Brevet FR2556732A1 — publié le 19850621

1. La présente invention est relative à des articles polymères modifiés par l'acide hyaluronique ("AH") et pré- sentant une biocompatibilité améliorée qui permet à ces articles modifiés d'être utilisés dans de nombreuses appli- cations in vivo, par exemple pour des dispositifs variés de prothèse, notamment les valves cardiaques artificielles, les greffes vasculaires, etc... L'acide hyaluronique est une matière connue qui se rencontre naturellement et qui est susceptible de nombreu- ses applications en médecine et en biologie. Par exemple, on pourra se référer au brevet américain N 4 272 522 et aux documents cites dans celui-ci. Comme indiqué précédemment, la présente invention concerne des articles polymères modifiés par l'acide hyalu- ronique, cette substance étant normalement présente dans les tissus animaux, pour conférer à de tels articles un de- gré considérablement plus élevé de biocompatibilité que les articles non modifiés. La présente invention vise les ar- ticles polymères tels que les produits moulés, les pelli- cules, les fibres et les tissus qui contiennent de l'aci- de hyaluronique ou l'un de ses sels dispersé dans tout l'ar- ticle et/ou comme revêtement sur la surface de celui-ci. L'acide hyaluronique peut également être réticulé après la préparation de l'article. Les articles polymères ainsi mo- difiés sont par conséquent tout à fait appropriés à être utilisés dans des dispositifs variés de prothèse tels que les valves cardiaques artificielles, les lentilles intra- oculaires, les greffes vasculaires, les conducteurs pour appareils régulateurs cardiaques et autres, de même que dans divers types de dispositifs distributeurs de médica- ments. Les polymères qui, selon l'invention, peuvent être modifiés par l'acide hyaluronique comportent: les poly- mères acryliques, par exemple le poly-hydroxyéthyle, le méthacrylate et les copolymères d'acrylate de méthyle et de méthacrylate de méthyle. Il existe de nombreux procédés pour introduire l'aci- de hyaluronique dans un polymère ou pour appliquer celui- ci à la surface d'un polymère. Un procédé consiste à dis- 2. soudre l'acide hyaluronique dans un solvant approprie e- à mélanger la solution obtenue avec une solution du poly- mère ou une émulsion et, ensuite, à constituer un article, par exemple une pellicule, à partir du mélange, ou à appli- quer ce mélange sous la forme d'un revêtement. Les solvants appropriés pour dissoudre l'acide hya]uronique sont cons- titués par l'eau, le diméthylsulfoxyde et la diméthylfor- mamide. La surface du substrat polymère peut être activée, par exemple par l'acide hyaluronique. Un autre procédé consiste à ajouter l'acide hyaluro- nique sous forme solide, de préférence sous la forme d'une poudre, à une solution du polymère, et ensuite à former un article, par exemple une pellicule, à partir du mélan- ge obtenu ou à appliquer ce mélange sous la forme d'un re- vêtement. Un autre procédé encore consiste à revêtir une matiè- re particulaire avec de l'acide hyaluronique à partir d'une solution et à introduire les particules ainsi revêtues dans une solution du polymère et ensuite à former un article, par exemple une pellicule, à partir du mélange obtenu ou à appliquer ce mélange sous la forme d'un revêtement. Des exemples de matières particulaires sont constitués par les résines, la silice, l'alumine, etc.. à échange d'ions. Enfin, dans chacun des procédés décrits ci-dessus, l'acide hyaluronique peut être réticulé avant ou après le mélange avec le polymère, en utilisant des agents variés de réticulation. Les exemples ci-après, dans lesquels tous les pour- centages sont exprimés en poids, sauf indication contraire, illustrent divers modes de mise en oeuvre de l'invention, sans toutefois en constituer une limitation, l'invention étant seulement limitée par les revendications annexées. Exemple 1 Cet exemple concerne une composition à base de poly- uréthane qui comporte du hyaluronate lié à la surface et présentant des propriétés améliorées de biocompatibilité. Du hyaluronate de sodium (Na-AH) est activé en uti- lisant le procédé au bromure de cyanogène, qui a été uti- lisé pour lier des protéines et des polypeptides à de la 3. cellulose ou du Sephadex (Cafe, MI.C., Pryce, N. et Robb, I.D. Polymer (1976) 17,91). 0,1 g de Na-AH a été dissout dans 40 ml d'eau dis- tillée. 0,04 g de CNBr a été dissout dans 2 ml d'eau dis- tillée. La solution de bromure de cyanogène a été ajoutée à la solution de Na-AH et le mélange a été agité pendant 4 heures à la température ambiante, le pH étant maintenu constant à une valeur de 11 par inspection périodique à l'aide d'un pH-mètre. A cette solution de Na-AH activé, on a ajouté des échantillons de polyuréthane et la solution a été laissée pendant 18 heures à la température ambiante et à un pH de 11. La présence de hyaluronate à la surface du polyuré- thane a été établie par coloration à l'aide d'une teinture au Bleu de méthylène, après lavages répétés avec de l'eau distillée. Exemple 2 Dans cet exemple, un article en polyuréthane amélioré a été préparé et consistait en une matrice de polyuréthane comportant du hyaluronate de sodium distribué dans la struc- ture et à la surface de cette matrice. Une solution à 7 % de polyétheruréthane (80 AE, PEU) a été préparée par agitation du polymère dans de la dimé- thylformamide (DMF). On a préparé une solution de hyaluro- l'eau en pre- nate de sodium ' Na-AH) dans du dméthylsulphoxyde et de/ nant 2-8 mg de Na-AH, en les préfondant dans à peu près 0,75 ml d'eau distillée ou dans une quantité juste suffi- sante pour les mouiller mais sans laisser de produit sur- nageant, puis en les laissant au repos pendant 10 à 15 mn et en ajoutant 20 à 25 ml de diméthylsulphoxyde pour obte- nir une solution visqueuse claire de hyaluronate de sodium. La solution de polyétheruréthane dans la diméthylformamide a été ajoutée à la solution au diméthylsulphoxyde de Na-AH dans le rapport de 1/0,7, et, si une quelconque précipita- tion s'est produite, la solution a été chauffée à 40-50 C. La solution mélangée a été coulée dans un plat en verre et séchée dans un four à ventilateur à 60 C pendant 18 heures. Exemple 3 4. Dans cet exemple, on a préparé un article en poly- uréthane amélioré qui comportait du hyaluronate de sodium distribué dans toute la structure et à la surface de la matrice de polyuréthane. L'article obtenu présentait des propriétés de mouillage et de hiocompatibilité améliorées. On a dissout un polyuréthane dans de la diméthylfor- mamide pour obtenir une solution à 10 %. On a ajouté du bromure de lithium à la solution de polyuréthane dans la diméthylformamide à raison de 10 à 15 % du poids de poly- uréthane. La solution a ensuite été coulée dans un plat en verre et séchée dans un four à ventilateur à 60 C. La pel- licule a ensuite été enlevée et placée dans un four à vide à une pression inférieure à 0,13 kPa pendant 24 heures pour enlever l'excès de diméthylformamide. Le film a ensuite été lavé à l'eau distillée jusqu'à ce que l'eau de lavage soit exempte d'ions de bromure, par le test au nitrate d'argent. Apres cela, la pellicule a été revêtue d'une solution de CN-Br activée de Na-AH (21 mg dans 5 cm de 0,2 M NaCl). La pellicule a ensuité été laissée au repos pendant 3 heu- res pour permettre la pénétration du Na-AH activé dans la matrice de polyuréthane. Le pH de la solution a ensuite été abaissé en ajoutant 10-3 M HC1. L'incorporation du Na-AH a été faite par liaison covalente à la surface du polyuré- thane et par réticulation sous pH faible. Exemple 4 Dans cet exemple, on a préparé un hydrogel réticulé de manière non covalente et contenant du hyaluronate de so- dium dans une matrice hydrogel de poly (2-hydroxyéthyle méthacrylate). Le hyaluronate de sodium s'est distribué dans toute la structure de la matrice de l'hydrogel et à la surface de celui-ci. La matière présentait des proprié- tés élastiques et de biocompatibilité améliorées par rap- port à la même matière ne contenant pas de hyaluronate de sodium. On a utilisé 1 g d'une préparation polymère de poly (2-hydroxyéthyle méthacrylate) linéaire (p-HEFA). Le poly- mère a été préfondu avec le minimum d'eau distillée pendant à 15 mn. Le p-HEMA préfondu a ensuite été recouvert len- toral tement avec de l'éthanol, en étant agité jusqu'à ce qu'un/ 5. de 20 ml ait été ajouté, pour donner une solution visqueu- se. Cette solution a ensuite été centrifugée pour l'extrac- tion de tout p-HEMA non dissout ou autres matières insolu- bles. 2 à 4 mg de Na-AH ont été préfondus, puis dissouts dans 10 ml d'eau distillée. On a alors ajouté un volume égal d'éthanol. La solution de pHEMA et la solution de Na-AH ont ensuite été ajoutées l'une à l'autre et le mé- lange a soit été coulé dans des plats en verre et séché dans un four à ventilateur à 60 C pour donner des pelli- cules, soit été appliaué à un mandrin rotatif en verre (re- vêtu de silicone) et séché par évaporation dans un courant d'air chaud pour donner un tube. Le mélange polymère séché a donné une pellicule cassante qui doit être fondue dans l'eau pour donner une matière élastique non cassante d'ap- parence opaque. On a démontré la biocompatibilité des préparations selon l'invention par le test décrit ci-après. Exemple 5 - Test de compatibilité avec le sang La fourniture de 3H sérotonine par des plaquettes sanguines humaines a été utilisée dans des études prélimi- naires pour établir la réactivité du produit selon l'exem- ple 4 avec le sang. Le sang veineux humain normal a été prélevé dans des seringues en matière plastique et trans- féré immédiatement dans des tubes en matière plastique con- tenant 3,8 % de citrate de sodium, à raison d'une partie de citrate pour 9 parties de sang complet. Du plasma riche en plaquettes a été préparé par centrifugation à 4D C pen- dant 15 mn, sous une accélération centrifuge de 125 x g, puis extrait à l'aide d'une pipette sérologique et trans- féré dans un tube d'essai en matière plastique ou à base de silicone. On a ajouté 3H sérotonine (3 H-5-hydroxytryp- tamine, ou 3H-5HT, de la Société NEW ENGLAND NUCLEAR, con- tenant 26,3 Ci/mmole, lmCi/ml éthanol-eau) à du plasma ri- che en plaquettes, à raison de 0,2 à 0,5 1/ml de plasma, puis fait incuber pendant 15 mn à 37 C. Dans cet essai, on a utilisé des tubes de test à base de silicone ou en poly- propylene; on a utilisé des caillots comme moyen de con- trôle positif, et on a testé des échantillons revêtus et non revêtus. 12ml de 3H-5HT - plasma ont été ajoutés à chacun 6. de deux tubes contenant les échantillons à tester; une partie aliquote de 50 > 1 a été enlevée du mélange de con- trôle pour la détermination de la radioactivité totale.Après la période d'incubation appropriée (10 à 120 mn), des par- ties aliquotes de 0,2 - 0,5 ml de la suspension ont été en- levées et centrifugées sur une huile au silicone dans un appareil Eppendorf pendant 2 mn sous une accélération de 12 000 x g. 50 M 1 du produit surnageant ont été enlevés de chacun des tubes, mélangés avec 5 ml d'un liquide de scintillation et on a mesuré la radioactivité par béta-spec- trométrie. La quantité de 3H-5HT libérée par les caillots ou les échantillons de test constituait l'incrément de ra- dioactivité du produit surnageant (radioactivité des échan- tillons expérimentaux moins la radioactivité de commande). Les échantillons revêtus du produit de l'exemple 4 étaient notablement moins réactifs en termes de quantité de 3H-5HT libéré; les échantillons non revêtus conduisaient à une libération plus grande de 52 % par rapport aux échantillons revêtus. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la des- cription et aux exemples ci-dessus; on pourrait au contrai- re concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. 7. REVENDICATIONS 1) Composition de matière, caractérisée par le fait qu'elle comporte un poly (2-méthacrylate d'hydroxy- éthyle) modifié par l'inclusion d'acide hyaluronique ou de l'un de ses sels. 2) Composition selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'acide hyaluronique est distribué dans la structure et/ou à la surface de la matière polymère. 3) Composition selon la revendication 2, caractéri- sée par le fait que l'acide hyaluronique à la surface de la matière polymère est réticulé. 4) Article formé caractérisé par le fait qu'il est constitué par la composition selon l'une des revendications 1 à 3. ) Article selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il se présente sous la forme d'un produit moulé, d'une pellicule, d'une fibre ou d'un tissu.