ES2243465T3 - Procedimiento para la preparacion de colageno micronizado y aplicaciones terapeuticas. - Google Patents

Procedimiento para la preparacion de colageno micronizado y aplicaciones terapeuticas.

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ES2243465T3 ES01915198T ES01915198T ES2243465T3 ES 2243465 T3 ES2243465 T3 ES 2243465T3 ES 01915198 T ES01915198 T ES 01915198T ES 01915198 T ES01915198 T ES 01915198T ES 2243465 T3 ES2243465 T3 ES 2243465T3
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Abstract

Un procedimiento para la producción de colágeno micronizado, según el cual una solución acuosa de colágeno al 0, 1-0, 8% (peso/volumen) a pH entre 3, 0 y 6, 0 se pone en contacto con un chorro de gas en un atomizador, caracterizado por que el chorro de gas se encuentra a una temperatura de menos de 120°C.

Description

Procedimiento para la preparación de colágeno micronizado y aplicaciones terapéuticas.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de colágeno en polvo a partir de colágeno natural.
El colágeno, un polipéptido con un peso molecular aproximado de 130000 daltons, es la proteína fibrosa más abundante en los vertebrados superiores, ya que es el componente principal de la piel, el tejido conectivo y la materia orgánica presente en huesos y dientes y supone aproximadamente la tercera parte de la cantidad total de proteínas en el cuerpo humano (Merck Index, Version 12:1, 2543, 1996).
La producción de colágeno en el cuerpo de los mamíferos viene precedida por la formación de procolágeno, un precursor biosintético de mayor tamaño que es degradado por enzimas específicas para formar colágeno. Existen diversos tipos de colágeno natural y todos ellos están compuestos por tres cadenas polipeptídicas de periodicidad constante que forman una triple hélice; la diferencia entre los distintos tipos de colágeno se debe a pequeñas diferencias en la estructura primaria de las cadenas.
El colágeno Tipo I, que es el componente básico de la piel, huesos y tendones, puede considerarse como el tipo de colágeno más abundante; su composición en cuanto a las cadenas es 2 1 (I) 2 (I), con las dos cadenas 1 y la cadena 2 homólogas. Entre las dos cadenas 1 y la cadena 2 se dan interacciones electrostáticas y puentes de hidrógeno que, junto a la presencia de hidroxiprolina, confieren a la molécula sus características de dureza y resistencia.
La bibliografía describe el uso de colágeno como un agente estimulante del proceso de cicatrización por su interacción con diversos factores de crecimiento, así como por su actividad en la captura de fibronectina, por la consecuente migración y replicación celular (Il collagene nella cicatrizzazione (El colágeno en la cicatrización) por B. Palmieri, publicado por Artestampa, enero de 1990, páginas 40-42) y por otras acciones que todavía no se han aclarado suficientemente.
Terapéuticamente, el colágeno se emplea habitualmente como agente cicatrizante en cirugía clínica, en el tratamiento de quemaduras, como vehículo, en cirugía protésica (hilos de sutura, gasas, etc.), como material para implantes o, puro, como material de cremas y pomadas en el sector farmacéutico y cosmético (Beghè, Mian and Palmieri in Collageno e cicatrizzazione "Realtà e prospettive terapeutiche" (Colágeno y cicatrización "Hechos y perspectivas terapéuticas"), Estambul, 1990; Milan & Mian, Topical collagen and wound Healing, 1992, suplemento del vol. XIV; Int. J. of tissue reactions, Palmieri, Trabucchi and Zucchelli, Collagene e cicatrizzazione (Colágeno y cicatrización) 1993, Tacchi Ed. Pisa; hoja técnica de GELFIX®, Euroresearch Srl).
El colágeno que se usa en estos sectores es el colágeno Tipo I, precisamente debido a sus características de dureza y resistencia.
El colágeno se obtiene normalmente en su forma estable y no desnaturalizada habitual en el mercado, mediante procedimientos de extracción y purificación a partir de órganos animales, como se describe por ejemplo en el documento JP 2886164. El colágeno que se consigue de este modo es normalmente un gel que contiene entre un 0,1 y un 2,0% de colágeno y que normalmente se ve sometido a transformaciones posteriores para poder utilizarlo en las diferentes aplicaciones terapéuticas indicadas más arriba; por ejemplo, se transforma mediante liofilización en una plaqueta que contiene aproximadamente un 17% de agua o, mediante secado, en una estructura laminar que contiene aproximadamente un 20% de agua.
Sin embargo, el colágeno en polvo que se encuentra en el mercado tiene desventajas y defectos de no poca importancia dado que solamente se encuentra disponible en partículas de tamaño grueso (> 500 micrómetros), lo que no permite su adhesión a superficies húmedas e impide su uso en forma de spray.
Sin embargo, se comprenderá que es importante poder confiar en un colágeno que, tanto como sea posible, no esté desnaturalizado, no sea alergénico, esté libre de impurezas o contaminantes y, sobre todo, esté finamente micronizado, es decir, que permita su aplicación en superficies húmedas e irregulares como, por ejemplo, la epidermis o tejidos dañados.
Por consiguiente, el propósito de la presente invención es obtener un producto que, manteniendo las características típicas del colágeno en cuanto a su actividad cicatrizante, permita una aplicación fácil, simple y rápida, cuyo uso sea fácil y práctico, pueda aplicarse en áreas del cuerpo de difícil acceso (por ejemplo, cavidades y partes ocultas) y sea estéril y estructuralmente homogéneo.
Lo anterior se ha obtenido mediante un procedimiento específico de micronización que constituye uno de los temas de la presente invención y que permite obtener un colágeno en polvo con partículas con un tamaño no superior a 20 micrómetros.
El procedimiento de micronización de acuerdo con la presente invención utiliza atomizadores habituales actualmente en el mercado, como los atomizadores centrífugos giratorios fabricados por Niro A/S y descritos, por ejemplo, en las patentes US 5,632,100, US 5,615,493, US 4,490,403, US 4,369,091 y US 3,956,521, que se incorporan a este documento como referencia.
El funcionamiento de estos atomizadores resulta conocido para personas expertas en esta materia y por tanto no se discutirá aquí con detalle; sin embargo, es importante subrayar que básicamente consisten en una estructura en forma de torbellino en la que se introduce una solución del producto que se va a micronizar a través de una boquilla giratoria, lo que provoca su nebulización y contra ella se hace chocar un chorro ascendente de un gas inerte, generalmente aire, calentado hasta una temperatura entre 150 y 400ºC.
Sin embargo, en el presente procedimiento, se introduce una solución acuosa de colágeno al 0,1 - 0,8% (peso/volumen) a pH entre 3,0 y 6,0 en un atomizador normal y se hace chocar con ella un chorro de gas a una temperatura considerablemente menor que las que se usan en los procedimientos habituales de micronización; de hecho, el chorro de gas inerte, generalmente aire, está a una temperatura menor de 120ºC, preferentemente entre 70 y 120ºC e incluso más preferentemente entre 80 y 100ºC.
La solución acuosa, obtenida en general diluyendo con agua ligeramente acidificada un gel de colágeno nativo Tipo I al 1,0 - 2,0% (peso/volumen), preferentemente tiene un pH final entre 4 y 5 y un contenido de colágeno entre el 0,3 y el 0.5% (peso/volumen); el polvo de colágeno se recoge después preferentemente en un recipiente cerrado de forma tal que el polvo conserve una humedad menor del 15%.
El producto que se obtiene de esta manera es un polvo de colágeno con un tamaño de partícula entre 5 y 30 micrómetros, en general no mayor de 20 micrómetros y preferentemente de unos 18 micrómetros, lo que mantiene intacta la forma agregada cuaternaria (en manojos de fibrillas) típica del colágeno nativo; después, el polvo así obtenido se puede repartir, esterilizar y colocar en recipientes adecuados (botes de spray, sobrecitos, frascos, etc.) según métodos conocidos en este campo.
El tamaño de la partícula de no más de 20 micrómetros permite tanto una adhesión óptima del colágeno a la superficie de la herida como su uso en sprays dosificadores. En particular, este último aspecto es una característica muy importante de la presente invención, ya que el preparado en forma de spray permite la producción de envases "multidosis" que tienen la enorme ventaja de permitir un uso discontinuo y repetido del producto sin alterar sus características y esterilidad.
Por contra, debido a que el almacenamiento en forma de spray sólo es posible en el caso de productos con un tamaño de partícula de no más de 20 micrómetros, actualmente los preparados de colágeno en polvo se comercializan sólo en forma de sobrecitos o frascos. Naturalmente, estas formas de envasado no son muy adecuadas para el uso terapéutico del colágeno: los sobrecitos, además de la dificultad en cuanto a la cuantificación, una vez abiertos no pueden reutilizarse sin afectar a la esterilidad del producto.
De acuerdo con la realización preferida de la invención, el gel diluido se atomiza en un atomizador que funciona en las siguientes condiciones:
\bullet
temperatura de la boquilla: 80-90ºC
\bullet
presión del nebulizador: 1-3 bar
\bullet
temperatura del gel a la entrada: 80ºC
\bullet
temperatura del aire: 80ºC
\bullet
temperatura del producto al ser liberado: 65ºC
\bullet
humedad del producto al ser liberado: 10-15%.
El colágeno micronizado que se obtiene en las condiciones descritas más arriba tiene las siguientes características:
\bullet
tamaño de partícula: entre 5 y 20 micrómetros (98%),
\bullet
humedad: no superior al 16%.
El colágeno micronizado puede envasarse después en las formas de administración conocidas en la técnica, generalmente en combinación con los excipientes y coadyuvantes habituales; las preparaciones preferidas son, por ejemplo, sobrecitos de entre 0,1 y 50 g, frascos de entre 0,5 y 250 g, botes de spray de entre 10 y 1000 mL; en este último caso, naturalmente hay que añadir un gas propelente adecuado, generalmente una mezcla preconstituida de los gases n-butano, isobutano y propano. Los productos acabados se someten después a un tratamiento esterilizador mediante la aplicación de radiaciones ionizantes u otros sistemas de esterilización adecuados.
Ejemplo 1
500 L de una solución de colágeno al 1,2% (p/v) se diluyen con 1500 L de agua destilada (dilución 1:4) para obtener 2000 L al 0.4% (p/v). Se corrige el pH de la solución hasta 4,5 \pm 0,5 usando ácido acético diluido.
Después, se introduce la solución en un atomizador de prueba en las siguientes condiciones de funcionamiento:
temperatura de boquilla y aire: 80-85ºC
temperatura de entrada: 80ºC
temperatura de liberación: 65ºC
presión del nebulizador: 2 bar
capacidad de la bomba de alimentación: 40 L/hora.
Al final de la operación, se recogen aproximadamente 8,0 kilogramos de colágeno en polvo con el tamaño de partícula (98% < 20 micrómetros) y la humedad (K.F. 14%) deseados.
Ejemplo 2
El colágeno micronizado obtenido de la manera indicada en el ejemplo 1 se envasa automáticamente en sobrecitos constituidos por una combinación de polietileno, aluminio y papel, en cantidades de 0,1, 0,25, 0,5 y 1,0 gramos por sobrecito.
Los sobrecitos obtenidos de ese modo se someten a un tratamiento con radiación ionizante a una dosis de 25 kiloGray para obtener un polvo completamente libre de microorganismos.
Ejemplo 3
El colágeno micronizado obtenido de la manera indicada en el ejemplo 1 se envasa automáticamente en frascos de cristal neutro con tapa (y pieza bajo la tapa) de material plástico no tóxico, en cantidades de 1, 2 y 5 gramos por frasco.
Los frascos así obtenidos se someten a un tratamiento con radiación ionizante a una dosis de 25 kiloGray para obtener un polvo completamente libre de microorganismos.
Ejemplo 4
El colágeno micronizado obtenido de la manera indicada en el ejemplo 1 se envasa automáticamente en botes de spray de aluminio con un recubrimiento interno de resina epoxi. Se usan botes de 50 y 125 mL de spray que contienen, respectivamente, 1 y 2 gramos de colágeno micronizado. A los botes de spray se les ponen después válvulas y se introduce el propelente, compuesto por una mezcla preconstituida de n-butano, isobutano y propano (95:2:3) a una presión de aproximadamente 1,3 bar.
Los botes de spray así obtenidos se someten a un tratamiento con radiación ionizante a una dosis de 25 kiloGray para obtener un polvo completamente libre de microorganismos.

Claims (11)

1. Un procedimiento para la producción de colágeno micronizado, según el cual una solución acuosa de colágeno al 0,1 - 0,8% (peso/volumen) a pH entre 3,0 y 6,0 se pone en contacto con un chorro de gas en un atomizador, caracterizado porque el chorro de gas se encuentra a una temperatura de menos de 120ºC.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el chorro de gas tiene una temperatura de entre 70 y 120ºC.
3. Un procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el chorro de gas tiene una temperatura de entre 80 y 100ºC.
4. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación peso/volumen de la solución acuosa de colágeno se encuentra entre el 0,3 y el 0,5%.
5. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la solución acuosa de colágeno tiene un pH entre 4,0 y 5,0.
6. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el chorro de gas está constituido por aire.
7. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el atomizador es un atomizador centrífugo giratorio.
8. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el colágeno de partida es colágeno Tipo I.
9. Preparados terapéuticos farmacéuticos y cosméticos en forma de spray caracterizados por contener colágeno micronizado obtenible por medio de procedimientos según las reivindicaciones 1 a 8.
10. Preparados según la reivindicación 9 caracterizados porque el tamaño de las partículas de colágeno micronizado no es mayor de 20 micrómetros.
11. Preparados según la reivindicación 10 caracterizados porque el tamaño de las partículas de colágeno micronizado no es mayor de 18 micrómetros.
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