의해 눈으로부터 제거되어, 위험한 IOP 스파이크를 초래하지 않고, 신체의 자연적인 과정에 의해 제거될 수 있다.

전이성 점탄물은 특정 시스템에서 발생하는 것으로 공지되어 있다. 안과 분야에서는, 눈에 가해진 후 액체가 겔을 형성하는 시스템이 공지되어 있다. 예를 들어, 이러한 겔화는 pH를 조절함으로써 시작될 수 있다. 참고 문헌[Gurney et al., "The Development and Use of In Situ Formed Gels, Triggered by pH" Biopharm. Ocul. Drug Delivery, (1993) pp. 81-90]. 또한, 온도에 민감한 겔화 시스템은 적합한 농도에서 특정 이온성 계면활성제와 혼합될 경우 특정 에틸 (히드록시에틸) 셀룰로오스 에테르(EHEC)에서 관찰되었으며(문헌[Carlsson et al., "Thermal Gelation of Nonionic Cellulose Ethers and Ionic Surfactants in Water" Colloid Surf., volume 47, pages 147-65(1990)] 참조), 순수한 메틸에틸 셀룰로오스 시스템(미국 특허 출원 제 5,618,800호(Kabra et al.))에서 관찰되었다. 더욱 최근에는, 미국 특허 제 6,177,544호에는, 안과용을 위한 개질된 콜라겐이 기재되어 있으며, 이는 변성시 점도가 낮아져서 제거하기에 용이한 것으로 보고되었다. 그러나, 이러한 물질의 상업적 구체예가 이용가능한 것으로 간주되지는 않았다. 또한, 카르라기난은 상이한 온도 범위에 대한 이들의 점성 변화가 조절되도록 맞춰질 수 있다[참고 문헌: Verschueren et al. "Evaluation of various carrageenans as ophthalmic viscolysers" STP Pharma Sci, volume 6, pages 203-210(1996), and Picullel et al., "Gelling Carrageenans," Food Polysaccharides and Their Applications, Ed: Stephen, A.M., Marcel Dekker: New York, volume 67, pages 204-44(1995)]. 최종적으로, 사양에 따라 겔란 검(겔라이트^?: Gelrite^?)은 접촉시 겔을 형성하는 것으로 공지되어 있다[참고 문헌: Greaves et al., "Scintigraphic Assessment of an Ophthalmic Gelling Vehicle in Man and Rabbit," Curr. Eye Res., volume 9, page 415 (1990)]. 겔란 시스템은 안과 약물용 비히클로서 사용되는 것으로 제안되었으며(Rozier et al., "Gelrite: A Novel, Ion-Activated, In Situ Gelling Polymer for Ophthalmic Vehicles. Effect on Bioavailability of Timolol," Int.J.Pharm., volume 57, page 163(1989)), 한 겔란 시스템은 일반적으로 녹내장 약물로서 티몰롤 즉, 베타 차단제로서 판매되고 있다.

그러나, 특히 안과 수술시 효과적인 수술용 도구로서 전이성 점도 점탄성 제제를 기재로 하는 비콜라겐을 사용하는 것은 당해분야에 제시되거나 제안된 적이 없다. 안과 수술용 도구로서 사용하기에 가장 효과적이기 위해, 제제는 규정된 온도 범위에 걸쳐 원하는 초기 및 전이성 점도를 갖는다는 점 이외에, 바람직하게는 하기 요건을 충족시킬 것이다: 생리학적으로 허용가능한 삼투질 농도 및 pH; 비교적 짧은 점성 전이 시간; 투명성(혼탁하지 않음); 생체적합성; 및 살균가능성. 본 발명의 전이성 점탄물은 이들 요건을 만족하는 것으로 여겨진다.

발명의 요약

본 발명은 수술 과정 특히, 안과 수술 과정에 사용하기 위한 개선된 점성 또는 점탄성 제제에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 하기 설명된 IOP 스파이크 모델에서 허용가능한 IOP 스파이크 프로파일을 산출해내는, 원하는 초기 점도를 갖는 제제에 관한 것이다. 본 발명의 개선된 제제는 안과 수술에 사용하기에 적합한 전이성 점성 또는 점탄성 중합 제제를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "전이성 점탄물"은 수술 과정 동안에는 높은 점도를 유지하나, 수술 완료 후 신속하게 점성이 소실되어 위험한 IOP 스파이크의 발생을 감소시키거나 회피하고, 수술 과정 말기에 점탄물의 실제 제거의 필요성을 감소시키거나 제거할 수 있는 제제를 의미한다.

수술 동안 눈 조직의 표면 온도가 약 실온 또는 약 25℃ 이하일 것이라고 인식하여, 본 발명자들은 이러한 온도에서는 적합한 점도를 유지하나, 이보다 약간 높은 온도(즉, 체온, 약 37℃)에서는 신속하게 점성이 소실되는 제제를 발견하였다. 분해제의 외부적 첨가 없이 발생하는 점성의 소실은 주로 수술 완료 후 눈이 체온으로 가온됨으로써 유도된다.

본 발명의 전이성 점탄물의 안정성은 본 발명의 특히 중요한 특성이다. 제제가 사용전에 상당한 가수분해, 산화 또는 기타 분해 처리되는 경우, 제제는 이의 점성 특징을 소실할 것이며, 유용하지 않거나 덜 유용한 점탄물을 생성시킬 것이다. 본 발명의 바람직한 전이성 점탄성 조성물은 사실상 안정적이며, 저장 온도에서 6달 이하 동안 분해율이 1% 미만이었다. 이러한 조성물은 사용되고, 일정한 백내장 수술 후 눈에 잔존하게 될 경우, IOP 스파이크를 전혀 또는 거의 유발시키지 않을 것이다.

전이성 점탄물로서의 용도에 적합한 물질은 소수성 변형된 폴리사카라이드 또는 뮤코폴리사카라이드 예컨대, 히알루론산 및 이의 염(HA)(계면활성제 함유 또는 비함유); 투석된 고분자 양성 전해질 또는 상반되게 하전된 고분자 전해질의 투석된 혼합물; 폴리사카라이드 또는 뮤코폴리사카라이드 예컨대, 양이온성 친수성 중합체를 갖는 HA; 온도에 따라 형태가 전이되는 폴리사카라이드 및 친수성 합성 중합체; 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 소수성 변형된 폴리사카라이드 또는 뮤코폴리사카라이드이다. 가장 바람직하게는, 소수성 변형된 HA, 특히 HA-아미드이다.

도면의 상세한 설명

도 1은 본 발명의 도데실아미드 HA 및 대조군 HA의 농도에 따른 점도를 나타낸 그래프이다.

도 2는 본 발명의 옥틸아미드 HA의 전단율에 따라 점도를 나타낸 그래프이다.

도 3은 본 발명의 옥틸아미드 HA의 전이성 점도를 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명의 오토클레이브된 도데실아미드 HA의 점도 안정성을 나타낸 그래프이다.

도 5는 본 발명의 헥사데실아미드 HA의 전이 거동의 안정성을 나타낸 그래프이다.

도 6은 본 발명의 에스테르화된 HA의 가수분해율을 나타낸 그래프이다.

도 7은 본 발명의 IOP 스파이크 모델의 개략적인 대표도이다.

도 8은 본 발명의 관류 장치(perfusion apparatus)의 분해된 입면도이다.

도 9a는 관류 장치에 이용하기 위한 눈의 정면도이다.

도 9b는 도 9a의 눈의 측면도이다.

도 10은 전안부를 포함한 도 8의 관류 장치의 단면도이다.

도 11은 본 발명의 IOP 스파이크 모델을 사용한 IOP에서 본 발명의 전이성 점탄성의 전이성 점탄물(들)의 효과를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 수술 과정시 적합한 점성 및 점탄성 물질 분야에 관한 것이다. 특히, 수술 완료시 원래 위치로부터 제거될 수 있는 전이성 점탄물(비전단 관련된 가변 점성을 갖는)을 포함한 비흡출 점탄물을 개발하였다. 수술시 특히, 안과 수술시 전이성 점탄물을 사용하는 방법 또한 개발하였다.

본 발명은 점탄성 물질, 특히 전이성 점탄성 물질, 조성물 및 이의 사용 방법에 관한 것이다. 전이성 점탄물의 일차적인 용도는 수술에 적용되며, 여기서 전이성 점탄물은 수술 동안 더욱 점성인 상태로 가해지며, 수술 후 원래 위치에서 사실상 점성이 소실된다. 전이성 점탄물은 바람직하게는 백내장 수술에 사용되며, 여기서 점탄물은 ⅰ) 눈의 안구전방에 주입되어 돔을 유지시키고, 노출된 조직을 보호하고/거나 ⅱ) 눈의 안구후방에 주입되어 수정체낭을 팽창시킨다. 수술 후, 눈에 남아있는 점탄물은 체온에 의해 주위 체온으로 가열되어, 이의 점성이 소실되며, 눈 과정(eye's process)에 의해 더욱 용이하게 제거된다. 이러한 바람직한 용도의 주요 이점은 기타 시스템으로는 발생할 수 있는 IOP 스파이크를 회피한다는 점이다. 따라서, 본 용도의 또 다른 이점은, 수술 완료 후 수술 부위로부터 점탄물의 완전 흡출에 수반되는 단점 없이 수술자가 점탄물의 전이성 이점을 이용가능하게 한다는 점이다. 상기 언급된 바와 같이, 흡출은 시간 소모적이며, 환자에게 추가적인 위험이 있다.

본 발명의 전이성 점탄물은, 이러한 물질이 약 실온 또는 수술 온도(약 17-26℃)에서 약 체온(약 35-38℃)으로 온도변화 처리되는 경우, 사실상 가수분해 없이 전형적으로 점성의 70% 이상이 소실된다.

상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 전이성 점탄물은 사실상 안정적일 것이다. 본원에 사용된 용어 "사실상 안정적"이라는 것은, 점탄물이 약 4℃의 냉장 온도에서 6달 이하 동안 저장되는 경우, 가수분해, 산화 또는 기타 분해에 의해 이들의 소수성 측쇄가 단지 1% 미만으로 소실되는 점탄물을 의미한다.

본 발명의 전이 특성은 바람직하게는 가역적이다. 바람직한 구체예의 가역적 점성 특성으로 인해, 전이성 점탄물은 사용 전에 가열될 수 있으며 예를 들어, 가열 멸균될 수 있으며, 그 후에 수술 적용을 위해 재냉각될 수 있다.

본 발명의 전이성 점탄물의 추가적인 바람직한 특성은 (1) 수술후 약 2시간 보다 더 짧은 전이 시간; (2) 거의 또는 전혀 혼탁하지 않은 시각적으로 투명할 겔; (3) 안구 조직으로의 안정적인 접착성(즉, 민감한 조직에 보호 코팅을 제공할 능력); 및 (4) 생체적합성을 포함한다.

상기 언급된 바와 같이, 백내장 수술 과정에 사용된 경우, 본 발명의 전이성 점탄물의 가장 중요한 특성은 이들이 수술 후 IOP 스파이크를 거의 또는 전혀 야기시키지 않는다는 점이다. 본 발명의 목적을 위해, 전이성 점탄성 물질은, 0.5ml의 10% 용액(즉, 실제 생성 조성물이 완충된 등장성 염 용액으로 원래 농도의 10%로 희석됨)이 하기 설명된 바와 같은 유효한 IOP 스파이크 모델("IOP 스파이크 모델")에서 기준선 IOP를 초과하는 약 10mm Hg의 평균치 보다 높지 않은 IOP 스파이크를 산출하는 경우 "IOP 스파이크를 거의 또는 전혀 나타내지 않는 것"으로 간주될 것이다.

이론에 얽매이지 않으면서, 본 발명자들은 본 발명의 조성물의 전이성 점탄성 특징이, 제공된 농도에서 저분자량 분자로부터 예상될 수 있는 점도를 넘어서는 점도를 초래하는 비교적 저분자량 분자간의 물리적 결합에 기여할 수 있는 것으로 가정하였다. 전형적으로, 본 발명의 전이성 점탄물은 소수성 측쇄가 점탄성 화합물에 공유적으로 연결된 변형된 점탄물이다. 비변형된 점탄물은 다양한 부분을 갖는 다양한 정도로 치환되어 본 발명의 전이성 점탄물을 생성시킬 수 있다. 예를 들어, 점탄물의 모든 적합한 측쇄(예를 들어, 추가로 하기에 설명된 에스테르 및 아미드 전이성 점탄물에 있어서는, 카르복실레이트 측쇄)가 치환될 수 있거나(즉, 100% 치환), 단지 측쇄 부분 예를 들어, 15%가 치환될 수 있다. 일반적으로, 전이성 점탄물은 공지된 점탄물로부터 유도되며, 변형되어 상기 설명된 특징을 나타낼 것이다. 전이성 점탄물의 제조에 유용한 통상적으로 구입가능한 점탄물의 예로는 히알루론산의 염(예를 들어, 나트륨 히알루로네이트(HA)), 콘드로이틴 술페이트(CS) 및 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC) 및 HA와 CS의 배합물을 포함한다. 전이성 점탄물의 제조에 유용한 기타 점탄물은 투석된 고분자 양성 전해질 예컨대, 카르복시메틸셀룰로오스를 포함한다.

전이성 점탄물은 다양한 분자량의 점탄성 중합체로 구성될 수 있다. 일반적으로, 비변형된 중합체의 평균 분자량은 50,000 내지 1,000,000 달톤일 것이다. HF-기재 전이성 점탄물에 있어서, 비변형된 HA 중합체 백본의 평균 분자량은 바람직하게는 약 120,000 내지 약 400,000 달톤(중량 평균 분자량) 및 약 50,000 내지 약 350,000 달톤(수 평균 분자량)일 것이다. 통상적인 농도의 이러한 바람직한 비변형된 HA는 바람직한 수술 목적에 불충분한 점도를 나타낼 것이다. 점탄물의 분자량은 굴절율 검출기를 사용하여 공지된 분자량의 표준값에 대한 또는 광 산란에 의한 검출로 크기 배제 크로마토그래피(SEC)로도 불려지는 겔투과 크로마토그래피(GPC) 방법에 의해 추정될 수 있다. 분자량은 전형적으로 이러한 공지된 점탄물의 점도에 영향을 끼친다. 본원에 설명된 전이성 점탄물에 속하는 모든 분자량은 다른 언급이 없는 한, 전이성 점탄물 생성을 위해 변형시키기 전의 비변형된 점탄성 중합체의 수평균 분자량이다.

HA(유리 산 또는 염 형태)는 변형되어 상기 특성을 나타낼 수 있으며, 따라서 본 발명의 전이성 점탄물로서 유용하게 될 것이다. 예를 들어, 도데실 부분은 HA의 백본 카르복실산기에 공유적으로 결합되어 이의 도데실 에스테르를 형성시킬 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 다양한 부분을 갖는 이들 측쇄의 에스테르화에 의해 변형된 HA는 "HA-에스테르"로서 나타내었다. HA의 카르복실레이트 기에서 치환될 수 있는 에스테르의 예로는 알킬기 예컨대, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 2차-부틸, 3차-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 또는 탄소 원자수가 30개 이하인 기타 알킬기; 시클로알킬기 예컨대, 시클로헥실; 및 아릴기 예를 들어, 페닐; 및 상기 기들의 임의의 이성질체를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 이러한 치환기는 선택적으로 추가로 치환될 수 있으며, O, N 및 S로 구성된 군으로부터 선택된 헤테로 원자를 선택적으로 함유할 수 있다. 이러한 HA-에스테르는 피디아 어드벤스드 바이오폴리머(Fidia AdvancedBiopolymers: Abano Terme, Italy)로부터 구입가능하거나, 당해분야 예를 들어, 본원에 참고문헌으로 인용된 미국 특허 제 5,466,461호; 제 5,616,568호; 및 제 5,652,347호에 공지된 방법에 의해 합성될 수 있다. 이러한 치환 정도 및 유형은 저전단 또는 겉보기 점도와 저전단 응집성, 및 증가된 온도 점도 및 응집성에 영향을 끼칠 것이다. 소수성 치환기가 바람직하다.

본 발명의 조성물의 유동 특성에 영향을 끼치는 여러 인자가 존재하므로(예를 들어, 치환 유형과 정도 및 점탄성 중합체(비변형된)의 평균 분자량과 농도), 다양한 변수의 다양한 조성물이 유사한 유동 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도데실화된 카르복실기로 14% 치환된 200kDal HA의 0.88% w/v 용액, 도데실화된 카르복실기로 11% 치환된 200kDal HA의 1.2% w/v 용액, 및 헥사데실화된 카르보닐기로 4% 치환된 200kDal HA의 2.55% w/v는 모든 유사한 점성 및 전이 거동을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 전이성 점탄물은 "점성 인수"에 의해 특성결정화될 수 있으며, 이러한 "점성 인수"는 하기 식에 의해 결정된다:

농도(w/v %) X 분자량(비변형된 중합체, 킬로달톤) X 치환율 = 점성 인수

본 발명의 전이성 점탄물의 점성 인수는 약 200 내지 약 50,000이다. 본 발명의 바람직한 전이성 점탄물의 점성 인수는 약 1000 내지 약 20,000이다. 가장 바람직하게는, 점성 인수가 약 2000 내지 약 10,000인 전이성 점탄물이다.

당업자들은 다양한 변수의 조성물이 유사한 특성을 유도(상기 문단 참조)할 수 있음을 인지하는 바와 같이, 또한 변수의 상호작용에 의해 동일하거나 유사한 점성 인수를 갖는 조성물이 현저하게 상이한 유동 특성을 가질 수 있다는 것 또한인지될 것이다. 점성 인수는 현재 고려되는 목적을 위한 점탄성 조성물의 적합도의 일반적인 지표일 뿐이다. 당업자는 추가로 하나 이상의 변수를 변화시킴으로써 주어진 목적에 최적인 유동 특성이 달성될 수 있다는 것 또한 인지할 것이다.

바람직한 변형된 히알루로네이트는 알킬 또는 아릴기를 갖는 HA의 카르복실레이트기의 부분 아미드 변형물을 포함하여, HA의 알킬 또는 아릴 아미드를 형성시킨다. 본원에 사용된 바와 같이, 이러한 분자는 "HA-아미드"로 칭하였다. HA의 카르복실레이트기에서 치환될 수 있는 아미드의 예로는 알킬기 예컨대, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 2차-부틸, 3차-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 또는 탄소원자수가 30개 이하인 기타 알킬기; 시클로알킬기 예컨대, 시클로헥실; 및 아릴기 예컨대, 페닐; 및 이들 기의 임의의 이성질체를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 이러한 치환기는 선택적으로 추가로 치환될 수 있으며, O, N 및 S로 구성된 군으로부터 선택된 헤테로 원자를 선택적으로 함유할 수 있다. 가장 바람직한 아미드 치환기는 도데실이다.

치환 정도 또한 변할 수 있다. 일반적으로 약 2 내지 60%가 치환될 것이다. 바람직한 치환 수준은 약 5 내지 40%일 것이다. 바람직한 아미드 치환기는 옥틸, 도데실 및 헥사데실이며, 가장 바람직하게는 도데실이다. 옥틸아미드 HA에 있어서, 바람직한 변수값은 30 내지 40%의 치환 수준; 1 내지 3 중량%의 중합체 농도; 및 200 내지 350 kDal(중량 평균) 또는 120 내지 230 kDal(수 평균)의 비변형된 HA의 분자량이다. 도데실아미드 HA에 있어서, 바람직한 변수값은 5 내지 32%, 더욱바람직하게는 15 내지 25%, 가장 바람직하게는 10 내지 20%의 치환 수준; 0.35 내지 1.2중량%의 중합체 농도; 및 200 내지 350kDal(중량 평균) 또는 120 내지 230kDal(수 평균)의 비변형된 HA의 분자량이다. 대안적으로, 저분자량의 비변형된 HA가 사용될 수 있다. 이러한 저분자량 전이 점탄성 물질에 대한 바람직한 변수는 평균 분자량이 50 내지 150kDal(중량 평균)이며, 아미드(바람직하게는 도데실) 치환 수준이 25 내지 40%이고, 중합체 농도가 0.5 내지 2%(wt/v)인 비변형된 HA일 것이다. 헥사데실아미드 HA에 있어서, 바람직한 변수값은 5 내지 15%의 치환 수준; 0.3 내지 0.8 중량%의 중합체 농도; 및 200 내지 350kDal(중량 평균) 또는 120 내지 230kDal(수 평균)의 비변형된 HA의 분자량일 것이다. 치환 수준은 실시예 11에 설명된 바와 같이 NMR에 의해 측정될 수 있다. 대부분의 실례에서, 본원 실시예에 특정화된 치환 수준은 HA-아미드의 공급체인 피디아 어드벤스드 바이오폴리머로부터 구입한 것이다.

본 발명의 전이 점탄성 조성물은 일반적으로 점성수술 과정시 유용한 충분한 영점전단점도(zero shear viscosity)를 가질 것이다. 전형적으로 이러한 영점전단점도는 25℃에서 1Pa-s 이상일 것이다. 바람직하게는, 조성물은 25℃에서 약 5 내지 10,000Pa-s의 영점전단점도를 나타낸다. 가장 바람직하게는, 조성물은 25℃에서 약 40 내지 1000의 영점전단점도를 나타낸다.

HA-아미드는 피디아 어드벤스드 바이오폴리머(Abano Terme, Italy)로부터 통상적으로 수득할 수 있으며, 문헌[Danishefsky and Siskovic in "Conversion of Carboxyl Groups of Mucopolysaccharides in Amides of Amino Acid Esters,"Carbohydrate Res. volume 16, pages 199-205 (1971), Bulpitt and Aeschlimann "New strategy for chemical modification of hyaluronic acid: Preparation of functionalized derivatives and their use in the formation of novel biocompatible hydrogels," Biomed.Mater.Res. Volume 47, pages 152-169(1999)]에 설명된 방법에 의해 합성될 수 있거나, 다른 방법에 의해 합성될 수 있다. HA의 아미드 및 이의 제조 방법이 기재된 WO 00/01733(Bellini et al.)은 본원에 참고문헌으로 인용되었다. 이 참고문헌에는 일반적으로 점탄물 수술시 또는 안과 수술시 사용하기 위한 약물 수송용 비히클로서 이러한 아미드의 용도가 기재되어 있으나, 본원 발명의 신규한 조성물 및 방법은 기재되거나 암시되어 있지 않다.

본 발명의 기타 전이성 점탄물은, 소수성기가 히드록실 부분, N-아세트아미드 부분, 또는 카르복실기를 통해 HA 구조로 결합되고, 전환되어 소수성 아민("HA-아민"), 에테르("HA-에테르"), 티오에테르("HA-티오에테르"), 및 알킬("HA-알킬") 측쇄를 형성시키는 변형된 HA를 포함한다. 이러한 전이성 점탄물의 예로는 HA 알킬 에테르, HA 알킬아민, HA 알킬 티오에테르, HA 알킬카르바메이트, HA 알킬티오카르바메이트, HA 알킬티오우레아 및 HA 알킬우레아를 포함하며, 여기서, 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 2차-부틸, 3차-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 또는 탄소 원자수가 30개 이하인 기타 알킬기; 및 시클로알킬 및 아릴 이성질체를 포함하는 알킬기의 임의의 이성질체일 수 있다. 이러한 전이성 점탄물은 예를 들어, 문헌[March, Advanced OrganicChemistry-Reactions, Mechanisms, and Structure, John Wiley & Sons: New York, 4^thEdition, 1992]에 설명된 방법에 의해 제조될 수 있다.

다양한 분자량의 콘드로틴 술페이트(CS)는 상기 설명된 바와 같이 HA로 유사하게 변형되어 본 발명의 전이성 점탄물을 생성시킬 수 있다. 예를 들어, 카르복실레이트기는 HA에 대해 상기 설명된 바와 같이 유사한 방식으로 아미드화될 수 있다. 또한, 콘드로이틴 술페이트의 히드록실 또는 N-아세트아미드 부분을 동일한 알킬, 시클로알킬 및 아릴 치환기를 사용하여 HA에 대해 상기에 설명된 바와 동일한 방식으로 수소성 아민, 에테르, 티오에테르, 카르바메이트, 티오카르바메이트, 우레아 및 티오우레아로 전환시켜 본 발명의 전이성 점탄물을 생성시킬 수 있다. 이러한 전이성 점탄물의 예로는 CS 알킬 에테르, CS 알킬아민, CS 알킬 티오에테르, CS 알킬카르바메이트, CS 알킬티오카르바메이트, CS 알킬티오우레아, 및 CS 알킬우레아를 포함하며, 여기서 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 2차-부틸, 3차-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 또는 탄소 원자수가 30개 이하인 기타 알킬기; 및 시클로알킬 및 아릴 이성질체를 포함하는 알킬기의 임의의 이성질체일 수 있다. 이러한 전이성 점탄물은 예를 들어, 문헌[March, Advanced Organic Chemistry-Reactions, Mechanisms, and Structure, John Wiley & Sons: New York, 4^thEdition, 1992]에 설명된 방법에 의해 제조될 수 있다.

하기 실시예 1-6은 본 발명의 바람직한 조성물의 예이다.

실시예 1

성분	양(% w/w)
10% 도데실아미드 치환된 HA(200kDal) 나트륨 염	0.45
2염기성 인산염화나트륨(무수성)	0.056
1염기성 인산염화나트륨(모노히드레이트)	0.004
염화나트륨	0.84
염산/수산화나트륨	pH를 7.4로 조절하기 위한 QS
물	QS

실시예 2

성분	양(% w/w)
10% 치환된 도데실아미드-HA(200kDal) 또는8% 치환된 헥사데실아미드-HA(200kDal)	0.8
2염기성 인산염화나트륨(무수성)	0.056
1염기성 인산염화나트륨(모노히드레이트)	0.004
염화나트륨	0.84
염산/수산화나트륨	pH를 7.4로 조절하기 위한 QS
물	QS

실시예 3

성분	양(% w/w)
10% 치환된 도데실아미드-HA, 나트륨 염(200kDal)	0.2, 0.4, 0.6, 0.8 또는 1.0%
2염기성 인산염화나트륨(무수성)	0.056
1염기성 인산염화나트륨(모노히드레이트)	0.004
염화나트륨	0.84
염산/수산화나트륨	pH를 7.4로 조절하기 위한 QS
물	QS

실시예 4

성분	양(% w/w)
32% 치환된 옥틸아미드-HA, 나트륨 염(200kDal)	1.0%
2염기성 인산염화나트륨(무수성)	0.056
1염기성 인산염화나트륨(모노히드레이트)	0.004
염화나트륨	0.84
염산/수산화나트륨	pH를 7.4로 조절하기 위한 QS
물	QS

실시예 5

성분	양(% w/w)
10% 치환된 도데실아미드-HA, 나트륨 염(200kDal)	1.0%
2염기성 인산염화나트륨(무수성)	0.056
1염기성 인산염화나트륨(모노히드레이트)	0.004
염화나트륨	0.84
염산/수산화나트륨	pH를 7.4로 조절하기 위한 QS
물	QS

실시예 6

성분	양(% w/w)
10% 도데실아미드 치환된 HA 나트륨 염	0.33, 0.37, 0.40, 0.44, 0.5, 0.6, 0.7 또는 1
2염기성 인산염화나트륨(무수성)	0.2
1염기성 인산염화나트륨(모노히드레이트)	0.045
염화나트륨	0.7
염산/수산화나트륨	pH를 7.4로 조절하기 위한 QS
물	QS

하기 실시예 7-18은 본 발명의 조성물의 유동 특성을 예시한 것이다.

실시예 7

본 발명의 HA-아미드 조성물의 유동 특성을 여러 농도에 걸쳐서 유사한 비-전이성 HA 조성물과 비교하였다. 실시예 3의 10% 치환된 도데실아미드-HA 제형(0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8% 및 1.0% w/v) 및 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 1.0%의 전구체 비변형된 HA를 함유하는 대조군 조성물을 하기 공정에 따라 제조하였다. 다양한 제형을 함유하는 용기를 막고, 4일 동안 50℃에서 가열시키면서, 때때로 저어주어 모든 도데실아미드-HA 또는 HA 분말이 완충된 액체에 침수되고, 완전히 용해되도록 하였다. 그 후, 각각의 용액을 별도의 5cc 시린지에 옮기고, 뚜껑을 덮고, 2500RPM에서 원심분리시켜 기포를 제거하였다. 그 후, 로딩된 시린지를 듀얼-헙 어셈블리(Dual-hub assembly)를 통해 각각 빈 5cc 시린지와 형성화시켰다. 시린지를 1시간 동안 냉각시키고, 이들 각각의 어셈블리에서 50회 통과시킴으로써 혼합시켰다.

유동성 분석을 수행하기 위해, 샘플을 27 표준 바늘을 통해 점도측정 모드에 셋팅된 보흘린 CS-10(Bohlin CS-10: 정응력 레오미터(Constant Stress Rheometer))샘플 플레이트상으로 흡출시켰다. 16℃에서 1.09 내지 52.89Pa의 전단 응력을 사용하여 전단율에 대한 샘플 점도를 측정하였다. 높은 전단율 말단에서 구심력에 의한 샘플의 손실을 염두해 두고, 실행가능한 만큼 완전 전단율 스윕(shear-rate sweep)에 근접한 전단율을 이용하였다. 그 후, 각각의 샘플에 있어서, 10 내지 50℃의 온도 범위 및 2.5℃/min의 가열속도를 이용하여 전이 거동(점도대 온도)을 특성결정화시켰다. 각각의 샘플을 동일한 변수를 사용하여 처리하였다. 요약된 결과는 표 1에 기재하였다.

표 1

16℃에서 10% 치환된 도데실아미드-HA 대 대조군 HA의 점도

농도(% w/w)	1.36Pa 전단 응력하에서의 점도, Pa-s
농도(% w/w)	대조군 HA	10% HA의 도데실아미드
0.2	0.0209	0.0300
0.4	0.0229	49.2
0.6	0.0262	2960
0.8	0.0300	6580
1.0	0.0330	19,900

표 1에 도시된 바와 같이, 도데실아미드-HA 조성물은 비변형된 HA 조성물 보다 점도가 더 높았다. 또한, 약 5등급을 통한 저전단 점도의 증가는 도데실아미드-HA 농도(즉, 0.2% 내지 1.0% w/v)와 관련이 있다.

실시예 8

실시예 4의 조성물을 유동학적으로 평가하였다. 조성물을 실시예 6에 기재된 방법과 유사한 방법으로 제조하였다.

실시예 6에 설명된 바와 동일한 공정을 이용한 점도 대 전단율에 있어서, 본 샘플을 0.41 내지 32.58Pa의 전단응력으로 보흘린 CS-10 조정된 응력 레오미터를사용하여 유동학적으로 처리하였다. 결과는 표 2에 기재되어 있다.

표 2:

32% 치환된 옥틸아미드-HA에 대한 16℃에서의 점도 대 전단 응력

전단 응력(Pa)	점도(Pa-s)
0.416	995
0.676	961
1.09	670
1.78	342
2.89	166
4.69	79.0
7.61	27.0
12.36	7.88
20.07	2.12
32.58	0.65

표 2에 도시된 바와 같이, 1% 용액은 약 1000Pa-s의 저전단 점도를 나타내었다.

유사한 실험에서, 조성물의 점도를 1.781Pa의 전단 응력으로 17 내지 37℃의 온도 범위에서 시험하였다. 결과는 표 3에 기재되어 있다.

표 3:

32% 치환된 옥틸아미드-HA의 1% 용액에 대한 점도 대 온도

온도(℃)	점도(Pa-s)
17	261
22	155
27	97.0
32	47.3
37	29.5

표 3 및 도 3에 기재된 바와 같이, 이러한 물질의 전이성 점성 손실 거동은 온도 증가와 직선적으로 관련이 있다. 온도 범위에 따른 총 점도 손실은 약 88%이다.

실시예 9

유지된 점도의 측정치로서 본 발명의 바람직한 조성물의 저장 안정도를 하기 실험에서 관찰하였다. 실시예 2의 도데실아미드-HA를 4℃ 및 실온("RT" 즉, 21-23℃)하에서 5.5달 동안 인큐베이팅시켰다. 주어진 온도 지점에서, 각각의 조성물의 분취량을 취하여 샘플의 유동 분석(본 실시예에 대한 전단 응력 범위는 0.16 내지 52.89Pa임)을 수행하였다. 결과는 표 4에 기재되었으며, 도 4에 도시되었다.

표 4:

10% 치환된 도데실아미드-HA의 0.8% 용액의 점도 안정성

RT에서의 시간(달)	16℃ 및 7.61Pa 전단 응력에서의 점도(Pa-s)
0	30.0
1	14.2
2	18.1
5.5	18.1

표 4에 기재된 바와 같이, 도데실아미드-HA 조성물은 0 대조 시점부터 1달 인큐베이션 시점간의 점도에서 저전단 조건하에 처음으로 점도 16Pa-s가 감소하였다. 그러나, 1달 인큐베이션 시점부터 5.5달 인큐베이션 시점까지의 점도는 안정적이었다.

4℃하에서 5.5달 동안 저장한 헥사데실아미드-HA 조성물의 전이 안정도 또한 시험하였다. 결과는 표 5에 기재되어 있다.

표 5:

4℃하에서 인산염 완충된 염수에서 저장시킨 8% 치환된 헥사데실아미드-HA의 점도 대 온도 안정성 분석

온도(℃)	전단 응력 2.89Pa에서의 점도(Pa-s)
온도(℃)	저장 시간, 0 달	저장 시간, 2달	저장 시간, 5.5달
25	36.2	55.5	59.8
28	25.3	39.8	42.6
31	17.3	28.4	29.7
34	12.6	20.3	21.3
37	8.8	14.0	14.8

표 5 및 도 5에 기재된 바와 같이, 모든 조성물의 점도는 25℃에서 37℃의 온도 변화를 통해 전이되었으며, 2.89Pa의 전단 응력하에서 이들 점성의 70% 및 80%가 소실되었다. 이는 시작 점도가 유사한 히알루론산 용액에서는 단지 약 35%만이 점성이 소실된 것과 비교된다.

실시예 10

본 발명의 도데실아미드-HA 조성물의 안정도를 하기 실험을 통해 관찰하였다. 실시예 7의 1% w/v 도데실아미드-HA 조성물을 6달 동안 4℃, 실온(21-23℃) 및 37℃에서 인큐베이팅하였다. 적당한 시간에, 조성물의 분취량을 취해서, 도데실아미드-HA의 화학적 안정도를 모세관 기체 크로마토그래피(GC)를 사용하여 분석하였다. GC를 하기 변수를 사용하여, 불꽃 이온화 검출기(FID)가 장착된 휴렛 팩카드(Hewlett Packard) 5890A GC 시스템상에서 수행하였다:

GC 변수	값
주입구 온도	250℃
초기 오븐 온도	60℃
오븐 온도 프로그램	10℃/min으로 60℃에서 300℃300℃에서 5분간 유지
헬륨, 유속	스플릿셉튬 퍼지(Septum purge)칼럼메이크업(FID)	100mL/min0.3mL/min1.2mL/min30mL/min
압축된 공기(FID)	395mL/min
수소(FID)	23.5mL/min

사용된 칼럼은 J&W 사이엔티픽(Scientific; Folsom, CA)으로부터의 DB5 융합된 실리카 모세관 칼럼(길이 30미터, 내부 직경 0.32mm, 필름 두께 1.0mm)이었다.

주어진 인큐베이션 시간 후에, 샘플을 2부의 에틸 아세테이트와 1부의 에탄올(중량)의 혼합물의 중량 당량으로 혼합시키고, 50℃에서 1시간 동안 인큐베이팅시켰다. 이 혼합물에 3중량부를 초과하는 에틸 아세테이트-에탄올을 첨가하였다. 이러한 이차 첨가는 원심분리 침전되는, 폴리사카라이드의 침전을 유도시켰으며, 상청액을 분해된 소수성기, 도데실아민의 존재 여부에 대해 GC에 의해 분석하였다. 도데실아민-HA의 측쇄의 100% 가수분해가 발생하는 경우, 10% 치환된 도데실아민-HA의 완전한 침전은 상청액중에서 42ppm 도데실아민을 초래할 것이다. 시험 결과는, 다양한 온도 및 인큐베이션 시간을 통해 처리된 조성물 샘플의 상청액중에 1ppm 미만의 도데실아민이 존재한다는 것을 보여준다. 이러한 결과는, 전이성 점탄물의 아미드 결합이 완충된 조성물중에서 매우 안정적이라는 것을 나타낸다.

실시예 11

소수성 변형된 히알루론산(HM-HA) 화합물의 소수성기 치환 수준의 측정을 위한 NMR 분석

4mL 유리병에 3-5mg의 HM-HA 물질을 첨가하였다. 동일한 병에, 0.8mL의 물을 첨가하고, 병을 5 내지 10초 동안 볼텍스 혼합기에서 진탕시켰다. 샘플 병을 50℃로 셋팅된 오븐에 넣고, 밤새 가열시켜(15-20시간) 용해시켰다. 다음날, 히알루로네이트 리아제(600-900유닛/밀봉된 앰플, Cat.No.H-1136, 시그마 케미컬 코.(Sigma Chemical Co.)) 효소 용액을, 밀봉된 앰플을 따고, 0.8mL의 물을 약 900유닛의 효소(1유닛/uL)을 함유하는 앰플에 첨가함으로써 제조하였다. 그 후, 유리병에 100uL(0.1mL)의 효소 용액을 첨가하였다. 병을 막고, 37℃ 오븐에 밤새 위치시켰다(15-20시간).

다음날, 병을 오븐에서 제거하고, 100uL(0.1mL)의 산화중수소(99.6% 원자-%D, Cat.No.42,345-9 알드리히 케미칼 코.(Aldrich Chemical Co.))를 병에 첨가하였다. 혼합 후, 용액을 1회용 유리 이송 피펫으로 NMR 튜브로 옮겼다. 그 후, 샘플을 분석하여 피크 시그널이 정확하게 통합된 수분 억제 모드에서 작동가능한 600MHz 브루커 NMR 장치(Bruker NMR instrument)에서 프로톤 NMR 스펙트럼을 수득하였다.

효소 처리된 HM-HA 샘플의 NMR 스펙트럼을 이용하여, N-아세틸메틸기에 대한 2.0-2.1ppm에서 나타난 2 내지 4개 시그널 및 소수성 잔기에 대한 0.8 내지 1.3ppm에서 나타난 3개 시그널에 대한 적분값을 합침으로써, 통합 값으로부터 소수성 치환 수준을 계산하였다.

0.8-1.3ppm간의 3 시그널은 n 탄소 원자를 함유하는 소수성기에서 C₂내지 C_n탄소에 결합된 수소 원자로부터 기인된다. 히알루로네이트 리아제 효소는 소수성기 영역 또는 N-아세틸메틸 시그널 영역에서 간섭 시그널을 갖지 않는다. N-아세틸메틸기가 HA 구조에서 매 반복 유닛에 존재하기 때문에, 소수성 치환 수준은 소수성기에 대한 적분값 대 N-아세틸메틸기에 대한 적분값의 비로부터 계산될 수 있다. 따라서, n 탄소를 갖는 소수성 치환기로서 직쇄의 일반적인 알킬기[-(CH₂)_n-1CH₃]를 갖는 HM-HA 물질의 치환 정도치는 하기 식에 의해 제공될 수 있다:

% 소수성 치환율 =[적분 0.8-1.5ppm/(2(n-1)+1)]X 100

[적분 2.0-2.1ppm/3]

실시예 12

하기 실시예는 본 발명의 덜 바람직한 점탄성 제제의 더 낮은 안정성을 보여준다. 점탄성 제제가 15% 도데실 에스테르-HA, 나트륨 염(약 200kDa) 또는 43% 또는 52% 벤질 에스테르-HA, 나트륨 염(약 200kDal, 최종 변형된 점탄물)로 대체된 실시예 1-6의 조성물과 유사한 조성물을 실시예 7에 설명된 방법과 유사한 방식으로 제조하였다. 조성물을 9.5주 동안 4℃, RT 및 37℃에서 인큐베이팅시켰다. 도데실 또는 벤질 알코올(각각 소수성 에스테르 측쇄의 분해된 생성물)을 실시예 10의 GC 방법을 사용하여 정량하였다.

제공된 인큐베이션 시간 후, 샘플을 4배 부피의 아세톤으로 혼합시켜 폴리사카라이드를 침전시켰다. 침전된 폴리사카라이드를 원심분리하고, 상청액을 적합한 알코올의 존재에 대해 GC에 의해 분석하였다.

도데실 또는 벤질 에스테르-HA 측쇄의 완전한 가수분해는 각각의 상청액에서 70ppm 도데실 알코올 또는 400ppm 벤질 알코올을 초래하였다. 결과는 표 6에 기재되어 있다.

표 6:

4℃에서 인산염 완충된 식염수중에 저장된 HA-에스테르의 가수분해율

조성물	4℃에서의 저장 시간	가수분해율 %
52% 벤질 에스테르-HA	3.5주	1.8
43% 벤질 에스테르-HA	9주	5.0
43% 벤질 에스테르-HA	9.5주	12.8
15% 도데실 에스테르-HA	6주	6.8
15% 도데실 에스테르-HA	9.5주	12.1

상기 설명된 바와 같이, 비교 변형된 점탄물의 가수분해는 다양한 시점에서 1%를 초과하였다. 저장 안정성을 갖는 점탄성 조성물(즉, 점탄성 생성물은 전형적으로 2년의 유효기간을 가져야함)이 바람직하기 때문에, 가수분해의 상기 설명된 율을 나타내는 점탄물은 본 발명의 조성물중에 덜 유용한 것으로 간주된다.

실시예 13

50% 카르복실산 치환율의 HA의 벤질 에스테르 3% 용액(약 200kDa)을 인산염 완충액중에서 염화나트륨으로 그리고, 시트레이트/아세테이트 완충액중에서 균형 염으로 제조하였다. 이러한 용액은 27 표준 바늘을 통해 용이하게 흡출되는 투명한 점탄성 겔을 선택적으로 형성하였다. 이러한 용액은 25℃에서 비스코트 또는 프로비크에 필적하는 저전단 점도를 가지며(k.e., 약 200Pa-s), 25℃에서 프로비크 또는 비스코트와 유사한 전단 약화(shear thinning)를 나타낸다. 이러한 용액은 수술 온도(25℃)하의 약 200Pa-s에서 체온(37℃)하의 20Pa-s로의 점도의 현저한 저하를 나타내었다.

실시예 14

14.3% 카르복실산 치환율의 HA의 도데실 에스테르 1% 용액(약 200kDa)을 시트레이트/아세테이트 완충액중에서 균형 염으로 제조하여 투명한 점탄성 용액을 생성시켰다. 이 용액은 프로비크 또는 비스코트에 필적하는 유동 프로파일을 나타내었다. 25℃및 0.085/s 미만의 전단율에서의 점도는 약 90Pa-s이었다. 전단 약화는 75Pa-s의 점도의 0.24/s에서 시작되었다. 5.4/s에서, 점도는 약 16Pa-s로 떨어졌다. 31℃에서, 저전단 점도는 약 45Pa-s였다. 2.89Pa의 정전단응력에서, 이러한 제형의 점도는 25℃하의 약 100Pa-s에서 37℃하의 약 25Pa-s로 저하되었다.

실시예 15

14.3% 카르복실산 치환율의 HA의 도데실 에스테르 0.75% 용액(약 200kDa)을 시트레이트/아세테이트 완충액중에서 균형 염으로 제조하여 투명한 점탄성 용액을 생성시켰다. 이 용액은 25℃에서 약 25Pa-s의 저전단 점도를 나타냈으며, 534/s에서 0.1Pa-s 미만으로 전단이 약화되었다. 이러한 제형은 또한, 25℃하의 약 25Pa-s에서 37℃하의 약 5pa-s로의 정전단응력(1.1Pa)에서 점도의 저하를 나타내었다.

실시예 16

14.3% 카르복실산 치환율의 HA의 도데실 에스테르 2% 용액(약 200kDa)을 시트레이트/아세테이트 완충액중에서 균형 염으로 제조하여 투명하고 진한 용액을 생성시켰다. 이 용액(약 2cc)을 125℃하에서 약 20분의 노출시간 동안 오토크레이브시키고, 느리게 배출시켜 냉각시켰다. 실온으로의 냉각 후, 제형은 유용한 점탄성 겔을 생성시키기에 충분한 점성을 보유하였다.

실시예 17

카르복시메틸셀룰로오스의 헥사데실 에테르 5% 용액(5%의 반복 모노사카라이드 단위체에 에테르 결합된 헥사데실 부분을 함유함, 약 100kDa)을 인산염 완충액중에서 염화나트륨으로 제조하였다. 용액은 투명하였으며, 정량적으로 점성 겔을 형성시켰다.

실시예 18

3% 콘드로이틴 술페이트를 갖는 HA, 나트륨염의 20% 도데실아미드 1.0 중량%용액을 PBS중에서 50℃하에서 2일 동안 서서히 용해시킴으로써 제조하였다. 단지 HA, 나트륨염의 20% 도데실아미드 1.0 중량%를 함유하는 기타 샘플도 마찬가지로 PBS중에서 50℃하에서 2일 동안 서서히 용해시킴으로써 제조하였다. 용해 후, 샘플을 각각 별도의 10mL 시린지에 옮기고, 다른 빈 시린지로의 듀얼 헙 연결기를 통해 100회 처리하여 충분히 혼합시켰다. 샘플을 원심분리하여 공기 기포를 제거하고, 보흘린 CS-10 정응력 레오미터의 샘플 플레이트상으로 27-표준 바늘을 통해 흡출시켰다. 유동 분석을 수행하여 두 샘플에 대한 25℃하의 점도 대 전단율의 플롯을 얻었다. 두 샘플 모두는 점도 대 전단율 플롯의 저전단 고평 영역에서 약 90 Pa-s의 겉보기 점도를 갖는다.

실시예 19

하기는 IOP 스파이크 모델을 설명한 것이다.

IOP 스파이크 모델:

IOP 스파이크 모델은 (1) 도 7에서 개략적으로 도해된 바와 같이 관류 장치, 펌프 및 압력 변환기/기록기; (2) 관류 매질; (3)절개된 사람 눈; 및 (4) 시험할 점탄성 물질(들)을 사용하였다.

1. 관류 매질

IOP 스파이크 모델에 사용된 관류 매질을 페니실린 G로부터의 5mL의 페니실린-스트렙토마이신 용액(10,000 유닛/mL 페니실린(기본) 및 스트렙토마이신 술페이트로부터의 10,000㎍/mL 스트렙토마이신(기본)) 및 0.85mL의 겐타마이신 용액(10mg/mL)을 500mL의 세포 배양 배지(둘베코스 개질된 이글스 배지, 저 글루코스, L-알라닐-L-글루타민 및 피루베이트(Life Technologies, Grand Island, NY))에 첨가함으로써 제조하였다. 그 후, 관류 매질은 500mL 멸균 여과 유닛(0.2㎛ 포어 크기)을 사용하여 여과시키고, 4℃에서 저장하였다(사용전에 37℃로 가온).

2. 눈 제조물

IOP 스파이크 모델에 유용한 해부용 시체의 눈은 ⅰ) 모델에 사용하기 위해 제조되는 경우, 죽은 후 24-36시간 보다 오래되지 않아야 하며; ⅱ) 수분 챔버에 전체 눈이 보관되어야 하며; ⅲ) HIV, 간염 또는 기타 간염성 제제는 결여되어야 하고; ⅳ) 녹내장 제거, 공막 버클 삽입 및 IOL 삽입과 같은 안과 수술을 받지 않았어야 한다. 사람 눈의 전안부(7)(도 10 참조)는 하기 절개술에 따라 제조되었다:

눈을 곧은 미세 가위(Katena No. K4-7440)를 사용하여 과량의 근육 또는 연결 조직을 조심스럽게 잘라내고, 25℃에서 2분 동안 포비돈 요오드 용액(1% 유리 요오드)을 함유하는 용기에 넣었다. 그 후, 눈을 요오드 용액으로부터 제거하고, 식염수로 철저하게 린스하고, 각막(3)이 상부 중앙에 놓이게 하였다(도 9a 참조). 그 후 도 9a 및 9b를 참조하여, 공막(5)에 가장자리로부터 거상연쪽으로 연장된 24개의 고르게 이격된 선형 컷(9)의 자국을 내어(각각 공막의 50% 깊이 및 약 5mm 길이를 초과하지 않음) 상공막정맥을 개방시키고, 관류 매질용 배출 루트를 제공하였다. 그 후, 도 9b를 참조로 하여, 눈알을 적도면(13)과 공막면(15) 사이의 약 중간지점의 수평면(11)을 따라 반으로 잘랐다. 눈의 반쪽 전안부(상부)를 반쪽 후안부(하부)로부터 분리해내고, 후안부는 폐기하였다. 반쪽 전안부를 뒤집어서 각막이 아래를 향하게 한 후, 나머지 유리체를 그래페 포르셉(Graefe forcep: Katena No.K5-4821)을 사용하여 반쪽 전안부로부터 조심스럽게 제거하였다. 그 후, 모양소대를 웨스콧 가위(Wescott scissors: Katena No. K4-4100)를 사용하여 자르고, 수정체를 그래페 포르셉을 사용하여 전안부로부터 제거하였다. 그 후, 드레싱 포르셉(Dressing forceps: Katena No. K5-4010)을 사용하여 홍채를 제거하고, 맥락막을 웨스콧 가위로 거상연에서 원주를 따라 잘랐다. 그 후, 공막내부로부터의 잔여 색소를 드레싱 포르셉으로 제거하였다. 그 후, 잔존하는 전안부(7)를 관류 매질로 2회 린스하여, 색소, 잔여 조직 또는 기타 잔해물을 세척 제거하였다.

3. 관류 장치

IOP 스파이크 모델에 사용된 관류 장치는 존슨과 트첨퍼 및 클라크 등의 관류 시스템에 설명된 모델의 개선된 버젼이다(Johnson and Tschumper, "Human trabecular meshwork organ culture: a new method," Invest. Ophthalmol. vis. Sci., 28:945-953(1987); and Clarke, et al., "Dexamethasone-Induced Ocular Hypertension in Perfusion-Cultured Human Eyes," Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 36(2):478-489(1995)). 종래의 시스템에 비해 중요하게 변형된 사항은 챔버 부피가 약 0.8-1.0mL에서 약 0.5-0.6mL로 감소되어 인공수정체 사람 전안부 부피에 더욱 더 근접하고, 관류 동안 챔버가 전환된다는 점이다. 부피 감소는, 후안부 데드 스페이스 즉, 잔기둥그물에 대한 후안부에서 점탄성 용액의 정체를 예방하거나 감소시켜야 하며, 전안부의 돔 내부의 공간을 감소시키는 챔버의 플랫폼상의 돌출 아일랜드에 의해 달성된다. 점탄물이 함몰부 방향에서 높여진 아일랜드로부터 배출되는 관류에 의해 효과적으로 혼합되어야 하기 때문에, 관류 동안 챔버를 뒤집는 것은(종래 시스템과 비교하여) 각막 함몰부에서 발생하는 점탄물의 정체를 방지하는 것으로 여겨진다.

관류 장치(1)는 도 7, 8 및 10에 도시되어 있다. 장치(1)은 기판(2), 실린더(4), 아일랜드(6), o-링(8), 다수의 스크류(10) 및 캡(12)으로 구성되어 있다. 사용시, 장치(1)는 또한 전안부(7)를 포함한다.

기판(2)은 상부(22), 하부(24) 및 측면부(26)를 가지며, 채널(14, 16), 플랫폼(18), 및 수용 스크류(10)로 형태화되거나 크기화된 나사부(19)를 함유하는 디스크형이다. 채널(14)은 측면부(26)의 개구(28) 및 아일랜드(6)의 개구(20)와 소통된다. 채널(16)은 측면부(26)의 개구(30) 및 플랫폼(18)의 개구(32)와 소통된다. 채널(14 및 16)은 장치(1)로의 그리고 장치(1)로부터의 관류 매질의 정확한 흐름(채널 14) 및 정확한 압력 조절(채널 16)을 제공하기 위해 형태화되고 크기화되었다. 개구(28)는 피팅(fitting)(주입 라인(29)으로 연결될)을 수용하기 위해 크기화되고 형태화되며, 개구(30) 또한 피팅(변환기 라인(31)으로 연결될)을 수용하기 위해 크기화되고 형태화된다. 피팅은 튜브 또는 기타 실리더형 라인을 수용하기에 유용한 당해분야에 공지된 표준 연결기이다. 플랫폼(18)은 기판으로부터 돌출되었으며, 측면부(34)를 가지며, 원뿔형으로 형태화되고 크기화되어 전안부(7)를 수용한다. 아일랜드(6)는 플랫폼(18) 중앙으로부터 돌출되었다.

도 8 및 10를 참조로 하여, 실린더(4)는 동축으로 그리고 불변적으로 기판(2)의 상부(22)에 위치하며, 동일한 높이로 연장되었다. 아일랜드(6)는개구(20)를 가지며, 채널(14)의 일부를 가지며, 플랫폼(18)으로부터 연장되었다. o-링(8)은 환상의 오목한 내부 에지(36) 및 o-링(8)을 통해 스크류(10)를 수용하기 위해 크기화되고 형태화된 다수의 홀(38)을 갖는다. 장치(1)가 사용될 경우, 에지(36)와 플랫폼(18)의 측면부(34) 사이에 전안부(7) 둘레가 끼워지도록 o-링(8)이 기판(2)에 대해 압착되어 전안부 챔버(42)를 형성하는 방식으로 에지(36)가 크기화되고 형태화된다. 상기 설명된 바와 같이, 전안부 챔버(42)의 부피는 발명자에 의해 사람 눈의 수정체와 안구전방부의 복합적인 부피(일반적으로 약 0.5-0.6mL)에 근접하도록 설계하였다.

도 8 및 10에 도시된 바와 같이, 캡(12)은 실린더(4)의 일부를 수용하고, 밀폐된 공간(40)을 형성하도록 형태화되고 크기화된다. IOP 스파이크 모델에 대한 바람직한 관류 장치는 폴리술폰 기판(2), 폴리술폰 아일랜드(6), 폴리술폰 o-링(8), 나일론 스크류(10), 투명한 폴리술폰 실린더(4), 의학용 스틸 채널(14, 16), 및 투명한 폴리스티렌 캡(12)을 사용할 것이다.

4. 관류 장치의 어셈블리 및 제작

사용전에 장치(1)을 해체시키고, 개개의 부품을 오토클레이브 또는 냉동 멸균시킨 후, 유선형 흐름 챔버내에 스포리시딘 소독 용액(50mL/L 물)에 담근 후, 멸균 탈이온화된 물에서 밤새 린스시켰다.

도 7 및 10을 참조로 하여, 관류 매질을 주입 라인(29)에 연결된 펌프에 공급하고, 채널(14)을 통해 챔버(42)로 주입시키고; 변환기 라인(31)을 검정용 압력 변환기 및 챔버(42) 압력을 기록할 수 있는 기록기에 연결시켰다. 그 후,개구(28, 30)에 위치한 피팅을 주입 및 변환기 라인에 각각 연결함으로써 장치(1)를 재조립하였다. 그 후, 장치(1)의 상부(22)가 위를 향하게 하였다. 전안부(7)를 각막이 위에 오도록 플랫폼(18)에 위치시켰다. 그 후, 플랫폼(18)상에 전안부(7)를 적합하게 장착시키기 위해 약간의 관류 매질 흐름을 채널(16)을 통해 시린지에 의해 가하였다. 그 후, o-링(8)(외부 원주의 직경이 약 1.5인치, 내부 직경은 0.710-0.736인치)을 전안부(7) 위에 위치시켰다. 누출을 방지하기 위해 o-링(8)을 전안부(7)와 잘 장착시키는 것이 중요하다(약간 상이한 직경의 o-링(8)이 장착을 증진시키기 위해 사용될 수 있음). 스크류(10)를 홀(38)을 통해 나사부로 삽입하고, 고르게 조여 o-링(80)이 고르게 장착하게 하였다. o-링(8)이 전안부(7)의 둘레로 조여짐에 따라, 채널(16)을 통해 가해진 흐름을 완화시켜서 장착시 전안부(7)에 과도한 압력이 가해지지 않도록 하였다. 스크류(10)를 기판(2)에 대해 토킹시켜서(torque) 전안부(7)의 둘레가 플랫폼(18)과 o-링(8) 사이에 단단히 끼워지게하였다(단, 전안부(7)가 파괴될 정도로 단단하게는 아님). 그 후, 시린지를 사용하여, 관류 매질을 채널을 통해 주입하면서, 동시에 기판(2)을 기울여서 채널(16)로부터 개구(30)를 통해 관류 매질을 배출시켜 존재하는 기포가 채널(16)을 통해 챔버(42)로부터 흘러나가게 하였다. 기포를 제거한 후, 채널(14, 16)을 관류 매질 흐름으로 폐쇄시켰다. 그 후, 장치(1)를 위를 향하는 상부(22)와 수평히 되도록 되돌렸다.

그 후, 캡(12)을 실린더(4) 위에 위치시켜 공간(40)을 형성시켰다. 그 후, 하부(24)가 위를 향하도록 장치(1)를 뒤집고, 37℃하에서 습화된 대기(5% CO2/95%공기)를 유지하고 있는 조직 배양 인큐베이터(Nuaire)에 위치시켰다. 변환기 라인(31) 및 주입 라인(29)은 인큐베이터 문의 밀봉부에 반하여 위치해서 문이 닫힐 경우 손상되거나 주름이 잡히지 않아야 한다. 압력 변환기는 장치(1)와 수평으로 유지되어야 한다. 이러한 형태에서, 이제 장치(1)는 IOP 스파이크 모델에 사용할 준비가 되었다.

5. 초기 관류:

관류 라인을 열고, 펌프를 작용시켜(하바드 모델 No. 944에서 "6"으로 셋팅) 관류 매질이 개구(28)와 채널(14)을 통해 자유로이 흐르게 하였다. 압력이 약 5-10mm Hg로 증가할 때 까지 펌프를 작동시킨 후, 펌프 속도를 약 2㎕/min("12"로 셋팅)으로 감소시켰다. 점탄성 후보물을 주입하기 전에 전안부(7)를 약 24시간 까지 관류시켰다. 10-40mmHg의 압력하에 안정적인 기준선이 24시간 내에 성립되지 않는다면, 안정적인 기준선 IOP가 달성될 때까지 2-3ml의 관류 부피에 대해 매번 반복적으로 유속을 조절할 수 있다. 문제가 추가의 24시간 동안에도 해결되지 않고, 후속 유속 조절 및 플러싱 단계가 48시간 내에 문제를 교정하지 못했다면, 전안부(7)를 신뢰불가능한 것으로 간주하고, 관류를 중단해야 한다.

6. 점탄물 주입 및 관류:

관류된 전안부(7)가 4시간 이상동안 10-40mm Hg에서 안정적인 기준선 IOP를 유도한다면(약 1.75-2.05㎕/min의 관류 속도), IOP 스파이크 연구를 할 준비가 된 것이다. 전형적으로, 이러한 지점은 초기 관류 후 24시간에 도달된다. 모델을 우선 "양성" 대조군을 주입시켜 확인하였다. 양성 대조군은 0.5mL의 희석된 나트륨히알루로네이트(리페코어 바이오메디칼, 인크.(Lifecore Biomedical, Inc.: Chaska, MN)로부터 구입가능한 약 750kDal)이며, 이는 완충 용액중의 3.5% HA의 1부를 동일한 완충 용액의 9부로 희석시킴으로써 제조되었으며, 여기서 각각의 1mL의 완충 용액은 약 0.45mg의 나트륨 디히드로겐 포스페이트 히드레이트, 2.00mg 이나트륨 히드로겐 포스페이트, 4.3mg 염화나트륨(주입용 물, USP 등급, q.s.)을 함유하며, 중성 pH를 갖는다. 0.5mL의 희석된 HA(0.35%)의 양성 대조군을 관류 라인(29)상의 다중-밸브 어셈블리(33)에 부착된 유사한 부피의 튜빙 루프로 주입시키고, 다중-밸브 어셈블리(33)를 스위칭시켜 전체 샘플 부피를 관류 장치(1)로 플러싱시켰다. 주입 속도는 관류 속도에 의해 결정하였다. IOP를 연속적으로 모니터링하고 기록하였다. 기준선 IOP 위의 IOP 스파이크를 관찰하고 기록하였다. 양성 대조군이 24시간 주입내에 기준선을 초과하는 20-80mm Hg의 IOP 스파이크를 야기시킨다면, 모델은 유효한 것으로 간주하였으며, 이제 후보 전이성 점탄물을 시험하는데 사용될 수 있다.

일반적으로, 전이성 점탄물 샘플은 하루 간격으로 2회로 단일 전안부(2)로 주입될 수 있다(일차 주입은 양성 대조군의 주입임). 샘플 점탄물은 대조군 샘플을 제조하는데 사용된 동일한 완충 용액을 사용하여 원래 농도의 십분의 일로 희석되어야 한다. 안정적이고, 허용가능한 기준선 IOP는 선행 점탄물 샘플에 의해 유도된 IOP 스파이크의 하락에 의해 나타나는 바와 같이 각각의 새로운 주입전에 도달되어야 한다. 기준선 IOP가 1일내에 10-40mm Hg의 범위내로 회복되지 않는다면, 제공된 전안부에서 추가의 관류는 중단되어야 한다.

상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 전이성 점탄물(즉, IOP 스파이크를 거의 또는 전혀 초래하지 않음)은 100mm Hg의 평균 스파이크를 나타내거나 기준선을 덜 초과한다.

실시예 20

본 발명의 전이성 점탄물 즉, AL-12488, 43% 치환된 벤질 에스테르 변형된 HA(약 200kDal)를 상기 설명된 IOP 스파이크 방법으로 시험하고, 피디아로부터의 200kDal HA 및 양성 대조군(Benchmark)과 비교하였다. 연구 결과는 도 11에 그래프로 나타내었다. 화살표는 다양한 주입을 나타낸다. 주입 1 및 4는 0.35% 양성 대조군 HA이며, 주입 2는 0.35% 피디아 비변형된 HA이고, 주입 3은 0.35% AL-12488이다. 모든 주입 샘플의 부피는 0.5ml이었다. 별표는 주입으로부터 유도된 각각의 IOP 스파이크를 나타낸다. IOP 스파이크 모델에서 관찰된 스파이크가 기준선 IOP를 약 10mm Hg 이하로 초과하며, 사실상 이보다 상당히 낮기 때문에, 단지 전이성 점탄물(AL-12488)만이 IOP 스파이크를 전혀 또는 거의 나타내지 않는 것에 의해 특정결정화될 수 있다.

당업자는 수술 과정시 특정 단계에 있어서 주어진 전이성 점탄물의 안정도는 예를 들어, 점탄물의 농도, 평균 분자량, 점도, 의가소성, 탄성, 강성율, 접착성(적합성), 응집성, 분자 전하 및 용액의 삼투압농도에 의존적일 것이다. 점탄물의 적합성은 추가로 점탄물의 기대되는 기능 및 수술자에 의해 이용되는 수술 기법에 의존적일 것이다.

적합한 완충 시스템(예를 들어, 인산염화나트륨, 나트륨 아세테이트 또는 나트륨 보레이트)이 조성물에 첨가되어 조정 조건하에서 pH 저하를 방지할 수 있다.

본 발명의 전이성 점탄물 전부 또는 상당한 부분이 수술 완료시 눈으로부터 제거될 수 있기 때문에, 이러한 점탄물은 점성수술 도구 및 약물 수송 수단으로서의 두가지 역할을 수행하기에 매우 적합하다.

본 발명의 조성물중에 사용되기에 적합한 안과용 약물은 항-녹내장 제제 예컨대, 티몰롤, 베탁솔롤(betaxolol), 레보베탁솔롤, 카르테올롤을 포함하는 베타-차단제, 필로카르핀, 탄소성 언히드라제 억제제, 프로스타글란딘스, 세라토네르긱스, 뮤스카리닉스를 포함한 축동제, 도파미네르긱스 작용제, 아프라클로니딘 및 브리모니딘을 포함한 아드레네르긱 작용제; 퀴놀론 예컨대, 시프로플록사신, 및 아미노글리코시드 예컨대, 토브라마이신 및 겐타미신을 포함한 항-간염 제제; 비-스테로이드성 및 스테로이드성 항-염증제 예컨대, 수프로펜, 디클로페낙, 케토롤락, 리멕솔론 및 테트라히드로코르티솔; 성장 인자 예컨대, EGF; 면역억제제; 및 올로파타딘을 포함하는 항-알레르기제를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 안과용 약물은 약제학적으로 허용되는 염의 형태 예컨대, 티몰롤 말레이트, 브리모니딘 타르트레이트 또는 나트륨 디클로페낙으로 존재할 수 있다. 본 발명의 조성물은 또한, 안과용 약물의 배합물 예컨대, (ⅰ) 베탁솔롤 및 티몰롤로 구성된 군으로부터 선택된 베타-차단제, 및 (ⅱ) 라타노프로스프; 15-케토 라타노프로스트; 플루프로스테놀 이소프로필 에스테르(특히, 1R-[1α(Z),2β(1E,3R^*),3α,5α]-7-[3,5-디히드록시-2-[3-히드록시-4-[3-(트리플루오로메틸)-페녹시]-1-부테닐]시클로펜틸]-5-헵텐산, 1-메틸에틸에스테르); 및 이소프로필 [2R(1E,3R),3S(4Z),4R]-7-[테트라히드로-2-[4-(3-클로로페녹시)-3-히드록시-1-부테닐]-4-히드록시-3-푸라닐]-4-헵테노에이트로 구성된 군으로부터 선택된 프로스타글란딘의 배합물을 포함할 수 있다.

결과적으로, 약제학적 제제는 전이성 점탄물에 첨가되므로, 이러한 제제는 물에 용해되는 것으로 제한되며, 따라서 조성물중의 계면활성제 기타 적합한 조용매를 포함할 수 있다. 이러한 조용매는 전형적으로 폴리에톡실화된 피마자유, 폴리소르베이트 20, 60 및 80; 플루로닉^?(Pluronic^?) F-68, F-84 및 P-103(바스프 코프.(BASF Corp.): Parsippany NJ, USA); 시클로덱스트린; 또는 당업자에 공지된 기타 제제를 포함할 수 있다. 이러한 조용매는 전형적으로 약 0.01 내지 2 중량%의 수준으로 사용된다. 또한, 약제학적으로 허용되는 염료를 점탄물에 첨가하여 수술시 점탄물의 가시화를 증대시키고/거나 이러한 조직의 증대된 가시화를 위해 안구조직을 착색시키는 것이 바람직할 수 있다. 통상적인 점탄물중에서 이러한 염료의 사용은 WO 99/58160호에 기술되어 있다. 바람직한 염료로는 트리판 블루, 트리판 레드, 빛나는 크리실 블루(crysyl blue) 및 인도 시아닌 그린(indo cyanine green)을 포함한다. 점탄물 용액중의 염료의 농도는 바람직하게는 약 0.001 내지 2 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.01 내지 0.1 중량%일 것이다. 그러나, 이러한 첨가제(약제학적 제제, 조용매 또는 염료)는 단지 이들이 본 발명의 조성물의 점탄성특성에 불리한 영향을 끼치지 않는 정도로 사용될 수 있다는 점이 당업자들에게는 자명할 것이다.

또한, 본 발명의 방법은 상이한 접착 또는 응집 특성을 갖는 다양한 점탄성 제제를 사용하는 것을 포함한다. 당업자는 본 발명의 조성물이 다양한 수술 과정시 숙련된 수술자에 의해 사용될 수 있음을 인지할 것이다.

각각의 유형의 점탄물의 이점이 제공되기 때문에, 수술자는 단일 수술 과정에서 본 발명의 다양한 점탄성 조성물을 사용할 수 있다. 본 발명의 전이성 점탄물의 수술시 사용하기 위한 용도가 종래에 밝혀지지 않은 반면, 본원에 참고 문헌으로 인용된 미국 특허 제 5,273,056호(McLaughlin et al.)에는 주어진 안과 수술동안 점탄성 특성이 변화하는 점탄물을 사용한 조성물의 용도를 개발한 방법이 기재되어 있다.

예를 들어, 초음파유화 및/또는 관개/흡출 예를 들어, 백내장 수술을 포함하는 수술 과정의 일부에 있어서, 일반적으로 비교적 높은 접착 특성 및 비교적 낮은 응집 특성을 갖는 점탄성 제제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 점탄성 제제는 본원에서는 "접착성" 제제로서 나타내었다. 용액중의 점탄성 제제의 응집성은 제제의 평균 분자량에 적어도 부분적으로 의존적인 것으로 여겨진다. 주어진 농도에서, 분자량이 클수록, 응집성이 높다. 민감한 조직의 이식을 포함하는 수술 과정의 일부는 일반적으로 비교적 높은 응집 특성 및 비교적 낮은 접착 특성을 갖는 점탄성 제제에 의해 더욱 우수하게 수행된다. 이러한 제제는 본원에서 "응집성" 제제로서 나타내었다. 보호 목적에 상반되는 조직 조작 또는 보수를 위해 주로 사용되는 이러한 응집성 제제에 있어서, 기능적으로 바람직한 점도는 숙련된 수술자가 수술 단계를 수행하는 동안 관련 조직을 조작하거나 지지하기 위한 연도구로서 이러한 제제를 사용할 수 있기에 충분한 점도일 것이다.

조직 조작 목적에 상반되는 보호 목적("접착성" 제제)에 주로 사용되는 기타 점탄성 제제에 있어서, 기능적으로 바람직한 점도는 수술 단계를 수행하는 동안 관련 조직 또는 세포상에 이러한 제제의 보호층이 유지되기에 충분한 점도일 것이다. 이러한 점도는 일반적으로 약 3,000cps 내지 약 60,000cps(25℃하의 2sec^-1의 전단율에서), 바람직하게는 약 40,000cps일 것이다. 이러한 접착제는 상기 설명된 보호 기능을 제공할 수 있으나, 비의도적으로 제거되는 경향이 있으며, 이는 보호할 민감한 조직을 위험하게 할 수 있다. 불행하게는, 이러한 동일한 특징이 수술자에게는 수술 완료시 이러한 접착성 점탄물의 흡출(백내장 수술시 이러한 모든 통상적으로 구입가능한 생산품에 대해 추천되는 바와 같이)이 문제가 되게 하며, 제거 과정 동안 처리되는 피복된 조직에 외상을 초래할 수 있다. 본 발명의 전이성 점탄물의 중요한 이점은 이들이 수술 완료시 수술 부위로부터 제거되어 연조직에 불필요한 외상을 피할 수 있다는 점이다.

본 발명의 바람직한 방법은 주어진 수술 과정에서 다중의 점탄물의 사용할 것이며, 여기서 하나 이상의 이러한 점탄물은 전이성 점탄물이다. 본 발명의 가장 바람직한 구체예에서, 뛰어난 접착 특성을 갖는 전이성 점탄물이 백내장 수술시 사용되며, 수술 완료시 전이성 점탄물의 일부 또는 전부는 원래 위치로부터 제거되며, IOP 스파이크를 거의 또는 전혀 초래하지 않는다.

본 발명은 특정 바람직한 구체예를 참조로 하여 설명되었으나, 본 발명의 사상 또는 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 다른 특이적 형태 또는 변형이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 상기 설명된 구체예는 모든 면에 있어서 제한을 위한 것이 아니라 예시를 위한 것으로 간주되며, 본 발명의 범위는 상기 설명 보다는 첨부된 청구범위로 제한된다.

Claims

영점전단점도(zero shear viscosity)가 25℃에서 1Pa-s이상이며, 유효한 IOP 스파이크 모델에서 시험할 경우, IOP 스파이크를 전혀 또는 거의 나타내지 않는, 수용액중의 중합성 제제를 포함하는 멸균된 비염증성 점탄성 조성물.
제 1 항에 있어서, 중합성 제제는 소수성 변형된 폴리사카라이드 또는 뮤코폴리사카라이드(계면활성제 함유 또는 비함유); 투석된 고분자 양성전해질 또는 상반되게 하전된 고분자 전해질의 투석된 혼합물; 폴리사카라이드 또는 뮤코폴리사카라이드와 양이온성의 친수성 중합체의 혼합물; 온도에 의존적인 형태 전이를 갖는 폴리사카라이드 및 친수성 합성 중합체; 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.
제 2 항에 있어서, 용액의 영점전단점도는 25℃하에서 약 5 내지 약 10,000Pa-s이며, 점성 인수는 약 1000 내지 약 20,000임을 특징으로 하는 조성물.
제 3 항에 있어서, 중합성 제제가 HA-아미드, HA-에스테르, HA-아민, HA-에테르, HA-티오에테르, HA-알킬 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 소수성 변형된 폴리사카라이드임을 특징으로 하는 조성물.
제 4 항에 있어서, 폴리사카라이드가 옥틸아미드 HA, 도데실아미드 HA 및 헥사데실아미드 HA로 구성된 군으로부터 선택된 HA-아미드임을 특징으로 하는 조성물.
(a) 눈에 외과적 개구를 만들어 눈의 내부에 접근할 수 있게 하고;

(b) 제 1항의 점탄성 조성물을 외과적 개구를 통해 눈의 내부에 주입시키고;

(c) 외과적 개구를 밀봉하는 것을 포함하여, 눈 수술을 수행하는 방법.
제 6 항에 있어서, 점탄성 조성물의 영점전단점도가 25℃에서 약 5 내지 약 10,000Pa-s이며, 점탄성 조성물을 약 25℃에서 약 37℃로 온도변화 처리되는 경우, 영점전단점도가 50% 이상 감소됨을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서, 외과적 개구가 점탄성 조성물의 사전 외부적 제거 없이 밀봉됨을 특징으로 하는 방법.
(a) 영점전단점도가 25℃에서 5Pa-s 이상인 멸균의 비염증성 수용액이며, 유효한 IOP 스파이크 모델에서 시험할 경우 IOP 스파이크를 거의 또는 전혀 나타내지 않는, 제 1의 치료학적 유효량의 전이성 점탄물을 눈에 주입하고;

(b) 제 2의 치료학적 유효량의 전이성 점탄물이 수술 완료시 눈에 잔존하게 하는 것을 포함하며;

전이성 점탄물의 제 1의 치료학적 유효량과 제 2의 치료학적 유효량이 동일하거나 상이할 수 있는, 현저한 수술후 안내압 스파이크 없이 눈 수술을 수행하는 방법.
제 9 항에 있어서, 전이성 점탄물의 제 1의 치료학적 유효량이 전이성 점탄물의 조직 보호 유효량, 조직 조작 유효량 및 약물 수송 유효량으로 구성된 군으로부터 선택되며; 전이성 점탄물의 제 2의 치료학적 유효량은 전이성 점탄물의 조직 보호 유효량 및 약물 수송 유효량으로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 전이성 점탄물이 소수성 변형된 HA를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 소수성 변형된 HA가 HA이며, 옥틸아미드 HA, 도데실아미드 HA 및 헥사데실 아미드 HA로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서, 수술이 백내장 수술임을 특징으로 하는 방법.
유효한 IOP 스파이크 모델에서 시험할 경우, IOP 스파이크를 거의 또는 전혀 나타내지 않는, 보호 또는 안정화 유효량의 멸균된 비염증성 점탄성 조성물을 눈에주입하는 것을 포함하여, 수술 동안 안구조직을 보호하거나 안정화시키는 방법.
영점전단점도가 25℃에서 1Pa-s 이상이고, 약 25℃에서 약 37℃로 온도변화 처리되면 영점전단점도가 약 50% 감소하는, 수용액중의 소수성 변형된 폴리사카라이드를 포함하는 멸균된 비염증성의 전이성 점탄성 조성물.
제 15 항에 있어서, 수용액중의 소수성 변형된 폴리사카라이드의 영점전단점도가 25℃하에서 약 5 내지 약 10,000Pa-s이고, 점성 인수가 약 1000 내지 약 20,000임을 특징으로 하는 조성물.
제 16 항에 있어서, 소수성 변형된 폴리사카라이드가 HA-아미드, HA-에스테르, HA-아민, HA-에테르, HA-티오에테르, HA-알킬 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.
제 17 항에 있어서, 폴리사카라이드가 옥틸아미드 HA, 도데실아미드 HA 및 헥사데실아미드 HA로 구성된 군으로부터 선택된 HA-아미드임을 특징으로 하는 조성물.
(a) 눈에 외과적 개구를 만들어 눈의 내부에 접근할 수 있게 하고;

(b) 전이성 점탄물을 외과적 개구를 통해 눈의 내부에 주입시키고;

(c) 외과적 개구를 밀봉하는 것을 포함하여, 눈 수술을 수행하는 방법.
제 19 항에 있어서, 전이성 점탄물의 영점전단점도가 25℃에서 약 5 내지 약 10,000Pa-s이며, 전이성 점탄물이 약 25℃에서 약 37℃로 온도변화 처리되는 경우, 영점전단점도가 50% 이상 감소됨을 특징으로 하는 방법.
제 20 항에 있어서, 외과적 개구가 전이성 점탄물의 외부적 제거 없이 밀봉됨을 특징으로 하는 방법.
(a) 영점전단점도가 25℃에서 5Pa-s 이상인 멸균의 비염증성 수용액이며, 약 25℃에서 약 37℃로 온도변화 처리되는 경우, 영점전단점도가 50% 이상 감소하는 제 1의 치료학적 유효량의 전이성 점탄물을 눈에 주입하고;

(b) 제 2의 치료학적 유효량의 전이성 점탄물이 수술 완료시 눈에 잔존하게 하는 것을 포함하며;

전이성 점탄물의 제 1의 치료학적 유효량과 제 2의 치료학적 유효량이 동일하거나 상이할 수 있는, 수술후 현저한 안내압 스파이크 없이 눈 수술을 수행하는 방법.
제 22 항에 있어서, 전이성 점탄물의 제 1의 치료학적 유효량이 전이성 점탄물의 조직 보호 유효량, 조직 조작 유효량 및 약물 수송 유효량으로 구성된 군으로부터 선택되며; 전이성 점탄물의 제 2의 치료학적 유효량은 전이성 점탄물의 조직 보호 유효량 및 약물 수송 유효량으로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 전이성 점탄물이 소수성 변형된 HA를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 24 항에 있어서, 소수성 변형된 HA가 HA이며, 옥틸아미드 HA, 도데실아미드 HA 및 헥사데실 아미드 HA로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
제 25 항에 있어서, 수술이 백내장 수술임을 특징으로 하는 방법.