包含聚合物蛋白質(zhì)偶聯(lián)物及環(huán)境響應(yīng)性聚合物的組成物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 在本發(fā)明的一些實施例中，是有關(guān)于環(huán)境響應(yīng)性聚合物的多個組成物，更特別但 不排除的，是有關(guān)于包含一聚合物蛋白質(zhì)偶聯(lián)物及一環(huán)境響應(yīng)性聚合物的多個組成物、從 其形成多個支架、及其在例如組織工程的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 多個熱反應(yīng)聚合物是能在低溫下產(chǎn)生低粘度的多個水溶液，及在一較高溫度下形 成一凝膠，也被稱為「反向熱凝膠作用」的一種性質(zhì)。這些聚合物因此也被稱為多個「反向 熱反應(yīng)」聚合物。多個熱反應(yīng)聚合物已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在生醫(yī)應(yīng)用中，例如多個可注射及可控 制的藥物輸送系統(tǒng)的所述開發(fā)[Qiu&Park，AdvDrugDelivRev2001，53:321-339]。此外， 多個熱反應(yīng)聚合物已經(jīng)應(yīng)用在原位產(chǎn)生的多個植入物[Cohnetal·，Biomacromolecules 2005, 6:1168-1175]或多個藥物[Bouchotetal·，AnnThoracSurg2010,89:1912-1917] 的所述開發(fā)。
[0003] 美國發(fā)明專利申請公開第2011/0052490號公開一種多個組成物的應(yīng)用包含在一 內(nèi)窺鏡檢查過程的一純化的熱反應(yīng)聚合物以達(dá)成胃腸黏膜的切除。
[0004] 多個熱反應(yīng)聚合物具有一種聚環(huán)氧乙燒（poly(ethyleneoxide) ;ΡΕ0)_聚氧化 丙?。╬oly(propyleneoxide) ;PP0)_聚環(huán)氧乙燒的三段（tri-block)結(jié)構(gòu)，被稱為泊洛 沙姆（poloxamers)，已經(jīng)報導(dǎo)出顯示反向熱凝膠作用。由于通過隨著溫度增加來釋放連 接到所述聚氧化丙烯的多個片段的多個水分子所引起的亂度的增加，所述吸熱溶膠-凝膠 (sol-gel)轉(zhuǎn)變發(fā)生[Alexandridis，ColloidSurfaceA1995, 96:1-46] 〇
[0005] 普朗尼克（Pluronic，商標(biāo)名）F127泊洛沙姆是一種公知的合成三段共 聚物（PE099-PP067_PE099)[NagarajanandGanesh，JColloidInterfaceSci 1996, 184:489-499；SharmaandBhatia,IntJPharm2004, 278:361-377；Cohnet al.，Biomaterials2003, 24:3707-3714]，其在多個水溶液中顯示在一臨界溫度之上的一 反向熱凝膠作用（RTG)的性質(zhì)。普朗尼克（商標(biāo)名）F127泊洛沙姆被所述美國食品藥品 管理局（FDA)批準(zhǔn)應(yīng)用在人體中及已經(jīng)被調(diào)查用在多個生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，例如用于各種施用 途徑的藥物載體、人造皮膚、及作為治療手術(shù)后黏合的一屏障[Escobar_Chavez，JPharm PharmaceutSci2006,9:339-358]〇
[0006] 另外顯示反向熱凝膠作用的多個熱反應(yīng)聚合物包含市售的聚（N-異丙基丙 稀酰胺）（poly(N-isopropylacrylamide) ;PNIPAAm)和聚（N,N-二乙基丙稀酰胺） (poly(N,N-diethylacrylamide) ;PDEAAm)〇
[0007] 國際專利申請第PCT/IL2004/001136號（公開于W0 2005/061018)及美國發(fā)明專 利第7,842,667號揭示多個聚合物蛋白質(zhì)偶聯(lián)物，例如聚乙二醇（polyethyleneglycol; PEG)-血纖維蛋白原的多個偶聯(lián)物，及通過交聯(lián)所述多個偶聯(lián)物產(chǎn)生的多個生物可降解支 架，例如通過紫外光（UVlight)。所述支架可以應(yīng)用在治療需要組織再生的多個病癥。
[0008] 當(dāng)所述生物合成水凝膠網(wǎng)絡(luò)的所述多個結(jié)構(gòu)特性是通過所述合成成分來控制時， 聚乙二醇-血纖維蛋白原的多個水凝膠模仿所述細(xì)胞外基質(zhì)（extracellularmatrix; ECM)，及包含在氨基酸序列中必要的多個細(xì)胞信號域，包含附著力和蛋白酶降解基質(zhì) [Dikovskyetal·，Biomaterials2006,27:1496-1506]。
[0009] 國際專利申請第PCT/IL2010/001072號（公開于WO2011/073991)揭示多個聚合 物蛋白質(zhì)偶聯(lián)物包含連接至少二聚合官能基的一蛋白質(zhì)，其中之至少一個顯示反向熱凝膠 作用。所述多個偶聯(lián)物適用于通過非共價及/或共價交聯(lián)來進(jìn)行交聯(lián)。通過交聯(lián)所述多個 偶聯(lián)物形成的所述多個偶聯(lián)物及多個物質(zhì)的組合可以用在細(xì)胞成長、組織形成及治療特征 為組織損傷或損失的多個疾病。
[0010] 另外的技術(shù)包含Cohn等人[PolymAdvTech2007 ;18:731 - 736]。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種藥物的、化妝品的或藥妝的組成 物，包含：
[0012] (a) -聚合物與多肽的偶聯(lián)物，包含一多肽，具有附加于其上的至少二個聚合官能 基，其中所述多個聚合官能基中的至少一個還包含至少一可聚合基團(tuán)，其中所述偶聯(lián)物的 多個分子未相互共價連結(jié)；
[0013] (b) -泊洛沙姆；
[0014] (c)通過至少一可聚合基團(tuán)取代的一泊洛沙姆；及
[0015] (d) -藥物的、化妝品的或藥妝的可接受載體，
[0016] 其中所述組成物顯示一反向熱凝膠作用。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種套裝產(chǎn)品，包含：本文描述的一種 組成物。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種物質(zhì)的組合，包含：本文描述的一 種組成物的一交聯(lián)形式，所述交聯(lián)形式包含當(dāng)聚合所述可聚合基團(tuán)時，所述偶聯(lián)物及通過 至少一可聚合基團(tuán)取代的所述泊洛沙姆相互共價交聯(lián)的多個分子。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種用以制造本文描述的物質(zhì)的組合 的方法，所述方法包含：使本文描述的一組成物遭遇到通過聚合所述可聚合基團(tuán)來影響共 價交聯(lián)的多個條件，從而產(chǎn)生所述物質(zhì)的組合。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種本文描述的一組成物或物質(zhì)的組 合在用于制造修復(fù)組織損傷的一藥品的用途。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種本文描述的一組成物或物質(zhì)的組 合在用于制造治療具有以組織損傷或損失為特征的一疾病的一患者的用途。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種在生物體內(nèi)誘導(dǎo)形成一組織的方 法，所述方法包含把本文描述的一物質(zhì)的組合植入一患者內(nèi)，從而誘導(dǎo)所述組織的所述形 成。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種在生物體內(nèi)誘導(dǎo)形成一組織的方 法，所述方法包含施加本文描述的一組成物予一患者，及使所述組成物遭遇到通過聚合所 述可聚合基團(tuán)來影響共價交聯(lián)，從而誘導(dǎo)所述組織的所述形成。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種治療具有以組織損傷或損失為特 征的一疾病的一患者的方法，所述方法包含把本文描述的一物質(zhì)的組合植入到一患者內(nèi)， 從而誘導(dǎo)所述組織的所述形成，從而治療以組織損傷或損失為特征的所述疾病。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種治療具有以組織損傷或損失為特 征的一疾病的一患者的方法，所述方法包含施加本文描述的一組成物予所述患者，及使所 述組成物遭遇到通過聚合所述可聚合基團(tuán)來影響共價交聯(lián)的多個條件，從而誘導(dǎo)所述組織 的形成，從而治療以組織損傷或損失為特征的所述疾病。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種反向熱凝膠作用的組成物，所述 組成物的特征是：
[0027]顯示一剪力儲存模數(shù)在從17°C到21°C的溫度范圍下至少是100帕（Pa)，
[0028] 及一剪力儲存模數(shù)在4°C的溫度下是小于100帕；及
[0029] 在一生理介質(zhì)內(nèi)可以固化；
[0030] 應(yīng)用在修復(fù)受損的軟骨。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種反向熱凝膠作用的組成物，所述 組成物的特征是：
[0032] 顯示一剪力儲存模數(shù)在從17°C到21°C的溫度范圍下至少是100帕，及
[0033] 一剪力儲存模數(shù)在4°C的溫度下是小于100帕；及
[0034] 在一生理介質(zhì)內(nèi)可以固化；
[0035] 應(yīng)用來治療具有以軟骨的損傷或損失為特征的一疾病的一患者。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種將一反向熱凝膠作用的組成物應(yīng) 用在制造修復(fù)受損的軟骨的一藥品的用途，所述組成物的特征是：
[0037] 顯示一剪力儲存模數(shù)在從17°C到21°C的溫度范圍下至少是100帕，及
[0038] 一剪力儲存模數(shù)在4°C的溫度下是小于100帕；及
[0039] 在一生理介質(zhì)內(nèi)可以固化。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種將一反向熱凝膠作用的組成物應(yīng) 用在治療具有以軟骨的損傷或損失為特征的一疾病的一患者的一藥品的用途，所述組成物 的特征是：
[0041] 顯示一剪力儲存模數(shù)在從17°C到21°C的溫度范圍下至少是100帕，及
[0042] 一剪力儲存模數(shù)在4°C的溫度下是小于100帕；及
[0043] 在一生理介質(zhì)內(nèi)可以固化。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種在生物體內(nèi)誘導(dǎo)軟骨形成的方 法，所述方法包含：施加一反向熱凝膠作用的組成物，所述組成物的特征是：
[0045] 顯示一剪力儲存模數(shù)在從17°C到21°C的溫度范圍下至少是100帕，及
[0046] 一剪力儲存模數(shù)在4°C的溫度下是小于100帕；及
[0047] 在一生理介質(zhì)內(nèi)可以固化；
[0048] 所述方法還包含在生物體內(nèi)使所述組成物遭遇到影響固化所述組成物的
[0049] 多個條件，從而誘導(dǎo)軟骨的形成。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種樣態(tài)，有提供一種治療具有以軟骨的損傷或損失為 特征的一疾病的一患者的方法，所述方法包含：施加一反向熱凝膠作用的組成物，所述組成 物的特征是：
[0051] 顯示一剪力儲存模數(shù)在從17°C到21°C的溫度范圍下至少是100帕，及
[0052] 一剪力儲存模數(shù)在4°C的溫度下是小于100帕；及
[0053] 在一生理介質(zhì)內(nèi)可以固化；
[0054] 所述方法還包含在生物體內(nèi)使所述組成物遭遇到影響固化所述組成物的
[0055] 多個條件，從而誘導(dǎo)軟骨的形成。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組成物的一剪力儲存模數(shù)在從17°C到21°C的溫度 范圍下至少是100帕，及在4°C的溫度下是小于100帕。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述剪力儲存模數(shù)在從17°C到21°C的溫度范圍下至少 是1000帕。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述剪力儲存模數(shù)在從17°C到21°C的溫度范圍下不多 于20000帕。
[0059] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述剪力儲存模數(shù)在4°C的溫度下是小于10帕。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組成物在一含水環(huán)境中的一溶解速率是每小時小于 50毫克/平方厘米。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述偶聯(lián)物的一濃度在從2至15毫克/毫升的一范圍 內(nèi)。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述泊洛沙姆的一濃度在從13至25重量百分比的一范 圍內(nèi)。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，通過至少一聚合基團(tuán)取代的所述泊洛沙姆的一濃度在從 7. 8至15重量百分比的一范圍內(nèi)。
[0064] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述泊洛沙姆及通過至少一聚合基團(tuán)取代的所述泊洛沙 姆的一總濃度至少是21重量百分比。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述偶聯(lián)物具有通式：
[0066] X(-Y_Zm)η
[0067] 其中：
[0068] X是所述多肽；
[0069] Υ是所述聚合官能基；
[0070] Ζ是所述可聚合基團(tuán)；
[0071] η是大于1的一整數(shù)；及
[0072] m是1或大于1的一整數(shù)。
[0073] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述多肽包含一蛋白質(zhì)或其一片段。
[0074] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述蛋白質(zhì)選自于一細(xì)胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)、一細(xì)胞信號蛋 白質(zhì)、一細(xì)胞粘附蛋白質(zhì)、一生長因子、一蛋白質(zhì)A(proteinA)、一蛋白酶和蛋白酶受質(zhì)。 [0075] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述蛋白質(zhì)是一細(xì)胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)。
[0076] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述細(xì)胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)選自于由血纖維蛋白原、膠原蛋 白、纖連蛋白、彈性蛋白、原纖蛋白、纖蛋白、波形蛋白、層粘連蛋白和明膠所組成的所述族 群。
[0077] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述多肽包含一血纖維蛋白原或其一片段。
[0078] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述多肽是一變性蛋白質(zhì)。
[0079] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述多肽是一變性血纖維蛋白原。
[0080] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述多個聚合官能基的每一個包含一合成聚合物。
[0081] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述合成聚合物選自于由一聚乙二醇及一泊洛沙姆（聚 (乙二醇-丙二醇）共聚物）組成的族群。
[0082] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述可聚合基團(tuán)是可通過自由基聚合的方式來聚合。
[0083] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述可聚合基團(tuán)選自于由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯 酰胺、甲基丙烯酰胺和乙烯基砜所組成的所述族群。
[0084] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述多肽是變性血纖維蛋白原，及所述多個聚合官能基 中的每一個包含聚乙二醇。
[0085] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述多個聚乙二醇官能基中的每一個包含一聚乙二醇二 丙烯酸酯官能基，其中所述聚乙二醇二丙烯酸酯官能基的一丙烯酸酯基團(tuán)連接到所述血纖 維蛋白原的一個半胱氨酸殘基。
[0086] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述多肽是變性血纖維蛋白原，及所述多個聚合官能基 中的每一個包含F(xiàn)127泊洛沙姆。
[0087] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述多個聚合官能基中的每一個包含一F127泊洛沙姆 二丙烯酸酯官能基，其中所述F127泊洛沙姆二丙烯酸酯官能基的一丙烯酸酯基團(tuán)連接到 所述血纖維蛋白原的一個半胱氨酸殘基。
[0088] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組成物還包含一自由基引發(fā)劑。
[0089] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述反向熱凝膠作用的特征是在從10°C至20°C的一范 圍內(nèi)的一相變溫度。
[0090] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組成物的所述反向熱凝膠作用使所述組成物的一剪 力儲存模數(shù)增加至少10倍。
[0091] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組成物在17°C的一溫度下的一剪力儲存模數(shù)在從 9000帕到15000帕的一范圍內(nèi)。
[0092] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組成物被鑒定應(yīng)用在產(chǎn)生一水凝膠支架。
[0093] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述套裝產(chǎn)品還包含用在修復(fù)組織損傷的多個指示。
[0094] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述套裝產(chǎn)品還包含用在治療具有以組織損傷或損失為 特征的一疾病的一患者的多個指示。
[0095] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述物質(zhì)的組合是一支架。
[0096] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述物質(zhì)的組合是一水凝膠。
[0097] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，在17°C的一溫度下，所述物質(zhì)的組合的一剪力儲存模數(shù) 至少是30000帕。
[0098] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述物質(zhì)的組合是生物可降解的。
[0099] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述物質(zhì)的組合被鑒定應(yīng)用在誘導(dǎo)形成一組織及/或修 復(fù)組織損傷。
[0100] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，在生物體內(nèi)影響所述共價交聯(lián)。
[0101] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，上述多個條件包含射線照射。
[0102] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，本文描述的所述組成物及/或物質(zhì)的組合被鑒定應(yīng)用在 修復(fù)組織損傷。
[0103] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，本文描述的所述組成物及/或物質(zhì)的組合被鑒定應(yīng)用在 治療具有以組織損傷或損失為特征的一疾病的一患者。
[0104] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組織包含軟骨。
[0105] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組成物應(yīng)用在關(guān)節(jié)鏡手術(shù)。
[0106] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述藥品應(yīng)用在關(guān)節(jié)鏡手術(shù)。
[0107] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述方法通過關(guān)節(jié)鏡手術(shù)來影響。
[0108] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組成物可通過在一生理介質(zhì)內(nèi)聚合來固化。
[0109] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，在一生理介質(zhì)中的所述聚合是通過射線放射來開始。
[0110] 根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述組成物顯示一反向熱凝膠作用且特征是在從l〇°C至 20 °C的一