[发明专利]用于治疗皮肤异常的生物材料装置和局部组合物

说明书

用于引导组织再生(GTR)的装置包括壳聚糖和可变胶原组织(MCT)的基质，其中壳聚糖静电结合到MCT以形成MCT‑壳聚糖复合材料。MCT可以从无脊椎动物海洋生物中分离，诸如海绵、水母、软体动物和棘皮动物。MCT‑壳聚糖复合材料可以配制成生物膜、3D‑海绵、水凝胶或电纺纳米纤维，或MCT‑壳聚糖复合材料可以涂覆生物材料表面。该装置可包括伤口敷料和组织海绵(包括3D海绵)。应用包括组织工程和伤口愈合以及烧伤和其他相关的引导组织再生应用。包含在药学上可接受的局部载体中的MCT和MCT‑壳聚糖复合材料也具有药妆应用，用于治疗瘢痕以及皮肤变色和各种色素沉着问题(包括肝斑/黄褐斑)。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月6日提交的申请号为16/123,986的美国非临时专利申请的优先权，并通过引用将该非临时申请的全部内容并入本文。

技术领域

本发明涉及用于引导组织再生(GTR)的生物材料装置。更具体地，本发明涉及包含用于实现GTR的可变胶原组织(MCT)的组织海绵、伤口敷料、药妆组合物和其他装置以及局部组合物。更具体地，本发明涉及包含用于实现GTR的MCT和壳聚糖生物聚合物(CHT) 的复合物的这种装置。本发明还涉及通过将MCT单独或作为复合物应用于生物材料装置中以促进GTR来治疗烧伤、伤口、溃疡和其它病变和相关的皮肤病。本发明还涉及通过在药妆制剂中应用MCT和/或MCT-壳聚糖复合物来治疗皮肤异常，诸如瘢痕和皮肤变色(包括黄褐斑的变色)。

背景技术

天然聚合物已用于许多药物应用和医疗器械技术中。一种天然聚合物壳聚糖(本文有时称为CHT)已用于制备纳米颗粒、微球体、水凝胶、膜、纤维和片剂。壳聚糖已用于制备潜在的药物递送系统，诸如口服制剂、鼻腔制剂、肠胃外制剂、透皮制剂和眼科制剂。壳聚糖也已用于制备伤口敷料和组织海绵(Kumar等，《化学评论》2004，104，6017-6084)。然而，壳聚糖制剂和材料存在许多缺点，包括受限的稳定性、生物降解性和拉伸强度。已经测试了诸如改性壳聚糖和合成复合材料的材料用于评估壳聚糖的许多相同用途，但是许多这些材料具有类似的缺点，包括生物相容性不足。

因此，需要新材料，其是可生物相容并且可生物降解，并且具有合适的稳定性和力学特性以及用于人类和其他哺乳动物治疗和疗法的性能。这些新材料和组合物优选具有优于单独的壳聚糖的优点，例如额外的和/或改进的生物相容性、高稳定性和改善的物理和生物特性。将这些材料用作组织海绵、伤口敷料、药妆品和/或用于递送治疗剂的系统的能力将进一步帮助生物医学工程、生物材料和组织工程领域的研究人员。

发明内容

本发明的实施例提供可生物降解和生物相容的可变胶原组织(MCT)和MCT-壳聚糖复合材料。这些复合材料可以形成各种材料，诸如水凝胶、生物膜、三维海绵和纳米纤维。MCT-壳聚糖复合材料比已知的壳聚糖材料更强并且具有更好的机械特性。复合物的MCT组分增加了生物相容性、细胞附着、物理和化学稳定性，以及改善了壳聚糖组分的机械特性、抗菌和止血特性，从而显著提高了复合物在治疗应用中的有效性。

因此，在一个方面，本发明提供了包含MCT或MCT和壳聚糖(CHT)的基质的组合物，其中MCT从海洋无脊椎动物中分离。在基质中，CHT可以通过静电相互作用(诸如氢键和偶极-偶极相互作用)与MCT连接，以形成MCT-CHT复合材料。在一个方面，MCT- 壳聚糖复合物包含MCT中GAG和胶原蛋白之间的聚电解质交联结构以及其与壳聚糖上的 N-葡糖胺单元的相互作用。可变胶原组织可包含胶原蛋白和糖胺聚糖(GAG)。

在一个方面，MCT可包含胶原蛋白和硫酸软骨素。组合物或用于形成组合物的MCT可基本上由I型胶原蛋白组成。壳聚糖可具有约60％至约99％的脱乙酰度。壳聚糖的平均分子量可为约20kDa至约400kDa。在一些实施例中，复合材料中MCT的质量比可以是复合材料中壳聚糖质量比的100:0至10:90。在一些实施例中，MCT的质量比为壳聚糖质量比的约100:0至50:50。