一种两亲性聚氨基酸共聚物基可注射填充剂及注射液

摘要

本发明提供了一种两亲性聚氨基酸共聚物基可注射填充剂及注射液。本发明提供的可注射填充剂包括以下组分：聚合物微粒和两亲性聚合物，以及可选地包括增效剂；所述聚合物微粒为脂肪族聚酯基聚合物微粒；所述两亲性聚合物为含聚氨基酸和脂肪族聚酯的两亲性聚合物；所述聚合物微粒、两亲性聚合物和增效剂的质量比为1∶(0.001～20)∶(0～1)。本发明提供的可注射填充剂能够加快复溶、且复溶后稳定性好，同时具有良好的生物相容性及降解性，且还可以达到协助构建细胞、修复组织的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，特别涉及一种两亲性聚氨基酸共聚物基可注射填充剂及注射液。

背景技术

以脂肪族聚酯(如聚乳酸(Polylactic acid，PLA))微粒为主要原料制作的皮肤填充剂，可用于人类免疫缺陷病毒相关的面部脂肪萎缩治疗和正常人的皱纹去除和凹陷填充。然而，PLA微粒会导致PLA皮肤填充剂产品存在不容易复溶，复溶后分散性差、容易聚集沉积等问题。进一步会造成皮内注射时易堵针，注射后易出现皮下结节，注射时使用的针头较粗所以疼痛感强等现象。因此，常采用羧甲基纤维素钠(CMC)作为助悬剂来改善上述弊端。但是CMC不是人体内源性物质，其生物相容性不好。此外以CMC作为助悬剂的PLA产品，一般需要很长时间的水化作用才能用于皮内注射，由此会给应用带来不便。

针对上述问题，专利申请CN104258470B、CN109621003A、CN 105879124B均提供了将PLA微球原料与透明质酸混合填充的方法来解决。然而由于透明质酸类天然高分子材料存在性能不稳定、容易传染疾病、体内存留时间短等问题，因此其作为面部填充产品的应用受到了一定限制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种两亲性聚氨基酸共聚物基可注射填充剂及注射液。本发明提供的可注射填充剂能够加快复溶、且复溶后稳定性好，同时具有良好的生物相容性及降解性，且还可以达到协助构建细胞、修复组织的效果。

本发明提供了一种两亲性聚氨基酸共聚物基可注射填充剂，包括以下组分：

聚合物微粒和两亲性聚合物，以及可选地包括增效剂；

所述聚合物微粒为脂肪族聚酯基聚合物微粒；

所述两亲性聚合物为含聚氨基酸和脂肪族聚酯的两亲性聚合物；

所述聚合物微粒、两亲性聚合物和增效剂的质量比为1∶(0.001～20)∶(0～1)。

优选的，所述脂肪族聚酯基聚合物为聚合物A中的一种或几种；或为聚合物A中的两种以上形成的共聚物；

所述聚合物A选自左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、消旋聚乳酸、聚乙交酯、聚己内酯、聚对二氧环己酮中的一种或几种。

优选的，所述脂肪族聚酯基聚合物的数均分子量为1000～1000000。

优选的，所述两亲性聚合物为脂肪族聚酯-聚氨基酸共聚物PE

优选的，所述两亲性聚合物中：

脂肪族聚酯段PE为聚合物A中的一种或几种，或为聚合物A中的几种形成的共聚物；其中，所述聚合物A选自左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、消旋聚乳酸、聚乙交酯、聚己内酯、聚对二氧环己酮中的一种或几种；

聚氨基酸段PA选自聚氨基酸B中的一种或几种，或为聚氨基酸B中的两种以上形成的共聚物；其中，所述聚氨基酸B选自聚精氨酸、聚赖氨酸、聚天冬酰胺、聚谷氨酸、聚脯氨酸、聚天冬氨酸和聚组氨酸中的一种或几种；

脂肪族聚醚段PO选自聚乙二醇与聚丙二醇的共聚物、聚乙二醇和聚丙二醇中的一种或几种。

优选的，所述脂肪族聚酯-聚氨基酸共聚物PE

所述脂肪族聚醚-脂肪族聚酯-聚氨基酸共聚物PO

所述两亲性聚合物为无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。

优选的，所述增效剂选自羧甲基纤维素钠、甘露醇、自由基清除剂、氨基酸、维生素、细胞生长因子、透明质酸和胶原中的一种或几种。

本发明还提供了一种注射液，包括可注射填充剂和分散介质；

所述可注射填充剂为上述技术方案中所述的两亲性聚氨基酸共聚物基可注射填充剂。

优选的，所述分散介质为水、生理盐水、葡萄糖溶液或磷酸盐缓冲液。

优选的，所述注射液中，所述聚合物微粒的质量浓度为0.001％～90％；所述两亲性聚合物的质量浓度为0.0001％～60％；所述增效剂的质量浓度为0％～60％。

本发明提供了一种两亲性聚氨基酸共聚物基可注射填充剂，包括以下组分：聚合物微粒和两亲性聚合物，以及可选地包括增效剂；所述聚合物微粒为脂肪族聚酯基聚合物微粒；所述两亲性聚合物为含聚氨基酸和脂肪族聚酯的两亲性聚合物；所述聚合物微粒、两亲性聚合物和增效剂的质量比为1∶(0.001～20)∶(0～1)。本发明提供的含有聚合物微粒的可注射填充剂，是将特定的两亲性聚合物与脂肪族聚酯基聚合物微粒以一定比例搭配，可选地添加增效剂，能够明显提高填充剂的复溶效果、缩短复溶时间，聚合物微粒更易分散均匀，且复溶后稳定性较好，有利于减少皮下结节的出现，同时具有良好的生物相容性和降解性，聚氨基酸组分还可以起到协助构建细胞、修复组织的作用，为注射填充领域提供了新选择。

试验结果表明，本发明提供的可注射填充剂，在混合15min以下，聚合物微球即可完全分散于介质中，随着时间的增加，聚合物微球能够良好的悬浮于介质中，能够稳定分散3h以上。静置21h后，聚合物微球并未明显聚集，分散良好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为实施例1中样品在经过剧烈摇晃，然后静置一定时间后的分散状态图；

图2为实施例1中样品在静置21h后的分散状态图；

图3为实施例1中细胞增殖实验效果图。

具体实施方式

本发明提供了一种两亲性聚氨基酸共聚物基可注射填充剂，包括以下组分：

聚合物微粒和两亲性聚合物，以及可选地包括增效剂；

所述聚合物微粒为脂肪族聚酯基聚合物微粒；

所述两亲性聚合物为含聚氨基酸和脂肪族聚酯的两亲性聚合物；

所述聚合物微粒、两亲性聚合物和增效剂的质量比为1∶(0.001～20)∶(0～1)。

本发明将一定的两亲性聚合物与脂肪族聚酯基聚合物微粒以一定比例搭配，可选地添加增效剂，能够明显提高填充剂的复溶效果、缩短复溶时间，且复溶后稳定性较好，同时具有良好的生物相容性和降解性，所述聚氨基酸组分还可以起到协助构建细胞、促进细胞生长、修复组织的作用。

本发明中，所述聚合物微粒为脂肪族聚酯基聚合物微粒；其中，所述脂肪族聚酯基聚合物为聚合物A中的一种或几种；或为聚合物A中的两种以上形成的共聚物；其中，所述聚合物A选自左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、消旋聚乳酸、聚乙交酯、聚己内酯、聚对二氧环己酮中的一种或几种。在本发明的一些实施例中，所述聚合物微粒为PLA微球、聚(乙交酯-丙交酯)微球、聚己内酯微球、聚对二氧环己酮微球或聚(丙交酯-己内酯)微球。

本发明中，所述脂肪族聚酯基聚合物的数均分子量优选为100～1000000，更优选为500～500000，最优选为1000～200000。本发明中，所述聚合物微粒的粒径优选为0.01～800μm，更优选为1～500μm。本发明中，所述聚合物微球的粒径优选为1～200μm。本发明对所述聚合物微粒的来源没有特殊限制，为一般市售品或按照本领域技术人员熟知的常规制备方式获得即可。

本发明中，所述两亲性聚合物为含聚氨基酸和脂肪族聚酯的两亲性聚合物；优选为两亲性聚合物为脂肪族聚酯-聚氨基酸共聚物PE

其中，PE代表脂肪族聚酯段，PA代表聚氨基酸段，PO代表脂肪族聚醚段，m、n、x分别为脂肪族聚酯段、聚氨基酸段、脂肪族聚醚段的重复单元数。

本发明中，所述脂肪族聚酯段PE优选为聚合物A中的一种或几种，或为聚合物A中的几种形成的共聚物；其中，所述聚合物A选自左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、消旋聚乳酸、聚乙交酯、聚己内酯、聚对二氧环己酮中的一种或几种。

本发明中，所述聚氨基酸段PA优选为聚氨基酸B中的一种或几种，或为聚氨基酸B中的两种以上形成的共聚物；其中，所述聚氨基酸B选自聚精氨酸、聚赖氨酸、聚天冬酰胺、聚谷氨酸、聚脯氨酸、聚天冬氨酸和聚组氨酸中的一种或几种。

本发明中，所述脂肪族聚醚段PO选自聚乙二醇与聚丙二醇的共聚物、聚乙二醇和聚丙二醇中的一种或几种。

在本发明的一些实施例中，所述两亲性共聚物为PLA-聚天冬氨酸共聚物、聚乳酸-聚精氨酸共聚物、聚己内酯-聚赖氨酸共聚物、聚对二氧环己酮-聚天冬氨酸共聚物、聚(丙交酯-己内酯)-聚谷氨酸共聚物、聚乳酸-聚脯氨酸共聚物或聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物。

本发明中，所述脂肪族聚酯-聚氨基酸共聚物PE

本发明采用上述特定的脂肪族聚酯、聚氨基酸及脂肪族聚醚形成的两亲性聚合物能够与上述脂肪族聚酯基聚合物微粒适配，有效缩短填充剂的复溶时间，而其它两亲性聚合物(如聚苯乙烯-聚丙烯酸PS-PAA等)，则不能与聚合物微粒匹配，无法有效缩短复溶时间，不能起到协助构建细胞、修复组织的作用，从而不能取得良好效果。

本发明中，所述脂肪族聚酯-聚氨基酸共聚物PE

本发明中，所述“可选地包括增效剂”是指增效剂可以添加，也可以不添加。所述增效剂优选为羧甲基纤维素钠、甘露醇、自由基清除剂、氨基酸、维生素、细胞生长因子、透明质酸和胶原中的一种或几种。其中，所述羧甲基纤维素钠起到分散剂作用，提高聚合物微粒的分散效果。所述甘露醇为赋形剂，在聚合物微粒冻干时起骨架支撑作用，使产品外形呈饱满块状，并且干燥充分，加水后能迅速恢复到冻干前状态。所述自由基清除剂是指具有延迟、抑制和阻断ROS(活性氧)/OFR(氧自由基)氧化损伤的物质，是能够与OFR结合并使之清除的机体保护剂。本发明中，所述自由基清除剂优选为非酶类清除剂和/或酶类清除剂；所述非酶类清除剂优选为维生素E、维生素C、β-胡萝卜素和微量元素硒中的一种或几种；所述酶类清除剂优选为超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶中的一种或几种。所述氨基酸、细胞生长因子、透明质酸和胶原可发挥构建细胞、修复组织的作用。

本发明中，所述聚合物微粒、两亲性聚合物和增效剂的质量比为1∶(0.001～20)∶(0～1)，优选为1∶(0.001～20)∶(0.0001～1)，更优选为1∶(0.01～2)∶(0.001～0.5)。在本发明的一些实施例中，所述质量比为1∶0.2∶0、1∶0.2∶0.36、1∶0.01∶0.005、1∶0.1∶0.05或1∶1∶0.3。

本发明中，上述技术方案中的可注射填充剂可通过以下方法制得：将聚合物微粒、两亲性聚合物和增效剂混合，得到粉末状填充剂产品；或者，将聚合物微粒、两亲性聚合物和增效剂先分散到水中，再冻干处理，得到粉末状或块状填充剂产品。

本发明提供的可注射填充剂能够缩短复溶时间，且复溶后稳定性好，且容易分散均匀，能够减少皮下结节的出现，还可以起到协助构建细胞、修复组织的作用，为注射填充领域提供了新选择；同时具有良好的生物相容性和降解性；而且，所述填充剂为固体粉末，可保证在无水状态下长期稳定存储，不会出现可降解脂肪族聚酯类原料降解、变形和粘连。上述填充剂可应用于面部填充和组织修复领域。

本发明还提供了一种注射液，包括可注射填充剂和分散介质；其中，所述可注射填充剂为上述技术方案中所述的两亲性聚氨基酸共聚物基可注射填充剂。

本发明中，所述分散介质优选为水、生理盐水、葡萄糖溶液或磷酸盐缓冲液。

本发明中，所述注射液中，聚合物微球的质量浓度为0.001％～90％，优选为0.01％～70％，更优选为0.1％～50％。两亲性聚合物的质量浓度为0.0001％～60％，优选为0.001％～40％，更优选为0.01％～20％。增效剂的质量浓度为0％～60％，优选为0.001％～40％，更优选为0.01％～20％。

本发明中，所述注射液可通过以下方法制得：将可注射填充剂与分散介质混合，得到注射液。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

1.1样品制备

向玻璃瓶中加入0.5g PLA微球(数均分子量为5万)和1mL水，剧烈晃动混匀后静置，记为对照样a。

向玻璃瓶中加入0.5g PLA微球(数均分子量为5万)、0.1g CMC和1mL水，剧烈晃动混匀后静置，记为对照样b。

向玻璃瓶中加入0.5g PLA微球(数均分子量为5万)、0.1g PLA-聚天冬氨酸(分子量为5000，m∶n＝1∶1)和1mL水，剧烈晃动混匀后静置，记为试验样c。

1.2测试

(1)对上述3组样品进行观察，结果参见图1，图1为实施例1中样品在经过剧烈摇晃，然后静置一定时间后的分散状态图。可以看出，对照样a中，PLA微球在水中难以分散，相当一部分微球漂浮在水面上；随着时间增加，分散于水中的PLA微球很快沉积于水底。对照样b中，添加了CMC后，PLA微球只有部分分散在水中，大量PLA微球粘附在瓶底。试验样c中，添加了PLA-聚天冬氨酸后，PLA微球很快就能良好的分散于水中；随着时间的增加，PLA微球能够良好的悬浮于水中，能够稳定分散6h以上。

(2)将上述3组样品静置21h后，在光学显微镜下观察聚合物微球的分散状态，结果参见图2，图2为实施例1中样品在静置21h后的分散状态图。可以看出，对照样a中聚合物微球有明显的聚集现象，对照样b中聚合物微球仍存在明显的聚集现象，而试验样c中聚合物微球分散良好几乎没有聚集。

以上测试结果证明，本发明引入了两亲性聚合物的体系，能够加速聚合物微球复溶，使微球很快的分散于水中，数分钟内即可达到良好的复溶分散效果。同时，悬浮液稳定性明显提升，使聚合物微球在水中悬浮时间更长。而且，长时间静置后，微球不会发生聚集，分散良好。

(3)小鼠成纤维细胞L929增殖实验

材料的细胞增殖实验通过MTT实验表征。首先每孔分别加入20μL对照样a、对照样b和试验样c，将L929细胞以2000个/孔的密度种于96孔培养板中(180μL DMEM)，共培养24h和48h后，除去培养基，每孔加入20μL MTT溶液，继续培养4h后移除上清，然后加入150μLDMSO，充分震荡后，利用酶标仪测量每个孔在570nm处的吸光度值。细胞存活率计算公式如下所示：

细胞存活率(％)＝(A

其中，A

实验结果如图3所示，图3为实施例1中细胞增殖实验效果图。可以看出，试验样c，即添加了PLA-聚天冬氨酸的PLA微球能够对L929细胞的增殖产生明显的促进作用。

实施例2

除分散介质外的其它组分的用量指各组分在最终溶液中的质量体积比。

向玻璃瓶中加入上述物料，剧烈晃动混匀后静置。

按照实施例1的观测方法对所得样品进行观测，结果显示，混合后，15min聚合物微球即可完全的分散于介质中；随着时间的增加，聚合物微球能够良好的悬浮于介质中，能够稳定分散10h以上。静置21h后，在光学显微镜下观察，结果显示，聚合物微球并未聚集，分散良好。

实施例3

除分散介质外的其它组分的用量指各组分在最终溶液中的质量体积比。

向玻璃瓶中加入上述物料，剧烈晃动混匀后静置。

按照实施例1的观测方法对所得样品进行观测，结果显示，混合后，10min聚合物微球即可完全的分散于介质中；随着时间的增加，聚合物微球能够良好的悬浮于介质中，能够稳定分散5.5h以上。静置21h后，在光学显微镜下观察，结果显示，聚合物微球并未聚集，分散良好。

实施例4

除分散介质外的其它组分的用量指各组分在最终溶液中的质量体积比。

向玻璃瓶中加入上述物料，剧烈晃动混匀后静置。

按照实施例1的观测方法对所得样品进行观测，结果显示，混合后，2min聚合物微球即可完全的分散于介质中；随着时间的增加，聚合物微球能够良好的悬浮于介质中，能够稳定分散9.5h以上。静置21h后，在光学显微镜下观察，结果显示，聚合物微球并未聚集，分散良好。

实施例5

除分散介质外的其它组分的用量指各组分在最终溶液中的质量体积比。

向玻璃瓶中加入上述物料，剧烈晃动混匀后静置。

按照实施例1的观测方法对所得样品进行观测，结果显示，混合后，8min聚合物微球即可完全的分散于介质中；随着时间的增加，聚合物微球能够良好的悬浮于介质中，能够稳定分散5h以上。静置21h后，在光学显微镜下观察，结果显示，聚合物微球并未聚集，分散良好。

实施例6

除分散介质外的其它组分的用量指各组分在最终溶液中的质量体积比。

向玻璃瓶中加入上述物料，剧烈晃动混匀后静置。

按照实施例1的观测方法对所得样品进行观测，结果显示，混合后，5min聚合物微球即可完全的分散于介质中；随着时间的增加，聚合物微球能够良好的悬浮于介质中，能够稳定分散8.5h以上。静置21h后，在光学显微镜下观察，结果显示，聚合物微球并未聚集，分散良好。

实施例7

除分散介质外的其它组分的用量指各组分在最终溶液中的质量体积比。

向玻璃瓶中加入上述物料，剧烈晃动混匀后静置。

按照实施例1的观测方法对所得样品进行观测，结果显示，混合后，5min聚合物微球即可完全的分散于介质中；随着时间的增加，聚合物微球能够良好的悬浮于介质中，能够稳定分散8.5h以上。静置21h后，在光学显微镜下观察，结果显示，聚合物微球并未聚集，分散良好。

对比例1

按照实施例1进行，不同的是，将两亲性共聚物PLA-聚天冬酸替换为另一种两亲性共聚物聚苯乙烯-聚丙烯酸(分子量及各组分比例同实施例1)。

按照实施例1的测试方法进行检测，结果显示，聚合物微球在水中难以分散；随着时间的增加，微球很快沉积于水底。样品静置21h后，在光学显微镜下观察聚合物微球的分散状态，结果显示，聚合物微球有明显的聚集现象。

通过以上实施例和对比例可知，本发明提供的可注射填充剂，能够加速复溶，使聚合物微球很快的分散于介质中，数分钟内即可达到良好的分散效果。同时，稳定性明显提升，使聚合物微球在介质中悬浮时间更长。而且，长时间静置后，微球不会发生聚集，分散稳定性较好。另外，本发明采用的聚合物微球和两亲性聚合物是均可在人体内使用的聚合物，其生物相容性和降解性良好，均可起到协助构建细胞、促进细胞生长，修复组织的作用。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。