本發明涉及一種熱響應性防粘連用組合物及其用途。
背景技術：
：外科手術后經常發生的器官和組織粘連只是在受損組織的細胞增殖和再生過程中發生的自然現象之一。然而，器官和組織粘連導致患者的持續不適或功能障礙，并且需要重新手術用于粘連松解，甚至變得危及生命。這種粘連幾乎發生在身體的任何部位，例如肌肉、鞏膜、結膜、Tenon囊、肌間膜等，但是已知臨床上最嚴重的問題是由腹部手術后發生的腹膜粘連或腸粘連所導致的反復手術、過度出血，對縫合材料的組織反應、手術中的異物、術后炎癥等所引起的。因此，為了解決術后組織粘連問題，在受傷組織和組織之間引入物理屏障是一種可以防止粘連的方法。為了解決手術后組織粘連問題，已經進行了許多嘗試以通過使用各種粘連抑制劑來抑制手術后組織之間的粘連。這些物質為膜形式且使用通過使用作為不可降解聚合物的特氟龍而制備的Preclude(W.L.Gore公司)、通過使作為可降解聚合物的纖維素氧化而制備的Interceed(Johnson&JohnsonMedical公司)、通過使透明質酸和羧甲基纖維素交聯而制備的Sephafilm(Genzyme公司)和通過使高分子量的聚環氧乙烷和羧甲基纖維素交聯而制備的Oxiplex(FzioMed公司)。然而，不可降解聚合物從根本上分離傷口，表現出優異的抗粘連性能，但在手術后作為異物持續存在于身體中，從而在周圍組織中引起炎癥或成為組織再生的障礙。因此，在一些情況下，需要在一段時間后再次手術以除去不可降解聚合物。生物降解性聚合物的優點在于其在一定時間后從體內降解和消除，因此不作為異物存在。然而，可降解聚合物的抗粘連性能仍然比不可降解聚合物低。此外，膜型抗粘連屏障的使用需要使用縫合線與周圍組織縫合，以防止抗粘連屏障在應用部位中移動，并且最大的問題是組織粘連經常發生在縫合部位，并且當應用部位復雜、微觀或管狀時，難以引入膜型抗粘連屏障。為了克服這些問題，凝膠型羧甲基纖維素、右旋糖酐70(dextran70)、通過使用聚環氧乙烷-聚環氧丙烷共聚物(PluronicF127)制備的Flowgel(Mediventures公司)、基于聚乳酸的Adcon-L(Gliatech公司)、基于透明質酸的Intergel(LifecoreBiomedical公司)、使用天然聚合物作為原料的AdbA(Amitie公司)、基于噴霧型聚環氧乙烷的Spraygel(ConfluentSurgical公司)等已經被開發，其中一些為可商購的。然而，凝膠型粘連抑制劑在傷口愈合之前容易被身體(在水溶液中)降解和吸收，因此它們具有發揮低的防粘連效果的問題。已知由于這個問題導致在使用現有的粘連抑制劑時具有僅約50-70％的防粘連作用(J.M.Becker等,在美國外科醫師學會的臨床研討會上提出，新奧爾良，10月22日(1995))。Balazs等人的美國專利第4,141,973號公開了為了防止粘連使用透明質酸作為主要成分。然而，由于透明質酸在生物體內容易降解，其溶解相對良好，并且其在生物體中的半衰期相對較短，即1至3天，因此其不能保留在體內所需的時間以抑制粘連，并且在作為粘連抑制劑的功能方面受到嚴重限制。美國專利第1593394號(產品名：)公開了通過使用三價氯化鐵(FeCl3)改善透明質酸聚合物的體內穩定性的方法，但是由于實際上用作交聯劑的鐵氯化物在臨床試驗中導致炎癥和副作用，FDA已經取消了其注冊。在美國專利第5,939,485號中，Bromberg等人描述了已經開發的對環境刺激(例如pH、溫度和離子強度)具有響應性的聚合物網絡。他們使用作為在生物體內不可降解的聚合物的乙烯基聚合物、丙烯酸聚合物和聚氨酯等作為聚合物網絡的結構成分，并且使用聚氧化烯聚合物和纖維素聚合物作為響應性聚合物。然而，如果使用上述不可降解聚合物作為結構成分，則它們可能產生異物反應，因為它們在生物體中不可降解，并且具有低的生物相容性。如上所述，不可降解聚合物在周圍組織中引起炎癥反應，因此需要在一定時間后再次手術以去除該不可降解聚合物，并且與不可降解聚合物相比，可生物降解聚合物具有相當低的防粘連效果。此外，凝膠型粘連抑制劑在傷口愈合之前容易被身體降解和吸收，并因此它們發揮低的防粘附效果。因此，需要一種熱響應性粘連抑制劑來解決不可降解聚合物和可生物降解聚合物的缺點。泊洛沙姆(Ploxamer)為由BASF公司制造的聚合物，已知為在低溫下以溶液狀態存在但隨著溫度升高而凝膠化的熱響應性材料(參見美國專利第4,188,373號、美國專利第4,478,822號和美國專利第4,474,751號)。Bromberg的美國專利第5,939,485號描述了這些泊洛沙姆為根據pH、溫度和離子強度的刺激能夠可逆凝膠化的物質。此外，Steinleitne等人公開了對具有泊洛沙姆作為基本組成的流體凝膠的抗粘連功效的評價[Fertilityandsterility57(2):305(1992)]。通常已知的泊洛沙姆具有聚環氧乙烷(PEO)-聚環氧丙烷(PPO)-聚環氧乙烷(PEO)的結構。例如，泊洛沙姆407具有約為25℃的凝膠化溫度，并且其凝膠化受到如泊洛沙姆等級、濃度、pH、添加劑等因素的影響。此外，泊洛沙姆407的熔點為56℃，并且其比重為1.05。然而，該泊洛沙姆具有其在水溶液中形成聚合物凝膠，但容易溶于水的物理性質。因此，泊洛沙姆的缺點在于其不能在一個地方停留足夠的時間以抑制粘連。韓國專利第0416104B1號和第0565881B1號描述了通過將水溶性藻酸鹽與二價陽離子(Ca2+，Br2+等)進行離子交聯來提高羧甲基纖維素(用作主要成分)和泊洛沙姆的體內穩定性的方法。然而，當使用該方法時，體內穩定性稍微改善，但是實際上，使用部位的組織粘著性降低，并且使用的溶液從組織流下。由于這個問題，在作為所有外科手術部位中最常見的手術部位(約50％或更多)的腹膜腔/骨盆腔/子宮腔中使用泊洛沙姆存在限制，泊洛沙姆也具有低的防粘連效果。由于這些問題，迄今為止已經開發或商業化了膜型粘連抑制劑、織物型粘連抑制劑、凝膠型粘連抑制劑等各種粘連抑制劑，并且已經在臨床上使用，但是還沒有開發出在所有外科手術部位顯示成功的防粘連效果的產品。因此，需要開發具有優異的生物相容性、組織粘著性(tissueadhesive)、生物吸收性、體內穩定性等并且可以容易地應用于所有的手術部位的理想的粘連抑制劑。技術實現要素：技術問題為了解決上述問題，本發明制備并完成了溫度響應性粘連抑制劑，其為含聚環氧乙烷的嵌段共聚物和一種羧基多糖的混合形式，該嵌段共聚物具有防粘連功效和響應于溫度進行可逆的溶膠-凝膠相變，該羧基多糖提供粘著性以防止粘連抑制劑從濕潤狀態的傷口部位流下并且固定該粘連抑制劑。本發明中使用的一種嵌段共聚物和一種羧基多糖據報道均具有防粘連功效，但是當使用于人體中復雜部位(彎曲的組織和器官)時，它們在傷口愈合之前從傷口部位流下或被體液快速降解和吸收。然而，在本發明中，通過使用少量作為身體成分之一的一價陽離子，而不使用有毒的化學交聯劑或多價陽離子，增加兩種聚合物之間的結合能力，以提高粘著性或體內穩定性至2周或更長，并解決由使用化學交聯劑或多價陽離子引起的炎癥反應或異物反應的問題。因此，本發明的目的為提供最理想的粘連抑制劑，其用于進行外科手術的任何人體部位，而沒有炎癥反應和異物反應的問題，該粘合抑制劑通過將能夠提供使用方便性、粘著性、體內穩定性和防粘連功效的含聚環氧乙烷的嵌段共聚物與羧基多糖組分與一價陽離子一起混合而制備。技術方案一方面提供了一種熱響應性防粘連用組合物，其包括含聚環氧乙烷(PEO)的共聚物、羧基多糖和一價陽離子。如本文所用，術語“粘連”是指這樣的現象：在諸如炎癥、裂縫、摩擦或手術切口等傷口愈合過程中纖維組織過度產生或血液流出并凝固，從而使應該彼此分離的相鄰器官或組織彼此粘在一起。術語“防粘連用”是指用于防止相鄰的器官或組織彼此粘在一起的用途。所述組合物可以包括含聚環氧乙烷的共聚物。所述聚環氧乙烷為親水的。聚環氧乙烷為由包含-O-CH2-CH2)-的化合物的重復單元構成的聚合物。聚環氧乙烷的分子量可以大于約1,000Da。所述共聚物可以包括與聚環氧乙烷共聚的另一組分。另一組分可以為選自由聚環氧丙烷(PPO)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)、聚己內酯(PCL)、聚二氧環己酮(poly(dioxanone)，PDO)、聚-L-賴氨酸(PLL)、聚乙二醇(PEG)和羥乙基纖維素(HEC)所構成的組中的一者或多者，例如可以為兩種或三種。共聚物可以為嵌段共聚物。此外，共聚物可以為泊洛沙姆，例如由聚環氧乙烷(PEO)-聚環氧丙烷(PPO)-聚環氧乙烷(PEO)組成的泊洛沙姆。共聚物可以包括含量為10重量％至90重量％的聚環氧乙烷。溶膠-凝膠轉變溫度可以通過控制聚環氧乙烷的含量比來控制。組合物可以為熱響應性的。因此，組合物可以響應于溫度而發生可逆的溶膠-凝膠相變。組合物可以從體外的溶膠狀態轉變為體內的凝膠狀態。因此，組合物可以用作用于防止傷口部位周圍的組織粘連的屏障。因為組合物在室溫下以溶膠狀態存在，所以可以將其注射到傷口部位中，并且在使用后，組合物凝膠化并定位于傷口部位以改善粘連屏障效果。根據性能，共聚物的分子量可以在1000g/mol至500000g/mol的范圍內。組合物可以包括羧基多糖。當將共聚物使用于傷口部位時，羧基多糖可以提供適當的粘度、粘著性和體內穩定性。羧基多糖可以為組合物提供粘著性，以防止組合物從濕潤狀態的傷口部位向下流動并將組合物固定至傷口部位。因此，組合物在手術時被固定至使用組合物的部位，在傷口愈合期間用作物理屏障，并且還保護傷口，因此顯示防粘連效果。羧基多糖可以為選自透明質酸(HA)、藻酸、羧甲基纖維素(CMC)、硫酸角質素、殼聚糖、膠原、葡聚糖、明膠、彈性蛋白和纖維蛋白所構成的組中的一者或多者。此外，羧基多糖可以選自分子量為100kg/mol至5000kg/mol的材料。羧基多糖的分子量可以為100kg/mol至5000kg/mol、500kg/mol至4000kg/mol、1000kg/mol至3000kg/mol或1500kg/mol至2500kg/mol。組合物可以包括一價陽離子。一價陽離子可以誘導在含聚環氧乙烷的共聚物內部的氫鍵、在羧基多糖內部的氫鍵和在共聚物與羧基多糖之間的氫鍵。組合物可以由于氫鍵形成網絡結構，并且由共聚物形成的膠束被包裝，并因此，膠束之間的距離可以縮短。因此可以增加共聚物內的聚環氧乙烷鏈之間的氫鍵。因此，一價陽離子增加組合物中含聚環氧乙烷的共聚物和羧基多糖之間的結合，以提供具有粘度和粘著性的防粘連用組合物。此外，增加共聚物內部的氫鍵和羧基多糖內部的氫鍵，以提高組合物的穩定性，從而延長凝膠的停留時間。一價陽離子可以為選自由Li+、Rb+、Fr+、Na+、NO2+、NH4+、H3O+和K+所構成的組中的一者或多者。在包括含聚環氧乙烷的共聚物、羧基多糖和含一價陽離子的溶液的組合物中，基于1重量％的最終組合物，共聚物的含量可以為0.1重量％至0.4重量％。如果基于1重量％的最終組合物共聚物的含量小于0.1重量％，則不會發生溶膠-凝膠轉變，并且如果基于1重量％的最終組合物共聚物的含量大于0.4重量％，則可能在室溫下發生凝膠化。當在室溫下發生凝膠化時，可能出現內容物不能均勻地涂覆在使用部位從而使防粘連功效降低的問題。此外，根據性能，基于1重量％的最終組合物，羧基多糖的含量可以適當地選自0.001重量％至0.03重量％的范圍內。如果基于1重量％的最終組合物羧基多糖的含量小于0.001重量％，則粘度和粘著性降低，并且結合力降低，因此不能提供體內穩定性，如果基于1重量％的最終組合物羧基多糖的含量大于0.03重量％，則由于過高的粘度而難以制備最終組合物，并且難以將組合物均勻地涂覆至傷口部位。根據性能，基于1重量％的最終組合物，含一價陽離子的溶液的含量可以適當地選自0.001重量％至0.02重量％。如果基于1重量％的最終組合物一價陽離子的含量為0.001重量％以下，則形成弱氫鍵，從而降低最終組合物的穩定性，因此，組合物可能在傷口愈合之前被降解和吸收。如果基于1重量％的最終組合物一價陽離子的含量大于0.02重量％，則形成太強的氫鍵，因此，一部分組合物可能沉淀或懸浮。本發明的另一方面提供一種用于制備所述防粘連用組合物的方法，該方法包括提供含聚環氧乙烷(PEO)的共聚物、羧基多糖和陽離子的步驟。組合物可以以液體或薄膜粉末的形式使用。在該方法中，含聚環氧乙烷的共聚物和羧基多糖與上述相同。在該方法中，陽離子可以為一價陽離子。一價陽離子可以為選自由Li+、Rb+、Fr+、Na+、NO2+、NH4+、H3O+和K+所構成的組中的一者或多者。此外，在提供陽離子的步驟中，提供含一定重量比的陽離子的溶液，并且基于1重量份的最終組合物，溶液的含量可以為0.001重量份至0.02重量份，例如0.002重量份至0.02重量份、0.003重量份至0.02重量份、0.004重量份至0.02重量份、0.004重量份至0.02重量份、0.005重量份至0.02重量份、0.006重量份至0.02重量份、0.007重量份至0.02重量份、0.008重量份至0.02重量份、0.009重量份至0.02重量份、0.010重量份至0.02、0.011重量份至0.02重量份、0.012重量份至0.02重量份、0.013重量份至0.02重量份，0.014重量份至0.02重量份，或0.015重量份至0.02重量份。此外，基于組合物，提供了特定重量比的共聚物或羧基多糖。基于1重量份的最終組合物，共聚物的含量可以為0.1重量份至0.4重量份。此外，基于1重量份的最終組合物，羧基多糖的含量可以為0.001重量份至0.04重量份。有益效果根據本發明的一個方面的熱響應性防粘連用組合物，該組合物可以具有可逆的溶膠-凝膠相變的熱響應特性，并且易于引入到進行外科手術的任何部位。此外，一種或多種羧基多糖用于增加組合物的粘度和組織粘著性，以防止組合物在使用部位從傷口表面流下，并將組合物堅固地固定至使用部位。此外，使用一價陽離子在組合物中誘導氫鍵以使組合物形成網絡結構，因此，低分子量共聚物膠束被包裝以縮短膠束之間的距離。因此可以增加聚環氧乙烷鏈之間的氫鍵，以提高體內穩定性。此外，該組合物不包括化學交聯劑，從而解決了炎癥反應的問題，進而確保了組合物的體內安全性。根據本發明的另一方面的熱響應性防粘連用組合物的制造方法，可以制備具有穩定性、粘度、組織粘著性和安全性的熱響應性防粘連用組合物。附圖說明圖1表示使用根據4級組織粘連嚴重性(0、1、2或3的數字越大，粘連越嚴重)的粘連評價系統評價組織粘連的結果。具體實施方式在下文中，將參考實施例更詳細地描述本發明。然而，這些實施例僅用于說明性目的，并且本發明的范圍不旨在受這些實施例的限制。實施例1-5：熱響應性防粘連用組合物的制備使用如下表1中所述的組分和含量作為原料制備熱響應性組合物。具體而言，將氯化鈉(NaCl)和透明質酸(HA)依次溶解在超純水中，并用均化器攪拌。然后，以預定的比例和含量向其中加入泊洛沙姆(泊洛沙姆188/泊洛沙姆407，P188/407，重量比為4/6)，并使用均化器在20℃或更低溫度下溶解，以制備包括泊洛沙姆、透明質酸和氯化鈉的熱響應性組合物溶液。[表1]比較例1-5：熱響應性防粘連用組合物的制備以與實施例1-5相同的方式制備熱響應性組合物，除了各組分以如下表2所示的量使用。[表2]比較例6-10：使用多價離子的熱響應性防粘連用組合物的制備以與實施例1-5相同的方式制備熱響應性組合物，除了各組分以如下表3所示的量使用。[表3]實施例6-9：熱響應性防粘連用組合物的制備以與實施例1-5相同的方式制備熱敏組合物，除了各組分以如下表4所示的量使用。[表4]實驗例1：觀察熱響應性防粘連用組合物是否生成沉淀觀察在實施例1-5和比較例1-5中制備的熱響應性防粘連用組合物是否生成沉淀，結果示于表6。如表3所示，在實施例3至5的組合物，即包含1重量％、0.5重量％和0.25重量％的NaCl、透明質酸和泊洛沙姆的組合物中沒有觀察到沉淀。相反地，在實施例1和2的組合物，即包含2重量％和1.5重量％的NaCl、透明質酸和泊洛沙姆的組合物中觀察到沉淀。這些結果表明，當包含透明質酸、泊洛沙姆和NaCl的組合物中NaCl的混合比例大于1.5重量％時，形成透明質酸和泊洛沙姆之間的強氫鍵和透明質酸和泊洛沙姆內部的強氫鍵，導致一些組合物的沉淀。[表6]存在或不存在沉淀存在或不存在沉淀實施例1存在比較例1不存在實施例2存在比較例2不存在實施例3不存在比較例3不存在實施例4不存在比較例4不存在實施例5不存在比較例5不存在實驗例2：凝膠停留時間的測量將在實施例1-5和比較例1-5中制備的各組合物放入1ml小瓶中，并向其中加入1ml磷酸鹽緩沖溶液(pH7.4)。然后，在將小瓶儲存在37℃的培養箱中的同時將凝膠的表面層上的磷酸鹽緩沖溶液在預定時間每天除去一次，觀察殘余體積以測量凝膠停留時間。結果示于表7中。如表7所示，實施例3至5的凝膠停留時間為14天和10天，其比比較例的長。實施例1和實施例2由于生成沉淀而從觀察對象中排除。在實施例3至5的情況下，含一價陽離子的溶液的重量％分別為1w/w％、0.5w/w％和0.25w/w％。此外，在不含NaCl的比較例1的情況下，凝膠停留時間為8天，比實施例3至5的短。因此，發現含0.1重量％至小于1.5重量％的陽離子的溶液可以改善組合物的凝膠停留時間。這些結果表明，具有一定含量的一價陽離子的含聚環氧乙烷的共聚物/羧基多糖組合物增加了共聚物內部的氫鍵、羧基多糖內的氫鍵和共聚物與羧基多糖之間的氫鍵，從而提高了組合物的穩定性。此外，參照比較例3和實施例3至5，證實了透明質酸等羥基多糖的存在進一步增加了組合物的凝膠停留時間。[表7]凝膠停留時間(天)凝膠停留時間(天)實施例1-比較例18實施例2-比較例22實施例314比較例36實施例414比較例41實施例510比較例55實驗例3：確認使用多價陽離子的熱響應性防粘連用組合物是否生成沉淀和凝膠停留時間檢查在比較例6-10中制備的含多價陽離子的組合物是否生成沉淀和凝膠停留時間，結果示于表8中。如表8所示，觀察到在比較例6至10的組合物，即包含1重量％、0.5重量％、0.1重量％或0.05重量％的CaCl2、透明質酸和泊洛沙姆的組合物中生成沉淀。相反地，在比較例10的組合物，即包含0.01重量％的CaCl2、透明質酸和泊洛沙姆的組合物中沒有生成沉淀。根據如實驗例2中的測量凝膠停留時間的方法觀察不生成沉淀的比較例10的組合物的結果為，比較例6-10的組合物顯示有與實施例6中不含一價陽離子的組合物類似的凝膠停留時間。這些結果表明使用二價陽離子CaCl2未改善凝膠停留時間。證實本發明的一價陽離子有效地提高含聚環氧乙烷的共聚物與羧基多糖聚合物之間的結合能力，從而提高凝膠穩定性。[表8]存在或不存在沉淀凝膠停留時間比較例6存在-比較例7存在-比較例8存在-比較例9存在-比較例10不存在8實驗例4：溶膠-凝膠相變溫度的測量測量實施例4和6-9中制備的組合物的溶膠-凝膠轉變溫度。將各組合物放入小瓶中，將小瓶在約4℃的冰箱中儲存30min，然后將處于溶膠狀態的各樣品加入到50ml小瓶中。將小瓶放入循環水浴中，將當水浴的溫度緩慢升高時組合物的粘度快速變化的溫度，即組合物的流動性消失的溫度確定為溶膠-凝膠相變溫度(LCST)。以相同的方式測量實施例4和6-9中制備的各組合物，結果示于表9。如表9所示，證實實施例6的組合物，即基于1重量％的最終組合物，包含0.09重量％以下的作為含聚環氧乙烷的共聚物的泊洛沙姆的組合物沒有顯示溶膠-凝膠相變。還證實實施例8的組合物，即基于1重量％的最終組合物，包含0.4重量％以上的作為含聚環氧乙烷的共聚物的泊洛沙姆的組合物在低于室溫的溫度下顯示出溶膠-凝膠相變。基于表9的結果，可以看出，根據為具有熱響應性的作為含聚環氧乙烷的共聚物的泊洛沙姆的含量，在特定溫度下發生溶膠-凝膠相變。[表9]溶膠-凝膠相變溫度(℃)實施例6-實施例760實施例431實施例810實施例9-實驗例5：動物中防粘連功效的試驗使用給藥實施例3與比較例1-3和5的每種組合物的實驗組和在傷口部位之間沒有加入材料而進行縫合的對照組進行動物試驗(盲腸/腹壁擦傷大鼠模型)以評價防組織粘連功效。在動物試驗中，使用每組5只SD大鼠(雌性)。首先，將氯胺酮(60-100mg/kg)和賽拉嗪(5-10mg/kg)混合，然后腹腔給藥該混合物以麻醉大鼠。將麻醉的大鼠的腹部剃毛并用聚維酮消毒，進行4-5cm長的中線剖腹術。取出盲腸，并使用骨鉆在盲腸漿膜表面形成1cm×1cm的傷口，直到漿膜表面出血，并且使用15T刀片在相對的腹膜上形成相同大小的傷口，使得表皮剝離。兩個傷口部位相接，并且在對照組中未進行任何處理，并然后連續地縫合腹膜和皮膚層。在實驗組中，分別將1ml制備的防粘連用組合物(實施例3，比較例1-3，5)均勻地涂布在盲腸和腹壁的傷口表面，然后依次縫合腹膜和皮膚層。在手術10天后，檢查組織粘連程度。使用根據4級的組織粘連嚴重性(0、1、2、3的數字越大，粘連越嚴重)的粘連評價系統評價組織粘連的結果示于圖1中。如圖1所示，與比較例1-3和5相比，實施例3證實了顯著優異的防粘連功效。此外，如實驗例2的凝膠停留時間的結果所示，還證實了隨著凝膠停留時間的增加，防粘連效果更優異。因此，證實包含作為含聚環氧乙烷的共聚物的泊洛沙姆和作為一種羧基多糖的透明質酸以及作為一價陽離子的氯化鈉的組合物顯示10天以上的凝膠停留時間，并且在動物試驗中也具有優異的防粘連功效。當前第1頁1 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