專利名稱：可注射的骨空隙填充物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物可降解的纖維蛋白基組合物(下文中也被稱為"骨空隙填充組
合物"或"骨空隙填充物")，用于注射入由骨質(zhì)疏松、手術(shù)、骨囊腫，腫瘤摘除或者骨外 傷等原因?qū)е碌墓侨睋p或骨空隙。
背景技術(shù)：
文獻中提到了幾種可注射的骨空隙填充物例子。WO 95/21634披露了一種用作骨組織 的再吸收替代物的生物材料。這種組合物是可注射的并且包含含有羧甲基纖維素的液相中的 磷酸鈣微粒。美國專利6,287,341詳細描述了一種修復(fù)骨缺損的方法，其中將兩種磷酸鈣和緩 沖液混合在一起形成一種糊狀或粘性物質(zhì)用于缺損處。此粘性物會通過化學(xué)反應(yīng)在缺損處變 硬。WO 00/07639披露了一種注射入骨缺損的鈣膠粘劑。這種膠粘劑基于磷酸二氫鈣一水合 物和f3-磷酸三鈣，還可能包含一種生物高分子聚合物。注射磷酸鈣之后需要定型。美國專利 2004048947詳細介紹了一種注射組合物，用于骨礦物質(zhì)替代材料，它具有在手術(shù)過程中活體 體液中體內(nèi)變硬的能力。美國專利2004101960詳細介紹了一種注射的骨替代材料，它包含在 組合物內(nèi)的活細胞混合物，該組合物含有一種軟基或者包含一種定型材料的組合物。這個專 利中所列舉的軟性物質(zhì)包括骨膠原凝膠、明膠、藻酸鹽、瓊脂糖、多糖、水凝膠、粘性聚合 物。此專利中也提到了可以使用商品纖維蛋白膠，諸如TissuCol (Baxter)或者Beriplast (Aveiitis)，但它們只作為次要選擇。近來已經(jīng)有很多注射的骨空隙填充物取得510 (k)。這 些填充物中，Jax-TCP (Smith & Nephew)和Tricos T (Baxter)在用作粘合劑的生物膠中釋放 磷酸鈣顆粒。目前的用于填補骨空隙的實踐方法是要么用骨移植(自體的或者同種異體移植)， 諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨膠粘劑的骨移植替代物，要么用可注射的鈣鹽空隙填充 物。自體移植是這類應(yīng)用的"黃金標(biāo)準(zhǔn)"選擇，但有捐贈組織限制、外傷、感染和病態(tài)等的 問題存在。同種異基因移植還面臨著其他附加的問題，包括傳播疾病和排異反應(yīng)的危險。自 體移植和同種異體移植都因為二次重塑而顯示了生物的和機械的特性喪失。正是因為這些限 制，促使人們產(chǎn)生了對骨移植替代材料的興趣(Parikh S. N., 2002, J. Postgrad. Med. 48:142-148)。
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聚甲基丙烯酸甲酯是一種不可再吸收的聚合材料。在其聚合過程中，未反應(yīng)的單體、 催化劑和低分子量的低聚物被捕獲入聚合物。這些化合物有可能濾出該材料，導(dǎo)致局部細胞 毒素和免疫反應(yīng)。聚甲基丙烯酸甲酯聚合過程具有很高的放熱性，這可能導(dǎo)致熱壞死。這種 放熱性也會限制聚甲基丙烯酸甲酯與藥劑和化療劑結(jié)合的能力。聚甲基丙烯酸甲酯從骨缺損 處泄漏可能會導(dǎo)致非常嚴重的并發(fā)癥，包括對周邊組織收縮(需要進一步的手術(shù))以及/或者 栓塞。如上所述，現(xiàn)有技術(shù)中有許多基于鈣鹽的"可注射的空隙填充物"。然而可模塑糊 劑也是在這個主題下得來的。膠粘劑和糊劑需要通過外科手術(shù)放入缺損處。實踐中，這需要 缺損部位通過外科手術(shù)暴露出來。不幸的是，缺損越大，手術(shù)的創(chuàng)口也會越大(美國專利 2005136038)。另一個主要的由鈣鹽導(dǎo)致的并發(fā)癥是需要將其體內(nèi)定型。這通常需要通過化 學(xué)反應(yīng)來達到。因此任何生理上和藥理上的與填充物的結(jié)合，諸如細胞和藥劑，都可能被破 壞。此外，如果填充物過于具有"流動性"，它可能從缺損處滲出到周邊空間，導(dǎo)致組織收 縮。缺損滲漏入最鄰近的關(guān)節(jié)會潛在地損傷關(guān)節(jié)功能。鈣鹽組合物經(jīng)皮膚釋放的所需條件已經(jīng)在WO 95/21634中被詳細闡釋了。這些材料 必須是可滅菌的，無體內(nèi)毒性，流變學(xué)上也必須是允許注射的，必須容易使用，也必須有堅 固的礦化端面。因此，對于一種新型的可注射的骨缺陷填充物的需求非常迫切。這種新型材料可滅 菌，低毒性，低滲漏性，生物可降解，可注射并且容易使用。因此，提供一種新型的可注射的骨空隙填充劑是本發(fā)明的一個目標(biāo)，它可以被注射 入諸如由骨質(zhì)疏松癥、手術(shù)、骨囊腫、腫瘤摘除或者外傷性骨損傷所導(dǎo)致的骨缺損中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種微多孔的、可注射的、可完全再吸收的、基于纖維蛋白的骨空隙填 充物組合物，它可以再吸收，在康復(fù)過程中可以被骨替代。本申請的骨空隙填充物呈現(xiàn)了一 些特性，諸如彈性體上可見的機械特性和比單獨的纖維蛋白的更好的機械穩(wěn)定性。按照本發(fā) 明，通過調(diào)節(jié)上述的骨空隙填充組合物中所含的顆粒種類和含量以及增塑劑，上述骨空隙填 充組合物的許多特性可以高效地被精細調(diào)整。本發(fā)明的一個方面涉及一種用于可注射骨空隙填充組合物的多組分體系，其包含 含有纖維蛋白原的組分(a); 含有凝血酶的組分(b);含有至少一種增塑劑的組分(C);以及
含有顆粒的組分(d)，該顆粒的直徑約為200iim以下。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，如上所述的多組分體系的組分(a)至(d)各自以溶液 形式存在，其中，至少組分(a)相間隔地與組分(b)分離。如上所述的用于可注射骨空隙填充物的多組分體系可以進一步包括適合于例如增 加、加強、支撐、修復(fù)、再造、愈合或填充骨質(zhì)的任何其他組分，比如骨誘導(dǎo)試劑、生長因 子、化學(xué)治療的或者藥物學(xué)的試劑、生物活性試劑、硬化劑和/或粘附劑、以及礦物添加劑。 這些化合物可以被包含在根據(jù)本發(fā)明的多組分體系的任何多組分體系組分(a)至(d)中， 或者可以作為額外的組分被包含。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如上所述多組分體系的纖維蛋白原組分(a)可以進一步 包含一種或多種細胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)，例如粘連蛋白、細胞相關(guān)蛋白質(zhì)、其他血漿來源的蛋白 質(zhì)例如凝血因子XIII (FXIII)和蛋白酶、以及蛋白酶抑制劑，及其混合物。根據(jù)本發(fā)明的纖 維蛋白原溶液也可以包括任何呈現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)、而被包含在用于科學(xué)的和/或可在市場上買到 的纖維蛋白原組合物中的添加劑，例如商品化的纖維蛋白原溶液。術(shù)語"纖維蛋白原"不但包括纖維蛋白原本身，而且包括任何凝結(jié)形成性物質(zhì)，比 如凝結(jié)形成性的纖維蛋白原衍生物，例如"血纖維蛋白1"。在所述多組分體系的纖維蛋白原組分(a)中，纖維蛋白原的含量范圍例如為約10 至約200 mg/ml，比如約30至約150 mg/ml、或約75至約115 mg/ml。根據(jù)本發(fā)明的多組分體系的凝血酶組分(b)可以進一步包含額外的本技術(shù)領(lǐng)域已知 的化合物、以及組分(c)和(d)之一或者兩者，特別是增塑劑組分(c)。關(guān)于使用的凝血 酶含量，沒有具體限制。在本發(fā)明的一個實施例中，在所述凝血酶組分(b)中凝血酶的含量 應(yīng)如此其在最終的凝結(jié)組合物中是至少約1 IU/ml，比如約30IU/ml。
術(shù)語"凝血酶"不但包括凝血酶本身，而且包括任何用于組分(a)的凝膠化誘導(dǎo)性 的或者凝結(jié)誘導(dǎo)性的試劑，例如生理學(xué)可接受的堿性緩沖液體系。在此使用的術(shù)語"增塑劑"，包括任何對修改最后的凝結(jié)組合物的性質(zhì)比如粘度、 彈性或者機械穩(wěn)定性有修飾作用的合適物質(zhì)。在本發(fā)明的一個實施方式中，如上所述的多組 分體系的合適的增塑劑有著很低的摩爾滲透壓濃度，并且允許纖維蛋白組合以適當(dāng)?shù)某潭劝l(fā) 生。本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)本發(fā)明的多組分體系的合適的增塑劑包含至少一種可 生物降解的水溶性有機化合物。
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在此使用的術(shù)語"可生物降解的水溶性有機物"也包括了所有可以在生物環(huán)境中被 降解、并且至少能比如在約10至約40°C下充分溶于水的化合物。所述增塑劑選自由水溶性造影劑、聚乙二醇、多價醇類如甘油、 一糖、二糖、三糖 和多糖及其混合物所構(gòu)成的組。在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)本發(fā)明的多組分體系的合適造影劑含有至少一種含 碘的有機化合物。在本發(fā)明的另一個實施例中，可以使用含有稀土元素比如釓的有機化合物。
在此使用的術(shù)語"含碘的有機化合物"，包括所有含有至少一種物理地或化學(xué)地例 如共價法或配位法粘結(jié)的碘原子和/或碘離子的化合物。相同的限定將必要的變更施加于上述 含有稀土元素的有機化合物。造影劑的例子是、但不限于，泛影酯(葡甲胺)、碘地醇(iodecol)、碘克沙醇(iodixanol)、 碘拉醇(iofratol)、碘古酰胺(iogulamide)、碘海醇(iohexol)、碘美普爾(iomeprol)、 碘帕醇(iopamidol)、碘普羅胺(iopromide)、碘曲侖(iotrol)、碘佛醇(ioversol)、碘格 利酸(ioxaglate)和甲泛葡胺及其混合物。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，組分(c)中增塑劑的含量在最終的凝結(jié)組合物中是約10 至約80% w/v，比如約15至約60% w/v或者約20至約40% w/v。術(shù)語"顆粒"包括任何類型的顆粒形狀或者本技術(shù)領(lǐng)域己知的形式，例如球形的、 有角的或中空的形狀。在本發(fā)明的一種實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的多組分體系中的顆粒是生物可降解并且/ 或者生物相容的、無毒性、不溶于水、無機的和/或有機的顆粒。顆粒包括，例如，選自由鈣 鹽、聚合物、生物可降解或者生物相容的玻璃和陶瓷及其任意組合的組的物質(zhì)，其中，所述 鈣鹽比如是磷酸三鈣、a磷酸三鈣、e-磷酸三鈣、磷酸鈣、多形體磷酸鈣、羥基磷灰石、碳 酸鈣、硫酸鈣；所述聚合物比如是聚交酯(polyactide)、聚乙交酯纖維(polyglycolide)、 聚己內(nèi)酯(polycaprolactone)、聚三亞甲基碳酸酯(polytrimethylene carbonate)、聚乙二醇 及其隨機或按序的共聚物。在一個實施例中，顆粒選自由磷酸三鈣、a麟酸三鈣、e-磷酸三 鈣和磷酸鈣所構(gòu)成的組，具有在約1.5至約2約范圍內(nèi)的Ca/P比率。本發(fā)明的含有鈣鹽的顆 粒進一步包括在組分(d)的含義內(nèi)待用的所有本技術(shù)領(lǐng)域已知的商品化的化合物和/或混合 物。根據(jù)另一個實施例，多組分體系中所述含有鈣鹽的顆粒的直徑小于約100um，例如小于 約50pm。在本發(fā)明的一個特定實施例中，顆粒在組分(d)中的含量相對于最終的凝結(jié)組合 物為約1至約50 % w/w，比如約10至約45% w/w、或者約30到40% w/w。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在如上所述多組分體系中，組分(a)中纖維蛋白原的 含量為約10至約200mg/ml;組分(b)中凝血酶的含量應(yīng)如此其在最終的凝結(jié)組合物中是 至少約1 IU/mL;組分(c)中所含增塑劑的含量應(yīng)如此其在最終的凝結(jié)組合物中為約10 至約80。/。w/v;并且組分(d)中顆粒的含量相對于最終的凝結(jié)組合物為約1至約50Ww/w。
根據(jù)在本發(fā)明的特定例子，在如上所述多組分體系中，組分(a)中纖維蛋白原的含 量為約75至約115mg/ml;組分(b)中凝血酶的含量應(yīng)如此其在最終的凝結(jié)組合物中是至 少約25 IU/mL至約50 IU/ml;組分(c)中所含增塑劑的含量應(yīng)如此其在最終的凝結(jié)組合 物中為約30至約50y。w/v;并且組分(d)中顆粒的含量相對于最終的凝結(jié)組合物為約30至 約40% w/w。在本發(fā)明的另一個實施方式中，用于可注射骨空隙填充組合物的多組分體系含有
含有纖維蛋白原的組分(a);
含有凝血酶的組分(b);
含有至少一種增塑劑的組分(c);以及
含有顆粒的組分(d)，該顆粒直徑為約200 um以下；
其中組分(a)至(d)中一種以上或者全部以固態(tài)形式存在。
根據(jù)本發(fā)明的多組分體系可以含有溶液形式的組分、或固體分散體系例如凍干粉形 式的組分，或者其任意組合。另外，在所述多組分體系中的組分可以存在于適合存放、運輸 或者使用所述多組分體系的容器中。根據(jù)本發(fā)明的多組分體系可用的容器不限于任何方式， 而且容器不限于任何尺寸、材料或形狀，例如藥水瓶或注射器。此外，所述多組分體系的組分可以例如被包含在不同的容器中，或者可以以任何組 合存在于同一容器中，例如作為組合的組分(b)和(c)存在于一個容器內(nèi)，以及作為組合 的組分(a)和(d)各自在不同的容器內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，容器可以例如包含一種以上固體組分、以及通過所述容器內(nèi)的分隔手 段與所述組分相分離的溶劑，其中通過破壞或者除去所述分隔手段，可以制備出一種以上各 自組分的溶液。本發(fā)明的多組分體系中組分(a)至(d)可以作為備用的混合物存在。
此外，在一種以上容器內(nèi)存在的所述組分(a)至(d)也可以是含有如上所述多組分 體系的試劑盒的一部分。該試劑盒可以進一步包含任何可用于本發(fā)明的多組分體系的額外化 合物，例如助劑、緩沖鹽或緩沖溶液。如上所述的試劑盒也可以包含用于混合組分的手段， 例如注射器、Luer針接頭(Luer adapter)、試管、額外的容器等。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種可注射骨空隙填充組合物，其含有含有纖維蛋白的組分(a); 含有凝血酶的組分(b); 含有至少一種增塑劑的組分(C);以及
含有顆粒的組分(d)，該顆粒直徑為約200um以下。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可注射的骨空隙填充物組合物是例如通過將所述組分多 組分體系混合一起并且/或者均化所述組分，由如上所述的多組分體系制備出來的?？勺⑸涞?骨空隙填充組合物的制備可以在任何適合的溫度比如約18至約37 °C下進行，例如在25 °C 下進行。此外，如上所述的可注射骨空隙填充組合物的多組分體系可以進一步包括適合于例 如增加、加強、支撐、修復(fù)、再造、愈合或填充骨的任何其他組分，比如骨誘導(dǎo)試劑、生長 因子、化學(xué)治療的或者藥物學(xué)的試劑、生物活性試劑、硬化劑和/或粘附劑、以及礦物添加劑。 這些化合物和/或試劑可以被以化學(xué)方法附著于基，被吸附在微粒組分上、例如被吸附在含鈣 顆粒上，被截留在纖維蛋白基中，或者作為游離分子/藥物顆粒例如粉末被包含。
根據(jù)本發(fā)明的可注射骨空隙填充組合物中組分(b)至(d)與上述表征的多組分體 系所限定的組分(b)至(d)相同。術(shù)語"纖維蛋白"不僅指的是完全地凝結(jié)的纖維蛋白，而且還包括纖維蛋白和纖維 蛋白原的任何混合物，該混合物可以在通過使用凝血酶由纖維蛋白原形成纖維蛋白的期間出 現(xiàn)。因此，該術(shù)語包括任何比率的纖維蛋白原/纖維蛋白以及任何可以想象的等級的凝膠化和 /或凝結(jié)，只要其對最終的被注入到骨的未礦化部分或空心部分的組合物沒有負面影響。本發(fā) 明的可注射骨增加組合物中的纖維蛋白組分(a)進一步包括纖維蛋白，僅有少量的纖維蛋白 原或者在所述纖維蛋白中根本沒有纖維蛋白原。另外，術(shù)語"纖維蛋白"進一步包括任何呈 局部地或者完全地膠凝或者凝結(jié)形式的如上所述組分(a)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在如上所述的可注射骨空隙填充組合物中，所述纖維蛋 白組分(a)的含量在最終的凝結(jié)組合物中為約5至約100 mg/ml，比如約15至65 mg/ml， 或者約30至65 mg/ml。根據(jù)另一個實施例，在本發(fā)明的可注射骨空隙填充組合物中，所述纖維蛋白組分(a) 中纖維蛋白的含量在最終的凝結(jié)組合物中為約5至約100mg/ml;所述組分(b)中凝血酶的 含量為在最終的凝結(jié)組合物中至少約1 IU/mL;所述組分(c)中所含增塑劑的含量為在最終 的凝結(jié)組合物中約10至約80% w/v;并且組分(d)中顆粒的含量相對于最終的凝結(jié)組合物 為約1至約50%w/w。
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根據(jù)本發(fā)明，如上所述的可注射骨空隙填充組合物呈膠凝或者凝結(jié)狀態(tài)，并且其粘 度適合于注入到骨的未礦化部分或空心部分，并且可以適用于預(yù)凝結(jié)液體狀態(tài)、凝膠狀態(tài)或 者凝結(jié)狀態(tài)。在此使用的術(shù)語"凝膠"是指任何與初始狀態(tài)相比粘度提高的狀態(tài)。這可以在由纖 維蛋白原形成纖維蛋白時，或者在至少一種固相與至少一種液相精細分散的體系例如膠體中 觀察到。另外，術(shù)語"凝膠"包括所有本技術(shù)領(lǐng)域已知的凝膠化狀態(tài)。術(shù)語"凝結(jié)"是指，例如，含有纖維蛋白的凝膠，并且包括任何種類的本技術(shù)領(lǐng)域 已知的凝聚狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，可注射的組合物的粘度取決于應(yīng)用，即，待治療的骨疾病，并且在本 領(lǐng)域技術(shù)人員的常識范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。例如，用于填充骨囊腫的可注射組合物包含較低的纖維蛋 白含量和/或較低的含有鈣鹽的顆粒含量。用于代替骨未礦化部分的可注射的組合物包含較高 的纖維蛋白含量和/或較高的含有鈣鹽的顆粒含量。按照本發(fā)明的一個實施例，骨空隙填充物 的粘度為約100 mPas至約1000 Pas。本發(fā)明的另一個方面涉及一種填充患有骨疾病的病人體內(nèi)骨空隙的方法，包括將上 述可注射的骨空隙填充組合物注射入骨的未礦化部分或者空心部分。在此使用的術(shù)語"病人"，是指患有骨疾病的個體，并且包括哺乳動物特別是人類。
如上所述填充骨空隙的方法不局限于某一治療模式，并且包括任何種類的注射技術(shù)， 例如經(jīng)皮注射。根據(jù)本發(fā)明的特定例子，如上所述用于增加骨的方法是經(jīng)皮椎骨的增加，并 且包括椎體成形術(shù)和椎體后凸成形術(shù)。此外，根據(jù)本發(fā)明的填充骨空隙的方法可以用于加強、支撐、修復(fù)、再造、愈合或 者增加骨質(zhì)例如患有包括外傷或骨折在內(nèi)的骨疾病的人類骨質(zhì)。另一個應(yīng)用領(lǐng)域舉例來說是 脊髓融合。這樣的骨疾病例子是例如任何類型骨的骨質(zhì)疏松癥、骨質(zhì)疏松引起的骨折、外傷性 骨折或者良性的和惡性的骨病變、以及手術(shù)引起的缺損。根據(jù)本發(fā)明的可注射的骨空隙填充物在滿足了所有用于治療骨缺損或空隙的組合物 的要求。這種骨空隙填充物可滅菌，容易使用并且流體學(xué)上允許注射。令人驚奇的是，如果 鈣鹽被用于組合物的特定組分，就有可能構(gòu)成一個堅固的礦化端面，而這種礦化端面在治愈 如上所述的骨病的過程中十分有益。此外，本發(fā)明的骨空隙填充物完全再吸收并且在治愈的 過程中被骨替代。上述的骨空隙填充物有益地顯示出沒有放熱性，并且顯示出機械性諸如比 單獨的纖維蛋白好的通常彈性體所具有的機械特性。在本申請保護的范圍內(nèi)，所有必要的特性，比如粘度、機械穩(wěn)定度、再吸收度、等等，都能夠通過調(diào)整如上所述的骨空隙填充組合 物組分中顆粒和增塑劑的種類和含量而有效地被精細調(diào)整。


圖l:對包含30%增塑劑碘克沙醇和75 IU/ml凝血酶的組合物進行流變學(xué)分析。增加組 合物中的磷酸鈣的效果顯而易見，復(fù)合物粘度在線性刻度上標(biāo)示。
圖2:作為增加濃度增塑劑和/或微粒含量的結(jié)果的復(fù)合物粘度差異。
圖3:根據(jù)本發(fā)明將可注射填充物釋放入兔子的長骨空隙。插入導(dǎo)管填補空隙。此程序
后，導(dǎo)管很容易被取出。
具體實施例方式
以下用實施例進一步闡明本發(fā)明，但并不是對本發(fā)明作任何限制。
實施例
實施例l:包含纖維蛋白，丙三醇和磷酸鈣的骨空隙填充組合物的制備 材料
纖維蛋白封閉劑溶液凍干的纖維蛋白原粉末，用抑酶肽溶液重組至總的可凝蛋白質(zhì)濃度
為91 mg/ml
碘克沙醇 5-[乙酰基-[3 -[乙?；?[3,5 -二 (2,3 -二羥丙基氨基甲?；?-2,4，6 -
三碘-苯基]-氨基]-2-羥丙基]-氨基]-N,N，-二 (2,3 -二羥丙基)-2,4,6 -三碘苯-1，3 -二羰基酰胺(dicarboxamide)
碘海醇 5-(乙?；?(2,3-二羥丙基)氨基)-N，N，-二 (2，3-二羥基丙基)
-2,4，6 -三碘苯-1,3 -二羰基酰胺
顆粒 磷酸三鈣顆粒(TCP) ， 35um，球形(PlasmaBiotal，德比郡，英
國)
凝血酶500 IU/ml凍干凝血酶粉末，用5 mL的凝血酶緩沖液重組至500 IU/ml的濃
度
凝血酶緩沖液 40 mM的CaCl2水溶液在凝血酶稀釋緩沖液(40 mM的CaCl2雙蒸水溶液)中制備40%增塑劑(丙三醇) 和10 IU/ml凝血酶溶液。然后將溶液均質(zhì)化。將溶液離心以除去氣泡，并且通過0.22um濾 紙過濾滅菌。將纖維蛋白原與凝血酶/增塑劑以1:1的比率混合(因此，在膠凝的凝結(jié)物中增 塑劑的濃度減半)。為此，將2mL的丙三醇/凝血酶溶液轉(zhuǎn)移至5mL注射器。將2mL的纖 維蛋白原(91 mg/ml)轉(zhuǎn)移至相分離的5mL注射器。將顆粒(大約2jam)以最終的凝結(jié)物體積的重量百分數(shù)(w/v)計并入。稱取這些物質(zhì)，并且放入另一個5mL注射器。將包含顆粒和凝血酶的注射器經(jīng)由Luer針接頭相連接，并且通過將內(nèi)容物徹底地從
注射器轉(zhuǎn)移至注射器，而使凝血酶/CA和顆粒均質(zhì)化。包含凝血酶/丙三醇/顆粒和纖維蛋白原的注射器經(jīng)由Luer針接頭連接，并且使內(nèi)容物 均質(zhì)化。材料保持液體大約1分鐘，在該期間可以將其注入到缺損處，或者可選地在幾分鐘 后可以將其作為預(yù)形成的凝膠釋藥。
實施例2:包含纖維蛋白、造影劑和磷酸鈣的骨空隙填充組合物的制備在凝血酶稀釋緩沖液(40 mM的CaCl2雙蒸水溶液)中制備80%或者60%的增塑劑 (造影劑碘克沙醇或碘海醇)和75IU/ml凝血酶溶液。然后將溶液均質(zhì)化。將溶液離心以除 去氣泡，并且通過0.22 um濾紙過濾滅菌。將纖維蛋白原與凝血酶/造影劑(CA)以l:l的比 率混合(因此，在膠凝的凝結(jié)物中CA濃度減半至40或30。/。)。為此，將2 mL的凝血酶/ 造影劑溶液轉(zhuǎn)移至5 mL注射器。將2 mL的纖維蛋白原(91 mg/ml)轉(zhuǎn)移至相分離的5 mL 注射器。將顆粒(大約2ym)以最終的凝結(jié)物體積的重量百分數(shù)(w/v)計并入。稱取這些物質(zhì)， 并且放入另一個5 mL注射器。將包含顆粒和凝血酶的注射器經(jīng)由Luer針接頭相連接，并且通過將內(nèi)容物徹底地從 注射器轉(zhuǎn)移至注射器，而使凝血酶/CA和顆粒均質(zhì)化。包含凝血酶/CA7顆粒和纖維蛋白原的注射器經(jīng)由Luer針接頭連接，并且使內(nèi)容物均 質(zhì)化。材料保持液體大約1分鐘，在該期間可以將其注入到缺損處，或者可選地在幾分鐘 后可以將其作為預(yù)形成的凝膠釋藥。具有不同濃度造影劑和TCP的各凝結(jié)物的粘度可以從圖1讀取。包含碘克沙醇作為 增塑劑的組合物的流變學(xué)數(shù)據(jù)以及增加的鈣鹽含量可以從圖2中讀取。
實施例3:將骨空隙填充物使用于填補兔長骨空隙
根據(jù)實施例2制備可注射的骨空隙填充物。取出兔長骨中的骨髓從而形成一個空心骨。然后將可注射的骨空隙填充物通過塑料 導(dǎo)管注入空心骨中。在此步驟后，塑料導(dǎo)管很容易就能從上述骨的空心部位被取出(參見圖 3)。
實施例4:在綿羊身上進行可注射的骨空隙填充組合物的體內(nèi)研究
切除脛骨骨體的中間筋膜，并且露出脛骨。將平板繪制成骨體輪廓，并且使用螺釘 將其固定到骨頭上。再次移去平板，并且產(chǎn)生了標(biāo)準(zhǔn)化的全厚1厘米的缺損。除去該部分，
將平板復(fù)位，并且重新插入螺釘。此后，將可注射的骨質(zhì)增加組合物填充入該缺損。并且通 過縫合封閉傷口。跟蹤動物4、 8和12周(X射線評估)。在12周的時間點，殺死動物，并且提取脛
骨用于最終分析(ycr和組織學(xué))。根據(jù)本發(fā)明，骨空隙填充組合物和因此產(chǎn)生的凝結(jié)物性質(zhì)極佳。
權(quán)利要求
1. 一種用于可注射骨空隙填充組合物的多組分體系，其包括含有纖維蛋白原的組分(a)；含有凝血酶的組分(b)；含有至少一種增塑劑的組分(c)；以及含有直徑為約200μm以下的顆粒的組分(d)。
2. 如權(quán)利要求l所述的多組分體系，其特征在于，所述組分(a)至(d)以溶液形式存 在，并且至少組分(a)特別地與組分(b)相分離。
3. 如權(quán)利要求l所述的多組分體系，其特征在于，所述增塑劑包括至少一種生物可降解 的水溶性有機化合物。
4. 如權(quán)利要求3所述的多組分體系，其特征在于，所述增塑劑選自由造影劑、聚乙二醇、 多價醇類、甘油、 一糖、二糖、三糖和多糖及其任意組合所構(gòu)成的組。
5. 如權(quán)利要求l所述的多組分體系，其特征在于，所述顆粒包括選自由鈣鹽、聚合物、 生物可降解或生物相容的玻璃和陶瓷所構(gòu)成的組的物質(zhì)。
6. 如權(quán)利要求5所述的多組分體系，其特征在于，所述物質(zhì)選自由磷酸三鈣、a-磷酸三 鈣、P4粦酸三鈣、磷酸鈣、磷酸鈣多晶體、羥磷灰石、碳酸鈣、硫酸鈣、聚交酯、聚乙交酯 纖維、聚己內(nèi)酯、聚三亞甲基碳酸酯、聚乙二醇及其任意組合所構(gòu)成的組。
7. 如權(quán)利要求6所述的多組分體系，其特征在于，所述物質(zhì)選自由磷酸三鈣、a-磷酸三 鈣、f34粦酸三鈣和磷酸鈣、及其混合物所構(gòu)成的組，并且/或者其中所述顆粒的Ca/P比率為約 1.5至約2。
8. 如權(quán)利要求1所述的多組分體系，其特征在于，所述組分(a)中，纖維蛋白原的含 量為約10至約200mg/ml。
9. 如權(quán)利要求1所述的多組分體系，其特征在于，所述組分(b)中凝血酶的含量為其在最終的凝結(jié)組合物中是至少約1 IU/ml。
10. 如權(quán)利要求l所述的多組分體系，其特征在于，所述組分(C)中增塑劑的含量為 其在最終的凝結(jié)組合物中為約10至約80%w/v。
11. 如權(quán)利要求l所述的多組分體系，其特征在于，所述組分(d)中顆粒的含量相對于 所述最終的凝結(jié)組合物為約1至約50% w/w。
12. 如權(quán)利要求l所述的多組分體系，其特征在于，組分(a)中纖維蛋白原的含量為約 10至約200mg/ml;組分(b)中凝血酶的含量為其在最終的凝結(jié)組合物中是至少約1 IU/mL; 組分(c)中所含增塑劑的含量為其在最終的凝結(jié)組合物中是約10至約80% w/v;并且其 中組分(d)中所述顆粒的含量相對于最終的凝結(jié)組合物為約1至約50%w/w。
13. 如權(quán)利要求l所述的多組分體系，其特征在于，所述顆粒的直徑小于約100pm。
14. 如權(quán)利要求12所述的多組分體系，其特征在于，所述顆粒的直徑小于約50um。
15. —種用于可注射骨空隙填充組合物的多組分體系，其包括 含有纖維蛋白原的組分(a);含有凝血酶的組分(b); 含有至少一種增塑劑的組分(C);以及含有顆粒的組分(d)，該顆粒的直徑為約200ixm以下； 其中組分(a)至(d)中一種以上或者全部以固態(tài)形式存在。
16. —種可注射的骨空隙填充組合物，其包括含有纖維蛋白的組分(a);含有凝血酶的組分(b); 含有至少一種增塑劑的組分(C);以及含有顆粒的組分(d)，該顆粒的直徑為約200um以下。
17. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述增塑劑包括至 少一種生物可降解的水溶性有機物。
18. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述增塑劑選自由 造影劑、聚乙二醇、多價醇類、單糖、二糖、三糖和多糖及其任意組合所構(gòu)成的組。
19. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述顆粒選自由磷 酸三鈣、a-磷酸三鈣、e磷酸三鈣、磷酸鈣、多形體磷酸鈣、羥基磷灰石、碳酸鈣、硫酸鈣、 聚交酯、聚乙交酯纖維、聚己內(nèi)酯、聚三亞甲基碳酸酯、聚乙二醇及其任意組合所構(gòu)成的組。
20. 如權(quán)利要求19所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述顆粒選自由磷酸三鈣、a-磷酸三鈣、e麟酸三鈣和磷酸鈳及其混合物所構(gòu)成的組，并且/或者其中所述顆粒的Ca/P比率為約1.5至約2。
21. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述組分(a)中 纖維蛋白的含量為其在最終的凝結(jié)組合物中是約5至約100mg/ml。
22. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述組分(b)中 凝血酶的含量為其在最終的凝結(jié)組合物中是至少約1 IU/ml。
23. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述組分(c)中 增塑劑的含量為其在最終的凝結(jié)組合物中是約10至約80% w/v。
24. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述組分(d)中 所述顆粒的含量相對于所述最終的凝結(jié)組合物為約1至約50% w/w。
25. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述組分(a)中 纖維蛋白的含量為其在最終的凝結(jié)組合物中是約5至約100mg/ml;所述組分(b)中凝血 酶的含量為其在最終的凝結(jié)組合物中是至少約1 IU/mL;所述組分(c)中所含增塑劑的含量為其在最終的凝結(jié)組合物中是約10至約80% W/V;并且所述組分(d)中顆粒的含量相對于最終的凝結(jié)組合物為約1至約50%w/w。
26. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述顆粒的直徑小 于約100nm。
27. 如權(quán)利要求26所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述顆粒的直徑小 于約50um。
28. 如權(quán)利要求16所述的可注射的骨空隙填充組合物，其特征在于，所述組合物呈膠凝 或者凝結(jié)物狀態(tài)，并且具有適合于注入到骨的未礦化部分或空心部分的粘度。
29. —種填充患有骨疾病的病人體內(nèi)骨空隙的方法，其包括將一組合物注射入骨的未礦 化的部分或者空心部分，所述組合物包括含有纖維蛋白的組分(a);含有凝血酶的組分(b); 含有增塑劑的組分(C);以及含有顆粒的組分(d)，該顆粒的直徑為約200iim以下。
30.如權(quán)利要求29所述的填充骨空隙的方法，其特征在于，所述骨疾病選自由骨質(zhì)疏松 癥、骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的骨折、任何類型骨頭的外傷骨折、良性的和惡性的病變以及手術(shù)產(chǎn)生的 缺損所構(gòu)成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物可降解的纖維蛋白基組合物，用于注射入由骨質(zhì)疏松、手術(shù)、骨囊腫，腫瘤摘除或者骨外傷等原因?qū)е碌墓侨睋p或骨空隙。
文檔編號A61L27/22GK101454029SQ200780018881
公開日2009年6月10日 申請日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者安德烈亞斯·格斯?fàn)? 梅利塔·比爾班, 海因茨·古勒, 約翰·J·巴里, 莫妮卡·曼戈爾德 申請人:巴克斯特國際公司;巴克斯特保健股份有限公司