多糖基水凝胶制造技术

提供了多糖基水凝胶组合物及制备和使用所述水凝胶组合物的方法。所述主题多糖基水凝胶组合物通过将多糖组分与亲水聚合物和交联剂混合来制备。还提供了用于制备所述主题组合物的试剂盒和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多糖基水凝胶相关申请的交叉引用本申请要求2009年11月9日提交的美国临时申请第61/259，564号的权益，所述美国临时申请以引用的方式整体并入本文。
技术介绍
水凝胶是亲水性均聚物或共聚物的水溶胀性网络。这些网络可通过各种技术形成；然而，最常见的合成路线是乙烯基单体在双官能团交联剂和溶胀剂存在下进行自由基聚合。所得聚合物同时表现出可归因于主要成分水的类似液体的性质和由于交联反应形成的网络的类似固体的性质。这些类似固体的性质的形式为在形变时具有明显的剪切模量。水凝胶提供生物相容性并且已经证明在医疗器械中使用时具有降低诱导血栓、结 良机械性能的阻碍。许多医疗器械使用水凝胶来改善器械生物相容性；然而，由于用作本体聚合物的机械性能不足，许多水凝胶只能在涂层中使用。当与不溶胀的聚合物体系相比时，许多水凝胶受低模量、低屈服应力和低强度所困。较低的机械性能源于水凝胶的溶胀性质和溶胀剂的不承受应力性质。现有技术的水凝胶制剂不足以与所有类型的组织表面结合。此外，许多现有水凝胶材料提供止血控制的能力不一致。这些材料的效能受满足在水凝胶生物材料中希望的许多品质(例如止血或作为粘合屏障，或提供感染控制，或引起极小的组织反应)之一所限制。一致地满足这些多个品质的水凝胶生物材料目前在本领域还不可实现。因而，仍然需要开发能够形成提供具有改善的治疗效果的生物相容水凝胶结构的新组合物。相关文献美国专利第4，890，612 号；第 4，963，489 号；第 5，080，655 号；第 5，192，302 号；第 5，250，020 号；第 5，266，480 号；第 5，278，201 号；第 5，278，204 号；第 5，282，827 号；第 5，324，775 号；第 5，433，950 号；第 5，599，916 号；第 5，609，629 号；第 5，618，622 号；第 5，652，347 号；第 5，690，955 号；第 5，716，413 号；第 5，725，498 号；第 5，741，223 号；第 5，827，937 号；第 5，836，970 号；第 5，852，024 号；第 5，863，297 号；第 5，874，417 号；第 5，874，500 号；第 5，888，988 号；第 5，977，204 号；第 6，001，352 号；第 6，071，301 号；第 6，156，068 号；第 6，203，573 号；第 6，323，278 号；第 6，344，272 号；第 6，350，244 号；第 6,418,934 号；第6，428,811 号；第 6,444，797 号；第 6, 511, 511 号；第 6,514，286 号；第 6, 530, 994 号;第 6，551，610 号;第 6，566, 406 号；第 6，592, 608 号；第 6，602, 952 号；第 6，645，517 号；第 6，783，712 号；第 6，790，185 号；第 6，890，343 号；第 6，896，692 号；第 6，994，712 号；第 7，001，410 号；第 7，083，635 号；第 7，166，574 号；第 7，226，615 号；第 7，303，757 号；第 7，329，414 号；第 7，334，979 号；第 7，335，220 号；第 7，371，403 号；第 7，414，028 号；第 7，482，427 号；第 7，482，503 号；第 7，528，105 号；第 7，670，592 号；第7，691，127 号；第 7，766，891 号和第 7，776，022 号。美国专利申请第2006/0241777 号、第 2007/0196454 号、第 2007/0231366 号和第2009/0252781 号。外国专利文献第TO 2009/028965号。Braunova 等，Collect. Czech. Chem. Commun. 2004, 69:1643-1656。Carlson, R. P.等，Journal of Polymer Science, PolymerEdition. 2008，19(8):1035-1046。专利技术概述提供了多糖基水凝胶组合物及制备和使用所述水凝胶组合物的方法。所述主题多糖基水凝胶组合物通过将多糖组分与亲水聚合物和交联剂混合来制备。还提供了用于制备所述主题组合物的试剂盒和系统。 通过阅读以下更全面地描述的本公开的细节，本专利技术的这些和其它目的、优点和特征将对本领域技术人员来说变得显而易见。附图简述结合附图阅读以下详细描述时可最透彻地理解本专利技术。要强调的是，按照惯例，附图的各种特征不成比例。相反，为清楚起见，各种特征的尺寸任意地放大或缩小。在附图中包括以下各图图I展示示例性的多糖基水凝胶的基质。图2展示PEG琥珀酰亚胺琥珀酸酯的化学结构。图3展示PEG琥珀酰亚胺戊二酸酯的化学结构。图4展示PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物。图5展示PEG-GA-壳聚糖水凝胶的示例性组合物。图6展示PEG-PEG-羧甲基纤维素水凝胶的示例性组合物。图7展示冷冻碾磨成颗粒形式的PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物。图8展示卷成管并由一副镊子夹持的冻干PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物。图9展示干燥和水化状态的PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的形状记忆实施方案的示例性组合物。附图说明图10展示作为在薄涂层中的喷雾涂覆到人手掌的PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物。图11展示涂有PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物的牛肌腱的剖视图。图12展示涂覆到人手上的PEG-戊二醛-壳聚糖水凝胶的示例性组合物的喷雾涂层的透视图。图13展示涂有PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物的冻干PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物的剖视图。图14展示自身对折并夹持在一副镊子中的涂有PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物的冻干PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物的剖视图。图15展示由PEG-PEG-壳聚糖水凝胶的示例性组合物形成的中空腔。专利技术详述在描述本专利技术之前，应理解本专利技术不限于所描述的特定实施方案，因而这些特定实施方案当然可以变化。还应理解的是，本文中使用的术语仅是为了描述特定的实施方案，并且不希望进行限制，因为本专利技术的范围仅由所附权利要求所限制。在提供数值范围时，应理解，还明确公开了该范围的上下限之间的各中间值，其中下限精确到十分位，除非上下文另外明确地规定。在规定范围中的任何规定值或中间值和在该规定范围中的任何其它规定值或中间值之间的各个较小范围涵盖在本专利技术之内。这些较小范围的上下限可被独立地包括在所述范围中或排除在所述范围外，并且当两个界限之一、都不或全都包括在所述较小范围中时各个范围也被涵盖在本专利技术内，除非是所述规定范围中的任何明确排除的极限值。当规定范围包括极限值之一或两者时，将这些所包括的极限值的任一个或两个排除也包括在本专利技术中。除非另外定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语均具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。虽然在实践或测试本专利技术时可以使用与本文中描述的那些类似或等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.09 US 61/259,5641.一种水凝胶组合物,其包含 具有160道尔顿至80，300道尔顿的分子量并且包含至少两个反应性亲核基团的多糖基质或其衍生物； 具有200道尔顿至100000道尔顿的分子量并且包含至少两个亲核反应性基团的合成亲水聚合物；和交联剂。2.根据权利要求I所述的组合物，其中所述多糖基质是壳聚糖、羧甲基纤维素、羧甲基壳聚糖或其衍生物。3.根据权利要求I所述的组合物，其中所述合成亲水聚合物基质是包含至少两个亲核活性基团的聚こニ醇。4.根据权利要求I所述的组合物，其中所述交联剂是包含至少两个亲电活性基团的聚こニ醇。5.根据权利要求I所述的组合物，其中所述交联剂是醛。6.根据权利要求I所述的组合物，其中所述交联剂是戊ニ醛或其衍生物。7.根据权利要求I所述的组合物，其中所述交联剂是经热处理的戊ニ醛或其衍生物。8.根据权利要求I所述的组合物，其中所述组合物包含增稠剂。9.根据权利要求I所述的组合物，其中所述组合物包含发泡剂。10.根据权利要求I所述的组合物，其中所述组合物包含生物活性剂和/或药物活性齐 。11.根据权利要求I所述的组合物，其中所述组合物包含显像剂和或造影剤。12.根据权利要求I所述的组合物，其中所述多糖基质可溶于碱性水溶液。13.根据权利要求I所述的组合物，其中所述多糖基质可溶于浓度为至少30mM的水溶液。14.一种水凝胶组合物，其包含 具有160道尔顿至80，300道尔顿的分子量并具有30%至90%的脱こ酰化程度和至少两个反应性亲核基团的壳聚糖或其衍生物，其中所述壳聚糖或其衍生物可溶于具有碱性PH的水溶液； 具有200道尔顿至100000道尔顿的分子量并包含至少两个亲核反应性基团的多官能团聚こニ醇聚合物，和； 具有200道尔顿至100000道尔顿的分子量并包含至少两个亲电反应性基团的聚こニ醇的多官能团多臂交联剂。15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述组合物包含增稠剂。16.根据权利要求14所述的组合物，其中所述组合物包含发泡剂。17.根据权利要求14所述的组合物，其中所述组合物包含生物活性剂和或药物活性齐 。18.根据权利要求14所述的组合物，其中所述组合物包含显像剂和或造影剤。19.根据权利要求14所述的组合物，其中所述多糖基质可溶于浓度为至少30mM的水溶液。20.一种水凝胶组合物，其包含具有160道尔顿至80，300道尔顿的分子量并具有30%至90%的脱こ酰化程度和至少两个反应性亲核基团的壳聚糖或其衍生物，其中所述壳聚糖或其衍生物可溶于具有碱性PH的水溶液； 具有200道尔顿至100000道尔顿的分子量并包含至少两个亲核反应性基团的多官能团聚こニ醇聚合物，和； 包含至少两个醛基的戊ニ醛或其衍生物的多官能団交联剂。21.根据权利要求20所述的组合物，其中所述组合物包含增稠剂。22.根据权利要求20所述的组合物，其中所述组合物包含发泡剂。23.根据权利要求20所述的组合物，其中所述组合物包含生物活性剂和或药物活性齐 。24.根据权利要求20所述的组合物，其中所述组合物包含显像剂和或造影剤。25.根据权利要求20所述的组合物，其中所述多糖基质可溶于浓度为至少30mM的水溶液。26.ー种形成权利要求1、14或20所述的水凝胶组合物的方法，其包括 在溶液中混合所述水凝胶组合物的所有组分，以及 使所述溶液固化足够长的一段时间以形成所述水凝胶组合物。27.根据权利要求26所述的方法，其进ー步包括 使所述水凝胶组合物干燥。28.根据权利要求27所述的方法，其中在所述交联反应完成之前使所述水凝胶干燥一段时间。29.根据权利要求26所述的方法，其进ー步包括 将所述水凝胶组合物碎裂。30.根据权利要求29所述的方法，其中所述水凝胶组合物在干燥之后进行碎裂。31.根据权利要求26所述的方法，其进ー步包括 将所述水凝胶组合物浇注成预定浇注形状。32.根据权利要求31所述的方法，其进ー步包括 将所述水凝胶组合物切割、折叠、拉伸、取芯和/或加工成不同于所述浇注形状的预定形状或尺寸。33.根据权利要求26所述的方法，其进ー步包括 在所述水凝胶组合物形成之后将第二试剂掺入所述水凝胶组合物。34.ー种减少通过缝合线、吻合ロ或切ロ渗漏的方法；其包括 将权利要求I、14或20所述的水凝胶组合物沉积在所述缝合线、吻合ロ或切ロ的至少一部分上； 其中所述水凝胶组合物的放置与没有所述水凝胶组合物相比減少通过所述缝合线、吻合口或切ロ的液体渗漏。35.根据权利要求34所述的方法，其中所述水凝胶组合物在所述缝合线、吻合ロ或切ロ的至少一部分上原位形成。36.根据权利要求35所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分同时沉积。37.根据权利要求35所述的方法，其中所述水凝胶组合物的一种或多种组分最初在所述缝合线、吻合ロ或切ロ的至少一部分上沉积，随后所述组合物的剰余部分沉积以形成所述水凝胶。38.根据权利要求35所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分作为喷雾应用。39.根据权利要求35所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分作为液体分配。40.根据权利要求34所述的方法，其中所述水凝胶组合物在沉积之前形成。41.根据权利要求40所述的方法，其中所述水凝胶组合物是干燥的。42.根据权利要求40所述的方法，其中所述水凝胶组合物是水化的。43.一种填充或封闭血管或动脉瘤的方法，其包括 将权利要求1、14或20所述的水凝胶组合物沉积在靶向血管或动脉瘤内，其中所述水凝胶的沉积填充或封闭所述血管或动脉瘤。44.根据权利要求43所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分沉积在所述靶向血管或动脉瘤上，使得所述组分在所述靶向血管或动脉瘤交联以原位形成所述水凝胶组合物。45.根据权利要求43所述的方法，其中所述水凝胶组合物在沉积之前形成。46.根据权利要求45所述的方法，其中所述水凝胶组合物是干燥的。47.根据权利要求45所述的方法，其中所述水凝胶组合物是水化的。48.根据权利要求45所述的方法，其中所述水凝胶组合物是碎裂的。49.根据权利要求43所述的方法，其中在将所述复合材料引入所述靶向血管或动脉瘤之前所述水凝胶组合物被涂覆到材料的表面以形成复合材料。50.根据权利要求49所述的方法，其中所述材料是金属线圈，并且其中所述金属线圈的表面涂有所述水凝胶组合物以在所述线圈沉积到所述靶向血管或动脉瘤中时提供増加的空间填充。51.—种减少伤ロ流血的方法，其包括 将权利要求1、14或20所述的水凝胶组合物放置在所述伤ロ的至少一部分上，其中所述组合物的放置与没有所述水凝胶组合物相比減少或消除血液从所述伤ロ的流动。52.根据权利要求51所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分沉积在所述伤ロ区域，使得所述组分在所述伤ロ交联以原位形成所述水凝胶组合物。53.根据权利要求52所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分同时在所述伤ロ区域沉积。54.根据权利要求52所述的方法，其中所述水凝胶组合物的一种或多种组分最初沉积在所述伤ロ区域的至少一部分上，随后所述组合物的剰余部分在所述伤ロ区域沉积以形成所述水凝胶组合物。55.根据权利要求52所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分作为喷雾应用。56.根据权利要求52所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分作为液体分配。57.根据权利要求51所述的方法，其中所述水凝胶组合物在沉积于所述伤ロ区域之前形成。58.根据权利要求57所述的方法，其中所述水凝胶组合物是干燥的。59.根据权利要求57所述的方法，其中所述水凝胶组合物是水化的。60.根据权利要求57所述的方法，其中所述水凝胶组合物是碎裂的。61.根据权利要求57所述的方法，其中所述水凝胶与粘性膜连接。62.一种处理在受试者上的伤ロ的方法，其提供覆盖并保护裸露组织的湿润环境，所述方法包括 将权利要求I、14或20所述的水凝胶组合物放置在所述伤ロ的至少一部分上，其中所述水凝胶组合物的放置与没有所述水凝胶组合物相比提供至少部分覆盖并保护所述裸露组织的湿润环境。63.根据权利要求62所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分沉积在所述伤口上，使得所述组分在所述伤ロ交联以原位形成所述水凝胶组合物。64.根据权利要求63所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分同时在所述伤ロ沉积。65.根据权利要求63所述的方法，其中所述水凝胶组合物的一种或多种组分最初沉积在至少一部分伤口上，随后所述组合物的剰余部分沉积以形成所述水凝胶组合物。66.根据权利要求63所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分作为喷雾应用。67.根据权利要求63所述的方法，其中所述水凝胶组合物的组分作为液体分配。68.根据权利要求62所述的方法，其中所述水凝胶组合物在沉积之前形成。69.根据权利要求68所述的方法，其中所述水凝胶组合物是干燥的。70.根据权利要求68所述的方法，其中所述水凝胶组合物是水化的。71.根据权利要求68所述的方法，其中所述水凝胶组合物是碎裂的。72.根据权利要求68所述的方法，其中所述水凝胶与粘性膜连接。73.ー种对医学植入物应用权利要求1、14或20所述的水凝胶组合物的方法，其包括 将所述水凝胶组合物沉积在医学植入物上。74.根据权利要求73所述的方法，其中所述医学植入物的表面涂有所述水凝胶组合物。75.根据权利要求73所述的方法，其中所述医学植入物的凹处、空隙或管腔涂有或填充有所述水凝胶组合物。76.—种形成组织支架的方法，其包括 将权利要求1、14或20所述的水凝胶组合物形成为组织支架，其中所述组织支架任选包含哺乳动物细胞。77.一种向受试者递送治疗剂或缓和剂的方法，其包括 对受试者施用包含治疗剂或缓和剂的根据权利要求1、14或20所述的水凝胶组合物，其中所述施用向所述受试者提供所述治疗剂或缓和剂的递送。78.ー种用水凝胶组合物扩大现有组织的方法，其包括 对靶组织施用权利要求1、14或20所述的水凝胶组合物，其中所述施用与没有所述水凝胶组合物相比提供现有组织的扩大。79.根据权利要求78所述的方法，其中向所述靶组织递送所述水凝胶组合物的组分，使得所述组分在所述靶组织交联以原位形成所述水凝胶组合物。80.根据权利要求78所述的方法，其中所述水凝胶组合物在沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·宫，S·S·派，S·R·塞尔申，
申请(专利权)人：聚光灯技术合伙有限责任公司，
类型：发明
国别省市：