ES2261934T3 - Composicion oclusiva que comprende un monomero poli(2-cianoacrilato). - Google Patents

Composicion oclusiva que comprende un monomero poli(2-cianoacrilato).

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ES2261934T3
ES2261934T3 ES03726270T ES03726270T ES2261934T3 ES 2261934 T3 ES2261934 T3 ES 2261934T3 ES 03726270 T ES03726270 T ES 03726270T ES 03726270 T ES03726270 T ES 03726270T ES 2261934 T3 ES2261934 T3 ES 2261934T3
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Abstract

Una composición oclusiva adecuada para crear una masa sólida en una cavidad corpórea que comprende: a) un monómero de poli(2-cianoacrilato) de la fórmula (I) siguiente: en la que n = 2, y R es un resto orgánico, y b) un agente de visualización.

Description

Composición oclusiva que comprende un monómero poli(2-cianoacrilato).
1. Campo de la invención
La presente invención se refiere a una composición que se puede usar para crear una masa sólida en una cavidad corpórea dentro de un organismo vivo. Más particularmente, esta invención se refiere a una composición oclusiva que comprende un monómero que tiene dos o más sitios reactivos de cianoacrilato, en la que el sólido polimérico formado a partir de la misma tiene una toxicidad reducida.
2. Antecedentes
La capacidad para crear una masa sólida en una cavidad corpórea puede ser beneficiosa en una variedad de situaciones. Por ejemplo, se puede usar una oclusión sólida para bloquear los tubos de Falopio para su esterilización, para controlar la hemorragia de una herida o durante una operación de cirugía, o para cortar el flujo de sangre a un tumor, o a un vaso sanguíneo en mal estado, tal como una malformación arteriovenosa (AVM), un aneurisma, o una fístula arteriovenosa.
Existen un cierto número de métodos conocidos para crear oclusiones, cada uno de los cuales implica introducir una obstrucción sólida en una cavidad luminal. Los ejemplos de obstrucciones sólidas incluyen micro-espiras de alambre fino de platino o acero inoxidable, y los polímeros insolubles en agua.
Una oclusión sólida se puede crear a partir de un polímero insoluble en agua en un cierto número de modos. Por ejemplo, un polímero formado previamente se puede disolver en un disolvente adecuado, tal como etanol, y a continuación se inyecta directamente dentro de una cavidad luminal. Al contacto con el fluido acuoso en el lumen (usualmente sangre), el polímero se precipita de la disolución y bloquea la vía de paso. Véase, por ejemplo, la Patente de EE.UU. Nº 6.160.025 (de Slaikeu y colaboradores). Alternativamente un monómero reactivo se puede introducir en el lumen. Cuando el monómero se pone en contacto con el fluido que contiene el anión y acuoso (por ejemplo, sangre), él se polimeriza in situ, bloqueando la vía de plazo. Véase, por ejemplo, la Patente de EE.UU. Nº 5.695.480 (de Evans y colaboradores).
Los monómeros reactivos los más comúnmente usados para su polimerización in situ son los 2-cianoacrilatos de alquilo que tienen un grupo cianoacrilato polimerizable por monómero, tal como el 2-cianoacrilato de n-butilo. Al contacto con los aniones, estos monómeros reaccionan rápidamente para formar polímeros lineales. La rápida velocidad de crecimiento del polímero da lugar a un incremento rápido de su viscosidad, lo cual es necesario para la formación localizada de una masa oclusiva.
Sin embargo, los 2-cianoacrilatos de alquilo sencillos tienen un cierto número de inconvenientes. Por ejemplo, generan una cantidad no deseable de calor a medida que se polimerizan rápidamente. También forman rápidamente, polímeros adhesivos que pueden atrapar los catéteres de inyección, lo que hace difícil la separación de manera segura de los instrumentos. Además si un lumen ocluido va a sufrir una resección, el polímero oclusivo formado a partir de un monómero de 2-cianoacrilato de alquilo común es a menudo demasiado rígido o demasiado quebradizo para ser separado fácilmente durante la resección. Además, dichos polímeros liberan formaldehído producto químico tóxico a medida que se descomponen. Otro inconveniente de los 2-cianoacrilatos de alquilo simples es que los monómeros sin reaccionar pueden ellos mismos dar lugar a efectos tóxicos en los tejidos circundantes. Véase, por ejemplo, Vinters y colaboradores, "The Histotoxicity of Cyanoacrylate: A Selective Review", Neuroradiology 27, 279-291 (1985).
Un medio potencial de controlar estos inconvenientes es incrementar la longitud de cadena de un 2-cianoacrilato de alquilo, lo cual puede disminuir la velocidad de biodegradación, y de este modo reducir la toxicidad. Pero el incremento de la longitud de cadena puede también ralentizar la velocidad de polimerización. Y mientras que ralentizar la velocidad de polimerización tiene el beneficio de reducir tanto la generación de calor como el riesgo de atrapar el catéter, ella reduce también la velocidad de incremento de la viscosidad, lo cual puede debilitar la utilidad de los 2-cianoacrilatos de alquilo de cadena larga como agentes oclusivos. Véase, por ejemplo, Oowaki y colaboradores, "Non-adhesive cyanoacrylate as an embolic material for endosvascular neurosurgery", Biomaterials 21(10), 1039-46 (2000).
Consecuentemente, el modo lo más común que la técnica anterior se ha dirigido a estos y otros problemas asociados con los monómeros de 2-cianoacrilatos de alquilo ha sido combinar diversos aditivos con los monómeros, incrementando de este modo la complejidad de las composiciones. Por ejemplo, la Patente de EE.UU. 6.037.366 (de Krall y colaboradores) describe el uso de una composición que comprende seis aditivos en dos mezclas, que se deben combinar dentro de las cuatro horas de uso. Otras soluciones de la técnica anterior se describen en la Patente de EE.UU. Nº 5.624.669 (de Leung y colaboradores), en la que se usan agentes de barrido de formaldehído como aditivos, y en el Documento WO 00/44287 (de Krall y colaboradores), en el que se añaden inhibidores de la polimerización a la composición embólica. Por vía de ejemplo, la formulación típica de una composición embólica de cianoacrilato de n-butilo, tal como TRUFILL-nBCA (Cordis Neurovascular, Inc., Miami, FL), requiere que el médico mezcle el monómero con un aditivo de aceite etiodizado (aceite tratado con etiodol, éster etílico de los ácidos grasos yodados de aceite de semilla de amapola) como un inhibidor de la polimerización.
La presente invención proporciona una composición oclusiva adecuada para crear una masa sólida en una cavidad corpórea, que comprende: a) un monómero de poli(2-cianoacrilato) de la fórmula (I) siguiente:
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en la que n \geq 2 y R es un resto orgánico; y b) un agente de visualización.
La presente invención es particularmente útil para crear una masa sólida en una cavidad corpórea que contiene un fluido iónico dentro de un organismo vivo, que comprende suministrar dentro de la cavidad corpórea una cantidad clínicamente suficiente de una composición oclusiva que comprende un monómero de poli(2-cianoacrilato) de fórmula (I) y un agente de visualización.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Un monómero que tiene múltiples sitios reactivos de cianoacrilato por molécula - un monómero de poli(2-cianoacrilato) - se puede sintetizar de acuerdo con métodos conocidos. Aunque están necesariamente implicados una variedad de grupos de protección, grupos de activación, y/o de productos intermedios, los materiales de partida en última instancia para la síntesis de un monómero que tiene múltiples sitios reactivos de cianoacrilato por molécula son el ácido 2-cianoacrílico y una molécula que tiene múltiples grupos hidroxilo por molécula, es decir, un poliol. El esquema 1 siguiente es una representación general de un poli(2-cianoacrilato) y de sus materiales de partida últimos en la forma de un análisis retrosintético, en la que n \geq 2:
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Por ejemplo, las Patentes de EE.UU. No^{s} 5.504.252 (de Klemarczyk), 6.096.848 (de Gololobov y colaboradores), 3.975.422 (de BUCK), y 3.142.698 (de Halpern y colaboradores), y Buck, C. J., "Unequivocal synthesis of bis(2-cyanoacrylate) monomers. I. Via anthracene adducts". J. Polym. Sci.:Polym. Chem. Ed. 16, 2475-2507 (1978) describen todas las síntesis de bis (2-cianoacrilatos) (n = 2 en el Esquema 1). La síntesis de poli(2-cianoacrilatos) que tienen tres o más grupos reactivos de cianoacrilato por molécula (n \geq 3) se describen en los Documentos WO 94/15907 (de Dyatlov y colaboradores), JP 01197464 (de Kameyama y colaboradores), y JP 7033726 (de Asako y colaboradores).
La presente invención se refiere a una composición oclusiva que comprende un monómero de poli(2-cianoacrilato). La expresión "composición oclusiva" se define como una composición que es adecuada para crear una masa sólida, tal como un embolismo, en una cavidad corpórea, tal como un lumen. La composición oclusiva de esta invención se puede usar en aplicaciones tales como en el aumento de volumen de los tejidos, en el suministro localizado de agentes bioactivos, y en la esterilización vía el bloqueo de los tubos de Falopio. Los usos preferidos de la composición oclusiva de esta invención incluyen la prevención del flujo de sangre a través de una variedad de anormalidades vasculares, tales como las malformaciones arteriovenosas (AVM), las fístulas arteriovenosas, o los aneurismas, y la prevención del flujo de sangre a través de los vasos sanguíneos sanos para la obstrucción de tumores, por
ejemplo.
Idealmente, la composición oclusiva forma una masa sólida rápidamente a su introducción en una cavidad corpórea, formando la masa sólida en la vecindad del sitio de introducción, de tal manera que sólo una cantidad segura, - y preferiblemente, sustancialmente ninguna - de la composición viaja más allá de la zona de introducción local. Al mismo tiempo, cuando se usa un catéter para inyectar la composición oclusiva dentro de la cavidad corpórea, la velocidad de formación de la masa sólida, y la adherencia del polímero mismo, es bastante baja de tal manera que la masa sólida no atrapa al catéter.
Más específicamente, la invención se refiere a una composición oclusiva adecuada para crear una masa sólida en una cavidad corpórea que comprende: a) un monómero de poli(2-cianoacrilato) de la fórmula (I) siguiente:
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en la que n \geq 2 y R es un resto orgánico, y b) un agente de visualización. Típicamente n = 2, ó n \geq 3. Mediante la expresión "resto orgánico" se quiere significar cualquier átomo o grupo de átomos, con la condición de que al menos uno de dichos átomos sea un átomo de carbono. Mediante la variación de la longitud y/o la funcionalidad del resto orgánico (el grupo R), se pueden alterar las propiedades físicas del monómero de poli(2-cianoacrilato), como se pueden las propiedades de la masa polimérica que se obtiene (por ejemplo, las propiedades del monómero tales como la velocidad de polimerización, punto de fusión, opacidad a las radiaciones, viscosidad, y velocidad de incremento de la viscosidad, y las propiedades del polímero tales como la flexibilidad/rigidez bajo carga, su opacidad a las radiaciones, y solubilidad). Por ejemplo, el aumento de la longitud del grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) tenderá generalmente a incrementar la viscosidad del monómero, disminuir la velocidad de polimerización, e incrementar la flexibilidad del polímero.
Según se muestra en el Esquema 1, el grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) se obtiene a partir del grupo R del material de poliol de partida. Cualquier material de poliol de partida que se pueda transformar en el monómero de poli(2-cianoacrilato) del Esquema 1 puede así suministrar el grupo R en el monómero. Los ejemplos de dichos polioles incluyen los polímeros que contienen grupos hidroxilo, tales como las poliolefinas, polisiloxanos, poliésteres, poliéteres y poliuretanos que contienen grupos hidroxilo. Consecuentemente, el grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) puede ser un polímero, tal como una poliolefina, polisiloxano, poliéster, poliéter, o poliuretano. Por ejemplo, el poli(alcohol vinílico), poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado, o poli(etilen glicol) bis(terminado en hidroxilo) se podrían usar para sintetizar el monómero de poli(2-cianoacrilato) de la composición oclusiva, y el grupo R sería respectivamente el polímero de polivinilo o de poli(etilen glicol). Se debe advertir que, según se usa en la presente invención, el término "polímero" incluye los oligómeros que comprenden al menos dos sub-unidades de monómeros.
Los ejemplos de monómeros de poli(2-cianoacrilato) preferidos que tienen grupos R poliméricos son el bis(2-cianoacril)poliisobutileno y el tris(2-cianoacril)poliisobutileno. Véase Kennedy, J. P. y colaboradores, "Macromers by carbocationic polymerization. X. Synthesis, characterization, y polymerizability of cianoacrylate-capped polyisobutylenes", J. Macromol. Sci-Chem A28(2), 209-24 (1991). Generalmente se prefieren los bis(2-cianoacrilatos) obtenidos a partir de polímeros bis(terminados con hidroxilo) de poli(etilen glicol, poli(propilen glicol, poli(tetrametilen glicol), poli(isobutileno), poli(dimetil siloxano), poli(ácido glicólico), poli(ácido láctico), policaprolactona, otros polímeros telequélicos, y los copolímeros de los mismos.
El grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) se puede obtener también a partir de las familias PLURA-
COLOR® y POLY-G® de polietilen glicoles y de los copolímeros de bloques tales como la familia PLURONIC® de copolímeros de poli(bloque de propilen glicol-bloque de etilen-glicol-propilen glicol) y poli(bloque de etilen glicol-bloque de propilen glicol-etilen glicol) (ambos disponibles de BASF Corp., Mount Olive, NJ). Adicionalmente, el grupo R se puede obtener a partir de los polímeros de forma de estrella o dendríticos que tienen grupos hidroxilo terminales, tales como los polietilen glicoles multi-brazos, que están disponibles comercialmente de Shearwater Corp., Hunsville, AL.
Típicamente R se obtiene a partir de un polímero bis(terminado en hidroxilo), seleccionándose el polímero de poli(etilen glicol), poli(propilen glicol), poli(tetra-metilen glicol), poli(isobutileno), poli(dimetil siloxano), poli(bloque de propilen glicol-bloque de etilen glicol-propilen glicol), poli(bloque de etilen glicol-bloque de propilen glicol-etilen glicol), poli(ácido glicólico), policaprolactona, y los copolímeros de los mismos.
El grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) se puede obtener también a partir de un compuesto natural polihidroxilado tal como azúcar, almidón, celulosa, ciclodextrina, u otro carbohidrato. Adicionalmente, los grupos R generalmente adecuados se seleccionan del grupo que consiste en grupos alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada que tienen de 1 a 22 átomos de carbono, grupos alquilo C_{1-22} de cadena lineal o de cadena ramificada sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos alquenilo de cadena lineal o de cadena ramificada que tienen de 2 a 22 átomos de carbono, grupos alquenilo C_{2-22} de cadena lineal o de cadena ramificada sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada que tienen de 2 a 22 átomos de carbono, grupos alquilo C_{2-22} de cadena lineal o de cadena ramificada sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos cicloalifáticos que tienen de 3 a 22 átomos de carbono, grupos cicloalifáticos C_{3-22} sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos arilo, grupos arilo sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos aralquilo, y grupos aralquilo sustituidos con uno o más grupos funcionales, en los que dichos grupos funcionales se seleccionan cada uno del grupo que consiste en halógeno, éter, éster, amida, ácido carboxílico, aldehído, cetona, hidroxilo, ciano e isocianato.
Los ejemplos adicionales del monómero de poli(2-cianoacrilato) de la composición oclusiva incluyen bis(2-cianoacrilato) de etilen glicol, tris(2-cianoacrilato) de glicerol, tetraquis(2-cianoacrilato) de pentaeritritol, bis(2-cianoacrilato) de 1,3-propanodiol, bis(2-cianoacrilato) de 1,4-butanodiol, trans-bis(2-cianoacrilato) de 2-butenodiol, bis(2-cianoacrilato de 1,6-hexanodiol, bis(2-cianoacrilato) de 2,5-hexanodiol, bis(2-cianoacrilato) de 1,8-octanodiol, bis(2-cianoacrilato) de 1,9-nonanodiol, bis(2-cianoacrilato) de 1,10-decanodiol, bis(2-cianoacrilato) de 1,12-dodecanodiol, y bis(2-cianoacrilato) de 1,3-bis(hidroximetil) tetrametildisiloxano.
Además del monómero de poli(2-cianoacrilato), la composición oclusiva puede comprender opcionalmente un monómero de mono(2-cianoacrilato) de la fórmula (II) siguiente:
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en la que R' es un resto orgánico, típicamente R' es un resto orgánico según se definió previamente. Del mismo modo que el grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) se obtiene, al menos conceptualmente, de un poliol (Esquema 1), así el grupo R' del monómero de mono(2-cianoacrilato) se obtiene a partir de un mono o poliol. La única diferencia es que cuando el grupo R' se obtiene a partir de un poliol, sólo un grupo hidroxilo del mismo está modificado con un grupo 2-cianoacrilato.
En otras palabras, como el grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) el grupo R' del monómero de mono(2-cianoacrilato) se puede obtener a partir de un polímero que contiene grupo hidroxilo, tal como una poliolefina, poli-siloxano, poliéster, poliéter, o poliuretano que contiene grupo hidroxilo. El grupo R' se puede obtener también a partir de un compuesto natural hidroxilado, tal como un azúcar, almidón, celulosa, ciclodextrina, u otro carbohidrato.
Además, el grupo R' puede ser cualquier grupo seleccionado del grupo que consiste en grupos alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada que tienen de 1 a 22 átomos de carbono, grupos alquilo C_{1-22} de cadena lineal o de cadena ramificada sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos alquenilo de cadena lineal o de cadena ramificada que tienen de 2 a 22 átomos de carbono, grupos alquenilo C_{2-22} de cadena lineal o de cadena ramificada sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada que tienen de 2 a 22 átomos de carbono, grupos alquilo C_{2-22} de cadena lineal o de cadena ramificada sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos cicloalifáticos que tienen de 3 a 22 átomos de carbono, grupos cicloalifáticos C_{3-22} sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos arilo, grupos arilo sustituidos con uno o más grupos funcionales, grupos aralquilo, y grupos aralquilo sustituidos con uno o más grupos funcionales, en los que dichos grupos funcionales se seleccionan cada uno del grupo que consiste en halógeno, éter, éster, amida, anhídrido, ácido carboxílico, aldehído, cetona, hidroxilo, ciano e isocianato.
Ejemplos específicos del monómero de mono(2-cianoacrilato) de fórmula (II) incluyen 2-cianoacrilato de etilo, 2-cianoacrilato de propilo, 2-cianoacrilato de n-butilo, 2-cianoacrilato de isobutilo, 2-cianoacrilato de (2'-hexilo), 2-cianoacrilato de n-hexilo, 2-cianoacrilato de n-octilo, 2-cianoacrilato de (2'-octilo), 2-cianoacrilato de etoxietilo, y 2-cianoacrilato de isostearilo. Se prefieren el 2-cianoacrilato de n-butilo, 2-cianoacrilato de n-hexilo, y 2-cianoacrilato de n-octilo.
Se conocen en la técnica numerosos métodos para la síntesis de los mono(2-cianoacrilatos). Véase, por ejemplo las Patentes de EE.UU. Nº^{s} 2.721.858, 3.254.111, 3.355.482, 3.654.340, 5.140.084, y 5.359.101 (condensación de Knoevenagel), 3.463.804 y 4.012.402 (protección/desprotección de Diels-Alder), y 5.504.252 (eliminación de \alpha-óxido de selenio).
Cuando la composición oclusiva comprende el monómero de mono(2-cianoacrilato) de fórmulas (II), las cantidades relativas de los monómeros de fórmulas (I) y (II) en la composición oclusiva es preferiblemente tal que el monómero de fórmula (II) comprende menos de o igual a aproximadamente un 50% en peso de la cantidad total de los monómeros de fórmulas (I) y (II) presentes en la composición oclusiva. Más preferiblemente, el monómero de fórmula (II) comprende menos de o igual a aproximadamente un 25% en peso de la cantidad total de los monómeros de fórmulas (I) y (II) presentes en la composición oclusiva. Todavía más preferiblemente, el monómero de fórmula (II) comprende menos de o igual a aproximadamente un 15% en peso de la cantidad total de los monómeros de fórmulas (I) y (II) presentes en la composición oclusiva. Incluso más preferiblemente, el monómero de fórmula (II) comprende menos de o igual a aproximadamente un 10% en peso de la cantidad total de los monómeros de fórmulas (I) y (II) presentes en la composición oclusiva. Lo más preferiblemente, el monómero de fórmula (II) comprende menos de o igual a aproximadamente un 5% en peso de la cantidad total de los monómeros de fórmulas (I) y (II) presentes en la composición oclusiva.
Aunque uno o más monómeros de fórmula (II) se pueden incluir en la composición oclusiva, una ventaja de la invención es que un monómero tal no es necesario para superar los problemas asociados con las composiciones oclusivas y las técnicas tradicionales. Según se estableció previamente, las composiciones oclusivas basadas en los mono(2-cianoacrilatos) comunes, tales como el 2-ciano-acrilato de n-butilo, tienen los inconvenientes de una velocidad de reacción relativamente elevada, adhesión del catéter, una toxicidad no deseable, y la rigidez del polímero. Las soluciones de la técnica anterior a estos y otros problemas asociados con los mono(2-cianoacrilatos) han implicado la combinación de una variedad de aditivos con los monómeros monofuncionales. Por ejemplo, la Patente de EE.UU. Nº 6.037.366 (de Krall y colaboradores) describe una composición de siete componentes; la composición de la Patente de EE.UU. Nº 3.624.669 (de Leung y colaboradores) incorpora agentes de barrido de formaldehído como aditivos; y la composición del Documento WO 00/44287 (de Krall y colaboradores) incluye inhibidores de la polimerización.
En contraste, la composición oclusiva de la presente invención permite superar los mismos inconvenientes a través del uso de un único componente, el poli(2-cianoacrilato) de fórmula (I). Sin desear estar confinado a cualquier teoría en particular, se cree que las ventajas del monómero de poli(2-cianoacrilato) se obtienen al menos en parte de su capacidad para formar masas poliméricas reticuladas. Como consecuencia, incluso una velocidad de polimerización relativamente lenta puede proporcionar un rápido incremento de la viscosidad, lo que es necesario para formar una oclusión en un ambiente de flujo de fluido elevado.
En otras palabras, los monómeros de poli(2-ciano-acrilato) de cadena más larga, que forman masas poliméricas estables y menos tóxicas, todavía proporcionan velocidades elevadas de incremento de la viscosidad. Consecuentemente, los resultados los más ventajosos se obtienen cuando el peso molecular del monómero de poli(2-cianoacrilato) es relativamente elevado comparado con el de los monómeros de 2-cianoacrilato de alquilo tradicionales, tal como el 2-cianoacrilato de n-butilo. Se prefiere, por ejemplo, que el grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) de fórmula (I) tenga un peso molecular de al menos 200 g/mol. Más preferiblemente, el grupo R del poli(2-cianoacrilato) tiene un peso molecular de al menos 400 g/mol. Y lo más preferiblemente, el grupo R del poli(2-cianoacrilato) tiene un peso molecular de al menos 600 g/mol. La composición oclusiva contiene también un agente de visualización. El agente de visualización es cualquier agente que haga que la masa polimérica sea visible por medio de una técnica de diagnóstico por imagen, tal como la fluoroscopía, radiografía, o MRI (imagen por resonancia magnética). Véase, por ejemplo, la Patente de EE.UU. Nº 5.695.480 (de Evans y colaboradores).
Por ejemplo, la masa polimérica se puede visualizar mediante el uso de un agente de visualización que es opaco a la radiación y se localiza en el sitio de la masa, por ejemplo, mediante ser atrapado dentro de la masa polimérica que se forma rápidamente. Los agentes de visualización adecuados incluyen moléculas orgánicas yodadas y bromadas, tales como el tetrafluorodibromoetano y el hexafluorodibromopropano (véase Tseng y colaboradores, "Modified ethoxy-ethyl cyanoacrylate for therapeutic embolization of arteriovenous malformation", J. Biomed. Mater. Res. 24, 65-77 (1990), la metrizamida (véase la Patente de EE.UU. Nº 3.701.771 (de Almen y colaboradores), iopromida, iopamidol, iohexol, imeprol, ioversol, ioxilan, iodixanol, iotrolan, y otras diamidas del ácido isoftálico triyodadas polihidroxiladas (véase la Patente de EE.UU. Nº 4.364.921 (de Speck y colaboradores), aceites modificados con yodo, tales como el aceite de semilla de amapola yodado, y ácidos yodados. Los ácidos yodados adecuados incluyen:
ácido \alpha-fenil-\beta-(3,5-diyodo-4-hidroxifenil)propiónico, ácido 3-acetilaminometil-5-acetilamino-2,4,6,3-yodo-benzoico, y ácido \alpha-(3-amino-2,4,6,3-yodo-bencil)butírico (véase la Patente de EE.UU. Nº 4.847.065 (de Akimova y colaboradores)). Los agentes de visualización adecuados incluyen también composiciones disponibles comercialmente tales como AMIPAQUE® y ULTRAVIST® (Winthrop-Breon Laboratories, una división de Sterling Drug, Inc.), PANTOPAQUE® y LIPIODOL® (Laboratories Guerbet, Aulnay-sous-Bois, Francia), y ETHIODOL™ (Savage Laboratories, Melville, Maryland, U.S.A.). Los agentes en polvo que son insolubles en la sangre, tales como el oro, platino, tántalo, óxido de tántalo, titanio, circonio, óxido de circonio, tungsteno, subcarbonato de bismuto, y sulfato de bario son también adecuados. Preferiblemente, el agente en polvo tiene un tamaño de partícula que es lo suficiente pequeño para permitir la formación de una suspensión que no se sedimenta dentro del tiempo requerido para que la composición oclusiva sea suministrada. Por otra parte, el agente en polvo preferiblemente no tiene un tamaño de partícula tan pequeño que él forme una mezcla altamente tixotrópica, la cual es difícil de inyectar a través de un micro-catéter. Se prefieren los agentes de visualización hidrofóbicos tales como el aceite etiodizado, LIPIODOL®, tetrafluorodibromoetano, y hexafluorodibromopropano,
\hbox{y/o agentes en polvo tales como  el tántalo, tungsteno,
oro o platino.}
El agente de visualización puede ser también uno o más grupos funcionales opacos a la radiación, tales como los yoduros y/o bromuros, incorporados covalentemente como parte del grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) de fórmula (I) y/o incorporados covalentemente como parte del grupo R' del monómero de mono(2-cianoacrilato) de fórmula (II). En uno y otro caso, la composición oclusiva se simplificará todavía más, puesto que una única molécula serviría tanto como agente de visualización como de monómero reactivo. Típicamente el agente de visualización es uno o más grupos funcionales opacos a la radiación incorporados covalentemente como parte del grupo R. Significativamente, cuando el agente de visualización es un grupo funcional incorporado covalentemente como parte del grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato), se hace posible una composición oclusiva de un único componente.
Por vía de ilustración, el grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato) de fórmula (I) se puede obtener a partir de una molécula que contenga bromuro y/o yoduro que tenga múltiples grupos hidroxilo, tales como la metrizamida, iopromida, iopamidol, iohexol, iomeprol, ioversol, ioxilan, iodixanol, iotrolan, u otra diamida del ácido isoftálico tri-yodada poli-hidroxilada (véase la Patente de EE.UU. Nº 4.364.921 (de Speck y colaboradores)). Del mismo modo, el grupo R' del monómero de mono(2-cianoacrilato) se puede obtener a partir de una molécula que contiene bromuro y/o yoduro mono o poli-hidroxilada. Cuando el grupo R' se obtiene a partir de una molécula poli-hidroxilada, sólo uno de los múltiples grupos hidroxilo está modificado con un grupo 2-cianoacrilato para formar el monómero de mono(2-cianoacrilato) de fórmula (I).
Cuando el agente de visualización es una molécula diferente (es decir, no está incorporada covalentemente como parte del monómero de fórmula (I) y/o (II), el agente de visualización comprende preferiblemente entre aproximadamente un 10% y aproximadamente un 90% en peso de la composición oclusiva. Más preferiblemente, el agente de visualización comprende entre aproximadamente un 15% y aproximadamente un 75% en peso de la composición oclusiva. Todavía más preferiblemente, el agente de visualización comprende entre aproximadamente un 20% y aproximadamente un 60% en peso de la composición oclusiva. Lo más preferiblemente, el agente de visualización comprende entre aproximadamente un 25% y aproximadamente un 50% en peso de la composición oclusiva.
Cuando el agente de visualización es un grupo funcional incorporado covalentemente como parte del grupo R del monómero de poli(2-cianoacrilato), el agente de visualización comprende preferiblemente al menos aproximadamente un 15% en peso del grupo R. Más preferiblemente, el agente de visualización comprende al menos aproximadamente un 25% en peso del grupo R. Todavía más preferiblemente, el agente de visualización comprende al menos aproximadamente un 35% en peso del grupo R. Lo más preferiblemente, el agente de visualización comprende al menos aproximadamente un 45% en peso del grupo R.
Del mismo modo, cuando el agente de visualización es un grupo funcional incorporado covalentemente como parte del grupo R' del monómero de mono(2-cianoacrilato), el agente de visualización comprende preferiblemente al menos aproximadamente un 15% en peso del grupo R'. Más preferiblemente, el agente de visualización comprende al menos aproximadamente un 25% en peso del grupo R'. Todavía más preferiblemente, el agente de visualización comprende al menos aproximadamente un 35% en peso del grupo R'. Lo más preferiblemente, el agente de visualización comprende al menos aproximadamente un 45% en peso del grupo R'.
La composición oclusiva opcionalmente puede comprender uno o más aditivos que son solubles en, o miscibles con, los otros componentes de la composición oclusiva, o que forman emulsiones o suspensiones estables en la composición oclusiva. Los aditivos incluyen, por ejemplo, agentes de barrido de formaldehído, inhibidores de la polimerización, agentes de modificación de la reología, vehículos líquidos, y agentes bioactivos. Los aditivos preferidos se seleccionan de plastificantes y vehículos líquidos. Otros aditivos preferidos son los agentes bioactivos.
Para una descripción de los agentes de barrido de formaldehído, véase la Patente de EE.UU. Nº 5.624.669 (de Leung y colaboradores).
Los inhibidores de la polimerización adecuados incluyen estabilizadores de los monómeros, tales como la hidroquinona, p-metoxi-fenol y ácido fosfórico. Véase, por ejemplo, el Documento WO 00/44287 (de Krall y colaboradores).
Los plastificantes adecuados imparten propiedades, tales como la flexibilidad, elasticidad, y adhesión del catéter reducida a la masa polimérica sólida. Además, los aditivos hidrofóbicos tales como los plastificantes pueden disminuir la velocidad de liberación de formaldehído vía la hidrólisis del polímero, y por lo tanto reducen la toxicidad crónica, mediante limitar la cantidad de la absorción de agua dentro de la masa sólida. Los plastificantes adecuados incluyen ésteres orgánicos y polímeros de peso molecular bajo, que tienen preferiblemente temperaturas de transición vítrea por debajo de 20ºC. Los ejemplos incluyen ésteres aromáticos, ésteres de alquilo, ésteres de ftalato, ésteres de citrato, esteres de glicerol, aceites obtenidos de plantas, aceites obtenidos de animales, aceites de silicona, aceites yodados, y vitaminas A y E, y acetatos y ésteres de los mismos.
Los vehículos adecuados incluyen polímeros líquidos tales como poli(etilen glicol), poli(propilen glicol), poli(dimetil siloxano) y disolventes tales como la N-metil-pirrolidona, dimetilsulfóxido (DMSO), etanol, agua, y otros disolventes usados en las preparaciones farmacéuticas.
Cuando la composición oclusiva incluye uno o más plastificantes y/o vehículos, los plastificantes y/o vehículos comprenden preferiblemente menos de o igual a aproximadamente un 85% en peso de la composición oclusiva. Más preferiblemente, los plastificantes y/o vehículos comprenden menos de o igual a aproximadamente un 50% en peso de la composición oclusiva. Todavía más preferiblemente, los plastificantes y/o vehículos comprenden menos de o igual a aproximadamente un 25% en peso de la composición oclusiva. Lo más preferiblemente, los plastificantes y/o vehículos comprenden menos de o igual a aproximadamente un 10% en peso de la composición oclusiva.
Los agentes de modificación de la reología se pueden usar para alterar la viscosidad, cohesividad, capacidad de suspensión en polvo, y opacidad a la radiación de la composición oclusiva. Los agentes de modificación de la reología adecuados incluyen polímeros, y materiales en partículas inorgánicos y finos. Los ejemplos de polímeros que son adecuados para su uso como agentes de modificación de la reología incluyen poli(acrilatos), poli(olefinas), poli(óxidos de alquilo), poli(amidas), poli(carbonatos), polímeros y copolímeros celulósicos, poli(dienos), poli-(ésteres), poli(metacrilatos), poli(sacáridos), poli(siloxanos), poli(estirenos), poli(uretanos), poli(ésteres vinílicos), polímeros y copolímeros que tienen un elevado contenido en yodo, y otros polímeros de aspecto semejante al caucho compatibles con el poli(2-cianoacrilato) de fórmula (I). Los ejemplos de materiales en partículas inorgánicos que son adecuados para su uso como agentes de modificación de la reología incluyen la sílice de combustión, tierra silícea (por ejemplo bentonita), y otros materiales de gelificación o suspensión en partículas inorgánicos capaces de alterar la reología de la composición oclusiva para poseer propiedades de un fluido tixotrópico, pseudo-plástico, ó plástico.
Cuando la composición oclusiva incluye uno o más agentes de modificación de la reología, los agentes de modificación de la reología comprenden menos de o igual a aproximadamente un 20% en peso de la masa total de la composición oclusiva. Más preferiblemente, los agentes de modificación de la reología comprenden menos de o igual a aproximadamente un 10% en peso de la masa total de la composición oclusiva. Todavía más preferiblemente, los agentes de modificación de la reología comprenden menos de o igual a aproximadamente un 5% en peso de la masa total de la composición oclusiva. Lo más preferiblemente, los agentes de modificación de la reología comprenden menos de o igual a aproximadamente un 2% en peso de la masa total de la composición oclusiva.
Los agentes bioactivos adecuados incluyen fármacos, agentes de inhibición de la angiogénesis, agentes antitrombogénicos, agentes quimiotácticos, agentes inflamatorios, agentes antiinflamatorios, agentes anestésicos, promotores e inhibidores de la proliferación celular, proteínas, péptidos, factores de crecimiento, citoquinas, vectores virales, oligo- y poli-nucleótidos, metales traza, agentes de ruptura de las células del endotelio, fragmentos celulares, células semejantes a esporas, células activas, y agentes que contienen los fragmentos funcionales de cualesquiera de los anteriores.
Cuando se incluyen en la composición oclusiva, el agente o agentes bioactivos se deben incluir en cantidades clínicamente suficientes. Esto es, el agente o agentes bioactivos se deben incluir en cantidades suficientes para obtener la respuesta terapéutica deseada, tal como la inhibición de la angiogénesis, inflamación, la inhibición de la proliferación celular, etc. Los métodos de determinar las cantidades clínicamente suficientes de los agentes bioactivos a ser suministrados en las cavidades corporales son bien conocidos por aquellas personas especializadas en la técnica.
Los ejemplos de agentes de inhibición de la angiogénesis incluyen extractos del tejido cartílago que muestran actividad de inhibición de la colagenasa, la proteína esteroide angiostática, obtenida a partir de las células epiteliales del pigmento retinal, el factor anti-cáncer inducido a partir de células del cartílago cultivadas, inhibidores de la ribonucleasa, herbimicina A, fumagilina producida por microorganismos, y los derivados del fumagilol sintetizados químicamente. Véase, por ejemplo, la Patente de EE.UU. Nº 5.202.352 (de Okada y colaboradores).
Los ejemplos de agentes trombogénicos adecuados incluyen colágeno, fibrinógeno, y vitronectin. Los factores de crecimiento adecuados incluyen el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), factores de crecimiento de fibroblasto ácidos y básicos, factor de crecimiento epidermal, factor \alpha y \beta de crecimiento por transformación, factor de crecimiento endotelial obtenido a partir de las plaquetas, factor \alpha de necrosis tumoral, factor de crecimiento hepatocito, y factor de crecimiento semejante a la insulina. Los ejemplos de agentes anestésicos adecuados incluyen lidocaína, bupivacaína, y ropivacaína. Los ejemplos de polinucleótidos terapéuticos incluyen el DNA y RNA anti-sentido, la codificación del DNA por un RNA anti-sentido, y la codificación del DNA por tRNA o rRNA para reemplazar moléculas endógenas defectuosas o deficientes, o para la síntesis de agentes de proteínas bioactivas. Los inhibidores de la proliferación celular, que incluyen los agentes para el tratamiento de desordenes malignos, incluyen los inhibidores de CDK y de la timidina quinasa. Los ejemplos de proteínas y péptidos adecuados incluyen las familias de la citoquinas, los factores de crecimiento, enzimas, proteínas de coagulación, proteínas del plasma, proteínas de la matriz extracelular, y sus péptidos funcionales.
La presente invención proporciona una composición oclusiva según se definió anteriormente para el tratamiento del cuerpo humano o animal.
La invención es útil para crear una masa sólida en una cavidad corpórea que contiene un fluido iónico dentro de un organismo vivo, mediante suministrar dentro de la cavidad corpórea una cantidad clínicamente suficiente de la composición oclusiva descrita previamente. Mediante la expresión "cantidad clínicamente suficiente" se quiere significar una cantidad suficiente para dar lugar a que se forme una masa sólida dentro de la cavidad corpórea. Cuando la cavidad corpórea es un lumen, tal como un vaso sanguíneo, la cantidad debe ser suficiente para que la masa sólida bloquee el flujo de fluido a través del lumen. Cuando la cavidad corpórea comprende un tejido a ser aumentado de volumen, la cantidad debe ser suficiente para que la masa sólida aumente de volumen (es decir fortalezca o incremente el volumen eficaz) del tejido. La cantidad de la composición oclusiva necesaria para crear una masa sólida suficiente variará en cualquier caso dado dependiendo de parámetros conocidos, tales como el volumen de la cavidad corpórea a rellenar, la concentración del monómero de poli(2-cianoacrilato) en la composición, y la velocidad de incremento de la viscosidad de los monómeros que se polimerizan.
Mediante la expresión "fluido iónico" se quiere significar cualquier fluido que contenga moléculas cargadas (especialmente aniones) capaces de catalizar la polimerización del monómero de poli(2-cianoacrilato). Los ejemplos preferidos de fluidos iónicos son la sangre, la linfa, y el fluido extra-celular.
La presente invención proporciona el uso de una composición oclusiva según se definió anteriormente en la fabricación de un medicamento para su uso en la creación de una masa sólida en una cavidad corpórea que contiene fluido iónico dentro de un organismo vivo. Típicamente la cavidad corpórea comprende al menos un vaso sanguíneo y el fluido iónico es la sangre. Preferiblemente la cavidad corpórea es un aneurisma, una malformación arterio-venosa, una fístula o la arteria de alimentación de un tumor.
La composición oclusiva puede comprender opcionalmente cualquiera o todos de los componentes descritos previamente. Por ejemplo, la composición oclusiva puede comprender opcionalmente uno o más agentes bioactivos. La invención proporciona así un tratamiento terapéutico de un organismo vivo, mediante el suministro a una cavidad corpórea de una cantidad clínicamente suficiente de la composición oclusiva que comprende uno o más agentes bioactivos.
Se puede usar cualquier medio adecuado para el suministro de la composición oclusiva dentro de la cavidad corpórea, por ejemplo, mediante inyección a través de una aguja o de un catéter, o vía un dispositivo de colocación estereotáxico. Los medios comunes de suministro son por vía de un catéter o micro-catéter, tal como los micro-catéteres TRACKER® EXCEL™, EXCELSIOR™, RENEGADE™, y SPINNAKER ELITE™ (todos ellos de Target Therapeutics, Inc., Fremont, CA). Típicamente, la composición oclusiva se suministra vía un dispositivo de catéter que ha sido enjuagado libre de especies iónicas, por ejemplo, mediante el llenado previo del dispositivo de catéter con una disolución no iónica tal como una solución acuosa al 5% de dextrosa.
La presente invención proporciona además el uso de una composición oclusiva según se definió anteriormente en la fabricación de un medicamento para el aumento de volumen de un tejido en un organismo vivo.
La composición de la invención es particularmente adecuada para el aumento de volumen de un tejido y para la creación de embolismos en los vasos sanguíneos, por ejemplo, en el tratamiento de aneurismas, malformaciones arterio-venosas, fístulas, o las arterias de alimentación de tumores. Los procedimientos comunes para el suministro de las composiciones oclusivas en los vasos sanguíneos se describen en, por ejemplo, las Patentes de EE.UU. Nº^{s} 5.624.669 (de Leung y colaboradores), 5.702.361 (de Evans y colaboradores), 5.882.334 (de Sepetka y colaboradores), y 5.925.683 (de Park), en el Documento WO 00/44287 (de Krall y colaboradores), y en Kerber, C. W. y Wong, W., "Liquid acrylic adhesive agents in interventional neuroradiology", Neurosurg. Clin. N. Am. 11(1), 85/99, viii-ix 1990), y en Higashida, R. T., Halbach, V. V., Dovd, C.F., Hieshima, G.B., "Intracranial aneurysms. Evolution and future role of endovascular techniques", Neurosurg. Clin. N. Am. 5(3), 413-25 (1994).
La composición oclusiva se puede administrar sola o en combinación con otro dispositivo endoluminal, el cual actúa para confinar la composición oclusiva dentro de un lumen. La técnica de combinación última puede ser especialmente útil cuando el dispositivo endoluminal es un dispositivo endovascular, por ejemplo, en el tratamiento de los aneurismas. Los ejemplos de dispositivos endovasculares adecuados incluyen los catéteres tipo balón, malla auto-expandible (stent), malla autoexpandible-injertos, y otros dispositivos endovasculares capaces de dar lugar a una obstrucción temporal o permanente al movimiento de la composición oclusiva fuera de la cavidad vascular o del aneurisma. Los dispositivos endovasculares preferidos incluyen el catéter-balón SENTRY™ y la espiral TRISPAN™ (ambos de Boston Scientific/TARGET, Fremont, CA) y los dispositivos descritos en el Documento WO 99/03404 y la Patente de EE.UU. Nº 5.795.331.
Ejemplo Preparación de poli(2-cianoacrilato) derivado de iopamidol
A un matraz de 1000 ml de 3 bocas equipado con un colector Dean-Stark, condensador, termómetro, y entrada de nitrógeno, se añade 2-cianoacrilato de metilo (45 g, 413 mmol), iopamidol (50 g, 64 mmol), tolueno seco (500 ml) y una cantidad catalítica eficaz de una resina de cambio de ión ácida y sólida [por ejemplo, 2,5 g (cerca de 5 mmol) de Dowex® Monosphere DR-2030 (Dow Chemical Co., Midland MI) (preferiblemente lavada para dejarla libre de humedad residual con un alcohol anhidro, tal como etanol)] bajo nitrógeno. La disolución se calienta a reflujo con agitación. El disolvente se separa a través del colector Dean-Stark y se reemplaza con un volumen igual de tolueno seco de nuevo aporte. Después de mantener a reflujo durante 8 horas, la disolución se enfría a temperatura ambiente. La resina de cambio de ión se separa vía filtración, y la mezcla de reacción se concentra bajo vacío. La reacción proporciona, como una mezcla, iopamidol modificado con hasta cinco grupos de 2-cianoacrilato. Para propósitos de almacenamiento, la mezcla se estabiliza preferiblemente con una cantidad eficaz (por ejemplo, cerca de 5 mg) de un inhibidor de la polimerización tal como hidroquinona, p-metoxi-fenol, ácido fosfórico puro y/o dióxido de azufre.

Claims (18)

1. Una composición oclusiva adecuada para crear una masa sólida en una cavidad corpórea que comprende: a) un monómero de poli(2-cianoacrilato) de la fórmula (I) siguiente:
5
en la que n \geq 2, y R es un resto orgánico, y b) un agente de visualización.
2. Una composición oclusiva de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un monómero de mono(2-cianoacrilato) de la fórmula (II) siguiente:
6
en la que R' es un resto orgánico.
3. Una composición oclusiva de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en la que n = 2.
4. Una composición oclusiva de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en la que n \geq 3.
5. Una composición oclusiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que R se obtiene a partir de un polímero bis(terminado en hidroxilo), seleccionándose el polímero de poli(etilen glicol), poli(propilen glicol), poli(tetra-metilen glicol), poli(isobutileno), poli(dimetil siloxano), poli(bloque de propilen glicol-bloque de etilen glicol-propilen glicol), poli(bloque de etilen glicol-bloque de propilen glicol-etilen glicol), poli(ácido glicólico), policaprolactona, y los copolímeros de los mismos.
6. Una composición oclusiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en la que el monómero de fórmula (II) comprende menos de o igual a 50% en peso de la cantidad total de los monómeros de fórmulas (I) y (II) presentes en la composición oclusiva.
7. Una composición oclusiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que R tiene un peso molecular de al menos aproximadamente 200 g/mol.
8. Una composición oclusiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que R tiene un peso molecular de al menos aproximadamente 400 g/mol.
9. Una composición oclusiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que R tiene un peso molecular de al menos aproximadamente 600 g/mol.
10. Una composición oclusiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el agente de visualización es uno o más grupos funcionales opacos a la radiación incorporados covalentemente como parte del grupo R.
11. Una composición oclusiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además uno o más aditivos seleccionados de agentes de barrido de formaldehído, inhibidores de la polimerización, plastificantes, agentes de modificación de la reología, vehículos líquidos, y agentes bioactivos.
12. Una composición oclusiva de acuerdo con la reivindicación 11, en la que dichos uno o más aditivos se seleccionan de plastificantes y vehículos líquidos.
13. Una composición oclusiva de acuerdo con la reivindicación 11, en la que dichos uno o más aditivos son agentes bioactivos.
14. Una composición oclusiva de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, para el tratamiento del cuerpo humano o animal.
15. Uso de una composición oclusiva según se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la fabricación de un medicamento para su uso en la creación de una masa sólida en una cavidad corpórea que contiene fluido iónico dentro de un organismo vivo.
16. Uso de acuerdo con la reivindicación 15, en el que la cavidad corpórea comprende al menos un vaso sanguíneo, y el fluido iónico es sangre.
17. Uso de acuerdo con la reivindicación 15 ó 16, en el que la cavidad corpórea es un aneurisma, una malformación arterio-venosa, una fístula, o la arteria de alimentación de un tumor.
18. Uso de una composición oclusiva según se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la fabricación de un medicamento para el aumento de volumen de un tejido en un organismo vivo.
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