KR20160148685A - 생물학적 접착제 및 밀봉제, 그리고 이들을 이용하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접착성 및/또는 밀봉제를 만들기 위한 키트를 제공하는데, 상기 키트는 다음을 포함한다: 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 다가 양이온 염의 첫 번째 조성물, 그리고 알긴산염 및 완충액의 두 번째 조성물, 여기서 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖는다. 본 발명은 또한, 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 접촉시킴으로써, 밀봉제 또는 접착제를 만들기 위한 방법을 제공한다.

Description

생물학적 접착제 및 밀봉제, 그리고 이들을 이용하는 방법{BIOLOGICAL ADHESIVES AND SEALANTS AND METHODS OF USING THE SAME}

발명의 분야

본 발명은 그 중에서도 특히, 생물학적 접착제 및 밀봉제, 그리고 이들을 만들고 이용하는 방법에 관계한다.

발명의 배경

접착제 및 밀봉제

외과적 접착제는 전통적인 상처 봉합 기술, 예를 들면, 봉합선 및 스테이플을 증강하거나 또는 최소한 부분적으로 대체하는데 점점 더 많이 이용되고 있고, 향상된 밀봉 능력 및 바람직하지 않은 누출의 폐쇄를 제공한다.

최근 발달 및 증가된 임상적 요구에도 불구하고, 현재 가용한 산물 중에서 대부분은 심각한 결점을 안고 있다. 결점 중에서 한 가지는 치료된 부위 위에 이들의 적절한 적용에 가용한 짧은 시간 윈도우이고, 그리고 다른 것은 이들이 적용 후 접착성으로 남아있는 짧은 시간이다.

미국 출원 공개 번호 US2005069589 (Lowinger et al.)는 알데히드 및 이러한 알데히드와 반응성인 아미노산 내포 종을 포함하는 교차연결 작용제 용액과 합동될 때, 교차연결되어 밀봉을 형성하는, 용액에서 교차연결가능 단백질을 포함하는 조직 접착성 밀봉제를 설명한다.

밀봉제는 조직을 단독으로 또는 패치와 합동으로 결합시키는데 고도로 적합한 것으로 언급된다. 이런 시스템은 이용하기 쉽지 않을 수도 있는데, 그 이유는 이것이 접착제의 적용에 대한 시간 윈도우를 제한할 수 있기 때문이다.

국제 출원 공개 번호 WO2010146582는 경화되지 않은 경화가능 확산가능 물질 조성물, 그리고 최소한 하나의 경화제를 포함하는 생체적합성 비활성 보강 작용제를 포함하는 보강된 다중성분 접착제에 관계하는데, 여기서 표면에 적용된 경화되지 않은 조성물은 보강 작용제를 경화되지 않은 조성물에 첨가한 후 경화할 수 있는 것으로 특징되고, 그리고 여기서 경화된 조성물은 첨가된 보강 작용제와 함께, 향상된 기계적 지지물 및 강도를 갖도록 설정된다. 경화제를 내포하는 섬유성 성분의 배치 이후에, 경화 과정은 자발적으로 시작된다. WO2010146582의 방법 및 시스템은 접착제의 적용의 시간을 제어하는 능력을 제공하는데, 그 이유는 보강 작용제를 적용하는 두 번째 단계가 간병인에 의해 완전히 제어되고, 그리고 경화가 이러한 두 번째 단계가 실시되는 경우에만 발생하기 때문이다.

하지만, 이러한 방법의 결점은 경화가 종종, 보강 작용제의 적용 즉시 발생한다는 것이다. 실례로서, 경화가능 조성물이 알부민을 내포하고, 그리고 보강 작용제가 글루테르알데히드를 내포하면, 교차연결 반응이 알부민 및 글루테르알데히드 사이에 접촉을 창출한 직후에 시작될 것이다. 결과적으로, 간병인은 일단 적용되면, 표면 상에서 보강 작용제의 위치결정을 향상시키거나 또는 변경할 수 없다.

미국 출원 공개 번호 US2010303891은 작용제로서 NO의 방출을 특이적으로 지체시키는 생체적합성 층을 설명한다.

미국 특허 번호 US6124373은 폴리(폴리프로필렌 푸마르산염), 교차연결 단위체, 개시자, 무기 충전제, 그리고 라디칼 개시자를 내포하는 골 시멘트의 겔화점을 제어하기 위한 방법을 설명한다. 겔화점은 폴리(폴리프로필렌 푸마르산염)의 중량 평균 분자량 (Mw)을 2000 초과로, 그리고 폴리(폴리프로필렌 푸마르산염)의 다분산성 지수를 2 미만으로 유지하면서, 폴리(폴리프로필렌 푸마르산염)의 분자량을 변화시킴으로써 제어된다.

미국 출원 공개 번호 US2003175327은 활동성 출혈 상처 부위에서 지혈을 증진하는데 유용한 지혈 조성물을 설명한다. 지혈 조성물은 전형적으로, 셀룰로오스를 내포하는 물품, 예를 들면, 솜 거즈, 그리고 셀룰로오스에 공유 연결된 다당류, 또는 상기 물품과 이온성으로 교차연결되고 연관하는 다당류를 포함한다. 명백히, 조성물은 적용 후 통제된 작용보다는 출혈 부위에서 적용 시에 즉시 작용할 수 있어야 하고, 그리고 따라서 이들 조성물은 현장외에서 제조되고 필요하기도 전에 최종 형태에서 이용할 준비가 된다. 이들 조성물 중에서 일부는 양이온, 예를 들면, Ca²⁺를 통합하는 교차연결된 덱스트란 비드를 포함한다. 통합된 양이온은 지혈을 증진하는데 역할을 한다. 다당류 역시 크기-배제 응고 성분에 의해, 지혈을 확립하는데 역할을 한다. 조성물을 접착성으로 만들기 위해 추가 물질이 첨가될 수 있다.

캐나다 특허 번호 CA2670429는 의료 장치용 겔화 밀봉제를 설명하는데, 상기 겔화 밀봉제는 다음을 포함한다: 체강 내로 도입 동안 첫 번째 점성; 그리고 미리 결정된 양의 시간 동안 체강 내에서 주거 후 두 번째 점성을 전시하는 점탄성 물질, 상기 체강은 체강의 최소한 일부를 폐쇄하도록 개조된 의료 장치에 인접하고; 여기서 점탄성 물질은 상기 의료 장치에 의해 폐쇄된 체강의 일부에 증강된 불투과성을 제공한다. 겔화 밀봉제는 미리 결정된 양의 시간 동안 체강 내에서 주거 후 체강의 내측 표면을 두껍게 하고, 그리고 이후, 이들에 부착될 수 있다. 교차연결로부터 농후화 결과는 원지에서 합동될 때까지 물리적으로 분리되는 2가지 성분을 혼합함으로써 시작되는 것으로 설명되거나, 또는 생리학적 환경에서 유력한 조건, 예를 들면, 온도, pH, 이온 강도 등, 그리고 교차연결 반응 속도 및 최종 점성은 용액에서 양이온의 농도에 의존하는 것으로 설명된다.

유사하게, 미국 출원 공개 번호 US2002022676은 폴리(프로필렌 푸마르산염) (PPF), 폴리(에틸렌 글리콜)-디메타크릴레이트 (PEG-DMA), 그리고 임의선택적으로, 베타-인산삼칼슘(베타-TCP)을 포함하는 원지 교차연결가능 생물분해성 중합체 조성물, 그리고 최적 교차연결 온도 및 겔화점을 비롯한 이들 조성물의 교차연결 특징뿐만 아니라 교차연결된 조성물의 성질, 예를 들면, 압축 강도와 계수 및 용수량을 제어하기 위한 방법을 설명한다. 겔화점 및 온도는 복합물 내에 PEG의 양에 의해 제어된다.

유착 장벽

수술후 경직은 어깨 수술의 가장 흔한 합병증 중에서 한 가지이고, 그리고 통증, 유착의 형성, 그리고 운동에서 제한과 연관된다. 경직 합병증의 병태생리학은 관절외 공간 내에서 삼각근 및 밑에 있는 회전근개 사이에서 일차적으로 발생하는 유착의 형성에 기인할 개연성이 있다. 이들은 어깨에 전치부 개교 외과적 접근법 (즉, 어깨 골절의 개방 정복술 및 내부 고정, Latarjet 시술, 반- 또는 전체 어깨 관절성형술)의 사례에서 빈번하게, 그리고 정도가 덜하긴 하지만, 관절경 회전근개 수복 또는 관절경 어깨 안정화 (즉, Bankart 시술)에서 발생한다. 유착 부위가 매우 작으면, 물리 요법은 유착의 "파단 (breaking)"에서 효과적일 수 있다. 이것은 하지만, 큰 부위 유착의 치료에는 효과가 없다. 유착은 또한, 외과적으로 치료되지 않거나 또는 무딘 어깨 외상에 이차적인 어깨 골절에서 발생할 수 있다. 다른 관절, 예를 들면, 팔꿈치 및 무릎이 유사하게 영향을 받을 수 있다. 현재까지, 골반 및 복부 수술에서 현재 이용되는 상업적인 유착 예방 산물 중에서 어느 것도 회전근개 수복 수술, 어깨 골절의 개방 정복술 및 내부 고정, Latarjet 시술, 반- 또는 전체 어깨, 관절경 Bankart 시술, 외과적으로 치료되지 않은 무딘 어깨 외상, 어깨 골절, 팔꿈치 외상 또는 무릎 주변에 외상 또는 수술 후 유착 예방에 가용하지 않다.

수술후 유착의 형성을 예방하는 가능한 해법은 손상된 근육 층 사이에 접촉을 예방하기 위한 기계적 장벽의 이용이고, 그리고 최소 흉터 형성에서 조직 치유를 할 수 있게 한다. 현재, 골반 및 복부 외과 시술에서 이용되는 다양한 유착 예방 산물, 예를 들면, Interceed (J&J), Seprafilm 등이 있다 (Ahmad G, et al. Cochrane Database Syst Rev. 2008 Apr 16;(2)).

유착 예방의 면에서 유망한 생체재료로서 알긴산염의 이용이 최근에 제안되었다 (Chaturvedi AA, et al. Br J Surg. 2013 Jun;100(7):904-10; Chaturvedi A.A., et al. J Surg Res. 2014 Jun 4. pii: S0022-4804(14)00548-4). 동물 모형에서, 알긴산염 겔은 맹장 마멸 (Chaturvedi 2013, ibid.) 및 결장 문합의 수복 (Chaturvedi 2014, ibid.) 이후에, 수술후 복막내 유착을 약화시키는 것으로 보고되었다. 하지만, 전술한 물질 중에서 어느 것도 회전근개 수복 수술, 개방 어깨 수술, 무딘 어깨 외상, 어깨 골절, 팔꿈치 외상, 또는 무릎 주변에 외상 또는 수술 후 유착 예방용으로 설계되고 이용되지 않았다.

미국 특허 번호 US 5,266,326은 다양한 관절내 및 관절외 (척추) 합병증의 예방 및 치료를 위한 불용성 겔을 형성하기 위해, 알긴산의 염을 원지에서 변형하는 방법을 설명한다.

미국 특허 번호 US 6,693,089는 외상의 부위에서 유착을 감소시키는 방법을 설명하는데, 상기 방법은 알긴산염 용액으로부터 필름을 형성하고, 상기 필름을 교차연결 용액과 접촉시켜 교차연결된 기계적으로 안정된 시트를 형성하고, 그리고 상기 시트의 최소한 일부를 외상의 부위에서 배치하는 것을 포함한다. US 6,693,089는 0.25 mm 내지 10 mm의 범위에서 두께를 갖는 이온성으로 교차연결된 알긴산염의 시트를 포함하는 유착방지 장벽에 더욱 관계한다.

국제 출원 공개 번호 WO 2010/117266은 균질한 겔을 원지에서 생산할 몸체 내로 또는 위로 겔-형성 유체를 도입하는데 이용될 수 있는 분여 시스템에 관계한다.

발명의 요약

한 구체예에서, 본 발명은 다음을 포함하는 키트를 제공한다: 첫 번째 성분 및 두 번째 성분, 여기서 첫 번째 성분은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 다가 양이온 염을 포함하고, 여기서 두 번째 성분은 알긴산염 및 완충액 또는 완충제를 포함하고, 여기서 완충액 또는 완충제는 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함한다. 일부 구체예에서, 키트는 사용설명서를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 알긴산염 및 이가 양이온 염은 3:1 내지 1:6의 농도 비율 (mg/ml)에서 있다. 일부 구체예에서, 알긴산염 및 다가 양이온 염은 1:1 내지 1:4의 농도 비율 (mg/ml)에서 있다. 일부 구체예에서, 완충액은 4 내지 5 사이의 pH 값을 갖는다. 일부 구체예에서, 완충액은 완충액 아세트산염이다. 일부 구체예에서, 첫 번째 성분에서 다가 양이온 염의 농도는 1 내지 2000 mM 또는 대안으로 100 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는 완충액 (완충액 내에 염)의 화학양론적 비율보다 1.5 내지 10 배 높다. 일부 구체예에서, 다가 양이온 염은 0.1 마이크론 및 150 마이크론 사이의 입자 크기를 갖는다.

다른 구체예에서, 본 발명은 접착제 및/또는 밀봉제를 형성하기 위한 방법을 더욱 제공하고, 상기 방법은 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 접촉시키고, 여기서 첫 번째 조성물은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 다가 양이온 염을 포함하고, 여기서 두 번째 조성물은 알긴산염 및 완충액을 포함하고, 여기서 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함하고, 따라서 밀봉제를 형성하는 것을 포함한다.

다른 구체예에서, 본 발명은 표적 부위에서 섬유증, 흉터형성, 및/또는 유착을 예방하거나, 저해하거나, 또는 감소시키기 위한 방법을 더욱 제공하고, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 제공하는 단계, 상기 첫 번째 조성물은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 교차연결가능 다당류 및 다가 양이온 염을 포함하고, 상기 두 번째 조성물은 교차연결가능 다당류 및 완충액을 포함하고, 상기 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함하고, (b) 상기 첫 번째 조성물 및 상기 두 번째 조성물을 표적 부위에 적용하고, 따라서 유착 장벽을 원지에서 형성하는 단계, 여기서 상기 유착 장벽은 상기 표적 부위에 부착된다.

다른 구체예에서, 본 발명은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 이가 양이온 염을 포함하는 첫 번째 조성물, 그리고 알긴산염 및 완충액을 포함하는 두 번째 조성물을 혼합함으로써 생산된 밀봉제 또는 유착 장벽을 더욱 제공하고, 여기서 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함한다.

도면의 간단한 설명
도면 1은 아세트산 또는 완충액 아세트산염을 이용한 이중 액체 밀봉제의 파열 압력을 보여주는 막대 그래프이다.
도면 2는 상이한 pH 값에서 완충액 아세트산염을 이용한 이중 액체 밀봉제의 파열 압력 및 파단시 변형을 보여주는 그래프이다.
도면 3은 상이한 농도에서 완충액 아세트산염을 이용한 이중 액체 밀봉제의 파열 압력을 보여주는 그래프이다.
도면 4는 다양한 농도의 CaCO₃을 갖는 이중 액체 밀봉제의 파열 압력을 보여주는 그래프이다.
도면 5는 어깨 전체 운동 범위의 계측을 도해한다.
도면 6a-c는 쥐에서 수동형 어깨 역학에 대한 알긴산염 유착 장벽의 효과를 묘사한다.
도면 7은 쥐 어깨에서 알긴산염 유착 장벽의 조직학적 증거를 보여준다.

발명의 상세한 설명

한 구체예에서, 본 발명은 접촉 시에 생흡수성 접착제를 형성하는 최소한 2개의 상이한, 별개의, 성분 (가령, 물질 조성물)을 제공한다. 접착제는 일부 구체예에서, 내부 이용에 적응될 수 있고, 그리고 습성뿐만 아니라 건성 표면 및 조직에 부착할 수 있다. 다른 구체예에서, 접착제는 외피 경화제로서 활용된다. 본 발명에 따른 "외피"는 조직 또는 장기를 보호하는 임의의 층이다. 추가 구체예에 따른 "외피"는 다른 조직을 둘러싸는 임의의 층 또는 조직이다. 다른 구체예에서, "외피"는 피부, 결합 조직, 또는 점막이다.

본 발명은 예상치 못한 결과를 유발한 광범위한 연구에 근거하여 키트, 방법 및 조성물을 제공한다. 구체적으로, 본 발명은 완충액과 함께 알긴산염을 포함하는 조성물 (두 번째 조성물) 내에서 다가 양이온을 발동시키고/촉발하는 것이 밀봉제의 물리적 성질, 프리-밀봉제의 교차연결-겔화를 제어하는 능력에 대하여, 그리고 이의 균일성에 대하여 우수한 밀봉제를 유발한다는 것을 제시한다. 프리-밀봉제는 일부 구체예에 따라, 알긴산염 및 비활성 다가 양이온을 포함하는 조성물이다. 일부 구체예에 따른 비활성 다가 양이온은 다가 양이온의 염, 예를 들면, 칼슘 염의 형태이다. 일부 구체예에 따른 비활성 다가 양이온은 알긴산염의 교차연결/겔화를 활성화시킬 수 없다. 일부 구체예에 따른 비활성 다가 양이온은 알긴산염을 포함하는 조성물에서 불용성이다. 본 발명의 완충액은 비활성 다가 양이온에 접촉 시에 이를 활성화시킨다.

다른 구체예에서, 본 발명은 겔화/교차연결 시간을 제어하기 위한 예상치 못한 수단을 제공한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 본 발명의 접착제의 물리적 성질을 제어하기 위한 예상치 못한 수단을 제공한다. 접착제의 물리적 성질은 본 발명의 한 구체예에 따라, 파열 압력 및 파단시 변형을 포함하지만 이들에 한정되지 않는다.

다른 구체예에서, 겔화/교차연결 시간을 제어하기 위한 예상치 못한 수단 및 접착제 (교차연결된 겔)의 물리적 성질을 제어하기 위한 예상치 못한 수단은 다음을 포함하지만 이들에 한정되지 않는다: 다가 양이온의 염의 입자 크기, 다가 양이온의 염의 정체, 완충액의 유형, 완충액의 pH 값, 완충액 내에 산의 농도, 다가 양이온의 염의 농도, 알긴산염의 농도, 다가 양이온의 염 및 완충액 내에 염 및/또는 산 사이에 비율, 또는 이들의 임의의 조합.

다른 구체예에서, 본 발명은 2가지 액체 조성물을 제공한다: 첫 번째는 알긴산염 및 비활성 다가 양이온 염 (가령, 칼슘 염), 예를 들면, 하지만 제한 없이 CaCO₃을 포함하고, 두 번째는 알긴산염 및 완충액, 예를 들면, 하지만 제한 없이 아세트산염을 포함한다. 다른 구체예에서, 액체는 수성이다. 한 구체예에서, 본 발명은 2가지 물 기초된 조성물을 제공한다.

한 구체예에서, 본 발명은 다음을 포함하는 키트를 제공한다: 첫 번째 성분 (가령, 조성물), 두 번째 성분 (가령, 조성물), 그리고 임의선택적으로 사용설명서, 여기서 첫 번째 성분은 알긴산염 및 칼슘 염 (비활성)을 포함하고, 그리고 여기서 두 번째 성분은 알긴산염 및 완충액을 포함한다.

당업자는 첫 번째 성분 및/또는 두 번째 성분이 각각, 조성물의 형태를 취할 수 있거나, 또는 대안으로, 조성물을 형성하기 위해 2가지 또는 그 이상 성분을 혼합하는데 적합한 별개의 용기, 예를 들면, 이중-챔버 주입기에서 저장될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 용어 "첫 번째 성분" 및 "두 번째 성분"은 각각, "첫 번째 조성물" 및 "두 번째 조성물"과 본원에서 교체가능하게 이용된다.

당업자는 많은 적합한 이중-챔버 주입기가 혼합하고 표적 부위에서 적용하기에 앞서, 본 발명의 접착제의 성분을 저장하는데 이용될 수 있다는 것을 인지할 것이다.

한 구체예에서, 첫 번째 성분의 알긴산염 및 다가 양이온 염은 조성물을 형성한다. 다른 구체예에서, 첫 번째 성분의 알긴산염 및 다가 양이온 염은 별개의 용기에서 저장된다. 다른 구체예에서, 두 번째 성분의 알긴산염 및 완충액 또는 완충제는 조성물을 형성한다. 다른 구체예에서, 두 번째 성분의 알긴산염 및 완충액 또는 완충제는 별개의 용기에서 저장된다.

다른 구체예에서, 완충액 또는 완충제는 산 및 이의 산 부가염을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 3.5 내지 6 사이의 pH 값을 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 4 내지 6 사이의 pH 값을 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 4 내지 5 사이의 pH 값을 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 4.4 내지 4.6 사이의 pH 값을 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 4.5의 pH 값을 갖는다.

일부 구체예에서, 첫 번째 조성물은 4:1 내지 1:8의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 칼슘 염을 포함한다. 일부 구체예에서, 첫 번째 조성물은 2:1 내지 1:4의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 칼슘 염을 포함한다. 일부 구체예에서, 첫 번째 조성물은 1:1 내지 1:4의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 칼슘 염을 포함한다. 일부 구체예에서, 첫 번째 조성물은 1:1 내지 1:3의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 칼슘 염을 포함한다. 일부 구체예에서, 첫 번째 조성물은 1:1 내지 1:2의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 칼슘 염을 포함한다.

다른 구체예에서, 교차연결가능 다당류는 교차연결될 수 있는 임의의 다당류이다. 다른 구체예에서, 교차연결가능 다당류는 가용성 이가 양이온에 의해 교차연결될 수 있는 임의의 다당류이다. 다른 구체예에서, 교차연결가능 다당류는 젤라틴이다. 다른 구체예에서, 교차연결가능 다당류는 펙틴이다. 교차연결가능 다당류, 예를 들면, 하지만 제한 없이: 알긴산염의 교차연결 (겔화)은 다가 양이온을 향한 그들의 친화성 및 이온성으로 교차연결된 알긴산염 겔의 형성을 야기하는 과정인, 이들 이온에 선별적으로 및 협력적으로 결합하는 그들의 능력에 근거된다.

일부 구체예에서, 알긴산염은 대략 70%의 G 함량을 갖는 Protanal LF 200 S (FMC Biopolymers), 또는 대략 50%의 G 함량을 갖는 Protanal HF 120 RBS (FMC Biopolymers)이다. 일부 구체예에서, 알긴산염은 당업자에게 공지된 임의의 알긴산염이다.

일부 구체예에서, 상기 다가 양이온 염은 이가 양이온 염이다. 다른 구체예에서, 용어 "이가 양이온 (bivalent cation)"은 용어 "이가 양이온 (divalent cation)"과 동의어이다. 이가 양이온의 무제한적 실례는 Pb²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺, Ba²⁺, Sr²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺ 또는 Mn²⁺을 포함한다. 삼가 양이온의 무제한적 실례는 Al³⁺ 또는 Fe³⁺를 포함한다.

일부 구체예에서, 상기 이가 양이온 염은 칼슘 염이다. 일부 구체예에서, 칼슘 염은 CaCO₃이다_. 일부 구체예에서, 칼슘 염은 (C₁₇H₃₅COO)₂Ca이다. 일부 구체예에서, 칼슘 염은 CaCO₃이다. 일부 구체예에서, 칼슘 염은 CaNa₂P₂O₇이다. 일부 구체예에서, 칼슘 염은 Ca₂P₂O₇이다. 다른 구체예에서, 칼슘 염은 CaCO_3, (C₁₇H₃₅COO)₂Ca, CaNa₂P₂O₇, Ca₂P₂O₇의 임의의 조합이고, 여기서 각 가능성은 본 발명의 별개의 구체예이다.

일부 구체예에서, 상기 이가 양이온 염은 바륨 염이다. 일부 구체예에서, 칼슘 염은 BaCO₃이다_.

다른 구체예에서, 알긴산염은 첫 번째 조성물 내에 5 내지 100 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 첫 번째 조성물 내에 5 내지 70 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 첫 번째 조성물 내에 10 내지 60 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 첫 번째 조성물 내에 10 내지 40 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 첫 번째 조성물 내에 10 내지 30 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 첫 번째 조성물 내에 15 내지 25 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 첫 번째 조성물 내에 20 mg/ml의 농도에서 존재한다.

다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 5 내지 100 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 5 내지 70 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 10 내지 60 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 10 내지 40 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 10 내지 30 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 15 내지 35 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 20 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 내에 및 두 번째 조성물 내에 알긴산염의 농도는 동일하다.

다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 100 cP 및 100000 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 100 cP 및 10000 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 100 cP 및 1000 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 100 cP 및 800 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 200 cP 및 800 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 300 cP 및 700 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 5000 cP 및 100000 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 1000 cP 및 70000 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 30000 cP 및 80000 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 800 cP 및 8000 cP 사이이다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물의 점성은 1000 cP 및 5000 cP 사이이다.

다른 구체예에서, 알긴산염은 임의의 물혼화성 교차연결가능 중합체로 치환된다. 다른 구체예에서, 물혼화성 교차연결가능 중합체는 탄수화물의 자연적으로 존재하는 형태이다. 다른 구체예에서, 물혼화성 교차연결가능 중합체는 탄수화물 및 다당류의 염의 합성적으로 제조된 형태이다.

다른 구체예에서, 물혼화성 교차연결가능 중합체는 다음 중에서 한 가지 또는 그 이상에서 선택되는 친수성 중합체이다: 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 알코올, 알긴산염, 콜라겐 및 덱스트란, 그리고 이들의 조합.

다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 5 내지 50 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 10 내지 40 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 10 내지 30 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 15 내지 25 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 알긴산염은 두 번째 조성물 내에 20 mg/ml의 농도에서 존재한다.

다른 구체예에서, 다가 양이온의 염은 첫 번째 조성물 내에 10 내지 50 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 다가 양이온의 염은 첫 번째 조성물 내에 20 내지 40 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 다가 양이온의 염은 첫 번째 조성물 내에 25 내지 35 mg/ml의 농도에서 존재한다. 다른 구체예에서, 다가 양이온의 염은 첫 번째 조성물 내에 30 mg/ml의 농도에서 존재한다.

본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "완충액" 및 "완충제"는 교체가능하게 이용되고, 그리고 조성물의 pH를 원하는 범위에서 유지시킬 임의의 화합물 및/또는 화합물의 조합 (가령, 고체 또는 액체 상태에서)을 지칭한다. 다른 구체예에서, 완충액은 3 내지 6 사이의 pH 값을 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 4 내지 5 사이의 pH 값을 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 4.2 내지 4.8 사이의 pH 값을 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 4.4 내지 4.6 사이의 pH 값을 갖는다.

다른 구체예에서, 완충액은 1 내지 2000 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 1 내지 1500 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 1 내지 1000 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 1 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 50 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 100 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 150 내지 400 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 200 내지 400 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 250 내지 300 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 300 mM의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 200 내지 600 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 300 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는다. 다른 구체예에서, 완충액은 400 mM의 농도를 갖는다.

다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 10% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 9% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 8% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 7% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 6% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 5% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 4% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 3% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 2% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 1.5%-2% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.2 내지 1% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.4 내지 0.8% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.4 내지 0.6% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 0.5% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 완충액은 1.7% (부피로) 산을 포함한다. 다른 구체예에서, 산은 아세트산이다. 다른 구체예에서, 완충액은 아세트산나트륨 염을 포함한다.

다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 내에 다가 양이온 염 (가령, 칼슘 염)의 농도는 100 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는 완충액 (또는 완충액 내에 염)의 화학양론적 비율보다 높다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 내에 다가 양이온 염의 농도는 100 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는 완충액의 화학양론적 비율보다 1.5 내지 10 배 높다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 내에 다가 양이온 염의 농도는 200 내지 400 mM 사이의 농도를 갖는 완충액의 화학양론적 비율보다 1.5 내지 8 배 높다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물 내에 다가 양이온 염의 농도는 250 내지 350 mM 사이의 농도를 갖는 완충액의 화학양론적 비율보다 1.5 내지 5 배 높다.

다른 구체예에서, 다가 양이온 염 (가령, 칼슘 염)은 0.1 마이크론 및 250 마이크론 사이의 입자 크기를 갖는다. 다른 구체예에서, 다가 양이온 염 (가령, 칼슘 염)은 0.1 마이크론 및 150 마이크론 사이의 입자 크기를 갖는다. 다른 구체예에서, 다가 양이온 염은 0.1 마이크론 및 100 마이크론 사이의 입자 크기를 갖는다. 다른 구체예에서, 다가 양이온 염은 0.1 마이크론 및 50 마이크론 사이의 입자 크기를 갖는다. 다른 구체예에서, 다가 양이온 염 (가령, 칼슘 염)은 50 마이크론보다 작은 입자 크기를 갖는다. 다른 구체예에서, 다가 양이온 염은 1 마이크론 및 40 마이크론 사이의 입자 크기를 갖는다. 다른 구체예에서, 다가 양이온 염은 1 마이크론 및 30 마이크론 사이의 입자 크기를 갖는다.

다른 구체예에서, 칼슘 염은 20 내지 40 mg/ml의 농도에서 CaCO₃이고, 알긴산염은 10 내지 30 mg/ml의 농도에서 존재하고, 완충액은 4.4 내지 4.6 사이의 pH 값 및 1 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는 완충액 아세트산염이다. 다른 구체예에서, 칼슘 염은 20 내지 40 mg/ml의 농도에서 CaCO₃이고, 알긴산염은 10 내지 30 mg/ml의 농도에서 존재하고, 완충액은 4.4 내지 4.6 사이의 pH 값 및 100 내지 400 mM 사이의 농도를 갖는 완충액 아세트산염이다.

다른 구체예에서, 사용설명서는 적용되는 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물의 양에 대한 설명을 제공한다. 다른 구체예에서, 사용설명서는 겔화 시간의 스펙트럼을 제공하고, 여기서 겔화 시간은 칼슘 염의 입자 크기, 이용되는 특정 칼슘 염, 완충액의 pH 값, 또는 이들의 임의의 조합의 함수 중에서 임의의 한 가지로서 제공된다.

다른 구체예에서, 두 번째 조성물은 프리겔 (두 번째 조성물)을 두 번째 조성물로 분무하거나, 떨어뜨리거나, 또는 적심으로써 첫 번째 조성물과 접촉된다. 다른 구체예에서, 프리겔은 다가 염의 용해로 인해 시간의 흐름에서 굳어진다 (교차연결된다).

일부 구체예에서, 본 발명은 접착제/밀봉제를 형성하기 위한 방법을 더욱 제공하는데, 상기 방법은 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 접촉시키는 것을 포함하고, 여기서 첫 번째 조성물은 2:1 내지 1:4의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 비활성 다가 염 (알긴산염을 교차연결하는 능력 없음)을 포함하고, 두 번째 조성물은 알긴산염 및 완충액을 포함하고, 여기서 완충액은 3.5 내지 6 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함한다. 다른 구체예에서, 성분의 정체, 농도, 비율, pH 값, 입자 크기, 그리고 본 발명의 방법에 따라 이용되는 양은 본원에서 제시된 바와 같은 키트와 일관된다.

일부 구체예에서, 접착제/밀봉제는 10 마이크론 내지 8 mm 두께이다. 다른 구체예에서, 밀봉제는 100 마이크론 내지 1 mm 두께이다. 다른 구체예에서, 밀봉제는 50 마이크론 내지 500 마이크론 두께이다. 다른 구체예에서, 밀봉제는 200 마이크론 내지 500 마이크론 두께이다. 다른 구체예에서, 접착제/밀봉제는 최대 1 cm 두께이다. 당업자는 접착제/밀봉제의 두께가 그 중에서도 특히, 밀봉제/접착제의 투여 방식 및 표적 부위에 의존한다는 것을 인지할 것이다.

다른 구체예에서, 밀봉제를 형성하는 것은 겔화 시간을 제어하는 것을 더욱 포함하는데, 여기서 4.5보다 적은 완충액의 pH 값은 겔화 시간을 증가시키고, 그리고 여기서 칼슘 염의 더욱 작은 입자 크기는 겔화 시간을 감소시킨다.

다른 구체예에서, 2:1 내지 1:4의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 다가 양이온 염 (가령, 칼슘 염)을 포함하는 첫 번째 조성물 및 알긴산염 및 완충액을 포함하는 두 번째 조성물을 접촉시키고 및/또는 혼합함으로써 생산되거나 또는 형성된 접착제/밀봉제가 본원에서 더욱 제공되는데, 여기서 완충액은 3.5 내지 6 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함한다.

본 발명에 따라 교차연결을 제어하는 능력은 임의의 의학적 이용에 결정적인데, 그 이유는 의사가 형성되는 의학적 절차에 따라 겔화/교차연결 비율을 제어할 수 있기 때문이다. 다른 구체예에서, 본 발명에 따라 교차연결 비율을 설정하는 능력은 임의의 의학적 이용에 결정적인데, 그 이유는 의사가 형성되는 의학적 절차에 적합한 교차연결 비율을 설정할 수 있기 때문이다.

다른 구체예에서, 다가 양이온의 염 (이것은 첫 번째 액체 조성물에서 불용성이다)의 농도가 완충액에서 이의 화학량론보다 높다는 것은 중요하다. 다른 구체예에서, 완충액에서 화학량론보다 높은 다가 양이온의 염의 농도는 더욱 강한 밀봉제를 유발한다. 다른 구체예에서, 완충액에서 화학량론보다 높은 다가 양이온의 염의 농도는 우호적인 밀봉제 물리적 성질을 유발한다. 다른 구체예에서, 다가 양이온의 염의 농도를 완충액에서 이의 화학량론을 뛰어넘어 상승시키는 것은 투명/반투명 접착제/밀봉제 (접착제/밀봉제가 존재하는 구역을 가시화하는 것에 대하여 간병인을 보조할 수 있는 성질)를 유발한다.

다른 구체예에서, 두 번째 조성물은 다가 양이온의 염 (이것은 첫 번째 액체 조성물에서 불용성이다)을 더욱 가용화시키는 계면활성제를 더욱 포함한다. 다른 구체예에서, 계면활성제는 생체적합성 계면활성제이다. 다른 구체예에서, 계면활성제는 활용된 계면활성제의 농도에서 비독성이다.

임의선택적으로, 착색제 또는 프리겔의 물리적/화학적 성질을 제어하기 위한 다른 성분 (염, 보존제 등)이 접착제의 성분 중에서 한 가지에 제공될 수 있다.

일부 구체예에서, 본 발명은 밀봉제 (또한, 조직 접착제와 동의어)를 형성하기 위한 방법이 생물학적 표면에 부착되는 조직 접착제를 생산하는 방법을 포함한다는 것을 더욱 제시한다. 일부 구체예에서, 접착제/밀봉제는 경화 후 비활성화된다 (교차연결 및 겔화 과정의 결과). 일부 구체예에서, 본 발명은 접착제/밀봉제를 형성하기 위한 방법이 본원에서 설명된 바와 같은 첫 번째와 두 번째 조성물의 원지 적용 (개체에)의 방법을 포함한다는 것을 더욱 제시한다. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물은 프리겔이다. 다른 구체예에서, "첫 번째 조성물"은 "프리겔"과 동의어이다.

다른 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 방법은 경화되지 않은 프리겔을 신체 표면에 적용하고, 그리고 경화되지 않은 프리겔을 두 번째 조성물과 차후에 접촉시키는 것을 포함하는데, 상기 두 번째 조성물은 경화되지 않은 프리겔이 경화 (교차연결)되고, 그리고 신체 표면에 점점 더 접착성이 되도록 허용한다.

다른 구체예에서, 본 발명은 접착제 및/또는 밀봉제를 형성하기 위한 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 더욱 제공하고, 여기서 첫 번째 조성물은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 알긴산염 및 다가 양이온 염을 포함하고, 그리고 여기서 두 번째 조성물은 알긴산염 및 완충액을 포함하고, 여기서 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함한다. 한 구체예에서, 상기 접착제 및/또는 밀봉제는 상기 첫 번째 조성물 및 상기 두 번째 조성물을 접촉 시에 형성된다.

본 발명의 일부 구체예에 따라, 경화되지 않은 프리겔은 교차연결 작용제 (다가 양이온)의 공급원이다. 다가 양이온 및 이들을 포함하는 염은 일부 구체예에서, 비활성 형태의 발동/촉발 (알긴산염 및 완충액을 포함하는 두 번째 조성물에 의한)이 없는 한 교차연결이 전혀 일어날 수 없도록, 물 불용성 비활성 형태이다.

일부 구체예에서, 두 번째 조성물 내에 완충액은 촉발 인자이다. 다른 구체예에서, 용어 "촉발하는"은 교차연결 작용제가 경화되지 않은 프리겔의 경화를 유발하도록, 교차연결 작용제를 이의 불용성 형태로부터 해방시키는 완충액의 능력을 지칭한다. 다른 구체예에서, 점착 강도를 획득한 결과로서, 첫 번째 조성물에 두 번째 조성물의 첨가로부터 발생하는 접착제/밀봉제는 신체 또는 생물학적 표면에 강하게 결합되고/부착된다.

한 구체예에서, 접착제는 이식편, 예를 들면, 골이식편, 인공 골이식편 또는 골 치유 프로모터를 제자리에 미리 결정된 시간 동안 확보하고/유지하는데 이용된다.

다른 구체예에서, 본 발명은 이식편을 표적 부위 내에 확보하거나 또는 유지하기 위한 방법을 더욱 제공하고, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 제공하는 단계, 상기 첫 번째 조성물은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 교차연결가능 다당류 및 다가 양이온 염을 포함하고, 상기 두 번째 조성물은 교차연결가능 다당류 및 완충액을 포함하고, 상기 완충액은 2 내지 7 사이의 pH을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함하고, (b) 상기 첫 번째 조성물 및 상기 두 번째 조성물을 표적 부위에서 위치된 이식편에 적용하고, 따라서 상기 이식편을 표적 부위에서 확보하거나 또는 유지하는 단계.

다른 구체예에서, 본 발명은 유착 장벽을 원지에서 형성하기 위한 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 더욱 제공하고, 상기 첫 번째 조성물은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 교차연결가능 다당류 및 다가 양이온 염을 포함하고, 상기 두 번째 조성물은 교차연결가능 다당류 및 완충액을 포함하고, 상기 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함한다. 한 구체예에서, 상기 유착 장벽은 표적 부위 내에 섬유증, 흉터형성, 및/또는 유착을 예방하거나, 저해하거나, 또는 감소시킨다.

본 발명의 일부 구체예에서, 고체 지지체는 밀봉제/접착제에 추가 기계적 강도를 제공하기 위해, 경화 (두 번째 조성물의 첨가)에 앞서 이를 첫 번째 조성물에 첨가함으로써 밀봉제/접착제와 더욱 통합된다.

다른 구체예에서, 밀봉제는 개체에서 내적 이용에 적합한 외과적 다중성분 접착제이다. 접착제는 일부 구체예에서, 생흡수성이다. 다른 구체예에서, 접착제/밀봉제는 3 일 내지 6 개월의 기간 내에 환자의 신체 내로 흡수된다. 다른 구체예에서, 접착제/밀봉제는 1 주 내지 18 주의 기간 내에 환자의 신체 내로 흡수된다. 다른 구체예에서, 접착제/밀봉제는 2 주 내지 12 주의 기간 내에 환자의 신체 내로 흡수된다.

한 구체예에 따라, 다음을 포함하는 다중성분 접착제가 제공된다: 1. 교차연결가능 다당류, 예를 들면, 알긴산염의 용액을 포함하는 경화되지 않은 프리겔. 프리겔은 가볍게 교차연결될 수도 있지만, 여전히 실제적으로 유체이고 표면에 쉽게 투여가능하다. 2. 경화되지 않은 프리겔 (첫 번째 조성물) 내에 존재하는 이전에 불용성 이가 양이온 염을 활성화-가용화시키는 촉발 완충액을 운반하는 두 번째 조성물. 다른 구체예에서, 첫 번째 조성물은 교차연결가능 다당류, 예를 들면, 알긴산염의 탈수된 용액을 포함하는 건성 경화되지 않은 프리겔이다.

임의선택적으로, 제약학적 물질, 예를 들면, 항균성 화합물, 방부제 화합물, 약물, 항산화제, 성장 인자, 치료적 단백질/펩티드, 또는 상처 치유, 항암, 항-부정맥 등을 위한 다른 치료적 분자는 치료되는 부위 내에서 접착제/밀봉제로부터 방출되도록 하기 위해, 첫 번째 조성물 및/또는 두 번째 조성물 내에 통합된다.

일부 구체예에서, 두 번째 조성물은 밀봉/부착되는 부위에서 첫 번째 조성물과 접촉된다. 일부 구체예에서, 두 번째 및 첫 번째 조성물을 접촉시키는 것은 두 번째 조성물을 첫 번째 조성물의 위에 임베딩하거나, 혼합하거나, 블렌딩하거나 또는 심지어 내려놓는 것이다.

다른 구체예에서, 프리겔의 층은 조직 또는 신체 표면 상에서 확산되거나 또는 적용되고, 그리고 두 번째 조성물은 이후, 프리겔의 층과 접촉된다. 다른 구체예에서, 프리겔은 다가 염의 데노보 용해화로 인해 굳어진다 (교차연결된다).

밀봉제의 적용

여러 방법이 조직 수복 또는 조직 밀봉을 필요로 하는 부위에서 밀봉제를 적용하는데 이용된다. (1) 액체 프리겔 (교차연결 작용제의 비활성 형태, 예를 들면, 다가 이온의 불용성 염 (가령, CaCO₃ 또는 CaEGTA)을 포함하는)의 층은 신체 표면 상에서 확산되고, 그리고 이후, 두 번째 조성물이 프리겔과 접촉되고, 따라서 밀봉제를 형성한다. (2) 건성 프리겔의 층은 신체 표면 위에 배치되고, 그리고 이후, 두 번째 조성물이 프리겔과 접촉되고, 따라서 접착제/밀봉제를 형성한다. 일부 구체예에서, 액체, 예를 들면, 식염수가 상기 부위에 더욱 적용된다. 간병인은 일부 구체예에서, 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물의 조합이 접착제/밀봉제가 되게 만드는 경화 (경화, 교차연결) 과정을 위한 기간을 제어하기 위해, 특정 완충액 및/또는 특정 다가 염을 이용한다. 다른 구체예에서, 프리겔이 일단 경화 (교차연결)되면, 이것은 이의 유착 능력을 상실하고, 따라서 장벽/밀봉제로서 행동한다.

유착 장벽

다른 구체예에서, 본 발명은 예로서, 수술 이후에 큰 충격을 받은 조직을 포함하지만 이들에 한정되지 않는 표적 부위 내에 유착을 감소시키는데 이용되는 유착 장벽을 형성하기 위한 키트, 방법 및 조성물을 제공한다. 본원에서 개시된 유착 장벽은 원지에서 표적 부위에 부착된다. 일부 구체예에서, 상기 유착 장벽은 조직 치유 과정 동안 상기 조직을 분리한다.

본 발명은 본원에서 개시된 알긴산염-기초된 제제가 예로서, 큰 충격을 받은 조직에서 유착 장벽으로서 이용될 수 있다는 발견에 부분적으로 기초된다. 본원에서 증명된 바와 같이, 외과적 외상 후 수술후 어깨 경직의 감소에서 유착 장벽으로서 역할을 수행하는 본 발명의 알긴산염-기초된 제제의 능력이 쥐 모형에서 사정되었다. 실험의 완결에서, 관절의 각 가동 범위 (ROM) 계측에 근거된, 수동형 어깨 역학이 비-수술된 어깨와 비교하여 수술된 어깨에서 기록되었다. 전체 ROM에서 감소 없음 내지 최소 감소, 그리고 미미한 어깨 경직이 수술후에 제한된 수동 ROM 및 주목할 만한 어깨 경직을 갖는 대조 동물과 비교하여, 알긴산염-치료된 동물에서 발견되었다.

다른 구체예에서, 본 발명은 표적 부위 내에 섬유증, 흉터형성 및/또는 유착을 예방하거나, 저해하거나 또는 감소시키기 위한 방법을 제공하고, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:

(a) 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 제공하는 단계, 상기 첫 번째 조성물은 3:1 내지 1:6의 농도 비율 (mg/ml)에서 교차연결가능 다당류 및 이가 양이온 염을 포함하고, 상기 두 번째 조성물은 교차연결가능 다당류 및 완충액을 포함하고, 상기 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함하고,

(b) 상기 첫 번째 조성물 및 상기 두 번째 조성물을 표적 부위에 적용하고, 따라서 원지에서, 상기 표적 부위에 부착하는 유착 장벽을 형성하며, 따라서 상기 큰 충격을 받은 조직의 섬유증, 흉터형성 및/또는 유착을 예방하거나, 저해하거나 또는 감소시키는 단계.

다른 구체예에서, 본 발명의 방법은 상기 첫 번째 조성물 및 상기 두 번째 조성물을 큰 충격을 받은 조직에 적용하기에 앞서, 이들 조성물을 혼합하는 단계를 더욱 포함한다. 일부 구체예에 따라, 상기 혼합 단계는 접착성 장벽에 상기 첫 번째 조성물 및 상기 두 번째 조성물의 겔화 또는 교차연결을 개시한다.

다른 구체예에서, 상기 표적 부위는 외과적 부위이다. 다른 구체예에서, 상기 표적 부위는 수술후 외과적 부위이다. 다른 구체예에서, 상기 섬유증, 흉터형성 및/또는 유착은 외과 시술로부터 발생한다. 다른 구체예에서, 상기 섬유증, 흉터형성 및/또는 유착은 무딘 외상 또는 골절로부터 발생한다.

유착은 복부, 부인과, 심흉곽, 척추, 성형, 맥관, ENT, 안과학, 비뇨기, 신경, 또는 정형외과 수술을 비롯한 개방 또는 최소 침습성 외과 시술을 종종 후행하는 치유 과정의 결과로서 신체 내부에서 형성될 수 있는 흉터 조직의 비정상적인, 섬유성 띠로서 당분야에서 공지된다. 유착은 전형적으로, 신체 내에서 인접한 손상된 부위 사이에 형성되는 결합 조직 구조이다. 간단히 말하면, 손상의 국부화된 부위는 치유 및 흉터 조직 형성으로 끝나는 치유 반응을 촉발한다. 흉터형성이 인접한 해부학적 구조 (이들은 정상적으로는 별개일 것이다)의 섬유성 조직 띠 또는 유착의 형성을 유발하면, 유착 형성이 일어난 것으로 일컬어진다.

수술후 유착은 절개, 지짐술, 봉합 또는 외상의 다른 기계적 수단 이후에 손상된 또는 큰 충격을 받은 조직 표면이 함께 융합하여 흉터 조직을 형성할 때 초래되는 결과이다. 유착은 또한, 무딘 외상을 겪은 부위에서 또는 골절을 둘러싸는 조직에서 발생할 수 있다. 큰 충격을 받은 구역에서 유착 형성의 기전은 조직 삼출물의 분비에 근거되고, 이것은 차례로, 섬유모세포 증식 및 콜라겐성 유착의 결과적인 형성을 유도한다. 이들 유착은 조직에 흉터를 형성하고 기능장애성 연조직을 야기한다.

유착 형성은 임의의 수술 또는 외상 이후에 일어날 수 있고, 그리고 상당한 이환율의 근원이다. 가령, 수술후 복강내 및 골반 유착은 불임, 만성 골반 통증, 그리고 장 폐쇄의 주도적인 원인이다. 조직 내에서 유착 형성은 또한, 주변 신경을 자극하고 신경 전파를 교란하여, 감각 또는 운동 기능의 유의미한 감소를 유발할 수 있다.

일부 구체예에서, 유착을 감소시키는 것은 유착 형성에서 감소를 포함하고, 그리고 유착 징후 또는 증상의 완전한 경감을 필요로 하지 않고, 그리고 구제를 필요로 하지 않는다. 다양한 구체예에서, 유착 형성을 감소시키는 것은 대조와 비교하여, 유착 형성에서 심지어 미미한 감소, 예를 들면, 유착 형성에서 최소한 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% 또는 그 이상 감소를 포함한다.

"유착을 감소시키는 것"은 투여가 없으면 발생할 유착의 숫자, 정도, 및/또는 심각도에 비하여 유착의 숫자, 유착의 정도 (가령, 면적), 및/또는 유착의 심각도 (가령, 두께 또는 기계적 또는 화학적 붕괴에 대한 내성)에서 감소를 유발하기 위해 본원에서 개시된 첫 번째와 두 번째 조성물을 투여하는 것을 지칭한다. 다양한 구체예에서, 유착을 감소시키는 것은 프로토콜의 일부일 수 있고, 그리고 또한, 시술 (가령, 유착을 감소시키기 위한 차후 수술)을 수행하는 것을 포함한다. 이들 조성물 또는 시술은 유착 증진 자극 이후에 유착의 형성 또는 성장을 저해할 수 있고, 유착의 진행을 저해할 수 있고, 및/또는 유착의 자발적 회귀 이후에 또는 기계적 또는 화학적 붕괴 이후에 유착의 재발을 저해할 수 있다.

"유착을 예방하는 것"은 유착이 특정 손상, 자극, 또는 조건에 대한 응답으로 형성될 가능성을 감소시키기 위해 유착의 형성에 앞서 첫 번째와 두 번째 조성물을 투여하는 것을 지칭한다. 다양한 구체예에서, 유착을 예방하는 것은 프로토콜의 일부일 수 있고, 그리고 또한, 시술 (가령, 유착을 감소시키는 수술)을 수행하는 것을 포함한다. "유착을 예방하는 것"은 유착 형성의 가능성이 제로까지 감소되는 것을 필요로 하는 것은 아닌 것으로 인지될 것이다. 그 대신에, "유착을 예방하는 것"은 특정 손상 또는 자극 이후에 유착 형성의 가능성에서 임상적으로 유의미한 감소, 예를 들면, 특정 유착 증진 손상, 조건, 또는 자극에 대한 응답으로 유착의 발생 또는 숫자에서 임상적으로 유의미한 감소를 지칭한다.

다양한 구체예에서, 유착 장벽은 유착을 감소시키거나, 예방하거나 또는 저해하기 위해 수술 전, 수술 동안 또는 수술 후 표적 조직 부위에 투여되거나 또는 적용될 수 있는 유착 장벽으로서 행동할 수 있다. 일부 구체예에서, 유착 장벽은 손상된 또는 큰 충격을 받은 조직이 치유되는 동안 마주보는 조직 표면 또는 조직-장기 표면을 분리하는 장벽을 창출한다. 흉터 조직의 내성장 및 유착 장벽에 바로 인접한 유착의 형성 또는 재형성이 따라서 예방된다.

다른 구체예에서, 상기 표적 부위는 절개, 건조, 봉합, 절제, 마멸, 타박상, 열상, 문합술, 조작, 보철 수술, 소파술, 정형외과 수술, 신경외과 수술, 심혈관 수술, 그리고 성형 또는 재건 수술의 부위를 포함하지만 이들에 한정되지 않는 조직 손상의 부위이다. 표적 부위는 또한, 인접한 손상되지 않은 조직을 포함하는 것으로 이해된다. 다른 구체예에서, 상기 표적 부위는 무딘 외상에 노출되었던 부분 또는 골절을 둘러싸는 연조직이다.

일부 구체예에서, 본 발명은 다양한 외과 시술에서 적용을 갖는다. 다른 구체예에서, 상기 외과 시술은 부인과 외과 시술 (개복술 또는 복강경검사를 통한 근종절제술)이다. 무제한적 구체예에 따라, 유섬유종의 제거 동안, 자궁 내에 절개가 만들어지고, 그리고 유착을 예방하기 위해 자궁 및 주변 조직 중간에 장벽이 형성될 수 있다.

다른 구체예에서, 상기 외과 시술은 복부 수술이다. 무제한적 구체예에 따라, 유착 장벽은 복막 유착을 예방하고, 이런 이유로 장 폐쇄를 예방하는데 이용될 수 있다.

다른 구체예에서, 상기 외과 시술은 심장 수술이다. 무제한적 구체예에 따라, 장벽이 심장 시술 후 수술후 유착을 예방하는데 이용될 수 있다.

다른 구체예에서, 상기 외과 시술은 두개안면 수술이다. 무제한적 구체예에 따라, 장벽이 두개골 및 피질이 유착하는 것을 예방하기 위해, 개두술 동안 노출된 피질을 보호할 수 있다.

다른 구체예에서, 상기 외과 시술은 근골격 수술이다. 무제한적 구체예에 따라, 장벽이 힘줄 및 주변 조직의 유착을 예방할 수 있다.

일부 구체예에서, 유착 장벽은 생체적합성이다, 다시 말하면, 표적 조직 부위에서 실제적인 조직 자극 또는 괴사를 유발하지 않는다. 첫 번째와 두 번째 조성물 (본 발명의 유착 장벽을 형성)은 "삽관" 또는 "바늘", 예를 들면, 주입기, 총 약물 전달 장치, 또는 임의의 의료 장치를 이용하여 표적 부위에 투여될 수 있는 것으로 당업자에 의해 인지될 것이다. 삽관 또는 바늘은 전형적으로, 환자에 최소의 신체적 및 심리학적 외상을 유발하도록 설계된다. 삽관 또는 바늘은 예로서, 폴리우레탄, 폴리요소, 폴리에테르 (아미드), PEBA, 열가소성 탄성중합체 올레핀, 공폴리에스테르, 그리고 스티렌 열가소성 탄성중합체, 강철, 알루미늄, 스테인리스강, 티타늄, 높은 비-제일철 금속 함량 및 낮은 상대적 비율의 철을 갖는 금속 합금, 탄소 섬유, 유리 섬유, 플라스틱, 세라믹 또는 이들의 조합과 같은 물질로부터 만들어질 수 있는 튜브를 포함한다. 속이 빈 삽관 또는 바늘의 크기는 그 중에서도 특히, 이식 부위에 의존할 것이다.

한 구체예에서, 용어 "포함한다", 그리고 이의 변이, 예를 들면, "포함한다", "포함하는" 기타 등등은 열거된 성분이 포함되지만, 일반적으로 다른 성분이 배제되지 않는다는 것을 지시한다. 한 구체예에서, 용어 "포함한다", 그리고 이의 변이, 예를 들면, "포함한다", "포함하는" 기타 등등은 용어 "구성된다" 및 "구성된다"의 모든 변이로 치환된다.

한 구체예에서, 적용되는 밀봉제의 양은 수행되는 의료 시술, 고통의 심각도, 그리고 간병인의 판단에 의존한다.

한 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 밀봉제를 형성하기 위한 조성물은 그 자체로 개체에 제공된다. 한 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 밀봉제는 제약학적 조성물로서 개체에 제공될 수 있다. 한 구체예에서, 제약학적 조성물은 본원에서 설명된 바와 같은 밀봉제 내에 혼합된다. 한 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 밀봉제는 약물 담체이다. 한 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 밀봉제는 연장된 방출 약물 담체이다.

한 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 밀봉제는 "생리학적으로 허용되는 담체" 및/또는 "제약학적으로 허용되는 담체"이다. 다른 구체예에서, 추가 담체 및/또는 중합체, 예를 들면, 하지만 제한 없이, 유기 및 수성 매체 둘 모두에서 넓은 범위의 용해도를 갖는 생체적합성 중합체, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)이 본 발명의 밀봉제 내로 통합된다.

한 구체예에서, 첫 번째 조성물, 두 번째 조성물, 또는 둘 모두 부형제를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, "부형제"는 본원에서 설명된 조성물 중에서 한 가지에 첨가된 비활성 물질을 지칭한다. 한 구체예에서, 부형제는 탄산칼슘, 인산칼슘, 다양한 당 및 유형의 전분, 셀룰로오스 유도체, 식물성 오일 및 폴리에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다.

일부 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 조성물은 용액 또는 유제를 포함하는데, 이들은 일부 구체예에서, 수성 용액 또는 유제이다. 일부 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 조성물은 약 0.01% 내지 약 10.0% w/v의 활성 제약학적 성분을 포함한다.

게다가, 다른 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 밀봉제는 활성 제약학적 성분을 신체 표면에 국소 투여하는데 이용된다.

한 구체예에서, 본 발명의 조성물은 당분야에서 널리 공지된 과정에 의해, 예를 들면, 전통적인 혼합, 용해, 가둠 또는 동결건조 과정에 의하여 제조된다.

이들 조성물은 또한, 일부 구체예에서 보존제, 예를 들면, 벤잘코늄 염화물 및 티메로살 등; 킬레이트화제, 예를 들면, 에데테이트 나트륨 등; 완충액, 예를 들면, 인산염, 구연산염 및 아세트산염; 긴장성 작용제, 예를 들면, 염화나트륨, 염화칼륨, 글리세린, 만니톨 등; 항산화제, 예를 들면, 아스코르빈산, 아세틸시스테인, 메타중아황산나트륨 등; 방향족 작용제; 점성 조정기, 예를 들면, 셀룰로오스 및 이의 유도체를 비롯한 중합체; 그리고 필요에 따라, 이들 수성 조성물의 pH를 조정하기 위한 폴리비닐 알코올 및 산 및 염기를 포함한다. 이들 조성물은 또한, 일부 구체예에서 국부 마취제 또는 다른 활성물질을 포함한다.

다른 구체예에서, 본 발명의 밀봉제는 예로서, 경피 패치, 또는 다른 투여 방식과 유사하게 제어된 방출 시스템으로서 이용된다.

일부 구체예에서, 본원에서 설명된 바와 같은 최소한 2가지 조성물은 키트에서 별개로 포장된다. 일부 구체예에서, 각 조성물은 무균, 발열원 없는 증류수를 포함할 수 있다.

다른 구체예에서, 첫 번째 및/또는 두 번째 조성물의 합동된 믹스는 더욱 건조되고, 그리고 수화될 수 있다.

실시예

실시예 1: 2가지 상이한 조성물로 만들어진 밀봉제

이중 액체 밀봉제는 2가지 성분을 접촉시키는 것으로부터 발생한다: 첫 번째 성분은 알긴산염 (20mg/ml) 및 CaCO₃ (30mg/ml)을 포함하였고, 두 번째 성분은 알긴산염 (20mg/ml) 및 완충액 아세트산염 (아세트산 및 아세트산나트륨 염) (pH 4.5 200mM)을 포함하였다.

완충액: 도면 1은 밀봉제 성과에서 차이를 보여준다; 밀봉제의 두 번째 성분이 아세트산 0.5%을 포함할 때, 파열 압력은 놀랍게도, 완충액 아세트산염 pH 4.5 200mM에서보다 훨씬 낮았다. 아세트산 0.5%를 포함하는 용액의 pH는 4.2이었고, 그리고 완충액의 pH는 4.5이었는데, 이들 pH 값은 유사하지만, 놀랍게도, 결과의 밀봉제는 매우 상이하였다. 게다가, 완충액의 실제 이용은 반응 종결점 및 겔화의 제어를 허용하지만 산은 그렇지 못한 것으로 보인다. 따라서 완충액의 이용은 제어된 교차연결을 제공한다. 이러한 특질은 밀봉제가 의료 시술 동안 제조될 때 결정적이다. 간병인은 밀봉제의 부위에서 또는 인접한 좌위에서 병렬적으로 수행되는 다른 시술에 맞추어 겔화의 전반적인 지속 기간 및 비율을 제어하는데 명백한 관심을 갖는다.

도면 2는 파열 압력 및 파단시 변형 (결정적인 물리적 특징)에 대한 완충액의 pH 값의 효과를 보여준다; pH의 더욱 높은 값은 한편으로, 더욱 유연한 밀봉제 및 다른 한편으로, 전반적인 더욱 약한 밀봉제를 산출하였다.

이러한 놀라운 효과에 대한 이유는 알려져 있지 않다. 하지만, 완충액 내에 산의 양 (pH 값이 올라감에 따라서, 완충액 내에 산의 양이 내려간다)이 아마도, CaCO₃의 더욱 낮은 해리 및 최종적으로, 더욱 약한, 더욱 연한, 제어가능한, 더욱 유연한 겔을 야기한다.

도면 3은 파열 압력에 대한 완충액 농도의 효과를 보여준다; 완충액의 더욱 높은 농도는 더욱 강한 밀봉제를 한계까지 산출하였다. 한계를 초과하면, 밀봉제는 깨지기 쉬워지고, 그리고 따라서 파열 압력 값이 유의미하게 낮아졌다.

염 농도: 이러한 파라미터에서 결정적인 문제는 염 농도가 완충액 내에 염의 화학양론적 비율로부터 과잉이어야 한다는 것이다. 만약 그렇지 않으면, 창출된 겔은 매우 연약하고 무효하다. 이러한 사실은 두 번째 성분을 0.5%의 아세트산 농도에서 유지하면서 CaCO₃의 최적 농도를 찾기 위해 수행된 장력 시험에서 밝혀졌다. 화학양론적 비율에 부응하는 CaCO₃의 농도는 4.37mg/ml이었다. 하지만, 3mg/ml 및 4.5 mg/ml의 농도로부터 발생된 겔은 매우 연약하고, 그리고 그들의 보드라움 때문에 파단시 변형에 대해 시험될 수 없었다.

완충액 아세트산염 pH 4.5 200mM에 관하여 화학양론적 비율에 부응하는 CaCO₃의 농도는 6.4mg/ml이었다. 도면 4는 첫 번째 조성물/성분 내에 염 농도가 접근되기만 하면 (완충액에서 화학량론에 따라), 밀봉제가 더욱 강하고, 그리고 파열 압력 값이 더욱 높고, 따라서 우수한 밀봉제를 유발한다는 것을 보여준다.

염의 입자 크기: 입자 크기는 반응 시간에 영향을 주는 매우 중요한 파라미터인 것으로 밝혀졌다 (표 1 참조). 놀랍게도, 더욱 작은 입자가 겔화를 증강하는 것으로 밝혀졌다.

입자 크기 (μm)	겔화점 (초)	겔화의 종결 (분)
80-100	50	10
<40	20	2

표 2는 2가지 성분으로 구성된 이중 액체에서 수행된 경화 시험의 결과를 전시한다. 첫 번째 성분: 물에서 알긴산염 (20mg/ml) 및 CaNa₂P₂O₇ (10 mg/ml), 두 번째 성분: 물에서 알긴산염 (20mg/ml) 및 아세트산 0.5%. 양쪽 사례에서 결과의 겔의 품질은 유사하였다, 다시 말하면, 입자 크기는 겔화 시간에만 영향을 주었다. 다른 흥미로운 사실은 일정한 농도를 초과하면, 겔화 시간이 입자 크기에 의해 더 이상 영향을 받지 않았다는 것이다 (표 2 참조).

입자 크기 (μm)	겔화점 (초)	겔화의 종결 (분)
>100	5	5
<40	5	5

추가 실험이 이들 성분으로 구성된 이중 액체에서 수행되었는데, 여기서 첫 번째 성분은 물에서 알긴산염 (20mg/ml) 및 CaNa₂P₂O₇ (50 mg/ml)을 포함하였고, 그리고 두 번째 성분은 물에서 알긴산염 (20mg/ml) 및 아세트산 0.5%를 포함하였다. 양쪽 사례에서 창출된 겔의 품질은 유사하였다, 다시 말하면, 입자 크기는 겔화 시간에 영향을 주었다. 양쪽 사례에서 창출된 겔의 품질은 유사하였다.

따라서 입자 크기 변이가 겔화 시간을 제어하기 위해 본 발명에 따라 이용된다.

염 유형: 놀랍게도, 염 유형 역시 겔화 시간 및 창출된 겔의 품질에 영향을 주는 파라미터인 것으로 밝혀졌다 (아래 표 3 참조).

	염	Ca +2 농도 (mg/ml)	겔화점 (초)	겔화의 종결 (분)
1	Ca-스테아르산염	3.4	즉시 겔화	즉시
	CaCO3	4	15	2
2	CaCO3	8	10	2
	CaNa2P2O7	7.7	5	5
3	Ca2P2O7	2.92	겔화 없음
	CaNa2P2O7	2.92	120	13

표 3은 겔 형성점 및 겔화 종결점에서 염 사이의 차이를 보여준다.

Ca-스테아르산염 염의 경우에, 겔 형성은 CaCO₃ 염보다 빨랐고, Ca-스테아르산염에 의해 창출된 겔은 또한 놀랍게도, CaCO₃ 염에 의해 창출된 겔보다 강하였다.

CaNa₂P₂O₇ 염의 경우에, 겔 형성은 CaCO₃ 염보다 빨랐지만, 겔화에 대한 종결점은 CaCO₃ 염이 더욱 빨랐다. CaCO₃ 염에 의해 창출된 겔은 또한 놀랍게도, CaNa₂P₂O₇ 염에 의해 창출된 겔보다 강하였다.

Ca₂P₂O₇ 염의 경우에, 시험된 농도에서 겔화가 전혀 일어나지 않았고, 반면 CaNa₂P₂O₇의 경우에 겔화가 동일한 농도에서 명확하였다.

완충액 유형: 완충액의 유형 역시 창출된 겔의 겔화점 및 품질에 영향을 주었다 (아래 표 4 참조).

염	완충액 유형	pH	겔화점 (초)	겔화의 종결 (분)
CaCO3	완충액 구연산염	4.27	20	12
CaCO3	완충액 아세트산염	4.5	10	2

표 4는 겔 형성점 및 겔화 종결점에서 차이를 전시하는데, 이때 이들 완충액의 pH 값은 유사하였다.

또한, 완충액 구연산염에 의해 창출된 겔은 견고하고 유연하지만 기포를 내포하는 반면, 완충액 아세트산염에 의해 창출된 겔은 더욱 강하고 기포가 없었다.

실시예 2: 정형외과적 유착 장벽에 유용한 알긴산염-기초된 제제

298 내지 419 그램의 무게가 나가는 10마리 암컷 Sprague Dawley 쥐가 본 연구에 이용되었다. 모든 동물 절차는 Institutional Animal Studies Committee에 의해 승인되었다.

이들 쥐는 다음의 실험 계획에 따라, 3가지 군으로 무작위로 나누어졌다 (표 5):

연구 설계 및 치료군

치료	동물의 #	군
식염수 생리학적 용액, 1 ml, 즉석 이용	3	대조
바이알에서 포장된 성분의 별개의 세트에서 무균으로 제조된 알긴산염-바륨 내포 제제 (기본형 A). 최종 작업 제제는 이용에 앞서, OR 내에 이중 주입기 (전달 시스템)에서 혼합되고 충전된다	2	ALG-A
바이알에서 포장된 성분의 별개의 세트에서 무균으로 제조된 알긴산염-칼슘 내포 제제 (기본형 B). 최종 작업 제제는 이용에 앞서, OR 내에 이중 주입기 (전달 시스템)에서 혼합되고 충전된다	5	ALG-B

알긴산염-바륨 내포 제제 (본원에서 "ALG-A"로 또한 표시됨)는 알긴산염, 탄산바륨 및 탄산나트륨을 포함하는 첫 번째 조성물, 그리고 알긴산염 및 아세트산염 완충액을 포함하는 두 번째 조성물을 포함하였다.

알긴산염-칼슘 내포 제제 (본원에서 "ALG-B"로 또한 표시됨)는 알긴산염 및 탄산칼슘을 포함하는 첫 번째 조성물, 그리고 알긴산염 및 아세트산염 완충액을 포함하는 두 번째 조성물을 포함하였다.

회전근개 및 근위 상완골에 개방 접근법이 앞서 설명된 변형된 절차를 이용하여 수행되었다 (Peltz CD et al. J Shoulder Elbow Surg. 2012 Jul;21(7):873-81; Peltz CD et al.. J Orthop Res. 2010 Jul;28(7):841-5). 간단히 말하면, 동물은 노즈 콘, 케타민 90 mg/kg / 자일라진 5 mg/kg IM/IP, 그리고 부프레노르핀 0.05 mg/kg SC에 의해 산소 공급제와 함께 이소플루란 1%-2%를 이용하여 마취되었다. 무균 제조 및 드레이핑 후, 2-cm 수직 절개가 동물 어깨 중에서 하나에서 삼각근을 노출시키기 위해 견갑상완 관절의 앞쪽외측 양상 위에서 만들어졌다. 삼각근은 이후, 견봉하 근육내 주머니를 형성하기 위해, Periost 외과적 도구를 이용하여 분할되었다. 삼각근의 기저를 이루는 극상근 (SSP) 힘줄은 이의 본래 해부학적 자세에서 더욱 큰 조면에 부착된 상태로 유지되었다. 개방 회전근개 수복의 접근법이 모의된 후에, 삼각근의 속면은 RASP 도구를 이용하여 반복적으로 긁어내졌다. 그 다음, 시험 (알긴산염) 또는 대조 (식염수) 물질이 수술 삼각근 아래에 적용되었다. 치료 후, 상기 근육은 이의 본래 해부학적 자세에서 재배치되었고 3-4 단절 봉합 (Prolene, 3/0)에 의해 닫혔다. 최종적으로, 피부는 나일론 3/0 봉합선을 이용하여 닫혔다. 수술된 어깨는 10±2 일 동안 깁스를 한 상태로 굴곡 자세에서 고정되었다. 대측 어깨는 3 가지 군 모두에서 부상을 입지 않은 (비-수술된) 상태로 남겨졌다. 추적 (F/U) 기간 내내, 동물은 진통제 (부프레노르핀 0.05 mg/kg SC, 3 일 동안 하루 2 회) 및 항균제 (Ceporex 180 mg/kg SC, 5 일 동안 하루 1회) 치료를 비롯한 수술후 간호를 제공받았고, 그리고 불편, 곤란 및 통증에 대해 모니터링되었다.

F/U 기간 (10±2 일자)의 완결 시점에서, 고정 붕대가 제거된 직후에, 마취된 동물에서 수동형 어깨 역학이 조사되었다. 관절의 완전 굴곡 내지 완전 신전 각 가동 범위 (ROM)가 각도 계측 도구를 이용하여, 수술된 및 비-수술된 어깨 둘 모두에서 계측되었다. 전체 각 ROM은 이후, 완전 굴곡 및 신전 범위를 가산함으로써 계산되었다. 이에 더하여, 수술후 경직의 심각도는 0-3 등급 (0= 없음; 1= 경등도; 2= 중등도; 3= 중증도)을 이용하여 등급 매겨졌다.

각 동물에서 수동형 어깨 역학 계측에 대해 수집된 데이터는 표 6에서 제공된다.

회전근개 및 근위 상완골에 개방 외과적 접근법 이후에 수동형 어깨 역학

전체 ROM 감소의 % ***	전체 ROM 감소 (도) **	전체 ROM (도)		굴곡 ROM (도)		신장 ROM (도)		치료 / 동물
		수술된	비-수술된	수술된	비-수술된	수술된	비-수술된
63%	85	50	135	60	75	-10	60	대조 1
52%	75	70	145	10	70	60	75	대조 2 *
48%	55	60	115	65	55	-5	60	대조
0%	0	135	135	70	70	65	65	ALG-A 1
21%	25	95	120	70	60	25	60	ALG-A 2
4%	5	115	120	65	55	50	65	ALG-B 1
8%	10	115	125	60	65	55	60	ALG-B 2
0%	0	115	115	70	55	45	60	ALG-B 3
11%	15	125	140	70	70	55	70	ALG-B 4
0%	0	120	120	70	65	50	55	ALG-B 5

대조: 치료되지 않은 어깨;

ALG-A: 알긴산염-바륨 내포 제제로 치료된 어깨;

ALG-B: 알긴산염-칼슘 내포 제제로 치료된 어깨.

^* 이러한 동물에서 앞다리는 신전 자세 (굴곡 대신에)에서 고정되었다

^** 전체 ROM 감소 (도) = 비-수술된 ROM - 수술된 ROM

^*** 전체 ROM 감소의 % = (1 - 수술된 ROM / 비-수술된 ROM)*100%

3마리 대조 동물에서, 수술된 어깨의 전체 평균 ROM은 비-수술된 어깨와 비교하여, 71.7±15.3 도 (54%±8%) 감소되었다. 모든 치료되지 않은 동물에서, 수술된 어깨의 수술후 경직의 심각도는 중증도로서 규정되었다.

ALG-A 군에서, 1마리 동물은 비-수술된 어깨와 대비하여 수술된 어깨의 전체 ROM에서 변화 없음 (0%)을 보여주었다. 수술된 어깨의 수술후 경직 없음이 이러한 동물에서 발견되었다 (등급: 0). 동일한 군으로부터 다른 동물에서, 비-수술된 어깨와 대비하여 수술된 어깨의 전체 ROM에서 25 도 (21%)의 감소가 기록되었고, 그리고 수술된 어깨의 수술후 경직은 경등도로서 등급 매겨졌다.

ALG-B 군에서 5마리 동물은 비-수술된 어깨와 대비하여 수술된 어깨에서 6.0±6.5 도 (5%±5%)의 전체 평균 ROM 감소를 보여주었다. 이들 동물에서, 수술된 어깨의 수술후 경직은 없음 내지 매우 경등도로서 확인되었다.

모든 알긴산염 치료된 동물 및 치료되지 않은 동물에서 비-수술된 어깨와 대비하여 수술된 어깨에서 전체, 굴곡 및 신전 ROM 결과의 그래픽적 표현은 도면 6에서 제공된다.

본 연구에서, 사지 고정 이후에 쥐 견봉하 부위에서 삼각근 손상의 실험적 모형이 개방 근위 상완골 수술을 모방하는데 이용되었는데, 이런 실험적 절차는 수술된 어깨의 수술후 유착의 형성, 경직 및 제한된 이동성과 통상적으로 연관된다. 통상적인 임상적 실시에서, 어깨 기능에서 장애 및 이동성 결손의 사정을 위한 핵심 척도는 어깨 관절의 가동 범위 (ROM)이다 (Kelley MJ, et al. J Orthop Sports Phys Ther. 2013 May;43(5):A1-31). 실제로, 본 연구에서, 대조 동물에서 획득된 주목할 만한 수술후 어깨 경직 및 제한된 수동 ROM의 이들 조사 결과는 유착 장벽 시스템의 추가 평가를 위한 실험적 모형의 적용가능성을 뒷받침한다. 대조 동물 중에서 1마리에서, 수술된 앞다리는 반대의 자세 (굴곡 대신에 신전)에서 고정되어, 다른 대조 동물과 비교하여 반대의 방향에서 ROM의 주목할 만한 상실을 야기하였다. Liu et al (Chin Med J (Engl). 2011 Dec;124(23):3939-44)와 일관하게, 앞다리 고정의 자세는 고정후 어깨 부동성의 방향과 고도로 상관된다. 그럼에도 불구하고, 전체 ROM을 계측할 때, 굴곡 및 신전을 가산함으로써, 어깨 이동성 결손이 양쪽 대조 동물에서 일관되었다.

알긴산염-치료된 동물에서, 대조와 비교하여, 보존된 수동 이동성 및 미미한 어깨 경직이 수술후 확인되었는데, 이것은 어깨 조직에서 유착 형성을 예방하는 알긴산염 물질의 잠재적 능력을 지시한다. 알긴산염 겔은 쥐 모형에서 복부 및 결장 수술 후 유착을 감소시키는 것으로 이전에 제안되었다 (Chaturvedi, 2013, ibid. 및 Chaturvedi, 2014, ibid). 이들 연구에서, 알긴산염 겔은 복막 벽 또는 결장에 근접하여 형성되긴 하지만, 부착되지는 않았다; 따라서 표적 조직으로부터 겔 이주의 위험을 잠재적으로 구성한다.

본 발명의 알긴산염 제제는 표적 조직 부위에 부착되고, 그리고 이런 이유로, 안정된 유착 장벽의 형성에서 더욱 효과적이다 (도면 7). 본 실시예는 쥐 모형에서 근위 상완골에 개방 외과적 접근법 후, 삼각근 및 기저가 되는 회전근개 사이에 유착 장벽, 그리고 수술후 경직의 감소를 제공하는데 있어서 2가지 알긴산염 제제의 실행가능성을 증명하였다.

쥐에서 현재 일련의 실험에서, 수술후 10 일자에, 조직학적 조사 결과는 알긴산염-치료된 동물에서 중등도 정도에서 섬유증 조직의 존재 및 조직 괴사 없음에 의해 반영된 정상적인 조직 반응을 증명한다. 이에 더하여, 알긴산염 물질 잔류물이 수술 부위에서 삼각근 층 내에 조직에서 관찰되었다. 더욱 높은 정도의 수술후 유착을 반영할 수 있는 더욱 광범위한 섬유증 반응이 대조, 치료되지 않은 동물에서 확인되었다 (도면 7).

실시예 3: 접착제의 기계적 성질

알긴산염 용액 (68mg/ml)은 상이한 농도의 비활성 교차연결제 및 촉발 인자와 혼합되었다. 이들 상이한 시스템은 신선한 돼지 결장에서 파열 압력에 대해 시험되었다. 최소한 75-200mmHg의 파열 압력이 도달되었다.

접착제의 기계적 성질에 대한 촉발 농도의 효과를 추정하기 위해, 알긴산염/촉발 용액에서 다양한 완충액 농도가 시험되었다. 표본은 신선한 돼지 결장에서 파열 압력에 대해 시험되었다.

결과는 100-700mM의 범위에서 완충액 농도가 25-220mmHg의 파열 압력으로 효과적인 촉발 화합물로서 행동할 수 있다는 것을 보여주었다.

Claims (41)

1. 다음을 포함하는 키트: 첫 번째 성분 및 두 번째 성분, 상기 첫 번째 성분은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 교차연결가능 다당류 및 다가 양이온 염을 포함하고, 상기 두 번째 성분은 교차연결가능 다당류 및 완충제를 포함하고, 상기 완충제는 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함함.
2. 청구항 1에 있어서, 교차연결가능 다당류는 알긴산염인 것을 특징으로 하는 키트.
3. 청구항 1에 있어서, 사용설명서를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
4. 청구항 1에 있어서, 교차연결가능 다당류 및 다가 양이온 염은 1:1 내지 1:4의 농도 비율 (mg/ml)에서 있는 것을 특징으로 하는 키트.
5. 청구항 1에 있어서, 다가 양이온 염은 다음을 포함하는 군에서 선택되는 칼슘 염인 것을 특징으로 하는 키트: CaCO_3, (C₁₇H₃₅COO)₂Ca, CaNa₂P₂O₇, Ca₂P₂O₇, 또는 이들의 임의의 조합.
6. 청구항 1에 있어서, 교차연결가능 다당류는 상기 첫 번째 성분 내에서 5 내지 100 mg/ml의 농도에서 존재하고, 그리고 교차연결가능 다당류는 상기 두 번째 성분 내에서 5 내지 100 mg/ml의 농도에서 존재하는 것을 특징으로 하는 키트.
7. 청구항 1에 있어서, 이가 양이온 염은 첫 번째 성분 내에서 20 내지 40 mg/ml의 농도에서 존재하는 것을 특징으로 하는 키트.
8. 청구항 1에 있어서, 완충제는 1 내지 2000 mM 사이의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 키트.
9. 청구항 1에 있어서, 완충제는 100 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 키트.
10. 청구항 1에 있어서, 완충제는 4 내지 5 사이의 pH 값을 갖는 것을 특징으로 하는 키트.
11. 청구항 1에 있어서, 완충제는 아세트산 및 아세트산나트륨 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
12. 청구항 1에 있어서, 첫 번째 성분 내에 다가 양이온 염의 농도는 100 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는 완충제의 화학양론적 비율보다 1.5 내지 10 배 높은 것을 특징으로 하는 키트.
13. 청구항 1에 있어서, 다가 양이온 염은 0.1 마이크론 및 150 마이크론 사이의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 키트.
14. 청구항 1에 있어서, 다가 양이온 염은 20 내지 40 mg/ml의 농도에서 CaCO₃이고, 교차연결가능 다당류는 첫 번째 성분 내에 10 내지 30 mg/ml의 농도에서 존재하고, 교차연결가능 다당류는 두 번째 성분 내에 10 내지 30 mg/ml의 농도에서 존재하고, 완충제는 4 내지 5 사이의 pH 값 및 150 내지 300 mM 사이의 농도를 갖는 완충액 아세트산염인 것을 특징으로 하는 키트.
15. 청구항 3에 있어서, 사용설명서는 적용되는 첫 번째 성분 및 두 번째 성분의 양에 대한 설명을 제공하는 것을 특징으로 하는 키트.
16. 청구항 3에 있어서, 사용설명서는 겔화 시간의 스펙트럼을 제공하고, 여기서 겔화 시간은 칼슘 염의 입자 크기, 특정 칼슘 염, 완충제의 유형, 완충제의 pH 값, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 영향을 받는 것을 특징으로 하는 키트.
17. 청구항 1에 있어서, 첫 번째 성분 및/또는 두 번째 성분의 조합은 100 cP 및 100000 cP 사이의 점성을 갖는 것을 특징으로 하는 키트.
18. 청구항 17에 있어서, 점성은 500 cP 및 20000 cP 사이인 것을 특징으로 하는 키트.
19. 밀봉제를 형성하기 위한 방법에 있어서, 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 접촉시키고, 여기서 상기 첫 번째 조성물은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 교차연결가능 다당류 및 다가 양이온 염을 포함하고, 상기 두 번째 조성물은 교차연결가능 다당류 및 완충액을 포함하고, 상기 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함하고,
    따라서 밀봉제를 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 청구항 19에 있어서, 교차연결가능 다당류는 알긴산염인 것을 특징으로 하는 방법.
21. 청구항 19에 있어서, 교차연결가능 다당류 및 다가 양이온 염은 1:1 내지 1:4의 농도 비율 (mg/ml)에서 있는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 청구항 19에 있어서, 다가 양이온 염은 다음을 포함하는 군에서 선택되는 칼슘 염인 것을 특징으로 하는 방법: CaCO_3, (C₁₇H₃₅COO)₂Ca, CaNa₂P₂O₇, Ca₂P₂O₇, 또는 이들의 임의의 조합.
23. 청구항 19에 있어서, 교차연결가능 다당류는 첫 번째 조성물 내에서 5 내지 100 mg/ml의 농도에서 존재하고, 그리고 교차연결가능 다당류는 두 번째 조성물 내에서 5 내지 100 mg/ml의 농도에서 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 청구항 19에 있어서, 다가 양이온 염은 첫 번째 조성물 내에서 20 내지 40 mg/ml의 농도에서 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 청구항 19에 있어서, 완충액은 1 내지 2000 mM 사이의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 청구항 19에 있어서, 완충액은 100 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 청구항 19에 있어서, 완충액은 4 내지 5 사이의 pH 값을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 청구항 19에 있어서, 완충액은 아세트산 및 아세트산나트륨 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 청구항 19에 있어서, 첫 번째 조성물 내에 다가 양이온 염의 농도는 100 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는 완충액의 화학양론적 비율보다 1.5 내지 10 배 높은 것을 특징으로 하는 방법.
30. 청구항 19에 있어서, 다가 양이온 염은 0.1 마이크론 및 150 마이크론 사이의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
31. 청구항 19에 있어서, 다가 양이온 염은 20 내지 40 mg/ml의 농도에서 칼슘 염 CaCO₃이고, 교차연결가능 다당류는 첫 번째 조성물 내에서 10 내지 30 mg/ml의 농도에서 존재하고, 교차연결가능 다당류는 두 번째 조성물 내에서 10 내지 30 mg/ml의 농도에서 존재하고, 완충액은 4 내지 5 사이의 pH 값 및 150 내지 500 mM 사이의 농도를 갖는 완충액 아세트산염인 것을 특징으로 하는 방법.
32. 청구항 19에 있어서, 밀봉제를 형성하는 것은 겔화 시간을 제어하는 것을 더욱 포함하고, 여기서 4.5보다 적은 pH 값은 겔화 시간을 증가시키고, 여기서 이가 양이온 염의 더욱 작은 입자 크기는 겔화 시간을 감소시키는 것을 특징으로 하는 방법.
33. 청구항 19에 있어서, 밀봉제는 100 cP 및 100000 cP 사이의 점성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
34. 청구항 33에 있어서, 점성은 500 cP 및 20000 cP 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
35. 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 교차연결가능 다당류 및 이가 양이온 염을 포함하는 첫 번째 조성물 및 교차연결가능 다당류 및 완충액을 포함하는 두 번째 조성물을 혼합함으로써 생산된 밀봉제 또는 유착 장벽, 여기서 상기 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함함.
36. 표적 부위 내에 섬유증, 흉터형성, 및/또는 유착을 예방하거나, 저해하거나, 또는 감소시키기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 다음 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
    (a) 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 제공하는 단계, 상기 첫 번째 조성물은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 교차연결가능 다당류 및 다가 양이온 염을 포함하고, 상기 두 번째 조성물은 교차연결가능 다당류 및 완충액을 포함하고, 상기 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함하고,
    (b) 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 표적 부위에 적용하고, 따라서 유착 장벽을 원지에서 형성하며, 여기서 상기 유착 장벽은 상기 표적 부위에 부착되고,
    따라서 상기 표적 부위 내에 섬유증, 흉터형성, 및/또는 유착을 예방하거나, 저해하거나, 또는 감소시키는 단계.
37. 표적 부위 내에 이식편을 확보하거나 또는 유지하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 다음 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
    (a) 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 제공하는 단계, 상기 첫 번째 조성물은 30:1 내지 1:60의 농도 비율 (mg/ml)에서 교차연결가능 다당류 및 다가 양이온 염을 포함하고, 상기 두 번째 조성물은 교차연결가능 다당류 및 완충액을 포함하고, 상기 완충액은 2 내지 7 사이의 pH 값을 갖고 산 및 이의 산 부가염을 포함하고,
    (b) 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 표적 부위에서 위치된 이식편에 적용하고,
    따라서 표적 부위에서 상기 이식편을 확보하거나 또는 유지하는 단계.
38. 청구항 36 또는 37 중에서 어느 한 항에 있어서, 단계 (b)에 앞서 첫 번째 조성물 및 두 번째 조성물을 혼합하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
39. 청구항 36에 있어서, 섬유증, 흉터형성 및/또는 유착은 외과 시술로부터 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
40. 청구항 36에 있어서, 섬유증, 흉터형성 및/또는 유착은 무딘 외상 또는 골절로부터 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
41. 청구항 36에 있어서, 유착 장벽은 생물분해성인 것을 특징으로 하는 방법.
    
    

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