PT90429B

PT90429B - Processo de preparacao de um hidrogel nao reticulado

Info

Publication number: PT90429B
Application number: PT90429A
Authority: PT
Inventors: Jiri Honiger; Laurent Laroche
Original assignee: Inst Nat Sante Rech Med
Priority date: 1988-05-02
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1994-08-31
Also published as: DK212789D0; EP0347267A1; IE63102B1; AU623137B2; DE68913822D1; FR2630638A1; JPH0271751A; IE891416L; EP0347267B1; AU3382089A; CA1340913C; FR2630638B1; CN1037830A; DE68913822T2; PT90429A; ES2062058T3; DK212789A

Description

A presente invenção diz respeito a um processo para a preparação de um hidrogel não reticulado e ãs suas aplicações como objecto para uso médico e/ou cirúrgico tais como tubos, fios, películas, anéis, implantes e análogos, particularmente em oftalmologia.

Foi já proposta, a utilização de polímeros sob a forma de hidrogeles apresentando um teor de ãgua relativamente elevado tendo simultaneamente propriedades mecânicas e ópticas melhoradas (patente de invenção europeia n9 188 110 e patentes de invenção norte-americanas N9 4 379 864 e N9 4 543 371), para aplicações oftálmicas.

Contudo, os compostos descritos nas patentes de invenção norte-americanas n9 4 379 864 e n9 4 543 371 não apresentam um teor de ãgua elevado; estes polímeros perdem, com efeito, as propriedades mecânicas requeridas, particularmente para a sua utilização como implante, quando o teor de ãgua é elevado .

No que diz respeito aos hidrogeles descritos no pedido de patente de invenção europeia n9 188 110, eles não apresentam as qualidades de boa tolerância, particularmente requeridas por um implante, na medida em que as características iõnicas e em particular a electronegatividade do polímero não permitem encarar uma boa tolerância deste.

Por este motivo a requerente procurou por uma outra via uma solução para o problema posto, que é o de fornecer hidrogeles que apresentem uma biocompatibilidade elevada para a sua utilização na preparação de objectos para uso médico ou cirúrgico altamente fiáveis e em particular implantes oculares que permitam obter uma permeabilidade apropriada às diferentes moléculas biológicas, os quais não apresentem, por consequência, os inconvenientes dos implantes conhecidos.

A patente de invenção francesa N2 2 529 464- descreve materiais biocompatíveis sob a forma de fibras ocas ou de membranas. Estes biomaterais são submetidos a uma pluralidade de alongamentos para se obter uma permeabilidade apropriada e apresentam, por este facto, uma estrutura diferente, a saber de membranas ou fibras ocas para hemodiálise e/ou hemofiltração.

A patente de invenção DE-A-2028956 descreve um hidrogel que comporta numerosos grupos ionogénicos, não apresentando o referido hidrogel a biocompatibilidade conveniente pretendida pela requerente.

A requerente descobriu de maneira inesperada, que alguns biomateriais em condições particulares, apresentam vantagens importantes, particularmente no domínio dos implantes oculares.

Constitui, para este efeito, um objectivo da presente invenção proporcionar um hidrogel não reticulado com propriedades mecânicas melhoradas e com um teor de água elevado assim como um processo para a sua preparação que respondam melhor às necessidades da prática do que os hidrogeles da técnica /

anterior, particularmente pelo facto de terem a vantagem de conferir aos ditos hidrogeles um carácter de inércia em relação às células biológicas.

Constitui igualmente um objectivo da presente invenção proporcionar objectos constituídos por ou comportando o referido hidrogel.

A aplicação dos referidos objectos em cirurgia e em medecina constitui igualmente um objectivo da presente invenção.

Entre os referidos objectos, pode-se particularmente citar os implantes oculares que apresentem além do carácter de inactividade em relação às células biológicas;

- as seguintes propriedades ópticas:

. transparência perfeita à luz visível, . absorção dos raios ultra-violetas a 280 nm, . índice de refracção próximo do da córnea,

- as propriedades físico-químicas, tais que:

- alta permeabilidade à água, ao soro fisiológico, às pequenas e médias moléculas, assegurando a migração das substâncias nutritivas para a córnea assim como o conjunto dos metabolitos,

- permeabilidade aos gases dissolvidos (C^, CC^),

- alta hidrofilia, . natureza química desprovida de grupos tóxicos, de metais pesados, de catalisadores que permanecem e de monómeros livres e de dissolvente, . utilização fácil, . estabilidade dimensional, particularmente em uma solução de cloreto de sódio a 0,9$,

- propriedades biológicas particulares, tais como:

. ser não-bioincorporável no meio fisiológico, . ter uma boa resistência ao envelhecimento neste meio, ou seja não apresentar opacificação, de coloração ou de degradação das propriedades físicas.

. apresentar uma boa tolerância tecidular dos locais de implantação no estroma corneano, sem provocar alteraçao do epitélio e do endotélio corneanos, • ter se possível uma fraca afinidade para as proteínas , . ser esterelizável e/ou re-esterilizável.

A presente invenção tem por objectivo um hidrogel não reticulado com um teor de água relativamente elevado, caracterizado pelo facto de ser constituído a partir de uma composição líquida inicial (D) que compreende entre 2 e 50% de um copolímero de acrilonitrilo e de um comonómero olefinicamente insaturado portador de grupos aniónicos, eventualmente salificados, estando a relação molar acrilonitrilo/comonómero compreendida entre 90:10 e 100:0, um dissolvente apropriado e um não-dissolvente apropriado do referido copolímero, estando a relação dissolvente/não-dissolvente compreendida entre 500:1 e 0,5^1 em peso, tendo o referido hidrogel uma estrutura microporosa, uma capacidade iónica compreendida entre 0 e 500 mEq/kg de gel, um teor hídrico compreendido entre 50 e 98% e apresentando uma aptidao para uma deformação permanente sob contracção, mesmo a uma temperatura inferior a 4-0°C.

De acordo com um modo de realização vantajoso do referido hidrogel, a relação molar acrilonitrilo/comonómero está >

.1 de preferência compreendida entre 95:5 θ 99:1·

De acordo com um outro modo de realização vantajoso do referido hidrogel, escolhe-se o dissolvente no grupo que compreende os dissolventes orgânicos polares apróticos e/ou os dissolventes inorgânicos.

Os dissolventes preferidos são os dissolventes conhecidos dos referidos copolímeros, de preferência miscíveis com água; mais espeoifieamente, pode-se citar particularmente a Ν,Ν’-dimetilformamida (DMF), o dimetilsulfóxido (DMSO), a N-metilpirrolidona (aNMP), as soluções concentradas de cloreto de zinco ou de cloreto de cálcio.

Tais dissolventes permitem particularmente a obtenção de hidrogeles cuja estrutura é particularmente apropriada para a aplicação oftalmológica e particularmente para a ceratofacia e para a epiceratofacia.

Os hidrogeles de acordo com a presente invenção têm um teor residual em dissolvente geralmente inferior a 1% e de preferência inferior a 0,1%.

De acordo ainda com um outro modo de realização vantajoso do referido gel, escolhe-se o dissolvente no grupo que compreende a água, as soluções aquosas de sal inorgânico apropriado e as soluções aquosas de sal orgânico apropriado.

De acordo com uma disposição vantajosa deste modo de realização, quando o não-dissolvente é uma solução aquosa de sal, a referida solução tem uma solução compreendida entre 0,5 e 5%, de tal modo que se obtenha na referida composição (D) uma concentração em sal compreendida entre 0,05 θ 1%, de preferência entre 0,05 e 1%.

Os sais inorgânicos e orgânicos preferidos são o cloreto de sódio ou de potássio, o iodato de sódio ou de potássio, o hidrogenocarbonato de sódio ou de potássio, o cloreto de sódio ou de potássio, o periodato de sódio ou de potássio, o nitrato de sódio ou de potássio, o citrato de sódio ou de potássio, o tartarato de sódio ou de potássio, o ascorbato de sódio ou de potássio, o acetato de sódio ou de potássio, o lactato de sódio ou de potássio.

De acordo com uma modalidade desta disposição, a solução aquosa de sal preferida é uma solução de cloreto de sódio.

Le acordo com um outro modo de realização preferido da presente invenção, os grupos aniónicos são escolhidos particularmente entre os grupos sulfonato, carboxilo, fosfato, fosfona^zò e sulfato.

comonómero é com vantagem o metalil-sulfonato de sódio.

Tais hidrogeles, tendo uma carga electronegativa fraca, não apresentam interacção com as células e têm portanto uma tolerância melhorada.

A presente invenção tem igualmente por objectivo um processo para a preparação do hidrogel não reticulado de acordo com a presente invenção, caracterizado pelas seguintes etapas:

a) diminuição da temperatura de uma composição líquida inicial (D) comportando entre 2 e 50# de um copolímero de acrilonitrilo e de um comonómero olefinicamente insaturado portador de grupos aniónicos eventualmente salificados, estando a relaçao molar acrilonitrilo/comonómero compreendida entre 90:

• 10 e 100:0, um dissolvente apropriado e um não-dissolvente apropriado do referido copolímero, estando a relaçao dissolven7

te/não dissolvente compreendida entre 500:1 e 0,5:1 em peso;

(b) imersão do composto durante a gelificação em um primeiro banho apropriado;

(c) depois imersão do hidrogel obtido em pelo menos um segundo banho apropriado, durante um período suficiente para permitir a estabilizaçao do hidrogel.

De acordo com um modo de realização vantajoso do processo segundo a presente invenção, a relação molar acrilonitrilo/comonómero está de preferência compreendida entre 95:5 e 99:1.

Le acordo com um outro modo de realizaçao vantajoso do processo segundo a presente invenção, escolhe-se o dissolvente no grupo que compreende os dissolventes orgânicos polares apróticos e/ ou os dissolventes inorgânicos tais como definidos antes.

Le acordo com um outro modo de realização vantajoso do processo segundo a presente invenção, o não-dissolvente é escolhido no grupo que compreende a água, as soluções aquosas de sal inorgânico e as soluções aquosas de sal orgânico.

De acordo com uma disposição vantajosa deste modo de realização, quando o não-dissolvente for uma solução aquosa de sal, tem uma concentração compreendida entre 0,5 θ 5$, de modo a ter na dita composição (D) uma concentração em sal compreendida entre 0,05 e 1$, de preferência entre 0,05 θ 1$.

A introdução de um não dissolvente e particularmente da solução aquosa de sal apropriada na composição do líquido inicial pode permitir a obtenção directa de um hidrogel cuja estrutura e propriedades estão completamente adaptadas aos

objectos para uso cirúrgico ou médico.

De acordo ainda com um outro modo de realização do processo segundo a presente invenção, o banho da etapa (b) compreende com vantagem pelo menos água e/ou uma solução aquosa de sal igual ou diferente do não-dissolvente, quando este é uma solução aquosa de sal.

De acordo com uma disposição vantajosa deste modo de realização, a imersão da etapa (b) realiza-se em dias etapas, sendo a primeira etapa uma imersão num banho de água fria durante um período apropriado, sendo a segunda etapa uma imersão num banho de àgua à temperatura ambiente durante um período apropriado.

Esta imersão num banho de água fria, durante a gelificação, tem a vantagem de evitar o arrefecimento da superfície do hidrogel em formação, o que o tornaria inutilizável particularmente em oftalmologia; além disso, a imersão do gel num banho de água à temperatura ambiente, permite a mistura completa do dissolvente.

De acordo ainda com um modo de realização do processo segundo a presente invenção, antes da etapa (c) coloca-se o hidrogel sob a forma de um objecto conformado.

De acordo com um modo de realização do processo segundo a presente invenção, o banho da etapa (c) é escolhido no grupo que compreende a água e uma solução aquosa de sal com uma concentração compreendida entre 0,5 θ 5%, igual ou diferente ao não-dissolvente quando este é uma solução aquosa de sal.

De acordo com uma disposição vantajosa deste modo de realização, a imersão da etapa (c) realiza-se a uma temperatura ί' compreendida entre a temperatura ambiente e 70°C.

De acordo ainda com um outro modo de realização vantajoso, antes da etapa de gelificação, prepara-se a composição (D) mediante dissolução do dito copolimero no seio do dissolvente e do não-dissolvente a uma temperatura de dissolução compreendida entre 40°Ce70°C.

De acordo com um outro modo de realização vantajoso da presente invenção, a temperatura de arrefecimento depende do dissolvente e está, com vantagem, compreendida entre -20°C e +20°C.

A etapa (c) do processo para a preparação do hidrogel, a saber a estabilização mediante imersão no seio de uma solução apropriada (sal ou água), permite uma estabilização dimensional do referido hidrogel (processo acelerado de retracção).

A presente invenção tem igualmente por objectivo um objecto para uso médico e/ou cirúrgico, tal como tubo, película, fio, anéis, implante e análogo, caracterizado pelo facto de este ser constituído por e/ou comportar um hidrogel de acordo com a presente invenção.

De acordo com um modo de realização vantajoso da presente invenção o referido objecto tem a forma de um implante ocular.

Os implantes oculares de acordo com a presente invenção encontram aplicação tanto como implante intraocular, epicorneano, corneano assim como nas plásticas orbito-palpebrais e lacrimais.

De acordo com a presente invenção, o dito objecto conformado pode, então, ser esterilizado por qualquer meio aproIU —

priado tal como os raios ultra-violetas, o óxido de etileno ou as radiações ionizantes.

A presente invenção tem igualmente por objectivo um processo para a preparação dos objectos segundo a invenção, caracterizado pelo facto de se conformar um objecto de forma e de dimensão pretendida a partir do hidrogel de acordo com a presente invenção.

De acordo com uma forma de realização vantajosa deste processo o referido objecto é conformado antes da etapa (c) do processo de preparação do hidrogel segundo a invenção. De acordo com uma disposição vantajosa deste modo de realização, prepara-se e conforma-se o hidrogel simultaneamente em um molde apropriado.

De acordo com um outro modo de realização vantajoso deste processo, o referido objecto conforma-se depois da etapa (c) do processo de preparação do hidrogel de acordo com a presente invenção.

De acordo com uma disposição vantajosa deste modo de realizaçao, aquece-se o hidrogel a uma temperatura compreendida entre 50°θ θ 90°C e molda-se em um molde apropriado em duas partes.

De acordo com uma outra disposição deste modo de realização, o referido objecto é conformado mediante maquinagem.

Por maquinagem entende-se tanto a maquinagem mecânica como a maquinagem física (laser U.V.).

De acordo com a presente invenção, quando se conforma o objecto por moldação, o molde é com vantagem composto por duas partes definindo as superfícies côncava e convexa do objecto,

caracterizado pelo facto de as referidas partes serem de material plástico compatível com o dissolvente.

Entre os materiais plásticos utilizados pode-se citar particularmente o poli-oximetileno, as poli-olefinas, as poliamidas, os silicones e o poli-tetrafluoroetileno (PTFE).

Além das disposições anteriores, a presente invenção compreende ainda outras disposições que ressaltarão da descrição que vai seguir-se, que se refere aos exemplos de realização do processo de acordo com a presente invenção e de realização de implantes; assim como um resumo de experiências tanto in vitro como in vivo.

Deve entender-se, contudo, que estes exemplos de preparação, de realização e resumos são dados unicamente a título ilustrativo do processo de acordo com a presente invenção, não constituindo, portanto, de modo algum, uma limitação.

Exemplo 1:

Preparação de um hidrogel de acordo com a presente invenção contendo 78# de água:

1. Composição do líquido inicial (D):

• 9,6# de um copolímero a 90:10 de acrilonitrilo e de metalilsulfonato de sódio (extracto seco), . 86,6# de dimetilformamida (DMF), . 3,8# de cloreto de sódio a 0,9# em água.

2. Preparação da solução inicial:

- Dissolve-se o copolímero sob a forma de extracto seco em DMF a uma temperatura de 70°C, com a ajuda de um miniagitador, durante alguns minutos (5 minutos para 2 gramas de solução, por exemplo) e introduz-se depois o cloreto de sódio

- 12 a 0,9%. Homogeneiza-se com sonotrodo ultra-sónico durante alguns segundos.

3. Vazamento

- Vaza-se a referida solução inicial, preparada de acordo com o processo descrito em 2. sobre um suporte apropriado particularmente uma placa, a uma temperatura de 50°C.

4-. Gelificação

- Arrefece-se o conjunto a uma temperatura de

-15°C e

- mergulha-se imediatamente num banho constituído por 30% de etanol, 0,5% de cloreto de sódio, 69,5% de água, a uma temperatura compreendida entre -10° e -5°C durante 5 minutos·

Após estabilização dimensional, obtém-se um hidrogel que contém 78% de água.

Exemplo 2: Preparação de um hidrogel de acordo com a presente invenção contendo 80% de água:

1. Composição inicial:

. 9% de copolímero de acronitrilo e de metalilsulfonato de sódio (extracto seco), . 81% de dimetilformamida (DMF), . 10% de cloreto de sódio a 0,9% em água.

2. Preparação da solução inicial:

Procede—se de acordo com o protocolo descrito no exemplo 1, com excepção da temperatura de dissolução que é neste caso de 4-0°C.

protocolo da etapa 3 é igual ao descrito no exem— ί

pio 1.

4·. Gelificação;

a) Arrefece-se o conjunto a uma temperatura inferior ou igual a 4°C durante 20 minutos.

b) Imersão;

- Primeira etapa; mergulha-se o conjunto em água a cerca de 0°C - 4°C, durante 5 minutos.

- Segunda etapa; mergulha-se depois o conjunto durante alguns minutos em água à temperatura ambiente, separa-se depois a membrana obtida e mergulha-se durante algumas horas na mesma água.

5. Estabilização; mergulha-se a membrana durante três horas em uma solução de cloreto de sódio a 0,9$.

Exemplo 3: Hidrogel de acordo com a presente invenção contendo 90# de água;

1. Composição inicial:

. 5# de copolímero de acrilonitrilo e de metalilsulfonato de sódio (extracto seco), . 80# de dimetilformamida (DME), . 15# de cloreto de sódio a 0,9# em água

2. Preparação da solução inicial:

Procede-se de acordo com o protocolo descrito no exemplo 1.

As etapas 3· 4. e 5· realizam-se de acordo com o protocolo descrito no exemplo 1.

ι /

Exemplo 4: Hidrogel de acordo com a presente invenção contendo 86,6% de água.

- Composição do líquido inicial (D):

. 9% de homopolímero (poliacrilonitrilo) . 81,1% de DMF . 9,9% de cloreto de sódio a 0,9% em água.

- As etapas seguintes são idênticas às descritas no exemplo 1.

Exemplo 5' Preparação de um implante ocular:

Vaza-se a composição inicial do exemplo 1 directamente sobre um molde apropriado apresentando as seguintes características:

molde utilizado na presente preparação é uma combinação de poliamida/silicone. 0 molde é constituído por um suporte de poliamida 6,6 contendo a parte côncava de elastómero silicónico sem carga. A segunda parte do molde convexa é uma esfera constituída por elastómero/silicone de dureza Shore A 80, tratada em superfície com um silicone sem carga, para melhorar as qualidades da superfície da referida esfera.

A concavidade da primeira parte do molde obtém-se de acordo com o processo de spin-casting com um disco rotativo, especialmente concebido e realizado. A velocidade de rotação do disco, variável e afixada, permite obter a altura desejada de um menisco líquido no interior de um cilindro colocado sobre o disco.

A etapa 4·. é igual à descrita no exemplo 1.

5. Estabilização: mergulha-se o objecto conformado

Ι-J ί

t durante três horas em uma solução de cloreto de sódio a 0,9%.

6. Esterilização: Durante sete minutos com raios ultra-violetas.

Os implantes devem ser controlados tanto do ponto de vista das suas qualidades ópticas e da sua dimensão como da sua tolerância tanto in vitro como in vivo.

Exemplo A: Controlo macroscópico do implante intra-ocular:

Depois de se mergulhar o implante em soro fisiológico, controla-se sob uma lupa binocular (dimensões, relevo, homogeneidade óptica) sobre um fundo negro, com luz incidente. Mede-se a espessura do implante com um micropalpador. Os raios de curvatura medem-se com um leitor de microfichas, modificado, de modo a permitir colocar sob o objectivo uma tina contendo o líquido de imersão e a lentícula. A projecção de perfil da lentícula, colocada sobre o corte médio, foi decalcada e os raios medidos com um compasso.

Os implantes assim preparados e testados têm as seguintes características:

- diâmetro: 6 mm, espessura central da ordem de 0,2 mm.

Exemplo B: Propriedades físico-químicas do implante:

a) Retracção linear:

As medidas foram efectuadas sobre amostras tendo por dimensões iniciais 75 x 25 x 0,8 mm.

A retracção do hidrogel de acordo com a presente invenção é nitidamente mais importante na presença de uma

Υ solução salina (cloreto de sódio a 0,9%), como mostra o quadro I a seguir

QUADRO I

Composição inicial	Retracção	L/L .	100	(%)
da mistura : P/S/NS %	em H₂0	% h₂o	em	soro % h₂o
5,3/83,5/11,2	3,9	94	27,6	86
7,0/82,5/10,5	5,2	91	27,6	82
9,0/81,0/10,0	6,6	88	24,3	81
11,0/80,0/9,0	7,9	86	21,7	80
13,0/79,0/8,0	9,2	85	18,4	79
19,0/75,0/6,0 gelificação rápida	15,7	78	17,0	72
5,1/80,0/14,8	4,8	95	19,7	90

P : Polímero ; S : Dissolvente ; NS : Não dissolvente.

Este fenómeno tem os seus limites e a retracção só se manifesta até uma certa concentração em solutos. Por exemplo, o gel mergulhado na solução de cloreto de sódio a 0,9% (soro fisiológico) apresenta uma retracção de 21,7%. 0 mesmo gel mergulhado em uma solução de cloreto de sódio a 5% apresenta com pouca diferença a mesma retracção de cerca de 23%.

b) permeabilidade à água, ao soro fisiológico, às pequenas e médias moléculas:

Trata—se de uma das propriedades fundamentais dos

materiais aplicáveis à cirurgia refractiva corneana e particularmente aos implantes intracorneanos. Esta permeabilidade é uma consequência essencial para a manutenção da fisiologia corneana, a qual depende particularmente da transparência da córnea. Os fluxos nutritivos e metabólicos, o transporte dos gases dissolvidos (oxigénio e dióxido de carbono), os movimentos da água, não devem ser entravados pela presença da lentícula.

Os implantes de acordo com a presente invenção apresentam, em virtude da sua estrutura particular, uma permeabilidade muito boa.

Mediu-se a permeabilidade à água, ao soro fisiológico e a diversas substâncias dissolvidas, graças a um banco de ensaios constituído por um reservatório munido de um agitador. A membrana ensaida foi colocada de modo estanque ao contacto de um suporte de poliamida 6,6. Separa portanto o reservatório em dois compartimentos: o do soluto - o do filtrado .

Todas as medidas foram efectuadas sobre amostras de hidrogel em copolímero, de acordo com a presente invenção, contendo 80# de água, sob a forma de membranas com uma espes, 2 sura de 0,35 — 0,10 mm e uma superfície de 18 cm . Foram acondicionadas em soro fisiológico. Manteve-se o gradiente de pressão a 20 cm de água.

A permeabilidade às pequenas e médias moléculas foi determinada pelo coeficiente de transmitância K exprimindo a relação das concentrações da substância no filtrado e no soluto para um débito estável e à temperatura ambiente.

xo

C filtrado K =. ---------C soluto

Subs.	Cone. g/l	Débito — 5 2 10 ^J ml/mn.cm .mmHg	Coef. cLe transmitância
água		4,5	—
NaCl (soro)	0,09	3,5	-
ureia	o,7	4,0	1
creatinina	0,05	2,7	0,98
glucose	1,1	2,7	1
vitamina B12	2.10^-2	3,2	1
albumina H	40,0	1,9-1,6	0,4

c) permeabilidade ao oxigénio:

Os ensaios foram efectuados sobre amostras de membrana de hidrogel:

- contendo 80# de água (hidrogel de acordo com a presente invenção),

- e 70# de água, tendo uma espessura compreendida entre 0,15 - 0,25 e 0,57 nm. A permeabilidade ao oxigénio é de:

_ -| -| p

- 56.10 ml/cm /cm.s.mm Hg, para um hidrogel com 80# de água, enquanto é apenas de 29.10 ml/cm /cm.s.mm Hg, para um gel com 70# de água.

d) índice de refracção:

A- s

Foi medido amunrefractómetro de

CARL ZEISS, W-GERMANY). Os resultados estão

II a seguir e dizem respeito às membranas em

reunidos no quadro hidrogel.

QUADRO II

AMOSTRA

ÍNDICE DE REFRACÇÃO

Hidrogel a 85 % H₂0 1,547 Hidrogel a 83 % H₂0 1,550 Hidrogel a 78 % H₂0 1,568

e) absorção da luz (luz visível e ultra-violeta): Esta medida foi realizada sobre amostras do hidrogel de acordo com a presente invenção, contendo 80# de água, por um método espectrofotométrico.

A figura 1 representa a absorção da luz pelo implante.

O eixo das ordenadas representa a absorvância:

A » - log (if/Ii),

Sendo if a intensidade da luz franqueada e

Ii a intensidade da luz inicial.

eixo das abcissas representa o comprimento de onda em nm.

Vê-se que a absorção é total a 280 rum enquanto não há absorção para a luz visível (400 - 700 nm).

f) ensaios mecânicos:

A figura 2 mostra que apesar de um forte teor hídrico, a resistência à tracção é bastante elevada.

eixo das abcissas representa o alongamento em % e o eixo das ordenadas a carga em kg/cm .

A curva A corresponde a um hidrogel com 80% de água.

A curva B corresponde a um hidrogel com 85% de água.

EXEMPLO C: Avaliação in vitro de um hidrogel susceptível de ser utilizado como implante intra-corneano:

- Tecido utilizado:

Endotélio de córnea de embrião de galinha com 14 dias de incubação.

- Materiais:

. Testemunha positiva (tóxica): um disco filtrante (Millipore AP25 1300) impregnado com uma solução de fenol com 64 mg/litro no meio de cultura (ph 1/100);

. Testemunha negativa (não tóxica): Termanose (Lux corpo.) plástico tratado pelas culturas de células (THX).

. Um hidrogel de acordo com a presente invenção (80% a 90% de água) esterilizado com U.V. e tindalizado no momento de utilização (Hl).

. Uma membrana de poliacrilonitrilo com 22 yim de espessura para hemofiltração (Hospal) (H2).

. Técnica de cultura:

meio de cultura é o DMEM misturado V/V com gelose e suplementado com 10% de soro fetal de vitela. Os fragmentos /

de córnea inteira são cultivados face endotelial em contacto com os diferentes materiais e testemunhas.

- Critérios de avaliação:

Todas as medidas são efectuadas sobre um mesmo lote de 24 explantes para cada tipo de tecido e cada material, após 7 dias de cultura. Mede-se quantativamente as três propriedades seguintes: multiplicação, migração e adesão celular para uma medida da superfície de migração das células e uma contagem de células desta cortina de migração.

• Multiplicação e migração celulares:

Os resultados são expressos pela densidade celular em função da superfície de migração.

. A adesão celular:

Utiliza-se uma técnica de sensibilidade das células à tripsina, o que permite calcular a percentagem de células desprendidas em função do tempo e estabelecer a curva correspondente. A partir desta curva, define-se matematicamente um índice estático de adesão (ISA) que é o produto da área (A) compreendida entre a curva e o eixo dos x e o número total de células. Os resultados são expressos pela área da curva em função do ISA.

- Resultados e interpretação:

Os resultados estão resumidos no quadro III a seguir:

— d/. —

QUADRO III

	N° de células	1	dC	A	ISA χ 10⁶
THX	8150^3000	4,9-1,8	1800^1000	4ó00±600	0,36±0,l
PH1/100	8100^3500	2,6±0,8	3000^350	4900±100	0,4±0,l
Hl	1660-3Í24-5	6,6±0,4	2500^118	2500^315	0;42±0,06
H2	39700^7000	23±9	1730^100	5170^300	205^0,9

A testemunha tóxica (ph 1/100) encontra-se na zona limite do diagrama de multiplicação e de migração. Apresenta uma ligeira toxicidade em relação ao endotélio da córnea e permite uma adesão celular muito medíocre.

A testemunha não tóxica permite uma multiplicação muito ligeira das células endoteliais da córnea que aderem muito fracamente à sua superfície.

H2 favorece uma forte migração do endotélio e, por consequência, uma fraca adesão.

Hl permite uma multiplicação das células endoteliais superior à da testemunha negativa e mostra uma adesão celular nitidamente superior à de todos os outros materiais o que é muito bem demonstrado pela figura 3 (# de células desprendidas em função do tempo), na qual o eixo das abcissas representa o tempo em minutos e o eixo das ordenadas representa a percentagem de células desprendidas. Nesta figura, a curva (1) corresponde à H2, a curva (2) à testemunha tóxica, a curva (3) ao composto de acordo com a presente invenção, a curva (4) à testemunha não tóxica e a curva (5) ao PVC.

Exemplo D: Ensaio de tolerância corneana ”in vivo”:

Implantes em copolímeros de acordo com a presente invenção, foram implantados unilateralmente nas córneas de seis gatos e nove macacos.

Estas implantações permitiram avaliar a biocompatibilidade dos implantes e sua transparência.

A técnica operatória faz apelo quer a uma dissecação lamelar intra-estromal, quer, quando possível, a uma dissecação lamelar ao micro-ceratoma de BARRAQUER. 0 micro-ceratoma de BARRAQUER para ser realizável necessita a fixação do globo ocular com um anel pneumático. Esta dissecação tem a vantagem de seccionar na totalidade a membrana de Bowman e permitir a deformação das camadas anteriores da córnea sobre o implante.

1. Implantação no gato:

As dissecações lamelares foram efectuadas com um dissecador manual.

. Protocolo experimental:

A anestesia geral efectua-se mediante injecção sub-cutânea de cetamina (cerca de 50 mg/kg de peso) e instila-se sistematicamente oxibuprocaína no olho.

Realizou-se uma incisão ligeiramente arciforme com uma concavidade interna igual a 0,25 mm de profundidade e com 2 mm no interior do limbo ao longo de cerca de 8 mm de comprimento. Esta incisão exige a utilização de uma faca micrométrica, com lâmina de diamante. Continua-se a dissecação lamelar com dissecador Beaver e com dissecador de Paufique ao longo de cerca de 9 a 10 mm

Os implantes intraoculares são colocados no lugar graças a uma espátula metálica. As estruturas são realizadas com monofilamento 10/0 de poliamida e deixadas no lugar durante 10 dias.

Depois da colocação dos implantes no lugar, instila-se quotidianamente no olho operado um colírio contendo dexametasona e neomicina durante um mês.

Os gatos são examinados quotidianamente durante toda a experiência.

. Características técnicas dos implantes:

- a capacidade hídrica dos implantes é de 80% de água. - os implantes têm um diâmetro compreendido entre

5,5 β 6,3 mm, estando a sua espessura compreendida entre 0,20 e 0,26 mm.

. Os resultados observados no gato são uma boa tolerância da ceratoprótese, sem necrose da cárnea receptora.

2. Implantação no primata:

. Protocolo experimental:

Foram operados nove macacos papio cynocephalus fêmeas (babuínos).

Em três casos, efectuou-se uma dissecação lamelar de acordo com uma técnica idêntica à descrita para o gato; trata-se, com efeito, de macacos de pequeno tamanho, que não permitem a fixação do globo com um anel pneumático. Nos outros seis casos, a dissecação lamelar com micro-ceratoma foi possível.

Características técnicas dos implantes:

/

a capacidade hídrica dos implantes é de 60, e 80% de água;

- o diâmetro dos implantes está compreendido entre 4,8 e 7 mm;

- a espessura dos implantes está compreendida entre 0,16 e 0,27 mm.

• Resultados:

A transparência da córnea e a transparência do implante foram notáveis.

Sobressai assim da descrição anterior que a presente invenção não se limita de modo nenhum a estes processos de realização, de utilização e de aplicação qua acabam de ser descritos de modo mais específico: pelo contrário engloba todas as variantes que possam vir ao espírito do técnico na matéria sem sair do quadro, nem do alcance da presente invenção.

Claims

1.- Processo para a oreoaração de um hidrogel não reticulado com um teor de ãgua relativamente elevado, caracterizado pelo facto:

a) de se baixar a temperatura de uma composição liquida inicial (D) compreendendo entre 2 e 50% de um copolímero de ac, o nitrilo e de um comonómero olefinicamente insaturado comportando grupos aniónicos eventualmente salificados, estando a relaçao mola. acrilonitrilo/comonómero compreendida entre 50:10 e 100:0, um dissolvente apropriado e um não-dissolvente apropriado do ° copolímero, estando a relação díssolvente/não-dissoivente cornprendida entre 500:1 e 0,5:1 em peso^-,

b) de se submeter o produto em curso de gelificação a uma bad original ;

ί imersão em um primeiro tenho propriado; e

c) de se submeter em seguida o hidrogel assim obtido a uma imersão em um segundo banho apropriado, durante um intervalo de tempo suficiente para permitir a estabilização do hidrogel, tendo o hidrogel assim obtido uma estrutura microporosa, uma capa cidade iónica compreendida entre 0 e 500 mEq/kg de gel, um teor hídrico compreendido entre 50 e 98% e apresentando uma aptidão para uma deformação permanente sob contracção, mesmo a uma temperatura inferior a 40°C.

2. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a relação molar acrilonitrilo/comonómero estar de preferência compreendida entre 95:5 e 99:1.

3, - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado peio facto de se escolher o dissolvente no grupo que compreende os dissolventes orgânicos polares aprótioos e os dissolventes inorgânicos.

^u.- Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado ceio facto de se escolher o não-dissolvente no grupo que compreenda a água, as soluções aquosas de sai inorgânico e as soluções aquosas de sai orgânico.

5.- Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações ,, oBIGINAV

1 a 4, caracterizado pelo facto de quando o não-dissolvente for uma solução aquosa de sal, esta tenha uma concentração compreendida entre 0,5 e 5%, de maneira que a referida composição (D) tenha uma concentração em sal compreendida entre 0,03 e 1%, de preferência entre 0,05 e 1¾.

6. - Processo de acordo com a reivindicação 4 ou a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de o não-dissolvente ser uma solução de cloreto de sódio.

7. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações

1 a 5, caracterizado pelo facto de se escolher os grupos aniónicos particularmente entre os grupos sulfonato, carboxilo, fosfato, fosfonato e sulfato.

3.- Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado peio facto de o banho da etapa (b) compreender, com vantagem, peio menos ãgua e/ou uma solução aquosa de sal igual ou diferente ao não-dissolvente quando este ultimo for uma solução aquosa de sal.

9.- Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de a imersão da etapa (b) ser realizada em duas etapas, sendo a primeira etapa uma imersão em um banho de ãgua fria duran t e um intervalo de tempo aporpriado e sendo a segunda etapa uma

-29,' imersão em um banho de água à Temperatura ambiente durante um intervalo de tempo apropriado.

10. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações

1 a 9, caracterizado pelo facto de, antes da etapa (c), se colocar o hidrogel sob a forma de um objecto moldado.

11. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo facto de se escolher o banho da etapa (c) no -grupo que compreende ãgua e uma solução aquosa de sal com uma concentração compreendida entre 0,5 e 5%, igual ou diferente ao não-dissolvente quando este ultimo for uma solução aquosa de sal.

12. - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de se realizar a imersão da etapa (c) a uma temperatura compreendida entre a temperatura ambiente e 70°C.

13. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações

1 a 12 , caracterizado pelo facto de, antes da etapa de gelificação se preparar a composição (D) mediante dissolução do referido copolímero no seio do dissolvente e do não-dissolver.re, a uma ramoerarura de dissolução compreendida entre 4Q°c e 70°C.

14,- Processo de acordo com uma qualcuer das reivindicaçõe_;

LiAij ORIGINAL

1 a 13, caracterizado peio depender do dissolvente e entre -20°C e +20°C.

facto de a temperatura de arrefecimento de estar compreendida , com vantagem,

15.- Processo para a fabricação de um objecto para uso medico e/ou cirúrgico, tal como um tubo, uma película, um fio, um anel, um implante ou similar, particularmente um implante ocular, caracterizado pelo facto de se conformar um objecto com a forma e as dimensões pretendidas a partir do hidrogel obtido de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 7.

15.- Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de se poder esterilizar o objecto obtido por qualquer meio apropriado, tal como raios ultra-violetas, o óxido de etileno ou irradiações ionizantes.

17.- Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de se conformar o referido objecto antes da etapa (c) do processo de preparação do hidrogel de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 14.

13.- Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo facto de se preparar e conformar simultaneamente o hidrogel em um molde apropriado.

BAD ORIGINAL

19.- Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de se conformar o referido objecto depois da etapa (c) do processo de preparação do hidrogel de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 14.

20. - Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo facto de se aquecer o hidrogel a uma temperatura compreendida entre 50° e 90°C e de se moldar em um molde apropriado em duas partes.

21. - Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo facto de se conformar o referido objecto por maquinagem.

22. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 15 a 20, caracterizado pelo facto de quando o objecto for confor mado por moldação, o molde ser com vantagem constituído por duas partes definindo as superfícies côncava e convexa do objecto, sendo as referidas partes de material plãstico compatível com o dissolvente,