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Procédé de préparation d'un gel aqueux d'acide hyaluronique
La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un gel aqueux
d'acide
hyaluronique homogène, le gel aqueux ainsi obtenu et ses utilisations,
notamment pour le
comblement des rides et ridules.
Le collagène a longtemps été le produit de comblement de choix pour le visage,
en particulier
pour le comblement des rides et des ridules ou encore pour réourler les
lèvres. Cependant,
depuis la mise sur le marché des acides hyaluroniques, ces derniers sont de
plus en plus
utilisés. En effet, à la biodégradabilité du collagène jugée trop rapide,
s'ajoutent les problèmes
de sécurité liés à l'origine animale (bovine ou porcine) de celui-ci.
L'injection d'acide hyaluronique présente deux avantages : un effet de
comblement mécanique
immédiat et l'absence de phénomènes inflammatoires, du fait de sa
biocompatibilité.
Lorsqu'il est administré sous une forme linéaire (non réticulée), l'acide
hyaluronique présente
une excellente biocompatibilité mais est rapidement dégradé par l'organisme
(en environ une
semaine). La durée de vie des produits injectés à base d'acide hyaluronique a
pu être
significativement prolongée jusqu'à environ 12 mois par l'utilisation d'acide
hyaluronique
réticulé. En effet, l'acide hyaluronique réticulé se présente sous la forme
d'un gel cohésif
présentant des propriétés visco-élastiques particulièrement intéressantes pour
les produits de
comblement des rides.
Toutefois, lors de la réticulation, des particules de zones dures se forment
au sein du gel
d'acide hyaluronique, le rendant inhomogène. Ces zones dures affectent
l'injectabilité du
produit et sont susceptibles de poser des problèmes de tolérance pour le
patient. Il est donc
essentiel d'éliminer ces zones dures des gels d'acides hyaluroniques réticulés
afin de disposer
d'un produit parfaitement homogène pour son administration. Classiquement, les
gels d'acide
hyaluronique réticulés sont homogénéisés par tamisage ou par extrusion. Ces
méthodes ne
permettent qu'une élimination partielle des zones dures. De plus, la
contrainte de cisaillement
exercée sur les gels entraine une altération de sa structure et de ses
propriétés visco-élastiques.
Le gel soumis à un tamisage, une filtration ou une extrusion n'est donc pas
parfaitement
homogène et voit sa viscosité diminuée. Une fois injecté il risque de migrer
dans les tissus et
de se dégrader plus rapidement. Ses propriétés de comblement sont de fait
altérées.
il est donc souhaitable de disposer d'un procédé permettant d'éliminer
efficacement les zones
dures présentes dans des gels d'acide hyaluronique réticulé, de manière à
obtenir un gel
homogène, sans altérer ses propriétés visco-élastiques.
La présente invention propose donc un procédé de préparation d'un gel homogène
d'acide
hyaluronique réticulé, dans lequel l'homogénéisation du gel est obtenue par
laminage.
En particulier, la présente invention a pour objet, selon un premier aspect,
un procédé de
préparation d'un gel aqueux d'acide hyaluronique comprenant les étapes
suivantes:
a) la préparation d'un gel aqueux d'acide hyaluronique réticulé,
b) l'homogénéisation du gel aqueux formé à l'étape (a) par laminage,
c) la neutralisation du gel aqueux homogénéisé à l'étape (b).
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
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L'invention a également pour objet, selon un second aspect, un gel aqueux
d'acide
hyaluronique susceptible d'être obtenu par un tel procédé.
L'invention a encore pour objet, selon un troisième aspect, l'utilisation
cosmétique d'un tel
gel aqueux dans la réparation ou la reconstruction des tissus, en particulier
pour le
comblement des rides et ridules, ou ledit gel aqueux pour son utilisation
médicale pour la
réparation ou la reconstruction des tissus.
Figures
La Figure 1 illustre un laminage du gel réalisé entre deux cylindres tournant
à une même
vitesse tangentielle.
La Figure 2 illustre un laminage du gel réalisé entre trois cylindres dont la
vitesse tangentielle
augmente pour permettre l'entrainement du gel à la surface du cylindre
adjacent.
Les Figures 3, 4 et 5 illustrent les forces d'éjection des compositions 3, 4
et 5 de gels aqueux
préparés dans les exemples de réalisation.
Gel aqueux
La présente invention propose un nouveau procédé de préparation de gels aqueux
d'acide
hyaluronique.
On entend par gel , au sens de la présente demande, une composition
cohésive, qui ne
s'écoule pas sous son propre poids, et présentant des propriétés visco-
élastiques lui conférant
une certaine déformabilité. Le gel, s'il est cisaillé, ne se reforme pas,
contrairement aux
fluides visqueux.
Les gels d'acide hyaluronique, selon l'invention, se distinguent donc de
solutions d'acide
hyaluronique. La distinction gel/solution peut être observée par une étude
rhéologique en
déformation et fréquence constante à 25 C afin de déterminer le modules
visqueux G" et le
module élastique G' dans la zone de viscoélasticité linéaire. En effet, un gel
au sens de la
présente invention se caractérise notamment par le fait que son module
élastique G' est
supérieur au module visqueux G" selon la définition de Winter et Chambon
(1986). Dans le
cas d'une solution visqueuse au contraire, le module visqueux G" est supérieur
à son module
élastique G'.
Les mesures sont effectuées sur un rhéomètre Discovery HR1 (TA industries) et
une
géométrie plan/plan 40 mm selon un mode continu (contrainte de déformation
10%,
fréquence de 1Hz, à 25 C, pendant 120s). Les échantillons constitués d'environ
1.2 ml sont
déposés dans un entrefer de 1000p m.
Les gels d'acide hyaluronique selon l'invention sont de préférence homogènes.
Par gel
homogène d'acide hyaluronique , on entend au sens de la présente invention
que l'acide
hyaluronique réticulé est dispersé de manière uniforme au sein du gel.
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L'homogénéité du gel d'acide hyaluronique peut notamment être caractérisée par
mesure de
la variation de la force d'éjection du gel au travers d'une seringue dont
l'aiguille présente un
diamètre interne de 300p m (27G TSK UTW). La mesure de la force d'éjection (ou
force
d'extrusion) est réalisée grâce à un banc de force EZ-Test SX shimadzu équipé
d'une cellule
.. de 50N. L'extrusion est réalisée à 1 Omm.min-1 et l'échantillonnage est
réglé à 100 point5-1.
Les essais sont réalisés avec des seringues BD lmL longue équipées d'aiguille
TSK 27G 1/2".
L'acquisition est traitée entre la 20e et la 140e seconde d'extrusion pour ne
pas tenir compte
des contraintes de mise en contact de début et fin d'extrusion. A la fin de
l'acquisition, la
suite de point N=f(t) (force d'extrusion en fonction du temps) est linéarisée.
Une marge de
10% à la linéarité est matérialisée. Chaque intersection de la courbe N=f(t)
avec les droites
N=f(t) linéarisées N+10%,f(t) et N_10%,f(t) correspond à l'extrusion d'une
partie hétérogène.
Ainsi, selon un mode préféré de réalisation, le gel d'acide hyaluronique
homogène ne
présente pas de variation de la force d'extrusion de plus de 10% par rapport
à la force
d'extrusion linéarisée.
.. Acide Hyaluronique
Les gels aqueux selon l'invention comprennent au moins un acide hyaluronique.
L'acide hyaluronique est un glycosaminoglycane (GAG) linéaire composé d'unités
répétitives
de acide-D-glucuronique et de N-acetyl-D-glucosamine liés entre eux par des
liaisons
glycosidiques alternées beta-1,4 et beta-1,3.
L'acide hyaluronique présente la structure suivante :
CH2OH
COOH
___________________________________ 0 0 0
3
HN-C-CH3
0
n
De préférence, l'acide hyaluronique mis en oeuvre dans la préparation du gel
aqueux selon
l'invention présente une masse molaire comprise entre 1 000 000 Da et 5 000
000 Da, de
préférence entre 1 500 000 Da et 3 500 000 Da. Le poids moléculaire peut être
notamment
déterminé par chromatographie d'exclusion stérique Waters GPCV Alliance 2000,
éluant
NaNO3 0.1M dans l'eau couplée en ligne avec trois détecteurs Wyatt : un
refractomètre, un
viscosimètre et une mesure de la diffusion de lumière.
L'acide hyaluronique est présent dans le gel aqueux d'acide hyaluronique
obtenu à l'étape a)
en une teneur comprise entre 1 mg/mL et 300 mg/mL, de préférence entre 75 et
200 mg/mL,
plus préférentiellement entre 100 et 175 mg/mL.
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Phase aqueuse
Outre l'acide hyaluronique, les gels aqueux selon l'invention comprennent
également une
phase aqueuse.
Le gel peut comprendre de l'eau en une teneur allant de 60% à 99 % en poids,
par rapport au
poids total de la composition, de préférence allant de 70 % à 99 % en poids,
et
préférentiellement allant de 80 % à 99 % en poids.
Le gel peut comprendre en outre un polyol miscible à l'eau à la température
ambiante (25 C)
notamment choisi parmi les polyols ayant notamment de 2 à 20 atomes de
carbones, de
préférence ayant de 2 à 10 atomes de carbone, et préférentiellement ayant de 2
à 6 atomes de
carbones, tels que la glycérine, le propylène glycol, le butylène glycol, le
pentylène glycol,
l'hexylène glycol, le dipropylène glycol, le diéthylène glycol ; les éthers de
glycol (ayant
notamment de 3 à 16 atomes de carbone) tels que les alkyl(C1-C4)éther de mono,
di- ou
tripropylène glycol, les alkyl(C1-C4)éthers de mono, di-ou triéthylène glycol
; et leurs
mélanges.
Le polyol miscible à l'eau peut être présent dans le gel selon l'invention en
une teneur allant
de 0.1 % à 20 % en poids, par rapport au poids total de la composition, et de
préférence allant
de 3 % à 15% en poids.
Préparation d'un gel aqueux d'acide hyaluronique réticulé
Le procédé selon l'invention met en oeuvre une première étape a) de
préparation d'un gel
aqueux d'acide hyaluronique réticulé.
Cette étape a) comprend, de préférence au moins la réticulation en milieu
acide ou basique
dudit acide hyaluronique en présence d'au moins un agent de réticulation.
Selon un mode particulier de réalisation, la réticulation est effectuée en
milieu basique et
comprend au moins les étapes suivantes :
- la dissolution d'au moins un acide hyaluronique et/ou l'un de ses sels, dans
une
solution basique présentant un pH supérieur à 7,5, de préférence supérieur ou
égal à
10, plus préférentiellement compris entre 10 et 14,
¨ la réticulation en solution basique dudit acide hyaluronique en présence
d'au moins un
agent de réticulation.
La réticulation en milieu basique favorise la formation de liaisons éther
entre l'acide
hyaluronique et l'agent de réticulation, qui se dégradent lentement.
Selon un autre mode particulier de réalisation, la réticulation est effectuée
en milieu acide et
comprend au moins les étapes suivantes :
¨ la dissolution d'au moins un acide hyaluronique et/ou l'un de ses sels, dans
une
solution acide présentant un pH inférieur à 6,5, de préférence inférieur ou
égal à 5,
plus préférentiellement compris entre 4.5 et 2.
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¨ la réticulation en solution acide dudit acide hyaluronique en présence d'au
moins un
agent de réticulation.
La réticulation en milieu acide favorise quant à elle la formation de liaisons
ester entre l'acide
hyaluronique et l'agent de réticulation, qui se dégradent plus rapidement que
les liaisons
éther.
Selon un mode préféré de réalisation, l'étape de réticulation de l'acide
hyaluronique
comprend au moins une réticulation en milieu basique de l'acide hyaluronique
et une
réticulation en milieu acide de l'acide hyaluronique, de manière à contrôler
les liaisons éther
et ester formées, et ainsi la vitesse de dégradation du gel d'acide
hyaluronique réticulé ainsi
formé.
Plus préférentiellement, l'étape de réticulation de l'acide hyaluronique
comprend une
première réticulation en milieu basique de l'acide hyaluronique suivie d'une
réticulation en
milieu acide de l'acide hyaluronique.
Avant dissolution, l'acide hyaluronique mis en oeuvre dans le procédé selon
l'invention se
présente typiquement sous forme sèche, de préférence sous forme de poudre ou
de paillettes.
Lorsqu'il est mis en oeuvre sous forme de sel, l'acide hyaluronique peut de
préférence être un
sel de sodium, un sel de calcium, un sel de zinc ou un sel de potassium de
l'acide
hyaluronique, et de préférence un sel de sodium.
La teneur en acide hyaluronique linéaire dissous dans la solution aqueuse
(correspondant à la
teneur en acide hyaluronique au cours de l'étape a)) est comprise entre 50
mg/mL et 300
mg/mL, de préférence entre 100 et 200 mg/mL.
La réticulation de l'acide hyaluronique linéaire dissous dans la solution
aqueuse est réalisée
en présence d'au moins un agent de réticulation.
L'agent de réticulation est de préférence choisi parmi les époxydes di-
fonctionnels, les
époxydes multifonctionnels, esters bi ou poly fonctionnels, les
divinylsulfones, les
carbodiimides, le formaldéhyde, les dialdéhydes et leurs mélanges, et de
préférence l'agent de
réticulation est le 1,4-butanediol diglycidyl ether (BDDE, aussi connu sous la
dénomination
1,4-Diglycidyloxybutane, Tetramethylene Glycol Diglycidyl Ether et sous la nom
IUPAC 2-
[4- (oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl] oxirane.
L'agent de réticulation est notamment introduit en une quantité comprise entre
10 mg et 250
mg par gramme d'acide hyaluronique linéaire introduit à l'étape de
réticulation.
L'étape de réticulation est de préférence conduite à une température comprise
entre 30 et
70 C, de préférence entre 45 et 55 C, ce qui permet de catalyser la
réticulation de l'acide
hyaluronique.
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Homogénéisation par laminage
Dans le cadre du procédé de l'invention, le gel aqueux d'acide hyaluronique
réticulé préparé à
l'étape a) est ensuite homogénéisé par laminage pour éliminer les zones dures
(agrégats
formés lors de la réticulation) sans altérer les propriétés mécaniques et
visco-élastiques du gel.
En particulier, le laminage consiste en une compression continue entre au
moins deux
cylindres contrarotatifs, de préférence trois cylindres contrarotatifs.
Le cylindre d'entrée peut par exemple tourner à une vitesse tangentielle
comprise entre 0.1
m.5-1 et 5 m.5-1, de préférence entre 0.5m.s-1 et 3m.s-1.
Lorsque le laminage est réalisé entre deux cylindres, ceux-ci tournent de
préférence à une
même vitesse tangentielle, et le gel est introduit entre les deux cylindres,
comme illustré à la
figure 1.
Lorsque le laminage est réalisé entre trois cylindres, la vitesse tangentielle
des différents
cylindres devrait augmenter pour permettre l'entrainement du gel à la surface
du second
cylindre pour conduire un second laminage entre le 2' et le 3' cylindre. A
titre d'exemple, tel
qu'illustré à la Figure 2, si le premier cylindre tourne à une vitesse
tangentielle x 1, le second
pourrait tourner à cette vitesse tangentielle x2, et le troisième à cette
vitesse tangentielle x3
pour permettre un double laminage du gel.
Selon un mode préféré de réalisation, l'espacement entre les cylindres
contrarotatifs (aussi
appelé entrefer) est compris entre 201-1m et 1 mm, de préférence entre 201-1m
et 1001-1m.
Les cylindres peuvent de préférence être en acier inoxydable, pour pouvoir
être facilement
nettoyé, et éventuellement pourvus d'un revêtement microporeux ou céramique,
susceptible
de favoriser l'adhérence du gel à la surface des cylindres.
Selon un mode de réalisation préféré, l'étape b) d'homogénéisation par
laminage est réalisée
pendant 1 minute à 2 heures, de préférence entre 15 minutes et 45 minutes. Ces
temps de
laminage assez courts peuvent être mis en oeuvre dans la mesure où, dans le
cadre de la
présente invention, l'étape b) d'homogénéisation du gel aqueux est réalisée
avant l'étape c) de
neutralisation, laquelle conduit à un gonflement dudit gel aqueux. En effet,
avant gonflement,
le volume de gel aqueux à homogénéiser par laminage est significativement
moins important
qu'après gonflement.
Purification
Selon un mode particulier de réalisation, et en particulier dans le cas où la
neutralisation n'est
pas réalisée par dialyse, le gel aqueux d'acide hyaluronique réticulé peut
être purifié avant ou
après l'étape c) de neutralisation du gel aqueux afin d'éliminer les traces
d'agent de
réticulation résiduel.
Selon un mode préféré de réalisation, la purification est de préférence
réalisée par dialyse
dans les conditions précédemment décrites.
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La purification par dialyse permet, outre l'élimination de l'agent de
réticulation résiduel,
d'affiner encore le pH obtenu après neutralisation et de contrôler
l'osmolarité du gel.
La purification peut entrainer une nouvelle dilution de l'acide hyaluronique.
La teneur en
acide hyaluronique réticulé présent dans le gel après purification est
comprise entre 1 mg/mL
et 60 mg/mL, de préférence entre 5 et 50 mg/mL.
Neutralisation
Après homogénéisation par laminage, le gel aqueux d'acide hyaluronique est
neutralisé au
cours d'une étape c).
Cette neutralisation est effectuée par ajustement du pH jusqu'à un pH compris
entre 6,5 et 7,5.
La neutralisation peut être réalisée par ajout d'un acide ou d'une base selon
que la réticulation
a été réalisée en milieu basique ou acide.
La neutralisation entraine la dilution de l'acide hyaluronique. La teneur en
acide hyaluronique
réticulé présent dans le gel après neutralisation est comprise entre 10 mg/mL
et 100 mg/mL,
de préférence entre 20 et 80 mg/mL.
Par exemple, lorsque la réticulation a été réalisée en milieu acide,
l'ajustement du pH peut
être opéré par ajout d'un composé tel que l'ammoniaque, la soude,
hydrogénocarbonate de
sodium, le bicarbonate de sodium, le carbonate de sodium ou leurs dérivés ou
d'une solution
de tampon phosphate (PBS Phosphate Buffer Saline - solution saline de
tampon
phosphate).
Lorsque la réticulation a été réalisée en milieu basique, l'ajustement du pH
pour la
neutralisation peut être opéré par ajout d'un composé tel que l'acide
chlorhydrique, l'acide
acétique, l'acide phosphorique et le dihydrogénophosphate de sodium ou leurs
dérivés.
Alternativement, la neutralisation peut être réalisée par dialyse. La
neutralisation par dialyse
permet l'ajustement du pH se fait de manière très progressive ce qui permet de
préserver au
mieux les propriétés mécaniques et visco-élastiques du gel d'acide
hyaluronique formé.
La dialyse est un procédé de séparation par membrane des molécules ou des ions
en solution.
Ainsi, dans le cadre de la présente demande, le gel d'acide hyaluronique selon
l'invention
peut être dialysé contre une solution tampon présentant un pH égal ou proche
du pH final
souhaité pour le gel d'acide hyaluronique (pH cible), c'est à-dire compris
entre 6,5 et 7,5, de
préférence entre 6,75 et 7,2.
La solution tampon peut, par exemple, être une solution saline de tampon
phosphate (PBS,
PBS-acide lactique), de tris(hydroxymethyl)methylamine (TRIS), de solution
saline de TRIS
(TBS), d'acide 4-2-hydroxyethyl-1-piperazineethanesulfonique (HEPES), d'acide
2-
1 [tris (hydroxymethyl)methyl] amino } ethanesulfonique(TES), d'acide
3-(N-
morpholino)propanesulfonique (MOPS), d'acide piperazine-N,N'-bis(2-
ethanesulfonique),
MES d'acide (2-(N-morpholino)ethanesulfonique (PIPES), et de chlorure de
sodium (NaCl).
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Selon un mode préféré de réalisation, la solution tampon est une solution de
tampon
phosphate PBS ( Phosphate Buffer Saline - solution saline de tampon
phosphate)
composée d'un sel acide NaH2PO4, d'un sel basique le Na2HPO4 et de NaCl.
Selon un mode particulier de réalisation, le tampon est physiologiquement
acceptable, c'est-à-
dire qu'il ne présente aucun risque d'intolérance ou de toxicité lors de
l'injection du gel
d'acide hyaluronique selon l'invention ou de sa mise en contact avec les
tissus.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la dialyse peut être
réalisée dans un
seul ou plusieurs bains contre une solution tampon telle que décrite
précédemment.
Selon un mode plus préféré de réalisation, la dialyse peut être réalisée dans
plusieurs bains
successifs contre des solutions tampon présentant des pH différents de plus en
plus proches du
pH final souhaité pour la solution d'acide hyaluronique (pH cible). Il est
ainsi possible de
rehausser le pH de manière plus progressive en fonction du nombre de bains
tampons mis en
oeuvre.
Selon un mode préféré de réalisation, pour contrôler simultanément
l'osmolarité du gel
d'acide hyaluronique, le tampon mis en oeuvre pour la dialyse peut être
associé à un sel dit
neutre, c'est-à-dire n'interagissant pas avec le tampon, notamment un de sel
de sodium
(NaCl) ou de potassium (KC1) en une concentration en sel pour atteindre
l'osmolarité des
tissus compris entre 280m0smo1.L-1 et 380 mOsmol.L-1.
En particulier, la solution tampon peut présenter une osmolarité comprise
entre 250 et 350
mOsm/L, de préférence entre 280 et 330 mOsm/L.
Dans le cadre de l'invention, l'étape c) de neutralisation entraine un
gonflement du gel
d'acide hyaluronique réticulé. En général, le gonflement conduit en effet à
une augmentation
du volume de gel d'acide hyaluronique entre 2 et 4 fois par rapport au volume
du gel aqueux
d'acide hyaluronique réticulé obtenu à l'étape a).
Dans le cadre de la présente invention, il est important que ce gonflement (et
donc la
neutralisation) ne soit pas ou très peu initié avant l'étape b) de laminage
afin de permettre
l'utilisation d'un entrefer suffisamment étroit (ente 20p m et 1 mm) de
manière à éliminer
efficacement les zones dures (agrégats formés lors de la réticulation) sans
altérer les
propriétés mécaniques et visco-élastiques du gel.
En effet, si le laminage est opéré simultanément (comme par exemple décrit
dans le document
U52013/0217872) ou après la neutralisation et donc le gonflement du gel,
l'espacement entre
les rouleaux du laminoir doit être augmenté de manière significative pour
permettre le passage
du gel gonflé, occupant un volume plus important. Un tel espacement supérieur
à lmm entre
les rouleaux ne permet plus d'éliminer efficacement les zones dures présentes
dans le gel pour
garantir son excellente homogénéité et son injectabilité. Le document
U52013/0217872 en
l'espèce, ne décrit pas des gels d'acide hyaluronique injectables, et ne
cherche pas, par le
laminage, à éliminer les zones dures présentes dans le gel. Dans ce document,
le laminage
permet un mélange du gel neutralisé pendant une durée très longue de 18 à 24h
pour atteindre
un équilibre de gonflement.
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Pour permettre une bonne injectabilité des gels obtenus au moyen du procédé
selon
l'invention, il est préférable que le gel soit exempt de de zones dures
présentant un diamètre
supérieur à lmm, de préférence supérieur à 201J m.
Acide hyaluronique linéaire
Selon un mode particulier de réalisation, on peut ajouter un acide
hyaluronique linéaire après
l'étape (a) de préparation du gel aqueux d'acide hyaluronique réticulé de
manière à diminuer
la viscosité du gel et ainsi, ajuster ses propriétés mécaniques, en
particulier, afin de diminuer
la force d'éjection du gel et de faciliter le remplissage des seringues.
L'introduction d'acide hyaluronique linéraire peut être effectuée avant ou
après l'étape b)
d'homogénéisation par laminage, l'étape c) de neutralisation (dilution) ou
l'étape de
purification précédemment décrite. Selon un mode préféré de réalisation,
L'introduction
d'acide hyaluronique linéraire peut être effectuée avant ou après l'étape de
purification
précédemment décrite.
La quantité d'acide hyaluronique linéraire introduite dans le gel d'acide
hyaluronique réticulé
est de préférence inférieure ou égale à la quantité d'acide hyaluronique
réticulé présent dans
le gel après neutralisation et éventuellement purification, de manière à ne
pas diluer davantage
l'acide hyaluronique.
En particulier, la teneur en acide hyaluronique réticulé présent dans le gel
après purification
est comprise entre 0,1 mg/mL et 100 mg/mL, de préférence entre 1 et 50 mg/mL.
Polymère additionnel
Selon un mode particulier de réalisation, le gel aqueux d'acide hyaluronique
comprend
également au moins un polymère additionnel autre que l'acide hyaluronique, tel
que la
chondroïtine, la cellulose, l'alginate, le polycaprolactone, l'acide
polylactique, l'acide
polyglycolique, le collagène, la soie, le PTFE et leurs dérivés.
Le polymère additionnel peut être introduit au cours de l'étape a), avant la
réticulation de
l'acide hyaluronique pour conduire à une co-réticulation de l'acide
hyaluronique avec le
polymère additionnel, ou après l'étape a) de préparation du gel aqueux d'acide
hyaluronique
réticulé, et en particulier avant l'étape b) d'homogénéisation par laminage.
Le polymère additionnel peut par exemple être introduit en une teneur allant
de 0,1% à 5%, de
préférence de 0,5% à 4%.
Compositions injectables
Selon un mode préféré de réalisation, le gel aqueux préparé selon le procédé
de l'invention est
injectable.
Par gel injectable, on entend au sens de la présente invention une composition
se présentant
sous forme de gel présentant des propriétés d'injectabilité (ou
seringuabilité, c'est-à-dire
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facilité d'injection du fait d'un écoulement plus ou moins satisfaisant à
travers une aiguille
dans une seringue) satisfaisantes, et en particulier capables d'être injectées
au moyen d'une
seringue présentant une aiguille de diamètre interne environ égal à 300 1-1M.
Au sens de la
présente demande, sont considérés comme injectables d'un point de vue
rhéologique, les gels
ayant de préférence une viscosité inférieure ou égale à 10000 Pa.s et un
facteur de perte
(Tan6) compris entre 0,01 et 5.
Les mesures rhéologiques (G', G" et Tan6) sont effectuées sur un rhéomètre
Discovery HR-1
(TA industries) et une géométrie plan/plan 40 mm selon un mode continu
(contrainte de
déformation 10%, fréquence de 1Hz, à 25 C, pendant 120s). Les échantillons
constitués
d'environ 1.2 ml sont déposés dans un entrefer de 1000p m.
Les mesures de viscosité maximum sont réalisées en mode dynamique (fréquence
angulaire
de 0,1 à 100 rad.s-1). Les échantillons constitués d'environ 1.2 ml sont
déposés dans un
entrefer de 1000p m.
Le gel aqueux préparé selon le procédé de l'invention peut donc être
conditionné dans des
seringues pour pouvoir être injecté dans les tissus.
L'invention a ainsi pour objet, selon un autre aspect, une seringue contenant
le gel préparé
selon le procédé de l'invention, tel que décrit précédemment. Une telle
seringue est en
particulier destinée au comblement des rides ou des ridules.
Selon ce mode de réalisation, un dégazage peut être effectué avant le
remplissage des
seringues pour supprimer toute bulle d'air éventuelle.
Utilisations
Dans un mode de réalisation particulier, le gel aqueux obtenu selon la
présente invention est
destiné à être utilisé dans la réparation ou la reconstruction des tissus.
En particulier, le gel aqueux selon la présente invention peut être utilisé
pour la constitution
ou la substitution de tissus biologiques, par exemple comme implant, ou le
comblement des
tissus biologiques, par exemple l'injection dans les cartilages osseux ou dans
les articulations
ou pour le comblement des cavités du corps ou du visage, telles que les rides
ou les ridules,
pour la création ou l'augmentation de volumes du visage ou du corps humain, ou
encore pour
la cicatrisation de la peau.
Selon d'autres modes de réalisation particuliers, le gel aqueux selon la
présente invention peut
être utilisé :
- en chirurgie, notamment dans la réparation d'organes, ou en médecine ou
chirurgie
esthétique,
- en urologie, notamment pour le traitement de l'incontinence urinaire,
- en infectiologie, notamment comme fluide vecteur pour les vaccins,
CA 03060431 2019-10-18
WO 2018/210999 11
PCT/EP2018/062871
- en ophtalmologie, notamment pour la cicatrisation cornéenne,
- en odontologie, notamment pour la pose d'un implant dentaire ou pour la
réparation
osseuse,
- en orthopédie, notamment dans le périoste pour la création de volume,
- pour la thérapie cellulaire ou l'ingénierie tissulaire, dans le cadre de la
vectorisation de
cellules thérapeutiques ou de facteurs biactifs,
ou encore en angiologie.
Le gel aqueux selon la présente invention peut également être utilisé en
rhumatologie.
Avantageusement, le gel aqueux selon la présente invention peut également être
utilisé en tant
que vecteur de principe actif notamment thérapeutique, tel que des cellules,
un vaccin ou une
hormone du type insuline ou oestrogène, et d'une manière plus générale pour
tous les principes
actifs dont la délivrance ou libération contrôlée et/ou prolongée présente un
avantage.
La présente invention concerne également l'utilisation cosmétique d'un gel
aqueux selon
l'invention pour traiter ou lutter contre le vieillissement de la peau.
L'exemple suivant est destiné à illustrer l'invention sans aucunement en
limiter la portée.
Exemple :
Un gel aqueux d'acide hyaluronique conforme à l'invention (Composition 1) a
été préparé
selon le procédé suivant :
De l'acide hyaluronique (HTL, France) a été complètement solubilisé dans une
solution
alcaline de tampon phosphate (300mOsmo1-1, pH=12.9, Merck, France) pour
obtenir une
concentration finale en acide hyaluronique de 150mg.mL-1.
Une solution de BDDE à 20% en masse (SA, France) est ajoutée lentement. Le
mélange est
ensuite chauffé à 50 C jusqu'à ce que la texture n'évolue plus et que le
mélange se teinte en
jaune.
Le gel obtenu est ensuite laminé à l'aide d'un laminoir tricylindrique EXAKT
50i G line
(Exakt, Allemagne).
Lorsque le laminage est terminé, une solution acide de tampon phosphate
(472m0smo1.L-1,
pH=1.59) est ajoutée pour neutraliser le mélange réactionnel et pour diluer le
gel à une
concentration de 32.5mg.mL-1 en acide hyaluronique.
Le gel est ensuite dialysé contre un tampon phosphate (300m0smo1.L-1, pH 7.4,
Merck,
France). La dialyse est stoppée lorsque la neutralité est atteinte. Pour
finir, 4% (w/w) d'une
solution d'acide hyaluronique à 25mg.mL1 (HTL, France) sont ensuite ajoutés.
Le gel d'acide
est ensuite placé dans des seringues de lmL (BD, lmL longue) puis stérilisée
par autoclavage
(121 C pendant 15 min).
CA 03060431 2019-10-18
WO 2018/210999 12
PCT/EP2018/062871
Un gel aqueux d'acide hyaluronique comparatif (Composition 2) a également été
préparé
selon le même procédé, en dehors de l'étape de laminage qui n'a pas été
réalisée.
L'effet du laminage sur l'homogénéité du gel a été mis en évidence par mesure
de la force
d'éjection. Plus la force d'éjection est stable lors de l'expulsion du produit
à travers la
seringue et l'aiguille, plus le gel est homogène.
On a mesuré les forces d'éjection des compositions 1 et 2 de gels aqueux
précédemment
préparés. Les résultats de ces mesures sont présentés en Figures 3 et 4.
On observe une excellente stabilité de la force d'éjection pour la Composition
1 selon
l'invention (Figure 3). Au contraire, pour la Composition 2 (comparative), non
laminée, non
tamisée et non broyée, on observe de fortes variations de la force d'éjection
dépassant
plusieurs fois la marge de 10% par rapport à la force d'extrusion N=F(t)
linéarisée (Figure
4).
On a également mesuré la force d'éjection d'une composition commerciale de gel
aqueux
d'acide hyaluronique réticulé Teosyal Ultradeep (Composition 3) dont le
procédé de
fabrication met en oeuvre une étape de tamisage/broyage comme décrit dans la
demande de
brevet US 2013/0237615. Le résultat de cette mesure est présenté à la figure
5. On observe de
large variation dans la force d'éjection durant l'éjection ce qui démontre une
hétérogénéité du
gel.
