ES2552659T3

ES2552659T3 - Composiciones de sales de quitosano/glucosamina termogelificantes, duales y altamente biocompatibles

Info

Publication number: ES2552659T3
Application number: ES11819239.2T
Authority: ES
Inventors: Abdellatif Chenite; Amine Selmani
Original assignee: Oligo Medic Inc
Current assignee: Oligo Medic Inc
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2015-12-01
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: EP2609149B1; JP5898682B2; CN103189435B; BR112013004529A8; EA024569B1; AU2011293055A1; WO2012024785A1; BR112013004529A2; JP2013536024A; CA2808872C; DK2609149T3; EA201390220A1; HK1185370A1; CA2808872A1; EP2609149A1; EP2609149A4; CN103189435A; BR112013004529B1; AU2011293055B2; PT2609149E

Abstract

Una composición termogelificante biocompatible que comprende: a) una solución de quitosano; y b) una solución tampón que consiste en una solución de carbonato de amino-azúcar, una solución de fosfato de amino-azúcar o una solución de amino-azúcar fosforilado; en donde la composición es biocompatible, isotónica y se convierte en gel con el tiempo o disminuyendo o aumentando la temperatura.

Description

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DESCRIPCION

Composiciones de sales de quitosano/glucosamina termogelificantes, duales y altamente biocompatibles Campo tecnico

La presente descripcion se refiere a una solucion de quitosano neutralizada con solucion tampon de carbonato de amino-azucar, solucion tampon de fosfato de amino-azucar o solucion tampon de amino-azucar fosforilado.

Antecedentes de la tecnica

Los hidrogeles estan acaparando cada vez mayor atencion como biomateriales para aplicaciones biomedicas, tales como ingenierla de tejidos y suministros terapeuticos. Ademas, se prefieren los hidrogeles que se forman in situ o los que presentan la capacidad especlfica de aumentar su viscosidad con la temperatura, denominados tambien termo- sensibles, a los hidrogeles preformados, puesto que las celulas y compuestos bioactivos, tales como farmacos, pue- den mezclarse facilmente con las soluciones precursoras antes de la gelificacion para dar geles cargados homoge- neamente. Ademas, los equipos de gelificacion in situ facilitan la aplicacion y permiten una cirugla mlnimamente invasiva y llenar adecuadamente las cavidades de lesiones con formas complejas.

El quitosano es un polisacarido amlnico obtenido por N-desacetilacion alcalina parcial a sustancial de la quitina, tambien denominada poli(N-acetil-D-glucosamina), que es un biopollmero que existe en la naturaleza en el exoes- queleto de los crustaceos, tales como cascaras de camaron, cangrejo y langosta. El quitosano contiene grupos amina libres (-NH2) y se puede caracterizar por la proporcion de unidades de N-acetil-D-glucosamina y unidades de D- glucosamina, que se expresa como el grado de desacetilacion (DDA) del pollmero quitina completamente acetilado. Las propiedades del quitosano, tales como la solubilidad y viscosidad, estan influenciadas por el grado de desacetilacion (DDA), que representa el porcentaje de monomeros desacetilados y por el peso molecular (Pm).

En varios documentos (Patentes de EE.UU. N° 4.572.906; 4.956.350; 5.894.070; 5.902.798; 6.124.273; y la solicitud de patente WO 98/22114) se ha propuesto el quitosano en diversas formulaciones, solo y con otros componentes, para estimular la reparacion de los tejidos dermicos, corneales y duros. Las propiedades del quitosano que se citan mas comunmente como beneficiosas para el proceso de reparacion de heridas son su biodegradabilidad, adhesivi- dad, prevencion de la deshidratacion y como barrera para la invasion bacteriana. El interesante potencial hemostati- co del quitosano ha conducido tambien a su aplicacion directa para reducir hemorragias en injertos y heridas (Patente de EE.UU. 4.532.134). Algunos estudios sostienen que la actividad hemostatica del quitosano procede unicamen- te de su capacidad para aglutinar globulos rojos, mientras que otros creen que su caracter de amina policationica puede activar las plaquetas liberando trombina e iniciar la cascada de coagulacion clasica conduciendo as! a su uso como hemostatico en combination con fibrinogeno y plaquetas autologas purificadas (Patente de EE.UU. 5.773.033).

Una dificultad tecnica que a menudo presenta el quitosano es unas bajas solubilidad a pH fisiologico y fuerza ionica, lo que limita su uso en estado de solucion. Por lo tanto tlpicamente, la disolucion de quitosano se logra por medio de la protonacion de los grupos amina en soluciones acuosas acidas que tengan un pH que varle desde 3,0 hasta 5,6. Dichas soluciones de quitosano permanecen solubles hasta un pH proximo a 6,2, en el que la neutralization de los grupos amina reduce la repulsion electrostatica entre cadenas y permite que fuerzas atrayentes de enlaces de hidro- geno, interacciones hidrofobas y de van der Waals provoquen la precipitation del pollmero a un pH proximo a 6,36,4. La mezcla de una sal dibasica de poliol-fosfato (es decir, glicerol-fosfato) con una solucion acuosa de quitosano puede aumentar el pH de la solucion, evitando con ello su precipitacion. En presencia de estas sales particulares, las soluciones de quitosano de concentration sustancial (0,5-3%) y alto peso molecular (> varios cientos de kDa) permanecen llquidas, a baja temperatura o a temperatura ambiente, durante un largo perlodo de tiempo con un pH en un region neutra fisiologicamente aceptable entre 6,8 y 7,2. Este aspecto facilita la mezcla de quitosano con celulas de manera que mantiene su viabilidad. Una propiedad importante adicional es que dichas soluciones acuosas de quitosano/poliol-fosfato (C/PP) solidifican o gelifican cuando se calientan hasta una temperatura apropiada que per- mita que las soluciones mixtas de quitosano/celulas sean inyectadas en los sitios del cuerpo en donde, por ejemplo nodulos de cartllagos, se puedan formar en espacios subcutaneos.

El quitosano es por tanto reconocido como un biopollmero biodegradable, biocompatible, antibacteriano y hemostatico que es capaz de promover la curacion de heridas, la absorcion de farmacos y la reconstruction de tejidos. Debido a las propiedades intrlnsecas antes mencionadas, el quitosano tambien ha sido estudiado ampliamente en numero- sas aplicaciones cosmeticas y farmaceuticas. Por consiguiente, considerando el gran potencial del quitosano, existe la necesidad continua de mejorar las propiedades de los hidrogeles de quitosano termosensibles conocidos que se consideran todavla muy prometedores para una gama mas amplia de aplicaciones biomedicas.

La patente de EE.UU. N° 6.344.488 describe una composition de quitosano a temperatura controlada dependiente del pH preparada neutralizando un quitosano comercial que tiene un grado de desacetilacion que varla desde 70 hasta 95% con sales dibasicas de mono-fosfato de polioles o azucares, polioles fosforilados o azucares fosforilados, ilustrados en particular por p-glicerofosfato (p-GP). Debido a sus propiedades unicas, el sistema quitosano-GP ter- mogelificante ha alcanzado un interes biomedico significativo. Sin embargo, se requerla una alta concentracion de pGP, particularmente para el quitosano que tiene un DDA entre 70 y 85%, para lograr la gelificacion rapida a la tem-

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peratura corporal y evitar la rapida elimination del hidrogel despues de su administration (Chenite et al., 2000, Biomaterials, 21: 2155-2161; y Chenite et al., 2001, Carbohydrate Polymers, 46: 39-47). Esto dio como resultado una osmolaridad muy alta, mas del doble de la del fluido extracelular fisiologico (Crompton et al., 2007, Biomaterials, 28: 441-449; y Hoemann et al., 2005, Osteoarthritis Cartilage, 13: 318-329). Idealmente, el hidrogel debe ser isotonico con el fluido extracelular; y su osmolaridad debe estar alrededor de 300 mOsm. La osmolaridad es un factor regula- dor de la biocompatibilidad muy importante del hidrogel con las celulas in vitro o in vivo.

Ademas, en un intento de mejorar las propiedades de gelificacion del sistema quitosano-GP, particularmente para composiciones isotonicas, la solicitud de Patente de EE.UU. N° de publication 2009/0202430 propuso la adicion de glioxal como agente reticulante qulmico. En otra description, se ha combinado una composition particular del sistema quitosano-GP con sangre en un intento de mejorar y estabilizar los coagulos de sangre (Patente de EE.UU. N° 7.148.209 y solicitud de Patente de EE.UU. N° de publicacion 2010/0178355).

Las solicitudes de patentes de EE.UU. N° 2009/0270514 y 2010/0113618 describieron la preparation de soluciones de quitosano termogelificantes utilizando, en lugar de p-GP, bien solution de (NH4)2HPO4 o solution de NaOH, res- pectivamente. Sin embargo, el uso de sales fosfato de amonio o todas las sales derivadas de bases organicas como se describe en la solicitud de patente de EE.UU. N° 2009/0270514 puede ser nocivo o perjudicial para las celulas y tejidos vivos, incluso si estan a una concentration que conduzca normalmente a soluciones de quitosano termogelificantes isotonicas. La solicitud de patente de EE.UU. N° 2010/0113618 estaba restringida al quitosano reacetilado que tiene un grado de desacetilacion (DDA) que varla del 30 al 60%. Por otra parte, la solucion de NaOH se anade previamente con alta concentracion de 1,3-propanodiol, un reactivo organico que puede ser potencialmente toxico para las celulas y tejidos vivos. A pesar de la ligera mejora proporcionada por el uso de poliosas o polioles en lugar de 1,3-propanodiol, como se describe en la solicitud de patente de EE.UU. N° 2009/0004230, el problema de toxici- dad sigue sin resolverse, por lo que el sistema no puede ser una matriz adecuada para celulas, protelnas sensibles o tejidos vivos. Finalmente, la solicitud de patente WO 02/00272 A2 muestra que la glucosamina puede ser anadida al GP con el fin de lograr una composicion de quitosano termogelificante isotonica con un pH de 6,8, como se desea.

Tambien se sabe que se puede utilizar una solucion de sal bicarbonato, como NaHCO3, una base debil, para aumen- tar el pH de la solucion de quitosano en la proximidad de 6,5 sin provocar ninguna precipitation, pero la solucion resultante es incapaz de convertirse en hidrogel homogeneo en el intervalo de temperaturas entre 0 y 50°C. De he- cho, se puede observar una pseudogelificacion, que se producen en la superficie de la solucion provocada por la liberation de CO2, como ha sido recogido por un estudio reciente (Liu et al., 2011, Int. J. Pharm., 414: 6-15). En tal caso, para lograr la gelificacion de la totalidad de la muestra, es necesario romper la solucion y llevar la solucion no gelificada a la superficie desde la parte inferior de la muestra. Esto conduce a un hidrogel no homogeneo.

Por tanto, todavla existe la necesidad de proporcionar un mejor quitosano termogelificante.

Sumario

De acuerdo con la presente descripcion se proporciona ahora una composicion termogelificante biocompatible que comprende quitosano; y un tampon como se define en las reivindicaciones.

En una realization, la composicion es llquida a un pH entre 6,5 y 7,6 y a una temperatura entre aproximadamente 15°C y aproximadamente 22°C, y forma un gel cuando se calienta hasta un intervalo de temperaturas entre aproximadamente 25 y aproximadamente 60°C.

La composicion descrita en la presente memoria tambien puede formar geles cuando se enfrla hasta una temperatura entre aproximadamente 8°C y aproximadamente 1°C, a una temperatura alrededor de 4°C.

Tambien se proporciona en la presente memoria un metodo para preparar una composicion termogelificante de quitosano, que comprende las etapas de disolver quitosano en una solucion acida para obtener una solucion acuosa de quitosano; y mezclar una solucion tampon con la solucion acuosa de quitosano, para obtener la composicion termogelificante de quitosano como se describe en la presente memoria.

En una realizacion, la temperatura se mantiene entre 15°C y 22°C (intervalo de la temperatura ambiente) durante la preparacion.

De acuerdo con la presente descripcion, se proporciona tambien un metodo para suministrar un material o compues- to a un sujeto que lo necesite, que comprende las etapas de mezclar la composicion termogelificante descrita en la presente memoria con el material o compuesto; y administrar al sujeto la composicion mezclada y el material y/o compuesto.

Se proporciona tambien un metodo para tratar, reparar, regenerar, recolocar o sustituir un tejido u organo dentro de un cuerpo de mamlfero o ser humano, que comprende la etapa de administrar la composicion descrita en la presente memoria.

Se proporciona tambien el uso de la composicion descrita en la presente memoria para tratar, reparar, regenerar, recolocar o sustituir un tejido u organo dentro de un cuerpo de mamlfero o ser humano.

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La solucion tampon es una solucion de carbonato de amino-azucar, una solucion de fosfato de amino-azucar o una solucion de amino-azucar fosforilado.

En otra realizacion, la solucion tampon es una solucion de carbonato de glucosamina, una solucion de fosfato de glucosamina o una solucion de glucosamina-6-fosfato.

La composicion termogelificante descrita en la presente memoria puede tener un pH entre 6,7 y 7,2.

En otra realizacion, la composicion termogelificante esta en estado llquido a una temperatura entre 15°C y 22°C.

En una realizacion adicional, la composicion termogelificante se convierte en gel cuando se calienta hasta una temperatura de 37°C o se enfrla hasta una temperatura alrededor de 4°C.

La concentracion de quitosano puede variar del 0,1% al 5,0% o del 1,0% a aproximadamente 3,0%; la concentracion de carbonato de glucosamina, fosfato de glucosamina o glucosamina-6-fosfato puede variar desde 0,002M hasta 0,100M.

En una realizacion preferida, la relacion de quitosano a carbonato de glucosamina, de quitosano a fosfato de glucosamina y/o la relacion de quitosano a glucosamina-6-fosfato es aproximadamente entre 1 y 3. Existe una relacion directa entre esta relacion y el pH de la composicion termogelificante y las temperaturas de gelificacion.

En otra realizacion, el quitosano tiene un grado de desacetilacion (DDA) que varla entre 70% y 100% y un peso molecular (Pm) que varla desde 50 kDa hasta 1000 kDa; preferiblemente un DDA de 80% a 99% y un Pm de 200 kDa a 500 kDa.

En otra realizacion, la composicion termogelificante puede comprender ademas al menos un material o compuesto, tal como por ejemplo, aunque sin limitacion, de celulas, celulas madre, peptidos, factores de crecimiento, sangre humana, plasma rico en plaquetas, nucleotidos, farmacos y/o agentes formadores de imagenes.

En otra realizacion, la osmolaridad de dicha composicion esta entre 270 mOsmol/kg y 340 mOsmol/kg.

En otra realizacion, la composicion se inyecta en un defecto de un tejido de un paciente y a continuation gelifica en el defecto del tejido.

En una realizacion alternativa, la composicion se pregelifica antes de ser inyectada en un defecto de un tejido de un paciente.

En una realizacion adicional, la composicion se administra con el fin de tratar, reparar, regenerar, recolocar o susti- tuir, total o parcialmente, un tejido u organo dentro de un cuerpo de mamlfero o ser humano.

En otra realizacion, la composicion se inyecta por via intraarticular para tratar o mejorar las funciones de las articula- ciones del cuerpo, o para reparar defectos de los cartllagos.

En otra realizacion, el material o el compuesto es partlculas de fosfato calcico a una concentracion comprendida entre 1,0% y 40,0%.

Las partlculas de fosfato calcico pueden ser fosfatos calcicos bifasicos, fosfatos tetracalcicos, fosfatos tricalcicos, hidroxiapatita, fosfatos dicalcicos, fosfatos monocalcicos, fosfatos calcicos amorfos, fosfato octacalcico, fosfato calcico fluorado, fosfato calcico con estroncio o una de sus mezclas.

Especialmente, las partlculas de fosfato calcico bifasico tienen un tamano de 50 a 1000 micrometres.

Mas particularmente, los fosfatos calcicos bifasicos comprenden de 20% a 85% de fosfato tricalcico; y de 80% a 15% de hidroxiapatita.

En una realizacion adicional, la composicion se inyecta y administra en forma de un gel homogeneo.

Particularmente, el gel homogeneo tiene un tiempo de gelificacion de 1 minuto a 30 minutos, y se convierte en un armazon solido compuesto.

Breve descripcion de los dibujos

Habiendo descrito as! en general la naturaleza de la invention, se hara ahora referencia a los dibujos que se acom- panan.

La Fig. 1 ilustra la evolution del modulo elastico y el modulo viscoso con la temperatura de una composicion termogelificante que tiene un valor de pH alrededor de 6,7 (DDA del quitosano = 98%) como se describe en la presente memoria.

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La Fig. 2 muestra una composition termogelificante como se describe en la presente memoria que experimenta ter- mogelificacion dual. Esta imagen tlpica ilustra la termogelificacion dual obtenida para una solution de quitosano (DDA = 80% o 98%) neutralizada bien con solucion tampon de carbonato de glucosamina o con solucion tampon de fosfato de glucosamina.

Descripcion detallada

Se proporciona una solucion acuosa de quitosano neutralizada con solucion tampon de carbonato de amino-azucar, con solucion tampon de fosfato de amino-azucar o con solucion tampon de amino-azucar fosforilado. La composicion de quitosano termogelificante resultante es altamente biocompatible, isotonica y tiene la capacidad de convertirse rapidamente en gel por calentamiento hasta la temperatura corporal. En una realization preferida, la solucion de quitosano se neutraliza, con una solucion tampon de carbonato de amino-azucar, con una solucion tampon de fosfato de glucosamina o con una solucion tampon de glucosamina-6-fosfato dibasico.

La presente descripcion describe la preparation de hidrogeles de quitosano termogelificantes neutralizados con una solucion tampon de carbonato de glucosamina, fosfato de glucosamina y/o glucosamina-6-fosfato. El carbonato de glucosamina y el fosfato de glucosamina son sales en las que el cation no es otro que la glucosamina cargada posi- tivamente, que es la unidad repetitiva en el quitosano propiamente dicho. Cualquier glucosamina o glucosamina-6- fosfato se encuentra abundantemente en el tejido y articulaciones humanos y mejora la biocompatibilidad y bioactivi- dad de las soluciones de quitosano termogelificantes.

Las soluciones de quitosano termogelificantes descritas en la presente memoria son neutras y altamente biocompatibles, y se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones biomedicas como hidrogeles inyectables para el su- ministro controlado y prolongado de farmacos, protelnas y factores de crecimiento, rellenos inyectables, materiales compuestos inyectables, como materiales adhesivos para los tejidos y apositos para heridas y como armazones para aplicaciones de ingenierla de tejidos.

En la presente memoria se describe la preparacion de una solucion de quitosano, que tiene un pH fisiologico, capaz de experimentar termogelificacion por calentamiento alrededor de la temperatura corporal. En un aspecto, la solucion de quitosano termogelificante o termoendurecible se prepara mezclando cantidades apropiadas de solucion de carbonato de glucosamina o de solucion de fosfato de glucosamina con solucion de quitosano a la temperatura ambien- te, preferiblemente entre 15 y 22°C, bajo agitation vigorosa. Se ha encontrado que las soluciones resultantes, inclu- so a pH entre 6,7 y 7,2, permanecen en estado llquido a temperatura ambiente y se convierten en hidrogeles cuando se calientan hasta 37°C o superior. Se ha encontrado que el tiempo requerido para que se produzca la gelificacion depende principalmente de la temperatura y del pH de la solucion final, que a su vez depende de la cantidad de solucion de hidrogenofosfato de glucosamina, denominada "solucion tampon", y de la concentration de solucion de quitosano. En un aspecto, el pH final de una solucion de quitosano termogelificante eficaz debe ser al menos apro- ximadamente 6,7. En una realizacion separada, las soluciones de quitosano termogelificantes pueden formar tam- bien hidrogeles por enfriamiento hasta una temperatura entre 8 y 1°C.

La composicion de quitosano termogelificante descrita en la presente memoria es altamente biocompatible con celu- las, protelnas sensibles y tejidos vivos, como carbonato de glucosamina o fosfato de glucosamina, y se utilizan como soluciones tampon, conservandose las virtudes de la glucosamina. La glucosamina es un amino-azucar sintetizado naturalmente de glucosa y glutamina, un aminoacido. Es abundante en las articulaciones humanas donde es un precursor clave para la slntesis bioqulmica de diversos compuestos que incluyen glicollpidos, glicoprotelnas, glicosami- noglicanos, hialuronato y proteoglicanos. Todos estos compuestos estan presentes en el cartllago y otros compo- nentes de las articulaciones donde cumplen importantes funciones para la resiliencia y lubrication de las articulacio- nes.

Con la edad, el cuerpo pierde gradualmente su capacidad para convertir la glucosa y la glutamina en glucosamina, debido a los menores niveles de la enzima convertidora, la glucosamina-sintetasa. Se ha sugerido que esta disminu- cion gradual es uno de los factores principales que contribuyen a las enfermedades degenerativas de las articulaciones, tal como la osteoartritis (OA). Estudios en grupos cllnicos y declaraciones de pacientes apoyan el hecho de que un suplemento diario de glucosamina durante un perlodo de tiempo puede tener efectos beneficiosos para los pacientes con OA. Aparentemente, la glucosamina podrla actuar para mejorar la resiliencia del cartllago estimulando in vivo la bioslntesis del glucosaminoglicano.

El exoesqueleto de los crustaceos, tales como cascaras de gambas, cangrejos y langostas, son generalmente la fuente de glucosamina comercial, que se obtiene por la descomposicion o degradation de quitosano en la unidad monomera.

Los estudios cllnicos y las declaraciones de pacientes apoyan el hecho de que un suplemento diario de glucosamina durante un perlodo de tiempo puede tener efectos beneficiosos para los pacientes con OA. Desde un punto de vista de seguridad, los estudios en seres humanos han documentado consecuentemente que la administration de glucosamina no afecto a los niveles en plasma de glucosa ni de insulina, a la sensibilidad a la insulina o a la oxidation de la glucosa (Scroggie et al., 2003, Archives of Internal Medicine, 163: 1587-1590; Pouwels et al., 2001, J. Clin. Endocrinol. Metab., 86: 2099-2103; y Monauni et al., 2000, Diabetes, 49: 926-935). Esto indica que la glucosamina no

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tuvo efecto significativo sobre el metabolismo de la glucosa en sangre, incluso en pacientes con diabetes mellitus tipo 2.

Anderson y colaboradores revisaron los datos de pruebas cllnicas registrados de mas de 3000 pacientes y estable- cieron que la administracion oral de glucosamina fue de moderada a altamente eficaz en el tratamiento del dolor por osteoartritis y no tuvo efectos adversos en sangre, orina o parametros fecales (Anderson et al., 2005, Food and Chemical Toxicology, 43: 187-201). Ademas, la revision resume los resultados de dosis muy altas de glucosamina administradas oralmente a ratas, ratones, conejos, perros y caballos, como se documento en casi 20 estudios con animales. Se estimo que la DL50 excedla 5000 mg/kg para ratas y 8000 mg/kg para ratones y conejos. La investiga- cion tambien mostro que la ingestion de glucosamina a dosis altas, que variaban desde 300 hasta 2149 mg/kg de peso corporal, no tiene ningun efecto sobre los niveles de glucosa en sangre en ratas, conejos o perros. Ademas, en cincuenta y cuatro pacientes ambulatorios con gonartrosis, se realizo una prueba cllnica doble ciego con el objetivo de evaluar la eficacia y tolerancia de glucosamina intraarticular en comparacion con un placebo de NaCl al 0,9%. A cada paciente se le puso una inyeccion intraarticular a la semana durante cinco semanas consecutivas. Se registra- ron el dolor, la movilidad activa y pasiva de la articulacion, la inflamacion y los slntomas de intolerancia generaliza- dos y locales antes de comenzar el tratamiento y cuatro semanas despues de la ultima inyeccion. La glucosamina redujo el dolor en un grado significativamente mayor que el placebo y dio como resultado que los pacientes estuvie- ran significativamente mas libres de dolor. El angulo de flexion de la articulacion aumento considerablemente despues del tratamiento con glucosamina. La movilidad activa aumento con ambos tratamientos, con una tendencia mas favorable despues de la administracion de glucosamina. La inflamacion de la rodilla no disminuyo significativamente despues de la glucosamina, mientras que empeoro (aunque no significativamente) despues del placebo. No hubo slntomas de intolerancia locales ni generales durante y despues del tratamiento.

La administracion de glucosamina podia acelerar la recuperacion de pacientes artrosicos, sin efectos secundarios resultantes, y restaurar parcialmente la funcion articular. Ademas, la recuperacion cllnica no desaparecia despues que terminaba el tratamiento, si no que al menos duraba los siguientes meses. Por tanto se demostro que la terapia con glucosamina merece un lugar seleccionado en el tratamiento de la osteoartrosis (Vajaradul et al., 1981, Clin Ther., 3: 336-343). El quitosano esta registrado como GRAS (generalmente reconocidos como seguros). La compo- sicion y los materiales de quitosano han sido ampliamente analizados in vitro asi como in vivo, tanto en animales como en seres humanos. In vitro, las composiciones de quitosano se han analizado con varias lineas celulares, in- cluyendo celulas Caco-2, HT29-H, CCRF-CEM (leucemia linfoblastica humana) y L132 (celulas pulmonares embrio- narias humanas), MCF7 y COS7 (Kean et al., 2010, Advanced Drug Delivery Reviews, 62: 3-11; Richardson et al., 1999, Int. J. Pharm., 178: 231-243; Schipper et al., 1996, Pharm. Res., 13: 1686-1692; Schipper et al., 1999, Eur. J. Pharm. Sci., 8: 335-343; y Zhang, et al., 2008, Biomaterials, 29: 1233-1241).

In vivo, las composiciones y los materiales de quitosano se han analizado en varios modelos animales y por varias vias de administracion. El quitosano se ha estudiado sin riesgo en modelos de raton (inmunogenicidad), modelos de rata, modelos de cobaya y modelos de conejo (toxicidad subaguda). No se observaron “efectos toxicos significativos” del quitosano en ensayos de toxicidad aguda en ratones, ni irritacion de ojos ni piel en conejos y cobayas, respecti- vamente. En el mismo estudio tambien se llego a la conclusion de que el quitosano no era pirogeno. La exposition de la mucosa nasal de ratas a las soluciones de quitosano al 0,5% (p/v) durante mas de 1 hora no provoco cambios significativos en la morfologia celular de la mucosa en comparacion con el control. De la mayoria de los estudios documentados parece que el quitosano muestra efectos toxicos minimos y esto justifica su selection como un material seguro en la administracion de farmacos. Los sistemas quitosano/b-glicerofosfato se han investigado in vitro, in vivo en modelos animales y en seres humanos, y han mostrado un perfil seguro y no toxico (Hirano et al., 1991, Agric. Biol. Chem., 55: 2623-2625; Ono et al., 2000, J. Biomed. Mater. Res., 49: 289-295; Azad et al., 2004, J. Bio- med. Mater. Res. B Appl. Biomater., 69: 216-222; Ishihara et al., 2001, Wound Repair Regen., 9: 513-52; e Illum et al., 1994, Pharm. Res., 11: 1186-1189).

En los seres humanos, una prueba cllnica de fase 2 que implica la inyeccion percutanea del complejo quitosano- 166holmio, para el tratamiento de carcinoma hepatocelular, en pacientes con perspectivas quirurgicas malas, dio resultados seguros y eficaces. Los efectos del quitosano se investigaron en ochenta pacientes con insuficiencia renal sometidos a tratamiento de hemodialisis estable de larga duration. Los pacientes se analizaron despues de un pe- riodo de tratamiento de control de 1 semana. A la mitad se les administraron 30 comprimidos de quitosano (45 mg de quitosano/comprimido) tres veces al dia. La ingestion de quitosano redujo eficazmente los niveles de colesterol en suero total (desde 10,14 +/- 4,40 hasta 5,82 +/- 2,19 mM) y aumento los niveles de hemoglobina en suero (desde 58,2 +/- 12,1 hasta 68 +/- 9,0 g L-1). Durante el periodo de tratamiento, no se observaron sintomas clinicamente pro- blematicos. Los resultados sugieren que el quitosano podria ser un tratamiento eficaz para pacientes con insuficiencia renal, aunque debe investigarse mas el mecanismo del efecto.

El quitosano tambien se administro por via intranasal para suministrar morfina a pacientes despues de cirugia orto- pedica, y se demostro que ofrecia una alternativa segura y menos invasiva que la morfina intravenosa (IV). Se reali- zo un estudio clinico y farmacocinetico para un sistema de administracion de farmacos (DDS) de la barra de quitosano cargada con gentamicina con el fin de evaluar su eficacia y dar mas datos para sus aplicaciones clinicas. Se trataron dieciocho (18) casos de osteomielitis cronica por necrectomia quirurgica con implantation de una barra de quitosano cargada de gentamicina en la cavidad osea preparada. Se siguieron los 18 casos durante 24,8 meses (en un intervalo de 6-34 meses), 16 pacientes recibieron una cura inicial y sin ninguna recidiva. Asi, se podria llegar a la

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conclusion de que el DDS del quitosano cargado con gentamicina era un metodo sencillo y eficaz para el tratamiento de osteomielitis cronica sin necesidad de realizar una segunda operation para eliminar el vehiculo del farmaco.

En China, se observo la action del quitosano en 12 pacientes para prevenir o reducir con seguridad la adhesion del codo despues de artrolisis de codo. Se investigo de nuevo en seres humanos para evitar la adhesion a la rodilla despues de una operacion de rotula (Kim et al., 2006, Clin. Cancer Res., 12: 543-548; Jing et al., 1997, J. Pharm. Pharmacol., 49 (7): 721-723; Stoker et al., 2008, Pain Med., 9: 3-12; y Chen et al., 1998, Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery, 12: 355-358).

En Estados Unidos estan en curso (reclutamiento) o terminadas varias pruebas clinicas que implican composiciones o materiales de quitosano con fines de administration de farmacos o implantes medicos. Los materiales de quitosano son, o han sido, estudiados clinicamente en pacientes para el tratamiento de la epistaxis espontanea dificil y para evaluar su efecto curativo sobre la mucosa nasal, para investigar la seguridad y eficacia de la hemostasia del aposito para su uso en procedimientos quirurgicos dentales, para analizar una almohadilla de quitosano despues de angiografia coronaria percutanea de diagnostico como un auxiliar a la compresion manual para mejor control de la hemorragia en el sitio de acceso vascular y reducir el tiempo hasta la hemostasia, para investigar una composition de quitosano como un desbridamiento seguro y eficaz de las heridas cronicas en el quirofano y en el ambito hospita- lario y para minimizar la re-colonizacion bacteriana de heridas, para investigar los beneficios terapeuticos de la utilization de una composicion de quitosano para la reparation de heridas de ulceras neuropaticas en pies diabeticos, para comparar la eficacia de una composicion de quitosano frente al tratamiento convencional en el tratamiento de ulcera neuropatica de pie diabetico, para investigar un nuevo derivado de quitosano para reducir los sintomas aso- ciados con el sindrome del ojo seco, y para investigar si el tratamiento del cartilago danado en la rodilla con una composicion de quitosano aumentara la cantidad y calidad del tejido de reparacion del cartilago en comparacion con la microfractura sola. Por otra parte, los materiales de quitosano son, o han sido, estudiados clinicamente en pacientes para determinar si el quitosano, un quitosano de cadena corta con un peso molecular de 40 kDa, es seguro y eficaz en la disminucion de los niveles de colesterol LDL en pacientes con niveles de colesterol leves a moderada- mente elevados (farmaco) y comparar la seguridad e inmunogenicidad de dos niveles de dosificacion de la vacuna VLP de Norwalk con adyuvantes/excipientes de quitosano.

Tambien se describe en la presente memoria la preparation de soluciones de quitosano termogelificantes altamente biocompatibles usando glucosamina-6-fosfato de origen natural en solution o en forma solida. El glucosamina-6- fosfato es el producto intermedio en la via que conduce a la biosintesis natural de glucosamina, reconocido como el precursor bioquimico de todos los azucares que contienen nitrogeno (Roseman, 2001, J. Biol. Chem., 276: 4152741542), que son constituyentes importantes de las glicoprotemas y de los oligosacaridos implicados en el reconoci- miento biologico. Especificamente, el glucosamina-6-fosfato se sintetiza a partir de fructosa-6-fosfato y glutamina (Ghosh et al., 1960, J. Biol. Chem., 235: 1265-1273) como la primera etapa de la via de biosintesis de la hexosami- na. El producto final de esta via es uridina-difosfato-N-acetilglucosamina o UDP-GlcNAc, un nucleotido-azucar utili- zado entonces para la preparacion de glicosaminoglicanos, proteoglicanos y glicolipidos.

En la presente memoria se concibe que se puede utilizar cualquier amino-azucar fosforilado como se ha descrito anteriormente. Ademas, contrariamente a la Patente de EE.UU. N° 6.344.488, cuyo contenido se incorpora aqui como referencia, que ensena el uso de monofosfato de polioles y azucares (polioles y azucares fosforilados), cualquier experto en la tecnica apreciara que la presente description se refiere a la utilization de amino-azucares que son diferentes de azucares y/o polioles.

El termino azucar se refiere a un numero de carbohidratos, tales como monosacaridos, disacaridos u oligosacaridos. Los monosacaridos se denominan tambien "azucares sencillos" y tienen la formula CnHhnOn, donde n esta entre 3 y 7. La glucosa, que tiene la formula molecular C6H12O6, es el monosacarido mas importante. Los carbohidratos son en realidad polihidroxialdehidos, denominados aldosas, o polihidroxicetonas, denominadas cetosas, mientras que los polioles son simplemente alcoholes que contienen multiples grupos hidroxilo. Las composiciones de quitosano des- critas en la tecnica, tal como en la Patente de EE.UU. N° 6.344.488, abarcaban azucares que son monosacaridos, tales como mono-fosfato di-basico-azucares, mono-sulfato-azucares y mono-carboxilico-azucares.

Un amino-azucar como se incluye en la presente memoria es un azucar en el que un grupo hidroxilo esta sustituido con un grupo amina. Los derivados de azucares que contienen amina, tal como N-acetilglucosamina, aunque no contengan formalmente una amina, se consideran tambien amino-azucares.

La fosforilacion es la adicion quimica de un grupo fosfato (PO4) a una proteina, azucar u otra molecula organica. Tal como se usa en la presente memoria, el glucosamina-6-fosfato se refiere a la glucosamina fosforilada en el carbono 6.

Como se usa en la presente memoria, "solucion de carbonato de amino-azucar" o "solucion de fosfato de amino- azucar" se refiere a una solucion que contiene amino-azucar cargado positivamente (+ NH3-azucar) entre con- traiones necesarios para equilibrar CO32' y PO43" cargados negativamente, de modo que la carga total sea cero.

Como se usa en la presente memoria, "solucion de amino-azucar fosforilado" se refiere a una solucion en la que el ion cargado negativamente es el amino-azucar-fosfato (amino-azucar-O-PO32-).

El termino "temperatura de gelificacion" se pretende que signifique cualquier temperatura que varle desde aproxima- damente 25°C hasta aproximadamente 70°C, preferiblemente entre 37°C y aproximadamente 60°C, y mas preferi- blemente a aproximadamente la temperatura fisiologica o 37°C.

La expresion "gelificacion in situ" se refiere en la presente memoria a la formation de geles despues de la inyeccion 5 de la solution llquida de quitosano como se ensena en la presente memoria dentro de sitios especlficos de entornos de mamlferos o seres humanos, por ejemplo, cualesquiera tejidos (musculos, hueso, ligamentos, cartllagos) y orga- nos. La gelificacion in situ permite el llenado completo y preciso de defectos de tejidos o cavidades corporales. La gelificacion de la mezcla de quitosano es inducida por la temperatura fisiologica.

Un gel de quitosano como se ensena en la presente memoria es un material ideal para el sistema de administration 10 de farmacos. Como un vehlculo formador de compuestos gelatinosos in situ, al que se incorpora un solido en parti- culas o aditivo soluble en agua antes de la gelificacion, se puede administrar por via topica, directamente al sitio del cuerpo que se ha de tratar o diagnosticar. Se pueden incorporar dentro de la composition y el gel, agentes antibac- terianos, antifungicos, anti-inflamatorios esteroides o no esteroides, anti-cancer, antifibrosis, antivirales, antigluco- mas, mioticos y anti-colinergicos, antipsicoticos, antihistamlnicos y descongestionantes, anestesicos y antiparasita- 15 rios. De manera similar, se pueden incorporar dentro de la composicion o el gel, polipeptidos o agentes farmaceuti- cos no vivos con fines restauradores, reconstructores o regenerativos.

La presente description se entendera mas facilmente con referencia a los siguientes ejemplos que se dan para ilus- trar las realizaciones y no para limitar su alcance.

Ejemplo I

20 Preparacion de una mezcla de solucion tampon de quitosano

1. Preparacion de la solucion de quitosano

Se preparo una solucion de quitosano (2,00% p/v) disolviendo quitosano de calidad medica, que tenia un peso molecular medio, en solucion acuosa de HCl. La relation de HCl en comparacion con el grupo amino (NH2) del quitosano, denominado grado de protonacion de quitosano en solucion, se mantuvo en el 70%. La solucion se esterilizo usando 25 un autoclave durante 30 minutos a 121°C. Despues de enfriar, el agua perdida por el tratamiento en autoclave se compenso anadiendo agua esteril en un medio aseptico controlado. A continuation la solucion se filtro asepticamen- te por una frita metalica, se repartio en partes allcuotas de 5,0 mL y se conservo a 4°C. Se utilizo una parte allcuota adicional de alrededor de 3 mL para medir el pH de la solucion de quitosano. Las caracterlsticas de las soluciones de 100 mL preparadas usando quitosano que tenia un DDA de aproximadamente 80% y 98%, se resumen en la Ta- 30 bla 1.

Tabla 1

Caracteristicas de una solucion de quitosano (100 mL)

DDA del quitosano (%): m (g) H2O (mL) HCl 1M (mL) pH

80: 2,0566 93,20 6,80 5,51

98: 2,0586 91,26 8,74 5,50

2. Preparacion de soluciones tampon

35 La solucion tampon de carbonato de glucosamina se obtuvo disolviendo simultaneamente hidrocloruro de gluco- samina y carbonato de sodio en agua, mientras que la solucion tampon de fosfato de glucosamina se preparo disolviendo simultaneamente hidrocloruro de glucosamina y fosfato de potasio tribasico. Las cantidades de sal usadas para la preparacion de 50 mL de cada solucion tampon se resumen en la Tabla 2. Generalmente, el pH de la solucion tampon se mantiene entre 7,60 y 8,00 para el carbonato de glucosamina y entre 8,10 y 8,50 para el fosfato de 40 glucosamina.

Para una estabilidad a largo plazo, las soluciones tampon de carbonato de glucosamina y fosfato de glucosamina deben conservarse a una temperatura muy baja, por debajo de -20°C, preferiblemente -80°C. Esto puede prevenir o detener una probable reaction de Maillard, que se sospecha que es la causante de la degradation, revelada por la coloration parda, de las soluciones tampon cuando se conservan a temperaturas superiores a 0°C. Tecnicamente, 45 para resolver este problema, las soluciones tampon de carbonato de glucosamina y fosfato de glucosamina se pueden preparar en el momento de su uso mezclando un volumen de solucion doblemente concentrada de cloruro de glucosamina con un mismo volumen de solucion doblemente concentrada de sales carbonato o mezclando un volu-

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men de solucion doblemente concentrada de glucosamina con el mismo volumen de solucion doblemente concen- trada de sales fosfato, respectivamente. Estas soluciones, especificamente la solucion de cloruro de glucosamina, solucion de carbonato o solucion de fosfato, preparadas por separado, se pueden conservar a 4°C durante al menos mas de 6 meses. A esta temperatura, no se produce la degradacion en soluciones acuosas acidas del hidrocloruro de glucosamina, mientras que las soluciones acuosas de las sales carbonato o fosfato son bastante estables.

Tabla 2

Cantidades de sal utilizadas para la solucion tampon

Componentes: Solucion tampon (50 mL)

Carbonato de glucosamina: Fosfato de glucosamina

Glucosamina.HCl (g): 8,9808 8,9858

Na2CO3 (g): 2,9704 -

K3PO4 (g): - 5,3562

pH: 7,68 8,39

3. Preparation de soluciones termogelificantes utilizando carbonato de glucosamina

I. DDA del quitosano = 80%

La solucion termogelificante se preparo mezclando energicamente 5,00 mL de solucion de quitosano con 0,56 mL de solucion tampon de carbonato de glucosamina, mientras se mantenia la temperatura alrededor de 15°C. La solucion resultante que tenia un pH de aproximadamente 6,82 se vertio luego en un tubo de ensayo y se incubo a 37°C, don- de gelifico en aproximadamente 10 minutos.

En un segundo experimento, se mezclaron con agitacion energica 5,00 mL de solucion de quitosano con 0,50 mL de solucion de carbonato de glucosamina, mientras se mantenia la temperatura alrededor de 15°C. La solucion resultante que tenia un valor de pH de aproximadamente 6,75 gelifico en 20 minutos a 45°C.

II. DDA del quitosano = 98%

La solucion termogelificante se preparo mezclando energicamente 5,00 mL de solucion de quitosano con 0,50 mL de solucion tampon de carbonato de glucosamina, mientras se mantenia la temperatura alrededor de 15°C. La solucion resultante que tenia un pH de aproximadamente 6,8 se vertio luego en un tubo de ensayo y se incubo a 37°C, donde gelifico en aproximadamente 1 minuto.

En un segundo experimento, se mezclaron con agitacion energica 5,0 mL de solucion de quitosano con 0,40 mL de solucion de carbonato de glucosamina, mientras se mantenia la temperatura alrededor de 15°C. La solucion resultante que tenia un valor de pH de aproximadamente 6,7 gelifico en 20 minutos a 45°C. La dependencia de la temperatura del modulo elastico (G') y el modulo viscoso (G") de esta ultima solucion se muestra en la Figura 1.

4. Preparation de soluciones termogelificantes utilizando fosfato de glucosamina

I. DDA del quitosano = 80%

La solucion termogelificante se preparo mezclando con agitacion energica 5,00 mL de solucion de quitosano con 0,60 mL de solucion de fosfato de glucosamina, mientras se mantenia la temperatura alrededor de 15°C. La solucion resultante que tenia un pH de aproximadamente 7,02 se vertio luego en un tubo de ensayo y se incubo a 37°C, donde gelifico en aproximadamente 7 minutos.

En un segundo experimento, se mezclaron con agitacion energica 5,00 mL de solucion de quitosano con 0,50 mL de solucion de fosfato de glucosamina, mientras se mantenia la temperatura alrededor de 15°C. La solucion resultante que tenia un valor de pH de aproximadamente 6,81 gelifico en 30 minutos a 45°C.

Sin embargo, la composicion termogelificante descrita en la presente memoria no se puede obtener ni usando solucion de hidrocloruro de glucosamina ni usando solucion de glucosamina libre. Como el pH de 3,11 medido para una solucion de hidrocloruro de glucosamina 0,55M es mucho menor que el de la solucion de quitosano, el pH de la mezcla no sobrepasa un valor de 5,50. Dichas mezclas permanecen liquidas en todo el intervalo de temperaturas,

desde 0 hasta 80°C. En contraste, el uso de la solucion de glucosamina libre, con pH de 7,71 y de 8,03, aumenta el pH de la mezcla, pero se produce una precipitacion sustancial de quitosano tan pronto como se alcanza un valor de pH entre 6,2 y 6,4.

Tampoco se pudo usar una solucion de Na2CO3 para preparar la composicion termogelificante descrita en la presen- 5 te memoria. Cuando se anade a la solucion de quitosano, la alcalinidad relativamente fuerte de dicha solucion de carbonato (0,373M), pH aproximadamente 11,5, provoca la precipitacion instantanea del quitosano. Entonces se utilizaron acidos, incluyendo, aunque sin limitacion, acidos organicos, tales como acido glutamico y acido piruvico, para suavizar la alcalinidad de la solucion de carbonato y proporcionar por tanto la solucion tampon para la composicion termogelificante descrita en la presente memoria. Sin embargo, se ha encontrado que estas soluciones tampon 10 son menos eficaces que el carbonato de glucosamina y la solucion tampon. La Tabla 3 muestra las cantidades ne- cesarias para la preparacion de soluciones de carbonato de acido glutamico con valores de pH de 7,65 y 7,85. Las composiciones resultantes de la mezcla de 5,00 mL de solucion de quitosano (DDA = 98%) con 0,50 mL de la solucion 1, y con 0,50 mL de la solucion 2, tenlan un valor de pH de 6,31 y 6,56, respectivamente.

Tabla 3

15 Cantidades necesarias para la preparacion de soluciones de carbonato de acido glutamico

Carbonato de acido glutamico (50 mL): Acido glutamico (g) Na2COa (g) pH

Solucion 1: 4,5675 3,2875 7,65

Solucion 2: 6,6525 4,9965 7,85

Ejemplo II

Preparacion de una solucion termogelificante de quitosano utilizando glucosamina-6-fosfato

Se preparo solucion de quitosano (~2,0% p/v) como se ha descrito anteriormente en el Ejemplo I. Se preparo la so- 20 lucion termogelificante mezclando 5,0 mL de solucion de quitosano refrigerada con 0,5 mL de solucion de sal disodi- ca de glucosamina-6-fosfato refrigerada (1 M) en un bano de hielo (~ 4°C) y con agitacion energica. Despues se saco del bano de hielo la solucion resultante que tenia un pH de aproximadamente 7,0 y se llevo a 37°C, donde gelifico en 15 minutos.

Ejemplo III

25 Procedimientos terapeuticos con composicion termogelificante dual

La composicion descrita en la presente memoria se puede utilizar para procedimientos terapeuticos mlnimamente invasivos, en particular en tejidos musculoesqueleticos, tales como cartllago articular, fibrocartllago y hueso, por nombrar solo algunos de ellos. La composicion descrita en la presente memoria es particularmente adecuada para tratar lesiones de cartllagos articulares y se ha aplicado cllnicamente en pacientes que sufren defectos de cartllagos 30 articulares. Esta composicion ha sido aplicada por especialistas ortopedicos, bajo un protocolo cllnico y bajo el pro- grama de acceso especial (SAP) de Salud de Canada, para tratar defectos de cartllagos articulares en articulaciones de rodilla de pacientes que sufren lesiones del cartllago de la rodilla, dolor en las articulaciones de rodilla y reduccion de las funciones de las articulaciones.

En Canada se trato un total de 9 pacientes, de edades comprendidas entre 18 y 70 anos, que tenian estructuras 35 ligamentosas de la rodilla intactas y sufrian lesiones sintomaticas del cartllago en un compartimento, siendo investi- gadas las lesiones del cartllago con imagen por resonancia magnetica (MRI). Todos los pacientes fueron tratados artroscopicamente con el desbridamiento del cartllago articular no adherente y la composicion se administro artros- copicamente para llenar y cubrir los defectos del cartllago. Los defectos del cartllago tratados con la composicion tenian una superficie de hasta 3 cm x 3 cm. La composicion actua principalmente para rellenar defectos del cartllago 40 articular y renovar las superficies del cartllago lesionado en la articulacion. La composicion administrada a rodillas de pacientes ha demostrado ser segura, no toxica y facil de preparar y administrar. Con un seguimiento post-operatorio de 8 a 9 meses, todos los pacientes tratados con la composicion mostraron resultados clinicos positivos claros a partir de los 3 a 6 meses de la operacion. Dichos resultados clinicos positivos consistlan principalmente en reduccion significativa del dolor en la articulacion de la rodilla y mejora en la funcionalidad de la articulacion de la rodilla y del 45 nivel general de actividad del paciente. La evaluacion clinica se realizo usando una puntuacion y un cuestionario de tipo WOMAC. La composicion propuesta para el tratamiento de lesiones de cartllagos articulares puede ser utilizada para tratar defectos de cartllagos en articulaciones de rodilla y otras articulaciones del cuerpo, especialmente en la cadera y el tobillo.

El tratamiento con la composicion descrita en la presente invencion se realiza durante el curso de una artroscopia de rodilla. Se lleva a cabo junto con un lavado y desbridamiento y puede estar asociado con una tecnica estimulante de la medula osea (microfractura). La composicion se puede aplicar directamente sobre la lesion del cartllago articular.

La composicion descrita en la presente memoria se prepara facil y rapidamente durante el curso de un procedimien- 5 to de artroscopia de rodilla. Ademas, puesto que se puede administrar como un inyectable, ventajosamente es admi- nistrada muy facilmente por una artroscopia y no alarga significativamente la duracion de los procedimientos artros- copicos.

El tratamiento de la lesion del cartllago articular con la composicion descrita en la presente memoria redujo el dolor de la articulacion de la rodilla y mejoro las funciones de la articulacion de la rodilla, proporcionando as! mejores fun- 10 cionalidad de la articulacion y nivel de actividad general a los pacientes tratados. Estos efectos beneficiosos se de- ben notar tan pronto como a los 3 meses de la artroscopia. Este tratamiento puede posponer tratamientos protesicos mas agresivos y costosos de las lesiones del cartllago articular.

Aunque la descripcion se ha realizado en conexion con sus realizaciones especlficas, se entendera que es capaz de modificaciones adicionales y esta solicitud esta destinada a cubrir cualesquiera variaciones, usos o adaptaciones de 15 la siguiente descripcion, en general, los principios de la descripcion incluyendo desviaciones de la presente descripcion que estan dentro de la practica conocida o habitual de la tecnica a la que pertenece la descripcion y que se pueden aplicar a las caracterlsticas esenciales anteriormente expuestas, y como sigue en el alcance de las reivindi- caciones que se acompanan.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una composicion termogelificante biocompatible que comprende:

a) una solucion de quitosano; y

b) una solucion tampon que consiste en una solucion de carbonato de amino-azucar, una solucion de fosfato de amino-azucar o una solucion de amino-azucar fosforilado;

en donde la composicion es biocompatible, isotonica y se convierte en gel con el tiempo o disminuyendo o aumen- tando la temperatura.
2. La composicion termogelificante biocompatible de la reivindicacion 1, en donde dicha composicion forma un gel cuando se calienta hasta un intervalo de temperaturas entre aproximadamente 25°C y aproximadamente 60°C, o se enfrla hasta un intervalo de temperaturas entre aproximadamente 8°C y aproximadamente 1°C.
3. La composicion termogelificante biocompatible de las reivindicaciones 1 o 2, en donde dicha solucion tampon es una solucion de carbonato de glucosamina, una solucion de fosfato de glucosamina o una solucion de glucosamina- 6-fosfato.
4. La composicion termogelificante biocompatible de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicha composicion termogelificante tiene un pH entre 6,7 y 7,2 y se convierte en un gel cuando se calienta hasta una temperatura de 37°C.
5. La composicion termogelificante biocompatible de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la concentracion de quitosano varla del 0,1% al 5,0% y preferiblemente del 1,0% al 3,0%.
6. La composicion termogelificante biocompatible de la reivindicacion 3, en donde la concentracion de carbonato de glucosamina, fosfato de glucosamina o glucosamina-6-fosfato varla desde 0,002 M hasta 0,100M.
7. La composicion termogelificante biocompatible de las reivindicaciones 3 o 6, en donde la relacion de quitosano a carbonato de glucosamina, fosfato de glucosamina o glucosamina-6-fosfato esta entre 1 y 3.
8. La composicion termogelificante biocompatible de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde dicho quitosano tiene un grado de desacetilacion (DDA) que varla entre 70% y 100% y un peso molecular (Pm) que varla desde 50 kDa hasta 1000 kDa.
9. La composicion termogelificante biocompatible de la reivindicacion 8, en donde dicho quitosano tiene un DDA de 80% a 99%, y un Pm de 200 kDa a 500 kDa.
10. La composicion termogelificante biocompatible de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la os- molaridad de dicha composicion esta entre 270 mOsmol/kg y 340 mOsmol/kg.
11. La composicion termogelificante biocompatible de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende ademas al menos un material o compuesto seleccionado del grupo que consiste en celulas, celulas madre, peptidos, factores de crecimiento, sangre humana, plasma rico en plaquetas, nucleotidos, hueso, materiales oseos, fosfatos calcicos, carbonatos calcicos, biovidrios, ceramicas, farmacos y agentes de formacion de imagen.
12. La composicion termogelificante biocompatible de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde dicha composicion es para uso en el tratamiento, reparacion, regeneration, recolocacion o sustitucion, bien total o parcial, de un tejido u organo dentro de un cuerpo de mamlfero o ser humano.
13. La composicion termogelificante biocompatible de la reivindicacion 12, en donde el tejido u organo comprende cartllago articular, fibrocartllago, menisco, discos intervertebrales, tejidos oseos, tejidos musculares, tejidos blandos de los nervios y la medula espinal, piel o tejidos dermicos.
14. La composicion termogelificante biocompatible de la reivindicacion 12, en donde la composicion es para uso como inyeccion intraarticular para tratar o mejorar las funciones de las articulaciones del cuerpo, o para reparar defec- tos de los cartllagos.
15. La composicion termogelificante biocompatible de la reivindicacion 11, en donde dicho al menos un material o compuesto es partlculas de fosfato calcico a una concentracion que comprende entre 1,0% y 40,0% y dicha composicion es para uso en tratamiento, relleno o reparacion de huesos o defectos oseos durante el curso de una cirugla dental, maxilofacial, espinal u ortopedica o un procedimiento traumatologico.