用于形成生物粘附基质的制剂和试剂盒的制作方法

用于形成生物粘附基质的制剂和试剂盒的制作方法
【专利摘要】公开了包含明胶、藻酸盐和偶联剂，能够形成生物粘附基质的生物粘附制剂，其特征为快速固化、最佳粘度、高粘合强度、柔性、生物相容性和生物可降解性。还公开了还包含生物活性剂的这样的生物粘附制剂，以及由其形成的药物洗脱生物粘附基质，所述生物粘附基质能够递送生物活性剂至身体部位。还公开了在各种生物和医学程序中利用生物粘附制剂和基质的方法。
【专利说明】用于形成生物粘附基质的制剂和试剂盒
[0001] 发明领域和背景
[0002] 本发明，在其一些实施方案中，涉及生物粘附基质，且更具体地，但不排他地，涉及 生物粘附基质、用于形成生物粘附基质的制剂和试剂盒，以及其用于粘附两个或更多个对 象，包括生物对象诸如有生命力的组织、器官以及类似的对象的用途。
[0003] 在最近几年，已发展了对用生物粘附基质（在本领域中还称为生物粘附组合物） 代替或增加缝合线和缝合钉的增加的兴趣。该增加的兴趣的原因包括以其可实现内部手 术程序的潜在速度；粘结物质达到完全封闭，从而防止流体渗漏的能力；处理的组织形成 粘结而没有过度变形的可能性；避免需要拆线；引起患者较少疼痛；其应用需要较简单设 备，该设备不对从从业者呈现锐器的损伤风险；其提供了较小的疤痕；并且降低感染的可 能性。生物粘附剂还可被用于密封空气和体液泄漏，其可偶尔抵抗常规缝合线或缝合技术； 用于局部伤口愈合；修复主动脉壁夹层；以及用于某些装置的内部和/或外部固定。
[0004] 如同任何粘合剂基质，生物粘附基质在固化相应制剂后形成。因此，将制剂施加 至IJ，例如，生物对象，并且当经历混合、固化引发剂或其他固化引发条件时，固化从而得到生 物粘附基质。
[0005] 为了使生物粘附基质可接受，其必须具有一些特性，诸如生物相容性和生物可降 解性，以及固化后的最佳结合强度和弹性。此外，生物粘附基质应设计成使得相应的制剂呈 现用户友好的稠度和固化/粘接时间。更具体地，生物粘附制剂应呈现最佳的初始粘度和 粘性，以允许足够和方便的应用；不太流动以免从伤口边缘流走，且不太粘稠，以免干扰均 匀和合理施药，并同时以短固化/凝胶化时间迅速凝固，然而，不太短的固化/凝胶化时间， 从而允许顺利应用到期望的部位。此外，生物粘附制剂/基质应呈现在体液的湿条件下迅 速粘接至活组织的能力；生物粘附基质应形成桥，通常可渗透柔性桥；并且生物粘附制剂、 基质和/或其代谢（降解）产物应不会导致局部毒害组织（histotoxic)或致癌效应，而不 干扰身体的自然愈合机制。
[0006] 生物粘附剂可被用于许多外科手术过程，包括角膜穿孔、外阴切开术、剖腹产情 况、唇裂、皮肤和骨移植术、肌腱修复、疝气、甲状腺手术、牙周手术、牙龈切除术、牙植入、口 腔溃疡、胃静脉曲张、内部器官诸如肝和胰的伤口、外部和内部医疗器械的附着和固定以及 更多。
[0007] 使用适当的生物粘附材料代替传统的打钉和镀覆方法（plating method)固定断 裂的硬组织也被认为是有吸引力的技术。优势包括提供从一个断裂侧面至另一个断裂侧面 的最佳负荷转换，避免应力遮蔽现象，以及修复小或薄的骨碎片的能力。然而，尽管有明确 的医疗需要，至今不存在可用于临床应用的硬组织生物粘附产品。
[0008] 作为组织粘合剂或组织密封剂有用的几种材料是当前可用的。
[0009] 当前可用的一类粘合剂是氰基丙烯酸酯粘合剂。氰基丙烯酸酯，诸如2-辛基氰 基丙烯酸酯，称为Dermabond?，对组织形成强大的粘合，使快速止血成为可能，并且具有 与存在于生物表面的流体接触时聚合的能力。然而，发现氰基丙烯酸酯粘合剂是细胞毒性 的，预固化的粘合剂制剂的粘度过低，且固化的氰基丙烯酸酯基体是刚性的并不可生物降 解的，干扰正常的伤口愈合。因此，非最佳粘度、高挠曲模量和动物实验中癌症的报道限制 使用氰基丙烯酸酯表面施用在口腔黏膜以及危及生命的动静脉上。
[0010] 其他已知的生物粘附制剂是基于明胶-间苯二酚-甲醛，其中明胶和间苯二酚的 混合物在通过加入甲醛的几十秒内温热和交联。从此类制剂形成的生物粘合剂的优势是足 够的粘结强度；然而，细胞毒性遮蔽了该优势。
[0011] 用作组织封闭剂的另一种类型的当前可用的生物粘附利用源自牛和/或人类来 源的组分。例如，基于纤维蛋白的粘合剂制剂通常通过将纤维蛋白原和因子XIII的溶液与 凝血酶和CaCl2的溶液混合来制备。将两种溶液通过配备了混合喷嘴的双注射器施加，并 且该反应类似于血液凝固中白色纤维蛋白凝块。商购可得的实例包括Baxter Tisseel?和 Ethicon Crosseal?。基于纤维蛋白的生物粘附基质的优势包括止血效应、生物可降解性、 对结缔组织的良好粘附力和促进伤口愈合。如同使用任何人类起源的产物，缺点包括低强 度（粘合和凝聚）、低粘度（难于仅应用于期望的部位）和感染的风险。在美国，纤维蛋白 粘合剂从患者自身的血液制备，以防止污染；然而，该过程耗时且昂贵。其他限制因素包括 在手术后几日可复发的肺手术中的空气泄漏，可能由于纤维蛋白粘合剂桥的过快的吸收。
[0012] 其他已知的生物粘附剂是基于蛋白的组织粘附剂，其基于白蛋白或明胶。还描述 了加入多胺，特别是聚（赖氨酸）或壳聚糖、或聚羧酸盐/酯，特别是柠檬酸或聚（丙烯酸）， 以增加交联的速率。然而，此类生物粘合剂通常特征为不足的生物相容性和强度。
[0013] Sung 等人[Journal of Biomedical Materials Research,卷 46,期 4, 520 - 530 页，15S印tember 1999]报道了评价各种生物粘附制剂，包括基于明胶、藻酸盐和碳二亚胺 的制剂。然而，由Sung等人报道的制剂，是基于约600mg/ml明胶含量或更高，其不提供可 行的生物粘附制剂。
[0014] 另外的【背景技术】包括美国专利申请号20030083286、20040156794、20060013873、 20090098176、US20090099149 和 20110280952,以及美国专利号 5, 284, 659 和 5, 955, 502， 以及 Hsu, S.等人，Biorheology, 2007. 44(1) :17-28 页；0tani，Y.等人，Biomateri als，1996.17 (14) :1387-1391 页；Bae，S.K.等人，Journal of Adhesion Science and Technology, 2002. 16 (4) :361-372 页；Mo, X.等人，Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition, 2000. 11(4) :341-351 页；McDermott，M. K.，等人，Biomacromo lecules, 2004. 5 (4) :1270 页；Mo, X.等人，Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2010. 94(1) :326-332 页；以及 0kino，H·,等人，Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2002. 59 (2) :233-245 页。
[0015] 发明概沭
[0016] 本发明人已设计并成功地制备和实践了能够形成生物粘附基质的新颖生物粘附 制剂，其特征为快速固化、最佳的粘度、高粘合强度、柔性、生物相容性和生物可降解性。
[0017] 本文中呈现的生物粘附制剂包括明胶、藻酸盐和偶联剂，并且还可包括生物活性 齐U，用于形成药物洗脱生物粘附基质（drug-eluting bioadhesive matrices)。
[0018] 因此呈现的生物粘附制剂和基质可有利地用于各种生物和医学程序。
[0019] 因此，根据本发明的一些实施方案的方面，提供了生物粘附制剂，其包含明胶、藻 酸盐、偶联剂、水和至少一种生物活性剂；该制剂特征为范围从IPa-sec至50Pa_sec的室温 粘度。
[0020] 在一些实施方案中，生物粘附制剂意图在固化后形成药物洗脱生物粘附基质，其 中用于形成该基质的固化时间范围为从5秒至30分钟。
[0021] 在一些实施方案中，生物粘附制剂是使得基质特征为以下的至少一个：
[0022] 范围从2, 000帕至60, 000帕的有生命力的生物对象的粘合强度；
[0023] 生理条件下范围从0. 5Mpa至200MPa的挠曲强度；以及
[0024] 范围从7天至6个月的生物可降解速率。
[0025] 根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了生物粘附制剂，其包含明胶、藻 酸盐、偶联剂、和水；该制剂特征为范围从IPa-sec至50Pa_sec的室温粘度。
[0026] 在一些实施方案中，本文描述的任何制剂中的明胶的浓度范围为从50mg/ml至 500mg/ml〇
[0027] 在一些实施方案中，本文描述的任何制剂中的藻酸盐的浓度范围为从5mg/ml至 100mg/ml〇
[0028] 在一些实施方案中，本文描述的任何制剂中的偶联剂的浓度范围为从lmg/ml至 50mg/ml〇
[0029] 在一些实施方案中，明胶的浓度范围为从200mg/ml至300mg/ml，藻酸盐的浓度范 围为从20mg/ml至40mg/ml，且偶联剂的浓度范围为从10mg/ml至30mg/ml。
[0030] 在一些实施方案中，如本文描述的生物粘附制剂还包括选自由以下组成的组的交 联促进剂：NHS-酯、N-羟基琥珀酰亚胺（NHS)、磺基-NHS、HOBt、HOAt、HBtU、HCtU、HAtU、 TBtU、PyBOP、DIC和五氟苯酚。
[0031] 在一些实施方案中，本文呈现的生物粘附制剂还包括如本文描述的填料。
[0032] 在一些实施方案中，如本文描述的生物粘附制剂被鉴定为用于将至少两个对象彼 此粘合，该对象中的至少一个为生物对象。
[0033] 在一些实施方案中，如本文描述的生物粘附制剂在离体、体外或原位制备。
[0034] 根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了如本文呈现的生物粘附制剂在 制造用作生物粘附基质的产品中的用途，并且，如果该制剂包含生物活性剂，用作药物洗脱 生物粘附基质。
[0035] 根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了如本文呈现的制剂在制造用于 将至少两个对象彼此粘合的产品中的用途，该对象中的至少一个为生物对象。
[0036] 根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了通过固化本文呈现的制剂形成 的生物粘附基质。
[0037] 根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了通过制备本文呈现的包括生物 活性剂的制剂，并允许经过固化时间而形成的药物洗脱生物粘附基质。
[0038] 根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了包括如本文呈现的生物粘附制 剂的试剂盒。
[0039] 根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了形成生物粘附基质或药物洗脱 生物粘附基质的方法，该方法通过制备如本文呈现的制剂并允许经过固化来进行。
[0040] 在一些实施方案中，该方法还包括：将制剂施加在对象的至少一个上；并且邻接 对象。
[0041] 根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了将至少两个对象彼此粘合的方 法，该对象中的至少一个为生物对象，该方法通过以下来进行：制备如本文呈现的制剂；将 该制剂施加在对象的至少一个上；邻接对象；并允许经过固化时间。
[0042] 根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了包括彼此共价偶联的明胶和藻 酸盐的生物粘附基质。
[0043] 在一些实施方案中，基质还包括封存在其中的至少一种生物活性剂，由此形成药 物洗脱生物粘附基质。
[0044] 在一些实施方案中，本文描述的任何生物粘附基质特征为以下的至少一个：
[0045] 范围从2, 000帕至60, 000帕的有生命力的对象的粘合强度；在生理条件下范围从 0. 5Mpa至200MPa的挠曲强度；以及范围从7天至6个月的生物可降解速率。
[0046] 在一些实施方案中，任何生物粘附基质通过制备本文中呈现的生物粘附制剂，并 允许经过固化时间来形成。
[0047] 在一些实施方案中，制剂的制备发生在离体、体外或原位。
[0048] 除非另有定义，否则本文使用的所有技术和/或科学术语具有如本发明所属领域 的普通技术人员通常理解的相同含义。虽然类似或等于本文描述的方法和材料的方法和材 料可被用于实践或测试本发明的实施方案，但是示例性方法和/或材料描述如下。在冲突 的情况下，将以本专利说明书，包括定义为准。此外，材料、方法和实施例仅是说明性的，并 非意图必然是限制性的。
[0049] 附图简沭
[0050] 本发明的一些实施方案在本文中，仅通过示例的方式，参考附图来描述。现将详 细地参考特定附图，通过示例的方式并出于说明讨论本发明的实施方案的目的突出显示细 节。就这点而言，结合附图的描述使得可如何实践本发明的实施方案对于本领域技术人员 变得明显。
[0051] 在附图中：
[0052] 图1示出了显示根据本发明的一些实施方案的示例性生物粘附制剂中明胶和藻 酸盐浓度对所得的生物粘附基质的粘合强度的效应的比较直方图，其中制剂中EDC的浓度 为4mg/ml，明胶浓度变化如下：100mg/ml (左列）、150mg/ml (中列）和200mg/ml (右列）， 且藻酸盐浓度变化如下：20mg/ml (黑色柱）、40mg/ml (灰色柱）和60mg/ml (白色柱）；
[0053] 图2示出了显示根据本发明的一些实施方案的示例性生物粘附制剂中偶联剂 (EDC)浓度对所得的生物粘附基质的粘合强度的效应的直方图，制剂中偶联剂（EDC)浓度 变化如下：0mg/ml、4mg/ml、10mg/ml、15mg/ml和20mg/ml EDC，其中在制剂中明胶浓度为 200mg/ml，且藻酸盐浓度为40mg/ml ;
[0054] 图3示出了显示根据本发明的一些实施方案的示例性生物粘附基质的粘合强度 作为通过将明胶-藻酸盐混合物与偶联剂EDC混合形成预固化生物粘附制剂后的时间的函 数的散点图，所述示例性生物粘附基质从包含200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐、和20mg/ml EDC的示例性生物粘附制剂得到；
[0055] 图4示出了显示水吸收（溶胀率）作为示例性生物粘附基质的浸入时间的函数的 散点图，如对从包含200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐、和20mg/ml EDC的示例性生物粘附制 剂获得的根据本发明的一些实施方案的示例性生物粘附基质测量的；
[0056] 图5示出了显示布比卡因含量对从包含200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐、和20mg/ ml EDC的示例性生物粘附制剂得到的根据本发明的一些实施方案的示例性生物粘附基质 的粘合强度的效应的直方图，其中"A"表示无药物样品、"B"表示装载了 1% w/v布比卡因 的样品、"C"表示2% w/v布比卡因、以及"D"表示装载了 3% w/v布比卡因的样品；
[0057] 图6示出了显示布洛芬含量对从包含200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐、和20mg/ml EDC的示例性生物粘附制剂得到的根据本发明的一些实施方案的示例性生物粘附基质的粘 合的效应的直方图，其中"A"表示无药物样品、"B"表示装载了 l%w/v布洛芬的样品、"C" 表示2% w/v布洛芬、以及"D"表示装载了 3% w/v布洛芬的样品；
[0058] 图7示出了显示明胶浓度对布比卡因从根据本发明的一些实施方案的示例性生 物粘附药物洗脱基质（从包含40mg/ml藻酸盐、20mg/ml EDC、3%w/v布比卡因和两种明胶 浓度的示例性生物粘附制剂得到）的释放特性的效应的比较散点图，其中对具有l〇〇mg/ml 明胶的制剂得到的结果由菱形来标记，以及具有200mg/ml明胶的制剂的结果由矩形来标 记；
[0059] 图8示出了显示藻酸盐浓度对布比卡因从根据本发明的一些实施方案的示例性 生物粘附药物洗脱基质（从包含200mg/ml明胶、20mg/ml EDC、3%w/v布比卡因和三种藻酸 盐浓度的示例性生物粘附制剂得到）的释放特性的效应的比较散点图，其中对具有20mg/ ml藻酸盐的制剂得到的结果由菱形来标记，具有40mg/ml藻酸盐的制剂的结果由矩形来标 记，以及具有60mg/ml藻酸盐的制剂的结果由三角形来标记；
[0060] 图9示出了显示EDC浓度对布比卡因从根据本发明的一些实施方案的示例性生物 粘附基质（从包含200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐、3% w/v布比卡因和五种EDC浓度的示 例性生物粘附制剂得到）的释放特性的效应的比较散点图，其中对不具有EDC的制剂得到 的结果由圆形来标记，具有4mg/ml EDC的制剂的结果由X来标记，具有10mg/ml EDC的制剂 的结果由三角形来标记，具有15mg/ml EDC的制剂的结果由菱形来标记，以及对具有20mg/ ml EDC的制剂得到的结果由矩形来标记；
[0061] 图10示出了显示布比卡因浓度对布比卡因从根据本发明的一些实施方案的示例 性生物粘附药物洗脱基质（从包含200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐、20mg/m EDC和三种布比 卡因浓度的示例性生物粘附制剂得到）的释放特性的效应的比较散点图，其中对具有1% w/v布比卡因的制剂得到的结果由三角形来标记，具有2% w/v布比卡因的制剂的结果由菱 形来标记，以及具有3% w/v布比卡因的制剂的结果由矩形来标记；
[0062] 图11示出了显示EDC浓度对布洛芬从根据本发明的一些实施方案的示例性生物 粘附药物洗脱基质（从包含200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐、3% w/v布洛芬和三种EDC浓度 的示例性生物粘附制剂得到）的释放特性的效应的比较散点图，其中对具有l〇mg/ml EDC 的制剂得到的结果由三角形来标记，具有15mg/ml EDC的制剂的结果由菱形来标记，以及具 有20mg/ml EDC的制剂的结果由来矩形标记；
[0063] 图12示出了显示布洛芬浓度对布洛芬从根据本发明的一些实施方案的示例性生 物粘附药物洗脱基质（从包含200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐、20mg/ml EDC和三种布洛芬 浓度的示例性生物粘附制剂得到）的释放特性的效应的比较散点图，其中对具有1 % w/v布 洛芬的制剂得到的结果由三角形来标记，具有2% w/v布洛芬的制剂的结果由菱形来标记， 以及具有3% w/v布洛芬的制剂的结果由矩形来标记；
[0064] 图13示出了显示明胶浓度对从包含40mg/ml藻酸盐和20mg/ml EDC的示例性生 物粘附制剂得到的示例性生物粘附基质的水吸收的效应的比较直方图，其中白色柱表示对 包含100mg/ml明胶的生物粘附制剂得到的结果，且灰色柱表示对包含200mg/ml明胶的生 物粘附制剂获得的结果；
[0065] 图14示出了显示藻酸盐浓度对从包含200mg/ml明胶和20mg/mlEDC的示例性生 物粘附制剂得到的示例性生物粘附基质的水吸收的效应的比较直方图，其中白色柱表示对 包含20mg/ml藻酸盐的生物粘附制剂得到的结果，且灰色柱表示对包含40mg/ml藻酸盐的 生物粘附制剂获得的结果；
[0066] 图15示出了显示EDC浓度对从包含200mg/ml明胶和40mg/ml藻酸盐的示例性生 物粘附制剂得到的示例性生物粘附基质的水吸收的效应的比较直方图，其中白色柱表示对 包含10mg/ml EDC的生物粘附制剂得到的结果，且灰色柱表示对包含20mg/ml EDC的生物 粘附制剂获得的结果；
[0067] 图16示出了显示在预先与根据本发明的一些实施方案的示例性生物粘附制剂的 组分即明胶或藻酸盐温育24小时的培养基的存在下，成纤维细胞的细胞活力的变化的比 较直方图，而在常规培养基的存在下保持的细胞用作对照，其中白色柱表示时间点〇时获 得的结果，且黑色柱表示24小时后获得的结果；以及
[0068] 图17A-B示出了显示在从包含200mg/ml明胶和40mg/ml藻酸盐（图17A)，或 300mg/ml 明胶和 30mg/ml 藻酸盐（图 17B)和不同浓度的 EDC(0mg/ml、5mg/ml、10mg/ml、 15mg/ml和20mg/ml)的示例性生物粘附制剂得到的根据本发明的一些实施方案的示例性 生物粘附基质的存在下，成纤维细胞的存活力的变化的比较直方图，其中白色柱表示24小 时后获得的结果，且黑色柱表示48小时后获得的结果；
[0069] 图18A-B示出了显示基于阿尔玛蓝（Alamar-Blue)还原实验，溶液中布比卡因 (图18A)和布洛芬（图18B)浓度对成纤维细胞的细胞毒性效应的比较直方图，而将显著差 异标记为；
[0070] 图 19A-D 示出了使用明胶（200mg/ml)、藻酸盐（40mg/ml)和 EDC (20mg/ml)，没有 加入药物（图19A)和以1% w/v布比卡因装载（图19B-D)制备的生物粘附基质在不同放 大率下的ESEM断口组织照片；
[0071] 图 20A-B 示出了使用明胶（200mg/ml)、藻酸盐（40mg/ml)和 EDC(20mg/ml), 以1 % w/v布洛芬）装载制备的生物粘附基质在不同放大率下的ESEM断口组织照片 (fractograph)；
[0072] 图21A-B示出了显示HA (图21A)和β-TCP (图21B)对包含明胶（200mg/ml)、藻 酸盐（40mg/ml)和EDC(20mg/ml)的根据本发明的一些实施方案的示例性生物粘附基质对 软组织的粘合强度的效应的比较直方图，而将显著差异标记为
[0073] 图22A-B示出了显示HA (图22A)和β -TCP (图22B)对包含明胶（200mg/ml)、藻 酸盐（40mg/ml)和减少的EDC(10mg/ml)的根据本发明的一些实施方案的示例性生物粘附 基质对软组织的粘合强度的效应的比较直方图，而将显著差异标记为；
[0074] 图23示出了显示HA和β -TCP的加入对包含明胶（200mg/ml)、藻酸盐（40mg/ml) 和EDC(20mg/ml)的选择的生物粘附制剂对硬组织（骨）的粘合强度的效应的直方图，而将 显著差异标记为
[0075] 图 24A-F 是由包含明胶（200mg/ml)、藻酸盐（40mg/ml)和 EDC(20mg/ml)以 及0.125%￥八拟（图24六）、0.5%￥八拟（以不同放大率的图248和24〇、0.125%界/ νβ-TCP (图24D)和0. 5% ?/νβ---Ρ (以不同放大率的图24E和24F)的根据本发明的一 些实施方案的生物粘附制剂制备的生物粘附基质的ESEM断口组织照片；
[0076] 图25A-B示出了显示改变EDC浓度对基于包含200mg/ml明胶和40mg/ml LV藻 酸盐（Ge-200:Al-40,图 25A)和 300mg/ml 明胶和 30mg/ml LV 藻酸盐（Ge-300:Al-30,图 25B)的生物粘附制剂的生物粘附基质的粘合强度的效应的直方图，而显著差异由来指 示；
[0077] 图26A-B示出了显示明胶的布鲁姆数（Bloom number)对从包含200mg/ml明胶、 40mg/ml LV藻酸盐和20mg/ml EDC的生物粘附制剂得到的生物粘附基质的粘合强度（图 26A)，和其相应无 EDC的Ge:Al溶液的粘度（图26B)的效应的直方图，而显著差异由 来指示；
[0078] 图27A-C示出了显示明胶和藻酸盐浓度对由包含20mg/ml EDC、各种LV藻酸盐浓 度和200mg/ml明胶（图27A)、300mg/ml明胶（图27B)和400mg/ml明胶（图27C)的制剂 制备的生物粘附基质的粘合强度的效应的直方图，而显著差异由来指示；
[0079] 图28A-C示出了显示藻酸盐的粘度对由具有200mg/ml (图28A)、300mg/ml (图 28B)和400mg/ml明胶（图28C)的不同明胶浓度（布鲁姆数=90-110)的根据本发明的实 施方案的生物粘附制剂制备的生物粘附基质的粘合强度的效应的比较直方图，而黑色柱表 示LV藻酸盐，白色柱表示HV藻酸盐，藻酸盐浓度以X轴来指示，且EDC浓度在所有测试中 为20mg/ml (在具有类似浓度但不同类型的藻酸盐的粘合剂的粘合强度之间的显著差异由 来指示，且各种HV藻酸盐粘合剂的粘合强度之间的显著差异由"v"来指示）；
[0080] 图29示出了显示藻酸盐浓度和其粘度对包含具有90-110的布鲁姆数和200mg/ml 的浓度的明胶的明胶-藻酸盐溶液的粘度的效应的比较直方图，而黑色柱表示LV藻酸盐， 白色柱表示HV藻酸盐；
[0081] 图30示出了描述生物粘附制剂组分的参数对粘合强度的效应的定性模式的示意 流程图表示，而框中的箭头表示其中某一参数的减少导致下一个增加的实施方案，而所有 其他实施方案，某一参数的增加导致下一个的增加；
[0082] 图31A-B不出了显不EDC和NHS对根据本发明的一些实施方案的基于明胶-藻酸 盐的生物粘附制剂的粘合强度的组合效应的比较直方图，而明胶浓度为200mg/ml、藻酸盐 浓度为40mg/ml，且柱上的数字表示制剂中NHS的百分比（图31A)，和比较了展示最高粘合 强度的生物粘附基质的直方图（图31B);以及
[0083] 图32A-B示出了显示示例性抗生素药物克林霉素对从包含200mg/ml明胶、40mg/ ml藻酸盐、和20mg/ml EDC的根据本发明的一些实施方案的示例性生物制剂得到的示例 性生物粘附基质的粘合强度的效应的直方图，而柱上的数值表示制剂中克林霉素的百分比 (图32A)，以及NHS和克林霉素的加入对从包含200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐和10mg/ mlEDC的生物粘附制剂得到的基质的粘合强度的效应的直方图（图32B)。
[0084] 发明的特定实施方案的描沭
[0085] 本发明在其一些实施方案中涉及生物粘附基质，且更具体地，但不排他地，涉及生 物粘附基质、用于形成生物粘附基质的制剂和试剂盒，以及其用于粘附两个或更多个对象， 包括生物对象诸如有生命力的组织、器官以及类似的对象的用途。
[0086] 参考附图和所附说明书可更好地理解本发明的原理和操作。
[0087] 在详细地解释本发明的至少一个实施方案之前，应当理解本发明不限于其应用于 以下说明书中阐述的或由实施例示例的详细内容。本发明能够以各种方式实践或进行其他 实施方案。还应理解，本文应用的措辞和术语是用于描述的目的，不应被视为限制。
[0088] 当简化本发明以实践时，本发明人已开发并研究了基于明胶、藻酸盐和偶联剂诸 如EDC，并尤其可有效地被用于粘附软组织的高效生物粘附制剂。
[0089] 当进一步开发这些生物粘附制剂时，证明了这些生物粘附制剂形成可封存生物活 性剂并随后有效洗脱生物活性剂，诸如各种麻醉剂和止痛药的生物粘附基质。本发明人使 用布比卡因和布洛芬作为示例性生物活性剂已实践了这一药物洗脱生物粘附基质的新颖 概念。研究了生物粘附制剂的组分对所得生物粘附基质的粘合强度和药物释放特性的效 应，以及这些生物粘附基质的生物相容性。
[0090] 当进一步开发这些生物粘附制剂时，发现某些填料，诸如羟基磷灰石（HA)和 β-磷酸三钙（β-TCP)的加入提供了对硬组织的高效生物粘附。当简化本发明的一些实 施方案以实践时，还证明了这些填料增加生物粘附基质对硬组织的粘合强度的潜力；发现 ΗΑ和β -TCP改进生物粘附基质，因此得到可被用于软组织和硬组织两者应用的生物粘附 制剂。
[0091] 如本文使用的术语"生物粘附"是指物质（例如，制剂或基质）的以下特征，根据 该特征，当物质与活组织接合时，该特征使向活组织粘附对象诸如，例如，另一个活的软和/ 或硬组织、活组织本身和/或无生命对象成为可能。
[0092] 因此如本文使用，生物粘附制剂是指应用于此类活组织和/或待粘附到活组织的 对象，以期粘附活组织和对象的制剂；且生物粘附基质是指将粘附于其上的活组织和对象 粘合在一起的物质。
[0093] 根据本发明的一些实施方案的一个方面，提供了包括以下的生物粘附制剂：
[0094] a)明胶；
[0095] b)藻酸盐；
[0096] c)偶联剂；和
[0097] d)水。
[0098] 此处应当注意和下文中所详细讨论的，根据本发明的一些实施方案，制剂被定义 为成分的集合，其可被发现呈其中将所有组分混合成同一混合物的一种调和物的形式，或 呈单独定量的成分，例如，单独定量的溶剂和干成分的形式。
[0099] 如本文所提到的生物粘附制剂是相应生物粘附基质的前体。
[0100] 在一些实施方案中，生物粘附基质通过固化生物粘附制剂来形成，使得该生物粘 附制剂可被视为预固化制剂。
[0101] 生物粘附制剂的基本成分：
[0102] 如本文公开的生物粘附制剂包含至少两种类型的聚合物（例如，藻酸盐和明胶） 和偶联剂。
[0103] 生物粘附制剂设计为在偶联剂的存在下经历交联反应。
[0104] 不受限于任何特定的理论，假设交联反应涉及明胶链与藻酸盐链的交联，基本上 通过将明胶中的伯胺与藻酸盐中的羧基基团，和/或与一个或更多个其他的明胶分子偶 联。当使用包含明胶作为主要组分和藻酸盐作为相对于明胶的次要组分的流体制剂时，假 定大部分交联在明胶和藻酸盐之间形成。基本上是明胶和藻酸盐的交联聚合物的这一网 络，在本文中称为基质，是流体生物粘附制剂的固化的半固体、凝胶产物。因此，该基质被视 为通过使用偶联剂将明胶和藻酸盐偶联得到的偶联的明胶-藻酸盐基质。
[0105] 如本文中使用的，并且是本领域中已知的，术语"明胶"描述了可在特定条件下形 成凝胶的水溶性蛋白。明胶通常通过在胶原的酸性或碱性和部分水解条件下热溶解来获 得。A型明胶通过酸方法来获得，并具有引起正电荷的高密度的氨基基团。B型明胶通过碱 方法来获得，并具有引起负电荷的高密度的羧基基团。存在不同来源的胶原，诸如动物皮和 骨，其提供具有一系列物理和化学特性的各种明胶形式。通常，明胶包含以部分有序的方式 连接的十八种氨基酸；甘氨酸或丙氨酸是残基的约三分之一至一半，脯氨酸或羟脯氨酸是 约四分之一，且剩余等等包括酸性或碱性氨基酸残基。通常，为了在水中溶解明胶，有必要 通过加热或搅拌并加入热水以达到至少35°C的温度。适度加热提高溶解度，而重度加热可 导致明胶的聚集或部分水解。明胶的粘度随种类、浓度、时间和温度而变化。与碱处理过的 明胶相比，酸处理过的明胶具有轻微较大的固有粘度。明胶相对便宜，其是生物相容的，具 有可忽略的免疫问题，并且其是可生物降解的。"布鲁姆（Bloom)"是测量凝胶或明胶的强 度的测试。该测试确定由探针（通常具有0.5英寸的直径）偏转凝胶的表面4_而不破坏 它需要的重量（以克为单位）。结果以布鲁姆等级或布鲁姆数来表示，且通常在30布鲁姆 和300布鲁姆之间。为了对明胶进行布鲁姆测试，在进行测试之前，将6. 67%明胶溶液在 10°C下保持17-18小时。
[0106] 在本发明的实施方案的上下文中，明胶的替代选择可包括非动物来源的凝胶， 诸如琼脂（从海藻收获的复杂碳水化合物）、角叉菜胶（从海藻收获的复杂碳水化合 物）、果胶（在成熟的水果和蔬菜中存在的胶体碳水化合物）、魔芋（konjaka)(从魔芋属 (Amorphophallus)植物提取的胶体碳水化合物）、瓜尔胶（瓜拉纳（guaran)，从属瓜尔豆 (Cyamopsis tetragonolobus)的瓜尔豆（cluster bean)提取的半乳甘露聚糖类型）及其 有或没有明胶的各种组合。
[0107] 如本文中使用的，并且是本领域中已知的，术语"藻酸盐（alginate)"描述了阴离 子多糖。在本文和本领域中还称为藻酸（alginic acid)的藻酸盐，是包含β-D甘露糖醛 酸单体（M段）和α-L古洛糖醛酸（G段）的嵌段共聚物，不同形式的藻酸盐具有Μ/G的不 同比。如本文使用的术语"藻酸盐"包含各种Μ/G比。Μ/G比根据藻类/植物的种类、来源 和收获季节而变化。
[0108] 在一些实施方案中，藻酸盐具有范围从0. 3至4、从0. 7至3、或从1至2的Μ/G比。 在其他实施方案中，Μ/G 比为 0· 7、0· 9、1、1· 3、1· 5、1· 7、1· 9、2、2· 3、2· 5、2· 7、3、3· 5 或 4。
[0109] 已知藻酸盐通过结合水形成粘性胶状物（在水中能够吸收其自身重量的200-300 倍）。
[0110] 在温和条件下在水溶液中，通过与在相邻藻酸盐链的G-段之间结合的二价阳离 子相互作用，藻酸盐经历可逆凝胶化，产生离子间链桥。由于藻酸盐通常为具有羧基端的阴 离子聚合物，其是已知的并用作良好的粘膜粘附剂。
[0111] 天然存在的藻酸盐通常在海洋褐藻（例如，巨藻（Macrocystis pyrifera)、泡叶 藻（Ascophyllum nodosum)和海带（Laminaria)和土壤细菌（假单胞菌（Pseudomonas)和 固氮菌（Azotobacter)中产生。还涵盖了合成制备的藻酸盐。
[0112] 藻酸盐相对便宜，其是生物相容的，在哺乳动物中不引起免疫应答，并且其是可生 物降解的。
[0113] 在本发明的一些实施方案的上下文中，藻酸盐可以展示多于2Pa_SeC的高粘度 (HV)形式使用，或以展示0. 1-0. 3Pa-sec的低粘度（LV)形式使用。如下文实施例部分所 示，LV/HV藻酸盐形式的应用增加微调和优化本文呈现的生物粘附制剂的另一个参数。
[0114] 如本文使用的术语"偶联剂"，是指可在两个或更多个官能基团之间分子内、分子 间或两者催化或形成键的试剂。偶联剂被广泛用于增加聚合物网络并促进聚合物链之间的 交联，因此，在本发明的一些实施方案的上下文中，偶联剂是可促进聚合物链之间的交联的 偶联剂；或是可促进氨基官能基团和羧基官能基团之间，或在聚合物链的其他化学相容的 官能基团之间的交联的偶联剂；或者是可促进凝胶和藻酸盐之间的交联的偶联剂。在本发 明的一些实施方案中，术语"偶联剂"可被替换为术语"交联剂"。在一些实施方案中，聚合 物中的一种用作偶联剂并充当交联聚合物。
[0115] "化学相容的"意指两种或更多种类型的官能团可彼此相互反应以形成化学键。
[0116] 通常存在于明胶和藻酸盐中的示例性官能基团，包括，但不限于，胺（主要为伯 胺-NH 2)、羧基（_C02H)、巯基和羟基（分别为-SH和-0H)、和羰基（-C0H醛和-C0-酮）。
[0117] 如在明胶中，以及各种天然存在的多糖和氨基糖苷类中发现的，伯胺存在于多肽 链的N末端（称为α -胺）、赖氨酸（Lys，K)残基的侧链处（ε -胺）。因为在生理条件下 其带正电荷，所以伯胺通常是蛋白和其他大分子向外面向的（即，发现在外表面上）；因此， 其通常是缀合可及的。
[0118] 羧基存在于多肽链的C-末端、天冬氨酸（Asp，D)和谷氨酸（Glu，E)的侧链、以及 天然存在的氨基糖苷类和多糖诸如藻酸盐中。如同伯胺，羧基通常在大的聚合化合物诸如 蛋白和多糖的表面上。
[0119] 巯基和羟基分别存在于半胱氨酸（Cys，C)和丝氨酸（Ser，S)的侧链。羟基在多糖 和氨基糖苷类中是丰富的。
[0120] 羰基如酮或醛可经各种合成和/或天然的氧化处理在糖蛋白、糖苷类和多糖类中 形成。
[0121] 根据本发明的一些实施方案，偶联剂可根据官能基团的类型以及其间可形成的 交联键的性质来选择。例如，羧基直接偶联至胺可使用碳化二亚胺类偶联剂，诸如EDC来 得到；胺可通过以下被偶联至羧基、羰基和其他反应性官能基团：N-羟基琥珀酰亚胺酯 (NHS-酯）、亚氨酸酯（imidoester)、PFP-酯或羟甲基膦；巯基可通过以下被偶联至羧基、羰 基、胺和其他反应性官能基团：马来酰亚胺、卤乙酰基（溴-或碘_)、吡啶基二硫化物和乙 烯基砜；如在氧化的碳水化合物中的醛类，可被酰肼偶联至其他反应性官能基团；且羟基 可被异氰酸酯偶联至羧基、羰基、胺和其他反应性官能基团。
[0122] 因此，可在本发明的一些实施方案中使用的合适的偶联剂包括，但不限于，碳化二 亚胺、NHS-酯、亚氨酸酯、PFP-酯或羟甲基膦。
[0123] 碳化二亚胺是促进羧基对伯胺直接偶联（缀合）的完全交联剂。因此，不像其他 试剂，碳化二亚胺是零长度交联剂；其不会成为偶联的分子之间的最终交联的部分。因为 肽、蛋白、多糖和氨基糖苷类包含多个羧基和胺，所以直接碳化二亚胺介导的偶联/交联通 常导致多肽的无规聚合。
[0124] EDC，或N-(3-二甲基氨基丙基）-Ν' -乙基碳二亚胺盐酸盐，是使羧基和氨基基团 之间缩合以形成酰胺键和副产物脲成为可能的广泛使用的碳化二亚胺类偶联剂和交联剂。 与胺/羟基反应物进行反应后，EDC不存在于偶联产物的结构中；因此其生物相容性和生物 可降解性在本实施方案的上下文中不是问题。当明胶分子显示羧基和氨基基团两者时，该 类型的聚合物可通过EDC经历分子间交联。
[0125] 已知EDC和其尿素衍生物是细胞毒性的并抑制细胞生长。在活组织中针对氨基和 羧基基团的该高反应性，以及尿素衍生物的释放，可能是EDC的细胞毒性的基础。
[0126] 根据本发明的一些实施方案，碳化二亚胺类偶联剂的替代选择，包括但不限于，乙 二醛、甲醛、戊二醛、聚戊二醛、葡聚糖、柠檬酸衍生物、微生物转谷氨酰胺酶和京尼平。
[0127] 在一些实施方案中，偶联剂在偶联反应期间被用完，并且生成尿素衍生物作为胺 和羧基基团之间的偶联反应的副产物。尿素衍生物的性质由所用的偶联剂的性质决定。
[0128] 根据本发明的一些实施方案，各种偶联剂和交联剂可被组合或用作基于明胶和藻 酸盐和偶联剂的任何给定的生物粘附制剂中的添加剂，以进一步促进交联反应。在一个代 表性的实施例中，将NHS-酯加入至碳化二亚胺类偶联剂，诸如EDC中。
[0129] 向EDC的交联反应加入NHS得到NHS活化的羧酸基团，其不太易水解，并且防止重 排。另一方面，高浓度下的NHS可与EDC反应并与交联反应竞争，由此减少用于交联的EDC 的有效量。因此，试剂诸如NHS在本文中被称为交联促进剂。
[0130] 在本发明的上下文中，通过加入促进偶联反应和促进形成生物粘附基质中交联的 形成的各种试剂，意图提高交联效率和/或降低形成显示如上文讨论的期望的特性的基质 需要的偶联剂的量。因此，此类试剂在本文中被称为"交联促进剂"。交联促进剂的量被给 定为重量/体积每重量/体积百分比（w/v/w/v)，即相对于偶联剂的量，并根据本发明的一 些实施方案，该量的范围为从约1 %至100%、或从1 %至200%重量/体积每重量/体积百 分比。
[0131] 交联促进剂的代表性实例包括，但不限于，磺基-NHS、HOBt、HOAt、HBtU、HCtU、 HAtU、TBtU、PyBOP、DIC 五氟苯酚等。
[0132] 如以下实施例部分中所示，交联剂和交联促进剂在本文呈现的生物粘附制剂中的 组合得到了具有改进的粘合强度的生物粘附基质。此外，交联剂诸如EDC和交联促进剂诸 如N-羟基琥珀酰亚胺（NHS)的组合，允许显著减少生物粘附制剂中的EDC含量。由于使用 EDC的医疗安全性和细胞毒性影响，EDC的含量的减少是有益的。
[0133] 在一些实施方案中，相对于偶联剂的量，交联促进剂的量可以是1%、2 %、3 %、 4 %,5 %,6 %,7 %,8 %,9 %U0 %> 12 %U4 %U6 %U8 %,20 %,25 %,30 %,35 %,40 %, 45%、50%、60%、70%、100%、150%、200%，包括1%和200%之间的任何值，或甚至可以 为更高。在本发明的一些实施方案中，相对于偶联剂的量，交联促进剂的量为5%、10%、 15%、20%、30%或40%，包括从5%至40%之间的任何值。
[0134] 当一前一后使用时，甚至当使用相对低浓度的EDC时，EDC和NHS得到更强粘合的 生物粘附基质。示例性制剂包括为l〇mg/ml的EDC的量，以及相对于EDC的量为10%的NHS 的量。
[0135] 用于软和硬组织生物粘附制剂的填料：
[0136] 为了提供适合用于在例如硬组织的环境下展示机械和化学性能的生物粘附制剂/ 基质，生物活性填料可被加入至制剂中。已知此类填料促进骨形成和骨整合，其被视为对于 硬组织生物粘附制剂/基质高度期望的。
[0137] 如在本发明的一些实施方案的上下文中使用的术语"填料"，是指通常基于富含矿 物质来源的物质，其是生物相容的、无毒的，并且能够机械地加强基质，并在一些实施方案 中，能够促进骨形成和骨整合。在一些实施方案中，"填料"物质以水不溶性物质，即具有水 性介质中低溶解度的细粉末的形式存在于本文呈现的生物粘附制剂中。
[0138] 根据本发明的一些实施方案，一些填料，至少在一定显著程度上，也是生物可吸收 的，如可通过其生理吸收时间来评估的。已表明，一些生物可吸收的填料物质不仅作为防止 软组织向内生长的简单的空间填料。此类填料物质，在经历生理吸收后，可留下被发现是长 期稳定的并充当用于新骨形成的骨传导框架的一致网格的矿物质。还发现其促进对骨形成 是必不可少的血管的形成。
[0139] 如本文使用的术语"可吸收的"是指可经受吸收的物质，如该术语在下文中被定义 的。当吸收过程在生物系统中发生时，该物质被称为"生物可吸收的"。
[0140] 如本文使用的术语"吸收"，描述了物质通过化学、生物和/或生理过程的损耗。通 常，该术语在本文和本领域中用于描述这样的过程，其涉及物质的分解，通过例如，化学或 物理分解，诸如溶解、水解和/或吞噬作用，其可随后通过人体经由，例如，代谢吸收和/或 排泄分解产物。因此，术语吸收通常在本文和本领域称为"生物吸收"。因此，如本文使用的 短语"吸收期间"，是指吸收过程的时间段。
[0141] 根据本发明的一些实施方案，填料的非限制性的实例，包括以下所列的材料（一 些在括号中列出了其近似生理性吸收时间）：所有水合形式的硫酸钙、各种结晶形式的磷 酸三钙（Ca 3(P04)2)、β-磷酸三钙（β-TCP) (4-12个月）、微多孔羟基磷灰石（HA)颗粒 (18-36个月）、具有合成肽的牛衍生的羟基磷灰石（18-36个月）、钙化藻（6-18个月）、 合成颗粒状玻璃陶瓷（生物活性玻璃，18-24个月）、自体骨屑（3-7个月）、异体松质骨 (allogeneic cancellous bone) (6-15 个月）、福射松质异体骨（irradiated cancellous allogeneic bone) (4-12个月）、无机牛骨（15-30个月）、多孔无机晶体（4-10个月）、多孔 珊瑚羟基磷灰石（5-7年）以及涂覆了氢氧化钙的微孔Bioplant HTR聚合物的复合材料 (10-15 年）。
[0142] 本文中应注意，根据本发明的实施方案，取决于应用和预期用途，填料可呈细粉末 或粗粉末的形式，即其颗粒可展现直径范围从约1 μ m至约2mm的平均粒径。在一些实施方 案中，填料的平均粒径范围为从直径2 μ m-30 μ m、5 μ m-20 μ m、15 μ m-40 μ m、20 μ m-50 μ m、 50 μ m_60 μ m 或 50 μ m-100 μ m〇
[0143] 如以下的实施例部分所示，将两种类型的示例性生物活性陶瓷填料羟基磷灰石 (HA)和β -磷酸三钙（β -TCP)加入至本文呈现的生物粘附制剂，以在使用更低量的交联剂 (例如，EDC)时得到相对于相应无填料制剂，展现改进的粘合强度的生物粘附制剂/基质， 并且还发现非常适合于硬组织，诸如骨。这两种示例性填料特征为良好的生物相容性和无 毒性，但并作为能够促进骨形成和骨整合。
[0144] 根据本发明的一些实施方案，根据所得的生物粘附基质的显微结构和所得的粘合 强度，已研究了加入至生物粘附制剂中的填料诸如HA和β -TCP对离体软组织和硬组织两 者的效应。发现，由于其与制剂中的水性介质的独特相互作用以及其在其中的低溶解度，填 料形成推测作为基质的机械加固起作用的纤维和聚集物。
[0145] 如以下实施例部分所示，填料诸如HA和β-TCP可被用在本文呈现的生物粘附 制剂中，以诸如以下的生物粘附制剂的百分比重量/体积（％w/v)的量作为粉末：0. 025、 0· 05、0· 075、0· 1、0· 125、0· 15、0· 2、0· 225、0· 25、0· 275、0· 3、0· 35、0· 4、0· 45、0· 5、0· 55、 0. 6、1、1. 5、2、3或更高。根据一些实施方案，填料的应用可允许相对于相应的无填料的生物 粘附制剂，以低浓度使用EDC。如在下文呈现的试验结果中可见，根据本发明的一些示例性 实施方案，发现分别包含0. 5 %和0. 125% w/v浓度的HA或β -TCP的生物粘附基质具有比 其无填料的对应物更高的粘合强度。
[0146] 可将各种添加剂加入至制剂以修饰其固化前特性，诸如例如，用于改进的应用和 延展限制的粘度调节剂、渗透促进剂、和用于在应用过程中和后续允许追踪的着色剂或荧 光剂。可将各种添加剂加入至制剂以修饰其固化后特性，即影响所得基质的特性的添加剂， 诸如例如，另外的偶联剂/交联剂、借助于为用于各种藻酸盐物质的交联剂充当胶凝剂的 钙离子及其他稀土金属离子、塑化剂、硬化剂、软化剂和用于修饰基质的挠曲模量的其他试 齐IJ，以及影响当存在时的生物活性剂的释放速度、渗透和吸收的添加剂，如下文更详细地讨 论的。
[0147] 在本文中应注意，如同填料，可将本文描述的一些添加剂、以及一些生物活性剂以 干粉的形式加入至制剂中。这可以是为了使用简便，希望维持减少或增加生物粘附制剂的 一定的粘度值，或简单地因为生物活性剂的添加剂不溶于水性介质。
[0148] 生物粘附制剂的特性：
[0149] 如上文所讨论的，有效的生物粘附制剂的设计应同时考虑若干要求，包括，例如， 可加工性和效率来做出，可加工性和效率还可翻译为安全性。
[0150] 在可加工性和安全性考虑下，有效的生物粘附制剂应在室温下展现允许从业者在 例如，临床条件下应用和使用制剂的粘度。例如，太粘并因此不容易被涂开的制剂将难以被 应用于组织，而不够粘性并因此过度流动的制剂将是流动的并可能伴随不期望的泄漏、粘 附不足，以及整体提高的副作用和降低的安全性。
[0151] 还在可加工性和安全性考虑下，有效的生物粘附制剂应展示以下固化时间：如本 文所定义，其允许在相对短时间内利用制剂完成操作，使得避免可导致提高的不良副作用 和降低的安全性的延长的操作，然而，在另一方面，足够长以允许精确定位并如果需要，任 选重定位。在一些实施方案中，例如在对象不易被最佳定位并且可需要重定位步骤的情况 下，对象的瞬时粘合可以是不被期望的；因此，在本发明的一些实施方案中极短的固化时间 可能是不切实际的。在这种情况下，期望生物粘附制剂允许一段时间用于重定位（分离和 重邻接）待彼此粘合的对象。该时间的范围（窗口）被称为制剂的可工作时间，如下文进 一步讨论。
[0152] 在本文中应注意，根据本发明的一些实施方案，制剂可保持在多个分离的部分、 或溶液中，至少直到所有这些部分被混合为包含结合或伴随其应用和使用的所有成分的 单一调和物（at least until all these parts are mixed into a single concoction comprising all ingredients in conjunction or concomitant to its application and use)。关于生物粘附制剂的多部分制剂、存储工具、制备和应用的详细讨论在下文中来呈 现。
[0153] 当提及多部分生物粘附制剂的粘度时，其本质上涉及制剂的较粘稠部分，即包含 明胶、藻酸盐或有或没有生物活性剂或其他添加剂的明胶和藻酸盐的混合物的部分。只 要维持其化学组成，即赋予粘度的聚合物的浓度（或水含量）、温度和分子结构，则该粘性 部分将基本上保持相似的粘度。可选地，关于粘度涉及在其混合后立即的包含所有成分 的制剂（a formulation comprising all ingredients shortly subsequent to their mixing)。尽管溶解的聚合物对高粘度贡献最大，偶联剂的加入将通过实现不可逆改变粘度 的交联改变聚合物的化学组成，基本上与温度和含水量无关。由于实际原因，当本文提及粘 度时，是指包含明胶和藻酸盐的制剂部分，而相对于粘性部分，包含偶联剂的部分被认为是 较少粘性和小体积。由于相对短的固化时间，使用标准和常用做法和设备测量生物粘附制 剂的粘度可能是不切实际的。明胶和藻酸盐是粘度的主要贡献者，而所有其他组分和添加 剂都是次要的粘度调节剂。未解决的组分是交联剂和交联促进剂，因为这些试剂负责硬化 制剂为固体生物粘附基质，所以其具有对制剂的粘度的直接效应。因此，当测量制剂的粘度 时，人们可在加入交联剂和/或交联促进剂之前测量制剂的粘度。安全地假定缺少硬化剂 的制剂的粘度与完整制剂的粘度基本上相同。
[0154] 如下文所讨论的，将生物粘附制剂表征为"可工作时间"，是指在其中所有成分被 混合在一起的时间点至其中制剂太粘稠而不能工作的时间点之间的时间段。因此，根据本 发明的一些实施方案，报道的生物粘附制剂的粘度在可工作时间期间是有效粘度。
[0155] 取决于测定方法和其他因素，动力粘度通过各种单位来量化。在本实施方案的上 下文中，动力粘度是指以牛顿秒/平方米（N s πΓ2或Pa-sec)的单位，其中IPa-sec等于1 千克/米秒（kg ι--)并等于10泊（P)。例如，据称20°C下水具有lmPa_sec(0. 001Pa-sec) 的动力粘度，37°C下血液特征为3-4mPa-sec的粘度，且20°C下蜂蜜为10Pa-sec。
[0156] 在本发明的上下文中，当提及生物粘附制剂的粘度时，采取没有交联剂和/或交 联促进剂的制剂的实际测量的结果，并且视为完整生物粘附制剂的结果。
[0157] 因此，根据本发明的一些实施方案，本文呈现的制剂特征为以下的至少一个：
[0158] 范围从IPa-sec至50Pa_sec的室温粘度（参考在加入偶联剂溶液之前的明胶-藻 酸盐溶液，或在混合在一起后立即的包含所有组分的最终生物粘附制剂）；以及
[0159] 在生理条件下，范围从5秒至30分钟的固化时间。
[0160] 尽管以Pa-sec单位提供动力粘度的标准，并且其值源自给定环境温度下的特定 粘度测量值，本文应注意，动力粘度可由其他单位来表示，并由各种方法和技术来测量，所 有这些均可被用于表征任何给定的生物粘附制剂或其部分。例如，虽然室温下测量动力粘 度是更简单的，但由于在更高温度，诸如50°C下对混合并制备制剂是更有效的和实用的，因 此报告并还考虑比工作温度更高的温度下的生物粘附制剂的动力粘度也可是有用的。可选 地，由于例如，大部分操作室被保持在比室温更低的标准温度下，报告并考虑比标准室温更 低的温度下的动力粘度可以是更有益的；以及意图在体温应用和使用制剂时，报告并考虑 生物粘附制剂在或接近体温下的粘度。
[0161] 因此，根据本发明的一些实施方案，生物粘附制剂的动力粘度，或包含明胶和藻酸 盐的制剂部分的动力粘度，范围为从20°C下IPa-sec至50Pa_sec，和/或37°C下0. 5Pa_sec 至 25Pa_sec。
[0162] 根据本发明的一些实施方案，生物粘附制剂的室温动力粘度，或包含明胶和藻 酸盐的制剂部分的动力粘度，范围为从IPa-sec至5Pa_sec、从5Pa_sec至10Pa-sec、从 lOPa-sec 至 15Pa_sec、从 15Pa_sec 至 20Pa_sec、从 20Pa_sec 至 25Pa_sec、从 25Pa_sec 至 30Pa_sec、从 30Pa_sec 至 35Pa_sec、从 35Pa_sec 至 40Pa_sec、从 40Pa_sec 至 45Pa_sec、或 从 45Pa_sec 至 50Pa_sec。
[0163] 如本文使用的，短语"固化时间"描述了在生物粘附制剂形成生物粘附基质期间的 时间段，如本文描述的。
[0164] 在本文中应注意，虽然生物粘附制剂在偶联剂与明胶和/或藻酸盐的一种或两种 接触后开始固化，但该偶联反应和交联反应不瞬间跨越制剂的块的整个体积（the entire bulk of the mass of the formulation)。因此，定义术语"固化时间"使得其包含基质形 成的所有阶段的整个过程，包括"可工作时间"和"粘合时间"。"可工作时间"是在将制剂的 所有成分混合在一起的时刻，与推测由于其固化过程，制剂的粘度太高而不允许制剂工作， 即应用、扩散、定位和重定位的时刻之间的时间-窗口，如上文所讨论的。在上文呈现的生 物粘附制剂的粘度特性的上下文中，在可工作时间期间粘度是相对的，直到交联普遍并使 制剂变得太粘稠。"粘合时间"被定义为从该制剂被施加在对象上的时刻，到彼此粘合的对 象被认为在足够强度下粘合使得允许例如，释放任何紧固/紧致工具（如果使用）和/或 继续或完成该过程的时刻经过的时间。在一定程度上，取决于制剂、其作为单个或多个部分 制剂的使用模式、使用条件和对象的类型和粘合区域，可工作时间和粘合时间可重叠，可分 别继续彼此（continue one another respectively)，或可不连续。
[0165] 根据本发明的一些实施方案，本文呈现的包含混合在一起的所有成分的生物粘附 制剂的可工作时间，跨越从5秒至30分钟。取决于制剂的需要和预期用途，可将其设计为 展示各种可工作时间，其可跨越至少30秒、至少60秒、至少120秒、至少300秒、至少600 秒、至少900秒、或至少1800秒（30分钟）。
[0166] 根据本发明的一些实施方案，本文呈现的生物粘附制剂的固化时间范围为从5秒 至30分钟。取决于制剂的需要和预期性能，可将其设计为展示各种固化时间，其范围可为 从5秒至30秒、从5秒至30秒、从5秒至60秒、从5秒至120秒、从10秒至300秒、从30 秒至300秒、以及从60秒至1800秒（30分钟）。可选地，在粘附过程不限于时间并且其他 参数诸如强度和柔韧性是更重要的，诸如例如装置至患者的皮肤的局部（外部）粘附的情 况下，固化时间可比前述值更长，并且范围可为从数秒至多于30分钟，并且为，例如40分 钟、50分钟、60分钟、以及甚至120分钟，包括从30分钟至120分钟的任何中间值。
[0167] 所得的生物粘附基质：
[0168] 生物粘附基质是在生物粘附制剂中的一些成分之间发生的固化过程的结果，并因 此基质包括如本文所讨论的彼此偶联的明胶和藻酸盐，以及任选地变得与基质相关（例 如，包埋于其中）的制剂的其他成分。
[0169] 如上文所讨论的，设计如本文描述的生物粘附制剂以形成相应的生物粘附基质， 并因此设计使得生物粘附基质展现期望的性能。根据本发明的一些实施方案，设计如本文 描述的生物粘附制剂使得在其固化后，其形成特征为以下的生物粘附基质：如本文所定义 的有生命力的生物对象的高粘合强度、生理条件下的最佳挠曲模量、和最佳的可生物降解 速率。
[0170] 如本文所用，措辞"最佳"涉及制剂和/或相应基质在期望的应用下的性能。就这 一点而言，应注意，不同应用可需要最佳性能的不同参数，其通常可取决于待粘合的对象的 类型、待粘合的对象的维度、粘合区域、需要粘附的程序的条件性质以及取决于对象和程序 的其他参数。
[0171] 虽然各种活体组织和其他活的或无生命对象的粘合强度是生物粘附制剂/基质 的高度期望的特性，但本文呈现的生物粘附制剂在粘液/血浆/血液潮湿环境的生理条件 下粘附各种对象，诸如有生命力的和无生命力的组织、骨、皮肤、金属、塑料和其他天然以及 合成的聚合物质是有意义的能力。
[0172] 粘合强度可从在对粘合的对象的样品进行的拉伸试验期间创建的应力应变曲线 的斜率实验性地来确定，并以力/单位面积（牛顿/平方米（N/m 2)或达因/平方厘米），即 帕斯卡（Pa)、兆帕（MPa)或千兆帕斯卡（GPa)的单位来表示。
[0173] 如本文使用的短语"粘合强度"描述了一对给定材料的粘合对象在其分裂开之前 可经历的拉伸应力的最大量。
[0174] 根据本发明的一些实施方案，由本文呈现的生物粘附制剂得到的生物粘附基质特 征为在粘合峰值下范围从约2, 000帕斯卡（2MPa)至约60, 000帕斯卡（60MPa)的有生命 力的生物对象的最大粘合强度。根据一些实施方案，由本文呈现的生物粘附基质展现的有 生命力的生物对象的最大粘合强度范围为从2MPa至lOMPa、从5MPa至20MPa、从15MPa至 30MPa、从 20MPa 至 40MPa、从 30MPa 至 50MPa、或从 40MPa 至 60MPa。
[0175] 根据本发明的一些实施方案，生物粘附基质的另一种所需特性，是当在生理条件 下，特别是潮湿并从环境吸水溶胀时，其在应力和压力下弯曲和挠曲而不从其粘合的对象 上分裂或分离的能力的程度。
[0176] 取决于预期的用途和条件，期望生物粘附基质随着时间并在间歇或连续运动、应 力、变形、弯曲、拉伸、压力和磨损下执行（在生理条件下维持其粘合作用）。根据本发明的 一些实施方案，基质特征为在生理条件下范围从0. 5MPa至200MPa的挠曲强度（模量）。 可选地，由本文呈现的生物粘附基质在生理条件下展现的挠曲模量，范围为从0. 5MPa至 5MPa、从 IMPa 至 lOMPa、从 5MPa 至 20MPa、从 lOMPa 至 15MPa、从 15MPa 至 20MPa、从 20MPa 至 30MPa、从 30MPa 至 50MPa、从 50MPa 至 lOOMPa、从 75MPa 至 150MPa、从 lOOMPa 至 150MPa、 或从 155MPa 至 200MPa。
[0177] 根据本发明的一些实施方案，本文呈现的生物粘附基质是可生物降解的。
[0178] 为了有效地被用于各种内部和外部的医疗程序中并且特别是内部手术程序中，本 文呈现的生物粘附基质还显示了最佳的可生物降解速率，允许其以足够长的时间粘合对象 以在崩解之前显示其预期的用途。
[0179] 如本文使用的术语"生物可降解"和其任何形容词、词形变化和偏差 (declination)，是指材料从可检测的固体、半固体、凝胶、粘液或其他情况下局部的形式 (localized form)经历化学和/或物理转化为离域化和/或检测不到的形式诸如其任何可 溶、可洗、易挥发、可吸收和/或再吸收分解产物或代谢物的特性。由于化学的、生物学的和 /或物理因素，诸如，例如固有化学键易变性、酶分解过程、熔融、溶解及其任何组合，可生物 降解材料在生理条件下经历此类转化。
[0180] 取决于生物粘附基质的化学和物理特性和其应用的位置，以及其预期的用途，基 质的生物降解的过程可跨越数天至数周至数月。短语"可生物降解速率"在本文中定义为在 应用生物粘附制剂与所得生物粘附基质不再作为生物粘附基质存在的时间之间的时间段。 "不再存在"意指可归因于原始基质的物质在应用生物粘附制剂的部位处可不再以大量水 平被检测到，或在原始部位超过正常水平仍可被检测的其痕量在该部位不可再粘合组织或 逗留。
[0181] 通常，由本文呈现的生物粘附制剂形成的生物粘附基质的粘合强度，在一定程度 上，在生理条件下，将开始降解。这种强度的降解由基质的分解引起，其由包括以下的因素 的组合实现：化学方法（溶胀、溶解和自发的化学降解）、生物方法（酶促驱动的反应、新的 未粘合的细胞和其他组织组分的形成以及粘合的细胞和其他组织组分的死亡）、机械方法 (应力、应变和撕裂）等。为简单起见，降解本文呈现的生物粘附基质的粘合强度的因素和 方法的集合都包括并统一在短语"可生物降解速率"下。
[0182] 根据本发明的一些实施方案，生物粘附制剂的预期用途是形成可保持彼此附着的 生物对象持续足够长的时间段用于接合、融合或治愈对象的基质。时间段取决于对象和待 进行的医疗程序。例如，制剂可被用于形成邻接切口的两个边缘、足够强壮和长以允许切口 自我修复并愈合的基质；所述切口可在身体的内部部位或在表面（皮肤和肌肉）上。在另 一个实例中，对象之一是一片皮肤且另一对象是无生命的医疗装置，在该情况下，生物粘附 基质意图保持固定至皮肤的装置直到其实现其目的或直到基质被代替。
[0183] 生物粘附基质的可生物降解性可由以下的因素的组合来操作：起始于组成，即聚 合物的相对浓度和交联密度、可改变基质的分子结构（更多和多样的交联）的添加剂、生物 降解促进剂/增强剂和生物降解抑制剂/抑制器。可被用于操纵降解性的另一个因素是基 质的肉眼可见形状和结构，即其表面面积、对周围介质的可及性、治疗的区域的尺寸等。
[0184] 因此根据本发明的一些实施方案，本文呈现的生物粘附基质的可生物降解速率范 围为从约7天至约6个月。在一些情况下，可使降解性周期更短，并且范围为从1周至1个 月，包括在其间的任何时间段，诸如从10天至3周。在其他情况下，可使降解性周期更长， 例如1-6个月，并且范围为从1个月至2个月，从2个月至3个月或范围为从2个月至6个 月。
[0185] 可被用于确定任何给定生物粘附基质，包括由本文要求保护的生物粘附制剂形成 的基质的粘合强度中涉及的时间因素的另一个参数，是粘合强度保留的一半时间，即最大 粘合强度达到其值一半的时间段，T1/2
[0186] 根据本发明的一些实施方案，T1/2范围为从约1天至约5个月，及其间的任何值。 例如，对于短粘附周期应用，T1/2范围为从约1周至约两周，或从约10天至约1个月。对 于更长的粘附周期，T1/2范围为从约1个月至约2个月、或从约2个月至约3个月、或从约 3个月至约4个月、或从约3个月至约5个月。
[0187] 在本文中应注意，虽然讨论了最小粘合时间和最佳的可生物降解速率，但本文呈 现的生物粘附基质可在其被生物降解之前除去，并且可通过机械和化学手段有意地缩短其 粘合时间。
[0188] 基本成分的浓度：
[0189] 本发明人已发现，生物粘附制剂和由其形成的基质的以上描述的特性的至少一些 可通过应被优化的生物粘附制剂的每种成分的相对浓度来操纵。
[0190] 根据本发明的一些实施方案，如本文描述的生物粘附制剂包括明胶、藻酸盐和偶 联剂，如本文描述的，每种以将赋予制剂本文描述的特性的浓度，和/或以将赋予制剂本文 描述的特性的相对含量比率，如下文呈现的。
[0191] 在本文中应注意，对于是有用的和有效的生物粘附制剂，选择其聚合物的浓度以 得到可工作的稠度（主要在粘度方面）。因此，可工作制剂的聚合物的浓度，并且特别是明 胶的浓度的范围的高限，不可超过一定的值。超过这些最大范围值的一个或更多个可导致 不能实施的制剂。
[0192] 根据本发明的一些实施方案，在制剂中明胶的浓度为500mg/ml或更低。
[0193] 根据本发明的一些实施方案，在制剂中的明胶浓度范围为从50mg/ml至500mg/ ml。在一些实施方案中，生物粘附制剂中的明胶含量范围为从100mg/ml至500mg/ml、从 100mg/ml 至 400mg/ml、从 100mg/ml 至 300mg/ml、从 100mg/ml 至 200mg/ml、或从 50mg/ml 至 400mg/ml、从 50mg/ml 至 300mg/ml、从 50mg/ml 至 200mg/ml 或从 50mg/ml 至 100mg/ml， 包括在以上指示的值之间的任何值。
[0194] 根据本发明的一些实施方案，在制剂中藻酸盐的浓度范围为从5mg/ml至100mg/ ml。在一些实施方案中，生物粘附制剂中的藻酸盐含量范围为从10mg/ml至100mg/ml、从 10mg/ml 至 90mg/ml、从 10mg/ml 至 80mg/ml、从 10mg/ml 至 70mg/ml、从 10mg/ml 至 60mg/ ml、从 10mg/ml 至 50mg/ml、从 10mg/ml 至 40mg/ml、或从 5mg/ml 至 90mg/ml、从 5mg/ml 至 80mg/ml、从 5mg/ml 至 70mg/ml、从 5mg/ml 至 60mg/ml、从 5mg/ml 至 50mg/ml、从 5mg/ml 至 40mg/ml、从 5mg/ml 至 30mg/ml、从 5mg/ml 至 20mg/ml、或从 5mg/ml 至 10mg/ml，包括在以上 指示的值之间的任何值。
[0195] 根据本发明的一些实施方案，在制剂中偶联剂的浓度范围为从lmg/ml至50mg/ ml、从 lmg/ml 至40mg/ml、从 lmg/ml 至 30mg/ml、从 lmg/ml 至 20mg/ml、或从 lmg/ml 至 10mg/ ml，包括在以上指示的值之间的任何值。
[0196] 如上文讨论的，由于已知某些偶联剂为细胞毒性的或为产生细胞毒性的部分，期 望在生物粘附制剂内使用相对低量的偶联剂。另一方面，减少偶联剂在制剂中的量可导致 减少由制剂形成的生物粘附基质的粘合强度。本发明人已证明了包含20-40mg/ml或甚至 更低量的偶联剂的制剂可被用于提供生物粘附基质，其中粘合强度基本不受影响。
[0197] 一些示例性生物粘附制剂如下所示，每一种包含指定浓度下的明胶、藻酸盐和偶 联剂，表示为制剂的总体积的重量/体积的百分比：
[0198] 示例性制剂I :100mg/ml明胶、20mg/ml藻酸盐和作为碳化二亚胺类偶联剂的4mg/ ml EDC ；
[0199] 示例性制剂 II :100mg/ml 明胶、40mg/ml 藻酸盐和 4mg/ml EDC ;
[0200] 示例性制剂 III :100mg/ml 明胶、60mg/ml 藻酸盐和 4mg/ml EDC ;
[0201] 示例性制剂 IV :100mg/ml 明胶、40mg/ml 藻酸盐和 10mg/ml EDC ;
[0202] 示例性制剂 V :150mg/ml 明胶、40mg/ml 藻酸盐和 10mg/ml EDC ;
[0203] 示例性制剂 VI :200mg/ml 明胶、40mg/ml 藻酸盐和 10mg/ml EDC ;
[0204] 示例性制剂 VII :200mg/ml 明胶、40mg/ml 藻酸盐和 5mg/ml EDC ;
[0205] 示例性制剂 VIII :200mg/ml 明胶、70mg/ml 藻酸盐和 35mg/ml EDC ;
[0206] 示例性制剂IX :250mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐和25mg/ml EDC ;或
[0207] 示例性制剂X :200mg/ml明胶、40mg/ml藻酸盐和20mg/ml EDC ;或
[0208] 示例性制剂 XI :500mg/ml 明胶、10mg/ml 藻酸盐和 25mg/ml EDC。
[0209] 在本文中应注意，在本发明的一些实施方案中，偶联剂的浓度可由添加剂的存在 而降低，并不会影响该制剂的性能。
[0210] 例如，生物粘附制剂包括表示为制剂的总体积的重量/体积的以下量的明胶、藻 酸盐、偶联剂和交联促进剂：
[0211] 示例性制剂 XII :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、10mg/ml EDC 和 2mg/ml NHS-酯-类偶联剂（相对于EDC浓度的20% );
[0212] 示例性制剂 XIII :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、10mg/ml EDC 和 4mg/ml NHS-酯（相对于EDC浓度的40% );
[0213] 示例性制剂 XIV :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、15mg/ml EDC 和 1. 5mg/ml NHS-酯（相对于EDC浓度的10% );
[0214] 示例性制剂 XV :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、15mg/ml EDC 和 3mg/ml NHS-酯 (相对于EDC浓度的20% );
[0215] 示例性制剂 XVI :250mg/ml 明胶；30mg/ml 藻酸盐、20mg/ml EDC 和 4mg/ml NHS-酯 (相对于EDC浓度的20% );
[0216] 示例性制剂 XVII :500mg/ml 明胶；10mg/ml 藻酸盐、20mg/ml EDC 和 4mg/ml NHS-酯（相对于EDC浓度的20% );或
[0217] 示例性制剂 XVIII :300mg/ml 明胶；30mg/ml 藻酸盐、10mg/ml EDC 和 lmg/ml NHS-酯（相对于EDC浓度的10% )。
[0218] 在本文中应注意，在本发明的一些实施方案中，制剂可包括填料，而不影响制剂的 性能并且甚至改进制剂的性能，且使得制剂更适合用于更宽范围的应用，诸如硬组织粘附 (骨粘附等）。
[0219] 例如，生物粘附制剂包含以下量的明胶、藻酸盐、偶联剂、任选的交联促进剂以及 填料：
[0220] 示例性制剂 XIX :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、20mg/ml EDC 和 0. 25% w/v 羟 基磷灰石；
[0221] 示例性制剂 XX :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、20mg/ml EDC 和 0· 5 % w/ v β -TCP ；
[0222] 示例性制剂 XXI :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、10mg/ml EDC 和 0· 5% w/v 轻基 磷灰石；
[0223] 示例性制剂 XXII :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、10mg/ml EDC 和 0· 125 % w/ v β -TCP ；
[0224] 示例性制剂XXIII :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、20mg/ml EDC、2mg/ml NHS-酯 (相对于EDC浓度的10% )和0· 25% w/v羟基磷灰石；
[0225] 示例性制剂 XXIV :200mg/ml 明胶；40mg/ml 藻酸盐、20mg/ml EDC、4mg/ml NHS-酯 (相对于EDC浓度的20% )和0· 5% w/v β -TCP ;
[0226] 示例性制剂 XXV:300mg/ml 明胶；30mg/ml 藻酸盐、10mg/ml EDC、lmg/ml NHS-酯 (相对于EDC浓度的10% )和0· 5% w/v羟基磷灰石；或
[0227] 示例性制剂 XXVI :300mg/ml 明胶；30mg/ml 藻酸盐、lOmg/ml EDC、lmg/ml NHS-酯 (相对于 EDC 浓度的 10% )和 0· 125% w/v^-TCP。
[0228] 因此，在一些实施方案中，如本文描述的生物粘附制剂包括藻酸盐、明胶、水、和偶 联剂，如本文描述的，并且还包括交联促进剂和/或填料，如本文描述的，其中偶联剂的浓 度为20mg/ml或更低（例如，15mg/ml、或10mg/ml、或更低）。
[0229] 任何前述提到的示例性制剂可还包括本文描述的一种或更多种生物活性剂。
[0230] 在本文中应注意，涵盖了组分浓度的其他组合，其中的一些已在以下的实施例部 分被证实。
[0231] 药物洗脱生物粘附制剂：
[0232] 根据本发明的一些实施方案，如本文描述的生物粘附制剂还包括一种或更多种生 物活性剂。在一些实施方案中，此类制剂设计为在固化后得到药物洗脱生物粘附基质。换 言之，固化包含生物活性剂的生物粘附制剂以形成其中掺有生物活性剂的药物洗脱生物粘 附基质。在一些实施方案中，形成此类药物洗脱生物粘附基质，使得生物活性剂在基质与生 理媒介物接触后从基质上释放。因此，根据本发明的一些实施方案，生物粘附制剂可被用于 各种生物粘附应用，如本文所讨论的，而同时用作用于递送生物活性剂的储库和运载物。
[0233] 在本文中应注意，虽然生物活性剂在制剂中的掺入可影响制剂的特性和所得的生 物粘附基质的特性，但该生物粘附制剂及其相应基质被设计为具有上文提到的期望的性 质，同时增加洗脱生物活性剂的能力，如下文讨论的。
[0234] 在本文中还应注意，根据本发明的一些实施方案，不包含生物活性剂的生物粘附 制剂及相应基质意图主要使用其生物粘附性质。在此类实施方案中，除了释放生物活性剂 的量和速率外，本文描述的有效的生物粘附制剂/基质的所有其他特性和特质，以及主要 成分的最佳相对含量，适用于其中不包含生物活性剂的制剂。
[0235] 如在根据本发明的一些实施方案的生物活性剂和生物粘附制剂/基质的上 下文中使用的，术语"掺入的（incorporated) "与以下术语同义使用：诸如"封存的 (sequestered) "、"负载的（loaded) "、"包封的（encapsulated) "、"缔合的（associated with) "、"填充的（charged) "以及这些术语的任何词形变化，它们全部可互换使用以描述如 下文所定义的生物活性剂在制剂/基质中的存在。封存的生物活性剂可经由例如扩散、溶 解、洗脱、提取、浸出从基质上洗脱或释放，作为影响基质的润湿、溶胀、溶解、化学分解、降 解、生物降解、酶分解及其他过程的任何或组合的结果。还可从基质上洗脱生物活性剂，而 对基质的结构没有任何显著变化、或有部分变化。
[0236] 如本文使用的，短语"生物活性剂"描述了发挥一种或更多种生物学和/或药学活 性的分子、化合物、复合物、加合物和/或组合物。因此生物活性剂可被用于，例如，缓解疼 痛、预防炎症、预防和/或减少和/或消除感染，促进伤口愈合、促进组织再生、实现肿瘤/ 转移消除/抑制、实现局部免疫系统抑制，和/或预防、减轻或治疗各种医学状况。
[0237] "生物活性剂"、"药物活性剂"、"药物活性材料"、"医药"、"治疗活性剂"、"生物学活 性剂"、"治疗剂"、"药"、"药剂"、"药物"和其他相关的术语可在本文互换使用，并且它们全 部意图被术语"生物活性剂"所涵盖。
[0238] 术语"生物活性剂"在本发明的上下文中还包括诊断剂，包括，例如，用于标记、追 踪、成像和鉴定各种生物学元件诸如小分子以及大分子、细胞、组织和器官的显色剂、荧光 齐IJ、发光剂、磷光剂；以及放射性材料，其可用于放疗和追踪两者，用于破坏有害组织诸如局 部区域中的肿瘤/转移瘤，或抑制健康组织的生长，诸如在目前的支架应用中；或作为用于 核医学和放射成像中使用的生物标志物。
[0239] 根据本发明，可单独或组合使用生物活性剂，即在一种生物粘附制剂中可一起使 用多于一种类型的生物活性剂，并且因此从生物粘附基质上同时释放。
[0240] 在一些实施方案中，在制剂中生物活性剂的浓度范围为从所述制剂的总体积的 0. 1 %重量/体积至10%重量/体积，并且在一些实施方案中甚至更多。取决于使用的生物 活性剂的性质和生物粘附制剂/基质的预期用途，还预期更高及更低值的生物活性剂的含 量。
[0241] 当在释放或洗脱生物活性剂的上下文中使用术语"生物活性剂"时，意指生物活性 剂在其释放后是基本上有效的。
[0242] 如下文所讨论的，生物活性剂可凭借其自身与一种或更多种基质形成组分和/或 偶联剂的反应性，或凭借其本身化学和/或物理性质，对偶联的明胶-藻酸盐基质化学和/ 或机械性质有影响。因此，应注意，通常，生物活性剂被选择为适合于掺入提供偶联的明胶 明胶-藻酸盐生物粘附基质的生物粘附制剂，以使得生物活性剂可以以预期的有效量和释 放率从生物粘附基质上洗脱，同时允许预固化生物粘附制剂展示预期的特性，如本文所讨 论的，并且同时允许制剂提供展示预期的特性的生物粘附基质，如本文所讨论的。
[0243] 如以下实施例部分所讨论并示例的，一些生物活性剂可展示一个或更多个官能基 团，其可易受在聚合物和偶联剂之间发生的偶联过程的影响，并且因此可影响所得基质的 特性。例如，展现羧基基团或伯胺基团的生物活性剂可与由于其针对此类官能基团的反应 性而被选择的偶联剂发生反应。在此类情况下，为了维持所得基质的期望的特性，可在成分 的类型及其浓度方面将一些调整引入生物粘附制剂。
[0244] 根据本发明的一些实施方案，生物活性剂可以是，例如，生物大分子或小有机分 子。
[0245] 根据本发明的一些实施方案，生物活性剂是非蛋白物质（non-proteinous substance)，即在其结构中具有不超过四个氨基酸残基的物质。
[0246] 根据本发明的一些实施方案，生物活性剂是非碳水化合物物质 (non-carbohydrate substance),即在其结构中具有不超过四个糖（含氨基糖苷类）部分 的物质。
[0247] 根据本发明的一些实施方案，生物活性剂基本上没有以下官能基团的一种或更多 种：竣基、伯胺、轻基、疏基和醒。
[0248] 如本文使用的术语"生物大分子"，是指天然存在于活的生物体中的聚合生化物 质，或生物聚合物。氨基酸和核酸是聚合生物大分子的一些最重要组成部分，因此生物大分 子典型地包括聚合的氨基酸、聚合的核酸、聚合的糖、聚合的脂质及其组合的一个或更多个 链。大分子可包括可共价地或非共价地彼此附着的几个大分子亚基的复合物。因此，核糖 体、细胞器以及甚至完整的病毒可被视为生物大分子。
[0249] 如本文使用的生物大分子，具有比1000道尔顿（Da)更高，并且可比3000Da更高， 比5000Da更高，比10kDa更高以及比50kDa更高的分子量。
[0250] 可有益地掺入本文描述的生物粘附药物洗脱基质中的生物大分子的代表性实例， 包括，但不限于，肽、多肽、蛋白、酶、抗体、寡核苷酸和标记的寡核苷酸、核酸构建体、DNA、 RNA、反义、多糖、病毒及其任何组合，以及细胞，包括完整的细胞或其他亚细胞组分和细胞 碎片。
[0251] 如本文中使用的，短语"有机小分子"或"有机小化合物"是指主要由碳和氢，连同 以较低存在比率的氮、氧、磷和硫以及其他元素一起组成的小化合物。在本发明的上下文 中，关于化合物、试剂或分子的术语"小"，是指比约1000克/摩尔更低的分子量。因此，有 机小分子具有比l〇〇〇Da更低、比500Da更低、比300Da更低、或比lOODa更低的分子量。
[0252] 可有益地掺入本文描述的生物粘附药物洗脱基质中的有机小分子的代表性实例， 包括，但不限于，血管发生促进剂、细胞因子、趋化因子、化学引诱剂、化学驱避剂、药物、激 动剂、氨基酸、拮抗剂、抗组胺剂、抗生素、抗原、抗抑郁药、抗高血压剂、止痛剂和麻醉剂、抗 炎剂、抗氧化剂、抗增殖剂、免疫抑制剂、凝血因子、骨整合剂、抗病毒剂、化疗剂、辅因子、月旨 肪酸、生长因子、半抗原、激素、抑制剂、配体、糖类、放射性同位素、放射性药物、类固醇、毒 素、维生素、矿物质和其任何组合。
[0253] 适合于在本实施方案的上下文中使用的生物活性剂的代表性实例包括，但不限 于，镇痛剂、麻醉剂、抗生素、抗肿瘤和化疗剂、激动剂和拮抗剂药、氨基酸、血管发生促进 齐U、减食欲药物、抗过敏药、抗关节炎药、抗哮喘药、抗体、抗胆碱能药、抗惊厥药、抗抑郁药、 抗糖尿病药、止泻药、抗真菌剂、抗原、抗组胺剂、抗高血压剂、抗炎剂、抗偏头痛药、止恶心 药、抗肿瘤药、抗氧化剂、抗震颤麻搏药、抗增殖剂、抗原虫药（antiprotozoans)、止痒剂、 抗精神病药、退热药、反义核酸构建体、解痉药、抗病毒剂、胆汁酸、钙通道阻断剂、心血管制 剂、细胞、中枢神经系统兴奋齐?、化学引诱齐?、趋化因子、化学驱避齐?、化疗齐?、胆固醇、辅因 子、避孕药、细胞因子、减充血剂、利尿药、DNA、药物和治疗剂、酶抑制剂、酶、脂肪酸、糖脂 类、生长因子、生长激素、止血和抗出血齐?、半抗原、激素抑制齐?、激素、安眠药、免疫活性剂、 免疫抑制剂、抑制剂和配体、标记的寡核苷酸、杀微生物剂、肌肉松弛剂、核酸构建体、寡核 苷酸、抗副交感神经药（parasympatholytics)、肽、外周和脑血管扩张剂、磷脂、多糖、蛋白 质、精神兴奋剂、放射性同位素、放射性药物、受体激动剂、RNA、糖、皂苷、镇静剂、有机小分 子、杀精子剂、类固醇、拟交感神经药、毒素、安定药、疫苗、血管扩张剂、病毒组分、病毒载 体、病毒、维生素、以及其任何组合。
[0254] 生物活性剂可被选择以达到局部或全身应答。生物活性剂可以是适合于以下各种 的任何预防剂或治疗剂：局部、肠内和肠外类型的施用途径，包括，但不限于皮下或经皮、真 皮内经皮、经粘膜、肌肉内施用和粘膜施用。
[0255] 根据本发明的一些实施方案，可被包封在生物粘附药物洗脱基质中的一类生 物活性剂，是减轻疼痛的镇痛剂类，例如NSAID、C0X-2抑制剂、阿片制剂和拟吗啡样物 (morphinomimetics)〇
[0256] 根据本发明的一些实施方案，可被掺入生物粘附药物洗脱基质中的另一类生物活 性剂，是麻醉剂类。根据本发明的一些实施方案，可被掺入生物粘附药物洗脱基质中的另一 类生物活性剂，是促进血管发生的治疗剂类。非限制性实例包括生长因子、细胞因子、趋化 因子、类固醇细胞存活和增殖剂。
[0257] 根据本发明的一些实施方案，特别是在期望组织再生、和涉及植入装置和组织愈 合的应用的某些实施方案中，可被掺入生物粘附药物洗脱基质中的另一类生物活性剂，是 细胞因子、趋化因子和相关的因子。
[0258] 免疫抑制药物或试剂，通常在本文中称为免疫抑制剂的非限制性实例，包括糖皮 质激素、细胞抑制剂、抗体、作用于亲免素（immunophilin)的药物和其他免疫抑制剂。
[0259] 止血剂的非限制性实例包括高岭土、蒙脱石和氨甲环酸。
[0260] 在本文中应注意，高岭土是具有在生物粘附制剂中的有限溶解度的示例性生物活 性剂，并因此以干粉的形式加入，且因此，至少在一定程度上，充当生物粘附制剂中的填料。 这种生物活性剂和填料的双重功能，可表征由本发明的实施方案包括并随后预期的任何添 加剂或生物活性剂。
[0261] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括细胞毒性因子或细胞周期抑制因子以及有助于干扰细胞增殖的其他试剂。
[0262] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括遗传治疗剂和蛋白，诸如核酶、反义多核苷酸和编码特定产物的多核苷酸（包 括重组核酸），诸如基因组DNA、cDNA或RNA。多核苷酸可以以"裸的"形式或以与增强多核苷 酸吸收和表达的载体系统关联地来提供。这些可包括DNA密实剂（DNA compacting agent) (诸如组蛋白），非感染性载体（诸如质粒、脂质、脂质体、阳离子聚合物和阳离子脂质）和 病毒载体诸如病毒和病毒样颗粒（即，制成作用如病毒的合成颗粒）。载体还可具有附着的 肽靶向序列、反义核酸（DNA和RNA)、和包括编码ferry蛋白诸如膜转位序列（"MTS"）的 基因序列的DNA嵌合体、代替有缺陷的或不足的内源性分子的tRNA或rRNA以及单纯疱疹 病毒-1( "VP22"）。
[0263] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括可被内源性或外源性控制的基因递送试剂。
[0264] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括作为二聚体、同型二聚体、异二聚体，或其组合，单独或连同其他分子的骨形态 发生蛋白（"BMP"）家族。可选地或另外，可提供能够诱导BMP的上游或下游效应的分子。 此类分子包括任何"刺猬（hedgehog) "蛋白或编码其的DNA。
[0265] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括化学治疗剂。根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基 质的另外的生物活性剂，包括抗生素试剂。
[0266] 抗病毒剂可包括核苷膦酸盐/酯和其他核苷类似物、AICAR(5-氨基-4-咪唑羧酰 胺核糖核苷酸）类似物、糖酵解途径抑制剂、甘油酯、阴离子聚合物等。
[0267] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括抗病毒和非病毒载体。
[0268] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括留体类抗炎药。根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱 基质的另外的生物活性剂，包括抗氧化剂。
[0269] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括维生素。
[0270] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括激素。
[0271] 根据本发明的一些实施方案，可有益地掺入生物粘附药物洗脱基质的另外的生物 活性剂，包括人源（自体或异体）的细胞，包括干细胞，或来自动物来源（异种），如果需要 可将其进行基因工程改造以递送感兴趣的蛋白。
[0272] 药物释放曲线：
[0273] 自用作其储库的基质的生物活性剂的释放速率，或药物释放曲线，可通过各种因 素，诸如成分在本文描述的生物粘附制剂中的相对浓度来控制。
[0274] 在本实施方案的上下文中相关的典型的药物递送机制由包含预定的和可耗尽的 量的药物的储库和在药物的储库和生理环境之间的界面组成。通常，当储库暴露于生理环 境时药物释放在初始时间点开始，并遵循典型扩散控制的动力学，另外的影响由基质的水 吸收（溶胀）、崩解和生物降解等实现。
[0275] 应注意，与在提供其他药物洗脱基质的制剂中使用的合成聚合物，诸如聚乳酸 (PLA)和聚乙醇酸（PGA)相比，既不是天然聚合物，也不是偶联产物酰胺键的明胶-藻酸盐 偶联的基质不是水可降解的。在活的受试者身体中，该基质将通过还将影响药物释放速率 的酶活性降解。
[0276] "药物释放曲线"是描述当在感兴趣的特定身体部位测量时作为时间函数的药物 (生物活性剂）的瞬时浓度的一般表示，而浓度对时间的斜率表示在任何给定时间点的释 放速率。可将药物释放曲线划分为取决速率的周期，由此该速率线性或以指数方式上升或 下降，或保持基本恒定。一些典型的探索速率包括突释速率和持续释放速率。
[0277] 如本文使用的，短语"突释（burst release) "，是与药物进入感兴趣的身体部位的 快速释放一致，并且通常与药物的浓度呈指数增长相关，以相对短的时间从零增长至高水 平。通常，药物释放曲线的突释部分简短地结束，并且然后逐渐改变为释放曲线中的稳定水 平、或缓释部分。
[0278] 如本文使用的，短语"持续释放（sustained release) "，是指突释部分之后的药物 释放曲线的部分，并且通常特征为恒定速率和相对长的持续时间。
[0279] 因此在释放曲线的突发部分和持续部分之间的主要差异为速率（斜率特性）和持 续时间，对于突释为指数性和短的，以及对于持续释放为线性和长的；并且二者在药物施用 方案中起到显著作用。在大多数情况下，突释部分和持续释放部分两者的存在是不可避免 的，并且源于药物递送机制的化学和热力学性质。
[0280] 在本发明的实施方案的上下文中，短语"高突释"是药物洗脱生物粘附基质的以下 属性，如本文所述，该属性是指在基质暴露于其作用的环境（例如生理环境）的初始阶段期 间从基质上释放的药物的量，其中，所述量超过基质中包含的总量的20%，并且初始阶段被 认为是从暴露起的最初六个小时。
[0281] 在本发明的一些实施方案中，"高突释"描述了药物洗脱生物粘附基质的以下属 性，如本文所述，其中30%、40%、50%、60%以及甚至更高百分比的生物活性剂（药物）在 基质暴露于生理介质的最初6小时期间被释放。预期了在生物活性剂（药物）的20%和 100 %之间的任何值。
[0282] 因此，短语"低突释"是指其中小于20%的包含的药物在暴露的最初六小时内被释 放的药物洗脱生物粘附基质。
[0283] 在本发明的一些实施方案中，"低突释"描述了药物洗脱生物粘附基质的以下属 性，如本文所述，其中以及甚至更低百分比的生物活性剂（药物）在基质暴 露于生理介质的最初6小时期间被释放。预期了在生物活性剂（药物）的20%和1%之间 的任何值。
[0284] 通常，并且根据本发明的一些实施方案，至少20%的生物活性剂在制剂/基质与 生理介质接触的6小时内被释放至周围的生理介质中。根据本发明的一些其他实施方案， 至多20%的生物活性剂在制剂/基质与生理介质接触的6小时内被释放至周围的生理介质 中。
[0285] 生物粘附制剂的制备和基质形成：
[0286] 本文呈现的包含或不包含生物活性剂的生物粘附制剂，通过将所有组分一起混合 为单一调合物来制备，至少从制剂的意义上说，其能够固化。可离体、在体外或原位形成单 一调合物，即制剂可以以两种或更多种子制剂的形式被单独保存，或作为一套干粉和预测 量的量的溶剂（水）单独保存，如下文所讨论，其通过以下方式中的一种来组合形成单一调 合物。
[0287] 体外意指作为单一调合物的制剂在将制剂应用在待粘合的对象之前，通过将制剂 的所有组分混合（例如，在小瓶中）来形成，如这些在本文中被定义、描述和示例的。
[0288] 原位意指作为单一调合物的制剂通过将一种子制剂应用在一个对象上，并且将另 一种子制剂应用在另一个对象上，且在粘附的部位处将对象邻接在一起以形成单一调合 物；或通过将一种子制剂应用在对象上并此后将另一种制剂应用在同一对象上来形成。
[0289] 当应用至活的对象时，体外相应于离体，且原位相应于体内。
[0290] 在任何可能的情况下，制剂在基本上不能固化的条件下来保存。
[0291] 根据本发明的一些实施方案的一个方面，提供了形成生物粘附基质的方法，其通 过固化如本文描述的生物粘附制剂实现。
[0292] 如本文使用的术语"固化"包括主动过程诸如使制剂经历一定条件（例如，加热和 /或混合，剪切力，等），以及包括允许经过固化时间的被动过程。
[0293] 在一些实施方案中，方法还包括，在固化之前，混合制剂的组分，S卩，混合本文所述 子制剂或用适当的溶剂混合本文所述的粉末。
[0294] 如上文讨论的，可离体、在体内、体外或原位实现混合。
[0295] 生物粘附制剂和基质的用途：
[0296] 如本文讨论的，本文呈现的包含或不包含生物活性剂的生物粘附制剂，被用于形 成为药物洗脱或非药物洗脱基质的生物粘附基质，其在许多医疗和辅助医疗应用中是有用 的。如以上讨论的，根据本发明的一些实施方案，生物粘附基质，例如，在代替或增强外科缝 合线和缝合钉中是有用的。
[0297] 因此，根据一些实施方案，本文呈现的掺入生物活性剂或不掺入生物活性剂的制 齐U，被标识为用于将对象彼此粘合，其中这些对象中的至少一个是生物对象，如这些术语在 本文中被定义和讨论的。
[0298] 通常，本文呈现的生物粘附制剂可被用于制造用来粘合对象的产品，所述对象的 至少一个是生物对象。
[0299] 因此，如本文使用的短语"生物对象"，是指动物或植物的任何有生命力的/活的 部分，包括单个活的动物样本。活的或有生命力的生物对象或组织被定义为植物或动物的 仍保持有生命力或存活并被基本上保持在生理环境中以保持有生命力或存活的任何主要 或次要部分。生物对象的非限制性实例包括任何植物或动物、活组织样品、皮肤组织、骨组 织、结缔组织、肌肉组织、神经组织和上皮组织。还包括了在器官中做出的切口的边缘，所述 器官诸如生物体的任何身体部位中的皮肤、肌肉、内脏器官。
[0300] 无生命的对象是不可复活的、移植的、增殖或以其他方式显示如医学上定义的生 命的任何迹象的对象，并且包括合成的和/或生物来源的对象。这些包括，例如，贴片、骨替 换部件、起搏器、接口和通风孔，以及需要粘贴并固定至如本文定义的有生命力的生物对象 的任何其他医疗设备。
[0301] 根据本发明的一些实施方案，无生命的生物对象可部分地或完全地由动物或植物 材料和产物制成，或部分地或全部地由合成物质来制成。当设计生物粘附制剂用于在有生 命力的生物对象中或上使用时，在本文中应注意，其可如同任何粘合剂或粘合胶被有效地 用于粘合生物的或合成的无生命的对象。
[0302] 在本文中应注意，术语"对象"意在包括相同对象的一个或更多个部件或部分，从 而通过使用本文描述的制剂通过粘合组织或器官中的切口的两侧闭合切口，可被认为粘合 一个对象（组织或器官）或两个对象（切口的两侧）。
[0303] 根据一些实施方案，从掺入生物活性剂的生物粘附制剂获得的药物洗脱基质，仅 被用于其药物洗脱和药物递送的能力而不论其生物粘附能力。此类基质可用作，例如，药 物贮存库，并且可粘附至器官或组织，其中药物的释放是有利的（不在其上粘合另一个对 象）。
[0304] 形成生物粘附基质和粘合对象的方法：
[0305] 根据本发明的实施方案的一个方面，提供使用本文描述的生物粘附制剂形成本文 描述的生物粘附基质的方法，该方法通过固化所述制剂来实现。
[0306] 根据本发明的一些实施方案，由固化生物粘附制剂形成的包含生物活性剂或不包 含生物活性剂的生物粘附基质，在对象上和/或在两个或更多个对象之间形成，其中所述 对象中的至少一个是如本文描述的生物对象。
[0307] 本文描述的生物粘附基质在对象上的形成通过将本文描述的生物粘附制剂应用 在所述对象上并固化该制剂来实现。基质在两个或更多个对象之间的形成通过将制剂应用 在对象中一个或更多上，例如，在其意图粘合的表面的部分上，并且此后邻接对象来实现。 邻接对象意指使每个对象的表面的至少部分接触。
[0308] 在本发明的一些实施方案中，粘合对象还伴随使用力和/或紧固对象的其他工 具，并保持对象至少彼此邻接（阻止粘合的表面分离），直到制剂固化至对象被粘合并可放 开的程度。
[0309] 因此，提供了至少将两个对象彼此粘合的方法，其通过以下来实现：
[0310] 将本文呈现的生物粘附制剂应用于对象的至少一个上；以及
[0311] 邻接所述对象（以在其间形成接触），任选地同时将所述对象彼此紧固。
[0312] 应注意，实现邻接的作用以在对象之间形成接触，同时使用紧固以允许制剂固化 并在对象之间形成基质，由此将对象彼此粘合。
[0313] 根据本发明的一些实施方案，本文呈现的生物粘附制剂和基质可被用于在损伤或 手术后以及在许多外科手术中保持身体组织在一起，所述外科手术包括但不限于切口闭 合、角膜穿孔、外阴切开术、剖腹产情况、唇裂、皮肤和骨移植术、肌腱修复、疝气、甲状腺手 术、牙周手术、牙龈切除术、牙植入、口腔溃疡、胃静脉曲张、内脏器官诸如肝和胰的伤口、夕卜 部和内部医疗器械的附着和固定，等。
[0314] 用于存储、制备和应用生物粘附制剂的装置（means):
[0315] 如本文中所呈现，根据本发明的一些实施方案的生物粘附制剂由两种或更多种主 要聚合物组分和偶联剂组成，所述偶联剂在主要聚合物组分之间形成交联键。由于偶联/ 交联反应在使聚合物组分与偶联剂接触后发生，这两组的组分，即聚合物和偶联剂，应分开 保存直到有必要应用该制剂。因此，应注意，该制剂可以以任何数目的分开的部分来保存， 至少直到在其应用和使用前将其混合为包含所有的单一调合物。
[0316] 因此，根据本发明的一些实施方案，本文呈现的预固化的生物粘附制剂通过使主 要包含明胶、藻酸盐和任选的生物活性剂的子制剂A与主要包含一种或更多种偶联剂的子 制剂B接触来形成。
[0317] 可选地，预固化的生物粘附制剂可无限期地作为其每个成分的预测量的量的粉末 的干燥混合物保存，所述组分，包括聚合物、偶联剂，各种添加剂和生物活性剂，允许每个可 通过在水中溶解来重构。可选地，仅一些成分作为粉末的干燥混合物保存，而其他成分作为 单独溶液或粉末保存。应注意，设想生物粘附制剂的长期存储的任何形式，只要阻止偶联/ 交联反应不受控制地开始。
[0318] 可选地，根据本发明的一些实施方案，子制剂A和子制剂B分别保存于密封隔室 中，每个隔室可用作存储容器，或作为适合于应用本文中呈现的生物粘附制剂的集成敷贴 器（integrated applicator)的储库（例如，被配置用于应用糊剂和稠的液体）。
[0319] 因此，根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了用于储存、制备和/或应 用本文中呈现的预固化的生物粘附制剂的试剂盒，其包括至少两个室，诸如第一隔室和第 二隔室，其中第一隔室容纳子制剂A，如上文呈现的，且第二隔室容纳子制剂B。只要这两个 隔室都保持密封并在可接受的贮存条件下，生物粘附制剂将不会固化或崩解。
[0320] 在一些实施方案中，试剂盒包括至少两个隔室，每个包含相应于该特定子制剂的 成分，其以特定浓度已预先溶解于溶剂中使得混合两个子制剂导致如本文描述的生物粘附 制剂。
[0321] 可选地，试剂盒包括一个或更多个隔室，每个包含预测量的量的生物粘附制剂的 一种或更多种组分的干粉，和包含预测量的量的溶剂的单独隔室，使得混合粉末和溶剂导 致了如本文描述的生物粘附制剂。
[0322] 试剂盒还可包括混合和搅拌工具、碗、敷贴器、新鲜度指示器，防篡改措施和用于 用户的说明书印刷品。
[0323] 试剂盒可包括用于可控地并任选地同步排出每个子制剂的测量的量的装置、敷贴 器或分配器，所述子制剂的每个从用作单独的子制剂的盒的单独的隔室分配。
[0324] 因此，根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了用于在应用本文呈现的 生物粘附制剂中使用的集成双室分配器，其包括装配了具有联合递送口的双桶盒组件，其 中具有用于与混合管结合的底座。适合于应用本文呈现的生物粘附制剂的集成敷贴器，可 遵循用于两部分化学粘合剂的任何敷贴器的设计，所述化学粘合剂需要在控制并安全的条 件下由单独隔室有效地分配两种子制剂。
[0325] 可被用于混合、分配和应用本文呈现的生物粘附制剂的示例性两部分化学粘合剂 敷贴器，被公开于例如美国专利申请号2007/0289996和2011/0248045中，以及美国专利号 4, 979, M2、5, 〇82, 147、6, 732, 887、7, 53〇, 8〇8、7, 635,糾3、7, 6"，8〇3、8, 0了4,別3 中，其全 部通过引用并入本文，如同在本文完全列出。
[0326] 如本文使用的术语"约"是指±10%。
[0327] 术语"包括（comprises) "、"包括（comprising) "、"包括（includes) "、"包括 (including) "、"具有（having) "和其词形变化是指"包括但不限于"。
[0328] 术语"由...组成（consisting of)意指"包括并限于"。
[0329] 术语"基本上由......组成"意指制剂、组合物、方法、基质或结构可包括另外的 成分、步骤和/或部分，但只要另外的成分、步骤和/或部分不实质上改变所要求保护的制 齐IJ、组合物、方法、基质或结构的基本和新颖的特性。
[0330] 如本文使用的，单数形式"一个（a) "，"一个（an) "和"该（the) "包括复数指代对 象，除非上下文另有明确指示。例如，术语"化合物"或"至少一种化合物"可包括多种化合 物，包括其混合物。贯穿本申请，本发明的各种实施方案可以以范围格式来呈现。应当理解， 范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁，并不应被解释为对本发明的范围的硬性限制。因 此，范围的描述应被认为具有具体公开的所有可能的子范围以及该范围内的单个数值。例 如，诸如从1至6的范围的描述应被认为具有具体公开的子范围，诸如从1至3、从1至4、 从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等等，以及该范围内的单个数字，例如1、2、3、4、5、和 6。这适用，而不论范围的宽度。
[0331] 每当本文指示数值范围时，意指包括在指示的范围内的任何列举数字（分数或整 数）。短语"范围/范围之间"第一指示数和第二指示数，且"范围/范围从（ranging/ranges between) "第一指示数"至"第二指示数在本文可互换使用，并且意指包括第一和第二指示 数以及在其间的全部分数和整数。
[0332] 如本文使用的术语"方法"是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序，包 括，但不限于，化学、药理学、生物学、生物化学和医学领域的从业者已知的，或易于从已知 的方式、手段、技术和程序开发的那些方式、手段、技术和程序。
[0333] 应理解，为了清楚起见在单独实施方案的上下文中描述的本发明的某些特征，还 可以以组合在单个实施方案中提供。相反，为了简便起见在单个实施方案的上下文中描述 的本发明的各种特征，还可以以单独地或以任何合适的子组合或如适用于本发明的任何其 他描述的实施方案来提供。在各种实施方案的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些 实施方案的必要特征，除非该实施方案没有这些元素是不起作用的。
[0334] 如上文描绘的以及如以下权利要求部分要求保护的本发明的各种实施方案和各 方面在以下实施例中发现实验性支持。 实施例
[0335] 现参考以下实施例，其连同以上说明书以非限制性方式阐述本发明的一些实施方 案。
[0336] 实施例1
[0337] 材料和方法
[0338] 材料
[0339] 根据本发明的一些实施方案的示例性基本的生物粘附基质，由包含以下成分的示 例性生物粘附制剂来制备：
[0340] 明胶-在本文呈现的实施例中，来自猪皮的A型明胶（90-100布鲁姆）购自 518111 &41(11^(*。对于胶粘机理的研究，使用了来自猪皮具有不同布鲁姆数（90-100、175和 300)的三种类型的"A型"明胶。
[0341] 藻酸盐-在本文呈现的实施例中，藻酸钠盐（粘度约25〇CpS，2% (25°C )购自 Sigma-Aldrich。对于粘合机理的研究，分别使用了具有100-300cP(0. 1-0. 3Pa-sec)的低 粘度（LV)和大于2,000cP(2Pa-sec)的高粘度（HV)的藻酸钠盐，2% (25°C)。
[0342] EDC-N_(3-二甲基氨基丙基）-Ν' -乙基碳二亚胺盐酸盐购自Sigma-Aldrich。
[0343] 布比卡因盐酸盐购自Sigma-Aldrich。其是用于外周神经阻滞、浸润、和交感神经、 骶管或硬膜外阻滞的局部麻醉剂。
[0344] 布洛芬钠盐购自Sigma-Aldrich。其-是在疼痛、发热、痛经、骨关节炎、类风湿关 节炎和其他风湿性和非风湿性炎性紊乱、和血管性头痛的治疗中使用的常用的非留体抗炎 药。
[0345] 合成的羟基磷灰石（还称为羟磷灰石，HA)，以粉末的形式）以及以烧结粉末的形 式的 β-憐酸三I丐 β-TCP)购自 Sigma-Aldrich，Rehovot，Israel。
[0346] 生物粘附剂制备：
[0347] 药物洗脱生物粘附剂制备通常基于在加热板上达到60°C的加热条件下，在蒸馏水 中溶解各种量的作为粉末或储备溶液的明胶、藻酸盐和生物活性剂。由于最终溶液的高粘 度，搅拌通过搅拌器诸如Fisher' s Vortex Genuine 2?搅拌装置来实现。
[0348] 简言之，将预测量的量的生物活性剂溶解于蒸馏水中。此后将预测量的量的藻酸 盐加入至生物活性剂的清澈并透明的均相溶液中。得到亮黄色均匀粘稠的溶液后，将预测 量的量的明胶i加入其中以得到明胶-藻酸盐-活性剂混合物，本文中还称为子制剂A。将 各种预测量的量的偶联剂EDC溶解在单独的蒸馏水管中以得到子制剂B，刚好在使用生物 粘附剂的时间之前，将子制剂B加入至子制剂A中。
[0349] 未封存任何生物活性剂的原始的生物粘附基质由没有生物活性剂的生物粘附制 剂来制备，与以上的程序类似，除了将藻酸盐首先溶解于纯蒸馏水中以外。
[0350] 粘度测量：
[0351] 由于生物粘附制剂的初始粘度主要受明胶-藻酸盐溶液的粘度的影响，粘度测量 在加入EDC之前来进行。粘度测量使用配备锥和板几何结构（4°锥角、40_直径、400 μ m间 隙）的控制应力流变仪（型号AR2000，TA Instruments Ltd·)，在37°C的恒定温度和10Hz 的恒定剪切速率下来进行以研究在粘合剂的初始粘度和其粘合强度之间的关系。
[0352] 软组织粘合强度测量：
[0353] 进行了根据本发明的一些实施方案的各种生物粘附基质的体外软组织粘合强度 测量，以检查该生物粘附制剂的生物活性剂的类型和浓度对粘合强度的效应，即将两个软 组织样品粘合在一起的能力。
[0354] 猪皮（购自Kibbutz Lahav, Israel)被用作粘合试验的软组织模型。使用解剖刀 将猪皮切成2cm X 2cm正方形片，并且将片保存于-20°C直至使用。在使用时，将猪皮片在 空气中解冻，并且将其表皮侧用超级胶水牢固地附着至具有匹配表面积的lcm高度黄铜测 试支架上。将测试支架连接至2cm X 0.4cm X 5cm的黄铜把手环。
[0355] 将0. 1ml的子制剂A(明胶-藻酸盐混合物）均匀且平等地分散在具有附着至测试 支架的其表皮侧的两个猪皮片的真皮侧上，如上文呈现的。此后，将〇. 〇4ml的子制剂B(EDC 溶液）与子制剂A在皮肤片的一个上混合，以得到预固化生物粘附制剂，其固化后变成生物 粘附基质。随后，将附着至另一片的支架以在两个皮肤片的真皮侧之间建立牢固接触的方 式放置在第一支架上。然后将两个支架以1. 25N的恒力压在一起，并且在37°C和100%湿 度环境下放置在静态培养箱（HeraeuS，B12)中30分钟。使用各测试的生物粘附制剂制备 五个相同偶联的皮肤样品。
[0356] 在温育30分钟后，生物粘附基质的粘合强度使用5500Instron Universal Testing Machine (Instron engineering Corp.)和10N测力传感器在室温下以拉力来测 量。通过偶联的皮肤片邻接的两个支架在2mm/min的恒定速度下被拉紧直到实现分离，并 且结果以千帕斯卡（KPa)来记录。机械测试过程受到标准测试方法ASTM F-2258-03启发。 粘合强度被定义为应力-应变曲线中的最大强度，由Instron Merlin软件测量。
[0357] 药物洗脱研究：
[0358] 进行体外释放研究以检查生物粘附组分对以麻醉药物布比卡因和布洛芬的形式 的两种类型的生物活性剂的释放动力学的效应。对各制剂进行五次重复。
[0359] 将0. 1ml的测试的子制剂A (明胶-藻酸盐混合物）使用1ml无针头的注射器注射 进6mm X 6mm X 3mm矩形娃胶模具中。此后，立即将0.04ml的子制剂B(EDC水溶液）与子 制剂A混合以在模具中形成预固化生物粘附制剂（140 μ 1)。在之后数分钟、生物粘附制剂 完全固化后，将潮湿的生物粘附基质样品挤压出其硅胶模具，并在化学通风橱中空气干燥。
[0360] 将空气干燥的生物粘附基质的长方体放入塑料试管中，并将1ml的ρΗ7下的无菌 PBS缓冲液加入至每个试管中，并作为释放介质。将叠氮化钠（0.02% w/v)加入至介质中 以防止微生物污染。加入介质后，将试管（内有生物粘附样品）用塑料盖密封，并在37°C下 放置于静态培养箱（Herae US，B12)中14天。
[0361] 在实验期间的特定时间点，即6小时、1天、2天、3天、7天和14天，从试管中取出 整个介质，并用等体积的新鲜的PBS缓冲溶液和0. 02% w/v叠氮化钠代替。将取出的介质 转移至玻璃HPLC小瓶中并保持在-20°C直至分析。对于药物释放动力学的确定，使用HPLC 系统评估在各时间点取出的介质中该药物的浓度。
[0362] 包含布比卡因的样品的HPLC分析使用配备了设定为在210nm开始的UV 2075正 检测器、和反相柱（ACE 5C18、内径d = 4. 6_、长度=250mm)的Jasco HPLC系统保持在 40°C来进行。流动相由PBS(pH3. 3)和乙腈混合物的混合物（72:28%，v/v)组成，以1. 5ml/ min的流速，用没有梯度的四元梯度泵（PU 2089正）。用自动进样器（AS 2057Plus)注射 1-100 μ 1样品。各洗脱峰的面积使用EZstart软件3. 1. 7版本，使用校准曲线进行整合。
[0363] 包含布洛芬的样品的HPLC分析使用配备了设定为在220nm开始的UV 2075正 检测器、和反相柱（ACE 5C18、内径d = 4. 6_、长度=250mm)的Jasco HPLC系统保持在 40°C来进行。流动相由PBS(pH3. 3)和乙腈混合物的混合物（40:60%，v/v)组成，以2ml/ min的流速，用没有梯度的四元梯度泵（PU 2089正）。用自动进样器（AS 2057Plus)注射 1-100 μ 1样品。各洗脱峰的面积使用EZstart软件3. 1. 7版本，使用校准曲线进行整合。
[0364] 在体外药物洗脱过程已开始后14天，37°C下将生物粘附样品浸入"胰蛋白酶A"溶 液中4小时，以溶解样品并提取在最初14天期间不释放的药物。根据上文提到的方案使用 一次性滤器装置（Whatman，0. 2 μ m)将溶解的溶液过滤，注入HPLC系统并分析以确定余药 的量。
[0365] 水吸收：
[0366] 将主要包含明胶和藻酸盐的预固化的生物粘附制剂与EDC混合后两小时，称重固 化的生物粘附基质并记录干重W toy。此后将五毫升的PBS缓冲液（pH7)加入其中。在37°C 和100%湿度下，将具有生物粘附基质样品的板插入至培养箱（他^6118,812)0.5小时、1小 时、2小时、5小时、24小时和48小时。当指定的时间到期时，将PBS溶液从板中除去，并且 称重溶胀的生物粘附基质样品并记录湿重W wrt。根据公式（Wwrt-Wtoy)X 100/Wtoy计算水吸收 (溶胀）比率。
[0367] 药物释放速率可受负载药物的水凝胶的溶胀的影响。将空气干燥的无药物的生物 粘附长方体置于塑料试管中，并浸泡在lml药物释放介质（PBS pH7和0. 02 %叠氮化钠） 中，并在37°C下放置于静态培养箱（Heraeus，B12)中6小时。在浸湿前（Wdl7l)、在浸湿6 小时后（W wrt)、以及空气干燥浸湿的样品后（Wtoy2)，采集样品的重量值。水吸收被计算为 (wwet-wdry2)xi〇〇/wdryl〇
[0368] 细胞毒性试验：
[0369] 将成纤维细胞（第14次传代）解冻，并在37°C、湿润气氛和5% C02下，培养于具 有培养基的75mm2烧瓶中。将细胞用补充了 10%胎牛血清、1%L-谷氨酰胺和0.1%青霉 素-链霉素-制霉菌素的改良的Eagle培养基进行培养。在70% (在传代16-19次时）汇 合时，将细胞使用lml胰蛋白酶A培养3分钟来分离，将游离的细胞加入至培养基中，并播 种于6孔板中。当达到70%汇合时，将培养基替换为2ml的包含10% v/v阿尔玛蓝的培养 基温育4小时。此后，从每个孔中采集两个100yL样品，并插入至96孔板中。将板插入用 于在分光光度计（Spectra max 340PC384, Molecular Devices)在 570nm 和 600nm 下分析。
[0370] 进行两个实验，首先将生物粘附剂的每个组分分别插入包含4ml培养基的试管 中，并温育24小时，且然后将该培养基代替包含阿尔玛蓝的培养基加入至细胞。在第二个 实验中，将具有阿尔玛蓝的培养基替换为4ml的新鲜培养基，并且将0. lml的生物粘附剂加 入至培养基，并温育24小时，随后进行使用阿尔玛蓝的另一个读数。
[0371] 阿尔玛蓝的还原是细胞增殖中变化的指示；因此，将结果与没有组织粘合剂的初 始读数进行比较。阿尔玛蓝的吸光度的减少使用制造商的方案来计算，即阿尔玛蓝还原= (ε 6(IcA 57。_ ε 57(Λ 6。。）/ ( ε 57(Λ 6。。_ ε 6(Ι(Λ 57。），其中 ε 57。和 ε 6。。分力丨j 疋氧化的阿小玛监在 570nm和600nm处的摩尔消光系数，#和f分别是测试和对照在570nm和600nm处的吸光 度，而对照采集为有阿尔玛蓝但没有任何细胞的培养基。
[0372] 微观结构表征：
[0373] 研究了根据本发明的一些实施方案的负载药物的生物粘附基质的微观结构，以表 征不同的药物在生物粘附基质中的分散，并检查微观结构对药物释放曲线和粘合强度的效 应。为此目的，由420 μ 1根据本发明的实施方案的生物粘附制剂制备的约24X24X3mm的 空气干燥的负载药物的生物粘附长方体，经冷冻断裂并使用环境扫描电子显微镜（Quanta 200FEG ESEM)在高真空模式以10kV的加速电压观察其横截面。药物晶体和聚集体的平均 直径使用Sigma Scan Pro软件来分析。
[0374] 硬组织粘合强度测量：
[0375] 牛股骨（在当地屠宰场购买）的皮质部分被用作硬组织模型，以评估添加至生物 粘附制剂的填料对所得的生物粘附基质的粘合强度的效应。
[0376] 使用"FMB-minor"便携式带锯将股骨样品锯成2X2X0. 2cm长方体样本。将样本牢 固地附着在具有匹配表面面积的金属测试支架上。
[0377] 粘合强度的测量系统基于用于如本文呈现的软组织粘附的系统，并且具有相似的 尺寸。
[0378] 将140 μ 1的包含各种浓度的测试的填料的生物粘附制剂均匀地散布在两个股 骨样本的暴露的侧面上。然后将样本通过施加7. 5Ν的载量立即彼此连接，并置于37°C 和100 %湿度环境中。在30分钟后，粘合强度使用5500Instron universal testing machine (Instron Engineering Corp.)和2kN测力传感器在室温下以拉力模式来测量。
[0379] 股骨关节的两个部分以2_/分钟的恒定速度被拉紧，直到实现分离。
[0380] 机械测试过程受到标准测试方法ASTM F-2258-03启发。粘合强度被定义为应 力-应变曲线中的最大强度，由Instron Merlin软件测量。
[0381] 实施例2

【背景技术】
[0382] 基于 Sung 等人的教导[J. Biomed. Materials Res.，46 (4)，520 - 530 页，1999]制 备了制剂，用于与根据本发明的一些实施方案的生物粘附制剂和基质进行比较。简言之，在 50°C将由预称重的量的藻酸盐制备的储备溶液溶解于蒸馏水中，且溶液澄清后将预称重的 量的明胶加入其中，并搅拌直到溶液变得澄清。所得的混合物包含600mg/ml明胶和30mg/ ml藻酸盐。将偶联剂EDC溶解于蒸馏水中，以得到10mg/ml溶液和20mg/ml溶液。
[0383] 所得制剂的测试如下进行。使用之前立刻，将0. 1ml明胶-藻酸盐储备溶液与 0. 035ml EDC储备溶液混合以得到445mg/ml明胶、22mg/ml藻酸盐和2. 6mg/ml EDC的终浓 度。该混合物在一片猪皮上来制备，并且此后将第二片皮肤放置在制剂上，且将偶联的皮肤 片在0. 129kg的压力下放置在潮湿培养箱（100%湿度，37°C )中30分钟。对偶联的皮肤片 进行如上文呈现的机械测试方案，并展示了 4436± 1361Pa的结果。应注意，由于在室温下 太迅速凝胶化，所得的制剂难以应用于皮肤片。
[0384] 在重现由Sung等人报道的制剂的另一个尝试中，由水中840ml/ml明胶和42mg/ml 藻酸盐的储备溶液制备了具有600mg/ml明胶、30mg/ml藻酸盐和20mg/ml EDC的终浓度的 制剂。此制剂不可能应用，不论偶联剂浓度。
[0385] 实施例3
[0386] 粘合强度
[0387] 进行了若干系列的测量以阐明生物粘附制剂的每个组分对所得生物粘附基质的 粘合强度的效应，以千帕（KPa)来表示。明胶、藻酸盐和偶联剂EDC浓度的效应显示于表1、 图1和图2中。
[0388] 表1显示了对四个系列的样品进行的粘合强度测试除以变化的参数的结果，其中 藻酸盐在系列1、2和3中不同，而明胶跨越系列1-3不同，且EDC在系列4中不同而明胶和 藻酸盐不变。
[0389] 表 1
[0390]

【权利要求】
1. 一种生物粘附制剂，所述生物粘附制剂包含： a) 明胶； b) 藻酸盐； c) 偶联剂；和 d) 水， 其中在所述制剂中所述明胶的浓度小于500mg/ml， 所述制剂特征为范围从IPa-sec至50Pa_sec的室温粘度。
2. 如权利要求1所述的生物粘附制剂，所述生物粘附制剂在固化后形成生物粘附基 质，其中用于形成所述基质的固化时间范围为从5秒至30分钟。
3. 如权利要求2所述的制剂，所述制剂使得所述基质特征为以下的至少一种： 范围从2, 000帕至60, 000帕的有生命力的生物对象的粘合强度； 生理条件下范围从0. 5Mpa至200MPa的挠曲强度；以及 范围从7天至6个月的生物可降解速率。
4. 如权利要求1-3的任一项所述的制剂，其中在所述制剂中所述明胶的浓度范围为从 100mg/ml 至 300mg/ml。
5. 如权利要求1-4的任一项所述的制剂，其中在所述制剂中所述藻酸盐的浓度范围为 从 10mg/ml 至 60mg/ml。
6. 如权利要求1-5的任一项所述的制剂，其中在所述制剂中所述偶联剂的浓度范围为 从 lmg/ml 至 50mg/ml〇
7. 如权利要求1-5的任一项所述的制剂，其中所述明胶的浓度范围为从200mg/ml至 300mg/ml,所述藻酸盐的浓度范围为从20mg/ml至40mg/ml,且所述偶联剂的浓度范围为从 10mg/ml 至 30mg/ml。
8. 如权利要求1-7的任一项所述的制剂，所述制剂还包含交联促进剂。
9. 如权利要求8所述的制剂，其中所述交联促进剂为N-羟基琥珀酰亚胺。
10. 如权利要求8和9的任一项所述的制剂，其中，相对于在所述制剂中所述偶联剂的 量，在所述制剂中所述交联促进剂的浓度范围为从1 %至50%。
11. 如权利要求10所述的制剂，其中所述明胶的浓度范围为从200mg/ml至300mg/ml， 所述藻酸盐的浓度范围为从20mg/ml至40mg/ml,所述偶联剂的浓度范围为从5mg/ml至 20mg/ml，且相对于在所述制剂中所述偶联剂的量，所述交联促进剂的浓度范围为从5%至 20%。
12. 如权利要求1-11的任一项所述的制剂，所述制剂还包含填料。
13. 如权利要求12所述的制剂，其中在所述制剂中所述填料的浓度范围为从所述制剂 的 0· 1 % w/v 至 1 % w/v。
14. 如权利要求1-13的任一项所述的制剂，所述制剂还包含生物活性剂。
15. 如权利要求14所述的制剂，其中在所述制剂中所述生物活性剂的浓度范围为从所 述制剂的总体积的〇. 1 %重量/体积至10%重量/体积。
16. 如权利要求14和15的任一项所述的生物粘附制剂，所述生物粘附制剂用于在固 化后形成药物洗脱生物粘附基质，其中用于形成所述基质的固化时间范围为从5秒至30分 钟。
17. 如权利要求1-16的任一项所述的制剂，所述制剂被鉴定用于将至少两个对象彼此 粘合，所述对象中的至少一个为生物对象。
18. 权利要求1-16的任一项的生物粘附制剂在制造用作生物粘附基质的产品中的用 途。
19. 权利要求1-16的任一项的生物粘附制剂在制造用作药物洗脱生物粘附基质的产 品中的用途。
20. 权利要求1-16的任一项的生物粘附制剂在制造用于将至少两个对象彼此粘合的 产品中的用途，所述对象中的至少一个为生物对象。
21. -种生物粘附基质，所述生物粘附基质通过制备权利要求1-16的任一项的制剂并 允许经过固化时间来形成。
22. 如权利要求21所述的生物粘附基质，所述生物粘附基质还包括在其中封存的生物 活性剂，所述生物粘附基质为药物洗脱生物粘附基质，并且通过制备权利要求14-16的任 一项的制剂来形成所述基质。
23. -种试剂盒，所述试剂盒包括权利要求1-16的任一项的生物粘附制剂。
24. -种形成生物粘附基质或药物洗脱生物粘附基质的方法，所述方法包括制备权利 要求1-16的任一项的制剂并允许经过固化时间。
25. 如权利要求24所述的方法，其中所述生物粘附基质在至少两个对象之间形成，所 述对象的至少一个为生物对象。
26. 如权利要求24-25的任一项所述的方法，所述方法还包括： 将所述制剂应用于所述对象的至少一个上；以及 邻接所述对象。
27. -种将至少两个对象彼此粘合的方法，所述对象的至少一个为生物对象，所述方法 包括： 制备权利要求1-16的任一项的所述制剂； 将所述制剂应用于所述对象的至少一个上； 邻接所述对象；以及 允许经过固化时间。
28. 如权利要求26和27的任一项所述的方法，其中所述邻接和/或所述紧固经所述制 剂的固化时间实现，以由此形成生物粘附基质。
29. -种生物粘附基质，所述生物粘附基质包含彼此共价偶联的明胶和藻酸盐和在其 中封存的至少一种生物活性剂。
30. 如权利要求29所述的基质，所述基质特征为以下的至少一种： 范围从2, 000帕至60, 000帕的有生命力的生物对象的粘合强度； 生理条件下范围从0. 5Mpa至200MPa的挠曲强度；以及 范围从7天至6个月的生物可降解速率。
31. 如权利要求29和30的任一项所述的基质，所述基质被放置在至少两个对象之间， 所述对象的至少一个为生物对象。
32. 如权利要求29-31的任一项所述的基质，所述基质通过制备权利要求14-16的任一 项的生物粘附制剂并允许经过固化时间来形成。
【文档编号】A61K47/34GK104220096SQ201380020118
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年2月14日 优先权日:2012年2月16日
【发明者】梅塔尔·兹伯曼, 阿达亚·谢夫-皮勒格, 本亚明·科恩, 梅塔尔·弗克斯 申请人:技术创新动力基金（以色列）有限合伙公司