天然多糖凝膠劑在制備用于治療關(guān)節(jié)退行性變的可注射制劑中的應(yīng)用
【專利說明】天然多糖凝膠劑在制備用于治療關(guān)節(jié)退行性變的可注射制 劑中的應(yīng)用
[0001] 本申請是國際申請日為2008年7月2日、國際申請?zhí)朠CT/FR2008/000948于2009 年12月31日進入中國國家階段、申請?zhí)?00880023126. 3、發(fā)明名稱為"天然多糖凝膠劑在 制備用于治療關(guān)節(jié)退行性變的可注射制劑中的應(yīng)用"的申請的分案申請。
[0002] 本發(fā)明涉及無菌的、可注射的凝膠劑形式的含水制劑，該制劑包含透明質(zhì)酸（或 其鹽中的一種）和一種或多種多元醇，有或者沒有天然來源的其它多糖。該可注射制劑在 關(guān)節(jié)退行性變的治療中被用在關(guān)節(jié)內(nèi)間隙內(nèi)。
[0003] 關(guān)節(jié)是可將兩個骨連接在一起并賦予兩個骨相對于彼此以移動性的接合點。
[0004] 滑膜關(guān)節(jié)是為數(shù)眾多的關(guān)節(jié)，特別是在四肢內(nèi)。在這些關(guān)節(jié)中，骨通過充滿液體的 腔連接，所述液體即具有粘性又具有彈性，并且被稱為滑液。
[0005] 滑液決定著關(guān)節(jié)的良好動作和保護。其特別地包括多糖透明質(zhì)酸，其賦予滑液以 粘彈性，使得有可能以基于強加的約束而潤滑關(guān)節(jié)或吸收沖力。
[0006] 在關(guān)節(jié)退行性變諸如膝骨關(guān)節(jié)炎（特別是由于諸如肥胖癥、遺傳、外傷等因素所 造成的退行性變）的情況下，滑液降解（透明質(zhì)酸的濃度和分子量降低），并且這一退行性 變減少了滑液潤滑關(guān)節(jié)和吸收沖力的能力。
[0007] 粘彈補充治療（viscosupplementation)包括將凝膠注入關(guān)節(jié)內(nèi)，從而代替不足 的滑液。粘彈補充治療可以緩解疼痛或止痛，并且有助于修復(fù)關(guān)節(jié)的移動性。
[0008] 目前上市的粘彈補充治療產(chǎn)品是含有透明質(zhì)酸的凝膠劑。這些凝膠劑可以基于動 物來源或非動物來源的透明質(zhì)酸并且可經(jīng)過交聯(lián)（例如SynviscK，Durolaneu1)或未 經(jīng)交聯(lián)（例如Synocrom ， Arthmm，Lubravisc?，Stmctovial? )。
[0009] 本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，基于透明質(zhì)酸的凝膠劑在關(guān)節(jié)內(nèi)的持久性較低（從數(shù) 小時到數(shù)天）。根據(jù) Laurent 的"The Chemistry, Biology and Medical Applications of Hyaluronan and its Derivatives, Wenner-Gren International Series, Volume 72，"， I %的玻尿糖苷溶液在兔關(guān)節(jié)內(nèi)的半衰期是12小時，以及0. 5%的Hylan B凝膠劑的半衰期 是9天。
[0010] 這一低的持久性（在關(guān)節(jié)內(nèi)凝膠劑快速再吸收的動力學(xué)）可被解釋為是由于透明 質(zhì)酸的降解（通過解聚發(fā)生）所致。透明質(zhì)酸在關(guān)節(jié)內(nèi)降解的主要因素是自由基降解，在 37°C的熱降解和機械降解（酶催降解在關(guān)節(jié)內(nèi)不是重要的降解因素）。盡管粘彈補充治療 的療效具有比其在關(guān)節(jié)內(nèi)的停留時間更長的性質(zhì)，但是在關(guān)節(jié)內(nèi)基于透明質(zhì)酸計算的凝膠 的持久性是突出的控制產(chǎn)品有效性的參數(shù)。因此，基于透明質(zhì)酸的凝膠劑在關(guān)節(jié)內(nèi)的停留 時間越長，則粘彈補充治療治療更有效（疼痛減少，移動性增加）。因此，凝膠劑在關(guān)節(jié)內(nèi)的 停留時間（持久性）的增加是增加使用基于透明質(zhì)酸的凝膠劑進行粘彈補充治療的有效性 的基本點。
[0011] 本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，增加透明質(zhì)酸的濃度，使用高分子量透明質(zhì)酸和透明 質(zhì)酸的交聯(lián)/接枝技術(shù)，使得有可能改善基于透明質(zhì)酸的凝膠劑的持久性。然而，上述各種 參數(shù)的優(yōu)化似乎不足以獲得基于透明質(zhì)酸的凝膠劑的持久性，從而不顯著增加關(guān)節(jié)內(nèi)時段 (目前上市的粘彈補充治療凝膠劑在關(guān)節(jié)內(nèi)的半衰期最多只有數(shù)天）。
[0012] 在絕對意外的和驚訝的開發(fā)中，據(jù)證實：
[0013] -在基于透明質(zhì)酸的無菌的含水制劑中存在多元醇使得有可能顯著增加該凝膠劑 的抗降解性。
[0014] -在無菌凝膠劑內(nèi)的透明質(zhì)酸和多元醇的強親合性涉及多元醇向凝膠劑外釋放的 緩慢動力學(xué)：在透明質(zhì)酸和多元醇之間的這一親合性通過協(xié)同作用參予了多元醇對凝膠劑 的有效的、遠期的保護。
[0015] -對于透明質(zhì)酸和多元醇的含水制劑的具體組合物而言，滅菌給出了該凝膠劑粘 彈性，該粘彈性在它們事實上重現(xiàn)未被污染的滑液的粘彈性方面絕對使人驚訝一凝膠劑的 這些特定的流變性質(zhì)在由"透明質(zhì)酸/多元醇"系統(tǒng)作用所誘導(dǎo)的對抗降解的保護期間得 以更長久的保持。
[0016] 因此，本發(fā)明涉及無菌的、可注射的凝膠劑形式的含水制劑，其包括透明質(zhì)酸（或 其鹽中的一種）以及一種或多種多元醇，有或者沒有天然來源的其它多糖。該制劑當(dāng)被用 于治療關(guān)節(jié)退行性變時，在一些情況下（參見實施例1和3)顯示的流變學(xué)接近滑液的流變 學(xué)并且始終顯示增加的抗降解性。
[0017] 實施例4顯示了當(dāng)多元醇經(jīng)歷自由基降低、熱降解和機械降解試驗時，基于透明 質(zhì)酸的凝膠劑的最好的抗降解性。凝膠劑的這一最好抗降解性使得被注入關(guān)節(jié)內(nèi)間隙內(nèi)的 凝膠劑的持久性更長。
[0018] 實施例5顯示了基于透明質(zhì)酸的凝膠劑和多元醇的最好的抗熱降解性。凝膠劑的 這一最好的抗熱降解性使得被注入關(guān)節(jié)內(nèi)間隙內(nèi)的凝膠劑的持久性更長，以及使得該產(chǎn)品 在使用前的儲存期間的制劑穩(wěn)定性更好（產(chǎn)物失效期的要點）。
[0019] 實施例8證明了在透明質(zhì)酸和多元醇之間的強親合性。被注入關(guān)節(jié)后，在透明質(zhì) 酸和多元醇之間的強親合性通過協(xié)同作用使得凝膠劑具有更好的長期抗降解性。實際上， 在將多元醇溶液注入關(guān)節(jié)內(nèi)的情況下，天然洗滌會迅速地從關(guān)節(jié)除去該分子（即多元醇）。 在基于透明質(zhì)酸的凝膠劑與多元醇的情況下，在透明質(zhì)酸和多元醇之間的強親合性將防止 多元醇向凝膠劑以外的快速釋放（以及多元醇由此從關(guān)節(jié)以外的快速消除），并因此通過 多元醇對抗降解來實現(xiàn)對凝膠劑的有效的長期保護作用。
[0020] 實施例1和3顯示了基于透明質(zhì)酸的凝膠劑和多元醇的流變學(xué)接近滑液的流變 學(xué)。
[0021] MAZZUCCO, D.等人，"Rheology of Joint Fluid in Total Knee Arthroplasty Patients" ；Journal of Orthopedic Research, 1157-1163, 2002 的出版物指出，對于膝的 未被污染的（非骨關(guān)節(jié)炎性）滑液，在彈性模量G'和粘性模量G"之間的分頻頻率等于 0· 41 ±0. 12Hz。這一分頻頻率值被Fam等人的"Rheological Properties of Synovial Fl uids，"Bi〇rhe〇l〇gy，44, 59-74, 2007的出版物所證實。在該出版物中，附圖具有模量G'和 G"之間的分頻頻率為0到Hz，其屬于年輕或年長個體的滑液，否則用于骨關(guān)節(jié)炎滑液。
[0022] -低于0. 41Hz :G" >G'，滑液具有顯著的粘性作用，意味著當(dāng)患者靜止時關(guān)節(jié)受到 強烈潤滑。
[0023] -高于0.41Hz :G' >G"，滑液具有顯著的彈性作用，意味著當(dāng)患者跑動或跳躍時沖 力被強烈吸收。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，包含有或者沒有天然來源的其它多糖的透明質(zhì)酸（或其 鹽中的一種）和一種或多種多元醇的含水溶液在經(jīng)過滅菌后，在彈性模量G'和粘性模量G" 之間的分頻頻率fc接近于0. 41Hz。因此，該凝膠劑具有的粘彈性質(zhì)與滑液的粘彈性質(zhì)接 近。
[0025] 因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面：
[0026] -低于fc :G" >G'，該凝膠劑具有顯著的粘性作用，意味著當(dāng)患者靜止時關(guān)節(jié)被有 效地潤滑。
[0027] -高于fc :G' >G"，該凝膠劑具有顯著的彈性作用，意味著當(dāng)患者跑動或跳躍時沖 力被有效地吸收（保護關(guān)節(jié)）。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，分頻頻率為0到10Hz，優(yōu)選0. 41±0. 41Hz。因此這種流 變學(xué)與關(guān)節(jié)、特別是膝、髖關(guān)節(jié)或小關(guān)節(jié)的機械約束相稱。因此，其在通過膝或其它關(guān)節(jié)的 粘彈補充治療來治療骨關(guān)節(jié)炎中具有較大的優(yōu)勢。
[0029] 圖1是制劑A的頻率掃描； 圖2是制劑B的頻率掃描； 圖3是制劑C的頻率掃描； 圖4是制劑D的頻率掃描； 圖5是制劑E的頻率掃描； 圖6是制劑Pl的頻率掃描； 圖7是制劑P2的頻率掃描； 圖8是制劑P3的頻率掃描； 圖9是制劑P4的頻率掃描； 圖10是本發(fā)明的凝膠劑和3個市售產(chǎn)品的自由基降解動力學(xué)；以及 圖11是強透明質(zhì)酸/多元醇親合性的證明。
[0030] 因此，本發(fā)明涉及使用無菌的、可注射的凝膠劑形式的含水制劑，其包含I-IOOmg/ ml的透明質(zhì)酸（或其