水胶组合物的用途
【专利摘要】本发明提出一种水胶组合物用于制备扩大软组织的填充物的用途，而水胶组合物含有：一多孔性生物可吸收陶瓷载体及一透明质酸胶体。
【专利说明】水胶组合物的用途
【技术领域】
[0001] 本发明关于一种水胶组合物的用途，特别关于其用于制备扩大软组织的填充物的 用途。
【背景技术】
[0002] 二十一世纪为「生物科技」的时代，人类的医学发展除了持续关注疾病的治疗与预 防外，更逐渐重视外观的改变。整形外科与皮肤外科遂成为人类医学新兴的科别。
[0003] 软组织的扩大常见于整形外科或皮肤外科，依选用的材料可分为「自体 (autologous)移植」和「外来（foreign)移植」。于自体移植，将个体一处的天然软组织取 出，再植入至同一个体的另一处。天然软组织易被个体吸收，且其坚持度不够。于外来移植， 直接将合成软组织(或称「填充物」）植入至个体一处。对个体而言，合成软组织毕竟为外来 的（non-self)，可能引发免疫反应而被清除。目前，已发现数种适合作为合成软组织的材 料，如透明质酸（hyaluronic acid, HA)胶体。透明质酸胶体具有高流动性，植入至体内时， 会于体内流动，无法轻易地在体内塑造出理想的形状。透明质酸尚有高生物吸收性，一般而 言，每隔三至六个月须重新植入透明质酸胶体至体内始能维持软组织扩大的效果。
[0004] 近年，亦发展出将自体脂肪干细胞与透明质酸胶体的组合植入至体内，此项技术 可谓为自体移植和外来移植的综合。自体脂肪干细胞可于体内生长成个体的脂肪细胞；然 而，此处的透明质酸胶体仍无法解决不易塑形与高生物吸收性等问题。透明质酸胶体可能 会包覆住自体脂肪干细胞，造成细胞缺氧死亡，或无法与体液接触来获致生长因子。这些种 种问题造成此项技术的效果不彰。
【发明内容】
[0005] 本发明的一方面在于揭示一种水胶组合物用于制备扩大软组织的填充物的用途， 此水胶组合物包含：一多孔性生物可吸收陶瓷（porous bio-absorbable ceramic)载体以及 一透明质酸胶体。
[0006] 于本发明，透明质酸胶体能部份流入及/或穿出多孔性生物可吸收陶瓷载体的孔 洞，故其用为扩大软组织的填充物并植入至个体内时，可降低透明质酸胶体与个体的接触， 藉此减缓个体的透明质酸吸收速度。再者，于本发明，因添加有透明质酸胶体与多孔性生物 可吸收陶瓷载体至水胶组合物，造成其整体的黏度高于单独透明质酸胶体的黏度。如此一 来，水胶组合物植入至体内时，可方便于个体内塑造出理想的形状。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1为一 X射线衍射仪（X-ray diffractometer, XRD)分析结果，说明着制备例13 至16得到的β -磷酸三钙载体的组成， 图2 (Α)为一扫描式电子显微镜（scanning electron microscope, SEM)照片，显不着 制备例1得到的β-磷酸三钙载体的外观， 图2 (B)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例2得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图2 (C)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例3得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图2 (D)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例4得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图3 (Α)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例5得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图3 (Β)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例6得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图3 (C)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例7得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图3 (D)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例8得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图4 (Α)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例9得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图4 (Β)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例10得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图4 (C)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例11得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图4 (D)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例12得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图5 (Α)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例13得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图5 (Β)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例14得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图5 (C)为一扫描式电子显微镜照片，显示着制备例15得到的β-磷酸三钙载体的外 观， 图6为一阿基米得法（Archimedes method)分析结果，说明着制备例1至16得到的烧 结体的孔隙率， 图7为一阿基米得法分析结果，说明着制备例1至16得到的烧结体的密度， 图8为一抗压强度检测结果，说明着制备例1至16得到的烧结体的抗压强度， 图9为一黏度分析结果，说明着制备例12得到的水胶组合物的黏度， 图10为一 WST-1细胞活性分析结果，说明着制备例4、8、12及16得到的β -磷酸三钙 载体对纤维母细胞L929的活性；其中，符号C为未接触任何物质的细胞；符号1为与制备 例4得到的β -磷酸三钙载体接触的细胞；符号2为与制备例8得到的β -磷酸三钙载体 接触的细胞；符号3为与制备例12得到的β -磷酸三钙载体接触的细胞；符号4为与制备 例16得到的β -磷酸三钙载体接触的细胞， 图11为一 LDH细胞毒性分析结果，说明着制备例4、8、12及16得到的β -磷酸三钙载 体对纤维母细胞L929的毒性；其中，符号C为未接触任何物质的细胞；符号1为与制备例4 得到的β -磷酸三钙载体接触的细胞；符号2为与制备例8得到的β -磷酸三钙载体接触 的细胞；符号3为与制备例12得到的β -磷酸三钙载体接触的细胞；符号4为与制备例16 得到的β -磷酸三钙载体接触的细胞；符号LB为与细胞裂解液（lysis buffer)接触的细 胞， 图12 (A)为一扫描式电子显微镜照片，显示出纤维母细胞L929于与制备例12得到的 水胶组合物接触后第1天的外观， 图12 (B)为一扫描式电子显微镜照片，显示出纤维母细胞L929于与制备例12得到的 水胶组合物接触后第3天的外观， 图12 (C)为一扫描式电子显微镜照片，显示出纤维母细胞L929于与制备例12得到的 水胶组合物接触后第7天的外观， 图13 (A)为一扫描式电子显微镜照片，显示出纤维母细胞L929于与制备例16得到的 水胶组合物接触后第1天的外观， 图13 (B)为一扫描式电子显微镜照片，显示出纤维母细胞L929于与制备例16得到的 水胶组合物接触后第3天的外观， 图13 (C)为一扫描式电子显微镜照片，显示着纤维母细胞L929于与制备例16得到的 水胶组合物接触后第7天的外观。
【具体实施方式】
[0008] 透明质酸，又称「玻尿酸」、「醣醛酸」、或「琉璃醣碳基酸」，其是D-葡萄糖醛酸 (D-glucuronic acid)与N-乙酰葡糖胺（N-acetylglucosamine)为双醣单元构成的多醣。 已报导透明质酸胶体可用于眼科手术，如角膜移植、白内障手术、青光眼手术、修补视网膜 剥离。亦已报导透明质酸胶体可作为关节注射液、外科手术防黏剂。美国食品药物管制局 (Food and Drug Administration，FDA)另于2003年核准透明质酸胶体可植入至体内，以补 足个体凹陷或不平的软组织。然而，透明质酸胶体本身具备高流动性与高生物吸收性，导致 于体内无法轻易塑造出理想的形状，且于每三至六个月须再次植入透明质酸胶体至体内。
[0009] 本发明是基于一项不可预料的发现所完成的，其中多孔性生物可吸收陶瓷载体与 透明质酸胶体的混合可显现出较单独透明质酸胶体高的黏性与低的生物吸收性。这种混合 遂可为扩大软组织的填充物，以植入至有此需求的个体内，且一并解决单独透明质酸胶体 存在的高流动性与高生物吸收性等问题。须特别说明的是，本文使用的「软组织」乙词，包 括但不限于，唇软组织、颈软组织、眼窝软组织、乳房软组织、颊软组织、或鼻软组织。
[0010] 于是，本发明提出一种水胶组合物的用途，其是用于制备扩大软组织的填充物的 用途。此组合物含有：一多孔性生物可吸收陶瓷载体、及一透明质酸胶体。载体的材质的实 例可以为但不限于，氢氧基磷灰石（hydroxyapatite, ΗΑΡ)、β-磷酸三|丐（β-tricalcium phosphate, β-TCP)、或聚磷酸I丐（calcium polyphosphate, CPP)。载体的孔洞的孔径较佳 地为5至200 μ m。一旦水胶组合物作为扩大软组织的填充物并植入至需扩大软组织的个体 内时，个体会吸收多孔性生物可吸收陶瓷载体且不会发生不适反应(如：免疫反应)。
[0011] 透明质酸胶体为与多孔性生物可吸收陶瓷载体混合。透明质酸胶体较佳地含 有一透明质酸与一生理上可接受的溶剂，而溶剂的实例可以为但不限于，磷酸盐缓冲液 (phosphate buffered saline, PBS)、或水。因透明质酸胶体部份地流进及/或流出多孔性 生物可吸收陶瓷载体的孔洞，于水胶组合物植入体内时，可降低透明质酸胶体与个体的接 触，从而降低个体吸收透明质酸的速度。此外，还不可思议地发现到：水胶组合物因透明质 酸胶体与多孔性生物可吸收陶瓷载体的混合，具备有较单独透明质酸胶体高的黏性，故其 可方便于体内塑造出所需的形状。为提供水胶组合物较适当的黏性，生物可吸收陶瓷载体、 透明质酸、及生理上可接受的溶剂间的重量比较佳地为1 :0.02至0.2 :3至19,更佳地为1 : 0.04至0. 19 :3. 96至18. 81。申言之，三者间的重量比不在此范围内时，水胶组合物可能会 过于黏稠或过于稀薄。
[0012] 综上，本发明的水胶组合物因具有较单独透明质酸胶体低的流动性与生物可吸收 性，故其适合作为扩大软组织的填充物。因本发明的水胶组合物有流动性，制作填充物成注 射型剂型为适宜的。如此，填充物可注射至有此需求的个体内，不须对个体动刀。
[0013] 此外，本发明的水胶组合物可选择地含有：一位于载体孔洞的细胞，其实例可以为 但不限于，纤维母细胞、脂肪细胞、或脂肪干细胞。根据透明质酸胶体部份流动穿进及/或 穿出载体的孔洞的特性，透明质酸胶体不会长时间地包覆住细胞，故细胞不会因缺氧或无 法获得体液而死亡。
[0014] 兹以下列实施例进一步例示说明本发明： <制备例1 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 首先，混合聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate, ΡΜΜΑ)微球与β-磷酸三?丐 粉末，使得到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为30%，β-磷酸三钙粉末重 量浓度为70%。得到的混合体与适量锆球和95 %酒精溶液均匀混合后，湿式研磨混合体至 少8小时。移除混合体中的锆球，以得到一混合浆料。其次，将混合浆料放在60°C烘箱内，直 至混合楽料中的溶剂完全移除成一干燥粉体。接着，混合干燥粉体与聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA)，使得到的混合物中的干燥粉体重量浓度为97%，聚乙烯醇重量浓度为3%。 研磨所得的混合物，并经60网孔（mesh)筛网过筛，让混合物的粒径平均且不团聚。紧接着， 将混合物放入一高8公分、直径0. 8公分的高碳钢模具内，并以单轴成型方式加压混合物成 一圆柱块体。然后，以2°C /分钟升温速度加热块体至550°C，并于此温度下加热2小时；再 以2°C /分钟升温速度加热块体至1000°C，并于此温度下加热2小时。之后，研磨得到的烧 结体，并经60网孔筛网过筛，以得到一 β-磷酸三钙载体。最后，各别取5克、10克、20克 β-磷酸三钙载体与适量的透明质酸胶体(溶于水中的透明质酸的重量浓度为1%)混合， 使得所得到的水胶组合物的总重量达1〇〇克。加热得到的水胶组合物的至60°C，并于此温 度下搅拌至少2小时，来取得最终的水胶组合物。
[0015] <制备例2 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了块 体的第二次加热温度为1050°c。
[0016] <制备例3 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了块 体的第二次加热温度为ll〇〇°C。
[0017] <制备例4 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了块 体的第二次加热温度为1150°C。
[0018] <制备例5 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为50%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 50%。
[0019] <制备例6 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为50%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 50%，且块体的第二次加热温度为10501：。
[0020] <制备例7 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为50%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 50%，且块体的第二次加热温度为11001：。
[0021] <制备例8 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为50%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 50%，且块体的第二次加热温度为11501：。
[0022] <制备例9 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为70%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 30%。
[0023] <制备例10 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为70%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 30%，且块体的第二次加热温度为10501：。
[0024] <制备例11 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为70%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 30%，且块体的第二次加热温度为11001：。
[0025] <制备例12 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为70%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 30%，且块体的第二次加热温度为11501：。
[0026] <制备例13 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为90%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 10%。
[0027] <制备例14 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为90%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 10%，且块体的第二次加热温度为10501：。
[0028] <制备例15 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为90%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 1〇%，且块体的第二次加热温度为11〇〇1：。
[0029] <制备例16 : β -磷酸三钙载体与水胶组合物的制备> 此处得到的β-磷酸三钙载体与水胶组合物为依制备例1所述的方法制得的，除了得 到的混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度为90%，β-磷酸三钙粉末重量浓度为 10%，且块体的第二次加热温度为11501：。
[0030] <分析例1 :χ射线衍射仪分析> 利用X射线衍射仪分析制备例13至16得到的载体的组成。分析结果参照图1，与粉 末绕射标准联合委员会（Joint Committee on Powder Diffraction Standards，JCPDS)编号 09-0169卡比较，制备例13至16得到的载体的组成均为β -磷酸三钙。此结果证实第一次 加热温度与第二次加热温度不会造成β-磷酸三钙粉末相变化成α-磷酸三钙。
[0031] <分析例2 :扫描式电子显微镜分析> 用扫描式电子显微镜拍摄制备例1至15得到的载体的外观。如图2 (Α)至2 (D)、与 图3 (Α)至3 (D)所示，制备例1至8得到的载体的孔洞孔径无明显差异，这表示第二次加 热温度对此些制备例的载体的孔洞孔径不会有过多影响，但第二次加热温度的升高能促进 此些制备例的载体的致密性。又如图4 (Α)至4 (D)、与图5 (Α)至5 (C)所示，制备例9 至15得到的载体的孔洞孔径均大于制备例1至8得到的载体的孔洞孔径，此意谓着混合体 中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度以及β-磷酸三钙粉末重量浓度可能会影响载体的 孔洞孔径。特别如图5 (Α)至5 (C)所示，制备例13至15得到的载体的孔洞孔径相当不 平均。无论如何，由上至少可知制备例1至15得到的β -磷酸三钙载体的孔洞孔径约介于 5 至 200 μ m。
[0032] <分析例3 :阿基米得法分析> 利用阿基米得法测量制备例1至16得到的烧结体的孔隙率与密度，其中孔隙率结果于 图6,密度结果则于图7。由此些图可知，于混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度及 β-磷酸三钙粉末重量浓度为相同的前提下，第二次加热温度会降低烧结体的孔隙度并提 升其密度。此现象与第二次加热温度的升高能增加得到的载体的致密性相呼应。
[0033] <分析例4 :抗压强度检测> 以Shimadzu机台?号：AGS-500D)测量制备例1至16得到的烧结体的抗压强度。请 参看图8,于混合体中的聚甲基丙烯酸甲酯微球重量浓度及β -磷酸三钙粉末重量浓度为 相同的前提下，第二次加热温度会提升烧结体的抗压强度，这现象与第二次加热温度会提 升烧结体密度有关。同样地，此现象与第二次加热温度的升高能让得到的载体的致密性增 加相呼应。
[0034] <分析例5 :黏度分析> 采用黏度测试推板(厂商：New Castle，型号：AR-1000)分析制备例12得到的水胶组合 物的黏度。如图9所示，制备例12得到的水胶组合物的黏度优于单独透明质酸胶体的黏度。 须特别提出的是，得到的水胶组合物的黏度未随着β -磷酸三钙载体与透明质酸胶体的重 量比增加而提升，反而是含有占重量浓度5 %的β -磷酸三钙载体的水胶组合物展现最优 异的黏性。
[0035] <分析例6 :WST_1细胞活性分析> 利用IS010993-5规格检测制备例4、8、12及16得到的载体对纤维母细胞L929的活性。 如图10所示，这些载体于与细胞接触后第1、3天并不会对细胞产生活性。由上可知制备例 4、8、12及16得到的载体不具有生物活性。
[0036] <分析例7 :LDH细胞毒性分析> 利用LDH分析法测试制备例4、8、12及16得到的载体对纤维母细胞L929的毒性。如 图11所示，这些载体于与细胞接触后第1、3天并不会对细胞产生毒性。由上可知制备例4、 8、12及16得到的载体不具生物毒性。
[0037] <分析例8 :细胞附着分析> 使用扫描式电子显微镜观察与制备例12及16得到的水胶组合物接触的纤维母细胞 L929。如第13 (A)至13 (C)图，可清楚地看出：细胞于与制备例12得到的水胶组合物接 触后第1、3、7天，均附着于载体的孔洞内，且随着接触时间越长，此种附着现象更为明显。 另如第14 (A)至14 (C)图，亦可清楚看到：细胞于与制备例16得到的水胶组合物接触后 第1、3、7天，均附着于载体的孔洞，且随着接触时间越长，此种附着现象更为显著。
[0038] 惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例，但不能以此限定本发明实施的范围； 故，凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作的简单的等效改变与修饰，皆仍属本 发明专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1. 一种水胶组合物用于制备扩大软组织的填充物的用途，其特征在于，该水胶组合物， 包括： 一多孔性生物可吸收陶瓷载体；以及 一透明质酸胶体。
2. 如权利要求1所述的用途，其特征在于，该多孔性生物可吸收陶瓷载体的材质是选 自于由氢氧基磷灰石、β-磷酸三钙、以及聚磷酸钙所组成的群组。
3. 如权利要求1所述的用途，其特征在于，该水胶组合物，更包括： 一细胞，位于该多孔性生物可吸收陶瓷载体的孔洞。
4. 如权利要求2所述的用途，其特征在于，该透明质酸胶体，包括： 一透明质酸；以及 一生理上可接受的溶剂。
5. 如权利要求4所述的用途，其特征在于，该生理上可接受的溶剂是选自于由磷酸盐 缓冲液、及水所组成的群组。
6. 如权利要求4所述的用途，其特征在于，该生物可吸收陶瓷载体、该透明质酸、及该 生理上可接受的溶剂间的重量比为1 : (0. 02、. 2) : (3?19)。
7. 如权利要求4所述的用途，其特征在于，该生物可吸收陶瓷载体、该透明质酸、及该 生理上可接受的溶剂间的重量比为1 : (0. 04?0. 19) : (3. 96?18. 81)。
8. 如权利要求2所述的用途，其特征在于，该软组织是选自于由唇软组织、颈软组织、 眼窝软组织、乳房软组织、颊软组织、以及鼻软组织所组成的群组。
9. 如权利要求2所述的用途，其特征在于，该多孔性生物可吸收陶瓷载体的孔洞的孔 径为5至200 μ m。
10. 如权利要求3所述的用途，其特征在于，该细胞是选自于由纤维母细胞、脂肪细胞、 及脂肪干细胞所组成的群组。
11. 如权利要求2所述的用途，其特征在于，该填充物为注射型剂型。
【文档编号】A61L27/58GK104043150SQ201410229103
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】杨永钦, 邓守成, 许玮玲 申请人:台北科技大学