Способ производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты

Способ производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к области полисахаридов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к новым способам сшивания гиалуроновой кислоты и изготовления формованных продуктов из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты.

Предшествующий уровень техники

Одним из наиболее широко используемых биосовместимых полимеров для медицинского применения является гиалуроновая кислота. Это природный полисахарид, принадлежащий к группе гликозаминогликанов (ГАГ). Гиалуроновая кислота и другие ГАГ представляют собой отрицательно заряженные гетерополисахаридные цепи, которые имеют способность поглощать большое количество воды. Гиалуроновая кислота и продукты, полученные из гиалуроновой кислоты, широко используются в биомедицинских и косметических областях, например в вискохирургии, и в качестве дермального наполнителя.

Водопоглощающие гели или гидрогели широко используются в области биомедицины. Их обычно получают путем химического сшивания полимеров в бесконечные сети. В то время как природная гиалуроновая кислота и определенные продукты из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты поглощают воду до тех пор, пока они полностью не растворятся, гели из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, как правило, поглощают определенное количество воды до тех пор, пока они не станут насыщенными, то есть они имеют конечную способность удерживать жидкость или степень набухания.

При получении гелей из биосовместимых полимеров целесообразно обеспечить низкую степень сшивки для поддержания высокой биологической совместимости. Однако часто требуется, чтобы более плотный гель имел надлежащий биомедицинский эффект, и в таком случае биосовместимость часто будет утрачена.

Поскольку гиалуроновая кислота идентичной химической структуры, за исключением ее молекулярной массы, присутствует в большинстве живых организмов, она индуцирует минимум нежелательных реакций, что позволяет ее использовать для передовых медицинских применений. Сшивание и/или другие модификации молекулы гиалуроновой кислоты необходимы для улучшения ее устойчивости к разложению или времени существования in vivo. Кроме того, такие модификации влияют на способность молекулы гиалуроновой кислоты удерживать жидкость. Как следствие, гиалуроновая кислота была предметом многих попыток модификации.

Поскольку гелевые продукты из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты являются очень сложными химическими структурами, они, как правило, характеризуются сочетанием их химических структур и их физических свойств. Отклонения в химической структуре от немодифицированной гиалуроновой кислоты, как правило, характеризуются как степень модификации, модифицикационная степень, степень сшивки, показатель сшивки или химическая модификация, все из которых связаны с количеством сшивающего агента, ковалентно связанного с гиалуроновой кислотой. В данном описании будет использоваться термин «степень модификации». Наиболее релевантные физические свойства гелевого продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты - это объем жидкости, который может поглощать гель, и реологические свойства геля. Эти оба свойства описывают структурную стабильность геля, которую часто называют прочностью геля или твердостью геля, но, хотя поглощение жидкости может быть определено для сухого геля, реологические свойства должны быть измерены на геле, который находится в набухшем состоянии до требуемой концентрации. Традиционными понятиями, отражающими поглощение жидкости, являются набухание, способность к набуханию, способность удерживать жидкость, степень набухания, степень набухания, максимальное поглощение жидкости и максимальное набухание. На протяжении всего этого описания будет использоваться термин «степень набухания». Относительно реологических свойств гелевых продуктов из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты можно отметить, что вращательная реометрия полезна только для определения реологических свойств жидкостей, в то время как для определения реологии гелей необходима осциллирующая реометрия. Измерение дает сопротивление геля деформации в виде модуля упругости и модуля вязкости. Высокая прочность геля обеспечит большую устойчивость к деформации гелевого продукта, набухшего до требуемой концентрации.

В US 2007/0066816 раскрыт способ получения дважды поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, включающий сшивание субстрата гиалуроновой кислоты в две стадии с использованием эпоксида и карбодиимида, соответственно.

В EP 2199308 A1 описано сшивание порошка гиалуронана, который диспергирован в жидкой среде, содержащей этанол. Полученные продукты имеют слабо контролируемую форму.

US 2012/0034462 A1 предполагает без экспериментального подтверждения, что тонкие нити сшитого геля ГК можно получить пропусканием твердой массы сшитого геля ГК через сито или сетку.

Несмотря на успехи в данной области, сохраняется потребность в альтернативных способах производства формованных продуктов из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, имеющих подходящую способность удерживать жидкость и пригодный профиль разложения с сохраненной биосовместимостью. В частности, желательно свести к минимуму степень модификации, которая необходима для получения формованного продукта на основе геля гиалуроновой кислоты, имеющего желаемую прочность геля, которая, например, может быть измерена в виде способности удерживать жидкость.

Некоторые известные способы наращивания мягких тканей, включающие имплантаты, иногда имеют недостаток, который заключается в том, что имплантат или его часть мигрирует от желаемого места обработки. Еще одна проблема некоторых известных способов наращивания тканей, включающих имплантаты, заключается в том, что имплантат смещается с желаемого места обработки. Миграция и смещение имплантата неблагоприятны для пациента, так как это может ухудшить косметический и/или терапевтический результат лечения, и может препятствовать удалению имплантата, если это желательно. Очень полезно поддерживать целостность и расположение имплантата в течение требуемого времени. Для того чтобы избежать указанных выше проблем, гель должен иметь определенную прочность для противодействия деформации. Это свойство может быть измерено с помощью реометрии в осциллирующем режиме.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является предложение способа производства продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, имеющего желаемую форму. Особой задачей настоящего изобретения является предложение способа производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, имеющего форму, которая ограничивает возможность миграции продукта после имплантации субъекту.

Другой задачей настоящего изобретения является предложение способа производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, имеющего высокую биосовместимость, то есть сохраняющего высокую биосовместимость гиалуроновой кислоты после того, как ей придали желаемую и полезную форму.

Для решения этих основных задач и/или других задач, которые очевидны из данного описания, было понятно, что основная задача настоящего изобретения заключается в разработке способа производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, имеющего степень модификации от низкой до умеренной и в то же время высокую прочность геля, которая характеризуется от низкой до умеренной способностью удерживать жидкость или степенью набухания.

Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка способа производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, в котором можно регулировать способность удерживать жидкость или влиять на нее другими параметрами, а не степенью модификации гиалуроновой кислоты.

Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка способа производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, в котором высокая доля связанного сшивающего агента (агентов) соединена (по меньшей мере) двумя концами, то есть для достижения высокой степени сшивки.

Еще задачей настоящего изобретения является разработка способа производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, имеющего степень модификации от низкой до умеренной и в то же время способность удерживать жидкость или степень набухания от низкой до умеренной.

Задачей настоящего изобретения также является предложение формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, который имеет высокую устойчивость к деформации.

Для решения этих и других задач, которые будут очевидны из данного описания, настоящее изобретение предлагает в соответствии с первым аспектом способ производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, включающий стадии:

(i) получения субстрата гиалуроновой кислоты, растворенной в первой жидкой среде, который представляет собой водный раствор, без какого-либо сшивания;

(ii) осаждения субстрата гиалуроновой кислоты, подвергая его воздействию второй жидкой средой, содержащей количество одного или более первых водорастворимых органических растворителей, которые обеспечивают условия осаждения гиалуроновой кислоты без какого-либо сшивания;

причем стадия (i) и/или стадия (ii) дополнительно включает придание субстрату гиалуроновой кислоты желаемой формы; и

(iii) подвергания осажденного субстрата несшитой гиалуроновой кислоты в желаемой форме единственной стадии сшивания в третьей жидкой среде, имеющей pH 11,5 или выше и содержащей один или более полифункциональных сшивающих агентов и количество одного или более вторых органических растворителей, обеспечивающих условия осаждения гиалуроновой кислоты в условиях, подходящих для получения осажденного формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты.

Было обнаружено, что этот способ успешно позволяет изготавливать формованные продукты из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, имеющие весьма желательные свойства. Этот способ обеспечивает хороший контроль сшивания, поскольку оно происходит только в твердой (осажденной) фазе, а не в растворенной фазе и/или между стадиями способа. Полученный продукт уникален тем, что он представляет собой гель с низкой степенью набухания, несмотря на низкую степень модификации гиалуроновой кислоты. Весьма удивительно, что гелевый продукт, имеющий ограниченную степень набухания, вообще может быть получен с такой низкой степенью модификации. Удивительно также то, что способ с единственной реакцией сшивания позволяет получить такие продукты с желаемыми свойствами. Среди многих применений, этот способ позволяет изготавливать продукты из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, имеющие заранее заданную форму, которая сохраняется в процессе производства. Этот способ также позволяет изготавливать биосовместимые формованные продукты из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты.

В конкретном варианте осуществления первые две стадии (i) и (ii) осуществляют в отсутствие сшивающего агента, а полифункциональный сшивающий агент добавляют на третьей стадии (iii) сшивания. Это гарантирует то, что количество сшивающего агента строго контролируют, поскольку на предыдущих стадиях сшивающий агент не вступает в реакцию или не теряется, например, во время стадии осаждения.

В одном варианте осуществления изобретения стадия (i) дополнительно включает придание раствору субстрата гиалуроновой кислоты желаемой формы на гидрофобной поверхности; и осаждение формованного субстрата гиалуроновой кислоты на стадии (ii) на указанной гидрофобной поверхности. Это выгодно для устранения загрязнения структур и сохранения их формы. Гидрофобную поверхность предпочтительно выбирают из фторуглеродов, полипропилена (ПП), полиэтилентерефталата, модифицированного гликолем (ПЭТГ), полиэтилена (ПЭ) и политетрафторэтилена (ПТФЭ).

В некоторых вариантах осуществления водный раствор на стадии (i) содержит 40-100 об. % воды и 0-60 об. % низших алкильных спиртов. Таким образом, может быть получена запутанная структура, которая, вероятно, будет выгодна для получения гелевого продукта с заданными свойствами.

В определенных вариантах осуществления изобретения вторая жидкая среда на стадии (ii) содержит 0-30 об. % воды и 70-100 об. % первого водорастворимого органического растворителя (растворителей). В некоторых вариантах осуществления вторая жидкая среда на стадии (ii) содержит 0-10 об. % воды и 90-100 об. % первого водорастворимого органического растворителя (растворителей). Полагают, что высокая концентрация первого водорастворимого органического растворителя (растворителей) выгодна для достижения быстрого осаждения. Таким образом, может быть получена запутанная структура, которая, вероятно, будет выгодна для получения гелевого продукта с заданными свойствами.

В некоторых вариантах осуществления первый водорастворимый органический растворитель (растворители) на стадии (ii) представляет собой один или более низших алкильных спиртов. В некоторых вариантах осуществления низший алкильный спирт представляет собой этанол. Эти органические растворители обеспечивают быстрое осаждение.

Стадия (i) и/или стадия (ii) дополнительно включает придание субстрату гиалуроновой кислоты желаемой формы. Понятие "форма" и "желаемая форма" означает заранее заданную структуру, которая является полезной в конечном продукте, т.е. не просто лиофилизированный или осажденный порошок гиалуронана.

В некоторых вариантах осуществления форму выбирают из группы, состоящей из частицы, волокна, ленты, нити, сетки, пленки, диска и гранулы, которые предпочтительно имеют протяженность по меньшей мере 0,5 мм, предпочтительно более 1 мм, более предпочтительно более 5 мм, по меньшей мере в одном измерении. В некоторых вариантах осуществления форма субстрата имеет протяженность менее 5 мм, предпочтительно менее 1 мм, по меньшей мере в одном измерении. Это облегчает доступ сшивающего агента к большому количеству доступных мест связывания осажденных продуктов гиалуроновой кислоты в последующих стадиях сшивания. В некоторых вариантах осуществления форма субстрата вытянута в продольном направлении и имеет соотношение ее продольной длины к ее наибольшей поперечной длине 5:1 или выше, например 10:1 или выше, например 20:1 или выше, и, возможно, 100000:1 или ниже, например 25000:1 или ниже, например 100:1 или ниже.

В определенных вариантах осуществления изобретения стадия (ii) включает экструдирование субстрата гиалуроновой кислоты во вторую жидкую среду, содержащую количество первого водорастворимого органического растворителя (растворителей), обеспечивающего условия осаждения гиалуроновой кислоты, посредством чего экструдированный субстрат гиалуроновой кислоты образует осажденное волокно во второй жидкой среде.

В некоторых вариантах осуществления изобретения третья жидкая среда на стадии (iii) содержит 0-35 об. % воды, 65-100 об. % вторых органических растворителей, и один или более полифункциональных сшивающих агентов. В определенных вариантах осуществления изобретения вторые органические растворители на стадии (iii) представляют собой один или более низших алкильных спиртов. В некоторых вариантах осуществления изобретения низший алкильный спирт представляет собой этанол.

В определенных вариантах осуществления изобретения третья жидкая среда на стадии (iii) имеет pH 13 или выше. Неожиданно было обнаружено, что выполнение сшивания осажденного формованного субстрата при повышенном значении pH обеспечивает получение формованных гелевых продуктов с эффективной сшивкой, т.е. низкая степень модификации обеспечивает прочный гель с низкой степенью набухания.

В определенных вариантах осуществления изобретения полифункциональные сшивающие агенты индивидуально выбирают из группы, состоящей из дивинилсульфона, полиэпоксидов и диэпоксидов. В некоторых вариантах осуществления изобретения полифункциональные сшивающие агенты индивидуально выбирают из группы, состоящей из 1,4-бутандиолдиглицидилового эфира (BDDE), 1,2-этандиолдиглицидилового эфира (EDDE) и диэпоксиоктана. В определенных вариантах осуществления изобретения полифункциональный сшивающий агент представляет собой 1,4-бутандиолдиглицидиловый эфир (BDDE).

В определенных вариантах осуществления изобретения один или более полифункциональных сшивающих агентов обеспечивают поперечные сшивки одного типа. В определенных вариантах осуществления изобретения один или более полифункциональных сшивающих агентов обеспечивают поперечные сшивки в виде простых эфирных связей, которые являются стабильными. Способ согласно изобретению обеспечивает получение гелевых продуктов из однократно поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, которые являются стабильными и могут быть легко стерилизованы, например, в автоклаве.

В некоторых вариантах осуществления изобретения способ дополнительно включает следующие стадии:

(iv) подвергание осажденного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты воздействию неосаждающих условий; и

(v) выделения продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты в неосажденной форме.

В определенных вариантах осуществления изобретения стадия (v) дополнительно включает стерилизацию продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты.

В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение предлагает формованный продукт из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты, имеющий степень модификации, составляющую 1-40 фрагментов сшивающего агента на 1000 дисахаридных звеньев, и степень набухания, составляющую 4-300 мл на грамм гиалуроновой кислоты. Этот формованный продукт из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты имеет весьма полезные свойства, включая уникальную комбинацию степени модификации от низкой до умеренной и в то же время степени набухания или способности удерживать жидкость от низкой до умеренной. Таким образом, можно получить прочный продукт из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты желаемой формы при сохранении биосовместимости природной гиалуроновой кислоты. Продукты из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты в соответствии с изобретением имеют заранее определенную форму или структуру.

В определенных вариантах осуществления изобретения степень набухания составляет 15-180 мл на грамм гиалуроновой кислоты.

Эффективность модификации (MoE) является мерой соотношения между минимальной концентрацией ГК (C_min) или жесткостью/прочностью геля и степенью его химической модификации с помощью сшивающего агента (агентов). В конкретных вариантах осуществления эффективность модификации составляет 10 или выше. В некоторых вариантах осуществления эффективность модификации составляет 20-190 или 20-150. Продукты с эффективностью модификации 10 или выше, например в диапазоне 20-190 или 20-150, объединяют, в первую очередь, степень модификации от низкой до умеренной и в то же время степень набухания или способность удерживать жидкость от низкой до умеренной. Таким образом, можно обеспечить прочный продукт из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты желаемой формы, который является биосовместимым и который имеет высокую стойкость к деформации.

В некоторых вариантах осуществления отношение сшивающего агента, которое характеризует долю сшивающего агента от всего связанного сшивающего агента, который связан с двумя (или более) дисахаридами, составляет 35% или выше. В конкретных вариантах осуществления соотношение сшивающего агента составляет 40% или выше, а в некоторых вариантах даже 50% или выше. Эти формованные продукты, следовательно, имеют низкое количество сшивающих агентов, которые не обеспечивают эффективные поперечные связи в продукте. Высокое соотношение сшивающего агента позволяют использовать удивительно низкую общую степень модификации относительно степени набухания от низкой до умеренной, комбинации, которая является выгодной с точки зрения биосовместимости, но достаточной для поддержания желаемой формы.

В определенных вариантах осуществления изобретения формованный продукт из гиалуроновой кислоты является поперечно сшитым с помощью одного или более полифункциональных сшивающих агентов, индивидуально выбранных из группы, состоящей из дивинилсульфона, полиэпоксидов и диэпоксидов. В некоторых вариантах осуществления изобретения полифункциональные сшивающие агенты индивидуально выбирают из группы, состоящей из 1,4-бутандиолдиглицидилового эфира (BDDE), 1,2-этандиолдиглицидилового эфира (EDDE) и диэпоксиоктана. В определенных вариантах осуществления изобретения полифункциональный сшивающий агент представляет собой 1,4-бутандиолдиглицидиловый эфир (BDDE).

В определенных вариантах осуществления изобретения формованный продукт из гиалуроновой кислоты является поперечно сшитым однократно. Выгодно, что формованный продукт с одним типом поперечных сшивок проявляет такие желаемые свойства. В некоторых вариантах осуществления формованный продукт из гиалуроновой кислоты представляет собой многократно сшитый продукт. В конкретных вариантах осуществления формованный продукт из гиалуроновой кислоты является сшитым простыми эфирными связями. Формованные сшитые простыми эфирными связями гелевые продукты из гиалуроновой кислоты в соответствии с изобретением являются стабильными и легко могут быть стерилизованы, например, в автоклаве.

В определенных вариантах осуществления продукт из гиалуроновой кислоты имеет форму, выбранную из группы, состоящей из частицы, волокна, ленты, нити, сетки, пленки, диска и гранулы. В некоторых вариантах осуществления продукт из гиалуроновой кислоты является полым или имеет несколько слоев. В некоторых вариантах осуществления форма является удлиненной в продольном направлении и имеет соотношение ее продольной длины к ее наибольшей поперечной длине 5:1 или выше, например 10:1 или выше, например 20:1 или выше, и, возможно, 100000:1 или ниже, например 25000:1 или ниже, например 100:1 или ниже. Могут быть разработаны сшитые продукты, удлиненные в продольном направлении, чтобы устранить или снизить миграцию/смещение in vivo, но которые остаются легко инъецируемыми. В конкретных вариантах осуществления продукт из гиалуроновой кислоты является волокном, а соотношение между его длиной и шириной, например его средним диаметром, составляет 5:1 или выше, например 10:1 или выше, например 20:1 или выше, и, возможно, 100000:1 или ниже, например 25000:1 или ниже, например 100:1 или ниже.

В некоторых вариантах осуществления изобретения формованный продукт из гиалуроновой кислоты представлен в полностью набухшем состоянии. В полностью набухшем состоянии предпочтительно, чтобы продукт имел удлиненную в продольном направлении форму, а его наибольший поперечный размер составлял менее 5 мм, например, менее 1 мм, 0,5 и предпочтительно менее 0,2 мм. Удлиненный в продольном направлении сшитый продукт с наибольшим поперечным размером менее 5 мм или даже ниже является легко инъецируемым. В полностью набухшем состоянии еще более предпочтительно, чтобы продукт имел удлиненную в продольном направлении форму и его продольная длина составляла более 2 мм, например более 25 мм, например более 500 мм. Удлиненный в продольном направлении сшитый продукт с продольной длиной 2 мм или более является предпочтительным, поскольку он позволяет устранить или снизить миграцию/смещение in vivo, в других вариантах осуществления формованный продукт гиалуроновой кислоты присутствует в частично набухшем или ненабухшем состоянии in vivo.

В других вариантах осуществления формованный продукт из гиалуроновой кислоты присутствует в частично набухшем или ненабухшем состоянии.

В конкретных вариантах осуществления формованный продукт из гиалуроновой кислоты можно обрабатывать в автоклаве. В других конкретных вариантах осуществления формованный продукт из гиалуроновой кислоты является обработанным в автоклаве.

Одним из предпочтительных способов производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению является способ в соответствии с изобретением.

Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение предлагает водную композицию, содержащую формованный продукт из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению и, возможно, буферный агент.

В некоторых вариантах осуществления изобретения формованный продукт из гиалуроновой кислоты согласно изобретению или водная композиция в соответствии с изобретением являются полезными в качестве лекарственного средства или медицинского устройства в медицинских или хирургических способах.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящее изобретение относится к применению формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению или водной композиции в соответствии с изобретением в косметической или медицинской хирургической операции. Иными словами, настоящее изобретение предлагает формованный продукт из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению или водную композицию в соответствии с изобретением для применения в косметической или медицинской хирургической операции.

В некоторых вариантах осуществления применение является применением в косметической хирургической операции, выбранной из дермального наполнения и контурной пластики тела. В некоторых других вариантах осуществления применение является применением в качестве лекарственного средства в лечении и/или в медицинской хирургической операции, выбранной из дермального наполнения, контурной пластики тела, предотвращения адгезии тканей, формирования каналов, лечения недержания и ортопедических применений.

Согласно одному аспекту настоящее изобретение предлагает применение формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению или водную композицию в соответствии с изобретением для доставки лекарств. В альтернативных терминах, настоящее изобретение предлагает формованный продукт из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению или водную композицию в соответствии с изобретением для применения в доставке лекарств.

Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение предлагает предварительно заполненный шприц, который предварительно заполнен стерилизованным формованным продуктом из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению или стерилизованной водной композицией в соответствии с изобретением.

Согласно одному аспекту настоящее изобретение предлагает способ лечения субъекта, подвергающегося косметической или медицинской хирургической операции, включающий введение формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению или водной композиции в соответствии с изобретением субъекту, нуждающемуся в этом.

В определенных вариантах осуществления субъект подвергается косметической хирургической операции, выбранной из дермального наполнения и контурной пластики тела. В некоторых других вариантах осуществления субъект подвергается медицинской хирургической операции или медицинскому лечению в связи с состоянием, выбранным из дермального наполнения, контурной пластики тела, предотвращения адгезии тканей, формирования каналов, лечения недержания и ортопедических применений.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 показана полностью набухшая сеть поперечно-сшитой ГК.

На фиг. 2 показаны ¹H ЯМР спектры при 400 МГц двух ферментативно расщепленных гелевых композиций ГК.

На фиг. 3 показаны фотографии с микроскопа волокон геля поперечно-сшитой ГК.

Фиг. 4 представляет собой график, показывающий изменение степени набухания (SwD) в г/г при хранении в течение 14 дней при 60°C.

На фиг. 5 показаны фотографии с микроскопа порошка поперечно-сшитой ГК (сравнительный пример) и продукта согласно изобретению.

На фиг. 6 показаны фотографии с микроскопа волокон геля поперечно-сшитой ГК.

На фиг. 7 показаны фотографии с микроскопа геля поперечно-сшитой ГК, пропущенного один раз через сита (сравнительный пример).

Подробное описание изобретения

Согласно одному аспекту настоящее изобретение предлагает способ производства. Этот способ является способом производства формованного продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты из субстрата гиалуроновой кислоты.

Если не предусмотрено иное, термин "гиалуроновая кислота" охватывает все варианты и комбинации вариантов гиалуроновой кислоты, гиалуроната или гиалуронана с различной длиной цепи и различных заряженных состояний, а также различные химические модификации. То есть этот термин охватывает также различные гиалуронатные соли гиалуроновой кислоты, такие как гиалуронат натрия. Различные модификации гиалуроновой кислоты также охватываются термином, таким как окисление, например окисление групп -CH₂OH в группы -COOH; окисление периодатом вицинальных гидроксильных групп, необязательно с последующим восстановлением или образованием иминов и т.п.; восстановление, например восстановление -COOH в -CH₂OH; сульфатирование; дезамидирование, необязательно с последующим дезаминированием или образованием амидов с новыми кислотами; этерификация; замещение различными соединениями, например, с использованием сшивающего агента или карбодиимида; включая конденсацию различных молекул, таких как белки, пептиды и активные лекарственные компоненты, с гиалуроновой кислотой; и дезацетилирование. Специалисту в данной области хорошо известно, что различные формы гиалуроновой кислоты имеют различные химические свойства, которые должны быть учтены при химической модификации и во время анализа. Например, если желательно получить раствор гиалуроновой кислоты, имеющей определенное pH, на конечное pH раствора будут влиять кислотность материала, подлежащего растворению, кислотность растворяющей жидкости и любая буферная емкость.

Предпочтительно, чтобы субстрат гиалуроновой кислоты представлял собой гиалуроновую кислоту или гиалуронатную соль без химических модификаций, т.е. которая не была подвергнута сшиванию или другим модификациям перед настоящим способом производства.

Гиалуроновая кислота может быть получена из различных источников животного и неживотного происхождения. Источники неживотного происхождения включают дрожжи и предпочтительно бактерии. Молекулярная масса одной молекулы гиалуроновой кислоты, как правило, составляет 1,5-3 МДа, но другие молекулярные массы также возможны, например 0,5-10 МДа.

Продукт, изготовленный этим способом, представляет собой формованную поперечно-сшитую гиалуроновую кислоту. Этот способ обеспечивает поперечные сшивки между цепями гиалуроновой кислоты, когда они организованы в желаемую форму, что создает непрерывную формованную сеть молекул гиалуроновой кислоты, которая удерживается ковалентными поперечными связями, физическим перепутыванием цепей гиалуроновой кислоты и различными взаимодействиями, такими как водородные связи, силы Ван-дер-Ваальса и электростатические взаимодействия. Формованный продукт из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению является гелем или гидрогелем. То есть его можно рассматривать как нерастворимую в воде, но по существу разбавленную поперечно-сшитую систему молекул гиалуроновой кислоты при воздействии на него жидкости, обычно водной жидкости.

Конечный формованный продукт из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты предпочтительно является биосовместимым. Это означает, что отсутствует или имеется только очень слабый иммунный ответ у обработанного человека. В примерах представлен способ определения биосовместимости продукта из гиалуроновой кислоты, а также представлены результаты тестирования биосовместимости продукта из поперечно-сшитой гиалуроновой кислоты согласно изобретению на крысах.

Способ в соответствии с изобретением включает по меньшей мере три стадии: стадию получения, стадию осаждения и стадию сшивания. В некоторых вариантах осуществления способ состоит из этих трех стадий.

На первой стадии способа получают субстрат гиалуроновой кислоты. Как указано выше, понятие "субстрат гиалуроновой кислоты" охватывает все варианты и комбинации вариантов гиалуроновой кислоты или гиалуронана с различной длиной цепи и различных заряженных состояний, а также различные химические модификации. Предпочтительно гиалуроновая кислота представляет собой химически немодифицированную гиалуроновую кислоту или гиалуронатную соль, предпочтительно гиалуронат натрия, имеющую среднюю молекулярную массу 0,5-10 МДа, предпочтительно 0,8-5 МДа, более предпочтительно 1,5-3 МДа или 2-3 МДа. Предпочтительно, чтобы гиалуроновая кислота была неживотного происхождения, предпочтительно бактериального.

Субстрат гиалуроновой кислоты растворяют в первой жидкой среде, которая представляет собой водный раствор. Под терминами "растворенный" и "раствор" понимают, что субстрат гиалуроновой кислоты находится в однородной смеси с жидкостью, причем в этой смеси имеют место энергетически выгодные взаимодействия. Добавление жидкости в раствор снижает концентрацию растворенного субстрата гиалуроновой кислоты. Раствор является водным, т.е. он содержит воду. Водный раствор может просто состоять из субстрата гиалуроновой кислоты, растворенного в воде. Предпочтительно водный раствор содержит 40-100 об. % воды и 0-60 об. % низших алкильных спиртов. Термин "низший алкильный спирт" включает первичные, вторичные и третичные алкильные спирты, имеющие от одного до шести атомов углерода, т.е. C_1-6 алкильные спирты. Конкретные примеры низших алкильных спиртов включают метанол, этанол, денатурированный спирт, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, изобутанол и трет-бутанол. Предпочтительными низшими алкильными спиртами являются метанол и этанол, в частности этанол, из-за цены, доступности и удобства в обращении. Концентрация низшего алкильного спирта предпочтительно составляет 0-40%, например 0-20%, 10-30% или 20-40% этанола, с соответствующим количеством водного компонента. pH этого водного раствора соответственно составляет 6 или выше, например 9 или выше.

При необходимости, первая стадия способа дополнительно включает придание субстрату гиалуроновой кислоты желаемой формы, такой как частица, волокно, лента, нить, сетка, пленка, диск и гранула, которые могут быть полыми или содержать различные слои материала. Это может быть достигнуто различными способами, например литьем и экструзией. Экструзия субстрата гиалуроновой кислоты обычно включает прессование раствора субстрата гиалуроновой кислоты через отверстие нужного размера. Экструдированный субстрат гиалуроновой кислоты самопроизвольно образует осажденное волокно, ленту или нить. Размеры, например толщину волокна, ленты или нити можно контролировать, изменяя размер или тип отверстия, например, с использованием различных диаметров отверстий в диапазоне 0,1-2 мм или 14-30 G, давление экструзии, скорость экструзии и/или концентрацию гиалуроновой кислоты. При использовании других типов отверстий и щелей можно получить различные формы или структуры. Например, гиалуроновая кислота может быть осаждена в виде пленки, сетки, дисков или гранул.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения раствору субстрата гиалуроновой кислоты придают желаемую форму на гидрофобной поверхности, и последующее осаждение сформованного субстрата гиалуроновой кислоты осуществляют на указанной гидрофобной поверхности. Это выгодно для устранения загрязнения формованных структур и сохранения желаемой формы, пока она не зафиксирована путем последующей стадии сшивания. Подходящие гидрофобные поверхности хорошо известны специалистам в данной области и включают, например, фторуглероды, полипропилен (ПП), полиэтилентерефталат, модифицированный гликолем (ПЭТГ), полиэтилен (ПЭ) и политетрафторэтилен (ПТФЭ).

Эта форма может сохраняться в течение всего способа производства и в конечном продукте. Предпочтительно, чтобы форма имела протяженность менее 5 мм, предпочтительно менее 1 мм, например менее 0,5 мм или даже менее 0,2 мм, по меньшей мере в одном измерении, когда субстрат гиалуроновой кислоты находится в осажденной форме. Эт