WO2007028244A1 - Polymeres biodegradables modifies, leur preparation et leur usage pour la fabrication de biomateriaux et de pansements - Google Patents
Polymeres biodegradables modifies, leur preparation et leur usage pour la fabrication de biomateriaux et de pansements Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007028244A1 WO2007028244A1 PCT/CA2006/001468 CA2006001468W WO2007028244A1 WO 2007028244 A1 WO2007028244 A1 WO 2007028244A1 CA 2006001468 W CA2006001468 W CA 2006001468W WO 2007028244 A1 WO2007028244 A1 WO 2007028244A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- collagen
- acid
- solution
- biodegradable polymer
- chitosan
- Prior art date
Links
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N O=C(C=C1)OC1=O Chemical compound O=C(C=C1)OC1=O FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/58—Materials at least partially resorbable by the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
- A61K31/716—Glucans
- A61K31/722—Chitin, chitosan
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
- A61K8/0208—Tissues; Wipes; Patches
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
- A61K8/64—Proteins; Peptides; Derivatives or degradation products thereof
- A61K8/65—Collagen; Gelatin; Keratin; Derivatives or degradation products thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
- A61K8/73—Polysaccharides
- A61K8/736—Chitin; Chitosan; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
- A61P17/02—Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q19/00—Preparations for care of the skin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
- C08B37/0027—2-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
- C08B37/003—Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
- C08B37/0063—Glycosaminoglycans or mucopolysaccharides, e.g. keratan sulfate; Derivatives thereof, e.g. fucoidan
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H1/00—Macromolecular products derived from proteins
- C08H1/06—Macromolecular products derived from proteins derived from horn, hoofs, hair, skin or leather
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q19/00—Preparations for care of the skin
- A61Q19/08—Anti-ageing preparations
Definitions
- BIODEGRADABLE POLYMERS PREPARATION THEREOF AND USE THEREOF IN THE MANUFACTURE OF BIOMATERIALS AND DRESSINGS
- the present invention relates to a new chemical process in aqueous medium for modifying biodegradable polymers.
- the method comprises a first aqueous reaction step between an amino acid, a peptide or a polypeptide with maleic anhydride to form a vinyl carboxylic acid which is in a second reaction step in contact with a biodegradable polymer having at least one primary amine function such as a glycosaminoglycan, such as chitosan, or a fibrous protein, such as collagen or elastin.
- the subject of the present invention is also the biodegradable modified polymers obtained according to the process and their use in the medical, pharmaceutical and cosmetic fields, particularly for the manufacture of biomaterials and dressings having biocompatibility and haemostatic properties. , bactericidal and / or healing.
- the adhesive power of the blood clot due to the presence of a polymerized fibrin network has been well known since 1909 when Bergel confirmed that fibrin can be used as a physiological bonding agent with healing properties.
- Ashton et al. report that conventional hemostatic gauze pads and the like, impregnated with a hemostatic material such as ferric chloride, thrombin, or the like, have been used in surgery for years to stop bleeding.
- a hemostatic material such as ferric chloride, thrombin, or the like
- these surgical haemostatic materials are criticized because they can not be left in situ in a closed wound because of the risk of neighboring tissues reacting to these foreign bodies.
- these materials are left inside a scarred wound, it will reopen the wound by breaking the formed blood clot involving new bleeding.
- Ashton et al therefore, mention that there is a vital need for hemostatic materials that could remain in a closed wound without causing serious reactions in the surrounding tissues.
- Ashton et al. propose the use of oxidized cellulose which not only has hemostatic properties but is also absorbable by animal tissues. Ashton et al. therefore propose hemostatic materials in oxidized cellulose having increased stability against deterioration during storage.
- the oxidized cellulose used comes from wood pulp, cotton, cotton linters, ramie, jute, paper or similar materials, and also regenerated cellulose or rayon produced by the "viscose" or Bemberg processes. This invention led to the commercialization of Surgicell TM by Johnson & Johnson.
- Glycosaminoglycans are thus long chains of unbranched polysaccharides made of the repetition of the same disaccharide unit.
- the disaccharides of this unit comprise a monosaccharide carrying a carboxylic group called galacturonic acid and a second saccharide carrying an N-acetylamine group called acetylglucosamine or N-acetylgalactosamine.
- These glycosaminoglycans are abundant in connective tissues, particularly in bone and cartilage tissue.
- the most used glycosaminoglycans are, for example, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan, heparan sulphate or heparin.
- These same connective tissues also contain fibrous proteins of collagen and elastin structure, these two proteins also having very interesting medical applications in the field of wound healing.
- glycosaminoglycans are found in the carapaces of invertebrates: such as Chitin [ ⁇ - (1,4) -2-acetamido-2-diseoxy-D-glucose or poly N-acetyl-D-glycosamine].
- Chitin [ ⁇ -1,4) -2-acetamido-2-diseoxy-D-glucose or poly N-acetyl-D-glycosamine].
- the deacetylation of chitin leads to the formation of [( ⁇ -1,4) -2-amino-2-deoxy-D-glucose] chitosan.
- Chitin is the second most abundant natural polysaccharide after cellulose. It is well known that glycosaminoglycans and fibrous proteins have natural biocompatible, biodegradable, haemostatic and healing properties.
- biopolymers or biomaterials make it possible to classify them as biopolymers or biomaterials. Many medical or aesthetic applications have been developed with these biomaterials, especially in the field of wound healing. Each native biopolymer has its own biological and physicochemical properties, some have more fragile biomechanical properties or degrade in vivo faster than others. Depending on the desired use, much work on their chemical structural modification has been made to these biopolymers to obtain a biomaterial that is mechanically and chemically more robust, more absorbent or biochemically more active. Some modifications aim at modifying the volume or surface properties of the biopolymers so that these new biomaterials bring an exponential absorption of their thickness when they are in contact with the aqueous medium.
- K. Park ef a /. Biodegradable Hydrogels for Drug Delivery- Technomic, Publishing Co., Inc. 1993, p. 107) have classified polysaccharides according to the following sources: i. Algae: Agar-agar, furcelleran, alginate, carrageenan; ii. Plants: plant extract (starch, pectin, cellulose), exudate gums (Arabian gum, tragacanth, karaya, ghatti) and seed gums (guar gum, locust bean gum) iii. Microbial: xanthan, pullulan, scleroglucan, curdlane, dextran, gellan. iv. Animal: Chitin and Chitosan, Chondroitin Sulfate, Dermatane Sulfate, Heparin, Keratane, Hyaluronic Acid.
- Synthetic polymers such as polyols and their derivatives, poly (vinylalcohols), polyvinylpyrrolidones, polyesters, or polyanhydrides are very well exploited for various pharmaceutical and medical applications. These polymers, considered as biodegradable materials, are often called "hydrogels".
- the biomaterials mentioned above can be made and used alone, taking into account their hemostatic properties or by incorporating coagulation proteins such as fibrinogen and thrombin, and proteins that promote healing. Pharmaceutically acceptable ingredients may also be added such as antibiotics, antibacterial agents, anti-cancer agents, etc.
- the first step of the process according to the invention for modifying the biodegradable polymers consists of a reaction between the maleic anhydride and an amino acid or one of its derivatives.
- Japanese Patent JP56012351 discloses the production of an N-acylamino acid by the reaction of a maleic or succinic anhydride with an amino acid in the presence of an inert organic solvent such as tetrahydrofuran ( THF) or dioxane, resulting for example in obtaining N- ⁇ -carboxypropionyl-DL- ⁇ -alanine.
- THF tetrahydrofuran
- the reaction is carried out at a temperature between 40 and 110 °, is used as an intermediate in the synthesis of organic compounds such as surfactants or in the extension of the chain of high molecular weight compounds such as polyamides or polyesters .
- Japanese Patent JP 59197459 (Itou Fumisaku et al., 1984) describes a method for obtaining polyamide materials resistant to impacts and fatigue due to bending from maleic anhydride grafted onto an elastomer which is then put into place. in reaction with an amino acid.
- US Pat. No. 5,665,693 (Kroner et al., 1997) describes a method for the preparation of detergents or cleaners containing a very low level of phosphate or in the absence of phosphate. This method involves reacting maleic anhydride, maleic acid and / or fumaric acid with hydrolysed proteins or proteins that have not passed the dipeptide stage. The reaction was carried out at a temperature of between 120 and 300 ° C. under high pressure and in a mixture of aqueous and organic solvents.
- Japanese Patent JP 2000319240 discloses a method for producing a maleinamic acid by reacting maleic anhydride with an amino carboxylic acid in the presence of an ammonium salt and in a hydrocarbon solvent non-polar.
- maleic anhydride reacts rapidly and especially with amino groups of proteins and peptides with formation of maleyl-proteins.
- the maleyl-amino group is very stable at neutral or alkaline pH but easily hydrolyzed at acidic pH. This characteristic makes it possible to block amine groups reversibly.
- the maleyl group could be removed because of the protonated forms of the free carboxylic groups that catalyze the hydrolysis of the amide linkages.
- De Wet PJ (Agroanimalia, (1975), 7 (4), pp. 101-104) describes the preparation of maleylmethionine by the reaction of maleic anhydride with L-methionine. according to the author, this compound is stable at pH 5.0 and 60% hydrolyzed at pH 2.20 after 8 hours. This reversibility of the reaction of maleic anhydride with an ⁇ -amino acid is proposed as a possible method for protection against ruminal deamination.
- the second step of the process according to the invention consists in modifying a biodegradable polymer and in particular collagen or chitosan.
- Fibrous proteins such as collagen, and glycosaminoglycans, such as chitosan, are often processed or polymerized to produce products with novel characteristics corresponding to new uses required or expected. These products have many applications in the medical, pharmaceutical, aesthetic or cosmetic fields.
- Collagen is a fibrous glycoprotein contained in connective and interstitial tissues. With its high molecular structure, it constitutes a very important element of the extracellular matrix of the human body. There are different types of collagen depending on their location with properties that allow it to be classified as one of the main essential elements of the skin, tendons, cartilage and bones. Collagen is inextensible and resists traction. It is particularly essential to the process of healing. Because of its haemostatic and healing properties, collagen has many interesting applications in the biomedical field. There are some major following applications of collagen:
- Gelatin only plays a passive role in topical hemostasis where bleeding is mechanically controlled by pressure on the wound or cut.
- the passive haemostatic effect of gelatin is only used for limited use where the need for a gelatin sponge to absorb abundant blood is necessary.
- These sponges are lyophilized products made from a purified and specially treated gelatin solution. Placed on the wound, they absorb a quantity of body fluid equivalent to several times their weight.
- Native collagen can not be used for all the applications mentioned above. The reason often evoked is its rapid degradation in vivo, its lack of elasticity which prevents it from adapting to the contour of wounds and also its low tensile force. This is why the authors cited below seek to change the natural state of collagen to find new applications.
- the collagen changes are often focused on the polymerization or grafting of other groups or other polymers of natural or chemical origin. In general, the change in the initial collagen structure greatly reduces the immunological response.
- collagens are of animal or human origin.
- collagen has biochemical and physicochemical characteristics that are relatively well suited for its use in biomaterials. These characteristics are in particular a good biocompatibility, a biodegradability and a remarkable hemostatic property.
- collagen has a mechanical pulling force that is too weak.
- Collagen-based products such as medical, surgical or cosmetic implants have encountered defects such as the difficulty of manual handling. Collagen is difficult to fold, it is difficult to follow the outline of an injury.
- the biodegradability of collagen for some application is considered too fast, for example the implant takes a long time to provide palliative and curative actions.
- collagen-based medical products must be chemically modified and often by coupling collagen to another chemical group.
- Enzymatically modified collagen has been prepared and tested by Rubin and Stenzel [Rubin, AL and Stenzel, KH, in Biomaterials (Stark, L. and Aggarwal, G., Eds.), Plenum Press, NY (1969)] which show that the treatment does not cause an immune response compared to unmodified collagen. This difference in behavior is explained by the fact that the enzyme used effectively removes telopeptides from collagen without destroying the initial molecular structure.
- U.S. Patent 4,488,911 discloses a method for preparing collagen in solution (CIS), wherein native collagen is extracted from animal tissue and diluted in an aqueous acidic solution, and then digested with an enzyme such as pepsin, trypsin or Pronase TM. Enzymatic digestion removes the telopetide portions of the collagen molecules, and isolates atelopeptide collagen in solution. The atelopeptide collagen thus obtained is substantially non-immunogenic and substantially uncrosslinked due to removal of the major crosslinked regions. Collagen in solution can then be precipitated by dialysis in a moderate shear environment to produce collagen fibers that look like native collagen fibers.
- an enzyme such as pepsin, trypsin or Pronase TM. Enzymatic digestion removes the telopetide portions of the collagen molecules, and isolates atelopeptide collagen in solution.
- the atelopeptide collagen thus obtained is substantially non-immunogenic and substantially uncrosslinked due to removal
- the precipitated and reconstituted fibers may also be crosslinked by heating or radiation in the presence of a chemical crosslinking agent such as for example an aldehyde such as formaldehyde or glutaraldehyde.
- a chemical crosslinking agent such as for example an aldehyde such as formaldehyde or glutaraldehyde.
- the products obtained can be used as medical implants because of their biocompatibility and their reduced immunogenicity.
- telopeptide collagen Despite the unchanged protein structure after purification, purified collagen or atelopeptide collagen degrades more rapidly in vivo when implanted in mammals. For this reason, the polymerized atelopeptide collagen has been cross-linked or grafted with chemical radicals to increase its fiber network and allow the modified product to resist longer in vivo biodegradability, increase its tensile strength or solution viscosity.
- the first group uses a crosslinking or polymerizing agent which forms a bridge between the same molecules or through this bridge other molecules could be grafted onto this bridge.
- US Pat. No. 3,823,212 (Chvapil et al., 1974) describes a method for obtaining membranes or sponges based on crosslinked collagen by treating collagen with glutaraldehyde at low temperature, from -5 to -40 ° C. and lasting from one day to 30 days. Antibiotics may be added to the collagen during its preparation.
- the products obtained have found medical applications such as the treatment of burns or abrasions of the skin (where large affected surfaces must be covered to prevent wound infections), assist wound healing by providing active therapeutic compounds, or prevent maceration of wounds and slow absorption of exudations.
- U.S. 4,060,081 discloses the use of collagen and mucopolysaccharides as synthetic skin, crosslinked using glutaraldehyde. Another use of glutardialdehyde to crosslink collagen has been described in US Pat. No. 4,131,650 (Braumer et al., 1978). The authors describe a treatment of the skin by applying to it a water-based paste on which is placed a sheet containing at least 3% by weight of water-soluble collagen having a permeability to the skin. water of more than about 0.1 g / dm 2 / min, the collagen being transported through the dough and absorbed by the skin.
- the sheet has a thickness of about 0.01 to 0.03 mm and has a degree of crosslinking corresponding to that obtained for about 0.1-0.5% by weight of glutardialdehyde used in an acid medium.
- the leaflet may also contain an active cosmetic agent such as amino acid, peptide, protein, hormone, placental extract, phosphatide, tissue extract, fresh cells and vitamins.
- the dough can be dried by heating, producing a retraction of the leaflet to increase contact with the skin.
- U.S. Patent 4,424,208 discloses an improved collagen formulation suitable for use in soft tissue augmentation.
- the Wallace formulation comprises reconstituted atelopeptide fibrillar collagen (such as, for example, Zyderm ® ) in combination with crosslinked atelopeptide collagen particles dispersed in an aqueous medium.
- the addition of cross-linked collagen particles improves the persistence of the implant or its ability to resist retraction after implantation.
- the crosslinking agent used is glutaraldehyde.
- US Patent 4,582,640 (Smestad et al., 1986) describes the preparation of a gluturaledehyde-crosslinked atelopeptide CIS (GAX) for use in medical implants.
- Collagen is crosslinked under conditions favoring fibers rather than inter-fibers and the product obtained has a greater persistence than a non-crosslinked atelopeptide collagen.
- the product is marketed by Collagen Corporation under the trademark Zyplast ® .
- US Patent 4,597,762 discloses a method for the preparation of type I collagen and the polymerization thereof with glutaric dialdehyde in the presence of ficin and L-cysteine.
- the product obtained is for use in human and veterinary medicine.
- cross-linked collagen A major disadvantage to the use of cross-linked collagen is the negative biological reaction due to the release of aldehyde, a reagent often used to polymerize collagen and make it insoluble in several applications. Detachment of the cross-linked collagen-bound aldehyde demonstrates cell cytotoxicity, specifically for the fibroblast (Speer et al., J. Biomedical Materials Research 1980, 14, p.753, Cook et al., British J. Exp. 64: 172).
- glutaraldehyde polymers unlike glutaraldehyde in monomeric form, form lattice bonds between collagen molecules and that these bonds can rearrange to release glutaraldehyde and glutaraldehyde polymers (Cheung, DT and Nimni, MD, Connective Tissue Research 10, 187-217, 1982).
- Collagen coupling agents used to prevent secondary and parasitic reaction due to free aldehydes constitute the second coupling group.
- new coupling agents are:
- anhydride dicarboxylic compounds
- US Patents 4,703,108 and US 4,970,298 Teach the preparation of a collagen matrix, sponge or film by contacting the collagen with a crosslinking agent selected from a carbodiimide and an active ester is derived from N-hydroxysuccinimide followed by high dehydration.
- US Patent 4,713,446 discloses a chemically modified collagen prepared by reacting native collagen with di- or tri-carboxylic acid derivatives such as halides, sulfonyls, anhydrides or esters as than coupling agents. This reaction is controlled so as to limit the degree of crosslinking.
- the reaction takes place at the level of the residual amine functions of the lysine found on the collagen.
- the product obtained is dissolved in a physiological buffer thus giving a viscoelastic solution having various therapeutic applications in the surgical field and particularly in ophthalmology.
- the crosslinking agents are, in particular, amino succinic, succinic chloride, phthalic amine or glutanic.
- No. 5,412,076 discloses a crosslinked modified collagen soluble in water or in an aprotic and polar organic solvent, the free thiol groups belonging to the cysteine residues or its analogs are crosslinked by the formation of disulfide bridges and to give gels or crosslinked products in the presence of mild oxidizing agents, this method allows excellent control of the reaction rate and degree of crosslinking.
- the various applications are in the field of adhesives, biomaterials for the formation of prostheses, implants or other medical articles.
- U.S. Patent No. 5,874,537 discloses collagen-based compositions for uses as adhesives or sealants for medical use. Prior to polymerization, soluble or partially fibril collagen monomers for solution are chemically modified with an acylating agent, a sulfonating agent for a combination of both.
- the collagen compositions thus prepared can be used as medical adhesives for bonding soft tissues or as sealant films having a variety of medical uses such as wound closure or tendon coating to prevent adhesion formation. after a surgical operation.
- US Pat. Nos. 5,866,165 and 5,972,385 (Liu et al., 1999) describe the preparation and use of a support matrix for the production of tissues such as bone, cartilage or soft tissue.
- a polysaccharide is reacted with an oxidizing agent to open the polyssacharide sugar rings and thereby form aldehyde groups that react to form covalent bonds in the collagen.
- the polysaccharide used is hyaluronic acid.
- US Patent 6,165,488 discloses a similar method using a naturally occurring polyaldehyde macromolecule obtained by crosslinking collagen with periodate for uses as biocompatible, bioabsorbable and nontoxic materials for medical use or therapeutic.
- US Patent 6,309,670 discloses a method of treating bone tumors comprising administering a matrix composed of a collagen, a polysaccharide and a differentiation factor. The polysaccharide reacts with an oxidizing agent to open the sugar rings thereby forming aldehyde groups which as previously discussed react to form covalent binders in the collagen.
- the polysaccharides used are hyaluronic acid, dextran or dextran sulfate.
- US Patent 6,127,143 discloses the use of a phosphorylaton method to obtain a biocompatible product from a purified collagen that is produced using two proteolytic enzyme treatments and a reducing agent. Prior to phosphorylation, the purified collagen is delipidated and then processed by compression, dehydration, dispersions and drying to form collagen fibers. Purified and biocompatible collagen can be used in transplantation or hemostasis and can be combined with compounds such as antibiotics, antivirals, growth factors or other compounds useful for biomedical uses.
- US Pat. No. 6,335,007 discloses a collagen gel which is obtained by crosslinking a polyanion with a carbodiimide.
- the polyanions used are alginic acid, gum arabic, polyglutamic acid, polyacrylic acid, polyaspartic acid, polymalic acid, carbomethylcellulosetel and a carboxylated amino and water-soluble carbodiimides such as 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide.
- the claimed product consists of a kit for producing the collagen gel comprising an aqueous solution of collagen, a aqueous solution of polyanion and an aqueous solution of carbodiimide.
- Patents 6,969,400 and 6,911,496 disclose a composition of a crosslinked polymer comprising a first synthetic polymer containing multiple nucleophilic groups covalently attached to a second synthetic polymer containing a multitude of electrophysical groups.
- the first synthetic polymer is preferably a polypeptide or polyethylene glycol that has been modified to contain several nucleophilic groups such as primary amines or thiols.
- the second synthetic polymer may be a hydrophilic or hydrophobic polymer containing or having been modified to contain one or more electrophilic groups such as succinimidyl groups.
- Compositions may also contain other compounds such as natural polysaccharides or proteins such as glycosaminoglycans or collagens and / or biological agents.
- This patent also teaches methods for using the crosslinked polymer compositions to improve adhesion between first and second surfaces; tissue augmentation to prevent the formation of surgical adhesion or to cover the surfaces of synthetic implants.
- U.S. Patent 6,962,979 discloses crosslinked biomaterial compositions which are prepared using hydrophobic polymers and a crosslinking agent.
- the hydrophobic polymers used are mainly those containing two or more succinimidyl reactive groups including disuccinimidyl suberate, bis (sulfosuccinimidyl) suberate and dithiobis (succinimidylpropionate).
- the crosslinked biomaterial compositions prepared using mixtures of hydrophobic compounds and hydrophilic crosslinking agents are also taught in this patent. The compositions can be used to prepare implants for various medical uses. US Pat. No.
- 6,916,909 (Nicolas et al., 2005) describes new peptide collagens which are modified by grafting free or substituted thiol functions contained in the mercaptoamine radicals.
- the essence of this invention is to obtain thiol collagens which can be crosslinked in a sufficient and controlled manner by forming sulfur bridges and which are also biocompatible.
- US Patent 6,790,438 discloses a peptide modified collagen to prevent postoperative adhesions.
- the peptide collagen is modified by the grafting of the thiol functions present on the mercaptoamine radicals which are exclusively grafted onto the aspartic and glutamic acids of the collagen chains in formation of amine bonds.
- the third group relates to copolymerization reactions between the collagen and a polymer by a covalent bond giving a more or less cross conformation.
- the polymers most associated with collagen are acrylic derivatives, acrylonitriles, styrenes, polyurethanes, polyalcohols and silicones.
- US Patent 4,452,925 discloses hydrogels prepared by polymerization of a mixture comprising a significant amount of an organic monomer having a polymerizable ethylenic group such as N 1 N-dimethylacrylamide, 2-hydroxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate or methoxytriethylene glycol methacrylate, and a small amount of solubilized collagen.
- the reagents used are at least partially soluble in the aqueous reaction medium.
- the hydrogels thus prepared constitute articles of new shape that are useful in the medical and cosmetic fields.
- the fourth collagen coupling group consists in producing a dense network by creating covalent bonds only between the collagen molecules without incorporation of other groups of molecules.
- This group includes: ultraviolet, beta or gamma irradiation produces deamination and thus allows coupling at the imine and aldol bonds or free radicals released by these ray sources, which form structures with the covalent bridges.
- This coupling method can only be performed with a low energy source; the use of a high energy source leading to hydrolysis or denaturation of collagen;
- Carbodiimides such as cyanamide and dicyclohexylcarbodiimide are reagents used in this process;
- U.S. Patent 4,614,794 (Easton et al., 1986) discloses obtaining a biomaterial from a mixture of collagen and sodium alginate. After a lyophilization step, these compounds are converted into a coupled dehydrothermal complex by heating at 115 ° C. under vacuum for 48 hours.
- US Pat. No. 4,931,546 (Tardy et al., 1990) describes the coupling between the collagen molecules, at neutral or basic pH, by means of aldehyde functions formed by the action of a periodic acid or its salts. of sodium with the collagen molecule.
- US Patent 4,958,008 (Petite et al., 1990) describes a method for obtaining a biomaterial for the preparation of a collagen-based bioprosthesis that has been coupled through the formation of an azide-collagen group. and amine of the collagen lysine terminal giving an amide bond. This formation gives an internal coupling reaction of the collagen network.
- Chitosan derived from deacetylated chitin is a polysaccharide composed of the random distribution of ⁇ - (1-4) -linked D-glucosamine (deacetylated unit) and N-acetyl-D-glucosamine (acetylated unit). Due to its haemostatic properties and its affinity for lipids, chitosan has become for more than two decades a highly exploited substance for its applications in the medical, pharmaceutical, cosmetic and dietary fields. Medical applications are also based on the characteristics of chitosan, such as its biocompatibility (minimizes inflammatory reactions), its bioabsorbability and biodegradability.
- chitosan is well known to be a good substrate for cell colonization thereby stimulating cell growth and increasing the rate of wound healing by stimulating immune response and tissue reconstruction, preventing microbial infections, and absorbing the exudate.
- chistosane also has antibacterial and antimicrobial properties.
- U.S. 4,031,025 (Vanlerberghe et al., 1977) describes the method of acylating chitosan with a saturated or unsaturated diacid anhydride.
- the product obtained is used in the cosmetic preparation as a moisturizing agent for the skin.
- the saturated anhydrides used are succinic anhydride, acetoxysuccinic anhydride, methylsuccinic anhydride, diacetyltartaric anhydride and diglycolic anhydride.
- the unsaturated anhydrides are maleic anhydride, itaconic anhydride or citraconic anhydride.
- chitosan derivatives obtained therefore carry an acid group corresponding to the anhydride used by the formation of a covalent bond with the amines of chitosan.
- US Pat. No. 4,424,346 (Hall et al., 1984) describes the production of chitin and chitosan derivatives for their use in metal chelation, in the pharmaceutical and cosmetic formulation, in chromatographic separation, in the immobilization of enzymes. etc.
- These derivatives are obtained by a modification of the amine residues on polyglucosamine with formation of groups:
- the modification must allow an improvement and not the opposite of the physical properties of the biodegradable polymer to be modified, such as the traction force and the workability.
- the polymers once modified must remain biocompatible and biodegradable biomaterials. If the polymer used is a biomaterial, it must remain after its modification. The chemical reactions of modifications generally take place in an organic medium that can prematurely damage the chain. polymer or weaken it. In aqueous media, the chemical compounds used such as EDC OR NHS can also be trapped in the material and make it toxic and therefore not biocompatible.
- the coupling agent used to modify the polymer must not cause parasitic cross-linking reactions of the polymer chains, and this again to avoid the denaturation of the biodegradable polymer used and thus retain its initial properties.
- the present invention aims to meet the needs mentioned above.
- a first object of the present invention is a process for preparing a modified biodegradable polymer comprising:
- step (b) A second aqueous reaction step between the vinyl carboxylic acid obtained in step (a) and a biodegradable polymer having at least one primary amine function to obtain the desired modified biodegradable polymer.
- a second object of the present invention is the modified biodegradable polymer obtained by the method described above and its use for the production of biomaterials having biocompatible, haemostatic and healing properties.
- Another object of the present invention is a dressing comprising the biomaterial as defined above.
- the hemostatic dressing according to the invention is biocompatible and has haemostatic and healing properties
- the present invention addresses the difficulties encountered in the field of biomaterials and makes it possible to achieve very simply biomaterials for use in the manufacture of biological dressing, skin substitute, prosthesis and / or implant.
- biomaterials have both hemostatic, healing and antiseptic properties, and are also biocompatible, cytocompatible and biodegradable.
- the advantages of the present invention are essentially due to the use during the polymer modification process of an aqueous medium to retain the initial properties of the polymer and limit the presence of residual chemical compounds in the material making it unsuitable to its use as a biomaterial.
- an unsaturated dicarboxylic acid to modify an amine biodegradable polymer makes it possible to avoid the cross-linking reactions of these polymers.
- the subject of the present invention is a process for preparing a modified biodegradable polymer.
- the method generally comprises a first aqueous reaction step (a) between an amino acid, a peptide or a polypeptide and maleic anhydride (also known as but-2-enanoic anhydride) to form a vinyl carboxylic acid.
- a reaction in aqueous medium takes place between the vinyl-carboxylic acid obtained in step (a) and a biodegradable polymer.
- the biodegradable polymer used must have at least one primary amine function which reacts with the double bond of the vinyl carboxylic acid.
- the modified biodegradable polymer is obtained.
- step a) of the process according to the invention can be represented as follows:
- R represents an amino acid, peptide or polypeptide residue of the general formula (I) HOOC-R-NH 2 .
- the residue R can be chosen so that the general formula (I) preferably represents an essential amino acid. More preferably, the essential amino acid is selected from glycine, L-alanine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, methionine, tryptophan, serine, threonine, asparagine, glutamine , aspartic acid, glutamic acid, cysteine, tyrosine, histidine, lysine and arginine.
- the essential amino acid is selected from glycine, L-alanine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, methionine, tryptophan, serine, threonine, asparagine, glutamine , aspartic acid, glutamic acid, cysteine, tyrosine, histidine, lysine and arginine.
- the R residue may also be chosen so that the general formula (I) represents a non-essential amino acid.
- the non-essential amino acid is chosen from the residues presented in Table 1 below:
- the R residue may also be chosen so that formula (I) represents a peptide or a polypeptide.
- residue R can also be chosen so that formula (I) represents an aromatic molecule, provided that the compounds of formula (I) aromatic are soluble in water.
- the advantage of using maleic acid lies in the formation of the vinyl carboxylic acid compound of formula (II) having a double bond located at the ⁇ of a dicarboxylic acid function. Accordingly, the double bond is activated and will react, preferably in acidic aqueous medium, with the amino function (s) of the biodegradable polymer to be modified in step (b) of the process.
- the amino function will not react under these conditions with the acid functions of the molecule of formula (II), thus avoiding any crosslinking reaction between several polymer chains. Accordingly, the amino acid, peptide or polypeptide portion of the molecule of formula II will remain free once it is grafted onto the biodegradable polymer.
- step (a) is preferably carried out in an aqueous medium and at a temperature of between approximately 20 and 100 ° C., preferably between approximately 20 and 80 ° C. and more preferably between approximately 20 and 60 ° C.
- the process according to the present invention is the use of water as a reaction solvent, thus avoiding premature polymer chain destruction due to the use of an organic solvent.
- maleic anhydride reacts in water to return to its hydrated state. Because of this hydrolysis reaction of the anhydride in an aqueous medium, the molar ratio between the maleic anhydride and the amino-carboxylic acid (I) used in step (a) is between about 1/1 and 2/1, more preferably this ratio is between 1, 2/1 and 2/1, and even more preferably the molar ratio between maleic anhydride and amino-carboxylic acid (I) is about 1, 5 / 1.
- the compound of formula (I) used in step a) of the process according to the invention is preferably present in the reaction medium so that its concentration is very high. More preferentially, the reaction medium is saturated with the compound of formula (I). Depending on the degree of solvation of the compound of formula (I), heating may be applied to facilitate its dissolution and to accelerate the coupling reaction.
- the formation of the vinyl carboxylic acid (II) (or coupling product) is instantaneous in the form of fine powders.
- the coupling product is recovered by vacuum filtration and washed several times with water to remove the maleic acid formed by the hydrolysis of maleic anhydride.
- the washing water is preferably cooled to about 4 to 10 0 C to prevent the loss of coupling product.
- the coupling product is then dried in air. It should be noted that the yield obtained decreases when the steric hindrance of the radical R increases.
- the unsaturated dicarboxylic acid of general formula (II) is reacted with a biodegradable natural polymer having at least one amino function present on its molecular structure.
- the number of amine functions of the biodegradable polymer is variable and depends on the nature of the biodegradable polymer chosen.
- the double bond of the vinyl-carboxylic acid is activated by the presence of the carboxylic acid function and reacts, preferably in acidic aqueous medium, with the function or functions amines of the biodegradable polymer.
- the biodegradable natural polymer used is a fibrous protein or a glycosaminoglycan.
- the rate of modification (or grafting rate) of a fibrous protein or a glycosaminoglycan is complex.
- this rate of change can be determined by physicochemical methods such as viscosity measurements of the solutions of the modified polymers (see the article Durand A. et al, Biomacromolecules, 2006, vol 7 (3), pp 958 -64, relating to preparation of hydrophobically modified polysaccharides).
- the fibrous protein used is collagen or elastin. Even more preferentially, the fibrous protein used is collagen.
- step b) of the process comprises a covalently coupling reaction between the vinyl-carboxylic acid of formula (II) on collagen molecules.
- the source of collagen may be prepared from tendons, ligaments, skins or any other sources containing collagen and well known to those skilled in the art.
- the source of collagen sources can be selected from terrestrial animals: horses, pigs, cattle, reptiles including birds and sailors.
- the placenta of human origin can be used to isolate human collagen.
- all sources and all types of collagen can be used to carry out their coupling with the vinyl-carboxylic acid of general formula (II) obtained according to step (a) of the process described above.
- the collagen used may be native or crude, or enzymatically treated with pepsin or ficin or papain to remove the telopeptide.
- Collagen can also be purified or chemically pre-modified.
- the collagen used in step (b) of the process is of volatile origin such as chicken, goose, duck or other types of birds.
- the selected bird is a chicken aged about 6 to 10 weeks from which the legs are removed.
- the legs are recovered after slaughter and used within 24 hours or can be stored at -20 0 C for later use.
- the legs are washed with demineralized water, then disinfected with a 70% ethanol solution, then split longitudinally along the metatarsals and fingers, and are soaked in a sterile solution of sodium chloride at a concentration of between 2 and 4 M (mol / L), preferably 2 M, for 1 to 4 weeks at a temperature of between about 2 and 8 ° C.
- the scales surrounding the legs are removed and the tendons, ligaments and skin are removed from the bones and then cut into small pieces.
- Tris (hydroxymethyl) aminomethane commonly called Tris
- w / v weight / volume
- sodium citrate at 2.40% (w / v)
- pH 7.30-7.50
- ambient temperature is meant a temperature of the part to which the operator works and being generally between 15 and 3O 0 C.
- the materials are milled using a domestic blender for a period of at least one (1) minute (min.), Preferably in four (4) times fifteen (15) second (s), or until obtaining a pasty consistency.
- the collagen solution thus obtained is added with a second volume of 0.5M acetic acid (or 3% v / v) and the stirring continues for 4 hours at room temperature.
- a solution of pepsin (Sigma) in 0.5M acetic acid (or 3% v / v) is added to the collagen solution for purifying the collagen without the telopeptides.
- the solution is stirred at room temperature for at least 24 hours, preferably between 24 to 72 hours.
- the solution is then centrifuged. The residue is thus removed and the solution containing the collagen is recovered.
- the collagen solution is cooled to a temperature between about 0 and 2 ° C and then its pH is adjusted to about 9 with a solution of NaOH (1ON and 1 N) previously cooled to a temperature of about 0 to 2 ° C to deactivate the excess pepsin.
- the temperature of the solution should be constantly maintained at between about 0 and 2 ° C during pH adjustment.
- This solution is then centrifuged at low temperature between about 0 and 2 ° C at a rotation speed of about 4200 rpm (round per minute) for one hour.
- the supernatant containing the purified, highly viscous collagen is recovered.
- the residue containing the deactivated pepsin and the telopeptides is removed.
- the purified collagen is isolated by adding solid NaCl with stirring to a final concentration of 2.5 M per liter of collagen solution or by addition of a 1 M solution of sodium acetate.
- the precipitated collagen is recovered by centrifugation, solubilized again in a solution of acetic acid at 0.5 M (or 3% v / v) and reprecipitated again in a solution of NaCl (1M) or sodium acetate ( 1 M).
- the collagen recovered by centrifugation is washed twice with a 0.3M NaCl solution.
- the purified atelopeptide collagen is dissolved in 1% (v / v) acetic acid and ready to be coupled with the unsaturated carboxylic acid. .
- the atelopeptide collagen recovered after the last wash may be dehydrated with ethanol or acetone, dried and stored for later use.
- Collagen such as atelopeptide collagen obtained according to the method described above, is dissolved in an approximately 1% (v / v) solution of acetic acid.
- the vinyl carboxylic acid of general formula (II) (which is also hereinafter referred to as the coupling agent) is added to the collagen solution with stirring for one hour.
- the solution becomes viscous and is heated at 37 ° C for 15 minutes or until complete dissolution of the coupling agent.
- the coupled collagen solution becomes more fluid and the stirring is maintained for about one to four hours at about 20 ° C.
- the coupled collagen is precipitated by adding an equivalence of 1 M solid NaCl or 1 M sodium acetate per liter of collagen solution.
- the precipitate is recovered by centrifugation for 45 minutes at a rotation speed of about 4200 rpm and at a temperature of about 2 to 4 ° C.
- the coupled collagen is dissolved again in a 1% (w / v) solution of acetic acid, and the collagen is precipitated for a second time by adding a solution of 0.8M NaCl or 1M acetate acetate. sodium with stirring. Stirring is maintained for about one to four hours to complete the precipitation.
- the biodegradable natural polymer used in step b) of the process according to the invention is a glycosaminoglycan.
- glycosaminoglycan used is chitosan derived from chitin.
- the chitosan used must contain at least 75% of amino groups (NH 2 -), which amounts to chitin deacetylated at a rate of at least 75%.
- the chitosan used is commercial chitosan from crab shells with a deacetylation level of greater than 85% (Chitosan referenced C3646 in Sigma).
- the chitosan is dissolved in acetic acid at 3% w / v.
- the vinyl carboxylic acid is added to the powder with vigorous stirring.
- the mixture is heated to about 60 0 C and this temperature is maintained until the total dissolution of the acid.
- the heating is then cut off and stirring is maintained for about two (2) hours.
- the coupled chitosan is precipitated by addition of a 1 M solution of NaCl or 1 M sodium acetate per liter of chitosan solution.
- the precipitate is recovered by centrifugation or filtration and washed at least twice with pure water.
- the washed precipitate is finally recovered by centrifugation or filtration and dehydrated with ethanol or acetone and dried in air and at about 20-25 ° C.
- the present invention also relates to the modified biodegradable polymer obtained by the method described above and the use of this polymer in the manufacture of biomaterials.
- the biomaterials obtained can be used especially in the field of medicine and more particularly in surgery, pharmacy, dermatology, aesthetics and cosmetics.
- the biomaterials according to the present invention are biocompatible. Indeed, the presence of amino acids, peptides or polypeptides grafted along the polymer chain provides or enhances the biocompatibility properties. The biomaterial will thus be tolerated by the tissues, which will make it possible to accentuate the haemostatic and healing properties of the original biodegradable polymer.
- a preferred embodiment of the invention relates to the use of the modified polymer according to the invention to produce a dressing with haemostatic and healing properties.
- the dressing according to the invention may be manufactured in the form of powder, sponge, gel, film or cream.
- the sponge may be manufactured by the freeze-drying method known in the art.
- the dressing according to the invention may also contain a certain amount of biodegradable but unmodified polymers used in step (b) of the process according to the invention which have not reacted.
- the transparent film can be made by ventilating drying at a temperature of between about 20 and 25 ° C.
- the drying time mentioned above varies according to the volume and thickness of the film or sponge.
- the powder, the sponge, the film, the cream or the gel can be individually packaged in polypropylene bottles or aluminum bags and ready to be sterilized by gamma radiation, a sterilization technique also well known in the art.
- Pharmaceutically acceptable ingredients soluble in the same medium as collagen, such as antibiotics, antiseptics, anti-cancer agents or mixtures thereof, are incorporated before filtration and lyophilization.
- the biodegradable polymer by the modification made to its structure after coupling with the vinyl-carboxylic acid of formula (II) influences the structure of the network of the constituent polymer chains of the material manufactured.
- the resulting polymer network is denser.
- the phenomenon of crushing the meshes (or collapse) during the drying of the films prepared with this compound can be avoided, resulting in a maintenance of the mesh size (without shrinkage) during air drying or by cold and under vacuum (lyophilization) and a notable increase in the following properties:
- the polymer according to the invention there are products prepared for use in medicine such as tissues or artificial organs replacement such as skin (burn treatment), bones (prostheses and implants) , ligaments or tendons (implants).
- tissues or artificial organs replacement such as skin (burn treatment), bones (prostheses and implants) , ligaments or tendons (implants).
- Hemostatic dressings according to the invention allow a faster healing of wounds and thus reduces residual scars.
- the biomaterials according to the invention can be used in aesthetics and cosmetology, to fight against aging of the skin (wrinkles), accidental residual scars, acne or burns.
- biomaterials according to the invention can be encapsulated in the form of microbeads, microcapsules or implants for controlled release in vivo.
- tendons, ligaments and skins are brought into contact with stirring in 1 L of acetic acid (0.5 M or 3% (v / v)) for 2 hours at room temperature, then are ground using a domestic mixer. The grinding lasts a total of 1 minute (4 x 15 seconds) or until a pasty consistency is achieved.
- the collagen solution is supplemented with a second volume (1 L) of acetic acid (0.5 M or 3%) and the stirring continues for 4 hours at room temperature.2.25 g of pepsin of porcine origin mucosa (Sigma) or 3% by weight with respect to the chicken pieces (according to US Pat. No. 6,448,378) are dissolved in 10 ml of 0.5M acetic acid.
- the solution was allowed to stand at about 0-2 0 C for 16 hours and then centrifuged at 4200 rpm (Beckman J6-MC) for 1 hour and at 2-4 ° C. Two parts are separated, the clear and very viscous part containing the atelopeptide collagen is transferred into a beaker and kept at 0-2 ° C, the rise of the temperature beyond 6 ° C leads to the formation of collagen gels. The residue containing pepsin and telopeptides is removed.
- the collagen solution thus obtained can be directly subjected to coupling with the selected vinyl carboxylic acid.
- the washing solution is removed by centrifugation at 4200 rpm for 1 hour and at 0-2 0 C and the precipitate is dehydrated with pure ethanol and dried at 20-25 ° C.
- the mass of collagen obtained is 9.40 g.
- the solution is heated at 37 ° C for at least 30 minutes or until the total dissolution of the acid.
- the temperature is allowed to drop to 20 ° C. with stirring for an additional time of 2 to 4 hours.
- the coupled collagen is precipitated by adding to the solution with stirring an equivalence of 2.5 M NaCl or 1 M solid sodium acetate in the solution. A fine precipitate appears.
- the coupled collagen is recovered by centrifugation at 4200 rpm for 1 hour and at 0-2 ° C.
- the precipitate is then dissolved again in an equal volume before the first precipitation with a solution of acetic acid at 1% (v / v ).
- a second precipitation of the coupled collagen was made by adding to the solution with stirring an equivalence of 0.8 M NaCl or 1 M solid sodium acetate.
- the coupled collagen is purified again and is again recovered by centrifugation at 4200 rpm for 1 hour and at about 0-2 ° C.
- the washing solution is removed by centrifugation at 4200 rpm for 1 hour and at 0-2 ° C. and the precipitate is dehydrated with pure ethanol and dried at 20-25 ° C.
- the mass of modified collagen obtained is 8 20 g.
- the precipitate is then redissolved in an equal volume before the first precipitation with a solution of acetic acid at 1% (v / v).
- a second precipitation of the coupled collagen was made by adding to the stirred solution an equivalence of 0.8 M NaCl or 1 M solid sodium acetate.
- the washing solution is removed by centrifugation at 4200 rpm for 1 hour and at 0-2 ° C. and the precipitate is dehydrated with pure ethanol and dried at 20-25 ° C.
- the mass of modified collagen obtained is 7. , 02 g.
- the second compound used in this invention is commercial chitosan from 85% deacetylated crab shells (Sigma C3646).
- HOOC-CH 2 -NH-CO-CH CH-COOH are added to the chitosan solution with stirring and at room temperature, the pH of the mixture of about 3.50.
- the mixture is heated at 55-60 ° C. for at least 1 hour or until the total dissolution of the coupling agent.
- the temperature is lowered to 20 0 C with stirring, and then the coupled chitosan is precipitated by adding to the stirred solution for at least 1 hour 1 M NaCl or 1 M of solid sodium acetate.
- the mixture is centrifuged at 4200 rpm for 1 hour at 0-2 0 C (Beckman J6-MC) to recover the coupled chitosan.
- the precipitate is washed twice with pure water and finally the coupled chitosan is recovered by centrifugation at 4200 rpm for 1 hour at about 0-2 ° C.
- the chitosan is dehydrated with ethanol and dried at room temperature. .
- the mass of chitosan obtained is 9.55 g. 5.7 Preparation of biomaterials and hemostatic dressings.
- the solution thus prepared is a biomaterial that can be used either directly in the medical, biomedical, pharmaceutical or cosmetic field, or for the manufacture of dressings.
- Acceptable pharmaceutical ingredients such as antibiotics, bactericides, or anticancer agents may be incorporated into this biomaterial in liquid form prior to performing a dressing.
- the dressing may be prepared in different forms such as a sponge, a film, a powder, a gel or a cream.
- the shape will be chosen according to the intended use for this dressing.
- the solution prepared above is poured into nonstick molds.
- the volume of the solution is determined according to the size of the mold and the thickness of the dressing.
- the molds are placed on the shelves of a freeze dryer at 20 ° C (FTS System) programmed to lower the temperature of the tablets at 0 ° C., at a rate of 1 ° C. per minute.
- the temperature is maintained at 0 0 C for "1 hour, then the temperature continues to descend at -20 0 C and maintained for 1 hour. After this time, the temperature drops to -40 0 C and maintained for 1 hour for the ice formation either very homogeneous without formation of crystals on the surface.
- a vacuum of 200 mtorr is then made after this time and at the same time the temperature of the tablets back to 20 0 C at 0.02 ° C per minute.
- the vacuum is lowered to 20 mTorr and the temperature continues to rise to 30 ° C and maintained another 2 hours before the end of the lyophilization cycle.
- Freeze-dried sponges or dressings are taken out of their mold and packaged individually in aluminum bags. These sachets are sterilized with gamma radiation.
- the solution prepared above is poured into polycrystal, polycarbonate or polystyrene molds.
- the volume of the solution is determined according to the size of the mold and the thickness of the films.
- the molds are then placed under the laminar flow hood. Drying takes about 48 to 60 hours at room temperature.
- the films are peeled off their mold and packaged individually in aluminum bags. These sachets are sterilized with gamma radiation.
- Coupled collagen or coupled chitosan obtained according to the method described is ground to obtain a very fine powder.
- This powder is packaged in polypropylene bottles closed with a stopper. These flasks are sterilized with gamma radiation.
- Acceptable pharmaceutical ingredients such as antibiotics, bactericides or anticancer agents may be incorporated into the powder.
- Tests of the haemostatic effect of dressings obtained in sponge form were performed on rabbits in the liver.
- the dressings tested are prepared with modified collagen and modified chitosan according to the method described above.
- Each dressing has an area of about 5 cm by 3 cm and a thickness of about 0.4 cm.
- the control used is a compress folded in 4 thicknesses to obtain a thickness equivalent to that of the hemostatic sponges.
- the rabbits are anesthetized and incised longitudinally in the abdomen, the exposed liver is cut at the end of the lobe of a piece of about 2cm x 0.5cm. Sponges are applied directly to wounds by hand holding without applying strong pressure. Higher manual pressure is applied with the compress. Hemostasis is observed every 30 seconds until complete bleeding stops.
- Hemostatic sponges have also been applied to accidental cuts in the human epidermis.
- the application of the sponge resulted in a rapid (but not quantified) arrest of bleeding and accelerated healing of the wound with no residual scarring.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Birds (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé de préparation en milieu aqueux d'un polymère biodégradable modifié comprenant au moins deux étapes. La première de celles-ci est une étape de réaction entre un aminoacide, un peptide ou un polypeptide et I'anhydride maléique pour former un composé ayant une fonction acide vinyl-carboxylique insature. Dans la seconde étape de réaction, le diacide insature obtenu a la première étape est mis en réaction avec un polymère biodégradable ayant au moins une fonction amine primaire, tel une protéine fibreuse ou un glycosaminoglycane. Le polymère préférentiellement utilisé est du collagène ou du chitosane. L'invention concerne également le polymère biodégradable modifié obtenu avec ce procédé. L'invention concerne de plus un biomatériau ou un pansement contenant le polymère biodégradable modifié ayant des propriétés biocompatibles, cyto-compatibles, hémostatiques, bactéricides et cicatrisantes, et son usage médical, biomédical, pharmaceutique ou cosmétique.
Description
POLYMÈRES BIODÉGRADABLES MODIFIÉS, LEUR PRÉPARATION ET LEUR USAGE POUR LA FABRICATION DE BIOMATÉRIAUX ET DE PANSEMENTS
1. Domaine de l'invention
La présente invention a pour objet un nouveau procédé chimique en milieu aqueux permettant de modifier des polymères biodégradables. Le procédé comprend une première étape de réaction en milieu aqueux entre un acide aminé, un peptide ou un polypeptide avec l'anhydride maléique pour former un acide vinyl-carboxylique qui est lors d'une seconde étape de réaction mis en présence avec un polymère biodégradable possédant au moins une fonction aminé primaire tel un glycosaminoglycane, tel que le chitosane, ou une protéine fibreuse, telle que le collagène ou l'élastine.
La présente invention a également pour objet les polymères modifiés biodégradables obtenus selon le procédé et leur usage dans les domaines médical, pharmaceutique et cosmétique, particulièrement pour la fabrication de biomatériaux et de pansements ayant des propriétés de bio- ou cyto-compatibilité et des propriétés hémostatiques, bactéricides et/ou cicatrisantes.
2. Description de l'art antérieur
2.1. Les biomatériaux
Le domaine lié aux pansements de cicatrisation ou chirurgicaux, aux biomatériaux ou aux colles fibrines a fait l'objet d'un développement intense depuis un siècle, et principalement dans le but d'augmenter l'effet hémostatique de ces différents produits et de favoriser ainsi la coagulation du sang. Les résultats de ces développements ont fait l'objet à ce jour de centaines de communications écrites dans des revues spécialisées et journaux ou de brevets d'invention.
II est bien connu de l'Homme de l'art qu'une hémorragie s'arrête d'elle-même selon le processus naturel de la coagulation sanguine. Cependant, les conséquences d'une hémorragie peuvent varier selon l'importance et l'origine de celle-ci. Une petite coupure de l'épiderme ne peut être comparée à une forte hémorragie provoquée lors d'une opération chirurgicale entraînant une importante perte de sang et nécessitant une transfusion sanguine.
Le pouvoir adhésif du caillot sanguin dû à la présence d'un réseau de fibrine polymérisée est bien connu depuis 1909 où Bergel confirma que la fibrine peut être utilisée comme substance de collage physiologique aux propriétés cicatrisantes.
Cette découverte permet quelques années plus tard à Grey (1915) d'utiliser des tampons de fibrine pour coaguler des hémorragies cérébrales et hépatiques. Cependant, il faudra attendre 1949 pour voir Cronkite, puis Tidrick et Warner, utiliser du fibrinogène combiné à de la thrombine, pour la fixation de greffes cutanées.
Finalement, grâce à d'importants travaux de recherche de E. J. Cohn en 1946, portant sur le fractionnement des protéines plasmatiques, des protéines de coagulation ont commencé à être exploitées et quelques années après le mécanisme des différentes protéines participant à cette coagulation a été compris.
Malgré les progrès importants dans le domaine de la guérison des plaies par des substances biologiques, on vit apparaître dans les années 60 sur le marché un adhésif tissulaire à base de produits synthétiques tel un adhésif de la famille cyanoacrylate très puissant, polymérisé en quelques secondes. Toutefois, son utilisation provoquait une toxicité cellulaire importante. D'autres colles synthétiques de la même famille apparaissent alors mais avec des radicaux plus longs possédant des propriétés hémostatiques, bactériostatiques et cicatrisantes. Cependant, ces colles posaient aussi des problèmes de réactions inflammatoires, et de toxicité tissulaire encore trop importants.
En 1967, les colles à base de formaldéhyde contenant de la gélatine, de la résorcine et du formol furent présentées. Elles apportaient une certaine amélioration du point de vue de la toxicité mais également des réactions allergiques et une histotoxicité liée à la présence du formol. Les réactions inflammatoires, les toxicités tissulaires, et les allergies entraînent le rejet de ces adhésifs peu biocompatibles.
Dans le brevet US 3,364,200 (1968), Ashton et al. rapportent que les tampons de gaze hémostatiques conventionnels et autres articles de ce type, imprégnés d'un matériau hémostatique tel que le chlorure ferrique, la thrombine, ou équivalent, ont été utilisés en chirurgie depuis des années pour stopper les saignements. Cependant, ces matériaux hémostatiques chirurgicaux sont critiqués car ils ne peuvent pas être laissés in situ dans une plaie refermée, à cause du risque de réaction des tissus avoisinants à ces corps étrangers. De plus, si ces matériaux sont laissés à l'intérieur d'une plaie cicatrisée, il faudra rouvrir la plaie en brisant le caillot sanguin formé impliquant de nouveaux saignements. Ashton et al mentionnent donc qu'il existe un besoin vital pour des matériaux hémostatiques qui pourraient rester dans une plaie refermée sans toutefois causer de réactions sérieuses des tissus avoisinants. Dans cette optique, Ashton et al. proposent l'utilisation de la cellulose oxydée qui non seulement présente des propriétés hémostatiques, mais qui est aussi absorbable par les tissus animaux. Ashton er al. proposent donc des matériaux hémostatiques en cellulose oxydée ayant une stabilité accrue contre la détérioration pendant le stockage. La cellulose oxydée utilisée provient de pâte de bois, du coton, de linters de coton, de ramie, de jute, de papier ou de matériaux similaires, et aussi de cellulose régénérée ou de rayonne produites par les procédés "viscose" ou de Bemberg. Cette invention a conduit à la commercialisation de Surgicell™ par Johnson & Johnson.
L'utilisation des propriétés adhésives de la fibrine par l'intermédiaire d'une très forte concentration de fibrinogène et de Facteur XIII avec un inhibiteur de la fibrinolyse pour effectuer un collage expérimental de nerf a été développée dès 1972 par H. Matras. Suite à ses travaux, on vit apparaître sur le marché européen dès 1978 la première colle biologique élaborée et fabriquée par Immuno AG (Vienna, Austria). Cette colle est utilisée pour arrêter l'hémorragie et est constituée de protéines de coagulation d'origine
humaine contenant principalement le fibrinogène et le facteur XIII. Ce composé est mélangé juste avant son utilisation avec une solution antifibrinolytique d'origine bovine : l'Aprotinine. Cette solution est mélangée au fur et à mesure lors de son application sur les plaies avec une solution de thrombine d'origine bovine. Depuis lors, plusieurs autres produits semblables sont disponibles, notamment en chirurgie.
Parallèlement aux développements des colles biologiques, les substances ayant des propriétés hémostatiques naturelles ou transformées chimiquement sont introduites sur le marché. Ces nouveaux produits sont appelés également « pansements biologiques » et parmi les substances utilisées, on trouve les polysaccharides portant seulement les motifs glucosiques comme la cellulose et ses dérivés cellulosiques, les gommes et les alginates extraits à partir des algues. Les polysaccharides contenant un ou plusieurs groupes aminés ou une unité répétitive d'une fonction aminé sont appelés des aminopolysaccharides ou glycosaminoglycanes.
Les glycosaminoglycanes sont donc des longues chaînes de polysaccharides non ramifiées faites de la répétition d'un même motif disaccharide. Les disaccharides de ce motif comportent un monosaccharide portant un groupe carboxylique appelé acide galacturonique et un deuxième saccharide portant un groupe N-acétylamine: appelé acétylglucosamine ou N-acétylgalactosamine. Ces glycosaminoglycanes se trouvent en abondance dans les tissus conjonctifs, en particulier dans les tissus osseux et cartilagineux. Les glycosaminoglycanes les plus utilisés sont par exemple, l'acide hyaluronique, le sulfate de chondroïtine, le dermatane, le sulfate d'héparane ou l'héparine. Ces mêmes tissus conjonctifs contiennent aussi des protéines fibreuses de structure collagène et élastine, ces deux protéines ayant également des applications médicales très intéressantes dans le domaine de la guérison des plaies.
D'autre types de glycosaminoglycanes se trouvent dans les carapaces des invertébrés: comme la Chitine [β-(1 ,4)-2-acétamido-2-diseoxy-D-glucose ou poly N-acéty-D- glycosamine]. La déacétylation de la chitine conduit à la formation du chitosane [(β-1 ,4)- 2-amino-2-désoxy-D-glucose]. La chitine est le deuxième polysaccharide naturel le plus abondant après la cellulose.
II est bien connu que les glycosaminoglycanes et les protéines fibreuses ont des propriétés naturelles biocompatibles, biodégradables, hémostatiques et cicatrisantes. Ces caractéristiques permettent de les classer comme des biopolymères ou des biomatériaux. De nombreuses applications médicales ou esthétiques ont été développées avec ces biomatériaux, surtout dans le domaine de la guérison des plaies. Chaque biopolymère natif a ses propres propriétés biologiques et physicochimiques, certains ont des propriétés biomécaniques plus fragiles ou se dégradent in vivo plus rapidement que d'autres. Selon l'utilisation désirée, beaucoup de travaux sur leur modification structurale par voie chimique ont été apportés à ces biopolymères pour obtenir un biomatériau mécaniquement et chimiquement plus robuste, plus absorbant ou biochimiquement plus actif. Certaines modifications visent à modifier les propriétés en volume ou en surface des biopolymères pour que ces nouveaux biomatériaux apportent une absorption exponentielle de leur épaisseur lorsqu'ils sont en contact avec le milieu aqueux.
K. Park ef a/. (Biodégradable Hydrogels for Drug Delivery- Technomic, Publishing Co., Inc. 1993, page 107) ont classé les polysaccharides selon les sources suivantes: i. Algues : Agar-agar, furcelleran, alginate, carrageenan; ii. Végétales : extrait de plante (amidon, pectine, cellulose), gommes exudates (gomme Arabique, tragacanth, karaya, ghatti) et gommes de graines (gomme de guar, gomme de graine de caroube) iii. Microbienne : xanthane, pullulane, scléroglucane, curdlane, dextrane, gellane. iv. Animale : chitine et chitosane, Sulfate de Chondroïtine, Sulfate de dermatane, héparine, kératane, acide hyaluronique.
Les polymères synthétiques tels que les polyols et leurs dérivés, les poly(vinylalcools), les polyvinylpyrrolidones, les polyesters, ou les polyanhydrides sont très bien exploités pour différentes applications pharmaceutiques et médicales. Ces polymères, considérés comme des matériaux biodégradables, sont souvent appelés « hydrogels ».
Les biomatériaux cités plus haut peuvent être réalisés et utilisés seuls en tenant compte de leurs propriétés hémostatiques ou en leur incorporant des protéines de coagulation tels que le fibrinogène et la thrombine, et des protéines favorisant la cicatrisation. Les ingrédients pharmaceutiquement acceptables peuvent également être ajoutés comme les antibiotiques, des agents antibactériens, des agents anti-cancéreux, etc.
2.2. Modification des biomatériaux
Tel que mentionné ci-dessus, la première étape du procédé selon l'invention de modification des polymères biodégradables consiste en une réaction entre l'anhydride maléique et un acide aminé ou l'un de ses dérivés.
2.2.1. Réaction entre un acide aminé ou l'un de ses dérivés et l'anhydride maléique
La réaction entre un anhydride maléique et un acide aminé a fait l'objet de plusieurs brevets ou articles scientifiques.
Le brevet japonais JP56012351 (Uesugi Hideyuki ef a/., 1981) décrit l'obtention d'un N- acylaminoacide par la réaction d'un anhydride maléique ou succinique avec un aminoacide en présence d'un solvant organique inerte tel que le tétrahydrofurane (THF) ou le dioxane, conduisant par exemple à l'obtention du N-β-carboxypropionyl-DL-α- alanine. La réaction est effectuée à une température comprise entre 40 et 110°, est utilisée comme un intermédiaire dans la synthèse de composés organiques tels que des tensio-actifs ou dans l'extension de la chaîne de composés à haut poids moléculaire comme les polyamides ou polyesters.
Le brevet japonais JP 59197459 (Itou Fumisaku et al., 1984) décrit une méthode d'obtention de matériaux composés de polyamides résistant aux impacts et à la fatigue due à la flexion à partir d'anhydride maléique greffé sur un élastomère qui est ensuite mis en réaction avec un acide aminé.
Le brevet US 5,665,693 (Kroner et al., 1997) décrit une méthode de préparation de détergents ou de nettoyants contenant un très faible taux de phosphate ou en absence de phosphate. Cette méthode consiste à faire réagir l'anhydride maléique, l'acide maléique et ou l'acide fumarique sur des protéines ou des protéines hydrolysées qui n'ont pas dépassé le stade du dipeptide. La réaction a eu lieu à une température comprise entre 120 à 300 0C sous haute pression et dans un mélange de solvants aqueux et organiques.
Le brevet japonais JP 2000319240 (Imai Masaru et al., 2000) décrit une méthode de production d'un acide maléinamique par réaction de l'anhydride maléique sur un acide amino carboxyle en présence d'un sel d'ammonium et dans un solvant hydrocarboné non polaire.
Butlet P. J. G. étal. (Biochemical journal (1967), vol. 108, p.78-79; et (1969), vol. 112, p. 679-689) ont montré que l'anhydride maléique réagit rapidement et spécialement avec des groupes aminés des protéines et des peptides avec formation des maleyl-protéines. Le groupe maleyl-aminé est très stable à pH neutre ou alcalin mais facilement hydrolyse à pH acide. Cette caractéristique permet de bloquer des groupements aminés de façon réversible. Le groupe maleyl pourrait être enlevé à cause des formes protonées des groupes carboxyliques libres qui catalysent l'hydrolyse des liaisons amide.
Dixon H. B. F. ét al. (Biochemical journal, (1968), vol. 109, p. 312-314) ont également mis en évidence le blocage réversible des groupes aminés des protéines, par l'utilisation de l'anhydride citraconique (ou anhydride 2-méthylmaléique) ou l'anhydride 2,3- diméthylmaléique à la place de l'anhydride maléique.
Riley M. et al. (Biochemical journal, (1970), vol. 118, p. 733-739) ont eux aussi développé la réaction réversible des groupes aminés des protéines avec l'anhydride exo-cis-3,6-endoxo-Δ-tétrahydrophthalique.
De Wet P. J. (Agroanimalia, (1975), 7(4), p. 101-104), décrit l'obtention de la maléylméthionine par la réaction de l'anhydride maléique sur la L-méthionine. Selon
l'auteur, ce composé est stable à pH 5,0 et hydrolyse à 60% à pH 2,20 après 8 heures. Cette réversibilité de la réaction de l'anhydride maléique avec un α-amino acide est proposée comme une méthode possible pour la protection contre la déamination dans le rumen.
Toutefois, aucun des documents mentionnés ci-dessus ne décrit l'obtention d'un composé maléyl-aminoacide directement par la réaction d'un anhydride maléique avec un acide aminé en milieu aqueux.
2.2.2. Modification d'un polymère biodégradable
Tel qu'également mentionné ci-dessus, la seconde étape du procédé selon l'invention consiste en la modification d'un polymère biodégradable et notamment le collagène ou le chitosane.
Les protéines fibreuses, tels le collagène, et les glycosaminoglycanes, tel le chitosane, sont souvent transformés ou polymérisés pour obtenir des produits avec des caractéristiques nouvelles correspondantes à des nouvelles utilisations demandées ou attendues. Ces produits trouvent de très nombreuses applications dans les domaines médical, pharmaceutique, esthétique ou cosmétique.
2.2.2.1. le collagène
Le collagène est une glycoprotéine fibreuse contenue dans les tissus conjonctifs et interstitiels. De structure moléculaire de taille élevée, il constitue un élément très important de la matrice extracellulaire du corps humain. Il y a différents types de collagène selon leur localisation avec des propriétés qui lui permettent de se classer comme l'un des principaux éléments essentiels de la peau, des tendons, des cartilages et des os. Le collagène est inextensible et résiste bien à la traction. Il est notamment indispensable au processus de cicatrisation.
De par ses propriétés hémostatique et cicatrisante, le collagène trouve de très nombreuses applications intéressantes dans le domaine biomédical. On note quelques applications majeures suivantes du collagène :
produits chirurgicaux (hémostats topiques et fils de suture),
- implants (implants orthopédiques, dentaires ou vessie),
- produits cosmétiques injectables (rides et ridules faciales, cicatrices),
- ophtalmologie (écran de cornée, lentilles de contact, solution viscoélastique),
- substituant de peaux.
L'extraction, l'isolation et la transformation du collagène permettent d'obtenir un biomatériau médical absorbable. Au fur et à mesure des besoins grandissants et la nécessité d'adaptation du produit aux sites utilisés, l'état naturel du collagène a été modifié soit par polymérisation chimique ou physique (chaleur, radiation, greffage, mélange à d'autres polymères) pour que le produit fabriqué à base de collagène soit plus efficace et réponde mieux aux attentes des cliniciens et au confort des patients tel que la sécurité d'utilisation du produit (non toxique, non-immunogène et non- inflammatoire), l'efficacité, la biocompatibilité, la biorésorbabilité, la tolérance, l'élasticité ou la maniabilité.
L'une des premières applications du produit à base de collagène a été le contrôle du saignement excessif. Le produit le plus ancien qui a été préparé pour cela est le Gelfoam™. Le brevet US 2,465,357 (Correll, 1949) décrit en effet une éponge de gélatine perméable aux liquides et insoluble dans l'eau, possédant les caractéristiques physiques d'une éponge tout en étant absorbable par les corps animaux. L'éponge selon l'invention est une substance poreuse qui doit être relativement molle lorsqu'elle est mouillée et doit présenter plusieurs interstices fins pour y loger une certaine quantité d'agent thérapeutique et permettre une libération lente de celui-ci. L'éponge agit également comme un matériau efficace pour absorber les flux libres de fluides comme le sang et les exsudats autour d'une plaie. Les chirurgiens ont utilisé ce produit hémostatique dès 1940, mais il s'est avéré peu efficace. La gélatine ne joue qu'un rôle passif dans l'hémostase topique où le saignement est contrôlé mécaniquement par une
pression exercée sur la plaie ou sur la coupure. L'effet hémostatique passif de la gélatine ne sert que pour une utilisation restreinte où le besoin d'une éponge de gélatine permettant l'absorption du sang abondant est nécessaire. Ces éponges sont des produits lyophilisés et fabriquées à partir d'une solution de gélatine purifiée et traitée spécialement. Placées sur la plaie, elles permettent d'absorber une quantité de liquide corporel équivalente à plusieurs fois leur poids.
De par la faible efficacité des éponges de gélatine, la recherche s'est vite orientée vers l'isolation du collagène, la purification et la transformation de celui-ci pour réaliser un produit plus performant. Un pansement topique à base de collagène est apparu sur le marché aux alentours de 1980. Le développement de cette matière s'est poursuivi avec d'autres applications comme la protection cornéenne, suivi du collagène injectable pour un traitement cosmétique des rides et des cicatrices. Les brevets portant sur l'isolation, les transformations, les applications et les méthodes de fabrication de ces produits avec le collagène sont innombrables, et nous citons ici quelques brevets portant sur la polymérisation ou le greffage du collagène seul ou mélangé à un glycosaminoglycane par voie chimique. Les auteurs visent en général l'obtention d'un biomatériau absorbable et efficace et aux multiples usages tels que :
- un pansement actif pour aider l'arrêt d'hémorragie pendant la chirurgie,
- le traitement des plaies dentaires,
- la fermeture des plaies,
- le traitement des brûlures,
- le traitement des incontinences,
- la protection des yeux après l'abrasion ou la chirurgie de la cataracte,
- un substitut de greffe de la peau,
- un substitut de greffe des os,
- l'élimination des rides, des acnés et des cicatrices, ou
- la prévention des adhésions post-opératoires.
Le collagène natif ne peut être utilisé pour toutes les applications citées ci-dessus. La raison souvent évoquée est sa dégradation rapide in vivo, son manque d'élasticité qui
l'empêche de s'adapter au contour des plaies et aussi sa faible force de traction. C'est pourquoi les auteurs cités ci-après cherchent à modifier l'état naturel du collagène pour lui trouver de nouvelles applications. Les modifications du collagène sont souvent portées sur la polymérisation ou la greffe d'autres groupements ou d'autres polymères d'origine naturelle ou chimique. En général, le changement de la structure initiale du collagène réduit considérablement la réaction immunologique.
Différents types et grades de collagène (avec et sans télopeptides) sont commercialement disponibles. Ces collagènes sont d'origine animale ou humaine. Par nature, le collagène a des caractéristiques biochimiques et physicochimiques qui conviennent relativement bien pour son usage en biomatériaux. Ces caractéristiques sont en particulier une bonne biocompatibilité, une biodégradabilité et une propriété hémostatique remarquable. Par contre le collagène a une force de traction mécanique trop faible. Les produits à base de collagène comme les implants médicaux, chirurgicaux ou cosmétiques ont rencontré des défauts d'usage comme la difficulté de manipulation manuelle. Le collagène étant difficilement pliable, il s'avère difficile de suivre le contour d'une blessure. En outre, la biodégradabilité du collagène pour certaine application est considérée comme trop rapide, par exemple l'implant demande une longue période pour procurer des actions palliatives et curatives. Pour répondre aux attentes des patients, les produits médicaux à base de collagène doivent être modifiés chimiquement et souvent par couplage du collagène à un autre groupe chimique.
Depuis que l'on connaît que le constituant majeur de la peau est le collagène, une approche logique du développement du substitut de la peau a conduit à étudier le comportement du collagène reconstitué placé en contact avec les tissus vivants.
Cette approche a été explorée par un grand nombre de chercheurs utilisant une procédure générale d'extraction et de purification à différents degrés du collagène d'origine animale. Ce collagène purifié a été ensuite converti en film ou autres structures pour usage tels que des pansements hémostatiques ou des implants dans un tissu vivant pour pouvoir déterminer leur comportement in vivo. En fait, la purification du collagène a pour but de digérer par des enzymes protéolytiques la partie non-hélicale du
collagène souvent appelée « télopeptides » pour réduire sensiblement lïmmuno- réaction.
Du collagène modifié par voie enzymatique a été préparé et testé par Rubin et Stenzel [Rubin, A. L. and Stenzel, K. H., in Biomaterials (Stark, L. and Aggarwal, G., Eds.), Plénum Press, N. Y. (1969)] qui montrent que le traitement ne provoque pas d'immuno- réaction comparé à un collagène non modifié. Cette différence de comportement s'expliquerait en ce que l'enzyme utilisée enlève efficacement les télopeptides du collagène sans pour autant détruire la structure moléculaire initiale.
Dans le brevet US 3,742,955 (1973), Battista et al. rapportent que le collagène traité ou préparé est utile en chirurgie pour le traitement des plaies, et que E. Peacock et al. dans Ann Surg. 161 , 238-47, February, 1965, ont rapporté que le collagène possédait des propriétés hémostatiques lorsqu'il était utilisé comme pansement. Battista et al. ont découvert que la fibre de collagène et les produits fibreux dérivés du collagène, lorsqu'ils sont préparés adéquatement et lorsqu'ils sont mouillés par le sang, non seulement provoquent l'hémostase, mais montrent aussi des propriétés d'adhésion aux surfaces biologiques dans les animaux à sang chaud, totalement inattendues. Battista et al. proposent aussi une méthode de préparation de fibres de collagène finement divisées et de produits fibreux dérivés du collagène, utiles comme agents hémostatiques et possédant des propriétés d'adhésion uniques telles que décrites ci- dessus. Cette invention a conduit à la mise sur le marché d'Avitene® par ACECON.
Le brevet US 4,488,911 (Luck et a/., 1984) décrit une méthode de préparation de collagène en solution (CIS), dans laquelle du collagène natif est extrait d'un tissu animal et dilué dans une solution acide aqueuse, puis digéré par une enzyme telle que la pepsine, trypsine ou Pronase™. La digestion enzymatique permet de retirer les portions télopetides des molécules de collagène, et d'isoler du collagène atélopeptide en solution. Le collagène atélopeptide ainsi obtenu est substantiellement non-immunogène et substantiellement non-réticulé du fait de l'élimination des régions réticulées principales. Le collagène en solution peut ensuite être précipité par dialyse dans un environnement de cisaillement modéré pour produire des fibres de collagène qui
ressemblent à des fibres de collagène natif. Les fibres précipitées et reconstituées peuvent en outre être réticulées par chauffage ou radiation en présence d'un agent chimique réticulant tel que par exemple un aldéhyde comme le formaldéhyde ou le glutaraldéhyde. Les produits obtenus peuvent être utilisés comme implants médicaux du fait de leur biocompatibilité et leur immunogénicité réduite.
Malgré la structure protéinique inchangée après sa purification, le collagène purifié ou collagène atélopeptides se dégrade plus rapidement in vivo lors de son implantation chez les mammifères. Pour cette raison, le collagène atélopeptide polymérisé a été réticulé ou greffé de radicaux chimiques pour augmenter son réseau fibreux et permettre au produit modifié de résister plus longtemps à sa biodégradabilité in vivo, d'augmenter sa force de traction ou la viscosité en solution.
De nombreuses études ont été entreprises pour développer les possibilités de couplage du collagène grâce à la présence et la disponibilité de nombreux groupements aminés (NH2) sur sa structure molécualire. Parmi les nouvelles inventions, on trouve quatre principaux groupes de couplage pour cette protéine.
Groupe 1 :
Le premier groupe utilise un agent réticulant ou polymérisant qui forme un pont entre les mêmes molécules ou par l'intermédiaire de ce pont d'autres molécules pourraient venir se greffer sur ce pont.
Les réactifs les plus fréquemment utilisés sont des mono ou dialdéhydes entraînant par exemple la formation d'un pont méthylène avec le formaldéhyde ou la formation d'une liaison imine et aldol avec la glutaraldéhyde, un agent de réticulation bifonctionnel, qui réagit avec des aminés libres. Le problème majeur produit par ces formations est dû à la présence de groupe terminal aldéhyde (-CHO) qui, une fois ce groupe relargué, va se transformer en un polymère de dialdéhydes cytotoxique et irritant.
Le brevet US 2,900,644 (Rosenberg et al., 1959) décrit une méthode de préparation d'un implant tubulaire à partir d'une artère carotide de bœuf dont la solidité est renforcée par un traitement avec du formaldéhyde. Toutefois, l'utilisation du collagène polymérisé par un aldéhyde révèle des réactions inflammatoires.
Pour réduire les réactions inflammatoires, Grillo et al. (J. Surg. Res., (1961), vol. 2, p. 69) ont suggéré la polymérisation contrôlée du collagène par le formaldéhyde pour ralentir la vitesse de résorption de celui-ci. GiIIo et al. ont montré également que la réponse immune due aux implants de collagène reconstitué était minime.
Dans le brevet US 3,093,439 (Bothwell étal., 1963), les auteurs utilisent un dialdéhyde d'amidon obtenu par réaction d'oxydation de l'amidon avec l'iodate pour traiter les artères carotides de bœuf, lesquels sont utilisés comme implants.
Le brevet US patent 3, 157,524 (Artandi), décrit des méthodes de préparation d'épongés de collagène utilisant du formaldéhyde. Avec le même agent de réticulation, l'inventeur a aussi obtenu des tubes poreux de collagène.
Le brevet US 3,823,212 (Chvapil ef al., 1974) décrit une méthode d'obtention de membranes ou d'épongés à base de collagène réticulé en traitant le collagène avec le glutaraldéhyde à basse température, de -5 à -40° C et sur une durée d'un jour à 30 jours. Des antibiotiques peuvent être ajoutés dans le collagène pendant sa préparation. Les produits obtenus ont trouvé des applications médicales telles que le traitement des brûlures ou des abrasions de la peau (où des larges surfaces affectées doivent être recouvertes pour éviter les infections des blessures), aider la guérison des plaies en procurant des composés thérapeutiques actifs, ou prévenir la macération des plaies et une lente absorption des exsudations.
Le brevet US 4,060,081 (Yannas et al., 1977) décrit l'utilisation du collagène et de mucopolysaccharides comme peau synthétique, réticulé en utilisant le glutaraldéhyde.
Une autre utilisation du glutardialdéhyde pour réticuler le collagène a été décrite dans le brevet US 4,131 ,650 (Braumer et al., 1978). Les auteurs décrivent un traitement de la peau par application sur celle-ci d'une pâte à base d'eau sur laquelle est placée un feuillet contenant au moins 3 % en poids de collagène soluble dans l'eau et ayant une perméabilité à l'eau de plus d'environ 0,1 g/dm2/min, le collagène étant transporté à travers la pâte et absorbé par la peau. De préférence, le feuillet a une épaisseur d'environ 0,01 à 0,03 mm et présente un taux de réticulation correspondant à celui obtenu pour environ 0, 1 -0,5 % en poids de glutardialdéhyde utilisé dans un milieu acide. Le feuillet peut aussi contenir un agent cosmétique actif tel que acide aminé, peptide, protéine, hormone, extrait placentaire, phosphatide, extrait tissulaire, cellules fraîches et vitamines. La pâte peut être séchée par chauffage, produisant une rétraction du feuillet pour augmenter le contact avec la peau.
Une autre réaction de polymérisation du collagène conjugué aux enzymes (alkaline phosphatase) par le glutaraldéhyde a été décrite dans le brevet US 4,409,332 (Jefferies étal., 1983). Ces auteurs ont obtenu un gel à base de collagène polymérisé en absence de réaction inflammatoire pour produire des membranes implantables, des fils de suture, un gel injectable et biocompatible, un support transportant des médicaments, un collagène injectable utilisé comme implant et une méthode pour l'augmentation du tissu mou.
Le brevet US 4,424,208 (Wallace et al., 1984) décrit une formulation de collagène améliorée, appropriée pour une utilisation dans l'augmentation des tissus mous. La formulation de Wallace comprend du collagène fibrillaire atélopeptide reconstitué (tel que par exemple le Zyderm®) en combinaison avec des particules de collagène atélopeptide réticulé dispersées dans un milieu aqueux. L'addition de particules de collagène réticulé améliore la persistance de l'implant ou son habilité à résister à la rétraction après implantation. L'agent réticulant utilisé est le glutaraldéhyde.
Le brevet US 4,582,640 (Smestad et al., 1986) décrit la préparation d'un CIS atélopeptide réticulé par du gluturaldéhyde (GAX) utilisable dans des implants médicaux. Le collagène est réticulé dans des conditions favorisant des liaisons intra-
fibres plutôt que inter-fibres et le produit obtenu présente une plus grande persistance qu'un collagène atélopeptide non-réticulé. Le produit est commercialisé par la société Collagen Corporation sous la marque Zyplast®.
Le brevet US 4,597,762 (Walter et al., 1986) décrit une méthode de préparation de collagène de type I et la polymérisation de celui-ci par le dialdéhyde glutarique en présence de ficine et de L-cystéine. Le produit obtenu est pour l'usage en médecine humaine et vétérinaire.
Les brevets US 4,600,533; US 4,655,980; US 4689,399 et US 4,725,671 (Chu ef al.) décrivent l'obtention de membranes de collagène possédant des propriétés particulières par diverses techniques de formation de gels, en combinaison avec des méthodes permettant de transformer ces gels sous forme de solides. Les propriétés de ces membranes, ou de toutes autres formes solides, peuvent être modifiées soit en réticulant la préparation de collagène après la formation de la membrane ou du gel, soit, préférentiellement, en mélangeant du collagène réticulé avec le collagène solubilisé dans le mélange de départ utilisé pour préparé le gel. Les agents réticulant utilisés sont le formaldéhyde, le glutaraldéhyde, le glyoxal, etc. Les membranes de collagènes ainsi préparées sont utilisées dans le domaine médical.
Les brevets US 4,980,403 (Bateman ef al.); US 5,374,539 (Nimni et al.) et US 5,411 ,887 (Sjôlander) décrivent tous l'utilisation d'un agent de réticulation, comme le glutaraldéhyde, pour polymériser le collagène, lequel sert à fabriquer des produits pour les applications médicales humaines et vétérinaires tels que des bioprothèses ou des gels et des films pour le traitement des plaies.
Un désavantage majeur à l'utilisation du collagène réticulé est la réaction biologique négative due au relargage de l'aldéhyde, un réactif souvent utilisé pour polymériser le collagène et le rendre insoluble dans plusieurs applications. Le détachement de l'aldéhyde lié au collagène réticulé démontre une cytotoxicité des cellules, spécifiquement pour le fibroblaste (Speer et al. J. Biomédical Materials Research 1980, 14, p. 753; Cook et al. British J. Exp. Path. 1983, 64, p. 172). Des travaux récents
suggèrent que les polymères de glutaraldéhyde, à la différence du glutaraldéhyde sous forme monomérique, forment des liaisons réticulaires entre les molécules de collagène et que ces liaisons peuvent se réarranger pour libérer du glutaraldéhyde et des polymères de glutaraldéhyde (Cheung, D. T. et Nimni, M. D., Connective Tissue Research 10,187-217,1982).
Groupe 2 :
Des agents de couplage du collagène utilisés pour éviter la réaction secondaire et parasite due aux aldéhydes libres constituent le deuxième groupe de couplage. Parmi ces nouveaux agents de couplage, on cite :
- la réaction d'acylation par l'intermédiaire d'un anhydride (composés dicarboxyliques) produisant une liaison amide ou ester, les anhydrides les plus souvent utilisés étant les anhydrides succinique, maléique, glutarique, benzoïque, laurique, diglycolique, méthylsuccinique ou méthyl glutarique;
- la réaction de sulfonation et de phosporylation par des halogènes sulfonylés et phosphorylés qui établissent une liaison intra et intercaténaire;
- l'utilisation de carbodiimides, de diisocyanates ou de diamines permettant de créer des liaisons d'amides;
- la formation d'un pont disulfure — S — S — ; ou
- l'obtention d'une fonction aldéhyde avec des polysaccharides, laquelle vient s'additionner sur le collagène pour étendre le réseau du polymère.
Le brevet US 4,404,970 (Sawyer) décrit la modification du collagène en faisant réagir les fonctions acides de celui-ci avec des aminés en présence d'EDC (1-éthyl-3,3- diméthylaminopropyl)carbodiimide.
Les brevets US 4,703,108 and US 4,970,298 (Silver et al.) enseignent la préparation d'une matrice, d'une éponge ou d'un film à base de collagène par mise en contact du collagène avec un agent de réticulation choisi parmi un carbodiimide et un ester actif dérive du N-hydroxysuccinimide suivi d'une forte déshydratation.
Le brevet US 4,713,446 (DeVore et al., 1987) décrit un collagène modifié chimiquement préparé par réaction du collagène natif avec des dérivés d'acide di- ou tri-carboxylique tels que des halogénures, des sulfonyle, des anhydrides ou des esters en tant qu'agents de couplage. Cette réaction est contrôlée de façon à limiter le degré de réticulation. La réaction a lieu au niveau des fonctions aminé résiduelles de la lysine se trouvant sur le collagène. Le produit obtenu est dissout dans un tampon physiologique donnant ainsi une solution viscoélastique ayant des applications thérapeutiques variées dans le domaine chirurgical et particulièrement en ophtalmologie. Les agents de réticulation sont en particulier, l'amino succinique, le chlorure succinique, l'aminé phthalique ou glutanique.
Le brevet US 4,837,285 (Berg et al., 1989) décrit la réticulation de la matrice collagène sous forme de billes, effectuée en dispersant ces billes dans une solution de carbodimine. La réticulation peut avoir lieu en combinaison avec une forte déshydratation à des températures entre 50 et 2000C sous un vide inférieur à 50 torr pour 2 à 92 heures.
Le brevet US 4,958,008 (Petite et al., 1990) décrit un procédé chimique permettant le blocage du groupement acide présent sur le collagène et empêchant ainsi l'utilisation du glutaraldéhyle qui pourrait entraîner certaines toxicités et induire des phénomènes de calcification. Le procédé décrit dans ce brevet consiste en la réticulation du collagène par l'introduction de groupements azide qui comprend essentiellement une estérification des groupes d'acide libre du collagène, la transformation de ces groupes estérifiés en groupes hydrazides suivie d'une transformation en groupes azide par l'action d'acide nitreux et caractérisée en ce que chaque étape est effectuée après une étape de rinçage par une solution aqueuse saline.
Le brevet US 5,412,076 (Gagnieu C, 1995) décrit un collagène modifié réticulé soluble dans l'eau ou dans un solvant organique aprotique et polaire, les groupements libres de thiol appartenant aux résidus de cystéine ou ses analogues sont réticulés par la formation de ponts disulfide et ce pour donner des gels ou des produits réticulés en présence d'agents d'oxydation doux, cette méthode permet un excellent contrôle de la
vitesse de réaction et du degré de réticulation. Les diverses applications sont dans le domaine des adhésifs, des biomatériaux pour la formation de prothèses, d'implants ou d'autres articles médicaux.
Le brevet US 5,332,802 (Kelman et al., 1994) décrit la production d'un collagène chimiquement modifié, réticulé, télopeptide issu d'un même donneur humain pour réimplanter dans le même donneur. La modification chimique du tissu faite par acylation et/ou estérification et cela pour former un collagène autoimplantable sous la forme d'une solution.
Le brevet US 5,874,537 (Kelman et al., 1999) décrit des compositions à base de collagène pour des utilisations en tant qu'adhésifs ou de scellants à usage médical. Avant la polymérisation, les monomères de collagène solubles ou partiellement fibrilles pour solution sont chimiquement modifiés avec un agent acylant, un agent sulfonant pour une combinaison des deux. Les compositions de collagène préparées ainsi peuvent être utilisées comme des adhésifs médicaux pour lier des tissus mous ou alors comme films scellants ayant une variété d'usages médicaux tels que la fermeture de blessures ou l'enrobage de tendons afin de prévenir la formation d'adhésion après une opération chirurgicale.
Les brevets US 5,866,165 et US 5,972,385 (Liu et al., 1999) décrivent la préparation et l'utilisation d'une matrice de support permettant la production de tissus tels que des os, du cartilage ou des tissus mous. Un polysaccharide est mis en réaction avec un agent oxydant pour ouvrir les anneaux de sucre du polyssacharide et former ainsi des groupes aldéhyde qui réagissent pour former des liens covalents dans le collagène. De façon préférentielle, le polysaccharide utilisé est l'acide hyaluronique.
Le brevet US 6,165,488 (Tardy et al., 2000) décrit un procédé similaire utilisant une macromolécule polyaldéhyde d'origine naturelle obtenue par la réticulation du collagène avec un periodate pour des utilisations en tant que matériaux biocompatibles, biorésorbables et non toxiques à usage médical ou thérapeutique.
Le brevet US 6,309,670 (Heidaran et al., 2001) décrit une méthode de traitement de tumeurs des os comprenant l'administration d'une matrice composée d'un collagène, d'un polysaccharide et d'un facteur de différentiation. Le polysaccharide réagit avec un agent oxydant pour ouvrir les anneaux de sucre formant ainsi des groupes aldéhyde qui comme vu précédemment réagissent pour former des liants covalents dans le collagène. Les polysaccharides utilisés sont l'acide hyaluronique, le dextrane ou le sulfate de dextrane.
Le brevet US 6,127,143 (Gunasekaran, 2000) décrit l'utilisation d'une méthode de phosphorylaton pour obtenir un produit biocompatible à partir d'un collagène purifié qui est produit en utilisant deux traitements enzymatiques protéolytiques et un agent de réduction. Avant la phosphorylation, le collagène purifié est délipidé et ensuite traité par compression, déshydratation, dispersions et séchage pour former des fibres de collagène. Le collagène purifié et biocompatible peut être utilisé en transplantation ou en hémostase et peut être combiné à des composés tels que des antibiotiques, des antiviraux, facteurs de croissance ou autres composés utiles pour les usages biomédicaux.
Les brevets US 5,492,135; 5,631 ,243 et 6,448,378 (DeVore et al., 1996, 1997, 2002) décrivent la préparation d'un film de collagène qui est rapidement dissout à 35°C et utilisé à libération du médicament au niveau d'un tissu spécifique du corps. Ce film de collagène est fabriqué à partir d'un collagène pauvre télopeptide qui est modifié avec l'anhydride glutarique.
Le brevet US 6,335,007 (Shimizu et al., 2002) décrit un gel de collagène qui est obtenu par réticulation d'un polyanion avec un carbodiimide. Les polyanions utilisés sont l'acide alginique, la gomme arabique, l'acide polyglutamique, l'acide polyacrylique, l'acide polyaspartique, l'acide polymalique, les carbométhylcellulosetel qu'un amino carboxylé et des carbodiimides solubles dans l'eau tel que le 1-éthyl-3-(3- diméthylaminopropyl)carbodiimide. Le produit revendiqué consiste en un kit pour produire le gel de collagène comprenant une solution aqueuse de collagène, une
solution aqueuse de polyanion et une solution aqueuse du carbodiimide. Le kit utilisé comme un adhésif directement sur le corps humain avec des propriétés hémostatiques, obstruantes ou remplissantes pour la fabrication de vaisseaux sanguins artificiels, de tubes artificiels ou d'oesophages artificiels.
Les brevets 6,969,400 et 6,911 ,496 (Rhee et al., 2005) décrivent une composition d'un polymère réticulé comprenant un premier polymère synthétique contenant de multiple groupes nucléophiliques attachés de façon covalente à un second polymère synthétique contenant une multitude de groupes électrophysiques. Le premier polymère synthétique est préférablement un polypeptide ou un polyéthylène glycol qui a été modifié pour contenir plusieurs groupes nucléophiles tels que des aminés primaires ou des thiols. Le second polymère synthétique peut être un polymère hydrophile ou hydrophobe contenant ou ayant été modifié pour contenir un ou plusieurs groupes électrophiles tels que des groupes succinimidyl. Des compositions peuvent également contenir d'autres composés tels que des polysaccharides naturels ou des protéines tels que les glycosaminoglycanes ou les collagènes et/ou des agents biologiques. Ce brevet enseigne également des méthodes pour l'utilisation des compositions de polymère réticulé afin d'améliorer l'adhésion entre une première et une seconde surfaces; l'augmentation des tissus pour prévenir la formation d'adhésion chirurgicale ou pour recouvrir les surfaces des implants synthétiques.
Le brevet US 6,962,979 (Rhee et al., 2005) décrit des compositions de biomatériaux réticulés qui sont préparés en utilisant des polymères hydrophobes et un agent réticulant. Les polymères hydrophobes utilisés sont principalement ceux contenant deux ou plus de groupes réactifs succinimidyl incluant le subérate de disuccinimidyl, le subérate de bis(sulfosuccinimidyl) et le dithiobis(succinimidylpropionate). Les compositions de biomatériaux réticulés préparées, utilisant des mélanges de composés hydrophobes et d'agents réticulant hydrophiles sont aussi enseignés dans ce brevet. Les compositions peuvent être utilisées pour préparer des implants aux utilisations médicales variées.
Le brevet US 6,916,909 (Nicolas et al., 2005) décrit de nouveaux collagènes peptidiques qui sont modifiés par greffage des fonctions thiol libres ou substituées contenues dans les radicaux mercaptoamine. L'essence de cette invention est d'obtenir des collagènes thiol qui peuvent être réticulés de façon suffisante et contrôlée en formant des ponts sulfurés et qui sont également biocompatibles.
Le brevet US 6,790,438 (Constancis et al., 2004) décrit un collagène modifié peptidique pour prévenir les adhésions post-opératoires. Là encore, le collagène peptidique est modifié par le greffage des fonctions thiol présentes sur les radicaux mercaptoamine qui sont exclusivement greffés sur les acides aspartiques et glutamiques des chaînes de collagène en formation de liaisons aminé.
Groupe 3 :
Le troisième groupe porte sur des réactions de copolymérisation entre le collagène et un polymère par une liaison covalente en donnant une conformation plus ou moins croisée. Les polymères les plus associés avec le collagène sont les dérivés acryliques, les acrylonitriles, les styrènes, les polyuréthanes, les polyalcools et les silicones.
Le brevet US 4,452,925 (Kuzma et al., 1984) décrit des hydrogels préparés par polymérisation d'un mélange comprenant une quantité importante d'un monomère organique possédant un groupement éthylénique polymérisable tel que N1N- diméthylacrylamide, 2-hydroxyéthyl méthacrylate, diméthylaminoéthyl méthacrylate ou méthoxytriéthylène glycol méthacrylate, et une petite quantité de collagène solubilisé. Les réactifs utilisés sont au moins partiellement solubles dans le milieu réactionnel aqueux. Les hydrogels ainsi préparés constituent des articles de forme nouvelle utiles dans les domaines médical et cosmétique.
Groupe 4 :
Le quatrième groupe de couplage du collagène consiste à réaliser un réseau dense par création de liaisons covalentes uniquement entre les molécules de collagène sans incorporation d'autres groupes de molécules. Ce groupe comprend :
l'irradiation par rayon ultraviolet, bêta ou gamma produisant une désamination et permettant ainsi un couplage au niveau des liaisons d'imine et d'aldol ou des radicaux libres libérés par ces sources de rayons, lesquels forment des structures avec les ponts covalents. Cette méthode de couplage ne peut être réalisée qu'avec une source de faible énergie; l'utilisation d'une source de haute énergie conduisant à une hydrolyse ou une dénaturation du collagène;
- la déshydratation sous pression et à haute température (≥ 1000C) conduit à la formation d'une liaison d'amide et d'ester aussi bien des intra et intermolécules de lysinoalanines. Les carbodiimides comme les cyanamide et dicyclohexylcarbodiimide sont des réactifs utilisés dans ce procédé;
- l'oxido-réduction produisant une désamination par oxydation du terminal des groupes aminés avec la formation d'un groupe d'aldéhydes. Cette méthode utilise souvent des cations (Cu2+, Fe2+, Al3+) en présence des sulfites ou des nitrites et est très largement utilisée dans la tannerie du cuir; et
- l'activation fonctionnelle des carboxyles produisant des acides azides ayant une réactivité très sélective envers les fonctions aminés (-NH2) qui conduisent à la formation d'une liaison amide.
Le brevet US 4,614,794 (Easton et al., 1986) décrit l'obtention d'un biomatériau à partir d'un mélange de collagène et d'alginate de sodium. Après une étape de lyophilisation, ces composés sont transformés en un complexe couplé, dit déhydrothermal, par chauffage à 115°C, sous vide, pendant 48 heures.
Le brevet US 5,331 ,092 (Hue et al, 1994) décrit une méthode de réticulation ou de couplage entre des molécules de collagène en chauffant le produit lyophilisé de collagène à 1100C, sous un vide de 400 microbars pendant 10 heures.
Le brevet US 4,931 ,546 (Tardy et al., 1990) décrit le couplage entre les molécules de collagène, à pH neutre ou basique, grâce à des fonctions d'aldéhyde formées par l'action d'un acide périodique ou de ses sels de sodium avec la molécule de collagène.
Le brevet US 4,958,008 (Petite et al. 1990) décrit une méthode d'obtention d'un biomatériau pour la préparation d'une bioprothèse à base de collagène qui s'est couplé grâce à la formation d'un groupe d'azide-collagène et l'aminé du terminal de la lysine du collagène en donnant une liaison amide. Cette formation donne une réaction de couplage interne du réseau de collagène.
2.2.2.2. Le chitosane
Le chitosane est issu de la chitine désacétylée est un polysaccharide composé de la distribution aléatoire de D-glucosamine liée par β-(1-4) (unité désacétylée) et de N- acétyl-D-glucosamine (unité acétylée). De par sa propriété hémostatique, son affinité vis à vis des lipides, le chitosane est devenu depuis plus de deux décennies une substance très exploitée pour ses applications dans le domaine médical, pharmaceutique, cosmétique et diététique. Les applications médicales sont aussi basées sur les caractéristiques du chitosane, tels que sa biocompatibilié (minimise les réactions inflammatoires), sa biorésorbabilité et biodégradabilité. De plus, le chitosane est bien connu pour être un bon substrat pour la colonisation cellulaire stimulant ainsi la croissance des cellules et augmentant la vitesse de cicatrisation de plaies ouvertes en stimulant la réponse immunitaire et la reconstruction des tissus, en prévenant les infections microbiennes et en absorbant l'exsudat. En effet, le chistosane a également des propriétés antibactériennes et antimicrobiennes.
Le brevet US 4,031 ,025 (Vanlerberghe et al., 1977) décrit la méthode d'acylation du chitosane avec un anhydride diacide saturé ou insaturé. Le produit obtenu est utilisé dans la préparation cosmétique comme agent hydratant de la peau. Les anhydrides saturés utilisés sont l'anhydride succinique, l'anhydride acétoxysuccinique, l'anhydride méthylsuccinique, l'anhydride diacétyltartarique et anhydride diglycolique. Les anhydrides insaturés sont l'anhydride maléique, l'anhydride itaconique ou l'anhydride citraconique. Les dérivés de chitosane obtenus portent donc un groupement d'acide correspondant à l'anhydride utilisé par la formation d'une liaison covalente avec les aminés de chitosane.
Le brevet US 4,424,346 (Hall et al., 1984) décrit l'obtention de dérivés de chitine et de chitosane pour leur utilisation dans la chélation des métaux, dans la formulation pharmaceutique et cosmétique, dans la séparation chromatographique, dans l'immobilisation des enzymes, etc. Ces dérivés sont obtenus par une modification des résidus d'aminé sur la polyglucosamine avec formation des groupes :
(a) -N=CHR ou -NHCH2R
(b) -NHR'
(C) -NHR" et
(d) -NH-CH2COOH ou -NH-glycéryl où R est un radical aromatique portant au moins un groupement hydroxyle ou carboxyle ou un ligand macrocyclique ; R' est un résidu d'une aldose ou d'une cétose et R" est résidu d'un aldéhyde organométallique.
Le brevet US 4,659,700 (Jackson et al., 1987) décrit la préparation d'un gel à base de chitosane, du glycérol et de l'eau pour une application sur les plaies.
Les brevets US 4,651 ,725 (Kifune et al., 1987) et 4,699,135 (Motosugi et al., 1987) revendiquent la préparation des filaments de chitine pour la fabrication des pansements des plaies. La chitine est simplement mise en solution dans de la diméthylacétamide en présence du chlorure de lithium (LiCI) à température ambiante. Cette solution est extrudée sous pression à l'aide d'une pompe dans un bain coagulant contenant du méthanol. Les fibres de chitine sont traitées avec une solution de soude à 40% et à 800C pendant 3 heures. Ensuite les fibres sont neutralisées avec HCI, lavées et séchées.
Le brevet US 6,509,039 (Nies, 2003) décrit l'obtention de nouveaux dérivés de chitosane en faisant réagir de celui-ci avec de l'anhydride pyromellitique et avec de d'anhydride polymaléique d'un poids moléculaire jusqu'à 1000. Les dérivés de chitosane
obtenus servent à produire des capsules pharmaceutiques, des implants médicaux, des matériaux de suture et des recouvrements des plaies.
Liu et al. [J. Mater. Sci. Mater. Med. (2004) v ol. 15(11); pp. 1199-1203] décrit la modification du chitosane par greffage de l'arginine en utilisant l'EDC (1-éthyl-3-(3- diméthylaminopropyl)carbodiimide et le NHS (N-hydroxysuccinimide) comme agents de couplage. Selon les auteurs, le polymère obtenu est un bon candidat comme biomatériau anticoagulant.
Le brevet US 6,756,363 (Nordquist et al., 2004) décrit la préparation d'une solution visco-élastique à base de chitosane glycosylé. Ce dérivé de chitosane est obtenu en présence d'un monosaccharide tel que galactose, glucose et ribose via la formation d'une base de Schiff suivie d'un réarrangement d'Amadori. Le produit obtenu est utilisé dans la chirurgie opthalmique, utilisé comme solution de lavage pour la prévention d'adhésion des organes suite à une opération chirurgicale, pansements hémostatiques, substrat polymérique naturel pour séparer des tissus dans la prévention du collage de tendon et de ligament après la chirurgie orthopédique et pour aider la régénération tissulaire après la chirurgie dentaire.
2.3. Problèmes associés à la modification des polymères biodégradables
Les problèmes rencontrés dans le domaine de la présente invention sont de différentes natures.
En premier lieu, la modification doit permettre une amélioration et non l'inverse des propriétés physiques du polymère biodégradable à modifier choisi, telles que la force de traction et la maniabilité.
En second lieu, les polymères une fois modifiés doivent rester des biomatériaux biocompatibles et biodégradables. Si le polymère utilisé est un biomatériau, il doit le rester après sa modification. Les réactions chimiques de modifications se passent généralement en milieu organique pouvant détériorer prématurément la chaîne
polymère ou fragiliser celle-ci. En milieu aqueux, les composés chimiques utilisés tels que l'EDC OU le NHS peuvent également se retrouver prisonniers du matériau et rendre celui-ci toxique et donc non biocompatible.
Finalement, l'agent de couplage utilisé pour modifier le polymère ne doit pas entraîner de réactions parasites de réticulation des chaînes polymères, et ce pour éviter là encore la dénaturation du polymère biodégradable utilisé et conserver ainsi ses propriétés initiales.
Il existe donc un réel besoin pour un nouveau procédé de synthèse de nouveaux biomatériaux biocompatibles, cytocompatibles et biodégradables utilisables dans le domaine médical, pharmaceutique ou cosmétique, particulièrement pour la fabrication de pansements aux propriétés hémostatiques, bactériostatiques et/ou cicatrisantes.
3. Sommaire de l'invention
La présente invention a pour but de répondre aux besoins ci-dessus évoqués.
Plus précisément, un premier objet de la présente invention est un procédé de préparation d'un polymère biodégradable modifié comprenant :
(a) une première étape de réaction en milieu aqueux entre un aminoacide, un peptide ou un polypeptide et l'anhydride maléique pour former un acide vinyl- carboxylique; et
(b)Une seconde étape de réaction en milieu aqueux entre l'acide vinyl-carboxylique obtenu à l'étape (a) et un polymère biodégradable ayant au moins une fonction aminé primaire pour obtenir le polymère biodégradable modifié désiré.
Un second objet de la présente invention est le polymère biodégradable modifié obtenu par le procédé décrit ci-dessus et son utilisation pour la fabrication de biomatériaux ayant des propriétés biocompatibles, hémostatiques et cicatrisantes.
Un autre objet de la présente invention est un pansement comprenant le biomatériau tel que défini ci-dessus. Le pansement hémostatique selon l'invention est biocompatible et a des propriétés hémostatiques et cicatrisantes
La présente invention répond aux difficultés rencontrées dans le domaine des biomatériaux et permet de réaliser très simplement des biomatériaux destinés à être utilisé dans la fabrication de pansement biologique, de substitut de la peau, de prothèse et/ou d'implant. Ces biomatériaux ont des propriétés à la fois hémostatique, cicatrisante et antiseptique, et sont également biocompatible, cytocompatible et biodégradable.
Les avantages de la présente invention sont essentiellement dus à l'utilisation lors du procédé de modification du polymère d'un milieu aqueux permettant de conserver les propriétés initiales du polymère et de limiter la présence de composés chimiques résiduels dans le matériau rendant celui-ci impropre à son utilisation comme biomatériau.
De plus, l'utilisation d'un acide dicarboxylique insaturé pour modifier un polymère biodégradable aminé permet d'éviter les réactions parasites de réticulation de ces polymères.
L'invention et ses avantages ressortiront mieux de la description non limitative qui suit de différents modes préférés de l'invention.
4. Description détaillée de l'invention
Tel que mentionné ci-dessus, la présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un polymère biodégradable modifié. Le procédé comprend de façon générale une première étape (a) de réaction en milieu aqueux entre un aminoacide, un peptide ou un polypeptide et l'anhydride maléique (aussi nommé anhydride but-2- ènoïque) pour former un acide vinyl-carboxylique. Dans une seconde étape (b), une réaction en milieu aqueux a lieu entre l'acide vinyl-carboxylique obtenu à l'étape (a) et
un polymère biodégradable. Pour que la seconde étape (b) puisse avoir lieu, il faut que le polymère biodégradable utilisé ait au moins une fonction aminé primaire qui réagit avec la double liaison de l'acide vinyl-carboxylique. A l'issu de la seconde étape, on obtient le polymère biodégradable modifié.
4.1. Synthèse du composé acide vinyl-carboxylique
D'un point de vue schématique, la réaction chimique générale qui a lieu dans l'étape a) du procédé selon l'invention peut être représentée de la façon suivante :
HOOC CO-CH=CH-COOH
dans laquelle R représente un résidu d'acide aminé, de peptide ou de polypeptide de formule générale (I) HOOC-R-NH2.
Le résidu R peut être choisi de façon à ce que la formule générale (I) représente préférentiellement un acide aminé essentiel. Plus préférentiellement, l'acide aminé essentielle est choisi parmi la glycine, la L-alanine, la valine, la leucine, l'isoleucine, la phénylalanine, la méthionine, le tryptophane, la serine, la thréonine, l'asparagine, la glutamine, l'acide aspartique, l'acide glutamique, la cystéine, la tyrosine, l'histidine, la lysine et l'arginine.
Le résidu R peut également être choisi de façon à ce que la formule générale (I) représente un acide aminé non essentiel. Préférentiellement, l'acide aminé non essentiel est choisi parmi les résidus présentés dans le tableau 1 ci-dessous :
Tableau 1
Le résidu R peut être également choisi de façon à ce que la formule (I) représente un peptide ou un polypeptide.
Finalement, le résidu R peut également être choisi de façon à ce que la formule (I) représente une molécule aromatique, pourvu que les composés de formule (I) aromatique soient solubles dans l'eau.
L'avantage d'utiliser l'acide maléique réside dans la formation du composé acide vinyl- carboxylique de formule (II) possédant une double liaison située en α d'une fonction acide dicarboxylique. En conséquence, la double liaison est activée et réagira, préférentiellement en milieu aqueux acidulé, avec la ou les fonctions aminés du polymère biodégradable à modifier dans l'étape (b) du procédé.
De plus, la fonction aminé ne réagira pas dans ces conditions avec les fonctions acides de la molécule de formule (II), évitant ainsi toute réaction de réticulation entre plusieurs chaînes polymères.
En conséquence, la partie aminoacide, peptidique ou polypeptidique de la molécule de formule II demeurera libre une fois que celle-ci sera greffée sur le polymère biodégradable.
La réaction de l'étape (a) se réalise préférentiellement en milieu aqueux et à une température comprise entre environ 20 et 1000C, préférentiellement entre environ 20 et 8O0C et plus préférentiellement entre environ 20 et 600C.
Le terme « environ » utilisé dans le présent mémoire descriptif représente l'erreur qui peut être commise lors de la lecture d'une température, d'une masse, d'une durée ou d'un volume selon l'appareil utilisé pour réaliser cette mesure. L'erreur est généralement admise comme étant de ±10% de la valeur lue.
L'un des avantages du procédé selon la présente invention, est l'utilisation de l'eau comme solvant de réaction, évitant ainsi une destruction des chaînes polymères prématurée due à l'utilisation d'un solvant organique. Toutefois, il est bien connu de l'Homme de l'art que l'anhydride maléique réagit dans l'eau pour retourner à son état hydraté. À cause de cette réaction d'hydrolyse de l'anhydride en milieu aqueux, le rapport molaire entre l'anhydride maléique et l'acide amino-carboxylique (I) utilisée dans l'étape (a) est compris entre environ 1/1 et 2/1 , plus préférentiellement ce rapport est compris entre 1 ,2/1 et 2/1 , et encore plus préférentiellement le rapport molaire entre l'anhydride maléique et l'acide amino-carboxylique (I) est d'environ 1 ,5/1.
Le composé de formule (I) utilisé dans l'étape a) du procédé selon l'invention est préférentiellement présent dans le milieu réactionnel de façon à ce que sa concentration soit très forte. Plus préférentiellement le milieu réactionnel est saturé par le composé de formule (I). Selon le degré de solvatation du composé de formule (I), un chauffage peut être appliqué pour faciliter sa dissolution et pour accélérer la réaction de couplage.
La formation de l'acide vinyl-carboxylique (II) (ou produit de couplage) est instantanée sous forme de poudres fines. Le produit de couplage est récupéré par filtration sous vide et lavé plusieurs fois à l'eau pour enlever l'acide maléique formé par l'hydrolyse de
l'anhydride maléique. L'eau de lavage est préférablement refroidie à environ 4 à 1O0C pour éviter la perte de produit de couplage. Le produit de couplage est ensuite séché à l'air. Il est à noter que le rendement obtenu diminue lorsque l'encombrement stérique du radical R augmente.
4.2. Couplage de l'acide vinyl-carboxylique avec un polymère biodégradable
Dans la seconde étape b) du procédé selon l'invention, l'acide dicarboxylique insaturé de formule générale (II) est mis en réaction avec un polymère naturel biodégradable possédant au moins une fonction aminé présente sur sa structure moléculaire.
Le nombre de fonctions aminés du polymère biodégradable est variable et dépend de la nature du polymère biodégradable choisi.
Tel que déjà mentionné, la double liaison de l'acide vinyl-carboxylique, obtenu à l'étape a) du procédé, est activée par la présence de la fonction acide carboxylique et réagit, préférentiellement en milieu aqueux acidulé, avec la ou les fonctions aminés du polymère biodégradable.
Selon un mode préféré de l'invention, le polymère naturel biodégradable utilisé est une protéine fibreuse ou un glycosaminoglycane.
Il faut comprendre que de par leur taille moléculaire élevée et la complexité de leur structure moléculaire, la détermination du taux de modification (ou taux de greffage) d'une protéine fibreuse ou d'un glycosaminoglycane est complexe. En général, ce taux de modifications peut être déterminée par des méthodes physico-chimiques telles que des mesures de viscosité des solutions des polymères modifiés (voir l'article Durand A. et al, Biomacromolecules, 2006, vol 7(3), pp 958-64, relatif à préparation de polysaccharides modifié hydrophobiquement). Cependant, il n'est pas toujours nécessaire de connaître ce taux de modifications. Seuls les changements notables des propriétés du polymère avant et après sa modification, tel la viscosité en solution,
l'élasticité du polymère, la malléabilité en autres, permettent de conclure que ceux-ci ont bien été modifiés.
4.2.1. Modification d'une protéine fibreuse Couplage avec l'acide vinyl- carboxylique de formule (II)
Plus préférentiellement, la protéine fibreuse utilisée est le collagène ou l'élastine. Encore plus préférentiellement, la protéine fibreuse utilisée est le collagène.
Autrement dit, selon un mode préféré de l'invention, l'étape b) du procédé comprend une réaction de couplage de façon covalente entre l'acide vinyl-carboxylique de formule (II) sur des molécules de collagène.
4.2.1.1. Préparation du collagène
La source de collagène peut être préparée à partir des tendons, ligaments, peaux ou toutes autres sources contenant du collagène et bien connue de l'homme de l'art. L'origine des sources de collagène peut être sélectionnée chez des animaux terrestres : équins, porcins, bovins, reptiles y compris les volatiles et les marins. Le placenta d'origine humaine peut être utilisé pour isoler le collagène humain. Bref toutes sources et tous types de collagène peuvent être utilisés pour effectuer leur couplage avec l'acide vinyl-carboxylique de formule générale (II) obtenu selon l'étape (a) du procédé décrit ci- dessus.
Le collagène utilisé peut être natif ou brut, ou traité enzymatiquement par pepsine ou ficin ou papain pour enlever le télopeptide. Le collagène peut également être purifié ou pré-modifié chimiquement.
De très nombreuses méthodes de préparation du collagène ont été décrites et très bien connues dans l'art. Les méthodes conventionnelles pour la préparation du collagène : (pur, soluble dans l'acide, collagène monomère en solution et collagène natif) sont
incorporées ci-contre comme références, par exemples décrits dans les brevets US Nos. 3,934,852; 3,121 ,049; 3,131 ,130; 3,314,861 ; 3,530,037; 3,949,073; 4,233,360; 4,488,911 ; 4,216,204; 4,455,302 et 5,138,030.
Selon un mode préféré de l'invention, le collagène utilisé dans l'étape (b) du procédé est d'origine volatile tel que le poulet, l'oie, le canard ou d'autres types d'oiseaux.
Préférentiellement, le volatile choisi est un poulet âgé d'environ 6 à 10 semaines dont on prélève les pattes. Les pattes sont récupérées après l'abattage et utilisées dans les 24 heures ou peuvent être conservées à -200C pour une utilisation ultérieure. Les pattes sont lavées à l'eau déminéralisée, ensuite désinfectées avec une solution d'éthanol à 70%, puis fendues longitudinalement le long des métatarses et des doigts, et sont mises à tremper dans une solution stérile du chlorure de sodium à une concentration comprise entre 2 à 4 M (mol/L), préférablement à 2 M, pendant 1 à 4 semaines à une température comprise entre environ 2 et 8°C. Les écailles entourant les pattes sont retirées et les tendons, les ligaments et la peau sont enlevés des os et puis coupés en petits morceaux. Ces matériaux sont ensuite mis en contact sous agitation dans une solution de Tris(hydroxyméthyl)aminométhane (appelé couramment Tris) à 1 % (p/v = poids / volume) - Citrate de sodium à 2.40% (p/v), à pH = 7,30-7,50 pendant 24 heures et à une température comprise entre environ 2 et 80C pour éliminer les débris membranaires et le sang.
Les matériaux sont ensuite récupérés par une simple filtration et lavés avec de l'eau stérile et ensuite mis en contact sous agitation avec une solution d'acide acétique 0,5 M ou 3% (v/v = volume / volume) pendant 2 heures à température ambiante.
Par « température ambiante » on comprend une température de la pièce à laquelle l'opérateur travaille et pouvant être comprise généralement entre 15 et 3O0C.
Les matériaux sont broyés en utilisant un mixeur domestique pendant une durée d'au moins une (1) minute (min.), préférentiellement par à-coups de quatre (4) fois quinze (15) secondes (s), ou jusqu'à l'obtention d'une consistance pâteuse.
La solution de collagène ainsi obtenue est additionnée d'un deuxième volume d'acide acétique 0,5 M (ou 3% v/v) et l'agitation continue encore pendant 4 heures à température ambiante.
Une solution de pepsine (Sigma) dans l'acide acétique 0,5 M (ou 3% v/v) est ajoutée dans la solution de collagène permettant de purifier le collagène sans les télopeptides. La solution est agitée à température ambiante pendant au moins 24 heures, préférablement entre 24 à 72 heures. La solution est ensuite centrifugée. Le résidu est ainsi écarté et la solution contenant le collagène est récupérée. La solution du collagène est refroidie à une température comprise entre environ 0 et 2°C et ensuite son pH est ajustée à environ 9 avec une solution de NaOH (1ON et 1 N) préalablement refroidie à une température d'environ 0 à 2°C pour désactiver la pepsine en excès. La température de la solution doit être maintenue constamment à entre environ 0 et 2°C durant l'ajustement du pH.
Cette solution est ensuite centrifugée à basse température comprise entre environ 0 et 2°C à une vitesse de rotation d'environ 4200 rpm (round per minute) pendant une heure. Le surnageant contenant le collagène purifié, très visqueux, est récupéré. Le résidu contenant la pepsine désactivée et les télopeptides est éliminé. Le collagène purifié est isolé par addition du NaCI solide sous agitation à une concentration finale de 2,5 M par litre de solution de collagène ou par addition d'une solution à 1 M d'acétate de sodium. Le collagène précipité est récupéré par centrifugation, solubilisé à nouveau dans une solution d'acide acétique à 0,5 M (ou 3% v/v) et reprécipité à nouveau dans une solution de NaCI (1M) ou d'acétate de sodium (1 M). Le collagène récupéré par centrifugation est lavé deux fois avec une solution de NaCI 0,3 M. Finalement le collagène atélopeptide purifié est dissous dans l'acide acétique à 1 % (v/v) et prêt à être couplé avec l'acide carboxylique insaturé.
Le collagène atélopeptide récupéré après le dernier lavage peut être déshydraté par l'éthanol ou l'acétone, séché et conservé pour une utilisation ultérieure.
4.2.1.2. Réaction de couplage du collagène avec l'acide vinyl-carboxylique de formule (II)
Le collagène, tel que le collagène atélopeptide obtenu selon le procédé décrit ci-dessus, est dissous dans une solution d'acide acétique à environ 1% (v/v).
L'acide vinyl-carboxylique de formule générale (II) (que l'on nomme également ci-après l'agent de couplage) est ajouté dans la solution de collagène sous agitation pendant une heure. La solution devient visqueuse et est chauffée à 37°C pendant 15 minutes ou jusqu'à la dissolution complète de l'agent de couplage. La solution de collagène couplé devient plus fluide et l'agitation est maintenu pendant environ une à 4 heures à environ 2O0C.
Par la suite, le collagène couplé est précipité en ajoutant une équivalence de 1 M NaCI solide ou 1 M acétate de sodium par litre de solution de collagène. Le précipité est récupéré par centrifugation pendant 45 minutes à une vitesse de rotation d'environ 4200 rpm et à une température d'environ 2 à 4°C. Le collagène couplé est dissous à nouveau dans une solution d'acide acétique à 1 % (p/v), et le collagène est précipité pour une deuxième fois en ajoutant une solution à 0,8 M de NaCI ou 1 M d'acétate de sodium sous agitation. L'agitation est maintenue pendant environ une à 4 heures pour compléter la précipitation.
Le nouveau matériau obtenu est récupéré par centrifugation ou filtration et lavé ensuite par une solution de Tris(hydroxyméthyl)aminométhane 1 % (p/v), à pH = 7,00 ± 0,30. Finalement le biomatériau récupéré par centrifugation est déshydraté par de l'éthanol pur et séché à 20-250C sous une hotte à flux laminaire.
4.2.2. Modification d'un glycosaminoglycane avec un acide vinyl- carboxylique de formule (II)
Tel que mentionné ci-dessus, selon un mode préféré de l'invention, le polymère naturel biodégradable utilisé dans l'étape b) du procédé selon l'invention est un glycosaminoglycane.
Plus préférentiellement, le glycosaminoglycane utilisé est le chitosane issu de la chitine.
Le chitosane utilisé doit contenir au moins 75% de groupements aminé (NH2-), ce qui revient à de la chitine désacétylée à un taux d'au moins 75%.
Selon un mode encore plus préféré de l'invention, le chitosane utilisé est du chitosane commercial provenant des carapaces de crabe avec un taux de désacétylation supérieur à 85% (Chitosane référencé C3646 chez Sigma).
Le chitosane est mis en solution dans l'acide acétique à 3% p/v. L'acide vinyl- carboxylique est ajouté en poudre sous forte agitation. Le mélange est chauffé à environ 600C et cette température est maintenue jusqu'à la dissolution totale de l'acide. Le chauffage est ensuite coupé et l'agitation est maintenue pendant environ deux (2) heures.
Le chitosane couplé est précipité par addition d'une solution 1 M de NaCI ou 1 M d'acétate de sodium par litre de solution de chitosane. Le précipité est récupéré par centrifugation ou par filtration et lavé au moins deux fois avec de l'eau pure.
Le précipité lavé est finalement récupéré par centrifugation ou filtration et déshydraté avec de l'éthanol ou de l'acétone et séché à l'air et à environ 20-250C.
La présente invention a également pour objet le polymère biodégradable modifié obtenu par le procédé décrit ci-dessus ainsi que l'utilisation de ce polymère dans la fabrication de biomatériaux.
Les biomatériaux obtenus sont utilisables spécialement dans le domaine de la médecine et plus particulièrement en chirurgie, la pharmacie, la dermatologie, l'esthétique et la cosmétique. Les biomatériaux selon la présente l'invention sont biocompatibles. En effet, la présence des acides aminés, peptides ou polypeptides greffés le long de la chaîne polymère apporte ou accentue les propriétés de biocompatibilité. Le biomatériau sera ainsi toléré par les tissus, ce qui permettra d'accentuer les propriétés hémostatiques et cicatrisantes du polymère biodégradable originel.
Parmi ces produits, un mode préféré de l'invention concerne l'utilisation du polymère modifié selon l'invention pour fabriquer un pansement aux propriétés hémostatiques et cicatrisantes.
Le pansement selon l'invention peut être fabriqué sous forme de poudre, d'épongé, de gel, de film ou de crème.
L'éponge peut être fabriquée par le procédé de lyophilisation connu de l'art.
On comprendra que le pansement selon l'invention peut contenir également une certaine quantité de polymères biodégradables mais non-modifiés utilisés dans l'étape (b) du procédé selon l'invention et qui n'ont pas réagi.
Le film transparent peut être fabriqué par séchage sous ventilation à une température comprise entre environ 20 et 25°C. Le temps de séchage mentionné ci-dessus varie selon le volume et l'épaisseur du film ou de l'éponge.
La poudre, l'éponge, le film, la crème ou le gel peuvent être conditionnés individuellement dans des bouteilles de polypropylène ou des sachets d'aluminium et prêts à être stérilisés par rayon gamma, technique de stérilisation également bien connu également de l'art.
Des ingrédients acceptables pharmaceutiquementetsolublesdans le même milieu que le collagène, tels que des antibiotiques, des antiseptiques, des anticancéreux ou leurs mélanges, sont incorporables avant la filtration et la lyophilisation.
Le polymère biodégradable de par la modification apportée à sa structure après le couplage avec l'acide vinyl-carboxylique de formule (II) influence la structure du réseau des chaînes polymères constituantes du matériau fabriqué.
En effet, le réseau de polymère obtenu est plus dense. Il en résulte que le phénomène d'écrasement des mailles (ou collapsage) lors du séchage des films préparé avec ce composé peut être évité, se traduisant par un maintien de la dimension de maille (sans rétractibilité) lors du séchage à l'air ou par le froid et sous vide (lyophilisation) et une augmentation notable des propriétés suivantes :
- l'absorption de liquide avec une expansion tridimensionnelle du produit (surface et épaisseur);
- l'élasticité du polymère (force de traction augmentée);
- l'adhérence sur le tissu à traiter;
- la malléabilité;
- la maniabilité; et
- la viscosité en solution.
Parmi d'autres applications possibles pour le polymère selon l'invention, on note les produits préparés pour un usage en médecine comme les tissus ou les organes artificiels de remplacement tels que la peau (traitement des brûlures), les os (prothèses et implants), les ligaments ou les tendons (implants).
Les pansements hémostatiques selon l'invention permettent une guérison plus rapide des plaies et ainsi permet de diminuer les cicatrices résiduelles.
Les biomatériaux selon l'invention peuvent être utilisés en esthétique et cosmétologie, pour lutter contre le vieillissement de la peau (rides), les cicatrices résiduelles accidentelles, de l'acné ou de brûlure.
On comprendra que les biomatériaux selon l'invention, et particulièrement ceux sous forme de poudre, peuvent être encapsulés sous forme de micro-billes, micro-capsules ou d'implants pour un relargage contrôlé in vivo.
5. Exemples
Les exemples détaillés ci-dessous décrivent différentes synthèses de composés acides vinyl-carboxylique et leurs utilisations dans des procédés de préparation de nouveaux biomatériaux à base de collagène ou le chitosane.
5.1. Préparation du HOOC-CH2-NH-CO-CH=CH-COOH
75g (1 mole) de glycine (HOOC-CH2-NH2) sont dissous dans 0,3L d'eau déminéralisée. 147g (1 ,5 mole) d'anhydride maléique en poudre sont additionnés sous forte agitation et en seule fois, dans la solution de glycine. Des précipités blancs et très fins apparaissent dans le milieu réactionnel dès la dissolution de l'anhydride. L'agitation est maintenue encore environ 30 minutes et le produit couplé obtenu est filtré sous vide, lavé abondamment avec de l'eau déminéralisée refroidie à 2-4°C, jusqu'à ce que l'eau de lavage soit légèrement acide (pH ≤ 4 à 5). Le pH est contrôlé avec du papier pH. Le produit obtenu après lavage est séché à l'air et à la température ambiante.
147 g de produit sec sont obtenus, ce qui équivaut à un rendement d'environ 85%.
Les spectres de résonance magnétique nucléaire du proton (RMN-1H) ont été réalisés sur un Brucker AMX-400® opérant à 400 MHz.
RMN-1H (400 Mhz, DMSO) : δ = 3,90 ppm (d, 1 H); δ = 6,30 ppm (d, 1 H); δ = 6,41 ppm (d, 1H); δ = 9,18 ppm (m, 1 H).
5.2. Préparation de l'acide vinyl-carboxylique de formule HOOC-CH2-CH2-NH-CO-CH=CH-COOH
89,09 g (1 mole) de β-alanine (HOOC-CH2-CH2-NH2) sont dissous dans 0,3 L d'eau déminéralisée. 147 g (1 ,5 mole) d'anhydride maléique en poudre sont additionnés sous forte agitation et en seule fois, dans la solution. Des précipités blancs et très fins apparaissent dès la dissolution dans le milieu réactionnel de l'anhydride. L'agitation est maintenue encore environ 30 minutes et le produit obtenu est filtré sous vide, lavé abondamment avec de l'eau déminéralisée jusqu'à ce que l'eau de lavage soit légèrement acide (pH s 4 à 5 environ). Le pH est contrôlé avec du papier pH. Le produit couplé après lavage est séché à l'air et à température ambiante.
140 g de produit sec sont obtenus avec un rendement d'environ 75%.
5.3 Préparation de l'aide vinyl-carboxylique de formule HOOC-(CH2)s-NH-CO-CH=CH-COOH
131g (1 mole) d'acide 6-aminohexanoïque (CeH13O2N) sont dissous dans 0.5L d'eau déminéralisée. 147g (1 ,5 mole) d'anhydride maléique en poudre sont additionnés sous forte agitation et en seule fois, dans la solution d'acide 6-aminohexanoïque. Des précipités blancs et très fins apparaissent dès la dissolution de l'anhydride dans le milieu réactionnel. L'agitation est maintenue encore environ 30 minutes et le produit obtenu est filtré sous vide, lavé abondamment avec de l'eau déminéralisée jusqu'à ce que l'eau de lavage soit légèrement acide (pH ≡ 4-5 environ). Le pH est contrôlé avec du papier pH. Le produit couplé après lavage est séché à l'air et à température ambiante.
164 g de produit sec (CIQH15O5N) sont obtenus avec un rendement d'environ 71,6%.
RMN-1H (400 Mhz, DMSO) : δ = 1 ,30 ppm (m, 2H); δ = 1 ,48 ppm (m, 4H); δ = 2,2 ppm (t, 2H); δ = 3,15 ppm (m, 2H); δ = 6,26 ppm (d, 1 H); δ = 6,40 ppm (d, 1 H); δ = 9,10 ppm (s, 1 H).
5.4 Préparation du collagène atélopeptide
Les pattes des poulets âgés de 8 semaines sont récupérées 2 heures après l'abattage. Ces pattes sont brossées, lavées et rincées à l'eau déminéralisée, ensuite désinfectées en trempant dans une solution d'éthanol à 70% pendant environ une (1) heure. Les pattes sont fendues longitudinalement au niveau des métatarses et des doigts avant de les tremper dans une solution stérile du chlorure de sodium 2 M (mol/L), pendant 2 semaines à une température comprise entre 2 et 80C. La solution de NaCI 2 M est changée 2 fois par semaine. Les écailles entourant les pattes sont retirées et les tendons, les ligaments et la peau sont enlevés des os et puis coupés en petits morceaux qui sont ensuite mis sous agitation dans une solution de Tris(hydroxyméthyl)aminométhane (Tris) 1 % (p/v) - Citrate de sodium 2,40% (p/v), pH = 7,30-7,50 pendant 24 heures et à 2-8°C pour éliminer les débris membranaires et le sang. Les matériaux sont récupérés par une simple filtration et lavés avec de l'eau stérile.
75 g de tendons, de ligaments et de peaux sont mis en contact sous agitation dans 1 L d'acide acétique (0,5 M ou 3% (v/v)) pendant 2 heures à température ambiante, puis sont broyés en utilisant un mixeur domestique. Le broyage dure au total 1 minute (4 x 15 secondes) ou jusqu'à l'obtention d'une consistance pâteuse. La solution de collagène est additionnée d'un deuxième volume (1 L) d'acide acétique (0,5 M ou 3%) et l'agitation continue encore pendant 4 heures à température ambiante.2,25g de pepsine d'origine porcine mucosa (Sigma) soit 3% en poids par rapport aux morceaux de poulet (selon le brevet US 6,448,378) sont dissous dans 10 ml d'acide acétique 0,5 M. Cette solution est ajoutée dans la solution de morceaux de poulet. L'agitation continue pendant 64 heures à température ambiante. La solution est ensuite centrifugée à une vitesse de 4200 rpm pendant 1 heure à 2-4°C. Le surnageant contenant du collagène est récupéré et refroidi à 0-20C. Le pH de la solution du collagène est ajusté à pH = 9,0
± 0,10 avec une solution refroidie à environ 0-20C de NaOH 10N et 1 N lorsque le pH de la solution atteint 8,0; pour dénaturer la pepsine. La température est constamment maintenue à environ 0-20C durant l'ajustement du pH. (Brevet US 5,874,537). On laisse reposer la solution à environ 0-20C pendant 16 heures et elle est centrifugée par la suite à 4200 rpm (Beckman J6-MC) pendant 1 heure et à 2-4°C. Deux parties sont séparées, la partie claire et très visqueuse contenant le collagène atélopeptide est transférée dans un bêcher et gardée à 0-2°C, la remontée de la température au delà de 6°C entraîne la formation des gels de collagène. Le résidu contenant de la pepsine et les télopeptides est éliminé. La solution de collagène ainsi obtenue peut être directement soumise à un couplage avec de l'acide vinyl-carboxylique choisi.
Une équivalence de 2,5 M de NaCI (ou 1 M d'acétate de sodium) solide est ajoutée sous agitation dans la solution de collagène refroidie à environ 0-20C. Le collagène est précipité instantanément, l'agitation est poursuivie encore pendant 2 à 4 heures et laissée reposée pour toute une nuit à température ambiante. Le collagène est récupéré par centrifugation à 4200 rpm pendant 1 heure et est remis en solution à environ 0-20C dans une solution d'acide acétique à 3%. Le collagène est repurifié par une deuxième précipitation en ajoutant 1M NaCI (ou 1M d'acétate de sodium) solide dans la solution sous agitation. Le collagène précipité est récupéré par centrifugation à 4200 rpm pendant 1 heure et à 0-20C. Le précipité est ensuite lavé avec une solution de Tris(hydroxymethyl)aminométhane 1% (p/v) à pH = 7-7,50. La solution de lavage est éliminée par centrifugation à 4200 rpm pendant 1 heure et à 0-20C et le précipité est déshydraté par de l'éthanol pur et séché à 20-25°C. La masse de collagène obtenue est de 9,40 g.
5.5 Préparation du collagène couplé
5.5.1 Couplage direct du collagène atélopeptide
Deux (2) litres de solution de collagène atélopeptide préparée tel que précédemment (avant la lyophilisation) sont refroidis à 0-2°C, pH=9,0 (±0,10). 10g d'acide vinyl- carboxylique de formule chimique HOOC-CH2-NH-CO-CH=CH-COOH tels que préparés
précédemment sont additionnés dans la solution de collagène, sous agitation pendant au moins 1 heure. La solution est chauffée à 37°C pendant au moins 30 minutes ou jusqu'à la dissolution totale de l'acide. On laisse la température descendre à 200C avec agitation pour un temps additionnel de 2 à 4 heures. Le collagène couplé est précipité en ajoutant dans la solution et sous agitation une équivalence de 2,5 M NaCI ou 1 M d'acétate de sodium solide dans la solution. Un précipité fin apparaît. L'agitation est maintenue encore pendant 1 heure et le précipité est laissé au repos à température ambiante pour toute une nuit. Le collagène couplé est récupéré par centrifugation à 4200 rpm pendant 1 heure et à 0-20C. Le précipité est ensuite dissous à nouveau dans un volume égal avant la première précipitation avec une solution d'acide acétique à 1 % (v/v). Une deuxième précipitation du collagène couplé a été faite en ajoutant dans la solution et sous agitation une équivalence de 0,8 M de NaCI ou 1 M d'acétate de sodium solide. Le collagène couplé est purifié à nouveau et est de nouveau récupéré par centrifugation à 4200 rpm pendant 1 heure et à environ 0-20C. Le collagène couplé est ensuite lavé avec une solution de Tris(hydroxymethyl)aminométhane 1% (p/v), pH = 7,0-7,5. La solution de lavage est éliminée par centrifugation à 4200 rpm pendant 1 heure et à 0-20C et le précipité est déshydraté par de l'éthanol pur et séché à 20-250C. La masse de collagène modifié obtenue est de 8,20 g.
5.5.2 Couplage du collagène atélopeptide purifié
10g du collagène atélopeptide déshydraté obtenu selon le procédé décrit ci-dessus sont finement moulus et dissous dans 500 ml d'acide acétique 1 % (v/v). La concentration finale du collagène est de 2% (p/v).
2,5 g d'acide vinyl-carboxylique insaturé de formule HOOC-CH2-NH-CO-CH=CH-COOH sont ajoutés dans la solution de collagène sous agitation pendant 1 heure et à température ambiante. La solution de collagène devient plus visqueuse. La solution est portée à 37°C pendant au moins 30 minutes ou jusqu'à la dissolution complète de l'agent de couplage. Le collagène couplé est précipité en ajoutant dans la solution une équivalence d'1 M NaCI ou 1 M d'acétate de sodium solide. L'agitation est maintenue pour au moins 1 heure ou toute la nuit à la température ambiante. Le précipité est
récupéré par centrifugation à 4200 rpm, pendant 1 heure et à 0-20C. (Beckman J6-MC). Le précipité est ensuite redissous dans un volume égal avant la première précipitation avec une solution d'acide acétique à 1 % (v/v). Une deuxième précipitation du collagène couplé a été faite en ajoutant dans la solution sous agitation une équivalence de 0,8 M de NaCI ou 1 M d'acétate de sodium solide. Le collagène couplé et purifié à nouveau et est récupéré par centrifugation à 4200 rpm pendant 1 heure et à 0-20C. Le collagène couplé est ensuite lavé avec une solution de Tris(hydroxyméthyl)aminométhane 1% (p/v), pH = 7,0-7,5. La solution de lavage est éliminée par centrifugation à 4200 rpm pendant 1 heure et à 0-20C et le précipité est déshydraté par de l'éthanol pur et séché à 20-250C. La masse de collagène modifié obtenue est de 7,02 g.
5.6 Préparation du chitosane couplé
Le deuxième composé utilisé dans cette invention est le chitosane commercial provenant des carapaces de crabe désacétylées à 85% (Sigma C3646).
10 g de chitosane (1 %) sont dissous dans 1 L d'une solution d'acide acétique à 0,5 M ou 3%. Le pH de la solution est 3,40. La solution est filtrée pour éliminer les débris et les impuretés. 10g d'acide environ vinyl-carboxylique de formule :
HOOC-CH2-NH-CO-CH=CH-COOH sont ajoutés dans la solution de chitosane sous agitation et à température ambiante, le pH du mélange d'environ 3,50. Le mélange est chauffé à 55-600C pendant au moins 1 heure ou jusqu'à la dissolution totale de l'agent de couplage. La température est abaissée à 200C sous agitation, et ensuite le chitosane couplé est précipité en ajoutant dans la solution sous agitation pendant au moins 1 heure 1 M NaCI ou 1 M d'acétate de sodium solide. Le mélange est centrifugé à 4200 rpm pendant 1 heure à 0-20C (Beckman J6-MC) pour récupérer le chitosane couplé. Le précipité est lavé deux fois avec de l'eau pure et finalement le chitosane couplé est récupéré par centrifugation à 4200 rpm pendant 1 heure à environ 0-20C. Le chitosane est déshydraté avec de l'éthanol et séché à la température ambiante. La masse de chitosane obtenue est de 9,55g.
5.7 Préparation de biomatériaux et de pansements hémostatiques.
5.7.1 Préparation d'un biomatériau à base de collagène ou de chitosane modifié
1g de collagène couplé ou de chitosane couplé obtenu selon les exemples ci-dessus est dissous dans 100 ml_ d'une solution d'acide acétique à 1% (v/v). 1 ml_ d'une solution à 10% (v/v) de polyoxyéthylène sorbitan monooléate (Tween™ 80) est ajouté. Les bulles formées dues à la viscosité de la solution sont éliminées par ultrason ou le vide.
La solution ainsi préparée est un biomatériau qui peut être utilisé soit directement dans le domaine médical, biomédical, pharmaceutique ou cosmétique, soit pour la fabrication de pansements.
Des ingrédients pharmaceutiques acceptables tels que des antibiotiques, des bactéricides, ou des anticancéreux peuvent être incorporés dans ce biomatériau sous forme liquide avant de réaliser un pansement.
Tel que déjà mentionné, le pansement peut être préparé sous différente formes telles qu'une éponge, un film, une poudre, un gel ou une crème. La forme sera choisie selon l'usage voulu pour ce pansement.
5.7.2 Préparation des éponges hémostatiques
La solution préparée ci-dessus est versée dans des moules antiadhésifs. Le volume de la solution est déterminé selon la dimension du moule et l'épaisseur du pansement. Les moules sont placés sur les tablettes d'un lyophilisateur à 20°C (FTS System) programmé pour faire descendre la température des tablettes à 00C, à raison de 10C par minute. La température est maintenue à 00C pendant "1 heure, ensuite la température continue à descendre à -200C et maintenue pendant 1 heure. Après ce temps, la température descend à -400C et maintenue pendant 1 heure pour que la formation de la glace soit
bien homogène sans formation des cristaux en surface. Un vide de 200 mtorr est alors fait après ce temps et en même temps la température des tablettes remonte à 200C à raison de 0,02°C par minute. Le vide est baissé à 20 mtorr et la température continue à remonter à 30°C et maintenue encore 2 heures avant la fin du cycle de lyophilisation. Les éponges ou les pansements lyophilisés sont sortis de leur moule et conditionnés individuellement dans des sachets d'aluminium. Ces sachets sont stérilisés au rayon gamma.
5.7.3 Préparation des films transparents
La solution préparée ci-dessus est versée dans des moules en polycrystal, en polycarbonate ou en polystyrène. Le volume de la solution est déterminé selon la dimension du moule et l'épaisseur des films. Les moules sont ensuite placés sous la hotte à flux laminaire. Le séchage dure environ de 48 à 60 heures à température ambiante. Les films sont décollés de leur moule et conditionnés individuellement dans des sachets d'aluminium. Ces sachets sont stérilisés au rayon gamma.
5.7.4 Préparation des poudres hémostatiques
Le collagène couplé ou le chitosane couplé obtenu selon le procédé décrit est moulu pour obtenir une poudre très fine. Cette poudre est conditionnée dans des flacons en polypropylène fermés par un bouchon. Ces flacons sont stérilisés au rayon gamma.
Les ingrédients pharmaceutiques acceptables tels que des antibiotiques, des bactéricides ou des anticancéreux peuvent être incorporés dans la poudre.
5.8 Essais de l'effet hémostatique des éponges à base de collagène modifié et de chitosane modifié
Les essais de l'effet hémostatique des pansements obtenus sous forme d'épongé ont été effectués sur les lapins au niveau du foie. Les pansements testés sont préparés avec du collagène modifié et du chitosane modifié selon le procédé décrit ci-dessus.
Chaque pansement a une surface d'environ 5 cm par 3 cm et une épaisseur d'environ 0,4 cm. Le témoin utilisé est une compresse pliée en 4 épaisseurs pour obtenir une épaisseur équivalente à celle des éponges hémostatiques.
Les lapins sont anesthésiés et incisés longitudinalement à l'abdomen, le foie exposé est coupé à l'extrémité du lobe d'un morceau d'environ 2cm x 0,5cm. Les éponges sont appliquées directement sur les plaies en tenant à la main sans appliquer une forte pression. Une pression manuelle plus forte est appliquée avec la compresse. L'hémostase est observée toutes les 30 secondes (s) jusqu'à l'arrêt complet du saignement.
Le tableau 2 ci-dessous résume le temps d'arrêt du saignement.
Collagène couplé Chitosane couplé Compresse Lapin 1 2 3
Temps d'arrêt 90 s 110 s 250 s
Tableau 2
Les éponges hémostatiques ont également été appliquées sur des coupures accidentelles au niveau de l'épiderme humain. L'application de l'éponge a entraîné un arrêt, rapide (mais non quantifié) du saignement et une cicatrisation accélérée de la plaie avec absence de cicatrice résiduelle.
Bien que des modes de réalisation préférés de l'invention aient été décrits en détail ci haut, l'invention n'est pas limitée à ces seuls modes de réalisation et plusieurs changements et modifications peuvent y être effectués par une personne du métier sans sortir du cadre ni de l'esprit de l'invention.
Claims
1. Procédé de préparation d'un polymère biodégradable modifié, comprenant :
(a) une première étape de réaction en milieu aqueux entre un aminoacide, un peptide ou un polypeptide et l'anhydride maléique pour former un acide vinyl- carboxylique; et
(b) une seconde étape de réaction en milieu aqueux entre l'acide vinyl-carboxylique obtenu à l'étape (a) et un polymère biodégradable ayant au moins une fonction aminé primaire pour obtenir le polymère biodégradable modifié désiré.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel l'acide aminé est un acide aminé essentiel choisi parmi la glycine, la L-alanine, la valine, la leucine, l'isoleucine, la phénylalanine, la méthionine, le tryptophane, la serine, la thréonine, l'asparagine, la glutamine, l'acide aspartique, l'acide glutamique, la cystéine, la tyrosine, l'histidine, la lysine et l'arginine, ou acide aminé non essentiel choisi parmi la β-alanine, l'acide 2- aminobutyrique, l'acide 3-aminobutyrique, l'acide 4-aminobutyrique, l'acide 2- aminopentanoïque, l'acide 2-amino-2-méthylbutyrique, l'acide 5-aminopentanoïque, l'acide 6-aminohexanoïque et l'acide 7-aminoheptanoïque.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le milieu aqueux utilisé à l'étape (a) est de l'eau pure déminéralisée.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le polymère biodégradable utilisé à l'étape (b) est un glycosaminoglycane ou une protéine fibreuse.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le glycosaminoglycane est le chitosane.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le chitosane a un taux de désacétylation supérieur à environ 75 %.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le taux de désacétylation du chitosane est supérieur ou égal à 85%.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le milieu aqueux utilisé dans l'étape b) est une solution d'acide acétique de concentration molaire d'environ 0,5 mol/L.
9. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la protéine fibreuse est du collagène ou de l'élastine.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le collagène est un collagène natif ou un collagène atélopeptide.
11. Le polymère biodégradable modifié obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, ledit polymère ayant des propriétés biocompatibles, hémostatiques et cicatrisantes.
12. Utilisation du polymère biodégradable modifié tel que défini dans la revendication 11 , pour la fabrication d'un biomatériau ayant des applications médicales, biomédicales, pharmaceutiques ou cosmétiques.
13. Utilisation selon la revendication 12, dans laquelle le biomatériau comprend en outre un polymère biodégradable identique à celui utilisé dans l'étape b) du procédé selon la revendication 1 , un excipient pharmaceutiquement acceptable et/ou un ingrédient pharmaceutiquement acceptable choisi parmi les antibiotiques, les antiseptiques, les anticancéreux et leurs mélanges.
14. Utilisation selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle le biomatériau est sous forme solide ou en solution aqueuse.
15. Un pansement comprenant le biomatériau tel que défini dans l'une quelconque des revendications 12 à 14, ledit pansement étant biocompatibles et ayant des propriétés hémostatiques et cicatrisantes.
16. Le pansement selon la revendication 15, sous forme d'épongé, de film, de poudre, de gel ou de crème.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA002620633A CA2620633A1 (fr) | 2005-09-06 | 2006-09-05 | Polymeres biodegradables modifies, leur preparation et leur usage pour la fabrication de biomateriaux et de pansements |
US12/065,932 US20090035356A1 (en) | 2005-09-06 | 2006-09-05 | Modified biodegradable polymers, preparation and use thereof for making biomaterials and dressings |
EP06790645A EP1940877A4 (fr) | 2005-09-06 | 2006-09-05 | Polymères biodégradables modifiés, leur préparation et leur usage pour la fabrication de biomatériaux et de pansements |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA002518298A CA2518298A1 (fr) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | Polymeres biodegradables, leur preparation et leur usage pour la fabrication de pansements |
CA2,518,298 | 2005-09-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2007028244A1 true WO2007028244A1 (fr) | 2007-03-15 |
Family
ID=37835336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/CA2006/001468 WO2007028244A1 (fr) | 2005-09-06 | 2006-09-05 | Polymeres biodegradables modifies, leur preparation et leur usage pour la fabrication de biomateriaux et de pansements |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090035356A1 (fr) |
EP (1) | EP1940877A4 (fr) |
CA (1) | CA2518298A1 (fr) |
WO (1) | WO2007028244A1 (fr) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007142704A2 (fr) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Hawaii Chitopure, Inc. | Composés dérivés de chitosane et procédés de régulation de populations microbiennes |
EP2260060A1 (fr) * | 2008-04-01 | 2010-12-15 | Cornell University | Sels de chitosane organosolubles et biomatériaux dérivés du chitosane préparés à partir desdits sels |
US8445603B2 (en) | 2008-09-22 | 2013-05-21 | Tyrx, Inc. | Linear polyesteramides from aminophenolic esters |
US9839628B2 (en) | 2009-06-01 | 2017-12-12 | Tyrx, Inc. | Compositions and methods for preventing sternal wound infections |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102414277A (zh) * | 2009-03-20 | 2012-04-11 | Fp创新研究中心 | 具有新颖性质的纤维素材料 |
WO2011084326A2 (fr) * | 2009-12-21 | 2011-07-14 | Resodyn Corporation | Agents hémostatiques et pansements de plaies |
CN102727925B (zh) | 2011-04-02 | 2014-09-17 | 佛山市优特医疗科技有限公司 | 酰化壳聚糖伤口敷料、其制备方法及其应用 |
EP3003026B1 (fr) | 2013-03-14 | 2019-07-17 | Tricol Biomedical, Inc. | Compositions biocompatibles et biorésorbables de chitosane dérivé |
US9238090B1 (en) | 2014-12-24 | 2016-01-19 | Fettech, Llc | Tissue-based compositions |
US10213447B2 (en) | 2015-06-10 | 2019-02-26 | The Curators Of The University Of Missouri | Preparation of acetate salt compositions of pharmaceutical agents |
CN105770984A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-07-20 | 宁波市江东林清环保科技有限公司 | 一种改性壳聚糖基止血海绵的制备方法 |
CN107903339B (zh) * | 2017-11-27 | 2020-04-14 | 暨南大学 | 一种含两性氨基酸基团的壳聚糖衍生物及制备方法与应用 |
WO2020181015A1 (fr) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | Medcura, Inc. | Système et procédé pour réduire l'adhésion d'un tissu ou d'un organe |
US11529328B2 (en) | 2019-04-15 | 2022-12-20 | The Curators Of The University Of Missouri | Formulations for pharmaceutical agents |
CN111905152B (zh) * | 2020-07-06 | 2022-03-08 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 具有自愈合特性的硅基生物活性玻璃复合水凝胶及其制备方法与其在心肌修复中的应用 |
CN114681656B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-07-07 | 苏州博创同康生物工程有限公司 | 一种抗菌修复的可吸收复合多糖生物材料及其制备方法和应用 |
US20230124861A1 (en) * | 2021-10-14 | 2023-04-20 | Michael McNally | Hemostatic gauze pouch |
CN114632445B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-04-28 | 湖南益安生物科技有限公司 | 一种复合医用生物高分子材料及其制备方法 |
CN114507306B (zh) * | 2022-03-02 | 2024-02-27 | 广州伊莱新材料有限公司 | 三元羧酸类化合物及其制备方法和应用 |
CN115105624B (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-08 | 广东海洋大学 | 一种海洋多糖基高效抗菌膜敷料及其制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5612351A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-06 | Tokyo Fine Chem Kk | N-short-chain acylaminoacid and its preparation |
US5412076A (en) * | 1992-06-18 | 1995-05-02 | Flamel Technologies | Crosslinkable collagen derivatives, process for their production and their application to the preparation of biomaterials |
JPH09157232A (ja) * | 1995-12-13 | 1997-06-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | アミノポリカルボン酸類の製造方法 |
US5665693A (en) * | 1993-04-10 | 1997-09-09 | Basf Aktiengesellschaft | Use of carboxyl-containing reaction products of proteins or protein hydrolyzates in detergents and cleaners |
JPH11239610A (ja) * | 1997-09-01 | 1999-09-07 | Jms Co Ltd | 生体組織接着性医用材料及びその製造法 |
EP1142925A1 (fr) * | 1998-12-25 | 2001-10-10 | Mitsui Chemicals, Inc. | Procedes servant a preparer une resine absorbant l'eau |
WO2002102276A2 (fr) * | 2001-06-14 | 2002-12-27 | Providence Health System-Oregon | Pansement pour blessure et methode de controle des saignements importants constituant un danger de mort |
Family Cites Families (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2465357A (en) * | 1944-08-14 | 1949-03-29 | Upjohn Co | Therapeutic sponge and method of making |
US2900644A (en) * | 1955-11-01 | 1959-08-25 | Johnson & Johnson | Heterograft material |
US3157524A (en) * | 1960-10-25 | 1964-11-17 | Ethicon Inc | Preparation of collagen sponge |
US3093439A (en) * | 1961-07-05 | 1963-06-11 | Johnson & Johnson | Process for preparing tanned collagenous material with dialdehyde starch |
US3823212A (en) * | 1968-11-27 | 1974-07-09 | Freudenberg C Fa | Process for the production of collagen fiber fabrics in the form of felt-like membranes or sponge-like layers |
US3742955A (en) * | 1970-09-29 | 1973-07-03 | Fmc Corp | Fibrous collagen derived product having hemostatic and wound binding properties |
US4031025A (en) * | 1971-05-10 | 1977-06-21 | Societe Anonyme Dite: L'oreal | Chitosan derivative, sequestering agents for heavy metals |
US3879376A (en) * | 1971-05-10 | 1975-04-22 | Oreal | Chitosan derivative, method of making the same and cosmetic composition containing the same |
DE2517452C3 (de) * | 1975-04-19 | 1978-11-02 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim | Kollagenfolie für kosmetische Anwendung |
US4060081A (en) * | 1975-07-15 | 1977-11-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Multilayer membrane useful as synthetic skin |
US4488911A (en) * | 1975-10-22 | 1984-12-18 | Luck Edward E | Non-antigenic collagen and articles of manufacture |
US4404970A (en) * | 1978-05-19 | 1983-09-20 | Sawyer Philip Nicholas | Hemostatic article and methods for preparing and employing the same |
DE3042860A1 (de) * | 1980-11-13 | 1982-06-09 | Heyl & Co Chemisch-Pharmazeutische Fabrik, 1000 Berlin | Kollagenpraeparate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in der human- und veterinaermedizin |
US4452925A (en) * | 1981-02-09 | 1984-06-05 | National Patent Development Corporation | Biologically stabilized compositions comprising collagen as the minor component with ethylenically unsaturated compounds used as contact lenses |
US4424346A (en) * | 1981-06-04 | 1984-01-03 | Canadian Patents And Development Ltd. | Derivatives of chitins, chitosans and other polysaccharides |
US4409332A (en) * | 1982-01-12 | 1983-10-11 | Jefferies Steven R | Collagen-enzyme conjugates that exhibit no inflammatory response and method for making the same |
US4582640A (en) * | 1982-03-08 | 1986-04-15 | Collagen Corporation | Injectable cross-linked collagen implant material |
GB2148901A (en) * | 1983-10-04 | 1985-06-05 | Johnson & Johnson | Protein/polysaccharide complexes |
US4659700A (en) * | 1984-03-02 | 1987-04-21 | Johnson & Johnson Products, Inc. | Chitosan-glycerol-water gel |
MX163953B (es) * | 1984-03-27 | 1992-07-03 | Univ New Jersey Med | Procedimiento para preparar una matriz biodegradable a base de colageno |
US4837285A (en) * | 1984-03-27 | 1989-06-06 | Medimatrix | Collagen matrix beads for soft tissue repair |
EP0171254B1 (fr) * | 1984-08-03 | 1991-06-19 | Unitika Ltd. | Objet moulé à partir de chitine |
US4600533A (en) * | 1984-12-24 | 1986-07-15 | Collagen Corporation | Collagen membranes for medical use |
JPS61240963A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-27 | ユニチカ株式会社 | 創傷被覆保護材 |
US4713446A (en) * | 1985-09-06 | 1987-12-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Viscoelastic collagen solution for ophthalmic use and method of preparation |
JPS63502354A (ja) * | 1986-01-06 | 1988-09-08 | ザ ユニヴァーシティ オブ メルボルン | コラ−ゲン生産物 |
US4929722A (en) * | 1986-06-06 | 1990-05-29 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Acid decrystallization of aminopolysaccharides and derivatives thereof |
FR2601371B1 (fr) * | 1986-07-11 | 1989-05-12 | Merieux Inst | Procede de traitement du collagene en vue, notamment, d'en faciliter la reticulation et collagene obtenu par application dudit procede |
FR2617855B1 (fr) * | 1987-07-08 | 1992-02-21 | Bioetica Sa | Procede de reticulation du collagene par introduction de groupes azides ainsi que les tissus et biomateriaux obtenus par mise en oeuvre du procede |
US4969912A (en) * | 1988-02-18 | 1990-11-13 | Kelman Charles D | Human collagen processing and autoimplant use |
WO1992000745A1 (fr) * | 1990-07-03 | 1992-01-23 | Autogenesis Technologies, Inc. | Solution viscoelastique a base de collagene destinee a la visco-chirurgie |
US5219895A (en) * | 1991-01-29 | 1993-06-15 | Autogenesis Technologies, Inc. | Collagen-based adhesives and sealants and methods of preparation and use thereof |
SE467739B (sv) * | 1991-04-05 | 1992-09-07 | Collagen Casing Einar Sjoeland | Foerfarande foer framstaellning av kollagen och kollagen framstaellt genom foerfarandet samt anvaendning av kollagen |
US5374539A (en) * | 1991-06-17 | 1994-12-20 | Nimni; Marcel E. | Process for purifying collagen and generating bioprosthesis |
US5492135A (en) * | 1992-09-09 | 1996-02-20 | Devore; Dale P. | Collagen modulators for use in photoablation excimer laser keratectomy |
US5331092A (en) * | 1992-11-06 | 1994-07-19 | Coletica | Process of preparation of collagen containing in major proportion insoluble collagen and collagen having high mechanical resistance and thermal stability obtained thereby |
US6962979B1 (en) * | 1995-03-14 | 2005-11-08 | Cohesion Technologies, Inc. | Crosslinkable biomaterial compositions containing hydrophobic and hydrophilic crosslinking agents |
JP4193917B2 (ja) * | 1995-12-18 | 2008-12-10 | アンジオデバイス インターナショナル ゲーエムベーハー | 架橋ポリマー組成物およびその使用方法 |
DE19604706A1 (de) * | 1996-02-09 | 1997-08-14 | Merck Patent Gmbh | Vernetzungsprodukte von Aminogruppen-haltigen Biopolymeren |
FR2754268B1 (fr) * | 1996-10-07 | 1998-12-24 | Dev Des Utilisations Du Collag | Composition adhesive a base de polyaldehyde macromoleculaire et procede de reticulation de collagene ou de gelatine |
US5814328A (en) * | 1997-01-13 | 1998-09-29 | Gunasekaran; Subramanian | Preparation of collagen using papain and a reducing agent |
US6309670B1 (en) * | 1997-01-15 | 2001-10-30 | Orquest, Inc. | Collagen-polysaccharide matrix for treatment of bone tumors |
US5866165A (en) * | 1997-01-15 | 1999-02-02 | Orquest, Inc. | Collagen-polysaccharide matrix for bone and cartilage repair |
CA2291488A1 (fr) * | 1997-05-28 | 1998-12-03 | Yasuhiko Shimizu | Gel au collagene |
US6197934B1 (en) * | 1998-05-22 | 2001-03-06 | Collagenesis, Inc. | Compound delivery using rapidly dissolving collagen film |
FR2790391B1 (fr) * | 1999-03-02 | 2002-11-15 | Flamel Tech Sa | Moyen pour la prevention des adherences post-chirurgicales,a base de peptides collagenique reticule |
FR2790475B1 (fr) * | 1999-03-02 | 2003-01-24 | Flamel Tech Sa | Peptides collageniques modifies par greffage de fonctions mercapto, l'un de leurs procedes d'obtention et leurs applications comme biomateriaux |
US6756363B1 (en) * | 2000-11-17 | 2004-06-29 | Wound Healing Of Oklahoma, Inc. | Solutions and films of glycated chitosan |
US8241655B2 (en) * | 2004-05-12 | 2012-08-14 | Surmodics, Inc. | Coatings for medical articles including natural biodegradable polysaccharides |
-
2005
- 2005-09-06 CA CA002518298A patent/CA2518298A1/fr not_active Abandoned
-
2006
- 2006-09-05 WO PCT/CA2006/001468 patent/WO2007028244A1/fr active Application Filing
- 2006-09-05 US US12/065,932 patent/US20090035356A1/en not_active Abandoned
- 2006-09-05 EP EP06790645A patent/EP1940877A4/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5612351A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-06 | Tokyo Fine Chem Kk | N-short-chain acylaminoacid and its preparation |
US5412076A (en) * | 1992-06-18 | 1995-05-02 | Flamel Technologies | Crosslinkable collagen derivatives, process for their production and their application to the preparation of biomaterials |
US5665693A (en) * | 1993-04-10 | 1997-09-09 | Basf Aktiengesellschaft | Use of carboxyl-containing reaction products of proteins or protein hydrolyzates in detergents and cleaners |
JPH09157232A (ja) * | 1995-12-13 | 1997-06-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | アミノポリカルボン酸類の製造方法 |
JPH11239610A (ja) * | 1997-09-01 | 1999-09-07 | Jms Co Ltd | 生体組織接着性医用材料及びその製造法 |
EP1142925A1 (fr) * | 1998-12-25 | 2001-10-10 | Mitsui Chemicals, Inc. | Procedes servant a preparer une resine absorbant l'eau |
WO2002102276A2 (fr) * | 2001-06-14 | 2002-12-27 | Providence Health System-Oregon | Pansement pour blessure et methode de controle des saignements importants constituant un danger de mort |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
GRIFFITH L.G.: "Polymeric biomaterials", ACTA MATERIALIA, vol. 48, no. 1, 2000, pages 263 - 277, XP003009192 * |
SANDA F.T. ET AL.: "Syntheses and functions of polymers based on amino acids", MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS, vol. 200, no. 12, 1999, pages 2651 - 2661, XP000932334 * |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8658775B2 (en) | 2006-06-02 | 2014-02-25 | Shenda Baker | Chitosan-derivative compounds and methods of controlling microbial populations |
WO2007142704A2 (fr) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Hawaii Chitopure, Inc. | Composés dérivés de chitosane et procédés de régulation de populations microbiennes |
US10494451B2 (en) | 2006-06-02 | 2019-12-03 | Synedgen, Inc. | Chitosan-derivative compounds and methods of controlling microbial populations |
US8119780B2 (en) | 2006-06-02 | 2012-02-21 | Synedgen, Inc. | Chitosan-derivative compounds and methods of controlling microbial populations |
US9732164B2 (en) | 2006-06-02 | 2017-08-15 | Synedgen, Inc. | Chitosan-derivative compounds and methods of controlling microbial populations |
US9029351B2 (en) | 2006-06-02 | 2015-05-12 | Synedgen, Inc. | Chitosan-derivative compounds and methods of controlling microbial populations |
WO2007142704A3 (fr) * | 2006-06-02 | 2008-05-22 | Hawaii Chitopure Inc | Composés dérivés de chitosane et procédés de régulation de populations microbiennes |
EP2260060A4 (fr) * | 2008-04-01 | 2013-01-16 | Univ Cornell | Sels de chitosane organosolubles et biomatériaux dérivés du chitosane préparés à partir desdits sels |
US8841440B2 (en) | 2008-04-01 | 2014-09-23 | Cornell University | Organo-soluble chitosan salts and chitosan-derived biomaterials prepared thereof |
EP2260060A1 (fr) * | 2008-04-01 | 2010-12-15 | Cornell University | Sels de chitosane organosolubles et biomatériaux dérivés du chitosane préparés à partir desdits sels |
US9127124B2 (en) | 2008-09-22 | 2015-09-08 | Tyrx, Inc. | Linear polyesteramides from aminophenolic esters |
US8445603B2 (en) | 2008-09-22 | 2013-05-21 | Tyrx, Inc. | Linear polyesteramides from aminophenolic esters |
US8952106B2 (en) | 2008-09-22 | 2015-02-10 | Tyrx, Inc. | Linear polyesteramides from aminophenolic esters |
US9839628B2 (en) | 2009-06-01 | 2017-12-12 | Tyrx, Inc. | Compositions and methods for preventing sternal wound infections |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090035356A1 (en) | 2009-02-05 |
CA2518298A1 (fr) | 2007-03-06 |
EP1940877A1 (fr) | 2008-07-09 |
EP1940877A4 (fr) | 2009-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2007028244A1 (fr) | Polymeres biodegradables modifies, leur preparation et leur usage pour la fabrication de biomateriaux et de pansements | |
US9623146B2 (en) | Bone implant materials comprising cross-linked bioactive hydrogel matrices | |
EP0862468B2 (fr) | Composition adhesive a base de polyaldehyde macromoleculaire et procede de reticulation de collagene | |
CA2352984C (fr) | Preparation d'un materiau collagenique avec une degradation in vivo controlee | |
EP0296078B1 (fr) | Nouveaux biomatériaux à base de mélanges de collagène, de chitosan et de glycosaminoglycanes, leur procédé de préparation ainsi que leurs applications en médecine humaine | |
US10383981B2 (en) | Structural lattice and method of making same | |
US8735571B2 (en) | Composition, preparation, and use of dense chitosan membrane materials | |
FR2889449A1 (fr) | Preparations implantables | |
WO2006021644A1 (fr) | Acide hyaluronique reticule soluble dans l'eau, son procede de preparation, implant contenant ledit acide hyaluronique reticule, et son utilisation | |
CA2720203A1 (fr) | Composition osteogenique comprenant un complexe facteur de croissance/polymere amphiphile un sel soluble de cation et un support organique | |
EP2793908A1 (fr) | Composition, préparation, et utilisation de matériaux de membrane de chitosan dense | |
WO1993013755A1 (fr) | Composition injectable contenant des microcapsules de collagene | |
CA2620633A1 (fr) | Polymeres biodegradables modifies, leur preparation et leur usage pour la fabrication de biomateriaux et de pansements | |
KR19990049107A (ko) | 고분자 전해질 복합체 스폰지의 제조방법 | |
JPH0622580B2 (ja) | サクシニルキトサンより構成された医用材料 | |
WO2019003206A1 (fr) | Biomatières comprenant de la gélatine dérivée d'espèces aquatiques adaptées au froid | |
FR2909285A1 (fr) | "utilisation d'un gel anti-adhesif et anti fibrotique" | |
Kim | The study of chitosan/gelatin based films crosslinked by proanthocyanidins as biomaterials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
DPE2 | Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101) | ||
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2620633 Country of ref document: CA |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2006790645 Country of ref document: EP |
|
WWP | Wipo information: published in national office |
Ref document number: 2006790645 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 12065932 Country of ref document: US |