ES2211883T3 - Medio de cultivo y procedimiento para la preparacion de acido hialuronico de peso molecular alto. - Google Patents
Medio de cultivo y procedimiento para la preparacion de acido hialuronico de peso molecular alto.Info
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Abstract
SE PRESENTAN UN MEDIO DE CULTIVO ECONOMICO UTIL PARA LA PRODUCCION DE ALTOS NIVELES DE ACIDO HIALURONICO CON UN PESO MOLECULAR DE 2 A 3,1 X 10{SUP,6} DALTONS MEDIANTE FERMENTACION BACTERIANA, UN PROCESO PARA LA PRODUCCION DE ACIDO HIALURONICO DE ALTO PESO MOLECULAR MEDIANTE FERMENTACION BACTERIANA UTILIZANDO ESTE MEDIO, Y UN METODO PARA LA PURIFICACION DEL ACIDO HIALURONICO PRODUCIDO MEDIANTE FERMENTACION BACTERIANA. TAMBIEN SE PRESENTAN COMPOSICIONES FARMACEUTICAS QUE CONTIENEN EL ACIDO HIALURONICO PRODUCIDO A TRAVES DEL PRESENTE PROCESO, Y UN METODO PARA EL TRATAMIENTO DE HERIDAS Y DE INCISIONES QUIRURGICAS PARA EVITAR LA FORMACION DE CICATRICES Y QUELOIDES HIPERTROFICOS.
Description
Medio de cultivo y procedimiento para la
preparación de ácido hialurónico de peso molecular alto.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la producción de ácido hialurónico de alto peso
molecular mediante técnicas de fermentación, utilizando
estreptococos y otras bacterias capaces de producir ácido
hialurónico, y un medio de cultivo semidefinido y rentable.
El ácido hialurónico (HA) es un
glicosaminoglicano muy viscoso que comprende unidades alternantes,
repetitivas, de ácido glucurónico y una
N-acetil-glucosamina unidos mediante
enlaces glicosídicos \beta_{1}-3 y
\beta_{1}-4. El ácido hialurónico se encuentra
en varios tejidos conjuntivos animales, tales como en la piel y en
el cartílago, en el cordón umbilical, el líquido sinovial, humor
acuoso y en las crestas de gallo.
La función del ácido hialurónico en la piel y en
el cartílago es retener agua y procurar elasticidad y tono a los
tejidos, mientras que en los líquidos de las articulaciones, actúa
como un lubricante y protege las células de los choques físicos del
exterior, y de las infecciones bacterianas. Debido a su naturaleza
altamente hidrofílica, el ácido hialurónico constituye un
constituyente ideal para la preparación de lociones cosméticas.
Soluciones muy purificadas de HA se utilizan también como medio de
soporte en cirugía ocular (Patente USA No. 4.141.973) o como un
líquido de sustitución en las articulaciones en el caso de
situaciones patológicas particulares.
La producción del ácido hialurónico de alto peso
molecular, que posee propiedades viscoelásticas superiores a las de
las fracciones de bajo peso molecular, es por tanto de considerable
interés, en vista especialmente de la necesidad de absorber
variaciones mayores en la presión, tal como las que tienen lugar
in vivo en las articulaciones.
La extracción de ácido hialurónico a partir de
fuentes animales presenta varias desventajas debido a la
disponibilidad limitada del material en bruto, la dificultad de
extraer grandes cantidades de ácido hialurónico de alto peso
molecular de los tejidos animales, donde sólo se encuentran trazas
de él, a menudo en forma de complejos con proteínas u otros
mucopolisacáridos, y el peligro de contaminación vírica. Por estas
razones, muchos investigadores se han vuelto hacia la producción de
HA a partir de un origen microbiológico.
La producción de HA mediante estreptococos se
demostró primero por Forrest y col., J.Biol.Chem. 118:61
(1937), y posteriormente por otros investigadores, por ejemplo,
Roseman y col., J. Biol. Chem. 203:213 (1953); Pierce y col.,
Proc. Soc. Exp. Biol Med. 87: 50 (1954); Patente USA No
2.975.104; y Sunghara y col., J. Biol. Chem. 254:6252 (1979).
Estos investigadores demostraron que el ácido hialurónico que se
encontraba en las cápsulas de muchas cepas de los estreptococos del
grupo A y del grupo C es el mismo que el del origen animal. Estos
microorganismos pueden asimilar glucosa u otras fuentes de carbono
y, bajo condiciones medioambientales particulares, producen ácido
hialurónico como un metabolito secundario. La síntesis del ácido
hialurónico por los estreptococos está, sin embargo, influenciada
por muchos factores genéticos y nutricionales.
Los estreptococos se encuentran entre las
bacterias más exigentes desde un punto de vista nutricional. La
literatura describe muchos tipos de medios de cultivo que favorecen
la producción de ácido hialurónico por estos microorganismos, que
normalmente incluyen hidratos de carbono, aminoácidos, vitaminas,
sales inorgánicas, y algunos factores de crecimiento. Generalmente,
la glucosa se utiliza como una fuente de carbono, mientras que la
fuente de nitrógeno puede ser orgánica o inorgánica, incluyendo
peptona, extracto de levadura, productos de caseína hidrolizada,
productos de soja hidrolizada, aminoácidos, sulfato amónico, cloruro
amónico, fosfato amónico, urea, glutamina, etc. Ciertas sales
inorgánicas pueden también añadirse al medio, tales como sulfatos,
clorhidratos, carbonatos, nitratos, fosfatos, y acetatos de calcio,
potasio, sodio, magnesio, manganeso, hierro, cobre, y zinc.
Finalmente, la adición de vitaminas y aminoácidos puede también
mostrarse ventajosa para el crecimiento bacteriano.
Algunos medios nutritivos específicos para los
estreptococos ya se venden comercialmente, tales como la Infusión
Corazón Cerebro y el Caldo Todd-Hewitt. Otros se han
descrito en patentes relacionadas con la producción del ácido
hialurónico mediante fermentación, tales como la Patente USA No.
4.517.295, Patente USA No. 2.975.104, Patente USA No. 4.784.990,
Patente USA No. 4.897.349, y la Patente Europea No. 0 244 757.
Muchos de estos medios, sin embargo, no son ventajosos porque
requieren componentes caros, y no son por tanto apropiados para
objetivos industriales. Por lo tanto, el producto HA obtenido
mediante la fermentación utilizando estos costosos medios
complejos, no es ventajosamente económico comparado con el obtenido
a partir de fuentes animales.
Otro problema asociado con la producción de ácido
hialurónico a partir de las fuentes bacterianas es la utilización,
en algunos casos, de cepas de estreptococos que son patogénicos en
el hombre, tales como S. pyogenes (Patente USA No.
4.517.295).
Sin embargo, la producción de ácido hialurónico
mediante fermentación, aparte de facilitar la obtención de grandes
cantidades de polímeros con un peso molecular más alto que el
obtenido a partir de los tejidos animales, permite también la
purificación del HA mediante procedimientos menos complicados que
los requeridos para otros materiales de partida. Los procedimientos
de purificación conocidos, que se han descrito en numerosas
patentes, permiten el aislamiento del ácido hialurónico de alto peso
molecular, a menudo con un alto grado de pureza. Estos
procedimientos necesitan habitualmente grandes cantidades de
solventes o de otros productos tóxicos, tales como el cloruro de
cetilpiridina, requiriendo también por tanto numerosos pasos antes
de producir el ácido hialurónico altamente purificado para
utilización en el campo farmacéutico. Todos estos factores crean
problemas relacionados con el medio ambiente y el coste.
Las notables características biocompatibles y
biodegradables del HA han sido factores determinantes en su
utilización en el campo de la viscocirugía. Verdaderamente, el ácido
hialurónico, en su forma más altamente polimérica, que alcanza un
peso molecular de 4-6 millones, se encuentra a
varias concentraciones en la matriz del tejido conjuntivo de todos
los primates, y su utilización en viscocirugía causa por tanto sólo
un aumento temporal en la concentración, comparado con la del ácido
hialurónico original.
En ciertas operaciones quirúrgicas, HA puede
proteger a los tejidos absorbiendo choques y lubricando las capas
celulares abiertas al daño mecánico por instrumentos quirúrgicos o
implantes. Representa el medio en el cual se lleva a cabo la
cirugía, evita la formación de adherencias tisulares, y permite que
fragmentos de tejido y coágulos sanguíneos puedan ser eliminados.
Además de este efecto protector durante la cirugía, el ácido
hialurónico, en su función como barrera molecular, puede utilizarse
como un implante entre dos superficies tisulares que deben
mantenerse separadas con objeto de funcionar apropiadamente.
Otra aplicación del ácido hialurónico está
relacionada con sus propiedades viscoelásticas. En algunas
condiciones patológicas, por ejemplo, la artritis y la artrosis
crónica o aguda, algunos tejidos pierden viscoelasticidad, y esta
pérdida se caracteriza tanto por una disminución en el peso
molecular como en la concentración del ácido hialurónico endógeno.
La "viscosuplementación" es un proceso terapéutico para
restaurar o aumentar las propiedades reológicas normales,
introduciendo un medio viscoso tal como el ácido hialurónico en el
compartimiento tisular.
La función biológica del ácido hialurónico en la
reparación de los tejidos también se ha descrito ampliamente en la
literatura. La adición de HA exógeno puede jugar un papel importante
en la aceleración o en la modificación de la reparación tisular,
facilitando el movimiento de células inflamatorias, mesenquimáticas,
y epiteliales en el sitio de reparación tisular. La reparación
tisular consiste en una compleja serie de sucesos que implican a
varios tipos celulares, con el objetivo final de formar una
cicatriz. Este último estadio del proceso de reparación, aunque
necesario, representa a menudo un problema estético. Es muy
importante, por tanto, ser capaz de reducir la formación de las
cicatrices.
Constituye, por tanto, un objetivo de la presente
invención proporcionar un medio de cultivo que comprende una mezcla
de dos distintas fuentes de nitrógeno, es decir, un digesto de
harina de soja así como una mezcla de peptona, y una fuente de
carbono. Dicho digesto de harina de soja es HY-SOY,
dicha mezcla de peptona es SPECIAL PEPTONE, y dicha fuente de
carbono es glucosa. Dicho digesto de harina de soja o
HY-SOY se encuentra a una concentración de entre 10
g/l y 30 g/l aproximadamente, preferentemente de 20 g/l
aproximadamente, encontrándose dicha mezcla de peptona o SPECIAL
PEPTONE a una concentración de entre 5 g/l y 15 g/l
aproximadamente, preferentemente a 10 g/l aproximadamente, y la
fuente de carbono o glucosa se encuentra a una concentración de
entre 10 g/l y 60 g/l aproximadamente, preferentemente alrededor de
30 g/l. El pH del medio puede ser del orden de entre 6,5 y 7,5
aproximadamente. El medio de cultivo puede comprender además un
barredor de radicales libres, a una concentración de entre 0,01 g/l
y 1 g/l aproximadamente, preferentemente alrededor de 0,1 g/l.
Constituye otro objetivo de la presente invención
proporcionar un procedimiento para la producción de ácido
hialurónico, que comprende el cultivo de una cepa bacteriana capaz
de producirlo en un medio de cultivo que comprende un digesto de
harina de soja, una mezcla de peptona y una fuente de carbono, tal
como se describió anteriormente, bajo condiciones que promuevan la
formación de ácido hialurónico mediante dicha cepa bacteriana, y
recuperando dicho ácido hialurónico. La cepa bacteriana puede ser
una cepa de Streptococcus del grupo A o del grupo C. Más
particularmente, la cepa estreptocócica puede ser una cepa de S.
equi, S. equisimilis, S. dysgalactiae, S. pyogenes, o S.
zooepidemicus. S. equi 68222 se ha utilizado en los Ejemplos
infra. Más preferentemente, la glucosa se encuentra a una
concentración de 30 g/l, y el barredor de radicales libres se
encuentra a una concentración de entre 0,01 g/l y 1 g/l
aproximadamente, preferentemente alrededor de 0,1 g/l. El desarrollo
bacteriano puede llevarse a cabo mediante cultivo bajo condiciones
aeróbicas introduciendo aire estéril a una velocidad de entre 0,1 y
4 vvm aproximadamente, preferentemente 2 vvm, y agitando
vigorosamente a una velocidad de entre 200 rpm y 900
aproximadamente, preferentemente alrededor de 600 rpm.
Además, en la presente memoria se da a conocer un
procedimiento para producir ácido hialurónico que comprende el
cultivo de una cepa de estreptococos capaz de producir ácido
hialurónico en un medio de cultivo que comprende un digesto de
harina de soja o HY-SOY a una concentración de
entre 10 g/l y 30 g/l aproximadamente, preferentemente de 20 g/l
aproximadamente, una mezcla de peptona o SPECIAL PEPTONE a una
concentración de entre 5 g/l y 15 g/l aproximadamente,
preferentemente a 10 g/l aproximadamente, o un extracto de levadura
a una concentración de entre 5 g/l y 15 g/l aproximadamente,
preferentemente a alrededor de 10 g/l, glucosa a una concentración
de entre 10 g/l y 60 g/l aproximadamente, preferentemente alrededor
de 30 g/l y un barredor de radicales libres a una concentración de
entre 0,01 g/l a 1g/l aproximadamente, preferentemente alrededor de
0,1 g/l, bajo condiciones que promueven la formación de ácido
hialurónico mediante dicha cepa estreptocócica, y recuperando dicho
ácido hialurónico.
Además todavía, en la presente memoria se da a
conocer un procedimiento para la purificación del ácido hialurónico
producido por células bacterianas cultivadas en un medio de cultivo
que comprende la muerte de las células bacterianas que se encuentran
en dicho medio de cultivo; la liberación de cualquier ácido
hialurónico que esté adherido a dichas células bacterianas mediante
su tratamiento con un surfactante; la eliminación de las células
bacterianas prefiltrando dicho medio de cultivo a través de un
filtro que posee una porosidad de entre 0,1 \mum y 10 \mum
aproximadamente; la eliminación de cualquier célula bacteriana
remanente mediante microfiltración de dicho medio de cultivo a
través de un filtro con una porosidad de 0,45 \mum
aproximadamente; la dialización de dicho medio de cultivo contra
agua destilada; y la concentración de este medio de cultivo
dializado.
Además todavía, en la presente memoria se da a
conocer un procedimiento para producir ácido hialurónico que
comprende el cultivo de una cepa de estreptococos capaz de producir
ácido hialurónico en un medio de cultivo que comprende un digesto de
harina de soja o HY-SOY a una concentración de
entre 10 g/l y 30 g/l aproximadamente, preferentemente de 20 g/l
aproximadamente, una mezcla de peptona o SPECIAL PEPTONE a una
concentración de entre 5 g/l y 15 g/l aproximadamente,
preferentemente a 10 g/l aproximadamente, o un extracto de levadura
a una concentración de entre 5 g/l y 15 g/l aproximadamente,
preferentemente a alrededor de 10 g/l, glucosa a una concentración
de entre 10 g/l y 60 g/l aproximadamente, preferentemente alrededor
de 30 g/l y un barredor de radicales libres a una concentración de
entre 0,01 g/l y 1 g/l aproximadamente, preferentemente alrededor de
0,1 g/l, bajo condiciones que promueven la formación de ácido
hialurónico mediante dicha cepa estreptocócica; la muerte de las
células bacterianas que se encuentran en dicho medio de cultivo
tratando a dichas células con un bactericida seleccionado entre
formaldehído, un alcohol, cloroformo, y acetona; la liberación de
cualquier ácido hialurónico que esté adherido a dichas células
bacterianas mediante su tratamiento con un surfactante; la
eliminación de las células bacterianas prefiltrando dicho medio de
cultivo a través de un filtro que posee una porosidad de entre 0,1
\mum y 10 \mum aproximadamente; la eliminación de cualquier
célula bacteriana remanente mediante microfiltración de dicho medio
de cultivo a través de un filtro con una porosidad de 0,45 \mum
aproximadamente; la dialización de dicho medio de cultivo contra
agua destilada; y la concentración de este medio de cultivo
dializado.
Además todavía, en la presente memoria se da a
conocer una fracción de ácido hialurónico con un peso molecular del
orden de entre 2x10^{6} Daltons y 3x10^{6} Daltons,
preferentemente de 2x10^{6} Daltons. El ácido hialurónico puede
utilizarse con un peso molecular del orden de entre 2x10^{6}
Daltons y 3x10^{6} Daltons, preferentemente de 2x10^{6}
Daltons, en la fabricación de un medicamento para tratar heridas o
incisiones quirúrgicas con el fin de evitar la formación de
cicatrices hipertróficas o queloides cicatriciales.
Además, en la presente memoria se da a conocer
una composición farmacéutica que comprende ácido hialurónico con un
peso molecular del orden de entre 2x10^{6} Daltons y 3x10^{6}
Daltons, preferentemente de 2x10^{6} Daltons y un transportador,
diluyente o excipiente farmacéuticamente aceptable.
Además todavía, en la presente memoria se da a
conocer un procedimiento para el tratamiento de una herida o
incisión quirúrgica para evitar las cicatrices hipertróficas o la
formación de queloides, que comprende la administración a dicha
herida o incisión quirúrgica de una cantidad efectiva de ácido
hialurónico con un peso molecular del orden de 2x10^{6} Daltons a
3x10^{6} Daltons, preferentemente de 2x10^{6} Daltons.
Mediante la utilización del medio y procedimiento
de la presente invención, el ácido hialurónico, con un peso
molecular del orden de 2 a 3,1 x 10^{6} Daltons, puede obtenerse
con un rendimiento de alrededor de 2 g/l.
Los presentes inventores han proporcionado de
este modo un procedimiento para la producción de ácido hialurónico
de alto peso molecular a partir de fuentes bacterianas, utilizando
un nuevo y rentable medio de cultivo que mejora la relación
HA/célula, facilitando de este modo la separación de las bacterias
del caldo de cultivo, y por tanto, el procedimiento entero de
purificación.
El procedimiento para el aislamiento y
purificación del ácido hialurónico liberado en el medio de cultivo
que se proporciona en la presente memoria, da lugar a un buen
rendimiento, es fácilmente reproducible, produce un producto
terapéuticamente aceptable, es económico y reduce los problemas
medioambientales.
El ácido hialurónico de alto peso molecular
producido mediante este procedimiento, puede utilizarse para la
modulación de la curación de las heridas.
A partir de la descripción detallada que se da a
conocer a continuación, se evidenciará otro alcance respecto a la
aplicabilidad de la presente invención. Sin embargo, deberá
entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos,
aunque indiquen formas de realización preferentes de la invención,
se proporcionan sólo como ilustrativos, ya que a partir de esta
descripción detallada, varios cambios y modificaciones dentro del
espíritu y alcance de la invención serán evidentes para los expertos
en la materia.
La siguiente descripción detallada de la
invención se proporciona para ayudar a los expertos en la materia
para poner en práctica la presente invención. Aún así, la siguiente
descripción detallada no se interpretará para limitar indebidamente
la presente invención, pues las modificaciones y variaciones en las
formas de realización que se consideran en la presente memoria,
pueden realizarse por los expertos en la materia sin apartarse del
espíritu o alcance del presente descubrimiento de invención.
El contenido de cada una de las referencias
citadas en la presente memoria se incorpora a ésta como referencia
en su totalidad.
Los estreptococos de los grupos A y C, según la
clasificación de Lancefield, producen una cápsula de ácido
hialurónico, cuya composición es idéntica a la del polímero presente
en los tejidos conjuntivos del mamífero (R.M. Krause (1972). "The
Streptococcal Cell: Relationship of Structure to Function and
Pathogenesis", en L.W.Wannamaker y J.M. Matsen, editores.,
Streptococci and Streptococcal Diseases, Academic Press Inc.,
New York, páginas 3-18). Una gran variedad de
estreptococos en los grupos A y C son capaces de producir altas
concentraciones de HA. Los microorganismos que pueden utilizarse en
el procedimiento de la presente invención incluyen S.
dysgalactiae, S. equi, S. equisimilis, S. pyogenes, y S.
zooepidemicus, que pertenecen al grupo C, y que no son por tanto
patogénicos para el hombre. La especie preferente es S. equi
y en particular la cepa S. equi 68222 del Instituto Belfanti
en Milán. A esta cepa no se le han aplicado procedimientos de
ingeniería genética, y no está sometida, por tanto, a la desventaja
de la inestabilidad, que es característica de las cepas manipuladas
genéticamente. S. equi 68222 produce ácido hialurónico bajo
condiciones de aerobiosis; la fuente de carbono puede ser la
glucosa.
Es bien sabido que los estreptococos constituyen,
desde un punto de vista nutricional, algunas de las bacterias más
exigentes (Terleckyl y col., Infection and Immunity, págs
649-655, 1975; Milligan y col., J. of Clinical
Microbiol. págs 28-33, 1978). En la literatura,
se han descrito varios medios de cultivo que promueven el desarrollo
de estos microorganismos y su producción de ácido hialurónico. Tales
medios incluyen normalmente hidratos de carbono, aminoácidos,
vitaminas y sales orgánicas, así como varios factores de
crecimiento. La influencia de la fuente de carbono, nitrógeno y
compuestos inorgánicos sobre el desarrollo bacteriano y el
metabolismo es muy importante para estos microorganismos que
producen exopolisacáridos (Robinson y col. Biotech. and
Bioeng. XXVI: páginas 1409-1417, 1984;
MacFarlane y col. J. of Appl. Bacteriol. 68:páginas
179-187, 1990).
Respecto a la fuente más apropiada de carbono
para la producción de HA, la más ampliamente utilizada es la
glucosa, que se utiliza también según la invención, aunque otros
azúcares pueden utilizarse con éxito. Éstos incluyen, por ejemplo,
sacarosa, lactosa, molasas finales, e hidrolisados del almidón.
Verdaderamente, aparte de constituir una fuente de energía para el
desarrollo celular, éstos pueden también utilizarse para la síntesis
de los monómeros sencillos que componen el polímero HA.
Pueden utilizarse varias fuentes de nitrógeno
orgánico e inorgánico, incluyendo extracto de levadura, peptonas,
hidrolisados de caseína, proteínas de la soja, sulfato amónico,
cloruro amónico, fosfato amónico, etc. Según la invención, se
utiliza una mezcla de peptonas.
Aparte de estos dos componentes principales,
pueden añadirse al medio de cultivo sales inorgánicas, tales como
varios sulfatos, carbonatos, fosfatos, cloruro cálcico, potasio,
magnesio, sodio, manganeso, zinc, hierro, etc, que aumentan el
desarrollo y que pueden a veces intervenir como cofactores
enzimáticos implicados en la síntesis del ácido hialurónico.
Los presentes inventores han concebido un medio
de cultivo que facilita la producción de ácido hialurónico de alto
peso molecular con un buen rendimiento, y que es económico de
utilizar, con vistas hacia la producción a escala industrial. Este
medio da lugar a una mejor relación ácido hialurónico/células cuando
se compara a la obtenida mediante cultivo bacteriano sobre medios
comerciales tal como la Infusión de Cerebro Corazón o sobre varios
tipos de medios descritos en la literatura de patentes. Una alta
relación HA/células facilita el estado inicial de purificación, que
consiste en la separación de las células bacterianas del líquido de
cultivo que contiene el biopolímero.
El siguiente medio semidefinido, denominado HYP,
se preparó en agua destilada:
HY-SOY | 10 g/L |
SPECIAL PEPTONE | 10 g/l |
Glucosa | 30 g/l |
HY-SOY es un producto comercial
de Sheffield Products-QUEST International. Es una
fuente de nitrógeno vegetal soluble en agua obtenida de un digesto
papaico de harina de soja. Debido a su alto nivel en hidratos de
carbono, esta fuente de nitrógeno estimula el rápido e intenso
desarrollo de los microorganismos.
La SPECIAL PEPTONE (POLIPEPTONA) es un producto
comercial de UNIPATH. Es una mezcla de peptonas compuesta de harina,
vegetales y extracto de levadura, y contiene una gran variedad de
péptidos disponibles, minerales, vitaminas, nucleótidos y otros
compuestos orgánicos.
Equivalentes de SPECIAL PEPTONE que pueden
utilizarse en la presente invención incluyen PEPTONE BACTERIOLOGICAL
TECHNICAL de Difco, PEPTONE FROM MEAT ("PEPTONA DE CARNE") de
Serva, y PRIMATONE de Productos Sheffield.
El YEAST EXTRACT ("EXTRACTO DE LEVADURA") de
Difco y otros equivalentes suyos comercialmente disponibles, pueden
utilizarse en el medio HYP en lugar de SPECIAL PEPTONE. El YEAST
EXTRACT ("EXTRACTO DE LEVADURA") es la parte soluble en agua de
la levadura autolisada, estandarizada para utilización
microbiológica.
Se preparó una solución de almacenamiento de
glucosa mediante filtración a través de un filtro de 0,22 micras. Se
trataron en el autoclave HY-SOY y SPECIAL PEPTONE a
121ºC durante 20 minutos. Se mezclaron cantidades apropiadas de
ambas soluciones esterilizadas, y se ajustó el pH del medio a un
valor de 7 aproximadamente.
El desarrollo y la producción de HA por S.
equi 68222 en este medio de cultivo se comparó con el que
utilizaba el mismo microorganismo cultivado en un medio
comercialmente disponible (Infusión de Cerebro Corazón, BHI) o los
medios descritos en varias patentes (Solicitud de Patente Europea Nº
0 244 757; Patente USA No. 4.784.990; y Solicitud de Patente Europea
0 266 578), de la manera siguiente:
Infusión de cerebro de ternera | 200 g/l |
Infusión de corazón de oveja | 250 g/l |
Peptona proteosa | 10 g/l |
Bacto dextrosa | 2 g/l |
NaCl | 5 g/l |
Fosfato disódico | 2,5 g/l |
Hidrolisado de caseína | 20 g/l |
Extracto de levadura | 10 g/l |
NaCl | 2 g/l |
MgSO_{4}.7H_{2}O | 1,5 g/l |
K_{2}HPO_{4} | 2,5 g/l |
Glucosa | 5 g/l |
Peptona | 15 g/l |
Extracto de levadura | 5 g/l |
KH_{2}PO_{4} | 10 g/l |
CH_{3}COONa.3H_{2}O | 5 g/l |
NaHCO_{3} | 3 g/l |
MgSO_{4}.7H_{2}O | 0,2 g/l |
FeSO_{4}.7H_{2}O | 0,01 g/l |
MnCl_{2}.4H_{2}O | 0,01 g/l |
CaCl_{2} | 0,05 g/l |
Glucosa | 30 g/l |
Polipeptona | 15 g/l |
Extracto de levadura | 5 g/l |
KH_{2}PO_{4} | 2 g/l |
MgSO_{4}. 7H_{2}O | 1 g/l |
CaCl_{2} | 0,1 g/l |
Glucosa | 60 g/l |
Se inoculó un asa de platino de S. equi
68222 en 100 ml de cada uno de estos distintos medios, previamente
esterilizados, en matraces Erlenmeyer de 250 ml. Los cultivos se
incubaron por duplicado durante la noche a 37ºC, mientras se
agitaban a 200 rpm. Después de medir la densidad óptica de cada
cultivo a 600 nm, el contenido de cada matraz se diluyó con medio
recién preparado, hasta que se obtuvo una densidad óptica de 0,1
aproximadamente, de forma que se obtuvo un volumen final de 200 ml
en un matraz de 1 litro. La temperatura del desarrollo se mantuvo a
37ºC durante la agitación vigorosa (200 rpm) a un pH de 7. Cuando el
pH del medio rebasó el intérvalo apropiado, se volvió a su valor
apropiado añadiendo una cantidad apropiada de ácido o de base, por
ejemplo, HCl 1N acuoso o NaOH 1N acuoso.
Durante el cultivo celular, el desarrollo se
controló haciendo lecturas de la densidad óptica a 600 nm, mientras
el pH se controlaba utilizando rojo fenol, y se mantenía a un valor
de 7 aproximadamente. Al final de la fermentación, es decir, cuando
las bacterias detuvieron su crecimiento, se midieron el crecimiento
celular y la producción de ácido hialurónico. Los resultados se
muestran en la Tabla 1.
La cantidad de ácido hialurónico producido por el
S.equi 68222 fermentativo en el medio HYP es mayor que la
obtenida en la Infusion de Cerebro Corazón y en los otros medios
ensayados. Además, la concentración celular es considerablemente más
baja, explicando la mejor relación HA/células y la separación más
fácil de las bacterias del caldo de cultivo.
La extrema sencillez del presente medio y el
coste más económico de la fuente de nitrógeno utilizada, comparados
con los de las fuentes de nitrógeno utilizadas en los medios
comparativos hicieron al HYP más rentable y competitivo,
especialmente para las aplicaciones industriales.
Modificando los parámetros del cultivo, es
posible aumentar la producción de polisacáridos microbianos. La
utilización de un cultivo en discontinuo o continuo, hace posible
aplicar distintas presiones fisiológicas sobre el crecimiento de los
microrganismos y sobre la síntesis de los polisacáricos.
Se determinó el efecto de distintas
concentraciones de glucosa sobre el crecimiento celular y la
producción de ácido hialurónico. El crecimiento celular, el consumo
de glucosa, la producción de HA, la eficiencia en la conversión de
glucosa en HA, y la relación HA/célula, se analizaron utilizando
concentraciones de glucosa de 0, 5, 15, 30 y 60 g/l en el medio de
cultivo.
Se volvió a suspender en 200 ml de un medio de
cultivo HYP un asa de platino de S.equi 68222 en ausencia de
glucosa en un matraz Erlenmeyer de 1 litro. El cultivo se agitó a
200 rpm a 37ºC durante la noche. Al día siguiente, se utilizó el
cultivo para inocular diez matraces de 500 ml. Una cantidad del
inóculo se diluyó con medio recién preparado para obtener una
densidad óptica de 0,1 en un volumen total de 100 ml. Se añadió
glucosa a los matraces en cantidades finales de 0 g/l, 5g/l, 15g/l,
30g/l y 60 g/l. Cada experimento se realizó por duplicado. Los
matraces se incubaron a 37ºC con agitación a 200 rpm. Se controlaron
la densidad óptica, el consumo de glucosa y la producción de HA
durante la fase de crecimiento; al final de la fermentación, la
concentración celular se midió en términos de gramos de peso
seco.
Como puede apreciarse a partir de los resultados
dados a conocer en la Tabla 2, los valores más altos para la
producción de HA se obtienen utilizando 30 g/l y 60 g/l de glucosa,
pareciendo incluso que el crecimiento a 60 g/l es ligeramente más
lento, mientras la concentración celular en el estado de equilibrio
es similar en los dos casos. Por otra parte, disminuyendo la
concentración de glucosa en el medio, existe una disminución
simultánea en la producción de HA. Una concentración de glucosa de
30 g/l aproximadamente parece ser, por tanto, óptima para la
producción de HA mediante el S.equi 68222.
El efecto de oxigenación sobre el crecimiento
bacteriano y la producción de HA también se evaluó. Se prepararon
ocho matraces Erlenmeyer de 1 litro que contenían, por duplicado,
100 ml, 200 ml, 500 ml y 1 litro de medio de cultivo HYP. Los
matraces se inocularon entonces con una suspensión de S. equi
68222 y se incubaron durante la noche a 37ºC mientras se agitaban a
200 rpm. Las condiciones del cultivo se mantuvieron constantes para
todos los matraces; 37ºC, pH 7, 200 rpm. Una vez se alcanzó el
estado de equilibrio, se determinaron la densidad óptica a 600 nm y
la producción de ácido hialurónico.
Como puede apreciarse a partir de los datos en la
Tabla 3, la aireación no parece afectar al crecimiento bacteriano
muy intensamente, mientras que la buena oxigenación es muy
importante para la producción abundante del ácido hialurónico. Es
posible que cuando la aireación se reduce el oxígeno disponible se
utiliza más para la reproducción celular que para la síntesis del
biopolímero.
En cultivos expuestos a una intensa oxigenación,
sin embargo, puede existir una acumulación de radicales libres, esto
es, aniones superóxidos, peróxidos de hidrógeno, radicales
hidroxílicos, oxígeno simple, etc. Recientemente, se ha sugerido que
estos radicales libres pueden estar implicados en la degradación del
ácido hialurónico (Robert y col. "Treatment of Cartilage
Proteoglycan Aggregate With H_{2}O_{2}," Biochem. J.
247: págs 349-357 (1987)). Se ha demostrado
posteriormente que in vivo, las cadenas poliméricas del ácido
hialurónico se degradan fácilmente tanto por el efecto de factores
físicos como por el de químicos, tales como la radiación y los
agentes oxidantes y enzimáticos (Merry y col, Annals of the
Rheumatic Diseases 48: páginas 864-870 (1989): R.A.
Greenwald, Seminars of Arthritis and Rheumatism, 20: páginas
210-240 (1991)). Otros estudios han demostrado que
el ácido hialurónico es despolimerizado por la acción de radicales
libres debido a una escisión oxidativa del enlace glicosídico.
Se evaluó, por tanto, el efecto de una categoría
de moléculas con características antioxidantes, sobre la acción de
los radicales libres y consecuentemente, sobre la despolimerización
del ácido hialurónico.
De las moléculas capaces de capturar las especies
radicales reactivas, existen dos tipos de compuestos que tienen por
lo menos un anillo aromático al que se unen uno o más grupos
hidroxílicos. Estos compuestos incluyen, por ejemplo, el ácido
2,3-dihidroxibenzoico, el ácido salicílico,
vanilina, ácido tánnico, etc.
Diez matraces de 1 litro se rellenaron con 200 ml
de medio de cultivo KBS, y a dos de éstos, se añadieron 0,11 g/l de
ácido 2,3-hidroxibenzoico, mientras que el ácido
salicílico, vanilina, y el ácido tánnico se añadieron a los otros
matraces, respectivamente, a la misma concentración. Se utilizaron
dos matraces como controles, y contenían sólo medio de cultivo sin
ninguna molécula antioxidante.
Los matraces se inocularon con una suspensión de
S.equi 68222 de forma que se obtuviera una densidad óptica
inicial de 0,1, incubándose por la noche a 37ºC mientras se agitaba
a 200 rpm. Las condiciones del cultivo se mantuvieron constantes en
todos los matraces; 37ºC, pH 7, 200 rpm. Una vez se alcanzó el
estado de equilibrio, se detuvo la fermentación, se purificó el
ácido hialurónico y su peso molecular se midió mediante la técnica
GPC-LALLS (P. Kratochvil, "Classical Light
Scattering From Polymer Solutins", Polymer Science
Library, Vol 5, Elsevier).
Los resultados obtenidos, que se muestran en la
Tabla 4, demuestran que las moléculas que actúan como barredores de
radicales libres pueden utilizarse ventajosamente para proteger al
HA bacteriano de la degradación de tipo radical, manteniento su peso
molecular, haciendo así al HA útil en diversas aplicaciones
farmacéuticas y otras.
Para la utilización como barredores de radicales
libres en el medio y procedimientos de la presente invención, se
considera una amplia variedad de tipos de compuestos. Éstos
incluyen:
Fenol, cresol, xilenol, catecol,
4-metil-pirocatecol, urushiol,
cresolcinol, y orcinol;
Pirogalol, 1,2,4-bencenotriol,
bencenotetraol, y bencenohexaol;
Ácido gentisínico, ácido
2,3-dihidroxibenzoico, ácido gálico, ácido
salicílico, ácido protocatechuico, ácido
pirogalo-4-carboxílico, ácido
3-o-galoilgálico, y sus ésteres;
Vanilina, o-vanilina, y
protocatechualdehído:
Catequina, luteolina, miricetina, y
antocianidina;
Bifenildiol y ácido elágico;
Naftol y naftalendiol;
Crisarobina y antragalol:
Estos compuestos se han descrito en EP 0 266
578.
Se cultivó S. equi 68222 en fermentadores
que tenían una capacidad de 3 a 10 litros, provistos con un
mecanismo de agitación, utilizando medio HYP. Ya que la
concentración de oxígeno en el medio de cultivo controla la síntesis
del ácido hialurónico, tal como se describe en el Ejemplo 2, la
fermentación se llevó a cabo bajo condiciones aeróbicas de forma que
se mantuviera la concentración de oxígeno disuelto en el medio a una
saturación del 20 aproximadamente. Los fermentadores se inocularon
con un inóculo bacteriano igual al 10 (vol/vol) del volumen del
medio. Durante la fermentación, la temperatura se mantuvo a 37ºC, y
el pH se mantuvo a un valor de 7 añadiendo hidróxido sódico 0,1N. La
formación de espuma se controló añadiendo un agente antiespumante no
tóxico apropiado, tal como la Silicona 1520 (EU) de Dow Corning. Al
final de la fermentación, la densidad de la biomasa era equivalente
a un valor de turbidez de 8-12 unidades de densidad
óptica medidas a 660 nm.
Bajo estas condiciones, el ácido hialurónico se
produjo con un rendimiento de 1,5-2 g/l
aproximadamente.
Hasta la fecha, se han utilizado varias técnicas
para purificar el ácido hialurónico de alto peso molecular, a partir
de los caldos de fermentación. Tales técnicas incluyen el
tratamiento con ácido tricloroacético o con una mezcla de alcohol
isoamílico y cloroformo, la utilización de enzimas proteolíticos, la
precipitación en etanol o acetona, y la precipitación selectiva del
ácido hialurónico con cloruro de cetilpiridina. Estos procedimientos
convencionales para el aislamiento y purificación del ácido
hialurónico no son apropiados para fines industriales a causa de la
cantidad de etapas requeridas, a menudo complicadas, a su alto
coste, y a la toxicidad de los reactivos implicados.
El procedimiento de purificación descrito a
continuación, utilizando un sistema único que no necesita la
utilización de reactivos tóxicos y que es particularmente rentable,
facilita la preparación del ácido hialurónico con un peso molecular
de más de 2x10^{6} Daltons y de un alto grado de pureza.
Al final de la fermentación, las células se matan
tratándolas con un bactericida. Pueden utilizarse agentes
alquilantes tales como el formaldehído que, si se usa en una
solución acuosa al 37%, se denomina formalina. Otros bactericidas
útiles incluyen alcoholes tales como el alcohol etílico y el alcohol
isopropílico, y solventes orgánicos tales como cloroformo y acetona.
Estos compuestos se utilizan normalmente a una concentración de 1%,
vol/vol.
Para facilitar la liberación de cualquier ácido
hialurónico que pudiera todavía estar unido a la cápsula bacteriana,
puede añadirse una solución apropiada de un surfactante aniónico,
tal como sulfato dodecil sódico, a una concentración de 0,02
aproximadamente y 0,04, peso/vol. Otros surfactantes útiles
incluyen, por ejemplo, TWEEN 20 (polioxietileno sorbitan
monolaurato), TWEEN 40 (polioxietileno sorbitan monopalmitato),
TWEEN 60 (polioxietileno sorbitan monoestearato), TWEEN 80
(polioxietileno sorbitan monooleato), y DIGITONINA.
La masa bacteriana se deja en contacto con estos
reactivos durante la noche a temperatura ambiente, después de lo
cual la células bacterianas se separan del caldo de cultivo que
contiene el biopolímero. Las células se eliminan del caldo de
cultivo mediante prefiltración con filtros que tienen una porosidad
de 0,1 a 10 micras aproximadamente. Los filtros Millipore
CP15-CP20 son particularmente apropiados para este
propósito. La solución del ácido hialurónico, parcialmente libre de
células bacterianas, se purifica con éxito mediante microfiltración.
Para eliminar del caldo de cultivo las células bacterianas que
quedan, puede utilizarse la filtración tangencial de flujo. En este
procedimiento, el caldo de fermentación se bombea a través de
membranas que tienen una porosidad de 0,45 \mum aproximadamente.
Por ejemplo, pueden utilizarse placas de filtración Minitan de 0,45
\mum a la vez que el sistema MINITAN-S de
filtración tangencial de flujo Millipore.
La solución así obtenida se limpia de impurezas
que provienen de los componentes del medio de cultivo, de los
productos de degradación de las células bacterianas, de los residuos
de los bactericidas utilizados, y del agente surfactante, mediante
diálisis contra agua destilada. Para esta etapa, puede utilizarse
una membrana de ultrafiltración con una extinción del peso molecular
de 200.000 Daltons. En este momento, la solución filtrada se dializa
contra 10 y 50 volúmenes de agua destilada, desechándose el
filtrado. Al final de la diálisis, la solución concentrada se
liofiliza. El ácido hialurónico así obtenido posee un peso molecular
de 2 a 3x10^{6} Daltons aproximadamente, medido mediante la
técnica GPC LALLS. El producto purificado se analiza entonces para
determinar su contenido proiteco y el contenido de ácidos nucleicos
y pirógenos. El contenido máximo de cada una de estas impurezas
deberá ser: proteínas, < 1,5; ácidos nucleicos, < 1%; y
pirógenos, < 10 mg/kg.
La formación de cicatrices constituye una parte
esencial e integral de la reparación tisular. El tejido cicatricial
confiere cierto grado de elasticidad al sitio de la herida,
permitiendo que el tejido nuevamente formado se defienda del estrés
causado por los movimientos normales del cuerpo. El depósito de
tejido cicatricial se debe esencialmente a la proliferación y
producción de colágeno por algunas células (fibroblastos en
particular) que migran al sitio de la herida.
Sin embargo, como sucede en muchos procesos
biológicos, la reparación tisular puede a veces descontrolarse y
convertirse en perjudicial, llevando a consecuencias graves. En
algunos casos, por ejemplo en el caso de las heridas hipertróficas o
queloides, los fibroblastos pueden ser
sobre-estimulados, con la consiguiente
superproducción de tejido de granulación. La composición de este
tejido de granulación puede también poseer una relación anormal el
colágeno de tipo 3 y de tipo 1. Además, los fibroblastos pueden
producir una cantidad excesiva de \alpha-actina,
produciendo de este modo una contracción severa del tejido de
granulación. Esto da lugar a la formación de una cicatriz aumentada
en el caso de cicatrices hipertróficas, y la formación de una
cicatriz crónica curada imperfectamente en el caso de los
queloides.
Una aproximación a la modificación de tales
anormalidades podría ser la aplicación al sitio de la herida de
agentes capaces de suprimir la proliferación de los fibroblastos y
la formación de \alpha-actina.
El ácido hialurónico de alto peso molecular,
producido según el procedimiento descrito en la presente memoria, se
ha ensayado para evaluar su capacidad para modular la proliferación
de células musculares lisas de rata cultivadas in vitro, y la
expresión de la \alpha-actina por dichas
células.
Las células musculares lisas de la aorta de la
rata se cultivaron en Medio de Eagle Modificado de Dulbecco (DMEM).
Las células se dispusieron entonces en placas de Petri de 100 mm a
una concentración de 5x10^{3} células/cm^{2}. Los productos que
iban a ser ensayados se añadieron a las placas después de 24 horas
de cultivo, y las células se mantuvieron en cultivo durante otros
siete días. El número de células se determinó utilizando un
hemocitómetro. El contenido de la \alpha-actina de
las fibras musculares lisas se determinó mediante
SDS-PAGE e inmunotransferencia.
Las células se volvieron a suspender en 0,4 M
Tris-HCl, pH 6,8, que contenía SDS al 1%,
ditiotreitol al 1, 1 mM de fluoruro de fenilmetilsulfonilo, 1 mM del
éster metílico de la
Na-p-tosil-L-arginina,
hirviéndose durante tres minutos. La concentración proteica se
determinó mediante el procedimiento de Bradford
(Anal.Biochem. 72: pág. 248 (1976)), y 1 y 5 \mug de cada
muestra se cargaron en geles de electroforesis del
5-20. Se llevó a cabo la transferencia Western tal
como fue descrita por Skalli y col., J.Cell. Biol. 103:página
2787 (1991). Se evaluaron las modificaciones en la expresión de la
actina mediante rastreo densitométrico de las manchas (de
transferencia).
Los resultados se muestran en las Tablas
5-7.
El contaje celular y los niveles de actina se
expresan como procentajes medios comparados con los controles. El
ácido hialurónico con un peso molecular de 2x10^{6} Daltons inhibe
la proliferación celular y la expresión de la
\alpha-actina de los músculos lisos de una forma
dependiente de la dosis.
Estos resultados sugieren que HA puede modular la
proliferación de los fibroblastos y la actividad contráctil en las
heridas hipertróficas y queloides.
Composiciones farmacéuticas conteniendo una
cantidad efectiva de ácido hialurónico con un peso molecular de
2X10^{6} a 3X10^{6} Daltons aproximadamente, preparadas según
los procedimientos de la presente invención, solas o en asociación
con uno o más principios activos, portadores farmacológicamente
aceptables, diluyentes o excipientes, pueden utilizarse con ventajas
para la reducción de la cicatrices en los casos de formación de
cicatrices hipertróficas o de queloides.
Las composiciones farmacéuticas conteniendo ácido
hialurónico adaptadas para la administración tópica,
intra-articular, oftálmica, sistémica y peritoneal,
se han descrito en la Patente Europea 0 138 572 B1. Estas
composiciones contienen típicamente ácido hialurónico en una
cantidad de 0,1 mg/ml a 100 mg/ml aproximadamente. Para la
administración tópica e intra-articular, pueden
estar en forma de cremas, geles, pomadas, vendas y gasas. Para
utilización oftálmica, pueden estar en forma de gotas oculares,
lentes, e hilos de sutura. Para administración sistémica, son
apropiadas preparaciones farmacéuticas para administración
intravenosa o intramuscular, tales como ampollas o viales.
Estas composiciones farmacéuticas, que contienen
ácido hialurónico con un peso molecular de 2X10^{6} a
3X10^{6}Dal-
tons aproximadamente, y especialmente 2X10^{6} Daltons, pueden administrarse a individuos humanos o animales para inhibir la formación de cicatrices hipertróficas y queloides que aparecen en los sitios de las heridas que se originan por lesiones o provienen de intervenciones quirúrgicas. Estas composiciones farmacéuticas pueden aplicarse tópicamente en el sitio herido en forma de un líquido, crema, gel, rociado, o un biomaterial hidrófilo, o en forma de una inyección intradérmica al formarse la herida o la sutura. Las dosis del ácido hialurónico de alto peso molecular dependen de la necesidad individual del paciente, del efecto deseado, y de la vía de administración, y puede típicamente ser del orden de aproximadamente 0,1 mg a 100 mg por pulgada o pulgada cuadrada de la incisión o de la herida, respectivamente. La administración de estas composiciones farmacéuticas en el sitio herido pueden continuarse diariamente tanto como se necesite hasta un momento en el que el proceso de curación se haya terminado, con objeto de evitar la formación de la cicatriz o del queloide.
tons aproximadamente, y especialmente 2X10^{6} Daltons, pueden administrarse a individuos humanos o animales para inhibir la formación de cicatrices hipertróficas y queloides que aparecen en los sitios de las heridas que se originan por lesiones o provienen de intervenciones quirúrgicas. Estas composiciones farmacéuticas pueden aplicarse tópicamente en el sitio herido en forma de un líquido, crema, gel, rociado, o un biomaterial hidrófilo, o en forma de una inyección intradérmica al formarse la herida o la sutura. Las dosis del ácido hialurónico de alto peso molecular dependen de la necesidad individual del paciente, del efecto deseado, y de la vía de administración, y puede típicamente ser del orden de aproximadamente 0,1 mg a 100 mg por pulgada o pulgada cuadrada de la incisión o de la herida, respectivamente. La administración de estas composiciones farmacéuticas en el sitio herido pueden continuarse diariamente tanto como se necesite hasta un momento en el que el proceso de curación se haya terminado, con objeto de evitar la formación de la cicatriz o del queloide.
Estando la invención descrita de este modo, es
obvio que la misma puede variarse de muchas manera. Tales
variaciones no debe considerarse que se apartan del espíritu y
alcance de la invención, y la totalidad de tales variaciones, tal
como es obvio para los expertos en la materia, tienen la intención
de ser incluídas dentro del campo de las siguientes
reivindicaciones.
Claims (17)
1. Medio de cultivo, que comprende un digesto de
harina de soja, una mezcla de peptona y una fuente de carbono,
en el que dicho digesto de harina de soja es
HY-SOY, dicha mezcla de peptonas es SPECIAL PEPTONE,
y dicha fuente de carbono es glucosa,
encontrándose dicho HY-SOY a una
concentración de 10 g/l y 30 g/l aproximadamente, encontrándose
dicha SPECIAL PEPTONE a una concentración de 5 g/l y 15 g/l
aproximadamente, y encontrándose dicha glucosa a una concentración
de 10 g/l y 60 g/l aproximadamente.
2. Medio de cultivo, según la reivindicación 1,
que comprende además un barredor de radicales libres.
3. Medio de cultivo según la reivindicación 2, en
el que dicho barredor de radicales libres es por lo menos un miembro
seleccionado del grupo formado por un fenol monohídrico, un fenol
dihídrico, un fenol polihídrico, un ácido
hidroxi-carboxílico aromático, un aldehído
aromático, un compuesto heterocíclico, un compuesto policíclico no
condensado con, por lo menos, un grupo hidroxil fenólico, un
compuesto de naftaleno con, por lo menos, un grupo hidroxilo, un
compuesto de antraceno con, por lo menos, un grupo hidroxil
fenólico, ácido sulfosalicílico, vitamina P,
3,4-dihidroxifenilalanina, y un tanino.
4. Medio de cultivo, según la reivindicación 3,
en el que dicho fenol monohídrico se selecciona del grupo formado
por fenol, cresol, xilenol, catecol,
4-metil-pirocatecol, urushiol,
cresolcinol, y orcinol; dicho fenol polihídrico es un miembro
seleccionado del grupo formado por pirogalol,
1,2,4-bencenotriol, bencenotetraol, y bencenohexaol;
dicho ácido hidroxicarboxílico aromático es un miembro seleccionado
del grupo formado por ácido gentisínico, ácido
2,3-dihidroxibenzoico, ácido gálico, ácido
salicílico, ácido protocatechuico, ácido
pirogalo-4-carboxílico y ácido
3-o-galoilgálico; dicho éster de un
ácido hidroxicarboxílico aromático es seleccionado del grupo formado
por un éster del ácido gentisínico, un éster del ácido
2,3-dihidroxibenzoico, un éster del ácido gálico, un
éster del ácido salicílico, un éster del ácido protocatechuico, un
éster del ácido
pirogalo-4-carboxílico, un éster del
ácido 3-o-galloilgálico; dicho
aldehído aromático es seleccionado del grupo formado por vanilina,
o-vanilina y protocatechualdehído; dicho compuesto
heterocíclico se selecciona del grupo formado por catequina,
luteolina, miricetina, y antocianidina; dicho compuesto policíclico
no condensado que tiene por lo menos un grupo hidroxil fenólico, es
seleccionado del grupo formado por bifenildiol y ácido elágico;
dicho compuesto de nafaleno con, por lo menos, un grupo hidroxilo,
es seleccionado del grupo formado por naftol y naftalendiol; y dicho
compuesto de antraceno con, por lo menos, un grupo hidroxil
fenólico, se selecciona del grupo formado por crisarobina y
antragalol.
5. Medio de cultivo según la reivindicación 2, en
el que dicho barredor de radicales libres se encuentra a una
concentración de 0,01 g/l a 1 g/l aproximadamente.
6. Medio de cultivo según la reivindicación 5, en
el que dicha HY-SOY se encuentra a una
concentración de 20 g/l, dicha SPECIAL PEPTONE se encuentra a una
concentración de 10 g/l, dicha glucosa se encuentra a una
concentración de 30 g/l, y dicho barredor de radicales libres se
encuentra a una concentración de 0,1 g/l, con un pH de 6,5 y 7,5
aproximadamente.
7. Procedimiento para la producción de ácido
hialurónico, que comprende:
el cultivo de una cepa bacteriana capaz de
producir ácido hialurónico en un medio de cultivo que comprende un
digesto de harina de soja, una mezcla de peptona y una fuente de
carbono bajo condiciones que promuevan la formación de ácido
hialurónico mediante dicha cepa bacteriana, y recuperando dicho
ácido hialurónico,
en el que dicho digesto de harina de soja es
HY-SOY, dicha mezcla de peptona es SPECIAL PEPTONE,
y dicha fuente de carbono es glucosa,
encontrándose dicha HY-SOY a una
concentración de 10 g/l y 30 g/l aproximadamente, encontrándose
dicha SPECIAL PEPTONE a una concentración de 5 g/l y 15 g/l
aproximadamente, y encontrándose dicha glucosa a una concentración
de 10 g/l y 60 g/l aproximadamente.
8. Procedimiento, según la reivindicación 7, en
el que dicha cepa bacteriana es una cepa de
Streptococcus.
9. Procedimiento, según la reivindicación 8, en
el que dicha cepa de Streptococcus es un Streptococcus
del grupo A o del grupo C.
10. Procedimiento, según la reivindicación 8, en
el que dicha cepa de Streptococcus es un miembro seleccionado
del grupo formado por S. equi, S. equisimilis, S. dysgalactiae,
S. pyogenes, y S. zooepidemicus.
11. Procedimiento, según la reivindicación 10, en
el que dicha S.equi es S.equi 68222.
12. Procedimiento, según la reivindicación 7, en
el que dicha glucosa se encuentra a una concentración de 30 g/l.
13. Procedimiento, según la reivindicación 7, en
el que dicho medio comprende además, por lo menos, un barredor de
radicales libres.
14. Procedimiento, según la reivindicación 13, en
el que dicho barredor de radicales libres es un miembro seleccionado
del grupo formado por un fenol monohídrico, un fenol dihídrico, un
fenol polihídrico, un ácido hidroxi-carboxílico
aromático, un aldehído aromático, un compuesto heterocíclico, un
compuesto policíclico no condensado con, por lo menos, un grupo
hidroxil fenólico, un compuesto de naftaleno con, por lo menos, un
grupo hidroxilo, un compuesto de antraceno con, por lo menos, un
grupo hidroxil fenólico, ácido sulfosalicílico, vitamina P,
3,4-dihidroxifenilalanina, y un tanino.
15. Procedimiento, según la reivindicación 14, en
el que dicho fenol monohídrico se selecciona del grupo formado por
fenol, cresol, xilenol, catecol,
4-metil-pirocatecol, urushiol,
cresolcinol, y orcinol; dicho fenol polihídrico es un miembro
seleccionado del grupo formado por pirogalol,
1,2,4-bencenotriol, bencenotetraol, y bencenohexaol;
dicho ácido hidroxicarboxílico aromático es un miembro seleccionado
del grupo formado por ácido gentisínico, ácido
2,3-dihidroxibenzoico, ácido gálico, ácido
salicílico, ácido protocatechuico, ácido
pirogalo-4-carboxílico y ácido
3-o-galoilgálico; dicho éster de un
ácido hidroxicarboxílico aromático es seleccionado del grupo formado
por un éster del ácido gentisínico, un éster del ácido
2,3-dihidroxibenzoico, un éster del ácido gálico, un
éster del ácido salicílico, un éster del ácido protocatechuico, un
éster del ácido
pirogalo-4-carboxílico y un éster
del ácido 3-o-galoilgálico; dicho
aldehído aromático es seleccionado del grupo formado por vanilina,
o-vanilina y protocatechualdehído; dicho compuesto
heterocíclico se selecciona del grupo formado por catequina,
luteolina, miricetina, y antocianidina; dicho compuesto policíclico
no condensado que tiene por lo menos un grupo hidroxil fenólico, es
seleccionado del grupo formado por bifenildiol y ácido elágico;
dicho compuesto de naftaleno con por lo menos un grupo hidroxilo, es
seleccionado del grupo formado por naftol y naftalendiol; y dicho
compuesto de antraceno que tiene por lo menos un grupo hidroxil
fenólico, se selecciona del grupo formado por crisarobina y
antragalol.
16. Proceso según la reivindicación 13, en el que
dicho barredor de radicales libres se encuentra a una concentración
de 0,01 g/l y 1 g/l aproximadamente.
17. Procedimiento según las reivindicaciones 7 y
16, que comprende además:
la muerte de las células bacterianas que se
encuentran en dicho medio de cultivo, tratando a dichas células con
un bactericida seleccionado del grupo formado por formaldehído, un
alcohol, cloroformo y acetona;
la liberación de cualquier ácido hialurónico que
esté adherido a dichas células bacterianas mediante su tratamiento
con un surfactante;
la eliminación de las células bacterianas
prefiltrando dicho medio de cultivo a través de un filtro que posee
una porosidad de 0,1 \mum y 10 \mum aproximadamente;
la eliminación de cualquier célula bacteriana
remanente mediante microfiltración de dicho medio de cultivo a
través de un filtro con una porosidad de 0,45 \mum
aproximadamente;
la dialización de dicho medio de cultivo contra
agua destilada; y
la concentración del medio dializado.
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