BR112019021370A2 - composições e métodos pata tratar ou previnir distúrbios relacionados à permeabilidade intestinal - Google Patents

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Silvestri Alessandra
Sannino Alessandro
Demitri Christian
Chiquette Elaine
Rescigno Maria
Zohar Yishai
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Gelesis Llc
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Abstract

são fornecidas composições e métodos para tratar uma doença ou distúrbio relacionado à permeabilidade intestinal compreendendo administrar ao trato gastrointestinal de um indivíduo em necessidade do mesmo, uma quantidade terapeuticamente eficaz de um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (g?) de pelo menos cerca de 500 pa.

Description

COMPOSIÇÕES E MÉTODOS PARA TRATAR OU PREVENIR DISTÚRBIOS RELACIONADOS À PERMEABILIDADE INTESTINAL
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [001] O trato gastrointestinal (Gl) em humanos refere-se ao estômago e ao intestino e às vezes a todas as estruturas da boca ao ânus. O trato gastrointestinal superior consiste do esôfago, estômago e duodeno. Algumas fontes também incluem a cavidade bucal e a faringe. A demarcação exata entre superior e inferior pode variar. Após dissecção grosseira, o duodeno pode parecer um órgão unificado, mas geralmente é dividido em duas partes, com base na função, suprimento arterial ou embriologia. A parte integrada do trato Gl é o pâncreas e o fígado, denominados órgãos acessórios do trato Gl.
[002] O trato gastrointestinal inferior inclui a maior parte do intestino delgado e todo o intestino grosso. Segundo algumas fontes, também inclui o ânus. O intestino é dividido em intestino delgado e intestino grosso. O intestino delgado possui três partes: i) duodeno, onde os sucos digestivos do pâncreas e fígado se misturam; ii) jejuno, que é a parte média do intestino, conectando o duodeno ao íleo e iii) íleo, que possui vilosidades nas quais todas as moléculas solúveis são absorvidas para o sangue. O intestino grosso também possui três partes: i) ceco, onde o apêndice vermiforme é anexado ao ceco; ii) cólon, que consiste no cólon ascendente, cólon transverso, cólon descendente e flexão sigmoide; e iii) reto.
[003] O intestino tem duas funções principais: digestão e absorção de nutrientes, e manutenção de uma barreira contra o ambiente externo. Também forma o maior órgão endócrino do corpo, bem como a maior e mais complexa parte do sistema imunológico. Em adultos humanos, a área da superfície intestinal é grande, cerca de 100 m2. Essa grande área é continuamente exposta a diferentes antígenos na forma de constituintes alimentares, microflora
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2/65 intestinal normal e patógenos.
[004] A superfície da mucosa intestinal, também referida na presente invenção como tecido intestinal, é revestida por uma única camada de células epiteliais (IEC), que são continuamente e rapidamente substituídas pela replicação de células indiferenciadas na cripta (7 χ 106 células/min). A camada celular epitelial da mucosa intestinal é muito complexa e única. Ela secreta enzimas digestivas da parte apical para o lúmen para digestão de alimentos. Também secreta proteínas diferentes da segunda metade para a lâmina própria (LP). Além disso, as referidas células epiteliais estão recebendo sinais tanto do lúmen (e depois transmitindo a informação para as diversas populações de células na LP) e quanto do lado basolateral. No lado basolateral, as células epiteliais intestinais (lECs) recebem muitos sinais de várias células imunes, células nervosas e células estromais. Os sinais de ambos os lados são afetados por seus respectivos microambientes, influenciando os estados funcionais, comportamentos e estruturas dos enterócitos, resultando em integridade e homeostase do trato gastrointestinal.
[005] A proteção da barreira epitelial é garantida por complexos juncionais compostos por junções oclusivas (TJ) e junções aderentes (AJ), que selam células epiteliais, e pela produção de muco. O muco produzido também pelas células epiteliais especializadas, conhecidas como células caliciformes, fornece a primeira linha de defesa de lesões físicas e químicas causadas pela ingestão de alimentos, micróbios e produtos bacterianos. Danos a qualquer parte do trato Gl, incluindo as células caliciformes, podem levar a uma barreira intestinal prejudicada, permitindo a entrada de conteúdo luminal na parede intestinal e iniciando a inflamação crônica, incluindo a inflamação do trato Gl. Há necessidade de novas composições e métodos para prevenir e tratar doenças e distúrbios relacionados à permeabilidade intestinal.
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3/65
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [006] São fornecidos composições e métodos para prevenir e tratar doenças e distúrbios relacionados à permeabilidade intestinal, incluindo inflamação gastrointestinal, compreendendo administrar ao trato gastrointestinal de um indivíduo em necessidade do mesmo, uma quantidade terapeuticamente eficaz e homeostática de um hidrogel, preferencialmente, um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G'), como definido na presente invenção, de pelo menos cerca de 500 Pa, preferencialmente, de cerca de 500 Pa a cerca de 8.000 Pa, e mais preferencialmente de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [007] O documento de patente ou pedido contém pelo menos um desenho executado em cores. Cópias desta patente ou publicação de pedido de patente com desenhos coloridos serão fornecidas pelo Escritório mediante solicitação e pagamento da taxa necessária.
[008] A FIG. 1 é uma imagem do jejuno corado de camundongos controle e camundongos tratados com um hidrogel da invenção corado com Azul AlcianoPAS para visualização de muco.
[009] A FIG. 2 é uma imagem do íleo corado de camundongos controle e camundongos tratados com um hidrogel da invenção corado com Azul AlcianoPAS para visualização de muco.
[010] A FIG. 3 é uma imagem do ceco corado de camundongos controle e camundongos tratados com um hidrogel da invenção corado com Azul AlcianoPAS para visualização de muco.
[011] A FIG. 4 é uma imagem dos cólons corados de camundongos controle e camundongos tratados com um hidrogel da invenção corado com Azul AlcianoPAS para visualização de muco.
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4/65 [012] A FIG. 5 é uma imagem dos cólons corados dos animais controle (dieta sem hidrogel) corados para ZO-1 juncional (ZO-1, componente de junções oclusivas em vermelho; CD34, marcador para vasos intestinais em azul e marcador DAPI para núcleos em ciano).
[013] A FIG. 6 é uma imagem dos cólons de animais tratados com 8 % de GEL B corados para ZO-1 juncional.
[014] A FIG. 7 é uma imagem mostrando os cólons corados de animais controle e animais tratados com 8 % de Gel B.
[015] A FIG. 8 é uma imagem mostrando o íleo corado dos animais controle (ZO-1, componente de junções oclusivas em vermelho; CD34, marcador para vasos intestinais em azul e marcador DAPI para núcleos em ciano).
[016] A FIG. 9 é uma imagem mostrando o íleo corado de animais tratados com 2 % de Gel B.
[017] A FIG. 10 é uma imagem mostrando o íleo corado de animais tratados com 4 % de Gel B.
[018] A FIG. 11 é uma imagem mostrando o íleo corado de animais tratados com 6 % de Gel B.
[019] A FIG. 12 é uma imagem mostrando o íleo corado de animais tratados com 8 % de Gel B.
[020] A FIG. 13 é uma imagem mostrando amostras de tecido do cólon humano que foram tratadas com meio, PBS, Gel B-01, Gel B-02, Gel B-03 ou Gel B-04 corado com Azul Alciano-PAS para visualização do muco.
[021] A FIG. 14 é um gráfico mostrando a variação de peso em porcentagem do peso corporal de camundongos alimentados com dieta de ração, GelB-02 suplementado com 2 % e GelB-02 suplementado com 4 %; n = 5 por grupo (***P<0,01 calculado pela ANOVA bidirecional).
[022] A FIG. 15 mostra o comprimento do cólon em centímetros no dia 9 de
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5/65 camundongos alimentados com dieta de ração, GelB-02 suplementado com 2 % da dieta e GelB-02 suplementado com 4 %; n = 5 por grupo (*P<0,05; ***P<0,01 calculado por ANOVA unidirecional).
[023] A FIG. 16 é uma imagem mostrando seções do cólon de camundongos incubados com vários hidrogéis de CMC/CA com diferentes níveis de elasticidade corados para visualização do muco (Azul Alciano/PAS e Ki67 IHC).
[024] A FIG. 17 é uma imagem mostrando seções do cólon coradas de camundongos incubados com vários hidrogéis de CMC/CA com diferentes níveis de elasticidade ou hidrogéis de CMC/PEGDE com elasticidade comparável à dos hidrogéis de CMC/CA.
[025] A FIG. 18 é uma imagem mostrando seções do cólon coradas de camundongos incubados com vários hidrogéis de CMC/CA com diferentes níveis de elasticidade ou hidrogéis de PEGDA com elasticidade comparável à dos hidrogéis de CMC/CA.
[026] A FIG. 19 é uma imagem mostrando seções do cólon coradas de camundongos incubados com várias fibras não reticuladas com diferentes níveis de elasticidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [027] Como usadas na presente invenção, as formas singulares um/uma, e e o/a incluem referentes plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Assim, por exemplo, a referência a um biomarcador inclui uma pluralidade de tais biomarcadores.
[028] Para os fins da invenção, o trato gastrointestinal ou trato Gl é entendido como incluindo o estômago, intestino delgado (duodeno, jejuno, íleo), intestino grosso (cego, cólon, reto) e ânus. O trato gastrointestinal inferior inclui a maior parte do intestino delgado e todo o intestino grosso. Segundo algumas fontes, também inclui o ânus. O intestino é dividido em intestino
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6/65 delgado e intestino grosso. O intestino delgado possui três partes: i) duodeno, onde os sucos digestivos do pâncreas e fígado se misturam; ii) jejuno, que é a parte média do intestino, conectando o duodeno ao íleo e iii) íleo, que possui vilosidades nas quais todas as moléculas solúveis são absorvidas para o sangue. O intestino grosso também possui três partes: i) ceco, onde o apêndice vermiforme é anexado ao ceco; ii) cólon, que consiste no cólon ascendente, cólon transverso, cólon descendente e flexão sigmoide; e iii) reto. Como usado na presente invenção, os tecidos que revestem o trato gastrointestinal podem ser referidos como tecido intestinal, superfície da mucosa, tecido da mucosa ou mucosa.
[029] O termo doença ou distúrbio relacionado à permeabilidade intestinal refere-se a uma doença ou distúrbio que está associado à permeabilidade intestinal alterada, que é aumentada em comparação com a permeabilidade normal e leva à perda de homeostase intestinal, comprometimento funcional e doença. Um indivíduo pode ser identificado como sofrendo de permeabilidade intestinal alterada medindo a permeabilidade intestinal do indivíduo, usando ensaios de permeabilidade intestinal conhecidos e/ou avaliação de marcadores de integridade epitelial, incluindo moléculas de adesão, biomarcadores de imunidade ou inflamação ou marcadores bacterianos, como endotoxina (Bischoff et al., BC Gastroenterology 2014, 14: 189). Um indivíduo também pode ser identificado como sofrendo de permeabilidade intestinal alterada mediante diagnóstico do indivíduo com uma doença ou distúrbio relacionado à permeabilidade intestinal, como descrito na presente invenção.
[030] Uma quantidade terapeuticamente eficaz, ou quantidade eficaz, ou terapeuticamente eficaz, como usado na presente invenção, refere-se à quantidade que fornece um efeito terapêutico para uma determinada condição
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7/65 e regime de administração; por exemplo, uma quantidade suficiente para manter o tecido epitelial intestinal saudável, evitar danos ao tecido epitelial intestinal saudável resultantes de, por exemplo, doenças relacionadas à permeabilidade intestinal ou efeitos colaterais adversos de medicações, reparar e regenerar tecido intestinal e/ou reduzir a patologia, sinais ou sintomas de uma doença ou distúrbio relacionado à permeabilidade intestinal, como inflamação no trato Gl. Esta é uma quantidade predeterminada de princípio ativo calculada para produzir um efeito terapêutico desejado em associação com o aditivo e diluente necessários, isto é, um carreador ou veículo de administração. Além disso, pretende-se significar uma quantidade suficiente para reduzir ou prevenir um déficit clinicamente significativo na atividade, função e resposta do paciente. Alternativamente, uma quantidade terapeuticamente eficaz é suficiente para causar uma melhoria em uma condição clinicamente significativa em um paciente. Como é apreciado pelos técnicos no assunto, a quantidade de um composto pode variar dependendo da sua atividade específica. Quantidades de dosagem adequadas podem conter uma quantidade predeterminada de composição ativa calculada para produzir o efeito terapêutico desejado em associação com o diluente necessário.
[031] Um indivíduo ou paciente refere-se a um humano, primata, primata não humano, animal de laboratório, animal de fazenda, gado ou animal de estimação doméstico.
[032] O termo tratar ou tratamento refere-se ao gerenciamento médico de um paciente com a intenção de curar, melhorar, estabilizar ou prevenir uma doença, condição patológica ou distúrbio. Este termo inclui tratamento ativo, isto é, tratamento direcionado especificamente para a melhoria de uma doença, condição patológica ou distúrbio, e também inclui tratamento causai, isto é, tratamento direcionado para a remoção da causa da
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8/65 doença associada, condição patológica ou distúrbio. Além disso, esse termo inclui tratamento paliativo, ou seja, tratamento destinado ao alívio dos sintomas, e não à cura da doença, condição patológica ou distúrbio; tratamento preventivo, isto é, tratamento direcionado a minimizar ou inibir parcialmente ou completamente o desenvolvimento da doença associada, condição patológica ou distúrbio; e tratamento de suporte, isto é, tratamento empregado para suplementar outra terapia específica direcionada à melhoria da doença associada, condição patológica ou distúrbio.
[033] Como usado na presente invenção, um hidrogel é um polímero hidrofílico ou combinação de dois ou mais polímeros hidrofílicos que são capazes de reter um grande volume relativo de solução aquosa. Os hidrogéis podem ser ramificados ou lineares ou uma mistura de polímeros ramificados e lineares, por exemplo, cerca de 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98, 99 ou 100 % (p/p) linear versus ramificado. Em modalidades preferidas, o polímero ou polímeros hidrofílicos são reticulados, por exemplo, através de reticulações físicas, iônicas ou covalentes. Os hidrogéis podem ter várias quantidades de reticulação, dependendo das propriedades físicas desejadas do hidrogel. Preferencialmente, os hidrogéis usados nos métodos da invenção têm propriedades elásticas que são otimizadas para tratamento ou prevenção de doenças e distúrbios relacionados à permeabilidade intestinal, de acordo com a invenção. As propriedades elásticas dos hidrogéis de uso nos métodos da invenção estão relacionadas à sua estrutura macromolecular, incluindo o grau de reticulação, tipo de agente de reticulação, peso molecular e estrutura da estrutura principal. Preferencialmente, o hidrogel não inclui um plastificante. Os hidrogéis adequados úteis nos métodos da invenção incluem aqueles divulgados nas patentes US: 9,353,191 e 8,658,147 e Pub. de Patente US: 2016/0222134 e pedido de série US: 15/944,960, cujo conteúdo é incorporado na presente
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9/65 invenção como referência em sua totalidade.
[034] Como usado na presente invenção, o termo polímero hidrofílico refere-se a um polímero que é substancialmente solúvel em água e, preferencialmente, inclui unidades monoméricas que são hidroxiladas. Um polímero hidrofílico pode ser um homopolímero, que inclui apenas uma unidade monomérica de repetição ou um copolímero, compreendendo duas ou mais unidades monoméricas de repetição diferentes. Em certas modalidades, o polímero hidrofílico é um polímero de adição ou um polímero de condensação. Uma porção ou todas as unidades de repetição de um polímero hidrofílico compreendem um grupo funcional polar, por exemplo, um grupo funcional hidrofílico ácido, básico ou neutro, por exemplo, hidroxila; carboxila; sulfonato, fosfonato; guanidina; amandina; amina primária, secundária ou terciária; ou amônia quaternária. Em uma modalidade preferida, o polímero hidrofílico é hidroxilado, tal como álcool polialílico, álcool polivinílico ou um polissacarídeo. Exemplos de polissacarídeos adequados incluem celuloses modificadas, incluindo celuloses substituídas, dextranos substituídos, amidos e amidos substituídos, glicosaminoglicanos, quitosana e alginatos.
[035] Em certas modalidades, o hidrogel compreende um polímero de adição reticulado, como um poliacrilato reticulado, um polimetacrilato reticulado ou um copolímero reticulado de arcrilato ou metacrilato com um monômero neutro, como acrilamida ou metacrilamida. Tais polímeros e copolímeros podem ser reticulados usando métodos conhecidos na técnica. Em certas modalidades, o hidrogel compreende diacrilato de polietilenoglicol (PEGDA). Preferencialmente, o peso molecular médio de PEGDA varia de cerca de 250 Da a cerca de 20.000 Da. Preferencialmente, o peso molecular médio de PEGDA é 250 Da, 575 Da, 700 Da, 750 Da, 1.000 Da, 2.000 Da, 6.000 Da, 10.000 Da ou 20.000 Da.
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10/65 [036] Os polissacarídeos que podem ser usados nos hidrogéis da presente invenção incluem celuloses modificadas, tais como ésteres e éteres de celulose. Os ésteres de celulose incluem acetato de celulose, propionato de acetato de celulose e butirato de acetato de celulose. Os éteres de celulose incluem alquilceluloses, tais como Ci-Ce-alquilceluloses, incluindo metilcelulose, etilcelulose e n-propilcelulose; alquilceluloses substituídas, incluindo hidróxi-CiCe-alquilceluloses e hidróxi-Ci-Ce-alquil-Ci-Ce-alquilceluloses, tais como hidróxietilcelulose, hidróxi-n-propilcelulose, hidróxi-n-butilcelulose, hidróxipropilmetilcelulose, etil-hidróxietilcelulose e carbóximetilcelulose; amidos e amidos substituídos, tais como amido de milho, hidróxipropilamido e carbóximetilamido; dextranos substituídos, tais como sulfato de dextrano, fosfato de dextrano e dietilaminodextrano; glicosaminoglicanos, incluindo heparina, hialuronano, condroitina, sulfato de condroitina e sulfato de heparano; e ácidos poliurônicos, como ácido poliglucurônico, ácido polimanurônico, ácido poligalacturônico e ácido poliarabínico.
[037] Como usado na presente invenção, o termo polímero iônico referese a um polímero que compreende unidades monoméricas tendo um grupo funcional ácido, tal como um grupo carboxila, sulfato, sulfonato, fosfato ou fosfonato, ou um grupo funcional básico, tal como um grupo amina, amina substituída ou guanidila. Quando em solução aquosa em uma faixa de pH adequada, um polímero iônico compreendendo grupos funcionais ácidos será um poliânion, e esse polímero é referido na presente invenção como um polímero aniônico. Da mesma forma, em solução aquosa a uma faixa de pH adequada, um polímero iônico compreendendo grupos funcionais básicos será um policátion. Tal polímero é referido na presente invenção como um polímero catiônico. Como usado na presente invenção, os termos polímero iônico, polímero aniônico e polímero catiônico se referem a polímeros hidrofílicos nos
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11/65 quais os grupos funcionais ácidos ou básicos não são carregados, bem como polímeros nos quais alguns ou todos os grupos funcionais ácidos ou básicos são carregados, em combinação com um contra-íon adequado. Polímeros aniônicos adequados incluem alginato, sulfato de dextrano, carboximetilcelulose, ácido hialurônico, ácido poliglucurônico, ácido polimanurônico, ácido poligalacturônico, ácido poliarabínico; sulfato de condroitina e fosfato de dextrano. Polímeros catiônicos adequados incluem quitosana e dimetilaminodextrano. Um polímero iônico preferido é a carboximetilcelulose, que pode ser usada na forma ácida ou como um sal com um cátion adequado, tal como sódio ou potássio.
[038] O termo polímero não iônico, como usado na presente invenção, refere-se a um polímero hidrofílico que não compreende unidades monoméricas com grupos funcionais ionizáveis, tais como grupos ácido ou básico. Um tal polímero não será carregado em solução aquosa. Exemplos de polímeros não iônicos adequados para uso no presente método são álcool polialílico, álcool polivinílico, amidos e amidos substituídos, como amido de milho e amido de hidróxipropila, mananas, glucomanana, acemananas, alquilceluloses, tais como Ci-Ce-alquilcelulose, incluindo metilcelulose, etilcelulose e n-propilcelulose; alquilceluloses substituídas, incluindo hidróxi-Ci-Ce-alquilceluloses e hidróxi-CiCe-alquil-Ci-Ce-alquilceluloses, tais como hidróxietilcelulose (HEC), hidróxi-npropilcelulose, hidróxi-n-butilcelulose, hidróxipropilmetilcelulose e etilhidróxietilcelulose.
[039] Preferencialmente, os hidrogéis usados nos métodos da invenção são reticulados. A reticulação pode ser alcançada através da reticulação covalente ou reticulação não covalente. A reticulação covalente pode ser alcançada usando um agente de reticulação bifuncional (também referido na presente invenção como um reticulador bifuncional), ou por reação direta de grupos funcionais
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12/65 em duas cadeias poliméricas diferentes. Reticuladores covalentes típicos da presente invenção incluem, por exemplo, reticuladores homobifuncionais com grupos funcionais reativos, tais como éteres diglicidílicos, di-Nhidróxisuccinimidas substituídas e não substituídas (NHS), di-isocianatos, diácidos, diésteres, cloretos de diácido, dimaleimidas, diacrilatos e semelhantes. Reticuladores heterobifuncionais também podem ser usados. Os reticuladores heterobifuncionais geralmente incluem moléculas que contêm diferentes grupos funcionais reativos para realizar a reticulação, por exemplo, combinando NHS e maleimida, um ácido e éster, etc. A reticulação covalente também pode ser obtida por irradiação de um polímero hidrofílico ou uma combinação de polímeros hidrofílicos, por exemplo, com raios x ou um feixe de elétrons.
[040] A reticulação não covalente, por exemplo, com base em ligações iônicas, ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas e outras associações intramoleculares também são contempladas para uso na prática da invenção.
[041] Os hidrogéis preferidos da invenção são reticulados usando um agente de reticulação, tal como um ácido policarboxílico. Como usado na presente invenção, o termo ácido policarboxílico refere-se a um ácido orgânico com dois ou mais grupos funcionais de ácido carboxílico, como ácidos dicarboxílicos, ácidos tricarboxílicos e ácidos tetracarboxílicos, e também inclui as formas anidridas desses ácidos orgânicos. Os ácidos dicarboxílicos incluem ácido oxálico, ácido malônico, ácido maleico, ácido málico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido ftálico, ácido o-ftálico, ácido isoftálico, ácido m-ftálico e ácido tereftálico. Os ácidos dicarboxílicos preferidos incluem ácidos C4-C12dicarboxílicos. Os ácidos tricarboxílicos adequados incluem ácido cítrico, ácido isocítrico, ácido aconítico e ácido propano-l,2,3-tricarboxílico. Ácidos tetracarboxílicos adequados incluem ácido pirromelítico, ácido 2,3,3',4'Petição 870190127830, de 04/12/2019, pág. 21/92
13/65 bifeniltetracarboxílico, éter 3,3',4,4'-tetracarboxidifenílico, éter 2,3',3,4'tetracarbóxidifenílico, ácido 3,3',4,4'-benzofenonetetracarboxílico, 2,3,6,7tetracarboxinaftaleno, 1,4,5,7-tetracarboxinaftaleno, 1,4,5,6tetracarboxinaftaleno, 3,3',4,4'-tetracarbóxidifenilmetano, ácido 2,2-bis(3,4dicarboxifenil)propano, ácido butanotetracarboxílico e ácido ciclopentanotetracarboxílico. Um ácido policarboxílico particularmente preferido é o ácido cítrico.
[042] Preferencialmente, um hidrogel da invenção é covalentemente reticulado. Preferencialmente, o hidrogel tem um módulo de elasticidade (G') quando intumescido em SGF/água (1:8) de pelo menos 500 Pa, como determinado de acordo com o método descrito no Exemplo 2. Preferencialmente, um hidrogel da invenção possui um G' quando intumescido em SGF/água (1:8) de pelo menos cerca de 500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 700, preferencialmente, pelo menos cerca de 800, preferencialmente, pelo menos cerca de 1.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 1.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 2.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 3.000 Pa, pelo menos cerca de 3.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 4.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 4.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 5.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 5.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 6.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 6.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 7.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 7.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 8.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 8.500 Pa. Preferencialmente, o hidrogel é carboximetilcelulose reticulada tendo um G' quando intumescido em SGF/água (1:8) de cerca de 500 Pa a cerca de 1.500 Pa, de cerca de 500 Pa a cerca de 800 Pa, de cerca de 500 Pa a cerca de 1.000 Pa, de cerca de 1.500 Pa a cerca de 8.000
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Pa, de cerca de 5.000 Pa a cerca de 8.000 Pa, de cerca de 5.000 Pa a cerca de
5.500 Pa, de cerca de 6.000 Pa a cerca de 8.000 Pa ou de cerca de 6.500 Pa a cerca de 8.000 Pa.
[043] Preferencialmente, um hidrogel covalentemente reticulado da invenção possui um módulo de elasticidade (G') quando intumescido em
SGF/água (1:8) de pelo menos cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa,
preferencialmente, pelo menos cerca de 600 Pa a cerca de 9.000 Pa,
preferencialmente, pelo menos cerca de 800 Pa a cerca de 8.000 Pa e,
preferencialmente, pelo menos cerca de 1.000 Pa a cerca de 6.000 Pa.
[044] Preferencialmente, um hidrogel covalentemente reticulado da invenção tem um G' quando intumescido em SGF/água (1:8) de cerca de 500 Pa a cerca de 9.000 Pa, de cerca de 500 Pa a cerca de 6.000 Pa, de cerca de 500 Pa para cerca de 5.000 Pa, de cerca de 1.000 Pa a cerca de 10.000 Pa, de cerca de 1.000 Pa a cerca de 8.000 Pa, de cerca de 1.000 Pa a cerca de 5.500 Pa, de cerca de 1.200 Pa a cerca de 10.000 Pa ou de cerca de 1.200 Pa a cerca de 8.000 Pa. Os hidrogéis preferidos têm propriedades elásticas e/ou de absorção semelhantes quando intumescidos em SGF/água (1:8) e fluido intestinal simulado (SIF). Por exemplo, os hidrogéis preferidos têm um G' quando intumescidos em SIF, que é de 20 % do G' quando intumescidos em SGF/água (1:8). Os hidrogéis preferidos têm uma MUR em SIF que está dentro de 20 % da MUR em SGF/água (1:8).
[045] Hidrogéis preferidos da invenção (covalentemente reticulados, nãocovalentemente reticulados ou não reticulados), tem propriedades elásticas e/ou de absorção semelhantes quando intumescidos em SGF/água (1:8) e fluido intestinal simulado (SIF). Por exemplo, os hidrogéis preferidos têm um G' quando intumescidos em SIF, que é de 20 % do G' quando intumescidos em SGF/água (1:8). Os hidrogéis preferidos têm uma MUR em SIF que está dentro de 20 % da
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MURem SGF/água (1:8).
[046] Preferencialmente, o hidrogel da presente invenção compreende qualquer polímero de hidrogel capaz de manter as propriedades do módulo de elasticidade (G') preferidas durante o trânsito através do trato Gl. Preferencialmente, o hidrogel permanece estável durante o trânsito ao longo do trato Gl, incluindo o cólon. Alternativamente, um hidrogel preferido pode degradar-se ou degradar-se parcialmente durante o trânsito através do cólon. Alternativamente, um hidrogel preferido pode degradar-se parcialmente durante o trânsito através do intestino delgado e/ou do cólon. A degradação parcial do hidrogel pode ser alcançada através da estabilização de copolímeros na rede, onde um ou mais dos polímeros são degradáveis em diferentes partes do trato Gl. Um exemplo de tal mecanismo, sem limitação, é a reticulação de CMC e quitosana, ou CMC e glucomanana, por exemplo, com ácido cítrico ou um polietilenoglicol bifuncional (PEG). Essas estruturas principais de copoiímero são capazes de fornecer uma abordagem de degradação parcial. A porção de CMC se degradará no cólon, enquanto a porção quitosana ou glucomanana permanecerá estável, mantendo um alto módulo de elasticidade. Alternativamente, a degradação parcial pode ser alcançada pelos homopolímeros, usando diferentes reticuladores, quando um ou mais reticuladores são degradáveis em diferentes tratos Gl. Um exemplo é um derivado de celulose reticulado com ácido cítrico e PEG bifuncional, em que as reticulações do ácido cítrico se degradam enquanto as reticulações de PEG não. A degradação parcial pode ser alcançada por uma combinação das técnicas descritas acima. Uma vez que o hidrogel é parcialmente degradado, por degradação de polímeros e/ou reticuladores, a resposta elástica à deformação, que é de natureza entrópica, diminui. Assim, o módulo de elasticidade consequentemente diminui. A degradação parcial pode ser usada como uma
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16/65 ferramenta para ajustar o módulo de elasticidade dos hidrogéis descritos nesses métodos durante seu trânsito em diferentes tratos Gl. Além dos polímeros iônicos debatidos abaixo, os polímeros adequados da invenção incluem os seguintes polímeros na forma reticulada ou não reticulada e incluem polímeros não reticulados capazes de auto-reticulação, uma vez implantados na forma do trato Gl, incluindo, mas não se limitando a: HEC, quitosana, glucomanana, amido, acrilatos de celulose microcristalina, psílio e goma guar.
[047] Um agente de reticulação preferido é o éter diglicidílico de poli(etilenoglicol) (PEGDE). Os termos polietilenoglicol bifuncional e PEG bifuncional são usados de forma intercambiáveis e se referem a um polímero de polietilenoglicol que é funcionalizado em cada extremidade com um grupo funcional reativo terminal. Grupos reativos adequados incluem aqueles que são capazes de reagir com grupos complementares no polissacarídeo, tais como grupos hidroxila, carboxila e amina, para formar uma ligação covalente. Tais grupos adequados incluem grupos azida, tiol, succinimida, epóxido, carbóxi, amina, etenila, etinila, nitrofenila e bromoalquila. Preferencialmente, o grupo funcional é estável em água a pH neutro. Um grupo funcional preferido é epóxido. A unidade de PEG do PEG bifuncional pode ser de qualquer comprimento adequado e é geralmente caracterizada pelo número médio de peso molecular (Mn) de PEG bifuncional. Em certas modalidades, o PEG bifuncional tem um Mn de cerca de 150 Da a cerca de 1.000.000 de Da, preferencialmente, de 200 Da a 100.000 Da, preferencialmente, de 250 Da a 50.000 Da, preferencialmente, de 200 Da a 10.000 Da, mais Preferencialmente, de 250 Da a 5.000 Da, 400 Da a 2.500 Da, 250 Da a 1.000 Da, 350 Da a 650 Da, 450 Da a 550 Da ou cerca de 500 Da a cerca de 550 Da. Preferencialmente, o PEG bifuncional é éter diglicidílico de poli(etilenoglicol) (PEGDE) com um peso molecular de cerca de 450 Da a cerca de 600 Da, ou cerca de 500 Da a cerca de
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550 Da ou cerca de 520 Da a cerca de 530 Da. Preferencialmente, o PEGDE tem um peso molecular médio de cerca de 400 Da a cerca de 10.000 Da, preferencialmente, cerca de 400 Da a cerca de 8.000 Da, preferencialmente, cerca de 400 Da a 6.000 Da, preferencialmente, cerca de 460 Da a cerca de 4.600 Da, preferencialmente, cerca de 460 Da a cerca de 4.600 Da, preferencialmente, cerca de 460 Da a cerca de 3.000 Da. Preferencialmente, o PEG bifuncional é PEGDE e a razão em peso do(s) polímero(s), por exemplo, polissacarídeo(s) para PEGDE na solução da etapa (1) é de cerca de 20 (p/p) a cerca de 20.000 (p/p), preferencialmente, cerca de 50 (p/p) a cerca de 10.000 (p/p) e mais preferencialmente cerca de 100 (p/p) a cerca de 1.000 (p/p).
[048] Preferencialmente, o hidrogel da invenção compreende um polímero iônico, preferencialmente, um polímero aniônico e, mais preferencialmente, carboximetilcelulose. Preferencialmente, o polímero aniônico é carboximetilcelulose que é covalentemente reticulada com ácido cítrico ou um PEG bifuncional, como descrito na presente invenção.
[049] Em certas modalidades, o hidrogel da invenção compreende um polímero iônico e um polímero não iônico. O polímero iônico é preferencialmente um polímero aniônico e, mais preferencialmente, carboximetilcelulose. O polímero não iônico é preferencialmente um polissacarídeo não iônico, tal como celulose substituída, glucomanana, goma guar ou psílio. Em outras modalidades, o polímero não iônico é uma hidroxialquilcelulose, como hidroxietilcelulose (HEC) ou uma hidroxialquil alquilcelulose. Em certas modalidades, o polímero iônico é reticulado com o polímero não iônico, por exemplo, com um agente de reticulação, como um ácido policarboxílico, preferencialmente, ácido cítrico ou um PEG bifuncional, como PEGDE. As razões em peso dos polímeros iônicos e não iônicos (iônicos:não iônicos) podem variar de cerca de 1:10 a cerca de 10:1, preferencialmente, de
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18/65 cerca de 1:5 a cerca de 5:1. Em modalidades preferidas, a proporção em peso é maior que 1:1, por exemplo, de cerca de 2 a cerca de 5. Em uma modalidade particularmente preferida, o polímero iônico é carboximetilcelulose, o polímero não iônico é hidroxietilcelulose e a razão em peso (iônicomão iônico) é de cerca de 3:1.
[050] Mais preferencialmente, a invenção fornece uma carboximetilcelulose reticulada, por exemplo, um carboximetilcelulose reticulada com ácido cítrico, a qual tem um módulo de elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) de pelo menos 1.500 Pa, como determinado de acordo com o método descrito no Exemplo 2. Preferencialmente, a carboximetilcelulose reticulada tem um G' quando intumescida em SGF/água (1:8) de pelo menos cerca de 500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 700, preferencialmente, pelo menos cerca de 800, preferencialmente, pelo menos cerca de 1.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 1.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 2.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 3.000 Pa, pelo menos cerca de 3.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 4.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 4.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 5.000 Pa preferencialmente, pelo menos cerca de 5.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 6.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 6.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 7.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 7.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 7.500 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 8.000 Pa, preferencialmente, pelo menos cerca de 8.500 Pa. Preferencialmente, a carboximetilcelulose reticulada com ácido cítrico da invenção tem um G' quando intumescida em SGF/água (1:8) de cerca de 1.500 Pa a cerca de 8.000 Pa, de cerca de 5.000 Pa a cerca de 8.000 Pa, de cerca de 5.000 Pa a cerca de 5.500 Pa, de cerca de 6.000 Pa a cerca de 8.000 Pa ou de
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19/65 cerca de 6.500 Pa a cerca de 8.000 Pa.
[051] Mais preferencialmente, a invenção fornece uma carboximetilcelulose reticulada, por exemplo, uma carboximetilcelulose reticulada com ácido cítrico com um módulo de elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) de pelo menos cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa, preferencialmente, pelo menos, cerca de 600 Pa a cerca de 9.000 Pa, preferencialmente, pelo menos, cerca de 800 Pa a cerca de 8.000 Pa e preferencialmente, pelo menos, cerca de 1.000 Pa a cerca de 6.000 Pa.
[052] Mais preferencialmente, a invenção fornece uma carboximetilcelulose reticulada, por exemplo, uma carboximetilcelulose reticulada com ácido cítrico tendo um G' quando intumescida em SGF/água (1:8) de cerca de 500 Pa a cerca de 9.000 Pa, de cerca de 500 Pa a cerca de 6.000 Pa, de cerca de 500 Pa a cerca de 5.000 Pa, de cerca de 1.000 Pa a cerca de 10.000 Pa, de cerca de 1.000 Pa a cerca de 8.000 Pa, de cerca de 1.000 Pa a cerca de
5.500 Pa, de cerca de 1.200 Pa a cerca de 10.000 Pa ou de cerca de 1.200 Pa a cerca de 8.000 Pa. Os hidrogéis preferidos têm propriedades elásticas e/ou de absorção semelhantes quando intumescidos em SGF/água (1:8) e fluido intestinal simulado (SIF). Por exemplo, os hidrogéis preferidos têm um G' quando intumescidos em SIF, que é de 20 % do G' quando intumescidos em SGF/água (1:8). Os hidrogéis preferidos têm uma MUR em SIF que está dentro de 20 % da MURem SGF/água (1:8).
[053] Preferencialmente, a carboximetilcelulose reticulada tem um G' quando intumescida em SGF/água (1:8) de pelo menos cerca de 500 Pa a cerca de 1.500 Pa, de cerca de 500 Pa a cerca de 800 Pa, de cerca de 500 Pa a cerca de 1.000 Pa, de cerca de 1.500 Pa a cerca de 8.000 Pa, de cerca de 5.000 Pa a cerca de 8.000 Pa, de cerca de 5.000 Pa a cerca de 5.500 Pa, de cerca de 6.000 Pa a cerca de 8.000 Pa, de cerca de 6.500 Pa a cerca de 8.000 Pa de cerca de. 5.000
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Pa a cerca de 5.500 Pa; ou um G' de pelo menos cerca de 2.700 Pa.
[054] A carboximetilcelulose está disponível comercialmente em uma ampla faixa de pesos moleculares. É geralmente mais conveniente expressar o peso molecular de uma carboximetilcelulose sódica em termos de viscosidade de uma solução de carboximetilcelulose sódica a 1,0 % (p/p) em água a 25 °C. As carboximetilceluloses adequadas para uso na presente invenção formam, preferencialmente, uma solução a 1 % (p/p) em água tendo uma viscosidade nestas condições de cerca de 50 centipoise (cps) a cerca de 11.000 cps, mais preferencialmente, de cerca de 500 cps a cerca de 11.000 cps. Em certas modalidades, a viscosidade da solução sob essas condições é de cerca de 1.000 cps a cerca de 11.000 cps, cerca de 1.000 cps a cerca de 2.800 cps, cerca de 1.500 cps a cerca de 3.000 cps, cerca de 2.500 a cerca de 6.000 cps. Em certas modalidades, a viscosidade da solução sob essas condições é de cerca de 6.000 cps a cerca de 11.000 cps. A viscosidade da solução de carboximetilcelulose é determinada de acordo com o método estabelecido no Exemplo 2, que está de acordo com ASTM D1439-03(2008)el (ASTM International, West Conshohocken, PA (2008), incorporado na presente invenção por referência em sua totalidade).
[055] Em uma modalidade, o hidrogel é produzido reticulando-se a carboximetilcelulose de alta viscosidade. A carboximetilcelulose de alta viscosidade pode ser covalentemente reticulada ou fisicamente reticulada. Por exemplo, a carboximetilcelulose de alta viscosidade pode ser covalentemente reticulada, por exemplo, com um agente de reticulação bifuncional adequado, preferencialmente, fisiologicamente aceitável. Em uma modalidade, a carboximetilcelulose de alta viscosidade é reticulada com um ácido policarboxílico, tal como o ácido cítrico. Em outra modalidade, a carboximetilcelulose de alta viscosidade é reticulada com um PEG bifuncional, tal como PEGDE., Hidrogéis de polímero formados pela reticulação da
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21/65 carboximetilcelulose de alta viscosidade com ácido cítrico são descritos na US 2016/0222134, cujo conteúdo é incorporado na presente invenção por referência em sua totalidade.
[056] O termo carboximetilcelulose de alta viscosidade, como usado na presente invenção, refere-se a carboximetilcelulose, como o sal de sódio, que forma uma solução a 1 % (p/p) de água tendo uma viscosidade de pelo menos
1.500 cps. Em modalidades preferidas, a carboximetilcelulose de alta viscosidade, também tem um índice de polidispersão baixo, tal como um índice de polidispersão de cerca de 8 ou menos. Preferencialmente, a carboximetilcelulose de alta viscosidade forma, preferencialmente, uma solução a 1 % (p/p) em água tendo uma viscosidade a 25 °C de pelo menos cerca de 1.500, 2.000, 3.000, 4.000, 5.000, 6.000, 7.000, 7500 ou 8.000 cps. Em certas modalidades, a carboximetilcelulose forma uma solução aquosa a 1 % (P/P) tendo uma viscosidade de 6.000 a cerca de 1.0000 cps ou cerca de 6.000 a 11.000 cps a 25 °C. Em certa modalidade, a carboximetilcelulose forma uma solução aquosa a 1 % (p/p) tendo uma viscosidade de cerca de 6.000 a cerca de 9.500 cps ou cerca de 7.000 a 9.500 cps a 25 °C. Em outra modalidade, a carboximetilcelulose forma uma solução aquosa a 1 % (p/p) tendo uma viscosidade de cerca de 7.000 a cerca de 9.200 cps ou cerca de 7.500 a 9.000 cps a 25 °C. Em ainda outra modalidade, a carboximetilcelulose forma uma solução aquosa a 1 % (p/p) tendo uma viscosidade de cerca de 8.000 a cerca de 9.300 cps ou cerca de 9.000 cps a 25 °C. Preferencialmente, a carboximetilcelulose está na forma do sal de sódio. Preferencialmente, a carboximetilcelulose é carboximetilcelulose sódica que forma uma solução aquosa a 1 % (p/p) tendo uma viscosidade de cerca de 7.800 cps ou superior, por exemplo, de cerca de 7.800 a cerca de 11.000 cps ou de cerca de 8.000 cps a cerca de 11.000 cps.
[057] Em modalidades preferidas, a carboximetilcelulose de alta
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22/65 viscosidade possui ainda um índice de polidispersividade (Mw/Mn) de cerca de 8 ou menos, preferencialmente, cerca de 7 ou menos, ou 6 ou menos. Em uma modalidade, o índice de polidispersividade é de cerca de 3 a cerca de 8, cerca de 3 a cerca de 7, cerca de 3 a cerca de 6,5, cerca de 3,0 a cerca de 6; cerca de 3,5 a cerca de 8, cerca de 3,5 a cerca de 7, cerca de 3,5 a cerca de 6,5, cerca de 3,5 a cerca de 6, cerca de 4 a cerca de 8, cerca de 4 a cerca de 7, cerca de 4 a cerca de 6,5, cerca de 4 a cerca de 6, cerca de 4,5 para cerca de 8, cerca de 4,5 a cerca de 7, cerca de 4,5 a cerca de 6,5, cerca de 4,5 a cerca de 6, cerca de 5 a cerca de 8, cerca de 5 a cerca de 7,5, cerca de 5 a cerca de 7, cerca de 5 a cerca de 6,5 ou cerca de 5 a cerca de 6.
[058] Preferencialmente, a carboximetilcelulose reticulada, por exemplo, uma carboximetilcelulose reticulada com ácido cítrico, quando na forma de partículas que são pelo menos 95 % em massa na faixa de 100 pm a 1.000 pm com um tamanho médio na faixa de 400 a 800 pm e uma perda na secagem de 10 % ou menos (p/p), tem um G', razão de absorção média, e densidade compactada, como descrito abaixo. Uma tal carboximetilcelulose reticulada pode ser preparada, por exemplo, de acordo com os métodos divulgados na presente invenção e na US 2016/0354509.
(A) G': pelo menos cerca de 1.500 Pa, 1.800 Pa, 2.000 Pa, 2.200 Pa, 2.500 Pa ou 2.700 Pa. Em certas modalidades, a carboximetilcelulose reticulada da invenção tem um G' quando intumescida em SGF/água (1:8) de pelo menos cerca de 2.800 Pa. Em certas modalidades, a carboximetilcelulose reticulada da invenção tem um G' quando intumescida em SGF/água (1:8) de cerca de 1.800 Pa a cerca de 3.000 Pa, cerca de 2.000 Pa a cerca de 4.000 Pa, de cerca de 2.100 Pa a cerca de 3.500 Pa, de cerca de 2.100 Pa a cerca de 3.400 Pa ou de cerca de
2.500 Pa a cerca de 3.500 Pa.
(B) Razão de absorção média (MUR) em SGF/água (1:8): pelo menos cerca
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23/65 de 40, preferencialmente, pelo menos, cerca de 50 ou 60. Em certas modalidades, a carboximetilcelulose reticulada tem uma MUR de cerca de 50 a cerca de 110, sobre 55 a cerca de 100, cerca de 60 a cerca de 95, cerca de 60 a cerca de 90 ou cerca de 60 a cerca de 85.
(C) Densidade compactada: pelo menos 0,5 g/mL, preferencialmente, cerca de 0,55 g/mL a cerca de 0,9 g/mL. Em uma modalidade preferida, a densidade compactada é de cerca de 0,6 g/mL ou superior, por exemplo, de cerca de 0,6 g/mL a cerca de 0,8 g/mL, cerca de 6,5 g/mL a cerca de 7,5 g/mL ou cerca de 0,6 g/mL para cerca de 0,7 g/mL.
[059] Preferencialmente, a invenção fornece uma carboximetilcelulose reticulada que tem um G' e razão de absorção média, conforme estabelecido abaixo quando na forma de partículas que são pelo menos 95 % em massa na faixa de 100 pm a 1.000 pm com um tamanho médio na faixa de 400 a 800 pm e perda na secagem de 10 % ou menos (p/p):
(A) G' de cerca de 500 Pa a cerca de 8.000 Pa e uma razão de absorção média de cerca de 40 a 100;
(B) G' de cerca de 1.200 Pa a cerca de 2.000 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 75;
(C) G' de cerca de 1.400 Pa a cerca de 2.500 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 70;
(D) G' de cerca de 1.600 Pa a cerca de 3.000 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 65;
(E) G' de cerca de 1.900 Pa a cerca de 3.500 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 60;
(F) G' de cerca de 2.200 Pa a cerca de 4.000 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos 55;
(G) G' de cerca de 2.600 a cerca de 5.000 Pa e uma razão de absorção média
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24/65 de pelo menos 40;
(H) G' acima de 3.000 a cerca de 8.000 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 30;
(I) G' acima de 4.000 a cerca de 10.000 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 20;
(J) G' acima de 6.000 a cerca de 11.000 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 15;
(K) G' acima de 7.000 a cerca de 12.000 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 10.
[060] Preferencialmente, a carboximetilcelulose reticulada com ácido cítrico mencionada acima, opcionalmente, tem mais uma densidade compactada de pelo menos 0,5 g/mL, preferencialmente, cerca de 0,55 g/mL a cerca de 0,9 g/mL. Em uma modalidade preferida, a densidade compactada é de cerca de 0,6 g/mL ou superior, por exemplo, de cerca de 0,6 g/mL a cerca de 0,8 g/mL, cerca de 0,65 g/mL a cerca de 0,75 g/mL ou cerca de 0,6 g/mL para cerca de 0,7 g/mL.
[061] Preferencialmente, a carboximetilcelulose reticulada tem um G' de pelo menos cerca de 2.100 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 75; ou um G' de pelo menos cerca de 2.700 Pa e uma razão de absorção média de pelo menos cerca de 70.
[062] A menos que indicado de outra forma, todas as medições de G', MUR e densidade compactada descritas na presente invenção são feitas em amostras de hidrogel, tal como carboximetilcelulose reticulada, tendo (1) uma perda na secagem de 10 % (p/p) ou menos; e (2) estão na forma de partículas que são pelo menos 95 % em massa na faixa de tamanho de 100 pm a 1.000 pm com um tamanho médio na faixa de 400 a 800 pm.
[063] A menos que de outro modo observado, todas as medições de G',
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MUR e densidade compactada descritas na presente invenção são feitas em amostras de hidrogel, incluindo amostras de carboximetilcelulose reticulada com ácido cítrico, tendo (1) uma perda na secagem de 15 % (p/p) ou menos; e (2) estão na forma de partículas que são pelo menos 90 % em massa na faixa de tamanho de 100 pm a 1.000 pm com um tamanho médio na faixa de 400 a 800 pm.
[064] O termo fluido gástrico simulado/água (1:8) e o termo equivalente SGF/água (1:8), conforme usado na presente invenção, referem-se a uma solução preparada de acordo com o método descrito no Exemplo 2.
[065] Como usado na presente invenção, a razão de absorção média ou MUR de um polímero reticulado é uma medida da capacidade de um polímero reticulado para absorver um meio aquoso especificado de acordo com a equação:
MUR = (Wintumescido- W seco )/W seco onde Wsecoé o peso da amostra inicial de polímero reticulado e Wintumescido é o peso do polímero reticulado no intumescimento de equilíbrio A menos que de outro modo observado, uma referência na presente invenção à razão de absorção média ou MUR refere-se ao valor obtido em SGF/água (1:8) de acordo com o método descrito no Exemplo 2. Deve ser entendido que as unidades para os valores de MUR relatados na presente invenção são g/g.
[066] Como usado na presente invenção, o módulo de elasticidade ou G' é determinado para um polímero reticulado intumescido em SGF/água (1:8) de acordo com o método descrito no Exemplo 2.
[067] Como usado na presente invenção, a densidade compactada de uma amostra é determinada de acordo com o método descrito no Exemplo 2.
[068] Como usado na presente invenção, o teor de água ou a perda por secagem de uma amostra é determinado de acordo com o método descrito no
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Exemplo 2.
[069] Preferencialmente, os hidrogéis de polímero de uso nos métodos da invenção incluem polímeros reticulados com propriedades G' que são estáveis ao longo do trânsito do polímero no trato Gl, por exemplo, e que também evitam a degradação em qualquer porção do trato Gl incluindo no cólon. Alternativamente, os hidrogéis preferidos da invenção podem degradar-se antes do trânsito através do cólon. Alternativamente, os hidrogéis preferidos da invenção podem degradar-se parcialmente durante o seu trânsito através do Gl.
[070] Preferencialmente, a presente invenção fornece uma composição farmacêutica para tratar ou prevenir uma doença ou distúrbio relacionada à permeabilidade do intestino compreendendo um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de pelo menos cerca de 500 Pa, por exemplo, de cerca de 500 Pa a cerca de 8.000 Pa, e preferencialmente um hidrogel compreendendo uma carboximetilcelulose reticulada. A composição farmacêutica pode compreender um hidrogel, preferencialmente, um hidrogel compreendendo carboximetilcelulose reticulada como princípio ativo, opcionalmente, em combinação com um excipiente ou carreador farmaceuticamente aceitável. O hidrogel presente na composição farmacêutica pode ser hidratado ou desidratado, por exemplo, com uma quantidade de água inferior a cerca de 25 % em peso. Preferencialmente, a composição farmacêutica é adequada para administração por via oral. Por exemplo, o hidrogel pode ser desidratado e formulado como cápsulas, comprimidos ou sachês. O hidrogel também pode ser um componente de uma formulação ou dispositivo no qual serve como um mucoadesivo. Tais dispositivos incluem adesivos nos quais uma camada do hidrogel é afixada a uma camada de barreira. Após a adesão do hidrogel à parede intestinal, o adesivo forma uma barreira de permeabilidade na porção da parede intestinal que cobre. Ver, por exemplo, US 2016/0354509, incorporado na
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27/65 presente invenção por referência. O hidrogel pode ser reticulado in situ ou administrado na forma parcialmente reticulada. O hidrogel pode ser administrado na forma seca (xerogel) ou na forma parcialmente intumescida ou intumescida (hidrogel), isoladamente ou em combinação com alimentos ou bebidas, ou uma combinação dos mesmos. Por exemplo, o hidrogel pode ser misturado com o alimento ou como um componente do alimento, tais como barras de alimentos, cereais, iogurtes com massa de gel, sorvetes e sucos de frutas, preferencialmente, mas não limitado às bebidas com pH ácido, tal como suco de laranja ou suco de limão. Em outra modalidade, o hidrogel é fornecido de uma forma que lhe permite manter contato com a mucosa oral, por exemplo, formulações para mastigar e alimentos tais como picolés.
[071] As composições farmacêuticas da invenção podem ainda incluir excipientes farmaceuticamente aceitáveis. Em certas modalidades, a composição farmacêutica é administrada por via oral em combinação com água ou uma solução aquosa. Em outras modalidades, a composição é administrada por via retal, por exemplo, como um supositório ou em um enema.
[072] Preferencialmente, o hidrogel é administrado ao intestino delgado ou ao cólon de um paciente por ingestão oral de uma forma de dosagem, tal como cápsula ou comprimido, no qual o hidrogel é revestido de modo a ser liberado da forma de dosagem quando atinge a região intestinal onde a doença ativa é predominante, que varia entre a doença de Crohn e a colite ulcerativa. Assim, tipicamente para uma cápsula com revestimento entérico, o revestimento entérico deve dissolver-se no pH do jejuno (cerca de pH 5,5), íleo (cerca de pH 6) ou cólon (cerca de pH 6-7). Por exemplo, essa dosagem pode ser alcançada revestindo-se o hidrogel, por exemplo, na forma de micropartículas compactadas em um comprimido ou em uma cápsula, com um revestimento que permanece intacto com o pH baixo do estômago, mas se dissolve rapidamente
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28/65 quando o pH de dissolução ideal do revestimento particular é atingido. Ο revestimento pode ser fornecido diretamente na cápsula, permitindo a dissolução da cápsula apenas na região Gl de interesse. O revestimento pode ser selecionado de modo que se dissolva no pH da região alvo do intestino. A liberação de hidrogel também pode ser modulada pela administração de uma formulação de xerogel que intumesce apenas sob condições ambientais específicas, tais como pH, força iônica e temperatura.
[073] Devido à estabilização e estrutura específicas da estrutura principal, uma formulação de liberação retardada pode ocorrer tanto por mecanismos de difusão quanto por degradação. A difusão molecular através do volume pode ser controlada pelos mecanismos de expansão e contração da rede e pelo grau de reticulação. A expansão e a contração regulam o impedimento estérico da estrutura 3D da rede para a difusão da molécula e a quantidade de água livre (a porção que não é ligada nem adsorvida na estrutura principal) no hidrogel. Altas quantidades de água livre ativam mecanismos de retração, acelerando a permeabilidade das moléculas e, assim, liberando-as. Esses mecanismos são controlados pelo intumescimento e encolhimento do hidrogel, que por sua vez são finamente regulados por alterações no pH do ambiente Gl externo e na força iônica. Preferencialmente, o hidrogel intumesce rapidamente em condições gastrointestinais, por exemplo, dentro de uma hora, preferencialmente, dentro de 30 minutos ou menos. O grau de reticulação regula a capacidade de expansão da rede e a mobilidade da estrutura principal. Quanto maior a expansão e a mobilidade, menor é a energia de ativação para a difusão molecular em todo o material. Inesperadamente, foram obtidas altas capacidades de expansão com alto grau de reticulação, regulando o peso molecular e o grau de substituição da estrutura principal do polímero. Isso adiciona uma ferramenta poderosa para controlar os mecanismos de liberação. Regulação adicional pode ser obtida
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29/65 alterando as propriedades da estrutura principal do polímero ou criando redes compostas projetadas adequadamente.
[074] As composições divulgadas na presente invenção são úteis para manter o tecido epitelial intestinal saudável e no tratamento ou prevenção de doenças e distúrbios relacionados à permeabilidade intestinal no eixo intestinofígado-cérebro. Tais doenças e distúrbios incluem doenças e distúrbios inflamatórios Gl, tal como, mas não limitado à: gastrite, úlcera péptica, úlcera duodenal, doença do refluxo gastroesofágico (GERD), refluxo ácido, esofagite eosinofílica, doença inflamatória intestinal (IBD), incluindo doenças de Crohn e colite ulcerativa, alergias alimentares, síndrome do intestino irritável (IBS), doença celíaca, úlceras induzidas por NSAID, colite infecciosa, infecção ou trauma no trato gastrointestinal, incluindo infecção por H. pylori; Salmonella spp., incluindo Salmonella enterica serovar typhimur; Shigella; Staphylococcus; Campylobacter; Clostridium difficile; Escherichia coli patogênica; Yersinia; Vibrio spp, incluindo V. cholera e V. parahaemolyticus; Candida; Giardia; Entamoeba histolytica, Bacteroides fragilis; rotavirus; norovirus; adenovirus; e astrovirus; inflamação no trato gastrointestinal, síndrome aguda da radiação intestinal, alergias alimentares; enteropatia ambiental e mucosite, tal como mucosite oral ou intestinal induzida por quimioterapia ou radioterapia; câncer colorretal associado a colite e esporádico;. Tais doenças e distúrbios incluem ainda doenças metabólicas e doenças que afetam tecidos e órgãos fora do trato gastrointestinal, incluindo obesidade, doença mista do tecido conjuntivo (MCTD); inflamação crônica, incluindo artrite; inflamação aguda, incluindo sepse; doença hepática, incluindo esteato-hepatite não alcoólica (NASH) e doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD), cirrose e carcinoma hepatocelular; Diabetes mellitus tipo 1; Diabetes mellitus tipo II; sequelas de alcoolismo crônico; infecções, incluindo infecções respiratórias; distúrbios
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30/65 neurológicos tais como distúrbios do espectro autista, doença de Alzheimer e Parkinson.
[075] As composições divulgadas na presente invenção também são úteis na prevenção profilática de lesões em tecidos epiteliais intestinais resultantes de efeitos colaterais de várias terapias farmacológicas que podem ser administradas a um paciente. Por exemplo, as composições da presente invenção podem ser usadas como manutenção e prevenção após ou durante o tratamento com terapia farmacológica.
[076] As composições da presente invenção podem ser usadas sozinhas ou em combinação com outras terapias farmacológicas e fármacos terapêuticos ativos. Eles podem ser usados para melhorar a eficácia de um tratamento farmacológico para doenças relacionadas à permeabilidade intestinal e ou para ajudar a reduzir os efeitos negativos de tais tratamentos, reduzindo as doses necessárias e/ou o período de tratamento desses tratamentos. Como usados na presente invenção, os termos terapias combinadas, regimes de tratamento co-terapêutico e regimes de tratamento médio semelhantes, nos quais dois fármacos são administrados simultaneamente, em formulações separadas ou combinadas, ou sequencialmente em momentos diferentes, separados por minutos, horas ou dias, mas, de alguma maneira, ajam em conjunto para fornecer a resposta terapêutica desejada. Todas as terapias farmacológicas conhecidas para o tratamento da doença em particular (por exemplo, uma doença relacionada à permeabilidade intestinal) podem ser usadas de acordo com a invenção.
[077] As composições da presente invenção podem ser usadas como veículo para administrar terapias farmacológicas. Quando usados como uma ferramenta de liberação de fármacos, eles desempenham o papel múltiplo de aumentar a biodisponibilidade e o tempo de contato do fármaco e proporcionar
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31/65 um efeito terapêutico, protegendo e estimulando o tecido epitelial, melhorando a regeneração e prevenindo a inflamação. Nesta perspectiva, os hidrogéis da presente invenção não são apenas uma ferramenta adicional para administração de fármacos, mas proporcionam um efeito sinérgico às patologias relacionadas à permeabilidade intestinal. Isso pode ser benéfico durante e durante o período de tratamento e também para proteger e manter a saúde intestinal após esse tratamento. Uma terapia combinada como tal pode fornecer um perfil de eficácia e segurança aprimorado para a terapia geral e ou apenas uma conveniência e qualidade de vida melhoradas.
[078] A liberação de fármacos pode ser modulada tanto em casos de hidrogéis que não se dissolvem, se dissolvem parcialmente ou dissolvem completamente. Nos hidrogéis não dissolvidos, a liberação de fármacos pode ser modulada, atuando sobre o peso molecular, o grau de reticulação da estrutura principal, a presença de cargas fixas e o seu grau de substituição. Eles afetam diretamente o obstáculo ao transporte molecular dentro do hidrogel e suas propriedades de intumescimento, que por sua vez modulam também a cinética da difusão.
[079] Sem estar limitado pela teoria, e apenas como exemplo, o hidrogel com maior grau de reticulação e maior peso molecular mostra maior impedimento ao transporte molecular e menor mobilidade, reduzindo também a cinética do transporte. Menor capacidade de intumescimento também reduz o mecanismo de transporte, reduzindo assim a cinética de liberação. Nos polieletrólitos, a capacidade de intumescimento e, portanto, a cinética de liberação, também podem ser reguladas pelas propriedades dos meios externos, tais como pH e força iônica. Isso permite direcionar adequadamente o local específico do trato Gl da liberação do fármaco. A combinação de redes com base em polieletrólitos e não polieletrólitos fornece controle adicional dos
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32/65 fenômenos de transporte e, portanto, dos mecanismos de liberação, através dos mecanismos mencionados acima.
[080] Tais combinações também podem promover a degradação parcial ou completa do hidrogel, como descrito nesta invenção. Essa degradação pode ser usada como uma ferramenta adicional para a modulação das propriedades de liberação. De fato, a degradação (parcial ou completa) da estrutura principal ativa a liberação do fármaco presente na massa de hidrogel degradante. Por sua vez, essa degradação pode ser ativada por modificações externas do ambiente ou por ferramentas externas, controlando adequadamente as seções de liberação Gl e as quantidades de fármaco a serem liberadas.
[081] Outra ferramenta para controlar o local preciso da liberação é a seleção adequada de cargas no polieletrólito. De fato, sabe-se que os tecidos inflamados interagem fortemente com as estruturas principais carregadas. Os hidrogéis à base de polieletrólitos desta invenção podem se ligar às seções de tecidos inflamados e têm como alvo o local de liberação e melhoram a biodisponibilidade do fármaco nesses locais.
[082] O controle da liberação de fármacos também pode ser aprimorado pelo encapsulamento de fármacos em microesferas ou microcápsulas, que por sua vez são incorporadas no hidrogel e dissolvidas ou destruídas pelo contato com meios externos ou ferramentas externas, como ultrassons, modificações de temperatura local, radiações, etc. Sua dissolução controlada libera o fármaco que foi previamente encapsulado na cápsula ou no invólucro de duas ou mais cápsulas concêntricas. A combinação de estrutura principal e cápsula de hidrogel pode ocorrer por simples mistura, ligação secundária ou primária.
[083] Os mecanismos de regeneração do acoplamento para atingir o mecanismo de liberação de fármacos desempenham um papel importante em várias doenças em que a administração de fármacos por si só apresenta questões
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33/65 de segurança e eficácia. Um exemplo, sem qualquer limitação neste caso, é a administração de agentes quimioterápicos, conhecidos por estarem associados à inflamação dos tecidos intestinais.
[084] Os candidatos terapêuticos à NAFLD/NASH que podem ser sinérgicos por meio de seu efeito na barreira intestinal ou podem adicionar um mecanismo diferente para abordar a doença ou que adicionados ao hidrogel podem fornecer um modo de administração de liberação sustentada ou lenta incluem agonistas de FHX, inibidor de absorção de ácido biliar, antioxidante (mitoquinona, agente que empobrece a cisteína), agonistas do PPAR (simples e duplos), inibidor da caspaseprotease, analógico do fator de crescimento de fibroblastos (FGF 19 ou FGF 21), estimulante da sirtuína, inibidor de ácidos graxos, inibidor da DGAT1, inibidor da ROCK2, inibidor da ASK1, antagonista do TLR-4, agonista do THR-beta, inibidor de quinase-1 redutora do sinal de apoptose, inibidor da biossíntese de colesterol/modulador de IL-6, inibidor da estearoil-coenzima A dessaturase 1, inibidor do receptor de quimiocina tipo 2 e 5, inibidor de catepsina B, inibidor de acetil-coA carboxilase e inibidores de galectina 1 e 3.
[085] O uso de hidrogel para liberação de peptídeos permitiría a administração oral do seguinte tratamento: anticorpo LOXL2, agonista do GLP1, agonista do GLP-2, inibidores de galectina 1 e 3.
[086] Os candidatos terapêuticos à doença inflamatória intestinal que podem ser sinérgicos por seu efeito na barreira intestinal ou podem adicionar um mecanismo diferente para abordar a doença ou que adicionados ao hidrogel podem fornecer um modo de administração de liberação sustentada ou lenta incluem mesalanina, azatioprina, 6-mercaptopurina, metotrexato, corticosteroides, fármacos anti-fator de necrose tumoral (TNF) (infliximabe, adalimumabe, certolizumabe pegol, infliximabe, adalimumabe e golimumabe), anticorpo anti-integrina alfa-4 beta-7 (vedolizumabe, etrolizumabe),
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34/65 moduladores do receptor de sifingosina-l-fosfato (SIPl) (ozanimod), anticorpo anti-P40 (ustekinumab), anticorpos anti-IL-23, anticorpo anti-P19, inibidores da Janus quinase (JAK) (tofacitinibe, filgotinibe), anticorpo metaloproteinase-9, oligonucleótido anti-sentido SMAD7 (mongerse).
[087] O candidatos terapêuticos à síndrome do intestino irritável (constipação predominante) que podem ser sinérgicos por seu efeito na barreira intestinal ou podem adicionar um mecanismo diferente para abordar a doença ou que adocionados ao hidrogel podem fornecer um modo de administração de liberação sustentada ou lenta incluem substâncias de polietilenoglicol; agonistas da guanilato ciclase-C (linaclotídeo, plecanatídeo), ativador de canal de cloreto (lubiprostona), inibidor de trocador de sódio/hidrogênio (tenapanor). Para IBS (onde a diarréia é predominante) antagonista do receptor da neurocinina-2 (ibodutante), antagonista do receptor H1 de histamina (ebastina), os agonistas do FXR podem ser aditivos ou sinérgicos ao hidrogel. Agentes como eluxadolina e antagonista de 5-HT3 adicionados ao hidrogel podem permitir a utilização de doses mais baixas e reduzir o risco de pancreatite na IBS-D.
[088] Preferencialmente, a invenção fornece terapias combinadas envolvendo os hidrogéis da invenção em combinação com fármacos ou alimentos ou suplementos alimentares tendo um mecanismo de ação que envolve alteração, gerenciamento ou efetivação da microbiota do intestino. Por exemplo, quantidades muito grandes de inulina ou outras fibras solúveis podem ser administradas a um paciente para efetuar mudanças positivas no microbioma e nos metabólitos relacionados. No entanto, uma vez que muitas dessas fibras solúveis têm propriedades mecânicas muito ruins, grandes doses são necessárias para serem eficazes e tais doses grandes podem causar efeitos colaterais indesejáveis. A combinação dos hidrogéis da invenção com essas fibras solúveis pode aumentar a eficácia, permitindo que doses mais baixas sejam
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35/65 liberadas por meio de múltiplos mecanismos, mecânicos e químicos que, juntos, afetam a microbiota para fornecer uma terapia melhorada.
[089] Uma composição farmacêutica de acordo com a invenção é administrada ao indivíduo após um regime terapeuticamente eficaz, por um período de tempo resultando em uma melhoria em um ou mais sintomas. Por exemplo, uma ou mais composições da invenção podem ser administradas pelo menos uma vez ao dia, pelo menos duas vezes ao dia, pelo menos três vezes ao dia ou mais. O indivíduo é tratado por um período de tempo eficaz para reduzir um ou mais sintomas associados à doença ou distúrbio, por exemplo, a gravidade da inflamação, a extensão da inflamação, dor e assim por diante. Por exemplo, o indivíduo pode ser tratado por 1 semana, 2 semanas, 3 semanas, 4 semanas, 5 semanas, 6 semanas, 7 semanas, 8 semanas, 9 semanas ou 10 semanas. As composições podem ser administradas isoladamente ou em combinação com outros agentes bioativos.
[090] Assim, a invenção fornece um método para o tratamento ou prevenção de uma doença ou distúrbio relacionado à permeabilidade e/ou inflamação do intestino com ou sem disbiose (isto é, uma condição relacionada a um desequilíbrio da microflora mutualística intestinal (microbiota)) em um indivíduo em necessidade do mesmo, compreendendo administrar ao trato gastrointestinal do indivíduo uma quantidade terapeuticamente eficaz de um hidrogel, preferencialmente, um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de pelo menos cerca de 500 Pa, por exemplo, de cerca de 500 Pa a cerca de 8.000 Pa e, preferencialmente, de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa, como descrito acima. Preferencialmente, o hidrogel é administrado por via oral ao indivíduo. A doença ou distúrbio pode ser limitado ao trato gastrointestinal, manifestado em tecido(s) ou órgão(s) fora do trato gastrointestinal ou sistêmico. Tais doenças e distúrbios incluem doenças e distúrbios inflamatórios Gl com ou sem disbiose,
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36/65 tais como, mas não limitados a: gastrite, úlcera péptica, úlcera duodenal, doença do refluxo gastroesofágico (GERD), refluxo ácido, esofagite eosinofílica, doença inflamatória intestinal (IBD), incluindo doenças de Crohn e colite ulcerativa, doença celíaca, úlceras induzidas por NSAID, alergias alimentares, síndrome do intestino irritável (IBS), colite infecciosa, infecção ou trauma no trato gastrointestinal, incluindo infecção por H. pylori; Salmonella spp., incluindo Salmonella enterica serovar typhimur; Shigella; Staphylococcus; Campylobacter; Clostridium difficile; Escherichia coli patogênica; Yersinia; Vibrio spp, incluindo V. cholera e V. parahaemolyticus; Candida; Giardia; Entamoeba histolytica, Bacteroidesfragilis; rotavirus; norovirus; adenovirus; e astrovirus; inflamação no trato gastrointestinal, síndrome aguda da radiação intestinal, alergias alimentares; enteropatia ambiental e mucosite, incluindo mucosite oral e intestinal induzida por quimioterapia e radioterapia; disbiose; câncer colorretal associado à colite e esporádico. Tais doenças e distúrbios incluem ainda doenças e tecidos que afetam tecidos e órgãos fora do trato gastrointestinal, incluindo doença mista do tecido conjuntivo (MCTD); inflamação crônica, incluindo artrite; inflamação aguda, incluindo sepse; doenças hepáticas, incluindo esteatohepatite não alcoólica (NASH) e doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD), cirrose e carcinoma hepatocelular; diabetes mellitus tipo 1; Diabetes mellitus tipo II; sequelas do alcoolismo crônico; infecções, incluindo infecções respiratórias; distúrbios neurológicos, tais como distúrbios do espectro autista, doença de Alzheimer e Parkinson.
[091] Preferencialmente, o hidrogel compreende carboximetilcelulose reticulada com ácido cítrico. Preferencialmente, a composição é administrada em uma forma de dosagem adequada para administração oral compreendendo um hidrogel, preferencialmente, um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de pelo menos 500 Pa, por exemplo, de cerca de 500 Pa a cerca de 8.000 Pa
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37/65 e, preferencialmente, de cerca de 500 Pa para cerca de 10.000 Pa ou de cerca de 500 Pa a cerca de 6.500 Pa.
[092] As composições farmacêuticas da invenção também são adequadas para uso em métodos de promoção da regeneração da mucosa para restaurar a estrutura fisiológica e a função da mucosa danificada ou disfuncional resultante de uma doença ou distúrbio. A regeneração mucosa e as junções oclusivas são responsáveis por uma melhor barreira ao tráfego molecular no intestino e, portanto, à redução da inflamação dos tecidos por baixo. Isso tem impacto no tratamento de doenças e distúrbios relacionados à permeabilidade e/ou inflamação intestinal ou disbiose, como os descritos acima. Portanto, a invenção fornece métodos para tratar uma doença ou distúrbio relacionado à permeabilidade e/ou inflamação intestinal ou disbiose, que compreende a etapa de contatar um hidrogel, preferencialmente, um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de pelo menos 500 Pa, por exemplo, de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa, com tecido intestinal necessitando de reparo ou regeneração.
[093] As composições farmacêuticas e métodos da invenção também são adequados em métodos para promover a formação de junções oclusivas entre células epiteliais da mucosa do trato Gl. A mucosa intestinal madura e saudável, com sua junção oclusiva intacta, serve como a principal barreira para a passagem de macromoléculas. Portanto, a invenção também fornece métodos para promover a formação de junções oclusivas do trato gastrointestinal (Gl), compreendendo a etapa de contatar um hidrogel, preferencialmente, um hidrogel, preferencialmente, um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de cerca de 500 Pa a cerca de 8.000 Pa e, preferencialmente, de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa, com a região ou regiões do trato intestinal apresentando permeabilidade alterada.
[094] O hidrogel da invenção não precisa necessariamente entrar em
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38/65 contato direto com a parede intestinal em um local de permeabilidade prejudicada, mas pode simplesmente aumentar a elasticidade do volume luminal transitório e/ou da camada de muco epitelial associada. O contato da parede intestinal com o gel elástico ou o teor luminal aprimorado com gel promove a regeneração da barreira intestinal, ou além disso impede ou inibe a ruptura da barreira por agressão de meios externos e induz a reconstituição da camada de muco luminal. Sem estar vinculado à teoria, acredita-se que o hidrogel atue como um suporte que corresponda à gama de propriedades mecânicas do tecido ou muco subjacente, fornecendo assim sinais mecanosensoriais para o subjacente e sustentando a regeneração do tecido. O hidrogel não impede o transporte de nutrientes necessário para a regeneração do tecido subjacente devido à sua permeabilidade e similaridade das propriedades mecânicas com as do tecido regenerador e/ou muco.
[095] Em particular, acredita-se que, quando presente no lúmen intestinal, o hidrogel promove interações célula-biomaterial, aderências celulares, transporte suficiente de gases, nutrientes e fatores reguladores para a sobrevivência, proliferação e diferenciação celular, sem provocar ou aumentar a inflamação das células de tecido do lúmen intestinal em comparação com a quantidade de inflamação no lúmen intestinal antes de contatar o lúmen intestinal com o hidrogel.
[096] Portanto, a invenção fornece ainda um método para formar um suporte temporário no trato Gl, que compreende contatar o trato Gl com um hidrogel, preferencialmente, um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de pelo menos cerca de 500 Pa, por exemplo, de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa, em que o hidrogel forma um suporte no trato Gl, em que o suporte promove interações célula-biomaterial, aderências celulares, transporte suficiente de gases, nutrientes e fatores reguladores para a sobrevivência,
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39/65 proliferação e diferenciação celular ou qualquer combinação dos mesmos, em que o suporte temporário não aumenta a inflamação do trato Gl em comparação com a quantidade de inflamação no lúmen intestinal antes de contatar o trato Gl com o hidrogel.
[097] A presente invenção pode ser ainda melhor entendida em vista dos seguintes exemplos não limitativos.
EXEMPLOS
Exemplo 1 - Métodos para fazer GelB-01, GelB-02, GelB-03 e GelB-04 [098] Os polímeros de acordo com a Tabela 1 foram preparados como estabelecido no Exemplo 1 da US 2016/0222134, exceto que para GelB-03 e GelB-04, o tempo de reticulação foi aumentado conforme indicado na Tabela 1.
Tabela 1
Nome Tempo de ligação ao X (tempo @ 120 °C) MUR MUR Média G' [Pa] G' Médio [Pa]
Gel B-01 Não está ligado ao X
Gel B-02 4 horas 78, 76, 77 77 1966, 1885, 1688 1827
Gel B-03 6 horas 36, 36, 36 36 5358, 5064, 5227 5293
Gel B-04 8 horas 24, 25, 21 23 6880, 7757 7319
Os géis B-01, Gel B-02, Gel B-03 e Gel B-04 foram preparados como se segue.
[099] Para a etapa de mistura, uma mistura homogênea de ácido cítrico (CMCNa a 0,2 % (p/p)), carboximetilcelulose 7H4MF (Água Dl a 6 % (p/p)) e de
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40/65 água Dl foi obtida por meio de tecnologia de misturador planetário. Três (3) horas de mistura foram suficientes para evitar grumos na mistura. Para a etapa de secagem, desenrolou-se uma fina camada de mistura CA/CMC/Água em uma folha de silicone. A homogeneidade da camada é importante para promover a secagem homogênea e evitar qualquer estresse residual no material. A temperatura de secagem foi de 70 °C. Para a primeira etapa de moagem, o material seco foi moído por um moinho de corte através de uma peneira de 2 mm. Para o primeiro peneiramento, o material moído foi peneirado entre 100 a 1.600 microns. O material obtido nesta etapa é rotulado Gel B-01. Para a etapa de reticulação, 5 g de pó com um tamanho de partícula selecionado de 100 a 1.600 microns foram colocados em pratos de alumínio e reticulados a 120 °C por 4 horas. O material obtido nesta etapa é rotulado Gel B-02. Cinco (5) gramas de Gel B-02 foram reticulados em pratos de alumínio a 120 °C por 2 e 4 horas extras para fornecer Gel B-03 e Gel B-04 respectivamente. Para a etapa de lavagem e secagem, o pó reticulado foi lavado em água Dl durante 3 horas sob agitação constante e depois filtrado e seco a 70 °C. Para a segunda etapa de moagem, o material reticulado seco foi triturado por um moinho de corte através de uma peneira de 1 mm. Para a segunda etapa de peneiramento, o material moído foi peneirado para o tamanho final de partícula selecionado de 100 a 1.000 microns. A elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) de cada Gel B-01, Gel B-02 Gel B-03 e Gel B-04 é encontrada na Tabela 1.
O gel A foi preparado como se segue.
[0100] Para a etapa de mistura, uma mistura homogênea de ácido cítrico (CMCNa a 0,3 % (p/p)), carboximetilcelulose 7H3SXF (Água Dl a 6 % (p/p)) e água Dl foi obtida através da tecnologia de misturador planetário. Três (3) horas de mistura foram suficientes para evitar grumos na mistura. Para a etapa de secagem, desenrolou-se uma fina camada de mistura CA/CMC/Água em uma
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41/65 folha de silicone. A homogeneidade da camada é importante para promover a secagem homogênea e evitar qualquer estresse residual no material. A temperatura de secagem foi de 70 °C. Para a primeira etapa de moagem, o material seco foi moído usando um moinho de corte através de uma peneira de 2 mm. Para a primeira etapa de peneiramento, o material moído foi peneirado entre 100 a 1.600 microns. Para a primeira etapa de reticulação, 5 g de pó com um tamanho de partícula selecionado de 100 a 1.600 microns foram colocados em placas de alumínio e reticulados a 120 °C por 8 horas. Para a etapa de lavagem e secagem, o pó reticulado foi lavado na hora Dl durante 3 horas sob agitação constante e depois filtrado e seco a 70 °C. Para a segunda etapa de moagem, o material reticulado seco foi moído usando um moinho de corte através de uma peneira de 1 mm. Para a segunda etapa de peneiramento, o material moído foi peneirado para o tamanho de partícula final selecionado de 100 a 1.000 microns; O material obtido nesta etapa é rotulado como Gel A. A elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) do Gel A, é encontrada na Tabela 2.
Os géis C e D foram preparados como se segue.
[0101] Os gel C e o gel D foram obtidos dissolvendo-se NaCMC 7H3 e 7H4, respectivamente, em água destilada para formar uma solução homogênea contendo cerca de 6 % de polímero em peso, com base no peso total da solução (Solução A). O éter diglicidílico de poli(etilenoglicol) (PEGDE) foi dissolvido em água para formar uma solução contendo 1 por cento de PEGDE em peso, com base no peso total da solução (Solução B). Hidróxido de sódio foi dissolvido em água para formar uma solução estoque contendo 4 % de NaOH (1M) em peso com base no peso total da solução (Solução C). A Solução B (reticuladora) foi adicionada à Solução A para fornecer uma solução com a proporção desejada de polímero e PEGDE. Nas formulações com um catalisador, foi adicionada uma
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42/65 quantidade de solução C à solução de polímero e PEGDE para produzir uma concentração de hidróxido na solução final de 0,25M. A solução resultante consistindo em NaCMC, PEGDE (e NaOH opcional em formulações com um catalisador) foi misturada por pelo menos três horas para torná-la homogênea. A mistura foi vazada por secagem evaporativa a 50 °C em forno de convecção por 48 horas.
[0102] Após a secagem, a carboximetilcelulose reticulada recuperada foi moída em grânulos em um misturador. O material moído foi peneirado e a fração entre 100 e 1.000 mm e foi coletado e usado nas próximas etapas.
[0103] A mistura seca de polímero/PEGDE (com ou sem um catalisador) foi tratada a 120 °C durante 4 horas em um forno para completar da reação de reticulação, onde necessário, a fim de melhorar as propriedades mecânicas. A carboximetilcelulose reticulada (glucomanana ou uma mistura delas) reagiu com PEGDE e NaOH à medida que o catalisador foi lavado com água ácida (ácido clorídrico 0,25M) de 1 a 3 horas para remover materiais e subprodutos não reagidos e neutralizar o catalisador restabelecendo-se o pH para 7. A carboximetilcelulose reticulada que reagiu com o PEGDE sem um catalisador foi lavada com água destilada de 1 a 3 horas para remover materiais e subprodutos que não reagiram.
[0104] O material obtido após secagem foi moído e peneirado entre 500 e 1.000 microns. O material final obtido nesta etapa é rotulado como Gel C ou Gel D (produto à base respectivamente de 7H3 em 7H4). A elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) dos géis C e D, é encontrada na Tabela 2.
Os géis de PEGDA a 5 %, 10 % e 15 % foram preparados como se segue.
[0105] O PEGDA (Sigma-Aldrich, 700Da) foi dissolvido em água destilada (5 %, 10 % e 15 % (p/v)), por mistura suave para obter amostras de PEGDA a 5 %, PEGDA a 10 % e PEGDA a 15 %. O fotoiniciador Darocur 1173 (Basf) foi
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43/65 adicionado em uma quantidade de 3 % (p/p) em relação ao teor de PEGDA.
[0106] As soluções foram fundidas em placas de Petri (1,5 mL em uma placa de 35 mm) e congeladas sob condições controladas (-40 °C, taxa de congelamento -1 °C/min) em um secador por congelamento (Virtis Advantage). Após manter a -40 °C por 1 h, as amostras foram expostas à luz UV (365 nm, 2 mW/cmA2) por 30 s ou 60 s e, finalmente, intumescidas em água destilada, para remoção de cristais de gelo e precursores que não reagiram. Os materiais foram então secos a 50 °C por 24 h. As amostras obtidas foram então trituradas para obter partículas de 100 a 1.000 microns. A elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) de cada gel PEGDA respectivo, é encontrada na Tabela 2.
Descrição do Gel de FIBRA A (psílio METAMUCIL).
[0107] Metamucil é uma marca de suplementos de fibra contendo fibra de psílio para vários benefícios. Psílio é um ingrediente de fibra natural de Plantago ovata. A elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) da FIBRA A, é encontrada na Tabela 2.
Descrição do Gel de FIBRA B (celulose microcristalina (AVICEL).
[0108] O gel de celulose AVICEL é uma rede de géis formados com celulose microcristalina coloidal (MCC). É transformado a partir de qualidades especiais de madeira renovável e polpa de madeira macia. A elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) da FIBRA B, é encontrada na Tabela 2.
Descrição do Gel de FIBRA C (Glucomanana).
[0109] A glucomanana é uma fibra alimentar vegetal extraída da planta Konjac. Essa fibra já é conhecida há muitos anos no Japão por seus benefícios à saúde. A elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) da FIBRA C, é encontrada na Tabela 2.
Descrição do Gel de FIBRA D (Goma Guar).
[0110] A goma guar é um produto que pode formar um hidrocoloide. É
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44/65 obtido moendo-se o endosperma das sementes do guar Cyamopsis tetragonoloba, uma planta herbácea de leguminosas típicas da índia e do Paquistão, cujas sementes são usadas localmente para alimentação por séculos. O constituinte principal é uma galactomanana, um trissacarídeo formado por unidades de manose e galactose, polimerizadas especificamente para formar cadeias ot-D-manopiranosil combinadas com uma ligação glicosídica β-ϋ-(1-4) e peso molecular em torno de 200.000 a 300.000.000 daltons, para formar uma cadeia linear 1-4 com ramificações laterais curtas 1-6 de galactose. A elasticidade (G') quando intumescida em SGF/água (1:8) da FIBRA D, é encontrada na Tabela
2.
Tabela 2
Nome do Hidrogel/Fibra Descrição Elasticidade (Pa) em SGF: Água 1:8
Gel A CMC(LV*)/CA- hidrogel 1298
Gel C CMC(LV*)/PEGDE hidrogel 941
Gel D CMC(HV**)/PEGDEhidrogel 2.254
PEG a 5 % Hidrogel reticulado com PEGDA - concentração de 5 % 380
PEG a 10 % Hidrogel reticulado com PEGDA - concentração de 10 % 2.000
PEG a 15 % Hidrogel reticulado com PEGDA - concentração de 15 % 5.500
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FIBRA A Psílio 77
FIBRA B Celulose Microcristalina NA (insolúvel)
FIBRA C Glucomanana 570
FIBRA D Goma Guar 236
* LV - CMC de Baixa Viscosidade (7H3) ** HV - CMC de Baixa Viscosidade (7H4)
Exemplo 2 - Materiais e métodos para caracterizar hidrogéis da invenção usando carboximetilcelulose (CMC) como um exemplo.
Preparação de Fluido Gástrico Simulado/Água (1:8) [0111] Os reagentes usados para a preparação de solução de SGF/água (1:8) são água purificada, cloreto de sódio, ácido clorídrico 1M e pepsina.
[0112] 1. Para um cilindro graduado de 1L, despejar cerca de 880 mL de água.
[0113] 2. Colocar o cilindro em um agitador magnético, adicionar uma barra magnética e começar a mexer.
[0114] 3. Começar a monitorar o pH da água com um medidor de pH.
[0115] 4. Adicionar uma quantidade suficiente de ácido clorídrico 1M para elevar o pH a 2,1 ± 0,1.
[0116] 5. Adicionar 0,2 g de NaCI e 0,32 g de pepsina. Deixar a solução agitar até a dissolução completa.
[0117] 6. Remover a barra magnética e o eletrodo do cilindro.
[0118] 7. Adicionar a quantidade de água necessária para aumentar o volume para 900 mL.
Determinação da Viscosidade de Soluções de Carboximetilcelulose
Equipamentos e Materiais:
Banho-maria em temperatura constante.
Frasco de Vidro de 500 ml com uma tampa, diâmetro do gargalo, pelo
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46/65 menos, 80 mm.
Viscosímetro Brookfield, modelo Myr VR3000 (EC0208) ou equivalente equipado com:
Eixo L4.
Impressora térmica (PRP-058GI).
Agitador mecânico com agitador âncora de aço inoxidável.
Braçadeira de corrente para prender objetos de vidro.
Espátula de laboratório.
Cadinho de alumínio.
Balança analítica, capaz de pesar o mais próximo de 0,001 g.
Balança calibrada, capaz de pesar no valor mais próximo de 0,1 g.
Água purificada.
Preparação de Amostras de Teste:
[0119] Preparar três soluções CMC/água, conforme descrito abaixo:
[0120] 1. Medir o teor de umidade do pó de CMC conforme descrito em [B] abaixo.
[0121] 2. Calcular a quantidade de água necessária usando a equação: água necessária [g] = 3 * (99 - LODmédia).
[0122] 3. Pesar a quantidade de água necessária para preparar a solução de CMC em um béquer.
[0123] 4. Despejar aproximadamente metade dessa água no frasco, com o restante da água remanescente no béquer.
[0124] 5. Colocar e prender o frasco sob o motor do agitador com uma braçadeira de corrente.
[0125] 6. Inserir o agitador.
[0126] 7. Misturar a amostra para garantir uniformidade.
[0127] 8. Pesar 3,0 ± 0,1 g de pó de CMC.
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47/65 [0128] 9. Despejar o pó em pequenas quantidades no frasco enquanto mistura em baixa velocidade (cerca de 600 rpm).
[0129] 10. Misturar por 2 minutos e ajustar a velocidade de mistura para 1.000 rpm.
[0130] 11. Misturar por não menos que 10 minutos, mas não mais que 30 minutos.
[0131] 12. Adicionar a água remanescente.
[0132] 13. Misturar por mais 30 minutos.
[0133] 14. Se o CMC não estiver completamente dissolvido, continuar agitando.
[0134] 15. Depois que todo o CMC estiver dissolvido, remover o agitador âncora de aço inoxidável e colocar a tampa no frasco.
[0135] 16. Colocar o frasco no banho de temperatura constante, a 25,0 °C ± 0,1 °C, por pelo menos 30 minutos, mas não mais que uma hora.
[0136] 17. Agitar vigorosamente o frasco por 10 segundos. A solução está pronta para ser testada.
Medição da Viscosidade:
[0137] 1. Determinar a viscosidade de cada amostra de acordo com as instruções para o viscosímetro. Permitir a rotação do eixo por exatamente 3 minutos.
[0138] 2. Determinar a viscosidade média das três soluções.
Determinação de Perda na Secagem [0139] O teor de humidade de uma carboximetilcelulose ou carboximetilcelulose reticulada é determinado de acordo com USP <731>, Perda na Secagem.
Instrumentos/Equipamentos
Analisador de Umidade Radwag, Modelo WPS 50S
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Espátula de laboratório
Cadinho de alumínio
Dessecador com silica gel
Procedimento [0140] 1. Colocar a amostra no dessecador por pelo menos 12 horas.
[0141] 2. Colocar o cadinho de alumínio na balança do analisador de umidade e tarar a balança.
[0142] 3. Pesar com precisão 1.000 ± 0,005 g de uma amostra no cadinho de alumínio. O peso inicial da amostra é W i.
[0143] 4. Definir o Analisador de Umidade para aquecer a amostra a 105 °C por 30 minutos sob pressão e umidade ambiente.
[0144] 5. Ligar o Analisador de Umidade e executar o programa LOD (30 min a 105 °C).
[0145] 6. Pesar a amostra. O peso final da amostra é W f.
[0146] O valor de LOD é determinado de acordo com a equação:
LOD = (Wi-Wf)/WiX 100 %.
[0147] A perda na secagem é determinada em triplicata, e o LOD relatado é a média dos três valores.
Determinação da Faixa de Tamanho de Partícula
Equipamentos e Materiais:
Agitador de peneira Retsch, modelo AS 200 básico
Peneiras de aço inoxidável com tamanhos de malhas de 1.000 pm e 100 pm
Prato de alumínio para pesagem
Espátula de laboratório de aço inoxidável
Balança calibrada, capaz de pesar até mais próximo de 0,1 g.
Procedimento:
[0148] 1. Pesar as peneiras vazias e o prato de alumínio o mais próximo de
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0,1 g.
[0149] 2. Pesar 40,0 ± 0,1 g de pó.
[0150] 3. Empilhar as peneiras de teste nos tamanhos 1.000 e 100 pm, com poros de tamanhos maiores na parte superior e menores na parte inferior. Montar o prato de alumínio na parte inferior do ninho.
[0151] 4. Despejar a amostra na peneira de 1.000 pm, no topo da pilha.
[0152] 5. Colocar essa pilha entre a tampa e o prato final do agitador, para que a amostra permaneça na montagem.
[0153] 6. Ligar o interruptor principal do agitador.
[0154] 7. Ajustar o botão UV2 do agitador para operação contínua.
[0155] 8. Girar o botão MN2 do agitador para a direita para aumentar a altura da vibração até 50.
[0156] 9. Agitar esta pilha com o agitador por 5 minutos.
[0157] 10. Desmontar a peneira e pesar novamente cada peneira.
[0158] 11. Determinar a porcentagem de peso da amostra em cada peneira, conforme descrito no parágrafo 8. 12. Após medir o peso das peneiras de teste cheias e vazias, determinar, por diferença, o peso do material dentro de cada peneira.
[0159] 13. Determinar o peso do material no prato coletor de maneira semelhante.
[0160] 14. Usar o peso da amostra contida em cada peneira e no prato coletor para calcular a distribuição de % com a seguinte equação:
Wx % = Wx/Wamostra * 100 % onde:
Wx % = peso da amostra em cada peneira ou no prato coletor, em porcentagem em que o índice x é:
>1.000 para partículas com tamanho superior a 1.000 pm.
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100-1.000 para tamanho de partícula entre 100 e 1.000 pm.
<100 para tamanho de partícula menor que 100 pm.
Wamostra = peso inicial da amostra de teste.
Determinação da Densidade Compactada
Equipamentos e materiais:
Cilindro graduado de vidro de 100 mL
Béquer de vidro de 100 mL
Espátula de laboratório
Verificador mecânico de densidade compactada, modelo JV 1000 da Copley Scientific
Balança calibrada capaz de pesar até mais próximo de 0,1 g.
Procedimento:
[0161] 1. Pesar 40,0 ± 0,1 gramas de amostra de teste. Este valor é designado M.
[0162] 2. Introduzir a amostra em um cilindro graduado de vidro seco de 100 mL.
[0163] 3. Nivelar cuidadosamente o pó sem compactar e ler o volume aparente não ajustado, V0, até a unidade graduada mais próxima.
[0164] 4. Definir o verificador mecânico de densidade compactada para compactar o cilindro 500 vezes inicialmente e medir o volume compactado, V500, para a unidade graduada mais próxima.
[0165] 5. Repitir a compactação 750 vezes e medir o volume compactado, V750, até a unidade graduada mais próxima.
[0166] 6. Se a diferença entre os dois volumes for menor que 2 %, V750 é o volume compactado final, Vf, caso contrário, repetir em incrementos de 1.250 compactações, conforme necessário, até que a diferença entre as medições subsequentes seja inferior a 2 %.
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Determinação do Módulo de elasticidade (G?) [0167] O módulo de elasticidade (G') é determinado de acordo com o protocolo definido abaixo. O reômetro usado é um Reômetro Discovery HR-1 (5332-0277 DHR-1) da TA Instruments ou equivalente, equipado com uma placa Peltier, uma placa chata inferior Xhatch, 40 mm de diâmetro; e uma placa plana superior Xhatch, 40 mm de diâmetro.
Procedimento [0168] 1. Colocar uma barra de agitação magnética em um béquer de 100 mL.
[0169] 2. Adicionar 40,0 ± 1,0 g de solução de SGF/água (1:8) preparada como descrito acima ao béquer.
[0170] 3. Colocar o béquer no agitador magnético e agitar suavemente na temperatura ambiente.
[0171] 4. Pesar com precisão 0,250 ± 0,005 g de pó de polímero reticulado (por exemplo, carboximetilcelulose) usando um papel de pesagem (Win).
[0172] 5. Adicionar o pó ao béquer e agitar suavemente durante 30 ± 2 minutos com o agitador magnético sem gerar vórtices.
[0173] 6. Remover a barra de agitação da suspensão resultante, colocar o funil em um suporte e despejar a suspensão no funil, coletar qualquer material restante com uma espátula.
[0174] 7. Deixar o material escorrer por 10 ± 1 min.
[0175] 8. Coletar o material resultante.
[0176] 9. Submeter o material a um teste de frequência de varredura com o reômetro e determinar o valor de G' a uma frequência angular de 10 rad/s.
[0177] A determinação é feita em triplicata. O valor G' relatado é a média das três determinações.
Determinação da Razão de Absorção Média (MUR) em SGF/água (1:8)
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52/65 [0178] A razão de absorção média de uma carboximetilcelulose reticulada em SGF/água (1:8) é determinada de acordo com o protocolo seguinte.
[0179] 1. Colocar um funil de frita de vidro seco sobre um suporte e despejar 40,0 ± 1,0 g de água purificada para dentro do funil.
[0180] 2. Esperar até que nenhuma gota seja detectada no gargalo do funil (cerca de 5 minutos) e secar a ponta do funil com um papel absorvente.
[0181] 3. Colocar o funil em um béquer de vidro vazio e seco (béquer #1), colocar em uma escala tarada e registrar o peso do aparelho vazio (Wtara).
[0182] 4. Colocar uma barra de agitação magnética em um béquer de 100 mL (béquer #2); colocar o béquer 2 na balança e tarar.
[0183] 5. Adicionar 40,0 ± 1,0 g de solução de SGF/água (1:8) preparada como descrito acima ao béquer #2.
[0184] 6. Colocar o béquer #2 sobre o agitador magnético e agitar suavemente na temperatura ambiente.
[0185] 7. Pesar com precisão 0,250 ± 0,005 g de pó de carboximetilcelulose reticulada usando um papel de pesagem (Win).
[0186] 8. Adicionar o pó ao béquer #2 e agitar suavemente durante 30 ± 2 min com o agitador magnético sem gerar vórtices.
[0187] 9. Remover a barra de agitação da suspensão resultante, colocar o funil em um suporte e despejar a suspensão no funil, coletar qualquer material restante com uma espátula.
[0188] 10. Deixar o material escorrer por 10 ± 1 min.
[0189] 11. Colocar o funil que contém o material drenado dentro do béquer #1 e pesar (W'fin).
[0190] A razão de absorção média (MUR) é calculada de acordo com:
MUR = (Wfin-Winl/Win.
[0191] Wfiné o peso do hidrogel intumescido, calculado como se segue:
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Wfin = W'fin-Wtara.
em que W'in é o peso da amostra seca inicial. A MUR é determinada em triplicata para cada amostra de carboximetilcelulose reticulada e a MUR relatada é a média das três determinações.
Exemplo 3 - Estudos em Animais [0192] Os camundongos C57BL6/J foram adquiridos da Charles River Laboratories. Todos os camundongos usados tinham entre 8 e 12 semanas de idade no momento do experimento. Os camundongos foram mantidos nas instalações de animais do campus IFOM-IEO sob condições específicas livres de patógenos. Todos os experimentos foram realizadas de acordo com as diretrizes estabelecidas nos Princípios do Cuidado com Animais de Laboratório (diretiva 86/609/EEC).
[0193] Os camundongos C57BL6/J fêmeas e machos com 8 semanas de idade foram alimentados com dieta de ração suplementada com diferentes concentrações de gel de B-02 (2%-4%-6%-8%)ea respectiva dieta de ração controle (4RF21 repelido, Mucedola srl) por 4 semanas. A descrição do Gel B-02 é encontrada na Tabela 1 do Exemplo 1.
[0194] Depois de 4 semanas de alimentação, os camundongos ficaram de jejum durante 6 horas e amostras de sangue foram recolhidas a partir da veia da cauda através de uma pequena incisão com um bisturi afiado. Uma gota de sangue foi usada diretamente para medir os níveis de glicose usando um monitor portátil de glicose no sangue total da Roche (Accu-Chek Aviva, Roche), e outros 50 pL de sangue foram coletados para obter soros para medir os níveis de insulina por ELISA (ELISA para insulina ultrassensível de camundongo, Mercodia AB).
[0195] Durante as 4 semanas, os camundongos foram pesados e monitorados quanto a ingestão de alimento e água e amostras de fezes foram
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54/65 recolhidas e pesadas. No final das 4 semanas, os camundongos foram sacrificados. O sangue do coração foi coletado para obter soros e fígado, tecido adiposo branco epidídimo/inguinal, tecido adiposo marrom interescapular, intestino delgado e grosso foram coletados de cada camundongo. Diferentes segmentos do intestino foram fixados em paraformaldeído, L-lisina pH 7,4 e NalÜ4 (tampão PLP) ou no fixador de Carnoy. Os fígados foram fixados em tampão PLP ou em paraformaldeído e os tecidos adiposos marrom e branco foram fixados em paraformaldeído.
[0196] Todos os camundongos usados tinham entre 8 a 12 semanas de idade no momento do experimento.
[0197] Os camundongos foram mantidos nas instalações de animais do campus IFOM-IEO sob condições específicas isentas de patógenos. Todos os experimentos foram realizadas de acordo com as diretrizes estabelecidas nos Princípios de Cuidados com Animais de Laboratório (diretiva 86/609/EEC).
Fixação de Carnoy e coloração de muco [0198] Para preservar a camada de muco, os tecidos foram fixados no fixador de Carnoy (etanol, ácido acético glacial, clorofórmio 6:1:3). Após 40 minutos (cultura de órgãos ex vivo) ou 2 horas (experimentos in vivo) de tecidos de fixação foram transferidos em etanol absoluto e mantidos a + 4 °C por pelo menos 72 horas, processados e embebidos em parafina.
[0199] Os tecidos foram então corados com o kit de coloração Azul AlcianoPAS pronto para uso (Kit de Coloração Azul Alciano/PAS NovaUltra™, IHC WORLD), seguindo as instruções do fornecedor. O azul alciano vai corar as mucinas fortemente ácidas em azul, o PAS (Solução de Ácido Periódico e Reagente de Schiff) vai corar as mucinas neutras em magenta. As misturas de mucinas ácidas e neutras serão coradas de azul púrpura.
[0200] Imuno-histoquímica para Ki67 foi realizada em tecidos embebidos
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55/65 em parafina fixados de Carnoy. As seções de tecido foram desparafinizadas em histolemon e hidratadas através de séries graduadas de álcool. Ο desmascaramento de antígeno foi realizado usando Tris-EDTA a pH 9, a 95 °C durante 50 minutos, seguido por extinção de peroxidases endógenas usando H2O2 a 3 %.
[0201] As seções foram então incubadas com anticorpo policlonal primário de coelho contra Ki67 (abl5580, ABCAM) durante 2 horas a temperatura ambiente e com anticorpo secundário pronto para uso (coelho HRP do sistema DAKO Envision) durante 20 minutos na temperatura ambiente. As seções de tecido foram então lavadas e incubadas com solução de peroxidase (DAB, DAKO). As lâminas foram então contrastadas com hematoxilina e desidratadas através de séries graduadas de álcool, lavadas em histolemon e montadas. As imagens foram adquiridas usando o microscópio Olympus BX51 Widefield conectado a uma câmera Nikon DS-5M.
Imunofluorescência e microscopia confocal [0202] As amostras intestinais foram fixadas durante a noite em paraformaldeído, L-lisina pH 7,4 e NalO4 (tampão PLP). Elas foram então lavadas, desidratadas em sacarose a 20 % por pelo menos 4 horas e incluídas no composto de OCT (Sakura). As criosseções de 10 pm foram reidratadas, bloqueadas com Tris-HCI 0,lM, pH 7,4, FBS a 2 %, Triton X-100 a 0,3 % e coradas com os seguintes anticorpos: PLVAP anti-camundongo (clone MECA32, BD Pharmingen), CD34 anti-camundongo (clone RAM34, eBioscience) e zonula occludens anti-camundongo [ZO-1 (clone ZO1-1A12, Invitrogen)]. As fatias foram então incubadas com o anticorpo secundário apropriado conjugado com fluoróforo. Antes da imagem, os núcleos foram contrastados com 4',6-diamidin2-fenilindolo (DAPI) e as lâminas foram montadas no meio de montagem VECTASHIELD® (Cat.H-1.000). As lamínulas foram seladas permanentemente ao
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56/65 redor do perímetro com esmalte. As lâminas foram armazenadas a +4 °C no escuro até a aquisição pela Leica TCS SP2 AOBS com a Leica Confocal Software. As imagens foram obtidas com a objetiva de imersão em óleo 63X ou com a objetiva de imersão em óleo HCX PL APO 40X (NA 1.25). O pacote de software Fiji foi usado para análise de imagem e quantificação de fluorescência.
Análise estatística [0203] A análise estatística foi realizada usando o software GraphPad Prism. Os valores foram comparados usando o teste t de Student para variável única ou o teste de comparação múltipla ANOVA Bonferroni unidirecional, dependendo da distribuição dos dados. Os resultados foram representados como Média ± SEM. *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001.
Resultados [0204] Os resultados destes estudos são apresentados nas Figuras 1 a 12. A Figura 1 mostra imagens de microscópio de campo amplo de seções do jejuno de camundongo. A coloração azul indica a presença de mucinas. Pontos azuis escuros identificam células caliciformes responsáveis pela produção de muco e aumentam em camundongos que recebem o hidrogel em relação aos camundongos controle. Como os camundongos estudados foram camundongos saudáveis com uma camada de muco normal, os resultados mostram que o hidrogel promove a produção de mucina também no tecido normal. Um resultado semelhante é mostrado na Figura 2 para tecido do íleo e na Figura 3 para tecido do ceco.
[0205] A Figura 4 mostra os resultados da coloração de mucina no tecido do cólon de camundongos controle e alimentados com hidrogel. Comparado com os outros tecidos, há um aumento maior no teor de mucina nos tecidos do cólon dos grupos hidrogel em comparação ao grupo controle. Em particular, os grupos hidrogel têm uma melhor distribuição de mucina, ou seja, a coloração
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57/65 azul escuro é mais difundida. Essa porção do trato intestinal tem mais bactérias e é mais estressada do que os outros tecidos, sugerindo que o hidrogel tem um efeito maior nos tecidos estressados.
[0206] A Figura 5 mostra os resultados da coloração de ZO-1 (vermelho) em tecidos do cólon do grupo controle. As imagens nas colunas 2 e 3 mostram um baixo nível de proteína de junção oclusiva ZO-1.
[0207] A Figura 6 mostra os resultados da coloração de ZO-1 no tecido do cólon do grupo de dieta suplementada com 8 % de hidrogel. Comparado com a Figura 7 do controle, esse grupo mostra um aumento significativo na proteína de junção oclusiva ZO-1 e, portanto, um aumento na tensão da barreira epitelial.
[0208] As figuras 8 a 12 mostram os resultados da coloração de ZO-1 no tecido do íleo. Como existem muitas bactérias no íleo, o ZO-1 é expressado significativamente no tecido normal e não há diferença observada entre os produtos controle e tratados com gel.
[0209] Os resultados mostram que as dietas com suplemento de hidrogel induzem padrões de regeneração de tecidos intestinais em camundongos. Em particular, a formação de junções oclusivas foi observada no cólon. Além disso, a regeneração do muco é observada quando um material com propriedades elásticas adequadas é adicionado à dieta. Existe um valor ótimo das propriedades elásticas desse material adicionado, responsável pela regeneração ideal. Propriedades elásticas inferiores e superiores são responsáveis por padrões de regeneração mais baixos.
Exemplo 4 - Estudos in vitro com amostras de tecido humano.
[0210] As amostras do cólon saudáveis foram obtidas a partir do tecido saudável de pacientes submetidos a cirurgia para câncer. A camada de mucosa foi separada das camadas musculares por um patologista e transferida para o nosso laboratório em solução salina equilibrada de Hank (HBSS) a 4 °C
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58/65 suplementada com antibióticos bacteriostáticos. As amostras cegaram.
[0211] A camada de mucosa limpa foi lavada em tampão de HBSS e cortada com bisturis estéreis em pedaços de 1 cm2.
[0212] Um cilindro do tipo caverna (cilindro de clonagem de borosilicato, 6 x 6 mm para amostras de camundongo e 8 x 8 mm para amostras humanas, BelICo) foi colado com cola cirúrgica (Vetbond, 3M, Milão, Itália) na face apical da mucosa. A mucosa foi então colocada em uma grade de metal estéril, previamente lavada em soro fetal bovino, em uma placa de cultura de órgão de poço central (BD Falcon) e 1 mL de DMEM contendo 15 % de FBS, glutamina, fator de crescimento epidérmico (200 ng/ml, Peprotech) e Insulina-TransferrinaSelênio-X (10 μΙ/ml, Gibco) foram usados para encher o centro da placa.
[0213] Os tecidos foram deixados por 1 hora a 37 °C em uma incubadora de dióxido de carbono a 5 % para permitir a reconstituição do muco. No final da reconstituição do muco, os cilindros de caverna foram preenchidos com meio completo, PBS (tampão fosfato) e as diferentes formulações de gel, Gel B-01, Gel B-02, Gel B-03 e Gel B-04, respectivamente. As formulações dos respectivos Gel B-01, Gel B-02, Gel B-03 e Gel B-04 foram hidratadas em PBS sob agitação suave e a uma temperatura constante de 37 °C por 30 minutos. Os tecidos tratados foram incubados por 2 horas a 37 °C em uma incubadora de dióxido de carbono a 5 %. No final da incubação, os tecidos foram fixados no fixador de Carnoy por 40 minutos e transferidos em etanol absoluto e mantidos a +4 °C por pelo menos 72 horas, antes do processamento e embebidos em parafina.
Resultados [0214] Os resultados destes estudos são mostrados na Figura 13, em que a coloração azul indica a camada de muco. Os rótulos Meio e PBS indicam amostras de tecido que não foram tratadas com hidrogel. Gel B-01, Gel B-02, Gel B-03 e Gel B-04 são como descritos na Tabela 1 do Exemplo 1. O gel de hidrogel
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B-01 foi administrado como uma mistura com ácido cítrico. Foi observado um efeito claro das propriedades elásticas do hidrogel na regeneração da camada de muco. O Gel B-03 mostra as melhores propriedades de regeneração (áreas azuis mais escuras e melhor distribuídas uniformemente, com infiltração muito menor de células imunes inflamatórias). Os graus de reticulação mais baixos (Gel B-02) e mais altos (Gel B-04) promovem um padrão de regeneração do muco, mas em menor grau que o Gel B-03 e não uma distribuição ideal de mucinas (padrões alongados). A carboximetilcelulose não reticulada (Gel B-01) mostra más propriedades de regeneração, bem como as amostras de tecido de PBS.
Exemplo 5 - Modelo de Mucosite in vivo [0215] A mucosite gastrointestinal é um efeito secundário comum da quimioterapia anti-câncer tais como 5-fluorouracila (5-FU), uma terapia anticâncer comumente usada para o câncer do cólon. A mucosite não apenas diminui a qualidade de vida na maioria dos pacientes com câncer devido à intensa dor associada, mas também é um fator de alto risco para sepse com neutropenia e desnutrição. Essa associação, portanto, torna a mucosite uma doença clinicamente importante e quaisquer agentes complementares capazes de reduzir os sintomas relacionados à mucosite trariam grande valor. Este estudo foi realizado para determinar se um hidrogel administrado após um curto período de 5-FU poderia alterar o processo da doença e minimizar a gravidade da mucosite.
Métodos [0216] Quinze camundongos C57B6/J machos com 8 semanas de idade, obtidos de Charles River, foram usados para este estudo. Os animais foram alojados com acesso a comida granulada e água ad libitum em um ambiente com temperatura controlada com um ciclo claro/escuro de 12 horas. Todos receberam um bolus de 5-FU (450 mg/kg por via intraperitoneal) no primeiro
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60/65 dia, seguido por mais 3 dias de 5-FU 50 mg/kg por via intraperitoneal. Após exposição a 5-FU, os camundongos foram divididos aleatoriamente em três grupos experimentais com 5 camundongos em cada grupo; 1) Dieta de ração sozinha, 2) Ração suplementada com Gel B-02 a 2 % ou 3) Ração suplementada com Gel B-02 a 4 % por 5 dias. Os pesos corporais foram registrados todos os dias e os animais foram sacrificados no quinto dia após a última administração de 5-FU.
Análise Estatística [0217] Para os resultados de todas as análises experimentais, o desvio médio e padrão em cada grupo foi calculado. A significância estatística das médias em cada grupo foi testada usando ANOVA unidirecional ou ANOVA bidirecional com pós-teste de Bonferroni para comparação múltipla, ao nível de significância de a = 0,05.
Resultados [0218] A administração diária de 5-FU resultou em rápida perda de peso em todos os grupos. A perda de peso continuou em todos os grupos, exceto no grupo exposto ao Gel B-02 a 4 %, que mostrou uma recuperação progressiva do peso ao longo dos 4 dias de administração de hidrogel, com uma diferença estatisticamente significativa no dia 9, em comparação com os camundongos alimentados com dieta de ração (p <0,01) (Figura 14).
[0219] No dia 9, os tecidos do cólon foram recolhidos e o encurtamento do cólon foi avaliado medindo o comprimento do cólon como um parâmetro de inflamação intestinal. O cólon de camundongos alimentados com ração suplementada com Gel B-02 a 2 % e ração suplementada com Gel B-02 a 4 % mostrou uma melhora significativa (p<0,05 e p<0,01, respectivamente) no comprimento do cólon quando comparado com a dieta controle de ração sozinha e quase completamente revertida ao tamanho normal (Figura 15).
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Exemplo 6 - Cultura de Órgãos Ex Vivo e Estudo do Gel.
[0220] O objetivo do estudo foi explorar a capacidade dos hidrogéis com propriedades de elasticidade diferentes para preservar a saúde do tecido intestinal e propriedades regenerativas.
[0221] As amostras foram obtidas a partir do tecido saudável do cólon de camundongos C57BL6/J obtidos a partir de Charles River Labs.
[0222] A camada de mucosa limpa foi lavada em meio Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) contendo soro fetal bovino (FBS) a 15 %, glutamina (2 mM), fator de crescimento epidérmico (200 ng/ml, Peprotech) e Insulina-TransferrinaSelênio-X (10 μΙ/ml, Gibco) e cortados com bisturis estéreis em pedaços de 1 cm2.
[0223] Um cilindro do tipo caverna (cilindro de clonagem de borosilicato, 6 x 6 mm para amostras de camundongo, BelICo) foi colado com cola cirúrgica (Vetbond, 3M, Milão, Itália) na face apical da mucosa. A mucosa foi então colocada em uma grade de metal estéril, previamente lavada em soro fetal bovino, em uma placa de cultura de órgão de poço central (BD Falcon) e 1 mL de DMEM contendo 15 % de FBS, glutamina, fator de crescimento epidérmico (200 ng/ml, Peprotech) e Insulina-Transferrina-Selênio-X (10 μΙ/ml, Gibco) foram usados para encher o centro da placa.
[0224] Os tecidos do cólon foram incubados com hidrogéis com elasticidade diferente, isto é, Gel B01 (hidrogel com menor elasticidade), 02, 03 e 04 (hidrogéis com elasticidade progressivamente mais alta) por 2 horas a 37 °C, após reconstituição do muco (1 hora a 37 °C sem hidrogéis). Os tecidos tratados com PBS e Meio foram usados como controle negativo e positivo, respectivamente.
[0225] Após a incubação, os tecidos foram fixados em Carnoy e embebidos em parafina para obter as seções de tecido. O tecido foi exposto ao meio ou aos hidrogéis apenas do lado que normalmente é exposto ao conteúdo intestinal.
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Portanto, as seções foram coradas com Azul Alciano/PAS (para visualizar o muco e as células secretoras de muco) ou com o anticorpo Ki-67 (para detectar a proliferação celular).
[0226] Os géis mencionados neste exemplo foram preparados como descrito no Exemplo 1, Tabelas 1 e 2 e foram caracterizados como descrito no Exemplo 2.
Resultados:
A) Comparação entre hidrogéis de CMC/CA com diferentes níveis de elasticidade:
[0227] Da análise dos experimentos independentes adicionais (com camundongos diferentes e também com o tecido humano a partir do Exemplo 4), verificou-se que o Gel B02 e Gel B03 são aqueles que preservam melhor integridade de arquitetura do tecido, a produção da camada de muco e integridade (como mostrado pela a coloração Azul Alciano/PAS na Figura 16) e capacidade proliferativa (como mostrado pela presença de núcleos positivos de Ki-67 em marrom). Esses dados sugerem que o Gel B02 e B03 são aqueles com os quais o tecido é mais compatível, e sua faixa de elasticidade é preferível.
B) Comparação entre hidrogéis de CMC/CA com diferentes níveis de elasticidade e hidrogéis de CMC/PEGDE com elasticidade comparável: Parte 1.
[0228] Da análise dos géis com propriedades de rigidez semelhantes ou diferentes (ou seja, Gel B-02 em comparação com Gel D, Gel A em comparação com Gel C; Gel B-02 e D em comparação com Gel A e C) na Figura 17, emergiu que o Gel B-02 e o Gel D têm o efeito de preservação melhor, porém semelhante, nos tecidos do cólon, preservando melhor a integridade de arquitetura e a produção e integridade da camada de muco. Visto que o Gel A e o Gel C têm um baixo efeito sobre a integridade do tecido, enquanto o Gel A é melhor que o Gel C. Isso sugere que o Gel B-02 e o Gel D são aqueles com os quais o tecido é mais
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63/65 compatível, devido às suas propriedades viscoelásticas mais altas e semelhantes, em comparação com os do Gel A e Gel C.
[0229] Foi observado que a saúde dos tecidos e regeneração é semelhante entre os hidrogéis de CMC quando se muda o tipo de CMC ou o reticulador, mas efetuou pelo o nível de elasticidade.
[0230] Parece que hidrogéis para a promoção de saúde e regeneração de epitélio e mucosa pode ser obtida através da utilização de CMC de alta ou baixa viscosidade, bem como diferentes tipos de reticuladores, desde que a elasticidade esteja na faixa direita.
C) Comparação entre hidrogéis de CMC/CA com diferentes níveis de elasticidade e hidrogéis de PEGDA com elasticidade comparável: Parte 2.
[0231] Da análise dos géis de Gel B e PEGDA mostrados na Figura 18, emergiu que compostos com propriedades viscoelásticas/rigidez comparáveis (Gel B-01 e PEGDA a 5 %; Gel B-02 e PEGDA a 10 %; Gel B-03 e PEGDA a 15 %) mostram efeito semelhante nos tecidos do cólon, em termos de preservação de arquitetura e produção e integridade da camada de muco. Em conclusão, a modulação das propriedades viscoelásticas dos géis dá origem a diferentes respostas teciduais.
[0232] Observou-se que a questão da saúde e regeneração é afetada pelo nível de elasticidade ao usar hidrogéis com a estrutura principal do PEG. O efeito ideal no tecido que foi alcançado pelos hidrogéis de PEG foi entre os níveis de elasticidade fornecidos por PEG a 5 % a PEG a 15 %. No entanto, os hidrogéis à base de CMC forneceram melhores resultados em faixas comparáveis de elasticidade. Esta observação sugere que há um efeito adicional que está relacionado à questão da composição no padrão de regeneração. Isso pode estar relacionado a efeitos de microbiota ou outros.
[0233] A partir desses resultados e observações, é evidente que uma ampla
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64/65 faixa de hidrogéis pode ser usada para a saúde e regeneração do tecido epitelial e de mucosa. A elasticidade do hidrogel é um parâmetro crucial. A composição do hidrogel parece fornecer efeito adicional sobre os padrões de regeneração; portanto, foi proposto a utilização de hidrogéis que acoplam faixas adequadas de elasticidade e composição adequada da matéria. Preferencialmente, os hidrogéis com propriedades de absorção mais altas e melhor biocompatibilidade devem ser usados, pois permitem administração e uso mais eficazes e também mais seguros.
D) Comparação entre fibras não reticuladas com diferentes níveis de elasticidade.
[0234] A partir desta análise, emergiu que a Fibra C parece preservar alguma integridade de arquitetura do tecido e produção e integridade da camada de muco (como mostrado pela coloração Azul Alciano/PAS na Figura 19). As Fibras A e D parecem ter um efeito negativo na integridade dos tecidos e muco.
[0235] As observações desta análise mostram que a saúde e a regeneração dos tecidos não são melhoradas através das propriedades mecânicas das fibras funcionais, especialmente não pelas fibras insolúveis, como a celulose microcristalina. As fibras que geram um maior nível de elasticidade, tais como a glucomanana, apresentam uma ligeira melhora, a qual está relacionada à sua maior elasticidade. No entanto, as fibras não reticuladas não estão fornecendo padrão de regeneração adequado por meio de efeitos mecânicos. Portanto, pode-se concluir que a glucomanana e outros polissacarídeos solúveis não são desejáveis para uso em sua forma não reticulada.
[0236] A patente e a literatura científica mencionadas na presente invenção estabelecem o conhecimento disponível pelos técnicos no assunto. Todas as patentes dos Estados Unidos e os pedidos de patentes dos Estados Unidos
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65/65 publicados ou não publicados citados na presente invenção são incorporados por referência. Todas as patentes publicadas e pedidos de patente estrangeiros citados na presente invenção são incorporados por referência. Todas as outras referências, documentos, manuscritos e literatura científica citados na presente invenção são aqui incorporados por referência.
[0237] Embora esta invenção tenha sido particularmente mostrada e descrita com referências a modalidades preferidas da mesma, será entendido pelos técnicos no assunto que várias alterações na forma e nos detalhes podem ser feitas sem se afastar do escopo da invenção abrangida pelas reivindicações anexas. Também deve ser entendido que as modalidades descritas na presente invenção não são mutuamente exclusivas e que as características das várias modalidades podem ser combinadas totalmente ou parcialmente de acordo com a invenção.

Claims (46)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para prevenir ou tratar uma doença ou distúrbio relacionado à permeabilidade intestinal em um indivíduo em necessidade do mesmo, caracterizado pelo fato de que compreende administrar ao trato gastrointestinal do indivíduo uma quantidade terapeuticamente eficaz de um hidrogel reticulado tendo um módulo de elasticidade (G') de pelo menos cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa.
  2. 2. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o módulo de elasticidade (G') é cerca de 1.000 Pa a cerca de 9.000 Pa.
  3. 3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de elasticidade (G') é cerca de 600 Pa a cerca de 9.000 Pa.
  4. 4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de elasticidade (G') é cerca de 800 Pa a cerca de 8.000 Pa.
  5. 5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de elasticidade (G') é cerca de 1.000 Pa a cerca de 6.000 Pa.
  6. 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o hidrogel é um polissacarídeo reticulado.
  7. 7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a doença ou distúrbio é selecionado a partir do grupo que consiste em: gastrite, úlcera péptica, úlcera duodenal, doença do refluxo gastroesofágico (GERD), refluxo ácido, esofagite eosinofílica, doença inflamatória intestinal (IBD), doença celíaca, alergias alimentares, síndrome do intestino irritável (IBS), colite infecciosa, infecção ou trauma do trato gastrointestinal, inflamação no trato gastrointestinal, síndrome aguda da radiação intestinal, enteropatia ambiental, mucosite, doença mista do tecido conjuntivo (MCTD), inflamação crônica, inflamação aguda, esteato-hepatite não alcoólica (NASH), doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD), diabetes
    Petição 870190127861, de 04/12/2019, pág. 10/15 vs mellitus tipo 1, sequelas do alcoolismo crônico, infecções respiratórias e distúrbios neurológicos.
  8. 8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a doença ou distúrbio é selecionado a partir do grupo que consiste em: doença de Crohn; colite ulcerativa; uma infecção selecionada a partir de infecção por H. pylori; Salmonella spp., Shigella, Staphylococcus, Campylobacter, Clostridium difficile, Escherichia coli patogênica, Yersinia, Vibrio spp, Candida, Giardia, Entamoeba histolytica, Bacteroides fragilis, rotavirus, norovirus, adenovirus e astrovirus; mucosite oral ou intestinal induzida por quimioterapia; artrite; sepse; distúrbios do espectro autista, doença de Alzheimer e doença de Parkinson.
  9. 9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o hidrogel compreende carboximetilcelulose reticulada.
  10. 10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é covalentemente reticulada.
  11. 11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é reticulada com um ácido policarboxílico ou um PEG bifuncional.
  12. 12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é reticulada com PEGDE ou ácido cítrico.
  13. 13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é carboximetilcelulose de alta viscosidade.
  14. 14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o hidrogel é carboximetilcelulose de alta viscosidade reticulada com ácido cítrico.
  15. 15. Composição farmacêutica para uso no tratamento ou prevenção de
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    3/6 doença ou distúrbios associados à permeabilidade gastrointestinal, em uma forma de dosagem adequada para administração oral, caracterizada pelo fato de que compreende um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de 500 a 10.000 Pa.
  16. 16. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o hidrogel compreende carboximetilcelulose reticulada.
  17. 17. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a carboximetilcelulose é reticulada com ácido cítrico ou um PEG bifuncional.
  18. 18. Método para prevenir ou tratar uma doença ou distúrbio relacionado à permeabilidade intestinal em um indivíduo em necessidade do mesmo, em que referida doença ou distúrbio afeta um tecido fora do trato gastrointestinal, caracterizado pelo fato de que compreende administrar ao trato gastrointestinal do indivíduo uma quantidade terapeuticamente eficaz de um hidrogel.
  19. 19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o hidrogel é administrado por via oral ao indivíduo.
  20. 20. Método de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que a doença ou distúrbio é selecionado a partir do grupo consistindo em: doença mista do tecido conjuntivo; inflamação crônica; inflamação aguda; doença hepática; sequelas do alcoolismo crônico; infecções; e distúrbios neurológicos.
  21. 21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a doença ou distúrbio é selecionado a partir do grupo que consiste em artrite, sepse, esteato-hepatite não alcoólica, doença hepática gordurosa não alcoólica, cirrose, carcinoma hepatocelular; sequelas do alcoolismo crônico; infecções respiratórias; distúrbios do espectro autista, doença de Alzheimer e
    Petição 870190127861, de 04/12/2019, pág. 12/15
    A/Ç>
    doença de Parkinson.
  22. 22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, caracterizado pelo fato de que o hidrogel compreende um polímero hidrofílico reticulado.
  23. 23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o polímero hidrofílico é um polissacarídeo.
  24. 24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o polissacarídeo é carboximetilcelulose.
  25. 25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é carboximetilcelulose de alta viscosidade.
  26. 26. Método de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é covalentemente reticulada.
  27. 27. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é reticulada com um ácido policarboxílico.
  28. 28. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é reticulada com ácido cítrico ou um PEG bifuncional.
  29. 29. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 28, caracterizado pelo fato de que hidrogel tem um módulo de elasticidade (G') de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa.
  30. 30. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o módulo de elasticidade é a partir de cerca de 1.000 Pa a cerca de 8.000 Pa.
  31. 31. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o módulo de elasticidade é a partir de cerca de 1.000 Pa a cerca de 6.000 Pa.
  32. 32. Método para reparar ou regenerar tecidos da mucosa do trato gastrointestinal (Gl), caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de contatar um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa com tecidos da mucosa em necessidade de reparo ou
    Petição 870190127861, de 04/12/2019, pág. 13/15
    5/6 regeneração.
  33. 33. Método para promover a formação de junções oclusivas do trato gastrointestinal (Gl), caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de contatar um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa com o trato gastrointestinal em necessidade de reparo ou regeneração.
  34. 34. Método para formar um suporte temporário no trato Gl, caracterizado pelo fato de que compreende contatar o trato Gl com um hidrogel tendo um módulo de elasticidade (G') de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa em que o hidrogel forma um suporte no trato Gl em que o suporte promove interações célula-biomaterial, aderências celulares, transporte de gases suficientes, nutrientes e fatores regulatórios para sobrevivência celular, proliferação e diferenciação ou qualquer combinação dos mesmos em que o suporte temporário não aumenta a inflamação no trato Gl como comparado a quantidade de inflamação no trato Gl antes do contato do lúmen intestinal com o hidrogel.
  35. 35. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 34, caracterizado pelo fato de que o hidrogel compreende um polímero hidrofílico reticulado.
  36. 36. Método de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o polímero hidrofílico é um polissacarídeo.
  37. 37. Método de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o polissacarídeo é carboximetilcelulose.
  38. 38. Método de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é carboximetilcelulose de alta viscosidade.
  39. 39. Método de acordo com a reivindicação 37 ou 38, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é covalentemente reticulada.
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    6/6
  40. 40. Método de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é reticulada com um ácido policarboxílico.
  41. 41. Método de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que a carboximetilcelulose é reticulada com ácido cítrico ou um PEG bifuncional.
  42. 42. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 41, caracterizado pelo fato de que o hidrogel tem um módulo de elasticidade (G') de cerca de 500 Pa a cerca de 10.000 Pa.
  43. 43. Método de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que o módulo de elasticidade é a partir de cerca de 1.000 Pa a cerca de 8.000 Pa.
  44. 44. Método de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo fato de que o módulo de elasticidade é a partir de cerca de 1.000 Pa a cerca de 6.000 Pa.
  45. 45. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a co-administração de um segundo agente terapêutico.
  46. 46. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 6, 23 ou 36, caracterizado pelo fato de que o polissacarídeo é celulose modificada.
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