PT2572702E

PT2572702E - Hidrogel coesivo monofásico biodegradável

Info

Publication number: PT2572702E
Application number: PT121961445T
Authority: PT
Inventors: Estelle Piron; Guy Vitally
Original assignee: Vivacy Lab
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2008-12-08
Publication date: 2015-01-02
Also published as: BRPI0821046B1; JP2014184331A; KR20100118102A; MX2010006248A; JP5571562B2; CN101925348B; US20140142190A1; JP2011505883A; PL2231108T3; CA2708023C; US9919076B2; US20210322636A1; PL2572702T3; EA201070696A1; JP5883076B2; IL206166A; AU2008333132B2; UA99161C2; WO2009071697A1; FR2924615B1

Description

DESCRIÇÃO "Hidrogel coesivo monofásico biodegradável" A invenção diz respeito ao domínio dos hidrogeles biodegradáveis reticulados com aplicações em estética, por exemplo, ou em medicina.

De entre as aplicações estéticas podem citar-se por exemplo o enchimento das pequenas rugas, das rugas e dos defeitos cutâneos, bem como o aumento dos volumes.

Entre as aplicações medicinais podem citar-se por exemplo a injecção periuretral para o tratamento da incontinência urinária devida a insuficiência do esfíncter, a injecção pós-cirúrgica nomeadamente para evitar as adesões do peritoneu; a injecção para substituição de líquidos biológicos deficientes (nas articulações nomeadamente para substituir o líquido sinovial deficiente), e a injecção na sequência de uma cirurgia da vista cansada através de incisões esclerais feitas com laser.

Em todas estas aplicações os hidrogeles utilizados têm que apresentar propriedades optimizadas em termos da sua permanência in vivo, da sua reologia e em termos da sua viscosidade, para garantir uma boa «capacidade de serem injectados, ou injectabilidade», sendo os hidrogeles referidos aplicados por injecção recorrendo a agulhas cujas dimensões variam com a aplicação a que se destinam, mas que devem ser mantidas tão finas quanto possível para minimizar as reacções pós-injecção. A optimização destas diferentes propriedades leva a compromissos que são amiúde pouco satisfatórios dado que há por vezes incompatibilidade. Com efeito, para aumentar a permanência in vivo convém aumentar a taxa de reticulação, mas quando se aumenta a taxa de reticulação diminui-se necessariamente a «injectabilidade».

Foram propostas numerosas soluções e entre estas podem citar-se as composições à base de partículas permanentes ou muito lentamente biodegradáveis, dispersas num vector de injecção, por exemplo as partículas de PMMA (polimetacrilato de metilo) num gel de colagénio (Artecoll), as partículas de hidrogel acrílico num gel de hialuronato de sódio reticulado (Dermalive, Dermadeep), as partículas de ácido poliláctico ou de polilactido (PLA) num vector aquoso (New Fill, Sculptra, sendo o PLA reabsorvido em 1 a 4 anos, em função das dimensões das partículas).

Estes implantes são controversos por causa dos efeitos colaterais possíveis devidos às partículas sólidas, sobretudo quando não são arredondadas e quando têm um carácter permanente. De entre as complicações existentes no reportório podem citar-se as inflamações, os edemas e os granulomas.

Podem igualmente citar-se os implantes biodegradáveis com base em polissacáridos reticulados ou não, essencialmente com base em hialuronato de sódio.

Para contornar estes inconvenientes, na maior parte dos documentos do estado da técnica, por exemplo no pedido de patente FR 2.865.737 depositado pela ANTEIS SA ou no pedido de patente FR 2.861.734 depositado pela CORNEAL Industrie SA, os produtos descritos são obtidos por uma reticulação conseguida numa mistura de polímeros, para se obterem misturas que apresentam as propriedades de permanência in vivo, reológicas e de viscosidade que se pretendem.

Uma outra solução é o recurso às redes poliméricas interpenetradas IPN (Interpenetrating Polymer Network) ou às redes poliméricas semi-interpenetradas (semi IPN) que permitem optimizar as propriedades e obter composições que apresentem as propriedades visadas, tais como por exemplo no pedido de patente WO 2005/061.611 depositado pela INNOMED, que descreve composições de redes semi-interpenetradas de polissacáridos obtidas por reticulação de pelo menos um polissacárido na presença de pelo menos mais um polissacárido que não é submetido a uma reticulação, ou a da patente US 6.224.893 depositada pelo MIT (Massachusetts Institute of Technology) , que descreve composições formadas por pelo menos dois polissacáridos que são em seguida reticulados, por exemplo por irradiação, sendo os polímeros reticulados independentemente um do outro, mas estando interpenetrados para formarem IPN.

Também foram propostas composições bifásicas. 0 pedido de patente FR 2.733.427 descreve composições que incluem uma fase continua e uma fase dispersa constituída por fragmentos insolúveis de um hidrogel. A fase contínua aquosa serve de veículo na injecção dos fragmentos da fase dispersa.

No entanto, estas diferentes soluções não são completamente satisfatórias.

Tratando-se de geles bifásicos, os inconvenientes em termos de reacções colaterais estão descritos na literatura, e o seu grau de injectabilidade é irregular atentas as dimensões das partículas, o que pode ser difícil de controlar.

Além disto, os principais mecanismos implicados na degradação de geles de polissacáridos reticulados são essencialmente superficiais e aleatórios, e isto tanto mais em produtos bifásicos que apresentam uma maior superfície de degradação.

Tratando-se de produtos obtidos levando a cabo uma reticulação de uma mistura, tal como se descreveu no pedido de patente FR 2.865.737 ou no FR 2.861.734, ou de IPN ou de semi IPN, ainda que a sua monofase perfeita ou a interpenetração das redes garantam uma boa permanência in vivo e poucas ou nenhumas reacções colaterais, elas não permitem concretizar uma solução satisfatória porque levar a cabo reacções de reticulação por vezes selectivas em misturas, nomeadamente de polímeros naturais, apresenta dificuldades técnicas atentas por exemplo as variações de massas moleculares. Estes produtos não permitindo garantir uma perfeita reprodutibilidade das propriedades físicas de um lote de um lote para outro, sendo portanto difícil uma industrialização. A invenção presente permite resolver estes diferentes inconvenientes. A invenção presente é constituída, consoante a reivindicação 1, por um hidrogel coesivo monofásico biodegradável.

Entende-se a coesividade e o carácter monofásico de um gel consoante a invenção a partir da propriedade do gel referido de conservar a sua estabilidade e a sua unidade sem possibilidade de se separar nos seus geles constitutivos.

Entende-se por mistura uma justaposição de x polímeros sem se criarem ligações covalentes entre eles. Devido à presença de grupos polares e ao meio aquoso, são criadas interacções entre os diferentes polímeros, sendo essas interacções do tipo das de ligações fracas com pequena energia fazendo intervir forças tais como por exemplo pontes de hidrogénio intermoleculares e eventualmente ligações iónicas. A mistura obtida deste modo apresenta propriedades comparáveis às dos IPN sem que seja um IPN no sentido da sua definição pela IUPAC, uma vez que essa definição exclui as misturas de redes anteriormente reticuladas. Neste caso no entanto os geles anteriormente reticulados e coesivos misturam-se intimamente, gerando ligações fracas entre cadeias.

Elas tornam-se indissociáveis uma da outra, gerando deste modo uma rede de geles reticulados entrelaçados cuja coesividade se avizinha da dos IPN.

Um produto como este apresenta as vantagens das redes IPN sem os inconvenientes da sua operação e permite graças à utilização de uma taxa de reticulação diferente para cada gel constitutivo (ou idêntico se os geles tiverem massas moleculares muito diferentes) criar redes mais ou menos densas antes da sua hidratação final e depois da sua mistura, obter um produto cujas propriedades reológicas poderão ser «reguladas» à medida das propriedades dos diferentes geles constitutivos antes da mistura.

As reacções de reticulação podem deste modo ser levadas a cabo sobre polímeros isolados evitando deste modo os problemas da selectividade. A preparação é deste modo fácil e permite cumprir as exigências finais utilizando produtos naturais cujas propriedades, nomeadamente a massa molecular, podem variar de lote para lote.

Além disto é simples assegurar as condições de reticulação, reticulando-se cada um dos geles independentemente dos outros. A mistura obtida deste modo aliará as vantagens dos diferentes geles constitutivos, enquanto minimizará os seus inconvenientes, sem provocar os efeitos secundários observados aquando da utilização de composições com base em partículas.

Observar-se-á uma optimização e uma sinergia nas propriedades resultantes, tanto em termos de injectabilidade como em termos de permanência. A sinergia é obtida por causa da optimização dos dois parâmetros que agem reciprocamente um sobre o outro, a fraca reticulação favorecendo a injectabilidade e desfavorecendo a permanência, e a forte reticulação favorecendo a permanência e desfavorecendo a injectabilidade.

As propriedades respectivas das redes completam-se, deste modo o gel com um parâmetro elástico maior vai induzir um aumento do parâmetro elástico do conjunto em comparação com o do gel menos reticulado. Em contrapartida, para a injectabilidade, (ligada à viscosidade do produto) , o gel com menor grau de injectabilidade vai permitir diminuir o grau de injectabilidade do conjunto. Optimiza-se deste modo as caracteristicas da mistura final, com uma sinergia dos parâmetros elástico e viscoso nas misturas obtidas, adaptáveis em função das proporções respectivas de cada um dos geles constitutivos, e da patologia visada. É deste modo possível adaptar a viscosidade da mistura ajustando a proporção de cada um dos x polímeros, no caso de uma mistura final fluida demais a adição de um polímero fortemente reticulado permitirá obter-se um nível de injectabilidade conveniente. De modo inverso, no caso de uma mistura final viscosa demais, a adição de um polímero fracamente reticulado permitirá diminuir a viscosidade aumentando a taxa de injectabilidade do conjunto.

Deste modo, qualquer que seja a aplicação a que se destina, a utilização de agulhas mais finas do que as que são utilizadas em geral permitirá diminuir as reacções inflamatórias e os traumatismos após a injecção.

Sendo reprodutíveis as caracteristicas, a permanência do gel será conhecida e a previsibilidade dos factores de variação entre indivíduos bem como a reprodutibilidade das propriedades de injectabilidade permitiram uma forte segurança do gesto e a eliminação de um certo número de efeitos secundários.

Um hidrogel, devido à sua constituição, apresentará uma cinética de degradação em função do número de geles misturados e das taxas de reticulação. Com efeito, a cinética da degradação é função de diversos parâmetros: a taxa de reticulação, a concentração em polímero bem como a massa molecular dos polímeros utilizados no momento da reticulação. A cinética de degradação será travada; com efeito, misturar de um modo homogéneo os geles com graus de permanência variáveis permitirá reforçar a permanência global por um efeito de «diluição» dos cortes aleatórios no gel, quer por intermédio de radicais livres, quer de enzimas (hialuronidases, etc...) presentes na derme onde é substituído o líquido biológico. 0 produto acabado fabricado deste modo será portanto mais permanente a níveis de injectabilidade equivalentes, e isto enquanto se mantém perfeitamente biodegradável. A permanência será igualmente optimizada devido à interpenetração das redes, aumentando a densidade de nós ou de ligações químicas enquanto conserva a independência mecânica e química dos 2 a x geles reticulados. Deste modo, o ataque aleatório dos radicais livres é estatisticamente mais fraco em relação a um gel monofásico simples (1 rede apenas, fragilização das ligações mais rápida à superfície, menor densidade de ligações químicas). A acessibilidade ao interior do gel tornar-se-á também mais difícil para as degradações enzimáticas ou através das CD44. Por outro lado, a utilização de diferentes massas moleculares em cada gel monofásico anteriormente reticulado permitirá constituir redes com estruturas ou malhagens mais ou menos densas e deste modo reforçar ainda mais a permanência in vi vo. 0 hidrogel consoante a invenção é caracterizado por se seleccionarem os polímeros de entre os polissacáridos.

Seleccionam-se os polissacáridos de entre o conjunto constituído por ácido hialurónico, queratana, heparina, celulose e os derivados de celulose, ácido algínico, xantana, carragenana, quitosana, condroitina e os seus sais biologicamente aceitáveis.

Numa concretização, pelo menos um dos x polissacáridos é seleccionado de entre o conjunto constituído por ácido hialurónico e os seus sais aceitáveis do ponto de vista biológico.

Noutra concretização o hidrogel consoante a invenção é caracterizado por pelo menos um dos x polissacáridos ser seleccionado de entre o conjunto constituído pelos derivados de celulose e os seus sais biologicamente aceitáveis.

Noutra concretização o hidrogel consoante a invenção é caracterizado por pelo menos um dos x polissacáridos ser seleccionado de entre o conjunto constituído pela condroitina e os seus sais biologicamente aceitáveis.

Noutra concretização o hidrogel consoante a invenção é caracterizado por pelo menos um dos x polissacáridos ser seleccionado de entre o conjunto constituído pela quitosana e os seus sais biologicamente aceitáveis.

Os polissacáridos que se podem utilizar no hidrogel consoante a invenção presente são de todos os tipos conhecidos no domínio e são preferivelmente seleccionados de entre aqueles que são produzidos por fermentação bacteriana. Em geral os polissacáridos utilizáveis no quadro da invenção presente denotam uma massa molecular MW compreendida entre cerca de 0,02 e cerca de 6 MDa, preferivelmente compreendida entre cerca de 0,04 e cerca de 4 MDa, de preferência compreendida entre cerca de 0,05 e cerca de 3 MDa.

Prefere-se especialmente o ácido hialurónico e os seus sais, em especial os seus sais fisiologicamente aceitáveis, tais como os sais de sódio, de potássio, de cálcio, vantajosamente o sal sódico. São igualmente utilizados com vantagem o sulfato de condroitina e os seus sais, e os derivados celulósicos tais como a hidroxipropilmetilcelulose ou a carboximetilcelulose e as misturas de dois ou mais de entre eles.

Uma vez que o hialuronato de sódio apresenta propriedades especialmente vantajosas por causa da sua habitual utilização em injecções intradérmicas, intra-articularee, intraperitoneais, e outras, bem como atentas as suas excelentes propriedades reológicas, os geles que constituem o hidrogel consoante a invenção são de preferência à base de hialuronato de sódio.

Num modo de concretização, os x polímeros são idênticos.

Num modo de concretização, os x polímeros são diferentes.

Num modo de concretização, o hidrogel consoante a invenção é caracterizado por x ser igual a 2.

Num modo de concretização específico, o primeiro dos x polissacáridos é seleccionado de entre o conjunto constituído pelo ácido hialurónico e os seus sais, os derivados de celulose e os seus sais, e a xantana, e o segundo é seleccionado de entre o conjunto constituído pelo sulfato de condroitina e os seus sais, a quitosana e os seus sais e derivados, os derivados de celulose e os seus sais, e os ácidos alginicos. Noutro modo de concretização especifico, o primeiro dos x polímeros é seleccionado de entre o conjunto constituído por ácido hialurónico e os seus sais, os derivados de celulose e os seus sais, e a xantana, e o segundo é seleccionado de entre o conjunto constituído pelos ácidos polilácticos e os seus derivados, e os derivados acrílicos.

De acordo com um modo de concretização, selecciona-se o primeiro dos x polímeros de entre o conjunto dos hialuronatos de sódio e selecciona-se o segundo de entre o conjunto constituído pelo sulfato de condroitina e os seus sais, a quitosana e os seus sais e derivados, os derivados de celulose e os seus sais, e os ácidos alginicos.

No hidrogel consoante a invenção presente, a razão ponderai entre o polissacárido fortemente reticulado e o polissacárido fracamente reticulado pode variar adentro de proporções muito latas, consoante a natureza dos polissacáridos utilizados, as suas taxas de reticulação respectivas, e também de acordo com as propriedades finais pretendidas.

Em geral a proporção ponderai do gel de polissacárido fortemente reticulado no produto acabado está compreendida entre cerca de 0,1 e 99,9 %, de preferência entre 5 e 50 % de gel 1 apresentando uma taxa de reticulação xl, e de 50 a 95 % de gel 2 apresentando uma taxa de reticulação x2 ou ainda mais preferivelmente entre 10 e 40 % de gel 1 apresentando uma taxa de reticulação xl e de 60 a 90 % de gel 2 apresentando uma taxa de reticulação x2. A invenção diz respeito igualmente ao processo de preparação de um hidrogel biodegradável consoante a invenção; este processo inclui um passo de preparação de um caderno de encargos fixando as propriedades reológicas pretendidas em função das aplicações.

Para a determinação da taxa de permanência pretende-se uma elasticidade, a qual resulta da taxa de reticulação, e para a determinação da injectabilidade, fixa-se a viscosidade a uma tensão de corte elevada que se liga igualmente à taxa de reticulação, dependendo estes parâmetros da matérias-primas, nomeadamente das suas massas moleculares.

Estando as taxas de reticulação fixadas bem como as proporções respectivas dos geles constitutivos, o processo de preparação de um hidrogel coesivo monofásico biodegradável consoante a invenção é caracterizado por compreender pelo menos os passos de: • reticulação de um primeiro polímero a uma taxa de reticulação xl • reticulação de um segundo polímero a uma taxa de reticulação x2 • interpenetração, por mistura íntima dos dois polímeros, • hidratação • interpenetração final por mistura final após a hidratação.

Leva-se a cabo a hidratação por exemplo por imersão em, ou por adição de, uma solução isotónica tamponizada.

Numa concretização o processo inclui além disto x passos de reticulação dos x polímeros antes da mistura dos x polímeros reticulados.

Leva-se a cabo a hidratação em geral num meio aquoso, por simples mistura da mistura de geles reticulados com uma solução aquosa, vantajosamente fisiológica e tamponizada, de modo a se obter uma concentração final, variável em proporções muito latas, consoante a natureza dos polissacáridos utilizados, as suas taxas de reticulação respectivas, e também consoante a utilização a que se destina. A solução tamponizada utilizável pode ser por exemplo uma solução fisiológica, osmolar, apresentando um pH compreendido entre cerca de 6,8 e cerca de 7,5.

Esta concentração final em polissacáridos totais está em geral compreendida entre cerca de 5 e cerca de 100 mg/g, preferivelmente entre cerca de 5 e cerca de 50 mg/g, por exemplo cerca de 20 mg/g de hidrogel. O processo da invenção presente permite deste modo obter um hidrogel coesivo monofásico biodegradável, injectável e com uma longa permanência.

No processo de preparação descrito acima, os dois passos de reticulação são levados a cabo num meio cujo valor de pH é igual, ou diferente. Pode levar-se a cabo cada um dos passos em meio ácido ou em meio básico, preferivelmente em meio básico, por exemplo a um pH compreendido entre 8 e 14, de preferência entre 8 e 13.

As reacções de reticulação que se vão dar durante o processo da invenção são reacções bem conhecidas do especialista da técnica. Para a generalidade dos polissacáridos e/ou agentes de reticulação, o especialista da técnica poderá desenvolver e optimizar as condições das reticulações em função do polissacárido referido e do referido agente reticulante: taxa de reticulação, temperatura, pH. Pode no entanto afirmar-se que os passos de reticulação são conduzidos a pH constante, quer seja ácido, quer básico, tal como se indicou acima.

Os agentes reticulantes que intervêm nos passos de reticulação são em geral reticulantes bifuncionais ou polifuncionais de diferentes tipos, e podem por exemplo ser seleccionados de entre a DVS (divinilsulfona) em meio alcalino (veja-se a US 4.582.865), os epóxidos bifuncionais ou polifuncionais (veja-se a US 4.716.154), as carbodi-imidas, o formaldeido (veja-se a GB 2.151.244).

Preferem-se em geral os agentes do tipo biepóxido ou poliepóxido, levando-se a cabo as reacções em meio básico para gerar ligações éter com as funções -OH do polissacárido, ou em meio ácido, o que origina ligações do tipo éster. No pedido de patente WO 2000/46.253 utilizam-se sucessivamente estas duas condições de pH para optimizar a reticulação do polissacárido. Prefere-se no entanto levar a cabo as reacções de reticulação em condições de pH básico, uma vez que, em meio aquoso, as ligações éster, obtidas em meio ácido, são em geral mais lábeis do que as ligações éter, obtidas em meio básico. À titulo de agente reticulante, pode utilizar-se um epóxido ou os seus derivados, e nomeadamente o éter 1,4-butanodioldiglicidílico (BDDE), o diepoxioctano ou o 1,2-bis-(2,3-epoxipropil)-2,3-etileno. Prefere-se mais especificamente utilizar o éter 1,4-butanodioldiglicidílico (BDDE) para ambos os passos de reticulação.

Deve entender-se que ambos os passos de reticulação podem ser levados a cabo com um ou mais agentes reticulantes, podendo estes ser iguais ou diferentes num e no outro passos, nas condições de pH indicadas acima.

Depois de cada um dos passos de reticulação, podem vantajosamente purificar-se os polissacáridos, de acordo com técnicas clássicas de purificação (por exemplo por lavagem sob um caudal continuo de água, com banhos de diálise, e outros), para eliminar o agente de reticulação residual que não chegou a reagir.

Além disto, os passos de reticulação podem vantajosamente ser seguidos por um passo de neutralização (isto é, até um valor de pH de cerca de 7), por exemplo por adição de uma quantidade apropriada de ácido clorídrico 1 N.

No hidrogel consoante a invenção, os x polímeros apresentam taxas de reticulação diferentes, apresentando pelo menos um dos x polímeros uma taxa de reticulação xl e apresentando pelo menos um dos x polímeros uma taxa de reticulação x2 e sendo xl maior do que x2.

Num modo de concretização do hidrogel consoante a invenção, os x polímeros apresentam taxas de reticulação idênticas. Entendendo-se que neste caso os polímeros têm massas moleculares diferentes.

Numa concretização, xl e x2 estão compreendidos entre 0,02 e 0,4 e de preferência entre 0,08 e 0,2. A seguir à reticulação, pode ser vantajoso neutralizar o gel obtido, de acordo com os processos habituais conhecidos neste domínio, e por exemplo por adição de ácido quando a reticulação for conduzida em meio básico, e por adição de uma base, quando a reticulação for conduzida em meio ácido.

Pode eventualmente submeter-se a mistura obtida em resultado do processo a um passo de hidratação complementar, para se obter um gel sob a forma de um hidrogel injectável, adaptado às aplicações a que se destina. A invenção diz respeito à utilização de um hidrogel consoante a invenção, para a formulação de uma composição de visco-suplementação. A invenção diz respeito à utilização de um hidrogel consoante a invenção para a formulação de uma composição para o enchimento de rugas.

As aplicações contempladas são mais especificamente as aplicações habitualmente observadas no quadro dos viscoelásticos injectáveis baseados em polissacáridos, utilizados ou potencialmente utilizáveis nas patologias ou nos tratamentos que se seguem: • injecções estéticas: de enchimento das rugas, dos defeitos cutâneos ou volumétricos (bochechas, queixos, lábios); • tratamento da artrose, injecção na articulação em substituição ou para complementar o liquido sinovial deficiente; • injecção peri-uretral para o tratamento da incontinência urinária por insuficiência do esfincter; • injecção após cirurgia para evitar nomeadamente as adesões peritoneais; • injecção após uma cirurgia da presbitia por incisões esclerais com laser; • injecção na cavidade do vítreo.

Mais especificamente, em cirurgia estética, em função das suas propriedades viscoelásticas e de permanência, poderá utilizar-se o hidrogel consoante a invenção: • para encher rugas finas, médias ou profundas, e ser injectado com agulhas com diâmetro fino (por exemplo de Calibre 27); • como agente de volume com uma injecção utilizando agulhas com diâmetro maior, por exemplo de Calibre 22 a 26, e mais longas (por exemplo com 30 a 40 mm) ; neste caso, a sua propriedade coesiva permitirá garantir a sua manutenção no local da injecção.

Também existe uma aplicação para o hidrogel consoante a invenção em cirurgia articular e em cirurgia dentária, por exemplo para o preenchimento das bolsas parodontais.

Estes exemplos de utilização não têm quaisquer caracteristicas limitativas, o hidrogel consoante a invenção presente estando previsto de um modo mais lato para: • preencher volumes; • gerar espaços no interior de determinados tecidos, favorecendo deste modo o seu funcionamento óptimo; • substituir líquidos fisiológicos deficientes.

Também se pode utilizar o hidrogel consoante a invenção numa aplicação extremamente interessante, na qualidade de matriz para a libertação de um (ou diversos) princípio (s) activo(s) previamente disperso (s) nele. Entende-se por princípio activo qualquer produto activo no plano farmacológico: princípio activo medicamentoso, antioxidante (sorbitol, manitol ...), anti-séptico, anti-inflamatório, anestésicos locais (lidocaína...) etc.

De um modo prático, o hidrogel consoante a invenção, preferivelmente depois de uma purificação e hidratação a hidrogel, pode ser condicionado, por exemplo em seringas, e esterilizado por um modo qualquer conhecido por si próprio (por exemplo por autoclavagem) para comercialização e/ou para utilização directa.

De acordo com um outro aspecto, a invenção presente diz respeito a um estojo contendo um hidrogel consoante a invenção, acondicionado numa seringa estéril.

As caracteristicas dos geles consoante a invenção são sublinhadas nos exemplos que se seguem.

Exemplos

Taxa de reticulação:

As taxas de reticulação x nos exemplos que se seguem são definidas por: x = número de moles de reticulante introduzidas no meio reaccional/número total de motivos dissacaridicos introduzidos no meio reaccional.

Exemplo 1:

Reticulação do Gel 1

Passo a): Hidratação de fibras de hialuronato de sódio sob a forma de um gel não reticulado

Pesam-se num recipiente fibras de hialuronato de sódio de qualidade injectável (1 g; massa molecular: cerca de 2,7 MDa). Adiciona-se uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 1 % (7,4 g) , homogeneiza-se o conjunto durante cerca de 1 hora com uma espátula, à temperatura ambiente e sob 900 mm Hg.

Passo b): Reticulação

Adiciona-se BDDE (65 mg) ao gel de hialuronato de sódio (Anha) não reticulado obtido no passo anterior, homogeneizando-se o conjunto com uma espátula durante cerca de 30 minutos à temperatura ambiente. Coloca-se em seguida o conjunto em banho-maria a cerca de 50°C durante 2 h e 20 minutos para se obter uma taxa de reticulação XI de cerca de 0,14.

Passo c): Neutralização, purificação

Em seguida neutraliza-se o gel final reticulado por adição de CL 1 N, e coloca-se dentro de um banho de tampão fosfato para estabilizar o pH e permitir a sua hidratação, ou inchaço até 30 mg/g de HA. Obtém-deste modo um hidrogel de Anha reticulado pela via utilizada classicamente: G1 de concentração em HA de cerca de 30 mg/ g.

Uma parte do gel é conservada a esta concentração, dilui-se outra parte por adição de tampão fosfato para se obter 20 mg/g de HA de concentração final, e este gel é em seguida homogeneizado antes de ser utilizado para encher seringas que são esterilizadas por autoclavagem: seringas com gel G1 a 20 mg/g estéreis.

Reticulação de Gel 2

Passo a): Hidratação de fibras de hialuronato de sódio sob a forma de gel não reticulado

Pesam-se fibras de hialuronato de sódio com qualidade injectável (1 g; massa molecular: cerca de 1,5 MDa) ; e secam-se previamente num recipiente. Adiciona-se-lhes uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 1 % em água (6,3 g), homogeneiza-se o conjunto durante cerca de 1 hora com uma espátula, à temperatura ambiente e a 900 mm Hg.

Passo b): Reticulação

Adiciona-se BDDE (43 mg) ao gel de hialuronato de sódio (NaHA) não reticulado que se obteve no passo anterior, homogeneizando-se o conjunto com uma espátula, à temperatura ambiente e sob pressão atmosférica durante cerca de 30 minutos. Coloca-se em seguida o conjunto em banho-maria a 50°C durante 2 h e 20 minutos, para se obter uma taxa de reticulação X2 de cerca de 0,09.

Passo c): Neutralização, purificação

Em seguida neutraliza-se o gel final reticulado por adição de HC1 1 N, e coloca-se dentro de um banho de tampão fosfato para estabilizar o pH e permitir a sua hidratação, ou inchaço até 30 mg/g de HA. Obtém-deste modo um hidrogel de NaHa reticulado pela via utilizada classicamente: G2 de concentração em HA de cerca de 30 mg/g.

Exemplo 2:

Mistura/interpenetração dos Gel 1 e Gel 2 na proporção de 10 % de G1 para 90 % de G2

Misturas/interpenetração dos geles G1 e G2 a 10 % - 90 %

Pesam-se 18 g de gel G2 a 30 mg/g, e adicionam-se-lhe 2 g de gel G1 obtido no final do passo c) precedente (G1 a 30 mg/g) . Adicionam-se 10 g de tampão fosfato e coloca-se o conjunto dos 2 geles sob uma agitação mecânica lenta durante 1 h sob uma pressão hiperbárica. A mistura que deste modo se obtém é um gel homogéneo a 20 mg/g de HA, composto por 2 redes interpenetrantes, e acondiciona-se então este gel em seringas, e autoclava-se.

Exemplo 3 : 50 %

Mistura/interpenetração dos Geles 1 e 2 a 50 % -

Pesam-se os geles obtidos no final do passo c) de cada exemplo acima: gel 1 reticulado a XI de cerca de 0,14 e G2 reticulado a X2 de cerca de 0,09, ambos a uma concentração de cerca de 30 mg/g de HA: 10 g de G1 + 10 g de G2 .

Adicionam-se igualmente 10 g de tampão fosfato e colocam-se os 2 geles sob uma agitação mecânica lenta durante 1 h sob uma pressão hiperbárica. A mistura que deste modo se obtém é um gel homogéneo a 20 mg/g de HA, composto por 2 redes interpenetrantes, e acondiciona-se então este gel em seringas, e autoclava-se.

Exemplo 4:

Caracterização dos geles dos exemplos 1 e 2: • gel G1 reticulado a XI, • mistura de 10 % de G1 com 90 % de G2 reticulado a X2, • mistura de 50 % de G1 com 50 % de G2,

Em que estes 3 produtos finais estão todos eles a uma concentração final de 20 mg/g em HA.

Caracterização da força de extrusão ou «injectabilidade»:

Leva-se a cabo este ensaio sobre os geles acondicionados em seringas e esterilizados, usando agulhas 27G1/2, num banco de tracção e com uma velocidade de compressão de 13 mm/minuto. Apresentam-se os resultados das forças de extrusão relativas a cada um dos exemplos 1, 2 e 3 na tabela imediatamente adiante:

Observa-se uma injectabilidade mais fraca das redes interpenetradas de geles reticulados, em relação à do gel G1 por si só.

Teste de degradação

Caracterizaram-se igualmente estes diferentes geles por um teste de degradação à temperatura, in vitro. Este teste permite simular a permanência ulterior dos geles in vivo após injecção intradérmica. Ele foi construído com base na descrição do teste de permanência descrito na patente FR 2.861.734. Colocaram-se todos os geles numa estufa a 93°C durante 14 h, 24 h e 48 h, caracterizando-se as suas elasticidades ao fim de cada um destes períodos de tempo. A partir das curvas de tendência dos resultados de degradação destes diferentes geles é possível avaliar o período de ½ vida destes diferentes geles (duração necessária para que G' = G'0/2, em horas), com G'0 = elasticidade no t0 do gel que se caracteriza. Os períodos de ^ vida obtidos são igualmente listados na tabela imediatamente adiante.

Observa-se uma degradação mais importante para o gel 1 por si só, em comparação com a das duas redes interpenetradas de geles previamente reticulados.

Deste modo, para se obter um valor de injectabilidade menor e portanto um melhor controlo do gesto cirúrgico, os períodos de semivida das redes interpenetradas de geles obtidos consoante a invenção são mais longos, garantindo períodos mais longos de tempo de permanência in vivo.

Exemplo 5 :

Para verificar a coesividade e a caracteristica monofásica dos hidrogeles consoante a invenção, conduziram-se ensaios de centrifugação manual de 3 vezes 5 minutos de misturas a 10/90 e a 50/50, com 20 mg/g de NaHA, obtidos nos exemplos anteriores.

Em comparação, um produto do tipo «bifásico», tal como descrito na técnica, foi obtido seguindo o modo de operação da patente EP 0 466,300, a partir de 50 % de partículas de NaHa reticuladas, dispersas em 50 % de viscoso de NaHA não reticulado, tendo as 2 fases sido previamente hidratadas em tampão fosfato, a 20 mg/g de NaHa.

Os produtos consoante a invenção, obtidos nos exemplos anteriores, não exibem nenhuma decantação, permanecendo o produto sempre com um aspecto homogéneo, quando se retira após as centrifugações.

Em contrapartida, o produto do tipo «bifásico» após centrifugação denota as partículas decantadas no fundo da seringa. Quando se ejecta o produto da seringa, sai em primeiro lugar o fluido viscoso, e depois as partículas que não têm qualquer coesividade entre si, aglomeradas no fundo da seringa, e que tornam a injectabilidade especialmente difícil.

Exemplo 6 :

Procede-se à mistura/interpenetração dos geles G1 e G2 do exemplo 1, para se obterem no final geles e misturas de geles com uma concentração de 25,5 mg/g seguindo o processo descrito no exemplo 2, ajustando-se as concentrações em NaHa por adição de tampão fosfato, nas seguintes proporções:

Gel IPN-Like 1: 70 % de Gel 1 com retenção X1 + 30 % de Gel 2 com retenção X2 Gel IPN-Like 2: 50 % de Gel 1 com retenção X1 + 50 % de Gel 2 com retenção X2 Gel IPN-Like 3: 30 % de Gel 1 com retenção X1 + 70 % de Gel 2 com retenção X2

Acondicionam-se então estes geles em seringas e esterilizam-se por autoclavagem.

Caracterização da força de extrusão e da elasticidade destes geles IPN-Like e do Gel 1 reticulado a XI e levado a uma concentração em NaHa de 25,5 mg/g: A força de extrusão é caracterizada num banco de tracção Mecmesin a uma velocidade de compressão de 50 mm/minuto, com agulhas 23G1 H, e os resultados são apresentados na tabela imediatamente adiante.

Caracteriza-se a elasticidade num reómetro ΤΑ Instruments AR 2000 Ex, em oscilação a 25°C, obtendo-se o valor da elasticidade a uma frequência de 1 Hz, apresentando-se os resultados na tabela imediatamente adiante.

Observam-se para os 3 geles interpenetrados: forças de extrusão bastante próximas mas todas elas inferiores às do gel 1, para elasticidades crescentes. Deste modo, a utilização desta técnica de interpenetração de geles reticulados permite obter produtos acabados com reologia variável: elasticidade crescente (e portanto um melhor efeito de construção de volume e uma permanência expectável maior) para níveis de injectabilidade menores.

Exemplo 7: Síntese de gel 3: Sintetiza-se um gel seguindo o protocolo/condições de operação do exemplo 1, Gel 1:

Este passo é idêntico ao passo a) da síntese do gel 1 do exemplo 1.

Passo b): Reticulação do gel

Este passo é idêntico ao passo b) de síntese do gel 1 do exemplo 1, partindo de 81 mg de BDDE. Obtém-se um Gel 3 com uma taxa de reticulação X3 de cerca de 0,17.

Passo c): Neutralização, purificação

Este passo é idêntico ao passo c) da síntese do Gel 1 do exemplo 1, para se obter um gel G3 com uma concentração em HA de cerca de 30 mg/g.

Conserva-se uma parte do gel a esta concentração, dilui-se outra parte por adição de tampão fosfato obtendo-se uma concentração final de 24 mg/g em HA, em seguida homogeneiza-se este gel antes de o utilizar para encher seringas que se esterilizam por autoclavagem: seringas de gel G3 a 24 mg/g estéreis.

Interpenetração Gel 1/Gel 3 numa proporção 80/20:

Pesam-se 16 g de gel G1 a 30 mg/g, e adicionam-se-lhe 4 g de gel G3 a 30 mg/g obtido no final do passo c) acima. Adicionam-se 5 g de tampão fosfato e colocam-se os dois geles sob agitação mecânica lenta durante 1 h. A mistura que deste modo se obtém é um gel homogéneo a 24 mg/g de HA, constituído por 2 redes interpenetradas, acondiciona-se então este gel em seringas e autoclava-se.

Caracterização dos geles e dos geles interpenetrados descritos imediatamente acima: • 0 gel 3 com taxa de reticulação X3, a 24 mg/g, • o gel 1 com taxa de reticulação XI e previamente levado até 24 mg/g, acondicionado em seringas e esterilizado, • e a mistura de geles interpenetrados com 80 % de Gel 1 + 20 % de Gel 3, a 24 mg/g,

Caracterizam-se estes geles quanto às suas forças de extrusão. Levam-se a cabo estes ensaios com agulhas 27G1/2, num banco de tracção Mecmesim, a uma velocidade de compressão de 13 mm/minuto. Apresentam-se os resultados das forças de extrusão para todos destes geles na tabela imediatamente adiante.

Caracterizam-se igualmente estes geles pelo teste de degradação à temperatura in vitro, descrito no exemplo 4. Os períodos de tempo de ^ vida obtidos estão igualmente listados na tabela imediatamente adiante.

Deste modo, observa-se uma permanência equivalente dos geles interpenetrados e do gel 3 reticulado à taxa mais elevada X3, e isto para um nivel de injectabilidade menor no caso destes geles interpenetrados.

Exemplo 8: Síntese de 3 geles reticulados monofásicos segundo os exemplos 1 e 2: • Gel 4:

Passo a): idêntico ao passo a) de síntese do gel 1 do exemplo 1 com 1 g de HA com massa molecular de cerca de 2,7 MDa e 6,8 g de uma solução aquosa a 1 % de hidróxido de sódio em água. As condições de homogeneização são as mesmas que no exemplo 1.

Passo b): Reticulação: idêntica à do passo b) de síntese do gel 1 do exemplo 1, com 62 mg de BDDE. Leva-se o conjunto em banho-maria a 50 °C durante 3 horas, para se obter uma taxa de reticulação X4 de cerca de 0,13.

Passo c) : Neutralização, purificação: idênticas às do passo c) de síntese do gel 1 do exemplo 1 para se obter um gel 4 a 30 mg/g. Conserva-se uma parte do gel a esta concentração, dilui-se a outra parte por adição de tampão fosfato para se obter no final 24 mg/g de HA, em seguida homogeneiza-se este gel antes de o utilizar para encher seringas que se esterilizam por autoclavagem: seringas com gel G4 a 24 mg/g estéreis. • Gel 5:

Passo a): idêntico ao passo a) de síntese do gel 4 .

Passo b) : Reticulação: idêntico ao passo b) de síntese do gel 4, com 80 mg de BDDE. Aquece-se o conjunto em banho-maria a 50°C durante 3 horas, para se obter uma taxa de reticulação X5 de cerca de 0,17.

Passo c) : Neutralização, purificação: idênticas às do passo c) de síntese do gel 4 para se obter um gel 5 a 30 mg/g. Conserva-se uma parte do gel a esta concentração, dilui-se a outra parte por adição de tampão fosfato para se obter no final 24 mg/g de HA, em seguida homogeneiza-se este gel antes de o utilizar para encher seringas que se esteriliza, por autoclavagem: seringas com gel G5 a 24 mg/g estéreis. • Gel 6:

Passo a): Idêntico ao passo a) de síntese do gel 2 do exemplo 1 com 1 g de hialuronato de sódio com massa molecular de cerca de 1,3 MDa e 5,7 g de uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 1 % em água.

Passo b) : Reticulação: Idêntico ao passo c) do exemplo 1 com 41 mg de BDDE. Aquece-se o conjunto em banho-maria a 50°C durante 3 horas, para se obter uma taxa de reticulação X6 de cerca de 0,09.

Passo c): Neutralização, purificação:

Idêntico ao passo c) de síntese do gel 5 anterior para se obter um gel 6 a 30 mg/g. Conserva-se uma parte do gel a esta concentração, dilui-se outra parte por adição de tampão fosfato para se obter uma concentração final de 24 mg/g em HA, em seguida homogeneiza-se este gel antes de se utilizar para encher seringas que se esterilizam por autoclavagem: seringas de gel G6 a 24 mg/g estéreis.

Interpenetração dos geles 4, 5 e 6 (proporções respectivas de: 25 %, 5 %, 70 %)

Pesam-se 5 g de gel G4 a 30 mg/g, 1 g de gel G5 a 30 mg/g e depois 14 g de gel G6 a 30 mg/g. Adicionam-se 5 g de tampão fosfato e colocam-se os 3 geles sob agitação mecânica lenta durante 1 h. Obtém-se deste modo um gel final G7 monofásico a 24 mg/g de hialuronato de sódio, constituído por 3 geles reticulados monofásicos interpenetrados.

Caracterização da elasticidade s da forma ds extrusão dos 3 geles clássicos e da sua mistura interpenetrada:

Seguem-se os métodos descritos nos exemplos anteriores.

0 gel G7 constituído por uma interpenetração dos 3 geles reticulados (G4, G5 e G6) apresenta a menor força de extrusão, e isto para um valor da elasticidade cerca de 20 % maior do que a do gel G6, com um nível de injectabilidade próximo mas ligeiramente maior. A sua elasticidade é menor apenas em 10 % em relação á do gel 4 cujo nível de injectabilidade é mais do que 40 % maior.

Anota-se portanto bem o interesse destes geles interpenetrados.

Exemplo 9:

Interpenetração de geles HA reticulado e de CMC (carboximetilcelulose) reticulado • Gel de CMC reticulado: gel G8

Passo a) : Hidratação da CMC Na sob a forma de gel não reticulado

Pesa-se 1 g de carboximetilcelulose sódica com uma viscosidade intrínseca (fornecido pela SIGMA), num recipiente. Adiciona-se-lhe uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 1 % em água (7,3 g), homogeneiza-se o conjunto durante cerca de 90 minutos, com uma espátula, à temperatura ambiente e sob 900 mm de Hg.

Passo b): Reticulação

Adiciona-se BDDE (37 mg) ao gel de CMC não reticulado que se obteve no passo anterior, homogeneizando-se o conjunto com uma espátula durante cerca de 30 minutos à temperatura ambiente. Aquece-se em seguida o conjunto em banho-maria a 50°C durante 3 h para se obter uma taxa de reticulação X8 de cerca de 0,19.

Passo c) : Neutralização, purificação

Em seguida neutraliza-se o gel final reticulado por adição de HC1 1 N, e coloca-se num banho de tampão fosfato para estabilizar o pH e permitir a sua hidratação, ou inchamento até 45 mg/g de HA. Obtém-se deste modo um hidrogel de CMC Na reticulado pela via classicamente utilizada: G8 com uma concentração em CMC de cerca de 45 mg/g.

• Interpenetração de gel G1 de HA e gel G8 de CMC

Adicionam-se diversas proporções de gel G1 de HA reticulado a uma taxa de 0,14, com uma concentração de 30 mg/g, ao gel G8 de CMC Na reticulado, adiciona-se tampão fosfato para ajustar as concentrações finais a 26 mg/g em HA e a 37 mg/g em CMC, colocam-se os 2 geles sob agitação mecânica lenta com o tampão fosfato durante 1 hora sob uma pressão hiperbárica. Obtêm-se deste modo 3 geles interpenetrados tais como se descreveram acima:

Gel 9: 30 % de G1 + 70 % de G8 Gel 10: 50 % de G1 + 50 % de G8 Gel 11: 70 % de G1 +30% de G8

Acondicionam-se em seguida estes 3 geles interpenetrados em seringas e caracterizam-se reologicamente (módulo elástico G') e em injectabilidade a uma velocidade de 13 mm/minuto com agulhas 27G1/2. Ajustam-se também os geles G1 e G8 à concentração de 26 mg/g para G1 e de 37 mg/g para G8, para os comparar com os 3 geles interpenetrados.

Agrupam-se os resultados das caracterizações na tabela imediatamente adiante.

Observa-se um módulo elástico quase constante para os 5 geles, interpenetrados ou não, mas com nível de injectabilidade menor para os geles interpenetrados do que para qualquer dos geles reticulados por si sós, com um efeito de sinergia importante na mistura 50/50 (Gel 10).

Lisboa, 19 de Dezembro de 2014.

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Hidrogel coesivo monofásico biodegradável caracterizado por: - ser constituído por uma mistura homogénea de x polímeros seleccionados de entre polissacáridos iguais ou diferentes, reticulados independentemente um do outro sob a forma de um hidrogel monofásico, entes da sua interpenetração por mistura íntima gerando ligações fracas entre as cadeias dos polímeros, sendo os polímeros reticulados referidos insolúveis em água e miscíveis entre si, e - estando x compreendido entre 2 e 5, estando os x polímeros reticulados indissociáveis um do outro, - possuindo os x polímeros graus de reticulação diferentes, ou - possuindo os x polímeros graus de reticulação idênticos e massas moleculares diferentes.
2. Hidrogel consoante a reivindicação 1, caracterizado por: - os x polímeros apresentarem taxas de reticulação diferentes, pelo menos um dos x polímeros apresentando uma taxa de reticulação xl e pelo menos um dos x polímeros apresentando uma taxa de reticulação x2, sendo xl maior ou igual a x2; ou - os x polímeros apresentarem taxas de reticulação idênticas e massas moleculares diferentes.
3. Hidrogel consoante uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por os polissacáridos serem seleccionados de entre o conjunto constituído pelo ácido hialurónico, a queratana, a heparina, a celulose e os derivados de celulose, o ácido algínico, a xantana, a carragenana, a quitosana e a condroitina, e os seus sais biologicamente aceitáveis.
4. Hidrogel consoante uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por: - os x polissacáridos serem seleccionados de entre o conjunto constituído por ácido hialurónico e os seus sais biologicamente aceitáveis; ou pelo menos um dos x polissacáridos ser seleccionado de entre o conjunto constituído pelos derivados de celulose e os seus sais biologicamente aceitáveis; ou pelo menos um dos x polissacáridos ser seleccionado de entre o conjunto constituído pela condroitina e os seus sais biologicamente aceitáveis; ou pelo menos um dos x polissacáridos ser seleccionado de entre o conjunto constituído pela quitosana e os seus sais biologicamente aceitáveis.
5. Hidrogel consoante qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por x ser igual a 2 .
6. Hidrogel consoante a reivindicação 5, caracterizado por: - o primeiro dos x polímeros ser o ácido hialurónico e o segundo ser seleccionado de entre o conjunto constituído pela condroitina e os seus sais, a quitosana e os seus sais e derivados, os derivados de celulose e os seus sais e os ácidos algínicos; ou - o primeiro dos x polissacáridos ser seleccionado de entre o conjunto constituído por ácido hialurónico e os seus sais, os derivados de celulose e os seus sais e a xantana, e o segundo ser seleccionado de entre o conjunto constituído por sulfato de condroitina e os seus sais, a quitosana e os seus sais e derivados, os derivados de celulose e os seus sais e os ácidos algínicos.
7. Hidrogel consoante qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ele poder incluir um ou diversos princípio(s) activo(s) seleccionado (s) de entre os antioxidantes, os antissépticos, os anti-inflamatórios e os anestésicos locais, por si sós ou em combinação.
8. Hidrogel consoante a reivindicação 7, caracterizado por: - os antioxidantes serem seleccionados de entre o manitol e o sorbitol, por si sós ou em combinação; ou - o anestésico local ser lidocaína.
9. Processo de preparação de um hidrogel coesivo monofásico biodegradável consoante uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por incluir pelo menos os passos de: reticulação de um primeiro polímero independentemente do outro a uma taxa de reticulação xl, reticulação de um segundo polímero independentemente do outro a uma taxa de reticulação x2, - interpenetração por uma mistura íntima dos dois polímeros, - hidratação, - interpenetração final por mistura final após a hidratação.
10. Processo consoante a reivindicação 9, caracterizado por incluir além disto x passos de reticulação dos x polímeros independentemente uns dos outros, antes da mistura dos x polímeros reticulados.
11. Processo consoante uma das reivindicações 9 a 10, caracterizado por as reticulações serem levadas a cabo por acção de um agente reticulante polifuncional seleccionado de entre o conjunto dos epóxidos bifuncionais ou polifuncionais, da divinilsulfona, das carbodi-imidas ou do formaldeído.
12. Processo consoante uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado por os agentes reticulantes utilizados nos passos de reticulação serem idênticos ou diferentes.
13. Processo consoante uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado por a taxa de reticulação xl ser maior ou igual à taxa de reticulação x2.
14. Processo consoante uma qualquer das reivindicações 9 a 13, caracterizado por as taxas de reticulação serem compreendidas entre 0,02 e 0,4, de preferência entre 0,08 e 0,2.
15. Utilização de um hidrogel consoante uma qualquer das reivindicações 1 a 8, para a formulação de uma composição de visco-suplementação ou para a formulação de uma composição para encher as rugas.
16. Estojo incluindo um hidrogel consoante qualquer uma das reivindicações 1 a 8, acondicionado numa seringa estéril. Lisboa, 19 de Dezembro de 2014.