FR2967580A1 - Material, useful to prepare composition e.g. food composition, comprises an acidic polysaccharide comprising poly(galacturonate), heparin, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, pectin or neutral polysaccharides such as cellulose or dextran - Google Patents
Material, useful to prepare composition e.g. food composition, comprises an acidic polysaccharide comprising poly(galacturonate), heparin, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, pectin or neutral polysaccharides such as cellulose or dextran Download PDFInfo
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Abstract
Description
MATERIAU COMPRENANT UN POLYSACCHARIDE ACIDE ET UN BIOPOLYMERE CATIONIQUE MATERIAL COMPRISING AN ACIDIC POLYSACCHARIDE AND A CATIONIC BIOPOLYMER
La présente invention concerne un matériau formé de bio-polyélectrolytes, 5 notamment polysaccharide acide et biopolymére cationique, en particulier utilisé pour la solubilisation et le transport de substances actives peu solubles dans l'eau. The present invention relates to a material formed of bio-polyelectrolytes, in particular acidic polysaccharide and cationic biopolymer, in particular used for the solubilization and the transport of active substances which are poorly soluble in water.
La délivrance de principes actifs vers un organe, un tissu ou des cellules est une préoccupation majeure aujourd'hui. Parmi les problèmes rencontrés pour une délivrance 10 efficace figurent la solubilité, la stabilité, la pharmacocinétique, la bio-distribution desdits principes actifs, ainsi qu'un ciblage insatisfaisant. L'efficacité de traitements de maladies, par exemple de maladies infectieuses ou cancéreuses, peut être améliorée par une délivrance spécifique. Dans le cas particulier des principes actifs (PA) hydrophobes, un des problèmes est 15 leur faible solubilité dans l'eau qui rend difficile, voire impossible, une délivrance satisfaisante. Une des solutions pour pallier en tout ou partie à ce problème de délivrance est la vectorisation de ces principes actifs. Cette vectorisation a donc pour objectif d'améliorer la solubilité, la stabilité, la 20 pharmacocinétique et/ou la bio-distribution desdits principes actifs, et/ou leur ciblage spécifique. Des systèmes de vectorisation ont déjà été décrits dans la littérature. Ils peuvent notamment se présenter sous forme de micelles, micro/nanosphéres, micro/nanocapsules, vésicules lipidique ou polymérique. 25 Les micelles de polymères peuvent être caractérisées par leur structure coeur-coquille en équilibre avec les molécules amphiphiles en solution. Des micelles ont été décrites dans la littérature, notamment par Jones et al., (Eur. J. Biopharm, 1999, 48, 101), par Torchilin (Pharm. Res., 2007, 24, 1), ou dans la demande WO 99/61512. Ces micelles peuvent présenter une stabilité au stockage et/ou après injection qui limite leur utilisation comme 30 vecteurs de PA. Les micro/nanosphéres peuvent être formées par une matrice de polymère biodégradable comme les poly(lactide)/poly(lactide-co-glycolide) de la famille des polyesters. Ces systèmes peuvent être synthétisés par de nombreuses méthodes dont les plus courantes sont l'émulsion-évaporation de solvant, le « salting-out », la nanoprécipitation et l'émulsion-diffusion, par exemple décrit par Soppimath et al. (J. Control Release, 2010, 70, 1). Ces méthodes sont en général efficaces pour encapsuler des principes actifs hydrophobes avec des rendements élevés. Cependant, elles requièrent l'utilisation de solvants organiques. D'autre part, la libération étant contrôlée par des phénomènes de diffusion/érosion, cela peut conduire à des pics de libération (« effet burst ») observé notamment avec les particules de poly(lactide)/poly(lactide-co-glycolide) et dont le contrôle est aléatoire (Huynh et al., Int. J. Pharm., 2009, 379, 2010 ; Shah et al., Pharm. Res., 2006, 23, 2638). The delivery of active ingredients to an organ, tissue or cells is a major concern today. Problems encountered for effective delivery include solubility, stability, pharmacokinetics, bio-distribution of said active ingredients, as well as unsatisfactory targeting. The effectiveness of disease treatments, for example of infectious or cancerous diseases, can be improved by specific delivery. In the particular case of hydrophobic active ingredients (PA), one of the problems is their low solubility in water which makes it difficult or impossible to obtain satisfactory delivery. One of the solutions to overcome all or part of this delivery problem is the vectorization of these active principles. This vectorization therefore aims to improve the solubility, stability, pharmacokinetics and / or bio-distribution of said active principles, and / or their specific targeting. Vectorization systems have already been described in the literature. They may especially be in the form of micelles, micro / nanospheres, micro / nanocapsules, lipid or polymeric vesicles. Polymer micelles can be characterized by their core-shell structure in equilibrium with the amphiphilic molecules in solution. Micelles have been described in the literature, in particular by Jones et al., (Eur J. Biopharm, 1999, 48, 101), by Torchilin (Pharm Res., 2007, 24, 1), or in the WO application. 99/61512. These micelles may exhibit storage and / or post-injection stability which limits their use as PA vectors. The micro / nanospheres may be formed by a biodegradable polymer matrix such as poly (lactide) / poly (lactide-co-glycolide) of the polyester family. These systems can be synthesized by numerous methods, the most common of which are solvent emulsion-evaporation, "salting-out", nanoprecipitation and emulsion-diffusion, for example described by Soppimath et al. (J. Control Release, 2010, 70, 1). These methods are generally effective for encapsulating hydrophobic active ingredients with high yields. However, they require the use of organic solvents. On the other hand, the release being controlled by diffusion / erosion phenomena, this can lead to peaks of release ("burst effect") observed in particular with the poly (lactide) / poly (lactide-co-glycolide) particles. and whose control is random (Huynh et al., Int J Pharm, 2009, 379, 2010, Shah et al., Pharm Res, 2006, 23, 2638).
Il a également été décrit des biopolyméres rendus hydrophobes par greffage de groupement lipophiles issus de précurseurs alcool ou cholestérol (Akiyoshi et al., J. Control Release, 1998, 54, 313 ; Park et al., J. Control Release, 2009, 135, 259 ; Hwang et al., J. Control Release, 2008, 128, 23 ;Nam etv al., J. Control Release, 2009, 135, 259 ; FR 2 855 521). Ceux-ci peuvent conduire à la formation de nanoparticules matricielles. It has also been described hydrophobicized biopolymers by grafting lipophilic groups derived from alcohol or cholesterol precursors (Akiyoshi et al., J. Control Release, 1998, 54, 313, Park et al., J. Control Release, 2009, 135 , 259, Hwang et al., J. Control Release, 2008, 128, 23, Nam et al., J. Control Release, 2009, 135, 259, FR 2 855 521). These can lead to the formation of matrix nanoparticles.
Cependant elles peuvent présenter une stabilité variable après incorporation du principe actif hydrophobe (Saravanakumar et al., J. Control Release, 2009, 140, 210). Des systèmes de vectorisation par les liposomes (vésicules lipidiques) et les vésicules de polymères sont étudiés de manière intensive. Plusieurs formulation d'agents anti-cancéreux sont actuellement en phase clinique dont certaines ont été approuvées pour une utilisation clinique (Haley et al ., Urol. Oncol., 2008, 26, 57). Ces assemblages sont en général non toxiques et biocompatibles. Cependant, ils présentent fréquemment des limitations en termes de capacité d'encapsulation, de stabilité et de production, ainsi que de relargage précoce des actifs hydrophiles dans le sang (Alphandary et al., Int. J. Antimicrob. Agents, 2000, 13, 155). However, they may exhibit variable stability after incorporation of the hydrophobic active ingredient (Saravanakumar et al., J. Control Release, 2009, 140, 210). Liposome vectorization systems (lipid vesicles) and polymer vesicles are studied intensively. Several anti-cancer agent formulations are currently in the clinical phase, some of which have been approved for clinical use (Haley et al., Urol, Oncol., 2008, 26, 57). These assemblages are in general non-toxic and biocompatible. However, they frequently have limitations in terms of encapsulation capacity, stability and production, as well as early release of hydrophilic active agents into the blood (Alphandary et al., Int. J. Antimicrob Agents, 2000, 13, 155).
Un système de vectorisation formé de nanocapsules lipidiques capable d'incorporer des principes actifs hydrophobes a été proposé dans la demande WO 2001/064328. Ces nanocapsules présentent l'avantage d'être formulés en l'absence de solvants organiques, contrairement aux systèmes décrits ci-dessus, cependant elles renferment des tensioactifs constituant la paroi hydrophile et enrobant le coeur huileux de triglycérides. A vectorization system consisting of lipid nanocapsules capable of incorporating hydrophobic active ingredients has been proposed in application WO 2001/064328. These nanocapsules have the advantage of being formulated in the absence of organic solvents, unlike the systems described above, however they contain surfactants constituting the hydrophilic wall and coating the oily heart with triglycerides.
Par ailleurs, une solution permettant d'éviter l'emploi de tensioactifs a été développée dans la demande WO 1998/014180 et consiste à utiliser des polyélectrolytes comme agent de solubilisation de principes actifs hydrophobes. Ce procédé permet de préparer des dispersions colloïdales aqueuses de molécules actives hydrophobes. Cette approche a ensuite été étendue à la synthèse de nanoparticules de PA hydrophobes en utilisant la technique de dépôt couche-par-couche pour enrober des agrégats (appelés cristaux) de principes actifs hydrophobes (Agarwal et al., J. Control. Release, 2008, 128, 255 ; Chen et al., Nanomedicine, 2009, 5, 316). Cependant, ce procédé peut présenter une maîtrise insuffisante de la taille des particules, celles-ci dépendant de la taille des cristaux de principe actif. Ainsi, les systèmes de vectorisation décrits dans l'art antérieur peuvent présenter des inconvénients en terme de facilité et/ou de coût de préparation, de quantité de principes actifs vectorisée, de biocompatibilité, en particulier de métabolisation du vecteur, de stabilité, en particulier en milieu physiologique, de délivrance de la substance incorporée, de maîtrise du taux d'encapsulation et/ou du relargage (notamment afin d'éviter en tout ou partie un effet « burst »), de pharmacocinétique, de bio-distribution desdits principes actifs A, de ciblage, de versatilité d'utilisation et/ou d'adaptabilité vis-à-vis de principes actifs différents, de biocompatibilité avec l'organisme et/ou avec le principe actif, de taille et/ou de forme du vecteur, notamment film ou capsule. Furthermore, a solution to avoid the use of surfactants has been developed in the application WO 1998/014180 and consists in using polyelectrolytes as a solubilizing agent for hydrophobic active ingredients. This method makes it possible to prepare aqueous colloidal dispersions of hydrophobic active molecules. This approach was then extended to the synthesis of hydrophobic PA nanoparticles using the layer-by-layer deposition technique to coat aggregates (called crystals) of hydrophobic active ingredients (Agarwal et al., J. Control Release, 2008). Chen, et al., Nanomedicine, 2009, 5, 316). However, this process may have insufficient control of the size of the particles, these depending on the size of the active ingredient crystals. Thus, the vectorization systems described in the prior art may have drawbacks in terms of ease and / or cost of preparation, amount of vectorized active ingredients, biocompatibility, in particular vector metabolism, stability, in particular in a physiological medium, for delivery of the incorporated substance, control of the encapsulation rate and / or salting out (in particular in order to completely or partially avoid a "burst" effect), pharmacokinetics, bio-distribution of said active ingredients A, targeting, versatility of use and / or adaptability with respect to different active principles, biocompatibility with the organism and / or with the active principle, size and / or shape of the vector, especially film or capsule.
La présente invention vise donc à résoudre les problèmes évoqués ci-dessus en tout ou partie. Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un matériau comprenant, voire consistant en : - au moins un polysaccharide acide choisi parmi les poly(galacturonate)s, l'héparine et ses dérivés, l'acide hyaluronique et ses dérivés, les chondroïtine sulfates, la pectine et ses dérivés, les polysaccharides neutres, tels que la cellulose ou le dextrane et leurs dérivés, modifiés par des groupements carboxylates et/ou sulfates, dont certaines des unités de répétition portent un motif hydrophobe à une teneur molaire d'au moins 2 % par rapport à l'unité de répétition, - au moins un biopolymére cationique choisi parmi les polyaminoacides et les polysaccharides porteurs de groupements cationiques, choisi parmi les groupements mono-, di-, tri-alkylamino ou tétraalkylammonium, ce biopolymére cationique comprenant une teneur molaire en groupement cationique d'au moins 25 % par rapport à l'unité de répétition, - et éventuellement au moins une substance active, notamment hydrophobe. The present invention therefore aims to solve the problems mentioned above in whole or in part. According to a first aspect, the subject of the invention is a material comprising, or even consisting of: at least one acid polysaccharide chosen from poly (galacturonate) s, heparin and its derivatives, hyaluronic acid and its derivatives, chondroitin sulphates, pectin and its derivatives, neutral polysaccharides, such as cellulose or dextran and their derivatives, modified with carboxylate and / or sulphate groups, some of whose repeating units carry a hydrophobic unit at a molar content of at least 2% relative to the repeating unit; at least one cationic biopolymer chosen from polyamino acids and polysaccharides bearing cationic groups, chosen from mono-, di-, tri-alkylamino or tetraalkylammonium groups, this cationic biopolymer; comprising a molar content of cationic group of at least 25% with respect to the repeating unit, and optionally at least one active substance, notam hydrophobic.
Tout particulièrement, ledit matériau est formé, au moins en partie, grâce à l'appariement de biopolymères de charges opposées, par exemple polysaccharide acide et biopolymère cationique. Par exemple le polysaccharide acide comprend des charges négatives et le biopolymère cationique comprend des charges positives qui développent des interactions de charges. Ces biopolyméres de charges opposées peuvent être obtenus par la technique de dépôt couche-par-couche, notamment telle que décrite par O. Decher et al., Thin Sa/id Films 1992, 0 831, ou par Y. Lvov, et al., Physica B 1994, 198, 89. Par « biopolymère », on entend au sens de la présente invention un polymère biocompatible susceptible d'être métabolisé par l'organisme en métabolites biocompatibles, en particulier le biopolymère est choisi parmi les polysaccharides et les polyaminoacides. Par « dérivé », on entend au sens de la présente invention un composé qui se déduit d'un autre par une simple addition ou une substitution. Dans le cas présent un polysaccharide dérivé d'un polysaccharide peut présenter des fonctions hydroxyles substituées ou modifiées en autres fonctions. Par exemple des fonctions hydroxyles peuvent être transformées en fonctions esters ou amides, ou encore des fonctions hydroxyles peuvent être protégées, notamment par des groupements protecteurs, en particulier tels que défini dans Green's Protective Groups in Organic Synthesis 4th ed. In particular, said material is formed, at least in part, by the pairing of biopolymers of opposite charges, for example acid polysaccharide and cationic biopolymer. For example, the acid polysaccharide comprises negative charges and the cationic biopolymer comprises positive charges that develop charge interactions. These biopolymers of opposite charges can be obtained by the layer-by-layer deposition technique, especially as described by O. Decher et al., Thin Sa / ID Films 1992, 0 831, or by Y. Lvov, et al. , Physica B 1994, 198, 89. For the purposes of the present invention, the term "biopolymer" means a biocompatible polymer capable of being metabolized by the organism into biocompatible metabolites, in particular the biopolymer is chosen from polysaccharides and polyamino acids . By "derivative" is meant in the sense of the present invention a compound which is deduced from another by a simple addition or a substitution. In the present case, a polysaccharide derived from a polysaccharide may have hydroxyl functions substituted or modified in other functions. For example, hydroxyl functions may be converted into ester or amide functions, or hydroxyl functions may be protected, in particular by protective groups, in particular as defined in Green's Protective Groups in Organic Synthesis 4th ed.
Tout particulièrement un dérivé comprend moins de 20 % en nombre de fonctions modifiées. Par « substance active », on entend au sens de la présente invention un composé ou une association de composés, éventuellement sous forme de sel(s), assurant l'activité ou une partie de l'activité de la composition les comprenant. In particular, a derivative comprises less than 20% by number of modified functions. For the purposes of the present invention, the term "active substance" is intended to mean a compound or a combination of compounds, optionally in the form of salt (s), providing the activity or part of the activity of the composition comprising them.
Une telle substance active peut être : - une substance active pharmacologique ou phytosanitaire, - une substance active cosmétique, en particulier dermatologique, et - une substance active alicament. Une substance active pharmacologique, peut être une molécule faisant ou ayant fait l'objet d'une autorisation de mise sur le marché dans un pays, en particulier un pays choisi parmi les pays constituant l'Union Européenne, la Suisse, les Etats-Unis, le Japon, la Chine, l'Inde et le Brésil. Such an active substance may be: - a pharmacological or phytosanitary active substance, - a cosmetic active substance, in particular a dermatological substance, and - a medicinal active substance. A pharmacological active substance, may be a molecule which is or has been the subject of a marketing authorization in a country, in particular a country chosen from among the countries constituting the European Union, Switzerland, the United States , Japan, China, India and Brazil.
Une substance active cosmétique peut être un composé présentant l'activité cosmétique dans la composition cosmétique. Une substance active de type alicament peut être un composé présentant l'activité alicament dans l' alicament. A cosmetic active substance may be a compound having the cosmetic activity in the cosmetic composition. An active substance of the food type may be a compound having the food activity in the foodstuff.
Par « substance active hydrophobe », on entend au sens de la présente invention une substance active, éventuellement sous forme de sel, présentant une solubilité dans l'eau à 25°C inférieure ou égale à 200 µg/1, en particulier inférieure ou égale à 150 µg/1, voire inférieure ou égale à 100 µg/1, et tout particulièrement inférieure ou égale à 50 µg/1. Les matériaux obtenus, en particulier films et capsules, peuvent résulter de la complexation de polyanion(s), comme le polysaccharide acide, avec au moins un polycation, comme le biopolymére cationique. Cette complexation peut être le principe même de la formation de ces matériaux. Le polysaccharide acide peut comprendre un ou plusieurs, notamment deux ou trois, types de motifs osidiques par unité de répétition. Tout particulièrement, l'unité de répétition comprend deux types de motifs osidiques, notamment l'acide D-glucuronique et la N-acétyl-D-glucosamine. Le polysaccharide acide est choisi parmi les poly(galacturonate)s, l'héparine et ses dérivés, l'acide hyaluronique et ses dérivés, les chondroïtine sulfates, la pectine et ses dérivés, les polysaccharides neutres tels que la cellulose, le dextrane et leurs dérivés, modifiés par des groupes carboxylates et/ou sulfates. Les groupes carboxylates ou sulfates des polysaccharides neutres peuvent être insérés via le greffage d'un groupement carboxyméthyl, ou par sulfonation à l'aide d'un complexe de type SO3-amine, comme le SO3-ME3N (triméthylamine), le SO3-Et3N (triéthylamine), le SO3-Pyridine, et le SO3-Piperidine ou de type complexe non-aminé comme le SO3-DMF. Ainsi, parmi les dérivés de la cellulose ou de dextrane, on peut citer la carboxyméthylcellulose, le dextrane sulfate, ou le carboxyméthyldextrane-sulfate. Tout particulièrement, le polysaccharide acide comprend au moins 100, en particulier au moins 200, notamment au moins 300, voire au moins 400 unités de répétition. Le motif hydrophobe peut être greffé sur une fonction acide carboxylique, une fonction alcool du polysaccharide acide. For the purposes of the present invention, the term "hydrophobic active substance" means an active substance, optionally in the form of a salt, having a solubility in water at 25 ° C. of less than or equal to 200 μg / l, in particular less than or equal to at 150 μg / 1, even less than or equal to 100 μg / 1, and most preferably less than or equal to 50 μg / 1. The materials obtained, in particular films and capsules, can result from the complexation of polyanion (s), such as the acidic polysaccharide, with at least one polycation, such as the cationic biopolymer. This complexation can be the very principle of the formation of these materials. The acidic polysaccharide may comprise one or more, including two or three, types of osidic units per repeating unit. In particular, the repeating unit comprises two types of osidic units, in particular D-glucuronic acid and N-acetyl-D-glucosamine. The acid polysaccharide is chosen from poly (galacturonate) s, heparin and its derivatives, hyaluronic acid and its derivatives, chondroitin sulphates, pectin and its derivatives, neutral polysaccharides such as cellulose, dextran and their derivatives. derivatives, modified with carboxylate groups and / or sulphates. The carboxylate or sulphate groups of the neutral polysaccharides can be inserted via the grafting of a carboxymethyl group, or by sulphonation using a SO3-amine complex, such as SO3-ME3N (trimethylamine) or SO3-Et3N. (triethylamine), SO3-Pyridine, and SO3-Piperidine or non-amino complex type such as SO3-DMF. Thus, among the derivatives of cellulose or of dextran, there may be mentioned carboxymethylcellulose, dextran sulfate, or carboxymethyl-dextran sulfate. In particular, the acid polysaccharide comprises at least 100, in particular at least 200, in particular at least 300, or even at least 400 repeating units. The hydrophobic unit may be grafted onto a carboxylic acid function, an alcohol function of the acidic polysaccharide.
Selon un mode de réalisation particulier, le motif hydrophobe est greffé sur une fonction acide carboxylique du polysaccharide acide. Lorsque le motif hydrophobe est greffé sur une fonction alcool du polysaccharide acide, il peut être greffé via une fonction ester ou éther. According to a particular embodiment, the hydrophobic unit is grafted on a carboxylic acid function of the acidic polysaccharide. When the hydrophobic unit is grafted onto an alcohol function of the acid polysaccharide, it can be grafted via an ester or ether function.
Lorsque le motif hydrophobe est greffé sur une fonction acide carboxylique, il peut être greffé via une fonction amide, ester ou -CONHNHCO-, dite « carbonylhydrazide ». Tout particulièrement, le motif hydrophobe est greffé sur une fonction acide carboxylique via un carbonylhydrazide. Le motif hydrophobe peut être un motif hydrocarboné comprenant au moins six atomes de carbone. Il peut éventuellement comprendre, outre la liaison avec le polysaccharide acide, au moins une fonction choisie parmi les alcools, les thiols, les éthers, les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitro, les nitriles, les imines, les oximes, les hydrazides et les carbonylhydrazides. Tout particulièrement il comprend au maximum trois, notamment deux fonctions telles que définies ci-dessus, voire une fonction telle que définie ci-dessus. Le motif hydrophobe peut tout particulièrement comprendre au moins une fonction choisie parmi les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitro, les nitriles, les imines, les oximes, les hydrazides et les carbonylhydrazides. Selon une variante il comprend une, deux, ou trois fonctions telles que définies ci-dessus, tout particulièrement il en comprend une ou deux, voire il en comprend une. Selon un mode de réalisation particulier le motif hydrophobe est lié au polysaccharide acide via une liaison carbonylhydrazide et comprend 0 ou 1 fonction carbonylhydazyde, notamment à l'exclusion de toute autre fonction. When the hydrophobic unit is grafted on a carboxylic acid function, it may be grafted via an amide, ester or -CONHNHCO- function, called "carbonylhydrazide". In particular, the hydrophobic unit is grafted onto a carboxylic acid function via a carbonylhydrazide. The hydrophobic unit may be a hydrocarbon unit comprising at least six carbon atoms. It may optionally comprise, in addition to the binding with the acidic polysaccharide, at least one functional group chosen from alcohols, thiols, ethers, thioethers, esters, thioesters, amides, carbamates, aldehydes, ketones, ketals, acetals, nitro, nitriles, imines, oximes, hydrazides and carbonylhydrazides. In particular, it comprises at most three, in particular two functions as defined above, or even a function as defined above. The hydrophobic unit may especially comprise at least one selected from thioethers, esters, thioesters, amides, carbamates, aldehydes, ketones, ketals, acetals, nitro, nitriles, imines, oximes, hydrazides and carbonylhydrazides. According to a variant it comprises one, two or three functions as defined above, particularly it comprises one or two, or it includes one. According to a particular embodiment, the hydrophobic unit is bonded to the acid polysaccharide via a carbonylhydrazide bond and comprises 0 or 1 carbonylhydazyde function, in particular to the exclusion of any other function.
Par ailleurs, le motif hydrophobe peut comprendre des chaînes aliphatiques saturées ou insaturées, linéaires, ramifiées et/ou cycliques, et des groupements aryle, comme les benzyles, les tolyles, les phényles ou les naphtyles, voire hétéroaryles comme les pyridynyles. En particulier le motif hydrophobe peut être greffé sur une fonction acide 30 carboxylique en formant une liaison du type carbonylhydrazide (-CONHNHCO-). Dans ce cas, le motif peut être du type -CONHNHCORI(CONHNH)mR2 où o RI représente un alkyléne ou un polyéther, comme du poly(éthyléne glycol), comprenant de 1 à 17 atomes de carbones, un alcényle ou un alcynyle comprenant de 2 à 17 atomes de carbones, un aryle comprenant de 6 à 17 atomes de carbone, ces groupements pouvant comprendre ou non au moins une fonction choisie parmi les alcools, les thiols, les éthers, les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitro, les nitriles, les imines, les oximes, les hydrazides et les carbonylhydrazides, o m représentant 0 ou 1, o Rz représentant H, un alkyle ou un polyéther comprenant de 6 à 17 atomes de carbones, un alcényle ou un alcynyle comprenant de 6 à 17 atomes de carbones, un aryle ou un arylalkyle comprenant de 6 à 17 atomes de carbone, ces groupements pouvant comprendre ou non au moins une fonction choisie parmi les alcools, les thiols, les éthers, les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitro, les nitriles, les imines, les oximes, les hydrazides et les carbonylhydrazides. Les alkyles, alkylénes, polyéthers, alcényles et alcynyles peuvent être linéaires, 15 ramifiés ou cycliques. Ils peuvent également être substitués par exemple par des atomes d'halogènes, comme du chlore ou du fluor, ou encore par des aryles. Les aryles peuvent être substitués, par exemple par des atomes d'halogènes, comme du chlore ou du fluor, ou encore par des alkyles. Tout particulièrement, le motif hydrophobe est du type 20 CONHNHCORI(CONHNH)mR2 avec o RI représente un alkyléne ou un polyéther comprenant de 1 à 17 atomes de carbone, dépourvu d'autres fonctions chimiques ou avec au moins une fonction choisie parmi les éthers, les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitriles, les imines, les oximes et les hydrazides, en 25 particulier le groupement alkyléne est du type -(CH2)X avec x représentant un nombre entier allant de 1 à 17, en particulier de 2 à 10, voire de 3 à 8, et en particulier de 4, et le polyéther est un polyéthylène glycol ou un polypropyléneglycol, o m représentant 0 ou 1, en particulier m représente 1, o Rz représentant H, un alkyle ou un polyéther comprenant de 6 à 17 atomes de carbones, 30 dépourvu d'autres fonctions chimiques ou avec au moins une fonction choisie parmi les éthers, les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitriles, les imines, les oximes et les hydrazides, en particulier le groupement alkyléne est du type -(CH2)y-CH3 avec y représentant un nombre entier allant de 6 à 16, en particulier de 7 à 14, voire de 8 à 11, et en particulier de 9. Selon un mode de réalisation particulier, le motif hydrophobe est du type - CONHNHCORI(CONHNH)mR2 où o RI représente -(CH2)X avec x représentant un nombre entier allant de 1 à 17, en particulier de 2 à 10, voire de 3 à 8, et en particulier de 4, o m représente 1, o Rz représentant H ou un groupement alkyléne du type -(CH2)y-CH3 avec y représentant un nombre entier allant de 6 à 16, en particulier de 7 à 14, voire de 8 à 14, et en particulier de 9. Le taux de greffage molaire du motif hydrophobe peut aller de 5 à 40 %, notamment de 10 à 30 %, voire d'environ 20 % par rapport à l'unité de répétition. Le polysaccharide substitué peut représenter de 10 % à 90 % en poids par rapport au poids total du matériau. Furthermore, the hydrophobic unit may comprise saturated or unsaturated, linear, branched and / or cyclic aliphatic chains, and aryl groups, such as benzyls, tolyls, phenyls or naphthyls, or even heteroaryls, such as pyridynyls. In particular, the hydrophobic unit can be grafted onto a carboxylic acid function by forming a carbonylhydrazide (-CONHNHCO-) type bond. In this case, the unit may be of the type -CONHNHCORI (CONHNH) mR2 where R1 represents an alkylene or a polyether, such as poly (ethylene glycol), comprising from 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl or an alkynyl comprising from 2 to 17 carbon atoms, an aryl comprising from 6 to 17 carbon atoms, these groups possibly comprising at least one functional group chosen from alcohols, thiols, ethers, thioethers, esters, thioesters and amides; carbamates, aldehydes, ketones, ketals, acetals, nitro, nitriles, imines, oximes, hydrazides and carbonylhydrazides, om representing 0 or 1, where Rz is H, alkyl or polyether comprising from 6 to 17 carbon atoms, an alkenyl or an alkynyl comprising from 6 to 17 carbon atoms, an aryl or an arylalkyl comprising from 6 to 17 carbon atoms, these groups possibly comprising at least one function selected from the group consisting of alcohols, th iols, ethers, thioethers, esters, thioesters, amides, carbamates, aldehydes, ketones, ketals, acetals, nitro, nitriles, imines, oximes, hydrazides and carbonylhydrazides. The alkyls, alkylenes, polyethers, alkenyls and alkynyls may be linear, branched or cyclic. They may also be substituted for example by halogen atoms, such as chlorine or fluorine, or by aryls. The aryls can be substituted, for example by halogen atoms, such as chlorine or fluorine, or alternatively by alkyls. In particular, the hydrophobic unit is of the CONHNHCORI (CONHNH) mR2 type with R1 represents an alkylene or a polyether comprising from 1 to 17 carbon atoms, devoid of other chemical functions or with at least one function chosen from among the ethers, thioethers, esters, thioesters, amides, carbamates, aldehydes, ketones, ketals, acetals, nitriles, imines, oximes and hydrazides, in particular the alkylene group is of the type - ( CH 2) X with x representing an integer ranging from 1 to 17, in particular from 2 to 10, even from 3 to 8, and in particular of 4, and the polyether is a polyethylene glycol or a polypropylene glycol, om representing 0 or 1 in particular m is 1, where Rz is H, an alkyl or polyether comprising 6 to 17 carbon atoms, has no other chemical functions or at least one function selected from ethers, thioethers, esters, the th ioesters, amides, carbamates, aldehydes, ketones, ketals, acetals, nitriles, imines, oximes and hydrazides, in particular the alkylene group is of the - (CH2) y-CH3 type with y representing an integer ranging from 6 to 16, in particular from 7 to 14, or even from 8 to 11, and in particular from 9. According to one particular embodiment, the hydrophobic unit is of the type - CONHNHCORI (CONHNH) mR2 where o RI represents - (CH2) X with x representing an integer ranging from 1 to 17, in particular from 2 to 10, even from 3 to 8, and in particular from 4, om represents 1, where Rz representing H or an alkylene group of type - (CH2) y-CH3 with y being an integer ranging from 6 to 16, in particular from 7 to 14, or even 8 to 14, and in particular of 9. The molar grafting rate of the hydrophobic unit may range from 5 to 40%, especially 10 to 30%, or even about 20% relative to the repeat unit. The substituted polysaccharide may represent from 10% to 90% by weight relative to the total weight of the material.
Selon un mode de réalisation particulier, le polysaccharide comprend, voire consiste en, l'acide hyaluronique, en particulier de formule (I) suivante : OH Formule (I) dans laquelle - n est un nombre entier allant de 250 à 2 500, notamment de 450 à 1 500, et - R représente - OH, - OZ, avec Z étant un contre ion monovalent comme Na+ ou K+ ou un contre ion divalent, comme Cal+ ou Mg2+, en particulier Z est un ion monovalent, 25 - NHNHCORI(CONHNH)mR2 où o RI représente un alkyléne ou un polyéther comprenant de 1 à 17 atomes de carbone, un alcényl ou un alcynyl comprenant de 2 à 17 atomes de carbone, un aryle comprenant de 6 à 17 atomes de carbone, ces groupements pouvant comprendre ou non au moins une fonction choisie parmi les alcools, les thiols, les éthers, les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitro, les nitriles, les imines, les oximes, les hydrazides et les carbonylhydrazides, o m représente 0 ou 1, o Rz représente H, un alkyle ou un polyéther comprenant de 6 à 17 atomes de carbone, un alcényle ou un alcynyle comprenant de 6 à 17 atomes de carbones, un aryle ou un arylalkyle comprenant de 6 à 17 atomes de carbone, ces groupements pouvant comprendre ou non au moins une fonction choisie parmi les alcools, les thiols, les éthers, les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitro, les nitriles, les imines, les oximes, les hydrazides et les carbonylhydrazides, avec un taux de greffage molaire du motif hydrophobe supérieur ou égal à 2 %, notamment le taux de greffage peut aller de 5 à 40 %, notamment de 10 à 30 %, voire d'environ 20 % par rapport à l'unité de répétition. Tout particulièrement, le motif hydrophobe est du type - CONHNHCORI(CONHNH)mRz avec RI représente un alkyléne ou un polyéther comprenant de 1 à 17 atomes de carbones, dépourvu d'autres fonctions chimiques ou avec au moins une fonction choisie parmi les éthers, les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitriles, les imines, les oximes et les hydrazides, en particulier le groupement alkyléne est du type -(CH2)X , et le groupement polyéther est du type -(CH2CHCH3O)r ou -(CH2CH20)s , o avec x, représentant un nombre entier allant de 1 à 17, en particulier de 2 à 10, voire de 3 à 8, et en particulier de 4, r représentant un nombre entier allant de 1 à 5, en particulier de 1 à 4, voire de 1 à 3, et s représentant un nombre entier allant de 1 à 8, en particulier de 2 à 5, voire de 3 à 6, o m représentant 0 ou 1, en particulier m représentant 1, o Rz représentant H ou un alkyle comprenant de 6 à 17 atomes de carbones, dépourvu d'autres fonctions chimiques ou avec au moins une fonction choisie parmi les éthers, les thioéthers, les esters, les thioesters, les amides, les carbamates, les aldéhydes, les cétones, les cétals, les acétals, les nitriles, les imines, les oximes et les hydrazides, en particulier le groupement alkyléne est du type -(CH2)y-CH3 avec y représentant un nombre entier allant de 6 à 16, en particulier de 7 à 14, voire de 8 à 11, et en particulier de 9. Selon un mode de réalisation particulier, le motif hydrophobe est du type - CONHNHCORI(CONHNH)mR2 où o RI représente -(CH2)X avec x représentant un nombre entier allant de 1 à 17, en particulier de 2 à 10, voire de 3 à 8, et en particulier de 4, o m représente 1, o Rz représentant H ou un groupement alkyléne du type -(CH2)y-CH3 avec y représentant un nombre entier allant de 6 à 16, en particulier de 7 à 14, voire de 8 à 11, et en particulier de 9. L'acide hyaluronique greffé peut représenter de 10 % à 90 % en poids par rapport au poids total du matériau. Les polysaccharides acides greffés par des motifs hydrophobes, et plus particulièrement les acides hyaluroniques de Formule (I) peuvent être obtenus grâce aux protocoles décrits dans WO 2007/059890 ou dans Biomacromolecules, 2009, 10, 2875-2884. Le biopolymére cationique est choisi parmi les polyaminoacides et les polysaccharides porteurs de groupements cationiques, mono-, di-, tri-alkylamino ou tétraalkylammonium, comprenant une teneur molaire en groupement amino ou tétraalkylammonium d'au moins 25 %. Par « biopolymére cationique », on entend par exemple un biopolymére présentant une teneur molaire en charges positives d'au moins 25 % par unité de répétition. Ce biopolymére cationique peut comprendre un ou plusieurs, notamment deux ou trois, motifs de type résidu aminoacide ou osidique, par unité de répétition. According to a particular embodiment, the polysaccharide comprises, or even consists of, hyaluronic acid, in particular of formula (I): OH Formula (I) in which - n is an integer ranging from 250 to 2500, in particular from 450 to 1500, and - R represents - OH, - OZ, with Z being a monovalent counter ion such as Na + or K + or a divalent counterion, such as Cal + or Mg2 +, in particular Z is a monovalent ion, 25 - NHNHCORI ( Where R 1 represents an alkylene or a polyether comprising from 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl or an alkynyl comprising from 2 to 17 carbon atoms, an aryl comprising from 6 to 17 carbon atoms, these groups being able to comprise or not at least one function selected from alcohols, thiols, ethers, thioethers, esters, thioesters, amides, carbamates, aldehydes, ketones, ketals, acetals, nitro, nitriles, imines, oximes, hydrazides and carbonylhydrazides , om represents 0 or 1, where Rz represents H, an alkyl or a polyether comprising from 6 to 17 carbon atoms, an alkenyl or an alkynyl comprising from 6 to 17 carbon atoms, an aryl or an arylalkyl comprising from 6 to 17; carbon atoms, these groups possibly comprising at least one functional group chosen from alcohols, thiols, ethers, thioethers, esters, thioesters, amides, carbamates, aldehydes, ketones, ketals, acetals, nitro, nitriles, imines, oximes, hydrazides and carbonylhydrazides, with a molar grafting rate of the hydrophobic unit greater than or equal to 2%, in particular the degree of grafting can range from 5 to 40%, in particular from 10 to 30%, or even about 20% with respect to the repeat unit. In particular, the hydrophobic unit is of the type - CONHNHCORI (CONHNH) mRz with RI represents an alkylene or a polyether comprising from 1 to 17 carbon atoms, devoid of other chemical functions or with at least one function chosen from ethers, thioethers, esters, thioesters, amides, carbamates, aldehydes, ketones, ketals, acetals, nitriles, imines, oximes and hydrazides, in particular the alkylene group is of the - (CH 2) type X, and the polyether group is of the type - (CH2CHCH3O) r or - (CH2CH2O) s, o with x, representing an integer ranging from 1 to 17, in particular from 2 to 10, or even from 3 to 8, and 4, r representing an integer ranging from 1 to 5, in particular from 1 to 4, or even from 1 to 3, and s representing an integer ranging from 1 to 8, in particular from 2 to 5, or even 3 at 6, where om is 0 or 1, in particular m is 1, where Rz is H or alkyl is comprising from 6 to 17 carbon atoms, devoid of other chemical functions or with at least one function selected from ethers, thioethers, esters, thioesters, amides, carbamates, aldehydes, ketones, ketals, the acetals, nitriles, imines, oximes and hydrazides, in particular the alkylene group, is of the - (CH 2) y -CH 3 type with y representing an integer ranging from 6 to 16, in particular from 7 to 14, and even from 8 to 11, and in particular of 9. According to a particular embodiment, the hydrophobic unit is of the type - CONHNHCORI (CONHNH) mR2 where o RI represents - (CH2) X with x representing an integer ranging from 1 to 17 , in particular from 2 to 10, even from 3 to 8, and in particular from 4, om represents 1, where Rz represents H or an alkylene group of the - (CH2) y-CH3 type with y representing an integer ranging from 6 to at 16, in particular from 7 to 14, or even from 8 to 11, and in particular from 9. Hyaluronic acid g reffered can represent from 10% to 90% by weight relative to the total weight of the material. The acidic polysaccharides grafted with hydrophobic units, and more particularly the hyaluronic acids of Formula (I) can be obtained by means of the protocols described in WO 2007/059890 or in Biomacromolecules, 2009, 10, 2875-2884. The cationic biopolymer is chosen from polyamino acids and polysaccharides bearing cationic groups, mono-, di-, tri-alkylamino or tetraalkylammonium, comprising a molar content of amino group or tetraalkylammonium of at least 25%. By "cationic biopolymer" is meant, for example, a biopolymer having a molar content of positive charges of at least 25% per repeating unit. This cationic biopolymer may comprise one or more, in particular two or three, units of amino acid or osidic residue type, per repeating unit.
Le groupement cationique, mono-, di-, tri-alkylamino ou tétraalkylammonium, peut être présent directement sur le biopolymére, c'est par exemple le cas de la poly(L-lysine), et/ou être greffé sur le biopolymére. Lorsque le groupement cationique, en particulier lorsqu'il s'agit de tétraalkylammonium, greffé, il peut l'être via une fonction éther ou amine, en particulier secondaire. Tout particulièrement le greffage peut être effectué via ouverture d'un cycle de type époxyde par une fonction alcool ou amine, en particulier primaire, du biopolymére. The cationic group, mono-, di-, tri-alkylamino or tetraalkylammonium, can be present directly on the biopolymer, this is for example the case of poly (L-lysine), and / or be grafted onto the biopolymer. When the cationic group, especially when it is tetraalkylammonium, grafted, it can be via an ether or amine function, particularly secondary. In particular, the grafting can be carried out by opening an epoxide type ring with an alcohol or amine function, in particular a primary function, with the biopolymer.
Ainsi, le groupement cationique peut être greffé via l'ouverture d'un époxyde de Formule A suivante Formule A dans laquelle - Ra, Rb, Rc, identiques ou différents, représentent H ou un alkyle comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, et en particulier Ra, Rb, Rc, identiques ou différents, représentent un alkyle comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, - m' est un entier allant de 1 à 6, en particulier de 1 à 4, voire est 1 ou 2. - Tout particulièrement, Ra, Rb et Rc, sont identiques et représentent un alkyle comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, notamment méthyle, éthyle, propyle ou butyle. En particulier, le greffage peut être effectué via un glycidyl tétraalkylammonium, notamment tétraméthylammonium, en milieu acide ou neutre tel que décrit par Cho et al., Biomacromolecules, 2006, 7, 2845, par Seong et al., J. Appl. Polym. Sci., 2000, 76, 2009 ou Lim et al., Carbohydr. Res., 2004, 339, 313. Le biopolymére peut présenter un taux de greffage molaire d'au moins 35 %, notamment d'au moins 50 % par rapport au nombre d'unités de répétition. Plus particulièrement, le taux de greffage molaire peut aller de 25 à 300 %, notamment de 35 à 200 %, voire de 50 à 150 % par rapport à l'unité de répétition. Le biopolymére cationique peut représenter de 10 à 90 % en poids par rapport au poids total du matériau. Tout particulièrement, le rapport pondéral polysaccharide acide / biopolymére cationique va de 10/1 à 1/10. Thus, the cationic group may be grafted via the opening of an epoxide of Formula A according to formula A in which - Ra, Rb, Rc, which may be identical or different, represent H or an alkyl comprising from 1 to 6 carbon atoms, and in particular Ra, Rb, Rc, which may be identical or different, represent an alkyl comprising from 1 to 6 carbon atoms, m 'is an integer ranging from 1 to 6, in particular from 1 to 4, or even is 1 or 2. - In particular, Ra, Rb and Rc are identical and represent an alkyl comprising from 1 to 6 carbon atoms, in particular methyl, ethyl, propyl or butyl. In particular, the grafting can be carried out via a glycidyl tetraalkylammonium, especially tetramethylammonium, in acidic or neutral medium as described by Cho et al., Biomacromolecules, 2006, 7, 2845, by Seong et al., J. Appl. Polym. Sci., 2000, 76, 2009 or Lim et al., Carbohydr. Res., 2004, 339, 313. The biopolymer can have a molar grafting rate of at least 35%, especially at least 50% relative to the number of repeating units. More particularly, the molar grafting rate may range from 25 to 300%, especially from 35 to 200%, or even from 50 to 150%, with respect to the repeating unit. The cationic biopolymer may represent from 10 to 90% by weight relative to the total weight of the material. In particular, the weight ratio acidic polysaccharide / cationic biopolymer ranges from 10/1 to 1/10.
Selon une première variante, le biopolymére cationique est un polysaccharide cationique, en particulier le biopolymére cationique comprend, voire consiste en, du chitosane porteur de groupement cationique. Tout particulièrement, le biopolymére cationique peut correspondre au chitosane de Formule (II) suivante : Formule (II) dans laquelle - n' est un nombre entier allant de 150 à 3 000, notamment de 200 à 2 5550, et en particulier de 200 à 2 000, - R'1 et R'z représentent, indépendamment l'un de l'autre, H, ou -R'4NR'aR'bR'c, avec - R'4 représentant un espaceur du type -(CH2)x,- ou -CHOH(CH2)X,- et x' représentant un nombre entier allant de 1 à 6, en particulier représentant 1 ou 2, - R'a, R'b, R'c, identiques ou différents, représentant H ou un alkyle comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, et en particulier R'a, R'b, R'c, identiques ou différents, représentent un alkyle comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, voire R'a, R'b, R'c, identiques ou différents, représentent un alkyl comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, et en particulier le méthyle, l'éthyle, le propyle ou le butyle, - R'3 représente H, un groupement acétyle ou -R"SNR"aR"bR"c, avec - R"5 représentant un espaceur du type -(CH2)X>>- ou -CHOH(CH2)X>>- et x" représentant un nombre entier allant de 1 à 6, en particulier représentant 1 ou 2, - R"a, R"b, R"c, identiques ou différents, représentant H ou un alkyle comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, et en particulier R"a, R"b, R"c, identiques ou différents, représentent un alkyle comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, voire R"a, R"b, R"c, identiques ou différents, représentent un alkyl comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, et en particulier le méthyle, l'éthyle, le propyle ou le butyle, en particulier avec une teneur molaire de greffage d'au moins 25 % par rapport à l'unité de répétition. Tout particulièrement le taux de greffage molaire peut aller de 25 à 250 %, voire de 30 à 150 % par rapport à l'unité de répétition. Selon un mode de réalisation particulier, le chitosane est greffé, notamment de manière telle que définie ci-dessus. Il peut tout particulièrement être greffé par réaction d'un alcool ou d'une amine avec un groupe réactif comme un groupe époxyde, ou avec un groupe partant comme un halogénure ou un tosylate, d'un composé portant une fonction cationique, comme un ammonium quaternaire. Par exemple du chlorure de glycidyl triméthylammonium en milieu aqueux, à pH acide ou neutre tel que décrit par Cho et al., Biomacromolecules, 2006, 7, 2845, par Seong et al., J. Appl. Polym. Sci., 2000, 76, 2009 et Lim et al., Carbohydr. Res., 2004, 339, 313. Selon une variante, le chitosane peut répondre à la Formule (II) dans laquelle R' l et R'z représentent H et R'3 représente H, un groupement acétyle ou -R"SNR"aR"bR"c, avec - R"5 représentant un espaceur du type (CH2)x,, ou CHOH(CH2)X>> et x" représentant un nombre entier allant de 1 à 6, en particulier représentant 1 ou 2, - R"a, R"b, R"c, identiques ou différents, représentant H ou un alkyle comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, et en particulier R"a, R"b, R"c, identiques ou différents, représentent un alkyle comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, voire R"a, R"b, R"c, identiques ou différents, représentent un alkyl comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, et en particulier le méthyle, l'éthyle, le propyle ou le butyle, et le taux de greffage molaire peut aller de 25 à 250 %, voire de 30 à 150 % par rapport au nombre d'unités de répétition. Selon une autre variante, le chitosane peut répondre à la Formule (II) avec un greffage du groupement cationique sur les hydroxyles et/ou les amines, en particulier avec un taux de greffage molaire qui va de 25 à 250 %, voire de 30 à 150 % par rapport à l'unité 20 de répétition. Lorsque le matériau comprend en tant que biopolymére cationique du polysaccharide cationique, comme du chitosane porteur d'un ou plusieurs types de groupement(s) cationique(s), ledit matériau peut être dépourvu de réticulation entre le polysaccharide acide et le polysaccharide cationique. 25 Selon une deuxième variante, le biopolymére cationique est un polyaminoacide, en particulier le biopolymére comprend, voire consiste en, de la poly(L-lysine). Lorsque le matériau comprend en tant que biopolymére cationique du polyaminoacide, ledit matériau peut présenter une réticulation entre le polysaccharide acide et le polyaminoacide cationique, la réticulation peut notamment être effectuée via 30 une liaison de type peptidique. Ceci peut tout particulièrement être réalisé dans le cas où le matériau est sous forme de film ou de capsules, notamment de capsule. Selon un mode de réalisation encore plus particulier, le matériau comprend, voire consiste en : - de l'acide hyaluronique de Formule (I) tel que défini ci-dessus, - du chitosane de Formule (II) tel que défini ci-dessus, - et éventuellement une substance active. Selon un mode de réalisation encore plus particulier, le matériau comprend, voire consiste en : - de l'acide hyaluronique de Formule (I) tel que défini ci-dessus, - de la poly(L-Lysine) ou PLL, - et éventuellement une substance active. En particulier ce matériau présente une réticulation entre la poly-(L-lysine), et le polysaccharide, notamment de type liaison peptidique entre des fonctions amines de la PLL et des fonctions acides du polysaccharide. Une telle réticulation peut être effectuée comme décrit dans l'article de Szarpak et al., Biomacromolecules, 2010, 1l, 713. Les substances actives pharmaceutiques utilisables peuvent être choisies parmi les anti-viraux, les agents anti-cancéreux, les antibiotiques, les anti-mycosiques, les adjuvants pour vaccins. Tout particulièrement les substances actives utilisées sont hydrophobes. Parmi les substances actives on peut tout particulièrement citer le paclitaxel et le saquinavir. Le matériau comprenant un polysaccharide acide et un biopolymére cationique peut être obtenu par un dépôt couche-par-couche, et en particulier par alternance de couches de polysaccharide acide et de biopolymére cationique. La formation de ce matériau résulte de la formation de complexes polyanion/polycation. Il peut en particulier être obtenu par les protocoles décrit par G. Decher et al., Thin Sol/d Mlms 1992, 210, 831, ou par Y, Lvov, et aL, Phys ça B 1994, 198, 89. According to a first variant, the cationic biopolymer is a cationic polysaccharide, in particular the cationic biopolymer comprises, or even consists of, chitosan carrying a cationic group. In particular, the cationic biopolymer may correspond to the chitosan of Formula (II) below: ## STR2 ## in which - n 'is an integer ranging from 150 to 3,000, in particular from 200 to 2,550, and in particular from 200 to 2,000, R'1 and R'z represent, independently of one another, H, or -R'4NR'aR'bR'c, with - R'4 representing a spacer of the type - (CH2) x, - or -CHOH (CH2) X, - and x 'representing an integer ranging from 1 to 6, in particular representing 1 or 2, - R'a, R'b, R'c, identical or different, representing H or an alkyl comprising from 1 to 6 carbon atoms, and in particular R'a, R'b, R'c, identical or different, represent an alkyl comprising from 1 to 6 carbon atoms, or even R'a, R b, R'c, which may be identical or different, represent an alkyl comprising from 1 to 4 carbon atoms, and in particular methyl, ethyl, propyl or butyl, R'3 represents H, an acetyl group or -R "SNR" aR "bR" c, with - R "5 representing u n spacer of the type - (CH 2) X - or --CHOH (CH 2) X - and x - represents an integer ranging from 1 to 6, in particular representing 1 or 2, - R "a, R" b , R "c, identical or different, representing H or an alkyl comprising 1 to 6 carbon atoms, and in particular R" a, R "b, R" c, identical or different, represent an alkyl comprising from 1 to 6 carbon atoms, or R "a, R" b, R "c, identical or different, represent an alkyl comprising from 1 to 4 carbon atoms, and in particular methyl, ethyl, propyl or butyl, in particularly with a graft molar content of at least 25% with respect to the repeating unit. In particular, the molar grafting rate can range from 25 to 250%, or even from 30 to 150%, with respect to the repeating unit. According to a particular embodiment, the chitosan is grafted, in particular as defined above. It may especially be grafted by reacting an alcohol or an amine with a reactive group such as an epoxide group, or with a leaving group such as a halide or a tosylate, with a compound bearing a cationic function, such as an ammonium quaternary. For example glycidyl trimethylammonium chloride in an aqueous medium, at acidic or neutral pH as described by Cho et al., Biomacromolecules, 2006, 7, 2845, by Seong et al., J. Appl. Polym. Sci., 2000, 76, 2009 and Lim et al., Carbohydr. Res., 2004, 339, 313. According to one variant, the chitosan may correspond to Formula (II) in which R '1 and R' 2 represent H and R '3 represents H, an acetyl group or -R "SNR" aR "bR" c, with - R "5 representing a spacer of the type (CH2) x, or CHOH (CH2) X" and x "representing an integer ranging from 1 to 6, in particular representing 1 or 2, - R "a, R" b, R "c, identical or different, representing H or an alkyl comprising 1 to 6 carbon atoms, and in particular R" a, R "b, R" c, identical or different, represent an alkyl comprising from 1 to 6 carbon atoms, or even R "a, R" b, R "c, identical or different, represent an alkyl comprising from 1 to 4 carbon atoms, and in particular methyl, ethyl , propyl or butyl, and the molar grafting rate can range from 25 to 250%, or even from 30 to 150% relative to the number of repeating units.In another variant, chitosan can meet the formula ( II) with a grafting of the groupem cationic acid on the hydroxyls and / or amines, in particular with a molar grafting rate which ranges from 25 to 250%, or even from 30 to 150%, with respect to the repeating unit. When the material comprises as cationic biopolymer cationic polysaccharide, such as chitosan carrying one or more types of cationic group (s), said material may be free of crosslinking between the acidic polysaccharide and the cationic polysaccharide. According to a second variant, the cationic biopolymer is a polyamino acid, in particular the biopolymer comprises, or even consists of, poly (L-lysine). When the material comprises as cationic biopolymer of the polyamino acid, said material may have a crosslinking between the acid polysaccharide and the cationic polyamino acid, the crosslinking may in particular be carried out via a peptide-type bond. This can especially be done in the case where the material is in the form of film or capsules, in particular capsules. According to a still more particular embodiment, the material comprises, or even consists of: - hyaluronic acid of Formula (I) as defined above, - chitosan of Formula (II) as defined above, and optionally an active substance. According to a still more particular embodiment, the material comprises, or even consists of: - hyaluronic acid of Formula (I) as defined above, - poly (L-Lysine) or PLL, - and optionally an active substance. In particular, this material has a crosslinking between the poly- (L-lysine) and the polysaccharide, in particular of the peptide bonding type between the amine functions of the PLL and the acid functions of the polysaccharide. Such crosslinking can be carried out as described in the article by Szarpak et al., Biomacromolecules, 2010, 11, 713. The pharmaceutical active substances that can be used can be chosen from anti-virals, anti-cancer agents, antibiotics, anti-mycotic, adjuvants for vaccines. In particular, the active substances used are hydrophobic. Among the active substances one can particularly mention paclitaxel and saquinavir. The material comprising an acid polysaccharide and a cationic biopolymer may be obtained by layer-by-layer deposition, and in particular by alternating layers of acidic polysaccharide and cationic biopolymer. The formation of this material results from the formation of polyanion / polycation complexes. It can in particular be obtained by the protocols described by G. Decher et al., Thin Sol, 1992, 210, 831, or by Y, Lvov, et al., Phys, 1994, 198, 89.
Ainsi, la présente invention concerne égalernenL un procédé de préparation d'un matériau selon l'invention comprenant des étapes de dépôt couche-par-couche, et en particulier par alternance de couches, de polysaccharide acide et de biopolymére cationique. Bien entendu, le matériau peut comprendre des polysaccharides et/ou des biopolyméres cationiques de différents tpyes, soit au sein d'une même couche, soit dans des couches différentes, soit les deux. Tout particulièrement, notamment préalablement à la fabrication du matériau, et en particulier au dépôt couche-par-couche, la substance active est complexée avec le polysaccharide acide greffé tel que défini ci-dessus et/ou avec le biopolymére cationique. Thus, the present invention also relates to a method for preparing a material according to the invention comprising layer-by-layer deposition steps, and in particular alternating layers of acidic polysaccharide and cationic biopolymer. Of course, the material may comprise polysaccharides and / or cationic biopolymers of different types, either within the same layer, or in different layers, or both. In particular, especially prior to the manufacture of the material, and in particular layer-by-layer deposition, the active substance is complexed with the grafted acidic polysaccharide as defined above and / or with the cationic biopolymer.
En particulier un principe actif hydrophobe, peut être complexé avec un polysaccharide acide greffé tel que défini ci-dessus. Dans le cas d'un principe actif non-hydrophobe, ce dernier peut être complexé avec un biopolymére cationique tel que défini ci-dessus ou avec un polysaccharide acide. In particular, a hydrophobic active ingredient may be complexed with an acidic graft polysaccharide as defined above. In the case of a non-hydrophobic active ingredient, the latter may be complexed with a cationic biopolymer as defined above or with an acid polysaccharide.
Par ailleurs, le matériau peut être obtenu sous forme de capsule, par exemple en revêtant une particule colloïdale biodégradable, comme du CaCO3, par le film multicouche décrit ci-dessus puis en dissolvant la particule, par exemple par un chélatant, comme de l'EDTA, acide éthylène diamine tétra acétique. Le matériau peut se présenter sous forme de film déposé sur un support solide ou de 10 capsules, en particulier de microcapsules. Ces capsules ou microcapsules peuvent être creuses. Dans le cas des capsules, le matériau peut comprendre un nombre de paires de couches allant de 3 à 30, en particulier de 3,5 à 20, notamment de 4 à 15, voire de 4,5 à 12. Dans le cas des films, le matériau peut comprendre un nombre de paires de couches 15 allant de 3 à 100, en particulier de 4 à 50, notamment de 5 à 25, voire de 5 à 15, et tout particulièrement de 5 à 10. La présente invention concerne encore une composition, notamment cosmétique, pharmaceutique, alimentaire, par exemple de type alicament, comprenant un matériau tel que défini ci-dessus. 20 En particulier, la composition est formulée de manière à permettre une administration orale, nasale, parentérale. La présente invention selon un autre de ses aspects porte également sur un dispositif, notamment de type biomatériau implantable ou implant médical, comme un stent, comprenant un matériau tel que défini ci-dessus. 25 Selon encore un autre de ses aspects, la présente invention concerne une surface revêtue en tout ou partie, notamment via des liaisons covalentes, par un matériau tel que défini ci-dessus. Furthermore, the material can be obtained in capsule form, for example by coating a colloidal biodegradable particle, such as CaCO3, with the multilayer film described above and then dissolving the particle, for example with a chelant, such as EDTA, ethylene diamine tetraacetic acid. The material may be in the form of a film deposited on a solid support or capsules, in particular microcapsules. These capsules or microcapsules can be hollow. In the case of capsules, the material may comprise a number of pairs of layers ranging from 3 to 30, in particular from 3.5 to 20, in particular from 4 to 15, or even from 4.5 to 12. In the case of films the material may comprise a number of pairs of layers ranging from 3 to 100, in particular from 4 to 50, in particular from 5 to 25, even from 5 to 15, and especially from 5 to 10. The present invention further relates to a composition, in particular a cosmetic, pharmaceutical or food composition, for example of the food-grade type, comprising a material as defined above. In particular, the composition is formulated to allow oral, nasal, parenteral administration. The present invention according to another of its aspects also relates to a device, in particular of implantable biomaterial type or medical implant, such as a stent, comprising a material as defined above. According to another of its aspects, the present invention relates to a surface coated in whole or in part, in particular via covalent bonds, with a material as defined above.
Exemples 30 Dans les présents exemples les abréviations suivantes sont utilisées : - HA correspond à de l'acide hyaluronique et plus particulièrement, - HA1 OC10 correspond à un acide hyaluronique (HA) dont la fonction acide carboxylique est greffée par NHNHCO(CH2)4CONHNH(CH2)9CH3 avec un taux de greffage molaire de 10% ; il est préparé à partir d'un lot d'acide hyaluronique initial obtenu par fermentation bactérienne et ayant masse molaire moyenne MW = 200 000 g/mol, - HA20C10 correspond à un acide hyaluronique dont la fonction acide carboxylique est greffé par NHNHCO(CH2)4CONHNH(CH2)9CH3 avec un taux de greffage molaire de 20%, - QCHI correspond à du chitosane greffé par -CH2CHOHCHN+(CH3) 3.C1- et obtenu à partir d'un lot de chitosane initial (provenant de FMC BioPolymer AS, Novamatrix, Norvège), ayant un degré de N-acétylation de 9 % et une masse molaire moyenne MW de 372000 g/mol. Plus précisément, QCHI correspond à : - QCHI-1 ayant un greffage uniquement sur la fonction amine du chitosane et un taux de greffage molaire de 31 %, - QCHI-2 ayant un greffage uniquement sur la fonction amine du chitosane et un taux de greffage molaire de 66 %, - QCHI-3 ayant un greffage sur les fonctions amines et alcools du chitosane et un taux de greffage molaire de 93 %, - QCHI-4 ayant un greffage sur les fonctions amines et alcools du chitosane et un taux de greffage molaire de 111 % et - QCHI-5 ayant un greffage sur les fonctions amines et alcools du chitosane et un taux de greffage molaire de 133 %, - PLL correspond au poly(hydrobromure de L-lysine) provenant de SIGMA de masse Mw (15000-30000) g/mol dans le cas des capsules et de masse Mw - 70000 g/mol dans le cas des films plans. Par ailleurs, HAlOC10 et HA20C10 peuvent être obtenus en utilisant le protocole décrit dans WO 2007/059890 ou dans Biomacromolecules, 2009, 10, 2875-2884 et QCHI-1, QCHI-2, QCHI-3 et QCHI-4 peuvent être obtenus en utilisant le protocole décrit par Seong et al., J. Appl. Polym. Sci., 2000, 76, 2009, Cho et al., Biomacromolecules, 2006, 7, 2845, ou Lim et al., Carbohydr. Res., 2004, 339, 313. Examples In the present examples the following abbreviations are used: HA corresponds to hyaluronic acid and more particularly HA1 OC10 corresponds to a hyaluronic acid (HA) whose carboxylic acid function is grafted with NHNHCO (CH2) 4CONHNH ( CH2) 9CH3 with a molar grafting rate of 10%; it is prepared from a batch of initial hyaluronic acid obtained by bacterial fermentation and having an average molecular weight MW = 200,000 g / mol, - HA20C10 corresponds to a hyaluronic acid whose carboxylic acid function is grafted with NHNHCO (CH 2) 4CONHNH (CH2) 9CH3 with a molar grafting level of 20%, - QCHI corresponds to chitosan grafted with -CH2CHOHCHN + (CH3) 3.C1- and obtained from a batch of initial chitosan (from FMC BioPolymer AS, Novamatrix, Norway), having a N-acetylation degree of 9% and an average molecular weight MW of 372000 g / mol. More specifically, QCHI corresponds to: - QCHI-1 having a grafting only on the amine function of chitosan and a molar grafting rate of 31%, - QCHI-2 having a grafting only on the amine function of chitosan and a grafting rate 66% molar, - QCHI-3 having a grafting on the amine and alcohol functions of chitosan and a molar grafting rate of 93%, - QCHI-4 having a grafting on the amine and alcohol functions of chitosan and a grafting rate molar of 111% and - QCHI-5 having a grafting on the amine and alcohols functions of chitosan and a molar grafting rate of 133%, - PLL corresponds to poly (L-lysine hydrobromide) from SIGMA of mass Mw (15000 -30000) g / mol in the case of capsules and mass Mw - 70000 g / mol in the case of flat films. Furthermore, HAlOC10 and HA20C10 can be obtained using the protocol described in WO 2007/059890 or in Biomacromolecules, 2009, 10, 2875-2884 and QCHI-1, QCHI-2, QCHI-3 and QCHI-4 can be obtained by using the protocol described by Seong et al., J. Appl. Polym. Sci., 2000, 76, 2009, Cho et al., Biomacromolecules, 2006, 7, 2845, or Lim et al., Carbohydr. Res., 2004, 339, 313.
Exemple 1 : Préparation de films HA greffé hydrophobe/PLL ou QCHI Les solutions de polyélectrolytes ont été préparées dans un tampon PBS (phosphate buffered saline à pH 7,4) à la concentration de : - 2 g/L pour le HA greffé hydrophobe (HA20C10 ou HAlOC10), - 0,5 g/L pour la PLL et - 2 g/L pour le QCHI (QCHI-1, QCHI-2, QCHI-3, QCHI-4 ou QCHI-5) Une couche précurseur de poly(éthyléneimine) (à 5 mg/mL) est déposée afin d'augmenter l'adhésion du film au fond du puits, puis les solutions de polyélectrolytes (50µL) sont déposées successivement dans chaque puits. Après 8 minutes d'adsorption, les puits sont rincés deux fois durant 1 min à l'aide du tampon PBS. La séquence est répétée jusqu'à l'obtention d'un film comprenant 8 paires de couches, noté (Polysaccharide acide/Biopolymére cationique)g. Pour les expériences impliquant une réticulation des films, carbodiimide hydrosoluble, le 1-éthyl-3-(3-dimethylamino-propyl)carbodiimide (EDC, 200 mM) a été introduit au contact des films en présence de N-hydrosulfosuccinimide (50 mM). Cette réaction, qui est réalisée dans un milieu contenant 0,15 M NaCl ajusté à pH 5,5, consiste à faire réagir les groupements ammonium de la PLL avec les groupements carboxyliques du HA greffé hydrophobe pour former des liaisons covalentes de type amide (Richert, Biomacromolecules 5, 284-294, 2004). La solution d'agent réticulant est mise au contact du film durant toute la nuit à 4°C. Puis les films sont rincés pendant 1 heure avec du tampon PBS afin de stopper la réticulation et éliminer les produits solubles de la réaction. Les films suivants comprenant 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 paires de couches ont été synthétisés selon le protocole décrit ci-dessus : HAlOC10/QCHI-2 ; HAlOC10/QCHI-3 ; HAlOC10/QCHI-4 ; HAlOC10/QCHI-5 ; HA20C10/QCHI-2 ; HA20C10/QCHI-3 ; HA20C10/QCHI-4 ; HA20C10/QCHI-5 ; HAlOC10/PLL et HA20C10/PLL. La croissance des films (PLL/HA greffé hydrophobe) et (QCHI/HA greffé hydrophobe) a été suivie par spectroscopie infrarouge et par spectroscopie UV. EXAMPLE 1 Preparation of hydrophobic grafted / PLL or QCHI HA films The polyelectrolyte solutions were prepared in PBS buffer (phosphate buffered saline pH 7.4) at a concentration of: 2 g / L for the hydrophobic grafted HA ( HA20C10 or HAlOC10), - 0.5 g / L for PLL and - 2 g / L for QCHI (QCHI-1, QCHI-2, QCHI-3, QCHI-4 or QCHI-5) A precursor layer of poly (Ethylenimine) (5 mg / mL) is deposited to increase the adhesion of the film to the bottom of the well, then the polyelectrolyte solutions (50 μL) are deposited successively in each well. After 8 minutes of adsorption, the wells are rinsed twice for 1 min using the PBS buffer. The sequence is repeated until a film comprising 8 pairs of layers is obtained (acidic polysaccharide / cationic biopolymer) g. For the cross-linking experiments of the water-soluble carbodiimide films, 1-ethyl-3- (3-dimethylamino-propyl) carbodiimide (EDC, 200 mM) was introduced in contact with the films in the presence of N-hydrosulfosuccinimide (50 mM). . This reaction, which is carried out in a medium containing 0.15 M NaCl adjusted to pH 5.5, consists of reacting the ammonium groups of the PLL with the carboxylic groups of the hydrophobic grafted HA to form covalent bonds of amide type (Richert Biomacromolecules 5, 284-294, 2004). The crosslinking agent solution is brought into contact with the film overnight at 4 ° C. Then the films are rinsed for 1 hour with PBS buffer in order to stop the crosslinking and eliminate the soluble products of the reaction. The following films comprising 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 pairs of layers were synthesized according to the protocol described above: HAlOC10 / QCHI-2; HAlOC10 / QCHI-3; HAlOC10 / QCHI-4; HAlOC10 / QCHI-5; HA20C10 / QCHI-2; HA20C10 / QCHI-3; HA20C10 / QCHI-4; HA20C10 / QCHI-5; HAlOC10 / PLL and HA20C10 / PLL. Growth of films (hydrophobic grafted PLL / HA) and hydrophobic grafted QCHI / HA were followed by infrared spectroscopy and UV spectroscopy.
En particulier, la Figure 1 représente la croissance des films (PLL/HA20C10) et (QCHI-4/HA20C10) suivie : (A) par spectroscopie d'absorbance à 230 nm, et (B) par spectroscopie infrarouge en mode réflexion totale interne, qui permet d'obtenir la masse adsorbée. In particular, FIG. 1 represents the growth of the films (PLL / HA20C10) and (QCHI-4 / HA20C10) followed: (A) by absorbance spectroscopy at 230 nm, and (B) by infrared spectroscopy in total internal reflection mode which makes it possible to obtain the adsorbed mass.
La figure lA représente l'absorbance à 230 nm (unité arbitraire) en fonction du nombre de paires de couches déposées. La figure 1B représente la masse totale déposée (en ng/cm2), mesurée par spectroscopie infrarouge, en fonction du nombre de paire de couches. Figure 1A shows the absorbance at 230 nm (arbitrary unit) as a function of the number of deposited layer pairs. FIG. 1B represents the total mass deposited (in ng / cm 2), measured by infrared spectroscopy, as a function of the number of pairs of layers.
Exem le 2 : Pré aration de microca suies HA20C 10/ CHI-4 et HA20C 10/PLL Des microcapsules ont été préparées en utilisant du carbonate de calcium comme particule colloïdales biodégradables. Ces microparticules ont été synthétisées à partir de solutions de CaClz et de Na2CO3 (comme décrit par A.A. Antipov, D. Shchukin, Y. Fedutik, A.I. Petrov, G.B. Sukhorukov, H. Mohwald, Carbonate microparticles for hollow polyelectrolyte capsules fabrication, Colloids and Surfaces, A: Physicochemical and Engineering Aspects, 224 (2003) 175-183, et par D.V. Volodkin, A.I. Petrov, M. Prevot, G.B. Sukhorukov, Matrix Polyelectrolyte Microcapsules: New System for Macromolecule Encapsulation, Langmuir, 20 (2004) 3398-3406). Les microparticules de CaCO3 ont été revêtues par le technique de dépôt couche-par- couche en les incubant à une concentration de 2 % (m/v) (comme décrit par A.I. Petrov, D.V. Volodkin, G.B. Sukhorukov, Protein-Calcium Carbonate Coprecipitation: A Tool for Protein Encapsulation, Biotechnology Progress, 21 (2005) 918-925) dans une solution aqueuse (0,15 M de NaCl, pH 6,5) de HA20C10 (CI, = 1 g/1), et de QCHI-4 (CI, = 2 g/1) ou de PLL (CI, = 2 g/L). Après agitation pendant 10 min, les microparticules ont été collectées par centrifugation et les polyélectrolytes résiduels non adsorbés ont été enlevés par deux lavages avec une solution aqueuse de NaCl à 0,01 M (pH 6,5). Après dépôt de 4,5 ou 5 bicouches, le coeur de CaCO3 a été enlevé par traitement avec une solution d'EDTA à 0,1 M (pH 7,2). Pour éviter des dommages mécaniques de la coque de polyélectrolyte « molle », les ions dissous résultant de la décomposition CaCO3 ont été enlevés par dialyse contre de l'eau pure, en utilisant des membranes à dialyse Spectra/Por® avec un seuil de coupure de 6-8 kDa. Lorsque la poly(L-lysine) est utilisée dans les multicouches avec du HA greffé hydrophobe, comme le HA20C10/PLL, sur les particules de CaCO3, les particules revêtues du film sont été incubées avec la solution EDC (400mM) /sulfo-NHS (100 mM) à pH 6,5 pendant 12h, afin de procéder à une réticulation des couches. Les particules sont ensuite dissoutes par agitation de la dispersion de particules dans une solution aqueuse d'EDTA 0,1 M (pH=7,2). Les microcapsules suivantes ont été synthétisées selon le protocole ci-dessus : - (HA20C10/QCHI-4)5 ; (HA20C10/QCHI-4)4 (5 et 4 indiquant respectivement le nombre de bicouches déposées) ; et - (HA20C10/PLL)4,5. Example 2: Preparation of HA20C 10 / CHI-4 and HA20C 10 / PLL microbiota microcapsules Microcapsules were prepared using calcium carbonate as a biodegradable colloidal particle. These microparticles were synthesized from solutions of CaCl 2 and Na 2 CO 3 (as described by AA Antipov, D. Shchukin, Y. Fedutik, AI Petrov, GB Sukhorukov, H. Mohwald, Carbonate Microparticles for Hollow Polyelectrolyte Capsules Manufacturing, Colloids and Surfaces , A: Physicochemical and Engineering Aspects, 224 (2003) 175-183, and DV Volodkin, AI Petrov, M. Prevot, GB Sukhorukov, Matrix Polyelectrolyte Microcapsules: New System for Macromolecule Encapsulation, Langmuir, 20 (2004) 3398-3406. ). The CaCO3 microparticles were coated by the layer-by-layer deposition technique by incubating at a concentration of 2% (w / v) (as described by AI Petrov, DV Volodkin, GB Sukhorukov, Protein-Calcium Carbonate Coprecipitation: A Tool for Protein Encapsulation, Biotechnology Progress, 21 (2005) 918-925) in an aqueous solution (0.15 M NaCl, pH 6.5) HA20C10 (CI, = 1 g / l), and QCHI- 4 (CI = 2 g / l) or PLL (CI = 2 g / l). After stirring for 10 min, the microparticles were collected by centrifugation and the unadsorbed residual polyelectrolytes were removed by two washes with a 0.01 M aqueous NaCl solution (pH 6.5). After depositing 4.5 or 5 bilayers, the CaCO3 core was removed by treatment with 0.1 M EDTA solution (pH 7.2). To avoid mechanical damage to the "soft" polyelectrolyte shell, the dissolved ions resulting from CaCO3 decomposition were removed by dialysis against pure water, using Spectra / Por® dialysis membranes with a cut-off threshold of 6-8 kDa. When poly (L-lysine) is used in the multilayers with hydrophobic grafted HA, such as HA20C10 / PLL, on the CaCO3 particles, the film-coated particles are incubated with the EDC solution (400 mM) / sulfo-NHS (100 mM) at pH 6.5 for 12h, in order to crosslink the layers. The particles are then dissolved by stirring the dispersion of particles in an aqueous solution of 0.1 M EDTA (pH = 7.2). The following microcapsules were synthesized according to the protocol above: - (HA20C10 / QCHI-4) 5; (HA20C10 / QCHI-4) 4 (5 and 4 respectively indicating the number of bilayers deposited); and - (HA20C10 / PLL) 4.5.
Exemple 3 : Inclusion d'une sonde fluorescente dans un film Cet exemple porte sur l'inclusion dans des films multicouches d'une sonde fluorescence hydrophobe, le Nile Red, abrégé NR, communément utilisé comme modèle de drogue hydrophobe. Il est connu que la fluorescence du Nile Red dépend de l'environnement dans lequel il se trouve (Gautier et al., J. Controlled Release 1999, 60, 235) et qu'elle est nulle en milieu non-polaire. La capacité de films plans obtenus par dépôt alterné de d'acide hyaluronique greffé hydrophobe HAlOC10 ou HA20C10 et biopolymére de type chitosane greffé QCHI à piéger le Nile Red a été analysée. Dans le présent exemple, la sonde a été pré-complexée aux dérivés hydrophobes du HA. En figure 2 sont présentées les mesures de l'intensité de fluorescence (unité arbitraire) obtenues pour différents types de films en fonction du nombre de couches d'acide hyaluronique hydrophobe (8 indiquant 8 paires de couches QCHI/HA greffé hydrophobe au total). Les longueurs d'onde excitation et d'émission pour le NR sont respectivement : 590 + 5 nm et 650 + 5 nm. Plus précisément, la figure 2 présente l'incorporation du Nile Red dans différents types de HA greffé hydrophobe/QCHI suivi par spectrofluorimétrie en faisant varier le nombre de couches de HA greffé hydrophobe avec un concentration de Nile Red fixée à 10 µM . Il apparaît que les films à base de HA20C10 présentent une intensité de fluorescence beaucoup plus élevée que ceux contenant le HAlOC10. Ceci indique que l'incorporation de Nile Red est supérieure avec HA20C10 qu'avec HAlOC10. La fluorescence des films augmente également avec le taux de greffage du chitosane quaternarisé, montrant un effet synergique des deux polysaccharides modifiés vis-à-vis de l'incorporation de molécules hydrophobes. Example 3: Inclusion of a fluorescent probe in a film This example relates to the inclusion in multilayer films of a hydrophobic fluorescence probe, Nile Red, abbreviated NR, commonly used as a hydrophobic drug model. It is known that the fluorescence of Nile Red depends on the environment in which it is located (Gautier et al., J. Controlled Release 1999, 60, 235) and that it is zero in a non-polar medium. The capacity of flat films obtained by alternating deposition of hydrophobic grafted hyaluronic acid HAlOC10 or HA20C10 and biopolymer of QCHI grafted chitosan type to trap the Nile Red was analyzed. In the present example, the probe has been pre-complexed with the hydrophobic derivatives of HA. FIG. 2 shows the measurements of the fluorescence intensity (arbitrary unit) obtained for different types of films as a function of the number of layers of hydrophobic hyaluronic acid (8 indicating 8 pairs of hydrophobic grafted QCHI / HA layers in total). The excitation and emission wavelengths for the NR are respectively 590 + 5 nm and 650 + 5 nm. More precisely, FIG. 2 shows the incorporation of Nile Red into different types of hydrophobic grafted HA / QCHI followed by spectrofluorimetry by varying the number of hydrophobic grafted HA layers with a Nile Red concentration fixed at 10 μM. It appears that HA20C10-based films have a much higher fluorescence intensity than those containing HAlOC10. This indicates that incorporation of Nile Red is greater with HA20C10 than with HAlOC10. The fluorescence of the films also increases with the degree of grafting of the quaternized chitosan, showing a synergistic effect of the two modified polysaccharides with respect to the incorporation of hydrophobic molecules.
L'incorporation de molécules hydrophobes dans les films peut donc être aisément modulée en fonction du taux de greffage des polysaccharides modifiés The incorporation of hydrophobic molecules in the films can therefore be easily modulated according to the degree of grafting of the modified polysaccharides
Exemple 4 : Inclusion du Nile Red (sonde fluorescente) dans des capsules La capacité de ces mêmes films déposés sur un support biodégradable, en l'occurrence des 30 microparticules de carbonate de calcium à pH 6,5, à former des microcapsules a été évaluée. Les dérivés testés sont les capsules obtenues dans l'exemple 2 (HA20C10/QCHI-4)5 ont conduits de manière remarquable à la formation de capsules après dissolution du coeur de CaCO3. Ce procédé, utilisant des particules biocompatibles et faciles à dissoudre par traitement avec un agent chélatant (acide éthylénediaminetétraacétique, EDTA), permet ainsi d'obtenir des vecteurs à base de biopolyméres originaux dans des conditions douces et non toxiques. EXAMPLE 4 Inclusion of Nile Red (Fluorescent Probe) in Capsules The capacity of these same films deposited on a biodegradable support, in this case calcium carbonate microparticles at pH 6.5, to form microcapsules was evaluated. . The derivatives tested are the capsules obtained in Example 2 (HA20C10 / QCHI-4) 5 have remarkably led to the formation of capsules after dissolution of the CaCO3 core. This method, using biocompatible particles that are easy to dissolve by treatment with a chelating agent (ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), thus makes it possible to obtain vectors based on novel biopolymers under mild and non-toxic conditions.
Ces capsules, de façon similaire aux films plans, présentent en outre l'avantage de pouvoir contenir des molécules hydrophobes insolubles dans l'eau. Ceci est confirmé par observation en microscopie confocale de microcapsules contenant du Nile Red dans leur paroi. En effet, la fluorescence observée dans les parois des capsules est une preuve de leur incorporation et de leur localisation dans un environnement hydrophobe. These capsules, similarly to the flat films, also have the advantage of being able to contain hydrophobic molecules insoluble in water. This is confirmed by observation in confocal microscopy microcapsules containing Nile Red in their wall. Indeed, the fluorescence observed in the walls of the capsules is a proof of their incorporation and their location in a hydrophobic environment.
La figure 3 est une image de microscopie confocale à balayage laser de capsules de HA20C10/QCHI (taux = 110 %) contenant du Nile Red dans la paroi. La paroi claire des capsules est due à la fluorescence du Nile Red piégé dans les nanodomaines hydrophobes. La forme de ces capsules est sphérique, et leur diamètre est d'environ 5 µm, correspondant à celle des particules de CaCO3. Par ailleurs, ces capsules sont homogènes en taille. Les images obtenues par microscopie électronique à balayage après séchage des capsules montrent la présence d'un grand nombre de capsules à base de HA20C10. La Figure 4, image de microscopie électronique à balayage de capsules de (HA20C10/QCHI-4)5 après séchage, montre bien cette homogénéité. La quantité de Nile Red incorporée dans les capsules (HA20C10/QCHI-4)5 a été estimée 20 en réalisant des mesures de fluorescence après extraction du Nile Red des capsules avec de l'éthanol par le protocole suivant. On prélève 200 µL de suspension de capsules dans le PBS. Après les avoir centrifugées (4000 rpm, 4 min, 20 °C), on élimine la phase aqueuse et on ajoute 0.5 mL d'EtOH . Après centrifugation (4000 rpm, 4 min, 20 °C), le surnageant contenant la drogue est récupérée. 25 Cette opération est répétée 2 fois. Les solutions alcooliques sont rassemblées et analysées à l'aide d'un lecteur de fluorescence microplaques (Infinite 1000, Tecan, Autriche). La concentration en NR est déterminée en utilisant une courbe étalon préalablement établie à partir de solutions de NR dans EtOH de concentrations connues. La concentration par capsules est déduite du nombre de capsules par mL de suspension. 30 Celui-ci est déterminé à l'aide d'une chambre de comptage Petroff-Hausser. La quantité dans chaque capsule déduite de la courbe de calibration du Nile Red dans l'éthanol est de l'ordre de 0,17 pg. Ceci correspond à une concentration par capsule d'environ 64 mM, c'est-à-dire environ 6400 fois la concentration du Nile Red dans la solution aqueuse initiale de HA20C 10 (CNile Red = 10 µM). Dans le cas des capsules (HA20C10/PLL)4.5 réticulées chimiquement (telles que décrites en exemple 2), la concentration par capsule est d'environ 3,4 mM, indiquant une capacité 5 d'incorporation légèrement inférieure pour ces capsules. La libération de drogue et en l'occurrence de Nile Red en fonction du temps est déterminée de la manière suivante : On répartit 5 mL d'une suspension de capsules dans le PBS en 5 échantillons de 1 mL (J0, J2, J4, J6 et J8). Dans l'échantillon J0, on prélève 2 x 200 µL de suspension de capsules. 10 Les 2 prélèvements subissent un traitement similaire à celui décrit ci-dessus pour doser la molécule incorporée dans les capsules. Deux prélèvements sont effectués afin de confirmer les valeurs. Les échantillons J2, J4, J6 et J8 sont introduits dans des membranes à dialyse (membranes Spectra/Por® avec un seuil de coupure de 6-8 kDa), puis ces derniers sont immergés dans 200 mL de PBS. Chaque solution (J2, J4, J6 et J8) subit 4 lavages avec 15 200 mL de PBS pendant 2 jours. Pour chaque échantillon J2, J4, J6 et J8, on prélève respectivement au bout de 2, 4, 6 et 8 jours, 2 x 200 µL de suspension de capsules. Les 2 prélèvements subissent un traitement similaire à celui décrit ci-dessus pour doser la molécule incorporée dans les capsules. L'analyse de la quantité de Nile Red libérée par les capsules (HA20C10/QCHI-4)5 en 20 fonction du temps met en évidence une libération lente sur plusieurs jours et ce, bien que le milieu aqueux environnant soit changé deux fois par jour. La figure 5 représente la diminution de l'intensité de fluorescence (en %) en fonction du temps (jours) des capsules (HA20C10/QCHI-4)5 traduisant la libération du Nile Red. Ceci montre une affinité élevée de la molécule hydrophobe vis-à-vis de la paroi 25 multicouche. Cela démontre le potentiel de ces systèmes multicouches comme vecteur de PA actifs hydrophobes. Figure 3 is a confocal laser scanning microscopy image of HA20C10 / QCHI capsules (rate = 110%) containing Nile Red in the wall. The clear wall of the capsules is due to the fluorescence of the Nile Red trapped in the hydrophobic nanodomains. The shape of these capsules is spherical, and their diameter is about 5 microns, corresponding to that of CaCO3 particles. Moreover, these capsules are homogeneous in size. The images obtained by scanning electron microscopy after drying the capsules show the presence of a large number of capsules based on HA20C10. FIG. 4, scanning electron microscopy image of (HA20C10 / QCHI-4) capsules after drying, clearly shows this homogeneity. The amount of Nile Red incorporated into the capsules (HA20C10 / QCHI-4) was estimated by performing fluorescence measurements after extraction of the Nile Red from the capsules with ethanol by the following protocol. 200 μl of suspension of capsules in PBS are taken. After centrifugation (4000 rpm, 4 min, 20 ° C), the aqueous phase is removed and 0.5 mL of EtOH. After centrifugation (4000 rpm, 4 min, 20 ° C), the supernatant containing the drug is recovered. This operation is repeated twice. The alcoholic solutions are collected and analyzed using a microplate fluorescence reader (Infinite 1000, Tecan, Austria). The concentration of NR is determined using a standard curve previously established from solutions of NR in EtOH of known concentrations. The concentration per capsule is deduced from the number of capsules per mL of suspension. This is determined using a Petroff-Hausser counting chamber. The amount in each capsule deduced from the calibration curve of Nile Red in ethanol is of the order of 0.17 μg. This corresponds to a concentration per capsule of approximately 64 mM, that is to say approximately 6400 times the concentration of Nile Red in the initial aqueous solution of HA20C (CNile Red = 10 μM). In the case of chemically crosslinked capsules (HA20C10 / PLL) 4.5 (as described in Example 2), the concentration per capsule is about 3.4 mM, indicating a slightly lower incorporation capacity for these capsules. The drug release and in this case Nile Red as a function of time is determined as follows: 5 ml of a suspension of capsules in PBS are divided into 5 samples of 1 ml (J0, J2, J4, J6 and J8). In sample J0, 2 x 200 μl of suspension of capsules are taken. The two samples undergo a treatment similar to that described above for assaying the molecule incorporated in the capsules. Two samples are taken to confirm the values. Samples J2, J4, J6 and J8 are introduced into dialysis membranes (Spectra / Por® membranes with a cutoff of 6-8 kDa), and these are immersed in 200 mL of PBS. Each solution (J2, J4, J6 and J8) is washed 4 times with 200 mL PBS for 2 days. For each sample J2, J4, J6 and J8, 2 x 200 μl of suspension of capsules are taken after 2, 4, 6 and 8 days, respectively. The 2 samples undergo a treatment similar to that described above for assaying the molecule incorporated in the capsules. Analysis of the amount of Nile Red released by the capsules (HA20C10 / QCHI-4) as a function of time shows a slow release over several days, although the surrounding aqueous medium is changed twice daily. . Figure 5 shows the decrease in fluorescence intensity (in%) as a function of time (days) of the capsules (HA20C10 / QCHI-4) reflecting the release of Nile Red. This shows a high affinity of the hydrophobic molecule for the multilayer wall. This demonstrates the potential of these multilayer systems as a vector of hydrophobic active PAs.
Exemple 5 : Inclusion de principes actifs Paclitaxel et Saquinavir Des principes actifs hydrophobes ont été incorporés dans des capsules et/ou des films à 30 base de HA greffé hydrophobe et de QCHI tels que décrit en exemple 3 : - un agent anti-cancéreux puissant: le paclitaxel (nom commercial pour le Taxol) qui présente une activité prouvée contre de nombreuses tumeurs solides humaines et qui est utilisé pour le traitement de cancers du sein, de l'ovaire et du poumon, et 22 - un puissant agent anti-VIH : le Saquinavir, inhibiteur de protéase VIH. Example 5: Inclusion of active ingredients Paclitaxel and Saquinavir Hydrophobic active ingredients were incorporated in hydrophobic grafted HA capsules and / or films and QCHI as described in Example 3: a powerful anti-cancer agent: paclitaxel (trade name for Taxol), which has proven activity against many solid human tumors and is used for the treatment of breast, ovarian and lung cancers, and 22 - a potent anti-HIV agent: Saquinavir, an HIV protease inhibitor.
Exemple 5a : Paclitaxel dans des films plans Pour étudier l'incorporation dans les films du taxol et son relargage, un mélange de 5 paclitaxel et de paclitaxel marqués par un fluorophore (Oregon Green) a été utilisé. La concentration en paclitaxel Oregon Green a été fixée à 1 µM. Les films ont été fabriqués directement au sein de micropuits (Plaque 96 puits Nunc) afin de lire leur absorbance à 230 nm et leur fluorescence au lecteur microplaque (TECAN Infinite 1000, TECAN, Austria) (longueur d'onde d'excitation 496 + 10 et d'émission 524 10 + 10 nm). Ce mélange (Taxol et Taxol-Oregon Green), pré-compléxé aux HA greffé hydrophobe, a été inséré dans des films multicouches selon l'invention, à base de QCHI et de HA greffé hydrophobe, tels que présenté en Figure 6. Cette Figure 6 représente la variation de la fluorescence (unité arbitraire) du Taxol-Oregon 15 Green (A) en fonction du nombre de paires de couches déposées et (B) de la concentration initiale en Taxol (LM) pour différents couples HA greffé hydrophobe /QCHI Ainsi, pour une concentration initiale fixée en Taxol (allant de 1 à 10 µM), la variation de la quantité de Taxol insérée dépend en partie du nombre de paires de couches déposées (Figure 6A). 20 De plus, pour un nombre de couches données, la quantité de Taxol insérée dépend à la fois de la concentration initiale en Taxol lors de la pré-complexation et des taux de greffage des couples des polysaccharides (Figure 6B). L'efficacité maximale est obtenue pour le HA greffé hydrophobe le plus substitué (HA20C10) en combinaison avec le QCHI-5 le plus substitué. Il est à noter que le dérivé 25 QCHI-4 possède des propriétés très proches, alors que le HAlOC10 possède une capacité d'encapsulation inférieure à celle du HA20C10. Example 5a: Paclitaxel in Flat Films To study the incorporation into the films of taxol and its release, a mixture of paclitaxel and paclitaxel labeled with a fluorophore (Oregon Green) was used. Oregon Green paclitaxel concentration was set at 1 μM. The films were manufactured directly in microwells (Nunc 96-well plate) in order to read their absorbance at 230 nm and their fluorescence at the microplate reader (TECAN Infinite 1000, TECAN, Austria) (excitation wavelength 496 + 10 and 524 emission 10 + 10 nm). This mixture (Taxol and Taxol-Oregon Green), pre-supplemented with hydrophobic grafted HA, was inserted into multilayer films according to the invention, based on QCHI and hydrophobic grafted HA, as shown in FIG. 6 represents the variation of fluorescence (arbitrary unit) of Taxol-Oregon Green (A) as a function of the number of deposited layer pairs and (B) of the initial concentration of Taxol (LM) for various hydrophobic grafted HA / QCHI pairs. Thus, for an initial concentration fixed in Taxol (ranging from 1 to 10 μM), the variation of the quantity of Taxol inserted depends in part on the number of pairs of layers deposited (FIG. 6A). In addition, for a given number of layers, the amount of Taxol inserted depends both on the initial Taxol concentration during the pre-complexation and on the grafting rates of the polysaccharide pairs (FIG. 6B). Maximum efficiency is obtained for the most substituted hydrophobic grafted HA (HA20C10) in combination with the most substituted QCHI-5. It should be noted that the QCHI-4 derivative has very similar properties, whereas HAlOC10 has a lower encapsulation capacity than HA20C10.
Exemple 5b : Saquinavir dans des films plans Le Saquinavir, pré-compléxé aux HA greffé hydrophobe, a été inséré dans des films 30 multicouches selon l'invention, à base de QCHI-5/HA greffé hydrophobe et PLL/HA greffé hydrophobe, tels que présentés en Figure 7. La concentration initiale fixée en saquinavir est de 10, 50 ou 100 µM. Example 5b: Saquinavir in flat films Saquinavir, pre-supplemented with hydrophobic grafted HA, was inserted into multilayer films according to the invention, based on hydrophobic grafted QCHI-5 / HA and hydrophobic grafted PLL / HA, such as as shown in Figure 7. The initial concentration of saquinavir is 10, 50 or 100 μM.
L'insertion du Saquinavir dans les films plans, construits dans des plaques 96 puits, a été quantifiée en mesurant la fluorescence des films, due à l'incorporation du Saquinavir. En effet, celui-ci possède des propriétés de fluorescence intrinsèque. La fluorescence des films a été donc été mesurée en fonction du nombre de couches déposées, pour les films formés à partir de PLL ou de QCHI-5 (Figure 7). Les longueurs d'onde excitation et d'émission pour le Saquinavir sont respectivement : 239 ± 10 nm et 362 ± 10 nm. La Figure 7 représente la variation de la fluorescence (unité arbitraire) du Saquinavir en fonction du nombre de paires de couches déposées pour des films à base de QCHI-5/HA greffé hydrophobe et PLL/HA greffé hydrophobe. The insertion of Saquinavir into the flat films, constructed in 96-well plates, was quantified by measuring the fluorescence of the films, due to the incorporation of Saquinavir. Indeed, it has intrinsic fluorescence properties. The fluorescence of the films was therefore measured as a function of the number of layers deposited, for films formed from PLL or QCHI-5 (FIG. 7). The excitation and emission wavelengths for Saquinavir are 239 ± 10 nm and 362 ± 10 nm, respectively. Figure 7 shows the variation in fluorescence (arbitrary unit) of Saquinavir as a function of the number of deposited layer pairs for QCHI-5 / HA hydrophobically grafted and hydrophobic grafted PLL / HA films.
Exemple 5c : Saquinavir dans des microcapsules Du Saquinavir a été également incorporé dans des microcapsules et la quantité de drogue hydrophobe a été estimée en réalisant des mesures d'absorbance à l'aide d'un lecteur microplaque (TECAN) (longueur d'onde : 239 nm) après extraction du Saquinavir des capsules avec du méthanol. On procède selon le protocole décrit dans l'exemple 4. La concentration en Saquinavir est déterminée en utilisant une courbe étalon préalablement établie à partir de solutions de concentrations connues en Saquinavir dans le méthanol. Les quantités de Saquinavir, exprimées par capsule, sont présentées dans le tableau 1. Ce tableau 1 présente les quantités moyennes de Saquinavir incorporés par capsule de (HA20C10/QCHI-4)5 et (HA20C10/PLL)4, telles que décrites en exemple 2. Example 5c: Saquinavir in Microcapsules Saquinavir was also incorporated into microcapsules and the amount of hydrophobic drug was estimated by performing absorbance measurements using a microplate reader (TECAN) (wavelength: 239 nm) after extraction of Saquinavir capsules with methanol. The procedure is carried out according to the protocol described in Example 4. The Saquinavir concentration is determined using a standard curve previously established from solutions of known concentrations of Saquinavir in methanol. The amounts of Saquinavir, expressed per capsule, are shown in Table 1. This Table 1 shows the average amounts of Saquinavir incorporated per capsule of (HA20C10 / QCHI-4) and (HA20C10 / PLL) 4, as described by example. 2.
Tableau 1 0,085 0,064 uantité insérée par capsules (pg/capsule) Quantité insérée par 0,127 10-3 0,095 x 10-3 capsules (pmoFcapsule) Concentration dans une 15,38 12 capsule (mM) Ces données permettent de démontrer l'excellente capacité d'incorporation des capsules en 25 Saquinavir. Table 1 0.085 0.064 inserted per capsule (pg / capsule) Amount inserted per 0.127 10-3 0.095 x 10-3 capsules (pmoFcapsule) Concentration in a 15.38 12 capsule (mM) These data demonstrate the excellent ability to incorporation of capsules into Saquinavir.
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