[发明专利]低溶胀生物相容性水凝胶

说明书

技术领域

本发明涉及使用水凝胶的骨区域的手术治疗，在实施方案中涉及 与硬脊膜接触的生物可吸收的、共价交联的水凝胶。

背景技术

水凝胶可以在机体中使用，用于例如封闭、粘附、防护或给药的 应用。当与水化合时，水凝胶可以表现出通常高的溶胀度。 但是，某些医疗应用不能耐受高溶胀度。例如，可吸 收性明胶(Pharmacia&Upjohn，Kalamazoo，MI)是明胶的不溶于水的、 多孔的、柔软的形式，可作为止血剂用于表面止血。但是，不适用于脊柱周围，并且一但止血完成，其对于椎板切除术步骤和在 骨孔附近的使用就是禁忌的。这种禁忌症存在是因为：在 吸收了生理液体后会溶胀，并会由狭窄的骨间隙内的压力产生神经损 害。由于溶胀可能会干扰正常功能和/或可能导致周围组织的压迫性坏 死，因此应该避免填塞特别是避免在骨腔内填塞。

发明内容

发明简述

但是，通过如本文公开的低溶胀水凝胶和方法可以解决这些顾虑。

在一些实施方案中，可以通过使含有至少三个第一官能团的第一 合成前体与含有至少三个各自具有第二官能团的臂的第二合成聚合物 反应来形成本发明的低溶胀水凝胶制剂，其中，第一官能团与第二官 能团反应而在第一合成前体和第二合成聚合物之间形成共价交联。当 暴露于生理溶液大约24小时时，相对于刚形成的水凝胶的重量，最终 的水凝胶可以经历不超过大约50％的重量增加。

在一些实施方案中，本发明的组合物可以包含含有第一官能团的 第一合成前体，以及包含具有核和从大约3至大约12个臂的多臂前体 的第二合成前体，所述臂各自含有具有从大约250至大约5000分子量 的聚乙二醇并在其末端各自含有第二官能团。第一官能团与第二官能 团交联，从而形成从大约-50％至大约50％溶胀的水凝胶。

在实施方案中，在将第一前体与第二前体相互混合后，在少于10 秒钟内，所述水凝胶可以由含有第一官能团的第一合成前体和含有第 二官能团的第二合成前体交联而形成凝胶。在一些实施方案中，第一 合成前体可以为二赖氨酸、三赖氨酸、四赖氨酸或包含不超过五个含 有至少两个赖氨酸基团的残基的低聚肽序列。在一些实施方案中，第 二合成前体可以包含具有核和臂的多臂前体，所述臂各自含有具有从 大约250至大约5000分子量的聚乙二醇。

本发明的另一个实施方案提供了一种通过在原位形成与脊柱内并 实质上在脊柱内鞘膜外的组织粘附的低溶胀生物可降解性水凝胶来治 疗脊柱内组织的方法。

所述水凝胶可以应用在患者体内的部位上，使得水凝胶位于硬膜 外(peridural)或硬脊膜外隙(epidural space)。周围组织可以包括，例如， 鞘膜外的脊神经或脊神经根。所述水凝胶可以在第一前体和第二前体 相互混合后在不超过约10秒钟内交联而形成牢固的凝胶。

本发明还提供了制备水凝胶的试剂盒，该试剂盒包含：含有第一 官能团的第一合成前体，以及具有核和从大约3至大约12个臂的多臂 前体的第二合成前体，所述臂各自含有具有从大约250至大约5000分 子量的聚乙二醇并在其末端各自含有第二官能团。第一官能团与第二 官能团交联，从而形成水凝胶，该水凝胶溶胀大约-50％至大约50％。

附图说明

图1为脊柱的一部分的侧视图；以及

图2为用于脊柱内的水凝胶涂覆的实施方案的顶视横截面图。

具体实施方式

本文描述的水凝胶可以适用于脊柱区域。这些水凝胶对组织具有 良好的粘附性，可以在原位形成，也可以是生物可降解的，并且在放 置后表现出低溶胀性，这样使得软组织不会与脊柱的骨部过度挤压。 当常规的水凝胶溶胀并使神经压在骨上时，特别是神经可能易受到损 害。因此，本文描述的低溶胀水凝胶组合物可以为治疗骨区域内神经 周围的组织创造新的治疗可能性。

在手术操作中，水凝胶可以是有用的辅助材料，例如用作止血剂、 封闭剂、防护屏障等。水凝胶在患者体内原位生成可以使生成的水凝 胶能够涂覆组织、符合其形状并填塞/适合三维空间。这样的材料应该 具有足以耐受由患者运动、组织移位、组织内存在的流体静力等产生 的张力的机械特性。同时，高水含量对于生物相容性是有益的。

水凝胶体系综述