生物可相容材料以及用于制备和使用所述生物可相容材料的方法技术

本申请提供包含一种或多种能够形成水凝胶的聚合物的组合物以及用于制备和使用所述组合物的方法。更具体来说，本申请提供包含一种或多种能够形成具有延长的粘膜滞留的水凝胶的聚合物的组合物，以及用于制备和使用所述组合物的方法。

Biocompatible materials and methods for preparing and using the biocompatible materials

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物可相容材料以及用于制备和使用所述生物可相容材料的方法
技术介绍
用于生物医学应用中的许多聚合物是携带羟基的水溶性聚合物。携带羟基的水溶性聚合物的实例包括：透明质酸(HA)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇、海藻酸盐、环糊精等。携带羟基的水溶性聚合物通常是无毒的，并且羟基通常允许这些聚合物可溶于水性环境中。然而，携带羟基的水溶性聚合物在单独的情况下通常不对动物细胞或组织具有功能性，并且必须被修饰以展现所需性质。举例来说，携带羟基的水溶性聚合物可被修饰以用作水凝胶。修饰携带羟基的水溶性聚合物以用于水凝胶中在传统上涉及复杂化学过程和苛刻条件，这可能会是昂贵的并且不适于生物医学应用的。因此，有需要用经适当修饰的携带羟基的聚合物来产生具有所需性质的水凝胶。
技术实现思路
本申请提供包含能够形成水凝胶的聚合物(例如生物可相容聚合物)的组合物以及用于制备和使用所述组合物的方法。举例来说，所述组合物可包含一种或多种形成水凝胶的聚合物，所述聚合物在组合物中具有至少3dL/g的特性粘度[η](例如如通过乌别洛特粘度计(Ubbelohdeviscometer)所测量)。形成水凝胶的聚合物在组合物中的浓度CT可为至多约5mg/ml。更具体来说，本申请提供包含能够形成软质水凝胶的聚合物(例如生物可相容聚合物)的组合物，以及用于制备和使用所述组合物的方法。根据本申请所形成的水凝胶可具有相对较低的G’(例如具有小于约10.0Pa的G’)，相较于G”是较高的G’(例如G”/G’<1)，同时具有相对较大的屈服应变(例如≥10％)。因此，根据本申请所形成的水凝胶适于在表面上散布。此外，根据本申请所形成的水凝胶可具有自我修复性。本申请的水凝胶可在高剪切速率下具有低粘度(例如具有至多约0.2Pa·s的复数粘度)，这说明仅借助于较小力量，它即可易于遍及表面进行散布。此外，对于低剪切速率，本申请的水凝胶的粘度可以指数方式增加，这说明它在静息时可以是稳定的。此外，本申请的水凝胶可能够在水中自由移动而不溶解，并且即使在延长(例如持续24小时或更久)的时期内浸渍在水中之后也可仍然显示这个性质。在一个方面，本申请提供一种包含能够形成水凝胶的聚合物的组合物，其中所述聚合物具有约0.1mg/ml至约5mg/ml(例如约0.2mg/ml至约5mg/ml、约0.3mg/ml至约5mg/ml、约0.4mg/ml至约5mg/ml、约0.5mg/ml至约5mg/ml、约0.6mg/ml至约5mg/ml、约0.7mg/ml至约5mg/ml、约0.8mg/ml至约5mg/ml、约0.9mg/ml至约5mg/ml、约1.0mg/ml至约5mg/ml、约1.0mg/ml至约4mg/ml、约1.0mg/ml至约3mg/ml、约1.0mg/ml至约2mg/ml、约0.3mg/ml至约0.8mg/ml、约0.3mg/ml至约0.6mg/ml、或约0.3mg/ml至约0.5mg/ml)的浓度C。在另一方面，本申请提供一种包含一种或多种形成水凝胶的聚合物的组合物，所述聚合物在所述组合物中具有至少3dL/g(例如至少5dL/g、至少8dL/g、至少10dL/g、至少12dL/g、至少15dL/g、至少16dL/g、至少17dL/g、至少18dL/g、至少19dL/g、至少20dL/g、至少25dL/g或更大)的特性粘度[η]，其中所述形成水凝胶的聚合物在所述组合物中的浓度CT是至多约5mg/ml(例如至多约4mg/ml、至多约3mg/ml、至多约2mg/ml、至多约1.5mg/ml、至多约1mg/ml、至多约0.9mg/ml、至多约0.8mg/ml、至多约0.7mg/ml、至多约0.6mg/ml、至多约0.5mg/ml、至多约0.4mg/ml、至多约0.3mg/ml、至多约0.2mg/ml、至多约0.1mg/ml或更小)。特性粘度[η]可如通过乌别洛特粘度计所测量。在另一方面，本申请提供一种包含一种或多种能够形成水凝胶的聚合物的组合物，其中所述一种或多种聚合物(例如形成水凝胶的聚合物)在所述组合物中的浓度C(例如总浓度)是至多约5mg/ml(例如至多约4mg/ml、至多约3mg/ml、至多约2mg/ml、至多约1.5mg/ml、至多约1mg/ml、至多约0.9mg/ml、至多约0.8mg/ml、至多约0.7mg/ml、至多约0.6mg/ml、至多约0.5mg/ml、至多约0.4mg/ml、至多约0.3mg/ml、至多约0.2mg/ml、至多约0.1mg/ml或更小)；并且其中所述一种或多种聚合物中的至少一者在所述组合物中具有至少约3dL/g(例如至少约5dL/g、至少约8dL/g、至少约10dL/g、至少约12dL/g、至少约15dL/g、至少约16dL/g、至少约17dL/g、至少约18dL/g、至少约19dL/g、至少约20dL/g、至少约25dL/g或更大)的特性粘度[η]。在一些实施方案中，一种或多种聚合物中的每一者在组合物中都具有至少3dL/g(例如至少约5dL/g、至少约8dL/g、至少约10dL/g、至少约12dL/g、至少约15dL/g、至少约16dL/g、至少约17dL/g、至少约18dL/g、至少约19dL/g、至少约20dL/g、至少约25dL/g或更大)的特性粘度[η]。在一些实施方案中，对于组合物中的聚合物，它的浓度C是浓度C*的约0.8至约5倍(例如约0.8至约4.5倍、约0.8至约4.0倍、约0.8至约3.5倍、约0.8至约3.0倍、约0.8至约2.5倍、约0.8至约2.0倍、约0.8至约1.5倍、约1.0至约1.2倍、约1.8至约2.0倍、或约1.0至约2.0倍)，并且其中C*＝1/([η])，并且所述[η]是所述聚合物的特性粘度。在一些实施方案中，组合物中的聚合物具有是至少3dL/g(例如至少5dL/g、至少8dL/g、至少10dL/g、至少12dL/g、至少15dL/g、至少16dL/g、至少17dL/g、至少18dL/g、至少19dL/g、至少20dL/g、至少25dL/g或更大)的[η]。在一些实施方案中，至少一些形成水凝胶的聚合物以形成的水凝胶形式包含在组合物中。水凝胶可具有以下中的至少一者：1)不大于约10.0Pa(例如不大于约8.0pa、不大于约7.0pa、不大于约6.0pa、不大于约5.0pa、不大于约4.0pa、不大于约3.0pa、不大于约2.0pa、不大于约1.0pa、不大于约0.8pa、不大于约0.7pa、不大于约0.6pa、不大于约0.5pa或更小)的储能模量G’，如在动态振荡剪切测试中所测量；2)不大于约10.0Pa(例如不大于约8.0pa、不大于约7.0pa、不大于约6.0pa、不大于约5.0pa、不大于约4.0pa、不大于约3.0pa、不大于约2.0pa、不大于约1.0pa、不大于约0.8pa、不大于约0.7pa、不大于约0.6pa、不大于约0.5pa或更小)的损耗模量G”，如在动态振荡剪切测试中所测量；3)不大于约0.2Pa·s(例如不大于约0.1Pa·s、不大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其包含一种或多种在所述组合物中具有至少3dL/g的特性粘度[η]的形成水凝胶的聚合物，如通过乌别洛特粘度计所测量的，其中所述形成水凝胶的聚合物在所述组合物中的浓度C

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170919 US 62/560,3871.一种组合物，其包含一种或多种在所述组合物中具有至少3dL/g的特性粘度[η]的形成水凝胶的聚合物，如通过乌别洛特粘度计所测量的，其中所述形成水凝胶的聚合物在所述组合物中的浓度CT为至多约5mg/ml。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述形成水凝胶的聚合物中的至少一些以形成的水凝胶形式包含在所述组合物中。


3.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚合物是亲水性的和/或水溶性的。


4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚合物选自由以下组成的组：多糖、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)、弹性蛋白、胶原、其衍生物及其任何组合。


5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚合物选自由以下组成的组：透明质酸、瓜尔胶、淀粉、壳聚糖、硫酸软骨素、海藻酸盐、羧甲基纤维素、其衍生物及其任何组合。


6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚合物选自由以下组成的组：透明质酸、其衍生物及其任何组合。


7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述聚合物包含用一种或多种选自由以下组成的组的修饰形式加以修饰的衍生物：丙烯酸酯、顺丁烯二酰亚胺、乙烯基砜、N-羟基丁二酰亚胺、醛、酮、碳二亚胺、碳酸酯、碘乙酰基、巯基烟酰胺、醌、硫醇、胺及其任何组合。


8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述衍生物具有约3％至约50％的平均修饰程度(DM)。


9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其包含至少第一聚合物衍生物和第二聚合物衍生物，其中所述第一聚合物衍生物包含第一修饰形式，并且所述第二聚合物衍生物包含第二修饰形式，所述第一修饰形式不同于所述第二修饰形式，并且所述第一聚合物衍生物能够与所述第二聚合物衍生物反应以形成所述水凝胶。


10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述组合物中所述第一聚合物衍生物与所述第二聚合物衍生物之间的质量比率为约10:1至约1:10。


11.根据权利要求9-10中任一项所述的组合物，其中所述组合物中所述第一聚合物衍生物与所述第二聚合物衍生物之间的摩尔比率为约10:1至约1:10。


12.根据权利要求9-11中任一项所述的组合物，其中所述组合物中所述第一聚合物衍生物与所述第二聚合物衍生物之间的体积比率为约10:1至约1:10。


13.根据权利要求9-12中任一项所述的组合物，其中所述第一聚合物衍生物具有第一DM，所述第二聚合物衍生物具有第二DM，并且所述第一DM与所述第二DM之间的比率为约10:1至约1:10。


14.根据权利要求9-13中任一项所述的组合物，其中所述第一修饰形式和所述第二修饰形式各自独立地选自由以下组成的组：丙烯酸酯、顺丁烯二酰亚胺、乙烯基砜、N-羟基丁二酰亚胺、醛、酮、碳二亚胺、碳酸酯、碘乙酰基、巯基烟酰胺、醌、硫醇、胺及其任何组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：周迎，余渝，
申请(专利权)人：香港科技大学，
类型：发明
国别省市：中国香港;81