[发明专利]用于人医药和/或医学技术的可生物降解和/或可吸收性硅凝胶材料的生产中的含有至少一种治疗活性成分的硅溶胶材料

说明书

本发明涉及用于人医药和/或医学技术的可生物降解和/或可吸收性硅凝胶材料的生产中的含有至少一种治疗活性成分的新型硅溶胶材料及其制备方法和其用途。本发明还涉及含有至少一种治疗活性成分的可生物降解和/或可生物吸收的硅凝胶纤维材料。

人们付出很多努力来开发供在人医药和医学技术中的各种应用所使用的可生物降解的和/或可生物吸收的材料。在这些领域中，另外尤其对于这些材料的生物相容性、生物活性和毒理学性能有持续增加的需求。

可吸收的硅凝胶是在现有技术中已知的。DE 196 09 551 C1描述了可生物降解的、可生物吸收的纤维结构。这些纤维能够在溶胶-凝胶工艺中通过从纺丝组合物拉伸出长丝和任选地干燥这些长丝而获得。该纺丝组合物含有一种或多种部分或完全水解方式缩合的硅化合物，这些化合物是通过通式SiX₄的单体的水解缩合所形成的。这些纤维具有下列缺点：它们在紧接在纺丝过程之后的降解中仍然没有显示出在细胞毒性试验中的最佳结果，并且在一些情况下必须作为细胞毒素来评价。这样的毒性一般是不希望有的，特别是在人医药或医学技术中的使用中，例如在伤口愈合的领域中。根据DE 196 09 551 C1的纤维生产方法此外具有以下缺点：在水解缩合步骤中溶剂的除去之后所得混合物早已是多相混合物并且必须进行过滤以除去所得固体。此外，由于固相的形成和由于强制性的过滤步骤，大部分的可纺溶胶被损失掉。根据DE 196 09 551 C1的方法，在熟化过程中也不能可靠地抑制相当大量的固相的形成，尤其凝胶形成。这再次减少可纺溶胶组合物的量。

与此独立地，有可能表明根据本发明的纤维和纤维网具有改进的伤口愈合性能。此外，根据本发明的纤维和纤维网特别适合用作细胞支持结构。

本发明的目的是提供用于可生物降解的和/或可生物吸收的硅凝胶材料的生产中的含有至少一种治疗活性成分的新型硅溶胶材料。此外，本发明的目的是提供含有至少一种治疗活性成分的可生物降解的和/或可生物吸收的硅凝胶材料，其具有改进的细胞毒性和/或伤口愈合性能。另一目的是提供改进的细胞支持结构，例如用于皮肤植入物、软骨和骨的活体外生产。

所述目的是通过根据权利要求1所要求的硅溶胶材料来实现的。根据本发明，含有至少一种治疗活性成分的硅溶胶材料能够通过以下过程来获得：

a) 利用在0 至 ≤7的初始pH下的酸性催化，任选在水溶性溶剂的存在下，在0℃－80℃的温度下进行通式I的一种或多种Si化合物的水解-缩合反应达到至少16小时：

SiX₄ (I)

其中基团X是相同的或不同的且表示羟基，氢，卤素，氨基，烷氧基，酰氧基，烷基羰基和/或烷氧基羰基并且是从烷基衍生的，该烷基是具有1-20个碳原子、优选具有1-10个碳原子的任选取代的直链、支化或环状基团并且能够被氧或硫原子或被氨基插入，

b) 通过后续的蒸发来生产在10 s^-1的剪切速率下在4℃下具有0.5-2 Pa·s的粘度的单相溶液，

c) 随后冷却该溶液，和

d) 对其进行动力学控制的熟化，其中形成均匀的单相溶胶，并在一个或多个的步骤a)-d)中，优选在一个或多个的步骤a)-c)中将至少一种治疗活性成分加入其中。

在步骤a)中，利用通式(I)的一种或多种不同的Si化合物的基团X：

SiX₄   (I)

其中基团X是相同的或不同的且表示羟基，氢，卤素，氨基，烷氧基，酰氧基，烷基羰基和/或烷氧基羰基并且是从烷基衍生的，该烷基是具有1-20个碳原子、优选具有1-10个碳原子的任选取代的直链、支化或环状基团并且能够被氧或硫原子或被氨基插入。

在根据本发明的优选实施方案中，在通式(I)中的X表示具有1-20个碳原子，优选具有1-10个碳原子的任选取代的直链、支化和/或环状的烷氧基。特别优选，在通式(I)中的X表示任选取代的直链和/或支化的C₁-C₅烷氧基。其它特别优选的基团是取代的、但优选未被取代的直链和/或支化的C₂-C₃烷氧基，例如乙氧基、正丙氧基和/或异丙氧基。

根据本发明，四乙氧基甲硅烷(TEOS)非常特别优选在根据本发明的水解-缩合反应中用作Si化合物。所使用的水溶性溶剂能够优选是乙醇或水/乙醇混合物。该Si化合物能够以相对于乙醇为≥1的比率来使用。