[发明专利]原位凝胶形成组合物

说明书

相关申请案的交叉引用

本申请要求2011年4月20日提交的美国临时专利申请No.61/477,563的优先权益，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开通常涉及原位凝胶形成组合物、相关试剂盒及除其它外，制备和使用此类组合物的方法。通常在适合在混合几秒至一小时内形成凝胶的条件下，通过混合乙烯基砜官能化透明质酸、巯基官能化聚乙二醇和缓冲液制备原位凝胶形成组合物。所得生物相容性组合物可用作，例如供局部递送生物活性剂的生物医学粘合剂和封闭剂，除其它外，用作填充剂和填料。

发明背景

透明质酸是在整个结缔组织、上皮组织和神经组织广泛分布的自然发生、阴离子、非硫酸化糖胺聚糖。平均70kg(154lbs)的人在他/她的体内大致具有15克透明质酸，每天其中三分之一转变(降解和合成)(Stern R.Eur J Cell Biol83(7):317–25,(2004))。因为透明质酸天然存在于身体的许多组织中并且因此生物相容，所以被认为非常适合生物医学应用。不幸的是，当呈其自然发生形式施用和用作治疗剂时，透明质酸通常从体内快速清除，使得必须频繁施用。因此，保持了未改变的透明质酸的益处，例如良好的生物相容性，但是克服了快速清除问题的透明质酸制剂非常可取。此类制剂应理想地具有良好的细胞相容性、有益的化学、流变学和其它性质，并且易于施用。

先前已经描述了经改性形式的透明质酸。例如，在国际专利公布No.WO2011/014432中描述了具有低程度取代的透明质酸及其轻微交联产物。本文描述的水凝胶和组合物具有非常低的促炎性，连同几种其它有利特征，但是不倾向于经历快速凝胶化。

快速凝胶化是原位形成凝胶的一般特征。原位形成水凝胶是在形成并应用至治疗部位后为液体，但是之后经历相变形成水凝胶的组合物。由于易于施用和在凝胶化时间方面的多功能性、粘着性好等，生物可降解的可注射原位形成凝胶代表同样提供的水凝胶的有吸引力的替代物。

因此，形成具有国际专利公布No.WO2011/014432中描述的水凝胶的优点，但是增加了具有呈原位形成凝胶形式的非常可取的益处的组合物将非常有利。

发明概述

本文提供了制备有效原位形成水凝胶的液体水凝胶前体组合物的材料。反应性前体材料足够温和，以致可在原位，例如与组织直接接触，在可能另外对凝胶形成部位的组织有害的条件或反应物不存在的情况下，进行液体到固体的相变。所得水凝胶具有良好的机械强度并且可制备成具有不同凝胶化时间。

在第一个总体方面，本文提供了包含在混合并对治疗部位应用后导致水凝胶原位形成的组分的试剂盒。

一般地，所述试剂盒包含(i)第一容器，其包含浓度为约10-300mg/mL的乙烯基砜衍生化透明质酸(“HA-VS”)的水溶液，其中所述VS-HS的约2%-70%的羟基经乙烯基砜取代，(ii)第二容器，其包含具有2至8个巯基的巯基官能化聚乙二醇，和(iii)第三容器，其包含pH范围约7-12的30-1000mM缓冲溶液以提供具有2-8%(w/v)的HA-VS浓度和2-8%(w/v)的巯基官能化聚乙二醇浓度的溶液，其中所述组分，当合并时，在混合几秒(例如5秒)至1小时内有效形成凝胶。

另一方面，本文提供了由以下的组合形成的液体组合物：(i)浓度为约10-300mg/mL的乙烯基砜衍生化透明质酸(“HA-VS”)的水溶液，其中所述VS-HS的约2%-70%的羟基经乙烯基砜取代，(ii)具有2至8个巯基的巯基官能化聚乙二醇，和(iii)pH范围约7-12的30-1000mM缓冲溶液，其中所述液体组合物中所述巯基官能化聚乙二醇的浓度范围约4-300mg/mL或10-300mg/mL，在混合几秒(例如5秒)至约1小时内有效形成凝胶。

又一方面，本文提供了一种形成能够原位形成凝胶的液体组合物的方法。所述方法包括：(i)将具有2至8个巯基，优选呈粉末形式的巯基官能化聚乙二醇添加到浓度为约10-300mg/mL的乙烯基砜衍生化透明质酸(“HA-VS”)的水溶液中，其中所述HA-VS的约2%-70%的羟基经乙烯基砜取代，从而溶解所述巯基官能化聚乙二醇以形成含乙烯基砜衍生化透明质酸-巯基官能化聚乙二醇的溶液，以及(ii)合并来自步骤(i)的所述溶液与pH范围约7-12的30-1000mM缓冲溶液，从而形成具有2-8%(w/v)的HA-VS浓度和2-8%(w/v)的巯基官能化聚乙二醇浓度的液体组合物，其中所述液体组合物在合并几秒至约1小时内有效形成凝胶。