PL235088B1

PL235088B1 - Composition in the form of gel

Info

Publication number: PL235088B1
Application number: PL420907A
Authority: PL
Inventors: Artur WILANDT; Dt Artur Wilan; Krzysztof Lemke; Jan PROCEK; Jan Rocek
Original assignee: Biovico Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2020-05-18
Also published as: WO2018182436A2; WO2018182436A3; PL420907A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest nowa kompozycja zawierająca kwas hialuronowy, fosfolipidy, rozpuszczalne związki krzemu do zastosowania w układzie buforującym. Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie kompozycji do leczenia bólu stawów, uszkodzeń stawów/ścięgien, zapaleniu stawów w tym Reumatoidalnego Zapalenia Stawów (RZS), oraz jako induktor kolagenu, wypełniacz kosmetyczny.The subject of the invention is a new composition containing hyaluronic acid, phospholipids, soluble silicon compounds for use in a buffering system. The invention also relates to the use of the composition for the treatment of joint pain, joint / tendon injuries, arthritis including Rheumatoid Arthritis (RA), and as a collagen inducer, cosmetic filler.

Osteoartretyzm (OA), czyli choroba zwyrodnieniowa stawów, jest przewlekłą chorobą o podłożu zapalnym i najczęstszą przyczyną zaburzeń funkcjonowania stawów na świecie. Charakteryzuje się objawami takimi jak: postępujący zanik tkanki chrzęstnej i ubytek płynu stawowego, co powoduje chroniczny ból oraz obniżenie sprawności ruchowej. Czynnikami sprzyjającymi rozwojowi OA są mechaniczne obciążenia stawu kolanowego (np. nadwaga, czy wcześniejsze urazy kolana), wiek, płeć, a także predyspozycje genetyczne. Osoby chorujące na osteoartretyzm odczuwają uciążliwy, trudny do leczenia ból stawów, który w dalszym ciągu jest wyzwaniem dla dzisiejszej medycyny [Sarzi-Puttini P. et al., Semin Arthritis Rheu, 2005].Osteoarthritis (OA), or osteoarthritis, is a chronic inflammatory disease and the most common cause of joint dysfunction in the world. It is characterized by symptoms such as: progressive loss of cartilage and loss of synovial fluid, which causes chronic pain and reduced mobility. The factors contributing to the development of OA are mechanical stresses on the knee joint (e.g. overweight or previous knee injuries), age, sex, and genetic predisposition. People suffering from osteoarthritis experience troublesome, difficult to treat joint pain, which is still a challenge for today's medicine [Sarzi-Puttini P. et al., Semin Arthritis Rheu, 2005].

Wczesne zastosowanie skutecznej terapii hamuje postęp choroby, zapobiega powikłaniom oraz umożliwia pełen powrót do zdrowia. Odpowiednia funkcja stawu polega na jego zdolności do absorbcji i odpowiedzi na stres mechaniczny. Tworzenie kolagenu przez chondrocyty warunkowane jest obecnością kofaktora - wit. C oraz jonów niezbędnych do enzymatycznego przekształcenia prokolagenu w funkcjonalny kolagen II o potrójnej helisie. W patomechanizmie OA obserwowana jest zwiększona degradacja macierzy zewnątrzkomórkowej poprzez siły mechaniczne, zwiększoną aktywność metaloproteinaz i agrekanaz. Rozpad sieci kolagenowej i spadek zdolności do wiązania jonów przez negatywnie naładowane proteoglikany prowadzi do znacznego upośledzenia możliwości wiązania wody przez macierz, a tym samym wpływa na znaczące zmiany w funkcjach mechanicznych stawu (Grimmer et al. 2006). Chondrocyty w początkowej fazie choroby ze stanu wyciszonego przechodzą w stan aktywacji i jednocześnie nadprodukują składowe macierzy, jak i enzymy degradujące macierz. Dodatkowo zaburzona homeostaza w produkcji czynników prozapalnych (IL-1a, IL-1, TNF-alfa) i przeciwzapalnych (I-4, IL-10, IL-1ra) wzmaga działalność enzymów proteolitycznych. Pogłębiające się zmiany patologiczne hamują działalność regeneracyjną tkanki chrzęstnej. Istotnym elementem naprawczym jest ukierunkowanie różnicowania komórek mezenchymalnych do prawidłowych chondrocytów. Mają one bezpośredni wpływ na redukcję odpowiedzi zapalnej w chorobowo zmienionej tkance i wzmagają procesy regeneracyjne w osteoartrozie (Justin D Glenn and Katharine A Whartenby 2014). Chondrogeneza zachodzi jako rezultat nagromadzenia komórek mezenchymalnych wykazujących ekspresję kolagenu I, III i V i różnicowanie w progenitory chondrocytów produkujących kolagen II, IX i XI. Wpływ na różnicowanie komórek mezenchymalnych mają czynniki takie jak BMP-5; FGF-4,8,10; N-kadheryna, perlekan, TGF beta 1 i 2. Napływ komórek mezenchymalnych do miejsca zapalenia warunkowany jest wydzielaniem chemokiny: zrębowego czynnika wzrostu (SDF-1) oraz nadekspresją na powierzchni komórek receptora chemokin typu 4 (CXCR4).Early application of effective therapy inhibits the progression of the disease, prevents complications and enables full recovery. The proper function of a joint is its ability to absorb and respond to mechanical stress. The formation of collagen by chondrocytes is conditioned by the presence of a cofactor - vit. C and the ions necessary for the enzymatic conversion of procollagen into functional triple helix collagen II. In the pathomechanism of OA, increased degradation of the extracellular matrix through mechanical forces, increased activity of metalloproteinases and aggrecanases is observed. The disintegration of the collagen network and the decrease in the ability to bind ions by negatively charged proteoglycans leads to a significant impairment of the matrix's ability to bind water, and thus influences significant changes in the mechanical functions of the joint (Grimmer et al. 2006). In the initial stage of the disease, chondrocytes pass from the silent state to the activation state and at the same time overproduce matrix components and matrix-degrading enzymes. Additionally, disturbed homeostasis in the production of pro-inflammatory factors (IL-1a, IL-1, TNF-alpha) and anti-inflammatory (I-4, IL-10, IL-1ra) increases the activity of proteolytic enzymes. The deepening pathological changes inhibit the regenerative activity of cartilage tissue. An important repair element is the targeting of mesenchymal cell differentiation to normal chondrocytes. They have a direct impact on the reduction of the inflammatory response in the diseased tissue and enhance the regenerative processes in osteoarthritis (Justin D Glenn and Katharine A Whartenby 2014). Chondrogenesis occurs as a result of the accumulation of mesenchymal cells expressing collagen I, III and V and differentiation into the progenitors of chondrocytes producing collagen II, IX and XI. Factors such as BMP-5 have an influence on the differentiation of mesenchymal cells; FGF-4, 8, 10; N-cadherin, perlekan, TGF beta 1 and 2. The influx of mesenchymal cells to the site of inflammation is conditioned by the secretion of the chemokine: stromal growth factor (SDF-1) and overexpression on the cell surface of the type 4 chemokine receptor (CXCR4).

Jednym ze sposobów przeciwdziałania OA jest wykorzystanie związków naturalnie występujących w organizmie, które m.in. pozwalają zachować prawidłowe parametry mazi stawowej. Przykładem takiego związku - polimeru - jest kwas hialuronowy (HA) [Kogan, G, et al., Biotechnol Lett, 2007, 29, 17; Vincent A.K., et al., Open Orthop J, 2013, 7, 378]. Jest to polisacharyd, glikozaminoglikan, zbudowany z występujących na przemian jednostek kwasu D-glukuronowego oraz N-acetylo-D-glukozaminy [Zhang J., et al. Mat Sci Eng, 2014, 43, 547]. HA obecny jest w skórze, mazi stawowej, ciele szklistym oka, jest składnikiem płynów ustrojowych i tkanek łącznych. W organizmie ludzkim przyczynia się do optymalnego funkcjonowania wielu procesów oraz systemów biologicznych. Natomiast jego obecność w stawie zapewnia odpowiednie właściwości reologiczne mazi stawowej oraz optymalne smarowanie powierzchni stawowych. Rolą endogennego HA jest także organizacja strukturalna macierzy zewnątrzkomórkowej, wspomaganie odżywiania chrząstki i pośredniczenie w regulacji rozwoju komórek (m.in. w proliferacji, różnicowaniu czy migracji) [Prasad Net al., Adv Food Nutr Res, 2014, 72, 137]. W postępującym OA dochodzi do degradacji HA i towarzyszącym mu wzrostowi ekspresji enzymów odpowiedzialnych za degradację elementów składowych chrząstki - kolagenu i proteoglikanu. Prowadzi to do utraty zdolności absorbowania i przenoszenia naprężeń mechanicznych przez staw kolanowy, a w rezultacie do sztywności stawu i bólu odczuwanego przez pacjenta.One of the ways to counteract OA is to use compounds naturally occurring in the body, which include allow to maintain the proper parameters of the synovial fluid. An example of such a compound - a polymer - is hyaluronic acid (HA) [Kogan, G, et al., Biotechnol Lett, 2007, 29, 17; Vincent A.K., et al., Open Orthop J, 2013, 7, 378]. It is a polysaccharide, a glycosaminoglycan, composed of alternating units of D-glucuronic acid and N-acetyl-D-glucosamine [Zhang J., et al. Mat Sci Eng, 2014, 43, 547]. HA is present in the skin, synovial fluid, vitreous body of the eye, it is a component of body fluids and connective tissues. In the human body, it contributes to the optimal functioning of many biological processes and systems. However, its presence in the joint ensures appropriate rheological properties of the synovial fluid and optimal lubrication of the joint surfaces. The role of endogenous HA is also the structural organization of the extracellular matrix, supporting the nutrition of cartilage and mediating the regulation of cell development (e.g. in proliferation, differentiation or migration) [Prasad Net al., Adv Food Nutr Res, 2014, 72, 137]. In progressive OA, HA is degraded and the accompanying increase in the expression of enzymes responsible for the degradation of cartilage components - collagen and proteoglycan. This leads to a loss of the ability to absorb and transmit mechanical stresses through the knee joint, resulting in joint stiffness and pain experienced by the patient.

PL 235 088 B1PL 235 088 B1

Uzupełnienie niedoborów HA poprzez dostawową iniekcję HA (wiskosuplementację) jest jedną z metod leczenia wczesnych i średniozaawansowanych stanów OA. Właściwości HA wykorzystywanego do wiskosuplementacji zależą m.in. od zakresu masy cząsteczkowej kwasu hialuronowego, stężenia, stopnia sieciowania oraz jego modyfikacji chemicznej. Dostarczenie do stawu kwasu hialuronowego o odpowiednio dobranych parametrach pozwala zmniejszyć odczuwany ból i przywrócić pełną funkcjonalność stawu kolanowego [Kobayashi Y., et al., Biorheology, 1994, 31,235; Barbucci R., et al., J Biomat Sci, 2000, 11,383; Fam H, et al., Biorheology, 2009, 46, 31; Huin-Amargier C., et al., J Biomed Mater Res A, 2006, 76, 416].The supplementation of HA deficiencies by intra-articular HA injection (viscosupplementation) is one of the methods of treating early and intermediate OA states. The properties of HA used for viscosupplementation depend, among others, on on the range of molecular weight of hyaluronic acid, concentration, degree of cross-linking and its chemical modification. The delivery of hyaluronic acid with appropriately selected parameters to the joint allows to reduce the perceived pain and restore the full functionality of the knee joint [Kobayashi Y., et al., Biorheology, 1994, 31,235; Barbucci, R., et al., J Biomat Sci, 2000, 11,383; Fam H, et al., Biorheology, 2009, 46, 31; Huin-Amargier C., et al., J Biomed Mater Res A, 2006, 76, 416].

Wykorzystanie wysokocząsteczkowego HA wytwarzanego metodą fermentacji pozwala na przywrócenie właściwości wiskoelastycznych płynu synowialnego oraz na uniknięcie problemów alergii, występujących przy użyciu kwasu hialuronowego pochodzenia odzwierzęcego - izolowanego z grzebieni kogucich. Lepkość żelu na bazie kwasu hialuronowego jest zależna od jego masy cząsteczkowej oraz stężenia. Dane literaturowe wskazują, iż lepkość kwasu hialuronowego wzrasta wykładniczo z masą cząsteczkową pomnożoną przez stężenie, a ciśnienie osmotyczne zmienia się w sposób nieliniowy wraz z wzrostem stężenia. Stabilność kwasu hialuronowego w dużej mierze zależy od obecności wolnych rodników, które są odpowiedzialne za jego degradację. Szybkość degradacji zależy także od temperatury oraz pH roztworu. Kwas hialuronowy hydrolizowany jest zarówno w pH niskim (<pH4) jak i wysokim (>pH10), a wzrost temperatury zwiększa szybkość jego degradacji. Szybkość degradacji jest ograniczana poprzez oddziaływanie z dwuwarstwą lipidową zbudowaną z lecytyny. Wykorzystanie lecytyn pozwala ustabilizowanie kwasu hialuronowego w procesie produkcji, a tym samym uzyskanie większej średniej masy cząsteczkowej kwasu hialuronowego oraz lepszych parametrów reologicznych i trybologicznych takich jak większa lepkość i mniejszy współczynnik tarcia. Wykorzystanie kwasu hialuronowego stabilizowanego lecytyną pozwala na wydłużenie czasu jego półtrwania w płynie synowialnym oraz zmniejszenie liczby niezbędnych iniekcji. Lecytyny są naturalnym składnikiem występującym w błonach lipidowych wszystkich żywych komórek. Określenie lecytyna opisuje mieszaninę fosfolipidów i innych składników, takich jak triglicerydy, kwasy tłuszczowe, sterole i glikolipidy. W produkcji przemysłowej lecytyny wytwarzane są z jaj, a także z olejów roślinnych w szczególności z soi, rzepaku i słonecznika. Fosfolipidy wchodzące w skład lecytyny są estrami glicerolowymi kwasu cholinofosforowego i wyższych kwasów tłuszczowych. Fosfolipidy cechują się wyjątkową biokompatybilnością, dlatego w medycynie stosuje się jako nośniki dla leków przeciwnowotworowych np. Cealyx, Marqibo. Kwas hialuronowy oddziałuje z fosfolipidami poprzez elektrostatyczne oddziaływanie z interfazą dwuwarstwy lipidowej, co prowadzi do ograniczenia degradacji i wzrostu lepkości żelu kwasu hialuronowego. Dodatkowo dodanie lecytyny do kwasu hialuronowego powoduje zmniejszenie współczynnika tarcia, a zatem będzie pozytywnie wpływać na właściwości trybologiczne wewnątrz stawu kolanowego [H. BOTHNER Rheology of Hyaluronate, Acta Otolaryngol (Stockh) 1987; Suppl. 442:25-30]. Lecytyna stabilizuje strukturę HA oraz poprawia efekt lubrykacyjny, co ma odzwierciedlenie w pomiarach właściwości reologicznych i trybologicznych. Lecytyna jest mieszaniną fosfolipidów pochodzenia naturalnego, będącą m.in. budulcem błony komórek ludzkich i jest w pełni metabolizowana przez organizm, co czyni ją składnikiem biozgodnym i biodegradowalnym [Fiume Z., Int J Toxicol, 2001,20, 21]. Napływ komórek zapalnych do błony synowialnej i produkcja czynników prozapalnych (głównie IL-13 oraz TNFa) jest powszechne we wszystkich stadiach OA. W zależności od wielkości kwasu hialuronowego może on mieć różne działanie biologiczne. Udowodniono, że wysokocząsteczkowy kwas hialuronowy ma znaczenie przy modulacji odpowiedzi zapalnej. Jako składnik glikokaliksu ma zdolność do interakcji z receptorami błonowymi, zapobiega rozpoznawaniu przez komórki układu immunologicznego, blokuje fagocytozę przez makrofagi oraz hamuje proliferację limfocytów T co ma bezpośredni wpływ na blokowanie stanu zapalnego. W trakcie stanu zapalnego wykryto zdecydowane zróżnicowanie wielkości endogennego kwasu hialuronowego z przewagą mniejszych, zdegradowanych fragmentów, które przestają pełnić funkcję przeciwzapalną (Aaron C. Petrey and Carol A. de la Motte 2014). Działanie kwasu hialuronowego jest także korzystne w uszkodzeniu ścięgien i również opiera się na jego właściwościach przeciwzapalnych i smarujących. HA poprzez redukcję proliferacji fibroblastów oraz stabilizację tworzenia kolagenu III zmniejsza ryzyko występowania zrostów w miejscu regeneracji ścięgien. Dodatek egzogennego kwasu hialuronowego powoduje zmniejszenie ekspresji cytokin prozapalnych oraz zahamowanie fragmentacji i stymulację produkcji endogennego HA. W eksperymentach z udziałem ludzi udowodniono, że implementacja kwasu hialuronowego zwiększa komfort pacjentów poprzez zmniejszenie odczuć bólowych oraz przyspiesza powrót do pełnej aktywności fizycznej.The use of high molecular weight HA produced by the fermentation method allows to restore the viscoelastic properties of the synovial fluid and to avoid allergy problems occurring with the use of hyaluronic acid of animal origin - isolated from rooster's combs. The viscosity of a gel based on hyaluronic acid depends on its molecular weight and concentration. Literature data show that the viscosity of hyaluronic acid increases exponentially with the molecular weight multiplied by the concentration, and the osmotic pressure changes in a non-linear manner with increasing concentration. The stability of hyaluronic acid largely depends on the presence of free radicals, which are responsible for its degradation. The rate of degradation also depends on the temperature and pH of the solution. Hyaluronic acid is hydrolyzed at both low (<pH4) and high (> pH10) pH, and the increase in temperature increases the rate of its degradation. The rate of degradation is limited by the interaction with the lipid bilayer made of lecithin. The use of lecithins allows for the stabilization of hyaluronic acid in the production process, and thus obtaining a higher average molecular weight of hyaluronic acid and better rheological and tribological parameters such as higher viscosity and a lower coefficient of friction. The use of hyaluronic acid stabilized with lecithin allows to extend its half-life in the synovial fluid and to reduce the number of necessary injections. Lecithins are a natural component found in the lipid membranes of all living cells. The term lecithin describes a mixture of phospholipids and other components such as triglycerides, fatty acids, sterols and glycolipids. In industrial production, lecithins are made from eggs, as well as from vegetable oils, in particular soybean, rapeseed and sunflower. Phospholipids included in lecithin are glycerol esters of cholinophosphoric acid and higher fatty acids. Phospholipids are characterized by exceptional biocompatibility, therefore in medicine they are used as carriers for anti-cancer drugs, eg Cealyx, Marqibo. Hyaluronic acid interacts with phospholipids through electrostatic interaction with the lipid bilayer interphase, which reduces the degradation and increases the viscosity of hyaluronic acid gel. In addition, adding lecithin to hyaluronic acid reduces the coefficient of friction, and therefore will positively affect the tribological properties inside the knee joint [H. BOTHNER Rheology of Hyaluronate, Acta Otolaryngol (Stockh) 1987; Suppl. 442: 25-30]. Lecithin stabilizes the HA structure and improves the lubrication effect, which is reflected in the measurements of rheological and tribological properties. Lecithin is a mixture of naturally derived phospholipids, including it is a building block of human cell membranes and is fully metabolized by the body, which makes it a biocompatible and biodegradable component [Fiume Z., Int J Toxicol, 2001, 20, 21]. Influx of inflammatory cells into the synovial membrane and production of pro-inflammatory factors (mainly IL-13 and TNF?) Is common in all stages of OA. Depending on the size of hyaluronic acid, it can have different biological effects. It has been proven that high molecular weight hyaluronic acid is important in modulating the inflammatory response. As a component of glycocalyx, it has the ability to interact with membrane receptors, prevents the cells from recognizing the immune system, blocks phagocytosis by macrophages and inhibits the proliferation of T lymphocytes, which has a direct effect on blocking inflammation. During inflammation, a significant variation in the size of endogenous hyaluronic acid was detected, with the predominance of smaller, degraded fragments that cease to have an anti-inflammatory function (Aaron C. Petrey and Carol A. de la Motte 2014). The action of hyaluronic acid is also beneficial in injuring tendons and is also based on its anti-inflammatory and lubricating properties. HA, by reducing the proliferation of fibroblasts and stabilizing the formation of collagen III, reduces the risk of adhesions at the site of tendon regeneration. The addition of exogenous hyaluronic acid reduces the expression of proinflammatory cytokines and inhibits fragmentation and stimulates the production of endogenous HA. It has been proven in experiments with people that the implementation of hyaluronic acid increases the comfort of patients by reducing pain sensations and accelerates the return to full physical activity.

PL 235 088 B1PL 235 088 B1

Znaczenie biologiczne związków krzemu nie zostało jeszcze do końca zbadane, jednakże wiadomo, iż największy wpływ mają rozpuszczalne krzemiany np.: kwas ortokrzemowy, metakrzemowy, dikrzemowy i trikrzemowy. Wykazano, że niedobór związków krzemu jest związany z ubytkiem tkanki kostnej i niedostateczną syntezą elementów tkanki łącznej takich jak kolagen i glikozaminoglikany. Związki krzemu wpływają na odbudowę chrząstki są wykorzystywane do regeneracji tkanki kostnej. W szczególności kwas ortokrzemowy stymuluje organizm do produkcji kolagenu [Reffitt D.M. et al., Bone, 2003, 32, 127].The biological significance of silicon compounds has not been fully investigated yet, however, it is known that soluble silicates have the greatest impact, e.g. orthosilicic, metasilicic, disilicic and tricosilicic acids. It has been shown that the deficiency of silicon compounds is associated with the loss of bone tissue and insufficient synthesis of connective tissue elements such as collagen and glycosaminoglycans. Silicon compounds help to rebuild cartilage and are used to regenerate bone tissue. In particular, orthosilicic acid stimulates the body to produce collagen [Reffitt D.M. et al., Bone, 2003, 32, 127].

W rosnących kościach stężenie krzemianów jest na równym poziomie co wapnia, magnezu i fosforu. W toku dojrzewania krzemiany zastępowane są wapniem. Wpływają one na obniżenie ekspresji genów TNF-α, który hamuje różnicowanie osteoblastów oraz produkcję macierzy zewnątrzkomórkowej (K.M. Pawelec et al. 2015). Istnieją przesłanki, że krzemiany przyjmowane w diecie wchodzą w interakcję z hormonami estrogenowymi wpływając zwiększenie gęstości kości u kobiet przed menopauzą (Macdonald et al. 2012).In growing bones, the concentration of silicates is at the same level as calcium, magnesium and phosphorus. In the course of maturation, silicates are replaced with calcium. They reduce the expression of TNF-α genes, which inhibits the differentiation of osteoblasts and the production of extracellular matrix (K.M. Pawelec et al. 2015). There are indications that dietary silicates interact with estrogen hormones to increase bone density in premenopausal women (Macdonald et al. 2012).

Krzemiany są także związane w dużych ilościach z glikozaminoglikanami, między innymi siarczanem chondroityny. Biorą udział w syntezie proliny budującej kolagen z kwasu glutaminowego. W obecności witaminy C i żelaza, krzemiany pośredniczą w dodawaniu grup hydroksylowych do reszt proliny prokolagenu i tym samym przekształcenie do kolagenu (Schwarz K and Miline DB. 1972, Carlisle EM and Alpenfels WF. 1984, Carlisle EM, Berger JW, and Alpenfels WF 1981, Carlisle EM and Garvey DL. 1982).Silicates are also bound in large amounts to glycosaminoglycans, including chondroitin sulfate. They take part in the synthesis of collagen-building proline from glutamic acid. In the presence of vitamin C and iron, silicates mediate the addition of hydroxyl groups to the proline residues of procollagen and thus conversion to collagen (Schwarz K and Miline DB. 1972, Carlisle EM and Alpenfels WF. 1984, Carlisle EM, Berger JW, and Alpenfels WF 1981 , Carlisle EM and Garvey DL. 1982).

W ramach intensywnych badań opracowano nową formułę HA z kwasem ortokrzemowym oraz lecytyną stymulującą produkcję kolagenu w pierwotnej hodowli chondrocytów oraz indukującą różnicowanie mezenchymalnych komórek macierzystych do chondrocytów.As part of intensive research, a new HA formula with orthosilicic acid and lecithin was developed to stimulate collagen production in primary chondrocyte culture and induce differentiation of mesenchymal stem cells into chondrocytes.

Terapie farmakologiczne z wykorzystaniem kwasu hialuronowego można podzielić na dwie grupy zależne od struktury chemicznej kwasu hialuronowego:Pharmacological therapies using hyaluronic acid can be divided into two groups depending on the chemical structure of hyaluronic acid:

1. Dostawowe iniekcje natywnego (niezmodyfikowanego) roztworu HA.1. Intra-articular injections of native (unmodified) HA solution.

Zastosowanie natywnego HA prowadzi do natychmiastowego przywrócenia odpowiednich właściwości fizjologicznych i biologicznych mazi stawowej, zmniejsza produkcję i aktywność mediatorów prozapalnych (cytokin), normalizuje syntezę endogennego HA oraz opóźnia degradację chrząstki, stymulując aktywność chondrocytów i syntezę proteoglikanów.The use of native HA leads to an immediate restoration of the appropriate physiological and biological properties of the synovial fluid, reduces the production and activity of pro-inflammatory mediators (cytokines), normalizes the synthesis of endogenous HA and delays the degradation of cartilage, stimulating the activity of chondrocytes and the synthesis of proteoglycans.

2. Dostawowe iniekcje usieciowanego (zmodyfikowanego) roztworu HA.2. Intra-articular injections of cross-linked (modified) HA solution.

Stosowanie usieciowanego kwasu hialuronowego zwiększa trwałość HA w torebce stawowej, co pozwala na zmniejszenie częstotliwości iniekcji (w porównaniu do natywnego HA). Wadą tego rozwiązania jest niższa odpowiedź biologiczna i biokompatybilność sieciowanego HA.The use of cross-linked hyaluronic acid increases the durability of HA in the joint capsule, which allows the frequency of injections to be reduced (compared to native HA). The disadvantage of this approach is the lower biological response and biocompatibility of the cross-linked HA.

Dostępne na rynku produkty stosowane przy chorobie zwyrodnieniowej stawów oparte są przede wszystkim na iniekcji dostawowej naturalnego biopolimeru - kwasu hialuronowego (HA). Obecnie wyróżnić możemy różne grupy produktów bazujących na HA, m.in. o szerokim zakresie mas cząsteczkowych (MW), które izolowane są z grzebieni kogutów lub uzyskiwane na drodze fermentacji bakteryjnej. Produkty uzyskiwane metodą fermentacji bakteryjnej uważane są za bezpieczniejsze, ze względu na brak ryzyka reakcji alergicznych spowodowanych białkami zwierzęcymi. Dostępne na rynku produkty różnią się między sobą:The products available on the market used in the treatment of osteoarthritis are based primarily on the intra-articular injection of a natural biopolymer - hyaluronic acid (HA). Currently, we can distinguish various groups of HA-based products, incl. with a wide range of molecular weights (MW), which are isolated from rooster combs or obtained by bacterial fermentation. Products obtained by bacterial fermentation are considered safer, because there is no risk of allergic reactions caused by animal proteins. The products available on the market differ from each other:

a) stężeniem HA,a) HA concentration,

b) pochodzeniem HA,b) the origin of HA,

c) masą cząsteczkową HA,c) molecular weight of HA,

d) stopniem modyfikacji HA,d) the degree of HA modification,

e) objętością produktu w ampułkostrzykawce, obecnością substancji dodatkowych mających na celu wspomaganie działania HA.e) the volume of the product in the pre-filled syringe, the presence of additives to support the action of HA.

Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie nowej kompozycji złożonej z kwasu hialuronowego.The object of the present invention is to provide a new composition composed of hyaluronic acid.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest kompozycja w postaci żelu zawierająca kwas hialuronowy, która zawiera:The present invention relates to a gel composition containing hyaluronic acid which comprises:

- kwas hialuronowy o stężeniu w kompozycji 1-3%, 10-30 mg/g/ml.,- hyaluronic acid with a concentration in the composition of 1-3%, 10-30 mg / g / ml,

- fosfolipidy o stężeniu w kompozycji 0,01-10 mg/g (ml) -> 0,001-1 w% ,- phospholipids with a concentration in the composition of 0.01-10 mg / g (ml) -> 0.001-1 in%,

- rozpuszczalne związki krzemu o stężeniu w kompozycji 0,001-0,2 mg/g (ml) -> 0,0001-0,02 w% -> 5,6 uM-1,1 mM oraz- soluble silicon compounds with a concentration in the composition of 0.001-0.2 mg / g (ml) -> 0.0001-0.02 in% -> 5.6 µM-1.1 mM and

- układ buforujący o stężeniu buforu 1,0-5,0 mM sodowego buforu fosforanowego.- buffer system with a buffer concentration of 1.0-5.0 mM sodium phosphate buffer.

Kompozycja, gdzie masa cząsteczkowa kwasu hialuronowego wynosi 1-3 MDa.A composition wherein the molecular weight of hyaluronic acid is 1-3 MDa.

PL 235 088 B1PL 235 088 B1

Kompozycja, gdzie kwas hialuronowy jest pochodzenia fermentacyjnego lub odzwierzęcego.A composition wherein the hyaluronic acid is of fermentative or zoonotic origin.

Kompozycja, gdzie kwas hialuronowy może być w formie natywnej, modyfikowany i/lub sieciowany.A composition whereby the hyaluronic acid may be native, modified and / or cross-linked.

Kompozycja, gdzie fosfolipidy to fosfatydylocholina i/lub lecytyna.A composition wherein the phospholipids are phosphatidylcholine and / or lecithin.

Kompozycja, gdzie zastosowane związki krzemu to kwas ortokrzemowy, kwas metakrzemowy, kwas dikrzemowy i kwas trikrzemowy oraz sole tych kwasów.A composition wherein the silicon compounds used are orthosilicic acid, metasilicic acid, disilicic acid, and tricilicic acid, and their salts.

Kompozycja, gdzie układ buforujący złożony jest z sodowych soli fosforanowych.A composition wherein the buffering system is composed of sodium phosphate salts.

Zastosowanie kompozycji zdefiniowanej powyżej do wytwarzania wyrobu medycznego do użycia przy bólach stawów, uszkodzeń stawów/ścięgien, zapaleniu stawów w tym Reumatoidalnego Zapalenia Stawów (RZS).Use of a composition as defined above for the manufacture of a medical device for use in joint pain, joint / tendon injuries, arthritis including Rheumatoid Arthritis (RA).

Wynalazek ilustrują następujące przykłady wykonania, nie stanowiące jego ograniczenia.The invention is illustrated by the following non-limiting examples.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Wykorzystując kwas hialuronowy pochodzenia fermentacyjnego w formie natywnej o średniej masie cząsteczkowej 3,0 MDa przygotowano żel o stężeniu 2 w% zawierający 0,02 w% kwasu ortokrzemowego oraz 1 w% lecytyny w buforze złożonym z sodowych soli fosforanowych o stężeniu 1,0 mM. Po rozpuszczeniu, żel został filtrowany, odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 725 Pa.s.Using fermented hyaluronic acid in its native form with an average molecular weight of 3.0 MDa, a gel with a concentration of 2 w% was prepared, containing 0.02 w% orthosilicic acid and 1 w% lecithin in a buffer composed of sodium phosphate salts at a concentration of 1.0 mM. After dissolving, the gel was filtered, vented and sterilized. The measured viscosity was 725 Pa.s.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Wykorzystując kwas hialuronowy pochodzenia fermentacyjnego w formie natywnej o średniej masie cząsteczkowej 3,0 MDa przygotowano żel o stężeniu 2 w% zawierający 0,0001 w% kwasu metakrzemowego oraz 0,5 w% lecytyny w buforowanej soli fizjologicznej. Po rozpuszczeniu, żel został filtrowany, odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 523 Pa.s.Using fermented hyaluronic acid in its native form with an average molecular weight of 3.0 MDa, a gel with a concentration of 2 w% was prepared, containing 0.0001 w% metasilicic acid and 0.5 w% lecithin in buffered saline. After dissolving, the gel was filtered, vented and sterilized. The measured viscosity was 523 Pa.s.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Wykorzystując kwas hialuronowy pochodzenia odzwierzęcego w formie natywnej o średniej masie cząsteczkowej 3,0 MDa przygotowano żel o stężeniu 1 w% zawierający 0,001 w% kwasu metakrzemowego oraz 0,01 w% lecytyny w buforowanej soli fizjologicznej. Po rozpuszczeniu, żel został filtrowany, odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 190 Pa.s.Using hyaluronic acid of animal origin in the native form with an average molecular weight of 3.0 MDa, a gel with a concentration of 1% was prepared, containing 0.001% metasilicic acid and 0.01% lecithin in buffered saline. After dissolving, the gel was filtered, vented and sterilized. The measured viscosity was 190 Pa.s.

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

Wykorzystując kwas hialuronowy pochodzenia fermentacyjnego w formie natywnej o średniej masie cząsteczkowej 3,0 MDa przygotowano żel o stężeniu 1,5 w% zawierający 0,005 w% metakrzemian sodu oraz 0,05 w% lecytyny w buforze złożonym z sodowych soli fosforanowych o stężeniu 5,0 mM. Po rozpuszczeniu, żel został filtrowany, odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 385 Pa.s.Using hyaluronic acid of fermentation origin in the native form with an average molecular weight of 3.0 MDa, a gel with a concentration of 1.5 w% was prepared, containing 0.005 w% sodium metasilicate and 0.05 w% lecithin in a buffer composed of sodium phosphate salts at a concentration of 5.0 mM. After dissolving, the gel was filtered, vented and sterilized. The measured viscosity was 385 Pa.s.

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Wykorzystując kwas hialuronowy pochodzenia odzwierzęcego w formie natywnej o średniej masie cząsteczkowej 1,5 MDa przygotowano żel o stężeniu 2,5 w% zawierający 0,002 w% kwasu ortokrzemowego oraz 1 w% lecytyny w buforowanej soli fizjologicznej. Po rozpuszczeniu, żel został filtrowany, odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 264 Pa.s.Using hyaluronic acid of animal origin in the native form with an average molecular weight of 1.5 MDa, a gel with a concentration of 2.5% was prepared, containing 0.002% orthosilicic acid and 1% lecithin in buffered saline. After dissolving, the gel was filtered, vented and sterilized. The measured viscosity was 264 Pa.s.

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

Wykorzystując kwas hialuronowy pochodzenia fermentacyjnego w formie natywnej o średniej masie cząsteczkowej 1,0 MDa przygotowano żel o stężeniu 3 w% zawierający 0,02 w% ortokrzemian sodu oraz 0,01 w% lecytyny w buforowanej soli fizjologicznej. Po rozpuszczeniu, żel został filtrowany, odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 137 Pa.s.Using fermented hyaluronic acid in its native form with an average molecular weight of 1.0 MDa, a gel with a concentration of 3% was prepared, containing 0.02% sodium orthosilicate and 0.01% lecithin in buffered saline. After dissolving, the gel was filtered, vented and sterilized. The measured viscosity was 137 Pa.s.

P r z y k ł a d 7P r z k ł a d 7

Wykorzystując kwas hialuronowy pochodzenia fermentacyjnego w formie natywnej o średniej masie cząsteczkowej 2,0 MDa przygotowano żel o stężeniu 3 w% zawierający 0,005 w% kwasu ortokrzemowego oraz 0,001 w% lecytyny w buforowanej soli fizjologicznej. Po rozpuszczeniu, żel został filtrowany, odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 684 Pa.s.Using fermented hyaluronic acid in its native form with an average molecular weight of 2.0 MDa, a gel with a concentration of 3% was prepared, containing 0.005% orthosilicic acid and 0.001% lecithin in buffered saline. After dissolving, the gel was filtered, vented and sterilized. The measured viscosity was 684 Pa.s.

P r z y k ł a d 8P r z k ł a d 8

Wykorzystując kwas hialuronowy pochodzenia odzwierzęcego w formie natywnej o średniej masie cząsteczkowej 2,2 MDa przygotowano żel o stężeniu 2 w% zawierający 0,0003 w% kwasu metakrzemowego oraz 0,01 w% fosfatydylocholiny w buforowanej soli fizjologicznej. Po rozpuszczeniu, żel został filtrowany, odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 146 Pa.s.Using hyaluronic acid of animal origin in the native form with an average molecular weight of 2.2 MDa, a gel with a concentration of 2 w% was prepared, containing 0.0003 w% metasilicic acid and 0.01 w% phosphatidylcholine in buffered saline. After dissolving, the gel was filtered, vented and sterilized. The measured viscosity was 146 Pa.s.

P r z y k ł a d 9P r z k ł a d 9

Do przygotowania żelu wykorzystano kwas hialuronowy pochodzenia fermentacyjnego sieciowany za pomocą DVS, kwas hialuronowy o średniej masie cząsteczkowej 2,0 MDa, 0,002 w% kwasuThe gel was prepared with the use of hyaluronic acid of fermentation origin cross-linked with DVS, hyaluronic acid with an average molecular weight of 2.0 MDa, 0.002 in% of acid

PL 235 088 B1 metakrzemowego oraz 0,01 w% lecytyny w buforowanej soli fizjologicznej. Powstały żel został odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 578 Pa.s.Metasilicate and 0.01% lecithin in buffered saline. The resulting gel was deaerated and sterilized. The measured viscosity was 578 Pa.s.

P r z y k ł a d 10P r z k ł a d 10

Do przygotowania żelu wykorzystano kwas hialuronowy pochodzenia fermentacyjnego sieciowany za pomocą BDDE, kwas hialuronowy o średniej masie cząsteczkowej 3,0 MDa, 0,002 w% kwasu ortokrzemowego oraz 0,2 w% lecytyny w buforowanej soli fizjologicznej. Powstały żel został odpowietrzony i wysterylizowany. Zmierzona lepkość wynosiła 868 Pa.s.The gel was prepared with the use of hyaluronic acid of fermentation origin cross-linked with BDDE, hyaluronic acid with an average molecular weight of 3.0 MDa, 0.002% orthosilicic acid and 0.2% lecithin in buffered saline. The resulting gel was deaerated and sterilized. The measured viscosity was 868 Pa.s.

Claims

Patent claims

1. A gel composition containing hyaluronic acid, characterized in that it comprises:

- hyaluronic acid with a concentration in the composition of 1-3%, 10-30 mg / g / ml,

- phospholipids with a concentration in the composition of 0.01-10 mg / g (ml) -> 0.001-1 in%,

- soluble silicon compounds with a concentration in the composition of 0.001-0.2 mg / g (ml) ->

0.0001-0.02 w% -> 5.6 µM-1.1mM and

- buffer system with a buffer concentration of 1.0-5.0 mM sodium phosphate buffer.

2. A composition according to claim 1 The composition of claim 1, wherein the molecular weight of the hyaluronic acid is 1-3 MDa.

3. A composition according to p. A composition according to claim 1, characterized in that the hyaluronic acid is of fermentative or zoonotic origin.

4. A composition according to p. The composition of claim 1, characterized in that the hyaluronic acid can be native, modified and / or cross-linked.

5. A composition according to p. The method of claim 1, wherein the phospholipids are phosphatidylcholine and / or lecithin.

6. A composition according to p. The method of claim 1, characterized in that the silicon compounds used are orthosilicic acid, metasilicic acid, dicilicic acid and tricilicic acid, and their salts.

7. A composition according to p. The method of claim 1, wherein the buffer system is composed of sodium phosphate salts.

8. Use of a composition as defined in claim 1-7 in the manufacture of a medical device for use in joint pain, joint / tendon injuries, arthritis including Rheumatoid Arthritis (RA).