[發(fā)明專利]生物相容性原位水凝膠

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480022176.5
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN105209075B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周迎;余渝;鐘潔瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 香港科技大學(xué)
• 主分類號: A61K47/36
• 分類號: A61K47/36;A61K47/61;C08B37/00;C08J3/075;A61L27/52
• 代理公司: 11112 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王靜;丁業(yè)平

本發(fā)明提供用于形成水凝膠的組合物以及相關(guān)的試劑盒和方法。所述組合物包括溶解在水溶液中以形成前體溶液的一種或多種化學(xué)交聯(lián)劑。用于本發(fā)明的化學(xué)交聯(lián)劑選自修飾有選自以下組的分子的聚合物：丙烯酸酯、馬來酰亞胺、乙烯砜、N?羥基琥珀酰亞胺、醛、酮、碳二亞胺、碳酸酯、碘代乙酰基、巰基煙酰胺、醌、硫醇、胺、及其組合。所述前體溶液的特征在于其在非生理性物理化學(xué)條件下是液體形式，而在與處于生理性物理化學(xué)條件下的另一種流體或身體接觸時發(fā)生凝膠化。

相關(guān)申請

本申請要求2013年4月18日提交的美國臨時專利申請61/854,108的優(yōu)先權(quán),該申請的全文,包括所有表格、圖像和繪圖，在此通過援引并入本申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及能夠在注射到身體中的空間內(nèi)后形成水凝膠的材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

水凝膠是一種由充滿水的交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的材料。這種類型的材料最重要的特征之一是其親水性，這種性質(zhì)使得這種材料的許多品種能夠與身體相容。此外，水凝膠系統(tǒng)的物理和化學(xué)性質(zhì)可以很好地控制，這些性質(zhì)包括但不限于：力學(xué)性質(zhì)、體積變化表現(xiàn)、藥物控制釋放表現(xiàn)、化學(xué)基團的功能化、以及凝膠-身體相互作用。因此，水凝膠適用于多種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，包括但不限于：組織工程、組織擴張、組織填充、藥物輸送、以及細(xì)胞輸送。

但是，水凝膠是一種粘彈性固體，由于其變形能力有限，很難在不通過手術(shù)切開身體的情況下將其置入體內(nèi)。有時被稱為“原位”水凝膠的特殊的水凝膠是一種能夠在被注射到體內(nèi)時從粘彈性液體變成粘彈性固體(或“溶膠-凝膠轉(zhuǎn)化”)的材料。這種性質(zhì)使得這種材料可以通過入侵性最小的方式置入體內(nèi)，例如，通過注射。這個額外的好處，加上上述其他特性，使得原位水凝膠在許多生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中有良好的應(yīng)用前景。不過，這種類型的水凝膠的開發(fā)是具有挑戰(zhàn)性的。最具有挑戰(zhàn)性的用于形成原位水凝膠的空間之一是用于腔內(nèi)療法的腔內(nèi)空間。形容詞“腔內(nèi)”是指身體的管腔的內(nèi)部空間。管腔是指身體內(nèi)部的管狀結(jié)構(gòu)。身體中的管腔的例子包括但不限于：血管、淋巴管、呼吸道、消化道、輸卵管、以及輸精管。一種類型的腔內(nèi)療法是使用外部材料來填充腔內(nèi)的特定空間。這種類型的療法的例子包括管腔栓塞和結(jié)扎。需要這種類型的療法的疾病是多種多樣的。這些疾病的一個具體例子是血管異常。

血管異常在多種疾病中的普遍性和核心角色一直在驅(qū)動生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)開發(fā)新的藥物和設(shè)備。異常血管段的有效且安全的閉塞是其中一個重要的但還未被滿足的需求，尤其是在動靜脈畸形、動脈瘤和腫瘤的治療中。與外科手術(shù)和放射療法相比，血管內(nèi)栓塞術(shù)可以實現(xiàn)最小的入侵性、減少并發(fā)癥并縮短住院時間。隨著介入儀器和材料的最新進(jìn)步，血管內(nèi)栓塞術(shù)已成為血管病變的臨床治療中的首選或重要輔助手段。鋼圈和液體栓塞系統(tǒng)是最常見的兩種栓塞材料。鋼圈的問題是由于鋼圈療法本身的物理限制而造成的不完全的初始堵塞(小于血管腔的50％)以及由此產(chǎn)生的重通。可供臨床使用的液體栓塞劑很少。其主要缺點是毒性和難于控制。例如，最常用的栓塞劑Onyx由溶解在二甲基亞砜(DMSO)中的乙烯-乙烯醇(EVAL)構(gòu)成。為消除異常血管結(jié)構(gòu)，通過引導(dǎo)性微導(dǎo)管注射Onyx，其主要成分EVAL在DMSO擴散后立即沉淀并固化，而液態(tài)形式的DMSO已知是有毒的。快速的凝膠化可能導(dǎo)致微導(dǎo)管與栓塞物粘連；因此，該過程必須由有經(jīng)驗的放射科醫(yī)師和血管外科醫(yī)生小心的進(jìn)行。此外，Onyx對血管壁無粘附性，這使得手術(shù)中和手術(shù)后發(fā)生凝膠移位的風(fēng)險很高。副作用、操作困難以及可能出現(xiàn)并發(fā)癥都導(dǎo)致醫(yī)療費用增加以及效果未及理想。

在某些應(yīng)用中，形成化學(xué)交聯(lián)原位水凝膠的潛在缺點是凝膠的易碎性。單由化學(xué)交聯(lián)形成的水凝膠可以很易碎，在相對較小的壓力和變形下就容易破裂成為碎片。對許多水凝膠將經(jīng)受壓力的應(yīng)用來說，凝膠最好能具有承受較大的壓力或較大程度的變形的能力，例如，在經(jīng)常存在壓力的腔內(nèi)療法和組織擴張中，或者在也可能存在壓力的藥物輸送和細(xì)胞輸送中。

發(fā)明內(nèi)容