CN111065359A - 热反应性聚合物及其用途 - Google Patents

Abstract

本文提供了用于治疗干眼症和相关疾病的组合物、方法和试剂盒。在一个方面，本公开文本涉及向受试者的泪管给予热反应性聚合物组合物。向所述受试者的泪管给予热反应性聚合物组合物可用于治疗干眼症和相关病症。

Description

热反应性聚合物及其用途

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月16日提交的美国临时专利申请号62/521,188(代理人案号52197-701.101)的权益，所述临时申请出于所有目的通过引用以其整体并入本文中。

背景技术

干眼综合征(DES)，也称为干燥性角膜结膜炎(KCS)，是一种常见的眼病，全世界大约有3.37亿人受其影响，其中仅在美国，就有2300万超过20岁的人患所述疾病。该疾病在全球的患病率是14％到33％，对美国的经济影响每年高达550亿美元。患有干眼综合征的患者群体包括所有年龄段的个体，并且患者表现出诸如眼睛刺激、粘液排出、视力波动以及泪河或泪膜破裂时间(TBUT)减少的症状。最常见的风险因素包括老年、女性、药物和低湿度的环境。干眼症是在老年群体中特别普遍的一种疾病，其中所述群组中大约70％受到影响。干眼症典型地具有特征性症状，所述症状可能包括刺激、发红、有排出物、眼睛疲劳、不适、角膜感染、疤痕和视力模糊。当眼睛没有产生足够的泪液(缺水性干眼症)时或当泪液蒸发太快(蒸发性干眼症)时，就会出现干眼症。蒸发性干眼症是最普遍的干眼症类型，大约影响了干眼症患者中的高达86％。干眼症是一种慢性病症，持续到提供治疗为止。

干眼症的现有疗法包括人工泪液、药物、传统的泪点塞(硅胶或胶原蛋白)和外科手术。当前用于干眼症的疗法具有许多严重的缺点，诸如不利的副作用、高成本、侵入性程序、不方便施加和非特异性治疗。对于患者，平均每年的直接费用在轻度干眼症患者的678美元至重症患者的1,267美元范围内。如果包括药物和传统的泪点塞，则每年的费用大约增加到2,959美元。如果不治疗，则干眼症可能会导致角膜的瘢痕形成。

因此，仍然非常需要可替代的或改善的干眼症治疗。

发明内容

鉴于上述情况，需要用于治疗干眼症和相关疾病的改善的方法。本公开文本提供了解决该需求并且还提供其他优点的组合物、方法和试剂盒。

在一些方面，本公开文本提供了一种用于阻塞有需要的受试者的通道的方法，所述方法包括：向有需要的受试者的至少一个通道给予刺激反应性聚合物；使刺激反应性聚合物顺应通道的形状；用触发因素活化刺激反应性聚合物；其中触发因素引发刺激反应性聚合物从液体或半液体到固体或半固体的相转变，从而在通道中形成塞子。本公开文本还提供了一种在用于阻塞有需要的受试者的通道的方法中使用的刺激反应性聚合物，所述方法包括：向有需要的受试者的至少一个通道给予刺激反应性聚合物；使刺激反应性聚合物顺应通道的形状；用触发因素活化刺激反应性聚合物；其中触发因素引发刺激反应性聚合物从液体或半液体到固体或半固体的相转变，从而在通道中形成塞子。

在一些方面，本公开文本提供了一种用于增加有需要的受试者的眼睛中的泪液水分或量的方法，所述方法包括：向有需要的受试者的至少一个通道给予刺激反应性聚合物；使刺激反应性聚合物顺应通道的形状；用触发因素活化刺激反应性聚合物；其中触发因素引发刺激反应性聚合物从液体或半液体到固体或半固体的相转变，从而在通道中形成塞子。本公开文本还提供了一种在用于增加有需要的受试者的眼睛中的泪液水分或量的方法中使用的刺激反应性聚合物，所述方法如上文所定义。

在一些方面，本公开文本提供了一种用于治疗或预防有需要的受试者的干眼症的方法，所述方法包括：向有需要的受试者的至少一个通道给予刺激反应性聚合物；使刺激反应性聚合物顺应通道的形状；用触发因素活化刺激反应性聚合物；其中触发因素引发刺激反应性聚合物从液体或半液体到固体或半固体的相转变，从而在通道中形成塞子。本公开文本还提供了一种在用于治疗或预防有需要的受试者的干眼症的方法中使用的刺激反应性聚合物，所述方法如上文所定义。

在一些实施方案中，刺激反应性聚合物选自热反应性聚合物、光反应性聚合物、超声反应性聚合物、水反应性聚合物、可生物降解的聚合物和pH反应性聚合物。在一个示例性实施方案中，刺激反应性聚合物是热反应性的。

在一些实施方案中，刺激反应性聚合物至少部分填充通道。在一个示例性实施方案中，刺激反应性聚合物适应通道的形状。

在一些实施方案中，触发因素是温度、光、振动、pH、水含量或微生物水平的变化。在一个示例性实施方案中，触发因素是温度。

在一些实施方案中，在给予之前，刺激反应性聚合物是液体或半液体。在某些实施方案中，在给予之后，刺激反应性聚合物是固体或半固体。

在一些实施方案中，刺激反应性聚合物以水溶液给予。在某些实施方案中，刺激反应性聚合物在水溶液中的浓度为约10重量％至约60重量％。在某些实施方案中，刺激反应性聚合物在水溶液中的浓度为约20重量％至约50重量％。在各种实施方案中，刺激反应性聚合物在水溶液中的浓度为约30重量％至约40重量％。

在一些实施方案中，刺激反应性聚合物基本上不含病原体。在某些实施方案中，刺激反应性聚合物是无菌的。

在一些实施方案中，刺激反应性聚合物还包含至少一种赋形剂。在某些实施方案中，刺激反应性聚合物还包含至少一种添加剂。

在一些方面，本公开文本提供了一种用于阻塞有需要的受试者的通道的方法，所述方法包括：向有需要的受试者的至少一个通道给予热反应性聚合物；使热反应性聚合物顺应通道的形状；加热热反应性聚合物；其中加热引发热反应性聚合物从液体或半液体到固体或半固体的相转变，从而在通道中形成塞子。本公开文本还提供了一种在用于阻塞有需要的受试者的通道的方法中使用的热反应性聚合物，所述方法如上文所定义。

在一些实施方案中，热反应性聚合物是共聚物。在某些实施方案中，共聚物包含至少一个第一单体和至少一个第二单体，并且其中第一单体和第二单体不相同。在某些实施方案中，第一单体中的至少一个和第二单体中的至少一个选自N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基己内酰胺、五肽、环氧乙烷、环氧丙烷、普朗尼克(pluronic)F-127和壳聚糖。在各种实施方案中，第一单体中的至少一个是N-异丙基丙烯酰胺。在某些实施方案中，第二单体中的至少一个是N-叔丁基丙烯酰胺。在某些实施方案中，第二单体中的至少一个是丙烯酸丁酯。例如，第一单体可以是N-异丙基丙烯酰胺，并且第二单体可以是N-叔丁基丙烯酰胺。第一单体可以是N-异丙基丙烯酰胺，并且第二单体可以是丙烯酸丁酯。

在一些实施方案中，第一单体和第二单体的重量百分比为约99:1至约50:50。在一些实施方案中，第一单体和第二单体的重量百分比为约99:1至约80:20。第一单体和第二单体的重量百分比可以为约95:5。在一些实施方案中，第一单体是聚(N-异丙基丙烯酰胺)，第二单体是丙烯酸丁酯，并且其中第一单体和第二单体的重量百分比为约95:5。

在一些实施方案中，在给予之前，热反应性聚合物是液体或半液体。在一些实施方案中，在给予之后，热反应性聚合物是固体或半固体。

在一些实施方案中，热反应性聚合物以水溶液给予。在一些实施方案中，热反应性聚合物在水溶液中的浓度为约10重量％至约60重量％。在某些实施方案中，热反应性聚合物在水溶液中的浓度为约20重量％至约50重量％。在某些实施方案中，热反应性聚合物在水溶液中的浓度为约30重量％至约40重量％。在一些实施方案中，热反应性聚合物在水溶液中的浓度为约30重量％。

在一些实施方案中，热反应性聚合物基本上不含病原体。在某些实施方案中，热反应性聚合物是无菌的。

在一些实施方案中，热反应性聚合物还包含至少一种赋形剂。在一些实施方案中，热反应性聚合物还包含至少一种添加剂。

在一些实施方案中，热反应性聚合物具有约10℃至约45℃的下临界溶解温度。在某些实施方案中，热反应性聚合物具有约10℃至约40℃的下临界溶解温度。在某些实施方案中，热反应性聚合物具有约10℃至约35℃的下临界溶解温度。

在一些实施方案中，所述方法还包括在给予之前将热反应性聚合物维持在至少大约低于热反应性聚合物的下临界溶解温度的温度下。

在一些实施方案中，加热由受试者的体温施加。在某些实施方案中，加热从外部源施加。例如，外部源可以是热敷包。

在一些实施方案中，通道选自泪管、输卵管、输精管、动脉、血管和骨腔。在一个示例性实施方案中，通道是泪管。

在一些实施方案中，以有效量给予以阻塞至少一个泪管。

在一些实施方案中，受试者是人或动物。在某些实施方案中，受试者是动物。在一个示例性实施方案中，受试者是人。在一些实施方案中，受试者被诊断患有干眼症。在某些实施方案中，受试者经历了干眼症的至少一种症状。

在一些实施方案中，热反应性聚合物至少部分填充通道。在一些实施方案中，热反应性聚合物适应通道的形状。

在一些实施方案中，所述方法包括在给予之前将扩张器***泪管中并使泪管扩张。

在一些实施方案中，所述方法有效地预防干眼症。在一个示例性实施方案中，所述方法有效地治疗干眼症。在一些实施方案中，所述方法有效地增加眼睛中的泪液水分或泪液量。

在一些方面，本公开文本涵盖一种用于递送刺激反应性聚合物的试剂盒，所述试剂盒包含：注射装置；泪管喷嘴；本文所述的刺激反应性聚合物；以及使用刺激反应性组合物治疗患有干眼症的受试者的说明书。

在一些实施方案中，刺激反应性聚合物在水溶液中可用。在一些实施方案中，刺激反应性聚合物是热反应性聚合物。

在一些方面，本公开文本涵盖一种用于递送热反应性聚合物的试剂盒，所述试剂盒包含：注射装置；泪管喷嘴；本文所述的热反应性聚合物；以及使用热反应性聚合物治疗患有干眼症的受试者的说明书。

在一些实施方案中，热反应性聚合物在水溶液中可用。在一些实施方案中，热反应性聚合物是共聚物，其中所述共聚物包含至少一个第一单体和至少一个第二单体，其中第一单体是聚(N-异丙基丙烯酰胺)，并且第二单体是丙烯酸丁酯，其中第一单体和第二单体的重量百分比为约95:5，并且其中热反应性聚合物在水溶液中的浓度为约30重量％。

本发明公开了一种在用于治疗或预防有需要的受试者的干眼症的方法中使用的热反应性聚合物，其中所述热反应性聚合物具有约10℃至约35℃的下临界溶解温度。在一个实施方案中，热反应性聚合物是共聚物聚(N-异丙基丙烯酰胺)-共-丙烯酸丁酯。在一个实施方案中，聚(N-异丙基丙烯酰胺)和丙烯酸丁酯以约95:5的重量百分比存在于共聚物中。在一个实施方案中，热反应性聚合物在水溶液中的浓度为约30重量％。在一个实施方案中，受试者是老年人。在一个实施方案中，受试者是女性。在一个实施方案中，受试者是老年女性。

通过引用的方式并入

本说明书中所提到的所有出版物、专利和专利申请都通过引用并入本文中，并入程度如同明确且单独地指示每个单独出版物、专利或专利申请通过引用并入一般。

附图说明

本发明的新颖特征在随附权利要求书中具体阐述。将通过参考阐述了利用本发明原理的说明性实施方案的以下具体实施方式和附图获得对本发明的特征和优点的更好的理解，在所述附图中：

图1是用刺激反应性聚合物阻塞通道的示意图。

图2是人眼睛及其泪排出***的解剖图。

图3A-图3C是将泪点塞***下泪管的程序的示意图。图3A描绘了用注射装置将刺激反应性聚合物***受试者的下泪管中。图3B描绘了用刺激反应性聚合物堵塞的受试者的泪管。图3C描绘了已经被阻塞的受试者的泪管。

图4A-图4C是将泪点塞***上泪管中的程序的示意图。图4A描绘了用注射装置将刺激反应性聚合物***受试者的上泪管中。图4B描绘了用刺激反应性聚合物堵塞的受试者的泪管。图4C描绘了已经用刺激反应性聚合物阻塞的受试者的泪管。

图5A-图5C是用注射装置将泪点塞***的程序的示意图。图5A描绘了在将泪点塞***之前的人眼睛和相关的泪排出***。受试者的泪管不含刺激反应性聚合物。图5B描绘了将刺激反应性聚合物***受试者泪管中的注射装置。图5C描绘了已经用刺激反应性聚合物阻塞的受试者的泪管。

图6提供了来自动物试验的希尔默测试(Schirmer test)结果的总结，其中向受试者给予了热反应性泪点塞。在第1天和第7天对受试者进行评价。

图7A和图7B提供了来自人试验的希尔默测试结果的总结，其中向受试者给予了热反应性泪点塞。在***之前和***之后、48小时、7天和14天对受试者进行评价。

图8A-图8E表示每个单个受试者(分别为患者1、患者2、患者3、患者4和患者5)的希尔默测试结果。向每个受试者给予了热反应性泪点塞。在***之前和***之后、48小时、7天和14天对受试者进行评价。

图9A-图9C表示来自人试验的泪河高度结果，其中向受试者给予了热反应性泪点塞。在***之前和***之后、48小时、7天和14天对受试者进行评价。

具体实施方式

本公开文本涉及可用于治疗人或动物眼睛的眼用组合物和方法。在一个方面，本公开文本涉及向受试者的泪管给予热反应性聚合物组合物。向所述受试者的泪管给予热反应性聚合物组合物可用于治疗干眼症和相关病症。

定义

除非另外说明，否则本申请中使用的以下术语具有下文给出的定义。本文使用的章节标题仅用于组织目的，而不应解释为限制所描述的主题。

如本文所用的术语“聚合物”可以指均聚物、共聚物、三元聚合物和其他多聚物或其混合物。

术语“下临界溶解温度”(LCST)或“下会溶温度”是指如下临界温度，低于所述温度，热反应性聚合物对于所有组合物是可混溶的。

术语“上临界溶液温度”(UCST)或“上会溶温度”是指如下临界温度，高于所述温度，热反应性聚合物可以以所有比例混溶。

术语“预防(prevent/preventing/prevention)”是指在病症发作之前提供治疗。如果在患有病症的受试者中开始治疗，则预期此种治疗可预防病症的医学后遗症或预防所述医学后遗症的进展。

如本文所用的术语“受试者”或“个体”包括哺乳动物。哺乳动物的非限制性例子包括人、狗、猫和小鼠，包括转基因和非转基因小鼠。本文所述的方法可用于人治疗、临床前应用和兽医应用。在一些实施方案中，受试者是哺乳动物，并且在一些实施方案中，受试者是人。

如本文所用的术语“泪管(一个或多个)”是指泪***的任何部分，诸如泪点、小管、泪囊和泪液管。

如本文所用的术语“治疗”包括减轻、缓和或改善疾病或病症的至少一种症状，预防其他症状，抑制疾病或病症，例如阻止疾病或病症的发展，缓解疾病或病症，使疾病或病症消退，缓解由疾病或病症引起的病症或预防性和/或治疗性终止疾病或病症的症状。

干眼症是一种个体不能维持足够量的泪液来润滑和滋养眼睛的病症。泪液对于维持眼睛前表面的健康和提供清晰的视觉特别重要；泪液提供润滑，降低眼睛感染的风险，并洗净眼睛中的外来物。干眼症患者可能会经历刺激、砂砾感、刺痒或灼热的眼睛；其眼睛中的异物感；过量补水；和视力模糊。

干眼症可能是一种暂时或慢性病症。干眼症可能因多种原因产生，所述原因包括：年龄、性别、药物、医疗状况、环境状况、长期使用隐形眼镜。例如，干眼症可能是一些药物的常见副作用，诸如抗组胺药、鼻充血药、镇定剂、某些降压药、帕金森氏病(Parkinson’s)药物、避孕药和抗抑郁药。另外，干眼症可能与腺体疾病和免疫***障碍有关，诸如休格兰氏综合征

狼疮和类风湿性关节炎。

当泪***中的分泌和***，即泪液产生和泪液排出不平衡时，可能发生干眼症。泪***分为分泌组件或泪腺以及构成泪流出***的***组件。泪流出***包括泪点、壶腹、上小管、下小管、泪总管、泪囊和鼻泪管。泪液进入泪点以通过泪囊进入鼻腔进行消除。

有若干种评价具有干眼症状的患者的临床测试，所述测试包括：眼表染料染色、泪膜破裂时间、希尔默测试、测试荧光素清除、泪腺功能和泪液渗透压。基于这些临床措施和患者的症状，可以对所述疾病进行诊断和分类。根据症状和临床征象评价，干眼症分为轻度、中度和重度。由于所述疾病的性质，分类并不精确，因为每个级别的特征重叠。

在患有中度至重度干眼症的患者中，阻塞泪点是增加泪河高度(量)并提供症状缓解的一种有吸引力的方法。目前，可去除的硅胶塞是长期治疗的标准方法，并且在一些情况下，可以长时间保存而不会造成并发症。市场上现有的泪管塞的关键问题是其自发的挤出率(损失)。因此，建议定期监测使用泪塞的患者，以确保塞子仍存在于原位并且存在于正确位置中。还需要用于治疗干眼症的技术方案，所述方案需要更少的给予、干预或监测。

传统的泪塞以预定的尺寸制成。医生必须使用标准尺寸，并选择最适合个体的尺寸。在一些情况下，塞子的尺寸可能不合适，例如太紧或太松，这可能导致塞子最终迁移通过泪管或离开泪点。为了解决这些问题，本公开文本提供了一种可适应泪塞。可以将可适应泪塞以液体***体内并当场固化，从而使塞子适合每个患者的特定解剖结构。

本公开文本的组合物和方法旨在恢复或维持眼睛中泪液的正常量以使干燥和相关不适达最小，并维持眼睛健康。所述组合物和方法可以恢复泪***中分泌和***的平衡。

组合物

本公开文本提供了在已知刺激后改变物理特性的可活化聚合物。优选地，此类聚合物(在本文中是指聚合物或其水凝胶)可在递送状态与治疗状态之间活化。在一些情况下，聚合物可在治疗状态与释放状态之间活化。

在递送状态下，本文的聚合物优选为液体或半液体(例如凝胶)形式。这使得其可以容易地递送到个体体内的孔口或通道中。在该实施方案中，治疗状态优选为固态。在释放状态下，聚合物优选为液体或半液体，这使得聚合物可以容易地被去除。

在其他实施方案中，递送状态和治疗状态可以是固态，并且释放状态可以是液态。液体释放状态使得聚合物可以容易地被去除。

位于体内之后，可活化聚合物可以变为治疗状态，如下文进一步描述。

可活化聚合物包括刺激反应性聚合物和热反应性聚合物。

刺激反应性聚合物，也称为“智能聚合物”，是通过改变其物理和/或化学特性对其环境作出反应的聚合物。刺激反应性聚合物可以是对一种或多种刺激作出反应的聚合物，所述刺激包括pH、光、温度、湿度、机械力、小分子或生物分子的存在、电场和/或磁场。

刺激反应性聚合物的例子包括但不限于热反应性聚合物、光反应性聚合物、超声反应性聚合物、水反应性聚合物、可生物降解的聚合物、pH反应性聚合物及其组合。

刺激反应性聚合物可以对环境变化作出反应。此类环境变化可以诱导刺激反应性聚合物的特性发生小到大的变化。在对至少一种刺激作出反应后，刺激反应性聚合物可以例如改变形状、颜色或透明度，变得导电，或变得水可渗透。在一个示例性实施方案中，本公开文本的聚合物是响应于至少一种刺激诸如温度而改变其形状的聚合物。更优选地，本文的聚合物从暂时形状(例如液体或溶液的形状)转变为永久形状(例如固体的形状)。在一些实施方案中，本文的聚合物从软材料转变为硬材料，或从弹性材料转变为刚性材料。

优选地，实施方案涵盖热反应性聚合物。热反应性聚合物是表现出物理特性随温度变化的聚合物。在一些实施方案中，热反应性聚合物的物理特性可以随着环境温度的变化发生剧烈和不连续的变化。在一些实施方案中，热反应性聚合物在某一温度下表现出量相转变。该转变可以是可逆的或不可逆的。在一个示例性实施方案中，所述转变是可逆的。在一些实施方案中，热反应性聚合物在下临界溶解温度(LCST)下变得不溶。在一些实施方案中，热反应性聚合物是在加热后变得可溶并且具有上临界溶液温度(UCST)的聚合物。

在某些实施方案中，组合物是两种或更多种不同聚合物的掺合物。例如，组合物可以包含第一聚合物和第二聚合物的混合物，其中每种聚合物是不同的。

在某些实施方案中，组合物包含一种或多种共聚物。共聚物是在同一聚合物链中连接有两个或超过两个不同类型单体的聚合物。在某些实施方案中，本文的组合物包含嵌段共聚物。嵌段共聚物由不同聚合单体的嵌段构成。在某些实施方案中，本文的组合物包含无规共聚物。无规共聚物由沿着线性链不规则分散的重复单元构成。在某些实施方案中，本文的组合物包含交联共聚物。交联共聚物是通过共价键或离子键或氢键相互连接的聚合物。

本文涵盖的聚合物的例子包括以下：聚(N-烷基丙烯酰胺)、聚(N-乙烯基己内酰胺)、聚(N-乙基噁唑啉)、聚(甲基乙烯基醚)、聚(丙烯酸-共-丙烯酰胺)、聚(N-叔丁基丙烯酰胺)、聚(丙烯酸丁酯)以及弹性蛋白样寡肽和多肽。例如，此类热反应性单体可以包括N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、N-[2-(二乙基氨基)乙基丙烯酰胺](DEAEAM)、N,N-(甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯)(DMAEMA)、(N,N-(甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯)(DEAEMA)、聚(甲基丙烯酸2-(N-吗啉)乙酯)(MEMA)、寡(乙二醇)甲基丙烯酸酯、(N,N-二乙基丙烯酰胺)(DEAAM)、N-叔丁基丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基己内酰胺、弹性蛋白的聚(五肽)、环氧乙烷、环氧丙烷、普朗尼克F-127、羟丙基纤维素和壳聚糖。在某些实施方案中，热反应性聚合物至少包含NIPAM。在一个示例性实施方案中，热反应性聚合物包含NIPAM和N-叔丁基丙烯酰胺。在一个示例性实施方案中，热反应性聚合物包含NIPAM和丙烯酸丁酯。

本文所述的任何聚合物均能够以共聚物的形式使用。所述共聚物可以是包含第一单体和第二单体的热反应性聚合物，诸如重量百分比为约99:1至约50:50的NIPAM和丙烯酸丁酯。在一些实施方案中，第一单体和第二单体诸如NIPAM和丙烯酸丁酯的重量百分比可以在99:1与70:30之间、在99:1与80:20之间、在98:2与85:15之间、在98:2与90:10之间、在98:2与91:9之间或在97:3与92:8之间。重量百分比可以是98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9、90:10、85:15、80:20、75:25或70:30。在一个示例性实施方案中，第一单体和第二单体的重量百分比为95:5，诸如以重量百分比计，NIPAM比丙烯酸丁酯为95:5。在一些实施方案中，共聚物包含按重量计至少80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的NIPAM。

可以将上述聚合物组合以产生具有两种或更多种聚合物的组合物。可以将以上聚合物组合以产生嵌段共聚物、无规共聚物和交联共聚物。

在一些实施方案中，本文的嵌段共聚物包含以上或以下嵌段单体中的任一个：N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基己内酰胺、弹性蛋白的聚(五肽)、环氧乙烷、环氧丙烷、普朗尼克F-127和壳聚糖。在一些实施方案中，第一嵌段单体中的至少一个可以是N-异丙基丙烯酰胺。在一个实施方案中，第二嵌段单体中的至少一个是N-叔丁基丙烯酰胺。在另一个实施方案中，第一嵌段单体是N-异丙基丙烯酰胺，并且第二单体是N-叔丁基丙烯酰胺。在一个实施方案中，第二嵌段单体中的至少一个是丙烯酸丁酯。在一个实施方案中，第一嵌段单体是N-异丙基丙烯酰胺，并且第二嵌段单体是丙烯酸丁酯。

在一些实施方案中，可以使用本文所述的任何聚合物的单体产生单个单体的共聚物。

当产生共聚物或嵌段共聚物时，所述聚合物可以是多反应性的，其中刺激反应性聚合物包含至少一种热反应性聚合物和至少一种其他刺激反应性聚合物。可以通过将其他官能团掺入温度反应性聚合物中来合成多反应性聚合物。例如，可以使用pH反应性化合物，所述化合物具有在环境pH变化后能够给予或接受质子的可电离官能团。在一些实施方案中，刺激反应性聚合物包含热反应性聚合物和pH反应性聚合物。在一个实施方案中，刺激反应性聚合物包含丙烯酸(AAc)和甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)。在一些实施方案中，刺激反应性聚合物包含热反应性聚合物和光反应性聚合物。在一些实施方案中，刺激反应性聚合物包含热反应性聚合物和酶反应性聚合物。

本文的任何聚合物可以以10重量％-90重量％的浓度以水溶液配制。所述聚合物可以以15重量％-80重量％、20重量％-70重量％、20重量％-60重量％、20重量％-50重量％或20重量％-40重量％的浓度以水溶液配制。在一些实施方案中，聚合物的浓度为20重量％-40重量％。聚合物可以以至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％或至少50％的浓度以水溶液配制。聚合物可以以不超过80％、75％、70％、65％、60％、55％或50％的浓度以水溶液配制。在一些实施方案中，聚合物可以是包含第一单体和第二单体的共聚物，并且所述共聚物以20重量％-60重量％，诸如大约20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％的浓度以水溶液配制。在一些实施方案中，共聚物在水溶液中的浓度可以为20重量％-50重量％，并且所述共聚物包含第一单体和第二单体，诸如NIPAM和丙烯酸丁酯，其重量百分比为大约99:1至90:10。在一个示例性实施方案中，共聚物在水中的重量百分比为30％。例如，共聚物可以以30％w/w的浓度在水中用包含NIPAM和丙烯酸丁酯(95:5w/w)的热反应性聚合物配制。

当将两种均聚物、交联均聚物/共聚物、嵌段共聚物和/或共聚物混合时，第一和第二聚合物的重量百分比可以根据所要特性变化。在一些实施方案中，第一聚合物是刺激反应性聚合物。刺激反应性聚合物可以占混合物的大约50％或更多。

当使用两种或更多种聚合物、嵌段共聚物和/或共聚物时，第一单体和第二单体的数均分子量为约5,000至约5,000,000道尔顿(Dalton)。在一些实施方案中，第一单体和第二单体的数均分子量为约5,000至约5,000,000道尔顿。在一个优选的实施方案中，第一单体和第二单体的数均分子量为约5,000至50,000道尔顿。

阻塞性热反应性聚合物的性能可能取决于聚合物的下临界溶液(LCST)。在某些实施方案中，热反应性聚合物具有约5℃至约40℃、约10℃至约40℃或约10℃至约35℃的下临界溶解温度。在一个实施方案中，热反应性聚合物具有约5℃至约40℃的下临界溶解温度。热反应性聚合物可以具有5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃的下临界溶解温度。在一个示例性实施方案中，热反应性聚合物具有约为生理体温的LCST。体温还可以包括眼温。

用途

本文的任何可活化聚合物可以用于阻塞或部分阻断孔口，以例如用于体内治疗用途。此种孔口可以是通道。此种通道可以是泪管。可以阻塞或部分阻断的通道的其他例子包括输卵管、输精管、动脉、血管和骨腔。本文的组合物可以用于阻塞孔口或通道，从而阻止液体或固体组合物在体内的转移。本文所述的任何组合物均可以通过阻塞至少一个泪管而用于治疗或预防有需要的受试者的干眼症。本文所述的任何组合物可以用于在有需要的受试者的至少一个眼睛中阻塞至少一个泪管并增加水分保留。

在一个示例性实施方案中，以液体或半液体形式向受试者的泪管给予本文的可活化聚合物。可以向泪管给予聚合物，诸如共聚物NIPAM和丙烯酸丁酯(95:5w/w)，以治疗或预防干眼症。与受试者的皮肤接触后，或响应于受试者的体温，聚合物被活化，从而引起将聚合物转化为固体形式的相变。

聚合物的粘性取决于温度。聚合物在受试者的体温附近，例如在大约37℃下可以是粘性的，并且在室温，例如大约25℃下可以是非粘性的。聚合物可以在***受试者通道中之后变得更粘。聚合物可以在通道中加热之后变得更粘，从而阻塞受试者的通道。聚合物可以在大约体温或更高温度下维持其粘性，并且可以在约体温或更高温度下达到其最终的所要状态。在一些实施方案中，通道中聚合物的粘度大于大约250Pa*s。在某些实施方案中，通道中聚合物的粘度大于大约1000Pa*s。可以通过降低聚合物的温度，诸如通过将冷盐水或冷敷包施加到通道或通道的部分上来降低聚合物的粘度。在较低的温度下，聚合物变得较易流动，并且可以容易地从通道中去除。

本公开文本涵盖了通过以下步骤阻塞有需要的受试者的体内通道的方法：向受试者的至少一个通道给予刺激反应性聚合物；使刺激反应性聚合物顺应通道的形状；用触发因素活化刺激反应性聚合物，其中触发因素引发刺激反应性聚合物从液体或半液体到固体或半固体的相转变，从而在通道中形成塞子。触发因素可以是外部触发因素，诸如特定波长的光或对聚合物的局部位置施加特定温度。

在一些实施方案中，本文的聚合物可以具有反相并在第二活化之后返回到液体或半液体状态。第二活化可以与第一活化相同或不同。例如，第二活化可以由pH、温度、机械力、小分子和生物分子的存在、电场/磁场、光、振动、水含量、微生物水平和/或其组合的变化引起。

优选地，第二活化由用本文的组合物治疗的受试者外部的刺激引起。

在给予本文的任何聚合物之前，可以将此类聚合物维持在低于各个组合物的下临界溶解温度的温度下，例如低于人体温度的温度下。这可以使用温度控制装置诸如冰箱或冷冻机来完成。在一些情况下，将本文的聚合物维持在低于10℃的温度下。

在某些实施方案中，在向受试者给予任一组合物之后，刺激反应性聚合物或热反应性聚合物经历温度变化，诸如温度升高。在一些实施方案中，将热反应性聚合物加热。可以从外部源、内部源或两者来施加此种加热。外部源可以包括加热垫、加热贴、化学溶液、敷布和水溶液。内部源可以包括受试者的体温。可以在感兴趣的通道附近或感兴趣的通道处施加热。加热可以将刺激反应性聚合物或热反应性聚合物的温度升高至至少约为任一组合物的下临界溶解温度的温度。

如本文方法中所述，可以向有需要的受试者给予本公开文本的组合物。在某些实施方案中，以有效阻塞至少一个泪管的量给予刺激反应性聚合物或热反应性聚合物。在一些实施方案中，直接向感兴趣的通道中给予组合物。在一些实施方案中，向感兴趣的通道的周围区域给予组合物。组合物可以被动地进入并阻塞感兴趣的通道，诸如眼管。可以将组合物***泪点、小管、泪囊或鼻泪管中。在某些实施方案中，在给予之前将组合物以液体或半液体***通道中，并且在给予后组合物为固体或半固体。可以使用具有转移液体或半液体组合物能力的设备或装置，诸如注射筒或注射器来给予组合物。例如，塞子的***可以包括定位泪管，将注射装置***泪管中，将组合物注射到泪管中，使组合物固化，从泪管中去除注射装置以及检查组合物。由于受检者体内的热，塞子当场固化。

可以给予所述组合物以阻塞或密封感兴趣的通道。可以给予组合物以防止液体通过泪流出***流出。可以给予组合物以使泪管至少部分阻塞。在一个实施方案中，防止下小管内的液体流出。可以将组合物***泪点或小管中。在某些实施方案中，给予刺激反应性聚合物或热反应性聚合物以至少部分填充至少一个泪管的内截面。在一个实施方案中，刺激反应性聚合物或热反应性聚合物具有小于小管的内截面的外截面以至少部分密封小管。在一个实施方案中，刺激反应性聚合物或热反应性聚合物具有小于泪点的内截面的外截面以至少部分密封泪点。在某些实施方案中，以在约0.1至约1cc范围内的量给予刺激反应性聚合物或热反应性聚合物。例如，给予量可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1cc。给予量可以为大约10-500μL、10-300μL或10-100μL。在一些实施方案中，给予量为10-100μL。给予量可以为至少10μL、50μL、100μL、150μL、200μL、250μL或300μL。可以给予刺激反应性聚合物或热反应性聚合物，使得刺激反应性聚合物或热反应性聚合物不会在眼睑上流动以刺激眼睛。在某些实施方案中，可以根据需要再给予刺激反应性聚合物或热反应性聚合物。在一些实施方案中，不需要再给予。

在某些实施方案中，所述方法还包括在给予之前将热反应性聚合物维持在至少大约低于热反应性聚合物的下临界溶解温度的温度下。在一些实施方案中，将热反应性聚合物维持在低于40℃的温度下。

在给予刺激反应性聚合物或热反应性聚合物之前，方法还可以包括施加局部麻醉剂。局部麻醉剂可以包括

和

在给予刺激反应性聚合物或热反应性聚合物之前，方法还可以包括在所述给予之前将扩张器***泪管中并扩张所述泪管。例如，方法还可以包括将泪点扩张器***泪点中并拉伸所述泪点。

在某些实施方案中，组合物适应通道的形状。组合物可以采用通道诸如泪管的形式。组合物可以因受试者和通道而变化。在某些实施方案中，组合物模制在适当位置中而不会磨损泪管或在其上形成粗糙边缘。例如，组合物可以模制在小管内表面中。在某些实施方案中，组合物顺应小管的内部，以在泪流出***内形成阻塞。在一些实施方案中，添加组合物直到被小管的内表面约束。

在某些实施方案中，组合物在活化触发因素，诸如提高温度之后形成塞子。在一些实施方案中，使组合物塞定位在泪管中以阻止泪液从眼睛中流出。在一些实施方案中，组合物塞使泪液保留在眼睛的表面上。

在某些实施方案中，受试者是人或动物。在一个实施方案中，受试者是人。在一个实施方案中，受试者是动物。在某些实施方案中，受试者被诊断患有干眼症。在某些实施方案中，受试者经历干眼症的至少一种症状。在某些实施方案中，治疗或预防干眼症是指增加或维持受试者眼睛中水分的量。例如，当与未给予所述刺激反应性聚合物或热反应性聚合物的生物学匹配的对照受试者或样本中观察到的水平比较时，可以使受试者至少一个眼睛中的水分增加至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约100％。在一些实施方案中，水分为天然泪液的形式。在一些实施方案中，水分为人造泪液的形式。在一些实施方案中，水分为含药滴眼剂的形式。

用本文所述的组合物治疗的受试者可以保持其希尔默泪液测试(Schirmer TearTest；STT)结果改善。在治疗之前，受试者可能有“重度”或“中度”的STT结果。用热反应性装置治疗之后，受试者可以获得“中度”、“轻度”或“正常”的STT结果。受试者可以观察到至少润湿纸张大于4mm，诸如4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20mm的结果。

用本文所述的组合物治疗的受试者可以维持正常的眼内压(IOP)。用热反应性装置治疗之后，受试者可以维持正常的IOP。在一些实施方案中，受试者的IOP为大约10-21mmHg之间，诸如约10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或21mm Hg。

用本文的组合物治疗的受试者可以是人，诸如成人或儿童。用本文的组合物治疗的受试者可以是老年受试者(例如超过65岁)。受试者可以是女性。受试者可以是老年女性。女性受试者可以已怀孕或正在进行激素替代疗法。受试者可以是男性。受试者可以正在服用一种或多种药物，诸如抗组胺药、鼻充血药、镇定剂、降压药、帕金森氏病药物、避孕药或抗抑郁药。受试者可以在眼睑上或周围患有皮肤病。受试者可以患有眼睑腺疾病，诸如睑板腺功能障碍。受试者可以已经接受了屈光手术，诸如LASIK。受试者可以已经经历了化学或热灼伤。在某些实施方案中，受试者已被诊断患有慢性结膜炎症。在某些实施方案中，受试者已被诊断患有角膜炎。在一个示例性实施方案中，受试者已被诊断患有或经历干眼症的一种或多种症状或状况。在一些实施方案中，用本文的组合物治疗的受试者是动物。

本文提供的方法可以用于治疗将受益于增加或维持眼睛中的水分的疾病或病症。此类方法涉及向有需要的受试者给予本文所述的任何可活化聚合物。在递送时，此类聚合物为其递送状态。递送后，聚合物变为治疗状态。递送状态到治疗状态的变化可以是自动的，诸如通过受试者的体热。可替代地，此种变化可以仅在施加特定的外部触发因素，诸如特定的辐射波长或无线电波长之后发生。在一些情况下，递送状态是液体或半液体之一，并且治疗状态是固体(或半固体)。在其他情况下，递送状态是固体(或半固体)，并且治疗状态为液体或半液体。

优选地，本文提供的方法和组合物有效地预防干眼症并维持眼睛中的水分。此类方法和组合物可有效地向眼睛提供立即缓解以及长期缓解。

在阻塞泪管时，本文的聚合物固化之后形成塞子。可以使用肉眼看到塞子。可以使用显微镜、放大镜或放大仪器看到塞子。在某些实施方案中，肉眼可能看不到塞子。

塞子可以通过机械构件或通过施加刺激来去除。机械构件包括使用镊子或施药器尖端。例如，塞子的机械去除可以包括定位塞子，将镊子***通道中，接合塞子，去除塞子以及检查通道的通畅性。刺激去除涉及向塞子施加刺激，诸如用冷流体或冷敷包，从而使塞子溶解。在一些实施方案中，冷流体大约低于15℃。冷流体可以是水、盐溶液、矿物油等。在一些实施方案中，可以使用本文所述的任何触发因素来溶解塞子。例如，刺激去除可以包括定位塞子，用冷盐水冲洗通道并针对通道的通畅性检查通道。

配制品

本文的聚合物可以用药学上可接受的赋形剂配制。所述组合物还可以含有一种或多种赋形剂、稳定剂、添加剂等。在一个实施方案中，药学上可接受的赋形剂适合于眼用给药。

组合物可以基本上不含病原体。组合物可以具有少于约10％、少于约5％、少于约1％、少于约0.5％、少于0.1％或甚至更少的指定组分。在给予之前，可以例如用环氧乙烷将组合物灭菌。

试剂盒

本文涵盖试剂盒。此种试剂盒可以包括以下中的一种或多种：注射筒或注射器；泪管针或喷嘴；刺激反应性聚合物/共聚物/嵌段共聚物；以及使用说明书，诸如用于阻塞泪管以治疗干眼症的说明书。优选地，聚合物/共聚物/嵌段共聚物在预填充的注射筒中并且不包括在试剂盒中。聚合物/共聚物/嵌段共聚物可以为水溶液，或者与如何将其活化为液体或半液体状态(递送状态)的说明书一起提供。试剂盒可以包括本文所述的任何组合物。例如，试剂盒可以含有为共聚物的热反应性组合物。所述共聚物可以包含聚(N-异丙基丙烯酰胺)和丙烯酸丁酯，其中共聚物的重量百分比为约95:5(NIPAM:丙烯酸丁酯)，并且其中所述热反应性聚合物在所述水溶液中的浓度为约30重量％。

治疗应用

本文所述的组合物和方法可以用于治疗任何哺乳动物，包括人。在一些情况下，本文的组合物用于治疗非人哺乳动物，诸如家养动物。

本文所述的组合物和方法可以用作治疗剂，例如用于治疗干眼病症，从而引起症状的减轻、抑制、缓解或消除。

在一些情况下，本文的组合物用于预防疾病或病症，诸如干眼病症。例如，可以给予具有产生干眼症风险的个体本文的任何组合物以阻塞或部分阻断其泪管。

可以使用本文的组合物治疗或预防的其他病症包括但不限于年龄相关性黄斑变性(AMD)、干燥性角膜结膜炎(KCS)、泪液功能不全综合征、泪腺角膜结膜炎、蒸发性泪液缺乏、水液性泪液缺乏和LASIK诱导的神经营养性上皮病(LNE)。本文提供的组合物和方法可以用于治疗青光眼或将受益于能够控制眼睛的压力的其他相关疾病。

本文提供的组合物和方法可以与其他药剂组合使用，所述其他药剂包括抗细菌剂、抗病毒剂、抗真菌剂、抗VEGF剂、生长因子、免疫抑制剂和抗炎剂。

实施例

实施例1：

NIPAM:丙烯酸丁酯95:5的共聚物的合成

将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM，0.95g)、丙烯酸丁酯(0.05g)和2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN，0.01g)溶解在10mL二噁烷中。将溶液用氮气脱气15分钟，然后在惰性气氛下加热到70℃后保持16小时。使反应混合物冷却，然后逐滴添加到己烷中以使聚合物沉淀。过滤沉淀物，用己烷洗涤并干燥，得到共聚物。

实施例2：

NIPAM:丙烯酸丁酯95:5的共聚物的合成

将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM，0.95g)、丙烯酸丁酯(0.05g)和2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN，0.01g)溶解在10mL THF中。将溶液用氮气脱气15分钟，然后在惰性气氛下加热到50℃后保持16小时。使反应混合物冷却，然后逐滴添加到己烷中。过滤沉淀物，用己烷洗涤并干燥，得到共聚物。

实施例3：

NIPAM:丙烯酸丁酯95:5的共聚物的合成

将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM，0.95g)、丙烯酸丁酯(0.05g)、亚甲基双丙烯酰胺(0.02g)和2,2'-偶氮二异丁腈(0.01g)溶解在10mL二噁烷中。将溶液用氮气脱气15分钟，然后在惰性气氛下加热到70℃后保持16小时。使反应混合物冷却，然后逐滴添加到己烷中。过滤沉淀物，用己烷洗涤并干燥，得到共聚物。

实施例5：

NIPAM:丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯97:3的共聚物的合成

将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM，0.97g)、丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯(0.03g)和2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN，0.01g)溶解在10mL二噁烷中。将溶液用氮气脱气15分钟，然后在惰性气氛下加热到70℃后保持16小时。使反应混合物冷却，然后逐滴添加到己烷中。过滤沉淀物，用己烷洗涤并干燥，得到共聚物。

实施例6：

NIPAM:丙烯酸丁酯90:10的共聚物的合成

将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM，0.90g)、丙烯酸丁酯(0.10g)和过氧化2,2'-二枯基(0.01g)溶解在10mL二噁烷中。将溶液用氮气脱气15分钟，然后在惰性气氛下加热到70℃后保持16小时。使反应混合物冷却，然后逐滴添加到己烷中。过滤沉淀物，用己烷洗涤并干燥，得到共聚物。

实施例7：

NIPAM:丙烯酸2-乙基己酯95:5的共聚物的合成

将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM，0.95g)、丙烯酸2-乙基己酯(0.05g)和过氧化2,2'-二枯基(0.01g)溶解在10mL二噁烷中。将溶液用氮气脱气15分钟，然后在惰性气氛下加热到70℃后保持16小时。使反应混合物冷却，然后逐滴添加到己烷中。过滤沉淀物，用己烷洗涤并干燥，得到共聚物。

实施例8：

将共聚物组合物***受试者泪管中的程序

将共聚物***上泪道、下泪道或两个泪道中，其中发生致动，从而使材料从液体转变为固体。***共聚物涉及：(1)使热反应性水凝胶冷却至低于其变得有弹性的温度，(2)通过施药工具将液体材料注入泪道中，(3)使材料流入泪道中，从而顺应通道的形状，以及(4)使材料加热至体温，其中材料以眼道的形状固化。

实施例9：

从受试者的泪管去除共聚物组合物的程序

通过向泪管给予冷盐水去除共聚物组合物。用冷盐水冲洗泪管大约5-10分钟。共聚物组合物进入鼻子或喉咙。

实施例10：

从受试者的泪管去除共聚物组合物的程序

可以使用手持式去除装置诸如镊子、钳子和棉头施药器通过物理手段去除材料。使用放大仪器或肉眼定位共聚物组合物。将手持式去除装置施加于共聚物组合物的可见部分。手持式去除装置将共聚物组合物的可见部分抓握、拖拉或移出泪管。

实施例11：

共聚物NIPAM:丙烯酸丁酯的水凝胶(30％溶液)

共聚物NIPAM:丙烯酸丁酯(95％:5％w/w；分子量：M_n 30,000)购自SigmaAldrich。通过使用角型超声仪历时大约2天将共聚物溶解在去离子水中(共聚物:水为30:70w/w)来制备共聚物的30％溶液(水凝胶)。可替代地，可以通过将溶液在室温下混合大约1周或直至溶解，将共聚物溶解在去离子水中来制备共聚物的30％溶液。对水凝胶进行环氧乙烷处理以将溶液消毒。

实施例12：

对用于治疗兔干眼症的热反应性泪点塞的局部耐受性的研究

评价了热反应性塞(“测试物品”)在兔模型的泪管中的局部耐受性、毒性、安全性和炎症反应。在研究中使用实施例11中描述的热反应性水凝胶。

方法.

本研究使用了七只新西兰白兔。兔子是成年雄兔(大于6个月龄)，重量为约4.5-5.5kg。在研究的所有阶段，将兔子单独圈养。将兔子彼此相邻地圈养，因此提供了其他兔子的视觉和嗅觉的社交。为兔子提供在笼中和在其休闲时锻炼的机会。每天更换笼单元，以去除废物收集盘中的粪便和尿液。所有圈养单元均大于NRC的Guide for the Care and Useof Laboratory Animals第8版中概述的指定最低要求。向动物喂食经商业认证的高纤维兔饮食。始终通过具有lixit***的水瓶向所有动物不限量地提供水。用于动物的饮用水是私人井水，并且没有损害动物健康或研究结果史。手术前使兔子处于隔离状态至少7天。

在深度镇静的同时进行兔子给药。使用肌肉内给予的***和甲苯噻嗪混合物(分别为约35mg/kg和4mg/kg)诱导麻醉。鉴别出外周耳静脉，并使用酒精制剂预处理血管上方的皮肤。放置静脉内导管，并使用胶带和纱布固定。通过面罩给予含异氟烷的氧气(为发挥作用，为大约1％-4％)以维持麻醉。麻醉监测由脉搏率、呼吸率和脉搏血氧测定法(SpO2)组成。

诱导麻醉后，通过修剪毛发为手术准备动物眼睛的内侧眼角。修剪毛发后，用盐水冲洗所述部位。使兔子以胸骨躺卧在温暖的毯子上。在贝恩无再呼吸回路(Bain non-rebreathing circuit)上使用面罩使用含异氟烷的氧气(为发挥作用，为大约1％-4％)维持麻醉。如前所述，再次准备手术部位。在所述程序的过程中，每只兔子接受约40-50mL静脉内递送的乳酸林格氏溶液(Lactated Ringer's Solution；LRS)。

程序：将一滴0.5％丙美卡因(proparacaine)溶液滴入右眼中。用修剪成大约5mm的22至24g无针导管***泪管，并将100微升的测试物品滴入右泪管中。

滴入测试物品之后，终止麻醉，并使动物呼吸氧气5-10分钟。

将测试物品按照引导进行重构，并保存在冰箱中(约2℃-6℃)直到准备使用为止。在研究当天，将约100-200μL的测试物品吸入新鲜的1mL注射筒中。使用无菌剪刀将22或24规静脉内导管修剪成具有约5mm的长度。然后将导管附接到含有测试物品的注射筒上并进行装填。将注射筒保存在冰上，直到准备给药。

给药时，将内侧眼角缩回以鉴别内侧泪液管。鉴别之后，将导管尖端放置在泪液管中，并按下柱塞以将测试物品注入泪液管中。在一些情况下，可以看到测试物品呈白色浓稠物质。在一些情况下，难以从视觉上确认部署是否成功，但假设部署成功。

第一个部署的观察结果包括：(1)将测试物品保持低温以防止在导管中固化；(2)使用Leur锁注射筒防止导管从注射筒脱出；以及(3)正确地***尖端并部署到内侧泪液管中。

对照眼(对侧眼)仅接受盐水。向兔子右眼给予测试物品。给予后，进行两次眼睛检查以检验眼部健康状况。

对于第二个程序，在术后第1天和术后7天进行眼科检查，并记录结果。

测试了固定在10％中性***(formalin)中的来自每只动物的组织样本，所述样本包括泪管和周围组织。修剪时，不能根据肉眼评价鉴别泪管，并且从每个组织样本中取纵切片进行组织学评价。通过分级的酒精处理修剪过的组织，在二甲苯中清除，包埋在石蜡中，切成5微米，并用H&E染色以进行光学显微镜评价。

结果.

在所述程序之后，对手术前、手术后第1天和手术后第7天的两只眼睛进行希尔默泪液测试(STT)评价。

结果总结在下表2中。

表2：眼科健康检查总结

在部署测试物品之后进行POD 1和POD 7观察。

希尔默测试结果.希尔默测试判定眼睛是否产生足够泪液使其保持湿润。当人经历眼睛非常干燥时，使用该测试。这对受试者没有风险。阴性(在大约5分钟内，滤纸上的水分超过10mm)测试结果为正常的。两只眼睛通常分泌相同量的泪液。希尔默测试使用纸条***眼睛中若干分钟，以测量泪液的产生。通常，该测试由在下眼睑(下穹隆)内放置小滤纸条组成。闭上眼睛大约5分钟。然后取出纸张并测量水分的量。有时，在滤纸之前将局部麻醉剂放置在眼睛中，以防止由于滤纸的刺激而引起的流泪。麻醉剂的使用确保了仅测量基础泪液的分泌。该技术测量基本泪液功能。当5分钟后润湿纸张≥15mm时，结果为“正常”，当5分钟后润湿纸张14-9mm时，结果为“轻度”，当5分钟后润湿纸张8-4mm时，结果为“中度”，当5分钟后润湿纸张<4mm时，结果为“重度”。

如图6所示，被给予测试物品(治疗)的眼睛比未被给予的眼睛(对照)产生更多泪液。在第1天和第7天进行希尔默测试。在两个时间点均观察到STT的统计学显著增加。在第1天，治疗组在大约5分钟后平均润湿纸张≥14mm，而对照组在大约5分钟后平均润湿纸张大约12mm。在第7天，治疗组在大约5分钟后平均润湿纸大约13.5mm，而对照组在大约5分钟后平均润湿纸大约11.5mm。

组织学结果.组织学评价包括评价泪排出***和周围组织中不利损伤或毒性作用的任何证据。另外，使用半定量分级方案评价每个泪液管和任何腺组织(如果提供)，如表1所示。

表1：半定量分级***

在管道和周围紧邻组织以及腺组织中对组织学特征，包括坏死、急性炎症(即存在中性粒细胞)、慢性炎症(即存在淋巴细胞、浆细胞、巨噬细胞)、纤维化、上皮增生和上皮化生进行分级(单独评分)。

尸检时，任何兔子均没有肉眼可见的病变，并且肉眼不可见测试物品。在至少一种情况下，在尸检时一只兔子有可见的测试物品。

尸检后对来自导管和周围紧邻组织以及腺组织的样品进行组织学分析。结果指示左眼与右眼之间没有实质性差异，并且在导管或与测试材料相关的邻近组织中没有坏死、急性炎症、纤维化、上皮化生或毒性的证据。在与测试材料相关的腺组织中没有坏死、急性炎症、纤维化、上皮变化或毒性的证据。

在14个组织样本中的13个中鉴别了导管结构，并且主要的组织学发现为极少至存在少量的主要淋巴细胞浸润紧邻组织，这有时与极少的上皮增生相关。特别地，在导管和紧邻组织的14个组织样品中，确定了以下项：(1)对于坏死，有13个样品获得得分“0”(无组织学变化)，并且1个样品未进行评价；(2)对于急性炎症，有13个样品获得得分“0”(无组织学变化)，并且1个样品未进行评价；(3)对于慢性炎症，有7个样品获得得分“2”(轻度)，6个样品获得得分“1”(极少)，并且1个样品未进行评价；(4)对于纤维化，有13个样品获得得分“0”(无组织学变化)，并且1个样品未进行评价；(5)对于上皮增生，有6个样品获得得分“1”(极少)，7个样品获得得分“0”(无组织学变化)，并且1个样品未进行评价；以及(6)对于上皮化生，有13个样品获得得分为“0”(无组织学变化)，并且1个样品未进行评价。左眼与右眼之间没有实质性差异，并且在管道或与测试材料相关的邻近组织中没有坏死、急性炎症、纤维化、上皮化生或毒性的证据。低级慢性炎症的显著性尚不确定。淋巴细胞和浆细胞的低级浸润为成年动物中常见的组织学发现，这可能与引入或存在测试材料相关，但该反应可能是与测试材料无关的偶然发现。

14个治疗部位中的9个包括眼睑中的或作为单独的组织样本提交的少量腺组织。该腺组织在组织学上与泪腺一致，并且9个样品中的5个显示淋巴细胞和浆细胞的极少浸润，其中左眼与右眼之间没有实质性差异。特别地，在腺组织的14个组织样品中，确定了以下项：(1)对于坏死，有9个样品获得得分“0”(无组织学变化)，并且5个样品未进行评价；(2)对于急性炎症，有9个样品获得得分“0”(无组织学变化)，并且5个样品未进行评价；(3)对于慢性炎症，有5个样品得分为“1”(极少)，4个样品获得得分“0”(无组织学变化)，并且5个样品未进行评价；(4)对于纤维化，有9个样品获得得分“0”(无组织学变化)，并且5个样品未进行评价；(5)对于上皮增生，有9个样品获得得分“0”(无组织学变化)，并且5个样品未进行评价；以及(6)对于上皮化生，有9个样品获得得分为“0”(无组织学变化)，并且5个样品未进行评价。该细胞浸润程度是成年动物中常见的组织学发现，并且可能代表与测试材料无关的偶然发现。在与测试材料相关的腺组织中没有坏死、急性炎症、纤维化、上皮变化或毒性的证据。

测试物品未显示局部或全身性炎症或病理的征象。在本研究过程中未见不良临床事件。

实施例13：

人(小型研究)

评价了热反应性塞(“测试物品”)在人模型的泪管中的安全性和耐受性。在研究中使用实施例11中描述的热反应性水凝胶。

方法.

本研究中使用了五名健康的人患者。所述人患者≥18岁并且是任何性别的个体。人患者没有以下特征中的任一种：角膜或眼表的活动性感染，屈光手术史，临床上重大的眼睑疾病，神经性麻痹史，或可能引起基于临床检查与干眼症不直接相关的眼部征象和症状(诸如睑缘炎或过敏)的合并症的临床状况控制不当。

对人患者进行了干眼症状(OSDI)问卷调查。通过视觉灵敏度测量(AV)、裂隙灯评价、5分钟的希尔默测试以及角膜荧光素染色评价进行了完整的眼科评价。

检查后，将测试物品随机***患者的左泪管或右泪管中(“治疗眼”)。用盐水处理对侧眼，以模拟所述程序(“对照眼”)。由给药者鉴定并检查泪液管，然后将插管沿腹内侧方向轻轻***鼻泪管中。按照所述程序对人患者进行监测和检查。在研究期间测量了以下项：泪河高度、希尔默测试、干眼染色评分、OSDI问卷调查。在***之前和***之后、48小时、7天和14天进行测试。

在研究结束时(14天后)，通过用冷却至<5℃的盐水冲洗和用荧光素进行泪河的清除率测试去除塞子，所述测试比较了两只眼睛，以确认去除泪塞后，两只眼睛的清除率相当。

结果.

在5名健康的人受试者中进行了2周的随访后，观察到以下现象。没有观察到与植入和/或存在泪点塞有关的不利作用。一位参与者报告说，在泪塞区“感觉”到轻微的“压力”或“充盈感”。三名参与者一致报告说，经治疗眼中的泪液比平时多，并且经治疗眼中的泪液比对侧眼中多。可以使用泪河高度估计泪液量。泪河高度小于0.25mm提示干眼症。如图10A所示，在经治疗眼中，泪河高度测量值(OCT)始终比未治疗眼更易变。通常，若经治疗眼中的泪河存在变化，则是由于泪河高度增加。当将经治疗眼与未治疗眼的所有(汇集)的泪河高度比较(评价2-5)时，未发现显著差异(p＝0.14)。但是，鉴于样品较小，该数值可以解释为一种趋势。另外，比较***塞子之前和之后的健康眼可能无助于观察治疗之前和之后泪河高度的较大差异。在治疗的患者的所有眼睛(5个)中，用冷水冲洗出塞子时有明显阻力。在所治疗的五个病例中，可以看到泪河高度增加的趋势。另外，来自患者的主观感觉确认了这些观察现象。去除塞子期间观察到的阻力也指示了塞子产生了阻塞，并且塞子牢固地粘着。

希尔默测试结果.在确定的时间点(基线、给予后、48小时、7天和14天)，分别对每名患者的治疗眼和对照眼进行了希尔默测试。如图7A和图7B所示，治疗眼显示比对照组好的泪液保留。平均而言，在所有4个时间点均观察到，与对照眼相比，治疗眼的STT增加。图8A-图8E提供了单个患者的结果。***装置后，治疗组与基线相比平均增加了3mm，而对照组平均减少了大约2mm。48小时后，治疗组相对于基线平均减少了大约3mm，而对照组相对于基线平均减少了大约6mm。7天后，治疗组相对于基线平均减少了大约4mm，而对照组相对于基线平均减少了大约8mm。14天后，治疗组相对于基线平均减少了大约5mm，而对照组相对于基线平均减少了大约11mm。

如图9A所示，治疗组产生比对照组多的泪液量。平均而言，在所有4个时间点(给予后、48小时、7天和14天)均观察到泪河高度增加。图9B和图9C分别说明了在确定的时间点(基线、给予后、48小时、7天和14天)，每名患者的治疗眼和对照眼的泪河高度。***装置后，治疗组与基线相比平均增加了70μm，而对照组平均减少了大约20μm。48小时后，治疗组相对于基线平均增加了大约50μm，而对照组相对于基线平均减少了大约30μm。7天后，治疗组相对于基线平均增加了大约20μm，而对照组相对于基线平均减少了大约50μm。14天后，治疗组相对于基线平均增加了大约40μm，而对照组相对于基线平均增加了大约5μm。

实施例14：

人(大型研究)

评价了温度适应性泪塞(“测试物品”)在人模型的泪管中的安全性和耐受性。在研究中使用实施例11中描述的热反应性水凝胶。

所述研究评价了耐受性、不良事件、干眼症状的消除、角膜荧光素染色的减少以及泪河高度的增加。所述研究用20名患者进行了14天。将患者分为两组：10名健康参与者(“A组”)和10名患有干眼综合征的患者(“B组”)。如果因情况与被评价装置直接引起的不良事件无关而丧失患者随访，则可以扩展每个组。所述研究按照Declaration of Helsinki(1996年在南非修订)中给出的指导原则进行。

对于A组，患者可以是任何性别的个体，并且必须为18岁或超过18岁。对于B组，患者可以是任何性别的个体，必须为18岁或超过18岁，必须具有6或更高的角膜荧光素染色(NEI)，并且必须具有小于10mm的希尔默测试。具有任何以下特征的患者均不包括在所述研究内：角膜或眼表的活动性感染，屈光手术史，临床上重大的眼睑疾病，神经性麻痹史，或可能引起基于临床检查与干眼症不直接相关的眼部征象和症状(诸如睑缘炎或过敏)的合并症的临床状况控制不当。

对A组中的健康个体进行随机抽样。对B组的连续患者进行随机抽样。在每个组中，同时向一只眼睛施加治疗并且将对侧眼作为未治疗的对照。

进行干眼症状(OSDI)问卷调查。随后，通过视觉灵敏度测量(AV)、裂隙灯评价、未麻醉下5分钟的希尔默测试以及角膜荧光素染色评价进行完整的眼科评价。如果可能，测量上泪河和下泪河的高度、面积和曲率半径。

检查后，在患者的右下或左下泪点处***热适应性泪塞，***塞子的一侧通过掷硬币随机选择。在另一只眼睛中进行模拟程序，以使患者不知道所述泪点侧被阻塞。将由医生鉴别并检查泪液管。在鉴别出管道之后，将插管沿腹内侧方向轻轻***鼻泪管中。

确认位置之后，选用于治疗的眼睛将根据装置制备的建议在泪点处接受测试物。对照眼仅接受少量盐水注射。

所述程序后15分钟之后，通过视觉灵敏度测量、裂隙灯评价、5分钟时的希尔默测试、荧光素染色以及用航空透镜检查后段进行眼科监测来评价。如果可能，在***后5、15、30和60分钟测量上泪河和下泪河的高度、面积和曲率半径。

48小时后，患者将返回以通过视觉灵敏度测量、裂隙灯评价、5分钟时的希尔默测试、荧光素染色进行眼科随访评价。如果可能，测量上泪河和下泪河的高度、面积和曲率半径。7天后，患者将返回以通过视觉灵敏度测量、裂隙灯评价、5分钟时的希尔默测试、荧光素染色进行眼科监测评价。如果可能，应当测量上泪河和下泪河的高度、面积和曲率半径。14天后，患者将返回以通过视觉灵敏度测量、裂隙灯评价、5分钟时的希尔默测试、荧光素染色进行眼科监测评价。如果可能，测量上泪河和下泪河的高度、面积和曲率半径。

在研究结束时，通过用冷却(<5℃)的盐水冲洗和用荧光素进行泪河的清除率测试去除塞子，所述测试比较了两只眼睛，以确认去除泪塞后，两只眼睛的清除率相当。

所述研究的主要变量是泪河的高度。自变量包括年龄和性别。变量的量度单位包括以下：年龄(岁)、性别、荧光素的眼部染色评分、泪河高度(μm)、希尔默测试(mm)、干眼症状(0-100分)。测量仪器包括：OSDI问卷调查表、光学相干断层扫描仪(OCT)、希尔默纸条(Schirmer’s strip)、裂隙灯和荧光素染色工具以及OSDI干眼症状问卷调查表。

问卷调查之间的比较将使用布兰德-阿特曼图(Bland-Altman graphic)和平均值比较进行。对于布兰德-阿特曼图，将经治疗眼的组与对照组(未治疗眼)之间的差异相对于两个组的平均值进行绘图，以评价整个测量范围之间的一致性。完美的组合意味着两个组之间的差异为零。一致性极限(LC)将被计算为每个设备的测量值之间的平均差异±所述差异的1.96标准偏差(SD)。根据定义，标准偏差2.00是技术之间的一致性范围，其中最低值指示高一致性。为进行平均值比较，将通过史都登氏t检验(Student’s t-test)或非参数威尔科克森检验(non-parametric Wilcoxon test)进行平均值比较。使用平均值比较来进行眼部荧光素染色评分、希尔默检验和泪河高度之间的比较—通过史都登氏t检验或非参数威尔科克森检验进行平均值的比较。

尽管已在本文中显示和描述了本发明的优选实施方案，但是本领域技术人员显而易见此类实施方案仅以举例的方式提供。在不背离本发明的情况下，本领域技术人员现在将想到许多变化、改变和替换。应理解，本文所述的本发明实施方案的各种替代方案可以用于实践本发明。预期以下权利要求限定本发明的范围，并且由此覆盖这些权利要求及其等效物范围内的方法和结构。

Claims (40)

1.一种用于治疗或预防有需要的受试者的干眼症的方法，所述方法包括：

a.向有需要的受试者的至少一个通道给予刺激反应性聚合物；

b.使所述刺激反应性聚合物顺应所述通道的形状；

c.用触发因素活化所述刺激反应性聚合物；

d.其中所述触发因素引发所述刺激反应性聚合物从液体或半液体到固体或半固体的相转变，从而在所述通道中形成塞子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述刺激反应性聚合物选自热反应性聚合物、光反应性聚合物、超声反应性聚合物、水反应性聚合物、可生物降解的聚合物和pH反应性聚合物。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述刺激反应性聚合物是热反应性聚合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述刺激反应性聚合物至少部分填充所述通道。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述刺激反应性聚合物适应所述通道的形状。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述触发因素是温度、光、振动、pH、水含量或微生物水平的变化。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述触发因素是温度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中活化所述刺激反应性聚合物包括加热所述刺激反应性聚合物。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述加热引发所述刺激反应性聚合物从液体或半液体到固体或半固体的相转变。

10.根据权利要求1所述的方法，其中在给予之前，所述刺激反应性聚合物是液体或半液体。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在给予之后，所述刺激反应性聚合物是固体或半固体。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述刺激反应性聚合物以水溶液给予。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述刺激反应性聚合物还包含至少一种赋形剂。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述刺激反应性聚合物还包含至少一种添加剂。

15.根据权利要求2所述的方法，其中所述热反应性聚合物是共聚物。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述共聚物包含至少一个第一单体和至少一个第二单体，并且其中所述第一单体和所述第二单体不相同。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一单体中的至少一个和所述第二单体中的至少一个选自N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、甲基乙烯基醚、N-乙烯基己内酰胺、弹性蛋白的聚(五肽)、环氧乙烷、环氧丙烷、普朗尼克F-127和壳聚糖。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一单体是N-异丙基丙烯酰胺，并且所述第二单体是丙烯酸丁酯。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一单体和所述第二单体的重量百分比为约99:1至约50:50。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一单体和所述第二单体的重量百分比为约99:1至约80:20。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一单体和所述第二单体的重量百分比为约95:5。

22.根据权利要求2所述的方法，其中在给予之前，所述热反应性聚合物是液体或半液体。

23.根据权利要求2所述的方法，其中在给予之后，所述热反应性聚合物是固体或半固体。

24.根据权利要求2所述的方法，其中所述热反应性聚合物以水溶液给予。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述热反应性聚合物在所述水溶液中的浓度为约10重量％至约60重量％。

26.根据权利要求24所述的方法，其中所述热反应性聚合物在所述水溶液中的浓度为约20重量％至约50重量％。

27.根据权利要求24所述的方法，其中所述热反应性聚合物在所述水溶液中的浓度为约30重量％至约40重量％。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述热反应性聚合物在所述水溶液中的浓度为约30重量％。

29.根据权利要求2所述的方法，其中所述热反应性聚合物具有约10℃至约35℃的下临界溶解温度。

30.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括在所述给予之前将所述热反应性聚合物维持在至少大约低于所述热反应性聚合物的下临界溶解温度的温度下。

31.根据权利要求8所述的方法，其中所述加热由所述受试者的体温施加。

32.根据权利要求1所述的方法，其中所述通道是泪管。

33.根据权利要求1所述的方法，其中所述受试者是人。

34.根据权利要求2所述的方法，其中所述热反应性聚合物适应所述通道的形状。

35.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述给予之前将扩张器***所述泪管中并使所述泪管扩张。

36.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法有效地增加眼睛中的泪液水分或量。

37.一种用于递送刺激反应性聚合物的试剂盒，所述试剂盒包含：

a.注射装置；

b.刺激反应性聚合物；以及

c.使用所述刺激反应性组合物治疗患有干眼症的受试者的说明书。

38.根据权利要求37所述的试剂盒，其中所述刺激反应性聚合物是热反应性聚合物。

39.根据权利要求38所述的试剂盒，其中所述热反应性聚合物在水溶液中可用。

40.根据权利要求38所述的试剂盒，其中所述热反应性聚合物是共聚物，其中所述共聚物包含至少一个第一单体和至少一个第二单体，其中所述第一单体是N-异丙基丙烯酰胺，并且所述第二单体是丙烯酸丁酯，其中所述第一单体和所述第二单体的重量百分比为约95:5，并且其中所述热反应性聚合物在所述水溶液中的浓度为约30重量％。

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