ИМПЛАНТАТ ДЛЯ ПОДКОЖНОГО ИЛИ ВНУТРИКОЖНОГО ВВЕДЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК A61L27/58 A61K9/19 

Изобретение относится к имплантату для подкожного или внутрикожного введения, предназначенному для использования в восстановительной или пластической хирургии человека и в эстетической дерматологии, для заполнения морщин, морщинок, кожных углублений, угревых рубцов и других шрамов, а также в одонтостоматологии для заполнения десен.

Вплоть до сегодняшнего дня с этой целью было использовано определенное число продуктов. Каждый продукт обладает преимуществами и недостатками.

Легко используемым является силиконовый гель (или силиконовое масло). Однако установлено, что после инъекции наблюдается миграция силиконовых капелек в ткани, расположенных под точкой инъекции, за счет простой силы тяжести. Силикон часто является причиной хронического воспаления, образования гранулом и даже поздних аллергических реакций. Силикон не подвергается биологическому разрушению, и его зачастую находят в печени.

Тефлоновая паста представляет собой суспензию частиц политетрафторэтилена (диаметр 10-100 мкм) в глицерине. В многочисленных случаях этот продукт провоцирует серьезные, тяжелые и хронические инфекции, и для большинства пациентов требуется его извлечение по истечении нескольких месяцев из кожных и подкожных тканей. Также было доказано, что маленькие частицы политетрафторэтилена могут быть обнаружены в печени.

В последние десять лет очень широко используют коллагеновые суспензии. Однако результаты являются довольно неудовлетворительными в том отношении, что коллаген рассасывается за 1-3 месяца. Также примерно у 2% пациентов отмечают аллергические реакции. Наконец, нужно заметить, что коллаген является бычьим коллагеном.

Что касается биологических образцов самого пациента, то идея, безусловно, интересная, но клиническое испытание показало неудачу реимплантации жировых клеток, которые абсорбируются и исчезают за несколько недель.

Другая система заключается в добавлении плазмы пациента в желатин коллагена бычьего и свиного происхождения. Результаты еще более неудовлетворительные, и продукт имеет животное происхождение.

Гиалуронатные гели являются хорошей альтернативой вследствие их биологической совместимости и отсутствия токсичности. Кроме того, их широко используют в глазной хирургии. Однако их быстрая биологическая резорбируемость (максимум 2 месяца) делает их неэффективными для использования в пластической хирургии.

Биопластики представляют собой полимеризованные силиконовые частицы (диаметр 70-140 мкм), диспергированные в поливинилпирролидоне. Продукт должен быть извлечен, принимая во внимание хроническое воспаление и реакции отторжения, которые он провоцирует.

Известны микросферы полиметилметакрилата (ПММА) диаметром 20-40 мкм в виде суспензии либо в растворе желатина, либо в растворе коллагена. ПММА не подвергается биологическому разрушению, но недостает времени, необходимого для того, чтобы лучше узнать, что дает этот имплантат спустя 5 или 6 лет. Кроме того, вектором остается раствор коллагена бычьего происхождения с проблемами аллергии, которые для него известны.

Целью изобретения является устранение недостатков известных продуктов.

Согласно изобретению используют микросферы или микрочастицы, образованные нейтральным полимером, выбираемым из-за его безвредности и уже широко используемым в фармацевтической промышленности, причем его вводят либо перорально, либо парентерально.

Имплантат согласно изобретению сочетает удобство применения без предварительных манипуляций, возможность введения продукта шприцем, резорбируемость, в течение контролируемого времени, полимера в качестве векторного геля, отсутствие аллергичности продукта, которое делает ненужным предварительный тест.

Микросферы или микрочастицы должны обладать контролируемой биологической резорбируемостью, обеспечивающей время резорбируемости от 1 до 3 лет. Это означает, что полимер после инъекции in situ разрушается до низкомолекулярных соединений, которые удаляются из организма за счет естественных процессов. Ни в коем случае нерезорбирующийся имплантат не является желательным. Речь идет всегда об инородном теле, введенном в живую ткань.

Микросферы или микрочастицы суспендируют в геле. Они должны иметь диаметр более 5 мкм, и предпочтительно более 20 мкм, чтобы их не абсорбировали макрофаги. Они должны иметь диаметр менее 150 мкм, и предпочтительно менее 40 мкм, чтобы, с одной стороны, их можно было вводить путем инъекции с помощью тонкой иглы, и, с другой стороны, не создавать гранулезных скоплений под пальцем.

По существу два класса полимеров отвечают вышеприведенному определению: поликапролактоны (и в особенности поли-ε-капролактоны), так же, как полилактиды (полимеры молочной кислоты или PLA), полигликолиды (полимеры гликолевой кислоты или PGA) и их сополимеры (сополимеры молочной кислоты с гликолевой кислотой или PLAGA).

Принимая во внимание уже осуществленные многочисленные исследования и широкую известность продуктов, в плане изготовления микросфер и резорбируемости, оказывается предпочтительным использование смеси полимера молочной кислоты (PLA) с сополимером молочной кислоты с гликолевой кислотой (PLAGA). Пропорции каждой из этих двух кислот позволяют определять остаточное действие продукта.

Многочисленные опыты также подводят к предпочтению полимера, представляющего собой полимер L-молочной кислоты (кристаллический), полимер D-молочной кислоты (аморфный) или смесь полимеров этих двух кислот. Его молекулярная масса, рассчитанная путем вискозиметрии, предпочтительно составляет от 70000 до 175000 Дальтон, и предпочтительно от 120000 до 170000 Дальтон, внутренняя вязкость составляет 3-4 дл/г, и предпочтительно от 3,35 до 3,65 дл/г, удельное вращение составляет от -150^o до -160^o, температура плавления составляет 178,0-190,1^oC, теплота плавления составляет 85,0-90,0 Дж/г, количество остаточных растворителей менее 0,01%, и доля остаточного мономера (молочная кислота) менее 0,1%. Такой продукт выпускается фирмой PURAC BIОCHEM в Горинхеме (Нидерланды).

Биологически резорбирующиеся синтетические полимеры уже около пятнадцати лет исследуют под руководством Michel VERT, руководителя научно-исследовательских работ в C.N.R.S. Первые клинические применения PLA начаты в 1981 г. для различных показаний в лицевой травматологии. Полимеры молочной кислоты ныне систематически применяются в рамках биологически резорбирующихся хирургических имплантатов. Применение в медицине PLA на сегодняшний день разнообразно и обширно (операции на костях, челюстно-лицевая хирургия, фармакологические препаративные формы с контролируемым высвобождением: имплантаты, микросферы, наносферы, вакцины).

Разрушение полимеров молочной кислоты и/или гликолевой кислоты в биологической среде происходит исключительно по химическому механизму неспецифического гидролиза. Продукты этого гидролиза затем трансформируются в процессе обмена веществ, потом удаляются из человеческого организма. Химический гидролиз полимера является полным; он протекает тем быстрее, чем лучше выражен аморфный характер полимера и чем ниже молекулярная масса. Таким образом, время резорбируемости можно регулировать путем воздействия на состав смеси и/или на молекулярную массу полимера или полимеров. Биологическая совместимость полимеров PLA и PLAGA делает их превосходными основами для клеточного роста и тканевой регенерации.

Микросферы или микрочастицы включены в гель. Этот гель, используемый в качестве вектора для поддерживания микросфер или микрочастиц в виде гомогенной суспензии, резорбируется примерно за 2 месяца, что соответствует времени, необходимому для создания фиброзов вокруг микросфер или микрочастиц. Он главным образом состоит из воды для приготовления препарата для инъекции и гелеобразующего компонента, разрешенного для инъекции: производных целлюлозы, и в особенности карбоксиметилцеллюлозы (CMC), в концентрации 0,1-7,5 мас. %, и предпочтительно 0,1-5,0 мас.%. Также можно прибегать к использованию гидроксипропилметилцеллюлозы (НРМС), которую обычно применяют для внутриглазной инъекции в рамках операций на катаракте. Также можно использовать синтетическую гиалуроновую кислоту, применяемую для внутриглазных инъекций и подкожных инъекций. Можно также использовать эфиры молочной кислоты, эфиры капроновой кислоты и т.д.

Получение хорошей дисперсии микросфер или микрочастиц и гомогенность геля обеспечиваются использованием поверхностно-активного вещества, выбираемого по его безвредности и его разрешенному применению подкожно или внутрикожно. Используют полиоксиэтиленсорбитанмоноолеат (находящийся в продаже под названием Твин 80) или плуроновую кислоту.

Продукт может находиться в предварительно заполненных стерильных шприцах, готовых к употреблению и снабженных иглой, или во флаконах со стерильной суспензией. Он может также находиться во флаконе, содержащем лиофилизат, к которому приложена ампула со стерильной водой (вода для приготовления препарата для инъекции), или в предварительно заполненном шприце с двумя отделениями, из которых одно содержит лиофилизат микросфер или микрочастиц, а другое содержит воду для приготовления препарата для инъекции.

Имплантат не требует испытания на аллергическую реакцию. Он не содержит никакого продукта животного происхождения.

Протокол получения имплантата в случае готовой к употреблению суспензии микросфер описывается ниже.

А. Получение микросфер полимера молочной кислоты. Используют классический способ выпаривания растворителя или способ, называемый контролируемой преципитацией, или любой другой способ, позволяющий получать микросферы желательного размера.

Б. Получение геля с вязкостью, достаточной для поддерживания микросфер в виде суспензии. Эту вязкость меняют в зависимости от гранулометрии микросфер и количества диспергированных в геле микросфер. Это количество составляет 50-300 г/л, и предпочтительно 60-200 г/л.

В. Распределение геля в шприцы или во флаконы в контролируемой атмосфере (класс 10⁴).

Г. Стерилизация флаконов или шприцев, или использование способа, делающего конечный продукт пригодным для введения путем инъекции подкожно.

Ниже описывается протокол получения лиофилизированных микрочастиц PLA, когда речь идет о полимере L, полимере D или их смеси:
А. Криоизмельчение PLA в атмосфере газообразного азота, пропускаемого через фильтр с размерами пор 0,22 мкм, при температуре ниже -80^oС, на сите для просеивания с размером отверстия в свету 100 мкм.

Б. Просеивание микрочастиц через сито из нержавеющей стали с размером отверстия в свету 100 мкм.

В. Приготовление среды для лиофилизации, включающее растворение при перемешивании CMC (гелеобразующий компонент), апирогенного маннита (криозащитный агент) и полисорбата (поверхностно-активное вещество) в воде для приготовления препарата для инъекции, фильтрация полученного раствора через фильтр с размером пор 0,22 мкм в атмосфере азота, пропускаемого через фильтр с размером пор 0,22 мкм, и стерилизация в автоклаве в течение 20 минут при температуре 121,5^oC.

Г. Распределение микрочастиц по 100 мг на флакон с номинальной емкостью 4 мл.

Д. Распределение среды для лиофилизации по 1,05±0,05 г во флаконы, содержащие уже микрочастицы полимера молочной кислоты.

Е. Диспергирование микрочастиц в среде для лиофилизации с помощью системы для диспергирования ультразвуком, чтобы получить гомогенную суспензию.

Ж. Предварительное закупоривание флаконов с помощью пробок с пиллерсами (специфические для лиофилизации), быстрое замораживание до температуры ниже -70^oC, хранение замороженных флаконов при температуре ниже -40^oC и, наконец, лиофилизация и автоматическое закупоривание флаконов.

З. Укупорка колпачками и тестирование на просвет флаконов перед стерилизацией путем γ-облучения.

Разумеется, можно комбинировать вышеописанные способы работы, например, для получения готовой к употреблению суспензии микрочастиц или лиофилизата микросфер, причем микрочастицы или микросферы образованы любым из вышеуказанных полимеров и их смесями.

Пример 1
2 г PLA растворяют в 20 мл органического растворителя (этилацетат). Этот раствор диспергируют в 100 мл воды, содержащей 5 г полиоксиэтиленсорбитанмоноолеата. Умеренное перемешивание на мешалке типа Vortex продолжают вплоть до испарения растворителя и образования микросфер со средним диаметром 40 мкм. Образовавшиеся микросферы рекуперируют путем осаждения, фильтрования и высушивания. Затем их вводят в гель, состоящий из воды и CMC (0,5 мас.%). После умеренного перемешивания осуществляют распределение.

Пример 2
2 г PLA растворяют в 20 мл органического растворителя (дихлорметилен). Этот раствор диспергируют в 100 мл воды, содержащей 5 г полиоксиэтиленсорбитанмоноолеата. Умеренное перемешивание на мешалке типа Vortex продолжают вплоть до испарения растворителя и образования микросфер со средним диаметром 80 мкм. Образовавшиеся микросферы рекуперируют путем осаждения, фильтрования и высушивания. Затем их вводят в гель, состоящий из воды и CMC (0,5 мас.%). После умеренного перемешивания осуществляют распределение.

Пример 3
2 г PLA растворяют в 20 мл органического растворителя (хлороформ). Этот раствор диспергируют в 100 мл воды, содержащей 5 г полиоксиэтиленсорбитанмоноолеата. Умеренное перемешивание на мешалке типа Vortex продолжают вплоть до испарения растворителя и образования микросфер со средним диаметром 50 мкм. Образовавшиеся микросферы рекуперируют путем осаждения, фильтрования и высушивания. Затем их вводят в гель, состоящий из воды и НРМС (1 мас.%). После умеренного перемешивания осуществляют распределение.

Пример 4
Осуществляют криоизмельчение 600 г полимера молочной кислоты до конечной гранулометрии от 20 до 100 мкм при медиане 40 мкм. Эти микрочастицы распределяют по 100 мг на флакон.

Готовят 6,5 кг среды для лиофилизации путем растворения 97,5 г натриевой соли CMC, 276,25 г апирогенного маннита и 6,5 г полисорбата 80 в достаточном до 6,5 л количестве воды для приготовления препарата для инъекции. Эту среду распределяют по 1 г на флакон.

С продуктами примеров 1-4 провели опыты на животных (безволосые мыши и новозеландские кролики). Результаты являются идентичными, и в течение первых двух месяцев, начиная с восьмого дня после инъекции, наблюдают появление гигантских клеток, окружающих в виде сетки кристаллы полимера молочной кислоты, затем их трансформацию путем создания фиброза, который восстанавливает подкожную ткань.

Изобретение относится к медицине, а именно к восстановительной или пластической хирургии и эстетической дерматологии. Имплантат для подкожного или внутрикожного введения человеку в виде инъекции состоит из биологически разрушающихся микросфер или микрочастиц в виде суспензии в геле, где указанные микросферы или микрочастицы состоят по крайней мере из одного полимера, выбранного из полимеров молочной кислоты, полимеров гликолевой кислоты и сополимеров молочной кислоты с гликолевой кислотой. Имплантат может быть получен в виде лиофилизата, способного при добавлении воды для инъекции восстанавливаться до инъекционного имплантата. Имплантат обладает резорбируемостью в течение 1-3 лет, не вызывает аллергических реакций. 2 с. и 8 з.п.ф-лы.

1. Инъекционный имплантат для подкожного или внутрикожного введения человеку в виде инъекции, состоящий из биологически разрушающихся микросфер или микрочастиц в виде суспензии в геле, при том, что указанные микросферы или микрочастицы состоят по крайней мере из одного полимера, выбранного из полимеров молочной кислоты, полимеров гликолевой кислоты и сополимеров молочной кислоты с гликолевой кислотой. 2. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что содержание микросфер или микрочастиц в геле составляет 50-300 г/л, предпочтительно 60-200 г/л. 3. Имплантат по п.1 или 2, отличающийся тем, что микросферы или микрочастицы имеют средний диаметр 5-150 мкм, предпочтительно 20-40 мкм. 4. Имплантат по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что микросферы или микрочастицы биологически разрушаются за период 1-3 года. 5. Имплантат по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что указанным полимером является полимолочная кислота, выбранная из поли-L-молочной кислоты, поли-D-молочной кислоты и их смесей. 6. Имплантат по п.5, отличающийся тем, что полимолочная кислота характеризуется молекулярной массой 70000-175000 Дальтон, предпочтительно 120000-170000 Дальтон, внутренней вязкостью 3-4 дл/г, предпочтительно 3,35-3,65 дл/г, процентным содержанием остаточного мономера менее 0,1%, и процентным содержанием остаточных растворителей менее 0,01%. 7. Имплантат по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что гель включает в качестве гелеобразующего компонента главным образом карбоксиметилцеллюлозу (CMC) или гидроксипропилметилцеллюлозу (НРМС) в концентрации 0,1-7,5 мас.%, предпочтительно 0,1-5,0 мас.%. 8. Имплантат по любому из пп.1-7, используемый в восстановительной или пластической хирургии и в эстетической дерматологии для заполнения морщин, морщинок, кожных трещин, рубцов от угрей и других шрамов, а также в стоматологии для заполнения десен. 9. Лиофилизат, получаемый путем лиофилизации инъекционного имплантата по любому из пп.1-7 и способный восстанавливаться до инъекционного имплантата для подкожного или внутрикожного введения за счет добавления воды для инъекции. 10. Лиофилизат по п.9, используемый в восстановительной или пластической хирургии человека и в эстетической дерматологии для заполнения морщин, морщинок, кожных трещин, рубцов от угрей и других шрамов, а также в стоматологии для заполнения десен.