Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция на основе сшитой гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита для применения в пластической хирургии
Группа изобретений относится к медицине. Описана композиция в виде вязкоупругого геля с когезионно связанными частицами, содержащая: i) сшитую гиалуроновую кислоту или одну из ее солей с концентрацией в интервале от 1 до 4% (масса/объем); ii) гидроксиапатит с концентрацией в интервале от 5 до 60% (масса/объем), причем гидроксиапатит находится в виде частиц со средним размером, меньшим или равным 200 мкм; и указанная приемлемая для инъекций стерильная водная композиция обладает вязкоупругими свойствами, так что tan δ при частоте 1 Гц меньше или равен 0,60. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Целью настоящего изобретения является приемлемая для инъекций стерильная водная композиция, готовая к применению, рассасывающаяся, применяемая в целях пластической хирургии, в виде вязкоупругого геля с когезионно связанными частицами, содержащего: i) сшитую гиалуроновую кислоту или одну из ее солей с концентрацией в интервале от 1 до 4% (масса/объем); причем осуществляемое сшивание позволяет получать гель на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой когезионно связанной; ii) гидроксиапатит с концентрацией в интервале от 5 до 60% (масса/объем), причем гидроксиапатит находится в виде частиц со средним размером, меньшим или равным 200 мкм; причем указанная приемлемая для инъекций стерильная водная композиция обладает вязкоупругими свойствами, так что tan δ при частоте 1 Гц меньше или равен 0,60.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Старение представляет собой естественное явление, с которым сталкивается любой индивид. Оно сопровождается неизбежным уменьшением клеточной активности тела человека.
Наиболее заметные признаки возраста появляются в области лица: кожа ослабляется и появляются первые морщины. Были разработаны многочисленные решения в попытках замедлить появление этих признаков возраста или устранить уже появившиеся признаки.
Среди этих решений можно назвать методику, которая состоит в том, чтобы инъецировать в кожу или под кожу вещества, называемые заполнителями, причем эти вещества могут рассасываться или не рассасываться in vivo. Роль этих веществ состоит в заполнении ослабленных частей путем создания объема в коже или под кожей с целью обработки различных частей тела и предпочтительно лица. Благодаря этому механическому эффекту кожа напрягается, а морщины сглаживаются, что придает обработанной зоне более молодой вид.
Среди заполняющих веществ, называемых рассасывающимися, можно назвать сшитую гиалуроновую кислоту (AH) (называемую также "стабилизированной AH"), используемую для пластических операций на коже. Ее вводят в кожу или под кожу для заполнения морщин или восстановления объема различных зон тела на срок в несколько месяцев. Она имеет преимущество, состоящее в том, что дает очень мало побочных эффектов после инъекции и крайне редкие осложнения в долгосрочном аспекте. С другой стороны, в случае неудачной инъекции врач имеет возможность исправить операцию, инъецируя раствор гиалуронидаз (специфических ферментов AH), то есть раствор, который разрушит ранее инъецированный препарат на основе сшитой AH. Инъекции сшитой AH в силу ее постепенного исчезновения (рассасывания полимера в тканях с течением времени) следует повторять через регулярные интервалы в общем случае от 6 до 12 месяцев, чтобы поддерживать эффективность обработки. Несшитая гиалуроновая кислота в течение короткого времени пребывания в области кожи (период полураспада составляет меньше недели) разрушается in vivo вследствие различных факторов, таких как радикальная, ферментативная, термическая и механическая деградация. Именно сшивание позволяет значительно увеличивать период полураспада, замедляя кинетику деградации гиалуроновой кислоты, обусловленной описанными ранее факторами, и обеспечивая таким образом эффект пластической операции, который может сохраняться приблизительно в течение 12 месяцев.
Были осуществлены интенсивные научные исследования в мировом масштабе с целью разработки вариантов обработки на основе гиалуроновой кислоты, имеющих улучшенные временные характеристики. При этом цель предпочтительно состояла в разработке препаратов, способных разрушаться менее быстро с целью сохранения оптимального эстетического эффекта в течение возможно более длительного промежутка времени и при этом обеспечивающих очень высокий уровень безопасности введенных препаратов.
На рынке материалов для пластических операций на коже имеются и другие рассасывающиеся заполняющие вещества. Можно назвать, например, препараты, содержащие частицы гидроксиапатита кальция. Эти частицы суспендируют в водной среде, которая может содержать полимер, такой как карбоксиметилцеллюлоза, представляющая собой производное соединение целлюлозы. Препараты этой группы вводят в кожу или под кожу для заполнения морщин или восстановления объема различных зон тела и предпочтительно лица. Они обладают высоким уровнем биологической совместимости, что оправдывает отсутствие предварительного испытания на аллергию перед инъекцией. В случае этих препаратов описано мало побочных эффектов или осложнений, а эффект сохраняется приблизительно в течение 12 месяцев или дольше. В отношении резорбции водная фракция быстро удаляется из обработанной зоны, а частицы гидроксиапатита разрушаются и метаболизируются макрофагами с течением времени.
В случае этих препаратов, введенных в ткани кожи, описана также стимуляция эндогенного продуцирования коллагена частицами гидроксиапатита.
Эти препараты, к сожалению, характеризуются тенденцией мигрировать, что описано в различных научных сообщениях. Эта миграция создает проблему, поскольку она вызывает преждевременную потерю эстетического эффекта (в виде уменьшения биоматериала в области скорректированной зоны) и потенциально может оказывать побочные действия (в частности, частицы могут концентрироваться в некоторых частях, более или менее удаленных от обрабатываемой зоны (в силу механических напряжений, испытываемых биоматериалом), и локально провоцировать зоны, называемые твердыми).
В этом контексте важно предоставить в распоряжение врачей композиции, которые обладают механическими свойствами, в значительной степени адаптированными для инъекций в целях косметической и/или пластической хирургии, и повышенной долговечностью в тканях, являются готовыми к применению и не имеют описанных ранее недостатков.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к биорезорбируемой приемлемой для инъекций стерильной водной композиции, применяемой в целях пластической хирургии, в виде вязкоупругого геля с когезионно связанными частицами, содержащего: i) сшитую гиалуроновую кислоту или одну из ее солей с концентрацией в интервале от 1 до 4% (масса/объем); причем молекулярная масса гиалуроновой кислоты или одной из ее солей находится в интервале от 2,5×105 до 4×106 Д, а осуществляемое сшивание позволяет получать гель на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой когезионно связанной; ii) гидроксиапатит с концентрацией в интервале от 5 до 60% (масса/объем), причем гидроксиапатит находится в виде частиц со средним размером, меньшим или равным 200 мкм; причем указанная приемлемая для инъекций стерильная водная композиция обладает вязкоупругими свойствами, так что tan δ при частоте 1 Гц меньше или равен 0,60.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к способу получения приемлемой для инъекций стерильной водной композиции, включающему в себя стадии, состоящие в том, что: a) получают первую смесь, содержащую по меньшей мере от 1 до 4% масс. сшитой гиалуроновой кислоты или одной из ее солей, благодаря образованию ковалентных связей между цепями указанного биополимера посредством би- или полифункциональных соединений, причем осуществляемое сшивание позволяет получать гель на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой когезионно связанной; b) очищают первую смесь; c) затем прибавляют гидроксиапатит до концентрации в интервале от 5 до 60% (масса/объем), равномерно диспергируя его в геле на основе сшитой гиалуроновой кислоты; d) переводят полученный таким образом гель в форму, готовую к применению; e) стерилизуют препарат влажным теплом.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится также к набору предпочтительно в форме шприца, содержащего композицию, соответствующую описанной ранее.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРЫ
На фиг. 1 представлены фотографии сравнения гелей B', X и композиции на основе CMC и гидроксиапатита согласно испытанию, описанному в примере 2.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью описанного далее изобретения является разработка новой биорезорбируемой приемлемой для инъекций стерильной водной композиции, применяемой в целях косметической и пластической хирургии и обладающей специфическими свойствами вязкоупругости, заполнения и долговечности. Эта композиция отличается тем, что она находится в виде вязкоупругого геля с когезионно связанными частицами, содержащего:
i) сшитую гиалуроновую кислоту или одну из ее солей с концентрацией в интервале от 1 до 4% (масса/объем); причем осуществляемое сшивание позволяет получать гель на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой когезионно связанной;
ii) гидроксиапатит с концентрацией в интервале от 5 до 60% (масса/объем), причем гидроксиапатит находится в виде частиц со средним размером, меньшим или равным 200 мкм;
причем указанная приемлемая для инъекций стерильная водная композиция обладает вязкоупругими свойствами, так что tan δ при частоте 1 Гц меньше или равен 0,60.
Совершенно неожиданно было замечено, что эта композиция в условиях настоящего изобретения обладает замечательной способностью образовывать объем в тканях на долгое время, при этом благодаря синергическому эффекту между сшитой гиалуроновой кислотой и частицами гидроксиапатита.
В отношении механических свойств частицы гидроксиапатита (характеристики твердого тела: высокая эластичность и незначительная вязкость) в значительной степени усиливают эластичность геля и, следовательно, его способность образовывать объем, индуцируя значительное усилие/давление на ткани для коррекции дефектной зоны, подлежащей обработке.
Сшитая гиалуроновая кислота придает свойства вязкоупругости, то есть эластичность, а также вязкость, которые обеспечивают консистенцию геля, приближающуюся к консистенции тканей, и, следовательно, таким образом уравновешивают очень высокую эластичность и отсутствие вязкости, придаваемые частицами гидроксиапатита. Это позволяет получать препарат, который внедряется в ткани с очень большой степенью подобия (пациент мало ощущает препарат при ощупывании), в меньшей степени травмирует ткани (сильное ограничение воспаления в период после инъекции) и вызывает меньшую болезненность при инъекции.
С другой стороны, сшитая гиалуроновая кислота в условиях настоящего изобретения позволит значительно уменьшить миграцию частиц гидроксиапатита, то есть частиц, которые удерживаются во внутренней структуре геля, благодаря сильным когезионным свойствам, придаваемым сшитой гиалуроновой кислотой, имеющей когезионную природу (сшитая гиалуроновая кислота характеризуется низкой кинетикой резорбции). Это сильное ограничение миграции позволяет получать гель с улучшенной объемообразующей способностью в течение длительного времени и уменьшать побочные действия, такие как появление зон, называемых твердыми и ощущаемыми пациентом.
Гиалуроновая кислота представляет собой полисахарид, образованный повторением дисахаридных звеньев глюкуроната и N-ацетилглюкозамина. Она широко распространена в соединительных, эпителиальных и нервных тканях как у людей, так и у животных. Она представляет собой один из главных компонентов внеклеточного матрикса. Она значительным образом способствуют пролиферации и миграции клеток. Она содержится, в частности, в значительной концентрации в водянистой влаге, синовиальной жидкости, коже и пупочном канатике.
Среди предпочтительных солей гиалуроновой кислоты по настоящему изобретению можно назвать соли гиалуроновой кислоты с одним катионом, например, соли с одно- или двухвалентными катионами, такие, как соли натрия, калия, магния, кальция, марганца. Соли натрия являются наиболее предпочтительными.
Согласно настоящему изобретению гиалуроновая кислота или одна из ее солей находится в сшитой форме. Это сшивание осуществляют благодаря образованию ковалентных связей между цепями указанного биополимера посредством би- или полифункциональных соединений, причем осуществляемое сшивание позволяет получать гель на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой когезионно связанной и также называемой однофазной.
Когезионная природа геля на основе сшитой гиалуроновой кислоты представляет собой главную и необходимую специфическую особенность настоящего изобретения. Гель не должен быстро дезагрегироваться при введении в воду, как это происходит с гелем некогезионной природы, называемым также двухфазным гелем (типа геля на основе сшитой гиалуроновой кислоты, который не в состоянии удерживать частицы гидроксиапатита и, следовательно, не предотвращает миграцию). Эта разница между когезионно связанным гелем и гелем некогезионного типа рассмотрена в примере 2.
Согласно настоящему изобретению концентрация сшитой гиалуроновой кислоты или одной из ее солей в общем случае находится в интервале от 1 до 4% (масса/объем) и предпочтительно в интервале от 1 до 3% (масса/объем). Согласно более предпочтительному варианту концентрация сшитой гиалуроновой кислоты или одной из ее солей находится в интервале от 1,5 до 2,5% (масса/объем). Альтернативным образом, концентрация сшитой гиалуроновой кислоты или одной из ее солей может находиться в интервале от 1,5 до 3% (масса/объем) или от 1 до 2,5% (масса/объем).
Водная композиция по настоящему изобретению преимущественно содержит гиалуроновую кислоту или одну из ее солей, молекулярная масса которых предпочтительно находится в интервале от 2,5×105 до 4×106 Д. Согласно более предпочтительному варианту молекулярная масса находится в интервале от 1×106 до 3×106 Д. Альтернативным образом, молекулярная масса находится в интервале от 1×106 до 2,5×106 Д или от 2,5×105 до 3×106 Д.
Гидроксиапатит представляет собой минерал из группы фосфатов формулы Ca5(PO4)3(OH), обычно описываемый формулой Ca10(PO4)6(OH)2 для подчеркивания того, что ячейка кристаллической структуры содержит 2 молекулы. Гидроксиапатит принадлежит к кристаллографической группе апатитов, представляющих собой изоморфные соединения, имеющие такую же гексагональную структуру. Это соединение применяют в качестве биоматериала уже в течение многих лет в различных патентованных медицинских средствах.
Согласно настоящему изобретению концентрация частиц гидроксиапатита в общем случае находится в интервале от 5 до 60% (масса/объем), преимущественно в интервале от 10 до 50% (масса/объем) и предпочтительно в интервале от 20 до 40% (масса/объем), а средний размер частиц гидроксиапатита меньше или равен 200 мкм, преимущественно меньше 50 мкм и предпочтительно больше 10 мкм.
Было замечено, что свойства вязкости и эластичности композиции по настоящему изобретению являются оптимальными в случае, когда параметр tan дельта или tan δ, соответствующий соотношению [модуль вязкости G''/модуль эластичности G'] при частоте 1 Гц, меньше или равен 0,60 и предпочтительно меньше или равен 0,58. На практике было показано, что упругие свойства композиции по настоящему изобретению по сравнению с ее вязкостью должны быть достаточно существенными для обеспечения возможности предотвращения осаждения частиц гидроксиапатита. Таким образом, было замечено, что при значении больше 0,60 частицы гидроксиапатита имеют тенденцию осаждаться с течением времени. Это осаждение приводит к получению неоднородной композиции на основе частиц гидроксиапатита, что является неудовлетворительным, с одной стороны, в отношении процедуры инъекции композиции через иглу (закупорка иглы), а с другой стороны, в отношении безопасности и характеристик композиции в области зоны инъекции (например, образование в тканях кожи зон, называемых твердыми).
В общем случае определение эластичности (G') и отношения вязкости к эластичности (tan дельта = G''/G') выполняют, осуществляя сканирование при частоте от 0,01 до 100 Гц посредством реометра с плоскими модулями размером 40 мм с зазором 1000 мкм при температуре анализа 25°C.
Как показано в примере 2, когезионные свойства композиции по настоящему изобретению представляют собой важный фактор, но также необходимо, чтобы вязкоупругие свойства композиции были приемлемыми для того, чтобы:
- предотвращать осаждение частиц гидроксиапатита, происходящее с течением времени во внутренней части структуры, содержащей их;
- предотвращать получение препарата, который разделяется на 2 фракции (частицы гидроксиапатита и гель сшитой гиалуроновой кислоты) во время инъекции и/или в области зоны инъекции, образуя таким образом неоднородности в области обработанной зоны.
Целью настоящего изобретения является также обеспечение долговечности, улучшенной по сравнению с композициями предшествующего уровня техники. Улучшенную долговечность эстетического эффекта получают благодаря способности сшитой гиалуроновой кислоты удерживать в течение длительного времени частицы гидроксиапатита в области зоны инъекции и придавать частицам гидроксиапатита механические/реологические свойства, сохраняющиеся в течение длительного времени. Следовательно, менее часто потребуется осуществлять повторные инъекции композиции по настоящему изобретению, причем выигрыш в отношении клинической долговечности составит, вероятно, несколько месяцев.
Также важно уточнить, что присутствие частиц гидроксиапатита, непрозрачных для рентгеновских лучей, дает гелю преимущество, поскольку он может быть легко локализован врачом рентгенографически в ходе и/или после инъекции.
С другой стороны, способность частиц гидроксиапатита стимулировать эндогенное продуцирование коллагена является важным элементом настоящего изобретения. Медленная резорбция препарата в тканях будет сопровождаться продуцированием коллагена (формирование объема и эластичности), которое позволит влиять на характеристики обработки в отношении долговечности.
Предоставляемая врачам возможность вводить раствор гиалуронидаз для коррекции инъекции и разрушения сшитой гиалуроновой кислоты, входящей в препарат, также представляет собой преимущество по настоящему изобретению. Тем не менее, эта инъекция не позволяет ускорять рассасывание частиц гидроксиапатита: следовательно, полная деградация препарата во внутренней структуре тканей отсутствует.
Таким образом, настоящее изобретение относится к композиции, соответствующей описанной ранее, применяемой для заполнения и/или восстановления объемов и/или замены биологических тканей и предпочтительно для: i) восстановления объемов лица (щеки, подбородок, скулы, виски и т.п.); ii) восстановления объемов частей тела (ягодицы, груди, руки и т.п.); iii) восстановления объемов лица у пациентов с ВИЧ, перешедшим в стадию лицевой липодистрофии.
Композицию по настоящему изобретению в общем случае применяют в первичном виде, но не исключается, что к ней может быть прибавлена по меньшей мере одна другая добавка (отличающаяся от добавок, указанных ранее) и/или по меньшей мере одно активное вещество.
Преимущество состоит также в том, что композиция по настоящему изобретению представляет собой "композицию, готовую к применению", поскольку врач не должен сам смешивать сшитую гиалуроновую кислоту и раствор гидроксиапатита непосредственно перед их инъекцией.
Таким образом, композиция может содержать также один или несколько материалов керамического типа. Такие материалы в общем случае выбирают из группы, в которую входят трикальцийфосфат, карбонат кальция и сульфат кальция или комбинация нескольких этих материалов керамического типа.
Композиция по настоящему изобретению может также содержать, кроме того, одно или несколько анестезирующих средств, выбранных из группы, в которую входят лидокаин, индивидуально или в комбинации с адреналином, прокаин, этидокаин, индивидуально или в комбинации с адреналином, артикаин, индивидуально или в комбинации с адреналином, мепивакаин, прамокаин, хинизокаин, или одной или нескольких солей этих анестезирующих средств. Согласно более предпочтительному варианту выбранное анестезирующее средство представляет собой гидрохлорид лидокаина. Присутствие анестезирующего средства в композиции по настоящему изобретению представляет большой интерес для улучшения комфорта пациента в ходе и после инъекции.
Согласно другому предпочтительному варианту настоящего изобретения композиция по настоящему изобретению может также содержать, кроме того, один или несколько антиоксидантов, таких, как антиоксиданты из группы полиолов. Антиоксидант может быть выбран из группы полиолов, в которую входят сорбит, глицерин, маннит или пропиленгликоль.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к способу получения приемлемой для инъекций стерильной водной композиции, включающему в себя стадии, состоящие в том, что: a) получают первую смесь, содержащую по меньшей мере от 1 до 4% масс. сшитой гиалуроновой кислоты или одной из ее солей, благодаря образованию ковалентных связей между цепями указанного биополимера посредством би- или полифункциональных соединений, причем осуществляемое сшивание позволяет получать гель на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой когезионно связанной; b) очищают первую смесь; c) затем прибавляют гидроксиапатит до концентрации в интервале от 5 до 60% (масса/объем), равномерно диспергируя его в геле на основе сшитой гиалуроновой кислоты; d) переводят полученный таким образом гель в форму, готовую к применению; e) стерилизуют препарат влажным теплом.
Стерилизацию композиции согласно стадии e) осуществляют влажным теплом. Специалисты в данной области техники могут выбрать цикл тепловой стерилизации (температуру и продолжительность цикла стерилизации), приемлемый для стерилизации конкретного препарата. Например, могут быть осуществлены следующие циклы стерилизации влажным теплом: 131°C в течение 1 мин/130°C в течение 3 мин/125°C в течение 7 мин/121°C в течение 20 мин.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к набору предпочтительно в форме шприца, содержащего композицию, соответствующую описанной ранее.
Настоящее изобретение относится также к набору в виде емкости, отличающейся от шприца, такой, как ампула или флакон, содержащей композицию, соответствующую описанной ранее.
Автором изобретения в приведенных далее примерах показано, что композиция по настоящему изобретению на основе сшитой HA должна обладать специфическими свойствами и предпочтительно когезионными свойствами. В ином случае (см. примеры с несшитой HA или со сшитой HA, не обладающей заявленной структурой) частицы гидроксиапатита не удерживаются надлежащим образом во внутренней структуре матрицы и могут, таким образом, относительно легко диффундировать из геля, что ведет к потере объема в области обработанной зоны (то есть к потере эффективности) и возможным осложнениям, возникающим вследствие этой миграции и вызывающим проблемы безопасности.
Далее настоящее изобретение неограничительным образом пояснено примерами 1-4.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Получение геля на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой когезионно связанной
Стадия 1. 3,5 г гиалуроната натрия с молекулярной массой 2,6 МД прибавляют к 1%-ному раствору гидроксида натрия (30,5 г). Смесь гомогенизируют в течение 1 ч 30 мин. 420 мг бутандиолдиглицидилового эфира (BDDE) прибавляют к смеси, которую затем гомогенизируют, закрывают и далее помещают на водяную баню при 50°C на 2 ч. Затем смесь нейтрализуют прибавлением 7,5 г 1 Н раствора HCl.
Гель очищают в течение 24 ч диализом с изотоническим физиологическим раствором, имеющим значение pH в нейтральной области, (регенерированная целлюлоза, предел разделения: молекулярная масса = 60 кД) для получения концентрации гиалуроновой кислоты 25 мг/мл (2,5%). Затем гомогенизируют в традиционном лопастном смесителе в течение 1 ч 30 мин (= гель A1/124 г).
Далее гель может быть освобожден от газов, внесен в стеклянные шприцы вместимостью 2 мл и стерилизован паровым автоклавированием при 130°C в течение 3 мин (= гель A1/вязкоупругий гель со структурой, называемой когезионно связанной или однофазной).
Стадия 2. Получение геля по настоящему изобретению. К 100 г геля A1 прибавляют 42,9 г фосфата кальция в виде гидроксиапатита Ca10(PO4)6(OH)2, частицы которого имеют средний размер частиц в интервале от 30 до 50 мкм, и затем гомогенизируют гель в традиционном лопастном смесителе в течение 1 ч 30 мин (= гель B1/142,9 г).
Далее гель может быть освобожден от газов, внесен в стеклянные шприцы вместимостью 2 мл и стерилизован паровым автоклавированием при 130°C в течение 3 мин (= гель B).
Гель является вязкоупругим гелем с когезионно связанными частицами. На практике этот гель находится в форме вязкоупругого геля (с показателями эластичности G' и вязкости G''/см. далее), имеющего сильные когезионные свойства (см. пример 2) и содержащего частицы гидроксиапатита.
Концентрация гиалуроновой кислоты в геле составляет 17,5 мг/мл (1,75%) (количественное определение с карбазолом способом Европейской фармакопеи). С другой стороны, значения pH (7,15) и осмолярности (315 мосмоль/кг) геля являются физиологическими.
Гель может быть легко введен через иглу: для выдавливания геля через иглу калибром 21G 1 1/2 со скоростью подачи 12,5 мм/мин требуется усилие 26,3 Н.
Гели A и B анализируют для определения механических/реологических свойств. Реометр, применяемый для определения этих характеристик, представляет собой прибор AR2000 (TA Instruments) с плоскими модулями размером 40 мм с зазором 1000 мкм при температуре анализа 25°C.
Определение эластичности (G') и отношения вязкости к эластичности (tan дельта = G''/G') выполняют, осуществляя сканирование при частоте от 0,01 до 100 Гц. Сравнение параметров осуществляют при 1 Гц.
| Гель | G' (при 1 Гц), Па | tan дельта (при 1 Гц) |
| A | 184 | 0,25 |
| B | 381 | 0,29 |
Установлено, что препарат B обладает эластичностью значительно большей, чем препарат A. Значения tan дельта 2 препаратов A и B относительно близки: гель B сохраняет в значительной степени вязкий характер, несмотря на присутствие частиц гидроксиапатита (которые обладают высокой эластичностью и незначительной вязкостью). Более высокая упругость в комбинации с сильными когезионными свойствами препарата по настоящему изобретению придает препарату улучшенную способность образовывать объем в тканях.
Определение нормального усилия, обусловленного испытуемым гелем, осуществляют сжатием образца между плоскими пластинами с конфигурацией, обеспечивающей зазор 1500 мкм, при количестве геля 1,4 г.
| Гель | Нормальное усилие, Н |
| A | 0,86 |
| B | 1,47 |
Установлено, что препарат B имеет значения эластичности и обусловленного гелем нормального усилия значительно более высокие, чем препарат A.
Более высокая упругость в комбинации с сильными когезионными свойствами геля по настоящему изобретению придает препарату улучшенную способность образовывать объем в тканях.
Пример 2
Оценка структуры, называемой когезионно связанной, геля на основе сшитой HA - Сравнительный опыт
Гель A1 (со структурой, называемой когезионно связанной или однофазной), описанный в примере 1, подвергают диализу с изотоническим физиологическим раствором, имеющим значение pH в нейтральной области, (регенерированная целлюлоза, предел разделения: молекулярная масса = 60 кД) для получения концентрации гиалуроновой кислоты 20 мг/мл (2%).
Затем к гелю прибавляют гидроксиапатит кальция для получения концентрации 200 мг/мл (20%) и далее перемешивают шпателем (в течение 2 мин в случае 5 г геля).
Затем полученный таким образом гель стерилизуют в автоклаве при 121°C в течение 20 мин (= гель B' по настоящему изобретению).
К коммерческому гелю Restylane® Perlane® (партия 11363-1) на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой несвязанной когезионно или двухфазной, в котором концентрация гиалуроновой кислоты составляет 20 мг/мл (2%), прибавляют гидроксиапатит кальция до содержания 200 мг/мл (20%) и перемешивают шпателем (в течение 2 мин в случае 5 г геля).
Затем полученный таким образом гель стерилизуют в автоклаве при 121°C в течение 20 мин (= гель X).
Гель A1 и гель Restylane® Perlane® сравнивали согласно испытанию, описанному далее. В пластмассовые флаконы вместимостью 30 мл, содержащие 5 мл очищенной воды, вносят 1 мл геля A1 во флакон 1 и 1 мл геля Restylane® Perlane® во флакон 2. После закрывания содержимое 2 флаконов перемешивают вручную в течение 5 с.
Через 10 с становится видно, что гель Restylane® Perlane® полностью дезагрегирован/диспергирован в водном растворе в виде множества частиц. Следовательно, гель Restylane® Perlane® имеет структуру, называемую несвязанной когезионно или двухфазной (гель быстро диспергируется в водном растворе).
Гель A1 по-прежнему находится в водном растворе в форме "сгустка геля". Следовательно, он имеет структуру, называемую когезионно связанной или однофазной (гель не диспергируется быстро в водном растворе и имеет сильные когезионные свойства в отличие от геля Restylane® Perlane®).
Гель B' по настоящему изобретению и гель X сравнивали согласно испытанию, описанному далее (см. фиг. 1). В пластмассовые флаконы вместимостью 30 мл, содержащие 5 мл очищенной воды, вносят 1 мл геля B' во флакон 1 и 1 мл геля X во флакон 2. После закрывания содержимое 2 флаконов перемешивают вручную в течение 5 с.
Через 10 с становится видно, что гель X полностью дезагрегирован/диспергирован в водном растворе в виде множества частиц. Гель X имеет вязкоупругую структуру с несвязанными когезионно частицами. Он не соответствует характеристикам геля по настоящему изобретению. При медицинском применении в пластической хирургии он будет диффундировать/мигрировать из области зоны инъекции.
Гель B' по-прежнему находится в водном растворе в форме "сгустка геля". Следовательно, он имеет структуру с когезионно связанными частицами, которая позволит при медицинском применении в пластической хирургии не диффундировать/мигрировать из области зоны инъекции и таким образом избегать осложнений, связанных с миграцией частиц гидроксиапатита в тканях, а также иметь улучшенную долговечность, поскольку инъецированный гель будет иметь возможность сохранять свою способность образовывать объем в тканях в течение долгого промежутка времени в силу отсутствия миграции биоматериала из обработанной зоны.
Пример 3
Оценка вязкоупругости геля по настоящему изобретению - Сравнительный опыт
Гель C получают по той же методике (стадии 1 и 2), что и описанная в примере 1, вводя 200 мг BDDE вместо 420 мг.
Гель D получают по той же методике (стадии 1 и 2), что и описанная в примере 1, вводя 290 мг BDDE вместо 420 мг.
Гель C анализируют для определения механических/реологических свойств. Реометр, применяемый для определения реологических характеристик, представляет собой прибор AR2000 (TA Instruments) с плоскими модулями размером 40 мм с зазором 1000 мкм при температуре анализа 25°C.
Определение отношения вязкости к эластичности (tan дельта = G''/G') выполняют, осуществляя сканирование при частоте от 0,01 до 100 Гц.
Сравнение параметров осуществляют при 1 Гц.
| Гель | tan дельта = G''/G' (при 1 Гц) |
| C | 0,84 |
| D | 0,58 |
Установлено, что в случае геля C частицы гидроксиапатита имеют тенденцию осаждаться с течением времени (этот феномен хорошо виден при центрифугировании образца), что не наблюдается в случае геля D.
Это осаждение приводит к получению неоднородных препаратов на основе частиц гидроксиапатита, что является неудовлетворительным в отношении процедуры инъекции геля через иглу (закупорка иглы), а также в отношении безопасности и характеристик препарата в области зоны инъекции (значительные риски осложнений, такие как, например, образование в тканях кожи зон, называемых твердыми).
Как показано в примере 2, когезионные свойства геля по настоящему изобретению являются важными, но также необходимо, чтобы вязкоупругие свойства геля были приемлемыми для того, чтобы:
- предотвращать осаждение частиц гидроксиапатита, происходящее с течением времени во внутренней части структуры, содержащей их;
- предотвращать получение препарата, который разделяется на 2 фракции (частицы гидроксиапатита и гель сшитой гиалуроновой кислоты) во время инъекции и/или в области зоны инъекции, образуя таким образом неоднородности в области обработанной зоны.
Следовательно, эластические свойства геля (по сравнению с его вязкостью) должны быть достаточно заметными для обеспечения возможности предотвращения осаждения частиц.
Пример 4
Сравнение геля по настоящему изобретению с решениями предшествующего уровня техники
a) Композиция на основе несшитой HA и гидроксиапатита
Соответственно описанному в литературных источниках время полужизни in vivo несшитой гиалуроновой кислоты составляет меньше недели.
Следовательно, раствор несшитой HA с гидроксиапатитом не представляет интереса, поскольку несшитая гиалуроновая кислота будет резорбироваться очень быстро и не даст возможности препятствовать миграции частиц гидроксиапатита в течение длительного времени.
b) Водная композиция гидроксиапатита
Получают водный раствор гидроксиапатита (S1) (30% фосфата кальция в виде гидроксиапатита с размером гранул в интервале от 30 до 50 мкм в изотоническом физиологическом растворе, имеющем значение pH в нейтральной области).
В пластмассовый флакон вместимостью 30 мл, содержащий 5 мл очищенной воды, вносят 1 мл раствора S1. Наблюдают мгновенное диспергирование частиц гидроксиапатита во флаконе.
В отличие от композиции по настоящему изобретению раствор S1 не в состоянии удерживать частицы гидроксиапатита в области зоны инъекции в течение длительного времени.
c) Композиция на основе CMC и гидроксиапатита (см. фиг. 1)
Получают водную композицию карбоксиметилцеллюлозы (CMC) и гидроксиапатита (S3) (30% фосфата кальция в виде гидроксиапатита с размером гранул в интервале от 30 до 50 мкм и 2% CMC, 250000 Д, в изотоническом физиологическом растворе, имеющем значение pH в нейтральной области).
В пластмассовый флакон вместимостью 30 мл, содержащий 5 мл очищенной воды, вносят 1 мл композиции S3. После закрывания содержимое флакона перемешивают вручную в течение 5 с.
Через 10 с становится видно, что композиция S3 полностью дезагрегирована/диспергирована в водном растворе в виде множества частиц.
В отличие от композиции по настоящему изобретению композиция S3 не в состоянии удерживать частицы гидроксиапатита в области зоны инъекции в течение длительного времени.
1. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция, применяемая в целях пластической хирургии, в виде вязкоупругого геля с когезионно связанными частицами, содержащего:
i) сшитую гиалуроновую кислоту или одну из ее солей с концентрацией в интервале от 1 до 4% (масса/объем); причем осуществляемое сшивание позволяет получать гель на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой когезионно связанной;
ii) гидроксиапатит с концентрацией в интервале от 5 до 60% (масса/объем), причем гидроксиапатит находится в виде частиц со средним размером, меньшим или равным 200 мкм;
где молекулярная масса гиалуроновой кислоты или одной из ее солей находится в интервале от 2,5×105 до 4×106 Д и указанная приемлемая для инъекций стерильная водная композиция обладает вязкоупругими свойствами, так что tan δ при частоте 1 Гц меньше или равен 0,60.
2. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.1, отличающаяся тем, что композиция стерилизована влажным теплом.
3. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.1, отличающаяся тем, что концентрация сшитой гиалуроновой кислоты или одной из ее солей находится в интервале от 1 до 3% (масса/объем) и предпочтительно в интервале от 1,5 до 2,5% (масса/объем).
4. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.1, отличающаяся тем, что концентрация гидроксиапатита находится в интервале от 10 до 50% (масса/объем) и предпочтительно в интервале от 20 до 40% (масса/объем).
5. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.1, отличающаяся тем, что средний размер частиц гидроксиапатита меньше или равен 50 мкм и больше или равен 10 мкм.
6. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.1, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит один или несколько материалов керамического типа, выбранных из трикальцийфосфата, карбоната кальция и сульфата кальция.
7. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.1, отличающаяся тем, что композиция содержит, кроме того, одно или несколько анестезирующих средств.
8. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.7, отличающаяся тем, что одно или несколько анестезирующих средств выбраны из группы, в которую входят лидокаин, индивидуально или в комбинации с адреналином, прокаин, этидокаин, индивидуально или в комбинации с адреналином, артикаин, индивидуально или в комбинации с адреналином, мепивакаин, прамокаин, хинизокаин, или одной или нескольких солей этих анестезирующих средств.
9. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.8, отличающаяся тем, что анестезирующее средство представляет собой гидрохлорид лидокаина.
10. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.1, отличающаяся тем, что композиция содержит, кроме того, один или несколько антиоксидантов.
11. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.10, отличающаяся тем, что один или несколько антиоксидантов выбраны из группы полиолов.
12. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по п.11, отличающаяся тем, что полиолы представляют собой сорбит, глицерин, маннит или пропиленгликоль.
13. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по любому из предыдущих пунктов, применяемая для заполнения, и/или восстановления объемов, и/или замены биологических тканей.
14. Приемлемая для инъекций стерильная водная композиция по любому из пп. 1-12, помещенная в шприц, ампулу или флакон.
15. Способ получения приемлемой для инъекций стерильной водной композиции, включающий в себя стадии, состоящие в том, что: a) получают первую смесь, содержащую по меньшей мере от 1 до 4% масс. сшитой гиалуроновой кислоты или одной из ее солей благодаря образованию ковалентных связей между цепями указанного биополимера посредством би- или полифункциональных соединений, причем осуществляемое сшивание позволяет получать гель на основе сшитой гиалуроновой кислоты со структурой, называемой когезионно связанной;
b) очищают первую смесь;
c) затем прибавляют гидроксиапатит до концентрации в интервале от 5 до 60% (масса/объем), равномерно диспергируя его в геле на основе сшитой гиалуроновой кислоты; указанный гидроксиапатит находится в виде частиц со средним размером, меньшим или равным 200 мкм;
d) переводят полученный таким образом гель в форму, готовую к применению;
e) стерилизуют препарат влажным теплом,
где молекулярная масса гиалуроновой кислоты или одной из ее солей находится в интервале от 2,5×105 до 4×106 Д и указанная приемлемая для инъекций стерильная водная композиция обладает вязкоупругими свойствами, так что tan δ при частоте 1 Гц меньше или равен 0,60
