用于形成交聯(lián)生物材料的組合物和系統(tǒng)及關(guān)聯(lián)的制備方法與用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于形成交聯(lián)生物材料的組合物和系統(tǒng)及關(guān)聯(lián)的制備方法與用途。本發(fā)明提供了可交聯(lián)的組合物，其易于在原位交聯(lián)以提供可交聯(lián)的生物材料。所述組合物含有至少兩種生物相容的、非免疫原性的成分，在其上具有反應(yīng)性基團(tuán)，具有為了能夠在成分間相互反應(yīng)即交聯(lián)而選擇的官能團(tuán)。在一實(shí)施方案中，第一種成分具有親核基團(tuán)且第二種成分具有親電基團(tuán)。其他的成分可具有親核或親電基團(tuán)。本發(fā)明提供了用于遞送組合物的試劑盒，也提供了制備和使用所述組合物的方法。所述可交聯(lián)組合物的典型的用途包括組織增大、生物活性劑遞送、生物粘連，及防止手術(shù)或損傷后的粘連。
【專利說明】用于形成交聯(lián)生物材料的組合物和系統(tǒng)及關(guān)聯(lián)的制備方法與用途
本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00580021739.X(國際申請(qǐng)日為2005年04月28日)、發(fā)明名稱為“用于形成交聯(lián)生物材料的組合物和系統(tǒng)及關(guān)聯(lián)的制備方法與用途”的進(jìn)入國家階段的PCT申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及用于形成交聯(lián)生物材料的組合物和系統(tǒng)，涉及藉此制備的交聯(lián)材料，并涉及所述組合物作為下述用途的使用方法，例如，作為生物粘合劑用于組織增大、防止手術(shù)粘連、涂覆合成的植入物的表面，作為給藥基質(zhì)用于眼科、整形外科，用作封閉劑，用作止血?jiǎng)氨景l(fā)明討論的和/或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的其他用途。
發(fā)明背景
[0002]在開發(fā)生物粘合材料中，已完成許多工作。Rhee等人的美國專利第5，162,430號(hào)描述了通過使膠原共價(jià)結(jié)合至合成的親水聚合物例如聚乙二醇的各種衍生物制備的膠原一合成的聚合物共軛物的使用。在一篇相關(guān)專利中，Rhee等人的美國專利第5，328，955號(hào)描述了聚乙二醇的各種活化形式及各種鍵，其可被用于生成具有一定范圍的物理及化學(xué)性質(zhì)的膠原一合成的聚合物共軛物。Rhee等人的美國專利第5，324，775號(hào)也描述了合成的親水聚乙二醇共軛物，但該共軛物包括天然存在的聚合物，例如多糖。
[0003]Rhee的EP O 732 109 Al公開了用疏水的交聯(lián)劑，或親水和疏水的交聯(lián)劑的混合物制備的一種交聯(lián)生物材料組合物，其中優(yōu)選的疏水交聯(lián)劑包括疏水的聚合物，該疏水的聚合物包括或可被化學(xué)衍生至包括兩個(gè)或多個(gè)琥珀酰亞胺基。
[0004]Yeung等人的美國專利第5，580，923號(hào)公開了包括一種基質(zhì)材料和一種抗粘連粘合劑的手術(shù)粘合材料。該基質(zhì)材料優(yōu)選膠原，該粘合劑優(yōu)選地包括至少一種組織反應(yīng)性官能團(tuán)和至少一種基質(zhì)反應(yīng)性官能團(tuán)。
[0005]Rhee等人的美國專利第5，614，587號(hào)描述的生物粘合劑包括用多官能活化的合成親水聚合物交聯(lián)的膠原。
[0006]Rhee等人的美國專利第5，874，500號(hào)描述的交聯(lián)聚合物組合物包括一種具有多個(gè)親核基團(tuán)的成分及另一具有多個(gè)親電基團(tuán)的成分。親核與親電基團(tuán)的共價(jià)結(jié)合形成的三維基質(zhì)具有許多醫(yī)療用途，包括組織粘連，用于合成的植入物的表面涂層，以及給藥。更新的發(fā)展包括加入第三種具有親核或親電基團(tuán)的成分，如Trollsas等人在美國專利第6，458，889號(hào)中所描述。
[0007]然而，雖然本領(lǐng)域中有所進(jìn)展，但仍然需要改進(jìn)交聯(lián)生物材料使其易于使用和儲(chǔ)存。本發(fā)明滿足了所述需要以及其他需要，其為兩種成分的混合物，各成分具有一個(gè)被反應(yīng)性基團(tuán)取代的核，其中在一種成分上的反應(yīng)性基團(tuán)能與另一成分上的反應(yīng)性基團(tuán)反應(yīng)。這些成分在干燥環(huán)境中基本無反應(yīng)性，但一旦反應(yīng)可形成三維基質(zhì)。
發(fā)明概述
[0008]本發(fā)明一方面涉及均勻的干燥粉末組合物，包括:第一種成分，其具有被m個(gè)親核基團(tuán)取代的核，其中2 ;及第二種成分，其具有被η個(gè)親電基團(tuán)取代的核，其中η > 2且m+n>4;其中親核與親電基團(tuán)在干燥環(huán)境中無反應(yīng)性，但當(dāng)暴露于含水環(huán)境中時(shí)會(huì)變得具有反應(yīng)性，這樣所述成分可在含水環(huán)境中相互反應(yīng)形成三維基質(zhì)。也可包括藥學(xué)上可接受的載體。
[0009]在均勻的干燥粉末組合物的一個(gè)實(shí)施方案中，親核與親電基團(tuán)經(jīng)歷了親核取代反應(yīng)、親核加成反應(yīng)，或兩者均有。親核基團(tuán)可選自一NH2、一 NHR1、一 N(R%、一 SH、一 0H、一C00H、一 C6H4 — OH、一 Η、一 PH2、一 PHR1,- P (R1) 2、一 NH — NH2、一 CO — NH — NH2 及一C5H4N,其中R1為烴基，且各R1可以是相同或不同。親電基團(tuán)可選自一 CO —Cl、一 (CO) 一 O —(CO) — R(其中 R 為烷基)、一CH = CH — CH = O 和一CH = CH — C(CH3) = O、鹵素、一N=C = O、一 N = C = S、一 SO2CH = CH2,- O(CO) -C = CH2,- O(CO) — C(CH3) = CH2,-S-S- (C5H4N)、一 O (CO) — C (CH2CH3) = CH2' — CH = CH — C = NH、一 C00H、一 (CO) O —N (COCH2)2、一 CHO,- (CO)O — N(COCH2)2 — S (O)2OH,及一N (COCH) 2。
[0010]在均勻的干燥粉末組合物的另一實(shí)施方案中，親核基團(tuán)是氨基，且親電基團(tuán)是胺反應(yīng)性基團(tuán)。該胺反應(yīng)性基團(tuán)可含有易受伯胺或腫胺的親核攻擊的親電反應(yīng)羰基。該胺反應(yīng)性基團(tuán)可選自羧酸酯、酰基氯基團(tuán)、酸酐、酮、醛、鹵素、異氰酸根、硫代異氰酸根、環(huán)氧化物、活化的烴基、烯烴、羧基、琥珀酰亞胺基酯、磺基琥珀酰亞胺基酯、馬來酰亞氨基、環(huán)氧，及乙烯磺酰基。
[0011]在均勻的干燥粉末組合物的又一實(shí)施方案中，親核基團(tuán)是巰基且親電基團(tuán)是巰基反應(yīng)性基團(tuán)?？蛇x擇巰基反應(yīng)性基團(tuán)以在與巰基反應(yīng)后形成硫代酸酯、亞氨基硫代酸酯、硫醚，或二硫鍵。在巰基反應(yīng)性基團(tuán)形成二硫鍵的位置，它們可具有一 S — S — Ar的結(jié)構(gòu)，其中Ar為取代或未取代的含氮雜芳基部分或被吸電子部分取代的非雜環(huán)的芳香基團(tuán)。在巰基反應(yīng)性基團(tuán)形成硫醚鍵的位置，它們可選自馬來酰亞氨基、取代的馬來酰亞氨基、鹵烷基、環(huán)氧、亞氨基、氮丙啶基、烯烴，及α，β 一不飽和醛和酮。該巰基反應(yīng)性基團(tuán)可選自混合酸酐；磷的酯衍生物；對(duì)硝基苯酚、對(duì)硝基苯硫酚及五氟苯酚的酯衍生物；取代羥胺的酯，包括N —羥基鄰苯二甲酰亞胺酯、N —羥基琥珀酰亞胺酯、N —羥基硫代琥珀酰亞胺酯，及N —羥基戊二酰亞胺酯；1 一羥基苯并三唑酯；3 —羥基一 3，4 一二氫苯并三嗪一 4 一酮；3 —羥基一 3，4 一二氫喹唑啉一 4 一酮；羰基咪唑衍生物；?；?；烯酮；及異氰酸酯。
[0012]在均勻的干燥粉末組合物的再一實(shí)施方案中，混合物中親核基團(tuán)的數(shù)目約等于混合物中親電基團(tuán)的數(shù)目。例如，親核基團(tuán)的摩爾數(shù)與親電基團(tuán)的摩爾數(shù)的比率可約為2:1至1:2，優(yōu)選1:1的比率。
[0013]在均勻的干燥粉末組合物的另一實(shí)施方案中，所述核選自親水聚合物、疏水聚合物、兩未聚合物、C2 — 14的經(jīng)基，及含雜原子的C2 — 14的經(jīng)基。
[0014]當(dāng)所述核為親水聚合物，該核可為合成的或天然存在的親水聚合物。該親水聚合物可為線性的、支化的、樹枝狀的、超支化的，或星形聚合物。該親水聚合物可選自聚烯化氧；多元醇；聚氧化烯取代的二醇及多元醇；聚氧乙基化山梨糖醇；聚氧乙基化葡萄糖?’聚丙烯酸及類似物及其共聚物；聚馬來酸；聚丙烯酰胺；聚烯醇?’聚N —乙烯基內(nèi)酰胺；聚.|1惡1
唑啉；聚乙烯胺；及其共聚物。親水聚合物也可選自蛋白質(zhì)、羧化多糖、胺化多糖，及活化的多糖，例如，膠原及糖胺聚糖。
[0015]當(dāng)親水聚合物為聚烯化氧或多元醇，該親水聚合物可選自聚乙二醇及聚環(huán)氧乙烷一聚環(huán)氧丙烷共聚物。當(dāng)親水聚合物為多元醇，該親水聚合物可選自丙三醇、聚甘油及丙二醇。當(dāng)親水聚合物為聚氧化烯取代的多元醇，該親水聚合物可選自單、雙及三聚氧乙基化丙三醇、單和雙聚氧乙基化丙二醇，及單和雙聚氧乙基化1，3 一丙二醇。當(dāng)親水聚合物為聚丙烯酸、其類似物或共聚物，該親水聚合物可選自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚羥乙基甲基丙烯酸酯、聚羥乙基丙烯酸酯、聚甲基烷基亞砜丙烯酸酯和聚甲基烷基亞砜甲基丙烯酸酯。當(dāng)親水聚合物為聚丙烯酰胺，該親水聚合物可選自聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚二甲基丙烯酰胺、聚N —異丙基丙烯酰胺，及其共聚物。當(dāng)親水聚合物為聚烯醇，該親水聚合物可選自聚乙烯醇及其共聚物。當(dāng)親水聚合物為聚N —乙烯基內(nèi)酰胺,該親水聚合物可選自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯己內(nèi)酰胺，及其共聚物。當(dāng)親水聚合物為象!^1唑啉，該親水聚合物可選自聚甲基I?唑啉和聚乙基.唑啉。
[0016]當(dāng)所述核為選擇的疏水聚合物，該核可選自聚乳酸和聚乙醇酸。
[0017]當(dāng)所述核為C2 — 14的烴基，該核可選自烷、二醇、多元醇，及多酸。
[0018]當(dāng)所述核為含雜原子的C2 —14的烴基，該核可選自雙親電子試劑和多親電子試劑。
[0019]在均勻的干燥粉末組合物的另一實(shí)施方案中，第一種成分具有式(I)的結(jié)構(gòu)
(I)[X- (L1)pIm — R，
且第二種成分具有式(II)的結(jié)構(gòu)
(II)[Y — (L2)Jn-R'，
其中m和η是從2 — 12的整數(shù)，且m+n>4洱和1?’獨(dú)立地選自親水聚合物、疏水聚合物、兩親聚合物、C2_14的烴基，及含雜原子的C2 —14的烴基；X為親核基團(tuán)'Y為親電基團(tuán)山1與L2為連接基團(tuán)；且P與q為從O — I的整數(shù)。所述成分可相互反應(yīng)形成共價(jià)鍵、非共價(jià)鍵，或兩者均有。非共價(jià)鍵包括離子鍵、氫鍵或疏水分子片段的締合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所有的分子片段是相同的。
[0020]該均勻的干燥粉末組合物可進(jìn)一步包括一種生物活性劑，其具有或沒有藥學(xué)上可接受的載體。該藥學(xué)上可接受的載體可為膠束、微球體，或毫微球。
[0021]當(dāng)所述藥學(xué)上可接受的載體為微球體或毫微球，該藥學(xué)上可接受的載體可為降解性聚合物，如聚酯，且該聚酯可為乙交酯/丙交酯共聚物。該降解性聚合物也可包括選自下述聚合物的一種或多種單體的殘基:丙交酯、乳酸、乙交酯、羥基乙酸、ε —己內(nèi)酯、Υ —己內(nèi)酯、羥基戊酸、羥基丁酸、β —丁內(nèi)酯、Y —丁內(nèi)酯、Y —戊內(nèi)酯、Y —癸內(nèi)酯、S-癸內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯、1，4 一二I?烷一 2 —酮或1，5 一二氧雜環(huán)庚烷一 2 —酮。)。
[0022]該均勻的干燥粉末組合物還可包括生物活性劑。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該均勻的干燥粉末組合物還包括一種生物活性劑，其為抗纖維化劑。根據(jù)所述抗纖維化劑用于該均勻的干燥粉末組合物中，其可用于抑制下列任何情形:細(xì)胞再生、血管生成、成纖維細(xì)胞遷移、成纖維細(xì)胞增殖、細(xì)胞外基質(zhì)的沉積、組織重塑、腺苷脫氨酶、嘌呤環(huán)合成、二氫葉酸還原、核苷酸合成或功能、一磷酸胸苷合成或功能、DNA合成、蛋白質(zhì)合成，及微管功能。該抗纖維化劑也可用于阻滯一磷酸胸苷，以致使DNA損傷，及致使DNA加合物的形成。
[0024]下列任何抗纖維化劑可用于該均勻的干燥粉末組合物:血管生成抑制劑；5 —脂氧合酶抑制劑或拮抗劑；趨化因子受體拮抗劑；細(xì)胞周期抑制劑；紫杉烷；抗微管劑；紫杉醇；紫杉醇的類似物或衍生物；長(zhǎng)春花生物堿；喜樹堿或其類似物或衍生物；鬼白毒素，其中該鬼白毒素可為一種鬼白乙叉甙或其類似物或衍生物；蒽環(huán)類抗生素，其中該蒽環(huán)類抗生素可為多柔比星或其類似物或衍生物或該蒽環(huán)類抗生素可為米托蒽醌或其類似物或衍生物；鉬化合物；亞硝基脲；硝基咪唑；葉酸拮抗劑；胞苷類似物；嘧啶類似物；氟嘧啶類似物；嘌呤類似物；氮芥或其類似物或衍生物；羥基脲；絲裂霉素或其類似物或衍生物；烷基磺酸酯；苯甲酰胺或其類似物或衍生物；煙酰胺或其類似物或衍生物；齒代糖或其類似物或衍生物；DNA烷化劑；抗微管劑；拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑；DNA裂解劑；抗代謝物；核苷酸互變抑制劑；氫化乳清酸脫氫酶抑制劑；DNA嵌入劑；RNA合成抑制劑；嘧啶合成抑制劑；細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶抑制劑；表皮生長(zhǎng)因子激酶抑制劑；彈性蛋白酶抑制劑；Xa因子抑制劑；法尼基轉(zhuǎn)移酶抑制劑；血纖蛋白原拮抗劑；鳥苷酸環(huán)化酶刺激劑；熱休克蛋白90拮抗劑；其可為格爾德霉素或其類似物或衍生物；鳥苷酸環(huán)化酶刺激劑；HMGCoA還原酶抑制齊U，其可為洛伐他汀或其類似物或衍生物；IKK2抑制劑；IL -1拮抗劑；ICE拮抗劑；IRAK拮抗劑；IL 一 4激動(dòng)劑；免疫調(diào)節(jié)劑；西羅莫司或其類似物或衍生物；依維莫司或其類似物或衍生物；他克莫司或其類似物或衍生物；b1lmuS或其類似物或衍生物；曲培莫司或其類似物或衍生物；其金諾芬或類似物或衍生物.；27 — O —脫甲基雷帕霉素或其類似物或衍生物；胍立莫司或其類似物或衍生物；吡美莫司或其類似物或衍生物；ABT - 578或其類似物或衍生物；次黃嘌呤核苷酸脫氫酶(MPDH)抑制劑，其可為霉酚酸或其類似物或衍生物或I 一 α — 25 二羥維生素D3或其類似物或衍生物；白三烯抑制劑；MCP — I拮抗劑；MMP抑制劑;NFkB抑制劑，其可為Bay 11 — 7082 ；NO拮抗劑；p38 MAP激酶抑制劑，其可為SB202190 ;磷酸二酯酶抑制劑；TGF β抑制劑；血栓素Α2拮抗劑；TNF α拮抗劑；TACE抑制劑；酪氨酸激酶抑制劑；玻璃體結(jié)合蛋白抑制劑；成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子抑制劑；蛋白激酶抑制劑；roGF受體激酶抑制劑；內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體激酶抑制劑；維甲酸受體拮抗劑；血小板衍生的生長(zhǎng)因子受體激酶抑制劑；血纖蛋白原拮抗劑；抗真菌劑；硫康唑；雙膦酸酯；磷脂酶Al抑制劑；組胺H1/H2/H3受體拮抗劑；大環(huán)內(nèi)酯類抗生素；GPIIb/IIIa受體拮抗劑；內(nèi)皮素受體拮抗劑；過氧化物酶體增生物激活受體激動(dòng)劑；雌激素受體劑；生長(zhǎng)抑素類似物；神經(jīng)激肽I拮抗劑；神經(jīng)激肽3拮抗劑；VLA - 4拮抗劑；破骨細(xì)胞抑制劑；DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶ATP水解抑制劑；血管緊張素I轉(zhuǎn)化酶抑制劑；血管緊張素II拮抗劑；腦啡肽酶抑制劑；過氧化物酶體增生物激活受體Y激動(dòng)劑胰島素增敏劑；蛋白激酶C抑制劑；ROCK(rho連接激酶)抑制劑；CXCR3抑制劑；Itk抑制劑；胞質(zhì)磷脂酶A2 - α抑制劑；PPAR激動(dòng)劑；免疫抑制劑；Erb抑制劑；細(xì)胞凋亡激動(dòng)劑；脂皮質(zhì)蛋白激動(dòng)劑；VCAM -1拮抗劑；膠原拮抗劑；α 2整聯(lián)蛋白拮抗劑；TNFa抑制劑；氧化亞氮抑制劑；及組織蛋白酶抑制劑。
[0025]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，該均勻的干燥粉末組合物進(jìn)一步包括一種為纖維化劑的生物活性劑。根據(jù)該抗纖維化劑用于該均勻的干燥粉末組合物中，其可用于促進(jìn)下述任何情況；再生；血管生成；成纖維細(xì)胞遷移；成纖維細(xì)胞增殖；細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的沉積；及組織重塑。該纖維化劑也可用作動(dòng)脈血管壁刺激劑。
[0026]可用于該均勻的干燥粉末組合物中的纖維化劑可為或可包括絲；蠶絲；蛛絲；重組絲；生絲；水解絲；酸處理的絲；?；z；礦物粒子；滑石；脫乙酰殼多糖；聚賴氨酸；纖維結(jié)合素；博萊霉素；*CTGF。該纖維化劑也可為微粒形式，其可為可生物降解的微?；虿豢缮锝到獾奈⒘??？缮锝到獾奈⒘？砂ㄟx自聚酯、聚酐、聚(酐酯)、聚(酯一酰胺)、聚(酯一脲)、聚原酸酯、聚磷酸酯、聚膦嗪、聚氰基丙烯酸酯、膠原、脫乙酰殼多糖、透明質(zhì)酸、鉻鞣腸線，藻酸鹽、淀粉、纖維素及纖維素酯的材料。不可生物降解的微?？砂ㄟx自聚酯、聚氨基甲酸酯、聚硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯，及絲的材料。優(yōu)選的微粒的例子可為選自絲、滑石、淀粉、玻璃、硅酸鹽、二氧化硅、磷酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈣、羥基磷灰石、合成礦物、聚甲基丙烯酸甲酯、硝酸銀、陶瓷及其他無機(jī)粒子的微粒形式。
[0027]在該均勻的干燥粉末組合物的又一實(shí)施方案中，該生物活性劑促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)。在這個(gè)實(shí)施方案中，該纖維化劑可促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)。可促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)的纖維化劑可包括骨形態(tài)形成性蛋白及成骨生長(zhǎng)因子，后者可選自轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子、血小板衍生的生長(zhǎng)因子，及成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子。
[0028]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，具有纖維化劑的該均勻的干燥粉末組合物還含有一種藥用試劑，其誘發(fā)硬化(組織硬化劑)，其中該組織硬化劑可為一種表面活性劑或其可選自乙醇、二甲亞砜、蔗糖、氯化鈉、葡萄糖、甘油、米諾環(huán)素、四環(huán)素、多西環(huán)素、聚乙二醇單十二醚、十四烷基硫酸鈉、魚肝油酸鈉，及十二烷基硫酸鈉注射劑。
[0029]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，具有纖維化劑的該均勻的干燥粉末組合物還含有一種炎性細(xì)胞因子，其可選自 TGF β、PDGF、VEGF、bFGF、TNFa、NGF、GM — CSF、IGF — a、IL —1、IL — I — β、IL — 8、IL — 6,及生長(zhǎng)激素。
[0030]在本發(fā)明的再一實(shí)施方案中，具有纖維化劑的該均勻的干燥粉末組合物還含有一種刺激細(xì)胞增殖的試劑，其可選自地塞米松、異維甲酸(13—順維甲酸)、17 — β 一雌二醇、雌二醇、I 一 α 一 25 二羥維生素D3、己烯雌酚、環(huán)胞素A、L 一 NAME、全反式維甲酸(ATRA)，及其類似物和衍生物。
[0031]在該均勻的干燥粉末組合物的又一實(shí)施方案中，該生物活性劑與第一種成分和第二種成分混合形成混合物。
[0032]在該均勻的干燥粉末組合物的另一實(shí)施方案中，該生物活性劑與第一種成分或第二種成分化學(xué)偶合。
[0033]本發(fā)明的另一方面涉及可交聯(lián)組合物，其包括:(a)第一種可交聯(lián)成分，具有m個(gè)親核基團(tuán)，其中m3 2;及(b)第二種可交聯(lián)成分，其具有能與m個(gè)親核基團(tuán)反應(yīng)以形成共價(jià)鍵的η個(gè)親電基團(tuán)，其中η > 2且m+n > 5，第一種成分包括兩種或多種選自含有伯胺基團(tuán)的氨基酸和含有硫醇基團(tuán)的氨基酸的氨基酸殘基，第二種成分包括聚乙二醇部分，且第一種及第二種可交聯(lián)成分均為生物相容的、合成的及非免疫原性的，此外該組合物的交聯(lián)導(dǎo)致形成生物相容的、非免疫原性的、交聯(lián)的基質(zhì)。
[0034]以下任一項(xiàng)均為上文剛描述的可交聯(lián)組合物的優(yōu)選實(shí)施方案= 3, m = 4,η = 4，該親電基團(tuán)為琥珀酰亞胺基部分，所有η是相等的，且所有m是相等的。
[0035]在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所選的氨基酸殘基是賴氨酸。在這個(gè)實(shí)施方案中，下述任一項(xiàng)為優(yōu)選= 3,m = 4,n = 4,該親電基團(tuán)為琥拍酰亞胺基部分,所有η是相等的,且所有m是相等的。
[0036]在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，所選的氨基酸殘基是半胱氨酸。在這個(gè)實(shí)施方案中，下述任一項(xiàng)為優(yōu)選:m>3, m = 3, m = 4, η = 4,該親電基團(tuán)為琥拍酰亞胺基部分,所有η是相等的，且所有m是相等的。
[0037]本發(fā)明的又一方面涉及可交聯(lián)組合物，其包括:(a)第一種可交聯(lián)成分，其具有m個(gè)親核基團(tuán)，其中m3 2;及(b)第二種可交聯(lián)成分，其具有能與m個(gè)親核基團(tuán)反應(yīng)以形成共價(jià)鍵的η個(gè)親電基團(tuán)，其中η > 2且m+n > 5，第一種成分包括兩種或多種選自含有伯胺基團(tuán)的氨基酸和含有硫醇基團(tuán)的氨基酸的氨基酸殘基，第二種成分包括聚乙二醇部分，該親電基團(tuán)為琥珀酰亞胺基部分，且第一種及第二種可交聯(lián)成分均是生物相容的、合成的及非免疫原性的，此外該組合物的交聯(lián)導(dǎo)致形成生物相容的、非免疫原性的、交聯(lián)的基質(zhì)。
[0038]以下任一項(xiàng)為上文剛描述的可交聯(lián)組合物的優(yōu)選實(shí)施方案:m>3, m = 3, m = 4, η=4，該親電基團(tuán)為琥珀酰亞胺基部分，所有η是相等的，且所有m是相等的。
[0039]在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所選的氨基酸殘基是賴氨酸。在這個(gè)實(shí)施方案中，下述任一項(xiàng)為優(yōu)選= 3,m = 4,n = 4,該親電基團(tuán)為琥拍酰亞胺基部分,所有η是相等的,且所有m是相等的。
[0040]在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，所選的氨基酸殘基是半胱氨酸。在這個(gè)實(shí)施方案中，下述任一項(xiàng)為優(yōu)選:m>3, m = 3, m = 4, η = 4,該親電基團(tuán)為琥拍酰亞胺基部分,所有η是相等的，且所有m是相等的。
[0041]本發(fā)明的再一方面涉及可交聯(lián)組合物，其包括:(a)第一種可交聯(lián)成分，其具有m個(gè)親核基團(tuán)，其中m3 2;及(b)第二種可交聯(lián)成分，其具有能與m個(gè)親核基團(tuán)反應(yīng)以形成共價(jià)鍵的η個(gè)親電基團(tuán)，其中η > 2且m+n > 5，第一種成分包括兩種或多種選自含有伯胺基團(tuán)的氨基酸和含有硫醇基團(tuán)的氨基酸的氨基酸殘基，第二種成分包括多官能活化的聚乙二醇，且第一種及第二種可交聯(lián)成分均為生物相容的、合成的及非免疫原性的，此外該組合物的交聯(lián)導(dǎo)致形成生物相容的、非免疫原性的、交聯(lián)的基質(zhì)。
[0042]以下任一項(xiàng)均為上文剛描述的可交聯(lián)組合物的優(yōu)選實(shí)施方案= 3,m = 4,n=4，該親電基團(tuán)為琥珀酰亞胺基部分，所有η是相等的，所有m是相等的，該多官能活化的聚乙二醇為四官能活化的聚乙二醇，且該多官能活化的聚乙二醇為星形支化的聚乙二醇。
[0043]在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所選的氨基酸殘基是賴氨酸。在這個(gè)實(shí)施方案中，下述任一項(xiàng)為優(yōu)選= 3,m = 4,n = 4,該親電基團(tuán)為琥拍酰亞胺基部分,所有η是相等的,所有m是相等的，且該多官能活化的聚乙二醇為四官能活化的聚乙二醇或該多官能活化的聚乙二醇為星形支化的聚乙二醇。
[0044]在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，所選的氨基酸殘基是半胱氨酸。在這個(gè)實(shí)施方案中，下述任一項(xiàng)為優(yōu)選:m>3, m = 3, m = 4, η = 4,該親電基團(tuán)為琥拍酰亞胺基部分,所有η是相等的，所有m是相等的，且該多官能活化的聚乙二醇為四官能活化的聚乙二醇或該多官能活化的聚乙二醇為星形支化的聚乙二醇。
[0045]本發(fā)明的另一方面涉及一種形成三維基質(zhì)的方法，包括步驟:(a)提供本發(fā)明的組合物；并(b)通過暴露該組合物于含水環(huán)境致使親核和親電基團(tuán)具有反應(yīng)性以有效地相互反應(yīng)；其中所述暴露包括:(i)在具有約1.0至5.5的pH值范圍的第一種緩沖溶液中溶解該組合物以形成均相溶液，并(ii)向該均相溶液中加入具有約6.0至11.0的pH值范圍的第二種緩沖溶液；并(c)使得形成三維基質(zhì)。用于這種方法的一種優(yōu)選的組合物是均勻的干燥粉末組合物。剛描述于上的本發(fā)明的三維基質(zhì)可不給予任何外部能量或通過聚合而形成。
[0046]在一優(yōu)選實(shí)施方案中，通過致使親核基團(tuán)相對(duì)地不親核，選擇第一種緩沖溶液的pH值以阻滯第一種成分上的親核基團(tuán)的反應(yīng)性。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，第二種緩沖溶液抵消了第一種緩沖溶液的效應(yīng)，以致第一種成分的親核基團(tuán)恢復(fù)了它們的親核特征并與第二種成分的親電基團(tuán)相互反應(yīng)。
[0047]在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，該組合物、第一種緩沖溶液及第二種緩沖溶液被分別裝在具有多個(gè)套筒、一個(gè)混合頭及一出口孔的多室注射系統(tǒng)中；步驟(b) (i)包括向裝有組合物的套筒加入第一種緩沖溶液以溶解該組合物并形成均相溶液，并擠壓該均相溶液進(jìn)入混合頭；步驟(b) (ii)包括同時(shí)地?cái)D壓第二種緩沖溶液進(jìn)入混合頭；且步驟(C)還包括擠壓得到的組合物通過出口孔至表面。
[0048]本發(fā)明的又一方面涉及封閉患者組織的方法，包括步驟:(a)提供本發(fā)明的組合物；(b)通過暴露該組合物于含水環(huán)境致使親核與親電基團(tuán)具有反應(yīng)性以有效地相互反應(yīng)；其中所述暴露包括:(i)在具有約1.0至5.5的pH值范圍的第一種緩沖溶液中溶解該組合物以形成均相溶液，并(ii)向該均相溶液中加入具有約6.0至11.0的pH值范圍的第二種緩沖溶液以形成混合物；并(c)放入該混合物使之與組織接觸并使得形成三維基質(zhì)及封閉組織。用于這種方法的一種優(yōu)選的組合物是均勻的干燥粉末組合物。
[0049]本發(fā)明的再一方面涉及防止患者的組織間粘連的方法，包括步驟:(a)提供本發(fā)明的組合物；(b)通過暴露該組合物于含水環(huán)境致使親核與親電基團(tuán)具有反應(yīng)性以有效地相互反應(yīng)；其中所述暴露包括:(i)在具有約1.0至5.5的pH值范圍的第一種緩沖溶液中溶解該組合物以形成均相溶液，并(ii)向該均相溶液中加入具有約6.0至11.0的pH值范圍的第二種緩沖溶液以形成混合物；并(c)放入該混合物使之與組織接觸并使得在組織上形成三維基質(zhì)。用于這種方法的一種優(yōu)選的組合物是均勻的干燥粉末組合物。
[0050]本發(fā)明的另一方面涉及在裝置的表面形成三維基質(zhì)的方法，包括步驟:(a)提供本發(fā)明的組合物；并(b)通過暴露該組合物于含水環(huán)境致使親核與親電基團(tuán)具有反應(yīng)性以有效地相互反應(yīng)；其中所述暴露包括:(i)在具有約1.0至5.5的pH值范圍的第一種緩沖溶液中溶解該組合物以形成均相溶液，并(ii)向該均相溶液中加入具有約6.0至11.0的pH值范圍的第二種緩沖溶液；并將該均相溶液應(yīng)用于裝置的表面；且使得形成三維基質(zhì)。用于這種方法的一種優(yōu)選的組合物是均勻的干燥粉末組合物。
[0051]本發(fā)明的又一方面涉及防止在醫(yī)學(xué)植入物的附近形成疤痕的方法，包括步驟:(a)提供本發(fā)明的組合物；(b)通過暴露該組合物于含水環(huán)境致使親核與親電基團(tuán)具有反應(yīng)性以有效地相互反應(yīng)；其中所述暴露包括:(i)在具有約1.0至5.5的pH值范圍的第一種緩沖溶液中溶解該組合物以形成均相溶液，并(ii)向該均相溶液中加入具有約6.0至11.0的PH值范圍的第二種緩沖溶液以形成混合物；并向醫(yī)學(xué)植入物的表面應(yīng)用該混合物且使得在該醫(yī)學(xué)植入物的表面形成三維基質(zhì)；及(d)在動(dòng)物宿主中放入該醫(yī)學(xué)植入物，其中從組合物中釋放的抗纖維化劑抑制了動(dòng)物宿主中的疤痕形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，該抗纖維化劑在放置植入物后被釋放至植入物附近組織中。用于這種方法的一種優(yōu)選的組合物是具有抗纖維化劑的均勻的干燥粉末組合物。
[0052]本發(fā)明的再一方面涉及在醫(yī)學(xué)植入物的附近促進(jìn)形成疤痕的方法，包括步驟:(a)提供本發(fā)明的組合物；(b)通過暴露該組合物于含水環(huán)境致使親核與親電基團(tuán)具有反應(yīng)性以有效地相互反應(yīng)；其中所述暴露包括:(i)在具有約1.0至5.5的pH值范圍的第一種緩沖溶液中溶解該組合物以形成均相溶液，并(ii)向該均相溶液中加入具有約6.0至11.0的pH值范圍的第二種緩沖溶液；并(c)向醫(yī)學(xué)植入物的表面應(yīng)用該混合物且使得在該醫(yī)學(xué)植入物的表面形成三維基質(zhì)；及(d)在動(dòng)物宿主中放入該醫(yī)學(xué)植入物，其中從基質(zhì)釋放出的纖維化劑抑制了動(dòng)物宿主中的疤痕形成。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該纖維化劑在放置植入物后被釋放進(jìn)植入物附近的組織中。用于這種方法的一種優(yōu)選的組合物是具有纖維化劑的均勻的干燥粉末組合物。
[0053]本發(fā)明的又一方面涉及用于醫(yī)療用途的試劑盒，包括:(a)均勻的干燥粉末組合物，其包括:(i)第一種成分，其具有被m個(gè)親核基團(tuán)取代的核，其中m3 2;以及(ii)第二種成分，其具有被η個(gè)親電基團(tuán)取代的核，其中η >2且m+n>4;其中親核與親電基團(tuán)在干燥環(huán)境中無反應(yīng)性，但當(dāng)暴露于含水環(huán)境中時(shí)會(huì)變得具有反應(yīng)性，這樣各成分可在含水環(huán)境中相互反應(yīng)形成三維基質(zhì)；(b)第一種緩沖溶液，其具有約1.0至5.5的pH值范圍；及(c)第二種緩沖溶液，其具有約6.0至11.0的pH值范圍；其中各成分被分別包裝并在使用前立即混合。當(dāng)然，在使用前，各成分被分別無菌包裝是優(yōu)選的。
[0054]本發(fā)明的又一方面涉及用于醫(yī)療用途的試劑盒，包括:(a)本發(fā)明的組合物；(b)第一種緩沖溶液，其具有約1.0至5.5的pH值范圍；及(C)第二種緩沖溶液，其具有約6.0至11.0的pH值范圍；其中各成分被分別包裝并在使用前立即混合。用于該試劑盒的本發(fā)明優(yōu)選的組合物是均勻的干燥粉末組合物。優(yōu)選的是該試劑盒的各成分被分別無菌包裝。
[0055]該試劑盒還可包括一遞送裝置，在一實(shí)施方案中，其可為一種多室裝置。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的多室裝置為具有多個(gè)套筒、一個(gè)混合頭，及一個(gè)出口孔的多室注射系統(tǒng)。當(dāng)該試劑盒為多室注射系統(tǒng)，均勻的干燥粉末組合物、第一種緩沖溶液及第二種緩沖溶液被分別裝在該多室注射系統(tǒng)中。
[0056]在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，該遞送裝置為加壓遞送系統(tǒng)。優(yōu)選的加壓遞送系統(tǒng)包括:多個(gè)流體成分入口，每個(gè)適合與不同的流體成分源連通；適合與加壓的載體流體源連通的至少一個(gè)載體流體入口 ；位于多個(gè)流體成分入口及至少一個(gè)載體流體入口的下游的擴(kuò)散表面；且出口延伸通過該擴(kuò)散表面，其中所述擴(kuò)散表面適于在其上接收流體成分并具有有效導(dǎo)引并保持各接收到的流體成分按不同流徑流向所述出口以便通過來自所述至少一個(gè)載體流體入口的所述加壓載體流體混合并通過其分配的形狀。在這個(gè)實(shí)施方案中，一種優(yōu)選的加壓載體流體為加壓空氣且優(yōu)選的流體成分為本發(fā)明的第一種緩沖溶液和第二種緩沖溶液。
[0057]用于醫(yī)療用途的該試劑盒的另一實(shí)施方案進(jìn)一步包括一種生物活性劑且該醫(yī)療用途包括遞送該生物活性劑。該生物活性劑可與均勻的干燥粉末組合物包裝并可進(jìn)一步包括與該生物活性劑及均勻的干燥粉末組合物包裝的藥學(xué)上可接受的載體。該生物活性劑也可作為溶液與第一種緩沖溶液或作為溶液與第二種緩沖溶液包裝。該試劑盒可進(jìn)一步包括一種藥學(xué)上可接受的載體作為第四種成分。該生物活性劑被與藥學(xué)上可接受的載體包裝。
[0058]用于醫(yī)療用途的該試劑盒的再一實(shí)施方案進(jìn)一步包括活細(xì)胞或基因，且該醫(yī)療用途包括遞送活細(xì)胞或基因。
[0059]該試劑盒可被用作的其他醫(yī)療用途包括粘合或封閉生物組織、生物粘附、眼科應(yīng)用、組織增大、防止粘連、形成合成的植入物或涂覆合成的植入物、治療動(dòng)脈瘤，及腹腔鏡操作。
[0060]本發(fā)明的再一方面涉及用于醫(yī)療用途的試劑盒，包括:(a)第一種成分，其具有被m個(gè)親核基團(tuán)取代的核，其中m>2;(b)第二種成分，其具有被η個(gè)親電基團(tuán)取代的核，其中η彡2且m+n>4 ； (c)具有約1.0至5.5的pH值范圍的第一種緩沖溶液；及⑷具有約6.0至11.0的pH值范圍的第二種緩沖溶液，其中親核與親電基團(tuán)在干燥環(huán)境中無反應(yīng)性，但當(dāng)暴露于含水環(huán)境中時(shí)會(huì)變得具有反應(yīng)性，這樣各成分可在含水環(huán)境中相互反應(yīng)形成三維基質(zhì)，此外各成分被分別包裝并在使用前立即混合。
[0061 ] 本發(fā)明的這些及其他方面被詳述于下。
附圖簡(jiǎn)述
[0062]圖1描述了本發(fā)明的優(yōu)選的多室注射裝置。
[0063]圖2和3示意性的說明了本發(fā)明的加壓遞送裝置的一個(gè)實(shí)施方案，其包括一個(gè)具有內(nèi)部擴(kuò)散表面的罩及一用于遞送流體成分的內(nèi)腔裝配和至擴(kuò)散表面的加壓載體流體。圖1用分解圖描述了該裝置，圖2描述了罩的內(nèi)部擴(kuò)散表面。
發(fā)明詳述
1.定義及命名
[0064]在詳細(xì)描述本發(fā)明前，應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于特定組合物的形式、可交聯(lián)成分、交聯(lián)技術(shù)或使用方法，因?yàn)檫@些可以變化，另外指出的除外。也應(yīng)該理解用于此處的技術(shù)僅為了描述特定實(shí)施方案，且不是為了進(jìn)行限制。
[0065]必須注意的是，如本說明書和所附的權(quán)利要求中所使用，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”及“該”包括復(fù)數(shù)涉及的對(duì)象，除非上下文另外清楚的指示。這樣，舉個(gè)例子，“一種多官能化合物”指的不僅是一種單一的多官能化合物，也指兩種或多種相同或不同的多官能化合物的組合，“一種反應(yīng)性基團(tuán)”除指一種單一的反應(yīng)性基團(tuán)外，也指若干反應(yīng)性基團(tuán)的組合，以此類推。
[0066]除非另外定義，所有用于此處的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明有關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的意思。盡管任何類似或等效于那些此處描述的方法和材料可在實(shí)踐或本發(fā)明的試驗(yàn)中有用，但優(yōu)選的方法和材料在下文被描述。對(duì)描述本發(fā)明特別重要的專門術(shù)語在下文被定義。
[0067]此處使用的術(shù)語“相互反應(yīng)”和“相互的反應(yīng)”指的是形成共價(jià)鍵、非共價(jià)鍵，或兩者均有。該術(shù)語因此包括發(fā)生交聯(lián)，其包括由于形成共價(jià)鍵而發(fā)生的分子間交聯(lián)，也包括可選的分子內(nèi)交聯(lián)。在兩個(gè)或多個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)的相互反應(yīng)后可產(chǎn)生纏結(jié)，是非共價(jià)鍵的另一例子。兩個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)間的共價(jià)結(jié)合可以是直接的，在該情況下，反應(yīng)性基團(tuán)上的一個(gè)原子直接與其他反應(yīng)性基團(tuán)上的原子結(jié)合，或其可通過連接基團(tuán)為間接的。非共價(jià)鍵包括離子(靜電的)鍵、氫鍵或疏水分子片段的締合，其可為相同或不同的。除共價(jià)鍵外，交聯(lián)基質(zhì)也可包括這樣的分子間的和/或分子內(nèi)的非共價(jià)鍵。
[0068]當(dāng)涉及聚合物時(shí)，術(shù)語“親水的”和“疏水的”一般是按照HLB值定義，HLB值即:親水親脂的平衡。高HLB值表明是親水化合物，而低HLB值表現(xiàn)了疏水化合物的特征。HLB值是本領(lǐng)域中為大家熟知的，通常范圍從I至18。優(yōu)選的多官能化合物的核是親水的，雖然就整體而言該多官能化合物含有至少一種親水成分，但可交聯(lián)疏水成分也可存在。
[0069]使用的術(shù)語“聚合物”不僅在傳統(tǒng)意義上是指由重復(fù)單體單元組成的分子，包括均聚物、嵌段共聚物、無規(guī)共聚物及接枝共聚物，也指不含有重復(fù)單體單元但在“多官能的”意義上是“聚合的”多官能的小分子，即:含有兩個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)。因此，應(yīng)該理解當(dāng)使用術(shù)語“聚合物”時(shí)，包括雙官能的和多官能的小分子。這樣的部分包括，例如:雙官能的親電體二琥珀酰亞胺基辛二酸酯(DSS)、雙(硫代琥珀酰亞胺基)辛二酸酯(BS3)、二硫代雙(琥珀酰亞胺基丙酸酯)(DSP)、雙(2 —琥珀酰亞氨氧一羰基氧)乙基砜(BSOCOES)、3，3’ 一二硫代雙(硫代琥珀酰亞胺基丙酸酯)(DTSSP);及雙和多官能的親核體1，2 一乙二胺(H2N -CH2 — CH2 — NH2)、四亞甲基二胺(H2N — [CH2J4 — NH2)、環(huán)戊二胺(尸胺)(H2N — [CH2J5 —NH2)、環(huán)己二胺(H2N — [CH2J6 — NH2)、雙(2 —氨乙基)胺(HN — [CH2 — CH2 — NH2J2),及二(2 —氨乙基)胺(N — [CH2 - CH2 - NH2J3)，以及它們的硫醇類似物。此處的所有合適的聚合物是生物相容的和非免疫原性的。該聚合物可為可降解的或不可降解的。在一種優(yōu)選的方式中，該聚合物在體內(nèi)經(jīng)過至少幾個(gè)月的時(shí)間而將基本不降解。
[0070]使用的術(shù)語“合成的”指的是聚合物、化合物及其他被“化學(xué)合成的”這樣的材料。例如，在本組合物中的一種合成的材料可具有與天然存在的材料相同的分子結(jié)構(gòu)，但該材料本身，如本發(fā)明的組合物中所摻入，已在實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)上被化學(xué)合成。“合成的”材料也包括半合成的材料，即:從天然來源得到的天然存在的材料，其已在某些方面被化學(xué)修飾。然而，通常，此處的該合成的材料是純粹的合成的，即:它們既不是半合成的，也不具有與天然存在的材料相同的結(jié)構(gòu)。
[0071]術(shù)語“有效量”指的是為獲得期望的效果所需要的組合物的量。例如，組合物的“組織生長(zhǎng)促進(jìn)量”指的是為刺激組織生長(zhǎng)至可檢測(cè)的程度所需要的量。組織，在本文中，包括:結(jié)締組織、骨、軟骨、表皮和真皮、血液，及其他組織。被確定為有效量的實(shí)際量將根據(jù)例如患者的身材、健康狀況、性別和年齡等因素來確定，且通過護(hù)理者將更易于確定。
[0072]此處使用的術(shù)語“在原位”意思是在給藥部位。因此，本發(fā)明的組合物可被注射或其他方式施用到患者身體內(nèi)的特定部位，如:需要增大的部位，且允許在注射的部位交聯(lián)。合適的部位一般是為促進(jìn)組織再生的增加真皮支撐的皮內(nèi)或皮下區(qū)域、為了骨修復(fù)的骨折位置處、為了增強(qiáng)括約肌(如:自制的恢復(fù))的括約肌組織中、在傷口或縫合處；及為促進(jìn)脈管再生的脈管吻合中或其鄰近處。
[0073]術(shù)語“含水介質(zhì)”包括溶液、懸浮液、分散體、膠體及類似含水介質(zhì)。術(shù)語“含水環(huán)境”意思是含有含水介質(zhì)的環(huán)境。類似地，術(shù)語“干燥環(huán)境”意思是不含有含水介質(zhì)的環(huán)境。
[0074]此處可互換的術(shù)語“活性劑”、“生物活性劑”、“治療劑”、“藥理活性劑”及“藥物”是指適于向患者給藥并產(chǎn)生預(yù)期效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)或化合物。這些術(shù)語包括在治療上有效和在預(yù)防上有效的試劑。也包括明確提到的也產(chǎn)生預(yù)期效應(yīng)的那些化合物或那些類化合物的衍生物和類似物。
[0075]此處使用的術(shù)語“活性劑”、“生物活性劑”、“治療劑”、“藥理活性劑”及“藥物”指在體內(nèi)發(fā)揮生物效應(yīng)的有機(jī)分子。為了本討論的目的，使用了術(shù)語“生物活性劑”，應(yīng)理解該術(shù)語的使用不排除其余術(shù)語的應(yīng)用。經(jīng)由舉例而非限制，生物活性劑的例子包括:酶類、受體拮抗劑或激動(dòng)劑、激素類、生長(zhǎng)因子、自體骨髓、抗生素、抗微生物劑及抗體。術(shù)語生物活性劑也意在包括可摻入本發(fā)明的組合物中的各種細(xì)胞類型和基因。生物活性劑的其他例子包括那些抑制纖維化和那些促進(jìn)纖維化的。在某些實(shí)施方案中，生物活性劑可在組織和基質(zhì)(如:醫(yī)學(xué)裝置的表面)間促進(jìn)粘連。
[0076]“纖維化”、“疤痕形成”或“纖維化反應(yīng)”指的是對(duì)損傷或醫(yī)學(xué)介入反應(yīng)的纖維組織形成。促進(jìn)(也指此處可互換的如“誘導(dǎo)”、“刺激”、“引發(fā)”等)纖維化或疤痕形成的治療劑指的是此處可互換的如“纖維化誘導(dǎo)劑”、“疤痕形成劑”、“纖維化劑”、“粘連誘導(dǎo)劑”等，這些試劑通過一種或多種機(jī)理起作用，包括:誘導(dǎo)或促進(jìn)血管生成、刺激結(jié)締組織細(xì)胞(如:成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞)的遷移或增殖、誘導(dǎo)ECM產(chǎn)生，和/或促進(jìn)組織重塑。抑制纖維化或疤痕形成的治療劑在此處是指“纖維化抑制劑”、“抗疤痕形成劑”等，這些試劑通過一種或多種機(jī)理抑制纖維化，包括:抑制血管生成、抑制結(jié)締組織細(xì)胞(如:成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞)的遷移或增殖、降低ECM生成，和/或抑制組織重塑。
[0077]“硬化”指的是刺激物被局部地應(yīng)用于組織后導(dǎo)致炎性反應(yīng)并接著在刺激部位形成疤痕組織的組織反應(yīng)。誘導(dǎo)或促進(jìn)硬化的藥學(xué)試劑指的是“組織硬化劑”或“硬化劑”。組織硬化劑的典型例子包括:乙醇、二甲亞砜、表面活性劑(如:TRIT0NX、失水山梨糖醇單月桂酸酯、失水山梨糖醇倍半油酸酯、甘油單硬脂酰酯及聚氧乙烯、聚氧乙烯十六烷基醚，等等)、蔗糖、氯化鈉、葡萄糖、丙三醇、米諾環(huán)素、四環(huán)素、多西環(huán)素、聚乙二醇單十二醚、十四烷基硫酸鈉、魚肝油酸鈉、乙醇胺、苯酚、sarapin和十二烷基硫酸鈉注射劑。
[0078]“抗微管劑”應(yīng)被理解為包括任何蛋白質(zhì)、肽、化學(xué)藥品，或其他損害微管功能的分子，例如，通過防止或穩(wěn)定聚合作用。此處的穩(wěn)定微管聚合的化合物指的是“微管穩(wěn)定劑”。許多方法可用于確定特定化合物的抗微管活性，包括例如Smith等人(CancerLett79 (2): 213 — 219，1994)和 Mooberry 等人(Cancer Lett.96 (2): 261 — 266，1995)描述的分析方法。術(shù)語“醫(yī)學(xué)裝置”、“植入物”、“醫(yī)學(xué)植入物”等被同義地用作指任何被設(shè)計(jì)成部分或整體放置在患者體內(nèi)的物體，為了達(dá)到一或多種治療的或預(yù)防的目的，如:為了恢復(fù)生理功能、減輕與疾病有關(guān)的癥狀、遞送治療劑，和/或修復(fù)或更換或加強(qiáng)被損傷的或患病的器官和組織。而通常由生物學(xué)上合適的合成材料(如:醫(yī)用不銹鋼、鈦及其他金屬?’聚合物如聚氨基甲酸酯、硅、PLA、PLGA及其他材料)組成，其為外源性的，一些醫(yī)學(xué)裝置和植入物包括從動(dòng)物(如:“異種移植物”，例如整體動(dòng)物器官；動(dòng)物組織如心瓣膜；天然存在或化學(xué)修飾的分子如膠原、透明質(zhì)酸、蛋白質(zhì)、碳水化合物及其他分子)、人類供體(如:“同種異體移植物”，例如整體器官；組織，如骨移植物、皮膚移植物及其他組織)，或從患者自身(如:“自體移植物”，例如隱靜脈移植物、皮膚移植物、腱/韌帶/肌肉移植物)得到的材料。
[0079]關(guān)于分子結(jié)構(gòu)的有關(guān)命名，應(yīng)用下列定義:
[0080]此處使用的術(shù)語“烷基”指的是支化或非支化的飽和烴基(盡管通常非必需含有i至約24個(gè)碳原子)，例如:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、辛基、癸基等，以及環(huán)烷基，例如:環(huán)戊基、環(huán)己基等。一般地，盡管也不是必需的，此處的烷基含有I至約12個(gè)碳原子。術(shù)語“低級(jí)烷基”意指I至6個(gè)碳原子的烷基，優(yōu)選I至4個(gè)碳原子?！叭〈榛敝傅氖潜灰换蚨鄠€(gè)取代基取代的烷基。“亞烷基”、“低級(jí)亞烷基”及“取代的亞烷基”分別指的是~■價(jià)的燒基、低級(jí)燒基及取代燒基。
[0081]除非另有說明，此處使用的術(shù)語“芳基”指的是含有單個(gè)芳環(huán)(單環(huán))或稠合在一起、共價(jià)連接或與一個(gè)共同基團(tuán)如亞甲基或乙烯部分連接的多個(gè)芳環(huán)的芳香族取代基。該共同連接基團(tuán)也可以是如在苯甲酮中的羰基、如在二苯醚中的氧原子，或如在二苯胺中的氮原子。優(yōu)選的芳基含有一個(gè)芳環(huán)或兩個(gè)稠合的或連接的芳環(huán)，如:苯基、萘基、聯(lián)苯基、二苯醚、二苯胺、二苯甲酮等?！叭〈蓟敝傅氖潜灰换蚨鄠€(gè)取代基團(tuán)取代的芳基部分，術(shù)語“含雜原子的芳基”和“雜芳基”指的是至少一個(gè)碳原子被雜原子取代的芳基。術(shù)語“亞芳基”和“取代的亞芳基”指的是如剛定義的二價(jià)芳基及取代芳基。
[0082]在“含雜原子的烴基”中的術(shù)語“含雜原子”指的是分子或分子碎片中的一或多個(gè)碳原子被除碳以外的原子，如:氮、氧、硫、磷或硅取代。
[0083]“烴基”指的是一價(jià)烴基，其含有I至約30個(gè)碳原子，優(yōu)選I至約24個(gè)碳原子，最優(yōu)選I至約12個(gè)碳原子，包括支化或非支化的、飽和或不飽和的種類，例如:烷基、鏈烯基、芳基等。術(shù)語“低級(jí)烴基”意指I至6個(gè)碳原子的烴基，優(yōu)選I至4個(gè)碳原子。術(shù)語“亞烴基”意指二價(jià)的烴基部分，其含有I至約30個(gè)碳原子，優(yōu)選I至約24個(gè)碳原子，最優(yōu)選I至約12個(gè)碳原子，包括支化或非支化的、飽和或不飽和的種類等。術(shù)語“低級(jí)亞烴基”意指I至6個(gè)碳原子的亞烴基，優(yōu)選I至4個(gè)碳原子。“取代烴基”指的是被一或多個(gè)取代基取代的烴基，且術(shù)語“含雜原子的烴基”和“雜烴基”指的是烴基中至少一個(gè)碳原子被雜原子取代。類似地，“取代亞烴基”指的是被一或多個(gè)取代基取代的亞烴基，且術(shù)語“含雜原子的亞烴基”和“雜亞烴基”指的是亞烴基中至少一個(gè)碳原子被雜原子取代。如果沒有另外指出，“烴基”表示未取代的烴基、取代烴基、含雜原子的烴基，及取代的含雜原子的烴基。除非另外指出，術(shù)語“烴基”和“亞烴基”分別包括取代的烴基和取代的亞烴基、含雜原子的烴基和含雜原子的亞烴基，及取代的含雜原子的烴基和取代的含雜原子的亞烴基。
[0084]如在一些前述定義中所提及，通過如在“取代烴基”、“取代烷基”等中的“取代”，意思是在烴基、烷基或其他部分中，至少一個(gè)結(jié)合至碳原子上的氫原子被一或多個(gè)取代基取代，取代基例如:烷氧基、羥基、鹵素、硝基等官能團(tuán)。除非另外指出，應(yīng)該理解特定分子片段可被一或多個(gè)不妨害化合物的效用的取代基取代。例如，“琥珀酰亞胺基”意在包括未取代的琥珀酰亞胺基以及硫代琥珀酰亞胺基及其他在環(huán)碳原子上被例如烷氧基取代基、聚醚取代基等取代的琥珀酰亞胺基。
I1.成分
[0085]根據(jù)本發(fā)明，提供的組合物含有至少兩種生物相容的、非免疫原性的成分，其上有反應(yīng)性基團(tuán)，選擇官能團(tuán)以使成分之間能夠相互反應(yīng)，即:交聯(lián)形成三維基質(zhì)。各成分具有一個(gè)被反應(yīng)性基團(tuán)取代的核。典型地，該組合物將含有具有被親核基團(tuán)取代的核的第一種成分和具有被親電基團(tuán)取代的核的第二種成分。本發(fā)明也包括具有超過兩種成分的組合物，其中另外的成分可具有親核或親電基團(tuán)。
[0086]選擇反應(yīng)性基團(tuán)以使這些成分在干燥環(huán)境中基本無反應(yīng)性。當(dāng)暴露于含水環(huán)境后，這些成分會(huì)變得具有反應(yīng)性，多種成分可在含水環(huán)境中相互反應(yīng)形成三維基質(zhì)。優(yōu)選地在不給予任何外部能量下形成這種基質(zhì)，例如，在室溫或稍高的溫度下。
[0087]該組合物特別適合應(yīng)用于包括在生物系統(tǒng)和該組合物間接觸并形成三維基質(zhì)。該生物系統(tǒng)可以是生物組織，且在一優(yōu)選實(shí)施方案中，是活組織。
[0088]得到的三維基質(zhì)在上下文中多處有用，且其特別可用作用于醫(yī)療用途的生物材料，例如:用于生物粘連、生物活性劑的遞送、組織增大、組織封閉、血管封閉、針眼封閉、止血、阻止手術(shù)操作或損傷后的粘連等。
[0089]也可選擇核和反應(yīng)性基團(tuán)以提供具有一種或多種下列特征的成分:生物相容的、非免疫原性的，且不在給藥部位留下任何有毒的、炎性的或免疫原性的反應(yīng)產(chǎn)物。類似地，也可選擇核和反應(yīng)性基團(tuán)以使得到的基質(zhì)具有一種或多種這些特征。
[0090]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)暴露于含水環(huán)境后，組合物的成分上的反應(yīng)性基團(tuán)基本上立即或立即開始相互反應(yīng)并形成三維基質(zhì)。術(shù)語“基本上立即”意在表示在五分鐘之內(nèi)，優(yōu)選地在兩分鐘之內(nèi)，而術(shù)語“立即”意在表示在一分鐘之內(nèi)，優(yōu)選地在30秒之內(nèi)。典型地，三維組合物將在約30分鐘內(nèi)完全形成。
[0091]在一個(gè)實(shí)施方案中，這些成分和得到的基質(zhì)不經(jīng)受基質(zhì)金屬蛋白酶例如膠原酶的酶裂解，且因此在體內(nèi)不易降解。此外，根據(jù)各成分的選擇和數(shù)量，該組合物易于特制以提高某些性質(zhì)，如:抗壓強(qiáng)度、溶脹性、粘著性、親水性、光學(xué)透明度等。
[0092]本發(fā)明的均勻的干燥粉末組合物包括:具有一個(gè)被親核基團(tuán)取代的核的第一種成分和具有被親電基團(tuán)取代的核的第二種成分。當(dāng)?shù)谝环N和第二種成分被在干燥環(huán)境中混合時(shí)，親核與親電基團(tuán)相互之間不反應(yīng)，但當(dāng)暴露于含水環(huán)境時(shí)會(huì)變得具有反應(yīng)性，這樣各成分可在含水環(huán)境中相互反應(yīng)形成三維基質(zhì)。為形成三維基質(zhì)，優(yōu)選地在第一種和第二種成分中均存在多個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，一種成分具有一個(gè)被m個(gè)親核基團(tuán)取代的核，其中m ^ 2 ;且另一種成分具有一個(gè)被η個(gè)親電基團(tuán)取代的核，其中η > 2且m+n>40
[0093]因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，該組合物可被描述為具有式⑴和(II)的成分:
(I)[X — (L1)pJm — R
(II)[Y - (L2)Jn-R'
其中m和η是從2 — 12的整數(shù)，且m+n>4洱和1?’獨(dú)立地選自親水聚合物、疏水聚合物、兩親聚合物、C2_14的烴基，及含雜原子的C2 —14的烴基；X為親核基團(tuán)'Y為親電基團(tuán)山1與L2為連接基團(tuán)；且P與q為從O — I的整數(shù)。當(dāng)P為O時(shí)，那么特定的親核基團(tuán)直接與核R連接，而當(dāng)P為I時(shí)，那么特定的親核基團(tuán)經(jīng)由連接基團(tuán)L間接地與核連接。各X基團(tuán)可以是相同或不同的，且各Y基團(tuán)可以是相同或不同的。
[0094]任何附加的成分將具有如[Z - (L3)Js - R"的化學(xué)式，其中s為是從2 — 6的整數(shù)；R"選自親水聚合物、疏水聚合物、兩親聚合物、C2_14的烴基，及含雜原子的(:2 —14的烴基；Z為親核或親電基團(tuán)；L3為連接基團(tuán)；且r為從O — I的整數(shù)。
[0095]在式(I)和(II)的成分中,各側(cè)鏈一般具有一個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)；然而，本發(fā)明也包括其側(cè)鏈可包含超過一個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)的成分。因此，例如:第一種成分可具有式(I’):
(I，)[X，- (L4)a-X"- (L5)1Jc-R"，
其中:a和b為從O — I的整數(shù)；c為從2 — 6的整數(shù)；R"'選自親水聚合物、疏水聚合物、兩親聚合物、C2_14的烴基，及含雜原子的C2 —14的烴基-X與X"為親電基團(tuán)；且L4和L5為連接基團(tuán)。X’與X"可為相同或不同的。
[0096]這些成分是市售可得的，或者是從市售可得的原料通過本領(lǐng)域熟知的技術(shù)易于合成的。
1.反應(yīng)性基團(tuán)
[0097]在使用前，該組合物被儲(chǔ)存在干燥環(huán)境中以確保直至使用這些成分基本上保持無反應(yīng)性。當(dāng)暴露于含水環(huán)境后，這些成分上的反應(yīng)性基團(tuán)會(huì)變得具有反應(yīng)性，這樣多種成分可相互反應(yīng)形成三維基質(zhì)。該干燥組合物優(yōu)選地被儲(chǔ)存在惰性氣氛下，以使這些成分不與氧反應(yīng)。
[0098]一般而言，該組合物的濃度將在約“丨％至5(^丨％的范圍內(nèi)，一般在約2?丨％至40wt%。優(yōu)選的濃度將取決于許多因素，包括成分的類型(即:分子的核及反應(yīng)性基團(tuán)的類型)、其他分子量及得到的三維基質(zhì)的最終用途。例如，使用較高濃度的成分，或使用高度官能化的成分，將導(dǎo)致形成較緊密交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生一種較硬的、較堅(jiān)固的組合物，例如凝膠。總的來說，三維基質(zhì)的機(jī)械性能應(yīng)類似于基質(zhì)(或形成基質(zhì)的成分)將被應(yīng)用到的組織的機(jī)械性能。因此，當(dāng)該基質(zhì)被用于矯形，該凝膠基質(zhì)應(yīng)相對(duì)堅(jiān)硬，如:硬凝膠；而當(dāng)該基質(zhì)被用在軟組織上，例如在組織增大中，該凝膠基質(zhì)應(yīng)相對(duì)柔軟，如:軟凝膠。
[0099]該反應(yīng)性基團(tuán)為親核與親電基團(tuán)，其經(jīng)歷了親核取代反應(yīng)、親核加成反應(yīng)，或兩者均有。術(shù)語“親電的”指的是對(duì)親核攻擊敏感的反應(yīng)性基團(tuán)，即:易于與進(jìn)入的親核基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。此處的親電基團(tuán)是正電荷或缺電子的，典型的是缺電子的。術(shù)語“親核的”指的是富電子的反應(yīng)性基團(tuán)，其具有一對(duì)未共享的電子作為反應(yīng)部位并與正電荷的或缺電子的部位反應(yīng)。
[0100]實(shí)際上X可為任何親核基團(tuán)，只要可以與親電基團(tuán)Y發(fā)生反應(yīng)，且當(dāng)Z存在并為親電的時(shí)，也可與Z反應(yīng)。類似地，實(shí)際上Y可為任何親電基團(tuán)，只要可以與X發(fā)生反應(yīng)，且當(dāng)Z存在并為親核的時(shí)，也可與Z反應(yīng)。唯一的限制是實(shí)用的一點(diǎn):在X和Y(及z(當(dāng)其存在時(shí)))之間的反應(yīng)應(yīng)相當(dāng)快并在含水介質(zhì)中混合后自動(dòng)發(fā)生，無需外加任何能量，如:熱，或潛在的毒性的或非生物降解的反應(yīng)催化劑或其他化學(xué)試劑。盡管不是必需的但也是優(yōu)選的是反應(yīng)發(fā)生無需紫外線或其他輻射。在一個(gè)實(shí)施方案中，在X和Y(及Z(當(dāng)其存在時(shí)))之間的反應(yīng)在60分鐘內(nèi)完成，優(yōu)選地在30分鐘內(nèi)。最優(yōu)選地，該反應(yīng)在約5至15分鐘或更短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。
[0101]適合作為X的親核基團(tuán)的例子包括，但不限于:一NHy-NHR^-N(R1)2、一 SH,-0H、一 C00H、一 C6H4 — 0H、一 H、一 PH2、一 PHR1,- P (R1) 2、一 NH — NH2, — CO — NH — NH2,—C5H4N等，其中R1為烴基且各R1可為相同或不同的。R1通常為烷基或單環(huán)烷基，優(yōu)選烷基，且最優(yōu)選低級(jí)烷基。針對(duì)本發(fā)明的目的，有機(jī)金屬部分也是有用的親核基團(tuán)，特別是那些充當(dāng)碳負(fù)離子供體的。有機(jī)金屬部分的例子包括:格利雅(Grignard)官能團(tuán)一 R2MgHal,其中R2為碳原子(取代或未取代的)，且Hal為鹵素，典型地為溴、碘或氯，優(yōu)選溴；以及含鋰的官能團(tuán)，典型地為烷基鋰基團(tuán)；含鈉的官能團(tuán)。
[0102]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解為使某些親核基團(tuán)能與親電基團(tuán)反應(yīng)，必須用堿活化。例如，當(dāng)在多官能化合物中有親核的巰基和羥基時(shí)，為了除去質(zhì)子并提供一 S—或一 O —的類型以能夠與親電基團(tuán)反應(yīng)，該化合物必須與含水的堿混合。如果不期望堿參與到反應(yīng)中，非親核的堿是優(yōu)選的。在一些實(shí)施方案中，該堿可作為緩沖溶液的一種成分存在。這里描述了合適的堿及相應(yīng)的交聯(lián)反應(yīng)。
[0103]選擇提供在多官能化合物上的親電基團(tuán)必須使其可能與特定的親核基團(tuán)反應(yīng)。因此，當(dāng)X反應(yīng)性基團(tuán)是氨基時(shí)，選擇Y基團(tuán)使其與氨基反應(yīng)。類似地，當(dāng)X反應(yīng)性基團(tuán)是巰基部分時(shí)，相應(yīng)的親電基團(tuán)是巰基反應(yīng)性基團(tuán)，等等。通常，適合作為Y的親電基團(tuán)的例子包括，但不限于:一CO —Cl、一 (CO) -O- (CO) — R(其中 R 是烷基)、一CH = CH —CH = O與一CH = CH — C(CH3) = O、鹵素、一N = C = O、一 N = C = S、一 SO2CH = CH2^-O(CO)—C = CH2,- O(CO) - C(CH3) = CH2,- S-S- (C5H4N)、一 O(CO) — C(CH2CH3) = CH2,- CH=CH — C = NH、一 C00H、一 (CO) O — N(COCH2)2,- CH0、一 (CO) O — N(COCH2) 2 — S (O) 20H,及一N (COCH) 2。
[0104]當(dāng)X為氨基時(shí)(盡管通常不必需是伯胺)，存在于Y上的親電基團(tuán)是胺反應(yīng)性基團(tuán)。經(jīng)由舉例而非限制，典型的胺反應(yīng)性基團(tuán)包括下列基團(tuán)或其原子團(tuán):(1)羧酸酯類，包括環(huán)狀酯及“活化的”酯;⑵酰基氯基團(tuán)(一CO — Cl) ; (3)酸酐(一(CO) — O — (CO)-R，其中R為烷基)；(4)酮和醛，包括α，β 一不飽和醛及酮，例如:一 CH = CH — CH = O與一CH = CH — C(CH3) = O ； (5)鹵素基團(tuán)；(6)異氰酸酯基團(tuán)(一N = C = O) ； (7)硫代異氰酸酯基團(tuán)(一 N = C = S) ; (8)環(huán)氧化物；(9)活化的羥基(如:用常規(guī)活化劑如羰基二咪唑或磺酰氯活化)'及(10)烯烴，包括共軛烯烴，例如乙烯磺?；?一 SO2CH = CH2)及類似官能團(tuán)，包括丙烯酸酯(—O(CO) -C = CH2)、甲基丙烯酸酯(—O(CO) — C(CH3)=CH2)、丙稀酸乙酷(一O(CO) — C(CH2CH3) = CH2)，及乙稀亞氛基(一CH = CH — C = NH)。
[0105]在一個(gè)實(shí)施方案中，胺反應(yīng)性基團(tuán)含有易受伯胺或仲胺的親核攻擊的親電反應(yīng)的羰基，例如:上述的羧酸酯和醛，以及羧基(一 C00H)。
[0106]因?yàn)轸人峄鶊F(tuán)本身不易與親核的胺反應(yīng)，因此含有羧酸基團(tuán)的成分必須被活化以使其可與胺反應(yīng)。活化可通過許多方法完成，但常常包括在脫水劑例如二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)或二環(huán)己基脲(DHU)的存在下與合適的含羥基的化合物反應(yīng)。例如，在DCC存在下，羧酸可與烷氧基取代的N —羥基琥珀酰亞胺或N —羥基硫代琥珀酰亞胺反應(yīng)分別生成反應(yīng)性親電基團(tuán)N —羥基琥珀酰亞胺酯和N —羥基硫代琥珀酰亞胺酯。羧酸也可通過與酰鹵例如酰氯(如:乙酰氯)的反應(yīng)被活化以提供可反應(yīng)的酸酐基團(tuán)。在另一例子中，使用能夠進(jìn)行交換反應(yīng)的如:亞硫酰氯或酰氯可轉(zhuǎn)化羧酸為?；然鶊F(tuán)。用于進(jìn)行這樣的活化反應(yīng)的專門試劑和步驟是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的，并在有關(guān)原文和文獻(xiàn)中描述。
[0107]相應(yīng)地，在一個(gè)實(shí)施方案中，胺反應(yīng)性基團(tuán)選自琥珀酰亞胺基酯(一 O(CO)-N(COCH2)2)、磺基琥珀酰亞胺基酯((—O(CO) — N(COCH2)2 — S(O)2OH)、馬來酰亞氨基(—N(COCH)2)、環(huán)氧、異氰酸根、硫代異氰酸根，及乙烯磺?；?br> [0108]類似地，當(dāng)X為巰基時(shí)，存在于Y上的親電基團(tuán)是與巰基部分反應(yīng)的基團(tuán)。這樣的反應(yīng)性基團(tuán)包括那些與巰基反應(yīng)后形成硫代酸酯鍵的，如Wallace等人在WO 00/62827中所描述。如在其中詳細(xì)說明的，巰基反應(yīng)性基團(tuán)包括，但不限于，混合酸酐；磷的酯衍生物；對(duì)硝基苯酚、對(duì)硝基苯硫酚及五氟苯酚的酯衍生物；取代羥胺的酯，包括N —羥基鄰苯二甲酰亞胺酯、N —羥基琥珀酰亞胺酯、N —羥基硫代琥珀酰亞胺酯，及N —羥基戊二酰亞胺酯；I 一輕基苯并三唑酯；3 —輕基一 3，4 一二氫一苯并三嗪一 4 一酮；3 —輕基一 3，4 一二氫一喹唑啉一 4 一酮；羰基咪唑衍生物；?；龋幌┩?；及異氰酸酯。伴隨這些巰基反應(yīng)性基團(tuán)，輔助試劑也可用于促使鍵形成，如:1 一乙基一 3 - (3 一二甲氨基丙基)碳二亞胺可被用于促使巰基連接至含羧基的基團(tuán)上。
[0109]除形成硫代酸酯鍵的巰基反應(yīng)性基團(tuán)外，其他各種巰基反應(yīng)性官能團(tuán)可用于形成其他類型的鍵。例如，含有甲基亞氨基酯衍生物的化合物與巰基形成亞氨基一硫代酸酯鍵。另外，巰基反應(yīng)性基團(tuán)可用于與巰基形成二硫鍵；這樣的基團(tuán)一般具有一 S — S — Ar的結(jié)構(gòu)，其中Ar為取代的或未取代的含氮雜芳基部分或被吸電子的部分取代的非雜環(huán)的芳香基團(tuán)，這樣的Ar可以是，例如:4 一吡啶基、鄰硝基苯基、間硝基苯基、對(duì)硝基苯基、2，4 一二硝基苯基、2 —硝基一 4 一苯甲酸、2 —硝基一 4 一吡啶基等。在這些例子中，輔助試劑，即:溫和的氧化劑如過氧化氫可用于促使二硫鍵的形成。
[0110]還有另一類巰基反應(yīng)性基團(tuán)與巰基形成硫醚鍵。這樣的基團(tuán)包括，尤其是:馬來酰亞氨基、取代的馬來酰亞氨基、鹵烷基、環(huán)氧、亞氨基及氮丙啶基，以及烯烴(包括共軛烯烴)如:乙烯磺酰基、乙烯亞氨基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，及α，β 一不飽和醛和酮。
[0111]當(dāng)X為一 OH時(shí)，在其他成分上的親電官能團(tuán)必定與羥基反應(yīng)。該羥基可如上關(guān)于羧酸基團(tuán)所述的那樣被活化，或其可直接在堿存在下與有足夠反應(yīng)性的親電基團(tuán)，如:環(huán)氧基團(tuán)、氮丙啶基團(tuán)、酰鹵、酸酐等進(jìn)行反應(yīng)。
[0112]當(dāng)X為有機(jī)金屬親核基團(tuán)如格利雅官能團(tuán)或烷基鋰基團(tuán)時(shí)，與其反應(yīng)的合適的親電官能團(tuán)是含羰基的官能團(tuán)，包括，例如酮與醛。
[0113]還應(yīng)該理解根據(jù)所選擇的反應(yīng)對(duì)象和/或反應(yīng)條件，某些官能團(tuán)可充當(dāng)親核或親電基團(tuán)。例如，在頗強(qiáng)堿存在下，羧酸基團(tuán)可充當(dāng)親核基團(tuán)，但一般其充當(dāng)親電基團(tuán)，允許在羰基碳上進(jìn)行親核攻擊，并伴隨羥基被進(jìn)入的親核基團(tuán)所取代。
[0114]這些，以及其他實(shí)施方案被在下文舉例說明，其中在多官能化合物上的特定親核反應(yīng)性基團(tuán)與特定親電反應(yīng)性基團(tuán)共價(jià)結(jié)合后形成基質(zhì)中的共價(jià)鍵，僅通過舉例，包括下列:
表1

【權(quán)利要求】
1.一種形成三維基質(zhì)的方法，包括步驟: (a)提供干燥粉末組合物，其包括第一種成分，其具有被m個(gè)親核基團(tuán)取代的核，其中m > 2，以及第二種成分，其具有被η個(gè)親電基團(tuán)取代的核，其中η > 2且m+n>4，并且所述親核與親電基團(tuán)在干燥環(huán)境中無反應(yīng)性； (b)通過暴露所述組合物于含水環(huán)境致使所述親核與親電基團(tuán)具有反應(yīng)性以引起相互反應(yīng)；其中所述暴露包括: (i)在具有2.1至2.3的pH值范圍的第一種緩沖溶液中溶解所述組合物以形成均相溶液，和 (?)向所述均相溶液中加入具有6.0至11.0的pH值范圍的第二種緩沖溶液；和 (c)使得三維組合物形成， 其中所述第一種成分和所述第二種成分各自的核是支化的聚烯化氧，并且所述親核基團(tuán)是巰基，而所述親電基團(tuán)是N —羥基琥珀酰亞胺酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物的形成不用輸入任何外部能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物通過聚合形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇所述第一種緩沖溶液的pH值，通過致使所述親核基團(tuán)相對(duì)地不親核以阻滯所述第一種成分上的所述親核基團(tuán)的反應(yīng)性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第二種緩沖溶液抵消了所述第一種緩沖溶液的效應(yīng)，以致于所述第一種成分的所述親核基團(tuán)恢復(fù)了它們的親核特征并與所述第二種成分的所述親電基團(tuán)相互反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合物、第一種緩沖溶液及第二種緩沖溶液被分別裝在具有多個(gè)套筒、混合頭及出口孔的多室注射系統(tǒng)中；步驟(b) (i)包括向裝有所述組合物的套筒加入所述第一種緩沖溶液以溶解所述組合物并形成均相溶液，并擠壓所述均相溶液進(jìn)入所述混合頭中；步驟(b) (ii)包括同時(shí)擠壓所述第二種緩沖溶液進(jìn)入所述混合頭中；且步驟(c)還包括擠壓得到的組合物通過所述出口孔至表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述親核基團(tuán)在混合物中的數(shù)目約等于所述親電基團(tuán)在混合物中的數(shù)目。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中親核基團(tuán)的摩爾數(shù)與親電基團(tuán)的摩爾數(shù)的比率為2:1 至 1:2。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述比率為1:1。
10.一種用于醫(yī)療用途的試劑盒，其包括: (a)干燥粉末組合物，其包括第一種成分，其具有被m個(gè)親核基團(tuán)取代的核，其中m彡2，以及第二種成分，其具有被η個(gè)親電基團(tuán)取代的核，其中η彡2且m+n>4，并且所述親核與親電基團(tuán)在干燥環(huán)境中無反應(yīng)性； (b)第一種緩沖溶液，其具有2.1至2.3的pH值范圍；及 (c)第二種緩沖溶液，其具有6.0至11.0的pH值范圍， 其中(a)、(b)和(c)各成分被分別包裝并在使用前立即混合， 其中所述第一種成分和所述第二種成分各自的核是支化的聚烯化氧，并且所述親核基團(tuán)是巰基，而所述親電基團(tuán)是N —羥基琥珀酰亞胺酯。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的試劑盒，其中在使用前，各成分被分別無菌包裝。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的試劑盒，其還包括遞送裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的試劑盒，其中所述遞送裝置為多組件噴霧裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的試劑盒，其中所述多組件噴霧裝置為具有多個(gè)套筒、混合頭及出口孔的多室注射系統(tǒng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的試劑盒，其中所述干燥粉末組合物、所述第一種緩沖溶液及所述第二種緩沖溶液被分別裝在所述多室注射系統(tǒng)中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的試劑盒，其中所述遞送裝置為加壓遞送裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的試劑盒，其中所述加壓遞送系統(tǒng)包括: 多個(gè)流體成分入口，每個(gè)適合與不同流體成分的源連通； 至少一個(gè)適合與加壓載體流體源連通的載體流體入口； 位于所述多個(gè)流體成分入口和所述至少一個(gè)載體流體入口的下游的擴(kuò)散表面；及 通過所述擴(kuò)散表面伸出的出口， 其中所述擴(kuò)散表面適于在其上接收流體成分并具有有效導(dǎo)引并保持各接收到的流體成分按不同流徑流向所述出口以便通過來自所述至少一個(gè)載體流體入口的所述加壓載體流體混合并通過其分配的形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的試劑盒，其中所述加壓載體流體為加壓空氣。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的試劑盒，其中所述流體成分為所述第一種緩沖溶液和第二種緩沖溶液。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的試劑盒，其中所述試劑盒還包括生物活性劑，且所述醫(yī)療用途包括遞送所述生物活性劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的試劑盒，其中所述生物活性劑與所述干燥粉末組合物一起包裝。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的試劑盒，其還包括與所述生物活性劑及所述干燥粉末組合物一起包裝的藥學(xué)上可接受的載體。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的試劑盒，其中所述生物活性劑作為溶液與所述第一種緩沖溶液進(jìn)行包裝。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的試劑盒，其中所述生物活性劑作為溶液與所述第二種緩沖溶液進(jìn)行包裝。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的試劑盒，其還包括藥學(xué)上可接受的載體作為第四種成分。
26.根據(jù)權(quán)利要求10所述的試劑盒，其中所述親核基團(tuán)在混合物中的數(shù)目約等于所述親電基團(tuán)在混合物中的數(shù)目。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的試劑盒，其中親核基團(tuán)的摩爾數(shù)與親電基團(tuán)的摩爾數(shù)的比率為2:1至1:2。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的試劑盒，其中所述比率為1:1。
29.根據(jù)權(quán)利要求10所述的試劑盒，其中所述干燥粉末組合物包含季戊四醇四[I一(I’ 一氧代一 5 —琥珀酰亞胺基戊酸酯)一 2 —聚氧乙烯醚和季戊四醇四(巰乙基聚氧乙烯醚)。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的試劑盒，其中所述生物活性劑為紫杉烷、氟嘧啶或免疫調(diào)節(jié)齊U。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的試劑盒，其中所述生物活性劑為紫杉醇、5—氟尿嘧啶、5-氟脫氧尿苷、b1limus、依維莫司、他克莫司或西羅莫司。
32.一種用于醫(yī)療用途的試劑盒，其包括: 第一種成分，其具有被m個(gè)親核基團(tuán)取代的核，其中m > 2 ;及 第二種成分，其具有被η個(gè)親電基團(tuán)取代的核，其中n ^ 2且m+n>4 ； 其中所述親核與親電基團(tuán)在干燥環(huán)境中無反應(yīng)性，但當(dāng)暴露于含水環(huán)境中時(shí)會(huì)變得具有反應(yīng)性，這樣所述成分可在含水環(huán)境中相互反應(yīng)形成三維組合物； 該試劑盒進(jìn)一步包括選自紫杉烷、氟嘧啶或免疫調(diào)節(jié)劑的生物活性劑。
【文檔編號(hào)】A61L27/16GK104174071SQ201410276033
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2004年4月28日
【發(fā)明者】G.Y.丹尼洛夫, L.C.塞爾, O.M.特洛爾薩斯, J.施勒德, D.M.格拉維特, P.M.托萊基斯 申請(qǐng)人:安希奧設(shè)備國際有限責(zé)任公司