ES2237971T3 - Procedimiento de reticulacion de polisacaridos carboxilados. - Google Patents
Procedimiento de reticulacion de polisacaridos carboxilados.Info
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Abstract
Un procedimiento para la preparación de polisacáridos reticulados que contienen grupos carboxi, que consiste en: a) la activación de los grupos carboxi del polisacárido mediante reacción con grupos de activación carboxi seleccionados entre carbonildiimidazol, carboniltriazol, yoduro de clorometilpiridilio (CMP-J), hidroxibenzotriazol, p -nitrofenol, p-nitrofenoltrifluoroacetato, N-hidroxisuccinimida, en disolvente aprótico anhidro; b) la reacción del polisacárido carboxi-activado con una poliamina; c) hemisuccinilación o sulfatación opcional de los grupos hidroxi libres.
Description
Procedimiento de reticulación de polisacáridos
carboxilados.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de reticulación de polisacáridos carboxilados.
El procedimiento de la invención proporciona un
alto grado de reproducibilidad de los productos obtenidos, en
términos de grado de reticulación, de homogeneidad de la
distribución de las cadenas de reticulación, y las características
químico-físicas de los productos y las
características tecnológicas de los artículos obtenidos a partir de
ellos.
La reproducibilidad es particularmente importante
para las aplicaciones en los campos médicos, farmacéuticos y
dermo-cosméticos.
La invención se refiere además a los productos
obtenibles mediante dicho procedimiento y sus aplicaciones en el
campo médico, farmacéutico y dermo-cosmético.
El uso de macromoléculas en el campo
médico/farmacéutico y, más recientemente, en el campo
dermatológico-cosmético, está bien establecido. Las
macromoléculas se usan en la preparación de formulaciones
farmacéuticas como agentes espesantes, lubricantes, agentes de
recubrimiento de películas gastro-resistentes,
particularmente en la preparación de cápsulas, geles, coloides y
diferentes dispositivos (p.ej., lentes de contacto, gasas, etc.).
Igualmente, las macromoléculas se usan en la preparación de
formulaciones de liberación controlada de ingredientes activos.
Las revisiones de sus características y usos
farmacéuticos están recogidas en:
1) C. Hansch y otros, Editores: Comprehensive
Medical Chemistry, Pergamon Press, Oxford, (1990), vol.
1-6;
2) A. Wade y P.J. Wellers Editores: Handbook
of Pharmaceutical Excipients, (Ed. 1994), The Pharmaceutical
Press.
Dichas macromoléculas pertenecen a diferentes
familias químicas y pueden ser sintéticas, naturales o
semi-sintéticas.
Los ejemplos de macromoléculas sintéticas
incluyen polivinilpirrolidona, éteres de polioxietilenoalquilo,
alcoholes polivinílicos, polimetacrilatos. Los ejemplos de
macromoléculas naturales incluyen ácido hialurónico (HY) nativo y
celulosa.
Los ejemplos de macromoléculas
semi-sintéticas incluyen carboxialquilcelulosa,
ampliamente usadas en las industrias alimenticia y de cuidado
personal. Estas macromoléculas se caracterizan por una estructura
lineal o pobremente ramificada.
Una modificación muy importante para incrementar
la resistencia química, enzimática y mecánica está proporcionada
por la reticulación, la cual puede llevarse a cabo tanto sobre
polímeros sintéticos como naturales (más o menos previamente
modificados).
Los ejemplos de polímeros reticulados incluyen
polímeros usados para la gastro-protección de
comprimidos o cápsulas (polimetacrilatos), así como polímeros
usados como emulsificadores, agentes de suspensión, endurecedores de
comprimidos (Carbopol), ácidos hialurónicos reticulados, expuestos
aquí más adelante.
Para las aplicaciones consideradas, y
particularmente para la preparación de dispositivos médicos
invasivos que han de administrarse parenteralmente, dichos
polímeros deben cumplir un cierto número de requisitos, de tipo
técnico y reglamentario.
Los requisitos técnicos incluyen:
1) alta biocompatibilidad;
2) resistencia a sistemas enzimáticos, tanto
tisular como plasmáticos (para composiciones inyectables) y
gastro-intestinales (para composiciones orales). En
algunos casos, puede ser deseable una degradación gradual, por
ejemplo para la liberación controlada de un medicamento. Esta
resistencia es particularmente importante cuando la macromolécula
está presente en composiciones/artículos que deben durar durante un
tiempo prolongado, p. ej., substitutos del líquido sinovial,
películas, esponjas o geles como antiadhesivos tisulares en
diferentes tipos de cirugía; en ingeniería tisular (órganos
artificiales); pieles artificiales, en el tratamiento de quemaduras
y, de manera general, en cirugía estética;
3) moldeabilidad en formas diferentes (geles,
películas, esponjas, etc.);
4) posibilidad de ser esterilizados químicamente
o físicamente sin cambios en la estructura del producto.
De acuerdo con los requisitos reglamentarios, la
composición de los diferentes lotes de producción debe mantenerse
constante dentro de límites muy estrechos; esto implica que los
procedimientos de producción estén estandarizados y que los
componentes base tengan una variabilidad intrínseca muy baja.
Una causa posible de la falta de homogeneidad de
las macromoléculas procede de la dispersión de los pesos
moleculares. Dicha falta de homogeneidad llega a ser incluso más
alta como una consecuencia de la reticulación. Esto puede ser un
serio inconveniente dependiendo del campo de uso y los fines de
aplicación del producto final.
El Documento
EP-A-566118
(Kimberley-Clark) describe polisacáridos reticulados
para usar como super-absorbentes para pañales y
artículos semejantes.
El procedimiento descrito en él se basa en la
reticulación de celulosa mediante la formación de amidas, ésteres o
éteres intermoleculares entre poliaminas, polioles o mezclas de los
mismos y el grupo carboxi de los polisacáridos.
La reacción se lleva a cabo calentando a
aproximadamente 80ºC la mezcla del polisacárido con el poliol y/o la
poliamina. Este procedimiento es indudablemente económico y adecuado
para la producción a gran escala en la cual los requisitos de
reproducibilidad son menos restrictivos.
La Patente de EE.UU. 5.465.055 describe
polisacáridos reticulados (ácido hialurónico y ácido algínico)
obtenidos por la esterificación de los COOH del polisacárido y los
grupos OH de otras moléculas, sin inserción de ramas de
reticulación.
La WO 91/9119 describe microcápsulas para islotes
de Langerhans como órganos biohíbridos, que consisten en ácido
algínico reticulado con iones bario.
La WO 98/08897 describe copolímeros que consisten
en unidades polisacáridas policarboxiladas conectadas al menos a una
unidad policarboxílica no sacárida mediante un ligador diamina que
forma uniones amida con los grupos carboxílicos respectivos
presentes en cada unidad.
La EP 190215 describe la reticulación de
diferentes polímeros (almidones carboxilados, dextrano, celulosas)
con epóxidos di- o poli-funcionales.
Para ácidos hialurónicos se han propuestos los
agentes de reticulación siguientes:
epóxidos polifuncionales descritos en las
Patentes de EE.UU. 4.716.224, 4.772.419, 4.716.154;
polialcoholes descritos en la Patente de EE.UU
4.957.744;
divinilsulfona descrita en las Patentes de EE.UU.
4.605.691, 4.636.524;
aldehídos descritos en las Patentes de EE.UU.
4.713.448 y 4.582.865;
carboxamidas descritas en la Patente de EE.UU.
5.356.833;
ácidos policarboxílicos descritos en el Documento
EP-A-718312.
La invención se refiere a un procedimiento para
la preparación de polisacáridos reticulados que contienen grupos
carboxi, el cual permite el completo control del grado de
reticulación así como una alta reproducibilidad en términos de
características constantes del producto final.
El procedimiento de la invención consiste en:
a) la activación de los grupos carboxi del
polisacárido mediante reacción con agentes de activación carboxi
adecuados en disolvente aprótico anhidro;
b) la reacción del polisacárido
carboxi-activado con una poliamina.
Si se desea, el polisacárido reticulado obtenido
puede someterse a sulfonación o hemisuccinilación de los grupos
hidroxi libres.
Los productos obtenibles mediante el
procedimiento de la invención pueden igualmente acomplejarse con
iones metálicos tales como iones cinc, cobre o hierro.
\newpage
El polisacárido que contiene grupos carboxi, el
cual puede usarse de acuerdo con la invención, puede ser de origen
natural, sintético o semi-sintético. Los ejemplos
de dichos polisacáridos incluyen ácidos hialurónicos (obtenidos a
partir de tejidos o bacterias), carboximetildextrano,
carboximetilcelulosa, carboximetilalmidón, ácidos algínicos, ácido
celulósico, N-carboximetil o butil glucanos o
quitosanos; heparinas con diferentes pesos moleculares,
opcionalmente desulfatadas y succiniladas, sulfatos de dermatan,
sulfatos de condroitina, sulfatos de heparan, ácidos
poliacrílicos.
poliacrílicos.
Los ácidos hialurónicos, carboximetilcelulosa,
heparinas, ácidos algínicos y ácidos poliacrílicos son los
particularmente preferidos.
Dichos polímeros reticulados, obtenidos por
diferentes procedimientos, son conocidos y han sido propuestos para
diversos usos (véanse, por ejemplo, EP 566118, WO 91/9119, Patente
de EE.UU. 5.465.055, EP 190215, EP 718312, Patente de EE.UU.
4.716.224, expuestas anteriormente).
Los agentes de activación carboxi son usualmente
los usados en la química de péptidos; los ejemplos de agentes
adecuados incluyen carbonildiimidazol, carboniltriazol, yoduro de
clorometilpiridilio (CMP-J), hidroxibenzotriazol,
p-nitrofenol,
p-nitrofeniltrifluoroacetato,
N-hidroxisuccinimida y similares. El uso de yoduro
de clorometilpiridilio es el particularmente preferido.
Las poliaminas tienen preferiblemente la fórmula
general siguiente:
R_{1}-NH-A-NH-R_{2}
en la que R_{1} y R_{2}, los
cuales son el mismo o diferentes, son hidrógeno, grupos alquilo de
C_{1}-C_{6}, fenilo o bencilo, A es una cadena
alquileno de C_{2}-C_{10}, preferiblemente una
cadena alquileno de C_{2}-C_{6}, opcionalmente
substituida por grupos hidroxi, carboxi, halógeno, alcoxi, amino;
una cadena polioxialquileno de
fórmula:
[(CH_{2})_{n}-O-(CH_{2})_{n}]_{m}
en la que n es 2 ó 3 y m es un
número entero de desde 2 hasta 10; un grupo cicloalquilo de
C_{5}-C_{7}; un grupo arilo o heteroarilo,
preferiblemente benceno 1,3 ó 1,4-disubstituido. A
es, preferiblemente, una cadena alquileno lineal de
C_{2}-C_{6} o una cadena de
fórmula:
[(CH_{2})_{n}-O-(CH_{2})_{n}]_{m}.
La reacción de reticulación se lleva a cabo,
preferiblemente, en un disolvente seleccionado entre
tetrahidrofurano, dimetilformamida o sulfóxido de dimetilo, y el
polisacárido, preferiblemente, se salinifica con un catión
lipofílico, por ejemplo tetraalquilamonio u otras bases orgánicas
lipofílicas.
La transformación de sales inorgánicas, tales
como sales de sodio, en sales lipofílicas orgánicas adecuadas puede
llevarse a cabo mediante procedimientos de intercambio de iones
conocidos en fase homogénea o mediante precipitación del componente
ácido, seguido de recuperación de este último y salinificación con
la base orgánica adecuada.
La reacción de activación de los grupos carboxi
se lleva a cabo en fase homogénea y en disolvente aprótico polar
anhidro.
La poliamina diluida en el mismo disolvente
anhidro, se agrega a la solución del éster activado, manteniéndose
la temperatura desde 0ºC hasta 30ºC. Los tiempos de reacción de
reticulación varían desde 1 hasta 22 horas, dependiendo,
igualmente, de la presencia opcional de substancias básicas
adecuadas (p. ej., trietilamina).
Generalmente, el producto final se recupera
mediante precipitación de la sal orgánica agregando un disolvente
diferente al disolvente de la reacción o mediante evaporación de
éste último, seguido de centrifugación, lavado con agua destilada,
dispersiones repetidas en las soluciones del álcali deseado (por
ejemplo, sodio, potasio), posterior lavado con agua y secado final
de la sal alcalina bajo vacío o mediannte liofilización.
El grado de reticulación (C.L.D) puede variar
dentro de amplios límites y puede ajustarse cambiando la cantidad
de los agentes de activación carboxi, puesto que la activación y la
reacción de reticulación son substancialmente cuantitativas.
Los polisacáridos reticulados obtenidos de
acuerdo con la invención, pueden someterse a una reacción de
sulfatación de los grupos hidroxi posiblemente presentes,
usualmente mediante reacción con el complejo
piridina-trióxido de azufre en dimetilformamida.
La reacción se lleva a cabo en fase heterogénea a
una temperatura de 0-10ºC durante tiempos que
varían desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 6 horas.
El grado de sulfatación obtenido está comprendido
dentro de amplios límites con respecto al total de los grupos
hidroxi y puede ajustarse cambiando la temperatura y los tiempos de
reacción. Generalmente, el grado de sulfatación (definido como
equivalentes de grupos sulfato/g) puede variar desde 1x10^{-6}
hasta 6x10^{-6}, preferiblemente es de 2x10^{-6} eq/g para un
grado de reticulación de 0,5.
Los polímeros reticulados obtenidos de acuerdo
con la invención, opcionalmente sulfatados, son capaces de
acomplejar iones metálicos tales como iones cinc, cobre o
hierro.
Dichos complejos pueden obtenerse disolviendo o
dispersando hasta completo hinchamiento el producto en agua y
agregando bajo agitación, preferiblemente a temperatura ambiente,
una solución concentrada de una sal metálica orgánica o inorgánica,
p. ej., CuCl_{2}, ZnCl_{2}, Fe_{2}(SO)_{4};
después de agitación durante 12-24 horas, el
complejo se recupera por centrifugación o por precipitación, seguido
de la adición de un disolvente diferente (por ejemplo, etanol o
acetona) o evaporación bajo vacío; el producto bruto recuperado se
lava intensamente con agua destilada con el fin de eliminar los
iones en exceso. A continuación, el complejo se liofiliza. El
contenido de iones metálicos varía dependiendo de las condiciones
operativas usadas, particularmente las relaciones molares de
polímero a ión; la concentración y pH de las soluciones; los tiempos
de reacción y, particularmente, el grado de reticulación.
El procedimiento de la invención, mediante el
adecuado ajuste del grado de reticulación y/o sulfatación, permite
la preparación de polisacáridos carboxilados reticulados en una
amplia variedad de formas, caracterizados por diferentes
propiedades tales como viscoelasticidad, grado de hidratación,
capacidad de acomplejamiento frente a iones metálicos, capacidad de
formar hidrogeles, moldeabilidad en forma de películas o esponjas,
resistencia mecánica de los materiales finales.
Esto permite su uso en muchos campos médicos, en
el campo humano y en el veterinario, y en
dermo-cosmetología.
Los ejemplos siguientes ilustran adicionalmente
la invención.
Se disolvieron 1,2x10^{-3} moles, con respecto
a la unidad disacárida de sal TBA de carboximetilcelulosa, en 20 ml
de DMF bajo N_{2} y con agitación. Se agregaron a la solución
gota a gota, mantenida a una temperatura de 0ºC con hielo, 0,32 g de
yoduro de clorometilpiridilio (1,2x10^{-3} moles) disueltos en 2
ml de DMF.
La relación molar fue de 1 a 1 ya que la
carboximetilcelulosa tiene un grupo funcional carboxílico por
unidad disacárida. Después 20 minutos, se agregaron a la solución 2
ml de 1,3-diaminopropano reticulante (0,006 moles),
e inmediatamente después se agregó igualmente 0,5 ml de
trietilamina. Se formó un producto de tipo jalea, sólido, el cual
se lavó con DMF y, a continuación, se dejó en H_{2}O para
completar el hinchamiento.
A continuación, se llevaron a cabo lavados
alternativos con EtOH y H_{2}O. Después del último lavado con
EtOH, el producto se criodesecó.
- IR (película; cm^{-1}): 1650
(-CO-NH-); sin plegamiento -COO^{-} a 1.400
aproximadamente;
- SD (Grado de Hinchamiento, en agua a temp.
amb., después de 15 min; determinación gravimétrica; calculada de
acuerdo con:
SD =
\frac{W_{s} - W_{d}}{W_{d}} x
100,
en
donde
W_{s}= peso de gel hidratado; W_{d}= peso del
gel seco): 7.000;
- SEM (Microscopía electrónica de escaneado): la
estructura parece compacta, con poros de 15-35
\mu.
- La superficie del producto, mediante exposición
a PRP (plasma rico en plaquetas) de conejo, muestra una presencia
muy reducida de plaquetas o agregados en comparación con el
producto equivalente obtenido mediante polipropileno de baja
densidad (Referencia estándar EC).
Se disolvieron 1,2x10^{-3} moles, con respecto
a la unidad disacárida de carboximetilcelulosa, en 30 ml de DMF
bajo N_{2} y con agitación. Se agregaron a la solución gota a
gota, mantenida a una temperatura de 0ºC con hielo, 0,24 g de yoduro
de clorometilpiridilio (1,2x10^{-3} moles) disueltos en 2 ml de
DMF. La relación molar fue de 1/2.
Después 20 minutos, se agregaron a la solución 2
ml de 1,3-diaminopropano reticulante (3x10^{-3}
moles), e inmediatamente después se agregó igualmente 0,5 ml de
trietilamina. Se formó un producto de tipo jalea, sólido, el cual se
lavó con DMF y, a continuación, se dejó en H_{2}O para completar
el hinchamiento.
A continuación, se llevaron a cabo lavados
alternativos con EtOH y H_{2}O. Después del último lavado con
EtOH, el producto se criodesecó.
- IR (película; cm^{-1}): 1650
(-CO-NH-); sin plegamiento -COO^{-} a 1.400
aproximadamente;
- SD: 8.000;
- SEM: presencia de poros de
15-35 \mu.
- Adhesión de plaquetas: tal como se ha informado
en el Ejemplo 1.
La sal TBA de ácido algínico se preparó a partir
de la sal sódica mediante intercambio iónico sobre resina catiónica
fuerte (Dovex) en forma H^{+} (es decir, en forma ácida), seguido
de neutralización con hidróxido de tetrabutilamonio
(TBA-OH) y liofilización final.
Se disolvieron 1,2x10^{-3} moles, con respecto
a la unidad mosacárida, en 30 ml de DMF bajo N_{2} y con
agitación. Se agregaron a la solución gota a gota, mantenida a una
temperatura de 0ºC con hielo, 0,36 g de yoduro de
clorometilpiridilio (1,2x10^{-3} moles) disueltos en 2 ml de DMF.
La relación molar fue de 1/1.
Después 20 minutos, se agregaron a la solución
6x10^{-3} moles de 1,3-diaminopropano reticulante
(0,024 moles), e inmediatamente después se agregó igualmente 0,5 ml
de trietilamina. Se formó un producto de tipo jalea, sólido, el cual
se lavó con DMF y, a continuación, se dejó en H_{2}O para
completar el hinchamiento.
A continuación, se llevaron a cabo lavados
alternativos con EtOH y H_{2}O. Después del último lavado con
EtOH, el producto se criodesecó.
- IR (película; cm^{-1}): 1635 (ancha)
(-CO-NH-); 1.400, aproximadamente (-COO^{-});
- SD: 5.000;
- SEM: la estructura parece compacta y sin
poros.
La sal sódica del ácido hialurónico (1x10^{-3}
mol, con respecto a la unidad disacárida) se transformó en la sal
TBA, de acuerdo con uno de los procedimientos siguientes:
a) La solución acuosa al 1% de hialuronato sódico
se transformó en la forma H^{+} mediante resina fuerte catiónica
(Amberlite IR 129); la solución final se trató con una solución al
0,5% de TBA-OH hasta aproximadamente pH 9.
b) La solución acuosa al 1% de hialuronato sódico
se transformó en la forma de sal TBA mediante tratamiento con una
resina débil catiónica en forma TBA^{+} (Amberlite IRD 50).
En ambos casos, las soluciones finales se
liofilizaron. A continuación, la sal TBA se disolvió en 15 ml de
DMF anhidro, bajo N_{2}, y a -0ºC. Se agregaron gota a gota a la
solución almacenada de sal TBA 0,02 g de yoduro de
clorometilpiridilio (CMPJ) en 2 ml de DMF.
A continuación, a la mezcla de reacción se agregó
0,1 ml de trietilamina y, a continuación, gota a gota, una solución
de 1,3-diaminopropano (d= 0,88, en gran exceso, con
el fin de obtener la reticulación más fácilmente de los grupos
carboxi activados) en 2 ml de DMF anhidro. Una vez completada la
adición, la mezcla de reacción se agitó durante al menos 30 minutos
y, a continuación, se eliminó el disolvente bajo presión reducida,
el residuo se recogió en DMF, el cual posteriormente se eliminó por
destilación; a continuación, el residuo se trató con etanol,
etanol-agua y, finalmente, con agua.
A continuación, el producto se liofilizó y el
residuo se sometió a análisis.
- IR (película; cm^{-1}): 1630
(-CO-NH-); 1740 (-COOH, polisacárido); 3.200
(-NH-);
- SD (Grado de Hinchamiento, en agua y temp.
amb., después de 15 min; determinación gravimétrica; calculada de
acuerdo con:
SD =
\frac{W_{s} - W_{d}}{W_{d}} x
100,
en
donde
W_{s}= peso de gel hidratado; W_{d}= peso del
gel seco): 31.000;
- Grado de reticulación: 0,05 (5% de los grupos
carboxi inicialmente disponibles).
De acuerdo con el procedimiento y las condiciones
indicadas en el Ejemplo 4, usando el mismo ácido hialurónico (HY) y
el mismo activador, pero 1,6-diaminohexano en lugar
de 1,3-diaminopropano, se obtuvo el derivado
reticulado.
- IR (película; cm^{-1}): 1630
(-CO-NH-); 1740 (-COOH, polisacárido); 3.200
(-NH-).
De acuerdo con el procedimiento y las condiciones
indicadas en el Ejemplo 4, usando el mismo ácido hialurónico y el
mismo activador, pero
O,O'-bis-(2-aminopropil)PEG500
en lugar de 1,3-diaminopropano, se obtuvo el
derivado reticulado.
- IR (película; cm^{-1}): 1630
(-CO-NH-); 1740 (-COOH, polisacárido); 3.200
(-NH-);
- SD: 31.000.
Se disolvieron 0,6 g de sal tributilamonio de
ácido hialurónico (1x10^{-3} mol, con respecto a la unidad
disacárida), bajo agitación, en 30 ml de DMF bajo nitrógeno. Se
agregaron gota a gota a la solución agitada, mantenida a 0ºC, 0,08 g
de yoduro de clorometilpiridilio (3,5x10^{-4} moles) en 2 ml de
DMF. La relación molar fue, de acuerdo con ello, de 3/1.
Después 20 minutos, se agregaron 2 ml de
1,3-diaminopropano (0,024 moles), seguido
inmediatamente de 0,5 ml de trietilamina. Se obtuvo un producto
gelatinoso, sólido; a continuación, el producto se hinchó con agua y
se lavó nuevamente con etanol.
El producto final, después de liofilización,
muestra al microscopio de escaneado un patrón irregular con zonas
lisas alternadas con zonas esponjosas.
El grado de reticulación fue de 0,3 (30% de los
grupos carboxi inicialmente disponibles).
- IR (película; cm^{-1}): 1740 (-COOH);
1630 (-CO-NH-); 1610 (-COO^{-}); 1560
(-CO-NH-).
Se disolvieron 0,6 g de sal tributilamonio de
ácido hialurónico (HY.TBA) (1x10^{-3} mol, con respecto a la
unidad disacárida), bajo agitación, en 30 ml de DMF bajo nitrógeno.
Se agregaron gota a gota a la solución, mantenida a 0ºC, 0,15 g de
yoduro de clorometilpiridilio (CMPJ) (6x10^{-6} moles) en 2 ml de
DMF. La relación molar fue de HY.TBA:CMPJ, 2/1. Después de 20
minutos, se agregaron a la solución 2 ml de
1,3-diaminopropano (0,024 moles).
A continuación, se agregaron 0,5 ml de
trietilamina.
Se obtuvo un producto de tipo gelatina, sólido,
el cual se lavó intensamente con DMF.
Después de evaporación de la DMF, el producto se
hinchó en agua y se lavó con etanol antes de liofilización.
El producto obtenido tenía un grado de
reticulación de 0,5 y mostraba al microscopio de escaneado un
aspecto granuloso espaciado con grandes mallas. Observado a mayores
magnitudes, las dos morfologías parecen idénticas y muestran
protusiones de forma redondeada de unos pocos micrones de
diámetro.
- IR (película; cm^{-1}): 1740 (-COOH);
1630 (-CO-NH-); 1610 (-COO^{-}); 1560
(-CO-NH-).
Los geles se sometieron a hinchamiento en PBS y
se valoró la capacidad de hinchamiento máxima.
- SD: 23.500.
- NMR = (13 C; ppm): 29,3 y 39,8
(-CH_{2}-C_{\cdot
}H_{2}-C_{\cdot }H_{2}- enlace
propanodiamina); 172,5 (-C^{\cdot
}O-NH-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-).
Las propiedades reológicas evaluadas sobre un
reómetro Bohlin VOR, a la temperatura de 23\pm0,1ºC, muestran que
el módulo elástico dinámico G' (100 Pa a 10Hz) idéntico a las dos
concentraciones consideradas (10 y 20 mg/ml) es siempre mayor que
el módulo viscoso dinámico (G'' 40 Pa para 20 mg a 10Hz y 20 Pa para
10 mg a 10Hz).
Ejemplos
9-12
De acuerdo con los procedimientos descritos en
los ejemplos anteriores, los derivados de ácido hialurónico
reticulados que tienen las características resumidas en la Tabla 1
siguiente, se obtuvieron partiendo de 1x10^{-3} mol (0,6 g) de sal
tributilamonio de ácido hialurónico.
Los derivados obtenidos tenían las propiedades
siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
El derivado obtenido en el Ejemplo 8 se dispersó
en 5 ml de DMF bajo fuerte agitación y atmósfera de nitrógeno.
Se agregó, a 0ºC, una solución de 1 g de
SO_{3}/piridina en un mol de DMF y se agitó durante 3 horas. La
reacción se bloqueó mediante la adición de un exceso de H_{2}O
(50 ml) y el pH se ajustó a 9 con NaOH 0,1 M.
El producto se lavó intensamente con etanol y
H_{2}O y, a continuación, se liofilizó.
El espectro de IR muestra, además de las bandas
del producto de partida, un pico a 1260 cm^{-1} y una banda más
fuerte a 1025 cm^{-1}.
El gel se hinchó en PBS con una SD = 33.000. El
espectro de ^{13}C NMR de alta resolución muestra las señales en
H_{2}O a 37ºC indicadas en la Tabla 2. La intensidad de las
señales de NMR a 29,3 y 38,8 pp (-CH_{2}-) y la señal a 172,5 ppm
(CONH) confirman un grado de reticulación de aproximadamente el
50%.
Las propiedades reológicas se caracterizan por
módulos elásticos dinámicos G' (2500 Pa con 20 mg y 1000 Pa con 10
mg a 10Hz) que son siempre mayores que los módulos viscosos
dinámicos G'' (600 Pa con 20 mg y 150 Pa con 10 mg a 10Hz) y mucho
mayores que los valores correspondientes obtenidos con ácido
hialurónico (HY) no sulfatado (13 al 50%, Ejemplo 5). Este compuesto
tiene un tiempo de trombina (TT) mayor (61\pm5 seg.) que el del
control (14,0 seg.) y que el correspondiente no reticulado (14,6
seg.).
El compuesto se mostró igualmente activo en el
ensayo PRP usando conejo estresado.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El producto reticulado después de tratamiento con
EtOH se criodesecó con el fin de eliminar completamente la humedad
y someter a sulfatación los grupos alcohol.
Cien mg de producto reticulado dispersado en 5 ml
de DMF se agregaron a una solución de SO_{3}/piridina (800 mg en
2 ml de DMF). La reacción suele llevarse a cabo a 0ºC, bajo
nitrógeno con agitación constante durante 2 horas.
Es obligatorio que el producto no absorba
humedad, puesto que esta inhibe la reacción.
Después de 2 horas, se agregó H_{2}O y el pH se
ajustó a 9 mediante una solución 1 M de NaOH, liberándole, de esta
forma de piridina.
El producto así sulfatado se purificó en
EtOH.
El análisis de los productos purificados
muestra:
- IR (película; cm^{-1}) 1263 (estiramiento
SO);
- Equivalentes de grupos SO_{3}/g de gel
(mediante complejos de toluidina):
gel reticulado al 5%: | 6x10^{-5} |
gel reticulado al 50%: | 2x10^{-5} |
gel reticulado al 100%: | 3x10^{-5} |
- SD:
gel reticulado al 5%: | 19x10^{3} |
gel reticulado al 50%: | 9x10^{-3} |
gel reticulado al 100%: | 7x10^{-3} |
Usando la misma metodología, se sintetizaron los
derivados sulfatados de productos reticulados al 50% de acuerdo con
los Ejemplos 10, 11 y 12.
Las características colorimétricas de los
productos sulfatados se reproducen en la Tabla 3, conjuntamente con
las de los productos derivados de los Ejemplos 8 y 13.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Siguiendo el procedimiento y condiciones
indicados en el Ejemplo 14, se obtuvo el derivado sulfatado:
- Equivalentes de grupos SO_{3}/g:
a) | CMC reticulada al 5%: | 8x10^{-6} |
b) | CMC reticulada al 50%: | 7x10^{-6} |
c) | CMC reticulada al 100%: | 4x10^{-6} |
- SD:
a): | 20x10^{3} |
b): | 12x10^{-3} |
c): | 9x10^{-3}. |
Claims (10)
1. Un procedimiento para la preparación de
polisacáridos reticulados que contienen grupos carboxi, que consiste
en:
a) la activación de los grupos carboxi del
polisacárido mediante reacción con grupos de activación carboxi
seleccionados entre carbonildiimidazol, carboniltriazol, yoduro de
clorometilpiridilio (CMP-J), hidroxibenzotriazol,
p-nitrofenol,
p-nitrofenoltrifluoroacetato,
N-hidroxisuccinimida, en disolvente aprótico
anhidro;
b) la reacción del polisacárido
carboxi-activado con una poliamina;
c) hemisuccinilación o sulfatación opcional de
los grupos hidroxi libres.
2. Un procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 1, en el que elpolisacárido está seleccionado entre
ácidos hialurónicos (obtenidos a partir de tejidos o bacterias),
carboximetildextrano, carboximetilcelulosa, carboximetilalmidón,
ácidos algínicos, ácido celulósico, N-carboximetil o
butil glucanos o quitosanos; heparinas con diferentes pesos
moleculares, opcionalmente desulfatadas y succiniladas, sulfatos de
dermatan, sulfatos de condroitina, sulfatos de heparan.
3. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las Reivindicaciones 1 a 2, en el que las poliaminas tienen la
fórmula general siguiente:
R_{1}-NH-A-NH-R_{2}
en la que R_{1} y R_{2}, los
cuales son el mismo o diferentes, son hidrógeno, grupos alquilo de
C_{1}-C_{6}, fenilo o bencilo, A es una cadena
alquileno de C_{2}-C_{10}, preferiblemente una
cadena alquileno de C_{2}-C_{6}, opcionalmente
substituida por grupos hidroxi, carboxi, halógeno, alcoxi, amino;
una cadena polioxialquileno de
fórmula:
[(CH_{2})_{n}-O-(CH_{2})_{n}]_{m}
en la que n es 2 ó 3 y m es un
número entero de desde 2 hasta 10; un grupo cicloalquilo de
C_{5}-C_{7}; un grupo arilo o heteroarilo,
preferiblemente benceno 1,3- o
1,4-disubstituido.
4. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las Reivindicaciones1 a 3, en el que el polisacárido se
salinifica con cationes lipofílicos.
5. Un procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 4, en el que el catión lipofílico es tributil o
tetraalquil amonio.
6. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las Reivindicaciones 1 a 5, en el que la reacción de reticulación
se lleva a cabo en dimetilformamida o tetrahidrofurano anhidro.
7. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las Reivindicaciones 1 a 6, en el que el polisacárido reticulado
obtenido se somete adicionalmente a sulfatación de los grupos
hidroxi mediante reacción con el complejo piridina/trióxido de
azufre.
8. Un procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 7, en el que la reacción de sulfatación se lleva a
cabo en dimetilformamida en fase heterogénea a
0-10ºC, durante tiempos que varían desde
aproximadamente 0,5 horas hasta aproximadamente 6 horas.
9. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las Reivindicaciones 1 a 8, en el que el polisacárido reticulado,
opcionalmente sulfatado, se somete adicionalmente a una reacción de
acomplejamiento con soluciones acuosas de iones de cobre, cinc o
hierro.
10. Polisacáridos reticulados obtenidos mediante
el procedimiento de las Reivindicaciones 1 a 9.
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