用于降低氧化损伤的组合物和方法_2

文档序号:8947029阅读:来源:国知局
如此等等。
[0042] 除非另有说明,在本说明书和权利要求书中使用的表达成分的量、性质如反应条 件等的所有数字应理解为在所有情况下可通过术语"约"修饰。因此,除非有相反说明,本 说明书中和权利要求书中列出的数值参数都是近似值,其可W根据由本公开主题旨在获得 的期望特性而变化。
[0043] 本文所用的术语"约"指的是值或质量、重量、时间、体积、浓度或百分比的量时, 意指涵盖与指定量存在一些实施方案中±50 %的变化,一些实施方案中±40 %的变化,一 些实施方案中±30 %的变化,一些实施方案中±20 %的变化,一些实施方案中±10 %的变 化,一些实施方案中±5%的变化,一些实施方案中±1%的变化,一些实施方案中±0.5% 的变化,W及一些实施方案中±0. 1 %的变化,因为运样的变化适于进行所公开的方法。
[0044] 本文所用的范围可W表示为从"约"一个具体值和/或至"约"另一个具体值。也 可理解为,有许多本文公开的值,并且除了该特定值本身外,每个值在本文中还公开为"约" 该值。例如,如果公开了值"10",则"约10"也被公开。也可理解为,还公开了两个特定单 位之间的每个单位。例如,如果公开了 10和15,那么11、12、13和14也被公开。
[0045] 通常进行玻璃体切除术或从眼睛手术切除部分或全部玻璃体凝胶W治疗许多眼 部疾病,包括糖尿病性眼病。尽管在治疗运些病症中玻璃体切除术是有用的,但是,除去玻 璃体凝胶通常会导致在术后早期期间或在术后晚期期间形成白内障。特别是,在术后早期 期间,气泡与晶状体后表面的长时间接触会导致晶状体暴露于增加量的氧气,运进而会损 伤晶状体。在术后晚期期间,暴露于氧气然后进一步表现为氧化应激,运只会进一步损伤眼 睛晶状体。就运点而言,减弱氧化应激被认为潜在地提供了一种降低玻璃体切除术后白内 障形成和晶状体混浊的手段,已研发出许多含抗氧化剂的组合物,如术中灌洗液、局部滴剂 和口服抗氧化剂,W试图对抗玻璃体切除术后的氧化应激。然而,运些现有组合物的功能受 到W下事实的限制,即现有组合物的效果持续时间短(例如,分钟)或对预防白内障和晶状 体混浊完全无效。
[0046] 为此,本文公开的主题至少部分地基于运样的发现,即可W生产具有可控的透氧 性且能够起到氧阻隔作用的聚合物组合物,而且其还是生物相容的,使得其可W嵌入个体 的眼内,并且可W提供玻璃体切除术后用于降低眼睛晶状体氧化损伤的无创选项。在一些 实施方案中,本文公开的主题因此包括用于降低氧化损伤的组合物和方法。特别是,本文公 开的主题包括使用聚合材料和用于保护眼睛晶状体免受氧化损伤的抗氧化剂的组合的组 合物W及方法。在一些实施方案中,提供了聚合物组合物,其包含聚(乙二醇)、粘弹性聚 合物和抗氧化剂。就运点而言,且如下面进一步描述的,在一些实施方案中,该组合物是凝 胶,或换句话说是半固体物质,其表现出粘性和/或弹性特性,并且被配置W覆盖眼睛晶状 体并降低对眼睛晶状体的氧化损伤。
[0047] 在一些实施方案中,在本公开主题的组合物中选用的聚(乙二醇)的类型和量可 W根据组合物的预期用途而变化,并且可W对其进行调节W赋予组合物期望的特性。在一 些实施方案中,聚(乙二醇)的分子量为约2000Da、约3000化、约4000化、约5000化、约 eOOODa、约 7000Da、约SOOODa、约 9000Da、约lOOOODa、约llOOODa、约 12000Da、约 13000Da、 约 14000Da、约 15000Da、约leOOODa、约 17000Da、约ISOOODa、约 19000Da或约 20000Da,使 得可W选择具有特定分子量的聚(乙二醇),W确保聚合物组合物中粘弹性聚合物(例如多 糖)的充分积累,W确保该组合物具有低蛋白粘附,和/或W确保该组合物具有足够的水可 溶性和生物相容性,如下面所进一步详细描述的那样。在一些实施方案中,包含在组合物中 的聚(乙二醇)的浓度保持在较低水平,从而使得聚(乙二醇)在聚合物组合物的合成中 被有效利用。在一些实施方案中,包含在示例性聚合物组合物中的聚(乙二醇)的浓度为 约 50mg/mL、约 60mg/mL、约 70mg/mL、约 80mg/mL、约 90mg/mL、约lOOmg/mL、约llOmg/mL、约 120mg/mL、约 130mg/mL、约 140mg/mL或约 150mg/血。
[0048] 此外,在聚合物组合物的一些实施方案中,聚(乙二醇)还包含丙締酸醋部分,例 如包括在聚(乙二醇)-二丙締酸醋(PEG-DA)中的丙締酸醋部分,其协助整个聚合物组合 物的集合。就运点而言,术语"聚(乙二醇)"因此仅用来指聚(乙二醇)分子,但还包括具 有另外的官能团的聚(乙二醇)物质,如PEG-DA等。
[0049] 对于包含在本公开主题的组合物中的粘弹性聚合物,本文中术语"粘弹性聚合物" 用于指能够赋予组合物粘弹性特性的聚合物,其中术语"粘弹性的"通常指表现出粘性和弹 性的物质。在一些实施方案中,术语"粘弹性聚合物"因此指当其与聚(乙二醇)反应时形 成粘弹性组合物的物质(例如多糖)。
[0050] 与聚合物组合物的聚(乙二醇)部分类似,在一些实施方案中,包含在组合物中的 粘弹性聚合物的类型也可W根据特定组合物中所用的聚(乙二醇)的类型和量和/或特定 聚合物组合物的预期用途而变化。在一些实施方案中,粘弹性聚合物是多糖。在一些具体 实施方案中,粘弹性聚合物选自:透明质酸或其盐、径甲基丙基纤维素、硫酸软骨素、聚丙締 酷胺、胶原蛋白、葡聚糖、肝素、琼脂糖、壳聚糖或其组合,因为已发现运样的粘弹性聚合物 赋予本公开主题的组合物足够的粘弹性。然而,通常,选择粘弹性聚合物使得当其与其它成 分如聚(乙二醇)混合时,其形成具有一个相且为光学纯的组合物。
[0051] 除了选择特定类型的粘弹性聚合物用于特定应用外,在一些实施方案中,也可W 改变包含在示例性组合物中粘弹性聚合物的浓度或量W赋予示例性聚合物组合物期望的 特性。例如,在一些实施方案中,在示例性聚合物组合物中包含透明质酸作为粘弹性聚合 物,其浓度为约 5mg/mL、约 6mg/mL、约 7mg/mL、约 8mg/mL、约 9mg/mL、约lOmg/mL、约llmg/mL 或约12mg/mL、约13mg/mL、约14mg/mL或约15mg/mL。在一些实施方案中,粘弹性聚合物是径 甲基丙基纤维素,其中在一些实施方案中,其W约Img/mL、约5mg/mL、约lOmg/mL、约15mg/ 血、20mg/mL、约25mg/mL、约30mg/mL、约35mg/mL或约40mg/mL的浓度包含在示例性聚合物 组合物中。在其它实施方案中,粘弹性聚合物包含在室溫(即20°C)水中W2%的浓度测 定时粘度为约200cP至5600CP的径甲基丙基纤维素,并且在一些实施方案中,径甲基丙基 纤维素的分子量为约200,OOODa。在其它实施方案中,示例性聚合物组合物可包括其它粘弹 性聚合物,包括但不限于:浓度为约25-40%的硫酸软骨素,浓度为约0. 5-25%的聚丙締酷 胺,浓度为约1-3%的胶原,浓度为约0. 5-5%的琼脂糖,或浓度为约0. 5-10%的壳聚糖。
[0052] 在聚合物组合物的一些实施方案中,为进一步提高将被引入本公开主题的聚合物 组合物中并在其中有效使用的本文所述粘弹性聚合物的能力,粘弹性聚合物可W结合和/ 或包含某些官能部分(例如光交联部分),其能够与组合物的其它组分相互作用。例如, 在一些实施方案中,包含在示例性组合物中的径甲基丙基纤维素可W根据组合物的预期用 途而变化,并且可W包括连接到协助聚合物组合物集合的其它官能部分的径甲基丙基纤 维素。例如,在一些实施方案中,包含在组合物中的径甲基丙基纤维素是径甲基丙基纤维 素丙締酸醋。就运点而言,在一些实施方案中,粘弹性聚合物具有被配置为与组合物的聚 (乙二醇)部分相互作用的部分,其允许粘弹性聚合物与聚(乙二醇)成分结合并聚合, W便形成具有共价交联的聚(乙二醇)和粘弹性聚合物的凝胶。在其它实施方案中,粘弹 性聚合物和/或聚(乙二醇)不包括运样的官能部分,且所得的凝胶是各成分的互穿网络 (inte巧enetratingnetwork),而不是交联的凝胶。在一些实施方案中,根据包含在组合物 中的交联部分的量和类型,所得的凝胶可W包括交联部分和互穿聚合物部分两者。
[0053] 无论包含在本公开主题的聚合物组合物中的聚(乙二醇)和粘弹性聚合物的类型 和量如何,在一些实施方案中,为进一步调节组合物的性能并提供可在眼睛中,特别是被个 体的眼睛晶状体有效利用的组合物,包含在聚合物组合物中的聚(乙二醇)和粘弹性聚合 物的比例如下,即:聚(乙二醇)与粘弹性聚合物的比例为约5:3、约5:2、约5:1、约6:1、约 7:1、约 8:1、约 9:1、约 10:1、约 11:1、约 12:1、约 13:1、约 14:1、约 15:1、约 16:1、约 17:1、 约18:1、约19:1、或约20:1。例如,在使用透明质酸作为粘弹性聚合物的某些实施方案中, 聚(乙二醇)与透明质酸的比例优选为约5:1至约15:1,并且更优选为约10:1。在使用径 甲基丙基纤维素作为粘弹性聚合物的一些实施方案中,聚(乙二醇)与径甲基丙基纤维素 的比例为约5:3至约15:3,并且更优选为约10:3。此外,在包含琼脂糖、壳聚糖和/或胶原 蛋白作为粘弹性聚合物的一些实施方案中,聚(乙二醇)与粘弹性聚合物的比例优选为约 5:1至约15:1。另外,在包含硫酸软骨素和/或聚丙締酷胺作为粘弹性聚合物的一些实施 方案中,组合物包含的聚(乙二醇)与粘弹性聚合物的比例优选为约5:3至约15:3。在一 些实施方案中,为了允许聚(乙二醇)与粘弹性聚合物的较大的比例变化,同时仍然使本公 开主题的组合物W其最终聚合形式表现出某些期望特性,该组合物还包含乳化剂或非离子 表面活性剂。在一些实施方案中,乳化剂或非离子表面活性剂选自聚山梨醋族,包括聚山梨 醋20、聚山梨醋40或聚山梨醇醋80。
[0054] 现讨论包含在本公开主题的组合物中的抗氧化剂,本文中使用的术语"抗氧化剂" 指能够抑制分子氧化的物质,或换言之,能够抑制电子或氨从特定物质转移至氧化剂的物 质。在一些实施方案中,术语"抗氧化剂"因此可W与术语"氧巧灭物质(oxygenquenching substance)"互换使用。可用于本公开主题的组合物中的可能的抗氧化剂的非限制性实例 列表包括:叠氮化钢、化唉醇、生育酪、阱、谷脫甘肤、硫醇、0-胡萝h素、番茄红素和邮青 素、硫氧还蛋白、生育色原烧醇、塑性酿醇、花青染料、酶如超氧化物歧化酶或过氧化氨酶、 或锋或儀的二价阳离子。在一些实施方案中,本文描述的聚合物组合物可W包含更多传统 的抗氧化剂,例如在一些实施方案中包括,海藻糖、烟酷胺、抗坏血酸、N-乙酷基半脫氨酸、 叠氮化钢、化唉醇、a-生育酪、生育酪、阱、谷脫甘肤、硫醇、0-胡萝h素、番茄红素、邮青 素、硫氧还蛋白、生育色原烧醇、塑性酿醇、花青、歧化酶、酶、过氧化氨酶、二价阳离子、锋、 儀等。在一些实施方案中,包含在聚合物组合物中的抗氧化剂是海藻糖。
[00巧]正如本领域技术人员可W理解的,向本公开主题的聚合物组合物中渗入抗氧化剂W提高该组合物的能力,使得该抗氧化剂充当氧阻隔并中和活性氧类。但是,已经确定示 例性组合物中包含过量抗氧化剂会通过平息自由基聚合过程而干扰该组合物的聚合。因 此,在一些实施方案中,本公开主题的组合物包含约0.OOlwt%、约0. 5wt%、约1.Owt%、 约 1. 5wt%、约 2.Owt%、约 2. 5wt%、约 3.Owt%、约 3. 5wt%、约 4.Owt%、约 4. 5wt%、 约 5.Owt%、约 5. 5wt%、约 6.Owt%、约 7.Owt%、约 7. 5wt%、约 8.Owt%、约 8. 5wt%、约 9.Owt%、约9. 5wt%或约10.Owt%的抗氧化剂。
[0056] 在本公开主题的一些实施方案中,包含在组合物中的抗氧化剂为粉末形式、颗粒 形式或其组合。在一些实施方案中,抗氧化剂因此可W均匀地混合在整个聚合物组合物中, W使抗氧化剂或组合物的氧巧灭效果最大化,而不会过度影响通过该组合物的透光性和液 体扩散。例如,在某些实施方案中,该组合物所包含的抗氧化剂(例如海藻糖)颗粒的直 径可W为约 50nm、约lOOnm、约 150nm、约 200nm、约 250nm、约 300nm、约 350nm、约 400nm、约 450nm、约 500nm、约 550nm、约 600nm、约 650nm、约 700nm、约 750nm、约 800nm、约 850nm、约 900nm、约950nm或约lOOOnm,使得颗粒可W填充组合物中的孔,并因此可W提供额外的益 处,即进一步降低通过组合物的氧和其他气体的扩散。就运点而言,在一些实施方案中,对 抗氧化剂进行选择,使得该物质不损害组合物的物理和光学特性。
[0057] 为了帮助组合物组分聚合,在一些实施方案中,一旦组合物结合,其中进一步包括 引发和促进聚(乙二醇)和粘弹性聚合物聚合的引发剂。在一些实施方案中,引发剂是光 引发剂,其中光引发剂一经暴露于一定波长的电磁福射,例如可见光、紫外线或其组合,即 可引发组合物聚合。在其他实施方案中,引发剂是能够引发聚合的酶。例如,在一些实施方 案中,引发剂是调解氧化还原链的聚合作用起始的葡萄糖氧化酶。在一些实施方案中,加入 最小量的引发剂W聚合组合物,W免过度地干扰下面更详细描述的组合物的物理性质。
[0058] 在使用光引发剂促进聚合物组合物聚合的一些实施方案中,光引发剂选自下组: 2-径基-4'-(2-径基乙氧基)-2-甲基苯丙酬(kgacure⑩2959,CIBA-GEIGY公司,纽 约,Tar巧town)、曙红Y、S乙醇胺灯EA)、1-乙締基-2-化咯烧酬(NVP)或其组合。在 某些实施方案中,该组合物仅包含浓度为约0. 05至约0.Iw/v%的2-径基-4' - (2-径基 乙氧基)-2-甲基苯丙酬。在其他实施方案中,该组合物使用了水中约lOOmg/mL2-径 基-4' - (2-径
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