BR112017026972B1 - COMPOSITION OF SEALANT, ITS METHOD OF MANUFACTURE AND USE, CURED COMPOSITION, METHOD FOR ADHERING OR SEALING FABRIC - Google Patents
COMPOSITION OF SEALANT, ITS METHOD OF MANUFACTURE AND USE, CURED COMPOSITION, METHOD FOR ADHERING OR SEALING FABRIC Download PDFInfo
- Publication number
- BR112017026972B1 BR112017026972B1 BR112017026972-4A BR112017026972A BR112017026972B1 BR 112017026972 B1 BR112017026972 B1 BR 112017026972B1 BR 112017026972 A BR112017026972 A BR 112017026972A BR 112017026972 B1 BR112017026972 B1 BR 112017026972B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- composition
- prepolymer
- mol
- substituted
- ester
- Prior art date
Links
Abstract
COMPOSIÇÃO DE SELANTE. A presente invenção se refere a uma composição com propriedades adesivas e selantes aprimoradas, a qual compreende a) um pré-polímero compreendendo uma unidade polimérica da fórmula geral (-A-B-)n, em que A representa um éster substituído ou não substituído, B representa um éster de ácido substituído ou não substituído, compreendendo no mínimo duas funcionalidades de éster de ácido, e n representa um inteiro maior do que 1; em que o teor de anidridos enxertados na composição é de menos de 0,05 mol/mol de poliácido.SEALANT COMPOSITION. The present invention relates to a composition with improved adhesive and sealant properties, which comprises a) a prepolymer comprising a polymeric unit of the general formula (-A-B-)n, in which A represents a substituted or unsubstituted ester, B represents a substituted or unsubstituted acid ester comprising at least two acid ester functionalities, and n represents an integer greater than 1; wherein the content of grafted anhydrides in the composition is less than 0.05 mol/mol polyacid.
Description
[0001] A presente invenção se refere a uma composição, um método de fabricação da composição, um método de cura da composição, uma composição curada obtenível a partir do mesmo, utilizações da composição e métodos de utilização da composição.[0001] The present invention relates to a composition, a method of manufacturing the composition, a method of curing the composition, a cured composition obtainable therefrom, uses of the composition and methods of using the composition.
[0002] Tipicamente, cirurgia de coração aberto depende de um fechamento à base de sutura ou ligação de estruturas cardiovasculares. No entanto, isto pode ser tecnicamente desafiador devido à fragilidade do tecido infantil jovem e do tecido adulto doente ou danificado, levando a tempos operatórios mais longos, aumento do risco de complicações de sangramento ou deiscência, e portanto piores resultados. Além do mais, é necessário bypass cardiopulmonar (em inglês, CPB) para cirurgia de coração aberto, e isto tem efeitos adversos significativos, incluindo uma resposta inflamatória e potenciais complicações neurológicas.[0002] Typically, open-heart surgery relies on a suture-based closure or ligation of cardiovascular structures. However, this can be technically challenging due to the fragility of young infant tissue and diseased or damaged adult tissue, leading to longer operative times, increased risk of bleeding complications or dehiscence, and therefore worse outcomes. Furthermore, cardiopulmonary bypass (CPB) is required for open-heart surgery, and this has significant adverse effects, including an inflammatory response and potential neurological complications.
[0003] Apesar de terem surgido recentemente intervenções à base de cateter para o fechamento de defeitos cardíacos tais como defeitos septais atriais e ventriculares (ASDs e VSDs) em um esforço para reduzir a invasividade dos procedimentos, os principais desafios continuam sendo a fixação de dispositivos dentro do coração batendo. Especificamente, a fixação de dispositivos para o fechamento à base de cateter de defeitos cardíacos septais atualmente se baseia em meios mecânicos de preensão de tecido. Isto pode causar danos a estruturas críticas, tais como válvulas cardíacas ou tecido de condução especializado. Além do mais, se existirem margens de tecido inadequadas em torno dos defeitos, a prótese pode se deslocar, danificando as estruturas vizinhas e além disso deixando defeitos residuais, limitando a apli-cação do dispositivo. Portanto, os métodos referidos somente podem ser aplicados em pacientes selecionados, dependendo da localização anatômica e do formato geométrico do defeito.[0003] Although catheter-based interventions have recently emerged for the closure of cardiac defects such as atrial and ventricular septal defects (ASDs and VSDs) in an effort to reduce the invasiveness of the procedures, the main challenges remain the fixation of devices inside the beating heart. Specifically, the fixation of devices for catheter-based closure of septal heart defects currently relies on mechanical means of tissue grasping. This can cause damage to critical structures such as heart valves or specialized conduction tissue. Furthermore, if there are inadequate tissue margins around the defects, the prosthesis may shift, damaging neighboring structures and furthermore leaving residual defects, limiting the application of the device. Therefore, the referred methods can only be applied in selected patients, depending on the anatomical location and geometric shape of the defect.
[0004] Selantes de tecidos moles e complacentes que curam rapidamente, têm propriedades de selantes significativas, são biocompatí- veis e funcionam na presença de sangue, oferecem uma potencial solução. Podem ser usados para ligar juntas superfícies de tecidos ou dispositivos prostéticos a tecido sem a necessidade de fixação ou aprisionamento mecânico, deste modo evitando compressão e erosão de tecido, e também podem ser utilizadosprocedimentos cirúrgicos minimamente invasivos. Os materiais referidos podem encontrar uma ampla gama de aplicações não somente em reparo cardíaco minima-mente invasivo, mas também no reparo de tecidos moles potencialmente com mínima cicatrização e dano. Por exemplo, em cirurgia vascular, anastomose à base de sutura nem sempre resulta em uma vedação hemostática instantânea, e podem criar irregularidades no en- dotélio que predispõem a trombose. Além do mais, a presença de suturas permanentes pode provocar uma reação de corpo estranho com inflamação e cicatrização adicionais no sítio de reparo, as quais podem aumentar4 o risco de oclusão tardia de vasos. Os selantes de te-cido podem realizar os reparos referidos com uma vedação instantânea e com mínima cicatrização ou dano tecidual.[0004] Soft tissue and compliant sealants that cure quickly, have significant sealant properties, are biocompatible and work in the presence of blood, offer a potential solution. They can be used to bond tissue surfaces or prosthetic devices to tissue together without the need for mechanical fixation or entrapment, thereby preventing tissue compression and erosion, and they can also be used for minimally invasive surgical procedures. The referred materials can find a wide range of applications not only in minimally invasive cardiac repair, but also in soft tissue repair with potentially minimal scarring and damage. For example, in vascular surgery, suture-based anastomosis does not always result in an instantaneous hemostatic seal, and can create irregularities in the endothelium that predispose to thrombosis. Furthermore, the presence of permanent sutures can provoke a foreign body reaction with additional inflammation and scarring at the repair site, which can increase4 the risk of late vessel occlusion. Tissue sealants can accomplish the aforementioned repairs with an instant seal and with minimal scarring or tissue damage.
[0005] Um selante de tecido ideal, especialmente para aplicações cardiovasculares e/ou gastrointestinais, deve ter a maioria das propriedades que se seguem: (1) viscosidade ótima ou propriedades semelhantes a líquido antes do processo de cura de modo a permitir fácil aplicação a uma área desejada ao mesmo tempo que sendo retido no sítio de aplicação, (2) mínma remoção por fluidos corporais e ativação somente quando desejado para facilitar sua liberação e reposicionamento de dispositivos implantados durante procedimentos minimamen- te invasivos, (3) significativa força adesiva, especialmente na presença de sangue e/ou outros fluidos corporais, (4) capacidade para resistir a cargas mecânicas de adesão a tecido altamente móvel, por exemplo, contrações do coração, ou pulsações nos grandes vasos, (5) capacidade para formar uma vedação hemostática e/ou hermética, (6) mínima reação inflamatória, e (7) biodegradabilidade, a qual é determinante para o processo de cura, especialmente importante para aplicações pediátricas uma vez que são incertas as consequências de longo termo de materiais estranhos no corpo em crescimento.[0005] An ideal tissue sealant, especially for cardiovascular and/or gastrointestinal applications, should have most of the following properties: (1) optimal viscosity or liquid-like properties prior to the curing process so as to allow easy application to a desired area while being retained at the application site, (2) minimal removal by body fluids and activation only when desired to facilitate their release and repositioning of implanted devices during minimally invasive procedures, (3) significant adhesive strength, especially in the presence of blood and/or other body fluids, (4) ability to resist mechanical loads from adhesion to highly mobile tissue, for example, heart contractions, or pulsations in great vessels, (5) ability to form a hemostatic seal and/or airtight, (6) minimal inflammatory reaction, and (7) biodegradability, which is critical to the healing process, especially important for pediatric applications since the long-term consequences of foreign materials in the growing body are uncertain .
[0006] Infelizmente, os selantes clinicamente disponíveis atuais, tais como selante de cianoacrilato de grau médico (CA) ou de fibrina, são facilmente lavados ou curados sob condições a úmido dinâmicas, tóxicas e portanto não podem ser usados internamente, e/ou apresentam fracas propriedades selantes e/ou adesivas de tal modo que não conseguem suportar as forças dentro das câmaras cardíacas e dos principais vasos sanguíneos. Além disso, muitos destes selantes apresentam propriedades de ativação que tornam muito difíceis ajustes finos ou o reposicionamento dos dispositivos. Além disso, muitos selantes em desenvolvimento realizam vedações de tecido somente através de reação química com grupamentos funcionais na superfície tecidual, e deste modo se tornam ineficazes na presença de sangue.[0006] Unfortunately, current clinically available sealants, such as medical grade cyanoacrylate (CA) or fibrin sealant, are easily washed off or cured under dynamic wet conditions, toxic and therefore cannot be used internally, and/or have poor sealing and/or adhesive properties such that they cannot withstand the forces within the heart chambers and major blood vessels. In addition, many of these sealants have activating properties that make fine adjustments or repositioning of devices very difficult. Furthermore, many sealants under development perform tissue seals only through chemical reaction with functional groups on the tissue surface, and thus become ineffective in the presence of blood.
[0007] Têm sido exploradas alternativas para o cianoacrilato. O Requerimento de Patente dos Estados Unidos No. US 8143042 B2 descreve elastômeros biodegradáveis preparados por reticulação de um pré-polímero contendo grupamentos funcionais reticuláveis, tais como grupamentos de acrilato. Também revela que é desejável aumentar o número de grupamentos de hidroxilas livres sobre o polímero de modo a aumentar a viscosidade do polímero. O aumento do número de grupamentos de hidroxila na espinha dorsal também leva a aumento da solubilidade da hidrofobicidade em soluções fisiológicas. Isto sugere que o mecanismo primário de adesão do polímero é interações químicas entre grupamentos funcionais, por exemplo grupamentos de hidroxilas livres sobre o polímero e o tecido ao qual é aplicado. No entanto, este tipo de interação química se torna ineficaz na presença de fluidos corporais, especialmente sangue, conforme demostrado em Artzi et al., Adv. Mater. 21,3399-3403 (2009).[0007] Alternatives to cyanoacrylate have been explored. United States Patent Application No. US 8143042 B2 describes biodegradable elastomers prepared by crosslinking a prepolymer containing crosslinkable functional groups, such as acrylate groups. It also discloses that it is desirable to increase the number of free hydroxyl groups on the polymer in order to increase the viscosity of the polymer. Increasing the number of hydroxyl groups in the backbone also leads to increased solubility of hydrophobicity in physiological solutions. This suggests that the primary mechanism of polymer adhesion is chemical interactions between functional groups, for example free hydroxyl groups on the polymer and the tissue to which it is applied. However, this type of chemical interaction becomes ineffective in the presence of body fluids, especially blood, as demonstrated in Artzi et al., Adv. Mater. 21,3399-3403 (2009).
[0008] De maneira similar, Mahdavi, et al., 2008, PNAS, 23072312, descreve polímero elastomérico nanopadronizado e propõe a aplicação de uma camada fina de dextrano oxidado com funcionalidades de aldeído (DXTA) para aumentar a força de adesão do adesivo promovendo reticulação covalente entre grupamento de aldeído terminal em DXTA com grupamentos de amina em proteínas do tecido.[0008] Similarly, Mahdavi, et al., 2008, PNAS, 23072312, describes nanopatterned elastomeric polymer and proposes the application of a thin layer of oxidized dextran with aldehyde functionalities (DXTA) to increase the adhesion strength of the adhesive promoting covalent crosslinking between terminal aldehyde group in DXTA with amine groups in tissue proteins.
[0009] Este mecanismo de adesão se baseia essencialmente em ligação covalente entre os radicais gerados durante o processo de cura e grupamentos funcionais do tecido tem várias limitações. A utilização de adesivos com química reativa requer que as superfícies dos tecidos sejam secas antes da aplicação do pré-polímero, o que a torna muito desafiadora de utilizar em aplicação cardíaca, tal como durante procedimentos de emergência. Adicionalmente, química reativa pode desnaturar proteínas ou tecido e estimular reação imune indesejável tal como inflamação local a qual pode levar a rejeição do adesivo. Além disso, química reativa que somente liga à superfície do tecido provavelmente vai ter menor adesão uma vez que a interface vai ser mais distinta, e portanto vai haver uma incompatibilidade nas propriedades mecânicas na interface entre a cola e o tecido.[0009] This adhesion mechanism relies essentially on covalent bonding between radicals generated during the healing process and tissue functional groups has several limitations. The use of adhesives with reactive chemistry requires tissue surfaces to be dry prior to application of the prepolymer, which makes it very challenging to use in cardiac applications, such as during emergency procedures. Additionally, reactive chemistry can denature proteins or tissue and stimulate undesirable immune reactions such as local inflammation which can lead to adhesive rejection. Furthermore, reactive chemistry that only bonds to the fabric surface will likely have less adhesion since the interface will be more distinct, and therefore there will be a mismatch in mechanical properties at the interface between the glue and the fabric.
[0010] Poliésteres reticulados elastoméricos são revelados no Requerimento de Patente dos Estados Unidos No. US 20130231412 A1. Polímeros biodegradáveis são revelados no Requerimento de Patente dos Estados Unidos de No. US 7722894 B2. Artigos adesivos são revelados no Requerimento de Patente Internacional de No. WO/2009/067482 A1 e no Requerimento de Patente Internacional de No. WO/2014/190302 A1. Cola cirúrgica resistente ao sangue é descrita em "A Blood-Resistant Surgical Glue for Minimally Invasive Repair of Vessels and Heart Defects" Sci Transl Med 8 January 2014: Vol. 6, Issue 218, p. 218ra6, Nora Lang, Maria Pereira et al. e no Requerimento de Patente Internacional de No. WO/2014/190302 Al. No entanto, ainda existe a necessidade de um selante / adesivo de tecido aprimorado e comercialmente viável que possa ser prontamente aplicado ao sítio desejado, permaneça no local no sítio desejado antes do processo de cura e e não seja lavado por fluidos corporais, seja biocompatível (não tóxico), e apresente fortes forças selantes / adesivas, tais como as encontradas dentro das câmaras cardíacas e principais vasos sanguíneos mesmo na presença de fluidos corporais, tais como sangue.[0010] Elastomeric crosslinked polyesters are disclosed in United States Patent Application No. US 20130231412 A1. Biodegradable polymers are disclosed in US Patent Application No. US 7722894 B2. Adhesive articles are disclosed in International Patent Application No. WO/2009/067482 A1 and International Patent Application No. WO/2014/190302 A1. Blood-resistant surgical glue is described in "A Blood-Resistant Surgical Glue for Minimally Invasive Repair of Vessels and Heart Defects" Sci Transl Med 8 January 2014: Vol. 6, Issue 218, p. 218ra6, Nora Lang, Maria Pereira et al. and in International Patent Application No. WO/2014/190302 Al. However, a need still exists for an improved, commercially viable tissue sealant/adhesive that can be readily applied to the desired site, remain in place at the desired site before of the healing process and is not washed away by body fluids, is biocompatible (non-toxic), and exhibits strong sealing/adhesive forces such as those found within heart chambers and major blood vessels even in the presence of body fluids such as blood.
[0011] A presente invenção proporciona uma composição compreendendo: um pré-polímero compreendendo uma unidade polimérica da fórmula geral (-A-B-)n, em que A representa um éster substituído ou não substituído, B representa um éster de ácido substituído ou não substituído compreendendo no mínimo duas funcionalidades de éster de ácido, e n representa um inteiro maior do que 1; em que o teor de anidridos enxertados na composição é de menos de 0,05 mol/mol de poliácido.[0011] The present invention provides a composition comprising: a prepolymer comprising a polymer unit of the general formula (-A-B-)n, wherein A represents a substituted or unsubstituted ester, B represents a substituted or unsubstituted acid ester comprising at least two acid ester functionalities, and n represents an integer greater than 1; wherein the content of grafted anhydrides in the composition is less than 0.05 mol/mol polyacid.
[0012] A presente invenção também proporciona um método para fabricação da composição de acordo com a presente invenção.[0012] The present invention also provides a method for manufacturing the composition according to the present invention.
[0013] A presente invenção adicionalmente proporciona um método de cura da composição de acordo com a presente invenção, compreendendo cura da composição com um estímulo, por exemplo luz na presença de um fotoiniciador.[0013] The present invention additionally provides a method of curing the composition according to the present invention, comprising curing the composition with a stimulus, for example light in the presence of a photoinitiator.
[0014] A presente invenção também proporciona uma composição curada obtenível pelo método de cura de acordo com a presente invenção. De acordo com uma modalidade preferencial, a composição curada referida é um selante, isto é, pode proporcionar uma vedação, prevenindo o vazamento de fluidos ou gás.[0014] The present invention also provides a cured composition obtainable by the curing method according to the present invention. According to a preferred embodiment, said cured composition is a sealant, i.e. it can provide a seal, preventing leakage of fluids or gas.
[0015] A presente invenção adicionalmente proporciona métodos de utilização e utilização da composição de acordo com a presente invenção para colar ou selar tecido ou para aderir tecido à superfície de um dispositivo médico.[0015] The present invention additionally provides methods of using and utilizing the composition according to the present invention for gluing or sealing tissue or for adhering tissue to the surface of a medical device.
[0016] A presente invenção também proporciona um método para selar tecido, o método compreende a aplicação da composição de acordo com a presente invenção à superfície do tecido e cura da composição.[0016] The present invention also provides a method for sealing fabric, the method comprising applying the composition according to the present invention to the surface of the fabric and curing the composition.
[0017] A presente invenção adicionalmente proporciona um método para aderir tecido à superfície de um dispositivo médico, o método compreende a aplicação da composição de acordo com a presente invenção à superfície do tecido e/ou dispositivo médico e cura da composição. Em modalidades preferenciais, um dispositivo médico pode ser aderido a outro dispositivo médico, ou partes de dispositivos médicos podem ser aderidas juntas na montagem de um dispositivo médico.[0017] The present invention additionally provides a method for adhering tissue to the surface of a medical device, the method comprises applying the composition according to the present invention to the surface of the tissue and/or medical device and curing the composition. In preferred embodiments, a medical device can be adhered to another medical device, or parts of medical devices can be adhered together in a medical device assembly.
[0018] As Figuras 1 a 3 e 5 são gráficos mostrando a performance de explosão das composições de acordo com a presente invenção.[0018] Figures 1 to 3 and 5 are graphs showing the explosion performance of compositions according to the present invention.
[0019] A Figura 4 é uma fotografia de um enxerto de artéria femu- ral selado usando uma composição de acordo com a presente invenção.[0019] Figure 4 is a photograph of a femoral artery graft sealed using a composition according to the present invention.
[0020] A Figura 6 representa o crescimento ósseo em um defeito de ossos da calvária na presença de fibrina somente (FN), de fibrina revestida com politetrafluoroetileno (PTFE), ou de fibrina revestida com poliglicerol sebacato acrilato (PGSA). Mostra uma representação 3D de uma cabeça de rato, reconstrução tomo-densitométrica 3D de defeito da calvária na semana 0 e na semana 4, e o volume da nova formação óssea em defeito da calvária com diferentes membranas.[0020] Figure 6 depicts bone growth in a defect of calvarial bones in the presence of fibrin only (FN), fibrin coated with polytetrafluoroethylene (PTFE), or fibrin coated with polyglycerol sebacate acrylate (PGSA). It shows a 3D representation of a mouse head, 3D tomodensitometric reconstruction of calvarial defect at week 0 and week 4, and the volume of new bone formation in calvarial defect with different membranes.
[0021] A Figura 7 é um gráfico mostrando a liberação de um fár- maco modelo a partir de discos de PGSA com diferentes espessuras.[0021] Figure 7 is a graph showing the release of a model drug from PGSA disks with different thicknesses.
[0022] A Figura 8 é um gráfico mostrando a liberação de um fár- maco modelo a partir de discos de PGSA com diferentes graus de acri- lação.[0022] Figure 8 is a graph showing the release of a model drug from PGSA discs with different degrees of acrylation.
[0023] A Figura 9 é uma fotografia de impressão 3D de PGSA.[0023] Figure 9 is a 3D printing photograph of PGSA.
[0024] O pré-polímero de acordo com a presente invenção compreende uma unidade polimérica da fórmula geral (-A-B-)n, em que A representa um éster substituído ou não substituído, B representa um ácido ou éster de ácido substituído ou não substituído compreendendo no mínimo duas funcionalidades de ácido ou éster de ácido; e n representa um inteiro maior do que 1.[0024] The prepolymer according to the present invention comprises a polymeric unit of the general formula (-A-B-)n, in which A represents a substituted or unsubstituted ester, B represents a substituted or unsubstituted acid or acid ester comprising at least two acid or acid ester functionalities; and n represents an integer greater than 1.
[0025] O componente A pode ser derivado a partir de um poliol, tal como um diol, triol, tetraol ou superior. Polióis adequados incluem dióis, tais como dióis de alcanos; trióis, tais como glicerol, trimetilalpro- pano, trietanolamina; tetraóis, tais como eritritol, pentaeritritol; e polióis superiores, tais como sorbitol. Dióis insaturados, tais como tetradeca- 2,12-dieno-1,14-diol, ou outros dióis incluindo dióis de macromonôme- ros tais como, por exemplo oxido de polietileno, e N-metildietanoamina (MDEA) também podem ser usados. De modo preferencial, o poliol é glicerol substituído ou não substituído.[0025] Component A may be derived from a polyol, such as a diol, triol, tetraol or higher. Suitable polyols include diols, such as alkane diols; triols, such as glycerol, trimethylalpropane, triethanolamine; tetraols such as erythritol, pentaerythritol; and higher polyols, such as sorbitol. Unsaturated diols, such as tetradeca-2,12-diene-1,14-diol, or other diols including macromonomer diols such as, for example, polyethylene oxide, and N-methyldiethaneamine (MDEA) can also be used. Preferably, the polyol is substituted or unsubstituted glycerol.
[0026] O componente B pode ser derivado a partir de um poliáci- do, tal como um diácido ou ácido de ordem superior. Pode ser usada uma ampla variedade de diácidos ou ácidos de ordens superiores. Exemplos de ácidos incluem, mas não estão limitados a, ácido glutári- co (5 carbonos), ácido adípico (6 carbonos), ácido pimélico (7 carbonos), ácido sebácico (8 carbonos), e ácido azeláico (nove carbonos). Exemplos de diácidos de cadeia longa incluem diácidos tendo mais de 10, mais de 15, mais de 20, e mais de 25 átomos de carbono. Também podem ser usados diácidos não alifáticos. Por exemplo, versões dos diácidos acima tendo uma ou mais ligações duplas podem ser usadas para produzir co-polímeros de polióis-diácidos. De modo preferencial o diácido é ácido sebácico substituído ou não substituído.[0026] Component B may be derived from a polyacid, such as a diacid or higher order acid. A wide variety of diacids or higher order acids can be used. Examples of acids include, but are not limited to, glutaric acid (5 carbons), adipic acid (6 carbons), pimelic acid (7 carbons), sebacic acid (8 carbons), and azelaic acid (nine carbons). Examples of long chain diacids include diacids having more than 10, more than 15, more than 20, and more than 25 carbon atoms. Non-aliphatic diacids can also be used. For example, versions of the above diacids having one or more double bonds can be used to produce polyol-diacid copolymers. Preferably the diacid is substituted or unsubstituted sebacic acid.
[0027] Polímeros à base de polióis descritos na Publicação do Requerimento de Patente dos Estados Unidos No. 2011-0008277, na Patente dos Estados Unidos No 7.722.894 e na Patente dos Estados Unidos No 8.143.042, cujos conteúdos são por este incorporados por meio de referência, também podem ser usados como um pré-polímero para formar materiais poliméricos elastoméricos.[0027] Polyol-based polymers described in United States Patent Application Publication No. 2011-0008277, United States Patent No. 7,722,894 and United States Patent No. 8,143,042, the contents of which are hereby incorporated by way of reference, they can also be used as a prepolymer to form elastomeric polymeric materials.
[0028] Vários substituintes, tais como aminas, aldeídos, hidrazi- das, acrilatos e grupamentos aromáticos, podem ser incorporados dentro da cadeia de carbono. Exemplos de diácidos aromáticos incluem ácido tereftálico e carboxifenoxi-propano. Os diácidos além disso também podem incluir substituintes. Por exemplo, grupamentos reativos como amina e hidroxila podem ser usados para aumentar o número de sítios disponíveis para reticulação. Aminoácidos e outras biomo- léculas podem ser usados para modificar as propriedades biológicas. Grupamentos aromáticos, grupamentos alifáticos, e átomos de halo- gênio podem ser usados para modificar as interações inter-cadeia dentro do polímero.[0028] Various substituents, such as amines, aldehydes, hydrazides, acrylates and aromatic groups, can be incorporated within the carbon chain. Examples of aromatic diacids include terephthalic acid and carboxyphenoxypropane. The diacids furthermore can also include substituents. For example, reactive groups such as amine and hydroxyl can be used to increase the number of sites available for crosslinking. Amino acids and other biomolecules can be used to modify biological properties. Aromatic groups, aliphatic groups, and halogen atoms can be used to modify interchain interactions within the polymer.
[0029] O pré-polímero pode adicionalmente compreender uma espinha dorsal de poliamida ou de poliuretano. Por exemplo, b poliamina (compreendendo dois ou mais grupamentos de amino) pode ser usada para reagir com poliácido junto com poliol ou depois de reagir com po- liol. Exemplo de poli(éster amida) inclui as descritas em Cheng, et al., Adv. Mater. 2011, 23, 1195-11100, cujo conteúdo é aqui, a este requerimento de patente, incorporado por meio de referência. Em outros exemplos, poliisocianatos (compreendendo dois ou mais grupamentos de isocianato) podem ser usados para reagir com poliácido junto com poliol ou depois de reagir com poliol. Exemplos de poliéster uretanos incluem os descritos na Patente dos Estados Unidos No. US/2013/231412.[0029] The prepolymer may additionally comprise a polyamide or polyurethane backbone. For example, b polyamine (comprising two or more amino groups) can be used to react with polyacid together with polyol or after reacting with polyol. Exemplary poly(amide ester) include those described in Cheng, et al., Adv. Mater. 2011, 23, 1195-11100, the contents of which are hereby incorporated into this patent application by reference. In other examples, polyisocyanates (comprising two or more isocyanate groups) can be used to react with polyacid along with polyol or after reacting with polyol. Examples of polyester urethanes include those described in US Patent No. US/2013/231412.
[0030] O peso molecular médio em peso do pré-polímero, medido por Cromatografia de Permeação de Gel equipada com um índice re- frativo, pode ser de a partir de cerca de 1.000 Daltons até cerca de 1.000.000 Daltons, a partir de cerca de 1.000 Daltons até cerca de 1.000.000 Daltons, de modo preferencial a partir de cerca de 2.000 Daltons até cerca de 500.000 Daltons, de modo mais preferencial a partir de cerca de 2.000 Daltons até cerca de 250.000 Daltons, de modo o mais preferencial a partir de cerca de 2.000 Daltons até cerca de 100.000 Daltons. O peso molecular médio em peso pode ser de menos de cerca de 100.000 Dalton, menos de cerca de 75.000 Daltons, menos de cerca de 50.000 Daltons, menos de cerca de 40.000 Daltons, menos de cerca de 30.000 Daltons, ou menos de cerca de 20.000 Daltons. O peso molecular médio em peso pode ser de a partir de cerca de 1000 Daltons até cerca de 10.000 Daltons, a partir de cerca de 2000 Daltons até cerca de 10.000 Daltons, a partir de cerca de 3000 Daltons até cerca de 10.000 Daltons a partir de cerca de 5.000 Daltons até cerca de 10.000 Daltons. De modo preferencial, é de cerca de 3000 Daltons.[0030] The weight average molecular weight of the prepolymer, as measured by Gel Permeation Chromatography equipped with a refractive index, can be from about 1,000 Daltons to about 1,000,000 Daltons, from from about 1,000 Daltons to about 1,000,000 Daltons, preferably from about 2,000 Daltons to about 500,000 Daltons, more preferably from about 2,000 Daltons to about 250,000 Daltons, most preferably from about 2,000 Daltons to about 100,000 Daltons. The weight average molecular weight can be less than about 100,000 Daltons, less than about 75,000 Daltons, less than about 50,000 Daltons, less than about 40,000 Daltons, less than about 30,000 Daltons, or less than about 20,000 Daltons. Daltons. The weight average molecular weight can be from about 1000 Daltons to about 10,000 Daltons, from about 2000 Daltons to about 10,000 Daltons, from about 3000 Daltons to about 10,000 Daltons from about 5,000 Daltons to about 10,000 Daltons. Preferably, it is about 3000 Daltons.
[0031] O termo "cerca de" conforme usado aqui, neste requerimento de patente, significa dentro de 10%, de modo preferencial dentro de 8%, e de modo mais preferencial dentro de 5% de um dado valor ou faixa. De acordo com uma modalidade específica, "cerca de X" significa X.[0031] The term "about" as used herein in this patent application means within 10%, preferably within 8%, and most preferably within 5% of a given value or range. According to a specific embodiment, "about X" means X.
[0032] O pré-polímero pode ter uma polidispersidade, medida por Cromatografia de Permeação de Gel equipada com um índice refrati- vo, abaixo de 20,0, de modo mais preferencial abaixo de 10,0, de modo mais preferencial abaixo de 5,0, e de modo ainda mais preferencial abaixo de 2,5. De modo preferencial, é de cerca de 2,5.[0032] The prepolymer may have a polydispersity, as measured by Gel Permeation Chromatography equipped with a refractive index, below 20.0, more preferably below 10.0, most preferably below 5 .0, and even more preferably below 2.5. Preferably, it is about 2.5.
[0033] O pré-polímero pode ter uma viscosidade da fusão a 80°C entre 100 e 2000 cP, de modo mais preferencial entre 200 e 1000 cP e de modo ainda mais preferencial entre 300 e 500 cP.[0033] The prepolymer may have a melt viscosity at 80°C of between 100 and 2000 cP, more preferably between 200 and 1000 cP, and even more preferably between 300 and 500 cP.
[0034] O pré-polímero pode ter um número de ácido entre 1 e 200 mg de KOH/g de polímero, de modo mais preferencial entre 10 e 100 mg de KOH/g de polímero, e de modo ainda mais preferencial entre 50 e 100 mg de KOH/g de polímero. De modo preferencial, é de cerca de 80 mg de KOH/g de polímero[0034] The prepolymer may have an acid number between 1 and 200 mg KOH/g polymer, more preferably between 10 and 100 mg KOH/g polymer, and even more preferably between 50 and 100 mg of KOH/g of polymer. Preferably, it is about 80 mg KOH/g polymer
[0035] As proporções molares do poliol para o poliácido no pré- polímero podem ser de 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9 e 1:10. 10:1, 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1. As proporções molares de poliol para o poliácido também podem ser de 2:3, 3:2, 3:4, ou 4:3. O polímero também pode ser o resultado de uma mistura de duas ou mais proporções diferentes. De modo preferencial, é de cerca de 1:1.[0035] The molar ratios of the polyol to the polyacid in the prepolymer can be 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9 and 1:10. 10:1, 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1. Molar ratios of polyol to polyacid can also be 2:3, 3:2, 3:4, or 4:3. The polymer can also be the result of a mixture of two or more different proportions. Preferably, it is about 1:1.
[0036] O pré-polímero da presente invenção é de modo preferencial ativado. Pode ser ativado introduzindo grupamentos funcionais que podem reagir ou ser reagidos para formar reticulações. O pré- polímero é ativado reagindo um ou mais grupamentos funcionais sobre a espinha dorsal do pré-polímero com um ou mais grupamentos funcionais que podem reagir ou ser reagidos para formar reticulações resultando em polímero curado.[0036] The prepolymer of the present invention is preferably activated. It can be activated by introducing functional groups that can react or be reacted to form crosslinks. The prepolymer is activated by reacting one or more functional groups on the prepolymer backbone with one or more functional groups that can react or be reacted to form crosslinks resulting in a cured polymer.
[0037] Grupamentos funcionais adequados a serem ativados sobre a espinha dorsal do pré-polímero incluem grupamentos de hidróxi, grupamentos de ácido carboxílico, aminas, e combinações dos mes- mos, de modo preferencial hidróxi e/ou ácido carboxílico. Os grupamentos de hidroxila ou ácido carboxílico livres sobre o pré-polímero podem ser ativados por funcionalização dos grupamentos de hidróxi com uma porção a qual pode formar uma reticulação entre cadeias de polímeros. Os grupamentos que são ativados podem ser grupamentos de hidroxila ou ácido carboxílico livres sobre Porções A e/ou B no pré- polímero.[0037] Suitable functional groups to be activated on the backbone of the prepolymer include hydroxy groups, carboxylic acid groups, amines, and combinations thereof, preferably hydroxy and/or carboxylic acid. The free hydroxyl or carboxylic acid groups on the prepolymer can be activated by functionalizing the hydroxyl groups with a moiety which can form a crosslink between polymer chains. The groups that are activated can be free hydroxyl or carboxylic acid groups on Moieties A and/or B in the prepolymer.
[0038] Os grupamentos de hidróxi ou ácido carboxílico livres podem ser funcionalizados com uma variedade de grupamentos funcionais, por exemplo, grupamentos de vinila. Grupamentos de vinila podem ser introduzidos por uma variedade de técnicas conhecidas na arte, tal como por vinilação ou acrilação. De acordo com a presente invenção, grupamentos de vinila contêm a seguinte estrutura - CR1=CR2R3 em que R1, R2, R3 são selecionados de maneira independente uns dos outros entre o grupo que consiste em H, alquila tal co-mo metila, etila, arila tal como fenila, alquila substituída, arila substituída, ácido carboxílico, éster, amida, amina, uretano, éter e carbonila.[0038] The free hydroxy or carboxylic acid groups can be functionalized with a variety of functional groups, for example, vinyl groups. Vinyl groups can be introduced by a variety of techniques known in the art, such as by vinylation or acrylation. According to the present invention, vinyl groups contain the following structure - CR1=CR2R3 where R1, R2, R3 are selected independently of each other from the group consisting of H, alkyl such as methyl, ethyl, aryl such as phenyl, substituted alkyl, substituted aryl, carboxylic acid, ester, amide, amine, urethane, ether and carbonyl.
[0039] De modo preferencial, o grupamento funcional é ou contém um grupamento de acrilato. De acordo com a presente invenção, grupamentos de acrilato são porções contendo grupamento de acriloíla substituído ou não substituído. O acrilato pode conter o seguinte grupamento: -C(=O)-CR1=CR2R3, em que R1, R2, R3 são selecionados de maneira independente uns dos outros entre o grupo que consiste em H, alquila tal como metila ou etila, arila tal como fenila, alquila substituída, arila substituída, ácido carboxílico, éster , amida, amina, uretano , éter, e carbonila.[0039] Preferably, the functional group is or contains an acrylate group. According to the present invention, acrylate groups are moieties containing substituted or unsubstituted acryloyl group. The acrylate may contain the following group: -C(=O)-CR1=CR2R3, wherein R1, R2, R3 are selected independently of one another from the group consisting of H, alkyl such as methyl or ethyl, aryl such as phenyl, substituted alkyl, substituted aryl, carboxylic acid, ester, amide, amine, urethane, ether, and carbonyl.
[0040] De modo preferencial, R1, R2 e R3 são H; ou R1 é CH3, R2 e R3 são H; ou R1 e R2 são H e R3 é CH3; ou R1 e R2 são H e R3 é fenila.[0040] Preferably, R1, R2 and R3 are H; or R1 is CH3, R2 and R3 are H; or R1 and R2 are H and R3 is CH3; or R1 and R2 are H and R3 is phenyl.
[0041] Grupamentos de vinila também podem ser incorporados na espinha dorsal do pré-polímero usando grupamentos de carboxila li vres sobre o pré-polímero. Por exemplo, hidroxietil metacrilato pode ser incorporado através dos grupamentos COOH do pré-polímero usando química de ativação de carbonil di-imidazol.[0041] Vinyl groups can also be incorporated into the backbone of the prepolymer by using free carboxyl groups on the prepolymer. For example, hydroxyethyl methacrylate can be incorporated across the COOH groups of the prepolymer using carbonyl diimidazole activation chemistry.
[0042] O grau de ativação pode variar e pode ser de 0,2 a 0,9 mol/mol de poliácido ou poliol, de modo preferencial de 0,3 a 0,8 mol/mol de poliácido ou poliol e de modo o mais preferencial de 0,4 a 0,6 mol/mol de poliácido ou poliol, tal como 0,5 mol/mol de poliácido ou poliol para obter ótimas propriedades de performance de explosão em temperatura ambiente ou em temperatura elevada até 40°C, de modo preferencial a 37°C. É mais preferencial quando o g rau de ativação é conforme descrito acima e o grupamento funcional reativo é acrilato, isto é, grau de acrilação conforme acima.[0042] The degree of activation can vary and can be from 0.2 to 0.9 mol/mol of polyacid or polyol, preferably from 0.3 to 0.8 mol/mol of polyacid or polyol and so the more preferably from 0.4 to 0.6 mol/mol polyacid or polyol, such as 0.5 mol/mol polyacid or polyol to obtain optimum burst performance properties at room temperature or at elevated temperature up to 40°C, preferably at 37°C. It is more preferred when the degree of activation is as described above and the reactive functional group is acrylate, i.e. degree of acrylation as above.
[0043] O pré-polímero ativado de modo preferencial tem a fórmula geral (I): em que n e p cada um de maneira independente representam um inteiro igual ou maior do que 1, e em que R2 em cada unidade individual representa hidrogênio ou uma cadeia de polímero ou -C(=O)- CR3=CR4R5, em que R3, R4, R-5 são selecionados de maneira independente uns dos outros entre o grupo que consiste em H, alquila tal como metila ou etila, arila tal como fenila, alquila substituída, arila substituída, ácido carboxílico, éster , amida, amina, uretano , éter, e carbonila.[0043] The preferably activated prepolymer has the general formula (I): where n and p each independently represent an integer equal to or greater than 1, and where R2 in each individual unit represents hydrogen or a polymer chain, or -C(=O)- CR3=CR4R5, where R3, R4 , R-5 are selected independently of one another from the group consisting of H, alkyl such as methyl or ethyl, aryl such as phenyl, substituted alkyl, substituted aryl, carboxylic acid, ester, amide, amine, urethane, ether , and carbonyl.
[0044] De modo preferencial, R3, R4 e R5 são H; ou R3 é CH3, R4 e R5 são H; ou R3 e R4 são H e R5 é CH3; ou R3 e R4 são H e R5 é fenila.[0044] Preferably, R3, R4 and R5 are H; or R3 is CH3, R4 and R5 are H; or R3 and R4 are H and R5 is CH3; or R3 and R4 are H and R5 is phenyl.
[0045] De modo preferencial, p é um inteiro de 1 a 20, de modo mais preferencial de 2 a 10, de modo ainda mais preferencial de 4 a 10. É mais preferencial quando p=8.[0045] Preferably, p is an integer from 1 to 20, more preferably from 2 to 10, even more preferably from 4 to 10. It is most preferred when p=8.
[0046] O pré-polímero preferencial tem a seguinte estrutura: em que n representa um inteiro igual ou maior do que 1[0046] The preferred prepolymer has the following structure: where n represents an integer equal to or greater than 1
[0047] Além de acrilatos ou outros grupamentos de vinila, outros agentes podem ser usados para ativar o pré-polímero. Exemplos de semelhantes agentes incluem, mas não estão limitados a, glicidil, epi- cloridrina, trifenilfosfina, dietil azodicarboxilato (DEAD), diazirina, divini- ladipato, e divinilsebacato com a utilização de enzimas como catalisadores, reagentes do tipo do fosgênio, cloretos de diácidos, bis- anidridos, bis-halogenetos, superfícies metálicas, e combinações dos mesmos. Os agentes podem incluir adicionalmente grupamentos funcionais de isocianato, aldeído, epóxi, éter vinílico, tiol, resíduos de DOPA ou N-Hidroxissuccinimida.[0047] In addition to acrylates or other vinyl groups, other agents can be used to activate the prepolymer. Examples of similar agents include, but are not limited to, glycidyl, epichlorohydrin, triphenylphosphine, diethyl azodicarboxylate (DEAD), diazirin, divinyladipate, and divinylsebacate with the use of enzymes as catalysts, phosgene-type reagents, chlorides of diacids, bis-anhydrides, bis-halides, metallic surfaces, and combinations thereof. The agents can additionally include functional groups of isocyanate, aldehyde, epoxy, vinyl ether, thiol, DOPA residues or N-Hydroxysuccinimide.
[0048] O pré-polímero ativado pode ser adicionalmente reagido com um ou mais materiais adicionais para modificar as reticulações entre as cadeias de polímeros. Por exemplo, antes ou durante o procedimento de cura / reticulação, um ou mais de hidrogel ou outros precursores oligoméricos ou monoméricos ou poliméricos (por exemplo, precursores que podem ser modificados para conter grupamentos de acrilato) tais como poli(etileno glicol), dextrano, quitosana, ácido hialu- rônico, alginato, outros precursores à base de acrilato incluindo, por exemplo, ácido acrílico, butil acrilato, 2-etilhexil acrilato, metil acrilato, etil acrilato, acrilanitrila, n-butanol, metil metacrilato, anidrido acrílico, anidrido metacrílico e TMPTA, trimetacrilato de trimetilal propano, tri- metacrilato de pentaeritritol, tetrametacrilato de pentaeritritol, dimeta- crilato de etileno glicol. penta acrilato de dipentaeritritol, Bis-GMA (Bis fenol A glicidal metacrilato) e TEGDMA (tri-etileno, glicol dimetacrilato), acrilato de sacarose; outros precursores à base de tiol (monoméricos ou poliméricos); outros precursores à base de epóxi; e combinações dos mesmos, podem ser reagidos com o pré-polímero acrilado (por exemplo, PGSA).[0048] The activated prepolymer can be further reacted with one or more additional materials to modify the crosslinks between the polymer chains. For example, before or during the curing/crosslinking procedure, one or more hydrogel or other oligomeric or monomeric or polymeric precursors (e.g., precursors that may be modified to contain acrylate groups) such as poly(ethylene glycol), dextran , chitosan, hyaluronic acid, alginate, other acrylate-based precursors including, for example, acrylic acid, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylonitrile, n-butanol, methyl methacrylate, acrylic anhydride, methacrylic anhydride and TMPTA, trimethylpropane trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate. dipentaerythritol pentaacrylate, Bis-GMA (Bis phenol A glycidal methacrylate) and TEGDMA (triethylene glycol dimethacrylate), sucrose acrylate; other thiol-based precursors (monomeric or polymeric); other epoxy-based precursors; and combinations thereof, can be reacted with the acrylated prepolymer (eg, PGSA).
[0049] O pré-polímero ativado pode ser fabricado na presença de e/ou misturado com um agente colorante. Exemplos preferenciais de agentes colorantes são os recomendados pela agência americana de controle de alimentos e medicamentos FDA para utilização em dispositivos médicos, produtos farmacêuticos ou cosméticos. Vide https://www.fda.gov/ForIndustry/ColorAdditives/ColorAdditiveInventories /. De modo mais preferencial, este agente é FD&C 1.[0049] The activated prepolymer can be manufactured in the presence of and/or mixed with a coloring agent. Preferred examples of coloring agents are those recommended by the US Food and Drug Administration FDA for use in medical devices, pharmaceuticals or cosmetics. See https://www.fda.gov/ForIndustry/ColorAdditives/ColorAdditiveInventories/. Most preferably, this agent is FD&C 1.
[0050] Os inventores da presente invenção perceberam que compostos de anidrido podem ser gerados a partir da ativação do pré- polímero, por exemplo através da reação de cloreto de acriloíla (AcCl) e ácidos carboxílicos livres. Um exemplo de um anidrido semelhante tem a fórmula geral (II): em que p e n cada um de maneira individual representam um inteiro igual ou maior do que 1; em que R6 e R6’ em cada unidade individual são independentes e podem ser uma cadeia de polímero ou R6 e R6’ em cada unidade individual são independentes e podem ser -C(=O)- CR3=CR4R5, em que R3, R4, R5 são selecionados de maneira independente uns dos outros entre o grupo que consiste em H, alquila, tal como metila ou etila, arila tal como fenila, alquila substituída, arila substi tuída, ácido carboxílico, éster , amida, amina, uretano , éter, e carbonila; ou R6 e R6’ em cada unidade individual são independentes e podem ser grupamentos de alquila, arila, heterociclos, cicloalquila, heteroci- clos aromáticos, multicicloalquila, éster, éter, halogeneto, ácido carbo- xílico, amino, alquilamino, dialquilamino, trialquilamino, amido, car- bamoíla, tioéter, tiol, alcóxi, ou ureído.[0050] The inventors of the present invention realized that anhydride compounds can be generated from the activation of the prepolymer, for example through the reaction of acryloyl chloride (AcCl) and free carboxylic acids. An example of a similar anhydride has the general formula (II): wherein p and each individually represent an integer equal to or greater than 1; wherein R6 and R6' in each individual unit are independent and can be a polymer chain or R6 and R6' in each individual unit are independent and can be -C(=O)-CR3=CR4R5, where R3, R4, R5 are selected independently of one another from the group consisting of H, alkyl such as methyl or ethyl, aryl such as phenyl, substituted alkyl, substituted aryl, carboxylic acid, ester, amide, amine, urethane, ether, and carbonyl; or R6 and R6' on each individual unit are independent and may be alkyl, aryl, heterocycles, cycloalkyl, aromatic heterocycles, multicycloalkyl, ester, ether, halide, carboxylic acid, amino, alkylamino, dialkylamino, trialkylamino, groups starch, carbamoyl, thioether, thiol, alkoxy, or ureido.
[0051] p pode ser um inteiro de 1 a 20, de 2 a 10, ou mesmo de 4 a 10, tal como quando p=8.[0051] p can be an integer from 1 to 20, from 2 to 10, or even from 4 to 10, such as when p=8.
[0052] O anidrido pode ter a seguinte estrutura: em que R6 ou R6’ de maneira independente representam uma cadeia de polímero ou [0052] The anhydride can have the following structure: wherein R6 or R6' independently represent a polymer chain or
[0053] Durante a ativação do pré-polímero, podem ser gerados tanto anidridos assimétricos quanto simétricos.[0053] During prepolymer activation, both asymmetric and symmetric anhydrides can be generated.
[0054] Um anidrido assimétrico (também referido como anidrido misto) é um anidrido de ácido carboxílico que tem a seguinte fórmula estrutural geral: em que R1 e R2 são diferentes, e R1 e R2 são selecionados no grupo de átomos de hidrogênio, grupamentos de alquila, grupamentos de arila.[0054] An asymmetric anhydride (also referred to as mixed anhydride) is a carboxylic acid anhydride that has the following general structural formula: wherein R1 and R2 are different, and R1 and R2 are selected from the group of hydrogen atoms, alkyl groups, aryl groups.
[0055] Um anidrido simétrico é um anidrido de ácido carboxílico que tem a seguinte fórmula estrutural geral: em que R1 é selecionado no grupo de átomos de hidrogênio, grupa- mentos de alquila, grupamentos de arila.[0055] A symmetrical anhydride is a carboxylic acid anhydride that has the following general structural formula: where R1 is selected from the group of hydrogen atoms, alkyl groups, aryl groups.
[0056] Os inventores da presente invenção agora mostraram que esta presença de anidridos erstá correlacionada com instabilidade do pré-polímero, levando a um aumento do nível de impurezas (por exemplo, acrilatos de baixo peso molecular) ao longo do tempo e à composição ser muito difícil de aplicar. Portanto foi necessário obter uma composição estável compreendendo o pré-polímero a qual possa ser usada como selante e/ou adesivo com alteração limitada no nível de impurezas ao longo do tempo, evolução limitada do peso molecular, e portanto alteração limitada na viscosidade.[0056] The inventors of the present invention have now shown that this presence of anhydrides is correlated with instability of the prepolymer, leading to an increase in the level of impurities (e.g. low molecular weight acrylates) over time and the composition being very difficult to apply. It was therefore necessary to obtain a stable composition comprising the prepolymer which can be used as a sealant and/or adhesive with limited change in impurity level over time, limited molecular weight evolution, and therefore limited change in viscosity.
[0057] De acordo com a presente invenção a proporção molar do teor total de anidrido enxertado na composição é de menos de 0,05 mol/mol de poliácido conforme medido por ressonância magnética nuclear (NMR). De modo preferencial não existe nenhum anidrido enxertado presente na composição. De modo mais preferencial não existe nenhum anidrido, enxertado ou não enxertado, presente na composição.[0057] According to the present invention the molar ratio of the total anhydride content grafted in the composition is less than 0.05 mol/mol polyacid as measured by nuclear magnetic resonance (NMR). Preferably there is no graft anhydride present in the composition. More preferably there is no anhydride, grafted or ungrafted, present in the composition.
[0058] O teor de anidridos enxertados na composição pode ser controlado durante a síntese por capeamento de etanol ou usando qualquer reação de substituição nucleofílica diversa. Estas reações químicas são de conhecimento geral na arte. Reagentes adequados para esta reação incluem alcoóis, aminas ou compostos de sulfidrila. A adição de etanol é de modo preferencial em uma temperatura em uma faixa de 30 a 50°C, de modo preferencial de 35 a 45 °C, por exemplo a 40°C. A duração da etapa de capeamento de etanol é conduzida de modo preferencial durante 10 e 40 horas, de modo mais preferencial durante 24 horas. A proporção volumétrica da solução de polímero (~10% em peso / vol) para etanol é em uma faixa de 20:1, de modo mais preferencial em uma faixa de 10:1 e de modo ainda mais prefe-rencial na faixa de 5:1.[0058] The content of grafted anhydrides in the composition can be controlled during synthesis by ethanol capping or using any miscellaneous nucleophilic substitution reaction. These chemical reactions are common knowledge in the art. Suitable reagents for this reaction include alcohols, amines or sulfhydryl compounds. The addition of ethanol is preferably at a temperature in the range of 30 to 50°C, preferably 35 to 45°C, for example at 40°C. The duration of the ethanol capping step is preferably conducted for 10 and 40 hours, more preferably for 24 hours. The volume ratio of polymer solution (~10% wt/vol) to ethanol is in the range of 20:1, more preferably in the range of 10:1, and even more preferably in the range of 5 :1.
[0059] Depois das etapas de capeamento, a estrutura das extremidades dos ácidos carboxílicos livres nas pré-cadeias de polímeros ativados se torna: em que p e n cada um de maneira individual representam um inteiro igual ou maior do que 1; em que R6 e R6’ em cada unidade individual são independentes e podem ser uma cadeia de polímero ou R6 e R6’ em cada unidade individual são independentes e podem ser -C(=O)- CR3=CR4R5, em que R3, R4, R5 são selecionados de maneira independente uns dos outros entre o grupo que consiste em H, alquila, tal como metila ou etila, arila tal como fenila, alquila substituída, arila substituída, ácido carboxílico, éster, amida, amina, uretano , éter, e carbonila; ou R6 e R6’ em cada unidade individual são independentes e podem ser -H, grupamentos de alquila, arila, heterociclos, cicloalquila, hetero- ciclos aromáticos, multicicloalquila, éster, éter, halogeneto, ácido car- boxílico, amino, alquilamino, dialquilamino, trialquilamino, amido, car- bamoíla, tioéter, tiol, alcóxi, ou ureído; em que R7 é selecionado entre o grupo que consiste em -H, alquila tal como metila ou etila, arila tal como fenila, alquila substituída, arila substituída, amina, uretano, tiol ou tioéster.[0059] After the capping steps, the structure of the ends of the free carboxylic acids in the pre-chains of activated polymers becomes: wherein p and each individually represent an integer equal to or greater than 1; wherein R6 and R6' in each individual unit are independent and can be a polymer chain or R6 and R6' in each individual unit are independent and can be -C(=O)-CR3=CR4R5, where R3, R4, R5 are selected independently of one another from the group consisting of H, alkyl such as methyl or ethyl, aryl such as phenyl, substituted alkyl, substituted aryl, carboxylic acid, ester, amide, amine, urethane, ether, and carbonyl; or R6 and R6' on each individual unit are independent and can be -H, alkyl, aryl, heterocycles, cycloalkyl, aromatic heterocycles, multicycloalkyl, ester, ether, halide, carboxylic acid, amino, alkylamino, dialkylamino groups , trialkylamino, starch, carbamoyl, thioether, thiol, alkoxy, or ureido; wherein R7 is selected from the group consisting of -H, alkyl such as methyl or ethyl, aryl such as phenyl, substituted alkyl, substituted aryl, amine, urethane, thiol or thioester.
[0060] No caso de capeamento com etanol R7 é -CH2CH3[0060] In the case of capping with ethanol R7 is -CH2CH3
[0061] Grupamentos nucleofílicos não reagidos podem ser parcialmente ou totalmente bloqueados ou protegidos depois da ativação do pré-polímero. Exemplos de reações de bloqueio ou de proteção são de conhecimento geral na arte. Grupamentos de proteção ou de bloqueio incluem acila; alquila cíclico ou acíclico, ramificado ou não ramificado, substituído ou não substituído; alquenila cíclico ou acíclico, ramificado ou não ramificado, substituído ou não substituído; alquinila cíclico ou acíclico, ramificado ou não ramificado, substituído ou não substituído; heteroalquila cíclico ou acíclico, ramificado ou não ramificado, substituído ou não substituído; heteroalquenila cíclico ou acícli- co, ramificado ou não ramificado, substituído ou não substituído; ou heteroalquinila cíclico ou acíclico, ramificado ou não ramificado, substituído ou não substituído; arila substituída ou não substituído; ou hete- roarila substituída ou não substituído.[0061] Unreacted nucleophilic groups can be partially or fully blocked or protected after activation of the prepolymer. Examples of blocking or protective reactions are common knowledge in the art. Protective or blocking groups include acyl; alkyl, cyclic or acyclic, branched or unbranched, substituted or unsubstituted; alkenyl, cyclic or acyclic, branched or unbranched, substituted or unsubstituted; cyclic or acyclic, branched or unbranched, substituted or unsubstituted alkynyl; cyclic or acyclic heteroalkyl, branched or unbranched, substituted or unsubstituted; cyclic or acyclic heteroalkenyl, branched or unbranched, substituted or unsubstituted; or cyclic or acyclic, branched or unbranched, substituted or unsubstituted heteroalkynyl; substituted or unsubstituted aryl; or substituted or unsubstituted heteroaryl.
[0062] A composição de acordo com a presente invenção pode ser uma composição cirúrgica e pode ser usada como selantes e/ou adesivos de tecidos. A composição tem características de escoamento tais que possam ser aplicados à área desejada através de uma seringa ou um cateter porém é suficientemente viscosa para permanecer no local no sítio de aplicação sem ser lavada por fluidos corporais, tais como água e/ou sangue.[0062] The composition according to the present invention can be a surgical composition and can be used as tissue sealants and/or adhesives. The composition has flow characteristics such that it can be applied to the desired area via a syringe or a catheter yet is sufficiently viscous to remain in place at the site of application without being washed away by bodily fluids such as water and/or blood.
[0063] De modo preferencial, a viscosidade da composição é de 500 cP a 100000 cP, de modo mais preferencial de 1000 a 50000 cP, de modo ainda mais preferencial de 2000 a 40000 cP e de modo o mais preferencial de 2500 a 25000 cP. A análise da viscosidade é realizada usando um viscosímetro Brookfield DV-II + Pro com uma câmara de 2,2 mL e fuso SC4-14, a velocidade durante a análise é variada de 5 a 80 rpm. A viscosidade acima mencionada está presente na faixa de temperatura relevante para aplicação médica, isto é, temperatura ambiente até 40°C, de modo preferencial 37°C.[0063] Preferably, the viscosity of the composition is 500 cP to 100000 cP, more preferably 1000 to 50000 cP, even more preferably 2000 to 40000 cP, and most preferably 2500 to 25000 cP . Viscosity analysis is performed using a Brookfield DV-II + Pro viscometer with a 2.2 mL chamber and SC4-14 spindle, the speed during analysis is varied from 5 to 80 rpm. The above-mentioned viscosity is present in the relevant temperature range for medical application, i.e. room temperature up to 40°C, preferably 37°C.
[0064] A composição também é suficientemente hidrofóbica para resistir a remoção por fluidos corporais, tais como sangue. Isto facilita a liberação ao sítio desejado bem como o reposicionamento dos dispositivos implantados usando a composição da invenção durante cirurgia minimamente invasiva. A hidrofobicidade é dependente da composição química do pré-polímero, incluindo a natureza hidrofóbica da espinha dorsal do polímero (por exemplo cadeias alquila mais longas são mais hidrofóbicas do que cadeias alquila mais curtas) e o grau de ativação. O pré-polímero da presente invenção já pode conter reticula- ções antes da cura, porém tipicamente não é totalmente reticulado uma vez que é solúvel em solventes orgânicos tais como diclorometa- no ou acetato de etila. A composição da invenção pode ser incubada em fluidos corporais, tais como sangue, antes da administração e do processo de cura, sem uma redução substancial na força selante quando curada.[0064] The composition is also sufficiently hydrophobic to resist removal by bodily fluids such as blood. This facilitates release to the desired site as well as repositioning of implanted devices using the composition of the invention during minimally invasive surgery. Hydrophobicity is dependent on the chemical composition of the prepolymer, including the hydrophobic nature of the polymer backbone (eg longer alkyl chains are more hydrophobic than shorter alkyl chains) and the degree of activation. The prepolymer of the present invention may already contain crosslinks prior to curing, but typically is not fully crosslinked since it is soluble in organic solvents such as dichloromethane or ethyl acetate. The composition of the invention can be incubated in body fluids, such as blood, prior to administration and the curing process, without a substantial reduction in seal strength when cured.
[0065] A composição da invenção é estável em fluidos corporais, tais como sangue. Mais particularmente, a composição da invenção não reticula espontaneamente em fluidos corporais ausente a presença de um estímulo aplicado intencionalmente tal como luz, por exemplo luz UV, calor, ou iniciador químico para iniciar a reticulação.[0065] The composition of the invention is stable in body fluids such as blood. More particularly, the composition of the invention does not spontaneously crosslink in body fluids absent the presence of an intentionally applied stimulus such as light, for example UV light, heat, or chemical initiator to initiate crosslinking.
[0066] A composição pode ser curada usando uma reação iniciada por radicais livres, tal como, por exemplo, por polimerização fotoinicia- da, por polimerização iniciada termicamente, e por polimerização iniciada por reação redox.[0066] The composition can be cured using a reaction initiated by free radicals, such as, for example, by photoinitiated polymerization, by thermally initiated polymerization, and by redox reaction initiated polymerization.
[0067] De modo preferencial, a composição é irradiada com luz, por exemplo luz ultravioleta (UV) na presença de um fotoiniciador para facilitar a reação. Exemplos de fotoiniciadores adequados incluem, mas não estão limitados a: 2-dimetoxi-2-fenil-acetofenona, 2-hidroxi-1- [4-(hidroxietoxi)fenil]-2-metil-1-propanona (Irgacure 2959), 1-hidroxici- clohexil-1-fenil cetona (Irgacure 184), 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-1-propa- nona (Darocur 1173), 2-benzil-2-(dimetilamino)-1-[4-morfolinil) fenil]-1- butanona (Irgacure 369), metilbenzoilformato (Darocur MBF), oxi-fenil- acético ácido-2-[2-oxo-2-fenil-acetoxi-etoxi]-etil éster (Irgacure 754), 2- metil-1-[4-(metiltio)fenil]-2-(4-morfolinil)-1-propanona (Irgacure 907), óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)-fosfina (Darocur TPO), óxido de fosfina, fenil bis(2,4,6-trimetil benzoil) (Irgacure 819), e combinações dos mesmos.[0067] Preferably, the composition is irradiated with light, for example ultraviolet (UV) light in the presence of a photoinitiator to facilitate the reaction. Examples of suitable photoinitiators include, but are not limited to: 2-dimethoxy-2-phenyl-acetophenone, 2-hydroxy-1-[4-(hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone (Irgacure 2959), 1 -hydroxycyclohexyl-1-phenyl ketone (Irgacure 184), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone (Darocur 1173), 2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4 -morpholinyl)phenyl]-1-butanone (Irgacure 369), methylbenzoylformate (Darocur MBF), oxyphenylacetic acid-2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester (Irgacure 754), 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-(4-morpholinyl)-1-propanone (Irgacure 907), diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide (Darocur TPO), phosphine oxide, phenyl bis(2,4,6-trimethyl benzoyl) (Irgacure 819), and combinations thereof.
[0068] De modo preferencial, a composição é irradiada com luz visível (tipicamente luz azul ou luz verde) na presença de um fotoinici- ador para facilitar a reação. Exemplos de fotoiniciadores para luz visível incluem, mas não estão limitados a, óxido de difenil(2,4,6-trimetil- benzoil)-fosfina, sal dissódico de eosina Y, N-Vinil-2-Pirrolidona (NVP) e trietanolamina, e canforquinona.[0068] Preferably, the composition is irradiated with visible light (typically blue light or green light) in the presence of a photoinitiator to facilitate the reaction. Examples of visible light photoinitiators include, but are not limited to, diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, eosin Y disodium salt, N-Vinyl-2-Pyrrolidone (NVP) and triethanolamine, and camphorquinone.
[0069] Em aplicações da composição envolvendo fotopolimeriza- ção in vivo e outras aplicações médicas, é preferencial a utilização de fotoiniciadores citocompatíveis e pode ser requerida pelas agências reguladoras. Pode ser usado o fotoiniciador Irgacure 2959 o qual provoca mínima citotoxicidade (morte celular) sobre uma ampla gama de espécies e tipos celulares de mamíferos, no entanto é possível reduzir este risco usando quantidades não tóxicas.[0069] In composition applications involving in vivo photopolymerization and other medical applications, the use of cytocompatible photoinitiators is preferred and may be required by regulatory agencies. The Irgacure 2959 photoinitiator can be used which causes minimal cytotoxicity (cell death) over a wide range of species and mammalian cell types, however it is possible to reduce this risk by using non-toxic amounts.
[0070] De modo a ocorrer a fotopolimerização, a composição (e o substrato ao qual é aplicada, caso aplicável) de modo preferencial é suficientemente transparente à luz, mesmo se for colorido.[0070] In order for photopolymerization to occur, the composition (and the substrate to which it is applied, if applicable) preferably is sufficiently transparent to light, even if it is colored.
[0071] Em aplicações quando a composição é curada in vivo, a temperatura na qual ocorre o processo de cura de modo preferencial é controlada de maneira a não danificar o tecido sobre o qual a composição tenha sido aplicada. Este controle pode ser manejado reduzindo o tempo de exposição à luz de cura (por exemplo, menos de 60 segundos, de modo preferencial menos de 30 segundos). De modo preferencial, a composição não é aquecida acima de 45°C durante irradiação, de modo mais preferencial não acima de 37°C, e de modo ainda mais preferencial não acima de 25°C.[0071] In applications where the composition is cured in vivo, the temperature at which the curing process takes place is preferably controlled so as not to damage the tissue to which the composition has been applied. This control can be handled by reducing the time of exposure to curing light (eg less than 60 seconds, preferably less than 30 seconds). Preferably, the composition is not heated above 45°C during irradiation, more preferably not above 37°C, and even more preferably not above 25°C.
[0072] Além de reticulação fotoquímica, a composição pode ser curada termicamente, por reação do tipo de Mitsunobu, por polimerização iniciada por par redox, por exemplo, peróxido de benzoíla, N,N,-dimetil-p- toluidina, persulfato de amônio, ou tetrametilenodiamina (TEMED), e por uma reação de adição do tipo de Michael usando um composto de sulfidrila bifuncional.[0072] In addition to photochemical crosslinking, the composition can be thermally cured, by Mitsunobu-type reaction, by redox-initiated polymerization, for example, benzoyl peroxide, N,N,-dimethyl-p-toluidine, ammonium persulfate , or tetramethylenediamine (TEMED), and by a Michael-type addition reaction using a difunctional sulfhydryl compound.
[0073] Depois de polimerização, o pré-polímero forma uma rede reticulada com aprimoradas propriedades selantes e apresenta significativa força selante mesmo na presença de sangue e de outros fluidos corporais. O selante da Invenção obtido depois do procedimento de cura de modo preferencial é suficientemente elástico para resistir ao movimento do tecido subjacente, por exemplo, contrações do coração e dos vasos sanguíneos. O selante pode proporcionar uma vedação, prevenindo o vazamento de fluidos ou gás. O selante de modo preferencial é biodegradável e biocompatível, provocando mínima reação inflamatória. De modo preferencial o selante é elastomérico.[0073] After polymerization, the prepolymer forms a crosslinked network with improved sealing properties and exhibits significant sealing strength even in the presence of blood and other body fluids. The sealant of the Invention obtained after the curing procedure is preferably elastic enough to resist movement of the underlying tissue, for example, contractions of the heart and blood vessels. The sealant can provide a seal, preventing leakage of fluids or gas. The sealant is preferably biodegradable and biocompatible, causing minimal inflammatory reaction. Preferably the sealant is elastomeric.
[0074] A biodegradabilidade pode ser avaliada in vitro, tal como em salina tamponada com fosfato (PBS) ou em condições acidíferas ou alcalinas. A biodegradabilidade também pode ser avaliada in vivo, tal como em um animal, por exemplo, camundongos, ratos, cães, porcos ou seres humanos. A taxa de degradação pode ser avaliada medindo a perda de massa e/ou espessura do polímero ao longo do tempo in vitro ou in vivo.[0074] Biodegradability can be assessed in vitro, such as in phosphate buffered saline (PBS) or under acidic or alkaline conditions. Biodegradability can also be evaluated in vivo, such as in an animal, for example mice, rats, dogs, pigs or humans. The rate of degradation can be evaluated by measuring the loss of weight and/or thickness of the polymer over time in vitro or in vivo.
[0075] A composição curada pode apresentar uma pressão de explosão de mais de 80 mmHg, de modo preferencial em uma faixa de 100 mmHg a 200 mmHg ou superior, por exemplo 400 mmHg ou 500 mmHg. Força ou pressão de explosão se refere ao valor da pressão obtida para explodir um vaso arterial da carótida porcina explantado o qual tem uma incisão revestida com a composição.[0075] The cured composition can have a burst pressure of more than 80 mmHg, preferably in a range of 100 mmHg to 200 mmHg or greater, for example 400 mmHg or 500 mmHg. Burst force or pressure refers to the pressure value obtained to burst an explanted porcine carotid arterial vessel which has an incision coated with the composition.
[0076] A composição curada, isolada ou revestida sobre um emplastro ou tecido de modo preferencial também apresenta uma força adesiva de extração a 90° de no mínimo 0,3 N/cm 2, de modo mais preferencial de no mínimo 0,5 N/cm2 e de modo ainda mais preferencial de no mínimo 2 N/cm2, por exemplo 1,5 N/cm2 a 2 N/cm2, ou superior. Força adesiva de extração se refere ao valoor de adesão obtido afixando um artigo ou amostra adesiva a tecido a úmido, tal como a superfície epicárdica de tecido cardíaco, vasos sanguíneos, ou o lado seroso do tecido intestinal porcino, imobilizado sobre um substrato liso, tal como uma ponta metálica. O teste de adesão de extração a 90° determina a maior força perpendicular (em tensão) que uma área superficial pode suportar antes de destacamento do adesivo.[0076] The cured, isolated or coated composition on a plaster or fabric preferably also has an adhesive pull-out force at 90° of at least 0.3 N/cm 2 , more preferably at least 0.5 N /cm2 and even more preferably at least 2 N/cm2, for example 1.5 N/cm2 to 2 N/cm2, or greater. Extraction adhesive strength refers to the adhesion value obtained by affixing an adhesive specimen or article to wet tissue, such as the epicardial surface of cardiac tissue, blood vessels, or the serosal side of porcine intestinal tissue, immobilized on a smooth substrate, such as like a metallic tip. The 90° pull-off adhesion test determines the greatest perpendicular force (in tension) that a surface area can withstand before the adhesive peels.
[0077] De acordo com uma modalidade preferencial, a composição da invenção é curada na luz e em presença de um foto iniciador e a composição curada apresenta uma força adesiva de extração a 90° de no mínimo 0,5 N/cm2, de modo preferencial de no mínimo 1 N/cm2 e de modo ainda mais preferencial de no mínimo 2 N/cm2, por exemplo 1,5 N/cm2 a 2 N/cm2, porém de modo preferencial mais de 5 N/cm2, por exemplo até 6 N/cm2 ou 7 N/cm2 ou superior.[0077] According to a preferred embodiment, the composition of the invention is cured in light and in the presence of a photoinitiator and the cured composition has an adhesive extraction force at 90° of at least 0.5 N/cm2, so preferably at least 1 N/cm2 and even more preferably at least 2 N/cm2, for example 1.5 N/cm2 to 2 N/cm2, but preferably more than 5 N/cm2, for example up to 6 N/cm2 or 7 N/cm2 or greater.
[0078] A composição da presente invenção quando curada na luz e na presença de um fotoiniciador de modo preferencial tem uma ou mais das seguintes propriedades: i) força de extração a 90° de mais de 0,3 N/cm 2, de modo preferencial 0,5 N/cm2 ou superior; e ii) performance de explosão de mais de 80 mmHg, de modo preferencial de 100 a 200 mmHg ou superior.[0078] The composition of the present invention when cured in light and in the presence of a photoinitiator preferably has one or more of the following properties: i) extraction strength at 90° of more than 0.3 N/cm 2 , so 0.5 N/cm 2 or greater is preferred; and ii) burst performance of more than 80 mmHg, preferably 100 to 200 mmHg or greater.
[0079] A composição da presente invenção é usada como selante, isto é, é capaz, depois de cura, de prevenir vazamento (por exemplo, de fluido, de gás) por formação de uma barreira ou por preenchimento de um volume vazio.[0079] The composition of the present invention is used as a sealant, that is, it is capable, after curing, of preventing leakage (eg fluid, gas) by forming a barrier or by filling an empty volume.
[0080] De acordo com uma modalidade preferencial, a composição da invenção também é usada como adesivo, isto é, é capaz, depois de cura, de ligar fortemente a uma superfície ou de ligar uma superfície a outra.[0080] According to a preferred embodiment, the composition of the invention is also used as an adhesive, that is to say, it is capable, after curing, of binding strongly to a surface or of bonding one surface to another.
[0081] Além de adesão e vedação de tecido biológico a úmido, a composição pode aderir a e selar uma variedade de substratos hidrofí- licos ou hidrofóbicos, naturais ou sintéticos, incluindo tereftalato de po- lietileno, tereftalato de polietileno expandido, poliéster, polipropileno, silicones, poliuretanos, acrílicos, tecido fixado (por exemplo, pericárdio), cerâmicas ou quaisquer combinações dos mesmos.[0081] In addition to adhesion and wet biological tissue sealing, the composition can adhere to and seal a variety of hydrophilic or hydrophobic substrates, natural or synthetic, including polyethylene terephthalate, expanded polyethylene terephthalate, polyester, polypropylene, silicones, polyurethanes, acrylics, fixed tissue (eg, pericardium), ceramics, or any combination thereof.
[0082] O método para fabricação da composição da presente invenção compreende: i) policondensação de um primeiro componente compreen-dendo duas ou mais funcionalidades da fórmula geral —OR, onde R de cada grupamento é de maneira independente hidrogênio ou alquila; e um segundo componente compreendendo duas ou mais funcionalidades de éster de ácido; ii) ativação do pré-polímero produzido pela etapa i); iii) controle do teor de anidrido; opcionalmente iv) bloqueio de grupamentos de hidroxilas livres; e/ou opci-onalmente v) purificação do pré-polímero ativado produzido pelas etapas ii) e/ou iii) e/ou iv).[0082] The method for manufacturing the composition of the present invention comprises: i) polycondensation of a first component comprising two or more functionalities of the general formula —OR, where R of each group is independently hydrogen or alkyl; and a second component comprising two or more acid ester functionalities; ii) activating the prepolymer produced by step i); iii) control of the anhydride content; optionally iv) blocking free hydroxyl groups; and/or optionally v) purifying the activated prepolymer produced by steps ii) and/or iii) and/or iv).
[0083] O primeiro componente referido pode ser um poliol, tal como um diol, triol, tetraol ou superior. Polióis adequados incluem dióis, tais como dióis de alcanos; trióis, tais como glicerol, trimetilalpropano, trietanolamina; tetraóis, tais como eritritol, pentaeritritol; e polióis superiores, tais como sorbitol. Dióis insaturados, tais como tetradeca-2,12- dieno-1,14-diol, ou outros dióis incluindo dióis de macromonômeros tais como oxido de polietileno, e N-metildietanoamina (MDEA) também podem ser usados. De modo preferencial, o poliol é glicerol substituído ou não substituído.[0083] Said first component may be a polyol, such as a diol, triol, tetraol or higher. Suitable polyols include diols, such as alkane diols; triols, such as glycerol, trimethylalpropane, triethanolamine; tetraols such as erythritol, pentaerythritol; and higher polyols, such as sorbitol. Unsaturated diols, such as tetradeca-2,12-diene-1,14-diol, or other diols including macromonomer diols such as polyethylene oxide, and N-methyldiethaneamine (MDEA) can also be used. Preferably, the polyol is substituted or unsubstituted glycerol.
[0084] O segundo componente referido pode ser um poliácido, tal como um diácido ou ácido de ordem superior. Pode ser usada uma ampla variedade de diácidos ou ácidos de ordens superiores. Exemplos de ácidos incluem, mas não estão limitados a, ácido glutárico (5 carbonos), ácido adípico (6 carbonos), ácido pimélico (7 carbonos), ácido sebácico (8 carbonos), e ácido azeláico (nove carbonos). Exemplos de diácidos de cadeia longa incluem diácidos tendo mais de 10, mais de 15, mais de 20, e mais de 25 átomos de carbono. Também podem ser usados diácidos não alifáticos. Por exemplo, versões dos diácidos acima tendo uma ou mais ligações duplas podem ser usadas para produzir co-polímeros de polióis-diácidos.[0084] Said second component may be a polyacid, such as a diacid or higher order acid. A wide variety of diacids or higher order acids can be used. Examples of acids include, but are not limited to, glutaric acid (5 carbons), adipic acid (6 carbons), pimelic acid (7 carbons), sebacic acid (8 carbons), and azelaic acid (nine carbons). Examples of long chain diacids include diacids having more than 10, more than 15, more than 20, and more than 25 carbon atoms. Non-aliphatic diacids can also be used. For example, versions of the above diacids having one or more double bonds can be used to produce polyol-diacid copolymers.
[0085] Exemplos de diácidos aromáticos incluem ácido tereftálico e carboxifenoxi-propano. Os diácidos além disso também podem incluir substituintes, por exemplo substituintes amina e hidroxila.[0085] Examples of aromatic diacids include terephthalic acid and carboxyphenoxypropane. The diacids can furthermore also include substituents, for example amine and hydroxyl substituents.
[0086] De modo preferencial o diácido é ácido sebácico substituído ou não substituído.[0086] Preferably the diacid is substituted or unsubstituted sebacic acid.
[0087] O primeiro e o segundo componentes referidos são adicionados juntos em uma faixa de proporção molar do primeiro componente : o segundo componente de 0,5:1 a 1,5:1, de modo preferencial de 0,9:1,1 e o mais preferencial de 1:1. Onde o primeiro componente é glicerol e o segundo componente é ácido sebácico e adicionados em uma proporção molar de 1:1, existem três grupamentos de hidroxila sobre glicerol para dois grupamentos de carboxila sobre o ácido sebá- cico. Portanto o grupamento de hidroxila extra sobre glicerol é usado durante a etapa de ativação.[0087] The aforementioned first and second components are added together in a range of molar ratio of the first component : the second component from 0.5:1 to 1.5:1, preferably from 0.9:1.1 and most preferred 1:1. Where the first component is glycerol and the second component is sebacic acid and added in a 1:1 molar ratio, there are three hydroxyl groups on glycerol for two carboxyl groups on sebacic acid. Therefore the extra hydroxyl group on glycerol is used during the activation step.
[0088] As condições para a etapa i) não são especialmente limitadas mas podem incluir uma faixa de temperatura de 100 a 140°C, de modo preferencial de 120 a 130°C, uma atmosfera ine rte, de modo preferencial compreendendo nitrogênio, e sob vácuo.[0088] The conditions for step i) are not especially limited but may include a temperature range of 100 to 140°C, preferably 120 to 130°C, an inert atmosphere, preferably comprising nitrogen, and under vacuum.
[0089] O agente de ativação da etapa ii) é de modo preferencial um agente de acrilação o qual compreende um grupamento de acrilato o qual são porções contendo grupamento acriloíla substituído ou não substituído. O acrilato pode conter o seguinte grupamento: -C(=O)- CR1=CR2R3, em que R1, R2, R3 são selecionados de maneira independente uns dos outros entre o grupo que consiste em H, alquila tal como metila ou etila), arila tal como fenila, alquila substituída, arila substituída, ácido carboxílico, éster , amida, amina, uretano , éter, e carbonila.[0089] The activating agent of step ii) is preferably an acrylating agent which comprises an acrylate group which are substituted or unsubstituted acryloyl group-containing moieties. The acrylate may contain the following group: -C(=O)- CR1=CR2R3, where R1, R2, R3 are selected independently of one another from the group consisting of H, alkyl such as methyl or ethyl), aryl such as phenyl, substituted alkyl, substituted aryl, carboxylic acid, ester, amide, amine, urethane, ether, and carbonyl.
[0090] De modo preferencial, R1, R2 e R3 são H; ou R1 é CH3, R2 e R3 são H; ou R1 e R2 são H e R3 é CH3; ou R1 e R2 são H e R3 é fenila.[0090] Preferably, R1, R2 and R3 are H; or R1 is CH3, R2 and R3 are H; or R1 and R2 are H and R3 is CH3; or R1 and R2 are H and R3 is phenyl.
[0091] De modo o mais preferencial, o agente de acrilação é cloreto de acriloíla.[0091] Most preferably, the acrylating agent is acryloyl chloride.
[0092] Durante o processo de acrilação, podem ser formados ani- dridos resultantes da reação do monômero acrilado com quaisquer grupamentos de ácido carboxílico. De acordo com uma modalidade preferencial, o teor de anidridos é contralado na etapa (iii) por capea- mento de etanol ou usando qualquer reação de substituição nucleofí- lica diversa. Reagentes adequados para esta etapa (iii) incluem al- coóis, aminas ou compostos de sulfidrila. A adição de etanol é de modo preferencial em uma temperatura em uma faixa de 30 a 50°C, de modo preferencial de 35 a 45°C, por exemplo a 40°C. A duração da etapa de capeamento de etanol é conduzida de modo preferencial durante 10 e 40 horas, de modo mais preferencial durante 24 horas. A proporção volumétrica da solução de polímero para etanol é em uma faixa de 20:1, de modo mais preferencial em uma faixa de 10:1 e de modo ainda mais preferencial na faixa de 5:1.[0092] During the acrylation process, anhydrides can be formed resulting from the reaction of the acrylated monomer with any carboxylic acid groups. According to a preferred embodiment, the anhydride content is controlled in step (iii) by ethanol capping or using any other nucleophilic substitution reaction. Suitable reagents for this step (iii) include alcohols, amines or sulfhydryl compounds. The addition of ethanol is preferably at a temperature in the range of 30 to 50°C, preferably 35 to 45°C, for example at 40°C. The duration of the ethanol capping step is preferably conducted for 10 and 40 hours, more preferably for 24 hours. The volumetric ratio of polymer solution to ethanol is in the range of 20:1, more preferably in the range of 10:1 and even more preferably in the range of 5:1.
[0093] Pode ser realizado bloqueio ou proteção de hidroxilas (etapa iv)). Podem ser aplicadas técnicas conhecidas na arte. De modo preferencial, as hidroxilas são bloqueadas através de reação de acila- ção usando um composto tal como cloreto de etanoíla.[0093] Blocking or protection of hydroxyls can be performed (step iv)). Techniques known in the art can be applied. Preferably, the hydroxyls are blocked through an acylation reaction using a compound such as ethanoyl chloride.
[0094] Também podem estar presentes níveis residuais de anidri- dos enxertados, de modo preferencial em um nível abaixo de 0,05 mol/mol de poliácido.[0094] Residual levels of grafted anhydrides may also be present, preferably at a level below 0.05 mol/mol polyacid.
[0095] A formação de anidridos enxertados também pode ser prevenida através do bloqueio de quaisquer grupamentos de ácido carbo- xílico livre antes da ativação, isto é, a etapa (iv) ocorrendo antes da etapa (ii).[0095] The formation of grafted anhydrides can also be prevented by blocking any free carboxylic acid groups prior to activation, ie, step (iv) occurring before step (ii).
[0096] As etapas i) a iv) podem ser realizadas na presença de um ou mais solventes ou catalisadores, exemplos incluindo diclorometano (DCM), acetato de etila (EtOAc) dimetilaminopiridina (DMAP), e trieti- lamina (TEA) ou qualquer combinação dos mesmos.[0096] Steps i) to iv) may be performed in the presence of one or more solvents or catalysts, examples including dichloromethane (DCM), ethyl acetate (EtOAc) dimethylaminopyridine (DMAP), and triethylamine (TEA) or any combination thereof.
[0097] A etapa v) de purificação é realizada para assegurar que quaisquer solventes e produtos não reagidos sejam removidos do pré- polímero produzido pela etapa iii) e iv). Esta etapa pode compreender etapa de filtração e/ou de lavagens com água. Quando esta etapa v) compreende etapa de lavagens com água, devem ser favorecidas condições para permitir uma rápida separação de fases entre as fases orgânica e aquosa. Por exemplo, pode ser aprimorada a separação de fases durante lavagens com água por meio da utilização de sais solu- bilizados na fase aquosa. Exemplos de sais incluem, mas não estão limitados a, cloreto de sódio, bicarbonato de sódio. De maneira alternativa, os sais produzidos durante a reação podem ser removidos através de filtração usando um solvente orgânico tal como acetato de etila, n-metil tetra-hidrofurano, tetra-hidrofurano.[0097] Purification step v) is carried out to ensure that any unreacted solvents and products are removed from the prepolymer produced by step iii) and iv). This step may include a filtration step and/or a water wash step. When this step v) comprises a step of washing with water, conditions must be favored to allow a rapid phase separation between the organic and aqueous phases. For example, phase separation during water washes can be improved by using salts solubilized in the aqueous phase. Examples of salts include, but are not limited to, sodium chloride, sodium bicarbonate. Alternatively, salts produced during the reaction can be removed by filtration using an organic solvent such as ethyl acetate, n-methyl tetrahydrofuran, tetrahydrofuran.
[0098] De modo preferencial a etapa de purificação também pode ser seguida por uma ou mais etapas, de modo mais preferencial por todas as etapas que se seguem, incluindo a adição de inibidor de radicais livres, por exemplo hidroxitolueno butilado (BHT), monometileter- hidroquinona (MEHQ), fenilbutil-nitrona (PBN), e/ou fotoiniciador, por exemplo Irgacure 2595 ou óxido de difenil-trimetil-fosfina (TPO), evaporação e/ou extração de solvente, de modo preferencial através de CO2 supercrítico para assegurar a eficiente remoção de solventes e impurezas sem interferir com a ativação do pré-polímero.[0098] Preferably the purification step may also be followed by one or more steps, more preferably by all the steps that follow, including addition of free radical inhibitor, for example butylated hydroxytoluene (BHT), monomethylether - hydroquinone (MEHQ), phenylbutyl nitrone (PBN), and/or photoinitiator, e.g. Irgacure 2595 or diphenyl trimethyl phosphine oxide (TPO), evaporation and/or solvent extraction, preferably via supercritical CO2 to ensure efficient removal of solvents and impurities without interfering with prepolymer activation.
[0099] A composição pode ser aplicada diretamente ao sítio desejado, tal como por aplicação com seringa ou um cateter, através de uma ponta de espalhamento, por pulverização ou usando uma escova. De modo preferencial a composição é suficientemente não viscosa de modo a ser injetável através de uma agulha de seringa tendo um calibre de 14 a 20, de modo preferencial de 14 a 18 porém é suficientemente viscosa para permanecer no local no sítio de administração com mínima lavagem. A composição pode ser misturada antes da aplicação ou durante a aplicação com um fotoiniciador, um estabilizante, um terapêutico, um profilático, e/ou um agente de diagnóstico, e/ou um ou mais excipientes.[0099] The composition can be applied directly to the desired site, such as by application with a syringe or a catheter, through a spreading tip, by spraying or using a brush. Preferably the composition is sufficiently non-viscous to be injectable through a syringe needle having a gauge of 14 to 20, preferably 14 to 18, yet is sufficiently viscous to remain in place at the site of administration with minimal washout. . The composition can be mixed prior to application or during application with a photoinitiator, a stabilizer, a therapeutic, a prophylactic, and/or a diagnostic agent, and/or one or more excipients.
[00100] Os materiais podem ser usados diretamente, isto é, aplicados diretamente ao sítio a ser selado ou aderido. Alternativamente, os materiais podem ser aplicados a um dispositivo, tal como um emplastro ou uma fita, para aderir o emplastro ao sítio desejado. Pode ser usado emplastro convencional, materiais de emplastro ou materiais de enxerto, naturais ou sintéticos, conhecidos na arte. Emplastros para utilização com os principais vasos sanguíneos, tecido cardíaco, e/ou duros para tratar ferimentos (por exemplo, úlceras diabéticas) são conhecidos na arte. Pode ser usada fita cirúrgica biocompatível e biodegradável, por exemplo, para parar hemorragia durante cirurgia. Como a fita é biodegradável, não precisa ser removida antes do cirurgião suturar o ferimento fechado. Exemplos de outros materiais adequados incluem tereftalato de polietileno, tereftalato de polietileno expandido, poliéster, polipropileno, silicones, poliuretanos, acrílicos, tecido fixado (por exemplo, pericárdio), cerâmicas ou quaisquer combinações dos mesmos.[00100] The materials can be used directly, that is, applied directly to the site to be sealed or adhered. Alternatively, the materials can be applied to a device, such as a patch or tape, to adhere the patch to the desired location. Conventional plaster, plaster materials or graft materials, natural or synthetic, known in the art may be used. Plasters for use with major blood vessels, cardiac tissue, and/or hard to treat wounds (e.g., diabetic ulcers) are known in the art. Biocompatible and biodegradable surgical tape can be used, for example, to stop bleeding during surgery. As the tape is biodegradable, it does not need to be removed before the surgeon sutures the wound closed. Examples of other suitable materials include polyethylene terephthalate, expanded polyethylene terephthalate, polyester, polypropylene, silicones, polyurethanes, acrylics, fixed tissue (e.g., pericardium), ceramics, or any combinations thereof.
[00101] A espessura da composição ou camada de adesivo pode ser variada dependendo da aplicação e do sítio de administração. A espessura dos revestimentos pode ser de no mínimo cerca de 50 micra, 60 micra, 70, micra, 74 micra, 75 micra, 80 micra, 100 micra, 125 micra, 150 micra, 175 micra, 200 micra, 225 micra, 250 micra, 275 micra, 300 micra, 325 micra, 350 micra, 375 micra, 400 micra, 425 micra, 450 micra, 475 micra, 500 micra, 525 micra, 550 micra, 575 micra, 600 micra, 625 micra, 650 micra, 675 micra, 700 micra, ou 725 micra.[00101] The thickness of the composition or adhesive layer can be varied depending on the application and the site of administration. The thickness of the coatings can be at least about 50 microns, 60 microns, 70 microns, 74 microns, 75 microns, 80 microns, 100 microns, 125 microns, 150 microns, 175 microns, 200 microns, 225 microns, 250 microns , 275 micron, 300 micron, 325 micron, 350 micron, 375 micron, 400 micron, 425 micron, 450 micron, 475 micron, 500 micron, 525 micron, 550 micron, 575 micron, 600 micron, 625 micron, 650 micron, 675 micron, 700 micron, or 725 micron.
[00102] As propriedades de vedação e adesiva do pré-polímero ativado podem ser induzidas através de diferentes abordagens. A abordagem preferencial é através de um estímulo luminoso na presença de um fotoiniciador. Outros estímulos potenciais incluem calor na presença de iniciadores adequados conhecidos na arte, ou a utilização de produtos químicos reativos que podem induzir a polimerização de rede conforme revelado acima.[00102] The sealing and adhesive properties of the activated prepolymer can be induced through different approaches. The preferred approach is through a light stimulus in the presence of a photoinitiator. Other potential stimuli include heat in the presence of suitable initiators known in the art, or the use of reactive chemicals that can induce network polymerization as disclosed above.
[00103] A força selante / adesiva pode ser aprimorada submetendo a composição a pré-carga durante o procedimento de cura. Isto pode ser particularmente útil para as modalidades que envolvem um emplastro no qual o pré-polímero é revestido sobre um emplastro e em seguida aplicado a um tecido. A pré-carga aplicada no emplastro revestido durante o procedimento de cura pode variar contanto que resulte em um aumento na força adesiva. A força de pré-carga aplicada ao emplastro pode ser de a partir de cerca de 0,5 N até cerca de 10 N, de modo preferencial a partir de cerca de 1 N até cerca de 8 N, de modo mais preferencial a partir de cerca de 2 N até cerca de 8 N, de modo o mais preferencial a partir de cerca de 3 N até cerca de 7 N. A aplicação de pré-carga pode ajudar o adesivo a penetrar dentro do tecido.[00103] The sealant/adhesive strength can be improved by subjecting the composition to preload during the curing procedure. This can be particularly useful for embodiments involving a plaster in which the prepolymer is coated onto a plaster and then applied to a fabric. The preload applied to the coated plaster during the curing procedure can be varied as long as it results in an increase in adhesive strength. The preload force applied to the plaster can be from about 0.5 N to about 10 N, preferably from about 1 N to about 8 N, more preferably from about about 2 N to about 8 N, most preferably from about 3 N to about 7 N. Preloading can help the adhesive penetrate into the tissue.
[00104] A composição de acordo com a invenção pode ser usada para aderir ou selar superfícies visadas incluindo tecido, material de enxerto tal enxerto à base de PTFE, ou qualquer combinação dos mesmos. O método para aderir ou selar superfícies visadas compreende a aplicação da composição à superfície e cura da composição.[00104] The composition according to the invention can be used to adhere or seal targeted surfaces including tissue, graft material such as PTFE-based graft, or any combination thereof. The method of adhering or sealing target surfaces comprises applying the composition to the surface and curing the composition.
[00105] De acordo com uma modalidade especial, a composição da Invenção é usada para formar uma barreira ou para preencher um vazio, especialmente de modo a prevenir vazamento, por exemplo, de fluido, gás, etc. Por exemplo, a composição da Invenção pode ser usada como selante cirúrgico. Exemplos de aplicações incluem parar hemorragia, por exemplo, devido a um ferimento ou trauma ou durante cirurgia tal como depois de suturar um enxerto a um vaso ou depois de acesso vascular em procedimentos endovasculares. Exemplos de aplicações incluem a utilização como auxiliar para suturas em anastomose vascular, e como auxiliar para suturas em enxertos de ePTFE, por exemplo, enxertos vasculares de ePTFE. O selante não precisa ser removido antes ou depois do cirurgião suturar o ferimento fechado uma vez que vai se degradar ao longo do tempo. De acordo com outras aplicações, a composição da Invenção pode ser adicionalmente usada em condições sem sutura, por exemplo, para fechamento sem sutura de incisões vasculares. Outros tipos de ferimentos que podem ser tratados incluem, mas não estão limitados a, ferimentos que vazam, ferimentos que são duros de fechar ou que não têm êxito em curar adequadamente através dos mecanismos fisiológicos normais. A aplicação pode ser realizada tanto dentro quanto fora do corpo, para utilização em seres humanos ou em veterinária.[00105] According to a special embodiment, the composition of the Invention is used to form a barrier or to fill a void, especially in order to prevent leakage, for example, of fluid, gas, etc. For example, the composition of the Invention can be used as a surgical sealant. Examples of applications include stopping bleeding, for example, due to injury or trauma or during surgery such as after suturing a graft to a vessel or after vascular access in endovascular procedures. Examples of applications include use as a suturing aid in vascular anastomosis, and as a suturing aid in ePTFE grafts, for example, ePTFE vascular grafts. The sealant does not need to be removed before or after the surgeon sutures the wound closed as it will degrade over time. According to other applications, the composition of the Invention can additionally be used in sutureless conditions, for example, for sutureless closure of vascular incisions. Other types of wounds that may be treated include, but are not limited to, wounds that leak, wounds that are difficult to close, or that fail to heal properly through normal physiological mechanisms. The application can be carried out both inside and outside the body, for human or veterinary use.
[00106] Diferentemente dos adesivos de tecido convencionais que se ativam espontaneamente durante a aplicação ou na presença de água, ou dos adesivos que são hidrofílicos e portanto estão sujeitos a lavagem antes do processo de cura, a composição de acordo com a invenção pode ser aplicada a substratos a úmido sem ativação ou des- locamento. A composição também pode ser aplicada a substratos a seco.[00106] Unlike conventional fabric adhesives that activate spontaneously during application or in the presence of water, or adhesives that are hydrophilic and therefore subject to washing before the curing process, the composition according to the invention can be applied to wet substrates without activation or displacement. The composition can also be applied to dry substrates.
[00107] A composição também pode ser usada para aderir tecido à superfície de um dispositivo médico. A composição pode ser usada em dispositivos médicos, quer como parte ou todo de um dispositivo ou para aderir um dispositivo a um tecido. O método para aderir tecido à superfície de um dispositivo médico compreende a aplicação da composição à superfície do tecido e/ou dispositivo médico e cura da composição. A composição também pode ser usada para unir tecido, incluindo um ou mais tecidos in vivo.[00107] The composition can also be used to adhere fabric to the surface of a medical device. The composition can be used in medical devices, either as part or all of a device or for adhering a device to tissue. The method of adhering tissue to the surface of a medical device comprises applying the composition to the surface of the tissue and/or medical device and curing the composition. The composition can also be used to bond tissue, including one or more tissues in vivo.
[00108] A composição de acordo com a invenção também pode ser fabricada dentro de um stent biodegradável. O stent pode aumentar o diâmetro de um vaso sanguíneo para aumentar o fluxo através do vaso, mas como o stent é biodegradável, o vaso sanguíneo pode aumentar de diâmetro com com uma redução do risco de trombose ou cobrindo o stent com tecido cicatricial, o qual pode reestreitar o vaso sanguíneo. A composição pode cobrir uma superfície externa de um stent para ajudar a aderir o stent à parede de um vaso em uma maneira que seja menos prejudicial para o tecido do que um stent descoberto ou evitar seu deslocamento dentro do corpo. De maneira similar, a composição pode cobrir a superfície de quaisquer dispositivos os quais estejam em contato com tecido de modo a proporcionar uma interface adequada que possa ser adesiva ao tecido.[00108] The composition according to the invention can also be manufactured inside a biodegradable stent. The stent can increase the diameter of a blood vessel to increase flow through the vessel, but because the stent is biodegradable, the blood vessel can increase in diameter with a reduced risk of thrombosis or by covering the stent with scar tissue, which can narrow the blood vessel. The composition can coat an outer surface of a stent to help adhere the stent to a vessel wall in a manner that is less tissue damaging than an uncovered stent or to prevent displacement within the body. Similarly, the composition can cover the surface of any devices which are in contact with tissue in order to provide a suitable interface which can be adhesive to the tissue.
[00109] A composição de acordo com a presente invenção pode ser usada em uma variedade de outras aplicações onde é necessário um adesivo ou um selante. Estas incluem, mas não estão limitadas a, vazamentos de ar depois de uma ressecção pulmonar; para reduzir o tempo para procedimentos cirúrgicos; para selar a dura-máter; para facilitar procedimentos laparoscópicos; como um adesivo de pele de- gradável; como uma matriz de hérnia para prevenir ou reduzir a ne- cessidade de grampos ou tachas; para prevenir a perda de sangue; para manipular órgãos ou tecidos durante procedimentos cirúrgicos; para fixar no local transplantes de córnea; para arranjar um coração para liberar fármacos e/ou para reduzir a dilatação do coração depois de enfarte do miocárdio; para fixar outro material a um tecido; para aumentar suturas ou grampos; para distribuir forças através do tecido; para prevenir vazamentos; como uma membrana de barreira sobre a pele para prevenir a evaporação de água da pele queimada; como um emplastro para a liberação de medicação anticicatricial ou antimicrobi- ana; para dispositivos afixados ao tecido; para fixar dispositivos à membrana mucosa como uma fita para fixar dispositivos dentro de uma cavidade oral, tal como para manter dentaduras e aparelhos orais; como uma fita para ancorar tecidos moles ao osso; como barreira moldável em reparo ósseo guiado e, prevenindo a formação de furos no tecido, reforçando / aumentando as propriedades mecânicas dos tecidos, etc.[00109] The composition according to the present invention can be used in a variety of other applications where an adhesive or a sealant is required. These include, but are not limited to, air leaks after lung resection; to reduce the time for surgical procedures; to seal the dura mater; to facilitate laparoscopic procedures; as a degradable skin adhesive; as a hernia matrix to prevent or reduce the need for staples or tacks; to prevent blood loss; to manipulate organs or tissues during surgical procedures; to fix corneal transplants in place; to arrange a heart to release drugs and/or to reduce the dilation of the heart after myocardial infarction; for attaching other material to a fabric; to augment sutures or staples; to distribute forces through tissue; to prevent leaks; as a barrier membrane over the skin to prevent water evaporation from burned skin; as a plaster for delivering anti-scarring or antimicrobial medication; for devices affixed to tissue; for securing devices to the mucous membrane such as tape for securing devices within an oral cavity, such as for holding dentures and oral appliances; as a tape to anchor soft tissue to bone; as a moldable barrier in guided bone repair and, preventing the formation of holes in the tissue, reinforcing / increasing the mechanical properties of tissues, etc.
[00110] A composição de acordo com a invenção descrita também pode conter um ou mais agentes farmacêuticos, terapêuticos, profiláticos, e/ou de diagnóstico que são liberados durante o período de tempo que o material funciona como um selante / adesivo. O agente pode ser um agente de molécula pequena, por exemplo tendo peso molecular de menos de 2000, 1500, 1000, 750, ou 500 Da, uma biomolécula, por exemplo peptídeo, proteína, enzima, ácido nucléico, polissacarídeo, fatores de crescimento, sequências de adesão celular tais como sequências de RGD ou integrinas, componentes da matriz extracelular, ou combinações dos mesmos. Exemplos de classes de agentes de molécula pequena incluem, mas não estão limitados a, antiinflamató- rios, analgésicos, agentes antimicrobianos, e combinações dos mesmos. Exemplos de fatores de crescimento incluem, sem limitação, TGF-β, fator de crescimento de fibroblastos acidífero, fator de crescimento de fibroblastos básico, fator de crescimento epidermal, IGF-I e II, fator de crescimento derivado do endotélio vascular, proteínas mor- fogenéticas ósseas, fator de crescimento derivado de plaquetas, fator de crescimento de ligação de heparina, fator de crescimento hemato- poético, fator de crescimento de peptídeos, ou ácidos nucléicos. Exemplos de componentes da matriz extracelular incluem, mas não estão limitados a, colágeno, fibronectina, laminina, elastina e combinações dos mesmos. Proteoglicanos e glicosaminoglicanos também podem ser associados de maneira covalente ou não covalente com a composição da presente invenção.[00110] The composition according to the described invention may also contain one or more pharmaceutical, therapeutic, prophylactic, and/or diagnostic agents that are released during the period of time that the material functions as a sealant/adhesive. The agent may be a small molecule agent, for example having a molecular weight of less than 2000, 1500, 1000, 750, or 500 Da, a biomolecule, for example peptide, protein, enzyme, nucleic acid, polysaccharide, growth factors, cell adhesion sequences such as RGD or integrin sequences, extracellular matrix components, or combinations thereof. Examples of classes of small molecule agents include, but are not limited to, anti-inflammatories, analgesics, antimicrobial agents, and combinations thereof. Examples of growth factors include, without limitation, TGF-β, acidiferous fibroblast growth factor, basic fibroblast growth factor, epidermal growth factor, IGF-I and II, vascular endothelium-derived growth factor, mor- bone phogenetics, platelet-derived growth factor, heparin-binding growth factor, hematopoietic growth factor, peptide growth factor, or nucleic acids. Examples of extracellular matrix components include, but are not limited to, collagen, fibronectin, laminin, elastin, and combinations thereof. Proteoglycans and glycosaminoglycans can also be covalently or non-covalently associated with the composition of the present invention.
[00111] Grupamentos funcionais sobre o pré-polímero que não foram ativados podem ser usados para anexar de maneira covalente um ou mais agentes, tais como agentes de molécula pequena e/ou biomo- léculas. Alternativamente, o um ou mais agentes podem ser fisicamente aprisionados dentro da composição curada por cura da composição na presença do agente.[00111] Functional groups on the prepolymer that have not been activated can be used to covalently attach one or more agents, such as small molecule agents and/or biomolecules. Alternatively, the one or more agents can be physically entrapped within the cured composition by curing the composition in the presence of the agent.
[00112] De acordo com modalidades preferenciais, perfis de liberação mais lenta das moléculas bioativas vão ser obtidos aumentando o grau de acrilação de acordo com a Invenção.[00112] According to preferred embodiments, slower release profiles of bioactive molecules will be obtained by increasing the degree of acrylation according to the Invention.
[00113] Os materiais podem ser usados para criar suportes tecidu- ais formando artigos modelados dentro do corpo para servir a uma função mecânica. Os artigos modelados podem ser produzidos por uma variedade de técnicas de fabricação conhecidas na arte, incluindo impressão 3D.[00113] The materials can be used to create tissue supports forming articles modeled within the body to serve a mechanical function. Patterned articles can be produced by a variety of manufacturing techniques known in the art, including 3D printing.
[00114] Os artigos referidos podem exercer funções tais como manter dois tecidos juntos ou posicionar o tecido em uma posição específica dentro ou fora do corpo.[00114] The articles referred to can perform functions such as holding two tissues together or positioning the tissue in a specific position inside or outside the body.
[00115] O tecido pode ser revestido com uma camada dos materi- ais, por exemplo o lúmen de um tecido tal como um vaso sanguíneo para prevenir restenose, re-fechamento ou vasoespasmo depois de intervenção vascular.[00115] The tissue can be coated with a layer of the materials, for example the lumen of a tissue such as a blood vessel to prevent restenosis, re-closure or vasospasm after vascular intervention.
[00116] A composição também pode conter um ou mais tipos de células, tais como células de tecido conjuntivo, células de órgãos, células musculares, células nervosas, e combinações das mesmas. Opcionalmente, o material é semeado com um ou mais de tenócitos, fi- broblastos, células de ligamento, células endoteliais, células pulmonares, células epiteliais, células musculares lisas, células musculares cardíacas, células musculares esqueléticas, células da ilhota, células nervosas, hepatócitos, células renais, células da bexiga, células urote- liais, condrócitos, e células de formação de ossos. A combinação de células com o material pode ser usada para suportar reparo e regeneração dos tecidos.[00116] The composition may also contain one or more types of cells, such as connective tissue cells, organ cells, muscle cells, nerve cells, and combinations thereof. Optionally, the material is seeded with one or more of tenocytes, fibroblasts, ligament cells, endothelial cells, lung cells, epithelial cells, smooth muscle cells, cardiac muscle cells, skeletal muscle cells, islet cells, nerve cells, hepatocytes , kidney cells, bladder cells, urothelial cells, chondrocytes, and bone-forming cells. The combination of cells with the material can be used to support tissue repair and regeneration.
[00117] Os materiais descritos aqui, neste requerimento de patente, podem ser aplicados para reduzir ou prevenir a formação de adesões depois de procedimentos cirúrgicos, por exemplo para prevenir a adesão de tecido cerebral à calota craniana depois de cirurgia cerebral ou implantação de dispositivos para prevenir adesão peritoneal.[00117] The materials described here, in this patent application, can be applied to reduce or prevent the formation of adhesions after surgical procedures, for example to prevent adhesion of brain tissue to the cranial vault after brain surgery or implantation of devices for prevent peritoneal adhesion.
[00118] As composições também podem ser usadas para revestir ferramentas, tais como instrumentos cirúrgicos, por exemplo fórceps ou retratores, para reforçar a capacidade das ferramentas para manipular objetos. Os materiais também podem ser usados aqui, neste requerimento de patente, também podem ser usados em aplicações industriais onde é útil ter um adesivo degradável que seja biocompatível, por exemplo para reduzir a potencial toxicidade dos produtos da degradação, tais como aplicações marinhas, por exemplo em utilização embaixo da água ou ligação à superfície de barcos. Os materiais tam bém podem ser usados para produzir objetos modelados por uma variedade de técnicas conhecidas na arte, incluindo impressão 3D. O objeto modelado pode ter resolução em escala micro ou em nano.[00118] The compositions can also be used to coat tools, such as surgical instruments, for example forceps or retractors, to enhance the ability of the tools to manipulate objects. The materials can also be used here, in this patent application, they can also be used in industrial applications where it is useful to have a degradable adhesive that is biocompatible, for example to reduce the potential toxicity of degradation products, such as marine applications, for example in underwater use or connection to the surface of boats. The materials can also be used to produce objects modeled by a variety of techniques known in the art, including 3D printing. The modeled object can have micro or nano scale resolution.
[00119] A presente invenção vai ser agora ilustrada, porém de modo alguma limitada, por meio de referência aos exemplos que se seguem.[00119] The present invention will now be illustrated, but in no way limited, by way of reference to the following examples.
[00120] O protocolo geral que se segue foi inicialmente aplicado para sintetizar pré-polímero de poli glicerol sebacato (PGS): 1. Quantidades equimolares de glicerol e ácido sebácico foram pesadas. 2. A temperatura da mistura da reação foi ajustada entre 120 e 130 °C até os monômeros terem sido completamente fundidos. 3. Depois da fusão dos reagentes, a temperatura do banho ou da reação foi reduzida até o valor alvo de 120oC e foi iniciada a agitação. 4. O ar dentro do frasco foi substituído com nitrogênio usando três ciclos de vácuo / purgação. 5. A reação foi seguida por 8 horas. 6. O suprimento de nitrogênio foi em seguida removido e a pressão foi reduzida usando uma bomba de vácuo ajustada para um alvo de 15 mBars.[00120] The following general protocol was initially applied to synthesize polyglycerol sebacate (PGS) prepolymer: 1. Equimolar amounts of glycerol and sebacic acid were weighed out. 2. The temperature of the reaction mixture was adjusted between 120 and 130 °C until the monomers were completely melted. 3. After melting the reagents, the bath or reaction temperature was reduced to the target value of 120oC and stirring was started. 4. The air inside the flask was replaced with nitrogen using three vacuum/purge cycles. 5. The reaction was followed for 8 hours. 6. The nitrogen supply was then removed and the pressure was reduced using a vacuum pump set to a target of 15 mBars.
[00121] A reação foi seguida até serem atingidos o peso molecular alvo (cerca de 3000 Da) e a polidispersidade (<3). A proporção molar de glicerol : ácido sebácido visada foi de 1:1. O pré-polímero de PGS obtido foi ativado através da reação de PGS com cloreto de acriloíla na presença de TEA, seguida por purificação através de filtração ou lavagem com água.[00121] The reaction was followed until the target molecular weight (about 3000 Da) and polydispersity (<3) were reached. The target glycerol:sebacid acid molar ratio was 1:1. The PGS prepolymer obtained was activated by reacting PGS with acryloyl chloride in the presence of TEA, followed by purification through filtration or washing with water.
[00122] Os polímeros de PGS obtidos podem ser acrilados porém foi observada uma alta variabilidade na evolução do peso molecular durante a síntese e armazenamento de PGSA. A causa raiz para a ins-tabilidade pode ser atribuída à instabilidade do anidrido.[00122] The obtained PGS polymers can be acrylated but a high variability in the evolution of the molecular weight during the synthesis and storage of PGSA was observed. The root cause for the instability can be attributed to the instability of the anhydride.
[00123] Estudos de estabilidade de um mês de termo de soluções a 50% em peso / peso do pré-polímero ativado em DCM revelaram progressão continuada do peso molecular mesmo em condições de armazenamento a -18°C. Uma banda em FTIR a 1810 cm -1 e tripletos em NMR a 2,4 e 2,5 ppm foram detectados e atribuídos a subprodutos de anidrido formados pela reação de cloreto de acriloíla e ácidos car- boxílicos livres. A intensidade dos tripletos diminuiu ao longo do tempo durante o armazenamento e portanto pode ser ligada a 50% em peso / peso de evolução do peso molecular de PGSA. 1. Pré-polímero de PGS foi sintetizado conforme descrito acima. 2. Acrilação de um dia para o outro de pré-polímero de PGS com AcCl (0,8 mL por 5 gramas de polímero) em 10% em peso / vol de DCM na presença de DMAP (1 mg por grama de polímero), TEA (1,4 mL por 5 gramas de polímero) e 200 ppm de BHT. As quantidades de AcCl e de TEA podem ser ajustadas para obter diferentes graus de acilação. 3. Capeamento de etanol a 40°C durante a síntese, para eliminar anidridos e prevenir o crescimento do peso molecular durante a síntese e o armazenamento. Foi usada uma proporção de volume de etanol para DCM de 1:5. 4. Evaporação parcial de etanol e DCM. 5. Purificação através de lavagem com água. 6. Adição de 400 ppm de BHT. 7. Evaporação parcial de solventes para atingir uma solução a 50% em peso / peso em DCM seguida pela adição de 200 ppm de MEHQ e armazenamento a 4°C. 8. Incorporação de Irgacure 2959 (2-Hidroxi-4'-(2-hidroxie- toxi)-2-metilpropiofenona ou Irgacure 651 (2,2-Dimetoxi-1,2-difeniletan- 1-ona) ou Irgacure TPO (óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina) e remoção de solvente através de CO2 supercrítico.[00123] One month term stability studies of 50% w/w solutions of activated prepolymer in DCM revealed continued molecular weight progression even under storage conditions at -18°C. A FTIR band at 1810 cm -1 and NMR triplets at 2.4 and 2.5 ppm were detected and attributed to anhydride by-products formed by the reaction of acryloyl chloride and free carboxylic acids. The intensity of the triplets decreased over time during storage and therefore can be linked to a 50% wt/wt molecular weight evolution of PGSA. 1. PGS prepolymer was synthesized as described above. 2. Overnight acrylation of PGS prepolymer with AcCl (0.8 mL per 5 grams of polymer) in 10% wt/vol DCM in the presence of DMAP (1 mg per gram of polymer), TEA (1.4 mL per 5 grams of polymer) and 200 ppm BHT. The amounts of AcCl and TEA can be adjusted to obtain different degrees of acylation. 3. Ethanol capping at 40°C during synthesis to eliminate anhydrides and prevent molecular weight growth during synthesis and storage. A volume ratio of ethanol to DCM of 1:5 was used. 4. Partial evaporation of ethanol and DCM. 5. Purification by washing with water. 6. Addition of 400 ppm of BHT. 7. Partial evaporation of solvents to achieve a 50% w/w solution in DCM followed by addition of 200 ppm MEHQ and storage at 4°C. 8. Incorporation of Irgacure 2959 (2-Hydroxy-4'-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone or Irgacure 651 (2,2-Dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one) or Irgacure TPO (oxide diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine) and solvent removal by supercritical CO2.
[00124] Onde os anidridos foram eliminados durante a síntese, conforme confirmado pela diminuição das bandas associadas com anidri- dos em FTIR e NMR, observou-se que o capeamento de etanol levou a uma diminuição do grau de acrilação de PGSA, provavelmente devido à clivagem do anidrido de acrilato que leva à liberação de ácido acrílico e acrilato de etila removido durante as etapas de purificação / CO2 supercrítico.[00124] Where anhydrides were eliminated during synthesis, as confirmed by the decrease in bands associated with anhydrides in FTIR and NMR, it was observed that ethanol capping led to a decrease in the degree of PGSA acrylation, probably due to the cleavage of acrylate anhydride leading to the release of acrylic acid and ethyl acrylate removed during purification steps / supercritical CO2.
[00125] Com referência à estabilidade, foi observada limitada evolução no peso molecular para o produto armazenado em solução a 50 % em peso / peso a -20°C. Para o produto a seco, fo ram observadas limitadas alterações do peso molecular depois de 12 meses quando armazenado a -20°C e o produto pareceu estável. O p eso molecular foi determinado através de Cromatografia de Permeação de Gel usando equipamento com as seguintes especificações:[00125] With reference to stability, limited evolution in molecular weight was observed for the product stored in solution at 50% wt / wt at -20°C. For the dry product, limited molecular weight changes were observed after 12 months when stored at -20°C and the product appeared stable. Molecular weight was determined by Gel Permeation Chromatography using equipment with the following specifications:
[00126] O equipamento de GPC usado tinha as seguintes especificações: Coluna - LT6000L, (300 x 8) mm, 10 μm equipada com uma pré-coluna CLM3008 (10 x 4,6) mm Taxa de fluxo - 1,0 mL/min Volume de injeção - 100 μL Temperatura da coluna - 35°C Temperatura do refractômetro - 35°C Modo de elutriação - Isocrático Fase móvel - Tetra-hidrofurano (THF)[00126] The GPC equipment used had the following specifications: Column - LT6000L, (300 x 8) mm, 10 μm equipped with a CLM3008 pre-column (10 x 4.6) mm Flow rate - 1.0 mL/ min Injection volume - 100 μL Column temperature - 35°C Refractometer temperature - 35°C Elutriation mode - Isocratic Mobile phase - Tetrahydrofuran (THF)
[00127] Vários polímeros estáveis, sem anidridos, foram em seguida avaliados em um modelo de explosão para determinar sua capaci- dade para selar defeitos vasculares. Em todos os casos, foi usado PGSA iniciando a partir de PGS com peso molecular de ~3000 Da fabricado de acordo com o método descrito acima.[00127] Several stable polymers, without anhydrides, were then evaluated in a burst model to determine their ability to seal vascular defects. In all cases, PGSA was used starting from PGS with molecular weight ~3000 Da manufactured according to the method described above.
[00128] A performance de explosão do PGSA foi avaliada para vedação de um enxerto de ePTFE de 6 mm de diâmetro suturado à artéria carótida porcina. Antes da aplicação de cola, a linha da sutura começou a vazar a cerca de 10 mmHg. Aproximadamente 0,2 mL de PGSA foi aplicado em torno da linha da sutura usando uma seringa e a formulação foi curada com luz por aproximadamente 1 minuto. A performance de explosão é reforçada e foi medida a pressão na qual a linha da sutura começou a vazar. Puderam ser obtidos valores de explosão acima de 150 mmHg.[00128] The bursting performance of PGSA was evaluated for sealing a 6 mm diameter ePTFE graft sutured to the porcine carotid artery. Prior to glue application, the suture line began to leak at about 10 mmHg. Approximately 0.2 mL of PGSA was applied around the suture line using a syringe and the formulation was light cured for approximately 1 minute. Bursting performance is enhanced and the pressure at which the suture line begins to leak is measured. Burst values above 150 mmHg could be obtained.
[00129] A viscosidade do pré-polímero inicial foi um parâmetro chave para a performance de explosão de PGSA. A viscosidade do PGSA foi dependente do grau de acrilação e da temperatura de aplicação conforme resumido na tabela abaixo: [00129] The viscosity of the initial prepolymer was a key parameter for the burst performance of PGSA. The viscosity of the PGSA was dependent on the degree of acrylation and the application temperature as summarized in the table below:
[00130] Os polímeros nos exemplos A e B têm pesos moleculares médios em peso equivalentes.[00130] The polymers in examples A and B have equivalent weight average molecular weights.
[00131] A análise da viscosidade foi realizada usando um viscosími- tro Brookfield DV-II + Pro com uma câmara de 2,2 mL e fuso SC4-14. A velocidade durante a análise foi variada de 5 a 80 rpm.[00131] Viscosity analysis was performed using a Brookfield DV-II + Pro viscometer with a 2.2 mL chamber and SC4-14 spindle. The speed during the analysis was varied from 5 to 80 rpm.
[00132] Tanto as formulações A quanto B continham Irgacure 2959 como fotoiniciador e foram ativados pela luz usando um Omnicure S100 equipado com um filtro de 320 a 390 nm, 70% de intensidade com bororsilicato na ponta.[00132] Both formulations A and B contained Irgacure 2959 as a photoinitiator and were activated by light using an Omnicure S100 equipped with a 320 to 390 nm filter, 70% intensity with borosilicate tip.
[00133] As formulações com os graus de acrilação acima foram testadas em diferentes temperaturas e demonstraram melhor performan ce de explosão do que Fibrina na vedação de incisões longitudinais de 2 mm contra artérias carótidas porcinas. Os resultados são mostrados na Figura 1.[00133] Formulations with the above degrees of acrylation were tested at different temperatures and demonstrated better burst performance than Fibrin in sealing 2 mm longitudinal incisions against porcine carotid arteries. The results are shown in Figure 1.
[00134] O Exemplo A teve baixa capacidade de espalhamento em temperatura ambiente a qual foi aprimorada aquecendo o produto até 37oC (diminuindo a viscosidade) junto com reforço da performance de explosão. O Exemplo B teve boa capacidade de espalhamento em temperatura ambiente (menor viscosidade com maior grau de acrila- ção) com performance de explosão reforçada. Em geral, para ambos os exemplos foi obtida performance de explosão significativamente aprimorada em comparação dom Fibrina usada comercialmente.[00134] Example A had low spreading ability at room temperature which was improved by heating the product to 37oC (decreasing viscosity) along with enhanced burst performance. Example B had good spreadability at room temperature (lower viscosity with higher degree of acrylation) with enhanced burst performance. In general, significantly improved burst performance was obtained for both examples compared to commercially used Fibrin.
[00135] PGSA também apresentou melhor performance de explosão contra substratos de ePTFE do que tecido vascular. As pressões de explosão dos Exemplos A e B na vedação de uma incisão longitudinal de 2 mm em ePTFE são mostradas na Figura 2. A força máxima que pode ser obtida nesta configuração foi de ~300 mmHg já que eP- TFE intacto começa a vazar nesta pressão.[00135] PGSA also showed better burst performance against ePTFE substrates than vascular tissue. The burst pressures of Examples A and B in sealing a 2 mm longitudinal incision in ePTFE are shown in Figure 2. The maximum force that could be obtained in this configuration was ~300 mmHg as intact ePTFE begins to leak at this time. pressure.
[00136] PGSA também demonstrou boa performance de explosão em enxertos vasculares de ePTFE como auxiliar para suturas. A performance de explosão do PGSA foi avaliada para selar um enxerto de ePTFE de 5 mm de diâmetro suturado à artária carótida porcina. Antes da aplicação de cola, a linha de sutura inicia vazamento a cerca de 10 mmHg. Depois da aplicação de PGSA, a performance de explosão é reforçada e a linha de sutura inicia vazamento nas pressões mostradas na Figura 3.[00136] PGSA has also demonstrated good burst performance in ePTFE vascular grafts as an adjunct to sutures. The bursting performance of PGSA was evaluated to seal a 5 mm diameter ePTFE graft sutured to the porcine carotid artery. Prior to glue application, the suture line begins to leak at approximately 10 mmHg. After application of PGSA, bursting performance is enhanced and the suture line begins to leak at the pressures shown in Figure 3.
[00137] A eficácia foi validada in vivo em um modelo animal de carneiro de enxerto da artéria femural com resultados com êxito conforme demostrado na Figura 4.[00137] Efficacy was validated in vivo in a sheep animal model of femoral artery graft with successful results as shown in Figure 4.
[00138] Em geral, assim como excelente estabilidade, PGSA sem anidridos apresentou suficiente performance para ser usado como au- xiliar para suturas em enxertos vasculares de ePTFE.[00138] In general, as well as excellent stability, PGSA without anhydrides showed sufficient performance to be used as an adjunct to sutures in ePTFE vascular grafts.
[00139] Foi conduzido teste de explosão para avalira a capacidade de vedação das diferentes formulações compreendendo diferentes sistemas de fotoiniciadores (exemplo B, C e D) sobre anastomose de vaso ePTFE-vessel criada por sutura. Foi usado um menor número de suturas (8 a 10 suturas correndo) correspondente a condições que normalmente seriam empregadas por um cirurgião para assegurar vazamento da linha das suturas. As formulações B, C e D têm peso molecular médio em peso e graus de acrilação (isto é, 0,5) equivalentes. O selante para teste foi aplicado ao longo da linha das suturas e curado com luz, conforme especificado na tabela abaixo. CQ/EDB = canforquinona / Etil-4-dimetilamino benzoato[00139] An explosion test was conducted to evaluate the sealing capacity of different formulations comprising different photoinitiator systems (example B, C and D) on ePTFE-vessel vessel anastomosis created by suture. A smaller number of sutures (8 to 10 running sutures) were used corresponding to conditions that would normally be employed by a surgeon to ensure suture line leakage. Formulations B, C and D have equivalent weight average molecular weight and degrees of acrylation (ie 0.5). The test sealant was applied along the suture line and cured with light as specified in the table below. CQ/EDB = camphorquinone / Ethyl-4-dimethylamino benzoate
[00140] Água foi bombeada para dentro do vaso em uma taxa de 80 mL/min. A força de explosão para as diferentes formulações foi registrada como a máxima pressão atingida durante o teste. Os resultados são reportados na Figura 5. Em geral, foram encontradas performan- ces de explosãos equivalentes de maneira independente do sistema de fotoiniciador / fonte de luz usado. Digno de nota, a formulação com CQ/EDB demonstrou forte sensibilidade à luz ambiente, ao passo que as outras formulações podem ser facilmente manuseadas sob luz ambiente sem visível gelificação / reticulação por no mínimo 15 minutos.[00140] Water was pumped into the vessel at a rate of 80 mL/min. The burst strength for the different formulations was recorded as the maximum pressure reached during the test. The results are reported in Figure 5. In general, equivalent burst performances were found regardless of the photoinitiator/light source system used. Of note, the CQ/EDB formulation demonstrated strong sensitivity to ambient light, whereas the other formulations can be easily handled under ambient light without visible gelling/crosslinking for a minimum of 15 minutes.
[00141] PGSA com um grau de acrilação de ~0,45 mol/mol de glice- rol e um peso molecular médio em peso de ~5.000 Da, foi avaliado para biocompatibilidade, de acordo com a ISO 10993 (incluindo citoto- xicidade, Reação inflamatória, Genotoxicidade, hemocompatibilidade, biodegradação). Em dosagem clínica, não foi identificado nenhum problema de biocompatibilidade.[00141] PGSA with a degree of acrylation of ~0.45 mol/mol of glycerol and a weight average molecular weight of ~5,000 Da, was evaluated for biocompatibility, according to ISO 10993 (including cytotoxicity, Inflammatory reaction, Genotoxicity, hemocompatibility, biodegradation). In clinical dosage, no biocompatibility problem was identified.
[00142] Uma ampla gama de materiais de barreira foram usados em regeneração óssea guiada. Apesar de serem usados na prática clínica, estes materiais ainda sofrem de limitações, a saber a necessidade de excisão cirúrgica (materiais não reabsorvíveis), reabsorção prematura e variabilidade lote a lote (materiais reabsorvíveis de origem natural).[00142] A wide range of barrier materials have been used in guided bone regeneration. Despite being used in clinical practice, these materials still suffer from limitations, namely the need for surgical excision (non-resorbable materials), premature resorption and batch-to-batch variability (resorbable materials of natural origin).
[00143] PGSA tem interessantes propriedades para ser aplicado como uma barreira moldávle em reparo ósseo guiado, as quais incluem sua viscosidade antes da polimerização (facilmente moldável), hi- drofobicidade (não facilmente lavado em meio ambientes a úmido), e rápida polimerização sob demanda (promovendo a fixação ao substrato). Estas propriedades o tornam ideal para a vedação de tecidos a úmido, mesmo em sítios anatômicos de difícil acesso.[00143] PGSA has interesting properties to be applied as a moldable barrier in guided bone repair, which include its viscosity before polymerization (easily moldable), hydrophobicity (not easily washed off in wet environments), and rapid polymerization under demand (promoting attachment to the substrate). These properties make it ideal for sealing wet tissues, even in anatomical sites that are difficult to access.
[00144] A adesão do PGSA ao osso foi avaliada através de testes mecânicos e revelou interessante adesão. De modo a investigar aspectos de biocompatibilidade, membranas de PGSA da Invenção foram implantadas como uma barreira entre o periósteo e defeitos ós- seos de rato de tamanhos não cruciais preenchidos com um hidrogel de fibrina (para prevenir a invaginação da membrana para dentro do defeito). O crescimento interno dos ossos nestes defeitos foi em seguida comparado por tomografia micro-computadorizada com um dos defeitos preenchidos com cola de fibrina isolada ou com cola de fibrina mais membranas de PTFE. Não foram observadas complicações após a cirurgia, infecção, modificações no peso corporal, no comportamento do animal, ou problemas de saúde geral para as 4 semanas de implantação. Em todos os grupos, a cura do tecido foi sem intercorrências. Em 4 semanas, a nova formação óssea foi similar em todos os grupos (PGSA 4,7 ±1,18 mm3, Fibrina isolada 4,6 ±0,27 mm3 e PTFE: 5,1 ± 2,32 mm3) estabelecendo a boa biocompatibilidade das membranas de PGSA e corroborando a utilização do material da Invenção em aplicações de reparo de osso. Estes resultados são reportados na Figura 6 (a imagem superior é uma representação 3D do defeito da calvária na semana 0; a imagem inferior esquerda é uma reconstrução tomo- densitométrica 3D de defeito da calvária na semana 0 e melhor semana 4; a imagem inferior direita é um gráfico representando o volume da nova formação óssea em defeito da calvária preenchido ou com fibrina somente, ou com fibrina e membrana de ePTFE ou com fibrina e membrana de PGSA).[00144] The adhesion of PGSA to the bone was evaluated through mechanical tests and revealed interesting adhesion. In order to investigate aspects of biocompatibility, PGSA membranes of the Invention were implanted as a barrier between the periosteum and mouse bone defects of non-crucial sizes filled with a fibrin hydrogel (to prevent invagination of the membrane into the defect). . The ingrowth of the bones in these defects was then compared by microcomputed tomography with one of the defects filled with fibrin glue alone or with fibrin glue plus PTFE membranes. No complications after surgery, infection, changes in body weight, animal behavior, or general health problems were observed for the 4 weeks of implantation. In all groups, tissue healing was uneventful. At 4 weeks, new bone formation was similar in all groups (PGSA 4.7 ± 1.18 mm3, isolated fibrin 4.6 ± 0.27 mm3 and PTFE: 5.1 ± 2.32 mm3) establishing the good biocompatibility of PGSA membranes and supporting the use of the material of the invention in bone repair applications. These results are reported in Figure 6 (the top image is a 3D representation of the calvaria defect at week 0; the bottom left image is a 3D tomodensitometric reconstruction of the calvaria defect at week 0 and best week 4; the bottom right image is a graph representing the volume of new bone formation in a calvarial defect filled with either fibrin alone, fibrin and ePTFE membrane, or fibrin and PGSA membrane).
[00145] Para algumas aplicações, pode ser desejável ter material colorido. Foi avaliada a viabilidade da incorporação de um agente colo- rante durante a fabricação do PGSA selante da Invenção. FD&C 1 foi usado como o agente de teste. O PGSA contendo FD&C 1 foi preparado de acordo com as seguintes etapas: 1. Foi preparada solução de FD&C 1 misturando 0,2 g de FD&C 1 em 25 ml de Etanol. 2. A solução foi agitada e filtrada (poros de 0,2 μm). 3. 3 μl desta solução (24 pg de Erioglaucine) foram adicionados por grama de solução de PGSA (50% em peso / peso em diclo- rometa) 4. A solução foi purificada e os solventes foram removidos usando processamento com dióxido de carbono supercrítico.[00145] For some applications it may be desirable to have colored material. The feasibility of incorporating a coloring agent during the manufacture of the PGSA sealant of the Invention was evaluated. FD&C 1 was used as the test agent. PGSA containing FD&C 1 was prepared according to the following steps: 1. FD&C 1 solution was prepared by mixing 0.2 g of FD&C 1 in 25 ml of Ethanol. 2. The solution was stirred and filtered (0.2 µm pores). 3. 3 μl of this solution (24 pg of Erioglaucine) was added per gram of PGSA solution (50% wt/wt in dichloromet) 4. The solution was purified and solvents removed using supercritical carbon dioxide processing .
[00146] Depois de extração com CO2 supercrítico, a concentração final de FD&C 1 no produto final é de ~50 ppm. Esta quantidade permitiu atingir um selante de cor azul que mantém suas propriedades de transparêncua, ao mesmo tempo que permitindo melhor visualização uma vez aplicado ao substrato visado. Portanto foi demonstrado que a incorporação de agente colorante não afeta a cinética da polimeriza- ção ou as propriedades selantes do PGSA.[00146] After extraction with supercritical CO2, the final concentration of FD&C 1 in the final product is ~50 ppm. This amount allowed to achieve a blue color sealant that maintains its transparency properties, while allowing better visualization once applied to the target substrate. Therefore, it was demonstrated that the incorporation of a coloring agent does not affect the polymerization kinetics or the sealing properties of PGSA.
[00147] Foi avaliada a viabilidade da polimerização do PGSA da Invenção na presença de agentes redox. Em resumo, foi seguida a seguinte metodologia: 1. As quantidades visadas de Redutor e de Oxidante foram obtidas e trituradas, se possível (ou solubilizadas, se necessário). 2. 0,5 g de PGSA foi aquecido a 37°C por 15 minuto s. 3. PGSA foi misturado com a quantidade visada de Oxidan- te, e depois, misturado com o Redutor. 4. A polimerização foi avaliada macroscopicamente[00147] The feasibility of polymerizing the PGSA of the Invention in the presence of redox agents was evaluated. In summary, the following methodology was followed: 1. Target amounts of Reducer and Oxidant were obtained and ground if possible (or solubilized if necessary). 2. 0.5 g PGSA was heated at 37°C for 15 min s. 3. PGSA was mixed with the target amount of Oxidizer, then mixed with Reducer. 4. Polymerization was evaluated macroscopically
[00148] Os resultados obtidos estão resumidos na tabela abaixo. [00148] The results obtained are summarized in the table below.
[00149] As concentrações reportadas na tabela são em relação ao peso seco do PGSA.[00149] The concentrations reported in the table are in relation to the dry weight of the PGSA.
[00150] Foi avaliada a viabilidade da liberação de moléculas pequenas de PGSA curado fotocurado (LED de 405 nm, ~100 mW/cm2). A molécula de modelo hidroclorotiazida foi usada para este estudo. 7.1. Primeiro, foram usadas diferentes técnicas para incorporar o fármaco no polímero: 1. Incorporação através de mistura manual dos cristais de fármaco com PGSA pré-aquecido a 37oC 2. Incorporação através da utilização de solventes, seguida por evaporação dos solventes[00150] The feasibility of releasing small molecules from photocured cured PGSA (405 nm LED, ~100 mW/cm2) was evaluated. The model molecule hydrochlorothiazide was used for this study. 7.1. First, different techniques were used to incorporate the drug into the polymer: 1. Incorporation through manual mixing of the drug crystals with PGSA preheated to 37oC 2. Incorporation through the use of solvents, followed by evaporation of the solvents
[00151] Foram preparados discos de PGSA polimerizados de tamanho e carga de fármaco definidos. O perfil de liberação do fármaco foi avaliado depois de imersão dos discos em PBS a 37oC e sob agitação. O sobrenadante foi removido em pontos do tempo especificados e a concentração de fármaco liberado foi medida usando espectroscopia UV/Vis.[00151] Polymerized PGSA disks of defined size and drug loading were prepared. The drug release profile was evaluated after disc immersion in PBS at 37oC and under agitation. The supernatant was removed at specified time points and the concentration of released drug was measured using UV/Vis spectroscopy.
[00152] As técnicas usadas para incorporar o fármaco no polímero não pareceram ter um maior impacto sobre o perfil de liberação observado. 7.2. Em seguida foram testadas diferentes estratégias para ajustar o perfil de liberação do fármaco encapsulado 1. Modificação na geometria dos discos de polímero:[00152] The techniques used to incorporate the drug into the polymer did not appear to have a major impact on the observed release profile. 7.2. Next, different strategies were tested to adjust the release profile of the encapsulated drug 1. Modification in the geometry of the polymer discs:
[00153] Para um disco de PGSA da Invenção de 6 mm de diâmetro, o perfil de liberação pode ser ajustado modificando a espessura do disco, conforme reportado na Figura 7. O Exemplo F representa um disco de 200 μm de espessura (n=4), o Exemplo G representa um disco de 400 μm de espessura (n=4), o Exemplo H representa um disco de 800 μm de espessura (n=6). Discos mais grossos levam a um perfil de liberação mais lento. 2. Modificação no grau de acrilação do polímero:[00153] For a PGSA disk of the Invention of 6 mm in diameter, the release profile can be adjusted by modifying the thickness of the disk, as reported in Figure 7. Example F represents a 200 μm thick disk (n=4 ), Example G represents a 400 μm thick disc (n=4), Example H represents a 800 μm thick disc (n=6). Thicker disks lead to a slower release profile. 2. Modification in the degree of acrylation of the polymer:
[00154] A utilização do PGSA da Invenção com diferentes especificação permite ajustar o perfil de liberação do fármaco. Isto foi demonstrado preparando uma gama de derivados de PGSA com diferentes graus de acrilação que foram usados para encapsular hidroclorotiazida sob condições equivalentes. Aumentando o grau de acrilação resulta em perfis de liberação mais lentos. Os resultados são reportados na Figura 8. O grau de acilação (mol/mol de glicerol) é mostrado na tabela abaixo: [00154] The use of the PGSA of the Invention with different specifications allows adjusting the drug release profile. This was demonstrated by preparing a range of PGSA derivatives with different degrees of acrylation which were used to encapsulate hydrochlorothiazide under equivalent conditions. Increasing the degree of acrylation results in slower release profiles. The results are reported in Figure 8. The degree of acylation (mol/mol of glycerol) is shown in the table below:
[00155] O PGSA da invenção foi impresso em 3D usando uma impressora Autodesk Ember 3D disponível comercialmente, equipada com um LED de 405 nm usando o método do Processamento de Luz Direta (DLP, Direct Light Processing). A impressora 3D foi modificada de maneira customizada para permitir a utilização de pequenos volumes de PGSA, e o PGSA líquido viscoso foi pré-aquecido até ~100oC para diminuir sua viscosidade. Além do mais, PGSA foi dopado com um composto bloqueador de UV (Mayzo OB+) para controlar as propriedades de difusão da luz.[00155] The PGSA of the invention was 3D printed using a commercially available Autodesk Ember 3D printer equipped with a 405 nm LED using the Direct Light Processing (DLP) method. The 3D printer was custom modified to allow the use of small volumes of PGSA, and the viscous liquid PGSA was preheated to ~100oC to decrease its viscosity. Furthermore, PGSA was doped with a UV blocking compound (Mayzo OB+) to control the light scattering properties.
[00156] Sob estas condições, os seguintes parâmetros de impressão foram avaliados como preferenciais: -continuação [00156] Under these conditions, the following printing parameters were evaluated as preferred: -continuation
[00157] Estruturas com resolução em escala de micrômetro podem ser impressas, conforme detalhado na Figura 9.[00157] Structures with micrometer scale resolution can be printed, as detailed in Figure 9.
[00158] A performance do PGSA da Invenção foi comparada com um selante disponível comercialmente (glutaraldeído (BSAG)) em um modelo porcino in vivo para fechamento sem sutura de incisões vasculares.[00158] The performance of the PGSA of the Invention was compared with a commercially available sealant (glutaraldehyde (BSAG)) in an in vivo porcine model for sutureless closure of vascular incisions.
[00159] Defeitos de 2 mm da artéria carótida (CA) e da veia jugular foram criados e fechados com o PGSA da Invenção ou albumina séri- ca bovina e glutaraldeído (BSAG) sem a utilização de suturas.[00159] 2 mm defects of the carotid artery (CA) and jugular vein were created and closed with the PGSA of the Invention or bovine serum albumin and glutaraldehyde (BSAG) without the use of sutures.
[00160] Estes experimentos demonstraram que o PGSA da Invenção vedou de modo eficaz defeitos dos vasos e não apresentou sinais de estenose e apresentou baixa reação inflamatória em contraste com BSAG.[00160] These experiments demonstrated that the PGSA of the Invention effectively sealed vessel defects and showed no signs of stenosis and showed low inflammatory reaction in contrast to BSAG.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562181270P | 2015-06-18 | 2015-06-18 | |
US62/181,270 | 2015-06-18 | ||
EP15172795.5 | 2015-06-18 | ||
EP15172795 | 2015-06-18 | ||
PCT/EP2016/064015 WO2016202984A1 (en) | 2015-06-18 | 2016-06-17 | Sealant composition |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BR112017026972A2 BR112017026972A2 (en) | 2018-08-21 |
BR112017026972A8 BR112017026972A8 (en) | 2023-02-07 |
BR112017026972B1 true BR112017026972B1 (en) | 2023-06-27 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20240141099A1 (en) | Sealant composition | |
JP6678101B2 (en) | Hydrophobic tissue adhesive | |
ES2909877T3 (en) | Adhesive composition | |
JP7522187B2 (en) | Compositions Comprising Activated and Functionalized Prepolymers | |
US11898005B2 (en) | Sealant composition | |
US20240132660A1 (en) | Composition comprising activated and functionalized pre-polymer | |
BR112017026972B1 (en) | COMPOSITION OF SEALANT, ITS METHOD OF MANUFACTURE AND USE, CURED COMPOSITION, METHOD FOR ADHERING OR SEALING FABRIC | |
JP2024161354A (en) | Compositions Comprising Activated and Functionalized Prepolymers |