RU2778332C2 - Absorbable implanted devices based on cross-linked glycosaminoglycans, and their production method - Google Patents
Absorbable implanted devices based on cross-linked glycosaminoglycans, and their production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778332C2 RU2778332C2 RU2020118147A RU2020118147A RU2778332C2 RU 2778332 C2 RU2778332 C2 RU 2778332C2 RU 2020118147 A RU2020118147 A RU 2020118147A RU 2020118147 A RU2020118147 A RU 2020118147A RU 2778332 C2 RU2778332 C2 RU 2778332C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- molecular weight
- range
- hyaluronic acid
- complex
- chondroitin
- Prior art date
Links
- 229920002683 Glycosaminoglycan Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 4
- MAKUBRYLFHZREJ-JWBQXVCJSA-M sodium;(2S,3S,4R,5R,6R)-3-[(2S,3R,5S,6R)-3-acetamido-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-4,5,6-trihydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Na+].CC(=O)N[C@@H]1C[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](C([O-])=O)O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O MAKUBRYLFHZREJ-JWBQXVCJSA-M 0.000 claims abstract description 38
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims abstract description 27
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229920002567 Chondroitin Polymers 0.000 claims abstract description 10
- DLGJWSVWTWEWBJ-HGGSSLSASA-N Chondroitin Chemical compound CC(O)=N[C@@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1OC1[C@H](O)[C@H](O)C=C(C(O)=O)O1 DLGJWSVWTWEWBJ-HGGSSLSASA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229920001287 Chondroitin sulfate Polymers 0.000 claims abstract description 8
- KXKPYJOVDUMHGS-OSRGNVMNSA-N Chondroitin sulfate Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](C(O)=O)O1 KXKPYJOVDUMHGS-OSRGNVMNSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229940059329 chondroitin sulfate Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010397 one-hybrid screening Methods 0.000 claims abstract description 3
- SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl]oxirane Chemical group C1OC1COCCCCOCC1CO1 SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 13
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229940010747 Sodium Hyaluronate Drugs 0.000 description 10
- 229920002385 Sodium hyaluronate Polymers 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 5
- 102000001974 Hyaluronidase Human genes 0.000 description 4
- 108050009363 Hyaluronidase Proteins 0.000 description 4
- 229960004393 Lidocaine Hydrochloride Drugs 0.000 description 4
- YECIFGHRMFEPJK-UHFFFAOYSA-N lidocaine hydrochloride monohydrate Chemical compound O.[Cl-].CC[NH+](CC)CC(=O)NC1=C(C)C=CC=C1C YECIFGHRMFEPJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic Effects 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 210000001179 Synovial Fluid Anatomy 0.000 description 2
- 230000001174 ascending Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003589 local anesthetic agent Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000000399 orthopedic Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- VUKAUDKDFVSVFT-UHFFFAOYSA-N 2-[6-[4,5-bis(2-hydroxypropoxy)-2-(2-hydroxypropoxymethyl)-6-methoxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxane-3,4-diol Chemical compound COC1C(OC)C(OC2C(C(O)C(OC)C(CO)O2)O)C(COC)OC1OC1C(COCC(C)O)OC(OC)C(OCC(C)O)C1OCC(C)O VUKAUDKDFVSVFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005274 Benzocaine Drugs 0.000 description 1
- BLFLLBZGZJTVJG-UHFFFAOYSA-N Benzocaine Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=C(N)C=C1 BLFLLBZGZJTVJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N Chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005015 Local anesthetics Drugs 0.000 description 1
- 229940083877 Local anesthetics for treatment of hemorrhoids and anal fissures for topical use Drugs 0.000 description 1
- MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N Procaine Chemical compound CCN(CC)CCOC(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229940064003 local anesthetic throat preparations Drugs 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating Effects 0.000 description 1
- INWLQCZOYSRPNW-UHFFFAOYSA-N mepivacaine Chemical compound CN1CCCCC1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1C INWLQCZOYSRPNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002409 mepivacaine Drugs 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 229960004919 procaine Drugs 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002522 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения гидрогелей, состоящих из сшитых гибридных кооперативных комплексов гликозаминогликанов. Также изобретение относится к полученным с помощью указанного способа имплантируемым устройствам, которые характеризуются высокой стойкостью к гиалуронидазам и оптимальными реологическими свойствами, которые остаются стабильными во времени. Устройства по изобретению могут быть составлены в монофазной и/или бифазной комбинациях, опционально, в сочетании с местным анестетиком.The invention relates to a method for producing hydrogels consisting of cross-linked hybrid cooperative complexes of glycosaminoglycans. The invention also relates to implantable devices obtained by said method, which are characterized by high resistance to hyaluronidases and optimal rheological properties that remain stable over time. The devices of the invention can be formulated in monophasic and/or biphasic combinations, optionally in combination with a local anesthetic.
Уровень техникиState of the art
Благодаря их реологическим свойствам, а также свойствам в отношении биологической совместимости и биоразлагаемости, гликозаминогликаны, особенно гиалуроновую кислоту и ее соли, используют в различных медико-биологических областях, таких как, например, офтальмология, ортопедия - для восстановления функциональных свойств синовиальной жидкости, а также дерматокосметология и эстетическая и регенеративная медицина, для составления интрадермальных филлеров.Due to their rheological properties, as well as properties with regard to biocompatibility and biodegradability, glycosaminoglycans, especially hyaluronic acid and its salts, are used in various medical and biological fields, such as, for example, ophthalmology, orthopedics - to restore the functional properties of the synovial fluid, as well as dermatocosmetology and aesthetic and regenerative medicine, for the preparation of intradermal fillers.
Физиологические и физико-химические свойства гиалуроновой кислоты связаны с ее молекулярной массой. Полимерные цепи с достаточно высокой массой, такие как полимерные цепи, присутствующие в синовиальной жидкости, обладают высокой вязкостью, что формирует основу их ударопоглощающей способности и смазывающих свойств. Нежелательное снижение молекулярной массы, например, в результате фрагментации полимерных цепей в случае ферментативного расщепления специфичными ферментами (гиалуронидазами) приводит к потере характерных свойств гиалуроновой кислоты.The physiological and physicochemical properties of hyaluronic acid are related to its molecular weight. Polymer chains of sufficiently high mass, such as those present in synovial fluid, have a high viscosity, which forms the basis of their shock absorbing and lubricating properties. Undesirable reduction in molecular weight, for example, as a result of fragmentation of polymer chains in the case of enzymatic cleavage by specific enzymes (hyaluronidases), leads to a loss of the characteristic properties of hyaluronic acid.
Для этой цели был разработан ряд полусинтетических производных, полученных сшивкой цепей гиалуроновой кислоты. Сшитые производные являются более стойкими к ферментативному расщеплению. Способы сшивки гиалуроновой кислоты описаны в WO 2010/015900, ЕР 2236529, ЕР 1303542 и US 7741476.For this purpose, a number of semi-synthetic derivatives obtained by crosslinking hyaluronic acid chains have been developed. Crosslinked derivatives are more resistant to enzymatic degradation. Methods for crosslinking hyaluronic acid are described in WO 2010/015900, EP 2236529, EP 1303542 and US 7741476.
Гибридные кооперативные комплексы, полученные путем нагревания водных растворов гликозаминогликанов с низкой и высокой молекулярной массой при 80-160°С, были описаны в WO 2012032151. Указанные комплексы, характеризующиеся низкой вязкостью и постоянными реологическими свойствами, были использованы в качестве активных ингредиентов офтальмологических композиций (WO 2017016873).Hybrid cooperative complexes obtained by heating aqueous solutions of glycosaminoglycans with low and high molecular weight at 80-160°C were described in WO 2012032151. These complexes, characterized by low viscosity and constant rheological properties, were used as active ingredients of ophthalmic compositions (WO 2017016873).
Описание изобретенияDescription of the invention
Теперь был обнаружен способ сшивки гибридных кооперативных комплексов гликозаминогликанов, который позволяет получать имплантируемые гидрогели, характеризующиеся высокой вязкостью в состоянии покоя (что обеспечивает превосходную фиксацию в месте нанесения, без нежелательного распространения в ткани) и низкой вязкостью при введении, что, следовательно, приводит к легкой экструдируемости и лучшей способности к обработке.A method has now been found for cross-linking glycosaminoglycan hybrid cooperative complexes, which allows the preparation of implantable hydrogels characterized by high viscosity at rest (which provides excellent fixation at the site of application, without undesirable spread in the tissue) and low viscosity upon administration, which therefore leads to easy extrudability and better workability.
Гидрогели, полученные способом по изобретению, отличаются высокими значениями модуля упругости G', в диапазоне от 200 Па до 500 Па, и величинами упругой деформации, в диапазоне от 75% до 95%, а также превосходными механическими свойствами, превосходными свойствами в отношении набухания, хорошим сроком службы и повышенной стойкостью к ферментативному расщеплению, особенно в отношении действия гиалуронидаз.The hydrogels obtained by the method according to the invention are characterized by high values of the elastic modulus G', in the range from 200 Pa to 500 Pa, and elastic deformation values, in the range from 75% to 95%, as well as excellent mechanical properties, excellent swelling properties, good service life and increased resistance to enzymatic degradation, especially in relation to the action of hyaluronidases.
Действительно, является неожиданным, что при сшивке упомянутых гибридных комплексов (в противоположность гиалуроновой кислоте или линейным гликозаминогликанам), модуль упругости G' конечного гидрогеля значительно выше, чем модуль упругости, полученный с помощью стандартных реакций, описанных в литературе, в которых используют гиалуроновую кислоту (ГК), или смеси гиалуроновых кислот, не подвергнутые предварительной термообработке.Indeed, it is surprising that when crosslinking said hybrid complexes (as opposed to hyaluronic acid or linear glycosaminoglycans), the elastic modulus G' of the final hydrogel is significantly higher than the elastic modulus obtained using standard reactions described in the literature that use hyaluronic acid ( GK), or mixtures of hyaluronic acids, not subjected to preliminary heat treatment.
Способ по изобретению включает сшивку гибридных комплексов, описанных в WO 2012032151, небольшими количествами диэпоксидов, с последующей очисткой посредством диализа, ультрафильтрации и диафильтрации.The method of the invention involves crosslinking the hybrid complexes described in WO 2012032151 with small amounts of diepoxides, followed by purification by dialysis, ultrafiltration and diafiltration.
Гибридные комплексы получают путем нагревания смеси первого компонента, выбранного из гиалуроновой кислоты с низкой молекулярной массой, хондроитина и сульфата хондроитина, и второго компонента, состоящего из гиалуроновой кислоты с высокой молекулярной массой, при температуре в диапазоне от 80°С до 160°С, предпочтительно от 80°С до 120°С, в течение времени реакции от 10 мин до 30 мин, с последующим быстрым охлаждением до 20/25°С в течение 5-15 мин.The hybrid complexes are prepared by heating a mixture of a first component selected from low molecular weight hyaluronic acid, chondroitin and chondroitin sulfate and a second component consisting of high molecular weight hyaluronic acid at a temperature in the range of 80°C to 160°C, preferably from 80°C to 120°C, during a reaction time of 10 minutes to 30 minutes, followed by rapid cooling to 20/25°C over 5-15 minutes.
Массовая концентрация первого компонента с низкой молекулярной массой находится в диапазоне от 0,1 до 50%, а массовая концентрация второго компонента с высокой молекулярной массой находится в диапазоне от 0,01 до 10%.The mass concentration of the first low molecular weight component is in the range of 0.1 to 50%, and the mass concentration of the second high molecular weight component is in the range of 0.01 to 10%.
Применение гибридных комплексов гликозаминогликанов, особенно гиалуроновой кислоты, позволяет увеличить стабильность трехмерной сшитой структуры после сшивки, что гарантирует лучшие и более длительно сохраняемые реологические свойства.The use of hybrid complexes of glycosaminoglycans, especially hyaluronic acid, makes it possible to increase the stability of the three-dimensional cross-linked structure after cross-linking, which guarantees better and longer-lasting rheological properties.
В частности, способ по изобретению включает:In particular, the method according to the invention includes:
a) проведение реакции по меньшей мере одного гибридного кооперативного комплекса, полученного путем нагревания водных растворов гликозаминогликанов с низкой и высокой молекулярной массой при 80-160°С, предпочтительно от 80°С до 120°С, с диэпоксидом в качестве сшивающего агента, предпочтительно с 1,4-бутандиолдиглицидиловым простым эфиром, в соотношении с комплексом в диапазоне от 0,1 до 1 эквивалентов, предпочтительно от 0,2 до 0,4 эквивалентов; при этом массовая концентрация комплекса в растворе находится в диапазоне от 1% до 15%, предпочтительно от 2% до 10%;a) reacting at least one hybrid cooperative complex obtained by heating aqueous solutions of glycosaminoglycans with low and high molecular weight at 80-160°C, preferably from 80°C to 120°C, with a diepoxide as a crosslinking agent, preferably with 1,4-butanediol diglycidyl ether, in a ratio to the complex in the range of 0.1 to 1 equivalents, preferably 0.2 to 0.4 equivalents; while the mass concentration of the complex in solution is in the range from 1% to 15%, preferably from 2% to 10%;
b) осуществление очистки посредством диализа, ультрафильтрации и диафильтрации.b) performing purification by dialysis, ultrafiltration and diafiltration.
Реакцию проводят при температуре в диапазоне от 10°С до 50°С, предпочтительно от 15°С до 30°С, в течение времени реакции от 2 ч до 48 ч, предпочтительно от 12 ч до 24 ч.The reaction is carried out at a temperature in the range of 10°C to 50°C, preferably 15°C to 30°C, for a reaction time of 2 hours to 48 hours, preferably 12 hours to 24 hours.
Предпочтительными гликозаминогликанами являются гиалуроновые кислоты с высокой и низкой молекулярной массой.Preferred glycosaminoglycans are high and low molecular weight hyaluronic acids.
Выражение «гиалуроновая кислота с низкой молекулярной массой» означает гиалуроновую кислоту, имеющую молекулярную массу Mw, определенную методом эксклюзионной хроматографии (SEC) и/или методом эксклюзионной хроматографии с аналитическим блоком из трех детекторов (SEC-TDA), в диапазоне от 50⋅103 Да до 900⋅103 Да, в то время как выражение «гиалуроновая кислота с высокой молекулярной массой» означает гиалуроновую кислоту, имеющую молекулярную массу Mw, также определенную методом SEC и/или SEC-TDA, в диапазоне от 1⋅106 Да до 3⋅106 Да. В качестве альтернативы, гликозаминогликан с низкой молекулярной массой может представлять собой хондроитин или сульфат хондроитина, с молекулярной массой Mw в диапазоне от 5000 до 150000 Да.The expression "low molecular weight hyaluronic acid" means a hyaluronic acid having a molecular weight Mw determined by size exclusion chromatography (SEC) and/or size exclusion chromatography with three detectors assay unit (SEC-TDA) ranging from 50⋅10 3 Yes to 900⋅10 3 Da, while the expression "high molecular weight hyaluronic acid" means a hyaluronic acid having a molecular weight Mw, also determined by SEC and/or SEC-TDA, ranging from 1⋅10 6 Da to 3⋅10 6 Yes. Alternatively, the low molecular weight glycosaminoglycan may be chondroitin or chondroitin sulfate, with a molecular weight Mw ranging from 5,000 to 150,000 Da.
Особенно предпочтительной является ультрачистая гиалуроновая кислота, полученная способом, раскрытым в US 9347079 или ЕР 2870255, имеющаяся в продаже под торговым названием Shyalt®.Especially preferred is ultrapure hyaluronic acid obtained by the method disclosed in US 9347079 or EP 2870255, commercially available under the trade name Shyalt®.
Способ по изобретению можно также осуществить, исходя из многочисленных гибридных комплексов, обычно от 1 до 4 различных комплексов. Например, комплекс, полученный путем нагревания гиалуроновых кислот с низкой и высокой молекулярной массой, как определено выше, можно одновременно сшить с комплексом, полученным путем нагревания хондроитина (особенно предпочтительным является ультрачистый хондроитин, полученный способом, описанным в US 8592186) или сульфата хондроитина и гиалуроновой кислоты с высокой молекулярной массой, как определено выше. Применение многочисленных комплексов позволяет тонко регулировать реологические свойства гидрогеля, которые таким образом можно оптимизировать для предполагаемых косметических или терапевтических применений.The method of the invention can also be carried out starting from multiple hybrid complexes, typically 1 to 4 different complexes. For example, a complex obtained by heating low and high molecular weight hyaluronic acids, as defined above, can be simultaneously cross-linked with a complex obtained by heating chondroitin (especially preferred is ultrapure chondroitin obtained by the method described in US 8592186) or chondroitin sulfate and hyaluronic acid. high molecular weight acids as defined above. The use of multiple complexes allows fine tuning of the rheological properties of the hydrogel, which can thus be optimized for the intended cosmetic or therapeutic applications.
Массовое отношение между гликозаминогликаном с низкой молекулярной массой и гликозаминогликаном с высокой молекулярной массой может находиться в пределах широкого диапазона, например, от 0,1 до 1. Предпочтительным является массовое отношение 0,5.The weight ratio between the low molecular weight glycosaminoglycan and the high molecular weight glycosaminoglycan can be within a wide range, for example from 0.1 to 1. A weight ratio of 0.5 is preferred.
Предпочтительные условия реакции сшивки включают применение высокоэффективной системы смешивания, которая гарантирует максимальное взаимодействие комплексов в ходе реакции благодаря нисходящему и восходящему усилию (descending and ascending force) от 100 H до 700 Н. Медленное, изменяющееся перемешивание, при котором протекает реакция, происходит в диапазоне скоростей от 10 об/мин до 120 об/мин, предпочтительно от 10 об/мин до 50 об/мин, при геометрии реактора, выраженной как отношение диаметра к высоте, в диапазоне от 0,5 до 1,5.Preferred crosslinking reaction conditions include the use of a highly efficient mixing system that ensures maximum interaction of the complexes during the reaction due to descending and ascending force (descending and ascending force) from 100 N to 700 N. The slow, variable mixing under which the reaction proceeds occurs in a range of speeds from 10 rpm to 120 rpm, preferably from 10 rpm to 50 rpm, with a reactor geometry, expressed as a ratio of diameter to height, in the range from 0.5 to 1.5.
Сочетание упомянутых параметров гарантирует эффективное получение эффективной степени сшивки с использованием минимального количества сшивающего агента, при однородном распределении связей.The combination of these parameters ensures that an effective degree of crosslinking is efficiently obtained using a minimum amount of crosslinking agent, with a uniform distribution of bonds.
Стадии очистки осуществляют при градиентах температуры в диапазоне от 10°С до 58°С, предпочтительно от 20°С до 50°С; ультрафильтрацию предпочтительно проводят с от 1 до 10 объемов диафильтрации, при скорости просачивания в диапазоне от 0,1 л/ч до 10 л/ч, с ΔР от 0,1 до 0,2 МПа (от 1 до 2 бар), с применением половолоконных мембран, с номинальным отсечением от 250 до 750 кДа.The purification steps are carried out with temperature gradients ranging from 10°C to 58°C, preferably from 20°C to 50°C; ultrafiltration is preferably carried out with 1 to 10 diafiltration volumes, at a percolation rate in the range of 0.1 l/h to 10 l/h, with a ΔP of 0.1 to 0.2 MPa (1 to 2 bar), using hollow fiber membranes, with a nominal cutoff from 250 to 750 kDa.
Для стадии диализа предпочтительно используют целлюлозные мембраны с номинальным отсечением от 10 кДа до 50 кДа, с использованием в качестве диализной среды очищенной воды или фосфатного буфера с осмолярностью в диапазоне от 200 мОсм/л до 400 мОсм/л.For the dialysis step, cellulose membranes with a nominal cutoff of 10 kDa to 50 kDa are preferably used, using purified water or phosphate buffer as dialysis medium with an osmolarity in the range of 200 mOsm/L to 400 mOsm/L.
Стадии очистки проводят в течение времени, достаточного для удаления нежелательных микрозагрязнений (БДДЭ (бутандиолдиглицидиловый простой эфир), металлы и т.д.).The purification steps are carried out for a period of time sufficient to remove unwanted micro-contaminants (BDDE (butanediol diglycidyl ether), metals, etc.).
Применение упомянутых технологий гарантирует высокую чистоту и, таким образом, превосходную безопасность продукта in vivo, со средним остаточным содержанием сшивающего агента в диапазоне от 25 частей на миллиард до 100 частей на миллиард, что значительно ниже, чем повсеместно допустимые по техническим условиям пределы (≤2000 частей на миллиард) для других устройств, имеющихся в настоящее время в продаже.The use of these technologies guarantees high purity and thus excellent product safety in vivo, with an average residual crosslinker content in the range of 25 ppb to 100 ppb, which is well below the worldwide specification limits (≤2000 ppb) for other devices currently on the market.
Продукт реакции, то есть сшитый гидрогель, также фильтруют, чтобы стандартизировать его до стандартного размера в диапазоне от 45 мкм до 450 мкм, в зависимости от его конечного применения in vivo.The reaction product, ie the crosslinked hydrogel, is also filtered to standardize it to a standard size ranging from 45 µm to 450 µm, depending on its end use in vivo.
Гидрогель, имеющий различные степени сшивки, может входить в состав конечного устройства в аликвотах в диапазоне от 1% до 100%, в соответствии с конкретными требованиями по использованию в составе человеческого организма, с различными конечными концентрациями гибридных комплексов сшитой гиалуроновой кислоты (ГК) в диапазоне от 1,5% до 4%. Неожиданно было обнаружено, что даже составы с самыми высокими концентрациями легко экструдируются и, следовательно, они очень практичны в использовании, при хорошей приемлемости для пациента.A hydrogel having varying degrees of cross-linking may be formulated into the final device in aliquots ranging from 1% to 100%, in accordance with the specific requirements for use in the human body, with different final concentrations of hybrid complexes of cross-linked hyaluronic acid (HA) in the range from 1.5% to 4%. Surprisingly, even the highest concentration formulations have been found to be easily extrudable and therefore very practical to use, with good patient acceptability.
Гидрогели, полученные способом по изобретению, подходящим образом изготавливают в форме имплантируемых устройств, например, в фосфатном буфере или в соляном растворе, для применения в медицинской, хирургической, эстетической, ортопедической, стоматологической, офтальмологической и дерматокосметологической областях.The hydrogels obtained by the process of the invention are suitably formulated into implantable devices, eg in phosphate buffer or saline, for use in the medical, surgical, aesthetic, orthopedic, dental, ophthalmic and dermocosmetic fields.
В имплантируемых устройствах по изобретению к гидрогелям можно добавить гиалуроновую кислоту, хондроитин или производные целлюлозы (карбоксиметилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, этилцеллюлозу и т.п.), объединение с которыми значительно увеличивает стойкость по отношению к гиалуронидазам.In implantable devices according to the invention, hyaluronic acid, chondroitin or cellulose derivatives (carboxymethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, ethylcellulose, etc.) can be added to hydrogels, the combination with which significantly increases resistance to hyaluronidases.
Для того, чтобы снизить непосредственное ощущение боли и вызвать онемение обработанной области, может быть полезно добавление местных анестетиков, таких как, например, прокаина, мепивакаина, бензокаина, этилхлорида, и предпочтительно гидрохлорида лидокаина, в концентрациях в диапазоне от 0,1% до 3%.In order to reduce the immediate sensation of pain and numb the treated area, the addition of local anesthetics such as, for example, procaine, mepivacaine, benzocaine, ethyl chloride, and preferably lidocaine hydrochloride, at concentrations ranging from 0.1% to 3 %.
Пример 1: реакция с одним комплексом.Example 1: reaction with one complex.
- Получение Комплекса 1:- Obtaining Complex 1:
27,42 г гиалуроната натрия (потеря массы при высушивании (LOD) 9,7%) с характеристической вязкостью 2,1 м3/кг и 27,12 г гиалуроната натрия (LOD 8,5%) с характеристической вязкостью 3,0 м3/кг растворяли при механическом перемешивании в 395,45 мл воды. Раствор доводили до температуры 90°С в течение 15 минут и быстро охлаждали до температуры 25°С.27.42 g sodium hyaluronate (Loss on drying (LOD) 9.7%) with an intrinsic viscosity of 2.1 m 3 /kg and 27.12 g of sodium hyaluronate (LOD 8.5%) with an intrinsic viscosity of 3.0 m 3 /kg was dissolved with mechanical stirring in 395.45 ml of water. The solution was brought to a temperature of 90°C for 15 minutes and quickly cooled to a temperature of 25°C.
- Реакция сшивки:- Crosslinking reaction:
Раствор Комплекса 1 переносили в термостатированный контейнер, снабженный механической мешалкой, и добавляли 50 мл 0,25 н раствора гидроксида натрия. Примерно через 3 часа перемешивания добавляли 11,7 мл 95% раствора БДДЭ (0,5 эквивалента). Реакция происходит при регулируемой температуре (30±5°С), при перемешивании со скоростью 40±5 об/мин в течение 12 часов и при перемешивании со скоростью 25±5 об/мин в течение дополнительных 12 часов.A solution of Complex 1 was transferred to a thermostated container equipped with a mechanical stirrer, and 50 ml of 0.25 N sodium hydroxide solution was added. After about 3 hours of stirring, 11.7 ml of 95% BDDE solution (0.5 equivalent) was added. The reaction takes place at controlled temperature (30±5°C), with stirring at 40±5 rpm for 12 hours and with stirring at 25±5 rpm for an additional 12 hours.
Сшитый продукт нейтрализовали до рН 7,4 путем добавления раствора HCl, затем подвергали диализу, диафильтрации (5 объемов) и снова диализу.The crosslinked product was neutralized to pH 7.4 by adding HCl solution, then subjected to dialysis, diafiltration (5 volumes) and dialysis again.
Гидрогель получали путем добавления 0,3% гидрохлорида лидокаина, затем корректировали концентрацию до 25 мг/г и механически гомогенизировали.The hydrogel was prepared by adding 0.3% lidocaine hydrochloride, then the concentration was adjusted to 25 mg/g and mechanically homogenized.
Продукт подвергали фильтрации с целью стандартизации до 450 мкм.The product was filtered to standardize to 450 µm.
Гидрогель помещали во флаконы и стерилизовали в автоклаве.The hydrogel was placed into vials and sterilized in an autoclave.
Модуль упругости G': 350 Па.Modulus of elasticity G': 350 Pa.
Эластичность: 82%.Elasticity: 82%.
Усилие при экструзии: 35 Н.Extrusion force: 35 N.
Пример 2: реакция с двумя комплексамиExample 2: reaction with two complexes
- Получение Комплекса 1:- Obtaining Complex 1:
13,71 г гиалуроната натрия (LOD 9,7%) с характеристической вязкостью 2,1 м3/кг и 13,56 г гиалуроната натрия (LOD 8,5%) с характеристической вязкостью 3,0 м3/кг растворяли при механическом перемешивании в 197,72 мл воды. Раствор доводили до температуры 90°С в течение 15 минут и быстро охлаждали до температуры 25°С.13.71 g of sodium hyaluronate (LOD 9.7%) with an intrinsic viscosity of 2.1 m 3 /kg and 13.56 g of sodium hyaluronate (LOD 8.5%) with an intrinsic viscosity of 3.0 m 3 /kg were dissolved under mechanical stirring in 197.72 ml of water. The solution was brought to a temperature of 90°C for 15 minutes and quickly cooled to a temperature of 25°C.
- Получение Комплекса 2:- Obtaining Complex 2:
13,71 г гиалуроната натрия (LOD 9,7%) с характеристической вязкостью 2,1 м3/кг и 13,68 г гиалуроната натрия (LOD 9,5%) с характеристической вязкостью 0,2 м3/кг растворяли при механическом перемешивании в 197,6 мл воды. Раствор доводили до температуры 90°С в течение 15 минут и быстро охлаждали до температуры 25°С.13.71 g of sodium hyaluronate (LOD 9.7%) with an intrinsic viscosity of 2.1 m 3 /kg and 13.68 g of sodium hyaluronate (LOD 9.5%) with an intrinsic viscosity of 0.2 m 3 /kg were dissolved under mechanical stirring in 197.6 ml of water. The solution was brought to a temperature of 90°C for 15 minutes and quickly cooled to a temperature of 25°C.
- Реакция сшивки- Crosslinking reaction
Растворы Комплекса 1 и Комплекса 2 переносили в один термостатированный контейнер, снабженный механической мешалкой, и добавляли 50 мл 0,25 н раствора гидроксида натрия. Примерно через 3 часа перемешивания добавляли 11,7 мл 95% раствора БДДЭ (0,5 эквивалента). Реакция происходит при регулируемой температуре (30±5°С), при перемешивании со скоростью 40±5 об/мин в течение 12 часов и при перемешивании со скоростью 25±5 об/мин в течение дополнительных 12 часов.Solutions of Complex 1 and Complex 2 were transferred into one thermostated container equipped with a mechanical stirrer, and 50 ml of 0.25 N sodium hydroxide solution was added. After about 3 hours of stirring, 11.7 ml of 95% BDDE solution (0.5 equivalent) was added. The reaction takes place at controlled temperature (30±5°C), with stirring at 40±5 rpm for 12 hours and with stirring at 25±5 rpm for an additional 12 hours.
Сшитый продукт нейтрализовали до рН 7,3 путем добавления раствора HCl, затем подвергали диализу, диафильтрации (5 объемов) и снова диализу.The crosslinked product was neutralized to pH 7.3 by adding HCl solution, then subjected to dialysis, diafiltration (5 volumes) and dialysis again.
Гидрогель получали путем добавления 0,3% гидрохлорида лидокаина, затем корректировали концентрацию до 25 мг/г и механически гомогенизировали.The hydrogel was prepared by adding 0.3% lidocaine hydrochloride, then the concentration was adjusted to 25 mg/g and mechanically homogenized.
Продукт подвергали фильтрации с целью стандартизации до 450 мкм.The product was filtered to standardize to 450 µm.
Гидрогель помещали во флаконы и стерилизовали в автоклаве.The hydrogel was placed into vials and sterilized in an autoclave.
Модуль упругости G': 292 Па.Modulus of elasticity G': 292 Pa.
Эластичность: 85%.Elasticity: 85%.
Усилие при экструзии: 25 Н.Extrusion force: 25 N.
Пример 3: реакция с двумя комплексамиExample 3: reaction with two complexes
- Получение Комплекса 1:- Obtaining Complex 1:
13,71 г гиалуроната натрия (LOD 9,7%) с характеристической вязкостью 2,1 м3/кг и 13,56 г гиалуроната натрия (LOD 8,5%) с характеристической вязкостью 3,0 м3/кг растворяли при механическом перемешивании в 197,72 мл воды. Раствор доводили до температуры 90°С в течение 15 минут и быстро охлаждали до температуры 25°С.13.71 g of sodium hyaluronate (LOD 9.7%) with an intrinsic viscosity of 2.1 m 3 /kg and 13.56 g of sodium hyaluronate (LOD 8.5%) with an intrinsic viscosity of 3.0 m 3 /kg were dissolved under mechanical stirring in 197.72 ml of water. The solution was brought to a temperature of 90°C for 15 minutes and quickly cooled to a temperature of 25°C.
- Получение Комплекса 2:- Obtaining Complex 2:
13,71 г гиалуроната натрия (LOD 9,7%) с характеристической вязкостью 2,1 м3/кг и 13,68 г гиалуроната натрия (LOD 9,5%) с характеристической вязкостью 0,2 м3/кг растворяли при механическом перемешивании в 197,6 мл воды. Раствор доводили до температуры 90°С в течение 15 минут и быстро охлаждали до температуры 25°С.- Реакция сшивки13.71 g of sodium hyaluronate (LOD 9.7%) with an intrinsic viscosity of 2.1 m 3 /kg and 13.68 g of sodium hyaluronate (LOD 9.5%) with an intrinsic viscosity of 0.2 m 3 /kg were dissolved under mechanical stirring in 197.6 ml of water. The solution was brought to a temperature of 90°C for 15 minutes and quickly cooled to a temperature of 25°C.- Crosslinking reaction
Растворы Комплекса 1 и Комплекса 2 переносили в один термостатированный контейнер, снабженный механической мешалкой, и добавляли 50 мл 0,25 н раствора гидроксида натрия. Примерно через 3 часа перемешивания добавляли 4,7 мл 95% раствора БДДЭ (0,2 эквивалентов). Реакция происходит при регулируемой температуре (30±5°С), при перемешивании со скоростью 40±5 об/мин в течение 12 часов и при перемешивании со скоростью 25±5 об/мин в течение дополнительных 12 часов.Solutions of Complex 1 and Complex 2 were transferred into one thermostated container equipped with a mechanical stirrer, and 50 ml of 0.25 N sodium hydroxide solution was added. After about 3 hours of stirring, 4.7 ml of 95% BDDE solution (0.2 equivalents) was added. The reaction takes place at controlled temperature (30±5°C), with stirring at 40±5 rpm for 12 hours and with stirring at 25±5 rpm for an additional 12 hours.
Сшитый продукт нейтрализовали до рН 7,3 путем добавления раствора HCl, затем подвергали диализу, диафильтрации (5 объемов) и снова диализу.The crosslinked product was neutralized to pH 7.3 by adding HCl solution, then subjected to dialysis, diafiltration (5 volumes) and dialysis again.
Гидрогель получали путем добавления 0,3% гидрохлорида лидокаина, затем корректировали концентрацию до 25 мг/г и механически гомогенизировали.The hydrogel was prepared by adding 0.3% lidocaine hydrochloride, then the concentration was adjusted to 25 mg/g and mechanically homogenized.
Продукт подвергали фильтрации с целью стандартизации до 450 мкм.The product was filtered to standardize to 450 µm.
Гидрогель помещали во флаконы и стерилизовали в автоклаве.The hydrogel was placed into vials and sterilized in an autoclave.
Модуль упругости G': 250 Па.Modulus of elasticity G': 250 Pa.
Эластичность: 79%.Elasticity: 79%.
Усилие при экструзии: 19 Н.Extrusion force: 19 N.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102017000131879 | 2017-11-17 | ||
| IT201700131879 | 2017-11-17 | ||
| PCT/IB2018/058965 WO2019097427A1 (en) | 2017-11-17 | 2018-11-14 | Resorbable implantable devices based on crosslinked glycosaminoglycans, and process for the preparation thereof |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020118147A RU2020118147A (en) | 2021-12-20 |
| RU2020118147A3 RU2020118147A3 (en) | 2022-02-25 |
| RU2778332C2 true RU2778332C2 (en) | 2022-08-17 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012032151A2 (en) * | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Altergon S.A. | Hybrid cooperative complexes of hyaluronic acid |
| US20140213546A1 (en) * | 2008-08-04 | 2014-07-31 | Allergan Industrie Sas | Hyaluronic acid-based gels including lidocaine |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140213546A1 (en) * | 2008-08-04 | 2014-07-31 | Allergan Industrie Sas | Hyaluronic acid-based gels including lidocaine |
| WO2012032151A2 (en) * | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Altergon S.A. | Hybrid cooperative complexes of hyaluronic acid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2640911C2 (en) | Method for obtaining of composition based on hyaluronic acid | |
| RU2683286C2 (en) | Method for crosslift of hyaluronic acid, method for preparation of injection hydrogel, hydrogel and use thereof | |
| US11866556B2 (en) | Process for efficient cross-linking of hyaluronic acid | |
| EP3125961B1 (en) | Polysaccharide soft tissue fillers with improved persistence | |
| TW201427697A (en) | Sterile injectable aqueous formulation containing cross-linked hyaluronic acid and hydroxyapatite for therapeutic use | |
| EP3107587B1 (en) | Dermocosmetic filler and uses thereof for aesthetic purposes | |
| EP3316911B1 (en) | Method of preparing a composition based on hyaluronic acid | |
| US20220233745A1 (en) | Resorbable implantable device based on crosslinked glycosaminoglycans, and process for the preparation thereof | |
| RU2778332C2 (en) | Absorbable implanted devices based on cross-linked glycosaminoglycans, and their production method | |
| KR102103180B1 (en) | Anti-adhesion Composition Including Hyaluronic Acid Derivative, Pullulan and Carboxymethyl Cellulose and Manufacturing Method Thereof | |
| EP3320000A1 (en) | Process for depleting epoxide species in crosslinked poly-saccharide gel compositions and compositions obtained thereby | |
| CN111686664B (en) | Emulsified cross-linked sodium hyaluronate gel microsphere for injection and preparation method thereof | |
| CN111588731A (en) | Composition for wound healing and its production method and use | |
| RU2804641C2 (en) | Method for obtaining modified hyaluronic acid and its salts | |
| CN116997371A (en) | Implantable or injectable polymer-based products and methods of making same | |
| CN114395144A (en) | Hyaluronic acid-polyethylene glycol-layered silicon dioxide composite hydrogel and application thereof |