EA026886B1 - Способ одновременного замещения и сшивки полисахарида по его гидроксильным функциональным группам - Google Patents

Способ одновременного замещения и сшивки полисахарида по его гидроксильным функциональным группам Download PDF

Info

Publication number
EA026886B1
EA026886B1 EA201491084A EA201491084A EA026886B1 EA 026886 B1 EA026886 B1 EA 026886B1 EA 201491084 A EA201491084 A EA 201491084A EA 201491084 A EA201491084 A EA 201491084A EA 026886 B1 EA026886 B1 EA 026886B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
polysaccharide
gel
present
crosslinking
substitution
Prior art date
Application number
EA201491084A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201491084A1 (ru
Inventor
Жереми Бон Бетамп
Эстелль Пирон
Original Assignee
Лаборатуар Виваси
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лаборатуар Виваси filed Critical Лаборатуар Виваси
Publication of EA201491084A1 publication Critical patent/EA201491084A1/ru
Publication of EA026886B1 publication Critical patent/EA026886B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/716—Glucans
    • A61K31/717—Celluloses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/716—Glucans
    • A61K31/722—Chitin, chitosan
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/726—Glycosaminoglycans, i.e. mucopolysaccharides
    • A61K31/728—Hyaluronic acid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/738—Cross-linked polysaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/73—Polysaccharides
    • A61K8/735—Mucopolysaccharides, e.g. hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • A61Q19/08—Anti-ageing preparations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/02—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/12—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to a nitrogen atom of the saccharide radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
    • C08B15/005—Crosslinking of cellulose derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0003—General processes for their isolation or fractionation, e.g. purification or extraction from biomass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
    • C08B37/0027—2-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
    • C08B37/003—Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0063—Glycosaminoglycans or mucopolysaccharides, e.g. keratan sulfate; Derivatives thereof, e.g. fucoidan
    • C08B37/0072—Hyaluronic acid, i.e. HA or hyaluronan; Derivatives thereof, e.g. crosslinked hyaluronic acid (hylan) or hyaluronates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08—Cellulose derivatives
    • C08L1/26—Cellulose ethers
    • C08L1/28—Alkyl ethers
    • C08L1/286—Alkyl ethers substituted with acid radicals, e.g. carboxymethyl cellulose [CMC]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/80—Process related aspects concerning the preparation of the cosmetic composition or the storage or application thereof
    • A61K2800/91—Injection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019—Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Gerontology & Geriatric Medicine (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу одновременного замещения и сшивания полисахарида по его гидроксильным группам в водной фазе, включающему стадии, на которых полисахарид вносят в водную среду, смешивают полисахарид по меньшей мере с одним предшественником заместителя и с сшивающим агентом, получают и выделяют замещенный и сшитый полисахарид, причем способ осуществляют в присутствии кислотного или основного катализатора, концентрация которого составляет от 3,16×110до 0,32 моль/л, и при температуре менее чем 60°С. В одном из вариантов осуществления полисахарид находится в виде геля или гидрогеля, который применяют, в частности, в качестве биоматериала для заполнения.

Description

Настоящее изобретение относится к новым биосовместимым сшитым и замещенным полисахаридам, которые характеризуются улучшенными реологическими свойствами и необязательно проявляют полезные свойства, придаваемые заместителями, такие как, например, гидратирующее или липофилизирующее действие, по сравнению с традиционными сшитыми полисахаридами и могут быть применены в качестве биоматериалов, в частности, в области коррекционной хирургии, восстановления тканей или в качестве суставного материала или суставных жидкостей.
В предшествующем уровне техники известно большое число замещенных и сшитых полисахаридов, но ни один из способов предшествующего уровня не дает возможность получить полисахариды, обладающие реологическими свойствами, улучшенными благодаря синергическому эффекту согласно настоящему изобретению.
В патенте ЕР 0256116, выданном на имя компании ΡΙΌΙΑ, описаны сшитые соединения, замещенные посредством сложноэфирных групп по группам -СООН полисахарида. Действительно цепи гиалуроновой кислоты сшивают сложноэфирными мостиками, образуемыми внутри- или межмолекулярной реакцией между алифатическими многоатомными спиртами и карбоксильными группами полисахарида. Замещение также может осуществляться по сложноэфирным функциональным группам полисахарида путем прививания малых молекул, содержащих гидроксильные функциональные группы, таких как, например, этанол или бензиловый спирт.
В патенте ЕР 0341745, также выданном на имя компании ΡΙΌΙΑ, полимер является самосшивающимся в том смысле, что сложноэфирные функциональные группы образованы между карбоксильными функциональными группами полисахарида и гидроксильными функциональными группами той же самой или иной цепи без сшивающего агента. В этом патенте описаны также сшитые и замещенные полимеры. В данном случае заместители также представляют собой цепи спиртов, таких как этанол или бензиловый спирт, и привиты к полисахариду по его карбоксильным функциональным группам.
В патентной заявке \УО 99/43728, поданной компанией ΡΙΌΙΑ, дана ссылка на гиалуроновые кислоты, сульфированные в положении атома N или в положении атома О. К этим полисахаридам, которые, как указано в приведенных выше заявках, могут быть самосшивающимися или сшиваемыми посредством сложноэфирных мостиков (ЕР 0256116 и ЕР 0341745), затем прививают полиуретаны. В результате получают сложную матрицу различных совместно сшитых полимеров. Однако в случае этих продуктов сшивка происходит также по сложноэфирным функциональным группам, и кроме того, требуется использовать по меньшей мере три стадии синтеза в случае матрицы О- или Ν-сульфированного полисахарида и полиуретан. Таким образом, они не дают удовлетворительного решения.
В патенте ЕР 0749982, выданном на имя компании НЕКСиЬЕ§, описано получение полимеров, замещенных стерически затрудненными соединениями фенола с антиоксидантными свойствами, которые могут быть необязательно сшитыми. Сшивка осуществляют традиционными средствами предшествующего уровня техники, используя полифункциональные эпоксидные соединения или соответствующие галогенгидрины (США 4716224, США 4863907, ЕР 0507604 А2, США 4716154, США 4772419, США 4957744), многоатомные спирты (США 4582865, США 4605691), дивинилсульфон (США 5128326, США 4582865) и альдегиды (США 4713448) . Согласно предпочтительному варианту осуществления полимер сшивают по реакции с карбоновыми кислотами или ангидридами поликислот, чтобы снова получить сложные эфиры. Соединения, описанные в предшествующем уровне техники, в большинстве случаев также имеют большое число сложноэфирных фенольных групп.
Совместно сшитые полимеры также известны в предшествующем уровне техники, например, как описано в патентной заявке \УО 2005/012364, поданной компанией ΑΝΤΕΙδ, которые имеют улучшенное последействие благодаря образованию матрицы совместной сшивкой одного или более полимеров. Кроме того, эти совместно сшитые полисахариды могут быть замещены полимерами, имеющими низкую среднемолекулярную массу или малые неполимерные молекулы. Обычно эти полимеры представляют собой гиалуроновую кислоту, совместно сшитую с целлюлозой, к которой соединение будет непосредственно привито посредством сшивающего агента с малым полимером, таким как гепарин или гиалуроновая кислота, несущим сложные бензиловые эфиры (Мм<50000 кДа) . В некоторых случаях антиоксиданты, такие как витамин С, также прививают посредством сшивающего агента.
В патенте США 4605691, выданном на имя Ва1а/5 (ΒΙΟΜΑΤΚΙΧ), также описан способ совместного сшивания (способ образования совместно сшитых полимеров). В этом случае речь идет о совместном сшивании гиалуроновой кислоты с коллагеном, целлюлозой, гепарином или карминовой кислотой.
Общим признаком способов, описанных в предшествующем уровне техники, является то, что замещения или прививки, приводящие к функционализации, имеют место через посредство сшивающего агента. По сравнению только с сшивкой различие проявляется в конкуренции между реакцией сшивания и функционализацией посредством сшивающего агента.
Таким образом, специалист в данной области техники всегда должен уделять внимание регулированию количества вводимого сшивающего агента таким образом, чтобы функционализация не лимитировала сшивку, что будет приводить к модификации конечных свойств геля в зависимости от соответствующей кинетики реакций.
Действительно, если сшивка имеет место перед введением функционального агента, необходимо
- 1 026886 следить, с одной стороны, чтобы функциональный агент вводился в сшиваемую полимерную сетку гомогенно, и, с другой стороны, чтобы сшивающий агент оставался в количестве, достаточном для функционализации полимера. В случае полного расходования требуется добавлять дополнительное количество сшивающего агента, при этом имеется риск возможного чрезмерного сшивания. В некоторых случаях специалист в данной области будет даже вынужден осуществлять замещение перед сшивкой, чтобы ограничить конкуренцию эффектов.
Таким образом, специалист в данной области всегда будет стоять перед выбором осуществления замещения перед или после сшивки и регулированием реакционных условий с учетом скоростей реакций полимер/сшивающий агент и функционализирующий агент/сшивающий агент. Таким образом, этот выбор представляет собой решающую и ответственную стадию способа.
Известны также водорастворимые целлюлозы, такие как сульфоалкилцеллюлозы, замещенные сульфоалкилами и простыми эфирами. Искомая цель состоит в достижении высокой степени функционализации, чтобы получать сульфоалкилцеллюлозы, растворимые в воде, см., например, патент США 4990609, выданный на имя компании ^ОЬРР ^ΆΡδΚΘΌΕ. Для функционализации этого типа часто используют сультоны вследствие их высокой реакционной способности, которая дает возможность получения высокой степени функционализации и улучшения растворимости конечного продукта благодаря вполне определенному присутствию функциональных сульфонатных групп. Однако если требуется провести сшивку на второй стадии, то высокая степень замещения может препятствовать достаточному сшиванию полимера. Кроме того, условия функционализации часто являются крайне жесткими для полисахарида, чтобы не разложиться до степени необратимого ухудшения его реологических свойств, см., например, соединения, описанные в США 3046272.
Известно, что полисахариды, например гиалуроновая кислота, являются относительно нестойкими в щелочных условиях, и известно также, что во время сшивания или деацетилирования гиалуроновой кислоты в растворе гидроксида натрия происходит распад (δίιηΚονίο с1 а1. , СагЪойубга1е Ро1утег8, 41, 2000, 9-14), с точки зрения реакций, описанных в предшествующем уровне техники, они часто являются длительными и/или в условиях рН, которые вызывают распад.
Показано (см. сравнительные примеры, приведенные ниже), что в условиях высокощелочных концентраций и при повышенных температурах, которым подвергаются полисахариды в способах, таких как описано в США 4321367 или в США 4175183, имеет место распад полисахарида.
Таким образом, хотя описанные в предшествующем уровне техники способы получения сшитого и замещенного полимера являются относительно легкими в осуществлении, они очень часто являются длительными и требуют нескольких стадий вследствие последовательного добавления различных ингредиентов, чтобы избежать конкуренции между разнообразными полимерами и прививками, которые будут присоединяться к полисахариду посредством сшивающего агента. Кроме того, вследствие длительности реакции и реакционных условий получаемый полимер может обладать ухудшенными реологическими свойствами.
Настоящее изобретение дает возможность устранить все недостатки способов предшествующего уровня техники и, кроме того, делает возможным получение полисахаридов, обладающих реологическими свойствами, которые синергически улучшены.
Настоящее изобретение относится к способу получения сшитых и замещенных полисахаридов. В основном в данном способе реакции сшивания и замещения осуществляют одновременно в одних и тех же экспериментальных условиях и по одним и тем же реакционным центрам, гидроксильным функциональным группам полисахарида, в данном случае при отсутствии конкуренции между различными включенными реагентами, при этом замещение осуществляют без посредства сшивающего агента. Таким образом, полученная степень замещения и сшивки сравнима с показателями, полученными при реакциях, осуществляемых последовательно, и реологические свойства полисахаридов улучшены.
Настоящее изобретение относится также к сшитому и замещенному полисахариду, полученному способом по настоящему изобретению, реологические свойства которого, в частности вязкоупругость, увеличены не только по сравнению с замещенным полисахаридом, но также по сравнению с полисахаридом, подвергнутым только сшивке, а также по сравнению с замещенным и затем сшитым полисахаридом.
Кроме того, заместители могут придавать полезные свойства, например биологические свойства, полисахаридам по настоящему изобретению, реологические свойства которых улучшены. Синергический эффект является тем более неожиданным в силу того, что он сохраняется в ходе стерилизации замещенного и сшитого полисахарида.
Таким образом, настоящее изобретение дает возможность сочетать преимущества, связанные с замещением, и преимущества, связанные со сшивкой, без модификации индивидуальных характеристик каждой из этих модификаций, взятых по отдельности, и, самое главное, без ухудшения реологических свойств, в силу того, что они улучшены синергически.
Настоящее изобретение относится к способу одновременного замещения и сшивки полисахарида по его гидроксильным функциональным группам в водной среде, включающему следующие стадии:
внесение полисахарида в водную среду;
- 2 026886 смешивание полисахарида по меньшей мере с одним предшественником заместителя; смешивание полисахарида со сшивающим агентом; получение и выделение замещенного и сшитого полисахарида;
где указанный способ осуществляют в присутствии основного или кислотного катализатора, концентрация которого составляет от 3,16х 10-7 до 0,32 моль/л, и при температуре менее чем 60°С.
Под термином по его гидроксильным функциональным группам понимают, что замещение и сшивку осуществляют по группам -ОН, содержащимся в полисахаридах.
Способ может быть охарактеризован также степенью реакционной способности катализатора или
ИСК.
Относительное содержание катализатора в реакционной массе (КСК) определено следующим образом:
Число молей реакционноспособных функциональных групп катализатора, введенных в реакционную среду
ЕСЕ - -------—--—-------Число молей дисахаридных звеньев, введенных в реакционную среду
В одном из вариантов осуществления степень реакционной способности катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,02:1 до 3:1.
В одном из вариантов осуществления степень реакционной способности катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,2:1 до 3:1.
В одном из вариантов осуществления степень реакционной способности катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,3:1 до 3:1.
В одном из вариантов осуществления степень реакционной способности катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,5:1 до 2:1.
В одном из вариантов осуществления степень реакционной способности катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,7:1 до 1,5:1.
В одном из вариантов осуществления степень реакционной способности катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет 1,75:1.
В одном из вариантов осуществления степень реакционной способности катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет 1:1.
В одном из вариантов осуществления степень реакционной способности катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,8:1.
В одном из вариантов осуществления степень реакционной способности катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,06:1.
В одном из вариантов осуществления катализатором в способе согласно настоящему изобретению является основание.
В этом варианте осуществления реакционноспособная функциональная группа катализатора представляет собой ион НО-.
Для водной фазы соблюдается условие, при котором рН=14+1д([НС-]) и [НО-]=10-(14-рН).
В одном из вариантов осуществления концентрация ионов НО-катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет от 10-6 до 0,32 моль/л, так что 10-6 моль/л<[НО-]<0,32 моль/л.
В одном из вариантов осуществления концентрация ионов НО-катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет от 3,16х10-4 до 3,16х10-2 моль/л, так что 3,16х10-4 моль/л<[НО-]<3, 16х10-2 моль/л.
В одном из вариантов осуществления катализатор в способе согласно настоящему изобретению представляет собой неорганическое основание.
В одном из вариантов осуществления неорганическое основание в способе согласно настоящему изобретению выбрано из группы, состоящей из соды (гидроксида натрия) или поташа (гидроксида калия).
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация неорганического основания в способе согласно настоящему изобретению составляет от 1,2х10-5 до 1,3%.
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация неорганического основания в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,25 до 1,1%.
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация неорганического основания в способе согласно настоящему изобретению составляет 1%.
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация неорганического основания в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,5%.
В одном из вариантов осуществления катализатор в способе согласно настоящему изобретению представляет собой органическое основание.
В одном из вариантов осуществления органическое основание в способе согласно настоящему изобретению представляет собой пиридин.
В одном из вариантов осуществления рН водной реакционной среды в способе согласно настоящему изобретению является щелочным.
В одном из вариантов осуществления рН водной реакционной среды в способе согласно настояще- 3 026886 му изобретению находится в интервале от 8 до 13,5.
В одном из вариантов осуществления рН водной реакционной среды в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 10,5 до 12,5.
В одном из вариантов осуществления катализатор в способе согласно настоящему изобретению представляет собой кислоту.
В этом варианте осуществления реакционноспособная функциональная группа катализатора представляет собой ион Н3О+.
В одном из вариантов осуществления концентрация иона Н3О+ катализатора в способе согласно настоящему изобретению составляет от 3,16х10 моль/л.
до 0,01 моль/л, так что 3,16x10 моль/л<[Н3О ]<0,01
В одном из вариантов осуществления концентрация иона Н3О+ катализатора в способе согласно на10-6 моль/л<[Н3О+]<3, 16х10-5
10-6 до
3,16x10 моль/л, так что стоящему изобретению составляет от моль/л.
Для водной среды соблюдается условие, при котором рН=-1д([Н3О+]) и [Н3О+]=10-рН
В одном из вариантов осуществления кислота в способе согласно настоящему изобретению представляет собой неорганическую кислоту.
В одном из вариантов осуществления неорганическая кислота в способе согласно настоящему изобретению представляет собой хлористо-водородную кислоту.
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация неорганической кислоты в способе согласно настоящему изобретению составляет от 1,14х10-5 до 1,15%.
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация неорганической кислоты в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,05 до 1%.
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация неорганической кислоты в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,05 до 0,36%.
В одном из вариантов осуществления катализатор в способе согласно настоящему изобретению представляет собой органическую кислоту.
В одном из вариантов осуществления органическая кислота выбрана из группы, состоящей из глутаминовой кислоты или уксусной кислоты.
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация органической кислоты в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,25 до 2%.
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация органической кислоты в способе согласно настоящему изобретению составляет от 0,25 до 1,1%.
В одном из вариантов осуществления массовая концентрация органической кислоты в способе согласно настоящему изобретению составляет 1%.
В одном из вариантов осуществления рН водной реакционной среды в способе согласно настоящему изобретению является кислым.
В одном из вариантов осуществления рН водной реакционной среды в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 2 до 6,5.
В одном из вариантов осуществления рН водной реакционной среды в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 4,5 до 6.
Основный или кислотный катализатор растворим в водных средах.
В одном из вариантов осуществления полисахарид в способе согласно настоящему изобретению выбран из группы, состоящей из гиалуроновой кислоты или ее солей, хитозана, целлюлозы и их производных.
В одном из вариантов осуществления полисахарид представляет собой гиалуроновую кислоту.
В одном из вариантов осуществления полисахарид представляет собой гиалуронат натрия.
В одном из вариантов осуществления полисахарид представляет собой хитозан.
В одном из вариантов осуществления хитозан представляет собой частично деацетилированный хитозан.
В одном из вариантов осуществления используют хитозан со степенью деацетилирования приблизительно 80%.
В одном из вариантов осуществления полисахарид представляет собой целлюлозу или ее производные.
В одном из вариантов осуществления полисахарид представляет собой карбоксиметилцеллюлозу. Термин молекулярная масса или Мм означает среднемассовую молекулярную массу полисахарида, выраженную в дальтонах.
В одном из вариантов осуществления молекулярная масса полисахарида находится в интервале от 0,01 до 4,0 МДа.
В одном из вариантов осуществления молекулярная масса полисахарида находится в интервале от 0,1 до 3,6 МДа.
В одном из вариантов осуществления молекулярная масса полисахарида находится в интервале от
- 4 026886
0,10 до 0,15 МДа.
В одном из вариантов осуществления молекулярная масса полисахарида находится в интервале от 0,9 до 2 МДа.
В одном из вариантов осуществления молекулярная масса полисахарида находится в интервале от 2,5 до 3,6 МДа.
В одном из вариантов осуществления молекулярная масса Мм полисахарида составляет 2,7 МДа.
В одном из вариантов осуществления молекулярная масса Мм полисахарида составляет 1,5 МДа.
В одном из вариантов осуществления молекулярная масса Мм полисахарида составляет 1,0 МДа.
В одном из вариантов осуществления молекулярная масса Мм полисахарида составляет 120000 Да.
В одном из вариантов осуществления сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению является би- или полифункциональным.
В одном из вариантов осуществления би- или полифункциональный сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере одну эпоксидную группу.
В одном из вариантов осуществления би- или полифункциональный сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению выбран из группы, состоящей из этиленгликольдиглицидилового эфира, бутандиолдиглицидилового эфира, полиглицеринполиглицидилового эфира, полиэтиленгликольдиглицидилового эфира, полипропиленгликольдиглицидилового эфира, бис- или полиэпоксисоединения, такого как 1,2,3,4-диэпоксибутан или 1,2,7,8-диэпоксиоктан.
В одном из вариантов осуществления би- или полифункциональный сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению представляет собой эпихлоргидрин.
В одном из вариантов осуществления би- или полифункциональный сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере одну винильную группу.
В одном из вариантов осуществления би- или полифункциональный сшивающий агент представляет собой диалкилсульфон, где линейные или разветвленные алкильные группы, являющиеся одинаковыми или различными, представляют собой цепи, содержащие от 1 до 4 атомов углерода.
В одном из вариантов осуществления би- или полифункциональный сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению представляет собой дивинилсульфон.
В одном из вариантов осуществления сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению представляет собой моно-, би- или полиальдегид.
В одном из вариантов осуществления сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению представляет собой формальдегид.
В одном из вариантов осуществления сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению представляет собой глутаровый альдегид.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого сшивающего агента и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 0,001 до 0,5.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого сшивающего агента и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 0,01 до 0,3.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого сшивающего агента и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 0,05 до 0,2.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого сшивающего агента и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,07.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого сшивающего агента и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,08.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого сшивающего агента и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,10.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого сшивающего агента и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,14.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого сшивающего агента и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,21.
В одном из вариантов предшественник заместителя в способе согласно настоящему изобретению выбран из соединений, молекулы которых содержат только одну реакционноспособную функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из винильной, эпоксидной, аллильной, кетонной, альдегидной, тиоцианатной, галогенидной, изоцианатной, гелогенсиликоновой, нитрильной и сультоновой функциональных групп.
Под термином реакционноспособная группа понимают обозначение функциональной группы, способной образовывать связь с гидроксильной функциональной группой полисахарида.
В одном из вариантов осуществления связь образуется за счет создания связи простого эфира.
В одном из вариантов осуществления связь образуется за счет создания полуацетальной связи.
В одном из вариантов осуществления связь образуется за счет создания уретановой связи.
Таким образом, по условиям способа согласно настоящему изобретению образование сложноэфирной функциональной группы исключено.
В одном из вариантов осуществления предшественник заместителя в способе согласно настоящему
- 5 026886 изобретению выбран из группы, состоящей молекул, дополнительно содержащих по меньшей мере одну преимущественную функциональную группу или группу, которая является инертной в отношении реакций замещения и сшивания и выбрана из группы, состоящей из сульфонатной, линейной или разветвленной алкильной, замещенной или незамещенной ароматической, сульфатной, тиольной, моносахаридной, фосфатной, фосфонатной, карбонатной и сложноэфирной групп или функциональных групп.
Под термином инертная понимают обозначение функциональной группы, которая не вступает в реакцию в условиях осуществления способа и является стабильной в условиях хранения продукта, полученного способом по настоящему изобретению. Таким образом, функциональная группа, которая в условиях осуществления способа не обладает способностью взаимодействовать с любой из функциональных групп полисахарида, или с любой из функциональных групп сшивающего агента, или с любой из реакционноспособных функциональных групп предшественника заместителя, является инертной в условиях осуществления способа.
В одном из вариантов осуществления предшественник заместителя в способе согласно настоящему изобретению выбран из группы, состоящей из молекул общей формулы Р-К-(С)Х, где
Р представляет собой реакционноспособную функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из замещенной или незамещенной винильной, замещенной или незамещенной эпоксидной, замещенной или незамещенной аллильной, кетонной, альдегидной, тиоцианатной, галогенидной, изоцианатной, гелогенсиликоновой, нитрильной и сультоновой функциональных групп; К представляет собой связь или алкильную цепь, имеющую от 1 до 12 атомов углерода, линейную или разветвленную, замещенную или незамещенную ароматическую, насыщенную или ненасыщенную, необязательно содержащую один или более гетероатомов;
С представляет собой или атом водорода или преимущественную функциональную группу или группу, которая является инертной и выбрана из группы, состоящей из сульфонатной, линейной или разветвленной алкильной, замещенной или незамещенной ароматической, сульфатной, тиольной, моносахаридной, фосфатной, фосфонатной, карбонатной и сложноэфирной групп или функциональных групп;
х равен целому числу, так что 1<х<3.
В одном из вариантов осуществления Р в способе согласно настоящему изобретению представляет собой винильную функциональную группу, и предшественник заместителя выбран из группы, состоящей из соединения формулы
,е где К и С являются такими, как определено выше;
К1, К2 и К3, которые являются одинаковыми или различными, представляют собой или атом водорода, или алкильную цепь, имеющую от 1 до 3 атомов углерода.
В одном из вариантов осуществления Р в способе согласно настоящему изобретению представляет собой эпоксидную группу, и предшественник заместителя выбран из группы, состоящей из соединения формулы где К и С являются такими, как определено выше;
Κι, К2 и К3 являются такими, как определено выше.
В одном из вариантов осуществления Р в способе согласно настоящему изобретению представляет собой аллильную группу, и предшественник заместителя выбран из группы, состоящей из соединения формулы где К и С являются такими, как определено выше;
Κι, К2 и К3 являются такими, как определено выше;
К4 и К5, которые являются одинаковыми или различными, представляют собой или атом водорода, или алкильные цепи, имеющие от 1 до 3 атомов углерода.
В одном из вариантов осуществления С в способе согласно настоящему изобретению представляет собой сульфатную функциональную группу.
В одном из вариантов осуществления С представляет собой атом водорода.
В одном из вариантов осуществления С представляет собой сульфонатную функциональную груп- 6 026886 пу.
В одном из вариантов осуществления заместитель в способе согласно настоящему изобретению выбран из группы, состоящей из аллилсульфатов, эпоксисульфатов, винилсульфонатов и эпоксиалканов.
В одном из вариантов осуществления заместитель в способе согласно настоящему изобретению выбран из группы, состоящей из винилсульфоновой кислоты или ее солей, эпоксибутана или аллилсульфата натрия.
В одном из вариантов осуществления полифункциональный сшивающий агент представляет собой 1,4-бутандиолдиглицидиловый эфир (ΒΌΌΕ), и предшественник заместителя представляет собой винилсульфонат натрия.
В одном из вариантов осуществления полифункциональный сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению представляет собой 1,4-бутандиолдиглицидиловый эфир (ΒΌΌΕ), и предшественник заместителя представляет собой аллилсульфат натрия.
В одном из вариантов осуществления полифункциональный сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению представляет собой 1,4-бутандиолдиглицидиловый эфир (ΒΌΌΕ), и предшественник заместителя представляет собой эпоксибутан.
В одном из вариантов осуществления полифункциональный сшивающий агент в способе согласно настоящему изобретению представляет собой дивинилсульфон, и предшественник заместителя представляет собой винилсульфонат натрия.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого предшественника заместителя и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 0,001 до 4,00.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого предшественника заместителя и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 0,20 до 2,20.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого предшественника заместителя и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,24.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого предшественника заместителя и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,30.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого предшественника заместителя и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,35.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого предшественника заместителя и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,90.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого предшественника заместителя и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 1,00.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого предшественника заместителя и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 1,60.
В одном из вариантов осуществления молярное соотношение применяемого предшественника заместителя и полисахарида в способе согласно настоящему изобретению составляет 2,00.
В основном реакции сшивания и замещения в способе согласно настоящему изобретению осуществляют одновременно в одних и тех же экспериментальных условиях и по одним и тем же реакционным центрам полисахарида, причем в отсутствие конкуренции между различными реагентами. Степени замещения и сшивания имеют такие же значения, как и в случае реакций, осуществляемых по отдельности.
Таким образом, способ дает возможность управлять сшивкой независимо от замещения, облегчая получение гелей и предоставляя возможность легко адаптировать продукт в соответствии с его использованием.
Настоящее изобретение благодаря одновременности замещения и сшивания дает возможность снизить время нахождения полисахарида в щелочной среде, в которой он разрушается при длительном пребывании. Действительно, хорошо известно, что в случае осуществления только замещения в щелочной среде, например, гиалуроновая кислота быстро разрушается и теряет все свои желатинирующие и вязкоупругие свойства. Неожиданный эффект настоящего изобретения состоит в том, что одновременность протекания реакций сшивания и замещения защищает полисахарид в ходе реакции и обеспечивает получение синергического эффекта в отношении его реологических свойств, в частности в отношении упругости полисахарида, которая значительно увеличивается.
Преимущества, связанные с одновременностью протекания реакций сшивания/замещения, не ограничиваются преимуществами, проявляющимися в отношении конечного продукта, такими как лучшая упругость, хорошая гомогенность геля, однородное распределение заместителей или уменьшение разрушения полисахарида во время сшивания/замещения, преимуществами являются также продолжительность реакции и, самое главное, число реакционных стадий. Способ по настоящему изобретению дает возможность вводить все реагенты одновременно. Осуществление всего одной реакционной стадии дает не только значительный выигрыш во времени, но также снижает потери времени и растворителей. Все осуществляемые реакции, а именно реакции сшивания и замещения, протекают в одинаковых условиях, введенный катализатор обладает активностью в отношении обеих реакций, так что не требуется увели- 7 026886 чивать его количество по сравнению с осуществлением только сшивания. Отсутствие конкуренции между сшивкой и замещением избавляет от необходимости добавлять избыток реагента, чтобы компенсировать его распад или слишком быстрое расходование.
В способе по настоящему изобретению не используют других катализаторов, кроме простых кислот или оснований, не используют также органические растворители, активаторы, при этом материальный баланс реакции является хорошим ввиду отсутствия образования побочных продуктов.
Последний пункт представляет собой другое преимущество: в способе по настоящему изобретению не образуются побочные продукты, от которых требуется избавляться при очистке. Речь идет о простой промывке продукта для удаления остатка сшивающего агента и катализатора. С учетом вариантов применения полученных полисахаридов предпочтительно в качестве биоматериалов отсутствие побочных продуктов действительно является конкурентоспособным преимуществом.
Способ, дающий возможность получать соединения согласно настоящему изобретению, отличается от способов предшествующего уровня техники тем, что его простое осуществление неожиданно дает возможность осуществления замещение и сшивки полисахарида одновременно и без конкуренции между замещением и сшивкой. В результате достигается лучшее управление степенью сшивания или степенью замещения.
Способ, дающий возможность получать продукты согласно настоящему изобретению, предлагает полную свободу в отношении выбора параметров каждой реакции, протекающей в реакционной среде одновременно и независимо. Таким образом, можно изменять степень сшивания, не влияя на замещение, и, наоборот, можно изменять степень замещения без влияния на сшивку.
Осуществление способа сшивания по настоящему изобретению дает возможность получать легко инъецируемый продукт с высокой степенью гомогенности. Неожиданно оказалось, что способ по настоящему изобретению дает возможность улучшать реологические свойства сшитых полисахаридов без использования повышенного количества сшивающего агента. Он дает возможность, кроме того, придавать другие свойства, такие как гидратация, липофильность.
Способ по настоящему изобретению является таким, что обеспечивается возможность осуществления до трех реакций одновременно. Под термином тремя одновременными реакциями понимают сшивку с одновременным осуществлением двойного замещения.
В одном из вариантов осуществления полисахарид, полученный способом согласно настоящему изобретению, замещен по его гидроксильным функциональным группам.
Степень введения замещения (Ό8Ι) определено следующим образом:
Число молей реакционноспособных функциональных групп заместителя, введенных в реакционную среду
Ω5Ι --Число молей дисахаридных звеньев, введенных > реакционную среду
В одном из вариантов осуществления степень введения замещения в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 0,001 до 4,00 (0,001<Ό8Ι<4,00).
В одном из вариантов осуществления степень введения замещения в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 0,20 до 2,20 (0,20<Ό8Ι<2,20).
В одном из вариантов осуществления степень введения замещения в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,24.
В одном из вариантов осуществления степень введения замещения в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,30.
В одном из вариантов осуществления степень введения замещения в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,35.
В одном из вариантов осуществления степень введения замещения в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,90.
В одном из вариантов осуществления степень введения замещения составляет 1,00.
В одном из вариантов осуществления степень введения замещения в способе согласно настоящему изобретению составляет 1,60.
В одном из вариантов осуществления степень введения замещения в способе согласно настоящему изобретению составляет 2,00.
В одном из вариантов осуществления полисахарид, полученный в способе согласно настоящему изобретению, сшит посредством взаимодействия сшивающего агента с его гидроксильными группами.
Степень введения сшивающего агента (ΌΟΙ) определена следующим образом:
Число молей сшивающего агента, введенного в реакционную среду ОС1 =---------Число молей досахармзных звеньев, введенных в реакционную среду
В одном из вариантов осуществления степень введения сшивающего агента в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 0,001 до 0,5.
В одном из вариантов осуществления степень введения сшивающего агента в способе согласно настоящему изобретению находится в интервале от 0,01 до 0,3.
В одном из вариантов осуществления степень введения сшивающего агента в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,07.
- 8 026886
В одном из вариантов осуществления степень введения сшивающего агента в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,08.
В одном из вариантов осуществления степень введения сшивающего агента в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,10.
В одном из вариантов осуществления степень введения сшивающего агента в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,14.
В одном из вариантов осуществления степень введения сшивающего агента в способе согласно настоящему изобретению составляет 0,21.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет от 4 до 20 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет от 6 до 16 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет от 8 до 14 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет 5,7 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет 6,3 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет 10,3 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет 11,1 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет 12,2 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет 13,5 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет 14,3 мас.%.
В одном из вариантов осуществления соотношение массы полисахарида к массе воды при применении в способе согласно настоящему изобретению составляет 15,8 мас.%.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют при комнатной температуре.
Под термином комнатная температура понимают значение температуры от 18 до 25°С.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют при температуре выше 25°С.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют при температуре ниже 60°С.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют при температуре от 39 до 60°С.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют при температуре 40°С.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют при температуре 50°С.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют в течение промежутка времени в интервале от 15 мин до 48 ч.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют в течение от 1 до 2 ч.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют в течение от 2 до 3 ч.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют в течение от 3 до 4 ч.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению осуществляют в течение от 4 до 5 ч.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению дополнительно включает стадию промывки полученного полисахарида.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению дополнительно включает стадию промывки полученного полисахарида буферным раствором, имеющим значение рН приблизительно 7.
В одном из вариантов осуществления способ согласно настоящему изобретению дополнительно включает стадию промывки полученного полисахарида очищенной водой.
В одном из вариантов осуществления сшивку полисахарида в продукте, полученном способом по
- 9 026886 настоящему изобретению, осуществляют диэтилсульфоновыми мостиками Р8-О-(СН2)п-8(О2)-(СН2)п-ОР8, где Р8 означает остаток полисахарида, и п равно целому числу, так что 1<п<4.
В одном из вариантов осуществления сшивку полисахарида в продукте, полученном способом по настоящему изобретению, осуществляют диэтилсульфоновыми мостиками формулы Р8-О-СН2-СН28(О2)-СН2-СН2-О-Р8.
В одном из вариантов осуществления сшивку полисахарида в продукте, полученном способом по настоящему изобретению, осуществляют мостиками формулы Р8-О-СН2-СН(ОН)-СН2-Х-СН2-СН(ОН)СН2-О-Р8, где группа X представляет собой алкильную цепь, имеющую от 2 до 6 атомов углерода, или цепь простого полиэфира.
В одном из вариантов осуществления сшивку полисахарида в продукте, полученном способом по настоящему изобретению, осуществляют мостиками простого эфира формулы Р8-О-СН2-О-Р8.
В одном из вариантов осуществления сшивку полисахарида в продукте, полученном способом по настоящему изобретению, осуществляют полуацетальными мостиками формулы Р8-О-СН(ОН)-(СН2)тСН(ОН)-О-Р8, где т означает целое число, так что 0<т<4.
В одном из вариантов осуществления полисахарид в продукте, полученном способом по настоящему изобретению, по меньшей мере в положении одной из своих гидроксильных групп связан по меньшей мере с одним заместителем, полученным из винилсульфоновой кислоты, 2-этоксиэтилсульфоновой кислоты.
В одном из вариантов осуществления полисахарид в продукте, полученном способом по настоящему изобретению, по меньшей мере в положении одной из своих гидроксильных групп связан по меньшей мере с одним заместителем, полученным из эпоксибутана, 1-этоксибутан-2-ола.
В одном из вариантов осуществления полисахарид в продукте, полученном способом по настоящему изобретению, по меньшей мере в положении одной из своих гидроксильных групп связан по меньшей мере с одним заместителем, полученным из аллилсульфата натрия, 3-пропоксисульфата натрия.
Настоящее изобретение относится к применению гидрогеля, полученного способом по настоящему изобретению, для получения композиции для вискосуплементарной терапии.
Способ согласно настоящему изобретению относится также к композициям, содержащим полисахарид, полученный способом по настоящему изобретению.
В одном из вариантов осуществления полисахарид, полученный способом согласно настоящему изобретению, находится в виде геля или гидрогеля.
После сшивания и замещения может быть полезным нейтрализовать полученный гель стандартными способами, известными в данной области техники, например добавлением кислоты в случае осуществления способа в щелочной среде и добавлением основания в случае осуществления способа в кислой среде.
Смесь, полученную способом согласно настоящему изобретению, необязательно может быть подвергнута дополнительной стадии гидратации с получением геля в виде приемлемого для инъекций гидрогеля, адаптированного к предусматриваемым вариантам применения.
Гидратацию обычно осуществляют в водной среде путем простого смешивания геля из сшитого и замещенного полимера с водным раствором, предпочтительно с забуференным физиологическим раствором, для получения конечной концентрации, которая может варьироваться в очень широких пределах, в зависимости от природы используемых полисахаридов, соответствующей степени сшивания, а также в зависимости от требуемого применения. Буферный раствор, приемлемый для применения, может представлять собой, например, изоосмолярный физиологический раствор, имеющий рН в интервале примерно от 6,8 до примерно 7,5.
Конечная концентрация всех полисахаридов обычно составляет примерно от 5 до примерно 100 мг/г, предпочтительно примерно от 5 до примерно 50 мг/г, например приблизительно 20 мг/г гидрогеля.
Настоящее изобретение относится к применению полисахарида, полученного способом по настоящему изобретению, для получения композиции для вискосуплементарной терапии.
Изобретение относится к применению полисахарида, полученного способом по настоящему изобретению, для получения композиции для заполнения морщин.
Нацеленные применения представляют собой, в частности, применения, которые обычно относятся к приемлемым продуктам инъецируемых вязкоупругих полисахаридов или которые могут быть потенциально приемлемыми для применения при патологиях или лечении в случае косметических инъекций: заполнение морщин, дефектов кожи или объема (скулы, подбородок, губы);
лечения артроза, инъекций в суставы для замены или восполнения недостатка синовиальной жидкости;
периуретральных инъекций для лечения недержания мочи, обусловленного недостаточностью сфинктерной системы;
постхирургических инъекций, в частности для предотвращения перитонеальных спаек; инъекций после хирургического лечения пресбиопии выполнением насечек на склере лазером;
- 10 026886 инъекций в стекловидное тело.
В частности, в пластической хирургии гидрогель в зависимости от его свойств вязкоупругости и персистенции, полученный способом по настоящему изобретению, может быть использован:
для заполнения мелких, средних или глубоких морщин путем инъекций через иглы малого диаметра (например, калибра 27);
в качестве увеличивающего объем продукта путем инъекций через иглы большего диаметра, например калибра 22-26, и большей длины (например, 30-40 мм); в этом случае его когезионная способность позволит гарантировать его сохранение по месту инъекции.
Полисахарид, полученный способом по настоящему изобретению, находит также важное применение при хирургических операциях на суставах и в стоматологии, например для заполнения пародонтальных карманов.
Эти примеры применения никоим образом не являются ограничивающими, при этом полисахарид, полученный способом по настоящему изобретению, в более широком смысле предназначен для заполнения объема;
создания промежутков внутри некоторых тканей, способствуя их оптимальному функционированию;
замены неполноценных физиологических жидкостей.
Полисахарид, полученный способом по настоящему изобретению, применяют также для получения заменителей костных тканей.
Полисахарид, полученный способом согласно настоящему изобретению, может также найти преимущественное применение в качестве матрицы для высвобождения одного или более действующих веществ, предварительно распределенных внутри нее. Под термином действующее вещество понимают обозначение любого продукта, которое фармакологически активно: лекарственного действующего вещества, антиоксиданта (сорбита, маннита и т.д.), антисептика, противовоспалительного средства, местного обезболивающего средства (лидокаин и т.п.) и т.д.
На практике полисахарид, полученный способом по настоящему изобретению, предпочтительно после очистки и гидратации с получением гидрогеля может быть расфасован, например, в шприцы, и стерилизован любым известным способом (например, обработкой в автоклаве) для продажи и/или для непосредственного применения.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к набору, содержащему полисахарид, полученный способом по настоящему изобретению и расфасованный в стерильные шприцы.
Характеристики полисахаридов, полученных способом согласно настоящему изобретению, показаны в приведенных ниже примерах.
Примеры
Степень введения замещения (Ό8Ι), степень введения сшивающего агента (ИС1) и степень реакционной способности катализатора в приведенных ниже примерах определены следующим образом:
степень введения сшивающего агента
Число молей сшивающего агента, введенного в реакционную среду ОС1 -Число молей цисахарил.чых звеньев, введенных в реакционную среду степень введения заместителя:
Число молей реакционноспособных функциональных групп заместителя, введенных в реакционную среду
051-Число молей дисахаридных звеньев, введенных в реакционную среду степень реакционной способности катализатора:
Число молей реакционноспособных функциональных групп катализатора, введенных в реакционную среду
КСЙ =------—--------—--Число молей дисахаридных звеньев, введенных в реакционную среду
Пример 1. Демонстрация синергического эффекта в отношении реологических свойств, оказываемого замещением, осуществляемым одновременно со сшивкой.
Ниже описаны следующие стадии:
введение в несшитый гиалуронат натрия (ΝαΗΑ) заместителя посредством У8Л (натриевой соли винилсульфоновой кислоты);
определение характеристик замещения;
сшивка ΝαΗΑ 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ);
введение в ΝαΗΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (У8Л) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ);
введение в ΝαΗΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (У8Л) с последующей сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ);
демонстрация синергического эффекта в отношении реологических свойств, оказываемого замещением, осуществляемым одновременно со сшивкой.
Синтез геля С1Л: введение в несшитый ΝαΗΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (У8Л) при температуре 50°С в щелочной среде (КСК=0,8:1).
- 11 026886
Стадия а): гидратация волокон гиалуроната натрия в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску волокон гиалуроната натрия для инъекций (0,9 г или 2,24 ммоль; молекулярная масса приблизительно 2,7 МДа). Добавляют 1%-ный водный раствор гидроксида натрия (0,25 моль/л или 1,85 ммоль ионов НО-, введенных в реакционную среду) в воде (7,4 г) (КСК=0,8:1), и объединенную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 1 ч при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст.
Стадия Ь): замещение.
К гелю несшитого гиалуроната натрия (ΝαΗΑ), полученному на предыдущей стадии, добавляют У8А (102 мг или 0,78 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С на 2 ч 10 мин. Степень введения замещения ΌδΙ примерно равно 0,35.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 20 мг/г гиалуроновой кислоты (НА). Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам, которые стерилизуют в автоклаве. В результате получают стерилизованный гидрогель сшитого и замещенного ΝαΗΑ С1А.
Синтез геля КЕР1А.
Гель КЕР1А синтезируют согласно методике синтеза геля С1А, описанной выше, заменяя νδΑ водой для парентеральных инъекций (ΕΡΡΙ).
Определение химических модификаций гелей С1А и КЕР1А жидкостным ЯМР 1Н.
Спектр ЯМР геля С1А показан на фиг. 1.
Спектр ЯМР геля КЕР1А показан на фиг. 2.
Сравнение спектров, показанных на фиг. 1 и 2, дает возможность подтвердить факт химического замещения (за счет образования ковалентной связи) посредством VδΑ по гидроксильной функциональной группе NаНΑ.
Синтез геля О1В: сшивка NаНΑ 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 50°С в щелочной среде (КСК=0,8:1).
Стадия а) идентична стадии а) синтеза геля О1А.
Стадия Ь): сшивка.
К гелю несшитого гиалуроната натрия (№-)НА). полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (65 мг или 0,32 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С на 2 ч 10 мин. Степень введения сшивающего агента ΌΟ составляет приблизительно 0,14.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 20 мг/г НА. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам, которые стерилизуют в автоклаве. В результате получают стерилизованный гидрогель сшитого NаНΑ О1В.
Синтез геля О1С: введение в NаНΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (VδΑ) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 50°С в щелочной среде (КСК=0,8:1).
Стадия а) идентична стадии а) синтеза геля О1А.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого гиалуроната натрия ЮаНА), полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (65 мг или 0,32 ммоль) и VδΑ (102 мг или 0,78 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С на 2 ч 10 мин. Степень введения сшивающего агента ΌΟ составляет приблизительно 0,14, и степень введения замещения ΌδΙ составляет приблизительно 0,35.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 20 мг/г НА. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам, которые стерилизуют в автоклаве. В результате получают стерилизованный сшитый и замещенный гидрогель NаНΑ О1С.
Синтез геля ОГО: введение в NаНΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (VδΑ) с последующей сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 40°С в щелочной среде (КСК=0,8:1).
Стадия а) идентична стадии а) синтеза геля О1А.
Стадия Ь): замещение.
- 12 026886
К гелю несшитого гиалуроната натрия (ΝαΗΑ), полученному на предыдущей стадии, добавляют У8Л (102 мг или 0,78 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 40°С на 1 ч 00 мин. Степень введения замещения ΌδΙ составляет приблизительно 0,35. Продолжительность и температура были снижены по сравнению с опытом О1Л, чтобы сохранить достаточную консистенцию геля для последующей стадии сшивания.
Стадия с): сшивка.
К гелю замещенного, но несшитого гиалуроната натрия (ΝαΗΑ), полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (65 мг или 0,32 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С на 2 ч 10 мин. Степень введения сшивающего агента ΌΟΙ составляет приблизительно 0,14.
Стадия ά): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 20 мг/г НА. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам, которые стерилизуют в автоклаве. В результате получают замещенный, а затем стерилизованный гидрогель сшитого ΝαΗΑ ОГО.
Демонстрация синергического эффекта в отношении реологических свойств, оказываемого замещением, осуществляемым одновременно со сшивкой.
Вязкость η стерильных гелей определяют реометром ТА 1п$1гитсп1$ ΑΚ 2000 Ех при напряжении сдвига, приложенном при 25°С. Величину вязкости определяют при напряжении сдвига 0,02 с-1.
Упругую составляющую О' и вязкую составляющую О стерильных гелей определяют реометром ТА 1и51гитеи18 ΑΚ 2000 Ех в режиме колебаний при 25°С, причем значение упругой составляющей определяют при частоте 1 Гц.
Результаты реологических измерений представлены в табл. I, приведенной ниже.
Таблица I
С1А С1В С1С 010
Вязкость η (Па-с) при 0,02 с-1 7 1822 1959 1502
Упругая составляющая С (Па) при 1 Гц 0, 5 107 131 78
Вязкая составляющая О (Па) при 1 Гц 3 27 29 22
Замещение в геле с одновременной сшивкой (опыт О1С) придает более сильные вязкоупругие свойства по сравнению со следующими гелями:
только замещенными (гель О1Л); только сшитыми (гель О1В);
сначала замещенными, а затем сшитыми (гель ОГО).
Неожиданно оказалось, что замещение, осуществленное одновременно со сшивкой, синергически улучшает реологические свойства полученных гелей.
Пример 2. Введение в ΝαΗΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (У8Л) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 50°С в щелочной среде (КСК=0,8:1).
Этот пример дает возможность посредством определения реологических свойств подтвердить введение в ΝαΗΑ винильной группы путем замещения в ходе сшивания и отличие в структуре, обусловленное замещением;
улучшенное сопротивление замещенного и сшитого геля разрушению радикалами.
Синтез геля О2.
Стадия а): гидратация волокон гиалуроната натрия в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску волокон гиалуроната натрия для инъекций (0,9 г или 2,2 4 ммоль; молекулярная масса приблизительно 2,7 МДа). Добавляют 1%-ный водный раствор гидроксида натрия (0,25 моль/л или 1,85 ммоль ионов НО-, введенных в реакционную среду) в воде (7,4 г) (КСК=0,8:1), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 1 ч при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого гиалуроната натрия (ЫаНЛ), полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (65 мг или 0,32 ммоль) и У8Л (70 мг или 0,54 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С на 2 ч 10 мин. Степень введения сшивающего агента ΌΟΙ составляет приблизительно 0,14, и степень введения замещения ΌδΙ составляет приблизительно 0,24.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набу- 13 026886 хания геля, с получением геля, содержащего 20 мг/г НА. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам, которые стерилизуют в автоклаве. В результате получают стерилизованный сшитый и замещенный гидрогель ΝαΗΑ С2.
Синтез геля КЕР2.
Гель ЕР2 синтезируют согласно методике синтеза геля С2, описанной выше, заменяя У8А водой для парентеральных инъекций (ΕΡΡΙ).
Определение усилия выдавливания или инъецируемости и упругости гелей С2 и КЕР2.
Усилие выдавливания определяют на стенде для испытаний на разрыв Местезш при скорости сжатия 50 мм/мин с иглами калибра 27С 1/2, результаты представлены в табл.11, приведенной ниже.
Упругость стерильных гелей определяют реометром ТА 1п81гитеп18 ΑΚ 2000 Ех в режиме колебаний при 25°С, причем величину упругости определяют при частоте 1 Гц, результаты представлены в табл. ΙΙ, приведенной ниже.
Таблица II
С2 КЕГ2
Усилие выдавливания (Н) с иглами 27С Ч при скорости 50 мм/мин 35 38
Упругость С’ (Па) при 1 Гц 116 105
Замещение дает возможность получать конечные продукты с улучшенными реологическими свойствами (+10%) при чуть более низких показателях инъецируемости (-8%) . Эти реологические данные подтверждают химическую модификацию ΝαΗΑ, то есть введение в ΝαΗΑ винильной группы путем замещения в ходе сшивания.
Испытание гелей С2 и КЕР2 на разложение радикалами.
Гели характеризовали также посредством теста на разрушение радикалами ίη νίίτο при 37°С. Этот тест дает возможность моделировать позднейшую персистенцию ίη νίνο (внутрикожно, внутрисуставно и т. д.) введенных гелей.
Это испытание было разработано на основании испытания, описанного в ΑηΙίο.χίάαηΙ асОзаОез οί 5и1р11а1е6 ρο^у8ассЬа^^бе8 Ггот Ъго\\п апб геб зеатеебз, Кцсйа бе δοιιζα. ί. Αρρί. РИутоГ (2007) 19: 153-160.
Гели разрушаются свободными радикалами, образующимися по реакции Фентона между пероксидом водорода и ионами железа(11). Разрушение контролируют реологически при 37°С путем измерения комплексной вязкости. Характер кривых, построенных по результатам разрушения двух гелей, дает возможность затем оценить время полураспада этих гелей (время, необходимое для достижения п*=п*0/2, в минутах), где п*0=комплексная вязкость исследуемого геля в момент времени ίο. Полученные значения времени полураспада указаны в табл. III, приведенной ниже.
Таблица III
С2 КЕГ2
Время полураспада, минуты 8,0 5, 1
Таким образом, при чуть более низкой инъецируемости, дающей возможность сохранить хороший контроль за хирургическим вмешательством, время полураспада модифицированных гелей, полученных согласно настоящему изобретению, является более высоким, что гарантирует большее время персистенции ш νίνο даже при низкой степени замещения в тестировании.
Пример 3. Введение в ΝαΗΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (У8А) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 50°С и в щелочной среде (КСК=0,8:1).
Этот пример дает возможность посредством определения реологических свойств подтвердить увеличение упругости геля в зависимости от степени замещения.
Синтез гелей С3А и С3В.
Синтез гелей идентичен синтезу гелей С1С и С2 с количеством У8А, адаптированным к используемому в тестировании относительному содержанию введенного заместителя, см. табл. IV, приведенную ниже.
Таблица IV
ϋδΐ
С ЗА 1, 00
езв 2, 00
Определение упругости гелей С3А и С3В.
Упругость гелей определяют реометром ТА ШзОитейз ΑΚ 2000 Ех, описанным в примере 2, результаты представлены в табл. V, приведенной ниже.
- 14 026886
Таблица V
(32 σι с оза озв КЕГ2
Степень введения замещения Ώ3Ι 0, 24 0, 35 1, 00 2, 00 -
Упругость С (Па) при 1 Гц 116 131 199 213 105
Результаты, представленные графически на фиг. 3, показывают, что упругость гелей 0' повышается с повышением относительного содержания введенного заместителя: химическая модификация действительно влияет на оптимизацию вязкоупругих свойств гелей.
Пример 4. Введение в ΝαΗΑ заместителя посредством эпоксибутана (ЕВ) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 50°С в щелочной среде (КСК=0,8:1).
Этот пример дает возможность посредством определения реологических свойств подтвердить введение в ΝαΗΑ функциональной эпоксигруппы путем замещения одновременно со сшивкой.
Синтез геля 04.
Стадия а) идентична стадии а) синтеза геля 01Α.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого гиалуроната натрия (ΝαΗΑ), полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (65 мг или 0,32 ммоль) и ЕВ (147 мг или 2,02 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С на 2 ч 10 мин. Степень введения сшивающего агента ЭС1 составляет приблизительно 0,14, и степень введения замещения ΌδΙ составляет приблизительно 0,90.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 20 мг/г НА. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам. В результате получают стерилизованный сшитый и замещенный гидрогель ΝαΗΑ 04.
Синтез геля ΚΕΡ4.
Гель ΚΕΡ4 синтезируют согласно методике синтеза геля 04, описанной выше, заменяя ЕВ водой для парентеральных инъекций (ΕΡΡΙ).
Определение упругости гелей 04 и ΡΕΡ4
Упругость гелей определяют реометром ТА 1п51гитсп15 ΑΚ 2000 Ех, описанным в примере 2, результаты представлены в табл. VI, приведенной ниже.
Таблица VI
04 КЕГ4
Упругость О’ (Па) при 1 Гц 180 150
Введение в ΝαΗΑ молекулы с реакционноспособной эпоксигруппой путем замещения подтверждают результаты реологических исследований: химическая модификация дает возможность получать конечные продукты с более высокой упругостью.
Эти реологические данные подтверждают введение в ΝαΗΑ эпоксидной функциональной группы путем замещения в ходе сшивания.
Пример 5. Введение в ΝαΗΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (νδΑ) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 50°С в щелочной среде (КСК=0,7:1).
Этот пример дает возможность посредством определения реологических свойств подтвердить введение заместителя в низкомолекулярный ΝαΗΑ.
Синтез геля 05.
Стадия а): гидратация волокон гиалуроната натрия в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску волокна гиалуроната натрия для инъекций (0,9 г или 2,24 ммоль; молекулярная масса приблизительно 1,5 Д) . Добавляют 1%-ный водный раствор гидроксида натрия (0,25 моль/л или 1,57 ммоль ионов НО- , введенных в реакционную среду) в воде (6,3 г) (К.СК=0,7:1), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 1 ч при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого гиалуроната натрия (ΝαΗΑ), полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (30 мг или 0,15 ммоль) и νδΑ (87 мг или 0,67 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С на 2 ч 10 мин. Степень введения сшивающего агента ΌΟΙ составляет приблизительно 0,07, и степень введения замещения ΌδΙ составляет приблизительно 0,30.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают
- 15 026886 в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 20 мг/г НА. Этот гель затем гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам. В результате получают гидрогель сшитого и замещенного ΝαΗΑ С5.
Синтез геля КЕР5.
Гель КЕР5 синтезируют согласно методике синтеза геля С5, описанной выше, заменяя У8А водой для парентеральной инъекции (ΕΡΡΙ).
Определение упругости гелей С5 и КЕР5.
Упругость гелей определяют реометром ТА 1п51гитсп15 ΑΚ 2000 Ех, описанным в примере 2, результаты представлены в табл. VII, приведенной ниже.
Таблица VII
<35 ЕЕГ5
Упругость С’ (Па) при 1 Гц 519 433
Замещение дает возможность получать конечные продукты с более высокой упругостью. Эти реологические данные, как и данные примера 2 (ΝαΗΑ с высокой молекулярной массой), подтверждают, что замещение можно осуществлять в случае ΝαΗΑ с разной молекулярной массой.
Пример 6. Введение в карбоксиметилцеллюлозу (СМС) заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (νδΑ) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 50°С в щелочной среде (КС=1:1).
Этот пример дает возможность посредством определения реологических свойств подтвердить замещение в полисахариде, отличном от ΝαΗΑ.
Синтез геля С6.
Стадия а): гидратация СМС в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску 0,93 г или 2,20 ммоль натриевой соли СМС (поставщик δίβΐηα, молекулярная масса приблизительно 1,0 МДа) . Добавляют 1%-ный водный раствор гидроксида натрия (0,25 моль/л или 2,25 ммоль ионов НО-, введенных в реакционную среду) в воде (9,0 г) (КСК=1:1), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 90 минт при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитой СМС, полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (37 мг или 0,18 ммоль) и νδΑ (87 мг или 0,67 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С на 3 ч 35 мин. Степень введения сшивающего агента ΌΟ составляет приблизительно 0,08, и степень введения замещения ϋδ! составляет приблизительно 0,30.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 30 мг/г СМС.
Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам. В результате получают гидрогель сшитой и замещенной СМС С6.
Синтез геля КЕР6.
Гель КЕР6 синтезируют согласно методике синтеза геля С6, описанной выше, заменяя νδΑ водой для парентеральных инъекций (ΕΡΡ^.
Определение упругости гелей С6 и КЕР6.
Упругость гелей определяют реометром ТА ШкОитейз ΑΚ 2000 Ех, описанным в примере 2, результаты представлены в табл. VIII, приведенной ниже.
Таблица VIII
Сб КЕГб
Упругость 0’ (Па) при 1 Гц 524 483
Замещение дает возможность получать конечные продукты с большей упругостью. Эти реологические данные, как и данные из примера 2 (ΝαΗΑ), подтверждают, что замещение может быть осуществлено в разных полисахаридных цепях, в частности разных производных целлюлозы.
Пример 7. Введение в хитозан (СН) заместителя посредством эпоксибутана (ЕВ) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 50°С в слабокислой среде (КСК=0,06:1) и в сильнокислой среде (КСК=1: 1).
Этот пример дает возможность посредством определения реологических свойств подтвердить прохождение замещения в кислой среде, осуществляемое одновременно со сшивкой.
Синтез геля С7а (в слабокислой среде).
Стадия а): гидратация СН в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску 0,99 г или 2,93 ммоль СН со степенью деацетилирования приблизительно 80% (поставщик КПо/уте, молекулярная масса приблизительно 120000 Да). Добавляют 1%-ный
- 16 026886 водный раствор глутаминовой кислоты (0,07 моль/л) в воде (9,0 г). Так как глутаминовая кислота является слабой кислотой, она частично диссоциирует в воде. рН водного раствора может быть рассчитано по следующей формуле (определенной приближенно): рН=(1/2 рКа)-(1/2 1д[глутаминовая кислота]), то есть рН=(1/2х2,19)-(1/2х1д (0,07))=1,67.
Концентрация ионов гидроксония Н3О+ может быть рассчитана по следующей формуле: [Н3О+]=10-рН, то есть [Н3О+]=0,02 моль/л или 0,19 ммоль ионов гидроксония, введенных в реакционную среду (КСК=0,06:1). Далее смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 90 мин при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст. рН реакционной смеси составляет 5,3.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого СН, полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (60 мг или 0,30 ммоль) и ЕВ (337 мг или 4,68 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С. Степень введения сшивающего агента ОС1 составляет приблизительно 0,10, и степень введения замещения ΌδΙ составляет приблизительно 1,60.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением гидроксида натрия (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 22 мг/г СН. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам, которые стерилизуют в автоклаве. В результате получают стерилизованный гидрогель сшитого и замещенного СН О7а.
Синтез геля О7Ь (в сильнокислой среде).
Стадия а): гидратация СН в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску 0,99 г или 2,93 ммоль СН со степенью деацетилирования приблизительно 80% (поставщик КПо/утс. молекулярная масса приблизительно 120000 Да) . Добавляют водный раствор соляной кислоты с концентрацией 1,15% (0,32 моль/л или 2,88 ммоль ионов Н3О+, введенных в реакционную среду, что дает КСК=1:1) в воде (9,0 г). Далее смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 90 мин при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст. Значение рН реакционной смеси составляет 3.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого СН, полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (60 мг или 0,30 ммоль) и ЕВ (337 мг или 4,68 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С. Степень введения сшивающего агента ΌΟΙ составляет приблизительно 0,10, и степень введения замещения ΌδΙ составляет приблизительно 1,60.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением гидроксида натрия (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля, с получением геля, содержащего 22 мг/г СН. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам, которые стерилизуют в автоклаве. В результате получают стерилизованный сшитый и замещенный гидрогель СН О7Ь.
Синтез геля КЕР7.
Гель КЕР7 синтезируют согласно методике синтеза геля 07, описанной выше, заменяя ЕВ водой для парентеральных инъекций (ΕΡΡΙ).
Определение вязкости гелей 07а и КЕР7.
Оба геля 07а и КЕР7 имеют скорее вязкую, чем эластичную консистенцию, поэтому их характеризуют по вязкости.
Вязкость стерильных гелей определяют реометром ТА ΙηδΙπιιηοηΙδ АК 2000 Ех, описанным в примере 1, результаты представлены в табл. IX, приведенной ниже.
Таблица IX
С7а ЕЕР7
Вязкость (Па-с) 67, 1 35, 4
Замещение дает возможность получать конечные продукты с улучшенными реологическими свойствами. Эти реологические данные, как и данные примера 2 (ЫаНА в щелочных условиях) и примера 6 (СМС в щелочных условиях), подтверждают, что замещение можно осуществлять в различных полисахаридных цепях как в кислых, так и в щелочных условиях.
Пример 8. Введение в ЫаНА заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (УЗА) одновременно со сшивкой дивинилсульфоном (Όνδ) при температуре 40°С в щелочной среде (КСК=1,75:1).
Этот пример дает возможность посредством определения реологических свойств подтвердить введение заместителя в ЫаНА, связанный с различными сшивающими агентами посредством образования
- 17 026886 мостиковых связей.
Синтез геля 08.
Стадия а): гидратация волокон гиалуроната натрия в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску волокна гиалуроната натрия для инъекций (0,9 г или 2,24 ммоль; молекулярная масса приблизительно 2,7 МДа) . Добавляют 1%-ный водный раствор гидроксида натрия (0,25 моль/л или 3,92 ммоль ионов НО-, введенных в реакционную среду) в воде (15,7 г) (КСК=1,75:1), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 1 ч при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого гиалуроната натрия (ΝαΗΑ), полученному на предыдущей стадии, добавляют Όνδ (57 мг или 0,48 ммоль) и νδΑ (87 мг или 0,67 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 40°С на 1 ч. Степень введения сшивающего агента Όί'Ί составляет приблизительно 0,21, и степень введения замещения ΌδΙ составляет приблизительно 0,30.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный сшитый и замещенный гель нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 20 мг/г НА. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам. В результате получают сшитый и замещенный гидрогель ΝαΗΑ 08.
Синтез геля КЕР8.
Гель РЕР8 синтезируют согласно методике синтеза геля 08, описанной выше, заменяя νδΑ водой для парентеральных инъекций (ΕΡΡΙ).
Определение упругости гелей 08 и РЕР8.
Упругость гелей определяют реометром ТА ПМгишспЬ ΑΚ 2000 Ех, описанным в примере 2, результаты представлены в табл. X, приведенной ниже.
Таблица X
08 КЕР8
Упругость Θ’ (Па) при 1 Гц 110 103
Замещение дает возможность получать конечные продукты с более высокой упругостью. Эти реологические данные, как и данные примера 2 (сшивку посредством ΒΌΌΕ), подтверждают, что замещение можно осуществлять одновременно с поперечной сшивкой полисахарида независимо от природы сшивающего агента.
Пример 9. Введение в ΝαΗΑ заместителя посредством аллилсульфата натрия (Αδδ) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 50°С в щелочной среде (СК=0,8:1).
Этот пример дает возможность посредством определения реологических свойств подтвердить: введение в ΝαΗΑ аллильной группы путем замещения в ходе сшивания и разницу в структуре, обусловленную замещением;
улучшенное сопротивление распаду радикалов геля полимера, имеющего заместитель с боковой сульфатной группы.
Синтез геля 09.
Стадия а): идентична стадии а) синтеза геля 01Α.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого гиалуроната натрия (ΝαΗΑ), полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (65 мг или 0,32 ммоль) и Αδδ (111 мг или 0,68 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 50°С на 2 ч 10 мин. Степень введения сшивающего агента Όί'Ί составляет приблизительно 0,14, и степень введения замещения ΌδΙ составляет приблизительно 0,30.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 20 мг/г НА. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам, которые стерилизуют в автоклаве. В результате получают стерилизованный сшитый и замещенный гидрогель ΝαΗΑ 09.
Синтез геля КЕР9.
Гель КЕР9 синтезируют согласно методике синтеза геля 09, описанной выше, заменяя Αδδ водой для парентеральных инъекций (ΕΡΡΙ).
Определение упругости гелей 09 и РЕР9.
Упругость стерильных гелей определяют реометром ТА ПМгишспЬ ΑΚ 2000 Ех, описанным в примере 2, результаты представлены в табл. XI, приведенной ниже.
- 18 026886
Таблица XI
С9 ЕЕГ9
Упругость С’ (Па) при 1 Гц 123 105
Замещение дает возможность получать конечные продукты с улучшенными реологическими свойствами (+17%). Эти реологические данные подтверждают введение аллильной группы в ΝαΗΑ путем замещения с одновременной сшивкой.
Испытание гелей 09 и КЕР9 на разложение радикалами.
Г ели также характеризовали посредством описанного в примере 2 теста на разложение радикалами ίη νίίΓΟ при повышенной температуре. Полученные значения времени полураспада указаны в табл. XII, приведенной ниже.
Таблица XII
С9 КЕГ9
Время полураспада, минуты 12, 6 6,6
Таким образом, период полураспада гелей, имеющих заместитель в виде боковой сульфатной группы и полученных согласно настоящему изобретению, является более продолжительным, что гарантирует большее время персистенции ίη νίνο.
Сравнительные примеры.
Сравнительный пример 1.
Этот сравнительный пример подобен примеру 1, воспроизведенному в жестких условиях по температуре и рН согласно предшествующему уровню техники.
a) Синтез геля 01Са: введение в ΝαΗΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (У8А) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 80°С в среде с высокой концентрацией щелочи (КСК=4,1:1).
Стадия а): гидратация волокон гиалуроната натрия в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску волокна гиалуроната натрия для инъекций (0,9 г или 2,24 ммоль; молекулярная масса приблизительно 2,7 МДа) . Добавляют 5%-ный водный раствор гидроксида натрия (1,25 моль/л или 9,25 ммоль ионов НО-, введенных в реакционную среду) в воде (7,4 г) (ИСК 4,1:1), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 1 ч при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого гиалуроната натрия (ΝαΗΑ), полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (65 мг или 0,32 ммоль) и У8А (102 мг или 0,78 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 80°С на 2 ч 10 мин с получением степени введения сшивающего агента ИО приблизительно 0,14 и степени введения заместителя Ю8! приблизительно 0,35.
После выдерживания в течение 20 мин при 80°С реакционная среда полностью разрушается (до карамелизованной по виду жидкости светло-коричневого цвета).
Повышенная температура (80°С) и использование концентрированного гидроксида натрия разрушают полисахаридную сетку и, таким образом, препятствуют замещению и сшиванию полимерных цепей.
b) Синтез геля 01СЬ: введение в ΝαΗΑ заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (У8А) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 80°С в среде с высокой концентрацией щелочи (ИСК 8,2:1)
Стадия а): гидратация волокон гиалуроната натрия в геле несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску волокна гиалуроната натрия для инъекций (0,9 г или 2,24 ммоль; молекулярная масса приблизительно 2,7 МДа). Добавляют 10%-ный водный раствор гидроксида натрия (2,5 моль/л или 18,5 ммоль ионов НО-, введенных в реакционную среду) в воде (7,4 г) (ИСК 8,2:1), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 1 ч при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитого гиалуроната натрия (ΝαΗΑ), полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (65 мг или 0,32 ммоль) и У8А (102 мг или 0,78 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 80°С на 2 ч 10 мин с получением степени введения сшивающего агента ΌΟΙ приблизительно 0,14 и степени введения заместителя Ю8! приблизительно 0,35.
После выдерживания в течение 15 мин при 80°С реакционная среда полностью разрушается (до карамелизованной по виду жидкости светло-коричневого цвета).
Высокая температура (80°С) и использование концентрированного гидроксида натрия разрушают полисахаридную сетку и, таким образом, препятствуют замещению и сшиванию полимерных цепей.
Сравнительный пример 2.
- 19 026886
Этот сравнительный пример подобен примеру 6, воспроизведенному в жестких условиях по температуре и рН согласно предшествующему уровню техники.
a) Введение в карбоксиметилцеллюлозу (СМС) заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (У8Л) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 80°С в среде с высокой концентрацией щелочи (ИСК 5,1:1).
Синтез геля Оба.
Стадия а): гидратация СМС в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску 0,93 г или 2,20 ммоль соли натриевой соли СМС (поставщик §1§та, молекулярная масса приблизительно 1,0 МДа) . Добавляют 5%-ный водный раствор гидроксида натрия (1,25 моль/л или 11,25 ммоль ионов НО-, введенных в реакционную среду) в воде (9,0 г) (ИСК 5,1:1), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 90 мин при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитой СМС, полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (37 мг или 0,18 ммоль) и У8Л (87 мг или 0,67 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 80°С на 3 ч 35 мин с получением степени введения сшивающего агента БС1 приблизительно 0,08 и степени введения заместителя ΌδΙ приблизительно 0,30.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 30 мг/г СМС. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам. В результате получают гидрогель сшитой и замещенной СМС 06а.
Этот гель на вид представляется слишком жидким, слишком дисперсным и недостаточно упругим.
b) Введение в карбоксиметилцеллюлозу (СМС) заместителя посредством натриевой соли винилсульфоновой кислоты (У8Л) одновременно со сшивкой 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром (ΒΌΌΕ) при температуре 80°С в среде с высокой концентрацией щелочи (КСК 10,2:1).
Синтез геля 06Ь.
Стадия а): гидратация СМС в виде геля несшитого полимера.
В сосуде взвешивают навеску 0,93 г или 2,20 ммоль натриевой соли СМС (поставщик δίβΐηα, молекулярная масса приблизительно 1,0 МДа) . Добавляют 10%-ный водный раствор гидроксида натрия (2,5 моль/л или 22,5 ммоль ионов НО-, введенных в реакционную среду) (КСК 10,2:1) в воде (9,0 г), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 90 мин при комнатной температуре и давлении 900 мм рт. ст.
Стадия Ь): сшивка и замещение.
К гелю несшитой СМС, полученному на предыдущей стадии, добавляют ΒΌΌΕ (37 мг или 0,18 ммоль) и У8А (87 мг или 0,67 ммоль), и полученную смесь гомогенизируют, используя шпатель, в течение приблизительно 30 мин при температуре 12-14°С. Затем смесь помещают на водяную баню при 80°С на 3 ч 35 мин с получением степени введения сшивающего агента БС1 приблизительно 0,08 и степени введения заместителя ΌδΙ приблизительно 0,30.
Стадия с): нейтрализация, очистка.
Конечный гель сшитого и замещенного полимера нейтрализуют добавлением НС1 (1н.) и помещают в ванну с забуференным фосфатом раствором для стабилизации рН и обеспечения гидратации или набухания геля с получением геля, содержащего 30 мг/г СМС. Затем этот гель гомогенизируют, после чего распределяют по шприцам. В результате получают сшитый и замещенный гидрогель СМС 06Ь.
Этот гель на вид представляется слишком жидким, слишком дисперсным и недостаточно упругим.
c) Определение упругости гелей 06а и 06Ь.
Упругость гелей определяют реометром ТА 1п51гитеп15 АК 2000 Εχ, описанным в примере 2, результаты представлены в таблице ниже.
Сба С6Ь С6 КЕГб
Упругость С' (Па) при 1 Гц 17 12 524 483
Реологические данные подтверждают следующие аспекты: гели не имеют ожидаемой консистенции и не обладают вязкоупругими свойствами, требуемыми для предусматриваемых вариантов применения.
Повышенная температура (80°С) и использование концентрированного гидроксида натрия разрушают полисахаридную сетку и, таким образом, препятствуют прививке и сшиванию полимерных цепей.

Claims (18)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ одновременного замещения и сшивания полисахарида по его гидроксильным группам в водной фазе, включающий следующие стадии:
    внесение полисахарида в водную среду;
    - 20 026886 смешивание полисахарида по меньшей мере с одним предшественником заместителя; смешивание полисахарида со сшивающим агентом; получение и выделение замещенного и сшитого полисахарида;
    при этом способ осуществляют в присутствии основного или кислотного катализатора, концентрация которого составляет от 3,16х 10-7 до 0,32 моль/л, и при температуре ниже 60°С, при этом полисахарид выбран из группы, состоящей из гиалуроновой кислоты или одной из ее солей, хитозана, целлюлозы и их производных, сшивающий агент выбран из группы, состоящей из этиленгликольдиглицидилового эфира, бутандиолдиглицидилового эфира, полиглицеринполиглицидилового эфира, полиэтиленгликольдиглицидилового эфира, полипропиленгликольдиглицидилового эфира, бис- или полиэпоксисоединения, такого как 1,2,3,4-диэпоксибутан или 1,2,7,8-диэпоксиоктан, диалкилсульфона, дивинилсульфона, формальдегида или глутарового альдегида, предшественник заместителя выбран из группы, состоящей из соединений, содержащих только одну реакционноспособную функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из замещенной или незамещенной винильной, замещенной или незамещенной эпоксидной, замещенной или незамещенной аллильной, кетонной, альдегидной, тиоцианатной, галогенидной, изоцианатной, галогенсиликоновой, нитрильной и сультоновой функциональных групп.
  2. 2. Способ по п.1, где степень реакционной способности катализатора (ИСК), определенная как
    Число молей реакционноспособных функциональных групп катализатора, введенных в реакционную среду
    КСК = --- -...............
    Число молей дисахаридных звеньев, введенных в реакционную среду составляет от 0,02:1 до 3:1.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, где катализатор представляет собой основание.
  4. 4. Способ по п.3, где основание представляет собой неорганическое основание, выбранное из гидроксида натрия или гидроксида калия, и реакционноспособная функциональная группа катализатора представляет собой ион ОН-.
  5. 5. Способ по предшествующему пункту, где массовая концентрация неорганического основания составляет от 1,2 х10-5 до 1,15%.
  6. 6. Способ по любому из пп.3-5, где концентрация ионов ОН- катализатора составляет от 10-6 до 0,32 моль/л, при этом 10-6 моль/л<[ОН-]<0,32 моль/л.
  7. 7. Способ по любому из пп.3-6, где рН водной реакционной среды является щелочным и составляет от 8,5 до 13,5.
  8. 8. Способ по п.1, где молекулярная масса Мм полисахарида находится в интервале от 0,01 до 4,0
    МДа.
  9. 9. Способ по п.1, где предшественник заместителя выбран из группы, состоящей из соединений, дополнительно содержащих по меньшей мере одну указанную реакционноспособную функциональную группу или группу, выбранную из сульфонатной, линейной или разветвленной алкильной, замещенной или незамещенной ароматической, сульфатной, тиольной, моносахаридной, фосфатной, фосфонатной, карбонатной или сложноэфирной функциональных групп.
  10. 10. Способ по любому из предшествующих пунктов, где полученный полисахарид имеет степень замещения, определенную как
    Число молей реакционноспособных функциональных групп заместителя, введенных в реакционную среду
    051 = -----——.........................-.............. -.....................- ------ ——
    Число молей дисахаридных звеньев, введенных в реакционную среду находящуюся в интервале от 0,001 до 4,00.
  11. 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, где полученный полисахарид имеет степень введения сшивающего агента, определенную как
    Число молей сши&акжеро агента, введенного в реакционную среду БС1,..............—.........—-Число молей дисахаридных звеньев, введенных в реакционную среду находящуюся в интервале от 0,001 до 0,5.
  12. 12. Способ по любому из предшествующих пунктов, который осуществляют при температуре от 39 до 60°С.
  13. 13. Способ по любому из предшествующих пунктов, который осуществляют в течение промежутка времени от 15 мин до 48 ч.
  14. 14. Способ по любому из предшествующих пунктов, который дополнительно включает стадию промывки полученного полисахарида.
  15. 15. Композиция, предназначенная для применения в качестве биоматериала и содержащая полисахарид, полученный способом по любому из предшествующих пунктов.
  16. 16. Применение полисахарида, полученного способом по любому из пп.1-13, для получения композиции для вискосуплементарной терапии.
  17. 17. Применение полисахарида, полученного способом по любому из пп.1-13, для получения компо- 21 026886 зиции для заполнения морщин.
  18. 18. Набор, содержащий полисахарид, полученный способом по любому из пп.1-13 и расфасованный по стерильным шприцам.
EA201491084A 2011-12-02 2012-12-03 Способ одновременного замещения и сшивки полисахарида по его гидроксильным функциональным группам EA026886B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161566258P 2011-12-02 2011-12-02
FR1161125A FR2983483B1 (fr) 2011-12-02 2011-12-02 Procede de substitution et reticulation simultanees d'un polysaccharide via ses fonctions hydroxyles
PCT/FR2012/052781 WO2013079889A1 (fr) 2011-12-02 2012-12-03 Procédé de substitution et réticulation simultanées d'un polysaccharide via ses fonctions hydroxyles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201491084A1 EA201491084A1 (ru) 2014-11-28
EA026886B1 true EA026886B1 (ru) 2017-05-31

Family

ID=45563314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201491084A EA026886B1 (ru) 2011-12-02 2012-12-03 Способ одновременного замещения и сшивки полисахарида по его гидроксильным функциональным группам

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9175097B2 (ru)
EP (1) EP2785745B1 (ru)
KR (2) KR20190104074A (ru)
CN (1) CN104024277B (ru)
BR (1) BR112014013155B1 (ru)
EA (1) EA026886B1 (ru)
FR (1) FR2983483B1 (ru)
IL (1) IL232790B (ru)
WO (1) WO2013079889A1 (ru)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2991876B1 (fr) 2012-06-13 2014-11-21 Vivacy Lab Composition, en milieu aqueux, comprenant au moins un acide hyaluronique et au moins un sel hydrosoluble de sucrose octasulfate
FR2994846B1 (fr) 2012-08-29 2014-12-26 Vivacy Lab Composition, sterilisee, comprenant au moins un acide hyaluronique et de l'ascorbyl phosphate de magnesium
CN102863631B (zh) * 2012-09-29 2013-11-13 杭州嘉伟生物制品有限公司 外科整形用组织填充剂交联透明质酸钠凝胶及其制备方法
US9155757B2 (en) 2013-10-07 2015-10-13 Laboratoires Vivacy Methods and kits for treating vaginal and vulvar vestibule mucosa disorders
FR3015290B1 (fr) 2013-12-23 2017-01-13 Lab Vivacy Compositions d'acide hyaluronique compreant de la mepivacaine
FR3036035B1 (fr) 2015-05-11 2018-10-05 Laboratoires Vivacy Compositions comprenant au moins un polyol et au moins un anesthesique
US10004824B2 (en) 2015-05-11 2018-06-26 Laboratoires Vivacy Compositions comprising at least one polyol and at least one anesthetic
EP3328351A1 (en) 2015-07-27 2018-06-06 Galderma S.A. A process for efficient cross-linking of hyaluronic acid
WO2017102001A1 (fr) 2015-12-16 2017-06-22 Vplus International Sa Composition d'acide hyaluronique pour injections peniennes
FR3058064B1 (fr) 2016-10-28 2020-08-07 Lab Vivacy Composition a base d'acide hyaluronique comprenant de la mepivacaine
CN106832056B (zh) * 2017-02-24 2019-08-06 中国药科大学 硫酸化透明质酸2-辛基十二醇酯
BR112019020724A2 (pt) * 2017-04-05 2020-05-12 Gelesis, Llc Materiais superabsorventes melhorados e métodos de produção dos mesmos
FR3095206B1 (fr) * 2019-04-17 2021-11-05 Lab Vivacy Procede de reticulation d’un polymere
RU2699562C1 (ru) * 2019-05-27 2019-09-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Способ получения пористых материалов на основе хитозана
EP4038105B1 (en) * 2019-10-01 2024-01-10 Biopolimeri S.r.l. A hyperbranched polyglycerol polyglycidyl ether and its use as crosslinker for polysaccharides
CN111154010B (zh) * 2020-01-03 2021-12-31 壹启科技有限公司 一种医用阳离子聚合物生物高分子材料及制备方法与应用
FR3111903B1 (fr) 2020-06-24 2022-12-02 Lab Vivacy Procede d’incorporation de composes organiques en solution au sein d’un hydrogel
FR3113522A1 (fr) 2020-08-20 2022-02-25 Laboratoires Vivacy procédé d’évaluation des caractéristiques rhéologiques d’un gel
KR102483189B1 (ko) * 2020-11-17 2022-12-30 동국제약 주식회사 가교 폴리감마글루탐산 하이드로겔의 제조방법
EP4177276A1 (fr) 2021-11-06 2023-05-10 Laboratoires Vivacy Composition, sous forme de solution aqueuse comprenant au moins un compose macromoleculaire
CN114702607B (zh) * 2022-02-21 2023-02-10 中国海洋大学 一种水溶性羟甲基丙基壳聚糖及其制备方法
FR3135399A1 (fr) 2022-03-30 2023-11-17 Laboratoires Vivacy émulsion comprenant un hydrogel et de la graisse ou un dérivé de graisse

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4175183A (en) * 1977-03-01 1979-11-20 Development Finance Corporation Of New Zealand Hydroxyalkylated cross-linked regenerated cellulose and method of preparation thereof
US4321367A (en) * 1980-09-02 1982-03-23 The Dow Chemical Company Method for the preparation of cross-linked polysaccharide ethers
EP1942117A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-09 Sigea S.R.L. Derivatives of acid polysaccharides
WO2011148116A2 (fr) * 2010-05-27 2011-12-01 Laboratoire Idenov Acide hyaluronique modifie, procede de fabrication et utilisations

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3046272A (en) 1958-11-24 1962-07-24 Scholten Chemische Fab Polysaccharide-sultone reaction products
US4716224A (en) 1984-05-04 1987-12-29 Seikagaku Kogyo Co. Ltd. Crosslinked hyaluronic acid and its use
SE442820B (sv) 1984-06-08 1986-02-03 Pharmacia Ab Gel av tverbunden hyaluronsyra for anvendning som glaskroppssubstitut
US4863907A (en) 1984-06-29 1989-09-05 Seikagaku Kogyo Co., Ltd. Crosslinked glycosaminoglycans and their use
US5128326A (en) 1984-12-06 1992-07-07 Biomatrix, Inc. Drug delivery systems based on hyaluronans derivatives thereof and their salts and methods of producing same
US4582865A (en) 1984-12-06 1986-04-15 Biomatrix, Inc. Cross-linked gels of hyaluronic acid and products containing such gels
US4605691A (en) 1984-12-06 1986-08-12 Biomatrix, Inc. Cross-linked gels of hyaluronic acid and products containing such gels
SE8501022L (sv) 1985-03-01 1986-09-02 Pharmacia Ab Format alster och forfarande for dess framstellning
US4713448A (en) 1985-03-12 1987-12-15 Biomatrix, Inc. Chemically modified hyaluronic acid preparation and method of recovery thereof from animal tissues
US4818302A (en) 1986-02-07 1989-04-04 Aluminum Company Of America Method of heat treatment
IT1198449B (it) 1986-10-13 1988-12-21 F I D I Farmaceutici Italiani Esteri di alcoli polivalenti di acido ialuronico
DE3742104A1 (de) 1987-12-11 1989-06-22 Wolff Walsrode Ag Sulfoethylcellulose mit hervorragender loesungsqualitaet und verfahren zu ihrer herstellung
IT1219587B (it) 1988-05-13 1990-05-18 Fidia Farmaceutici Polisaccaridi carbossiilici autoreticolati
CN1016786B (zh) * 1989-04-26 1992-05-27 中国科学院广州化学研究所 一步法合成交联羧甲基羟丙基纤维素复合醚工艺
GR920100122A (el) 1991-04-05 1993-03-16 Ethicon Inc Πολυσακχαρίτες οι οποίοι περιέχουν καρβοξύλιο με σταυροειδείς δεσμούς δια την πρόληψιν της προσφύσεως.
US5612321A (en) 1995-06-22 1997-03-18 Hercules Incorporated Antioxidant grafted polysaccharides
ITPD980037A1 (it) 1998-02-25 1999-08-25 Fidia Advanced Biopolymers Srl Acido ialuronico solfatato e i suoi derivati legati covalentemente a polimeri sintetici pe la preparazione di biomateriali e per il rivesti
BRPI0413086A (pt) 2003-07-30 2006-10-03 Anteis Sa matriz complexa, utilização da mesma, e processo de preparação de uma matriz biocompatìvel pouco biodegradável
CN1259363C (zh) * 2003-09-05 2006-06-14 上海盟雷医疗器械科技有限公司 一种透明质酸凝胶及其制备方法
CN102093481A (zh) * 2009-12-10 2011-06-15 上海长光企业发展有限公司 一种速溶羧甲基纤维素的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4175183A (en) * 1977-03-01 1979-11-20 Development Finance Corporation Of New Zealand Hydroxyalkylated cross-linked regenerated cellulose and method of preparation thereof
US4321367A (en) * 1980-09-02 1982-03-23 The Dow Chemical Company Method for the preparation of cross-linked polysaccharide ethers
EP1942117A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-09 Sigea S.R.L. Derivatives of acid polysaccharides
WO2011148116A2 (fr) * 2010-05-27 2011-12-01 Laboratoire Idenov Acide hyaluronique modifie, procede de fabrication et utilisations

Also Published As

Publication number Publication date
FR2983483A1 (fr) 2013-06-07
FR2983483B1 (fr) 2014-11-14
BR112014013155A2 (pt) 2017-06-13
CN104024277A (zh) 2014-09-03
EP2785745A1 (fr) 2014-10-08
US20130172288A1 (en) 2013-07-04
EA201491084A1 (ru) 2014-11-28
WO2013079889A1 (fr) 2013-06-06
EP2785745B1 (fr) 2024-02-21
IL232790B (en) 2018-01-31
KR20140098214A (ko) 2014-08-07
IL232790A0 (en) 2014-07-31
KR20190104074A (ko) 2019-09-05
US9175097B2 (en) 2015-11-03
CN104024277B (zh) 2018-11-06
BR112014013155B1 (pt) 2021-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA026886B1 (ru) Способ одновременного замещения и сшивки полисахарида по его гидроксильным функциональным группам
US10207024B2 (en) Biodegradable single-phase cohesive hydrogels
KR101514831B1 (ko) 히알루론산 또는 그의 염 중 하나, 폴리올 및 리도카인의 가열 멸균된 주사용 조성물
KR100674177B1 (ko) 교차 결합된 히알루론산과 그것의 의학적 용도
EP3324931B1 (en) In situ cross-linkable polysaccharide compositions and uses thereof
US7651702B2 (en) Crosslinking hyaluronan and chitosanic polymers
CN106890360B (zh) 包含至少一种透明质酸和抗坏血酸磷酸酯镁的经灭菌组合物
KR20190060752A (ko) 히알루론산 유도체 및 dna 분획물이 포함된 히알루론산 주사용 조성물 및 이의 이용
US20220062151A1 (en) Aldehyde-modified hyaluronic acid, method for preparing same and applications thereof
CA3208406A1 (en) Implantable or injectable products based on polymers and method for their preparation
IT202100012737A1 (it) Miscele di polisaccaridi e poliamminosaccaridi con proprietà reologiche migliorate

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM