TW201436827A - 用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物及使用該組成物獲得的交聯透明質酸 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物，及使用該組成物獲得的交聯透明質酸；更詳而言，係關於一種用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物，其係包含濃度為15至25重量%之透明質酸鹼性水溶液及交聯劑，且於0.02至1 Hz之頻率具有0.5至1.5之Tan δ值；以及使用該組成物獲得的交聯透明質酸。

Description

用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物及使用該組成物獲得的交聯透明質酸

本發明係關於一種用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物，及使用該組成物獲得之具有單相特徵及雙相特徵兩者的交聯透明質酸；更詳而言，係關於一種用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物，其係包含濃度為15至25wt%之透明質酸鹼性水溶液及交聯劑，且於0.02至1Hz之頻率具有0.5至1.5之Tan δ值；以及使用該組成物獲得之具有單相特徵及雙相特徵兩者的交聯透明質酸。

透明質酸係生物聚合物物質，且由於其生物相容性及黏彈性，廣泛用於醫藥、保健及美容目的。惟，單獨使用透明質酸易於體內或於酸或鹼條件下分解，故其用途受限。因此，目前正在廣泛進行嘗試以研發結構上安定之透明質酸衍生物(Laurent,T.C.“The chemistry,biology and medical applications of hyaluronan and its derivatives” Portland Press Ltd.,London,1998)。

作為製備交聯透明質酸之傳統方法，美國專利申請案公開第2003/0148995號揭露了一種用於形成凝膠之方法，其係於鹼之存在下，藉由使用相對過量之多官能性環氧化物系交聯劑令濃度為12.8%之透明質酸反應。

此外，韓國專利申請案公開第10-2009-0085102號揭露，藉由將甘露醇作為抗氧化劑而加入交聯透明質酸與游離透明質酸之混合物中，而使透過皮內注射或皮下注射的插入物(inset)對MMP表現抑制效果及組織再生效果。於此例中，雖然可藉由將額外之游離透明質酸混入交聯透明質酸中以抑制MMP之表現而改善可用性，但因為游離透明質酸具有易藉由酶反應而分解之缺點，難以預期游離透明質酸於組織再生及維護中扮演之角色。

將傳統技術歸攏在一起，於所揭露之使用多種類型之交聯劑或透過多種製備製程製備交聯透明質酸的方法中，未述及顯現對抗該酶之黏性及彈性兩種特徵的交聯產物。此外，多數現有製備方法並不適用於大規模生產。

於此背景下，本發明之發明人製備了一種用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物，其係藉由在交聯反應發生之前，以濃度為15至25重量(wt)%之透明質酸鹼性水溶液與交聯劑的混合物形式提供之用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物，將該組成物調節為在0.02至1赫茲(Hz)之頻率範圍具有0.5至1.5之Tan δ值，並證實可自 藉由將用於製備交聯透明質酸之組成物交聯而獲得之組成物獲得具有黏性及彈性兩種特徵的交聯透明質酸，從而完成本發明。

本發明之一個目標係提供一種用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物。

本發明之另一目標係提供使用上揭組成物獲得之具有單相特徵及雙相特徵兩者的交聯透明質酸。

本發明之另一目標係提供使用上揭組成物製備具有單相特徵及雙相特徵兩者之透明質酸的方法。

第1圖係表示使用流變儀量測用於製備交聯透明質酸之組成物的流變特性根據反應時間的變化結果。於第1圖中，紅點代表實施例1，藍點代表實施例2，黃點代表實施例3，而綠點表示控制組。

第2圖係表示於藉由透明質酸酶分解實施例5及比較例1中之交聯透明質酸期間之黏彈性改變的量測結果。於第2圖中，藍點表示實施例5之交聯透明質酸，而紅點表示比較例1之交聯透明質酸。

[技術手段]

為了解決該等問題，本發明係提供一種用 於製備交聯透明質酸之組成物，其係包含濃度為15至25wt%之透明質酸鹼性水溶液及交聯劑，且於0.02至1Hz之頻率範圍內具有0.5至1.5之Tan δ值。

本發明之特徵在於，以濃度為15至25wt%之透明質酸鹼性水溶液與交聯劑之混合物形式提供的用於製備交聯透明質酸之組成物，於交聯反應前，於0.02至1Hz之頻率範圍係具有0.5至1.5之Tan δ值。

較佳地，該組成物於0.02Hz之頻率係具有0.5至1.5之Tan δ值。

本發明可藉由提供在0.02至1Hz之頻率範圍具有0.5至1.5之Tan δ值的組成物作為用於製備交聯透明質酸之組成物，而製備顯現黏性及彈性兩種特徵的黏彈性交聯透明質酸。

於本發明之實施例中，於製備在0.02Hz之頻率具有0.7、0.97或1.39之Tan δ值的組成物之後，觀察其隨時間變化之流變特性，且結果證實，該組成物具有優異之黏彈性(實施例1至3，第1圖)。

此外，當使用本發明之用於製備交聯透明質酸之組成物時，可製備具有抗酶安定性、優異之組織再生性、及長耐久性的黏彈性交聯透明質酸。

本文中，術語「透明質酸」係指下列之全部：透明質酸本身、其鹽、或此等之組合。該透明質酸鹽係包括無機鹽類如透明質酸鈉、透明質酸鉀、透明質酸鈣、透明質酸鎂、透明質酸鋅、透明質酸鈷，以及有機鹽類如 透明質酸四丁基銨。於本發明中，透明質酸可作為透明質酸本身單獨使用，或作為其鹽單獨使用；或透明質酸或其鹽可係透明質酸本身或其鹽之兩者或更多者併用。

於本發明中，透明質酸之分子量可係100,000至5,000,000。

於本發明中，該鹼性水溶液可係NaOH溶液，但並不限於此。於是，可使用濃度為0.25N至5N之NaOH溶液。

於本發明中，該交聯劑可係1,4-丁二醇二環氧丙基醚，但並不限於此。

此外，本發明係提供藉由將用於製備交聯透明質酸之組成物交聯而獲得的交聯透明質酸，該組成物係包含濃度為15至25wt%之透明質酸鹼性水溶液及交聯劑，且於0.02至1Hz之頻率範圍係具有0.5至1.5之Tan δ值。

於本發明中，如上所述，於藉由將在特定頻率範圍具有特定Tan δ值之組成物交聯而獲得交聯透明質酸後，可獲得具有單相特徵及雙相特徵兩者之交聯透明質酸。

換言之，於本發明中，最終之交聯透明質酸係包括單相特徵及雙相特徵兩者。又，最終之交聯透明質酸係包括抗酶安定性、優異之組織再生性、及長耐久性。

於本發明之實施例中，藉由將Tan δ值為0.97之混合物交聯而獲得之交聯透明質酸的抗酶性評估結 果確定，其具有優異之抗透明質酸酶性。

此外，本發明係提供一種製備交聯透明質酸之方法，係包含：

1)藉由將用於製備交聯透明質酸之組成物交聯而獲得交聯透明質酸，該組成物係包含濃度為15至25wt%之透明質酸鹼性水溶液及交聯劑，且於0.02至1Hz之頻率具有0.5至1.5之Tan δ值(第1步)。

較佳地，本發明之製備交聯透明質酸之方法可包含，於第1步後，藉由破碎該交聯透明質酸、以鹽水清潔並溶脹、並隨後研磨而獲得交聯透明質酸漿料(第2步)。

藉由將用於製備交聯透明質酸之組成物交聯而獲得交聯透明質酸之第1步係藉由在特定頻率範圍具有特定Tan δ值製備交聯透明質酸之組成物交聯而首先獲得黏彈性交聯透明質酸的步驟，其中，該組成物係包含濃度為15至25wt%之透明質酸鹼性水溶液及交聯劑，且於0.02至1Hz之頻率具有0.5至1.5之Tan δ值。

於本發明之用於製備交聯透明質酸的方法中，可藉由誘發接枝而非交聯而製備具有多種特徵之交聯透明質酸，此係於原材料之混合製程過程中，藉由誘發某些透明質酸之分解且誘發其他者之交聯反應而施行，其係最重要製程之一。

為了誘發以上反應，該混合物之透明質酸濃度及Tan δ值範圍可為重要者。

首先，於交聯反應中使用之透明質酸鹼性水溶液的濃度係需要調節至15至25wt%之濃度。若透明質酸鹼性水溶液之濃度係低於10wt%，透明質酸分子鏈之自由度增加並形成具有黏度之交聯產物，若低於25wt%，黏彈性高但生物相容性低，其可於人體內造成副反應。

此外，可藉由在混合原材料過程中於非均質條件下混合並反應而完成上揭反應。可藉由在首先將鹼性溶液與透明質酸混合之後，加入交聯劑而誘發非均質混合。可藉由黏彈性流體之Tan δ值檢查混合物之均質性，且由於Tan δ值接近1時表示溶液且接近0時表示彈性體，可藉由控制Tan δ值而證實溶解之程度。

於本發明中，可藉由使用其在0.02至1Hz頻率之Tan δ值被調節為0.5至1.5的用於製備交聯透明質酸之組成物而製備具有黏性及彈性兩者之交聯透明質酸。如上所述，由於本發明之交聯透明質酸具有黏性及彈性兩者，其可係可注射之形式，且不具額外之聚合物即可具有優異之安定性及組織再生性的優點。

此外，於本發明中，暴露於鹼性溶液之透明質酸的分解可藉由控制在混合鹼性溶液與透明質酸過程中由混合摩擦熱造成之溫度增加而得以最小化。於此，該溫度較佳係10至50℃，更佳係20至40℃，且最佳係25至35℃。

在破碎交聯透明質酸之後以鹽水清潔並溶脹後，藉由研磨而獲得交聯透明質酸的第2步係藉由對該 交聯透明質酸進行後處理以獲得最終交聯透明質酸的步驟。

於本發明中，如上獲得之最終交聯透明質酸係包含單相特徵及雙相特徵兩者。此外，該最終交聯透明質酸係包含抗酶安定性、優異之再生組織的能力、及長耐久性。

[發明之效果]

本發明可藉由製備在0.02至1Hz之頻率具有0.5至1.5之Tan δ值的用於製備黏彈性交聯透明質酸之組成物而製備具有黏性及彈性兩種特徵之黏彈性交聯透明質酸。此外，藉由使用製備交聯透明質酸用之組成物，本發明具有製備包含抗酶安定性、優異之再生組織能力、及長耐久性的黏彈性交聯透明質酸之優點。

[實施例]

透過提供下列實施例更詳細揭示本發明。惟，此等實施例係僅意為例示性說明，並非以任何方式限制本發明。

實施例1至3：用於製備交聯透明質酸之組成物的製備以及評估其根據反應時間之流變特性

將透明質酸1g(分子量：約3,000,000道爾頓，製造商：LG Life Sciences)以20wt%之濃度溶解於0.25N NaOH溶液中，並預混合使得該粉末無法吹起。施用染料以測定混合程度，將1,4-丁二醇二環氧丙基醚作為交聯劑而加入待於相同條件均質混合之該混合物中，隨後製備其混合狀態之Tan δ值在0.02Hz為0.7(實施例1)、0.97(實施例 2)、或1.39(實施例3)的混合物。使用流變儀(MCR301,Anton paar)觀察該混合物根據反應時間之流變特性。作為比對，使用加入交聯劑前之未反應混合物作為控制組。

結果係顯示於第1圖中。

第1圖顯示，當混合物之Tan δ值於0.02Hz為0.7、0.97或1.39時，反應劑之黏度根據時間的變化係40,000,000至150,000,000cP之範圍，其確定，隨著時間流逝，該交聯混合物中進行一定程度之分解及交聯。

比較例1：具有單相特徵之交聯透明質酸的製備

將透明質酸(分子量：約3,000,000道爾頓，製造商：LG Life Sciences)以10wt%之濃度溶解於0.25N NaOH溶液中，加入1,4-丁二醇二環氧丙基醚作為交聯劑，隨後混合。混合完全之後，將該混合物置入恒溫水浴中，藉由交聯反應獲得凝膠塊，之後使用緩衝溶液清潔並溶脹。

實施例4至6：具有單相特徵及雙相特徵兩者之交聯透明質酸的製備

藉由下述者獲得交聯透明質酸：將於實施例1至3中獲得之混合物交聯，破碎至適宜之尺寸，以鹽水清潔，並溶脹。使用研磨裝置研磨後獲得交聯透明質酸。

實驗例1：本發明之具有單相特徵及雙相特徵兩者之交聯透明質酸的黏彈性評估

將比較例1及實施例4至6中之交聯透明質酸殺菌後實施Tan δ之分析，從而獲得於0.02Hz之頻率的黏彈性 值。

結果係顯示於表1中。

表1表明，本發明之交聯透明質酸係具有傑出之與黏度相關的共黏性，以及與比較例1相比傑出之彈性，其證實本發明之交聯透明質酸具有優異之黏彈性。此外，比較例1中之交聯透明質酸具有單相特徵，然可確定本發明之交聯透明質酸係具有雙相特徵。

實驗例2：本發明之交聯透明質酸的抗酶性評估

於破碎之後，實施例5及比較例1之交聯透明質酸係經最終殺菌，將0.6g樣本置入微量離心管(Eppendorf tube)中，加入6μL之500U/mL的透明質酸酶，均質混合，隨後使用流變儀量測黏彈性特性。

結果係表示於第2圖中。

第2圖確定，甚至於使用透明質酸酶處理下，本發明之交聯透明質酸仍具有與比較例1相比傑出之 黏彈性，其證實本發明之交聯透明質酸具有優異之抗酶性。

Claims (7)

1. 一種用於製備交聯透明質酸之組成物，包含：濃度為15至25wt%之透明質酸鹼性水溶液及交聯劑，且該組成物於0.02至1Hz之頻率具有0.5至1.5之Tan δ值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備交聯透明質酸之組成物，其中，於0.02Hz之頻率的Tan δ值為0.5至1.5。
3. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備交聯透明質酸之組成物，其中，該透明質酸之分子量為100,000至5,000,000。
4. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備交聯透明質酸之組成物，其中，該鹼性水溶液係NaOH溶液。
5. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備交聯透明質酸之組成物，其中，該交聯劑係1,4-丁二醇二環氧丙基醚。
6. 一種製備交聯透明質酸之方法，係包含：藉由將如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之用於製備交聯透明質酸之組成物交聯而獲得透明質酸(第1步)；以及藉由透過清潔及研磨該交聯透明質酸進行歸化而獲得交聯透明質酸漿料(第2步)。
7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，復包括，於該第1步之後，藉由破碎該交聯透明質酸、以鹽水清潔並溶脹、並隨後研磨而獲得該交聯透明質酸漿料(第2步)。