Material compuesto de ácido hialurónico y al menos un polímero acrílico para aplicaciones biomédicas.

Material compuesto de ácido hialurónico y al menos un polímero acrílico para aplicaciones biomédicas.



Material compuesto que comprende ácido hialurónico y al menos un polímero acrílico, caracterizado porque este material comprende una estructura porosa de ácido hialurónico al menos parcialmente recubierta por al menos un polímero acrilato. Preferiblemente el polímero acrílico es poliacrilato de etilo. Así como su procedimiento de obtención y un producto seleccionado del grupo que consiste en un implante biomédico, un soporte para cultivo de células y una composición farmacéutica.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201231147.

Solicitante: UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIA.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MONLEON PRADAS,MANUEL, RODRÍGUEZ PÉREZ,Eduard, GARCÍA CRUZ,Dunia Mercedes, ESCOBAR IVIRICO,Jorge Luís.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61L27/20 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61L PROCEDIMIENTOS O APARATOS PARA ESTERILIZAR MATERIALES U OBJECTOS EN GENERAL; DESINFECCION, ESTERILIZACION O DESODORIZACION DEL AIRE; ASPECTOS QUIMICOS DE VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS; MATERIALES PARA VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS (conservación de cuerpos o desinfección caracterizada por los agentes empleados A01N; conservación, p. ej. esterilización de alimentos o productos alimenticios A23; preparaciones de uso medico, dental o para el aseo A61K). › A61L 27/00 Materiales para prótesis o para revestimiento de prótesis (prótesis dentales A61C 13/00; forma o estructura de las prótesis A61F 2/00; empleo de preparaciones para la fabricación de dientes artificiales A61K 6/02; riñones artificiales A61M 1/14). › Polisacáridos.
  • A61L27/40 A61L 27/00 […] › Materiales compuestos, p.ej. estratificados o que contienen un material disperso en una matriz del mismo material o de un material diferente.
  • A61L27/56 A61L 27/00 […] › Materiales porosos o celulares.
  • C08B37/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08B POLISACARIDOS; SUS DERIVADOS (polisacáridos que contienen menos de seis radicales sacáridos unidos entre sí por enlaces glucosídicos C07H; procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas C12P 19/00; producción de celulosa D21). › Preparación de polisacáridos no previstos en los grupos C08B 1/00 - C08B 35/00; Sus derivados (celulosa D21).

PDF original: ES-2443544_A1.pdf

 


Fragmento de la descripción:

MATERIAL COMPUESTO DE ÁCIDO HIALURÓNICO Y AL MENOS UN POLÍMERO ACRÍLICO PARA APLICACIONES BIOMÉDICAS

Sector de la técnica La presente invención se refiere a un material compuesto formado por una estructura de ácido hialurónico reforzado tridimensionalmente mediante una red de al menos un polímero acrílico. Este material compuesto tiene aplicación en el sector biomédico, por ejemplo, para el cultivo celular y el desarrollo de implantes, preferentemente regenerativos, o en composiciones farmacéuticas.

Estado de la técnica Actualmente se conocen trabajos científicos enfocados hacia el desarrollo de biomateriales estructurados por redes interpenetradas, donde sus componentes están interpenetrados a nivel molecular, con aplicación en la fabricación de implantes biomédicos, o como soporte para la liberación de sustancias. En particular, la solicitud de patente US 5.644.049 (Paolo Giusti et al., 1997) divulga una red polimérica interpenetrada que puede obtenerse en forma de esponja, cuyos componentes pueden ser ácido hialurónico y un polímero químico sintético tal como un acrilato.

Por otro lado, la solicitud de patente internacional WO 2006/059984 (Peter X. Ma et al., 2006) divulga materiales porosos modificados que presentan complejas superficies tridimensionales interconectadas formadas por materiales biodegradables tal como ácido poliláctico o ácido poliglicólico. La modificación se consigue mediante entrecruzamiento de las superficies tridimensionales y/o recubrimiento con una capa de un material que puede ser ácido hialurónico, y polimerización in situ de monómeros entre los que incluyen acrilatos. Con esta modificación se obtiene una mayor estabilidad de los poros del material en un medio determinado.

Otros documentos que divulgan materiales formados por hialurónico son US2007197754A1 Compositions of semi-interpenetrating polymer networks. Barr y James White, Gillian Isabella Rodden. Development of hyaluronic acid-based scaffolds for brain tissue engineering Tzu-Wei Wang, Myron Spector. Acta Biomaterialia 5 (2009) 2371–2384. Hyaluronan and its catabolic products in tissue injur y and Repair Paul W. Noble. Matrix Biology 21 (2002) 25-29.

Descripción de la invención En un primer aspecto, la presente invención proporciona un material compuesto que comprende ácido hialurónico y al menos un polímero acrílico, caracterizado porque este material comprende una estructura porosa de ácido hialurónico al menos parcialmente recubierta por al menos un polímero acrilato.

La combinación de estos dos componentes permite reforzar el ácido hialurónico aumentando las propiedades mecánicas del material resultante con la fase del polímero acrílico y por otro lado mantener las ventajas del ácido hialurónico. La fase de ácido hialurónico entre otras ventajas mimetiza al material compuesto frente a los cultivos celulares y/o tejidos en el caso de un implante, debido a que es el mayor componente de la matriz extracelular de la mayoría de los tipos celulares.

En una realización preferida, el material compuesto de la presente invención puede comprender al menos un polímero acrílico seleccionado del grupo que consiste en acrilato de etilo, acrilato de metilo, estireno, acrilonitrilo, butadieno y un poliéster modificado químicamente con grupos funcionales acrílicos. Adicionalmente el polímero acrílico de la presente invención puede ser un copolímero de uno de los monómeros anteriormente descritos con una cantidad predeterminada de al menos un monómero hidrófilo, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilamida y sus derivados, n-vinilpirrolidona y acrilato-2-hidroxietilo.

Preferiblemente, el material compuesto de la presente invención puede comprender un polímero acrílico y éste es poliacrilato de etilo.

En otra realización preferida, la presente invención se refiere al material compuesto que comprende ácido hialurónico y al menos un polímero acrílico tal como se describe en esta solicitud de patente, donde el tamaño de los poros en el material compuesto puede tener un valor dependiente del tamaño del porógeno utilizado. Preferiblemente, los poros de la estructura porosa del material compuesto de la presente invención tienen un tamaño entre 150 y 200 micras, este material se puede obtener utilizando como porógeno bolas de polimetacrilato de etilo con una distribución de tamaño de partícula promedio de 200 micras.

En otra realización preferida, el material compuesto que comprende ácido hialurónico y al menos un polímero acrilato tal como se describe en esta solicitud de patente, se obtiene por el procedimiento que se describe a continuación.

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento de obtención del material compuesto tal como se describe en el primer aspecto, caracterizado porque comprende: a) obtener la estructura porosa de ácido hialurónico en presencia de un agente porógeno y un agente de entrecruzamiento, y b) polimerizar el polímero acrílico dentro de la estructura obtenida en la etapa a) .

La polimerización de la etapa b) tiene lugar en el interior de los poros de la estructura porosa de ácido hialurónico, formando un recubrimiento al menos parcial de la superficie de dichos poros.

El procedimiento de obtención del material compuesto de la presente invención puede comprender varias etapas b) de polimerización donde diferentes polímeros, que pueden ser copolímeros, polimericen de forma separada dentro de la estructura obtenida en la etapa a) .

En el caso de que la etapa b) comprenda la polimerización de varios monómeros, el procedimiento de la presente invención puede comprender adicionar la mezcla correspondiente de los mismos en una proporción previamente determinada de forma que el copolímero polimerice dentro de la estructura obtenida en la etapa a) .

En una realización preferida, el agente de entrecruzamiento utilizado en la etapa a) del procedimiento de obtención del material compuesto tal como se describe en esta solicitud de patente, puede seleccionarse del grupo que consiste en divinilsulfona, éteres tal como 1, 6-hexanediol diglicidil éter o polipropilen glicol diglicidil éter, diepóxidos tal como 1, 2, 7, 8-diepoxioctano o 1, 3-butadieno diepoxido, y carbodiimidas solubles en agua. Preferiblemente, el agente de entrecruzamiento es divinilsulfona.

En otra realización preferida, el agente porógeno utilizado en la etapa a) del procedimiento de obtención del material compuesto tal como se describe en esta solicitud de patente, puede seleccionarse del grupo que consiste en polimetacrilato de metilo, polimetacrilato de etilo y otros polímeros acrílicos. Preferiblemente, el agente porógeno es polimetacrilato de etilo con una distribución del diámetro de partícula entre 150 y 200 µm, preferiblemente obtenida por un tamizado de las esferas del porógeno.

En una realización especialmente preferible, la etapa a) del procedimiento de obtención del material compuesto que comprende ácido hialurónico y al menos un polímero acrílico, puede comprender: a-i) preparar solución básica en medio acuoso del ácido hialurónico a una concentración determinada, a-ii) añadir una concentración determinada del agente de entrecruzamiento a la solución de ácido hialurónico, a-iii) introducir a vacío la solución de ácido hialurónico más agente de entrecruzamiento en la plantilla de porógeno, a-iv) dejar reposar el tiempo necesario para que se forme un gel, preferiblemente 2 horas, a-vii) congelar a -20ºC durante 4 horas, a-viii) sumergir en nitrógeno líquido y liofilizar.

En otra realización preferida, la etapa b) del procedimiento de obtención del material compuesto puede comprender mezclar la estructura porosa de ácido hialurónico obtenida en la etapa a) , con una solución de polimerización que comprende al menos un monómero acrílico, un agente de entrecruzamiento, un iniciador de polimerización y, preferiblemente, un disolvente.

En una realización aún más preferida, la solución de polimerización puede comprender uno o más monómeros acrílicos seleccionados del grupo que consiste en acrilato de etilo, acrilato de metilo, estireno, acrilonitrilo, butadieno y un poliéster modificado químicamente con grupos funcionales acrílicos. Adicionalmente el polímero acrílico puede ser un copolímero de uno de los monómeros anteriormente descritos con una cantidad predeterminada de al menos un monómero hidrófilo, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilamida y sus derivados, n-vinilpirrolidona yacrilato-2-hidroxietilo.

Preferiblemente, la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Material compuesto que comprende ácido hialurónico y al menos un polímero acrílico, caracterizado porque este material comprende una estructura porosa de ácido hialurónico al menos parcialmente recubierta por al menos un polímero acrilato.

2. Material compuesto según la reivindicación 1, que únicamente comprende un polímero acrílico y éste es poliacrilato de etilo.

3. Material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde el tamaño de los poros en el material compuesto tiene un valor entre 150 y 200 micras.

4. Procedimiento de obtención del material compuesto tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende: a) obtener la estructura porosa de ácido hialurónico en presencia de un agente porógeno y un agente de entrecruzamiento, y b) polimerizar el polímero acrílico dentro de la estructura obtenida en la etapa a) .

5. Procedimiento de obtención del material compuesto según la reivindicación 4, donde el agente de entrecruzamiento es divinilsulfona.

6. Procedimiento de obtención del material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, donde el agente porógeno es polimetacrilato de etilo con diámetro de partícula entre 150 y 200 µm.

7. Procedimiento de obtención del material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, donde la etapa b) comprende mezclar la estructura porosa de ácido hialurónico obtenida en la etapa a) , con una solución de polimerización que comprende al menos un monómero de acrilato, un agente de entrecruzamiento y un iniciador de polimerización.

8. Procedimiento de obtención del material compuesto según la reivindicación 7, donde la solución de polimerización comprende acrilato de etilo, etilenglicol dimetil-acrilato, benzoína y etanol.

9. Procedimiento de obtención del material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, donde la etapa b) de polimerización comprende exponer la mezcla que comprende la estructura porosa de ácido hialurónico y la solución de polimerización, a luz ultravioleta.

10. Material compuesto tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde dicho material se obtiene por el procedimiento tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9.

11. Producto que comprende el material compuesto tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 o 10.

12. Producto según la reivindicación 11, donde el producto se selecciona del grupo que consiste en un implante biomédico, un soporte para cultivo de células y una composición farmacéutica.

13. Producto según la reivindicación 12, donde el implante biomédico es un implante regenerativo de un tejido seleccionado del grupo que consiste en cartílago, hueso, miocardio y sistema nervioso.

14. Producto según la reivindicación 12, donde la composición farmacéutica es una composición de liberación controlada.


 

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