TW200408417A - Bone replacement materials utilizing bioabsorbable liquid polymers - Google Patents
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Description
200408417 Α7 B7 五、發明說明 5 10 15 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 20 技術領域 本發明有關一種骨替代裝置及材料,其係採用生物吸 收性且生物相容性之聚合物液體。 先前技術 已知在體内皆為生物相容性及吸收性之天然及合成聚 合物兩者,包括均聚物及共聚物,係用於製造植入身體組 織中且隨時間而吸收之醫學裝置。該種醫學裝置之實例係 包括縫合錨裴置、缝線、釘、外科釘、夾、板及螺拾、藥 劑輸送裝置、防止黏著之薄膜及發泡物、及組織黏著劑。 天然聚合物可包括腸線、纖維素衍生物及膠原。天然 聚合物一般於體内藉由酶催性降解過程吸收。 合成聚合物可包括脂族聚酯、聚酸酐及聚(原酸酯)。 合成吸收性聚合物一般藉水解機制降解。該合成吸收性聚 合物係包括均聚物,諸如聚(乙交酯)、聚(丙交酯)、聚 (ε-己内醋)、聚(三亞甲基碳酸g旨)及聚(p—二σ号燒酮),及 共聚物,諸如聚(丙交酯-共聚-乙交酯)、聚(ε _己内酯-共 聚-乙交酯)、及聚(乙交酯-共聚-三亞甲基碳酸酯)。該聚 合物可係為統計性任意共聚物、鏈段共聚物(segmented copolymers)、嵌段共聚物或接枝共聚物。 已描述有數種適用於動物鱧内非經腸應用及硬質及軟 質組織修補或擴大材料之可注射生物吸收性液體共聚物。 此等液體聚合物含有丙酯重現單元,包括ε-己内酯三亞 甲基碳酸酯、醚内酯、乙交酯、丙交酯、ρ_二崎烷酮、及 其組合物。然而,此等液體共聚物降解緩慢,要六個月以 本紙張尺度適用肀國國家標準(CNS)A4灰格(210 X 297公 200408417 A7 B7 五、發明說明(2) 上才能被身體吸收。 藉由多元醇、多酸及脂肪酸之縮聚所製備的醇酸型聚 酯使用於各種產品之塗料工業中,包括化學樹月旨、搪究、 清漆及塗料。此等聚酯亦使用於食品工業,以製造經祠化 (texturized)之油及乳液以作為脂肪取代物。 極需要一種使用於藥劑輸送之聚合物及醫學裝置,其 可在製備醫學裝置及組成物時容許不使用溶劑之加工技 術,且於6個月内生物降解。 發明内容 10 本發明有關一種骨取代裝置及組成物,其包含合成、 生物吸收性、生物相容性之液體聚合物,此聚合物包含多 元酸或其衍生物、脂肪酸及多元醇之反應產物,該液體聚 合物在藉差示掃描熱量法測定時具有低於約40 °C之、溶 15 已藉各種已知方法製備醇酸聚合物。例如,醇酸型聚 合物已由 Van Bemmelen (乂 尸rah· C/iew·,69 (1856) 84)藉 由縮合琥珀酸酐與甘油而製備。在”脂肪酸”方法(參照 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 20
Parkyn 等人 Polyesters (1967),Iliffe Books,London, Vol. 2 及 Patton,In:AlkydResinsTechnology,Wiley-Interscience New York (1962))中,混合脂肪酸、多元醇及 酸酐且使之反應。該”脂肪酸-單甘油酯”方法係包括使用 甘油將脂肪酸酯化,及當第一個反應完成時,添加酸肝之 第一步驟。該反應混合物隨之加熱,而進行聚合反應。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210 X 297公^ 200408417 A7
10 15 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 20 在”油-單甘㈣”方法中’油係與甘油反應,以形成單、 二-、及三·甘油S旨之混合物。此混合物隨之藉著與酸針反 應而進行聚合。 =發明所使用之合成、生物吸收性、生物相容性液體 t物係為多讀或其衍生物、脂㈣、及多元醇之反應 且可分類為醇酸聚酯液體。本發明液體聚合物以藉 由夕元酸或諸生物與單甘_之縮聚製備為佳,其中該 ==包含反應經基及脂肪酸基團。所預期之水解副 產物有甘油、二羧酸、及脂肪酸,皆為生物相容性。本發 明所使用之聚合物在藉凝膠滲透層析測量時 約M)00道耳吞及約100,_道耳吞之_重4二= 量為佳。該液體聚合祕包含具有側向脂肪_基之:族 聚醋主鏈’其具有相對低之炫點,例如低 曰以 低於約25°C為佳。 L U 用於製備本發明所使用之液體聚合物的脂肪酸可為飽 和或不飽和,且飽和脂肪酸之長度可由C4變化至Cu,而 不飽和脂肪酸可由C4至C22。該脂肪酸之實例係包括(但 不限於)硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、己酸、癸酸、月桂 酸、亞油酸及油酸。 可用於製備液體聚合物之多元醇包括(但不限於)二 醇、聚甘油、聚甘油酯、甘油、糖及糖醇。甘油係為較佳 多元醇,因其含量豐富且成本低。 可用於製備本發明所使用之液鱧聚合物的單甘油醋包 括(但不限於)單硬脂醯甘油、單棕櫚醯甘油、單肉豆蔻醯 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公*了 訂 m 200408417 A7 B7 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 五、發明說明(4) 甘油、單己醯甘油、單癸酿甘油、單月桂酿甘油、單亞油 酿甘油、單油醯甘油、及其組合物。較佳單甘油g旨係包括 單己醯甘油、單癸醯甘油、單月桂醯甘油、單亞油醯甘 油、及單油醯甘油。 5 可使用之多元酸係包括天然多官能基羧酸,諸如琥珀 酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、及癸二酸;羥基 酸,諸如二乙醇酸、蘋果酸、酒石酸及檸檬酸;及不飽和 酸,諸如反丁烯二酸及順丁烯二酸。多元酸衍生物係包括 酸酐,諸如琥珀酸酐、二乙醇酸酐、戊二酸酐及順丁烯二 10 酸酐,混合酸酐、酯、活性酯及醯基i。前文列示之多官 能基叛酸較佳。 本發明特定具體實例中,液體聚合物可自多元酸或其 衍生物、單甘油醋、及附加之至少一種加成性多元醇製 備,該多元醇係選自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、 15 雙-2-羥乙基醚、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、 1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二碳二醇、其他二醇、 直鏈聚(乙二醇)、分支鏈聚(乙二醇)、直鏈聚(丙二醇)、 分支鏈聚(丙二醇)、直鏈聚(乙烯-共聚-丙二醇)及分支鏈 聚(乙烯-共聚-丙二醇)。 20 製備本發明所使用之液體聚合物時,需考慮該特定用 途液體聚合物所需要之特定化學及物理性質。例如,改變 化學組成可改變物理性質,包括吸收時間。共聚物可藉由 使用二元醇、三元醇、多元醇、二元酸、三元酸及不同單 烷醇基甘油酯之混合物製備,以符合所需之性質組合。相 -6· 本紙張尺度適用+國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
200408417 A7 B7 五、發明說明(5) 同地,可製備兩種或多種醇酸聚酯之掺合物,以針對不同 應用調整性質。 本發明醇酸聚酯液體可藉由增加脂肪酸側鏈之長度或 主鏈中二酸之長度而調成較具疏水性,或藉由摻入長鏈二 5 元醇。或本發明醇酸聚酯液體可藉由在組成物中採用羥基 酸諸如蘋果酸、酒石酸及檸檬酸,或部分含氧二元酸,或 藉由採用聚(乙二醇)或聚乙二酵與聚丙二醇之共聚物 般稱為Pluronics)以形成鏈段嵌段共聚物而調成較具親水 性或兩性。 10 可合成除酯鍵以外亦含有其他鍵之共聚物,例如酯_ 醯胺、酯-破酸酯、酯-酸酐及酯-胺基甲酸酯。 經官能化液體聚合物可藉由適當地選擇單體而製備。 具有側向羥基之聚合物可在合成中使用羥基酸諸如蘋果酸 或酒石酸合成。亦可合成具有側向胺、羧基或其他官能基 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 15 之聚合物。各種生物活性物質(以下稱為生物活性劑)可藉 已知偶聯化學共價連接於此等官能性液體聚合物,以產生 生物活性劑之連續釋放。本發明所使用之生物活性劑係包 括對於哺乳類具有治療效果之物質或材料,例如醫學化合 物。 20 另一具體實例中,本發明聚合物可依各種方式將末端 罩蓋,以得到所需性質。末端罩蓋反應將末端及側向羥基 及末端羧基轉化成其他類型之化學部分。一般末端罩蓋反 應係包括(但不限於)烷基化及醯基化反應,使用一般試劑 諸如烷基、烯基或炔基由化物及磺酸酯、醯基氣、酸酐、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 200408417 A7 B7 五、發明說明(〇 混合酸酐、烷基及芳基異氰酸酯及烷基及芳基異硫代氰酸 酯。末端罩蓋反應可使本發明聚合物具有新穎官能性。例 如,使用丙烯醯基或甲基丙烯醯基氣將此等聚合物末端罩 蓋時’個別產生丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基,隨之聚合以 5 形成交聯網絡。熟習此項技術者一旦得知本發明揭示之優 點,則可確定特定目的所需之液體聚合物的特定性質,可 輕易製備具有該等性質之液體聚合物。 醇酸聚酯液體之聚合較佳係於熔體縮合條件下於有機 金屬觸媒存在下於高溫進行。該有機金屬觸媒係以錫為主 10 之觸媒為佳,例如辛酸亞錫。該觸媒通常於混合物中之莫 耳比係為多元醇與聚羧酸相對於觸媒之莫耳比係由約 15,000/1至80,000/1。該反應通常係於不低於約pot之 溫度下進行。較高之聚合溫度可能導致共聚物之分子量進 一步增高,而此點可能符合許多應用之期望。所選擇之實 15 際反應條件係視數項因素而定,包括所需聚合物之性質、 反應混合物之黏度、及聚合物之熔融溫度。溫度、時間及 壓力之較佳反應條件可藉由評估此等及其他因素而輕易決 定。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 通常’該反應混合物會保持於約180°C。該聚合反應 20會於此溫度下進行至達到該共聚物所需之分子量及轉化百 分比,一般花費約15分鐘至24小時。增加反應溫度通常 縮短達到特定分子量所需之反應時間。 另一具體實例中,醇酸聚酯液體之共聚物可藉由形成 在熔融縮聚條件下聚合之醇酸聚酯預聚物,添加至少一種 -8· 本紙張尺度適w ® w冢標準(CNS)A4規格_ (21G X 297公釐)----- 200408417 A7 B7 五、發明說明(Ο 内酯單體或内酯預聚物而製備。該混合物隨之接受所需之 溫度及時間條件,以使該預聚物與該内酯單體共聚。 該預聚物之分子量及其組成可視所欲賦予該共聚物的 所需特性改變。熟習此項技術者已知本發明所描述之醇酸 5 聚酯預聚物亦可自一種以上之二醇或二氧基羧酸的混合物 製得。 本發明醇酸聚酯液體的優勢性質之一係為該酯鍵係為 水解不安定性’因此該聚合物係生物吸收性,因其曝露於 潮濕體内組織時,易破裂成小區段。就此言之,雖然已知 1〇 共同反應物可能掺入多元酸與二醇用以形成醇酸聚g旨之反 應混合物内,但該反應混合物不含有會使後續製備之聚合 物變成不可吸收性之濃度的至何共同反應物為佳。若形成 之聚合物變成不可吸收性,則該反應混合物以實質上不含 任何該共同反應物為佳。 15 本發明之一具體實例中,本發明醇酸聚酯液體可於藥 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 劑輸送基質中作為醫學載體,或於組織工程應用中作為以 細胞為主之載體。為形成該基質,該液體聚合物與有效量 之生物活性劑混合,以形成該基質。可與本發明液體聚合 物結合使用之生物活性劑的種類極廣泛。通常,可經由本 20發明醫學組成物投藥之生物活性劑係包括(不限於)抗感染 劑諸如抗生素及抗病毒劑;鎮痛劑及鎮痛劑組合物;厭食 劑,驅蟲劑;抗關節炎劑;抗氣喘劑;抗驚厥劑;抗抑鬱 劑;抗利尿劑;止瀉劑;抗組織胺;抗發炎劑;抗偏頭痛 製劑;防噁心劑;抗腫瘤劑;抗帕金森氏症藥劑;止癢 -9- 200408417 A7 B7 五、發明說明(8) ~ 劑;抗精神病劑;退熱劑;鎮痙劑;抗膽鹼能劑;擬交感 神經劑;黃嘌呤衍生物;心血管配製劑,包括鈣通道阻斷 劑及召-阻斷劑,諸如品多洛爾(pind〇l〇1)及抗心律不整 劑,抗高血壓劑;利尿劑;血管擴張劑,包括一般冠狀、 5末稍及腦部;中樞神經系統刺激劑;咳嗷及感冒配製劑, 包括解除充血劑;激素,諸如***及其他類固醇,包括 腎上腺皮質類固醇;***;免疫抑制劑;肌肉鬆弛劑; 抗副交感神經劑;精神刺激劑;鎮靜劑;鎮定劑;天然衍 生或基因工程加工之蛋白質、多肽、糖蛋白或脂蛋白;寡 1〇核苷酸、抗體、抗原、膽驗能藥物、化學療劑;止血劑、 凝血溶解劑、放射活性劑及細胞生長抑制劑。 瑞帕黴素(rapamycin)、瑞司波酮(risperid〇ne)及紅血 球生成素係數種可使用於本發明藥劑輸送基質中之生物活 性劑。 15 在兩特佳具體實例中,用於與本發明生物腐蝕性聚合 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 物同時投藥之生物活性劑係為用於治療深度創傷之抗菌劑 及用於牙周治療之抗生素(例如四環素或其類者其他與 所揭示之聚合物一起使用之較佳藥劑係包括蛋白性藥劑, 諸如生長因子或生長激素。 20 該藥劑輸送基質可於任何適當之劑型下投藥,諸如非 經腸、生物腐蝕性軟膏、凝膠、乳霜、及適於生物活性劑 之非經腸或局部投藥使用的類似軟質劑型。其他投藥模式 (例如經皮)及組成物型式(例如較剛性之經皮劑型)亦包括 於本發明範圍内。 -10- 本紙張尺度適用中國國家棵準(CNS)A4規格<210 X 297公釐) 200408417 本發明生物腐钱性組成物的非經腸投藥可藉由皮下、 或肌内注射進订。該共聚物之非經腸調配物可藉由混合一 或多種醫學與液體共聚物而調配。其他適當之非經腸添加 劑可與該共聚物及醫學活性劑調配在一起。然而,若欲使 5用水,則應於投藥前即時添加。該生物可腐錄膏、凝膠 或乳霜亦可於原樣下注射或與一或多種下述適當之辅助成 份結合注射。非經腸輪送係蛋白質性藥劑諸如生長因子、 生長激素或其類者之較佳投藥方式。 本發明生物腐贿軟f、麟及乳霜係包括軟膏、凝 10膠或乳霜基質,包含一或多種本發明所述之共聚物及所選 擇之生物活性劑。該生物活性劑,不論係為液體、細粉狀 固體、或任何其他物理形式,皆分散於該軟膏、凝膠或乳 霜基質中。一般,該組成物係視情況包括一或多種其他成 伤’例如無毒性辅助物質,諸如著色劑、稀釋劑、調味劑 15 (odorants)、載體、賦形劑、安定劑或其類者。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 s摻入該非經腸、軟膏、凝膠、乳霜等射之共聚物的 用量及類型係可變。就較黏稠之組成物而言,使用高分子 量聚合物。若需要低黏稠性組成物,則採用低分子量聚合 物。該產物可含有液體或低熔點共聚物之摻合物,以針對 20特定調配物提供所需之釋放曲線或稠度。 雖非許多藥劑之局部或經皮投藥所必要,但在部分情 況下,部分藥劑以與皮膚滲透促進剤共同投藥為佳。可^ 用許多技術界已知之皮膚滲透促進劑中的任何數種。適當 之促進劑的實例係包括二甲基亞磾(DMS〇)、二甲基甲醯 -11- 200408417 A7 B7
五、發明說明(10) 胺(DMF)、N,N-二甲基乙醯胺(DMA)、氐西甲基亞磾 (deslymethylsulfoxide)、乙醇、桉樹腦、印磷脂、及 十二基環氮雜環庚烷-2-酮。 視劑型而定,本發明醫學組成物可依不同方式投藥, 5即非經腸、局部、或其類者。較佳劑型係為可非經腸投藥 之液體劑型。 生物活性劑之用量係視所使用之特定劑型及欲治療之 醫學情況而定。一般,藥劑用量係為該基質之約00〇1重 量%至約70重量°/❶,約0.001重量%至約5〇重量%較為典 10 型,而約0.001重量%至約20重量❶/❶最為典型。 摻入該非經腸、軟膏、凝膠或乳霜之醇酸聚酯液體的 用量及種類係視所需之釋出曲線及藥劑用量而定。該產物 可含有聚醋之摻合物,以使特定調配物具有所需之釋出曲 線或稠度。 15 該醇酸聚醋液體在與體液包括血液或其類者接觸時, 經 濟 部 智 慧 財 產 局 貝 工 消 费 合 作 社 進行逐步降解一主要係經由水解,同時釋出分散之藥劑歷 經一段比自等張鹽水溶液釋出持續較久或較長之時間。此 可產生長效型輸送(例如約1至約2,000小時,以約2至 約800小時為佳)有效量(例如0·0001毫克/公斤/小時至ι〇 20毫克/公斤/小時)之藥劑。該劑型可視欲治療患者、疾病之 嚴重性、主治醫師之診斷及其類者而進行必要之調整。 藥劑及醇酸聚酯液體之個別調配物可於適當之禮疗及 邀命模型中測試,以達到所需之藥劑釋放曲線。例如,藥 劑可與醇酸聚酯液體調配,而非經腸投藥於動物。該藥劑 製 -12- 200408417 A7 B7 五、發明說明(Π) 釋放曲線則可藉由適當之方式偵測,諸如於特定時間取得 血液試樣,檢定該試樣之藥劑濃度。依循此種或類似方 法’熟習此項技術者可調配各式各樣之調配物。 本發明另一具體實例中,可注可液體聚合物可使用於 5各種軟體組織修補及增大術。例如,該液體聚合物可使用 於臉部組織修補或增大,包括但不限於掩飾疤痕、充填凹 陷、撫平凹凸不平、修飾臉部偏側萎縮、第二聪弓症候 群、臉部脂肪代謝障礙及掩飾與年齡有關之皺紋及增大臉 部隆凸處(唇、額等)。此外,此等可注射之液體聚合物可 10用以恢復或改善括約肌功能,諸如治療應激性尿失禁。此 等可注射液體聚合物之其他用途亦包括藉由輸尿管下注射 及施加此等液體聚合物作為人體之一般填充物,而治療膀 胱輸尿管逆流(兒童輸尿管入口之功能不完全)。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 可注射、生物可分解液體聚合物之外科應用係包括__ 15但不限於―臉部輪廓修飾(皺眉或眉間皺紋、痘疤、臉頰 凹陷、垂直或嘴部周圍嘴唇皺紋、木偶皺紋或口腔縫合 線、憂慮或刖額紋、魚尾紋(crow’s feet)或眼眶周圍皺 紋、較深笑紋或鼻唇皺襞、笑紋、臉部疤痕、唇部及其類 者);尿道周圍注射,包括沿著尿道注射於尿道之黏膜下 20層,接合於該外部尿道之尿道-膀胱接點上或周圍;輸尿 管注射’用以防止尿液逆流;注射於腸胃道組織内,以充 填該組織,而防止逆流;幫助内部或外部括約肌接合,及 接合擴大之内腔;眼内注射,用以在視網膜剝離時ς代玻 璃狀體流體或保持眼内壓力;注射於解剖導管内,暫時塞 -13- 本紙張尺度遇用+國國家標準(CNS)A4規;^ (210 X 297公釐)---------------- - 200408417 A7 B7 五、發明說明(U) 住出口,以防止逆流或感染擴大;於手術或萎縮後之喉部 復原;及任何其他可增大以達到美化或治療效果之軟體組 織。使用該種產物之外科專家包括一但不限於―整形及重 建外科醫師、皮膚科醫師、臉部整形外科醫師、整容外科 5醫師、耳喉科醫師、泌尿科醫師、婦科醫師、腸胃科醫 師、眼科醫師及任何其他經認證可使用該產物之醫師。 該液體共聚物可使用注射筒或針或各種震置投藥。亦 已知該液體聚合物可於套裝物形式下販售,其包括含有該 液體聚合物之裝置。該裝置具有供該液體聚合物使用之出 10 口、用以排出該液體聚合物之推射器、及套於該出口之中 空管狀構件,以將該液體聚合物投藥於動物體内。 此外’該液體聚合物在經滅菌時,可作為防黏障壁 層。 另一具體實例中,該液體聚合物係用於塗覆外科物件 15 之表面’以增進經塗覆表面之潤滑性。該聚合物可使用習 用技術以塗層形式施加。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 已知許多外科物件包括―但不限於一縫線、針、矯形 外科用栓、夾具、螺栓、板、夾例如使用於腔靜脈之釘、 釣' 4口、彈知、骨替代物例如作為下頜骨修復、子宮内裝 20置例如殺精裝置、排液或測試管線或毛細管、手術設備、 血管植入物或支撐物例如植入片或植入物、或其組合物、 脊骨盤、供腎及心肺機使用之體外管線、人造皮、及組織 工程應用中供細胞使用之擔體,可塗覆本發明液體聚合 物,以改善該物件之表面性質。 -14- 兵狀度適用中83爾準-- 200408417 A7 B7 五、發明說明(u) 另一具體實例中,該醫學裝置係包括一骨替代物質, 其包含該液體聚合物。該骨替代物質可另外包含混合有治 療有效量之生物活性劑的液體聚合物,諸如生長因子,以 幫助骨路組織之生長。適用於本發明之生物活性劑實例係 5包括細胞附著介體,諸如已知影響細胞附著之”RGD”整合 素鍵結序列之含胜肽變體、生物活性配位體、及促進或排 除細胞或組織向内生長之特定種類的物質。該種物質實例 係包括整合素鍵結序列、配位體、骨形態發生蛋白質、表 皮生長因子、IGF_I、IGF-II、TGF-点τ-ΙΠ、生長分化因 10子、副甲狀腺激素、血管内皮生長因子、糖醛酸、糖蛋 白、脂蛋白、bFGF、TGFe總群因子、BMP-2、ΒΜΡ-4、 ΒΜΡ_ό、bmp_12、音波尿酸胺、GDF5、GDF6、GDF8、 PDGF、影響特定生長因子之向上調整的小分子、溪拿司 辛(tenascin)_c、纖維連結蛋白、凝血彈性蛋白、凝血酶 15 衍生之胜肽、肝素-鍵結功能部位、及其類者。此外,該 月替代物質可包含混合有生物衍生物質之液體聚合物,該 物質係選自脫礦骨質基(DBM)、富含血小板之血漿、骨聽 抽出物及骨碎片,所有物質皆可為自體、同種、或異種來 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 源。 2〇 或該骨替代物質可包含混合有無機填料之液體聚合 物。該無機填料可選自磷酸三鈣、磷酸三鈣、碳酸 鈣、碳酸鋇、硫酸鈣、硫酸鋇、羥基磷灰石、及其混合 物特疋具體實例中,該無機填料係包含多晶型填酸妈。 該無機填料以羥基磷灰石為佳。 •15· 冢紙張尺度適;+ H S家株準<(JNS)A4規格(2仿 200408417 A7 B7 五、發明說明(Μ) 該骨替代物質另可進-步包含液體聚合物,混 療有效量之生物活性劑及無機填料。 " 另-具體實例中’該骨替代物質可包含液 混合有移植前之適當細胞類型。可種植或培養於本ς 體聚合物中之細胞係包括一但不限於〜辱擬 月髓細胞、間質细 胞、基質細胞、幹細胞、胚胎幹細胞、袢私Α 、、 艳骨細胞、自脂Μ 組織衍生之前驅細胞、骨趙衍生之袓代細 、、用呢、末猶血液;ί日 代細胞、自成人組織單離之幹細胞、及經基因轉化 胞、或前述者之組合物。 '' 10 15 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 20 本發明骨替代液體聚合物可使用於諸如充填外傷缺陷 之應用。或其可塗覆於矯形外科裝置上,以幫助骨 生。該種裝置係包括一但不限於—板、釘、螺栓、桿及 缝合錨。 此外’該骨替代液體聚合物可注射於天然或合成衍生 之組織工程骨架及脊架(spinal cage)内或塗覆於其上。天 然衍生之組織工程骨架係包括自小腸下層黏膜、膠原、糖 醛酸、脫乙醯殼多醣及藻酸鹽所形成者。此等骨架可為多 孔性材料形式,諸如發泡物或海棉,或纖維形式,諸如織 物、編帶或不織布。 ' 液體聚合物、生物活性劑、細胞及無機填料之相對量 可由熟習此項技術者在明瞭此揭示之後,藉由例行實驗而 輕易決定。 以下實施例僅供作說明,而不限制本發明申請範圍。 熟習此項技術者可輕易明瞭在本發明領域及精神内之許多 •16-本紙張尺度適用+國明豕稞準(CNS)A4嬈格(210 X 297公釐丁 200408417 A7 B7 15 經 濟 部 智 慧 財 產 局 貝 工 消 费 合 作 社 20 五、發明說明(15) 其他具體實例。 實施方式 以下實施例中,合成之聚合物蠟係經由差示掃描熱量 法(DSC)、凝膠滲透層析(GPC)、及核磁共振光譜(NMR) 5 定性。DSC測量係使用鋁試樣盤及5至10毫克試樣重 量,於 TA Instruments 之 2920 Modulated Differential Scanning Calorimeter上進行。試樣係於1〇。〇/分鐘下自室 溫加熱至100°C ;於30°C/分鐘下驟冷至-40°C,之後於10 °C/分鐘下加熱至l〇〇°C。GPC係使用具有Millennium 32 10 Software 及 410 折射率偵測器(Refractive Index Detector) 之Waters System。使用THF作為溶劑,相對於聚苯乙烯 標準物測定分子量。質子NMR係於氘化氣仿中,於4〇〇 MHzNMR光譜儀上使用Varian軟趙測得。 實施例1 :聚(甘油單亞油酸酯-琥珀酸酯)之合成 29.97克(84.6毫莫耳)甘油單亞油酸酯添加於乾燥 100毫升單頸圓底燒瓶中。添加足球型攪拌棒,連接氮入 口接頭。反應舰置人室溫油浴中,覆上氮氣。油浴溫度 升高至丨贼。-旦達到14代,卿加8 47克(84 6毫 莫耳)之琥㈣奸,溫度升高至2G(rc。加熱帶捲繞於燒 瓶頂部及接頭外側,保持琥珀酸酐不會昇華❶反應於2〇〇 。(:持續3小時^自油浴取出燒瓶,使之冷卻至室溫聚合 物係淡黃色、黏稠液體。 純化時,將聚合物溶解於乙酸乙輯(5〇克聚合物於 -17- 10 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 200408417 A7 發明說明(1(5 ) 20毫升EtOAc)中,添加於分液漏斗。溶液以2〇毫升極 稀之碳酸油雜洗m極輕微地㈣斜(以避免 形成乳液)。溶液以飽和氣化鈉溶液洗務三次。傾析聚合 物溶液’使料祕錢。溶餘重力喊,紐產生黏 稠黃色液體。聚合物於真空爐中乾燥,此時將該爐設定於 約40°C,歷經48至72小時。 GPC測量決定數量平均分子量為2,264,重量平均分 子量為3,955道耳吞。 實施例2 :聚(甘油單亞油酸酯·琥珀酸酯)之合成 使用與實關1相同之^法,不同處係反應係保持於 200°C下歷經24小時。 GPC測量決定數量平均分子量為6,624,而重量平均 分子量為83,214道耳呑。 15 實施例3 :聚(甘油單油酸酯_琥珀酸酯)之合成 30.0克(84.1毫莫耳)甘油單油酸酯添加於乾燥1〇〇毫 升單頸圓底燒瓶中。添加足球型攪拌棒,連接氮入口接 頭。反應燒瓶置入室溫油浴中,覆上氮氣。油浴溫度升高 20至140°C。一旦達到140°C,則添加8.42克(84.1毫莫耳) 之琥珀酸酐,溫度升高至20(TC。加熱帶捲繞於燒瓶頂部 及接頭外側,保持琥珀酸酐不會昇華。反應於2〇〇〇c持續 3小時。自油浴取出燒瓶,使之冷卻至室溫。聚合物係淡 黃色、黏稠液體。 < • 18- 本紙張尺度適用中國國冢標準規格< 210 X 297公釐> ------------ 通 裝 訂 200408417 Α7 發明說明(η 純化時,將聚合物溶解於乙酸乙離〇克聚合物於 2〇毫升Et〇AG)中’添加於分液漏斗。溶液以20毫升極 稀之碳酸氫納溶m次。極—_㈣斗(j^免 形成乳液)。溶液以飽和氣仙㈣洗滌三傾析聚合 物溶液’使用械燥。溶液經重力過濾,蒸發產生黏 稠黃色液體。聚合物於真空爐中乾燥,此時將該爐設定於 約40°C,歷經48至72小時。 GPC測量決疋數量平均分子量為2,145,重量平均分 子量為3,659道耳吞。 10 15 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 20 實施例4 :聚(甘油單油酸酯_琥珀酸酯)之合成 使用與實施例3相同之方法,不同處係反應係保持於 200°C下歷經24小時。 、
GpC測量決定數量平均分子量為3,246,而重量平均 分子量為29,303。 實施例S : 50:50聚(單硬脂醯甘油共聚_甘油單亞油酸I 琥珀酸酯)之合成 25·〇克(70.5毫莫耳)甘油單亞油酸g旨及25.3克(7〇.5 毫莫耳)單硬脂醯甘油添加於乾燥100毫升單頸圓底燒瓶 中添加足球型挽拌棒,連接氮入口接頭。反應燒瓶置入 室溫油浴中,覆上氮氣 。油浴溫度升高至14(TC。一旦達 到l4〇C,則添加14·1克(141.0毫莫耳)之琥珀酸酐,溫 度升1¾至2〇〇°c。加熱帶捲繞於燒瓶頂部及接頭外側,保 19- 規格ΤΪΜϋ X 297 公釐 > 200408417 A7 ---- B7 五、發明說明(18) 持號拍酸酐不會昇華。反應於200°C持續3小時。自油浴 取出繞瓶,使之冷卻至室溫。聚合物結晶成蒼白色糊狀固 體。 DSC測定發現熔點為32.49°C,比熱為33.33焦耳/ 5克。GPc測量決定數量平均分子量為2,500,重量平均分 子量為3,964。 實施例6 : 5〇:5〇聚(單硬脂醯甘油-共聚_甘油單油酸酯_號 珀酸酯)之合成 10 25·0克(70.1毫莫耳)甘油單油酸酯及25.2克(70·1毫 莫耳)單硬脂醯甘油添加於乾燥1〇()毫升單頸圓底燒瓶 I。添加足球型攪拌棒,連接氮入口接頭。反應燒瓶置入 至'现'由浴中’覆上氮氣。油浴溫度升高至140°C。一旦達 15到l4〇C,則添加14·〇克(140.2毫莫耳)之琥珀酸酐,溫 度升巧至200°C。加熱帶捲繞於燒瓶頂部及接頭外側,保 ^坡拍酸針不會昇華。反應於20(TC持續3.0小時。自油 /合取出燒瓶,使之冷卻至室溫。聚合物結晶成蒼白色糊狀 固體。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 2〇 DSC測定發現熔點為29.31°c ,比熱為32·43焦耳/
Gpc測量決定數量平均分子量為2,4〇6,重量平均分 子量為3,739道耳吞。 實施例7 : 25:75聚(單硬脂醯甘油-共聚-甘油單亞油酸酯-琥拍酸酯)之合成 -20- 5 37.49 克p 古 (35.3毫莫耳)單硬月耳)甘油單亞油酸醋及㈣克 燒瓶中。添加足二::添加於乾燥100毫升單頸圓底 置入室溫油浴中,棒,連接氮人口接頭。反應燒瓶 旦達到un;,則添^氣。油浴溫度升高至14代。一 酐,溫度升高至2QG。4.1克(141.G毫莫耳)之玻拍酸 M , Λ C。加熱帶捲繞於燒瓶頂部及接頭外 、、,酸酐不會昇華。反應於200°C持續3小時。 出燒瓶,使之冷卻至室溫。聚合物係為極黏稠、 淡琥珀色之液體。 1〇 μ袁純化時,將聚合物溶解於乙酸乙醋(5·0 t聚合物於 20 毫升 EtOAc、Φ ,、务 ί 衫 )Ύ 添加於分液漏斗。溶液以20毫升極 稀之碳酸氫納溶液洗膝三次。極輕微地授動漏斗(以避免 形成乳液)。溶液以飽和氣化納溶液洗條三次。傾析聚合 物=液,使用硫酸镁乾燥。溶液經重力過濾,蒸發產生黏 15稠κ色液體。聚合物於真空爐中乾燥,此時將該爐設定於 約40。。,歷經48至72小時。 、DSC測定發現炫點約為20°C。GPC測量決定數量平 均刀子量為2,115,重量平均分子量為3,326道耳吞。 20實施例8 : 25:75聚(單硬脂醯甘油_共聚_甘油單油酸酿-破 珀酸酯)之合成 44·12克(123.8毫莫耳)甘油單油酸酯及14.79克(41.3 毫莫耳)單硬脂醯甘油添加於乾燥1〇()毫升單頸圓底燒瓶 中添加足球型挽拌棒,連接氮入口接頭。反應燒瓶置入 -21- 200408417 A7 五、發明說明(20) 室溫油浴中,覆上氮氣。油浴溫度升高至14(TC。-旦達 到1贼,則添加16·51克(165 〇毫莫耳)之破賴野,溫 度升南至200C。加熱帶捲繞於燒瓶頂部及接頭外側,保 持伽酸肝不會昇華。反應於2〇(rc蒸煮3 〇小時。自油 5浴取出燒瓶,使之冷卻至室溫。聚合物係為淡黃色之黏稍 液體。 純化時,將聚合物溶解於乙酸乙酯(5〇克聚合物於 20毫升EtOAc)中,添加於分液漏斗。溶液以2〇毫升極 稀之碳酸氫鈉溶液洗滌三次。極輕微地攪動漏斗(以避免 10形成乳液)。溶液以飽和氣化鈉溶液洗滌三次。傾析聚合 物溶液,使用硫酸鎂乾燥約一小時。溶液經重力過濾,旋 轉蒸發產生黏稠黃色液體。聚合物於真空爐中乾燥,此時 將該爐設定於約40°C,歷經48至72小時。取得ιΗ NMR以確定移除所有溶劑。 15 DSC測定發現熔點為18.18°C,比熱為18.29焦耳/ 克。GPC測量決定數量平均分子量為U33 ,重量平均分 子量為7,122道耳吞。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 實施例9 :聚(單癸醯基甘油_共聚-琥珀酸酯)之合成 2〇 15·0克(6〇·9毫莫耳)單癸醯基-消旋-甘油添加於乾燥 5〇毫升單頸圓底燒瓿中。添加鐵弗龍(teflon)足球型授拌 棒,連接氮入口接頭。反應燒瓶放置於室溫油浴中,開始 氮氣毯覆。反應溫度升高至140°C。一旦到達140°C,添 加6.09克(60·9毫莫耳)琥珀酸酐。溫度升高至200°C ,於 -22- 本紙張尺度適用+困困冢標準(CNS>A4規格<21〇 χ297么ν:ϊΤ 200408417 A7 B7 五、發明說明(2〇 此溫度保持三小時。反應自油浴取出,使之冷卻至室溫。 聚合物係為淡破拍色液體。於十日内開始形成結晶。 GPC測量決定數量平均分子量為1,460,且重量平均 分子量係為3,929道耳呑。1H NMR顯示下列波峰:5 5 0.86 三重線(3Η),1.34 多重線(12Η),1.62 多重線(2Η), 2·32多重線(2Η),2.72多重線(2Η),4.15多重線(2Η), 4.35多重線(2Η),5.29多重線(1Η)。 實施例10:聚(單月桂醯基-消旋-甘油-共聚-琥珀酸酯)之 10 合成 14.0克(50毫莫耳)單月桂醯基甘油添加於乾燥50毫 升單頸圓底燒瓶中。添加攪拌棒,連接氮入口接頭。反應 燒瓶放置於室溫油浴中,施加氮氣毯覆。反應溫度升高至 140°C。一旦到達140°C,添加5·0克(50毫莫耳)琥珀酸 15 酐。溫度升高至200°C,於此溫度保持3小時。3小時之 後,自油浴取出燒瓶,使之冷卻至室溫。聚合物係為暗黃 色液體。於七日内開始形成結晶。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 GPC測量決定數量平均分子量為1,284,且重量平均 分子量係為2,198道耳呑。1H NMR顯示下列波峰:5 20 0.85 三重線(3Η),1.17 多重線(16Η),1.6 多重線(2Η), 2.29多重線(2Η),2.6多重線(4Η),4·23多重線(4Η), 5·27多重線(2Η)。 實施例11 :聚(單己醯基甘油-共聚-琥珀酸酯)之合成 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 200408417 A7 22 五、發明說明 15·〇克(68·7毫莫耳)嚴 升單頸圓底燒觀中。添加:基甘油添加於乾燥50毫 燒瓶放置於室溫油浴中,=二連接氮入口接頭。反應 140°C。一旦到達14(rc,二°氮氣毯覆。反應溫度升高至 5 酸針❶溫度升高至20(TC =/.88克(68·7毫莫耳)伽 小時之後,自油浴取出燒瓶二於此溫度保持3小時。3 為淡黃色黏稠液體。於7 之冷部至室溫。聚合物係 日内開始結晶。
Gpc測量決定數量平均分子 10 分子量係為2,301道耳吞。ιΗ p ,-,且重量平均 〇·86三重線(3H),125 顯示下列波峰·· 6 2.3"重線(2Η),2.65多 …:㈣’ (Μ多重線(2Η),5.26多重線(1Η)。.多重線(2Η)’ 15 ::例12.聚(單硬脂醯甘油-共聚咖酸⑹室溫固體之 8.0克(22.3毫莫耳)單硬脂醯甘油添加於 升、單頸、圓底燒瓶中。添加撸挫诖.、燥5〇毫 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 反應燒瓶置人室溫油浴中,開始氮氣毯覆,項。 _ ’添加4.46克(44 6毫莫耳)琥㈣軒。溫,至 20 200 C ’保持22 5小時。自油浴取出燒瓶以二兩, 溫。一旦溶液結晶,脫去玻璃,清除任何玻璃碎:P至室 物係為琥珀色固體。 。聚合 DSC測量發現熔融溫度係為48.41。(:,而此叙 73·98焦耳/克。GPC測量決定數#平均分子量為2、=為 •24- 200408417 A7 B7 五、發明說明(23) 而重量平均分子量係為43,002道耳吞。 實施例13 :作為骨替代物質之聚(單硬脂醢甘油-共聚-甘 油單亞油酸酯-琥珀酸酯)液體聚合物 5 骨替代物研究係於雄性紐西蘭白兔體内使用聚(單硬 月曰醯甘油八聚-甘油單亞油酸酯_琥珀酸酯)液體進行。此 項研究所採用之動物係根據目前動物福利條例(Animal Welfare Act)之要求處理及飼養。藉著堅守動物福利規則 (9CFR)及於實驗室動物照護及使用指導原則中所公佈之 10現存標準,而達到遵循前述公法之要求。 液體聚(單硬脂醯甘油-共聚-甘油單亞油酸酯-琥珀酸 酯)係如實施例7所述般地製備。聚合物係於使用捲曲鋁 封條及隔板密封之玻璃管瓶中加熱滅菌。該管瓶於爐中加 熱至160°C歷經2小時。管瓶外侧使用7〇/3〇異丙醇與去 15離子水之混合物清洗,之後管瓶置入無菌層流櫥内。聚合 物隨之於無菌橋中置入3cc無菌注射筒中,注射於四隻兔 子之橈骨缺陷(2至2.5厘米)内,直至填起該缺陷。第8 週取出移植物。 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 四個缺陷中有兩個產生骨骼再生或骨骼橋接。放射照 20片數據顯示此兩情況下之缺陷逐漸復原。在發生骨骼橋接 之情況下,在四週内即完全達到此項結果。第八週時,由 肉眼組織學確認骨骼再皮質化。 實施例14:作為骨替代物質而混合有脫礦骨基質 -25- 本紙張尺度適用屮困Η家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 200408417 A7 B7 五、發明說明 之聚(單硬脂醯甘油-共聚-甘油單亞油酸醋-琥珀酸酯)液體 聚合物 骨替代物研究係於雄性紐西蘭白兔體内使用聚(單硬 脂醯甘油-共聚-甘油單亞油酸酯-琬拍酸酯)液體聚合物與 5 脫礦骨基質(DBM)之混合物進行。此項研究所採用之動物 係根據目前動物福利條例(Animal Welfare Act)之要求處理 及飼養。藉著堅守動物福利規則(9CFR)及於實驗室動物 照護及使用指導原則中所公佈之現存標準,而達到遵循前 述公法之要求。 10 液體聚(單硬脂醢甘油-共聚-甘油單亞油酸酯-琥珀酸 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 酯)係如實施例7所述般地製備。聚合物係於使用捲曲鋁 封條及隔板密封之玻璃管瓶中加熱滅菌。該管瓿於爐中加 熱至160°C歷經2小時。管瓶外側使用70/30異丙醇與去 離子水之混合物清洗,之後管瓶置入無菌層流櫥内。亦於 15 該無菌櫥内置入2包1 cc由VTS Inc· (Kent,WA)製備之 兔子DBM。該液體聚合物隨之借助不銹鋼刮勺於無菌培 養皿中與DBM混合,DBM對聚合物載體比例係為2:1, 形成糊狀調配物,含有67重量百分比之DBM。該調配物 置入具有裁切末端之無菌注射筒内。充填體積為0.5 cc, 20各注射筒皆包裝於預先進行壓熱滅菌之囊中,之後自無菌 櫥取出。 將此等試樣植入5隻兔子橈骨中之缺陷的手術方法如 下。在右前腿三分之一處中間作出一縱向皮膚切口。骨膜 與肌肉分離,於橈骨中製造一個17毫米之骨與骨膜缺 -26- 本紙張尺度遇用中Η Η冢標準(UNS)A4現格(21〇 X 297公i 200408417 A7 _ B7 五、發明說明(25 ) 陷。使用裝有擺祕連接物之氣動小型驅動器裁切繞 段。該缺陷位於離橈腕關節約20至2·5厘米處。因二片 尺骨架住前肢,故不需使用其他固定或硬體以穩定該= 體。該試樣藉著自先前製備之注射器注射該聚合物於橈成 缺陷内,直至填滿該缺陷(〜0.3 cc)。完全手術時,'所二 切口皆使用多層可再吸收之縫線封閉。 每兩週取一次放射照片數據,以偵測移植物部位。第 8週取出移植物,5者皆有骨骼橋接發生。五者中有三者 的缺陷部位内陷,大體上,該部位反映出未組織化結構之 10 15 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 20 瀰漫性圖案。早在2週時,該缺陷部位即混濁,強調該 DBM之骨誘導性。 w 實施例15:作為骨替代物質而混合有脫礦骨基質(dbm) 之25:75聚(單硬脂酿甘油-共聚-甘油單油酸酯_琥珀酸醋) 液體聚合物 骨替代物研究係於雄性紐西蘭白兔體内使用25:75聚 (單硬脂醯甘油-共聚-甘油單油酸酯·琥珀酸酯)與脫礦骨基 質(DBM)之混合物進行。 液體25:75聚(單硬脂醯甘油-共聚-甘油單油酸醋_琥 珀酸酯)係如實施例8所述般地製備。聚合物加熱滅菌, 與DBM混合,根據實施例14所使用之方法植入在5隻 兔子橈骨中所作出之缺陷内。 每兩週取一次放射照片數據,以偵測移植物部位。第 8週取出移植物,5者皆有骨骼橋接發生。如同實施例 -27- ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規辂(210 X 297公爱) 200408417 A7 B7 五、發明說明(26) 14,部分缺陷部位具有内陷外觀,但該放射照片數據大體 上顯示較新形成骨骼稱具組織化之海棉狀外觀。在第2週 時,該缺陷部位混濁’強調該DBM之骨誘導性。 5 實施例16 :作為骨替代物質而混合有脫礦骨基質(Dbm) 之聚(甘油單油酸酯-破拍酸酯)液體聚合物 骨替代物研究係於雄性紐西蘭白兔體内使用聚(甘油 單油酸酯-琥珀酸酯)與脫礦骨基質(DBM)之混合物進行。 液體聚(甘油單油酸醋-琥珀酸酯)係如實施例3所述 10般地製備。聚合物加熱滅菌,與DBM混合,根據實施例 14所使用之方法植入在5隻兔子橈骨中所作出之缺陷 内。 每兩週取一次放射照片數據,以彳貞測移植物部位。第 8週取出移植物,5者皆有骨骼橋接發生。療合程度較實 15 施例14及15所發現者快。有三個缺陷部分不僅完全橋 接,亦清楚顯示再皮質化。在一個病例中,有證據顯示骨 髓腔修復。在第2週時,該缺陷部位混濁,強調該DBM 之骨誘導性。可見到此混濁之程度優於實施例14及15。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 20 實施例17 ··末端罩蓋油醯氣之聚(甘油單油酸酯-破珀酸酯) 液體聚合物 聚合物係根據實施例3之方法製備,不同處係於5〇〇 毫升單頸圓底燒瓶中使用253.12克(0.71莫耳)甘油單油 酸6曰及70.05克(0.7莫耳)號拍酸針。GPC測定數量平均 -28- 本纸Τ ® BI 冢樣準(cns)A4 規;^ u丨G X 297 公幻---—- 200408417 Α7 Β7 五、發明說明(27 ) 分子量為2,280,而重量平均分子量為4,〇4〇道耳呑。 末端罩蓋方法係藉著於三頸300毫升圓底燒瓶中將 25·2克聚合物溶解於75毫升二氣甲烷中,於其中添加 3.35克三乙胺,作為酸掃除劑。該燒瓶裝置具有鐵弗龍 5槳葉之玻璃攪拌器、溫度計、及具有&入口 /出口針頭之 隔板。燒瓶置入冰/NaCl漿浴中,反應混合物冷卻至〇 °C。經由隔板於反應上施加氮覆層。 於手套箱中,將9·74克油醯氣稱重置入氣密性注射 筒中’使用橡膠塞塞住針頭。油酿氣經由隔板逐滴添加於 ίο 經冷卻之反應混合物中,使反應溫度保持介於2及7〇c之 間’視溫度計讀數決定。油醯氣添加完成之後,反應再持 續授拌2小時。在攪拌下’移除漿浴,反應混合物回到室 溫,此時添加2毫升乙醇於該溶液中,使之授拌丨小時, 以與至何過量之油醯氣進行反應。停止攪拌,終止反應, 15 於冷藏室中放置隔夜。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 藉真空過濾取出三乙胺鹽酸鹽,濾渣以25毫升冷二 氣甲烷洗滌兩次。含有產物之二氣甲烷溶液移入500毫升 分液漏斗中,以等體積之1·〇 M HC1洗滌兩次,之後使用 等體積之鹽水溶液洗滌兩次。有機層以硫酸鎂乾燥。 20 於鈣礦石上真空過濾移除硫酸鎂。最後,於旋轉蒸發 器上蒸除二氣甲烷,留下末端經罩蓋之聚合物,其於室溫 下於真空爐中乾燥,直至具有固定重量。 4 NMR顯示下列波峰:(5〇·84三重線,1.29二重 線,1·63多重線,2.01多重線,2·30多重線,2.45三重 -29- 本紙張尺度適用中Η國冢棵準<(JNS>A4規格<210x297公ΪΤ 200408417 A7 B7 五、發明說明(28 ) 線,2.63多重線,4·23多重線,及5.34多重線。在末端 罩蓋反應之後,在起始聚合物上位於(53.5至3.8上屬於 末端羥基終端基團的波峰未於基線上解析出來,表示末端 羥基轉化成酯。 5 聚合物於160°C下加熱滅菌2小時,根據實施例14 所述之方法與DBM混合,以製得骨替代物質。 實施例18 :末端罩蓋乙醯氣之聚(甘油單油酸酯-琥珀酸酯) 液體聚合物 10 聚(甘油單油酸酯-琥珀酸酯)液體聚合物係根據實施 例Π之方法製備。 使用2·6克乙酿氣之末端罩蓋方法係使用實施例17 所述之方法進行,不同處係使用25·04克聚合物於二氣甲 烷中,於其中添加3.35克三乙胺,以作為酸掃除劑。經 15末端罩蓋之聚合物產物於80°C下於真空爐中乾燥,直至 具有固定重量。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 4 NMR顯示下列波峰:5 〇·85三重線,1.30二重 線,1·61多重線,2·〇2多重線,2.32多重線,2.62三重 線’ 4·23多重線,及5·33多重線。在末端罩蓋反應之 20後,在起始聚合物上位於63.5至3.8上屬於末端羥基終 端基團的波峰未於基線上解析出來,表示末端經基轉化成 酯。 實施例19 :作為骨替代物質而混合有脫礦骨基質(DBM) -30- 本峨尺度顯規格(斯297公爱) 200408417 A7 B7 五、發明說明(29) 之經末端罩蓋聚(單油酸酯_琥珀酸酯)液體聚合物 骨替代物研究係於雄性紐西蘭白兔體内使用實施例 18所述之經末端罩蓋液體聚合物與脫礦骨基質(DBM)之 混合物進行。 5 聚合物於160°C下加熱滅菌2小時,與DBM混合滿 無菌試樣植入如實施例14於5隻兔子橈骨中作出之缺陷 •訂· 丨線. 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 適 度 尺 張 紙 本 釐 公 7 9 2 X 10 2 XIV 格 規
Claims (1)
- 200408417 8 8 A B c D 六、申請專利範圍 1、 一種醫學裝置,其包含:一骨替代物質,該骨替代物 質係包含一合成、生物吸收性、生物相容性液體聚合物, 該液體聚合物係包含多元酸或其衍生物、脂肪酸、與多元 醇之反應產物,且在藉差示掃描熱量法測量時係具有低於 5約4〇°C之熔點。 2、 如申請專利範圍第1項之醫學裝置,其中該液體聚合 物係包含該多元酸或其衍生物與單甘油酯之反應產物,該 單甘油酯係包含該脂肪酸與該多元醇之反應產物。 3、 如申請專利範圍第2項之醫學裝置,其中該多元酸或 10 其衍生物係選自由琥珀酸、琥珀酸酐、蘋果酸、酒石酸、 檸檬酸、二乙醇酸、二乙醇酸酐、戊二酸、戊二酸酐、己 二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、反丁烯二酸、順丁稀二 酸、順丁烯二酸gf、混合酸肝、SI、活性醋及酿基齒所組 成之群。 15 4、如申請專利範園第2項之醫學裝置,其中該單甘油酯 係選自由單硬脂醢甘油、單標櫚醯甘油、單肉豆蔻醯甘 油、單己酿甘油、單癸醯甘油、單月桂醯甘油、單亞油醜 甘油、及單油醯甘油所組成之群。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5、 如申請專利範圍第4項之醫學裝置,其中該多元酸衍 20 生物係為琥珀酸酐。 6、 如申請專利範圍第4項之醫學裝置,其中該多元酸係 為破ίό酸。 7、 如申請專利範圍第1項之醫學裝置,其中該液體聚合 物係包含一液體共聚物。 • 32 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) 200408417 8 8 8 A B c D 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 六、申請專利範圍 8、 如申請專利範圍第7項之醫學裝置,其中該液體共聚 物係包含該脂肪酸、該多元醇、及至少兩種該多元酸或其 衍生物之反應產物,該多元酸或其衍生物係選自由琥抬 酸、琥珀酸酐、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、二乙醇酸及二 5 乙醇酸酐所組成之群。 9、 如申請專利範圍第7項之醫學裝置,其中該液體共聚 物係包含該多元酸或其衍生物及至少兩種單甘油酯之反應 產物,該單甘油酯係選自由單硬脂醯甘油、單棕橺醯甘 油、單肉豆蔬醢甘油、單己酿甘油、單癸酿甘油、單月桂 10 醯甘油、單亞油醯甘油、及單油酿甘油所組成之群。 10、 如申請專利範圍第7項之醫學裝置,其中該液體共聚 物係包含該多元酸或其衍生物、單甘油酯、及至少一種附 加多元醇之反應產物,該單甘油酯係選自由單硬脂醯甘 油、單棕橺醯甘油、單肉豆謹酿甘油、單己酿甘油、單癸 15 醯甘油、單月桂酿甘油、單亞油醯甘油、及單油酿甘油所 組成之群,而該至少一種附加多元醇係選自由乙二醇、 1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、雙-2-羥乙基醚、1,4-丁二醇、 1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10·癸二醇、 1,12-十二碳二醇、其他二醇、直鏈聚(乙二醇)、分支鏈聚 20 (乙二醇)、直鏈聚(丙二醇)、分支鏈聚(丙二醇)、直鏈聚 (乙烯-共聚-丙二醇)及分支鏈聚(乙烯-共聚-丙二醇)所組成 之群。 11、 如申請專利範圍第1項之醫學裝置,其係進一步包含 無機填料。 -33 . 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)200408417 六、申請專利範圍 12、 如申請專利範圍第11項之醫學裝置,其中該無機填 料係選自由α -磷酸三鈣、石-磷酸三鈣、碳酸鈣、碳酸 鋇、硫酸鈣、硫酸鋇及羥基磷灰石所組成之群。 13、 如申請專利範圍第11項之醫學裝置,其中該無機填 5 料係包含多晶型磷酸鈣。 14、 如申請專利範圍第11項之醫學裝置,其中該無機填 料係為羥基磷灰石。 15、 如申請專利範圍第11項之醫學裝置,其係進一步包 含治療有效量之生物活性劑。 10 16、如申請專利範圍第15項之醫學裝置,其中該生物活 性劑係為生長因子。 17、 如申請專利範圍第16項之醫學裝置,其中該生長因 子係選自由細胞附著介體、生物活性配位體、整合素鍵結 序列、骨形態發生蛋白質、表皮生長因子、纖維組織母細 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 15 胞生長因子、血小板源生長因子、IGF-I、IGF-II、TGF-冷τ-ΙΙΙ、生長分化因子、副甲狀腺激素、血管内皮生長因 子、糖搭酸、糖蛋白、脂蛋白、bFGF、TGF 總群因子、 BMP-2、BMP-4、BMP-6、BMP-12、音波尿酸胺、 GDF5、GDF6、GDF8、PDGF、滇拿司辛(tenascin)-C、纖 20 維連結蛋白、凝血彈性蛋白、及凝血酶衍生之胜肽所組成 之群。 18、 如申請專利範圍第11項之醫學裝置,其係進一步包 含生物衍生物質,選自由脫礦骨絡、富含血小板之血漿、 骨髓抽出物及骨碎片所組成之群。 -34 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200408417 六、申請專利範圍 19、 如申請專利範圍第1項之醫學裝置,其係進一步包含 治療有效量之生物活性劑。 20、 如申請專利範圍第19項之醫學裝置,其中該生物活 性劑係為生長因子。 5 21、如申請專利範圍第20項之醫學裝置,其中該生長因 子係選自由細胞附著介體、生物活性配位體、整合素鍵結 序列、骨形態發生蛋白質、表皮生長因子、纖維組織母細 胞生長因子、血小板源生長因子、IGF-I、IGF-II、TGF-冷τ-ΙΙΙ、生長分化因子、副甲狀腺激素、血管内皮生長因 10 子、糖醛酸、糖蛋白、脂蛋白、bFGF、TGFr總群因子、 BMP-2、BMP-4、BMP-6、BMP-12、音波尿酸胺、 GDF5、GDF6、GDF8、PDGF、滇拿司辛(tenascin)-C、纖 維連結蛋白、凝血彈性蛋白、及凝血酶衍生之胜肽所組成 之群。 15 22、如申請專利範圍第1項之醫學裝置,其係進一步包含 藉由適當之末端罩蓋反應製備之末端及側向化學部分。 23、如申請專利範圍第22項之醫學裝置,其中該末端及 側向化學部分係選自由醚、酯、酐、混合酐、磺酸酯、及 胺基甲酸乙酯所組成之群。 20 24、如申請專利範圍第22項之醫學裝置,其係進一步包 含無機填料。 25、如申請專利範圍第24項之醫學裝置,其中該無機填 料係選自由α-磷酸三鈣、磷酸三鈣、碳酸鈣、碳酸 鋇、硫酸鈣、硫酸鋇及羥基磷灰石所組成之群。 -35 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐)200408417 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 26、 如申請專利範圍第24項之醫學裝置,其中該無機填 料係包含多晶型磷酸鈣。 27、 如申請專利範圍第24項之醫學裝置,其中該無機填 料係為羥基磷灰石。 5 28、如申請專利範圍第24項之醫學裝置,其係進一步包 含治療有效量之生物活性劑。 29、 如申請專利範圍第28項之醫學裝置,其中該生物活 性劑係為生長因子。 30、 如申請專利範圍第29項之醫學裝置,其中該生長因 10 子係選自由細胞附著介體、生物活性配位體、整合素鍵結 序列、骨形態發生蛋白質、表皮生長因子、纖維組織母細 胞生長因子、血小板源生長因子、IGF-I、IGF-II、TGF-冷τ-ΙΙΙ、生長分化因子、副甲狀腺激素、血管内皮生長因 子、糖醛酸、糖蛋白及脂蛋白所組成之群。 15 31、如申請專利範圍第22項之醫學裝置,其係進一步包 含生物衍生物質,選自由脫礦骨絡、富含血小板之血漿、 骨髓抽出物及骨碎片所組成之群。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 32、如申請專利範圍第22項之醫學裝置,其係進一步包 含治療有效量之生物活性劑。 20 33、如申請專利範圍第32項之醫學裝置,其中該生物活 性劑係為生長因子。 34、如申請專利範圍第33項之醫學裝置,其中該生長因 子係選自由細胞附著介體、生物活性配位體、整合素鍵結 序列、骨形態發生蛋白質、表皮生長因子、纖維組織母細 -36 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 200408417 六、申請專利範圍 胞生長因子、血小板源生長因子、IGF-I、IGF-II、TGF-/5 τ-ΙΙΙ、生長分化因子、副甲狀腺激素、血管内皮生長因 子、糖醛酸、糖蛋白及脂蛋白所組成之群。 35、一種骨替代組成物,其包含:一液體聚合物,其包含 5 多元酸或其衍生物、脂肪酸及多元醇之反應產物,該液體 聚合物在藉差示掃描熱量法測定時具有低於約40°C之熔 點;以及脫礦骨骼基質。 -37 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐)(二)、本代表圖之元件代表符號簡单說明: 200408417 無本案若麵録·,、:_掲示最能顯示發明特徵的 ||;ilillllillllllil 無 第2-1頁
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