ES2584319T3 - Microesferas de almidón hidrolizado con ligandos endógenos cargados - Google Patents

Microesferas de almidón hidrolizado con ligandos endógenos cargados Download PDF

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Abstract

Una microesfera biodegradable que tiene un diámetro de 10 a 2000 μm que comprende almidón hidrolizado reticulado sobre el cual se ha conjugado, mediante un enlace de éster carboxílico, al menos un tipo de ligando que se selecciona del grupo que consiste en aminoácidos y ácidos orgánicos que contienen nitrógeno, en donde dicho ligando es una molécula endógena cargada positivamente con una masa molecular de menos de 1000 Da que comprende al menos una función de ácido carboxílico adicional y/o al menos una función de amina, y en donde se han conjugado de promedio de 0,05 a 1,5 ligandos a cada resto de glucosa del almidón hidrolizado.

Description

imagen1
imagen2
imagen3
mostrado a continuación, del almidón hidrolizado. R2 representa un ligando, en cualquiera de sus posibles posiciones 2, 3 y/o 6, sobre el resto de glucosa de la MDA, como se muestra a continuación.
imagen4
Aminoácidos como R2
Carga Propiedades Estructura
Arginina
2+ polar imagen5
Histidina
+ (10%) polar imagen6
Lisina
2+ polar imagen7
Glicina
+ polar imagen8
Prolina
+ imagen9
Alanina
+ hidrófobo imagen10
Isoleucina
+ hidrófobo imagen11
Leucina
+ hidrófobo imagen12
Fenilalanina
+ hidrófobo imagen13
Triptófano
+ hidrófobo imagen14
Tirosina
+ hidrófobo imagen15
Valina
+ hidrófobo imagen16
Serina
+ polar imagen17
Asparagina
+ imagen18
Glutamina
+ polar imagen19
Treonina
+ polar imagen20
Ácido glutámico
± polar imagen21
Ácido aspártico
± polar imagen22
Ácidos como R2
Carga Propiedades Estructura
Ácido succínico
– imagen23
Ácido adípico
– imagen24
Ácido oxálico
– imagen25
Ácido cítrico
2– imagen26
Ácido tartárico
– imagen27
Ácido maleico
– imagen28
Ácido malónico
– imagen29
Ácidos orgánicos con nitrógeno como R2
Carga Propiedades Estructura
Betaína
+ imagen30
Carnitina
+ imagen31
Creatina
+ imagen32
Metilglicina
+ imagen33
Dimetilglicina
+ imagen34
La microesfera descrita más arriba se podrían utilizar para hemostasia, cicatrización de heridas, cultivo celular in vitro y embolización vascular. La microesfera descrita más arriba también se podrían utilizar para producir un material biodegradable idóneo para ser usado para la cicatrización de las heridas.
5 Estas diferentes aplicaciones se explican con más detalle a continuación.
Hemostasia
En algunas realizaciones para el uso en la hemostasia, los ligandos conjugados a las microesferas están cargados positivamente.
En algunas realizaciones, los ligandos conjugados a las microesferas están cargados positivamente. Entonces, el 10 contraión utilizado podría ser ácido elágico.
Para la hemostasia, las microesferas de acuerdo con la invención deberían tener preferiblemente un diámetro medio de 10 µm a 200 µm.
Cuando se utilizan para ha hemostasia, las microesferas de acuerdo con la invención se pueden poner sobre/en la herida como un polvo, en una solución o adheridas a una estructura de refuerzo, tal como una gasa.
15 Cicatrización de heridas
Para la cicatrización de las heridas, las microesferas se podrían utilizar para producir un material. Este material debería tener una estructura tridimensional que consiste en las microesferas y vacíos entre las microesferas.
Debido a los vacíos, el material será permeable tanto para los gases como para los líquidos, y, así pues, no formará un gel cuando entre en contacto con líquidos.
20 El hecho de que el material no sea un material gelificante, significa que es posible evitar una capa formadora de película cuando se utilice el material sobre/en una herida, y, mediante esto, se podrá impedir que se forme un edema por debajo de la capa; facilitar el transporte eficaz de oxígeno y nutrientes y demás, sin obstruir la migración de las células, y permitir la transducción eficaz de la presión hacia o desde el tejido subyacente.
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Las microesferas del material podrían ser una fracción de tamaño homogéneo. Para establecer vacíos entre las microesferas, en muchos casos se prefiere que las microesferas del material tengan un tamaño claramente uniforme. Si las microesferas no tuvieran un tamaño uniforme, los vacíos se llenarían con microesferas más pequeñas, lo que crea una estructura más sólida que será perjudicial para el efecto pretendido del material. Cuando las microesferas forman parte de una fracción de tamaño homogéneo, el tamaño de las microesferas debe, al menos para algunas realizaciones, no diferir en más de ±15% de la mediana. Por ejemplo, en una fracción de microesferas de 300 µm, las microesferas, cada microesfera por separado podría medir de 255 a 345 µm. El tamaño de los vacíos, a saber, el espacio entre las esferas redondas empaquetadas con un tamaño uniforme, se podría calcular como ((2/raíz cuadrada de 3) – 1) ≈ 0,155 veces el diámetro de las microesferas.
El material puede consistir en una red de una sola pieza, sólida, porosa y tridimensional.
Las microesferas se pueden conjugar a un sustrato de refuerzo, con lo que se inmovilizan las microesferas. Tal refuerzo puede ser una gasa común o un material de espuma polimérica.
Para ser usados en la cicatrización de heridas, los ligandos conjugados a las microesferas están cargados positivamente.
Para ser usados en la cicatrización de heridas, los ligandos conjugados a las microesferas están cargados positivamente y son hidrófobos.
Para la cicatrización de heridas, las microesferas de acuerdo con la invención tienen preferiblemente un diámetro medio de 200 µm a 2000 µm.
Preferiblemente, los vacíos del material tienen un diámetro de 30 µm a 300 µm y, más preferiblemente, de 100 µm a 300 µm. Los vacíos deberían ser al menos de 30 µm, ya que esto permite el paso de las células del tejido y los haces de células nerviosas que típicamente tienen un diámetro de 20 a 30 µm.
Además, las características superficiales del material estimulan la adherencia y la proliferación celulares. Esto implica la afinidad celular por la superficie del material y una elasticidad del material que es adecuada para la adherencia.
El material biodegradable idóneo para la cicatrización de heridas de acuerdo con la invención estimula en particular la adhesión, migración y proliferación celulares, tanto en el tratamiento estándar de la cicatrización de las heridas como en los procedimientos de THPN (tratamiento de heridas con presión negativa) específicamente para la tercera y cuarta fases del proceso de cicatrización de heridas, a saber, las fases proliferativa y de remodelación.
La estructura tridimensional del material biodegradable idóneo para la cicatrización de las heridas de acuerdo con la invención disminuye la formación de tejido cicatrizal. Al observarse que el tejido cicatrizal se caracteriza por un depósito más bien unidireccional de colágeno, es probable que se disminuya la cicatrización con una matriz capaz de forzar un depósito desorganizado de colágeno. En conjunto, el material de acuerdo con la presente invención estimula y facilita el crecimiento permanente de un nuevo tejido de granulación sano en la herida.
En la cicatrización de las heridas, puede ser ventajoso el retraso de la capacidad de biodegradación del material entre 2 días y 2 semanas, mediante la selección de uno o varios ligandos adecuados. Esto permite una cicatrización adecuada sin necesidad de cambiar el vendaje si no es necesario por otras razones.
Cuando se utiliza para la cicatrización de las heridas o para el tratamiento de las heridas, el material de acuerdo con la invención se puede añadir sobre/en la herida como un polvo, en una solución, adherido a una estructura de refuerzo, tal como una gasa, o como una red en una única pieza sólida.
El material de acuerdo con la invención puede también formar parte de un vendaje para heridas.
Se ha demostrado que cuando se aplica una capa de 2 mm de esferas biodegradables de almidón no gelificantes de un diámetro medio de 200 µm que tiene una superficie cargada positivamente a un lecho de una herida, se obtiene una muy buena granulación con un crecimiento de células de hasta 500 µm en cuatro días.
Cultivo de células in vitro
Para ser usadas en el cultivo de células in vitro, las microesferas tienen preferiblemente un diámetro medio de 200 µm a 1000 µm, más preferiblemente entre 200 µm y 500 µm.
Para los cultivos de células in vitro, los ligandos están cargados positivamente.
Los huecos son importantes para los cultivos de células ya que permiten un paso eficaz para la adhesión y el crecimiento de las células, y también permiten un transporte eficaz de la matriz de crecimiento y de las moléculas más grandes dentro del cultivo.
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Embolización vascular
Para la embolización vascular, la microesfera de acuerdo con la invención tiene preferiblemente un diámetro medio de 10 µm a 1200 µm.
Las microesferas de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la invención, tal y como se describe más arriba y tal y como se especifica en las reivindicaciones, se pueden utilizar en métodos para estimular, facilitar o realizar la hemostasia, la cicatrización de heridas y/o la embolización vascular. De igual forma, el material de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la invención, tal y como se describe más arriba y tal y como se especifica en las reivindicaciones, se puede utilizar en un método para facilitar o realizar la cicatrización de las heridas.
Las microesferas o el material, respectivamente, se administra a continuación en una cantidad eficaz a un mamífero, tal como un humano, que necesita la hemostasia, la cicatrización de heridas y/o la embolización vascular. Puede ser un humano que padece una herida sangrante o algún otro tipo de herida, tanto interna como externa, tal como en la piel.
Por «administración» se pretende hacer referencia a que las microesferas o el material de acuerdo con la invención se pone en contacto con el área donde se necesita hemostasia, cicatrización de herida y/o embolización vascular. En el caso de una herida, con el propósito de hemostasia o cicatrización de herida, el material podría, por ejemplo, colocarse en la cavidad de la herida o en la superficie de la herida. En el caso de la cicatrización de herida, las MDA se pueden formular como un polvo, suspensión o ungüento. En el caso de la hemostasia, las MDA se pueden aplicar como un polvo seco o se pueden incorporar a una gasa o a un apósito. En el caso de la embolización, las MDA se suspenden preferiblemente en un medio idóneo, tal como una solución salina fisiológica.
En este contexto, «cantidad eficaz» significa una cantidad que tendrá un efecto positivo sobre la hemostasia, cicatrización de heridas y/o embolización vascular.
Las microesferas de acuerdo con la invención también se pueden utilizar en los métodos para estimular, facilitar o realizar in vitro el cultivo de células. Las microesferas de acuerdo con la invención se pueden añadir a continuación a un medio de cultivo adecuado. Las células a cultivar también se añaden a este medio de cultivo. Las microesferas se pueden añadir al medio de cultivo a la vez que las células, antes de añadir las células o después de añadir las células. A continuación se deja que las células se propaguen. Tal y como se explica más arriba, el cultivo celular de esta especificación también incluye el cultivo de tejidos.
Las microesferas de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la invención, tal y como se describe más arriba y tal y como se especifica en las reivindicaciones, podrían además utilizarse para estimular, facilitar o realizar la homeostasia, la cicatrización de heridas y/o la embolización vascular.
Las microesferas de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la invención, tal y como se describe más arriba y tal y como se especifica en las reivindicaciones, se pueden además utilizar para la producción de un producto sanitario o una composición farmacéutica.
Las microesferas de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la invención, tal y como se describe más arriba y tal y como se especifica en las reivindicaciones, se pueden además fabricar específicamente para ser usadas para estimular, facilitar o realizar hemostasia, cicatrización de heridas y/o embolización vascular.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones, las palabras «comprender» y «contener», y las variaciones de las palabras, por ejemplo, «que comprende» y «comprende», significan «que incluye, pero sin limitación», y no pretenden excluir otros restos, aditivos, componentes, integrantes o etapas.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones de esta especificación, el singular engloba el plural a menos que el contexto lo requiera de otra manera. En particular, cuando se utiliza el artículo indefinido, la especificación se debe saber que contempla una pluralidad así como una singularidad, a menos que el contexto lo requiera de otra manera.
Rasgos, integrantes, características, compuestos, restos químicos o grupos descritos junto con un aspecto, realización o ejemplo concreto de la invención se debe saber que son aplicables a cualquier otro aspecto, realización
o ejemplo descrito en la presente memoria, a menos que sea incompatible con el mismo.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describe en más detalle a continuación en los ejemplos, que se refieren a los dibujos adjuntos en los que:
La figura 1 es un dibujo esquemático de una microesfera degradable de almidón (MDA) y las modificaciones químicas realizadas en este estudio.
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Claims (1)

  1. imagen1
ES10834831.9T 2009-12-04 2010-11-17 Microesferas de almidón hidrolizado con ligandos endógenos cargados Active ES2584319T3 (es)

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