JP7500721B2 - テトラフルオロエチレン及びビニル部分コポリマーを含む液体組成物及び多孔質硬化材料 - Google Patents
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Description
本出願は、2019年11月13日に出願された米国仮特許出願番号第62/934,650号の優先権を主張し、その開示の全体を、参照により本明細書に明示的に組み込む。
本開示は、限定的な方法で読まれることが意図されていない。例えば、本出願で使用される用語は、その分野における用語がそのような用語に帰する意味の関係で広く読まれるべきである。
当業者は、本開示の様々な態様が、意図された機能を発揮するように構成された任意の数の方法及び装置によって実現できることを容易に理解するであろう。本明細書で参照される添付の図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、本開示の様々な態様を説明するために誇張されていることがあり、その点で、図面は限定として解釈されるべきではないことにも留意されたい。
最初に図1を参照すると、液体組成物100は、生体適合性溶媒系104に溶解又は乳化されたフッ素化コポリマー102を含む。液体組成物100は、生体適合性溶媒系104に溶解又は乳化された任意選択的な治療剤108をさらに含むことができる。液体組成物100の各要素を以下でさらに説明する。
次に図2を参照すると、液体組成物100は、患者の治療部位にインビボで注入又は他の方法でデリバリーすることができる。液体組成物100は、デリバリーデバイス200(例えば、注射器、カテーテル)から治療部位にデリバリーされうる。治療部位は、患者の組織又は器官(以下、生物学的基材Sと呼ぶ)を含むことができる。図2の示された実施形態において、基材Sは患者の血管であるが、他の適切な生物学的基材S及び用途は、以下でさらに説明される。
硬化材料202は、異なる医療用途のために異なる治療部位にデリバリーされることができる。硬化材料202を受け入れるように構成された適切な生物学的基材Sは、患者の心臓血管系(例えば、心膜、心膜腔、心筋又は心臓の乳頭筋)、血管系(例えば、血管の内膜、中膜又は外膜)、筋肉系(例えば、骨格筋組織、心臓筋組織、平滑筋組織)及び神経系(例えば、心臓神経、末梢神経)を含めて、患者の体にわたって見出すことができる。他の適切な生物学的基材Sとしては、例えば、患者の食道、胃、肝臓、腸、脊椎、洞、脳溝、皮膚組織及び他の任意の生物学的組織又は器官が挙げられる。他の適切な生物学的基材Sとしては、例えば、器官構造及び組織構造、例えば、束、神経節、線維、筋肉束、筋周膜、筋内膜、筋外膜、筋鞘、インターカレーション、細胞外マトリックス及び任意の他の構造が挙げられる。所望の用途に応じて、硬化材料202は、基材Sを強化、支持、移動、補強、分離、単離及び/又はバルク化することができる。
酢酸ビニル/テトラフルオロエチレン(VAc:TFE)の様々なモル比を含むコポリマーを、以下の一般的な合成スキームに従って調製した。真空下で窒素パージした1L圧力反応器に、500gのDI水、2.0gの20%水性界面活性剤、30mlの蒸留酢酸ビニル、10gのn-ブタノール及び0.2gの過硫酸アンモニウムを加えた。次に、テトラフルオロエチレンモノマーを、反応器の圧力が1500KPaに達するまで反応器に供給した。混合物を撹拌し、50℃に加熱した。圧力降下が観察されたときに、25mlの追加の酢酸ビニルをゆっくりと反応器に供給した。酢酸ビニル添加後に、圧力がさらに150KPa低下したときに反応を停止させた。コポリマーは、ラテックスエマルジョンの凍結融解凝固から得られ、メタノール/水抽出で洗浄され、空気乾燥された。
例Aのコポリマー#100-0の酢酸ビニル基を、以下のようにビニルアルコールに加水分解した。50mlの丸底フラスコに、0.5gのコポリマー#100-0(10mlのメタノールに予備溶解)及び0.46gのNaOH(2mlのDI水に予備溶解)を加えた。混合物を撹拌し、60℃に5時間加熱した。次に、反応混合物を酸性化してpH4とし、DI水中に沈殿させ、メタノール中に溶解し、再びDI水中に沈殿させ、そして風乾した。得られた生成物はTFE-VOHのコポリマーであった。
例Aのフッ素化コポリマー#100-0(TFE-VAc)及び例Bのフッ素化コポリマー(TFE-VOH)を使用して、以下の表2に従って8つの異なる液体組成物を調製した。端的には、バイアル内の生体適合性溶媒系にフッ素化コポリマーを添加し、バイアルのヘッドスペースを窒素でパージしてから蓋をし、蓋をしたバイアルを60℃の炉に入れ、蓋をしたバイアルを24時間穏やかに振盪させ、室温まで冷却させ、フッ素化コポリマー液体組成物を生成した。
コヒーレント塊への硬化プロセス中の例Cのフッ素化コポリマー液体組成物のレオロジーを以下のように測定した。液体組成物をレオメーター(TA DHR-2, TA Instruments, New Castle, Delaware)の25mmプレート上に置き、コーンを5uN-mの応力で10rad/秒の周波数で振動モードで適用し、サンプルの貯蔵弾性率は、コヒーレント塊の硬化を開始するためにコーンプレートギャップに水が注入されたときに、1200秒の時間スウィープにわたって測定された。
例BのTFE-VOHを、80℃でプロピレングリコール中に、約48~72時間穏やかに振とうしながら溶解させた。リン酸緩衝塩類溶液(Invitrogen)を60:40のv/vの濃度で70℃にて約24時間穏やかに振とうしながら添加し、8%w/vのTFE-VOHを含む注入可能な製剤を形成した。
例Eの注射可能な製剤を、3mlの滅菌使い捨てルアーロックシリンジ(Beckton-Dickinson)に、1.5mlマークまで引き込んだ。次に、シリンジをルアースレッドキャップ(ThermoFisher)でシールした。蓋をしたシリンジを蒸気滅菌した。滅菌及び冷却後に、滅菌針を予備充填シリンジに取り付けた。結果として、TFE―VOHの溶液を含む滅菌予備充填シリンジとなった。
例Fの滅菌予備充填シリンジからのTFE―VOH溶液を、筋線維にほぼ平行に針挿入を向けて、棘筋に注入した。製剤をその場で2時間硬化させた後に、棘筋をH&E組織検査で評価した。
標的筋肉の厚さ及びその筋線維の配向を検証するために、超音波(Vivid IQ; 35フレーム/秒、周波数4.0/8/0 MHz、深さ2.5cm)を使用して筋肉を事前にスキャンした。
[態様1]
テトラフルオロエチレン部分と、アセテート、アルコール、アミン及びアミドから選ばれる少なくとも1つの官能基を有するビニル部分とを有するフッ素化コポリマーを含む複数のフィラメント構造を含んでなる多孔質材料であって、該フィラメント構造が協働して、1μmより大きな平均直径を有し、かつ、少なくとも20%のボイド体積を占める複数のマクロポアを画定していることを特徴とする、多孔質材料。
[態様2]
前記マクロポアの平均直径が15μm~45μmである、態様1記載の多孔質材料。
[態様3]
前記マクロポアの平均直径が17μm~44μmである、態様2記載の多孔質材料。
[態様4]
前記マクロポアは20%~80%のボイド体積を占める、態様1~3のいずれか1項記載の多孔質材料。
[態様5]
前記マクロポアは34%~80%のボイド体積を占める、態様4記載の多孔質材料。
[態様6]
前記マクロポアの平均直径が、少なくとも0.5mmの厚さにわたって均一である、態様1~5のいずれか1項記載の多孔質材料。
[態様7]
前記フッ素化コポリマーは、ポリ(テトラフルオロエチレン-コ-ビニルアセテート)(TFE-VAc)及びポリ(テトラフルオロエチレン-コ-ビニルアルコール)(TFE-VOH)のうちの1つである、態様1~6のいずれか1項記載の多孔質材料。
[態様8]
前記フッ素化コポリマーは、テトラフルオロエチレン部分のモル含有量が15.5%~23.5%であり、かつ、ビニル部分のモル含有量が76.5%~84.5%である、態様1~7のいずれか1項記載の多孔質材料。
[態様9]
各フィラメント構造は複数のミクロポアを含む、態様1~8のいずれか1項記載の多孔質材料。
[態様10]
前記ミクロポアは、1μm以下の平均直径を有し、かつ、少なくとも1%のボイド体積を占める、態様9記載の多孔質材料。
[態様11]
前記ミクロポアは、0.1μm~0.6μmの平均直径を有し、かつ、1%~20%のボイド体積を占める、態様9又は10記載の多孔質材料。
[態様12]
前記フィラメント構造内に溶解されたか、前記フィラメント構造に物理吸着もしくは化学吸着されたか、前記フィラメント構造に生体共役結合されたか、又は、前記マクロポア内に含まれた、少なくとも1つの治療剤をさらに含む、態様1~11のいずれか1項記載の多孔質材料。
[態様13]
前記多孔質材料は生物学的基材に導入、堆積又は適用される、態様1~12のいずれか1項記載の多孔質材料。
[態様14]
前記複数のマクロポアは相互接続されている、態様1~13のいずれか1項記載の多孔質材料。
[態様15]
前記多孔質材料は、フッ素化コポリマー、生体適合性溶媒系及び治療剤から本質的になる製剤から形成されている、態様1~14のいずれか1項記載の多孔質材料。
[態様16]
生体適合性溶媒系、及び
該生体適合性溶媒系に2質量/体積%~20質量/体積%の濃度で溶解されたフッ素化コポリマー、
を含んでなる製剤であって、
該フッ素化コポリマーは、テトラフルオロエチレン部分と、アセテート、アルコール、アミン及びアミドから選ばれる少なくとも1つの官能基を有するビニル部分とを含み、
該生体適合性溶媒系は、体液と接触すると該フッ素化コポリマーから拡散して多孔質塊を残すように構成されている、製剤。
[態様17]
前記多孔質塊は、50Pa~500,000Paのゲル化貯蔵弾性率を有する、態様16記載の製剤。
[態様18]
前記生体適合性溶媒系は水を含む、態様16又は17記載の製剤。
[態様19]
治療剤をさらに含む、態様16~18のいずれか1項記載の製剤。
[態様20]
前記製剤は、フッ素化コポリマー、生体適合性溶媒系及び治療剤から本質的になる、態様19記載の製剤。
[態様21]
前記治療剤は、造影剤、タンパク質、ペプチド、抗凝固剤、血管細胞増殖阻害剤、プロテインキナーゼ及びチロシンキナーゼ阻害剤、鎮痛剤、抗炎症剤、細胞、哺乳動物細胞、真核生物、原核生物、体細胞、生殖細胞、赤血球、血小板、ウイルス、プリオン、DNA、RNA、ベクター、細胞画分、ミトコンドリア、抗腫瘍剤/抗増殖剤/抗有糸***剤及び麻酔剤から選ばれる、態様19又は20記載の製剤。
[態様22]
前記生体適合性溶媒系は、酢酸、アセトン、アニソール、1-ブタノール、2-ブタノール、酢酸ブチル、tert-ブチルメチルエーテル、ジメチルスルホキシド(DMSO)、エタノール、酢酸エチル、エチルエーテル、ギ酸エチル、ギ酸、ヘプタン、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸メチル、3-メチル-1-ブタノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、2-メチル-1-プロパノール、ペンタン、1-ペンタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、酢酸プロピル、酢酸メチル、トリエチルアミン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシドのうちの少なくとも1つを含む、態様16~21のいずれか1項記載の製剤。
[態様23]
生物学的基材及び体液を含む治療部位に、態様16~22のいずれか1項記載の製剤を注入すること、及び
前記生体適合性溶媒系を前記フッ素化コポリマーから体液に拡散させることによって多孔質塊を形成すること、ここで、前記多孔質塊は、1μmより大きな平均直径を有し、かつ、前記多孔質塊の少なくとも20%のボイド体積を占める複数のマクロポアを画定するように協働する複数のフィラメント構造を含む、
を含む、方法。
[態様24]
前記生物学的基材は、患者の心臓、血管、食道、胃、肝臓、腸、脊椎、洞、脳溝、皮膚組織、骨組織、筋肉組織、神経組織、束、線維、神経節、筋肉束、筋周膜、筋内膜、筋外膜、筋鞘、インターカレーション又は細胞外マトリックスから選ばれる、態様23記載の方法。
[態様25]
インプラント処置されたメディカルデバイスを前記多孔質塊に固定することをさらに含む、態様23又は24記載の方法。
[態様26]
前記治療部位は患者の乳頭筋の下にある、態様23又は24記載の方法。
[態様27]
前記治療部位は患者の血管壁内にある、態様23又は24記載の方法。
[態様28]
前記治療部位は、患者の隣接する器官構造又は組織構造の間にある、態様23又は24記載の方法。
[態様29]
注入工程の間に、前記製剤は治療剤を含み、そして、
形成工程の間に、前記治療剤は、前記フィラメント構造内に溶解され、前記フィラメント構造に物理吸着又は化学吸着され、前記フィラメント構造に生体共役結合され、又は、前記マクロポア内に含まれている、態様23~28のいずれか1項記載の方法。
[態様30]
生物学的基材及び体液を含む治療部位に製剤を注入すること、ここで、該製剤は、
生体適合性溶媒系、及び、
該生体適合性溶媒系に2質量/体積%~20質量/体積%の濃度で溶解されたフッ素化コポリマー、ここで、該フッ素化コポリマーは、テトラフルオロエチレン部分と、アセテート、アルコール、アミン及びアミドから選ばれる少なくとも1つの官能基を有するビニル部分とを含む、
を含む、
該生体適合性溶媒系を該フッ素化コポリマーから体液に拡散させることによって多孔質塊を形成すること、ここで、該多孔質塊は、1μmより大きな平均直径を有し、かつ、該多孔質塊の少なくとも20%のボイド体積を占める複数のマクロポアを画定するように協働する複数のフィラメント構造を含む、及び、
インプラント処置されたメディカルデバイスを該多孔質塊に固定すること、
を含む、方法。
[態様31]
患者の隣接する器官構造又は組織構造の間にありそして体液を含む治療部位に製剤を注入すること、ここで、該製剤は、
生体適合性溶媒系、及び、
該生体適合性溶媒系に2質量/体積%~20質量/体積%の濃度で溶解されたフッ素化コポリマー、ここで、該フッ素化コポリマーは、テトラフルオロエチレン部分と、アセテート、アルコール、アミン及びアミドから選ばれる少なくとも1つの官能基を有するビニル部分とを含む、
を含む、及び、
該生体適合性溶媒系を該フッ素化コポリマーから体液に拡散させることによって多孔質塊を形成すること、ここで、該多孔質塊は、1μmより大きな平均直径を有し、かつ、該多孔質塊の少なくとも20%のボイド体積を占める複数のマクロポアを画定するように協働する複数のフィラメント構造を含み、該多孔質塊は患者の隣接する器官構造又は組織構造を分離する、
を含む、方法。
Claims (18)
- テトラフルオロエチレン部分と、アセテート、アルコール、アミン及びアミドから選ばれる少なくとも1つの官能基を有するビニル部分とを有するフッ素化コポリマーを含む複数のフィラメント構造を含んでなる多孔質材料であって、該フィラメント構造が協働して、1μmより大きな平均直径を有し、かつ、少なくとも20%のボイド体積を占める複数のマクロポアを画定している多孔質材料であって、
前記フッ素化コポリマーは、ポリ(テトラフルオロエチレン-コ-ビニルアセテート)(TFE-VAc)及びポリ(テトラフルオロエチレン-コ-ビニルアルコール)(TFE-VOH)のうちの1つであり、かつ
前記フッ素化コポリマーは、テトラフルオロエチレン部分のモル含有量が15.5%~23.5%であり、かつ、ビニル部分のモル含有量が76.5%~84.5%である
ことを特徴とする、多孔質材料。 - 前記マクロポアの平均直径が15μm~45μmである、請求項1記載の多孔質材料。
- 前記マクロポアの平均直径が17μm~44μmである、請求項2記載の多孔質材料。
- 前記マクロポアは20%~80%のボイド体積を占める、請求項1~3のいずれか1項記載の多孔質材料。
- 前記マクロポアは34%~80%のボイド体積を占める、請求項4記載の多孔質材料。
- 前記マクロポアの平均直径が、少なくとも0.5mmの厚さにわたって均一である、請求項1~5のいずれか1項記載の多孔質材料。
- 各フィラメント構造は複数のミクロポアを含む、請求項1~6のいずれか1項記載の多孔質材料。
- 前記ミクロポアは、1μm以下の平均直径を有し、かつ、少なくとも1%のボイド体積を占める、請求項7記載の多孔質材料。
- 前記ミクロポアは、0.1μm~0.6μmの平均直径を有し、かつ、1%~20%のボイド体積を占める、請求項7又は8記載の多孔質材料。
- 前記フィラメント構造内に溶解されたか、前記フィラメント構造に物理吸着もしくは化学吸着されたか、前記フィラメント構造に生体共役結合されたか、又は、前記マクロポア内に含まれた、少なくとも1つの治療剤をさらに含む、請求項1~9のいずれか1項記載の多孔質材料。
- 前記多孔質材料は生物学的基材に導入、堆積又は適用される、請求項1~10のいずれか1項記載の多孔質材料。
- 前記複数のマクロポアは相互接続されている、請求項1~11のいずれか1項記載の多孔質材料。
- 前記多孔質材料は、フッ素化コポリマー、生体適合性溶媒系及び治療剤から本質的になる製剤から形成されている、請求項1~12のいずれか1項記載の多孔質材料。
- 生体適合性溶媒系、及び
該生体適合性溶媒系に2質量/体積%~20質量/体積%の濃度で溶解されたフッ素化コポリマー、
を含んでなる製剤であって、
該フッ素化コポリマーは、テトラフルオロエチレン部分と、アセテート、アルコール、アミン及びアミドから選ばれる少なくとも1つの官能基を有するビニル部分とを含み、
該生体適合性溶媒系は、体液と接触すると該フッ素化コポリマーから拡散して多孔質塊を残すように構成され、該多孔質塊は、1μmより大きな平均直径を有する複数のマクロポアを画定するために協働する複数のフィラメント構造を含む、
前記フッ素化コポリマーは、ポリ(テトラフルオロエチレン-コ-ビニルアセテート)(TFE-VAc)及びポリ(テトラフルオロエチレン-コ-ビニルアルコール)(TFE-VOH)のうちの1つであり、
前記フッ素化コポリマーは、テトラフルオロエチレン部分のモル含有量が15.5%~23.5%であり、かつ、ビニル部分のモル含有量が76.5%~84.5%であり、かつ、
前記生体適合性溶媒系は、水を含むか、又は、酢酸、アセトン、アニソール、1-ブタノール、2-ブタノール、酢酸ブチル、tert-ブチルメチルエーテル、ジメチルスルホキシド(DMSO)、エタノール、酢酸エチル、エチルエーテル、ギ酸エチル、ギ酸、ヘプタン、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸メチル、3-メチル-1-ブタノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、2-メチル-1-プロパノール、ペンタン、1-ペンタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、酢酸プロピル、酢酸メチル、トリエチルアミン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシドのうちの少なくとも1つを含む、製剤。 - 前記多孔質塊は、50Pa~500,000Paのゲル化貯蔵弾性率を有する、請求項14記載の製剤。
- 治療剤をさらに含む、請求項14又は15記載の製剤。
- 前記製剤は、フッ素化コポリマー、生体適合性溶媒系及び治療剤から本質的になる、請求項16記載の製剤。
- 前記治療剤は、造影剤、タンパク質、ペプチド、抗凝固剤、血管細胞増殖阻害剤、プロテインキナーゼ及びチロシンキナーゼ阻害剤、鎮痛剤、抗炎症剤、細胞、哺乳動物細胞、真核生物、原核生物、体細胞、生殖細胞、赤血球、血小板、ウイルス、プリオン、DNA、RNA、ベクター、細胞画分、ミトコンドリア、抗腫瘍剤/抗増殖剤/抗有糸***剤及び麻酔剤から選ばれる、請求項16又は17記載の製剤。
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