专利名称：促进组织愈合和再生的药物组合物及包含其的施用药盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于愈后或手术后组织和骨质的新生和促进再生的药物组合物，该组合物包括一种钙离子通道阻断剂和一种生物相容性载体，该载体优选为聚合物。本发明还涉及一种特殊的药盒，该药盒包含所述的药物组合物、一种释放装置、一种施用器以及覆盖治疗部位的薄膜材料。
愈后和/或手术介入后人和其他动物组织通过由纤维变性的疤痕组织替换而愈合。这种组织通常不具备原有组织的功能特性。因此已作了各种尝试以期获得以由功能和形态上相近于原有组织的新再生的组织再生(即替换)损失组织为特征的愈合反应。在选定的临床条件下通过用机械屏障排除不希望的组织重新在伤口增殖，已经成功地获得了损失组织的再生，这种方法被命名为定向组织再生。
在特定的临床条件下，自然愈合反应和定向组织再生方法均存在着若干限制，使希望的愈合出现的程度和可预期性降低。定向组织再生概念在牙周病学(治疗牙龈病)、植入学(用人工骨固定的牙代替脱落的牙)、矫形外科学、整形外科学等领域的临床应用已经证明在以欲再生的组织的特定局部构型为特点的选定条件下是极为有效的。然而在大多数条件下，得到的再生组织在量和可预期性方面的结果都不令人满意。这种现象的传统解释集中注意于特殊祖代细胞募集不够产生的限制，因此，具有趋化性和增殖效果的局部释放生长因子被认为是克服该观察到的限制的手段。对必须在伤口中保持空间以稳定血块这一点的进一步认识使得加工出更具刚性的可吸收性和不可吸收性机械屏障。
从对将定向组织再生原则应用于牙周和口外部位得到的结果的简要分析中发现了对于观察到的不足的再生和不可预期的再生现象至少还有一种其它的解释即血块在其最初的移生(colonization)过程中由肉芽组织进行的灌流(perfusion)不充分，以及新形成组织本身的灌流不充分。这种灌流的相对减退被认为使得细胞因子、生长因子和其它传导伤口愈合和再生信号的信使的产生受到损害。
人类定向组织再生的概念已为人所知约10年，并且其显示了这一生物学概念能用于由于牙周炎引起的牙周组织损失的再生。然而也已知道其有若干限制，其中特别引人注目的是只有某些缺损形态型可预期由临床上显著的再生而愈合。通常认为骨下(infrabony)缺损或II类牙根叉缺损是最适宜的，这一点的解释是由于存在着空间能使得血液供应稳定并能组织血液供应，第三个重要方面是血块和新生再生组织能得到营养，即微血管血液供应。
本发明利用了上述知识，提供了一种适用于定向组织再生的药物组合物。该组合物包括作为活性剂的一种钙离子通道阻断剂和一种将活性剂暂时固定于施药部位的生物相容性载体。本发明还包括一种施用药盒用以施用所述的药物组合物，其包括一种钙离子通道阻断剂和一种生物相容性载体及其前体化合物，其中所述的组分包括在多室施用器中并在施用前将活性成分和载体混合。
本发明特别能在选定的临床条件不利时克服可能会影响再生程度和可预期性的血液供应的功能限制。在这一点上，选择了具有以下公知特点的不同的药学成分a)增加微血管血液流量；b)增加微血管内皮增殖；c)保护组织不受局部缺血和再灌流损害。合适的活性剂的典型例子为钙离子通道阻断剂硝苯吡啶，它的选择是基于其效果中可能存在“牙周thropism”，这一点可由龈增生的诱导看出。另外，硝苯吡啶是目前用于治疗高血压、咽峡炎和雷诺氏病的很安全的药物。为避免全身效果，设计了局部释放系统，该系统的赋形剂已证明对牙周再生没有负面影响。该释放组合物可与物理屏障如塑料或吸收性聚合物薄膜结合使用，或不与其结合而使用。具体的配制品和施用技术必须因不同的应用情况而定。
本发明适用的其它钙离子阻断剂包括硫氮酮、戊脉安、硝吡胺甲酯、胺棓戊腈、iradipine、硝苯吡酯、苯乙二苯丙胺、双苯丙胺、amlodipine basylate、flodipine和双苯吡乙胺。使用中也可接受这些活性剂的盐如盐酸盐。以总组合物的重量计，本发明中钙离子通道阻断剂的有用水平通常为约0.001-50％(重量)，优选为约0.01-10％。
本发明中优选使用的材料为人纤维蛋白，该材料在本发明中有独特的应用是由于其结块能力。本发明中还可使用各种类型的聚合物，包括在人和低等动物的口腔和伤口中使用安全的那些聚合物材料。这些聚合物是公知的，例如包括聚合物和共聚物如聚乙酸(“PLA”)、聚乙醇酸(“PLG”)、聚乳酰-共-乙醇酸(“PLGA”)、聚氨基酸如聚天冬酰胺、聚氨基葡糖、胶原蛋白、聚白蛋白、明胶和水解动物蛋白、聚乙烯吡咯烷酮呫吨胶及其它水溶性胶、聚酐、和聚原酸酯。优选为聚乙酸(“PLA”)、聚乙醇酸(“PLG”)、聚乳酰-共-乙醇酸(“PLGA”)聚合物和共聚物。
本发明所用的一个优选聚合物为含有丙交酯和乙交酯单体的混合物的共聚物。以摩尔计，丙交酯单体种类优选占聚合物的约15-85％、最优选占聚合物的约35-65％，而乙交酯单体种类优选占聚合物的约15-85％、最优选占聚合物的约35-65％。所述共聚物的分子量典型为约1000-120000(数均)。这些聚合物详细描述于USP4,443,430，申请日为1984年4月17日(以其全文作为本文的参考文献)。
含有某些这种共聚物的液体凝胶或糊状组合物的一个特点是其在水性液体如水、水性缓冲液、血清、缝液或其它体液的存在下能转化成近似固体相。例如，当将这种凝胶的一份样品置于含水或人血清的试管中时，这种组合物在受体相变成近乎固体。据信这是由于聚(乳酰-共-乙交酯)共聚物不溶于水，并且类似的相关水性溶剂可能存在于伤口或缝液中。因此，尽管当希望时这种液体组合物可有利地通过注射器之类的装置使用，然而其也提供了在治疗部位通过固体装置使用的优点。另外，由于这类聚合材料实际上通过水解而缓慢降解，所以药物持续以缓释方式从这类组合物中释放，在组织再生后不需通过手术除去该组合物。
聚合物或人纤维蛋白占用于本发明方法中的组合物/装置的约1-90％，优选占约10-70％。通常，对于最优选的含丙交酯和乙交酯的共聚物，随着丙交酯量的提高，聚合物的需要量减少。
本说明书将参照附图描述本发明，附图涉及牙科领域的一个应用例子，其只用于解释本发明而非限制本发明。
图1从向颊的方向示出牙齿周围的牙龈和骨骼的缺损的外观。
图2为沿图1中I-I线的缺损的截面视图。
图3为在施用本发明的硝苯吡啶组合物之前带有定位的发泡Teflon薄膜的相同视图。
图4示出在施用硝苯吡啶组合物时的情况。
图5为在闭合覆盖在膜上的粘膜骨膜瓣后的视图。
图6示出在愈合过程完成时得到的临床结果。
实施例释放组合物制备一种用于在牙周伤口内局部释放用药的组合物。这种释放组合物由分散在人纤维蛋白赋形剂中的两种不同药物贮源的活性剂硝苯吡啶组成。当置入伤口后，释放组合物的活性剂在伤口愈合过程中被慢慢吸收，达到药物的局部缓释。
掺入赋形剂中的由硝苯吡啶溶液组成的第一药物贮源的目的是保证在最开始阶段有高释放速率。由于硝苯吡啶是相对不溶于水的药物，因此使用微粒化的药物颗粒作为主要药物贮源，微粒化的颗粒在最终的纤维蛋白凝块中细分散，这可以作为长期释放的基础。因为在伤口愈合过程中(2-3天)纤维蛋白凝块将被除去，因此一些颗粒将暴露于较高区的组织液体中，从而通过微粒的溶解而依次增加其释放速率。
释放组合物由分散在纤维蛋白凝块中的50μg/ml硝苯吡啶溶液和500μg/ml的硝苯吡啶微粒化颗粒(粒径为6-8μm)组成，纤维蛋白凝块是通过在20mM氯化钙(CaCl2)存在下将35mg/ml人纤维蛋白原用250国际单位(I.U.)的凝血酶作用而转化得到(例如，Immuno AG，Osterreichisches Institut fur Immunoderivate，Vienna AT生产的品名为“Tisseel”的产品)。通过掺入1.5胰蛋白酶抑制剂单位(TIU/ml)的蛋白酶抑制剂抑蛋白酶肽降低释放组合物的吸收速率。
通过药物品级试剂如下无菌制备释放组合物。制备两种独立的组分用以在施用部位混合。组分A将1000μg硝苯吡啶微粒加入到500I.U.冻干的凝血酶中，并在4℃贮存待用。在使用前将凝血酶和硝苯吡啶颗粒悬浮于1ml溶有40mM CaCl2的注射用蒸馏水中。水溶性的凝血酶完全溶于水中，而相对不溶于水的硝苯吡啶颗粒分散成细而均匀的乳浊液，将乳浊液在37℃下加热。组分B使用前，用含5％乙醇(v/v，终浓度)的注射用蒸馏水中制备一含100μg/ml硝苯吡啶的溶液，向此溶液中加入3TIU/ml冻干的纯抑蛋白酶肽。在37℃、轻搅拌下用1ml所述的硝苯吡啶—抑蛋白酶肽溶液溶解70mg人纤维蛋白原。
在将制备物施与牙周伤口的手术产生的空间的过程中将组分A和组分B以1∶1(v∶v)的比例混合，以使释放组合物如施用实施例中所述现场聚合。用歧管注射器施加两种溶液。施用实施例描述了在牙周学领域的一个施用实施例，其克服了传统GTR技术在不利的条件(图1和图2)下再生由于牙周病损失的牙根支持所受的限制。在本施用实施例中，根据GTR原则在手术介入过程中将释放组合物与屏障膜结合使用以促进再生(图3)。
根据GTR，组织再生可预期性取决于仔细选择带有如下特殊形态特征的牙周缺损，所述特征为磨牙3和/或磨牙2骨下缺损或者II类牙根叉累及(Class IIfurcation involvements)。在大多数情况下如III类牙根叉累及、磨牙1骨下缺损或骨上缺损，GTR方法是高度不可预期的。这种限制的原因已经综述。
根据GTR已接受的实践，在手术接近缺损、除去肉芽组织、仔细刮除感染的牙根表面并平整牙根以及使缺损显形后，放入发泡聚四氟乙烯(e-PTFE)屏障膜12(Gore periodontal material，W.L.Gore andAssociates，Flagstaff，AZ)以在牙齿1的牙根2、牙槽骨3和牙龈组织之间产生一空间11(见图3)。仔细放置膜12以精确限定欲再生的损失组织的面积并在每个方向上将未受损的牙槽骨3覆盖2-3mm。随后通过用歧管注射器8注入释放组合物10将膜12下的空间11填满(图4)，针头9穿过膜12和牙齿1的牙根2之间的接缝。需特殊注意以保证由膜12限定的缺损被释放组合物14完全充满。施用后，释放组合物现场聚合几秒钟(图4)。释放组合物14定位完全后，检测膜12是否与牙槽骨3和牙齿1的牙根2精确配合，由此证实接近伤口时去掉了牙龈连接组织和上皮。随后用粘膜骨膜瓣覆盖限定释放组合物14的e-PTFE膜12，该粘膜骨膜瓣在牙冠重新复位以完全覆盖膜(见图5)。随后根据已接受的手术实践指导病人进行术后家庭护理。
四周后进行第二次手术除去膜，此时再生的软组织量可肉眼看到。再生组织完全充满了膜下手术产生的空间(图6)。已证实这种软组织是通过相邻牙周韧带和牙槽骨组织在伤口区的重新增殖产生的，并已证实在再生性愈合反应完成期间，通过组织成熟期后得到牙周韧带和牙槽骨组织的形态和功能特征。随后根据标准手术程序用部分厚度的粘膜骨膜瓣小心覆盖再生的软组织。
随后通过下述指标在一定时间内监测愈合反应a)临床探测装置水平(PAL)；即用毫米级牙周探子从一固定的解剖学界标牙骨质-牙釉质接合处测得的相当于牙周韧带最大牙冠延伸的位置；b)放射线密度的变化，即由标准化的相同放射仪的计算机辅助密度测量成象分析(CADIA)测得的组织放射线密度的变化，该变化很大程度上取决于组织中的钙离子含量的变化，因此取决于组织矿化的变化。
用局部施用硝苯吡啶释放组合物结合屏障膜治疗的代表性病例的临床效果将参照附图简要描述。
图1和图2在由于牙周支持的丧失以及存在III类彻底牙根叉和两个深度磨牙1缺损(平均PAL损失11mm)引起的牙齿极为松动而产生无望预后的牙齿1中，观察到PAL几乎为6mm。如图1的向颊视图和图2的截面视图所示，在骨3中牙根2的支持很弱，韧带7和牙龈4退化并形成牙周袋5。
图3一般性地示出在牙冠瓣4a临时闭合前屏障膜12的位置。在除去肉芽组织后，牙齿1周围的感染部位5，6用由e-PFTE制成的屏障膜12覆盖，膜用线13束紧。
随后如图4所示，用多室注射器8导入药物组合物的组分10，组分10在进入注射针头8之前互相混合，混合后的组合物14穿入膜12、牙槽骨3和牙齿1的牙根2之间的空间11。在此处组合物凝集，然后能在一定时间内释放活性剂。
图5示出愈合过程的第一段期间内的情形，此时屏障膜位于适当的位置并被粘膜骨膜瓣4a覆盖。
图6示出在除去膜后组织的再生进程，牙冠瓣重新复位(通常治疗开始后约4到6周将膜除去)。
开始治疗几个月后，用临床探测查得牙根叉全部闭合，由此暗示牙周韧带得以再生。在牙根叉区和磨牙1缺损处均观察到放射线净密度超过150 CADIA值，暗示矿化骨组织的再生。由于牙周韧带及牙槽骨均再生，所以在6个月时牙齿恢复正常的稳固性。
权利要求
1.用于促进组织愈合和再生的药物组合物，其特征在于其包括一种作为活性剂的钙离子通道阻断剂和一种用于在施药部位暂时固定活性剂的生物相容性载体，或一种现场形成所述生物相容性载体的前体化合物。
2.根据权利要求1的药物组合物，其中钙离子通道阻断剂选自包括硝苯吡啶、胺棓戊腈、戊脉安、硫氮酮、苯乙二苯丙胺和双苯丙胺的一组。
3.根据权利要求2的药物组合物，其中生物相容性载体是纤维蛋白或者其前体化合物是纤维蛋白原。
4.根据权利要求3的药物组合物，其中生物相容性载体的前体化合物由一种单体和一种用于在施药部位形成包含钙离子通道阻断剂的交联聚合物的活化剂组成。
5.根据权利要求1的药物组合物，其中生物相容性载体是聚氨基酸、明胶、聚交酯、葡糖醛酸聚合物、聚交酯乙交酯共聚物或聚乙烯吡咯烷酮。
6.根据权利要求1的药物组合物，其中钙离子通道阻断剂用于立即释放时包含在溶液或悬浮液中，另外在用于延迟释放该活性剂时其作为形成释放装置的分散的可降解颗粒的一种组分。
7.根据权利要求1的药物组合物，其包括用于在即将使用前制备下述组分的化合物组分A包含钙离子源的硝苯吡啶和冻干凝血酶的微粒在水中的悬浮液；组分B硝苯吡啶在水中的溶液，其包括溶剂如乙醇、冻干的抑蛋白酶肽和人纤维蛋白原。
8.施予权利要求1的药物组合物的施用药盒，包含一种钙离子通道阻断剂和一种生物相容性载体或其前体化合物，其中所述的组分包括在可贮存的形式中用以将其引入多室施用器以在即将用药前将活性剂和载体组分或其前体化合物混合。
9.根据权利要求8的施用药盒，其中的多室施用器是具有至少两个室能同时释放其所含内容物的歧管注射器。
全文摘要
包括一种作为活性剂的钙离子通道阻断剂和一种用于在施药部位暂时固定活性剂的生物相容性载体，或一种现场形成所述生物相容性载体的前体化合物的组合物。其用于治疗身体部位促进组织愈合及再生，特别适用于牙用药和外科手术。
文档编号A61K9/00GK1134107SQ94193673
公开日1996年10月23日 申请日期1994年9月30日 优先权日1993年10月4日
发明者毛里齐奥·托内蒂 申请人:毛里齐奥·托内蒂