Material mixto o composite adecuado para uso biomédico y procedimiento de fabricación.

Material composite adecuado para uso biomédico, que se caracteriza por que comprende una primera fase que consta de un hidrogel reticulado derivado de un polímero elegido entre polímeros N-metil amidas derivados de la carboximetilcelulosa,

el ácido algínico o el carboximetil almidón, y una segunda fase que comprende uno de dichos polímeros.

Material mixto o composite adecuado para uso biomédico y procedimiento de fabricación CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención hace referencia a un material compuesto o mixto, composite, para usos biomédicos y al método para su fabricación, que permite compatibilizar una fracción polimérica dentro de una matriz reticulada tridimensional, como un gel.

Por ejemplo, no solo el material conforme a la invención se puede utilizar como un dispositivo biomédico para tratar la osteoartritis, en particular para la viscosuplementación del líquido sinovial degenerado.

FUNDAMENTO DE LA INVENCIÓN

En el campo biomédico existe la necesidad de desarrollar nuevos materiales, especialmente adecuados para la aplicación ¡ntraarticular, los cuales demuestren un buen compromiso entre el módulo elástico y el viscoso. Se sabe que un material biomédico que tiene un valor muy alto de módulo elástico no es adecuado para su aplicación en el tratamiento de la osteoartritis, es especial para la viscosuplementación del líquido sinovial degenerado, puesto que tiende a fragmentarse.

Además, si el material biomédico tiene un módulo viscoso demasiado alto lo único que hace es espesar el líquido sinovial.

Un blomaterlal versátil y frecuentemente utilizado es el ácido hialurónico, que se utiliza en preparados débilmente retlculados pero que es caro, se degrada rápidamente y presenta unas propiedades viscoelásticas algo pobres. El documento EP-A-.466.3(EP3) describe un gel pastoso viscoelástico biocompatible, formado por un gel polimérico con una base de ácido hialurónico y una fase fluida formada por una solución acuosa de un polímero, como por ejemplo el propio ácido hialurónico.

También se conocen los derivados de las N-metilamidas como la carboximetilcelulosa, el ácido algínico o el carboxlmetll almidón, usados en el campo biomédico, que se mencionan en la patente EP-B-1614696(EP696).

Estos polímeros que tienen un derivado semisintético, no animal o biotecnológico, no contienen contaminantes proteínicos. Sin embargo, ni el EP696 ni el EP3 proporcionan teoría alguna sobre la conducta Teológica de los polímeros aquí descritos, retlculados o en solución.

El objetivo de la presente invención consiste en fabricar un material, y perfeccionar un método relativo para fabricarlo, el cual tenga un buen compromiso entre el módulo elástico y el módulo viscoso, de tal forma que se pueda utilizar en aplicaciones blomédlcas, en particular intra-artlculares.

El solicitante ha ideado, verificado y estructurado la presente invención para superar las limitaciones de la técnica actual y obtener estos y otros objetivos y ventajas.

A menos que se indique lo contrario, todos los términos técnicos y científicos utilizados aquí y más adelante tienen el mismo significado al conocido por una persona con una experiencia habitual en este campo al que pertenece la invención. Incluso si los métodos y materiales similares o equivalentes a los aquí descritos se pueden utilizar en la práctica y en las pruebas de la presente invención, los métodos y los materiales se describirán a modo de ejemplo. En caso de conflicto, prevalecerá la presente aplicación, incluyendo sus definiciones. Los materiales, métodos y ejemplos tienen un objetivo meramente ilustrativo y no se entenderán en modo restrictivo.

La palabra "comprender" y las variantes de dicha palabra como "comprende" y "comprendiendo" se utilizan aquí para indicar la inclusión de un todo o todos claramente expresado pero no la exclusión de cualquier otro todo o todos, a menos que en el contexto o en el uso se requiera una interpretación exclusiva de la palabra.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se ha descrito y se ha caracterizado en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la invención o de las variantes a la idea principal.

La presente invención se basa en lo que se describe en EP696, que se ha incorporado íntegramente aquí a modo de referencia.

En particular, la presente invención utiliza los derivados de las N-metilamidas de carboximetilcelulosa, ácido algínico o carboximetil almidón como en EP696 como un producto de partida para conseguir un material composite

adecuado para uso biomédico, en particular para utilizar en el tratamiento de la osteoartritis, e incluso más especialmente para la viscosuplementación del líquido sinovial degenerado.

Siguiendo los experimentos llevados a cabo por el solicitante, los productos han mostrado unas propiedades químico-físicas, Teológicas y biológicas inesperadas que satisfacen los siguientes requisitos:

Su comportamiento es reproducible y modulable en términos de viscosidad, hinchamiento y viscoelasticidad de soluciones/dispersiones acuosas, comparable al del ácido hialurónico o a sus derivados funcionalizados y/o reticulados;

Se pueden trabajar en diversas formas, como filamentos, tejidos , gel fácil de aplicar o inyectable;

Fácilmente esterilizados en la forma bruta, semitrabajada o acabada;

Bajo coste de los materiales originales y de los derivados, que incluye los reticulados, lo que hace que el producto sea adecuado para ser usado en el campo de la alimentación y de los productos farmacéuticos, en el campo de la medicina y de la cosmética. El composite conforme a la presente invención comprende una primera fase que consiste en una matriz tridimensional de un derivado de hidrogel reticulado derivado de uno de los polímeros, derivados N-metil-amidas de la carboximetilcelulosa, el ácido algínico o el carboximetil almidón, y una segunda fase que comprende uno de dichos polímeros.

En particular, el material conforme a la presente invención se obtiene a partir de una dispersión de hidrogel altamente reticulado procedente de uno de los anteriores polímeros en uno de los anteriores polímeros, por ejemplo en forma de polvo de uno de los anteriores polímeros, o en una solución, en la cual el solvente sea principalmente agua, de uno de los anteriores polímeros.

En una primera forma de la configuración, el hidrogel reticulado se encuentra en forma de polvo seco.

En una segunda forma de la configuración, el hidrogel reticulado está en solución.

En algunas formas de la configuración, el grado de ocupación de las funciones carboxilo del hidrogel es bastante superior a aproximadamente el 7%, es decir, hasta de un 5% de la amidación de las cadenas poliméricas y de al menos un 2% de la reticulación de los grupos funcionales del polímero que se mantienen libres.

En una forma de la configuración, en el composite conforme a la presente invención existen entre 2 y 5, preferiblemente entre 2,5 y 4,5, más preferiblemente entre 3 y 4 partes de hidrogel reticulado (primera fase) y entre 5 y 8, preferiblemente entre 5,5 y 7,5, e incluso más preferiblemente entre 6 y 7 partes de polímero como tal (segunda fase), presuponiendo que la suma de las partes de las dos fases, es igual a 1 desde el punto de vista ponderal.

Algunas formas de la configuración indican que el cociente entre la primera fase y la segunda fase, en base al peso, puede ser 2:8, 2,5:7,5, 3:7, 3,5:6,5, 4:6, 4,5:5,5, 5:5.

En particular, en los polímeros anteriores el porcentaje de N-metilamida de los grupos carboxilo originales en el polisacárido (AD, grado de sustitución o amidación) es inferior al 1%.

Preferiblemente, el mismo polímero se utiliza tanto para la primera fase como para la segunda fase que forman el composite, seleccionando en cada ocasión entre la N-metilamida de la carboximetilcelulosa, el ácido algínico o el carboximetil almidón, el polímero adecuado para realizar el dispositivo biomédico deseado.

El método conforme a la presente invención indica que uno de los polímeros está preparado y purificado, obteniendo una solución polimérica, por ejemplo conforme a uno de los métodos descritos en EP696, o bien por medio de otras técnicas de purificación como la filtración tangencial. La purificación es preferiblemente superior al 99%.

La preparación y la purificación permiten obtener una solución polimérica que contenga entre un 1 y un 2% en peso, preferiblemente entre un 1,25 y un 1,75% en peso de uno de los polímeros seleccionados.

Esta concentración de la solución polimérica es beneficiosa porque representa un material compatible, útil para obtener un módulo viscoso mayor de 75Pa (2,5 Hz), si se compara con una degradabilidad enzimática inferior, por ejemplo, la hialuronidasa (tipo 1), si se compara con una solución análoga de ácido hialurónico.

Posteriormente, conforme a una primera forma de la configuración del... [Seguir leyendo]

1. Material composite adecuado para uso biomédico, que se caracteriza por que comprende una primera fase que consta de un hidrogel reticulado derivado de un polímero elegido entre polímeros N-metil amidas derivados de la carboximetilcelulosa, el ácido algínico o el carboximetil almidón, y una segunda fase que comprende uno de dichos polímeros.

2. Material conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza por que comprende entre 2 y 5, preferiblemente 2,5 y 4,5, e incluso más preferiblemente entre 3 y 4 partes de hidrogel reticulado y entre 5 y 8 partes, preferiblemente 5,5 y 7,5 partes, y más preferiblemente entre 6 y 7 partes de polímero como tal, siempre que la suma de las partes de las dos fases sea igual a 1, sobre una base relativa al peso.

3. Material conforme a la reivindicación 2, que se caracteriza por que el cociente entre la primera fase y la segunda fase, respecto al peso, se elige entre 2:8, 2,5:7,5, 3:7, 3,5:6,5, 4:6, 4,5:5,5, 5:5.

4. Material conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, que se caracteriza por que el grado de ocupación de las funciones carboxilo del hidrogel es superior a aproximadamente el 7%.

5. Material conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que el polímero de la segunda fase es el mismo polímero reticulado que el de la primera fase.

6. Material conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que la solución de la segunda fase contiene entre un 1% y un 2% en peso, preferiblemente entre un 1,25% y un 1,75% en peso, de un polímero elegido entre dichos polímeros.

7. Material conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que contiene entre 1,75% y 5% en peso, preferiblemente entre un 2% y un 3,75% en peso, de uno de dichos polímeros y de dicho hidrogel reticulado procedente de uno de dichos polímeros.

8. Material conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que la primera fase y la segunda fase están formadas por partículas de polvo seco con una distribución homogénea del diámetro nominal inferior o igual a unos 2 mm.

9. Material conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que comprende una solución acuosa o fisiológica en la cual están dispersadas la primera y la segunda fase.

1. Producto que comprende un preparado estéril que contiene un material composite como el de las reivindicaciones anteriores.

11. Dispositivo médico que comprende una dispersión de una cantidad deseada del material composite tal como se menciona en las reivindicaciones anteriores, en una solución fisiológica o acuosa.

12. Método para conseguir un composite adecuado para uso biomédico, que se caracteriza por que consta de una primera fase que comprende un hidrogel reticulado derivado de un polímero elegido entre polímeros N- metilamidas, derivados de la carboximetilcelulosa, el ácido algínico o el carboximetil almidón, y una segunda fase que comprende uno de dichos polímeros.

13. Método conforme a la reivindicación 12, que se caracteriza por que consiste en preparar y purificar uno de dichos polímeros en forma de una solución polimérica, con el objetivo de preparar un polvo seco de hidrogel reticulado a partir de una parte de dicha solución polimérica y asociar dicho polvo seco de hidrogel reticulado a un polvo seco obtenido de otra parte de dicha solución polimérica, o bien directamente con dicha otra parte de dicha solución polimérica.

14. Método conforme a la reivindicación 13, que se caracteriza por que comprende las etapas de:

Concentración de la solución polimérica mediante una deshidratación parcial,

División de la solución polimérica concentrada mediante una deshidratación parcial en dos fracciones o partes,

Eliminación completa del disolvente de una primera fracción o parte,

Triturado y tamizado de la primera fracción o parte, una vez eliminado el disolvente, para obtener partículas de polvo seco que tengan una distribución homogénea de diámetro nominal y obtener así la primera fase, Reticulación de una segunda fracción o parte de la solución polimérica concentrada, obteniendo con ello el hidrogel reticulado que será posteriormente purificado mediante un proceso de lavado,

Concentración del hidrogel reticulado y retirada del líquido de lavado empleado para purificar el hidrogel,

Triturado y tamizado del hidrogel reticulado concentrado del que se ha retirado el líquido de lavado, para obtener partículas de polvo seco que tengan una distribución homogénea del diámetro nominal y obtener así la segunda fase,

Dispersión en una solución acuosa o fisiológica de la primera fase y de la segunda fase por separado, y posteriormente unión de ambas soluciones que contienen la primera y la segunda fase.

15. Método conforme a la reivindicación 14, que se caracteriza por que consiste en preparar y purificar uno de dichos polímeros en forma de una solución polimérica, con el objetivo de preparar un hidrogel reticulado en solución a partir de una parte de dicha solución polimérica y asociar dicho hidrogel reticulado en solución a otra parte de dicha solución polimérica.

16. Método conforme a la reivindicación 15, que se caracteriza por que comprende las etapas de:

Reticulación de una primera parte de la solución polimérica, obteniendo el hidrogel reticulado, que será posteriormente purificado mediante un proceso de lavado,

Retirada del líquido de lavado usado en la purificación del hidrogel mediante un proceso de secado,

Puesta en contacto de una segunda parte de la solución polimérica con el hidrogel secado, garantizando que el polímero se incorpora dentro de la estructura reticular del hidrogel,

Eliminación del disolvente,

Trituración del producto obtenido con el fin de obtener partículas en polvo con una distribución nominal homogénea.

17. Método conforme a cualquiera de las reivindicaciones de 13 a 16, que se caracteriza por que la solución polimérica de uno de dichos polímeros preparados y utilizados contiene entre 1% y 2% en peso, preferiblemente entre 1,25% y 1,75% en peso de uno de dichos polímeros seleccionados.

18. Método para conseguir un dispositivo médico para uso biomédico que proporcione una cantidad deseada de composite como en cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 9, o bien que se pueda obtener por cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, en una solución fisiológica o en agua estéril.