[go: up one dir, main page]

CA2432804A1 - Biomateriaux polymeres poreux, procede de preparation et utilisations - Google Patents

Biomateriaux polymeres poreux, procede de preparation et utilisations Download PDF

Info

Publication number
CA2432804A1
CA2432804A1 CA002432804A CA2432804A CA2432804A1 CA 2432804 A1 CA2432804 A1 CA 2432804A1 CA 002432804 A CA002432804 A CA 002432804A CA 2432804 A CA2432804 A CA 2432804A CA 2432804 A1 CA2432804 A1 CA 2432804A1
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
biomaterial
network
filling
porous
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
CA002432804A
Other languages
English (en)
Inventor
Vincent Boudy
Alexandre Laurent
Denis Labarre
Jean-Claude Chaumeil
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CA2432804A1 publication Critical patent/CA2432804A1/fr
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/56Porous materials, e.g. foams or sponges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/16Macromolecular materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28Materials for coating prostheses
    • A61L27/34Macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/252Polypeptides, proteins, e.g. glycoproteins, lipoproteins, cytokines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/404Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
    • A61L2300/406Antibiotics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/41Anti-inflammatory agents, e.g. NSAIDs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/412Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
    • A61L2300/414Growth factors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/43Hormones, e.g. dexamethasone

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

La présente invention est relative à des biomatériaux polymères poreux renfermant une matrice polymère poreuse éventuellement chargée en actifs biologiques et/ou chimiques, leur procédé de préparation ainsi que leurs utilisations, notamment à titre d'implant.

Description

BIOMATÉRIAUX POLYM~RES POREUX, PROCÉDÉ DE PRÉPARATION
ET UTILISATIONS
La présente invention est relative à des biomatériaux polymères poreux renfermant une matrice polymère poreuse éventuellement chargée en actifs biologiques et/ou chimiques, leur procédé de préparation ainsi que leurs utilisations, notamment à titre d'implant.
L'utilisation de biomatériaux résorbables ou non résorbables, est fréquente dans le milieu médical. Ces biomatériaux peuvent se présenter sous diverses formes et être utilisés par exemple pour la réalisation d'occlusions vasculaires thérapeutiques (embolisations), pour la reconstruction cellulaire, le traitement du reflux gastro-oesophagien, de l'incontinence urinaire ou bien encore pour la réduction des rides.
C'est ainsi, que pour la réalisation d'occlusions vasculaires thérapeutiques il a déjà été proposé, notamment dans la demande de brevet FR-A-2 676 927, l'utilisation de microbilles composées d'un copolymère acrylique hydrophile recouvert d'un agent promoteur de l'adhésion cellulaire tel que par exemple le collagène, la gélatine, les glucosaminoglycanes, la fibronectine, les lectines, etc. Le copolymère acrylique composant ces microbilles renferme de préférence un ou plusieurs monomères portant une charge cationique, de façon à initier et améliorer l'adhésion cellulaire sur les microbilles au niveau du site d'embolisation.
Par ailleurs, lors de la synthèse de ces microbilles, et afin d'en augmenter la stabilité, un agent réticulant peut être ajouté pour réticuler l'agent d'adhésion recouvrant les microsphères.
Toujours pour la réalisation d'embolisations, il a également été
proposé, notamment dans la demande de brevet FR-A-2 784 580, des microsphères comprenant de l'alcool polyvinylique réticulé, lesdites microsphères pouvant également comprendre un agent promoteur de l'adhésion cellulaire et être éventuellement imprégnées par un principe actif tel qu'un agent anti-angiogène ou anti-inflammatoire. Cependant, avec ce type de microsphères, il n'est pas possible de contrôler la libération du principe actif incorporé, c'est-à-dire la libération retardée ou prolongée de celui-ci.
2 D'autre part, la demande internationale WO 99/44643 décrit une méthode de traitement du reflux gastro-oesophagien dans laquelle sont utilisées des microparticules hydrophiles cationiques biocompatibles comprenant un agent promoteur de l'adhésion cellulaire et éventuellement un principe actif portant une charge anionique capable de se lier de façon covalente aux dites microparticules cationiques. Cependant, l'utilisation de ce type de microparticules est limitée à
l'incorporation de principes actifs présentant une charge anionique et ne permet pas non plus de contrôler leur libération.
Enfin, i1 a également déjà ëté proposé d'enrober des microsphères d'embolisation cationiques sur lesquelles était greffé un principe actif anionique (indométacine), l'enrobage de ces microsphères étant réalisé au moyen d'un polymère d'enrobage tel que l'éthylcellulose (Boudy et al., J. Pharm. Clin., 1999, 18, 2I-23).
Cependant, cette technique entraîne une modification des propriétés physico-chimiques des microsphères (forme, propriétés mécaniques, surface d'échange entre le biomatériau et le milieu biologique, ete) et ne permet pas d'aboutir à
une libération contrôlée du principe actif, l'enrobage n'ayant pas d'action significative sur la cinétique de libération de celui-ci.
Or le problème du contrôle de la libération d'actifs biologiques et/ou chimiques à partir d'un biomatériau est fondamental, dans la mesure où ces actifs doivent pouvoir être retenus par le biomatériau pendant un temps adapté à
l'implantation dudit matériau sur le site où la libération subséquente du principe actif est envisagée.
Par exemple, dans le cadre de la réalisation d'embolisations au moyen de microsphères, le principe actif, qui peut notamment être un agent anti-inflammatoire, doit pouvoir rester dans les microsphères pendant toute la durée de préparation de la solution injectable contenant les microsphères et qui servira à
réaliser l'embolisation, puis pendant l'acheminement de ces microsphères par la circulation sanguine jusqu'au site d'embolisation où il sera finalement libéré
(cette durée étant environ de 2 à IO minutes).
C'est afin de remédier à ces problèmes que les Inventeurs ont mis au point ce qui fait l'objet de l'invention.

., J
Les Inventeurs se sont donc fixés pour objectif de pourvoir à un biomatériau permettant la libération contrôlée (en temps et en quantité) d'un ou plusieurs actifs biologiques et/ou chimiques.
La présente invention a donc pour objet un biomatériau poreux 5. caractérisé en ce qu'il est constitué d'un réseau polymère poreux hydrophile ou amphiphile (réseau support) dont les pores renferment un réseau polymère poreux gélifié (réseau de remplissage), et dans lequel le diamètre des pores du réseau support est supérieur au diamètre des pores du réseau de remplissage.
Les Inventeurs ont en effet démontré que la présence d'un réseau de remplissage tel que défini ci-dessus (dans lequel sera contenu l'actif biologique et/ou chïmique) au sein d'un réseau support permet de contrôler la libération (libération retardée ou prolongée) dudit actif, sans pour autant modifier les caractéristiques physico-chimique du réseau support (forme, propriétés mécaniques, surface d'échange entre le biomatériau et le milieu biologique, etc).
Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la dureté
du réseau support est supérieure à la dureté du réseau de remplissage, du fait que le rëseau support a une solidité assurée par des liaisons covalentes, tandis que le réseau de remplissage a une solidité assurée par interaction ionique.
Selon l'invention, le réseau support peut être constiW é par un ou plusieurs polymères résorbables ou non résorbables.
Parmi les polymères utilisables à titre de réseau support, on peut notamment citer les polyepsilons caprolactones, les polymères et copolymères d'acide lactique et glycolique, l'albumine, la caséine, les gélatines réticulées, les polyanhydrides, les esters et éthers de cellulose, les polymères acryliques et méthacryliques tels que les acrylates et les méthacrylates tels que par exemple le polyhydroxyëthylméthacrylate et ses dérivés, les polyacrylamides substitués ou non tels que le poly-(N-acryloyl-2-amino-2-hydroxyméthyl-1,3-propanediol) et ses dérivés (TRISACRYL ~), le poly-(n-2-hydroxypropyl méthacrylamide) et ses dérivés, les poly (alcools vinyliques) et les polyuréthanes Parmi les polymères acryliques on peut tout particulièrement citer les polymères formës à partir de copolymères acryliques modifiés ou non par des groupements fonctionnels ionisés ou ionisables tels que des groupements (Ci-C~)alkylamino et (Cl-C4)allcylamino(C1-C~)alkyle tels que par exemple le groupement diéthylaminoéthyle (DEAE).
De façon préférentielle, le réseau support du biomatériau conforme à
l'invention est une microsphère poreuse formée de copolymères acryliques modifiés par des groupements DEAE. De telles microsphères sont par exemple vendues sous la dénomination commerciale DEAE-TRISACRYL ~ par la société BIOSEPRA.
Selon l'invention, le réseau de remplissage peut être constitué par un ou plusiel~rs polymères résorbables ou non.
Parmi les polymères utilisables à titre de réseau de remplissage, on peut notamment citer les alginates, les pectines, l'acide hyaluronique, les carraghénanes, l'agarose, les agaropectines, les amyloses, les amylopectines, les arabino-galactanes, la cellulose et ses dérivés tels que par exemple la méthylcellulose et féthylcellulose, le chitosane, la gomme adragante, la gomme arabique, la gomme de guar, les xanthanes, les dextranes, le collagène et les gélatines.
De façon astucieuse et selon une forme de réalisation particulière de l'invention, ,la nature des polymères utilisables à titre de réseau de remplissage peut être choisie spécifiquement en fonction de la nature des enzymes éventuellement présentes sur le site d'implantation du biomatériau, afin que celles-ci dégradent le réseau de remplissage afin d'en libérer l'actif.
A titre d'exemple, les polymères du réseau de remplissage peuvent donc également être choisis parmi les polymères à liaison azoïque qui seront dëgradés par des azoréductases d'origine bactérienne, les polymères glucosidiques qui seront dégradés par des glucosidases digestives, les polymères mixtes acryliques-azoïques ou acryliques-glucosidiques ou encore des polymères comportant des liaisons esters qui seront dégradés par des estérases digestives.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le réseau de remplissage se présente sous la forme d'un gel d'alginate.
Les alginates sont composés d'enchaînements linëaires d'homopolysaccharides composés d'unités a-1,4-D-guluronane et d'unités (3-1,4-D-mammronane et d'enchaînements linéaires d'hétéropolysaccharides composés d'unités liées en positions 1,4 d'acides cc-L-guluronique et (3-D-mannuronique (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 1998, 25, 34-40).

Les propriétés des alginates sont essentiellement déterminées par leur masse moléculaire ainsi que par les proportions respectives des différentes unités saccharidiques les composant, ces proportions variant en fonction de l'espèce d'algues brunes dont ils sont extraits. Les gels les plus durs sont obtenus à partir d'alginates 5 renfermant une forte proportion d'unités acide a-L-guluronique.
Selon l'invention, on préfère utiliser des alginates comprenant de ' 30 % à 75 % d'unités acide a-L-guluronique.
Parmi ces gels d'alginate utilisables à titre de réseau de remplissage, on peut notamment citer les gels d'alginate de sodium de haute viscosité tels que ceux vendus sous les dénominations MANUGEL O DJX, MANUGEL ~ DMB et KELTONE O HVCR par la société MONSANTO.
Ainsi que cela a été indiquë précëderninent, le diamètre des pores du réseau support est supérieure au diamètre des pores du réseau de remplissage.
Le diamètre des pores du réseau de remplissage est de prëférence tel I S qu'il permet la diffusion de molécules dont Ia masse moléculaire varie entre 10 daltons (Da) et 10G Da environ et encore plus particulièrement entre 102 et 10'~ Da.
Selon Lme forme de réalisation préférée de l'invention, le réseau de remplissage du biomatériau renferme au moins un actif biologique et/ou chimique.
La nature dll Oll des actifs biologiques et/ou chimiques pouvant être renfermés dans les pores du rëseau de remplissage variera en fonction des applications envisagées et de Ia taille des pores du réseau de remplissage.
A titre d'exemple, on peut notamment citer les agents anti-inflammatoires, les agents angiogéniques, les anti-mitotiques, les inhibiteurs de l'angiogénèse, les facteurs de croissance, les vitamines, les hormones, les protéines, les vaccins, les peptides, les antiseptiques, les antimicrobiens tels que les antibiotiques, et de manière générale tout agent à visée thérapeutique, préventive ou diagnostique.
Le biomatériau conforme à l'invention peut se présenter sous diverses formes en fonction des applications envisagées. Il peut notamment se présenter sous la forme de. film, de bloc, de feuille, de tige, de fil, de particule telle que par exemple de microsphère, oLl sOLlS toute autre forme adaptée à son utilisation dans le domaine biomédical, en particulier comme implant.

Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, le biomatériau conforme à l'invention est une microsphère poreuse constituée de copolymères acryliques modifiés ou non par des groupements fonctiozmels ionisés ou ionisables choisis parmi les groupements (C~-C4)allcylamino et (C,-C~)allcylamino(C,-C4)alkyle, les pores de ladite microsphère étant remplis d'un gel d'alginate poreux dont les pores renferment au moins un actif biologique et/ou chimique.
L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'un tel biomatériau tel que défini précédemment, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) l'imprégnation d'au moins un polymère poreux hydrophile ou amphiphile (réseau support) par une solution aqueuse (A) d'au moins un polymère de remplissage à l'état liquide, b) l'imprégnation dudit polymère poreux hydrophile ou amphiphile par une solution aqueuse (B) d'au moins un agent apte à faire passer ledit polymère de remplissage de fëtat liquide à l'état gélifié, et éventuellement c) l'imprégnation dudit polymère poreux hydrophile ou amphiphile par une composition (C) contenant au moins un actif biologique et/ou chimique, ladite imprégnation pouvant être effectuée de façon concomitante aux étapes a) et b) par addition de la composition (C) dans l'une et/ou l'autre des solutions (A) et (B) ou de façon séparée après les étapes a) et b).
Selon une forme de réalisation avantageuse du procédé conforme à
l'invention, le réseau support est; dans une première étape, imprégné au moyen d'une solution (A) telle que défïnie ci-dessus, puis dans une deuxième étape, par une solution (B) telle que définie également ci-dessus, la composition (C) étant ajoutée à
la solution (A) etlou (B).
La concentration en polymère de remplissage dans la solution (A) varie de préférence de 0,01 à 2 % en poids par rapport au poids total de la solution (A) ; cette concentration pouvant être progressivement augmentée pendant la durée de réalisation de l'opération a).

Selon ce procédé, Ie polymère de remplissage est de préférence choisi parmi le collagèné, les gélatines et les polysaccharides tels que les alginates, les pectines, les dextranes, et les carraghénanes.
La nature de l'agent apte à faire passer le polymère de remplissage d'un état liquide à un état gélifié (agent de gélification) est bien entendu fonction de la nature du polymère de remplissage.
A titre d'exemple, et lorsque le polymère de remplissage est un alginate, l'agent de gélification est de préférence choisi par les ions multivalents tels que des ions calcium.
La quantité d'agent de gélification variera également en fonction de la quantité de polymère de remplïssage .à l'état liquide que I'on souhaite gélifier et également en fonction de la dureté du gel que l'on souhaite obtenir.
Cette quantité d'agent de gélification est de préférence comprise entre 10 % et 80 % en poids par rapport au poids du polymère de remplissage à
gélifier.
Les ëtapes d'imprégnation peuvent éventuellement être réalisées sous agitation, à une vitesse d'agitation de préférence comprise entre 150 et 2000 tours par minute.
Il est également possible de procéder à une sonication des solutions pendant les étapes d'imprégnation.
D'autre part, il est possible d'ajouter un ou plusieurs agents tensioactifs dans les solutions aqueuses (a) et/ou (b), ainsi que dans la composition (C) afin d'augmenter la mouillabilité du polymère poreux hydrophile ou amphiphile et ainsi faciliter l'imprégnation de celui-ci par le polymère de remplissage. Ces agents tensioactifs peuvent être choisis parmi les tensioactifs anioniques, cationiques, non-ioniques et amphotëres, Ies tensioactifs non-ioniques étant particulièrement préférés.
La température à laquelle sont réalisées les opérations d'imprégnation varie en général de 20 °C à 90 °C environ.
La durée de chacune des opérations d'imprégnation est variable et est de préférence comprise entre 1 minute et 24 heures environ.
Plus particulièrement, l'étape a) est de préférence conduite pendant une durée comprise entre 1 et 24 heures ; l'étape b) est de préférence conduite pendant une durée comprise entre 2 et 24 heures et l'étape c), lorsqu'elle est effectuée séparément des étapes a) et b) est de préférence conduite pendant une durée comprise entre 12 et 48 heures.
Entre chaque étape d'imprégnation, le réseau support peut éventuellement être rincé, de préférence à l'eau.
Lorsque la préparation du biomatériau est terminée, celui est récupéré et séché selon des techniques classiques de séparation et de séchage (filtration, tamisage, etc ; séchage à l'air éventuellement sur lit fluidisé, lyophilisation, rayomement infra-rouge, etc).
Le biomatériau chargé ou non en actifs biologiques et/ou chimiques ainsi obtenu peut se présenter sous diverses formes correspondant à la forme du polymère poreux hydrophile ou amphiphile de départ (billes, microsphères, feuilles, tiges, films, etc.....) et étre utilisé, notamment dans le domaine biomédical, à titre d'implant (biomatériau non chargé en actif) ou de dispositif pour la libération 1 ~ contrôlée d'au moins un actif biologique et/ou chimique.
A titre d'exemple, ce biomatériau peut notamment être utilisé pour la fabrication de dispositifs de vaccination, d'embolisation, de reconstruction tissulaire, d'implants bioactifs, etc.
Il peut également être utilisé pour la fabrication de dispositifs médicaux ou de compositions, notamment de compositions pharmaceutiques, cosmétiques, dermatologiques, diététiques ou vétérinaires.
En particulier, le biomatériau conforme à l'invention peut avantageusement être utilisé pour la préparation de solutions injectables pour l'implantation infra-tissulaire ou infra-vasculaire.
2~ La présente invention a donc également pour objet une solution injectable pour l'implantation intra-tissulaire ou intra-vasculaire, caractérisée en ce qu'elle renferme au moins un biomatériau tel que défini précédemment.
Lorsque ledit biomatëriau se présente sous forme de microsphères, il peut en particulier être utilisé pour la préparation de solution injectable pour la réalisation d'embolisations.
De préférence, cette solution injectable renferme des microsphères poreuses constituées de copolymères acryliques modifiés ou non par des groupements fonctionnels ionisés ou ionisables choisis parmi les groupements (C,-C~)alkylamino et (C,-C~)allcylamino(C,-C~)allcyle tel que diéthylaminoéthyle, les pores de ladite microsphère étant remplis d'un gel d'alginate poreux (microsphères d'embolisation) dont les pores renferment éventuellement au moins un actif biologique et/ou chimique.
Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre, qui se réfère à
deux exemples de préparation de biomatériaux conformes à l'invention, et à une étude comparative de la cinétique de libération d'un actif (indométacine).
Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation.
EXEMPLE 1 . PRÉPARATION DE BIOMATERIAUX POREUX
RENFERMANT UN RÉSEAU DE REMPLISSAGE POREUX
Des microsphères acryliques vendues sous la dénomination DEAE-TRISACRYL O par la société Biosepra ont été rincëes à l'eau distillée puis essorées par filtration de la solution de microsphères sur un filtre nylon de 80 yen à
l'aide d'une pompe â vide.
Les microsphères ainsi essorées ont ensuite été traitées suivant les conditions figurent dans le Tableau I ci-après.
De manière générale, 1 g de microsphères, éventuellement préalablement séchées sous rayonnement infra-rouge à 100°C pendant 10 mn, ont étë
mises à tremper dans une première solution d'alginate (MANUGEL ~ DMB, MANUGEL OO DJX ou KELTONE ~ HVCR) de concentration initiale en alginate [C1], pendant 1 heure, avec ou sans agitation ou sonication. Les microsphères ont ensuite été mises à tremper dans une seconde solution du même alginate de concentration fïnale en alginate [C2] pendant 24 heures sans agitation.
Les microsphères ont ensuite été essorées comme précédemment puis redispersées dans de l'eau sous agitation à 600 tours par minute, puis une solution d'ions calcium a été ajoutée. L'ensemble a subi une agitation flash pendant quelques secondes puis a été maintenu sous agitation à 200 tours par minute pendant 1h30.
On a obtenu des microsphères de DEAE-TRISACRYL O remplies d'un réseau de remplissage poreux gélifié (Microsphères A à K du Tableau I ci-après).

0 o ~ o a~

o ~ c~ 0 0 0 ~ .

.o ~ i o i o c~
~

.

+' CC bA .~ . .
C
O

c~ _ cG
O

cc! O
i-r ~ ~ N
V
O

P-. ~ A.. P
~

, G

O W
b~D

O

j ~n VZ N c~ ~nN ~ M cn a~
v c~

U o ...

y CC M
"'"
~

~ V~
N N

~ p c'''?
r V ,~ .-~
i ~"
~

N
b0 V

y ~c a ~ ~ .-.,-.y n ~n ~~''n ~

~ ~ ~, ,-. 0 ,~
c j ~

E-~~ ,~
nn V U
r ~ ~ O

a ~ O a a a a ,~ a a a z z ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

~ ~

z ~ ~ ~ z ~

.~
.s v v v v v v v v z z o 0 0 0 o z o 0 0 .,.., i.

.y '.

~ a~ v A w w c~ x a v .
.

.

EXEMPLE 2 . PRÉPARATION DE BIOMATERIAUX CHARGÉS EN
INDOMÉTACINE
Les microsphères A à K obtenues ci-dessus à l'exemple 1 ont ensuite été imprégnées par immersion dans une solution d"indométacine à 5 g/1 pendant 12 à
48 heures, pour obtenir des microsphères chargées en indométacine.
EXEMPLE 3 . ÉTUDE COMPARATIVE DE LA CINÉTIQUE DE
LIBÉRATION DE L'INDOMÉTACINE
Les microsphères H, I, J et K conformes à l'invention, chargées en indométacine et telles que préparées ci-dessus à l'exemple 2 ont été utilisées dans cette étude, ainsi que des microsphères de DEAE-TRISACRYL ~ M ayant simplement subi une étape d'imprégnation dans une solution d'indométacine à 5 g/1, dans les conditions décrites ci-dessus à l'exemple 2 (microsphères témoins : MT).
Les microsphères témoins se différencient des microsphères conformes à l'invention par le fait que l'indométacine est directement contenu dans les pores du réseau support au lieu d'être contenu dans les pores du réseau de remplissage (gel d'alginate).
La cinétique de libération de l'indométacine a été étudiée et comparée pour chacune de ces microsphères. Ce test a été effectué selon les normes de la Pharmacopée Européenne IIIe~ne édition (test de dissolution dans un appareil à
palettes tournantes), dans des conditions telles que l'indométacine libérée en solution n'empêche pas la libération de l'indométacine encore contenue dans les microsphères.
Pour ce faire, 1 g de microsphères a été mis en suspension dans 800 ml d'une solution physiologique de NaCI à 0,9% sous agitation. Des prélèvements ont été effectués à intervalles réguliers, afin de réaliser un dosage par spectrophotométrie UV de l'indométacine libérée.
Les résultats obtenus figurent dans le Tableau II ci-après, la quantité
d'indométacine libérée étant exprimée en pourcentage de la quantité totale d'indométacine contenue à t0 dans la microsphère TABLEAU II
Temps 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 t 50%
(mn) H (%) 0 31 42 52 61 67 71 75 78 88 2'48 I (%) 0 35 34 38 43 58 59 58 59 99 4'30 J (%) 0 20 29 36 45 53 57 61 61 94 4'36 K (/~) 0 14 28 43 51 58 64 68 71 100 3'48 MT (%) 0 39 57 66 74 79 81 84 86 95 l'36 Ces résultats montrent que les microsphères H à K conformes à
l'invention permettent de retarder la libération d'indométacine par rapport aux microsphères témoin. D'autre part, ces résultats montrent qu'en faisant varier les conditions opératoires de préparation de ces microsphères (nature et concentration de l'alginate, concentration en ions calcium) on peut faire varier la cinétique de libération de findométacine et ainsi contrôler sa libération.

Claims (23)

REVENDICATIONS
1. Biomatériau poreux caractérisé en ce qu'il est constitué d'un réseau polymère poreux hydrophile ou amphiphile (réseau support) dont les pores renferment un réseau polymère poreux gélifié (réseau de remplissage), et dans lequel le diamètre des pores du réseau support est supérieur au diamètre des pores du réseau de remplissage.
2. Biomatériau selon la revendication l, caractérisé par le fait que la dureté du réseau support est supérieure à la dureté du réseau de remplissage.
3. Biomatériau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le réseau support est constitué par un ou plusieurs polymères résorbables ou non résorbables.
4. Biomatériau selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les polymères utïlisables à titre de rëseau support sont choisis parmi les polyepsilons caprolactones, les polymères et copolymères d'acide lactique et glycolique, l'albumine, la caséine, les gëlatines réticulées, les polyanhydrides, les esters et éthers de cellulose, les polymères acryliques et méthacryliques, les polyacrylamides 5L1bstltLléS OLl non, les poly (alcools vinyliques) et les polyuréthanes
5. Biomatériau selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les polymères acryliques sôrit choisis parmi ceux formés de copolymères acryliques modifiés ou non par des groupements fonctionnels ionisés ou ionisables choisis parmi les groupements (C~-Cd)allcylamino et (Ci-C~)allcylamino(C,-C4)allcyle.
6. Biomatériau selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les groupements fonctïonnels sont des groupements diéthylaminoéthyles.
7. Biomatériau selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit réseau support se présente sous la forme d'une microsphère poreuse formée de copolymères acryliques modifiés par des groupements diéthylaminoéthyles.
8. Biomatériau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le réseau de remplissage est constitué par un ou plusieurs polymères résorbables ou non résorbables.
9. Biomatériau selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les polymères utilisables à titre de réseau de remplissage sont choisis parmi les alginates, les pectines, l'acide hyaluronique, les carraghénanes, l'agarose, les agaropectines, les amyloses, les amylopectines, les arabino-galactanes, la cellulose et ses dérivés, le chitosane, la gomme adragante, la gomme arabique, la gomme de guar, les xanthanes, les dextranes, le collagène et les gélatines.
10. Biomatériau selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le réseau de remplissage est un gel d'alginate comprenant de 30 % à 75 %
d'unités acide .alpha.-L-guluronique.
11. Biomatériau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le réseau de remplissage renferme au moins un actif biologique et/ou chimique.
12. Biomatériau selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'actif biologique et/ou chimique est choisi parmi les agents anti-inflammatoires, les agents angiogéniques, les anti-mitotiques, les inhibiteurs de l'angiogénèse, les facteurs de croissance, les vitamines, les hormones, les protéines, les vaccins, les peptides, les antiseptiques, les antimicrobiens tels que les antibiotiques.
13. Biomatériau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il se présente sous la forme de film, de bloc, de feuille, de tige, de fil ou de particules telles que des microsphères.
14. Biomatériau poreux caractérisé par le fait qu'il est constitué
d'une microsphère poreuse constituée de copolymères acryliques modifiés ou non par des groupements fonctionnels ionisés ou ionisables choisis parmi les groupements (C1-C4)alkylamino et (C1-C4)alkylamino(C1-C4)alkyle, les pores de ladite microsphère étant remplis d'un gel d'alginate poreux dont les pores renferment au moins un actif biologique et/ou chimique.
15. Procédé de préparation d'un biomatériau tel que défini à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
a) l'imprégnation d'au moins un polymère poreux hydrophile ou amphiphile (réseau support) par une solution aqueuse (A) d'au moins un polymère de remplissage à l'état liquide, b) l'imprégnation dudit polymère poreux hydrophile ou amphiphile par une solution aqueuse (B) d'au moins un agent apte à faire passer ledit polymère de remplissage de l'état liquide à l'état gélifié, et éventuellement c) l'imprégnation dudit polymère poreux hydrophile ou amphiphile par une composition (C) contenant au moins un actif biologique et/ou chimique, ladite imprégnation pouvant être effectuée de façon concomitante aux étapes a) et b) par addition de la composition (C) dans l'une et/ou l'autre des solutions (A) et (B) ou de façon séparée après les étapes a) et b).
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé par le fait que le réseau support est, dans une première étape, imprégné au moyen de la solution (A), puis dans une deuxième étape, par la solution (B), la composition (C) étant ajoutée à
la solution (A) et/ou (B).
17. Procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé par le fait que la concentration en polymère de remplissage dans la solution (A) varie de préférence de 0,01 à 2 % en poids par rapport au poids total de la solution (A)
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé par le fait que le polymère de remplissage à l'état liquide est un alginate et que l'agent apte à faire passer ledit polymère de remplissage d'un état liquide à un état gélifié est choisi parmi les ions multivalents, de préférence les ions calcium.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé par le fait que les solutions aqueuses (a) et/ou (b) et/ou la composition (C) renferment au moins un agent tensioactif.
20. Utilisation d'm biomatériau tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 14 à titre d'implant ou de dispositif pour la libération contrôlée d'au moins un actif biologique et/ou chimique.
21. Dispositif pour la libération contrôlée d'au moins un actif biologique et/ou chimique, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un biomatériau tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 14.
22. Composition caractérisée par le fait qu'elle renferme au moins un biomatériau tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 14.
23. Solution injectable pour l'implantation intra-tissulaire ou intra-vasculaire caractérisée par le fait qu'elle renferme au moins un biomatériau tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 14.
CA002432804A 2000-11-22 2001-11-19 Biomateriaux polymeres poreux, procede de preparation et utilisations Abandoned CA2432804A1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0015065A FR2816847B1 (fr) 2000-11-22 2000-11-22 Biomateriaux polymeriques poreux, procede de preparation et utilisations
FR00/15065 2000-11-22
PCT/FR2001/003623 WO2002041928A1 (fr) 2000-11-22 2001-11-19 Biomateriaux polymeres poreux, procede de preparation et utilisations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CA2432804A1 true CA2432804A1 (fr) 2002-05-30

Family

ID=8856749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CA002432804A Abandoned CA2432804A1 (fr) 2000-11-22 2001-11-19 Biomateriaux polymeres poreux, procede de preparation et utilisations

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20040071776A1 (fr)
EP (1) EP1335759A1 (fr)
AU (1) AU2002220795A1 (fr)
CA (1) CA2432804A1 (fr)
FR (1) FR2816847B1 (fr)
IL (1) IL156050A0 (fr)
WO (1) WO2002041928A1 (fr)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1730516A1 (fr) * 2004-03-30 2006-12-13 Pfizer Products Incorporated Procede et dispositif pour l'evaluation de compositions pharmaceutiques
DE102004019241A1 (de) * 2004-04-16 2005-11-03 Cellmed Ag Injizierbare vernetzte und unvernetzte Alginate und ihre Verwendung in der Medizin und in der ästhetischen Chirurgie
ATE517645T1 (de) * 2006-03-01 2011-08-15 Fmc Biopolymer As Gelierte zusammensetzung
WO2008065502A1 (fr) * 2006-11-29 2008-06-05 Pfizer Products Inc. Compositions pharmaceutiques constituées a) de nanoparticules comprenant des polymères entériques et b) de la caséine
WO2008125940A2 (fr) * 2007-04-17 2008-10-23 Pfizer Products Inc. Nanoparticules comprenant un médicament non cristallin
US8309129B2 (en) * 2007-05-03 2012-11-13 Bend Research, Inc. Nanoparticles comprising a drug, ethylcellulose, and a bile salt
WO2008135855A2 (fr) * 2007-05-03 2008-11-13 Pfizer Products Inc. Nanoparticules contenant un inhibiteur de la protéine de transfert d'ester de cholestéryle et un polymère non ionisable
WO2008135852A2 (fr) * 2007-05-03 2008-11-13 Pfizer Products Inc. Compositions pharmaceutiques comprenant des nanoparticules et de la caséine
US8147769B1 (en) * 2007-05-16 2012-04-03 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Stent and delivery system with reduced chemical degradation
WO2008149230A2 (fr) 2007-06-04 2008-12-11 Pfizer Products Inc. Nanoparticules comprenant un médicament, un polymère cellulosique non ionisable et du tocophéryl polyéthylène glycol succinate
EP2162120B1 (fr) * 2007-06-04 2016-05-04 Bend Research, Inc Nanoparticules comportant un polymère cellulosique non ionisable et un copolymère bloc amphiphile non ionisable
US20100215747A1 (en) * 2007-07-13 2010-08-26 Corey Jay Bloom Nanoparticles comprising ionizable, poorly water soluble cellulosic polymers
US9233078B2 (en) * 2007-12-06 2016-01-12 Bend Research, Inc. Nanoparticles comprising a non-ionizable polymer and an Amine-functionalized methacrylate copolymer
US9724362B2 (en) * 2007-12-06 2017-08-08 Bend Research, Inc. Pharmaceutical compositions comprising nanoparticles and a resuspending material
KR101386799B1 (ko) * 2009-10-06 2014-04-21 리전츠 오브 더 유니버스티 오브 미네소타 생분해성 색전술용 미소구체
US8936795B2 (en) 2012-12-19 2015-01-20 Regents Of The University Of Minnesota Liquid embolic material including carboxymethyl chitosan crosslinked with carboxymethyl cellulose
EP2764876A1 (fr) * 2013-02-11 2014-08-13 Lacerta Technologies Inc. Matériau de substitution osseuse avec revêtement biologiquement actif
US10182979B2 (en) 2016-03-22 2019-01-22 Regents Of The University Of Minnesota Biodegradable microspheres
KR101710639B1 (ko) * 2016-06-07 2017-03-08 주식회사 파마리서치프로덕트 핵산, 키토산 및 히알루론산을 포함하는 조직 증강용 충전 조성물 및 이의 제조방법
CN110368528B (zh) * 2019-06-12 2021-01-29 北京大学口腔医学院 一种可注射多孔微芯片及其多级分时递送载体的制备方法
CN116870243B (zh) * 2023-08-10 2024-01-19 广州创赛生物医用材料有限公司 一种具有止血抗炎作用的水凝胶及其制备方法和应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX163953B (es) * 1984-03-27 1992-07-03 Univ New Jersey Med Procedimiento para preparar una matriz biodegradable a base de colageno
US5529914A (en) * 1990-10-15 1996-06-25 The Board Of Regents The Univeristy Of Texas System Gels for encapsulation of biological materials
FR2676927B1 (fr) * 1991-05-29 1995-06-23 Ibf Microspheres utilisables pour les occlusions vasculaires therapeutiques et solutions injectables les contenant.
DE4414755C2 (de) * 1994-04-27 2000-11-16 Lohmann Therapie Syst Lts Kollagenzubereitung zur gesteuerten Abgabe von Wirkstoffen, Verfahren und Verwendung
AU1287895A (en) * 1994-10-03 1996-04-26 Otogen Corporation Differentially biodegradable biomedical implants
US6110484A (en) * 1998-11-24 2000-08-29 Cohesion Technologies, Inc. Collagen-polymer matrices with differential biodegradability
US7004977B2 (en) * 1999-11-24 2006-02-28 A Enterprises, Inc. Soft tissue substitute and method of soft tissue reformation

Also Published As

Publication number Publication date
EP1335759A1 (fr) 2003-08-20
FR2816847A1 (fr) 2002-05-24
AU2002220795A1 (en) 2002-06-03
FR2816847B1 (fr) 2006-07-14
WO2002041928A1 (fr) 2002-05-30
IL156050A0 (en) 2003-12-23
US20040071776A1 (en) 2004-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2432804A1 (fr) Biomateriaux polymeres poreux, procede de preparation et utilisations
EP3317326B1 (fr) Procédé de fabrication d'hydrogel à base de chitosan et de polyélectrolytes chargés négativement et matériau poreux alvéolaire issu dudit hydrogel
EP1711552B1 (fr) Gel reticule biocompatible
Liao et al. Controlled release from fibers of polyelectrolyte complexes
EP1091775B1 (fr) Compositions biphasiques injectables, notamment utiles en chirurgies reparatrice et esthetique
CA2263361C (fr) Implant injectable par voie sous-cutanee ou intradermique
EP2011816B1 (fr) Gel co-réticulé de polysaccharides
RU2395276C2 (ru) Способ получения сохраняющих форму агрегатов частиц геля и их применение
WO2007128923A2 (fr) Procede de preparation d'un gel biocompatible a libération contrôlée d'un ou de plusieurs principes actifs peu solubles dans l'eau, gels ainsi obtenus et leur utilisation
FI118415B (fi) Kollageenivalmiste vaikuttavien aineiden säädellyksi vapautumiseksi
FR2924615A1 (fr) Hydrogel cohesif biodegradable.
FR2955258A1 (fr) Composition injectable
EP1587556B1 (fr) Implants injectables a base de ceramique pour le comblement de tissus mous
WO2013079646A1 (fr) Solution aqueuse homogene de chitosane injectable
EP2874672B1 (fr) Hydrogel de chitosane pour la reparation du tissu nerveux
Morparia et al. Recent advancements in applications of alginates in drug delivery, tissue engineering, and biomedical field
EP4121133A1 (fr) Hydrogel hétérogène hybride, procédé de fabrication et utilisation comme implant de comblement non-dégradable in-situ
EP0621776B1 (fr) Composition injectable contenant des microcapsules de collagene
Singh et al. Alginate-based hydrogels: synthesis, characterization, and biomedical applications
Arribada et al. The Use of Polymer Blends in the Treatment of Ocular Diseases. Pharmaceutics 2022, 14, 1431
EP1131111A1 (fr) Implant injectable comprenant des microparticules poreuses
EP3970761A1 (fr) Dispositif médical implantable pour la réparation osseuse

Legal Events

Date Code Title Description
EEER Examination request
FZDE Discontinued