[发明专利]包囊体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种包囊体系，包括用于活细胞的免疫隔离或治疗的藻酸盐生物胶囊。特别地，但不唯一地，包囊体系可以用于同种异体或异种移植。本发明也涉及制造和使用包囊体系的方法。 

背景技术

细胞移植在实验和临床上日益取得更大成功。一种细胞移植的迭代(iteration)受益于材料科学、细胞生物学、和药物输送的发展以发展微囊包封和大囊包封(micro-and macro-encapsulated)的细胞治疗平台。这些包括二维和三维组织工程构造，其包括不易侵蚀的(nonerodible)热塑性聚合物、生物可侵蚀(bioerodible)材料、和杂种组合。这些构造使得用于急性或慢性疾病处理的治疗分子可以受控制地输送，但是由于需要经常施用可侵蚀材料，和不可降解材料的恢复(retrieval)和慢性生物相容性组织而得不到广泛使用。在生物可降解材料的情况下，包囊的细胞治疗的成功很大程度上依赖于材料稳定性的理解，一旦移植，最终稳定性怎样冲击移植(graft)的能力以支持细胞存活、蛋白质分泌和扩散、免疫隔离(immunoisolation)、生物相容性、物理布置和固定、降解、和分泌产物的效力和药效学。用于这种细胞治疗的生物胶囊的最普通的材料是藻酸盐，一种生物可侵蚀碳水化合物。 

很久以来藻酸盐作为生物材料在生理和治疗应用中得到广泛的研究。其作为生物相容性移植材料的潜力首先在1964年在人工扩展血浆容积(plasma volume)的外科应用中得到开发(1)。十多年以后，藻酸盐作为细胞载体的基体功能在生物体的一系列实验中得到认识，所述的实验说明微生物细胞存活23天(2)。在过去的20年间，用于糖尿病(3-10)、慢性疼痛(11)、血友病(12；13)、中枢神经系统(CNS)紊乱(14-24)及其它的治疗的藻酸盐细胞微囊包封已经取得了很大的进步。尽管在许多的动物模型(animal model)中和有限的临床同种异体移植(allotransplantation)中取得成功，已经存在变化的降解动力学冲击扩散、免疫隔离，且最终导致移植成活的损失和排斥。已经进行一些良好设计的研究以表征和控制藻酸盐在体外(25-30)和体内(31；32)降解的某些方面，但是从严格的材料观点上讲藻酸盐-聚阳离子胶囊在体内稳定性通常的理解是有限的，且这反之又限制了它们的应用。

本发明的目的是有利于进一步理解藻酸盐-聚阳离子生物胶囊的稳定性，以生产体内应用的更稳定的生物胶囊，和/或为公众提供有用的选择。 

发明内容

发明概要

本发明涉及生物耐久(biodurable)组合物，其包括含有高的甘露糖醛酸含量的藻酸盐，和用于生产微胶囊的平均分子量为10-40kDa多分散性指数＜1.5的非聚-L-赖氨酸的聚阳离子。这些微胶囊可以通过标准方法生产。本发明的组合物比已知的组合物更有优势，因为它可以用来生产比已知的微胶囊更耐久的微胶囊，因此如果用胶囊封包异种细胞(discordant cell)，就可以延长针对宿主免疫系统的保护。在本文中这说明，为何对包括本发明的组合物的微胶囊观察到降低的体内降解速率。微胶囊也表现出增强的表面形态，且可以在之前为高炎症位置施用，如下所述。 

第一方面，本发明提供一种组合物，包括含有约50％至约95％，优选约50％至约90％，更优选约50％至约70％，和最优选约60％至约70％的甘露糖醛酸残基的藻酸盐，和非聚-L-赖氨酸的聚阳离子。优选地该聚碳(polycarbon)为聚-L-鸟氨酸的。在一个优选的具体实施方式中，高甘露糖醛酸藻酸盐和聚阳离子的比率为约5∶1至约10∶1，优选约7∶1。此外，本发明的组合物可包括氯化钙和氯化钠。在一个具体实施方式中，该组合物可包括高甘露糖醛酸藻酸盐，浓度为约80％至约90％，优选约85％至约90％，更优选约87％；聚-L-鸟氨酸，浓度为约10％至约15％，优选约13％；浓度小于约1％的氯化钙；和浓度小于约1％的氯化钠。 

聚阳离子，如聚-L-鸟氨酸，以相对纯的形式存在于所述组合物中，这样分子量种类(molecular weight species)的范围是有限的，且多分散性指数(即平均MW除以中值MW)小于1.5，优选小于1.2，最优选小于1.1。 

第二方面，本发明提供用本发明的组合物制备的生物相容性微胶囊，其包括：用交联剂(如钙离子)交联的高甘露糖醛酸藻酸盐的核层，多分散性指数小于1.2的聚阳离子形成半透膜的中间层，和高甘露糖醛酸藻酸盐外层。核层和外层可包括相同或不同的高甘露糖醛酸藻酸盐。