Redes de proteína heterogéneas reticuladas con enlaces que contienen silicona, y procedimientos de producción de las mismas.

Película proteínica para su uso en la cicatrización, en la que dicha película proteínica puede obtenerse mediante un procedimiento que comprende poner en contacto proteínas de queratina de un elevado peso molecular de al menos 50 kDa con un agente de reticulación de silicona derivatizado en unas condiciones efectivas para formar enlaces covalentes entre grupos funcionales reactivos en el agente de reticulación de silicona y grupos colgantes tiol de la proteína de queratina y secar el producto de reacción para producir una película,

en la que el agente de reticulación de silicona tiene la siguiente estructura general:**Fórmula**

en la que n es de 1 a 50; y, al menos dos de R1, R2, R3 y R4 comprenden funcionalidades reactivas que comprenden grupos vinilo; y en la que R1, R2, R3 y R4 10 están seleccionados de entre el grupo que consiste en hidrógeno; grupos heteroalquilo y alquilo cíclicos, lineales y ramificados que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, comprendiendo dichos grupos tanto grupos no sustituidos como grupos sustituidos con al menos una funcionalidad reactiva, en la que dichos grupos heteroalquilo comprenden grupos acetoxi, grupos silano que comprenden opcionalmente uno o más sustituyentes alquilo que tienen un total de de 1 a 6 átomos de carbono, o combinaciones de los mismos.

Redes de proteína heterogéneas reticuladas con enlaces que contienen silicona, y procedimientos de producción de las mismas Referencia cruzada a solicitudes relacionadas La presente solicitud reivindica la fecha de prioridad de la siguiente solicitud: la solicitud de patente de los Estados Unidos con Nº de serie 10/133.885, presentada el 26 de abril de 2002. Son solicitudes relacionadas, para las que se reivindica la prioridad según se requiera, la solicitud de patente de los Estados Unidos con Nº de serie 10/127.523, presentada el 22 de abril de 2002, la solicitud de patente de los Estados Unidos con Nº de serie 10/119.477, presentada el 10 de abril de 2002; y la solicitud provisional de los Estados Unidos con Nº 60/393.958, presentada el 5 de julio de 2002. Una solicitud relacionada es la solicitud con Nº de serie 10/254.364, presentada el 25 de septiembre de 2002, que reivindica el beneficio de la solicitud provisional de los Estados Unidos con Nº 60/324.709.

Campo de la invención La invención se define en las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones de la descripción que no están comprendidas dentro del alcance de las reivindicaciones se proporcionan solo para fines ilustrativos y no forman parte de la presente invención.

La presente descripción se dirige a procedimientos para producir redes proteínicas heterogéneas biocompatibles reticuladas con un agente de reticulación heterogéneo que no sea glutaraldehído, preferentemente un agente de reticulación a base de silicona. Las a-queratinas, o queratinas de elevado peso molecular (HMWK, high molecular weight keratin) , son unas proteínas preferidas para su uso en la formación de las redes. El agente de reticulación preferentemente reacciona con grupos colgantes reactivos que existen en las moléculas de queratina y, o bien no producen producto secundario alguno, o bien producen productos secundarios biocompatibles, tal como hidrógeno, agua y dióxido de carbono, o bien producen productos secundarios que pueden retirarse de la red.

Antecedentes de la invención Las proteínas, tal como las proteínas de queratina, son beneficiosas en la curación de tejidos epiteliales dañados. Desafortunadamente, las propiedades químicas y técnicas de las proteínas de queratina han estado relativamente limitadas a las conseguidas usando químicas oxidativas y reductivas, y reticulaciones de proteína de cadena lateral. Existe una necesidad de proteínas, y de procedimientos para reticular proteínas, preferentemente a-queratinas, para formar películas que tengan una amplia gama de propiedades químicas y técnicas de tal modo que puedan ampliarse las aplicaciones potenciales de materiales a base de proteína.

Los documentos EP-A-0 540 357 y US-A-5 300 285 divulgan el uso de copolímeros de proteína-silicona en el cuidado del pelo de una persona. El fin del revestimiento para pelo en el documento EP-A-0 540 357 es añadir brillo y textura al pelo y el documento US-A-5 300 285 describe una forma de volver a formar puentes disulfuro en el pelo de una persona con unas condiciones menos severas. Ninguno de los documentos EP-A-0 540 357 y US-A-5 300 285, ni solos ni uno en combinación otro, divulga o sugiere la producción y el uso previsto de la película proteínica tal como se define en las reivindicaciones, en particular “cicatrización” que es completamente diferente del uso en los documentos EP-A-0 540 357 y US-A-5 300 285.

La invención se define en las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones de la descripción que no están comprendidas dentro del alcance de las reivindicaciones se proporcionan solo para fines ilustrativos y no forman parte de la presente invención.

Sumario de la invención Se proporciona un procedimiento para fabricar una red de queratina entrelazada mediante un agente de reticulación a base de silicona, comprendiendo dicho procedimiento exponer una pluralidad de moléculas de a-queratina que comprenden grupos colgantes reactivos a un agente de reticulación a base de silicona multifuncional en unas condiciones efectivas para formar reticulaciones de interproteína covalentes entre primeras funcionalidades reactivas en dicho agente de reticulación y primeros grupos colgantes reactivos en un primer grupo de dichas moléculas de aqueratina, siendo efectivas dichas condiciones también para formar reticulaciones de interproteína covalentes entre segundas funcionalidades reactivas en dicho agente de reticulación y segundos grupos colgantes reactivos en un segundo grupo de moléculas de a-queratina.

También se proporcionan redes que comprenden material proteínico que consiste esencialmente en las moléculas de a-queratina que comprenden reticulaciones de interproteína que comprenden primeros enlaces covalentes entre primeras funcionalidades reactivas en una pluralidad de moléculas de un agente de reticulación a base de silicona y primeros grupos colgantes reactivos en una pluralidad de primeras moléculas de a-queratina y segundos enlaces covalentes entre segundas funcionalidades reactivas en una pluralidad de moléculas de dicho agente de reticulación a base de silicona y segundos grupos colgantes reactivos en una pluralidad de segundas moléculas de a-queratina.

Descripción detallada de la invención La invención se define en las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones de la descripción que no están comprendidas dentro del alcance de las reivindicaciones se proporcionan solo para fines ilustrativos y no forman parte de la presente invención.

La presente descripción se dirige hacia procedimientos para reticular proteínas, preferentemente usando agentes de reticulación heterogéneos que no sean glutaraldehído para formar películas o redes proteínicas heterogéneas. Tal como se usa en el presente documento, la expresión “heterogéneo” hace referencia a una película o red proteínica, que comprende preferentemente moléculas de proteína que tienen un peso molecular relativamente elevado de al menos aproximadamente 50 kDa, preferentemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 85 kDa, o derivados de las mismas. Las moléculas de proteína están entrelazadas por un material de reticulación a base de silicona.

Los procedimientos que se describen en el presente documento pueden usarse para tratar una amplia diversidad de proteínas para formar estructuras de red, preferentemente películas elastoméricas. Los ejemplos de proteínas de origen natural adecuadas incluyen, pero no se limitan necesariamente a, queratina, colágeno y elastina. Las proteínas pueden ser naturales, sintéticas o recombinantes. Las proteínas preferidas tienen un contenido de cisteína relativamente elevado. Las proteínas lo más preferidas son proteínas de queratina, incluso más preferentemente proteínas de a-queratina, también denominadas a veces queratinas de elevado peso molecular (HMWK) .

Una fuente preferida de proteínas de queratina es el pelo o pelaje. El pelo puede ser animal o humano. Las queratinas se definen, de manera imprecisa, como las proteínas endurecidas e insolubilizadas que se hallan en las células epidérmicas de los vertebrados. El pelo humano está compuesto casi completamente de queratinas.

El pelo humano tiene una cutícula, que es una capa externa tubular resistente constituida por células aplanadas dispuestas en un patrón de solapamiento escamoso. El volumen interno del pelo se denomina el córtex y se construya a partir de células alargadas que están densamente apretadas con queratinas fibrosas. Las queratinas fibrosas están dispuestas en haces a los que se hace referencia como microfibrillas y poseen una estructura terciaria a-helicoidal. Las microfibrillas están unidas entre sí con una matriz de queratina amoría.

La matriz de queratina amoría y las microfibrillas varían en función y composición. La matriz es la “cola” que mantiene juntas las microfibrillas. Esta “cola” de matriz tiene un contenido de azufre elevado, y está compuesta por queratinas de bajo peso molecular (LMWK) que habitualmente tienen un peso molecular promedio de de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 kDa. Las microfibrillas están compuestas por queratinas de elevado peso molecular (HMWK) que tienen un contenido de azufre relativamente más bajo, pero que tienen un peso molecular promedio más elevado de habitualmente de aproximadamente 50 a aproximadamente 85 kDa. Las HMWK y las LMWK varían en propiedades químicas, tal como la reactividad y la solubilidad.

La presencia de reticulaciones de disulfuro que forman una red tridimensional de cadenas de polipéptido proporciona, en gran parte, su integridad estructural a las queratinas. Esta estructura de red vuelve las queratinas insolubles. Las queratinas pueden hacerse, no obstante, solubles... [Seguir leyendo]

1. Película proteínica para su uso en la cicatrización, en la que dicha película proteínica puede obtenerse mediante un procedimiento que comprende poner en contacto proteínas de queratina de un elevado peso molecular de al menos 50 kDa con un agente de reticulación de silicona derivatizado en unas condiciones efectivas para formar enlaces covalentes entre grupos funcionales reactivos en el agente de reticulación de silicona y grupos colgantes tiol de la proteína de queratina y secar el producto de reacción para producir una película, en la que el agente de reticulación de silicona tiene la siguiente estructura general:

en la que n es de 1 a 50; y, al menos dos de R1, R2, R3 y R4 comprenden funcionalidades reactivas que comprenden grupos vinilo; y en la que R1, R2, R3 y R4 están seleccionados de entre el grupo que consiste en hidrógeno; grupos heteroalquilo y alquilo cíclicos, lineales y ramificados que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, comprendiendo dichos grupos tanto grupos no sustituidos como grupos sustituidos con al menos una funcionalidad reactiva, en la que dichos grupos heteroalquilo comprenden grupos acetoxi, grupos silano que comprenden opcionalmente uno o más sustituyentes alquilo que tienen un total de de 1 a 6 átomos de carbono, o combinaciones de los mismos.

2. Película proteínica para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en la que R1 y R4 comprenden grupos vinilo.

3. Película proteínica para su uso de acuerdo con la reivindicación 1-2, en la que al menos uno de R2 y R3 es un grupo alquilo.

4. Película proteínica para su uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que al menos uno de R2 y R3 es un grupo metilo.

5. Película proteínica para su uso de acuerdo con la reivindicación 1-4, en la que el agente de reticulación de silicona es polidimetilsiloxano terminado en vinilo.

6. Película proteínica para su uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en la que las proteínas de queratina se obtienen a partir de pelo humano.

7. Película proteínica para su uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en la que las proteínas de 25 queratina se obtienen a partir de pelo animal.

8. Película proteínica para su uso de acuerdo con las reivindicaciones 6 y 7, en la que el pelo está reducido.

9. Película proteínica para su uso de acuerdo con las reivindicaciones 6 y 7, en la que el pelo está oxidado.