專利名稱：纖維組織封合劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用粘合劑領(lǐng)域。更具體地講，本發(fā)明涉及無水纖維片形式的纖維組織封合劑，所述封合劑包含兩種或更多種可交聯(lián)組分，該可交聯(lián)組分反應(yīng)形成在所述片暴露于含水介質(zhì)時與生物組織粘合的交聯(lián)水凝膠。
背景技術(shù)：
組織粘合劑具有許多潛在的醫(yī)學應(yīng)用，包括閉合傷口、在內(nèi)外科手術(shù)中輔助或替代縫合線或縫合釘、將合成的覆蓋物或鑲嵌物粘連到角膜上、藥物遞送裝置、作為防止術(shù)后粘連的防粘阻隔物、以及作為止血封合劑。常規(guī)的組織粘合劑一般不適用于廣泛的粘合劑應(yīng)用范圍。例如，氰基丙烯酸酯基的粘合劑已被用于局部傷口閉合，但是有毒降解產(chǎn)物的釋放則限制了其內(nèi)服應(yīng)用中的用途。纖維素蛋白基的粘合劑固化緩慢，具有較差的機械強度， 并且具有病毒感染的風險。此外，纖維素蛋白基粘合劑不與下層組織共價結(jié)合。已研發(fā)了若干類型的水凝膠組織粘合劑，它們具有改善的粘合和膠粘特性，并且無毒。這些水凝膠一般通過具有親核基團的組分與具有親電基團的組分的反應(yīng)形成，所述親電基團能夠與第一組分的親核基團反應(yīng)以經(jīng)由共價鍵合形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。然而，這些水凝膠通常過快溶脹或溶解掉，或者缺乏足夠的粘合性或機械強度，因此降低了它們作為外科手術(shù)用粘合劑的功效。Kodokian等人(共同未決并且共同擁有的美國專利申請公布No. 2006/0078536) 描述了由氧化多糖與水分散性多臂聚醚胺反應(yīng)生成的水凝膠組織粘合劑。這些粘合劑提供了改善的粘合性和膠粘性，在體溫下易于交聯(lián)，能夠保持初始外形穩(wěn)定性，不快速降解，并且對細胞無毒而不致使組織發(fā)炎。已知水凝膠組織粘合劑可通過將兩種水溶液混合而形成，每一種水溶液包含一種可交聯(lián)組分。在施用到所需位點之前，使用混合裝置將兩種溶液預(yù)混，或者可分別施用而使其在施用位點處混合。此外，還描述了干燥水凝膠和干燥水凝膠前體的用途(參見例如 Rhee等人的美國專利No. 5，874，500、Sawhney等人的美國專利No. 6，703, 047和Odermatt 等人的美國專利申請公布No. 2006/0134185)。然而，就某些應(yīng)用如止血封合劑而言，具有纖維形式的組織粘合劑是有利的，所述組織粘合劑將更有效地吸收血液以有助于控制出血， 從而更容易應(yīng)用。發(fā)明概述本發(fā)明通過提供無水纖維片而滿足了上述要求，所述無水纖維片包含至少兩種可交聯(lián)組分，該可交聯(lián)組分反應(yīng)形成在所述片暴露于含水介質(zhì)時與生物組織粘合的交聯(lián)水凝膠。還提供了使用所述無水纖維片的方法。因此，在一個實施方案中，本發(fā)明提供了無水纖維片，所述纖維片包含第一纖維聚合物組分和第二組分，所述聚合物包含親電基團或親核基團，并且所述第二組分在所述片暴露于含水介質(zhì)時能夠使所述第一組分交聯(lián)以形成與生物組織粘合的交聯(lián)水凝膠。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了向活生物體組織上的解剖點施用涂層的方法，所述方法包括以下步驟a)向所述位點施用無水纖維片，所述纖維片包含含親電或親核基團的第一纖維聚合物組分和能夠使所述第一組分交聯(lián)的第二組分；以及b)允許所述第一和第二組分在所述位點上交聯(lián)，以形成與所述組織粘合的水凝膠。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了活生物體組織內(nèi)外科傷口或創(chuàng)傷傷口的止血方法，所述方法包括以下步驟a)向所述傷口施用無水纖維片，所述纖維片包含含親電或親核基團的第一纖維聚合物組分，和能夠使所述第一組分交聯(lián)的第二組分；以及b)允許所述片通過吸收血液而水合，從而第一組分與第二組分交聯(lián)以形成與組織粘合的水凝膠。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了向活生物體組織上的解剖點施用涂層的方法，所述方法包括以下步驟a)向所述位點施用第一纖維聚合物組分，所述組分包含親電或親核基團；b)向所述位點施用水溶液或分散體，所述水溶液或分散體包含能夠使所述第一組分交聯(lián)的第二組分；以及c)允許所述第一和第二組分在所述位點上交聯(lián)，以形成與所述組織粘合的水凝膠。附圖簡述

圖1是實施例1中描述的葡聚糖醛/葡聚糖纖維聚合物的掃描電子顯微照片 (SEM)。圖2是實施例10中描述的聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纖維聚合物的掃描電子顯微照片。發(fā)明詳述除非另外指明，如以上及本發(fā)明的整個說明書中所用，以下術(shù)語將定義如下如本文所用，術(shù)語“無水纖維片”是指基本上無水的片或墊形式的非織造纖維。如本文所用，術(shù)語“纖維聚合物”是指縱橫比(長度與直徑的比率)為至少1，000 的纖維形式的天然、合成或半合成聚合物。術(shù)語“交聯(lián)”是指連接在兩個不同聚合物鏈之間并且連接兩個不同聚合物鏈的鍵或原子鏈。本文中，術(shù)語“交聯(lián)密度”定義為交聯(lián)連接位點間鏈原子平均數(shù)的倒數(shù)。術(shù)語“氧化多糖”是指已經(jīng)與氧化劑反應(yīng)而將醛基引入到分子中的多糖。術(shù)語“當量每個乙酰乙酸酯基”、“當量每個氨基”和“當量每個醛基”分別指化合物分子量除以分子中乙酰乙酸酯基、氨基或醛基數(shù)。術(shù)語“具有親核基團的水分散性聚合物”是指包含“η”數(shù)目個親核基團(即供電子基團)如伯胺基的天然、合成或半合成聚合物，并且所述聚合物是水溶性的或能夠分散
6于水中以形成膠態(tài)懸浮液，該膠態(tài)懸浮液能夠與水溶液或分散體中的包含“m”數(shù)目個親電基團的第二反應(yīng)物反應(yīng)以形成交聯(lián)水凝膠，其中m+n大于或等于5。在某些情況下，指定的官能團可具有親電或親核特性，這取決于反應(yīng)條件。因此，除了如本文定義的以外，具有親電基團的水分散性聚合物還包括包含“m”個乙酰乙酸酯基的天然、合成或半合成聚合物，所述乙酰乙酸酯基在用堿水溶液處理形成乙酰乙酸酯的親核性共軛堿時，能夠與親電基團如醛反應(yīng)。術(shù)語“具有親電基團的水分散性聚合物”是指包含“m”數(shù)目個親電基團(即受電子基團)如醛、乙酰乙酸酯、N-羥基琥珀酰亞胺基酯或異氰酸酯的天然、合成或半合成聚合物，并且所述聚合物是水溶性的或能夠分散于水中以形成膠態(tài)懸浮液，該膠態(tài)懸浮液能夠與水溶液或分散體中的包含“η”個親核基團的第二反應(yīng)物反應(yīng)以形成交聯(lián)水凝膠，其中 n+m大于或等于5。除了如本文定義的以外，具有親電基團的水分散性聚合物還包括包含 “m”個羧酸基團的天然、合成或半合成聚合物，所述羧酸基團可使用例如水溶性碳二亞胺活化以與親核基團反應(yīng)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解，不是所有可能的親核物質(zhì)在與所有可能的親電物質(zhì)組合時均將形成有效的穩(wěn)定交聯(lián)。例如，熟知硫醇在本文詳述的水凝膠形成條件下不能與醛或乙酰乙酸酯形成顯著穩(wěn)定的鍵。然而，硫醇在這些條件下與N-羥基琥珀酰亞胺基酯反應(yīng)后，將形成相當穩(wěn)定的硫酯鍵。術(shù)語“半合成的聚合物”是指已被化學改性，例如將反應(yīng)性基團引入到分子中的天然存在的聚合物。術(shù)語“水分散性聚合物，，是指天然、合成或半合成的聚合物，所述聚合物是水溶性的或能夠分散于水中，以形成能夠與水溶液或分散體中的第二反應(yīng)物反應(yīng)的膠態(tài)分散體。術(shù)語“水分散性的多臂聚醚胺”是指具有至少三個臂(即支鏈)的支化聚醚，其中至少三個臂被至少一個伯胺基封端，所述聚醚是水溶性的或能夠分散于水中，以形成能夠與水溶液或分散體中的第二反應(yīng)物反應(yīng)的膠態(tài)分散體。術(shù)語“聚醚”是指具有重復(fù)單元[-0-R]-的聚合物，其中R為具有2至5個碳原子的亞烴基。所述聚醚還可為包含不同重復(fù)單元的無規(guī)或嵌段共聚物，所述不同的重復(fù)單元包含不同的R基團。術(shù)語“亞烴基”是指通過從烴的兩個不同碳原子的每一個上分別移除一個氫原子形成的二價基團。術(shù)語“支化的聚醚”是指具有一個或多個枝點(“臂”)的聚醚，包括星形聚醚、樹枝狀聚醚、梳形聚醚和超支化聚醚。術(shù)語“樹枝狀聚醚”是指具有樹狀結(jié)構(gòu)的高度支化的聚醚。術(shù)語“梳形聚醚”是指主鏈具有多個三官能枝點的聚醚，由每個所述三官能枝點散發(fā)出直鏈臂。術(shù)語“星形聚醚”是指具有中心枝點的聚醚，所述枝點可以是單個原子或化學基團，由所述枝點散發(fā)出直鏈臂。術(shù)語“超支化聚醚”是指與樹枝狀聚醚相比，分枝更少并且支化更無規(guī)的高度支化的聚醚。除非另外指明，術(shù)語“重量百分比”在本文中還被稱為“重量％ ”，是指相對于溶液或分散體總重量的重量百分比。
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術(shù)語“解剖點”是指人體或動物體的任何外部或內(nèi)部部分。術(shù)語“組織”是指人體或動物體中的任何活的或死亡的生物組織。術(shù)語“水凝膠”是指由高分子三維網(wǎng)絡(luò)組成的水可溶脹的聚合物基質(zhì)，所述高分子通過共價或非共價交聯(lián)保持在一起，所述聚合物基質(zhì)可吸收大量水而形成彈性凝膠。合。合。


術(shù)語“多元醇”是指具有三個或更多個OH基團的化合物。
術(shù)語“伯胺”是指具有兩個自由氫的中性氨基。所述氨基可與伯碳、仲碳或叔碳鍵
術(shù)語“仲胺”是指具有一個自由氫的中性氨基。所述氨基可與伯碳、仲碳或叔碳鍵
如本文所用，術(shù)語“PEG”是指聚(乙二醇)。 如本文所用，術(shù)語“SEC”是指尺寸排阻色譜法。 如本文所用，術(shù)語“DMAc”是指N，N- 二甲基乙酰胺。 如本文所用，術(shù)語“ VAc，，是指乙酸乙烯酯。 如本文所用，術(shù)語“EW”是指當量。 如本文所用，術(shù)語“MW”是指分子量。 如本文所用，術(shù)語“Mw”是指重均分子量。 如本文所用，術(shù)語“Mn”是指數(shù)均分子量。 如本文所用，術(shù)語“Mz”是指ζ均分子量。 如本文所用，術(shù)語“NVF”是指N-乙烯基甲酰胺。 如本文所用，術(shù)語“醫(yī)學應(yīng)用”是指與人和動物相關(guān)的醫(yī)學應(yīng)用。 所用縮寫的含義如下“min”是指分鐘，“h”是指小時，“sec”是指秒，“d”是指天， “mL”是指毫升，“L”是指升，“ μ L”是指微升，“cm”是指厘米，“mm”是指毫米，“ μ m”是指微米，“mol”是指摩爾，“mmol”是指毫摩爾，“g”是指克，“mg”是指毫克，“m0l%”是指摩爾百分比，“Vol ”是指體積，"ν/ν"是指體積每體積，“Da”是指道爾頓，“kDa”是指千道爾頓，“ 10K” 是指聚合物分子具有10千道爾頓的數(shù)均分子量，“M”是指摩爾濃度，“MWC0”是指截留分子量，“kPa”是指千帕，“屮NMR"是指質(zhì)子核磁共振波譜，“ppm”是指份每一百萬份，“PBS”是指磷酸鹽緩沖鹽溶液。本發(fā)明提供了無水纖維片形式的纖維組織封合劑，所述封合劑包含第一組分和第二組分，所述第一組分為包含親電或親核基團的纖維聚合物，所述第二組分在所述片暴露于含水介質(zhì)時能夠使所述第一組分交聯(lián)，從而形成與生物組織粘合的交聯(lián)水凝膠。所述纖維組織封合劑可用作醫(yī)學和獸醫(yī)學應(yīng)用的一般性組織粘合劑，所述應(yīng)用包括但不限于傷口閉合、在內(nèi)外科手術(shù)如腸吻合術(shù)和血管吻合術(shù)中輔助或替代縫合線或縫合釘、組織修復(fù)、以及防止術(shù)后粘連。所述纖維組織封合劑可尤其適用作止血封合劑，使外科傷口或創(chuàng)傷傷口止血。第一組分所述第一組分是包含親電基團或親核基團的纖維聚合物。適宜的聚合物是可被制成纖維聚合物形式的水分散性聚合物。所述水分散性聚合物可具有親電基團如醛、乙酰乙酸酯、或琥珀酰亞胺酯；或親核基團如伯胺(NH2)、仲胺(NHR)、甲酰胼(CONHNH2)、乙酰乙酸酯、或硫醇(SH)基團。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，乙酰乙酸酯基在其羰基與親核物質(zhì)反應(yīng)時可作為親電物質(zhì)，或者在堿性條件下可作為親核物質(zhì)，其中其亞甲基被去質(zhì)子化形成能夠與親電物質(zhì)反應(yīng)的穩(wěn)定的碳負離子。具有親電基團的水分散性聚合物或具有親核基團的水分散性聚合物可為天然存在的聚合物如多糖或蛋白質(zhì)；合成聚合物如聚乙烯醇；合成共聚物如聚(乙烯醇-共-乙烯胺)；或半合成聚合物(即已經(jīng)被化學改性的天然存在的聚合物)，諸如氧化多糖。合成聚合物可以是直鏈或支鏈的?？墒褂帽绢I(lǐng)域已知的方法將所述水分散性聚合物衍生化，以引入所需的反應(yīng)性基團中。具有親電基團的適宜的水分散性聚合物的非限制性實例包括具有醛基的氧化多糖、乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、以及乙酰乙酸酯基衍生的多糖。具有親核基團的適宜的水分散性聚合物的非限制性實例包括具有伯胺基、仲胺基、硫醇基、乙酰乙酸酯基或甲酰胼基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物，和具有伯胺基、仲胺基、硫醇基、乙酰乙酸酯基或甲酰胼基的多糖。這些水分散性聚合物的實例描述于下文中。 多種具有親電或親核基團的其他水分散性聚合物是本領(lǐng)域已知的，并且可用于制備本文公開的纖維聚合物，參見例如Miee等人的美國專利No. 5，874，500 (具體地講第6欄第22行至第9欄第6行)。應(yīng)當認識到，這些其他水分散性聚合物在本發(fā)明的范圍內(nèi)。具有親電基團的水分散件聚合物( )氧化多糖可用于本發(fā)明中的多糖包括但不限于葡聚糖、淀粉、瓊脂、纖維素、羥乙基纖維素、 普魯蘭、菊粉和透明質(zhì)酸。這些多糖可從來源如Sigma Chemical Co. (St Louis, MO)商購獲得。適宜的多糖具有約1，000至約1，000, 000道爾頓，并且更具體地講具有約3，000至約250，000道爾頓的重均分子量。使用任何適宜的氧化劑將多糖氧化以引入醛基，所述氧化劑包括但不限于高碘酸鹽、次氯酸鹽、臭氧、過氧化物、氫過氧化物、過硫酸鹽和過碳酸鹽。例如，所述多糖可通過與高碘酸鈉的反應(yīng)而被氧化，如Mo等人所述(J. Biomater. Sci. Polymer Edn, 11 :341-351, 2000)。多糖可與不同量的高碘酸鹽反應(yīng)以獲得具有不同氧化度的多糖，從而獲得不同量的醛基，如下文實施例試劑制備部分中所詳細描述的。此外，氧化的多糖可通過采用 Cohen等人描述的方法制得(共同未決并且共同擁有的專利申請NO.PCT/US08/05013、WO 2008/133847)。制備氧化多糖的方法包括沉淀步驟和分離步驟的組合，以純化使用高碘酸鹽氧化多糖而形成的氧化多糖，并且提供具有極少量含碘物質(zhì)的氧化多糖?？墒褂帽绢I(lǐng)域已知的方法來確定氧化多糖中的醛含量。例如，可采用Hofreiter等人描述的方法(Anal Chem, 27 1930-1931，1955)，測定氧化多糖的二醛含量，這更詳細地描述于下文實施例的試劑制備部分中。在該方法中，在特定的反應(yīng)條件下，經(jīng)由PH滴定確定氧化多糖中每摩爾二醛消耗的堿的量。此外，可采用核磁共振(Mffi)波譜法測定氧化多糖的二醛含量。在一個實施方案中，氧化多糖中每醛基的當量為約90至約1500道爾頓。在另一個實施方案中，氧化多糖是氧化葡聚糖，在本文中還被稱為葡聚糖醛。( )(z,mm) ^m (z,mm)共ι^勿具有不同重均分子量和不同水解度的聚(乙烯醇)可商購自數(shù)家公司，諸如 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)。適用于本發(fā)明的聚(乙烯醇)具有約20，000道爾頓至約 100, 000道爾頓，更具體地講具有約30，000道爾頓至約50，000道爾頓的重均分子量。可用的聚(乙烯醇)具有約70%至約100%-OH基團的水解度；余下的基團為乙酸酯。此外，水
9解度為約80%至約100%，更具體地講為約95%至約99%。此外，可使用包括聚(乙烯醇)單元和共聚單體單元在內(nèi)的聚(乙烯醇)的共聚物。適用于聚(乙烯醇)共聚物中的共聚單體單元包括但不限于乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、甲基乙烯基醚、丙烯、1-丁烯、以及它們的混合物。相對于乙烯醇單元，所述共聚物優(yōu)選包含介于約1摩爾％和約25摩爾％之間的共聚單體。聚(乙烯醇)和聚(乙烯醇)共聚物可通過與雙烯酮反應(yīng)而被乙酰乙酸酯基衍生化，如Arthur在美國專利申請公布No. 2006/0079599 (具體地講第112-113段和實施例 1-3)中所述。還可使用供選擇的替代合成方法，如與乙酰乙酸叔丁酯的酯交換。乙酰乙酸酯衍生物優(yōu)選具有約100道爾頓至約2，000道爾頓每乙酰乙酸酯基的當量。(iii)乙酰乙酸酯基衍牛的多糖上述多糖還可通過與雙烯酮反應(yīng)而被乙酰乙酸酯基衍生化。例如，葡聚糖與雙烯酮反應(yīng)制備葡聚糖乙酰乙酸酯更詳細地描述于下文實施例的試劑制備部分中。具有親核基團的水分散件聚合物肺碰()或聚() 勿還可采用本領(lǐng)域已知的方法，如Goldmarm所述的那些(美國專利申請公布 No. 2005/00(^893)，用伯胺基衍生上述聚(乙烯醇)和聚(乙烯醇)共聚物。此外，根據(jù)下文實施例試劑制備部分中所述制得的聚(乙烯醇)與乙烯胺的共聚物可用作具有親核基團的水分散性聚合物。具有伯胺基的多糖可通過采用本領(lǐng)域已知的方法，由上述多糖化學衍生反應(yīng)制得包含伯胺基的多糖。例如，如上所述，可將多糖氧化制得包含醛基的氧化多糖。然后，氧化的多糖可與二胺如己二胺、乙二胺、丙二胺等反應(yīng)形成席夫堿連接基。所述席夫堿連接基可任選用還原劑如硼氫化鈉處理形成穩(wěn)定的碳-氮鍵。包含伯胺基的多糖還可通過多糖與溴化氰反應(yīng)，然后與二胺反應(yīng)來制得。此外，包含伯胺基的多糖可通過Kirakossian等人描述的方法(美國專利No. 7，179，660，實施例A)來制得?？刹捎觅|(zhì)子NMR來測定衍生化多糖的胺取代度。組分1纖維聚合物的制備如上所述，所述纖維聚合物包含至少一種具有親電基團或親核基團的水分散性聚合物?？刹捎帽绢I(lǐng)域已知的溶液紡絲方法如靜電紡絲、電吹制紡絲、或高速旋轉(zhuǎn)噴霧紡絲， 將一種或多種水分散性聚合物紡成纖維聚合物，所述纖維聚合物包含本文公開的無水纖維片第一組分。靜電紡絲是將纖維形成聚合物紡成纖維的熟知方法(參見例如Chu等人的美國專利No. 7，172，765)。一般來講，將包含纖維形成聚合物的紡絲溶液通過噴絲頭引入到電場中，所述電場通過在噴絲頭與接地極靶之間施加電壓而形成。所述紡絲溶液以液滴形式離開噴絲頭，被電場細化成纖維。纖維收集于接地極靶上。Kim等人(美國專利申請公布No. 2005/0067732)描述的電吹制紡絲與靜電紡絲相類似，但是采用了電場與氣流的組合來形成纖維。具體地講，在噴絲頭外圍提供同心氣流以將纖維細化、平行校正并且導(dǎo)向極靶。所述紡絲溶液以液滴形式離開噴絲頭，被氣流和電場細化成纖維。
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在Marshall等人(美國專利申請公布No. 2008/0029617)描述的高速旋轉(zhuǎn)噴霧紡絲中，將包含纖維形成聚合物的紡絲溶液供向具有旋轉(zhuǎn)錐型噴絲頭的旋轉(zhuǎn)噴霧器中，所述噴絲頭具有凹形內(nèi)表面和前凸的表面排放邊緣。紡絲溶液沿著凹形內(nèi)表面流出旋轉(zhuǎn)噴霧器，以將紡絲溶液分配到噴絲頭排放邊緣的前凸表面，從而由紡絲溶液形成單獨的纖維流， 同時溶劑蒸發(fā)，以在不存在或存在電場的情況下獲得聚合物纖維。在一個實施方案中，如本文實施例中所述，使用電吹制紡絲制得纖維聚合物。簡言之，將至少一種具有親電或親核基團的水分散性聚合物溶于適宜的溶劑中以制得紡絲溶液?？墒褂镁哂杏H電基團的水分散性聚合物的混合物，或具有親核基團的水分散性聚合物的混合物。所述溶劑可為能夠溶解水分散性聚合物并且能夠提供可供電吹制紡絲的流體的任何溶劑。適宜的溶劑包括但不限于水、N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)、四氫呋喃(THF)、N， N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、二氧雜環(huán)己烷、乙醇、氯仿、以及它們的混合物。在一個實施方案中，所述溶劑為水。水分散性聚合物在紡絲溶液中的濃度相對于所述溶液的總重量為約 1重量％至約80重量％，更具體地講為約10重量％至約60重量％?？捎玫淖罴褲舛纫子谟杀绢I(lǐng)域的技術(shù)人員通過采用常規(guī)實驗來確定。通常，所述紡絲溶液具有約50mPa · s (毫帕-秒)至約2，OOOmPa-s的粘度。如果具有親電基團或親核基團的水分散性聚合物的分子量過低而無法提供足以紡絲的粘度，則可將具有高分子量(例如100，OOODa)的惰性聚合物如未改性的多糖或聚醚加入到紡絲溶液中。所述紡絲溶液可任選包含鹽，所述鹽產(chǎn)生額外的電荷效應(yīng)以有利于電吹制紡絲方法。適宜的鹽包括但不限于氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、磷酸二氫鉀、磷酸一氫鉀、碳酸氫鈉、以及它們的混合物。所述紡絲溶液可進一步包含各種添加劑，這取決于預(yù)期應(yīng)用。添加劑的用量取決于具體的應(yīng)用，并且易于由本領(lǐng)域技術(shù)人員使用常規(guī)實驗來確定。例如，所述紡絲溶液可包含至少一種添加劑，所述添加劑選自PH調(diào)節(jié)劑、粘度調(diào)節(jié)劑、著色劑、表面活性劑、藥物和治療劑。所述紡絲溶液可任選包括至少一種PH調(diào)節(jié)劑來調(diào)節(jié)溶液的pH。適宜的pH調(diào)節(jié)劑是本領(lǐng)域熟知的。PH調(diào)節(jié)劑可以為酸性或堿性化合物。酸性pH調(diào)節(jié)劑實例包括但不限于羧酸、無機酸和磺酸。堿性PH調(diào)節(jié)劑的實例包括但不限于氫氧化物、醇鹽、除了伯胺和仲胺以外的含氮化合物和堿性碳酸鹽和磷酸鹽。所述紡絲溶液可任選包括至少一種增稠劑。所述增稠劑可選自已知的粘度調(diào)節(jié)劑，包括但不限于多糖及其衍生物如葡聚糖、淀粉或羥乙基纖維素。所述紡絲溶液可任選包括至少一種抗微生物劑。適宜的抗微生物防腐劑是本領(lǐng)域熟知的。適宜的抗微生物劑的實例包括但不限于對羥基苯甲酸烷基酯，諸如對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯和對羥基苯甲酸丁酯；三氯生；氯己定；甲酚； 氯甲酚；對苯二酚；苯甲酸鈉；和苯甲酸鉀。所述紡絲溶液還可任選包括至少一種著色劑以增強溶液和所得纖維聚合物的可見性。適宜的著色劑包括染料、顏料和天然著色劑。適宜的著色劑的實例包括但不限于FD&C 和D&C著色劑，如FD&C紫2號、FD&C藍1號、D&C綠6號、D&C綠5號、D&C紫2號；和天然著色劑，如甜菜根紅、角黃素、葉綠素、曙紅、藏紅和胭脂紅。所述紡絲溶液還任選包含至少一種表面活性劑。如本文所用，表面活性劑是指降
11低水的表面張力的化合物。所述表面活性劑可為離子表面活性劑諸如月桂基硫酸鈉，或中性表面活性劑諸如聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酯和聚氧乙烯脫水山梨糖醇。此外，所述紡絲溶液可任選包含至少一種藥物或治療劑。適宜的藥物和治療劑是本領(lǐng)域熟知的(參見例如 United States Pharmacopeia(USP)、Physician，s Desk Reference(Thomson Publishing)> The Merck Manual of Diagnosis and Therapy % 18 版(Mark H. Beers 禾口 Robert Berkow (編輯)，Merck Publishing Group, 2006)；或就動物
The Merck Veterinary Manual H 9 IK (Kahn,C. A. (Merck Publishing
Group, 2005)。非限制性實例包括抗炎劑，例如糖皮質(zhì)素如潑尼松、地塞米松、布德松；非甾族抗炎劑，如吲哚美辛、乙酰水楊酸、布洛芬、舒林酸、吡羅昔康和萘普生；抗凝結(jié)劑如肝素； 肽；抗菌劑；抗病毒劑；殺真菌劑；抗癌劑；愈合促進劑；粘附促進劑；疫苗；和凝血劑如凝血酶、纖維蛋白原、肝素結(jié)合分子和/或肽序列如HIP肽、VII因子、XIIIa因子、經(jīng)由內(nèi)源或外源XIIIa因子穩(wěn)定血凝塊形成的分子如包含谷氨酰胺和/或賴氨酸殘基的分子?？刹捎眠€被稱為噴絲頭的包含金屬管的電吹制紡絲設(shè)備將紡絲溶液紡成纖維聚合物，所述設(shè)備相對于接地極靶是帶電的。施加于金屬管與接地極靶之間的電壓通常在約 30至約100千伏(kV)范圍內(nèi)，更具體地講在約70至約IOOkV范圍內(nèi)。將紡絲溶液以與溶液粘度和固體重量％含量相稱的通常約0. 1至約2. 0毫升每分鐘的進料速率泵送通過金屬管，所述金屬管具有通常為0. 01至0. 03英寸(0. 254至0. 762mm)的內(nèi)徑。在金屬管外圍提供同心氣流以將纖維細化、平行校正并且導(dǎo)向極靶。所述紡絲溶液以液滴形式離開金屬管，被氣流和電場細化成纖維。所述纖維可沉積在承載織物如REEMAY 紡粘聚酯織物上，所述承載織物放置在極靶上方以接納紡成纖維。紡絲單元可包含于紡絲室如聚甲基丙烯酸酯或聚碳酸酯箱中，其中溫度和濕度是受控的。通常，紡絲室中的濕度保持為約10%至約50%，溫度約25°C至約50°C。第二組分本文公開的無水纖維片的第二組分包含至少一種具有親電基團或親核基團的水分散性聚合物，所述聚合物在所述片暴露于含水介質(zhì)時能夠使所述第一組分交聯(lián)，從而形成與生物組織粘合的交聯(lián)水凝膠。具體地講，如果所述第一組分為纖維形式的具有親電基團的水分散性聚合物，則所述第二組分為具有親核基團的水分散性聚合物，所述親核基團能夠與所述第一組分的親電基團反應(yīng)形成交聯(lián)水凝膠。相反，如果所述第一組分為纖維形式的具有親核基團的水分散性聚合物，則所述第二組分為具有親電基團的水分散性聚合物，所述親電基團能夠與所述第一組分的親核基團反應(yīng)形成交聯(lián)水凝膠。所述第二組分可為能夠使所述第一組分交聯(lián)的具有親電基團或親核基團的不同水分散性聚合物的混合物。 第二組分的主鏈結(jié)構(gòu)可與第一組分的纖維聚合物的主鏈結(jié)構(gòu)相同或不同。所述第二組分可具有親電基團，包括但不限于醛、乙酰乙酸酯、琥珀酰亞胺基和異氰酸酯。所述第二組分可具有親核基團，包括但不限于伯胺、仲胺、甲酰胼、乙酰乙酸酯和硫醇。用作第二組分的具有親電基團或親核基團的適宜水分散性聚合物包括上文第一組分中所述的那些。用作第二組分的具有親電基團的其他適宜水分散性聚合物包括但不限于乙酰乙酸酯基衍生的直鏈或支鏈聚醚、醛基衍生的直鏈或支鏈聚醚、異氰酸酯基衍生的直鏈或支鏈聚醚團和N-羥基琥珀酰亞胺酯基衍生的直鏈或支鏈聚醚。用作第二組分的具有親核基團的其他適宜水分散性聚合物實例包括伯胺基或仲胺基衍生的直鏈或支鏈聚醚、硫醇基衍生的直鏈或支鏈聚醚和甲酰胼基衍生的直鏈或支鏈聚醚。這些水分散性聚合物的某些實例描述于下文中。伯胺基衍牛的盲鏈或支鏈聚醚所述直鏈或支鏈聚醚是具有重復(fù)單元[-0-R]-的水分散性聚合物，其中R為具有 2至5個碳原子的亞烴基。術(shù)語“亞烴基”是指通過從烴的兩個不同碳原子的每一個上分別移除一個氫原子形成的二價基團。可用的直鏈或支鏈聚醚具有約300道爾頓至約100，000 道爾頓，更具體地講具有約500道爾頓至約20，000道爾頓的數(shù)均分子量。直鏈或支鏈聚醚的適宜實例包括但不限于直鏈或支鏈聚(環(huán)氧乙烷)、直鏈或支鏈聚(環(huán)氧丙烷)、聚(環(huán)氧乙烷)和聚(環(huán)氧丙烷)的直鏈或支鏈共聚物、直鏈或支鏈聚(1，3_氧雜環(huán)丁烷)、直鏈或支鏈聚(1，4_四亞甲氧醚)、星形聚(環(huán)氧乙烷)、梳形聚(環(huán)氧乙烷)、星形聚(環(huán)氧丙烷)、梳形聚(環(huán)氧丙烷)、以及它們的混合物。許多直鏈聚醚可商購自數(shù)家公司，諸如 Sigma-Aldrich (St Louis，M0)。許多支鏈聚醚得自如下公司如 Nektar Transforming Therapeutics(Huntsville, AL)、SunBio, Inc. (Anyang City, South Korea)、NOF Corp. (Tokyo, Japan)、或 JenKem Technology (USA, Allen, TX)。例如，具有親核基團的水分散性聚合物可為直鏈或多臂支鏈聚醚胺?？刹捎帽绢I(lǐng)域已知的方法，用伯胺端基衍生上述直鏈和支鏈聚醚(參見例如 Poly (Ethylene Glycol) Chemistry =Biotechnical and Biomedical Applications, J. Milton Harris 編輯，Plenum Press，NY，1992，第 22 章)。胺衍生物優(yōu)選具有約100道爾頓至約2，000道爾頓每胺基的當量。多臂聚醚胺的實例包括但不限于樹枝狀、梳形和星形聚醚，其中有至少三個臂被伯胺基封端。所述多臂聚醚胺具有約450至約100，000道爾頓的數(shù)均分子量。水分散性多臂聚醚胺的適宜實例包括但不限于氨基封端的星形、樹枝狀或梳形聚環(huán)氧乙烷；氨基封端的星形、樹枝狀或梳形聚環(huán)氧丙烷；氨基封端的星形、樹枝狀或梳形聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷共聚物；以及以商品名Jeffamine 三胺由 Huntsman LLC (Houston, TX)銷售的聚氧化烯三胺星形聚環(huán)氧乙烷胺的實例包括但不限于各種多臂聚乙二醇胺以及具有3、4、6或8個以伯胺封端的臂的星形聚乙二醇(本文中分別稱為 3、4、6 或8 臂星形PEG胺)。8 臂星形PEG胺得自 Nektar Transforming Therapeutics。 適宜的 Jeffamine 三胺的實例包括但不限于 Jeffamine T-403 (CAS No. 39423-51-3)、 Jeffamine T-3000 (CAS No. 64852-22-8)和Jeffamine T-5000 (CAS No. 64852-22-8)。在一個實施方案中，所述水分散性多臂聚醚胺為具有八個被伯胺封端的臂并且具有約10，000 道爾頓數(shù)均分子量的8-臂聚乙二醇，其可根據(jù)下文實施例試劑制備部分中所述制得。在另一個實施方案中，所述水分散性多臂聚醚胺為具有四個被伯胺封端的臂并且具有約2，000 道爾頓數(shù)均分子量的4-臂聚乙二醇，其可根據(jù)下文實施例試劑制備部分中所述制得。這些多臂聚醚胺可如上所述通過商購獲得，或者可以使用本領(lǐng)域已知的方法制備。例如，其中有至少三個臂被伯胺基封端的多臂聚乙二醇可通過采用由Buckmanm等人描述的方法(Makromo 1. Chem.，182 1379-1384，1981)，使氨基端基連接到多臂聚乙二醇(例如 3、4、6 禾口 8 臂星形聚乙二醇，得自 Nektar Transforming Therapeutics、SunBio Corp. 以及NOF Corp.)上制得。在該方法中，使多臂聚乙二醇與亞硫酰溴反應(yīng)，以將羥基轉(zhuǎn)化成溴，其隨后通過在100°C下與氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化成胺。所述方法可廣泛應(yīng)用于制備其他多臂聚醚胺。此外，多臂聚醚胺還可采用由Chenault描述的方法(共同未決并且共同擁有的美國專利申請公布No. 2007/0M9870)，由多臂多元醇制得。在該方法中，使多臂聚醚與亞硫酰氯反應(yīng)，以將羥基轉(zhuǎn)化成氯基，其隨后通過與氨水或無水氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化成胺。可用于制備多臂聚醚胺的其他方法描述于Merrill等人的美國專利No. 5，830, 986和Chang等人的WO 97/30103中。所述多臂胺還可為末端支化的多臂胺，如Arthur (共同未決并且共同擁有的專利申請No.PCT/US07/M393、W0 2008/066787)所述。所述末端支化的多臂胺為在每個聚合物臂末端具有兩個或三個伯胺基的支鏈聚合物。官能團的多重性增加了在指定鏈端處反應(yīng)的統(tǒng)計概率，并且使分子更有效地摻入到網(wǎng)狀聚合物中。用于制備末端支化的多臂胺的原料是支鏈聚合物如多臂聚醚多元醇，包括但不限于梳形和星形聚醚多元醇。所述末端支化的胺可通過采用本領(lǐng)域熟知的方法，將多個胺基連接到聚合物臂的末端來制得。例如，在每個聚合物臂末端具有兩個伯胺官能團的末端支化的多臂胺可如下制得使上列原料與亞硫酰氯在適宜溶劑如甲苯中反應(yīng)獲得氯化物衍生物，其隨后與三(2-氨基乙基)胺反應(yīng)獲得在聚合物臂末端具有兩個胺基的末端支化的多臂反應(yīng)物。在一個實施方案中，所述水分散性多臂胺為具有約40，000道爾頓數(shù)均分子量的8臂聚乙二醇十六胺，其可根據(jù)下文實施例試劑制備部分中所述制得。應(yīng)認識到，多臂聚醚胺一般為非均勻混合物，其具有臂長分布并且在一些情況下具有臂數(shù)不同的種類分布。當聚醚胺具有臂數(shù)不同的種類分布時，其可根據(jù)分布中的平均臂數(shù)來歸屬。例如，在一個實施方案中，多臂胺為8臂星形PEG胺，其包括多臂星形PEG胺的混合物，有一些具有的臂數(shù)小于8，而有一些具有的臂數(shù)大于8 ；然而，混合物中多臂星形 PEG胺平均具有8臂。因此，如本文所用，涉及多臂胺的術(shù)語“8臂”、“6臂”、“4臂”和“3 臂”應(yīng)解釋為是指具有臂長分布的非均勻混合物，并且在一些情況下，是指具有臂數(shù)不同的種類分布的非均勻混合物，在此情況下，所述臂數(shù)是指混合物中的平均臂數(shù)。此外，其他多臂胺如以商品名Starburst Dendrimers(得自 Sigma-Aldrich，St Louis, MO)出售的氨基封端的樹枝狀聚酰氨基胺也可用作具有親核基團的水分散性聚合物。仲胺基衍生的肓鏈或支鏈聚醚上文制備伯胺官能化聚合物中所述的許多要素同樣適用于制備具有仲胺基的聚合物。例如，可通過使用一取代胺(例如甲胺)而不是氨作為反應(yīng)物，來調(diào)整上文引用的 Chenault方法(美國專利申請公布No. 2007/0249870)。硫醇基衍生的肓鏈或支鏈聚醚具有親核基團的水分散性聚合物還可為直鏈或多臂聚醚硫醇?？刹捎帽绢I(lǐng)域已知的方法，用硫醇基衍生上述直鏈和支鏈聚醚，所述方法包括將聚醚羥基端基轉(zhuǎn)化成甲苯磺酸酯端基，然后與硫氫化鈉反應(yīng)獲得硫醇端基(參見例如Harris等人的ACS Polymer Preprints 32 :154, (1991))。硫醇衍生物優(yōu)選具有約100道爾頓至約2，000道爾頓每硫醇基的當量，并且具有約300至約100，000道爾頓的數(shù)均分子量。多臂聚醚硫醇的實例包括但不限于樹枝狀、梳形和星形聚醚，其中有至少三個臂被硫醇基封端。甲酰肼基衍生的肓鏈或支鏈聚醚具有親核基團的水分散性聚合物還可為直鏈或多臂聚醚甲酰胼?？刹捎帽绢I(lǐng)域已知的方法，用甲酰胼基衍生上述直鏈和支鏈聚醚，所述方法包括經(jīng)由與異氰酰乙酸乙酯的反應(yīng)將聚醚羥基端基轉(zhuǎn)化成乙酰胺基甲酸乙酯端基，然后與胼反應(yīng)獲得甲酰胼端基(參
14見例如 Poly (Ethylene Glycol) Chemistry and Biological Applications, J.Milton Harris等人編輯，ACS Symposium Series 680，NY，1997，第21章)。甲酰胼衍生物優(yōu)選具有約100道爾頓至約2，000道爾頓每甲酰胼基的當量，并且具有約300至約100,000道爾頓的數(shù)均分子量。多臂聚醚甲酰胼的實例包括但不限于樹枝狀、梳形和星形聚醚，其中有至少三個臂被甲酰胼基封端。具有親電基團的水分散性聚合物可為直鏈或多臂聚醚乙酰乙酸酯。所述直鏈和支鏈聚醚可通過與雙烯酮的反應(yīng)而被乙酰乙酸酯基衍生化，如Arthur在美國專利申請公布 No. 2006/0079599中所述。所述乙酰乙酸酯基衍生物優(yōu)選具有約100道爾頓至約2，000道爾頓每乙酰乙酸酯基的當量，并且具有約300至約100，000道爾頓的數(shù)均分子量。多臂聚醚乙酰乙酸酯的實例包括但不限于樹枝狀、梳形和星形聚醚，其中有至少三個臂被乙酰乙酸酯基封端。酵基衍牛的盲鏈或支鏈聚醚具有親電基團的水分散性聚合物可為直鏈或多臂聚醚醛?？刹捎帽绢I(lǐng)域已知的方法，用醛基衍生上述直鏈和支鏈聚醚。例如，可將伯羥基封端的直鏈和支鏈聚醚轉(zhuǎn)化成甲苯磺酸酯端基，與硫氫化鈉反應(yīng)，獲得硫醇端基，隨后與3-氯丙醛二乙基乙縮醛反應(yīng)，接著水解獲得硫醇連接的醛端基(Harris 等人，ACS Polymer Preprints 32 154 (1991))。Harris 描述了另一種聚醚酸合成方法(Polyethylene Glycol)Chemistry =Biotechnical and Biomedical Applications, J.Milton Harris 編輯，Plenum Press，NY，1992，第 22 章)。 作為另外一種選擇，醛基官能化的聚醚可如下制得使伯羥基封端的直鏈和支鏈聚醚與亞硫酰氯反應(yīng)獲得具有氯端基的聚醚，在堿的存在下使氯封端的聚醚與1-硫甘油反應(yīng)獲得甲硫基乙二醇官能化的聚醚，其隨后被氧化劑如高碘酸鹽氧化獲得甲硫醛聚醚，如本文實施例試劑制備部分中所詳細描述的。此外，用醛基衍生的聚乙二醇可得自商業(yè)來源，諸如 Nektar Transforming Therapeutics。醛衍生物優(yōu)選具有約100道爾頓至約2，000道爾頓每醛基的當量，并且具有約300至約100,000道爾頓的數(shù)均分子量。多臂聚醚醛的實例包括但不限于樹枝狀、梳形和星形聚醚，其中有至少三個臂被醛基封端。N-羥基琥珀酰亞胺酯基衍生的肓鏈或支鏈聚醚具有親電基團的水分散性聚合物還可為直鏈或多臂聚醚N-羥基琥珀酰亞胺酯。 可采用本領(lǐng)域已知的方法，用N-羥基琥珀酰亞胺酯基衍生上述直鏈和支鏈聚醚，所述方法包括通過羧甲基化反應(yīng)將聚醚羥基端基轉(zhuǎn)化成羧酸，然后與N-羥基琥珀酰亞胺和1- (3- 二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亞胺HCl (EDC)的組合反應(yīng)(參見例如Poly (Ethylene Glycol) Chemistry :Biotechnical and Biomedical Applications, J. Milton Harris編輯，Plenum Press, NY, 1992，第21章)。N-羥基琥珀酰亞胺酯衍生物優(yōu)選具有約100道爾頓至約2，000 道爾頓每N-羥基琥珀酰亞胺酯基的當量，并且具有約300至約100，000道爾頓的數(shù)均分子量。多臂聚醚N-羥基琥珀酰亞胺酯包括但不限于樹枝狀、梳形和星形聚醚，其中有至少三個臂被N-羥基琥珀酰亞胺酯基封端。異氰,11酉旨基團衍牛^1 鏈或支^ 直沐具有親電基團的水分散性聚合物還可為具有異氰酸酯基團的直鏈或多臂聚醚。可采用本領(lǐng)域已知的方法(例如Zavatsky，美國專利申請公布No. 2008/0039548)，用異氰酸酯基團衍生上述直鏈和支鏈聚醚。例如，可如下制得直鏈PEG 二異氰酸酯將PEG 二(羧甲基醚)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的二(酰氯)，其轉(zhuǎn)化成二(酰基疊氮化物)，并且熱重排成二異氰酸酯， 如下文實施例試劑制備部分中所詳細描述的。組分的組合下文給出了第一和第二組分水分散性聚合物可用組合的非限制性實例。本領(lǐng)域已知的具有親電基團的水分散性聚合物與具有親核基團的水分散性聚合物的其他組合也被考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如果第一組分為包含醛基的氧化多糖(例如氧化葡聚糖)、乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或乙酰乙酸酯基衍生的多糖，則第二組分可為伯胺基或甲酰胼基衍生的直鏈或支鏈聚醚、具有胺基的多糖、具有胺基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物。如果第一組分為乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或乙酰乙酸酯基衍生的多糖，則第二組分還可為仲胺基衍生的直鏈或支鏈聚醚、仲胺基衍生的多糖、或仲胺基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物。如果第一組分為具有伯胺基或甲酰胼基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或具有伯胺基或甲酰胼基的多糖，則第二組分可為包含醛基的氧化多糖(例如氧化葡聚糖)、乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、乙酰乙酸酯基衍生的多糖、或乙酰乙酸酯基、醛基、異氰酸酯基、或N-羥基琥珀酰亞胺基衍生的直鏈或支鏈聚醚。如果第一組分為具有仲胺基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或具有仲胺基的多糖，則第二組分可為乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、乙酰乙酸酯基衍生的多糖、或乙酰乙酸酯基、異氰酸酯基、或N-羥基琥珀酰亞胺基衍生的直鏈或支鏈聚醚。如果第一組分為具有硫醇基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或具有硫醇基的多糖，則第二組分可為N-羥基琥珀酰亞胺基衍生的直鏈或支鏈聚醚。在另一個實施方案中，所述第一組分為包含具有醛基的氧化多糖如氧化葡聚糖的纖維聚合物，并且第二組分包含多臂聚醚胺如8臂或4臂PEG胺、或8臂PEG十六胺。在另一個實施方案中，第一組分為包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)的纖維聚合物， 并且第二組分包含4臂PEG甲硫醛或直鏈PEG 二(甲硫醛)。在另一個實施方案中，第一組分為包含氧化葡聚糖的纖維聚合物，并且第二組分包含葡聚糖乙酰乙酸酯。在此實施方案中，兩種聚合物被合并于單一溶液中，并且被電吹制紡絲，獲得包含兩種組分的纖維，所述兩種組分是非活性的，直至被活化。包含第一和第二組分的無水纖維片用堿性水溶液處理，以經(jīng)由乙酰乙酸酯基親核性共軛堿與親電性葡聚糖醛基的縮合實現(xiàn)水凝膠的溶解和交聯(lián)。在另一個實施方案中，第一組分為包含氧化葡聚糖的纖維聚合物，并且第二組分包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)。在另一個實施方案中，第一組分為包含具有伯胺基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇) 共聚物(如聚(乙烯醇-共-乙烯胺))的纖維聚合物，并且第二組分包含異氰酸酯基衍生的直鏈或支鏈聚醚，如直鏈PEG 二異氰酸酯。第二組分可以多種形式存在于所述無水纖維片中。例如，在一個實施方案中，第二組分可以第二纖維聚合物形式存在，其通過上文第一組分中所述的方法制得，并且作為第二層紡在第一纖維聚合物層的上方。在另一個實施方案中，第二組分為纖維聚合物，其由第二紡絲溶液通過單獨的紡絲孔口與第一組分同時共紡，以形成具有混雜的兩種組分纖維的
16纖維片。在另一個實施方案中，第二組分為第一組分的纖維聚合物上的涂層。在此實施方案中，將第二組分溶解于適宜的溶劑中，所述溶劑溶解第二組分但不溶解包含第一組分的纖維聚合物。采用本領(lǐng)域已知的方法，例如采用遞送裝置如移液管、浸漬涂布、噴涂等將溶液施用到纖維聚合物上，使所述纖維聚合物涂覆有第二組分溶液。將涂覆的纖維聚合物干燥以除去溶劑，從而形成無水纖維片。在另一個實施方案中，第二組分為干粉末，其被分散并且包封在第一組分的纖維聚合物網(wǎng)的空隙中。為用于醫(yī)學應(yīng)用，優(yōu)選將本文公開的無水纖維片消毒以防止感染。適宜的消毒方法包括但不限于輻射、電子束輻射和紫外線輻射?？蓪⒍喾N添加劑摻入到無水纖維片中?？墒褂蒙鲜鋈魏翁砑觿？刹捎帽绢I(lǐng)域熟知的涂覆方法，將添加劑涂覆在無水纖維片上。此外，可將干粉末添加劑分散并且包封在第一組分或第二組分(如果以纖維聚合物形式存在的話)纖維聚合物網(wǎng)的空隙中。作為另外一種選擇，所述添加劑可通過第一和/或第二組分上存在的親電或親核基團與無水纖維片共價連接。無水纖維片還可在至少一個表面上包括不粘涂層，使纖維片能夠便于施用到組織上，以防止例如外科醫(yī)生的手套粘附到封合劑貼片上。所述涂層可包含硅氧烷如聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、脂肪酸和多糖如葡聚糖。所述無水纖維片還可包括不可生物降解的可剝離的背襯，以有助于將纖維片施用到組織上。所述不可生物降解的背襯可為具有由聚合物構(gòu)成的一個或多個層的實心片材或膜，所述聚合物如聚四氟乙烯或其共聚物、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯、尼龍、聚二甲基硅氧烷等。可按照防粘片和/或用于包裝應(yīng)用的阻擋層膜(包括金屬化聚合物膜)所通常進行的，來構(gòu)建這些膜。在將無水纖維片施用到組織位點上后，移除所述不可生物降解的背襯。所述無水纖維片還可包括可生物降解的背襯，以有助于將纖維片施用到組織上。 所述可生物降解的背襯可為包含可生物降解聚合物的片材或膜，所述聚合物如包含一種或多種單體的聚合物，所述單體選自乙交酯、丙交酯、乳酸、對二氧雜環(huán)己酮、己內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯、乙二醇、丙二醇和賴氨酸。此外，各種可生物降解的防粘膜可用作可生物降解的背襯，如氧化再生的纖維素(例如得自Khicondnc. (Raleigh,NC)的Interceed 可吸收性防粘連膜)、透明質(zhì)酸鈉/羧甲基纖維素(例如得自Genzyme (Cambridge,MA)的Seprafllm
防粘連膜)、明膠、膠原、聚乙烯醇和脫乙酰殼多糖膜。纖維組織封合劑的醫(yī)學應(yīng)用本文公開的纖維組織封合劑可用作醫(yī)學和獸醫(yī)學應(yīng)用的一般性組織粘合劑，所述應(yīng)用包括但不限于傷口閉合、在內(nèi)外科手術(shù)如腸吻合術(shù)和血管吻合術(shù)中輔助或替代縫合線或縫合釘、組織修復(fù)、以及防止術(shù)后粘連。所述纖維組織封合劑可尤其適用作止血劑，使外科傷口或創(chuàng)傷傷口止血。在一個實施方案中，使用所述纖維組織封合劑以將涂層施用到活生物體組織的解剖點上。所述涂層可用作封合劑或粘合劑，或用作防粘涂層以防止術(shù)后粘0連。為施用所述涂層，將本文公開的無水纖維片施用到位點上，并且允許第一和第二組分在所述位點處水合并且交聯(lián)，以形成與組織粘合的水凝膠?？梢远喾N方式將所述纖維片施用到位點上，如使用戴手套的手指、無菌鑷子、或其他無菌施用裝置。所述纖維片可被位點處存在的體液， 或通過加入含水介質(zhì)如緩沖劑水溶液而水合。在另一個實施方案中，使用所述纖維組織封合劑來阻止活生物體組織內(nèi)的外科傷口或創(chuàng)傷傷口出血。在此實施方案中，將本文公開的無水纖維片施用到傷口位點上，并且使其通過吸收血液而水合，從而使第一組分和第二組分交聯(lián)以形成與組織粘合的水凝膠。在另一個實施方案中，通過將第一組分的纖維聚合物施用到位點上，將水溶液或分散體形式的第二組分施用到所述位點上，并且允許第一和第二組分在位點上交聯(lián)，以形成與組織粘合的水凝膠，從而將涂層施用到活生物體組織的解剖點上。相對于所述水溶液或分散體的總重量，所述水溶液或分散體包含約5重量％至約70重量％的第二組分?？梢远喾N方式將所述水溶液或分散體施用到位點上，例如用注射器或噴霧裝置施用。
實施例本發(fā)明將在下面的實施例中得到進一步闡述。應(yīng)該理解，盡管這些實施例說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但僅是以例證的方式給出的。通過上述論述和這些實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可確定本發(fā)明的必要特征，并且在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的前提下，可對本發(fā)明進行各種變化和修改以適應(yīng)多種用途和條件。參照符“Aldrich”或參照符“Sigma”是指所述化合物或成分得自 Sigma-Aldrich(St. Louis, MO.)。試劑制備制備葡聚糖醛(D10-50)通過在水溶液中用偏高碘酸鈉氧化葡聚糖，制備本文中稱為D10-50的葡聚糖醛， 所述葡聚糖醛具有約IOkDa的平均分子量和約50%的氧化度。根據(jù)Cohen等人所述的方法(共同未決并且共同擁有的專利申請No. PCT/US08/05013)，由重均分子量為8，500至 11，500道爾頓的葡聚糖(Sigma)制得具有約50%氧化轉(zhuǎn)化率的氧化葡聚糖(即葡聚糖聚合物中約一半的葡萄糖環(huán)被氧化成二醛)。此處描述了典型的方法。向配備機械攪拌器、加料漏斗、內(nèi)部溫度探針和氮氣掃氣的20L反應(yīng)器中，加入 IOOOg葡聚糖和9. OOL去離子水。將混合物在環(huán)境溫度下攪拌溶解葡聚糖，然后冷卻至10 至15°C。在一小時期間內(nèi)，向冷卻的葡聚糖溶液中加入IOOOg溶于9. OOL去離子水中的高碘酸鈉的溶液，同時保持反應(yīng)溫度低于25°C。在已經(jīng)加入所有高碘酸鈉溶液后，將混合物在20至25°C下再攪拌4小時。然后將反應(yīng)混合物冷卻至0°C，并且過濾使其澄清。將氯化鈣(500g)加入到濾液中，并且將混合物在環(huán)境溫度下攪拌30分鐘，然后過濾。將碘化鉀 (400g)加入到濾液中，并且將混合物在環(huán)境溫度下攪拌30分鐘。在10至15分鐘期間內(nèi)， 將所得紅色溶液的3L分份加入到9. OL丙酮中，在加入期間用機械攪拌器劇烈攪拌。再攪拌若干分鐘后，結(jié)塊產(chǎn)物與上清液分離。以與上述相同的方式處理將碘化鉀加入到第二濾液中所獲得的剩余紅色溶液。使合并的結(jié)塊產(chǎn)物破碎，在不銹鋼大混碎機中與2L甲醇混合并且共混，直至固體變成顆粒狀。通過過濾回收顆粒狀固體，并且在氮氣掃氣下，真空干燥。 然后將顆粒狀固體錘磨成細粉。向20L反應(yīng)器中加入10. 8L去離子水和7. 2L甲醇，并且將混合物冷卻至0°C。將由前一步形成的顆粒加入到反應(yīng)器中，并且將漿液劇烈攪拌一小時。停止攪拌，并且使固體沉降到反應(yīng)器底部。真空潷析出上清液，將15L甲醇加入到反應(yīng)器中，并且將漿液攪拌30至45min，同時冷卻至0°C。然后將漿液分份過濾，并且用甲醇洗滌回收的固體，合并并且在氮氣掃氣下真空干燥，獲得約600g氧化葡聚糖，其在本文中被稱為 D10-50。由質(zhì)子NMR測定產(chǎn)物的氧化度，為約50% (當量每個醛基=146)。在NMR方法中， 測定兩個范圍內(nèi)峰的積分，具體地講，約6. 2份每百萬份(ppm))至約4. 15ppm處(去除HOD 峰)的-O2CHx-,和約4. 15ppm至約2. 8ppm處(去除任何甲醇峰，如果存在的話)的-OCHx-。 氧化度計算基于這些面積的計算比率(R)，具體地講，R = (OCH)/(O2CH)。制備葡聚糖酵(D100-6)通過在水溶液中用偏高碘酸鈉氧化葡聚糖，制備本文中稱為D100-6的葡聚糖醛， 所述葡聚糖醛具有約IOOkDa的平均分子量和約6%的氧化度。由重均分子量為100，000至 200，000道爾頓的葡聚糖(Sigma)制得具有約5-10%氧化度的氧化葡聚糖(即葡聚糖聚合物中約5-10%的葡萄糖環(huán)被氧化成二醛)。在攪拌下，將2. Og高碘酸鈉的15mL去離子水溶液一次性加入到22g葡聚糖DlOO (Sigma D4876 ；Mw = 100-200kDa)的150mL去離子水溶液中，并且將溶液在室溫下攪拌4小時。4小時后，將ImL乙二醇加入到反應(yīng)中，以分解任何殘余的高碘酸鹽，并且將溶液再攪拌15min。然后加入Ig 二水合氯化鈣，并且將溶液在冰浴中電磁攪拌1小時，接著抽吸通過粗砂芯，以除去六水合碘酸鈣。然后在電磁攪拌下，將透明的濾液與0.5g碘合并，獲得紅色溶液，將其在室溫下攪拌30min。將溶液倒入到IOOOmL 丙酮中并且短暫旋搖，獲得包覆燒瓶內(nèi)壁的溶脹液體葡聚糖醛的懸浮液。靜置30min后，將丙酮倒去，并且用刮刀將所述聚合物與硬化所述聚合物的200mL甲醇攪拌。10分鐘后將甲醇傾倒掉，并且在Waring攪切器中將所述聚合物與500mL甲醇共混5min。將所得懸浮液吸濾，并且在氮氣氛下干燥過夜，獲得19.8g葡聚糖醛D100-6。由質(zhì)子NMR測定產(chǎn)物氧化度， 為約6% (當量每個醛基=1335)。制備八臂PEG 40K十六胺(P8-40-2)在每個臂的末端具有兩個胺基的八臂PEG 40K(Mn = 40kDa)十六胺是經(jīng)由8臂PEG 40K氯化物與三(2-氨基乙基)胺的反應(yīng)來合成的，即
權(quán)利要求
1.無水纖維片，所述纖維片包含第一纖維聚合物組分和第二組分，所述聚合物包含親電基團或親核基團，并且所述第二組分在所述片暴露于含水介質(zhì)時能夠使所述第一組分交聯(lián)以形成與生物組織粘合的交聯(lián)水凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，其中所述第二組分為纖維聚合物，該纖維聚合物具有與所述第一組分的纖維聚合物相同或不同的主鏈結(jié)構(gòu)，并且如果所述第一組分包含親核基團，則該纖維聚合物包含親電基團，或者如果所述第一組分包含親電基團，則該纖維聚合物包含親核基團。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，其中所述第二組分是所述第一組分的纖維聚合物上的涂層，并且其中如果所述第一組分包含親核基團，則所述涂層包含親電基團，或者如果所述第一組分包含親電基團，則所述涂層包含親核基團。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，其中所述第二組分為分散并且包封在所述第一組分的纖維聚合物空隙內(nèi)的干粉末，其中如果所述第一組分包含親核基團，則所述粉末包含親電基團，或者如果所述第一組分包含親電基團，則所述粉末包含親核基團。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，其中所述第一組分的親電基團選自醛、乙酰乙酸酯和琥珀酰亞胺酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，其中所述第二組分的親電基團選自醛、乙酰乙酸酯、 琥珀酰亞胺酯和異氰酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，其中所述第一組分的親核基團選自伯胺、仲胺、甲酰胼、乙酰乙酸酯和硫醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，其中所述第二組分的親核基團選自伯胺、仲胺、甲酰胼、乙酰乙酸酯和硫醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，其中所述纖維聚合物包含至少一種具有親電基團或親核基團的水分散性聚合物，并且當所述纖維聚合物為具有親電基團的水分散性聚合物時，所述第二組分包含至少一種具有親核基團的水分散性聚合物，或者當所述纖維聚合物為具有親核基團的水分散性聚合物時，所述第二組分包含至少一種具有親電基團的水分散性聚合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的無水纖維片，其中所述纖維聚合物包含至少一種具有親電基團的水分散性聚合物，所述水分散性聚合物選自具有醛基的氧化多糖、乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、以及乙酰乙酸酯基衍生的多糖。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的無水纖維片，其中所述第二組分包含至少一種具有親電基團的水分散性聚合物，所述水分散性聚合物選自具有醛基的氧化多糖、乙酰乙酸酯基衍生的聚 (乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、乙酰乙酸酯基衍生的多糖、乙酰乙酸酯基衍生的直鏈或支鏈聚醚、醛基衍生的直鏈或支鏈聚醚、N-羥基琥珀酰亞胺酯基衍生的直鏈或支鏈聚醚、以及異氰酸酯基衍生的直鏈或支鏈聚醚。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的無水纖維片，其中所述纖維聚合物包含至少一種具有親核基團的水分散性聚合物，所述水分散性聚合物選自具有伯胺基、仲胺基或乙酰乙酸酯基的聚 (乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物；以及具有伯胺基、仲胺基或乙酰乙酸酯基的多糖。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的無水纖維片，其中所述第二組分包含至少一種具有親核基團的水分散性聚合物，所述水分散性聚合物選自伯胺基或仲胺基衍生的直鏈或支鏈聚醚；具有伯胺基、仲胺基或乙酰乙酸酯基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物；具有伯胺基、仲胺基或乙酰乙酸酯基的多糖；硫醇基衍生的直鏈或支鏈聚醚；以及甲酰胼基衍生的直鏈或支鏈聚醚。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的無水纖維片，其中所述纖維聚合物包含至少一種具有醛基的氧化多糖，并且所述第二組分包含至少一種水分散性多臂聚醚胺。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的無水纖維片，其中所述至少一種氧化多糖為氧化葡聚糖，并且所述至少一種水分散性多臂聚醚胺為多臂聚乙二醇胺。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的無水纖維片，其中所述纖維聚合物包含具有伯胺基或仲胺基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物，并且所述第二組分包含異氰酸酯基衍生的直鏈或支鏈聚醚。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，其中所述纖維聚合物通過靜電紡絲、電吹制紡絲、 或高速旋轉(zhuǎn)噴霧紡絲制得。
18.向活生物體組織上的解剖點施用涂層的方法，所述方法包括以下步驟a)向所述位點施用無水纖維片，所述纖維片包含含親電或親核基團的第一纖維聚合物組分和能夠使所述第一組分交聯(lián)的第二組分；以及b)允許所述第一和第二組分在所述位點上交聯(lián)以形成與所述組織粘合的水凝膠。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第二組分為纖維聚合物，該纖維聚合物具有與所述第一組分的纖維聚合物相同或不同的主鏈結(jié)構(gòu)，并且如果所述第一組分包含親核基團，則該纖維聚合物包含親電基團，或者如果所述第一組分包含親電基團，則該纖維聚合物包含親核基團。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第二組分是所述第一組分的纖維聚合物上的涂層，并且如果所述第一組分包含親核基團，則所述涂層包含親電基團，或者如果所述第一組分包含親電基團，則所述涂層包含親核基團。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第二組分為分散并且包封于所述第一組分的纖維聚合物空隙內(nèi)的干粉末，其中如果所述第一組分包含親核基團，則所述粉末包含親電基團，或者如果所述第一組分包含親電基團，則所述粉末包含親核基團。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第一組分的親電基團選自醛、乙酰乙酸酯和琥珀酰亞胺酯。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第二組分的親電基團選自醛、乙酰乙酸酯、琥珀酰亞胺酯和異氰酸酯。
24.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第一組分的親核基團選自伯胺、仲胺、甲酰胼、 乙酰乙酸酯和硫醇。
25.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述第二組分的親核基團選自伯胺、仲胺、甲酰胼、 乙酰乙酸酯和硫醇。
26.活生物體組織內(nèi)外科傷口或創(chuàng)傷傷口的止血方法，所述方法包括以下步驟a)向所述傷口施用無水纖維片，所述纖維片包含含親電或親核基團的第一纖維聚合物組分，和能夠使所述第一組分交聯(lián)的第二組分；以及b)允許所述片通過吸收血液而水合，從而所述第一組分與所述第二組分交聯(lián)以形成與組織粘合的水凝膠。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈的方法，其中所述第二組分為纖維聚合物，該纖維聚合物具有與所述第一組分的纖維聚合物相同或不同的主鏈結(jié)構(gòu)，并且如果所述第一組分包含親核基團，則該纖維聚合物包含親電基團，或者如果所述第一組分包含親電基團，則該纖維聚合物包含親核基團。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈的方法，其中所述第二組分是所述第一組分的纖維聚合物上的涂層，并且如果所述第一組分包含親核基團，則所述涂層包含親電基團，或者如果所述第一組分包含親電基團，則所述涂層包含親核基團。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈的方法，其中所述第二組分為分散并且包封于所述第一組分的纖維聚合物空隙內(nèi)的干粉末，其中如果所述第一組分包含親核基團，則所述粉末包含親電基團，或者如果所述第一組分包含親電基團，則所述粉末包含親核基團。
30.根據(jù)權(quán)利要求沈的方法，其中所述第一組分的親電基團選自醛、乙酰乙酸酯和琥珀酰亞胺酯。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈的方法，其中所述第二組分的親電基團選自醛、乙酰乙酸酯、琥珀酰亞胺酯和異氰酸酯。
32.根據(jù)權(quán)利要求沈的方法，其中所述第一組分的親核基團選自伯胺、仲胺、甲酰胼、 乙酰乙酸酯和硫醇。
33.根據(jù)權(quán)利要求沈的方法，其中所述第二組分的親核基團選自伯胺、仲胺、甲酰胼、 乙酰乙酸酯和硫醇。
34.向活生物體組織上的解剖點施用涂層的方法，所述方法包括以下步驟a)向所述位點施用第一纖維聚合物組分，所述組分包含親電或親核基團；b)向所述位點施用水溶液或分散體，所述水溶液或分散體包含能夠使所述第一組分交聯(lián)的第二組分；以及c)允許所述第一和第二組分在所述位點上交聯(lián)，以形成與所述組織粘合的水凝膠。
35.根據(jù)權(quán)利要求1的無水纖維片，所述無水纖維片進一步包括不可生物降解的背襯、 可剝離的背襯、或可生物降解的背襯。
全文摘要
本文公開了無水纖維片形式的纖維組織封合劑，所述封合劑包含第一組分和第二組分，所述第一組分為包含親電或親核基團的纖維聚合物，所述第二組分在所述片暴露于含水介質(zhì)時能夠使所述第一組分交聯(lián)，從而形成與生物組織粘合的交聯(lián)水凝膠。所述纖維組織封合劑可用作醫(yī)學和獸醫(yī)學應(yīng)用的一般性組織粘合劑，所述應(yīng)用如傷口閉合、在內(nèi)外科手術(shù)中輔助或替代縫合線或縫合釘、組織修復(fù)、以及防止術(shù)后粘連。所述纖維組織封合劑可尤其適用作止血封合劑，使外科傷口或創(chuàng)傷傷口止血。
文檔編號A61L24/04GK102361655SQ200980146231
公開日2012年2月22日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者G·K·科多基安, S·D·阿瑟, W·G·小迪梅奧, 黃滔 申請人:阿克塔馬克斯手術(shù)器材有限責任公司