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用于治療關節(jié)炎病癥的可生物降解的聚酯酰胺的制作方法

文檔序號:11884699閱讀:252來源:國知局
用于治療關節(jié)炎病癥的可生物降解的聚酯酰胺的制作方法與工藝
關節(jié)炎病癥與引起患者疼痛和不適的強烈的炎癥應答有關。疼痛與許多醫(yī)療病況有關,并且影響數(shù)百萬人。美國疼痛基金會(AmericanPainFoundation)報道,超過五千萬美國人患有慢性疼痛,其中包括20%的60歲及以上的人受關節(jié)炎或背部疼痛影響。此外,接近2500萬美國人每年由于受傷或外科手術而經歷急性疼痛。據(jù)估計,每年在疼痛管理中所涉及的成本已經達到一千億美元。除了經濟負擔外,疼痛也對受影響個體的生活質量產生巨大的影響,并且是造成急性和慢性殘疾的最常見的原因之一。當身體組織(包括神經纖維)受到病原體、創(chuàng)傷、炎性病況或有毒刺激(包括有害或有毒機械刺激、熱和/或冷刺激或化學刺激)損害時,人體感知到疼痛。與受損害的組織和神經纖維有關的肥大細胞通過分泌炎癥介質,例如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、組胺、白細胞介素-1(IL-1)、IL-6、IL-8和神經生長因子(NGF),來引發(fā)炎癥過程。這些介質引起其他細胞(例如單核細胞、中性粒細胞和類似細胞)遷移到創(chuàng)傷部位。此外,這些介質還幫助一些白細胞(例如吞噬細胞)激活它們自身的炎癥介質。由受損害或刺激的神經細胞和纖維分泌的炎癥介質(例如NGFs)已經被顯示出增加活性神經纖維的數(shù)目。疼痛涉及的炎癥介質與各種病癥相關,所述病癥可以包括但不限于:關節(jié)炎,例如骨關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎、腰痛、銀屑病關節(jié)炎、自身免疫性關節(jié)炎、膿毒性關節(jié)炎或滑膜炎。一般來說,炎癥是對任何毒性刺激的一種正常且必要的應答,并且可以是從局部應答到普通應答范圍上變化。炎癥應答通常按照一系列事件進行,包括1)引起炎癥介質(例如組胺、血清素、白細胞激肽、SRS-A、溶酶體酶、淋巴因子(lymphokinins)、前列腺素等)釋放的初始損傷;2)血管舒張,包括增加血管通透性和滲出;3)白細胞遷移,趨化和吞噬;以及4)結締組織細胞增殖。關節(jié)炎是涉及一個或多個關節(jié)的炎癥的關節(jié)炎病癥的一種形式。有超過100種不同形式的關節(jié)炎。最常見的形式骨關節(jié)炎(退行性關節(jié)病)是關節(jié)創(chuàng)傷、關節(jié)感染或老化的結果。其他關節(jié)炎形式有類風濕性關節(jié)炎、銀屑病關節(jié)炎和相關的自身免疫性疾病。膿毒性關節(jié)炎是由關節(jié)感染引起的。骨關節(jié)炎既可以影響較大的身體關節(jié),也可以影響較小的身體關節(jié),包括手、腕、肩、腳、背、髖、脊柱或膝。骨關節(jié)炎引起軟骨退化并最終引起兩個對立的骨頭侵蝕(erode)到彼此中。最初,病況伴隨活動期間輕微疼痛開始,但很快疼痛可以是連續(xù)的并且甚至發(fā)生在靜止狀態(tài)中。骨關節(jié)炎通常影響負重的身體部位,例如髖、膝、脊柱以及骨盆和肩。不同于類風濕性關節(jié)炎,骨關節(jié)炎是最常見的老年疾病。超過30%的女性在65歲之前具有一定程度的骨關節(jié)炎。骨關節(jié)炎的危險因素包括先前的關節(jié)創(chuàng)傷(priorjointtrauma)、肥胖和久坐生活方式。目前尚不能治愈骨關節(jié)炎諸如類風濕性關節(jié)炎?;加泄顷P節(jié)炎的個體廣泛需要疼痛藥物,尤其是在本領域中已知可用于治療炎癥的抗炎藥物。在抗炎藥物中,經常使用皮質類固醇來治療疼痛。皮質類固醇影響身體的所有組織,并且產生各種細胞效果。這些類固醇調節(jié)碳水化合物、脂質、蛋白質生物合成和代謝以及水和電解質平衡。影響細胞生物合成或代謝的皮質類固醇被稱為糖皮質激素,而影響水和電解質平衡的那些是鹽皮質激素。皮質類固醇注射經常被用來緩解(例如骨關節(jié)炎中的)疼痛。然而,這些注射的臨床益處是有爭議的,因為已經發(fā)現(xiàn)大丸劑類固醇注射與一些并發(fā)癥有關。此外,這些產品是短效的,僅提供短時間的疼痛緩解。US2012282298公開了長期控釋或緩釋的B類皮質類固醇的配制物,其包含乳酸-羥基乙酸共聚物微粒,用于治療骨關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎、急性痛風性關節(jié)炎或滑膜炎。然而,這種配制物的缺點是乳酸-羥基乙酸共聚物水解降解,在聚合物降解時釋放酸性副產物。本發(fā)明的一個目標是克服上述缺點,并且提供以緩釋方式的局部治療濃度的藥物。退行性關節(jié)病經常涉及炎癥爆發(fā)事件(flareevent)(例如由劇烈的活動誘發(fā)),在此期間患者感受到的疼痛更加劇烈。期望的是提供根據(jù)疼痛的強度來釋放的藥物。此外,本發(fā)明的一個目標是提供更有效的疼痛管理,這意味著在以治療劑量提供緩釋藥物的較長時期上更足夠的疼痛緩解。本發(fā)明的另一個目標是,隨著聚酯通過水解降解并釋放酸性實體,與包含用于藥物釋放的聚酯(例如PLGA)的配制物相比,提供更好的對藥物的穩(wěn)定性。本發(fā)明的目標通過提供如下用于治療關節(jié)炎病癥的配制物實現(xiàn),所述配制物包含具有注射用尺寸的含有可生物降解的聚酯酰胺共聚物的制品,所述共聚物包含至少一種雙環(huán)狀-1,4:3,6-二脫水己糖醇的二醇。令人驚奇的是,已經發(fā)現(xiàn)用于治療關節(jié)炎病癥的所述配制物提供對炎癥水平響應的藥物緩釋,并且提供在較長時期(在本文中指的是多個月)上的足夠的疼痛緩解。已經發(fā)現(xiàn),從制品的藥物釋放取決于炎癥水平。這意味著藥物釋放可以由炎癥來控制,這被稱為炎癥誘導的釋放。此外,當炎癥過程減慢時,藥物釋放會減慢并且使不必要的藥物暴露最小化。本發(fā)明提供了將含有可生物降解的聚酯酰胺共聚物的緩釋制品用于局部遞送止痛劑或者改變病情的抗風濕藥物(DMARDs),以治療由炎癥疾病(例如關節(jié)炎病癥)引起的疼痛。更具體地,本發(fā)明提供了用于局部遞送劑量的止痛劑或改變病情的抗風濕藥物,其能夠經由包含可生物降解的聚酯酰胺共聚物的制品在患者的疼痛根源部位附近以持續(xù)(緩釋)方式被釋放。優(yōu)選地,配制物被用于治療關節(jié)炎,更優(yōu)選地配制物被用于治療骨關節(jié)炎。最優(yōu)選地,配制物被用于治療膝的骨關節(jié)炎。包含至少雙環(huán)狀-1,4:3,6-二脫水己糖醇的二醇的可生物降解的聚酯酰胺共聚物是從US8445007已知的。US8445007公開了PEA共聚物,其包含兩種基于(雙-α-氨基酸)的構筑單元,在機械性質方面具有顯著的改善。在PEA的兩個基于雙(α-氨基酸)的構筑單元的至少一個中摻入1,4:3,6-二脫水己糖醇雙環(huán)狀片段作為二醇殘基賦予聚合物高的玻璃化轉變溫度(Tg)。這些PEA適用于要求疏水性、相對高的玻璃化轉變溫度(Tg)和可變的伸長率或柔性性質的組合的某些應用。還公開了這些PEA可以用于制造外科裝置,例如外科縫線、外科螺釘、可植入的板、可植入的棒、血管支架或透析分流(dialysisshunts)。公開了顆粒作為可能的藥物遞送形式。然而,該專利沒有公開用于治療關節(jié)炎病癥的配制物。優(yōu)選地,在本發(fā)明的配制物中使用的聚酯酰胺共聚物還包含二酸、與雙環(huán)狀-1,4:3,6-二脫水己糖醇不同的二醇和至少兩種不同的氨基酸。這些聚合物具有較高的玻璃化轉變溫度,這對制品形狀穩(wěn)定性和配制物可注射性是有益的。此外,這種組成的PEAs示出了藥物洗脫和生物降解性質之間的更好的平衡。更優(yōu)選地,聚酯酰胺共聚物是無規(guī)共聚物,其包含下述結構式(I)其中-m在0.01-0.99范圍內;p在0.99-0.01范圍內;并且q在0.99-0.01范圍內;-n在5-100范圍內;-R1獨立地選自由(C2-C20)亞烷基及其組合組成的組;-分別在單個骨架單元m或p中的R3和R4獨立地選自由氫、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基、(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基、-(CH2)SH、-(CH2)2S(CH3)、-CH2OH、-CH(OH)CH3、-(CH2)4NH3+、-CH2COOH、-CH2-CO-NH2、-CH2CH2-CO-NH2、-CH2CH2COOH、CH3-CH2-CH(CH3)-、(CH3)2-CH-CH2-、H2N-(CH2)4-、苯基-CH2-、-CH=CH-CH3、HO-對苯基-CH2-、(CH3)2-CH-、苯基-NH-、NH2-(CH2)3-CH2-或NH2-CH=N-CH=C-CH2-組成的組;-R5選自由(C2-C20)亞烷基、(C2-C20)亞烯基組成的組;-R6選自結構式(II)的1,4:3,6-二脫水己糖醇的雙環(huán)狀片段;-R7是氫、(C6-C10)芳基、(C1-C6)烷基或保護基團,例如芐基;-R8獨立地為(C1-C20)亞烷基。本文中使用時,術語“亞烷基”指的是直鏈或支鏈的烴基,包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正己基等。在描述本文中的結構式時,術語“芳基”用于表示苯基基團或具有九至十個環(huán)原子的鄰位稠合的雙環(huán)狀碳環(huán)基團,基中至少一個環(huán)是芳香的。芳族的實例包括但不限于苯基、萘基和硝基苯基。共聚物中使用的α-氨基酸中至少一個是天然的α-氨基酸。例如,當多個R3或R4是CH2Ph時,在合成中使用的天然α-氨基酸是L-苯丙氨酸。在多個R3或R4是CH2-CH(CH3)2的替代方案中,共聚物包含天然氨基酸,亮氨酸。通過在本文中描述的兩種共聚單體的變型方案內獨立地改變R3和R4,也可以使用其他天然的α-氨基酸,例如甘氨酸(當多個R3或R4是-H時)、丙氨酸(當多個R3或R4是CH3時)、纈氨酸(當多個R3或R4是CH(CH3)2時)、異亮氨酸(當多個R3或R4是CH(CH3)--CH2--CH3時)、苯丙氨酸(當多個R3或R4是CH2--C6H5時)、賴氨酸(當多個R3或R4是(CH2)4-NH2時);或者甲硫氨酸(當多個R3或R4是-(CH2)2S(CH3)時),以及它們的混合物。最優(yōu)選地,式(I)的聚酯酰胺共聚物包含m+p+q=1,q=0.25,p=0.45其中R1是-(CH2)8-;在骨架單元m和p中的R3和R4是亮氨酸,-R5是-(CH2)6-,R6是結構式(II)的1,4:3,6-二脫水己糖醇的雙環(huán)狀片段;R7是芐基基團(Bz),并且R8是-(CH2)4-。這種聚酯酰胺還被稱為式(III)的PEA-III-Bz。PEA共聚物優(yōu)選地具有從15000到200000道爾頓的數(shù)均分子量(Mn)??梢砸愿鞣N分子量和兩種含雙-(α-氨基酸)-的單元的各種相對份數(shù)以及可選的基于賴氨酸的共聚物單體,來制造本文中所描述的PEA共聚物。本領域技術人員容易確定用于具體用途的合適的分子量。合適的Mn可以在約15000至約100000道爾頓范圍內,例如從約30000至約80000,或者從約35000至約75000。Mn是采用聚苯乙烯作為標準物在THF中經由GPC測定的。盡管聚酯酰胺的基本聚合方法是基于由G.Tsitlanadze等J.Biomater.Sci.Polym.Edn.(2004)15:1-24描述的方法,然而,使用不同的構筑單元和活化基團。式(I)的聚酯酰胺例如是經由對甲苯磺酸鹽二胺鹽與經活化的二酸的溶液縮聚來合成的。典型地,使用二甲亞砜或二甲基甲酰胺作為溶劑。典型地,添加三乙胺(triethylamide)作為堿,反應在60℃下在惰性氣氛下在不斷攪拌下進行24-72小時。隨后,將所獲得的反應混合物經由水沉淀然后有機沉淀和過濾來純化。減壓干燥得到聚酯酰胺。更具體的式(I)的聚酯酰胺共聚物可以根據(jù)方案1來制造。在方案1中,具體地制造式(III)的PEA-III-Bz。本文中使用時,術語“制品”指的是例如,微粒、纖維、管或棒。更優(yōu)選地,制品是微粒。制品具有用于注射的尺寸,這指的是制品能夠經由約18-30Gauge口徑的藥用注射器針頭來被注射。制品的穩(wěn)定性是對配制物的可注射性來說的一個關鍵因素。因此,制品(例如微粒)保持穩(wěn)定且不聚集,是極其重要的。本文中使用時,術語“藥物”包括止痛劑或改變病情的抗風濕藥物。止痛劑優(yōu)選地選自抗炎藥物、局部麻醉藥或阿片類藥物的組??寡姿幬锟梢允晴摅w類或非甾體類抗炎藥物(NSAID)。甾體類抗炎試劑包括皮質類固醇,例如雙丙酸阿氯米松、安西奈德、安西法爾(amcinafel)、安西非特、倍氯米松、倍他米松、倍他米松二丙酸酯、戊酸倍他米松、丙酸氯倍他松、氯泊尼松(chloroprednisone)、氯可托龍(clocortelone)、氫化可的松、可的松、可托多松、二醋酸雙氟拉松、地西龍、地奈德、二氟潑尼酯(defluprednate)、二羥基可的松、去羥米松、地塞米松、地夫可特、二氟拉松、雙醋酸二氟拉松、二氯松、倍他米松的酯、氟扎可特、氟丙酮化合物(Flucetonide)、氟氯奈德、fludrotisone、氟可的松、氟米松、氟尼縮松、氟輕松醋酸酯、氟新諾龍、氟新諾龍丙酮(fluocinoloneacetonide)、氟可龍、氟培龍、氟潑尼龍、丙酮縮氟氫羥龍(fluroandrenoloneacetonide)、丙酮化氟新龍(fluroandrenoloneacetonide)、氟氫縮松(flurandrenolide)、氟米龍、氟替卡松丙酸酯、氫化可的松、丁酸氫化可的松、戊酸氫化可的松、氫可他酯、氯替潑諾(loteprendol)、甲羥松、甲潑尼松(meprednisone)、甲基強的松(methylprednisone)、甲潑尼龍、糠酸莫米松(mometasonefuroate)、對氟米松、醋酸對氟米松、潑尼松、潑尼松龍、prednidone、曲安奈德(triamcinoloneacetonide,去炎松縮酮)、己曲安奈德(triamcinolonehexacatonide)和去炎松(triamcinolone),及它們的鹽、衍生物和混合物。本文中使用時,術語“衍生物”指的是與材料在結構上足夠相似的任何物質,其被識別為衍生物從而當在所述材料的地方使用該物質時具有基本上相似的功能或活性(例如治療有效性)。在用于治療關節(jié)炎病癥的配制物中的最優(yōu)選的皮質類固醇是曲安奈德,或者其可商購化學類似物或藥學上可接受的鹽。非甾體類抗炎試劑包括布洛芬、雙氯芬酸、美洛昔康、萘普生、依托芬那(etofenamaat)、COX-2抑制劑諸如羅非考昔或塞來昔布及其衍生物和類似物及其混合物。在用于治療關節(jié)炎病癥的配制物中的最優(yōu)選的非甾體類抗炎試劑是COX-2抑制劑,諸如塞來昔布,或者其可商購化學類似物或藥學上可接受的鹽。阿片類的實例包括可待因和嗎啡。局部麻醉藥的實例包括利多卡因或羅哌卡因。改變病情的抗風濕藥物的實例是阿貝西普、阿達木單抗、硫唑嘌呤、氯喹、D-青霉胺、依那西普、戈利木單抗、英夫利昔單抗、來氟米特、甲氨蝶呤、米諾環(huán)素、利妥昔單抗或柳氮磺吡啶、金諾芬、環(huán)磷酰胺或環(huán)孢素。用于治療關節(jié)炎病癥的配制物可以包含能夠被注射到人類患者或獸類患者中的任何合適的制品。當制品是微粒時,設置微粒尺寸以使其能夠經由約18-30Gauge口徑的藥用注射器針頭來被注射。微粒的尺寸可以在0.1-1000微米中改變。典型地,通過Fraunhofer理論以體積百分數(shù)給出的微粒的平均直徑在從100nm到1000μm范圍內。優(yōu)選的平均直徑可以在1-200μm、更優(yōu)選地5-80μm范圍內變化。能夠想到的是,平均直徑小于1000nm的顆粒是納米顆粒。具體地,本文中使用的顆粒直徑是能夠通過MalvenMastersizer2000測定的直徑。根據(jù)顆粒的具體結構、尺寸或構成,可以以各種不同的方式對顆粒進行定義和分類,參見EncyclopaediaofControlleddrugdeliveryVol2M-ZIndex,Chapter:MicroencapsulationWileyInterscience,第493-496頁。如果顆粒過小或者由于其光學性質而無法通過光散射進行分析(例如在納米顆粒情況下),則可以使用掃描電子顯微鏡(SEM)或透射電子顯微鏡(TEM)來測定顆粒直徑。微??梢园环N或多種止痛劑。一種或多種止痛劑可以被差不多均勻地分散在微粒內。止痛劑也可以位于微粒核內或殼內。除了由式(I)表示的可生物降解的聚酯酰胺外,微粒還可以包含一種或多種選自生物相容性聚合物的其他聚合物。生物相容性聚合物的實例是聚(原酸酯),聚(酸酐),聚(D,L-乳酸),聚(L-乳酸),聚(乙醇酸),聚(乳酸)和乙醇酸的共聚物,聚(L-丙交酯),聚(D,L-丙交酯),聚(乙交酯),聚(D,L-丙交酯-共-乙交酯),聚(L-丙交酯-共-乙交酯),聚(磷酸酯),聚(三亞甲基碳酸酯),聚(氧雜酯),聚(氧雜酰胺),聚(碳酸亞乙酯),聚(碳酸亞丙酯),聚(磷酸酯),聚(磷腈),聚(酪氨酸衍生的碳酸酯),聚(酪氨酸衍生的芳基化物),聚(酪氨酸衍生的亞氨基碳酸酯),這些聚合物與聚(乙二醇)(PEG)的共聚物,或其組合。原則上,可以以本領域中已知的方式制備微粒,前提是用式(I)的可生物降解的聚酯酰胺替換現(xiàn)有技術中使用的聚合物。一般來說,顆??梢越浻扇缦聛碇苽洌豪缃浻墒褂脽峄騪H調節(jié)來聚集,經由凝聚(相分離),經由噴霧干燥或者經由溶劑萃取。制備方法的概述已經被公開于FreitasS等在2005年的J.ControlRelease,102:313-332中。在本發(fā)明的配制物中使用的微粒優(yōu)選地經由水包油乳液法制備。該方法詳細公開于實施例1中。如果期望的話,微粒可以負載一種或多種止痛劑。負載可以通過在止痛劑存在下形成微?;蛘咴谛纬晌⒘V髞韺崿F(xiàn)。為了獲得具有大量止痛劑的微粒,通常優(yōu)選的是在止痛劑存在下制備微粒。具體地,在止痛劑敏感的情況下,優(yōu)選地在已經形成微?;蚣{米顆粒后負載微?;蚣{米顆粒。這可以通過如下來實現(xiàn):將微粒與止痛劑接觸并允許止痛劑擴散到微粒中和/或粘附/吸附于其表面。根據(jù)本發(fā)明,可以提供具有令人滿意的包覆效率(即,顆粒中止痛劑的量除以所使用的止痛劑的量)的具有一種或多種止痛劑的微粒。負載效率取決于所使用的止痛劑??梢灾苽涠喾N類型的微粒結構,這些包括基本上均勻的結構。然而,在必須釋放超過一種止痛劑的情況下或者需要一種或多種功能的情況下,優(yōu)選的是提供具有包含內核和外殼的結構的微粒。核/殼結構使得具有更多種作用方式,例如在不相容的化合物的藥物遞送中或者成像中??梢栽谛纬珊撕笫褂脟婌F干燥器來涂覆殼。核和殼可以包含具有不同活性劑的相同或不同的聚合物。在這種情況下,可以以不同的速率釋放生物活性劑。也可以使生物活性劑僅存在于核中并且殼由聚合物構成。微粒也可以以以游離形式存在于以可噴霧的形式的懸浮液中或者在原位形成的凝膠配制物中。配制物被用于治療關節(jié)炎病癥、優(yōu)選地關節(jié)炎、更優(yōu)選地骨關節(jié)炎、最優(yōu)選地膝的骨關節(jié)炎。用于治療關節(jié)炎病癥的配制物優(yōu)選地以每年注射1次或2次的方式給藥。本發(fā)明還涉及在人類患者或獸類患者中治療疼痛或炎癥的方法,其包括向所述患者給藥治療有效量的配制物。此外,本發(fā)明還涉及減緩、停止或逆轉在人類患者或獸類患者中與慢性炎癥疾病有關的進行性結構組織損傷的方法,其包括向所述患者給藥治療有效量的配制物。配制物優(yōu)選地以每年注射1次或2次的方式給藥?,F(xiàn)將參考如下的非限制性圖和實例來詳細描述本發(fā)明,圖和實例僅僅是說明性的。附圖圖1:微粒的SEM照片圖2:多個微粒的尺寸分布圖3:示出了炎癥減少的生物效果(基于細胞試驗的體外實驗。在PEA-III-Bz顆粒存在下的人軟骨細胞的PGE-2水平)。圖4:由PEA-III-Bz膜釋放的累積熒光素。炎癥細胞裂解物的影響:階段1,擴散驅動的釋放;階段2,在裂解物(破碎的炎癥細胞的溶液提供裂解物)存在下;階段3,在裂解物部分降解后擴散驅動的釋放。圖5:熒光素釋放速率。炎癥細胞裂解物的影響。圖6:通過被浸漬于水中10分鐘后PEA-I-Bz微粒的光散射測定的尺寸分布。尺寸分布的第二圖片是顆粒結塊(agglomeration)的信號。圖7:通過被浸漬于水中400分鐘后PEA-I-Bz微粒的光散射測定的尺寸分布。我們能夠觀察到,與浸漬10分鐘后進行的測量相比,尺寸分布變寬并且大顆粒增多。圖8:通過被浸漬于水中10分鐘后PEA-III-Bz微粒的光散射測定的尺寸分布。圖9:通過被浸漬于水中400分鐘后PEA-III-Bz微粒的光散射測定的尺寸分布。圖10:在被浸漬于水中10分鐘后PEA-I-Bz的微粒的(光學)顯微鏡表征。結塊被圈出。圖11:在被浸漬于水中400分鐘后PEA-I-Bz的微粒的(光學)顯微鏡表征。結塊被圈出。圖12:在被浸漬于水中10分鐘后PEA-III-Bz的微粒的(光學)顯微鏡表征。結塊被圈出。未觀察到顆粒結塊。圖13:在被浸漬于水中400分鐘后PEA-III-Bz的微粒的(光學)顯微鏡表征。結塊被圈出。未觀察到顆粒結塊。材料-PGE-2濃度是在正常條件下產生的水平相比較的(對照-實驗)。-TnF-α的存在使來自軟骨細胞的PGE-2產量提高到300%(對照+實驗)。-與對照+實驗相比,空顆粒的存在不影響來自軟骨細胞的PGE-2產量。-0.1μM的TAA使軟骨細胞生產PGE-2停止。這表明曲安奈德降低炎癥。-用負載了TAA的微粒孵育的軟骨細胞不產生PGE-2。這種條件表明,微粒釋放出能夠限制人軟骨細胞的炎癥的活性劑,甚至當受到TnF-α刺激時仍然如此。-在如下實例中使用PEA-III-Bz聚合物。PEA-III-Bz的一個更延伸的描述是聚-8-[(L-Leu-DAS)0.45(L-Leu-6)0.3-[L-Lys(Bz)]0.25。式III中給出了結構。分數(shù)表明在方案1中給出的合成中各單體的總體分數(shù)。-PEA-I-Bz聚合物被用于微粒中,與PEA-III-Bz微粒作比較。下式(IV)中給出了PEA-I-Bz聚酯酰胺的結構。其中m在0.1-0.9范圍內;p在0.9-0.1范圍內;并且n在50-150范圍內;-每個R1獨立地為(C1-C20)亞烷基;每個R2獨立地為氫或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基,例如芐基;-每個R3獨立地為氫、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基;并且每個R4獨立地為(C2-C20)亞烷基。PEA-I是包含α-氨基酸、二醇和脂族二羧酸的共聚物,其與脂族二羧酸與賴氨酸共聚。式III:PEA-III-BzPEA-III-Bz的合成在室溫下,在裝配有頂置式攪拌器的氮氣吹掃的500mL圓底燒瓶中,向二-OSu-癸二酸酯(Di-OSu-sebacinate)(39.940g,0.1008摩爾,1.0eq)、L-亮氨酸(6)-2TosOH(20.823g,0.0302摩爾,0.30eq)、L-亮氨酸-(DAS)-2TosOH(32.503g,0.0453摩爾,0.45eq)和L-賴氨酸(Bz)-2TosOH(14.628g,0.0252摩爾,0.25eq)的混合物中,添加三乙胺(30.9mL,0.222摩爾,2.2eq)和N,N-二甲基甲酰胺(53.07mL,0.689摩爾)。將隨后的混合物加熱至60℃,以使反應進行,并通過在THF中GPC監(jiān)測。36小時后,獲得穩(wěn)定的分子量,隨后一起添加一部分L-亮氨酸(6)-2TosOH(4.338g,0.0063摩爾)與三乙胺(1.76mL,0.0126摩爾)和N,N-二甲基甲酰胺(4.54mL,0.0590摩爾),以終止聚合反應。再額外加熱混合物24小時,之后用N,N-二甲基甲酰胺(407.85g,5.301摩爾)進一步稀釋,并且允許其冷卻至室溫。在室溫下,添加乙酸酐(1.89mL,0.0199摩爾),以使聚合物的氨功能端基?;T谑覝叵聰嚢杌旌衔?4小時。在方案1中示出了一般的反應。將所獲得的聚合物混合物粗產品以10∶1(水∶反應混合物)的比例在水中沉淀。收集聚合物并將其溶解在乙醇(500mL,8.57摩爾)中,再重復一次該過程。再將聚合物溶解在乙醇(500mL,8.57摩爾)中,并通過逐滴加入到攪拌的溶液中從而在乙酸乙酯(5000mL,50.91摩爾)中沉淀。將沉淀的聚合物用兩份乙酸乙酯(100mL,1.00摩爾)洗滌、干燥并溶解在乙醇(500mL,8.57摩爾)中,并在0.2μmPTFE膜過濾器上過濾。在65℃下將過濾得到的聚合物溶液減壓干燥。產率75%,Mn=50kDa(在THF中相對于聚苯乙烯標準品的凝膠滲透色譜法(GPC))。通過差示掃描量熱法(DSC)測定玻璃化轉變溫度。從第二加熱循環(huán)中提取測量結果,其中加熱速率為10℃/min,Tg=48℃。方案1:PEA-III-Bz合成的反應方案關于降解控釋的原理在該研究中使用藥物負載的微球,其中藥物為TAA。作為參考,在細胞培養(yǎng)基中已經進行擴散驅動的釋放。期望的釋放曲線預計非常類似于假想的圖3A。將同時開始第二和第三系列的相同顆粒批次(也就是一式三份)。釋放的第一階段將與對照實驗類似地進行(圖3B中階段1)。在階段2中,細胞培養(yǎng)基將被包含HL-60中性粒細胞樣細胞裂解物的細胞培養(yǎng)基替換。向第二系列中添加純裂解物,向系列3中添加10X稀釋的裂解物。裂解物中存在的酶將引起PEA微粒表面降解,并且因此預期API釋放增加。實施例實施例1TAA-負載的PEA-III-Bz微粒的制造將300mg的PEA-III-Bz溶解在二氯甲烷中。向溶液添加75mg的TAA,并通過超聲均質化。使用在高剪切下將懸浮液添加到20ml的含1wt%的聚(乙烯醇)的冷水中。獲得穩(wěn)定的懸浮液后,使顆粒在100ml的含1wt%的聚(乙烯醇)的水中硬化12小時。通過漂洗和離心除去過量的水和表面活性劑。最終,將顆粒冷凍并在真空下干燥。在圖1中給出了微粒的圖片。圖2中給出了微粒的尺寸分布。實施例2在TAA-負載的PEA-III-Bz微粒存在下培養(yǎng)軟骨細胞從三個人體捐贈者收獲OA軟骨細胞并從全膝關節(jié)置換培養(yǎng)。在transwells中用5μg的實施例1中生產的微粒孵育細胞。每三天收集細胞和介質,并將transwells轉移到具有新鮮涂布來自同一捐贈者的OA軟骨細胞的孔中。通過ELISA測定在孵育時間內由細胞生產的PGE-2(前列腺素-E2)的量。實驗的總持續(xù)時間是38天。在如下條件下培養(yǎng)細胞:1.對照實驗;無顆粒2.陽性對照,受到TNF-α刺激的軟骨細胞,無顆粒3.受到TNF-α刺激的軟骨細胞,與5μg的空PEA-III-Bz顆粒一起孵育4.受到TNF-α刺激的軟骨細胞與5μg的負載了20wt%的曲安奈德的PEA-III-Bz顆粒一起孵育5.受到TNF-α刺激的軟骨細胞,與恒定濃度0.1μM的曲安奈德一起孵育結果表示于圖3中。實施例3從PEA-III-Bz膜的熒光素累積釋放已經進行原則證明性研究,采用熒光素作為從膜緩慢釋放的染料。在急性炎癥中,多形核白細胞中性粒細胞(PMNs)是遷移到炎癥部位的第一類細胞,在炎癥部位中它們會產生若干促炎介質,包括吸引其他PMNs和其他細胞類型(諸如單核細胞-巨噬細胞和淋巴細胞)的趨化因子,對應于慢性炎癥。中性粒細胞和巨噬細胞是已知與生物材料相互作用的兩種細胞類型,這可能會導致生物材料的降解。使用分化的HL60中性粒細胞樣細胞,可以對中性粒細胞樣細胞與生物材料的相互作用進行模型化。中性粒細胞是向炎癥部位遷移的炎癥細胞第一應答者,并且已知與異物(例如生物材料)具有高水平的相互作用。在負載10wt%熒光素的PEA-III-Bz膜上評估急性炎癥對熒光素釋放的影響。在具有0.05wt%疊氮化鈉的PBS緩沖液中進行對比釋放系列,疊氮化鈉是作為殺生物劑添加的。通過添加來自分化的HL60中性粒細胞樣細胞的細胞裂解物,來展示炎癥對染料(熒光素)釋放的影響。樣品制備在19mL乙醇中溶解101.3mg熒光素和999.3mgPEA-III-Bz。在定軌搖床上在溫和攪拌下將溶液放置過夜,以使溶解。將8ml的聚合物熒光素溶液移液到放置于保干器中的直徑5cm的特氟龍模具中。在溫和氮氣流下,允許溶劑蒸發(fā)18小時。去除經氮氣流干燥的膜,并在70℃下進一步真空干燥48小時。通過在CDCl3中的1H-NMR分析,來分析膜樣品中的殘余乙醇,未檢測到乙醇峰。從經干燥的膜沖壓出多個6mm的圓形片,并用于釋放實驗。釋放實驗進行兩個釋放系列,一式三份。在每個時間點處,刷新溶液。結果示于圖4和5中。炎癥誘導釋放的原理在整個期間在PBS緩沖液中釋放系列1(擴散驅動釋放)。在系列2中將熒光素的釋放分為4個不同的階段。階段1,與系列1類似,在PBS緩沖液中進行釋放。在該階段中,兩種釋放曲線彼此非常類似(closelyresemble)。階段2,釋放26天后,向系列2的樣品添加HL60中性粒細胞樣品細胞裂解物。裂解物的添加導致熒光素釋放速率增加。階段3,33天后,通過用4-(2-氨乙基)苯磺酰氟鹽酸鹽預處理來消除裂解物的作用。在該階段中釋放速率非常類似于PBS緩沖液中的釋放。在階段4中,再次添加新鮮的裂解物,并且在完全負載的熒光素被釋放之前釋放速率增加。參見圖4中熒光素的累積釋放,以及圖5中釋放速率。實驗清楚地表明,炎癥細胞裂解物對來自聚合物基質的釋放速率具有令人驚奇的影響。模型系統(tǒng)的結果表明,可以通過患者受益的炎癥水平來交互地調整從PEAIIIAcBz的API的釋放。強炎癥→釋放速率增加→減緩炎癥→較低的釋放速率。實施例4實施例1中所描述的PEA-III-Bz微粒的制造PEA-I微粒的制造將300mg的PEA-I-Bz溶解于二氯甲烷中。使用在高剪切下將懸浮液添加到20ml的含1wt%的聚(乙烯醇)的冷水中。獲得穩(wěn)定的懸浮液后,使顆粒在100ml的含1wt%的聚(乙烯醇)的水中硬化12小時。通過漂洗和離心除去過量的水和表面活性劑。最終,將顆粒冷凍并在真空下干燥。室溫下PEA微粒在水中的穩(wěn)定性;PEA-I-Bz與PEA-III-Bz的結塊比較用0.5ml水使30mg的PEA-III-Bz和PEA-I-Bz微粒懸浮,并在120rpm下在20℃下放置于搖床上。對兩種類型的顆粒,在水中浸漬10分鐘和400分鐘后,通過尺寸分布測量(使用光散射技術)和視覺評價(光顯微鏡技術),檢測微粒的尺寸和結塊??梢钥闯?,在實驗過程中PEA-III-Bz沒有結塊,而PEA-I-Bz顆粒僅僅在水中浸漬10分鐘后便顯示出結塊。結塊的顆粒降低了這些顆粒通過窄針頭的注射器穩(wěn)定性。在10分鐘和400分鐘后通過光散射進行顆粒尺寸測量如圖6-9中可以看出,通過D10、D50、D90和SPAN來定義顆粒分布;其中D10對應于在累積的分布中在10%處的顆粒直徑的值;而D50對應于在累積的分布中在50%處顆粒直徑的值,并且其中D90對應于在累積的分布中在90%處顆粒直徑的值。SPAN計算為:SPAN=(D90-D10)/D50。PEA-I-Bz浸漬持續(xù)時間D(10)D(50)D(90)SPAN10分鐘16.17734.51385.8022.017400分鐘18.65339.393127.7542.77隨時間所有數(shù)值增加,可以清楚地看到結塊。PEA-III-Bz浸漬持續(xù)時間D(10)D(50)D(90)SPAN10分鐘12.00133.66759.0641.398400分鐘12.15836.43262.2361.375關于實驗精度,在水中浸漬400分鐘后,PEA-III-Bz微粒沒有示出結塊的跡象。當前第1頁1 2 3 
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