COMPOSICIÓN DE POLISACÁRIDOS RETICULADOS.

Un procedimiento para producir un gel de polisacárido reticulado que comprende:

a) poner en contacto un polisacárido mezclado en un medio alcalino con un epóxido bifuncional o polifuncional para proporcionar un polisacárido reticulado esencialmente epóxico donde el epóxido se enlaza sustancialmente al polisacárido mediante enlaces éter; b) secar el polisacárido reticulado epóxico sin eliminar sustancialmente epóxido del medio alcalino para formar una matriz de polisacárido reticulado; c) opcionalmente lavar la matriz de polisacárido reticulado con un disolvente miscible en agua y d) neutralizar la matriz de polisacáridos reticulados con un medio ácido para formar un gel de polisacárido reticulado

La presente invención se refiere a composiciones de polisacáridos reticulados, a procedimientos para preparar las composiciones y a usos de las composiciones en aplicaciones cosméticas, médicas y farmacéuticas.

Estado de la técnica anterior

El ácido hialurónico (HA) es un miembro de una clase de polímeros conocidos como glucosaminoglucanos. El HA es un polisacárido lineal de cadena larga y está normalmente presente como una sal sodio que tiene la fórmula molecular (C14H20NNa11)n donde n puede variar en función de la fuente del HA y el procedimiento para aislar el HA. Se han descrito pesos moleculares de HA de hasta 14 x 106. [0003] El HA y sus sales pueden aislarse a partir de muchas fuentes incluyendo el cordón umbilical humano, crestas de gallo y casi todas las matrices conectivas de organismos vertebrados. El HA es también un componente capsular de bacterias tales como estreptococos y por lo tanto puede obtenerse mediante métodos de fermentación tales como los descritos en la patente de US 5411874 (Fermentech Ltd). [0004] El HA es no inmunogénico y por lo tanto tiene un gran potencial en medicina. Debido a sus propiedades viscoelásticas, se ha encontrado que el HA de alto peso molecular (más de 1 millón) es particularmente útil en una variedad de campos clínicos, incluyendo el tratamiento de heridas, la cirugía oftálmica, la cirugía ortopédica y el suministro de fármacos. El HA también es potencialmente útil en una variedad de campos no médicos, incluyendo aplicaciones cosméticas. [0005] Sin embargo, una desventaja de administrar HA a humanos es que el HA es degradado por enzimas como por ejemplo la hialuronidasa y radicales libres encontrados en el cuerpo humano. Además, el HA es soluble en agua a temperatura ambiente, lo cual también puede hacerlo menos adecuado para ciertas aplicaciones. [0006] Se han realizado varios intentos de preparar formas más estables de HA, en particular mediante el reticulado de las moléculas de HA. Por ejemplo, los grupos hidroxilo han sido reticulados por medio de un enlace éter y los grupos carboxilo por medio de un enlace éster. El HA ha sido reticulado a valores de pH menores de 9 en los cuales se forman enlaces éster por medio de grupos carboxilo, y a valores de pH de más de 9 en los cuales se forman enlaces éter por medio de grupos hidroxilo. Los presentes inventores han encontrado que los enlaces éter pueden ser beneficiosos debido a que estos enlaces son más resistentes a la degradación fisiológica. [0007] Varios documentos describen una variedad de procedimientos para reticular geles de HA. Por ejemplo, la patente US 4582865 (Biomatrix Inc) describe geles reticulados de HA formados al reticular HA (por sí solo o mezcIado con otros polímeros hidrófilos) usando divinilsulfona como agente de reticulado.

La patente US 5827937 (Agerup) describe composiciones de geles de polisacáridos preparadas mediante la solución acuosa del polisacárido, iniciando el reticulado en presencia de un agente de reticulado polifuncional, impidiendo estéricamente que la reacción de entrelazamiento acabe antes de que ocurra la gelificación (por ejemplo, al diluir la solución) y después reintroduciendo condiciones no impedidas estéricamente (por ejemplo, al evaporar la solución) para continuar así el reticulado de tal manera que se forme un gel viscoelástico. El reticulado en este método puede llevarse a cabo bajo condiciones alcalinas o ácidas. [0009] WO 00/46253 (Fermentech Ltd) describe el reticulado de HA con otros polímeros mediante dos tipos diferentes de enlaces de reticulado. La formación de tipos diferentes de enlaces se logra mediante reticulado por medio de grupos funcionales diferentes. Por ejemplo, un tipo de enlace puede formarse mediante el reticulado por medio de grupos hidroxilo, y un enlace funcional diferente puede formarse al reticular por medio de grupos carboxilo. [0010] WO 87/07898 describe hacer reaccionar un polisacárido con un epóxido polifuncional, eliminando el exceso de epóxido y utilizando una operación de secado para reticular el polisacárido y crear una película, material en polvo o producto seco similar. [0011] La patente US 4969666 (Pharmacia) reporta un procedimiento en el cual un polisacárido es monosustituido con un agente de reticulado a baja concentración bajo condiciones alcalinas para formar enlaces éter. La mezcla se lava hasta un pH de 5.5 induciendo ciertos enlaces éster y después, en un ejemplo, se concentra mediante evaporación lenta para completar el reticulado con enlaces éster. En otro ejemplo, el pH se incrementa por la adición de amoniaco, y después se evapora lentamente para completar el reticulado principalmente con enlaces éter y algunos enlaces éster. [0012] Aunque se han realizado intentos para mejorar las propiedades del HA reticulado, sería beneficioso proporcionar geles de HA reticulados que tuvieran características de degradación mejoradas cuando fueran administrados a un paciente.

Descripción de la Invención

En una realización, la presente invención proporciona un procedimiento para producir un gel de polisacáridos reticulados. Primero, un polisacárido mezclado con un medio alcalino se pone en contacto con un epóxido bifuncional o polifuncional para formar un polisacárido reticulado esencialmente epóxico en el cual el epóxido está enlazado al polisacárido sustancialmente por enlaces éter. El polisacárido reticulado epóxico se seca a continuación sin eliminar el epóxido del medio alcalino. La matriz de polisacáridos reticulados seca resultante puede lavarse a continuación en un solvente miscible en agua adecuado, y tratada con un medio ácido para formar un gel de polisacáridos reticulados. [0014] En realizaciones de la presente invención pueden utilizarse varios materiales de partida de polisacárido. Los polisacáridos adecuados incluyen HA, pectina, xantano

o ácido algínico, así como derivados aniónicos de carboximetilcelulosa, carboximetil dextrano o carboximetil almidón. El HA puede ser un material de partida particularmente adecuado. Los epóxidos adecuados para utilizarse como el agente de reticulado incluyen éter de diglicidilo y 1,4-butanodiol, éter de diglicidilo y 1,2-etanodiol y/o pentaeritritol epoxi-sustituido. Sin embargo, se apreciará que otros epóxidos también pueden ser adecuados para la presente invención. [0015] En otra realización, la presente invención proporciona un gel de polisacáridos reticulados preparado mediante el procedimiento descrito en el presente documento. El gel puede tener características de degradación mejoradas cuando se administra a un paciente. [0016] En otra realización, la presente invención proporciona un gel biocompatible que incluye HA reticulado sustancialmente mediante enlaces éter con éter de 1,4-butanodiglicidilo que está suficientemente reticulado como para resistir la degradación. [0017] Tal como se utiliza en la presente invención, la frase "suficientemente reticulado como para resistir la degradación" se refiere a que el gel es relativamente estable al ataque de la hialuronidasa en condiciones fisiológicas durante periodos prolongados o que puede tolerar la extrusión o ser expulsado de un cilindro pequeño. En una realización, los presentes inventores han sido capaces de producir geles biocompatibles que liberan menos de 75 por ciento de ácido urónico cuando 0.4 ml del gel con una concentración de 15 mg/ml se combinan con 0.5 mg de hialuronidasa y 3 ml de solución salina con el pH regulado con fosfato, y se almacena a una temperatura de al menos 37°C durante dos días. La liberación de ácido urónico puede medirse por medio de las técnicas de absorbancia UV descritas en los Ejemplos. En ciertas realizaciones, los geles pueden liberar no más de 70 por ciento de ácido urónico, más particularmente no más de 65 por ciento de ácido urónico bajo las condiciones anteriores. [0018] En un primer aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para producir un gel de polisacáridos reticulados que comprende: a) poner en contacto un polisacárido mezclado en un medio alcalino con un epóxido bifuncional o polifuncional para proporcionar un polisacárido reticulado esencialmente epóxico en donde el epóxido se enlaza sustancialmente al polisacárido por enlaces éter; b) secar el polisacárido reticulado epóxico sin eliminar sustancialmente epóxido del medio alcalino para formar una matriz de polisacáridos reticulados; c) opcionalmente lavar la matriz de polisacáridos reticulados con un solvente miscible en agua; y d) neutralizar la matriz de polisacáridos reticulados con un medio ácido para formar un gel de polisacáridos reticulados. [0019] En un segundo aspecto, la presente invención...

1. Un procedimiento para producir un gel de polisacárido reticulado que comprende: a) poner en contacto un polisacárido mezclado en un medio alcalino con un epóxido bifuncional o polifuncional para proporcionar un polisacárido reticulado esencialmente epóxico donde el epóxido se enlaza sustancialmente al polisacárido mediante enlaces éter; b) secar el polisacárido reticulado epóxico sin eliminar sustancialmente epóxido del medio alcalino para formar una matriz de polisacárido reticulado; c) opcionalmente lavar la matriz de polisacárido reticulado con un disolvente miscible en agua y d) neutralizar la matriz de polisacáridos reticulados con un medio ácido para formar un gel de polisacárido reticulado.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 donde el polisacárido es ácido hialurónico, pectina, xantano o ácido algínico.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, donde el polisacárido es un derivado aniónico de carboximetilcelulosa, carboximetildextrano, ácido hialurónico o carboximetilalmidón, preferiblemente, el polisacárido es ácido hialurónico.

4. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el epóxido es éter diglicidílico de 1,4-butanodiol, éter diglicidílico de 1,2-etanodiol o un pentaeritritol epoxi-sustituido, preferiblemente el epóxido es éter diglicidílico de 1,4-butanodiol.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el medio alcalino tiene un pH de 9 a 12.

6. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el medio alcalino comprende entre 1 y 5 p/v por ciento de polisacárido y entre 0.05 y 0.5 p/v por ciento de epóxido.

7. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el epóxido se pone en contacto con el polisacárido a una temperatura de al menos 45ºC.

8. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde, la matriz de polisacáridos se seca al vacío a una temperatura de al menos 35°C.

9. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde las etapas de a) a c) se llevan a cabo en condiciones alcalinas.

10. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde la etapa opcional de lavado c) comprende además lavar la matriz de polisacárido reticulado con acetona.

11. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde la etapa de neutralización d) comprende además secar por congelación el gel de polisacárido reticulado y reconstituir el gel.

12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, donde el gel de polisacárido reticulado secado por congelación es reconstituido en solución salina de pH regulado con fosfato.

13. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende además combinar el polisacárido con una sustancia biológicamente activa.

14. Un gel de polisacárido reticulado sustancialmente resistente a la degradación por hialuronidasa, caracterizado porque se prepara mediante el procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

15. El gel de acuerdo con la reivindicación 14, donde el gel libera menos de 75 por ciento de ácido hialurónico bajo tratamiento con hialuronidasa; preferiblemente no más de 70 por ciento de ácido urónico; más preferiblemente no más de 65 por ciento de ácido urónico bajo tratamiento con hialuronidasa.

16. El gel de acuerdo con la reivindicación 14, donde el gel libera menos de 75 por ciento de ácido urónico después de haber sido extruído o expulsado desde una aguja de calibre 32; preferiblemente no más de 70 por ciento de ácido urónico después de haber sido extruído o expulsado desde una aguja calibre 30.

17. El gel de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16 que comprende además una sustancia biológicamente activa; preferiblemente la sustancia biológicamente activa es una hormona, citocina, vacuna, célula, sustancia de incremento de tejidos, o una mezcla de las mismas.

18. El gel de acuerdo con la reivindicación 17 donde la sustancia de incremento de tejidos es colágeno, almidón, dextranómero, poliláctido, poli-beta-hidroxibutirato, o copolímeros de los mismos.

19. El gel de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque la sustancia biológicamente activa es un alcaloide, péptido, fenotiazina, benzodiazepina, tioxanteno, hormona, vitamina, anticonvulsivo, antipsicótico, antiemético, anestésico, hipnótico, anorexigénico, tranquilizante, relajante muscular, vasodilatador coronario, antineoplásico, antibiótico, antibacteriano, antiviral, antimalárico, inhibidor de anhidrasa carbónica, agente antiinflamatorio no esteroide, vasoconstrictor, agonista colinérgico, antagonista colinérgico, agonista adrenérgico, antagonistas adrenérgico, antagonista narcótico o una combinación de los mismos.

20. Una composición farmacéutica que comprende: un gel de polisacáridos reticulados de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 19; una sustancia biológicamente activa; y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

21. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 20 donde el preparado está en forma de una píldora, pastilla, cápsula, supositorio, atomización, crema, ungüento o emplasto adherente.

22. Uso de un gel de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 19, en la fabricación de un medicamento para tratar o prevenir un trastorno o afección seleccionado del grupo que consiste en aumento de tejidos, artritis, adherencias tisulares, inmunogenicidad, enfermedades de las mucosas, afecciones dermatológicas, afecciones hormonales, afecciones de lubricación de las articulaciones y afecciones cosméticas, o para el uso durante cirugía ocular o en el recubrimiento de células de mamífero para reducir la inmunogenicidad en un sujeto que requiera de ello.

23. Uso de un gel de acuerdo con la reivindicación 20 o 21, en la fabricación de un medicamento para tratar o prevenir un trastorno o afección seleccionada del grupo que consiste en aumento de tejidos, artritis, adherencias tisulares, enfermedades de las mucosas, afecciones dermatológicas, afecciones hormonales, afecciones de lubricación de las articulaciones y afecciones cosméticas, o para el uso durante cirugía ocular o en el recubrimiento de células de mamífero para reducir la inmunogenicidad en un sujeto que requiera de ello.