DESCRIPTION

TITRE : PROCEDE DE PREPARATION D’UN HYDROGEL

DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention concerne un procédé de préparation d’un hydrogel comprenant un polysaccharide réticulé, en particulier, un procédé de préparation d’un hydrogel injectable comprenant de l’acide hyaluronique réticulé. L’hydrogel présente des propriétés mécaniques adaptées au comblement des tissus mous. La présente invention concerne également un hydrogel, de préférence injectable, susceptible d’être obtenu par le procédé et une composition comprenant l’hydrogel.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE

Les polysaccharides, tels que les glycosaminoglycanes, sont largement utilisés dans les domaines médical et esthétique, notamment pour le comblement des tissus mous. En particulier, la majorité des produits commercialisés pour des applications esthétiques sont à base d’acide hyaluronique.

Pour améliorer la qualité de la peau, les gels préparés à partir d’acide hyaluronique non modifié sont intéressants car ils présentent l’avantage d’être parfaitement biocompatibles. Cependant, après implantation in vivo, ils se dégradent très rapidement. Ainsi, les effets de tels gels ne sont que de courte durée.

Afin d’augmenter la durabilité in vivo des gels à base d’acide hyaluronique et leur résistance à la dégradation, l’acide hyaluronique est habituellement modifié par réticulation. Des gels à base d’acide hyaluronique réticulé peuvent être obtenus par différents procédés de préparation.

Notamment, les polysaccharides, dont l’acide hyaluronique, peuvent être modifiés au moyen d’agents réticulant, tels que des agents époxydiques, des aldéhydes comme le glutaraldéhyde, du divinyl sulfone (DVS) ou encore des polyamines. Actuellement, l’agent réticulant le plus communément utilisé est le 1 ,4-butanediol diglycidyl éther (BDDE). Les polysaccharides peuvent être modifiés sous différentes conditions de pH, durée, pression et température.

Pour des raisons de sécurité et de performance des produits, la fourniture de compositions durables in vivo comprenant un polysaccharide biocompatible, le plus naturel et donc le moins modifié, notamment le moins réticulé, qu’il soit est recherchée. Pour diminuer la quantité d’agent réticulant nécessaire à l’obtention d’un gel à base de polysaccharide ayant des propriétés mécaniques adaptées à son usage, différentes modifications des paramètres du procédé de réticulation ont déjà été proposées comme par exemple l’ajout de différents sels, l’augmentation de la concentration en acide hyaluronique et/ou en soude dans le milieu de réticulation ou encore, l’ajustement de la durée et de la température de la réaction de réticulation (WO2014/064633 ; W02016/096920 ; W02017/016917 ; Sukwha Kim et al., Carbohydrate Polymers, 2018, 202, 545-553).

Cependant, en deçà d’un certain seuil, les gels préparés ne présentent plus des propriétés mécaniques adaptées. Notamment, des gels d’acide hyaluronique réticulé au 1 ,4-butanediol diglycidyl éther (BDDE) avec un degré de modification d’environ 1% sont très peu cohésifs et/ou ne résistent pas aux conditions de stérilisation à la chaleur généralement appliquée à ce type de produit (stérilisation à l’autoclave). Ces produits instables à la stérilisation présentent au final une composante visqueuse prédominante, ce qui n’est pas souhaitable pour des applications de comblement des tissus mous.

Ainsi, un besoin demeure pour la mise à disposition d’un procédé de préparation d’un gel à base de polysaccharides, en particulier d’acide hyaluronique, qui permette de diminuer encore davantage les quantités utilisées d’agent réticulant conventionnel tout en permettant au gel préparé de présenter des propriétés mécaniques adaptées au comblement des tissus mous.

BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION

L’invention a pour objet un procédé de préparation d’un hydrogel à base de polysaccharide comprenant les étapes suivantes : a) fourniture d’au moins un polysaccharide ; b) fourniture d’au moins un agent de réticulation et/ou d’au moins un agent de fonctionnalisation, l’agent de fonctionnalisation permettant une réticulation du polysaccharide par réaction sol-gel ; c) préparation d’un milieu réactionnel comprenant un solvant, le(s) polysaccharide(s) et le ou les agent(s) de réticulation et/ou agent(s) de fonctionnalisation ; d) réticulation du polysaccharide : d 1 ) par réaction du polysaccharide avec le ou les agent(s) de réticulation ; ou d2) par réaction sol-gel du polysaccharide fonctionnalisé, le polysaccharide fonctionnalisé étant obtenu par réaction du polysaccharide avec le ou les agent(s) de fonctionnalisation ; dans lequel la réticulation du polysaccharide selon d1) ou d2) est réalisée dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau, à une pression P et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P.

Avantageusement, l’agent de réticulation comprend au moins deux groupements fonctionnels Z, identiques ou différents, choisis parmi les groupements isocyanate, amino, époxyde, carboxyle, N-succinimidyloxycarbonyle, N- sulfosuccinimidyloxycarbonyle, halogénocarbonyle, isothiocyanate, vinyle, formyle, hydroxyle, sulfhydryle, hydrazino, acylhydrazino, aminoxy, carbodiimide, et un résidu d’anhydride d’acide.

Avantageusement, l’agent de fonctionnalisation est une molécule Chem. Il présentant la formule suivante : dans laquelle :

T représente un groupement isocyanate, amino, époxyde, carboxyle, N- succinimidyloxycarbonyle, N-sulfosuccinimidyloxycarbonyle, halogénocarbonyle, isothiocyanate, vinyle, formyle, hydroxyle, sulfhydryle, hydrazino, acylhydrazino, aminoxy, carbodiimide, ou un résidu d’anhydride d’acide ;

A représente une liaison chimique ou un groupement espaceur ;

R5 et R6, identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ; un atome d'halogène ; un groupement -OR4 avec R4 représentant un atome d'hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone ; un aryle ; ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone éventuellement substitué par un ou plusieurs groupe(s) choisis parmi un atome d’halogène, un aryle et un hydroxyle ;

R10 représente un atome d’hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone.

Les groupements fonctionnels Z sont avantageusement identiques et représentent un groupement époxyde ou vinyle, plus préférentiellement époxyde. L’agent de réticulation est avantageusement sélectionné dans le groupe constitué par le 1 ,4-butanediol diglycidyl éther (BDDE), le 1 ,2,7,8-diépoxy-octane, le poly(éthylène glycol) diglycidyl éther (PEGDGE), le 1 ,2-bis(2,3-époxypropoxy)éthane (EGDGE), le 1 ,3- bis(3-glycidyloxypropyl)tétraméthyldisiloxane, le poly(diméthylsiloxane) terminé à chaque extrémité par un diglycidyl éther (numéro CAS : 130167-23-6), des billes d’hydroxyapatite modifiées pour porter des groupements époxy et leurs mélanges.

La quantité d’agent de réticulation varie avantageusement de 0,001 à 0,15 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de préférence de 0,001 à 0,08 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de manière encore plus préférée de 0,001 à 0,05 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide.

La réticulation du polysaccharide selon d1) ou d2) est avantageusement réalisée pendant une durée d’au moins 1 heure, de préférence d’au moins 3 heures, de préférence d’au moins 72 heures, de préférence d’au plus 27 semaines, dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau à la température T.

La réticulation du polysaccharide selon d1) ou d2) est avantageusement réalisée pendant une durée allant de 2 à 25 semaines, de préférence allant de 2 à 20 semaines ou 2 à 17 semaines, de manière encore plus préférée de 3 à 8 semaines ou de 4 à 7 semaines, dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau à la température T.

La pression P est avantageusement inférieure ou égale à la pression atmosphérique, avantageusement entre 0,7.10 ⁵ Pa et 0,9.10 ⁵ Pa ou égale à la pression atmosphérique. L’étape d) est avantageusement réalisée dans un contenant hermétique fermé qui peut être flexible ou rigide, avantageusement flexible.

Lors de l’étape d) le contenant hermétique est avantageusement placé à une température allant de -35°C à -10°C à pression atmosphérique, de préférence à une température d’environ -20°C à pression atmosphérique.

L’invention a également pour objet un hydrogel susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’invention.

L’invention a également pour objet une composition cosmétique ou pharmaceutique comprenant un hydrogel selon l’invention.

L’invention a également pour objet l’hydrogel selon l’invention ou la composition selon l’invention pour son utilisation dans le comblement et/ou le remplacement de tissus.

L’invention a également pour objet l’utilisation cosmétique d’un hydrogel selon l’invention ou d’une composition selon l’invention pour prévenir et/ou traiter l’altération des propriétés viscoélastiques ou biomécaniques de la peau ; pour combler des défauts volumiques de la peau, notamment pour combler des rides, des ridules et des cicatrices ; pour atténuer les sillons naso-géniens et plis d’amertumes ; pour augmenter le volume des pommettes, du menton ou des lèvres ; pour rétablir les volumes du visage, notamment des joues, des tempes, de l’ovale du visage, et du pourtour de l’œil ; pour réduire l’apparition des rides et ridules ; ou pour stimuler, régénérer, hydrater, raffermir ou restaurer l’éclat de la peau, notamment par mésothérapie.

FIGURES

La figure 1 représente la photo après décongélation du gel du prototype A de l’exemple 2.

La figure 2 représente la photo après décongélation du gel du prototype B de l’exemple 2.

DEFINITIONS

La « pression atmosphérique » est la pression qu'exerce l’air constituant l’atmosphère sur une surface quelconque en contact avec elle. Elle varie en fonction de l’altitude. A une altitude de 0m, la pression moyenne atmosphérique est de 101 325 Pa.

Le terme « gel » désigne un réseau de polymères qui est dilaté dans tout son volume par un fluide. Cela signifie qu'un gel est formé de deux milieux, l’un « solide » et l’autre « liquide », dispersés l'un dans l'autre. Le milieu dit « solide » est constitué des longues molécules polymères connectées entre elles par des liaisons faibles (par exemple des liaisons hydrogène) ou par des liaisons covalentes (réticulation). Le milieu liquide est constitué d’un solvant. Un gel correspond généralement à un produit qui possède un angle de phase 5 inférieur ou égal à 45° à 1 Hz pour une déformation de 0,1 % ou une pression de 1 Pa, avantageusement un angle de phase 5 allant de 2° à 45° ou allant de 20° à 45°.

Le terme « hydrogel » désigne un gel tel que défini ci-dessus dans lequel le solvant constituant le milieu liquide est majoritairement de l'eau (par exemple au moins 90%, en particulier au moins 95%, notamment au moins 99% en poids du milieu liquide). De manière préférée, le milieu liquide comprend, notamment consiste en, une solution tampon, permettant avantageusement un pH du milieu liquide compris entre 6,8 et 7,8, notamment un tampon phosphate salin.

Le terme « gel injectable » désigne un gel qui peut s’écouler et être injecté manuellement au moyen d’une seringue munie d'une aiguille de diamètre allant de 0,1 à 0,5 mm, par exemple d’une aiguille hypodermique de 30 G, 27 G, 26 G, 25 G. Préférentiellement, un « gel injectable » est un gel présentant une force d’extrusion moyenne inférieure ou égale à 25N, de préférence allant de 5 à 25 N, encore de préférence allant de 8 à 15 N, lors d’une mesure avec un dynamomètre, à une vitesse fixe d’environ 12,5 mm/min, dans des seringues de diamètre externe supérieur ou égal à 6,3 mm, avec une aiguille de diamètre externe inférieur ou égal à 0,4 mm (27 G) et de longueur 1 ”, à température ambiante.

Le caractère « filant » d’un produit désigne sa capacité à être étiré entre deux surfaces auxquelles il a adhéré. Le caractère filant peut être déterminé à l’aide d’un texturomètre, d’une analyse sensorielle effectuée par un panel, ou encore de mesures rhéologiques et mécaniques incluant notamment la mesure de l’angle de phase (5) , du G’, du G”, ou des tests de traction. Notamment, ce caractère peut être mesuré comme décrit par P. Micheels et al. (Micheels et al., Comparison of two swiss-designed hyaluronic acid gels : six-month clinical follow-up, Journal of Drug in Dermatology, 2017, 16:154-161, « Resistance to stretching ») ou en réalisant un test de Tack et en mesurant la longueur des fils de gel en traction.

Le caractère « collant » d’un produit désigne sa capacité à adhérer à une surface. Il peut être déterminé qualitativement à l’aide d’une analyse sensorielle effectuée à l’aide d’un panel ou encore en déplaçant un bolus sur une surface. Il peut également être déterminé quantitativement par une mesure de la force d’adhésion à une surface, machine de traction ou analyse mécanique.

Le terme « polysaccharide » désigne un polymère composé de monosaccharides (préférentiellement des énantiomères D) joints entre eux par des liaisons glycosidiques. Le terme « monosaccharide », encore appelé « ose » désigne un monosaccharide non modifié ou modifié.

Un « monosaccharide non modifié » désigne un composé de formule H-(CHOH) _X -CO- (CHOH)y-H avec x et y représentant, indépendamment l’un de l’autre, un nombre entier allant de 0 à 5 à la condition que 2 < x+y < 5, le monosaccharide pouvant se trouver sous une forme linéaire représentée par la formule susmentionnée ou pouvant se trouver sous une forme cyclisée par réaction de la fonction CO (aldéhyde ou cétone) avec l’un des groupes OH pour former un groupe hémiacétal ou hémicétal. De préférence, le monosaccharide est sous forme cyclisée. Il existe deux types d’ose : les aldoses qui portent une fonction aldéhyde (quand x ou y vaut 0) et les cétoses qui portent une fonction cétone (quand ni x, ni y vaut 0). Les monosaccharides sont classés par nombre de carbones. Par exemples les monosaccharides à 6 carbones (x+y=5) sont les hexoses de formule CeH^Oe et peuvent être l’ai lose, l’altrose, le glucose, le mannose, le gulose, l’idose, le galactose ou le talose. Les monosaccharides à 5 carbones (x+y=4) sont les pentoses de formule C5H10O5 et peuvent être le ribose, l’arabinose, le xylose, ou le lyxose. De préférence, le monosaccharide est un hexose, c’est-à-dire que x+y = 5. Un monosaccharide comprend en outre x+y carbones asymétriques et donc 2 ^(x+y-1) paires d’énantiomères. Chaque paire d’énantiomères est désignée par un nom différent et les énantiomères d’une même paire sont qualifiés respectivement d’énantiomères D et L.

Un « monosaccharide modifié » désigne un monosaccharide non modifié tel que défini ci-dessus dont, par exemple :

- un ou plusieurs des groupes fonctionnels OH ont été remplacés par un autre groupe fonctionnel, par exemple :

(i) un groupe OR avec R représentant un groupe (Ci-C6)alkyle tel que méthyle ou éthyle ; hydroxy-(Ci-C6)alkyle tel qu’hydroxyéthyle (-CH2CH2OH) ou hydroxypropyle (-CH2- CH(OH)-CH3) ; carboxy-(Ci-C6)alkyle tel que carboxyméthyle (-CH2COOH) ; ou CO-(Ci- Ce)alkyle tel qu’acétyle ; et/ou

(ii) un groupe NR’R” avec R’ et R” représentant, indépendamment l’un de l’autre, H, (Ci- Ce)alkyle ou CO-(Ci-C6)alkyle tel qu’acétyle ; et/ou

(iii) un groupe OSO3H ; et/ou

- la ou les fonctions CH2OH terminales ont été remplacées par un groupe COOH ou CHO ;

- une liaison -CH(OH)-CH(OH)- est oxydée pour donner deux groupes -CHO (aldéhyde) terminaux en lieu et place de cette liaison ; et/ou

- une fonction CH2OH terminale a été condensée avec un groupe fonctionnel OH pour former une chaîne -O-CH2-.

L’expression « unité de répétition » d’un polysaccharide désigne un motif structurel constitué d’un ou plusieurs (généralement 1 ou 2) monosaccharides dont la répétition produit la chaîne de polysaccharide complète.

Une partie ou l’ensemble des monosaccharides peut être sous une forme modifiée. Les monosaccharides, lorsqu’ils sont modifiés, peuvent être sous différentes formes modifiées.

Le terme « physiologiquement acceptable » désigne ce qui est généralement sûr, non toxique et ni biologiquement ni autrement non souhaitable et qui est acceptable pour une utilisation cosmétique (c’est-à-dire non thérapeutique) ou thérapeutique humaine ou vétérinaire, notamment pour une utilisation par injection dans le corps humain ou animal ou pour une application topique sur la peau.

Les « sels » utiles dans le cadre de la présente invention sont de préférence des sels physiologiquement acceptables. Les termes « sels physiologiquement acceptables » désignent notamment :

(1) les sels d’addition d’acide pharmaceutiquement acceptable formés avec des acides inorganiques pharmaceutiquement acceptables tels que l’acide chlorhydrique, l’acide bromhydrique, l’acide sulfurique, l’acide nitrique, l’acide phosphorique et similaires ; ou formés avec des acides organiques pharmaceutiquement acceptables tels que l’acide formique, l’acide acétique, l’acide benzènesulfonique, l’acide benzoïque, l’acide camphresulfonique, l’acide citrique, l’acide éthane-sulfonique, l’acide fumarique, l’acide glucoheptonique, l’acide gluconique, l’acide glutamique, l’acide glycolique, l’acide hydroxynaphtoïque, l'acide 2-hydroxyéthanesulfonique, l’acide lactique, l’acide maléique, l’acide malique, l’acide mandélique, l’acide méthanesulfonique, l’acide muconique, l’acide 2-naphtalènesulfonique, l’acide propionique, l’acide salicylique, l’acide succinique, l’acide dibenzoyl-L-tartrique, l’acide tartrique, l’acide p- toluènesulfonique, l’acide triméthylacétique, l’acide trifluoroacétique et similaires, et

(2) les sels d’addition de base pharmaceutiquement acceptable formés lorsqu’un proton acide présent dans le composé parent est soit remplacé par un ion métallique, par exemple un ion de métal alcalin (e.g. Na, K), un ion de métal alcalino-terreux (e.g., Ca, Mg), un ion de zinc, un ion d’argent ou un ion d'aluminium ; soit coordonné avec une base organique pharmaceutiquement acceptable telle que la diéthanolamine, l’éthanolamine, N-méthylglucamine, la triéthanolamine, la trométhamine et similaires ; ou avec une base inorganique pharmaceutiquement acceptable telle que l’hydroxyde d’aluminium, l’hydroxyde de calcium, l’hydroxyde de potassium, le carbonate de sodium, l’hydroxyde de sodium et similaires.

Le « degré de modification » (MOD), exprimé en %, d’un polysaccharide, tel que l’acide hyaluronique, correspond à la quantité molaire d’agent modifiant, telle que la quantité d’agent réticulant et/ou d’agent de fonctionnalisation liée au polysaccharide, par une ou plusieurs de ses extrémités, exprimée pour 100 moles d’unités de répétition du polysaccharide. Il peut être déterminé par des méthodes connues de l’homme du métier telle que la spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN).

Le « taux de réticulation molaire » (TR), exprimé en %, désigne le rapport molaire de la quantité d’agent réticulant par rapport à la quantité d’unité de répétition du polysaccharide introduite dans le milieu réactionnel de réticulation exprimé pour 100 moles d’unités de répétition du polysaccharide dans le milieu de réticulation.

Le « taux de fonctionnalisation molaire », exprimé en %, désigne le rapport molaire de la quantité d’agent de fonctionnalisation par rapport à la quantité d’unité de répétition du polysaccharide introduite dans le milieu réactionnel de réticulation exprimé pour 100 moles d’unités de répétition du polysaccharide dans le milieu de fonctionnalisation. L’expression « principe actif thérapeutique » désigne une substance pour guérir, soulager les symptômes et/ou prévenir une maladie ; une substance possédant des propriétés curatives ou préventives à l’égard des maladies humaines ou animales, ainsi que toute substance pouvant être utilisée chez l’homme ou chez l’animal ou pouvant leur être administrée, en vue d’établir un diagnostic médical ou de restaurer, corriger ou modifier leurs fonctions physiologiques en exerçant une action pharmacologique, immunologique ou métabolique.

L’expression « principe actif cosmétique » désigne toute substance non thérapeutique notamment destinée à être mise en contact avec diverses parties superficielles du corps humain, tel que l'épiderme, les systèmes pileux et capillaires, les ongles, les lèvres, la poitrine et les dents, en vue, exclusivement ou principalement, de les nettoyer, protéger, parfumer, maintenir en bon état, modifier leur aspect ou l'odeur.

Le terme « environ » désigne que la valeur concernée peut être inférieure ou supérieure de 10%, notamment de 5%, en particulier de 1%, à la valeur indiquée.

Un « milieu réactionnel aqueux » désigne un milieu réactionnel dont le solvant est majoritairement de l’eau (par exemple au moins 90%, en particulier au moins 95%, notamment au moins 99% en poids du solvant total) voire est de l’eau.

L’expression « groupement espaceur » désigne un fragment comprenant au moins un atome visant à lier ensemble deux groupements chimiques au sein d’une même molécule. Préférentiellement, le groupement espaceur contient au moins un atome de carbone.

Le terme « halogène » désigne un atome de fluor, chlore, brome ou iode.

Un groupement « époxyde » est un résidu d’oxyde d’éthylène lié au reste de la molécule par l’un de ses atomes de carbone.

Un groupement « N-succinimidyloxycarbonyle » est un groupe de formule Chem. GR1 ci-dessous :

Chem. GR1

Un groupement « N-sulfosuccinimidyloxycarbonyle» est un groupe de formule Chem.

GR2 ci-dessous :

Chem. GR2

Un groupement « halogénocarbonyle » est un groupement de formule -CO-Hal avec Hal représentant un halogène, tel que Cl ou Br.

Un groupement « carbodiimide » est un groupe comprenant un motif -N=C=N-, et plus particulièrement un groupement de formule -N=C=N-R ^a avec R ^a représentant un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 20 atomes de carbone, de préférence un groupe (C1-C6)alkyle, dont un ou plusieurs atomes de carbone sont éventuellement remplacés par un hétéroatome choisi parmi O, S et N, notamment N.

Un « résidu d’anhydride d’acide » est un groupe comprenant un motif -C(O)-O-C(O)-, et plus particulièrement un groupement cyclique monovalent comprenant le motif-C(O)-O- C(O)-, tel qu’un groupe monocyclique monovalent hydrocarboné saturé comprenant 5 à 10, notamment 5 ou 6, atomes de carbone dont trois atomes de carbone successifs sont remplacés par C(O)-O-C(O) et éventuellement dont un ou plusieurs, notamment un, atomes de carbone additionnels, de préférence non consécutifs aux trois atomes de carbone substitués par CO-O-CO, sont chacun remplacés par un hétéroatome tel que N, O ou S, notamment N. Le résidu d’anhydride d’acide peut répondre en particulier à la formule Chem. GR3 suivante :

Chem. GR3 Le résidu d’anhydride d’acide peut aussi être choisi parmi un résidu d’anhydride maléique ou un résidu d’anhydride succinique.

L’expression « chaîne hydrocarbonée aliphatique » ou « groupe hydrocarboné aliphatique » désigne un groupe hydrocarboné linéaire, ramifié et/ou cyclique, saturé ou insaturé mais non aromatique, avantageusement comprenant de 1 à 50, notamment de 1 à 20, par exemple de 1 à 12 ou de 1 à 6 atomes de carbone. Il s’agira en particulier de groupes alkyl es.

L’expression « chaîne hydrocarbonée aliphatique ramifiée » désigne spécifiquement une chaîne hydrocarbonée aliphatique principale comprenant au moins une chaîne hydrocarbonée aliphatique secondaire.

L’expression « chaîne hydrocarbonée aliphatique étoilée » désigne une chaîne hydrocarbonée aliphatique ramifiée comprenant plusieurs chaînes hydrocarbonées aliphatiques secondaires partant toutes d’un seul point de ramification.

L’expression « alkyle en C1-Cx » ou « (Cl-Cx)alkyle » ou encore « alkyle comportant de 1 à x atomes de carbone » désigne un groupe hydrocarboné monovalent saturé, linéaire ou ramifié, comportant de 1 à x atomes de carbone, avec x un nombre entier, comme par exemple un groupement méthyle, éthyle, isopropyle, tertio-butyle, n-pentyle, cyclopropyle, cyclohexyle, etc.

L’expression « (Cl-Cx)alkylène » désigne un groupement hydrocarboné divalent saturé, linéaire ou ramifié, comportant de 1 à x atomes de carbone, avec x un nombre entier, comme par exemple un groupement methane-1 ,1-diyle, ethane-1 ,1-diyle, ethane-1 ,2- diyle, propane-1 ,3-diyle, butane-1 ,4-diyle, butane-1 ,3-diyle, butane-1 ,2-diyle, pentane- 1 ,5-diyle, hexane-1 ,6-diyle, hexane-1 ,5-diyle, heptane-1 ,7-diyle, octane-1 ,8-diyle, nonane-1 ,9-diyle, decane-1 ,10-diyle, etc. Il s’agit notamment d’un groupe methane-1 ,1- diyle ou propane-1 ,3-diyle.

L’expression « hydroxy-(C1-Cx)alkyle » désigne un groupement (Cl-Cx)alkyle tel que défini ci-dessus substitué par un groupe hydroxyle (OH) comme par exemple un hydroxyéthyle (-CH2CH2OH) ou un hydroxypropyle (par ex. -CH2-CH(OH)-CH3).

L’expression « carboxy-(C1-Cx)alkyle » désigne un groupement (Cl-Cx)alkyle tel que défini ci-dessus substitué par un groupe carboxyle (COOH) comme par exemple un carboxyméthyle (-CH2COOH).

L’expression « aryle » désigne un groupement hydrocarboné aromatique monovalent, comportant de préférence de 6 à 10 atomes de carbone, comprenant un ou plusieurs cycles, comme par exemple un groupement phényle, ou naphtyle. L’expression « arylène » désigne un groupement hydrocarboné aromatique divalent, comportant de préférence de 6 à 10 atomes de carbone, comprenant un ou plusieurs cycles, comme un groupe phénylène.

L’expression « aryle-(C1-Cx)alkyle » désigne un groupe aryle tel que défini ci-dessus, lié au reste de la molécule par l’intermédiaire d’une chaîne (Cl-Cx)alkyle telle que définie ci-dessus avec x un nombre entier, comme par exemple le groupe benzyle ou encore phényléthyle.

L’expression « groupe polyvalent » désigne un groupe pouvant former plusieurs liaisons covalentes avec d’autres groupes d’un même composé ou de deux composés différents. Les liaisons aux autres groupes peuvent être formées à partir d’un même atome du groupe polyvalent ou de différents atomes du groupe polyvalent, et de préférence à partir de différents atomes du groupe polyvalent. En particulier, le groupe polyvalent est un groupe divalent et peut donc former deux liaisons covalentes avec deux autres groupements d’un même composé ou de deux composés différents. Le nombre de liaisons covalentes pouvant être formées désigne la « valence » du groupe polyvalent. L’expression « en partie concomitante » telle qu’utilisée dans des expressions du type « les étapes b) et c) sont en partie concomitantes » signifie que les deux étapes sont réalisées en partie, en même temps, dans les mêmes conditions réactionnelles, mais qu’au moins l’une des deux étapes est initiée ou terminée dans des conditions réactionnelles différentes des conditions réactionnelles communes.

Les expressions « entre X et XX » ou « de X à XX », X et XX représentant une valeur numérique, sont des synonymes utilisés de manière équivalente. Dans tous les cas, les valeurs des bornes sont incluses dans la gamme envisagée.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Les inventeurs ont mis au point un procédé de préparation d’un hydrogel à base de polysaccharide répondant aux besoins exprimés.

Le procédé de préparation proposé permet l’obtention d’un hydrogel à base de polysaccharides réticulé, avantageusement faiblement réticulé, en particulier d’acide hyaluronique réticulé, avantageusement faiblement réticulé, qui présentent des propriétés mécaniques adaptées à un usage pour le comblement des tissus mous.

Le procédé proposé comprend les étapes suivantes : a) fourniture d’au moins un polysaccharide ; b) fourniture d’au moins un agent de réticulation et/ou d’au moins un agent de fonctionnalisation, l’agent de fonctionnalisation permettant une réticulation du polysaccharide par réaction sol-gel ; c) préparation d’un milieu réactionnel comprenant un solvant, le(s) polysaccharide(s) et le ou les agent(s) de réticulation et/ou agent(s) de fonctionnalisation ; d) réticulation du polysaccharide : d1) par réaction du polysaccharide avec le ou les agent(s) de réticulation ; ou d2) par réaction sol-gel du polysaccharide fonctionnalisé, le polysaccharide fonctionnalisé étant obtenu par réaction du polysaccharide avec le ou les agent(s) de fonctionnalisation ; dans lequel la réticulation du polysaccharide selon d1) ou d2) est réalisée dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau, à une pression P et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P.

En d’autres termes, à la température T, le milieu réactionnel se trouve sous forme congelée. La réticulation du polysaccharide à l’état congelé permet de préserver les chaines de polysaccharides, y compris en milieu acide ou basique, permettant ainsi un allongement du temps réactionnel. Cet allongement du temps réactionnel permet de diminuer la quantité employée d’agent réticulant et/ou modifiant et ainsi d’obtenir des produits toujours plus naturels.

Par ailleurs, la réalisation de l’étape de réticulation dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau permet de manière surprenante d’éviter la formation d’un gel comprenant des zones réticulées inhomogènes, blanches et cassantes avec une faible capacité de gonflement, qui peuvent apparaitre lorsque le polysaccharide est maintenu dans un état congelé pendant une durée prolongée, d’au moins 1 heure, de préférence d’au moins 3 heures, de préférence d’au moins 72 heures. Par exemple, ladite durée peut aller de 2 à 27 semaines, de préférence de 2 à 20 semaines, préférentiellement de 2 à 17 semaines, de manière encore plus préférée de 3 à 8 semaines, de manière encore plus préférée de 4 à 7 semaines. Les gels présentant de telles zones inhomogènes, blanches et cassantes sont inadaptés pour le comblement des tissus mous.

Les hydrogels obtenus par le procédé de la présente invention sont biocompatibles et présentent avantageusement un caractère collant permettant au gel d’adhérer aux tissus pour ne pas migrer. La présente invention a également pour objet un hydrogel susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’invention.

La présente invention a également pour objet une composition comprenant un hydrogel selon l’invention, ainsi que les applications thérapeutiques, cosmétiques ou esthétiques des hydrogels ou compositions selon l’invention.

PROCEDE

Les étapes du procédé de la présente invention peuvent être telles que décrites ci-dessous.

Fourniture d’au moins un

L’étape a) du procédé selon l’invention consiste en la fourniture d’au moins un polysaccharide. Le polysaccharide peut être sous forme de sel.

Le polysaccharide peut être tout polymère composé de monosaccharides joints entre eux par des liaisons glycosidiques.

De préférence, le polysaccharide est choisi parmi la pectine et les substances pectiques ; le chitosan ; la chitine ; la cellulose et ses dérivés ; l’agarose ; les glycosaminoglycanes tels que l’acide hyaluronique, l’héparosane, le dermatane sulfate, le kératane sulfate, la chondroïtine et la chondroïtine sulfate ; et leurs mélanges. Les « substances pectiques », incluant la « pectine », sont des polysaccharides composés par un squelette d’acide D-galacturonique sous forme acide possiblement estérifié par du méthanol, et du L-rhamnose capable de former des ramifications avec d’autres oses.

Le « chitosan » ou « chitosane », et la « chitine » sont chacun un polysaccharide composé d’unités de répétition D-glucosamine liées entre elles en B-(1 ,4) dont une partie est N-acétylée. Le chitosane a plus particulièrement un degré d’acétylation inférieur à 50% tandis que la chitine a plus particulièrement un degré d’acétylation supérieur à 50%. La « cellulose » est un polysaccharide composé d'une chaîne linéaire de molécules de D-glucose.

Les « dérivés de cellulose » comprennent la méthylcellulose, l’éthylcellulose, l’éthylméthylcellulose, l’hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), l’hydroxyéthylcellulose (HEC), l’hydroxypropylcellulose (HPC) et la carboxyméthylcellulose (CMC). L’« agarose » est un polysaccharide comprenant comme unité de répétition un disaccharide de D-galactose et de 3,6-anhydro-L-galactopyranose.

Les « glycosaminoglycanes » sont des polysaccharides linéaires composés d’unités de répétition de disaccharides, lesdits disaccharides contenant une hexosamine (glucosamine (GIcN) ou galactosamine (GaIN)) et un autre ose (acide glucuronique (GIcA), acide iduronique (IdoA) ou galactose (Gai)). L’hexosamine et l’autre ose peuvent être éventuellement sulfatés et/ou acétylés. Le glycosaminoglycane peut être notamment de l’acide hyaluronique, de l’héparosane, du dermatane sulfate, du kératane sulfate, de la chondroïtine ou de la chondroïtine sulfate.

L’« acide hyaluronique » est un glycosaminoglycane dont l’unité de répétition est un disaccharide composé d'acide D-glucuronique et de N-acétyl-D-glucosamine, liés entre eux par des liaisons glycosidiques alternées |3-(1 ,4) et |3-(1 ,3). Lorsque l’acide hyaluronique est sous forme d’un sel, on parle également de « hyaluronate » ou de « hyaluronan ». Dans le cadre de la présente invention, l’acide hyaluronique peut avoir une masse moléculaire moyenne en poids comprise entre 0,5 et 10 MDa, de préférence entre 0,5 et 5 MDa, de préférence entre 0,5 et 4 MDa, de préférence entre 0,5 et 3 MDa, de préférence entre 1 et 5 MDa, de préférence entre 1 et 4 MDa, de préférence entre 1 et 3 MDa. L’acide hyaluronique peut être sous forme de sel, en particulier sous forme de sel physiologiquement acceptable tel que le sel de sodium, le sel de potassium, le sel de zinc, le sel de calcium, le sel de magnésium, le sel d’argent, le sel de calcium et les mélanges de ceux-ci. Plus particulièrement, l’acide hyaluronique est sous forme acide ou sous forme de sel de sodium (NaHA).

L’« héparosan » ou « héparosane » est un glycosaminoglycane dont l’unité de répétition est un disaccharide composé d’acide glucuronique (GIcA) relié par une liaison a-(1 ,4) à une N-acétyl glucosamine (GIcNAc). Chaque unité de répétition disaccharidique est reliée à la suivante par une liaison |3-(1 ,4).

Le « chondroïtine sulfate » ou « sulfate de chondroïtine » est un glycosaminoglycane dont l’unité de répétition est un disaccharide composé d'acide glucuronique lié en P(1 ,3) au N-acétyl galactosamine sulfaté, c’est-à-dire qu’il comprend au moins un substituant sulfate. Chaque unité de répétition disaccharidique est reliée à la suivante par une liaison P-(1 ,4).

Le « dermatane sulfate » ou « sulfate de dermatane » est un glycosaminoglycane dont l’unité de répétition est un disaccharide sulfaté, c’est-à-dire comprenant au moins un substituant sulfate, d'acide L-iduronique et de N-acétyl-galactosamine- liés par des une liaisons a(1-3). Avantageusement, le disaccharide est sulfaté en position C-4 de la N- acétyl-galactosamine, en position C-6 de la N-acétyl-galactosamine, en position C-2 de l'acide L-iduronique, ou à une combinaison de ces positions. Chaque unité de répétition disaccharidique est reliée à la suivante par une liaison |3-(1 ,4).

Le « kératane sulfate » ou « sulfate de kératane » est un glycosaminoglycane dont l’unité de répétition est un disaccharide sulfaté, c’est-à-dire comprenant au moins un substituant sulfate, composé de D-galactose et de N-acétylglucosamine liés par des liaisons alternées P(1 -4) et P(1 -3).

Le polysaccharide peut être sous la forme d’un sel, en particulier sous la forme d’un sel physiologiquement acceptable tel que le sel de sodium, le sel de potassium, le sel de zinc, le sel de calcium, le sel de magnésium, le sel d’argent et les mélanges de ceux-ci, plus particulièrement sous forme de sel de sodium ou de potassium.

Avantageusement, le polysaccharide est un glycosaminoglycane ou un sel de celui-ci, préférentiellement l’acide hyaluronique ou un sel de celui-ci, plus préférentiellement l’acide hyaluronique ou un de ses sels physiologiquement acceptables tels que le sel de sodium, le sel de potassium, le sel de zinc, le sel d’argent et les mélanges de ceux-ci, encore plus préférentiellement l’acide hyaluronique ou son sel de sodium.

Le polysaccharide présente généralement une masse moléculaire moyenne en poids allant de 0,03 à 10MDa.

De préférence, si le polysaccharide est l’acide hyaluronique, il a une masse moléculaire moyenne en poids (Mw) allant de 0,5 à 10 MDa, de préférence de 0,5 à 5 MDa, de préférence de 0,5 à 4 MDa, de préférence de 0,5 à 3 MDa, de préférence de 1 à 5 MDa, de préférence de 1 à 4 MDa, de préférence de 1 à 3 MDa.

Le polysaccharide peut être fourni sous forme hydratée, totalement ou partiellement, ou sous forme sèche, telle que sous forme de poudre ou de fibres.

Dans certains modes de réalisation, dans l’étape a), le polysaccharide est fourni sous forme sèche telle que sous forme de poudre ou de fibres.

Lorsque le polysaccharide est fourni sous forme hydratée, il se trouve sous forme d’un gel non réticulé ou d’une solution. En particulier, lorsque le polysaccharide est sous forme hydratée, il s’agit d’un gel non réticulé aqueux ou d’une solution aqueuse. Plus particulièrement, le polysaccharide est mélangé à de l’eau, éventuellement additionnée d’un tampon phosphate ou d’un tampon phosphate supplémenté, c’est-à-dire comprenant possiblement des composants additionnels tels que décrits dans la section « étapes optionnelles ». Fourniture d’au moins un agent de réticulation et/ou d’au moins un agent de fonctionnalisation (Etape b))

L’étape b) du procédé selon l’invention consiste en la fourniture d’au moins un agent de réticulation et/ou d’au moins un agent de fonctionnalisation, l’agent de fonctionnalisation permettant une réticulation du polysaccharide par réaction sol-gel.

L’agent réticulant et l’agent de fonctionnalisation sont tels que décrits ci-dessus.

Agent de réticulation

L’« agent de réticulation », encore communément et de manière interchangeable désigné « agent réticulant », est typiquement un composé comprenant au moins deux groupements fonctionnels capables de se lier de manière covalente avec des groupements fonctionnels présents sur le polysaccharide, tels que des groupes OH, CHO, NH2 ou COOH portés par le polysaccharide, et d’induire ainsi des liaisons entre les chaines de polysaccharides (réticulation) et/ou des liaisons sur une même chaine de polysaccharide.

L’agent réticulant peut être sous forme de sel, en particulier sous forme d’un sel physiologiquement acceptable.

L’agent réticulant utile dans le cadre de la présente invention comprend au moins deux, de préférence de 2 à 8, notamment 2, groupements fonctionnels (désignés « groupement Z ») choisis de préférence indépendamment parmi les groupements isocyanate (-N=C=O), amino (-NH2), époxyde, carboxyle (-COOH), N-succinimidyloxycarbonyle, N-sulfosuccinimidyloxycarbonyle, halogénocarbonyle, isothiocyanate (-N=C=S), vinyle (-CH=CH2), formyle (-CH=O), hydroxyle (-OH), sulfhydryle (-SH), hydrazino (-NH-NH2), acylhydrazino (-CO-NH-NH2), aminoxy (-0- NH2), carbodiimide, et un résidu d’anhydride d’acide. De préférence, les groupements fonctionnels sont identiques.

Le groupement isocyanate peut réagir avec un groupement OH ou NH2 du polysaccharide pour former une fonction carbamate ou urée. Le groupement amino peut réagir avec un groupement COOH du polysaccharide pour former une fonction amide. Le groupement époxyde peut réagir avec un groupement OH ou COOH du polysaccharide pour former une fonction éther ou ester. Le groupement carboxyle peut réagir avec un groupement OH ou NH2 du polysaccharide pour former une fonction ester ou amide. Les groupements N-succinimidyloxycarbonyle et N-sulfosuccinimidyloxycarbonyle peuvent réagir avec un groupement OH ou NH2 du polysaccharide pour former une fonction ester ou amide. Le groupement halogénocarbonyle peut réagir avec un groupement OH ou NH2 du polysaccharide pour former une fonction ester ou amide. Le groupement isothiocyanate peut réagir avec un groupement OH ou NH2 du polysaccharide pour former une fonction thiocarbamate ou thiourée. Le groupement vinyle peut réagir avec un groupement OH du polysaccharide pour former une fonction éther. Le groupement formyle peut réagir avec un groupement OH ou NH2 du polysaccharide pour former une fonction hémiacétal ou hémiaminal. Le groupement hydroxyle peut réagir avec un groupement COOH du polysaccharide pour former une fonction ester. Le groupement sulfhydryle peut réagir avec un groupement COOH du polysaccharide pour former une fonction thioester. Le groupement hydrazino (-NH-NH2) peut réagir avec un groupement CHO du polysaccharide pour former une fonction hydrazone. Le groupement acylhydrazino peut réagir avec un groupement CHO du polysaccharide pour former une fonction hydrazone carbonylée =NNHC(O)-. Le groupement aminoxy peut réagir avec un groupe CHO du polysaccharide pour former une fonction oxime =NO-. Le groupement carbodiimide peut réagir avec un groupement COOH du polysaccharide pour donner une fonction CO-NR ^a - CO-NH, et un résidu d’anhydride d’acide peut réagir avec un groupe OH ou NH2 du polysaccharide pour former une fonction ester ou amide.

De préférence, les groupements fonctionnels Z sont identiques et représentent un groupement époxyde ou vinyle, plus préférentiellement époxyde.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, les groupements fonctionnels Z sont identiques et choisis parmi les groupements amino, vinyle, formyle, et carbodiimide, de préférence sont des groupes amino.

En particulier, l’agent réticulant est choisi parmi le diisocyanate d’hexaméthylène, le 4,4'- diisocyanate de diphénylméthylène, le PEG20K-isocyanate à 4 bras, la spermine (ou 1 ,12-diamino-5,9-diazadodécane), la spermidine (ou 1 ,8-diamino-5-azaoctane), la cadavérine (ou 1 ,5-diaminopentane), la putrescine (ou 1 ,4-diaminobutane), la poly(éthylène glycol) diamine, l’éthylènediamine, le 1 ,4-butanediol diglycidyl éther (BDDE), le 1 ,2,7,8-diépoxy-octane, le poly(éthylène glycol) diglycidyl éther (PEGDGE), le 1 ,2-bis(2,3-époxypropoxy)éthane (EGDGE), le 1 ,3-bis(3- glycidyloxypropyl)tétraméthyldisiloxane, le poly(diméthylsiloxane) terminé à chaque extrémité par un diglycidyl éther (numéro CAS : 130167-23-6), le diacide de poly(éthylène glycol), le subérate de disuccinimidyle, le bis(sulfosuccinimidyl)subérate, le chlorure de sébacoyle, le 1 ,4-butane diisothiocyanate, la divinylsulfone (DVS), le glutaraldéhyde, le polyéthylène glycol, le 1 ,5-pentanedithiol, l’acide adipique dihydrazide, le bis-aminooxy-poly(éthylène glycol), le dianhydride de d’acide diéthylènetriaminepentaacétique, et leurs mélanges.

Lorsque les groupements fonctionnels Z sont des groupements époxyde, l’agent réticulant est de préférence choisi parmi le 1 ,4-butanediol diglycidyl éther (BDDE), le 1 ,2,7,8-diépoxy-octane, le poly(éthylène glycol) diglycidyl éther (PEGDGE), le 1 ,2- bis(2,3-époxypropoxy)éthane (EGDGE), le 1 ,3-bis(3- glycidyloxypropyl)tétraméthyldisiloxane, le poly(diméthylsiloxane) terminé à chaque extrémité par un diglycidyl éther (numéro CAS : 130167-23-6), des billes d’hydroxyapatite modifiées pour porter des groupements époxy et leurs mélanges.

Plus préférentiellement, l’agent réticulant est choisi parmi le 1 ,4-butanediol diglycidyl éther (BDDE), le 1 ,2,7,8-diépoxy-octane, le poly(ethylene glycol) diglycidyl ether (PEGDGE), le 1 ,2-bis(2,3-époxypropoxy)éthane (EGDGE), et leurs mélanges. De manière plus préférée, l’agent réticulant est le 1 ,4-butanediol diglycidyl éther (BDDE). Lorsque les groupements fonctionnels Z sont des groupements amino, l’agent réticulant est de préférence une polyamine choisie parmi la spermine (ou 1 ,12-diamino-5,9- diazadodécane), la spermidine (ou 1 ,8-diamino-5-azaoctane), la cadavérine (ou 1 ,5- diaminopentane), la putrescine (ou 1 ,4-diaminobutane), leurs sels ou un mélange de ceux-ci, plus préférentiellement l’agent réticulant est une polyamine choisie parmi la spermine, la spermidine, leurs sels et leurs mélanges.

L’agent réticulant peut être choisi parmi des billes d’hydroxyapatite modifiées pour porter des groupements époxy, un composé de formule Chem. I tel que décrit ci-dessous, et leurs mélanges.

De préférence, l’agent réticulant est un composé de formule Chem. I :

Y-(Z) _n dans laquelle les groupements fonctionnels Z, identiques ou différents, sont tels que définis ci-dessus, n est un nombre entier supérieur ou égal à 2, notamment allant de 2 à 8, de préférence égal à 2,

Y est un groupe polyvalent hydrocarboné, notamment aliphatique, ayant une valence de n et comportant de 1 à 150 atomes de carbone :

- dans lequel un ou plusieurs (par exemple 1 à 150, ou encore 1 à 50 ou encore 1 à 15 ou encore 1 ou 2) motifs CH2 sont éventuellement remplacés par un ou plusieurs motifs divalents choisis parmi les arylènes ; -O- ; -S- ; -S(O)- ; -C(=O)- ; -SO2- ; -N(R ¹ )- ; et -[SiR ² R ³ O] _m -SiR ² R ³ - avec : R ¹ représentant un atome d'hydrogène, un groupement hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, ou un aryl-(C1-C6)alkyle ; m un nombre entier compris entre 1 et 20 et les R ² et les R ³ , identiques ou différents, représentant un atome d'hydrogène ; un atome d'halogène ; un groupement -OR ¹¹ avec R ¹¹ représentant un atome d'hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone ; un aryle ; ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes choisis parmi un atome d’halogène, un aryle ou un hydroxyle,

- ledit groupe polyvalent étant non substitué ou substitué par un ou plusieurs groupes monovalents choisis parmi un atome d'halogène, un hydroxyle, et un aryl-(C1- C6)alkyle, de préférence non substitué.

En particulier n est un nombre entier allant de 2 à 8, de préférence n représente 2, 3 ou 4, encore plus préférentiellement n est égal à 2.

Avantageusement, R ¹ représente un atome d’hydrogène ou un groupement (C1-C6)alkyle.

En particulier, les R ² et les R ³ , identiques ou différents, représentent un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, plus particulièrement un groupe (C1-C6)alkyle.

De préférence, dans la définition de Y, le groupe polyvalent hydrocarboné peut-être un groupe polyvalent hydrocarboné aliphatique ou aromatique, de préférence aliphatique et notamment saturé, ayant une valence de n et comportant de 1 à 150 atomes de carbone, préférentiellement de 1 à 50 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 20 atomes de carbone, encore plus préférentiellement de 2 à 20 atomes de carbone.

En particulier, dans la définition de Y, le groupe polyvalent hydrocarboné est un groupe polyvalent hydrocarboné aliphatique, saturé, notamment linéaire.

De préférence, Y est un groupe polyvalent hydrocarboné tel que décrit ci-dessus dans lequel un ou plusieurs motifs CH2 sont éventuellement remplacés par un ou plusieurs motifs divalents choisis parmi -O-, -SO2-, -[SiR ² R ³ O] _m -SiR ² R ³ - et -NH-, avec R ² , R ³ et m tels que décrits ci-dessus.

En particulier, Y est un groupe polyvalent hydrocarboné tel que décrit ci-dessus, de préférence aliphatique et saturé, et notamment linéaire, ramifié, ou étoilé, et éventuellement dans lequel :

- au moins deux motifs CH2 sont remplacés par -O-, particulièrement entre 1 et 50 motifs CH2, plus particulièrement entre 1 et 15 motifs CH2, ou - au moins un, de préférence un ou deux, motif CH2 est remplacé par un motif -NH-, ou

- au moins un, de préférence un, motif CH2 est remplacé par un motif -SO2-, ou

- au moins deux, de préférence deux, motifs CH2 sont remplacés par -O- et au moins un, de préférence un, motif CH2 est remplacé par un motif -[SiR ² R ³ O] _m -SiR ² R ³ - avec R ² , R ³ et m tels que décrits ci-dessus.

Plus particulièrement, lorsqu’un ou plusieurs motifs CH2 sont remplacés par -O-, le ou les motifs remplacés sont tels que Y comprend un ou plusieurs motifs -CH2-CH2-O-. En particulier, Y comprend de 1 à 50 motifs -CH2-CH2-O-, avantageusement de 2 à 25 motifs -CH2-CH2-O-, plus avantageusement de 2 à 15 motifs -CH2-CH2-O-. Y peut comprendre uniquement des motifs -CH2-CH2-O-.

Plus préférentiellement, Y est un groupe alkyle comprenant 1 à 150, notamment 1 à 50, en particulier 1 à 20, par exemple 1 à 12, notamment 1 à 6 atomes de carbone, de préférence linéaire, dans lequel éventuellement un ou plusieurs motifs CH2 sont remplacés par un ou plusieurs motifs divalents choisis parmi choisis parmi -O- et -NH-, plus particulièrement entre 1 et 50, notamment entre 1 et 15, par exemple 1 ou 2, motifs divalents choisis parmi -O- et -NH-.

Selon un premier mode de réalisation, les R ² et les R ³ , identiques ou différents, représentent un groupement -OR ¹¹ avec R ¹¹ tel que décrit ci-dessus. En particulier, R ¹¹ représente un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, plus particulièrement un groupe (C1-C6)alkyle.

Selon un second mode de réalisation, les R ² et les R ³ , identiques ou différents, représentent un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone éventuellement substitué (de préférence non substitué) par un ou plusieurs groupes choisis parmi un atome d’halogène, un aryle ou un hydroxyle, plus préférentiellement un groupe (C1-C6)alkyle non substitué tel qu’un méthyle ou un éthyle. Avantageusement, l’agent réticulant est un composé de formule Chem, la suivante : Z ¹ -Y ¹ -Z ² dans laquelle les groupes Z ¹ et Z ² , identiques ou différents, sont choisis parmi les groupements isocyanate, amino, époxyde, carboxyle, N-succinimidyloxycarbonyle, N-sulfosuccinimidyloxycarbonyle, halogénocarbonyle, isothiocyanate, vinyle, formyle, hydroxyle, sulfhydryle, hydrazino, acylhydrazino, aminoxy, carbodiimide, et un résidu d’anhydride d’acide, et Y ¹ représente une chaîne divalente hydrocarbonée, notamment aliphatique, comportant de 1 à 50 atomes de carbone : - dans laquelle un ou plusieurs (par ex. 1 à 15 ou encore 1 ou 2) motifs CH2 sont éventuellement remplacés par un ou plusieurs motifs divalents choisis parmi les arylènes, -O-, -S-, -S(O)-, -C(=O)-, -SO2-, -N(R ¹ )- , et -[SiR ² R ³ O]m-SiR ² R ³ - avec

R ¹ représentant un atome d'hydrogène, un groupement hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, ou un aryl-(C1-C6)alkyle, m un nombre entier compris entre 2 et 20, et les R ² et les R ³ , identiques ou différents, représentant un atome d'hydrogène ; un atome d'halogène ; un groupement -OR ¹¹ avec R ¹¹ représentant un atome d'hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone ; un aryle ; ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes choisis parmi un atome d’halogène, un aryle ou un hydroxyle,

- ladite chaine étant non substituée ou substituée par un ou plusieurs groupes monovalents choisis parmi un atome d'halogène, un hydroxyle, un aryl-(C1-C6)alkyle.

Les groupes Z ¹ et Z ² ont la même définition que le groupe Z défini ci-dessus.

Y ¹ a la même définition que Y défini ci-dessus avec une valence n étant égal à 2. En particulier Y ¹ peut comprendre uniquement des motifs -CH2-CH2-O-, tel que défini précédemment.

De préférence, l’agent réticulant de formule Chem. I ou Chem, la ne comprend pas de motifs -[SiR ² R ³ O] _m -SiR ² R ³ -.

Agent de fonctionnalisation

L’agent de fonctionnalisation permet une réticulation du polysaccharide par réaction sol-gel. Ainsi, l’agent de fonctionnalisation comprend typiquement une seule fonction capable de réagir avec un groupe fonctionnel du polysaccharide et comprend un groupe silylé capable de réagir avec un autre groupe silylé via une réaction sol-gel de sorte à permettre la réticulation du polysaccharide et former un hydrogel.

L’agent de fonctionnalisation est typiquement une molécule de formule Chem. Il telle que présentée ci-après :

Chem. Il ou un sel de celle-ci, dans laquelle :

T représente un groupement isocyanate, amino, époxyde, carboxyle, N-succinimidyloxycarbonyle, N-sulfosuccinimidyloxycarbonyle, halogénocarbonyle, isothiocyanate, vinyle, formyle, hydroxyle, sulfhydryle, hydrazino, acylhydrazino, aminoxy, carbodiimide, ou un résidu d’anhydride d’acide ;

A représente une liaison chimique ou un groupement espaceur ;

R ⁵ et R ⁶ , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ; un atome d'halogène ; un groupement -OR ⁴ avec R ⁴ représentant un atome d'hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone ; un aryle ; ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone éventuellement substitué par un ou plusieurs groupe(s) choisis parmi un atome d’halogène, un aryle et un hydroxyle ;

R ¹⁰ représente un atome d’hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone.

De préférence, dans la formule Chem. Il, T représente un groupement isocyanate, sulfhydryle, amino, époxyde, vinyle, formyle, ou carbodiimide, plus avantageusement, T représente un groupement époxyde ou amino, encore plus avantageusement T représente un groupement époxyde.

De préférence, dans la formule Chem. Il, A représente un groupement espaceur, plus préférentiellement une chaîne divalente hydrocarbonée aliphatique, notamment linéaire ou ramifiée et saturée, comportant de 1 à 12 atomes de carbone :

- dans laquelle sont éventuellement intercalés, entre deux atomes de carbone de ladite chaîne, un ou plusieurs (notamment 1 , 2, 3 ou 4) motifs divalents choisis parmi les arylènes,-O-, -S-, -S(O)-, -C(=O)-, -SO2- et -N(R ⁹ )- avec R ⁹ représentant un atome d'hydrogène, un groupement hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, ou un aryl-(C1-C6)alkyle,

- ladite chaîne étant non substituée ou substituée par un ou plusieurs groupes monovalents choisis parmi un atome d'halogène, un hydroxyle, un aryl-(C1-C6)alkyle. Avantageusement, A est une chaîne divalente hydrocarbonée aliphatique, notamment linéaire ou ramifiée et saturée, dans laquelle sont éventuellement intercalés, entre deux atomes de carbone de ladite chaîne, un ou plusieurs motifs divalents -O-, plus avantageusement de 1 à 4 motifs divalents -O-, encore plus avantageusement un motif divalent O. De préférence, A est une chaîne (C1-C12)alkylène dans laquelle sont éventuellement intercalés, entre deux atomes de carbone de ladite chaîne, un ou plusieurs motifs divalents -O-, plus préférentiellement de 1 à 4 motifs divalents -O-, encore plus préférentiellement un motif divalent -O-.

En particulier, A représente une chaîne divalente -(C1-C6)alkylène-O-(C1-C6)alkylène-, notamment -(C1-C4)alkylène-O-(C1-C4)alkylène-, plus particulièrement une chaine divalente -CH2-O-(CH2)3-, le groupe CH2 étant lié à T et le groupe (CH2)3 étant lié à Si dans la molécule de formule Chem. II.

Avantageusement, le groupement espaceur permettra également d’éviter une gêne stérique entre le groupement silylé et le groupement T de la molécule de formule Chem. Il, tout en assurant une liaison stable entre ces deux groupements.

De préférence, dans la formule Chem. Il, R ⁵ et R ⁶ , identiques ou différents, représentent un groupement -OR ⁴ avec R ⁴ représentant un atome d'hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone ; ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes choisis parmi un atome d’halogène, un aryle et un hydroxyle.

En particulier, R ⁵ et R ⁶ , identiques ou différents, représentent un groupement -OR ⁴ avec R ⁴ représentant un groupe (C1-C6)alkyle ; ou un groupe (C1-C6)alkyle.

Avantageusement, R ⁵ et R ⁶ , identiques ou différents, représentent un groupement -OR ⁴ avec R ⁴ représentant un atome d'hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence avec R ⁴ représentant un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, tel qu’un groupe (C1-C6)alkyle.

De préférence, dans la formule Chem. Il, R ¹⁰ représente un atome d’hydrogène ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone tel qu’un groupe (C1-C6)alkyle, plus avantageusement R ¹⁰ représente un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone tel qu’un groupe (C1-C6)alkyle.

De préférence, la molécule de formule Chem. Il est telle que :

- T est tel que défini ci-dessus et représente avantageusement un groupement amino ou époxyde, de préférence un groupement époxyde ;

- A est une chaîne divalente -(C1-C6)alkylène-O-((C1-C6)alkylène-, notamment -(C1- C4)alkylène-O-(C1-C4)alkylène-, telle que -CH2-O-(CH2)3-, le groupe CH2 étant de préférence lié à T et le groupe (CH2)3 étant lié à Si dans la molécule de formule Chem. Il ; - R ⁵ et R ⁶ , identiques ou différents, sont chacun un groupement -OR ⁴ avec R ⁴ représentant un groupement (C1-C6)alkyle, de préférence un méthyle ou un éthyle ; ou un groupement (C1-C6)alkyle, de préférence un méthyle ou un éthyle ; et

- R ¹⁰ est un groupement (C1-C6)alkyle, de préférence méthyle ou éthyle ; les groupes R ⁵ , R ⁶ et OR ¹⁰ pouvant être identiques.

En particulier, la molécule de formule Chem. Il est choisi parmi le (3- aminopropyl)triethoxysilane (APTES), le (3-glycidyloxypropyl)triméthoxysilane (GPTMS), le 3-Glycidoxypropyldimethoxymethylsilane, le 3- Glycidoxypropyldimethylethoxysilane, le (3-glycidyloxypropyl)éthoxydiméthoxysilane, le (3-glycidyloxypropyl)triéthoxysilane, le diéthoxy(3-glycidyloxypropyl)méthylsilane, et leurs mélanges ; de préférence parmi le (3-glycidyloxypropyl)triméthoxysilane (GPTMS), le (3-glycidyloxypropyl)éthoxydiméthoxysilane, le (3-glycidyloxypropyl)triéthoxysilane, le diéthoxy(3-glycidyloxypropyl)méthylsilane, et leurs mélanges ; encore plus de préférence (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES), le (3- glycidyloxypropyl)triméthoxysilane (GPTMS) et leurs mélanges.

Préparation du milieu réactionnel (Etape c))

L’étape c) du procédé selon l’invention comprend la préparation d’un milieu réactionnel comprenant un solvant, le ou les polysaccharide(s) et le ou les agent(s) de réticulation et/ou agent(s) de fonctionnalisation.

Le solvant est typiquement de l’eau ou un mélange comprenant de l’eau et un solvant organique (typiquement un mélange comprenant au moins 90% en poids d’eau, ou au moins 95% ou au moins 99% en poids d’eau par rapport au poids total du solvant). Par exemple, un solvant organique tel qu’un alcool, en particulier l’éthanol, ou le DMSO, peut être utilisé pour solubiliser l’agent réticulant, par exemple lorsqu’il s’agit du poly(diméthylsiloxane) terminé à chaque extrémité par un diglycidyl éther (numéro CAS : 130167-23-6), avant son addition pour former le milieu réactionnel.

Le milieu réactionnel peut en outre comprendre des sels, des ajusteurs de pH, par exemple une base de Bronsted, plus préférentiellement un sel d’hydroxyde, tel que l’hydroxyde de sodium ou de potassium, des composants additionnels tels que décrits ci-dessus et leurs mélanges.

L’addition d’une base de Bronsted peut être tout particulièrement nécessaire lorsque les groupements fonctionnels Z de l’agent réticulant, tels que Z ¹ ou Z ² , représentent un groupement époxyde ou un groupement vinyle. Dans ces cas, la réticulation a lieu généralement à un pH supérieur ou égal à 10, plus avantageusement supérieur ou égal à 12, ce qui requiert l’addition d’une base de Bronsted au milieu réactionnel, typiquement à une concentration comprise entre 0,10M et 0,30M.

La quantité totale d’agent réticulant dans le milieu réactionnel varie typiquement de 0,001 à 0,15 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de préférence de 0,001 à 0,08 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de manière plus préférée de 0,001 à 0,05 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de manière encore plus préférée de 0,001 à 0,03 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide.

En particulier, la quantité totale d’agent réticulant dans le milieu réactionnel varie de 0,001 à 0,02 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de préférence de 0,001 à 0,015 mole, de manière préférée de 0,001 à 0,01 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de manière encore plus préférée de 0,001 à 0,008 mole ou de 0,001 à 0,005 mole ou de 0,001 à 0,004 pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide. Lorsque le polysaccharide est un glycosaminoglycane tel qu’un acide hyaluronique, l’unité de répétition est une unité disaccharidique.

La quantité totale d’agent de fonctionnalisation dans le milieu réactionnel varie typiquement de 0,01 à 0,50, préférentiellement de 0,05 à 0,45, notamment de 0,10 à 0,25 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide. Par exemple, la quantité totale de formule Chem. Il ou un sel de celle-ci dans le milieu réactionnel varie typiquement de 0,01 à 0,50, préférentiellement de 0,05 à 0,45, notamment de 0,10 à 0,25 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide.

Typiquement, plus la masse moléculaire moyenne en poids Mw du polysaccharide sera élevée, plus le taux de fonctionnalisation sera faible en vue d’obtenir un hydrogel ayant des propriétés mécaniques équivalentes, en particulier des propriétés viscoélastiques analogues (notamment module élastique G’, contrainte au croisement des G’ et G” et/ou angle de phase 5). En d’autres termes, plus la masse moléculaire moyenne en poids Mw du polysaccharide sera élevée, plus la quantité molaire en agent de fonctionnalisation, par exemple en molécule de formule Chem. Il, dans le milieu réactionnel sera faible.

La fonctionnalisation du polysaccharide est typiquement réalisée dans un milieu réactionnel aqueux.

La concentration massique en polysaccharide ou en sel de polysaccharide dans le milieu réactionnel varie avantageusement de 50 à 300 mg/g de solvant, de préférence de 100 à 250 mg/g, de manière préférée de 100 à 200 mg/g. Tl

L’étape c) du procédé selon l’invention comprend typiquement une étape d’homogénéisation du milieu réactionnel. L’homogénéisation est généralement réalisée par agitation tridimensionnelle, l'agitation avec un mélangeur, agitation avec pales ou agitation à la spatule.

L’étape c) est typiquement réalisée à une température allant de 4 à 35°C, de préférence allant de 10°C à 30°C, de manière préférée allant de 15°C à 25°C.

L’étape c) est typiquement réalisée à pression atmosphérique.

En particulier, l’étape c) est réalisée à pression atmosphérique et à une température allant de 4 à 35°C, de préférence allant de 10°C à 30°C, de manière préférée allant de 15°C à 25°C.

La durée de l’étape de préparation du milieu réactionnel n’excède typiquement pas 5 heures. Elle varie généralement de 15 minutes à 4 heures, de préférence de 30 min à 2 heures.

Le milieu réactionnel est typiquement préparé à partir du polysaccharide ou des polysaccharides sous une forme sèche. Lorsque le milieu réactionnel est préparé à partir du polysaccharide ou des polysaccharides sous une forme hydratée, le gel non réticulé aqueux ou la solution aqueuse de polysaccharide utilisé(e) pour la préparation du milieu réactionnel ne comprend typiquement pas d’hydroxyde de sodium. Ainsi, le temps maximal de contact du polysaccharide avec de l’hydroxyde de sodium avant engagement de l’étape d), que le polysaccharide soit fourni sous forme sèche ou hydratée, est généralement de 5 heures, par exemple de 15 minutes à 4 heures ou de 30 min à 2 heures.

Réticulation du polysaccharide (étape d))

L’étape d) du procédé selon l’invention consiste en la réticulation du ou des polysaccharide(s).

La réticulation peut être réalisée par réaction du ou des polysaccharide(s) avec l’agent de réticulation (étape d1)) ou par réaction sol-gel du polysaccharide fonctionnalisé par réaction du polysaccharide avec l’agent de fonctionnalisation (étape d2)).

La réticulation du polysaccharide selon l’étape d) (d1) ou d2)) est réalisée à la pression P.

La réticulation du polysaccharide selon d1) ou d2) est réalisée dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P.

La pression P est avantageusement égale à la pression atmosphérique ou inférieure à la pression atmosphérique.

La réticulation du polysaccharide selon l’étape d) (d1) ou d2)) peut être réalisée sous vide, notamment à une pression P inférieure à la pression atmosphérique, de préférence à une pression P comprise entre 0,7.10 ⁵ et 0,9.10 ⁵ Pa (entre 0,7 et 0,9 bar), de préférence comprise entre 0,7.10 ⁵ et 0,8.10 ⁵ Pa (entre 0,7 et 0,8 bar).

La température du point de congélation du milieu réactionnel désigne la température à laquelle, à la pression P considérée, le mélange des composants du milieu réactionnel, à l’échelle macroscopique, se solidifie, c’est-à-dire qu’il devient non fluide. En dessous du point de congélation, le mélange est dans un état de congélation qui se caractérise par la coexistence de composants sous forme solide et liquide. L’état de congélation est maintenu jusqu’à la température du point eutectique du milieu réactionnel.

La température du point eutectique du milieu réactionnel désigne la température en dessous de laquelle, à la pression P considérée, le mélange des composants du milieu réactionnel passe d’un état congelé (coexistence de phases liquides et solides) à un état complètement solide, c’est-à-dire un état dans lequel tous les composants du mélange sont sous forme solide.

Le point de congélation et le point eutectique d’un mélange dépendent de la pression à laquelle le mélange est soumis donc le point de congélation et le point eutectique sont mesurés à la pression P.

Le point de congélation et le point eutectique peuvent être déterminés par calorimétrie différentielle à balayage. Cette méthode permet de déterminer les transitions de phase. Pour cela, le produit à étudier est progressivement refroidi jusqu’à observer ses transitions de phases.

Utiliser un dispositif dans lequel les échanges gazeux ne sont pas possibles permet de réaliser la réticulation du polysaccharide selon d1) ou d2) dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau. Le procédé peut comprendre une étape préalable à l’étape d) de dégazage pour retirer les bulles d’air du mélange une fois qu’il est placé dans le dispositif.

Dans certains modes de réalisation, la réticulation est ainsi réalisée dans un contenant hermétique flexible (par exemple une poche hermétique flexible) scellé dans lequel un vide d’air a été réalisé. La réticulation est alors dite être réalisée sous vide ou dans un contenant hermétique flexible sous vide. Typiquement, lorsque la réticulation du polysaccharide selon d1) ou d2) est réalisée sous vide, le milieu réactionnel est placé ou préparé dans le contenant hermétique flexible. Au moins 90% en volume, préférentiellement au moins 95% en volume, encore plus préférentiellement au moins 99% en volume, de l’air contenu dans le contenant comprenant le milieu réactionnel est alors retiré, par exemple au moyen d’une scelleuse sous vide. Avant l’étape de mise sous vide et scellage, le procédé peut comprendre une étape de dégazage pour retirer les bulles d’air du mélange. Une poche hermétique flexible adaptée au procédé selon l’invention est par exemple décrite dans le brevet EP 2 429 486 B1.

Dans certains modes de réalisation, la réticulation est ainsi réalisée dans un contenant rigide hermétique fermé. Dans le cas d’un contenant hermétique rigide, la sublimation de l’eau est empêchée en saturant l’éventuel volume libre laissé par le milieu réactionnel dans le contenant par de la vapeur d’eau ou en s’assurant que le milieu réactionnel occupe au moins 95% en volume, ou au moins 98% en volume, ou au moins 99% en volume du volume du contenant.

Le contenant hermétique est avantageusement placé à une température allant de -35°C à -10°C à pression atmosphérique, de préférence à une température d’environ -20°C à pression atmosphérique.

L’étape d) est typiquement réalisée au moins partiellement (c’est-à-dire en partie ou intégralement), dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau et à la température T, à la pression P. Avantageusement selon l’invention, lors de l’étape d), la variation de masse de l’hydrogel est nulle ou représente au plus 1% en masse, de préférence au plus 0,5% en masse, de manière plus préférée au plus 0,1% en masse, de manière encore plus préférée au plus 0,05% en masse par rapport à la masse totale de l’hydrogel issu de l’étape d). La variation de la masse de l’hydrogel peut être vérifiée par pesée ou par analyse gravimétrique. Une variation de masse nulle ou quasi-nulle de l’hydrogel permet de confirmer qu’il n’y a pas eu sublimation de l’eau.

L’étape d) est typiquement conduite pendant une durée d’au moins 1 heure, de préférence d’au moins 3 heures, de préférence d’au moins 72 heures, de préférence d’au plus 27 semaines. De préférence, l’étape d) est conduite pendant une durée allant de 2 à 25 semaines, de préférence allant de 2 à 20 semaines ou 2 à 17 semaines, de manière encore plus préférée de 3 à 8 semaines ou 4 à 7 semaines dans les conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau et à la température T, à la pression P. La réticulation du polysaccharide par réaction du polysaccharide avec l’agent de réticulation a principalement lieu lors de l’étape d) mais elle peut néanmoins débuter dès l’étape c).

L’étape d1) permet de réticuler les chaines polysaccharidiques entre elles. Les groupes fonctionnels de l’agent réticulant réagissent avec des groupements fonctionnels présents sur les polysaccharides, en particulier les groupements fonctionnels naturellement présents sur les polysaccharides, de sorte à lier les chaines polysaccharidiques entre elles et à les réticuler en formant des liaisons intermoléculaires. L’agent réticulant peut également réagir avec des groupements fonctionnels présents sur une même molécule de polysaccharide de sorte à former des liaisons intramoléculaires. Notamment, les groupements fonctionnels de l’agent réticulant réagissent avec les groupes -OH ou -COOH, ou encore -CHO, naturellement présents sur les polysaccharides tels que l’acide hyaluronique. Des polysaccharides réticulés comprenant au moins un lien de réticulation entre deux chaines polysaccharidiques, ledit lien de réticulation étant le résidu de l’agent réticulant sont ainsi obtenus. En particulier, suite à l’étape d), les polysaccharides réticulés comprennent au moins un lien de réticulation entre deux chaines polysaccharidiques, ledit lien de réticulation comprenant plus particulièrement le groupe polyvalent Y tel que décrit ci-dessus, de préférence, le groupe divalent Y ¹ tel que décrit ci-dessus. Certains groupements fonctionnels Z (tels que Z ¹ et Z ² ) de l’agent réticulant peuvent cependant ne pas réagir avec une chaine polysaccharidique. En particulier, lorsque l’agent réticulant comporte deux groupements fonctionnels Z ¹ et Z ² , l’un des groupes fonctionnels Z ¹ peut réagir avec un polysaccharide tandis que l’autre groupe fonctionnel Z ² ne réagit pas avec aucun polysaccharide. Un lien pendant est alors formé.

La réticulation peut être réalisée en présence de plusieurs agents réticulant. Lorsque la réticulation est réalisée en présence de plusieurs agents réticulant, les agents réticulant peuvent être ajoutés de manière simultanée ou séparée dans le temps au milieu réactionnel. L’étape d1) peut ainsi comprendre des étapes de réticulation répétées.

La réticulation est alors typiquement réalisée en présence d’une quantité totale d’agents réticulant (ou leurs sels) allant de 0,001 à 0,15 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de préférence de 0,001 à 0,08 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de manière plus préférée de 0,001 à 0,05 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de manière encore plus préférée de 0,001 à 0,03 mole d’agents réticulant pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide. En particulier, la réticulation est réalisée en présence d’une quantité totale d’agents réticulant (ou leurs sels) allant de de 0,001 à 0,02 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de préférence de 0,001 à 0,015 mole, de manière préférée de 0,001 à 0,01 mole pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, de manière encore plus préférée de 0,001 à 0,008 mole ou de 0,001 à 0,005 mole ou de 0,001 à 0,004 pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide. Les conditions de réticulation, en particulier les teneurs en agent réticulant, durée et températures ainsi que les masses moléculaires moyennes en poids (Mw) du polysaccharide, utilisées sont interdépendantes.

Tout particulièrement, plus la température de la réaction de réticulation est élevée, plus la durée de réaction pourra être faible pour obtenir un même degré de modification du polysaccharide par l’agent réticulant.

Plus la teneur en agent réticulant est faible, plus la durée de réaction doit être longue pour obtenir des propriétés mécaniques analogues du gel résultant. Autrement dit, plus le pourcentage molaire en agent réticulant est faible, moins il y a de fonctions réactives dans le milieu réactionnel et plus la probabilité que 2 groupes se rencontrent et réagissent ensemble est faible, ainsi plus la durée de réaction doit être longue pour permettre aux fonctions de réagir entre elles et former des liens de réticulation, et ainsi obtenir un gel avec des propriétés souhaitables.

A l’inverse une quantité d’agent réticulant trop importante et un temps de réticulation trop long aboutiront à un gel cassant et trop dur, donc non intéressant pour une application de comblement et/ou cosmétique.

Plus la masse moléculaire moyenne en poids (Mw) du polysaccharide est élevée, plus le degré de modification nécessaire en vue d’obtenir des gels avec des propriétés mécaniques données diminue.

Pour un même pourcentage molaire d’agent réticulant, plus la masse moléculaire moyenne en poids (Mw) du polysaccharide est faible, plus la durée de réaction est longue pour pouvoir obtenir des gels avec des propriétés mécaniques données.

Lorsque les groupements fonctionnels Z de l’agent réticulant sont des groupements amino, la réaction de réticulation avec le polysaccharide est avantageusement réalisée en présence d’au moins un activateur, et le cas échéant associée à au moins un auxiliaire de couplage.

À cet égard, l’activateur peut être sélectionné parmi les carbodiimides solubles dans l’eau tels que le 1-éthyl-3-(3-diméthylaminopropyl)carbodiimide (EDC), le 1 -éthyl-3-[3- (triméthylamino)propyl]carbodiimide chlorhydrate (ETC), le 1-cyclohexyl-3-(2- morphilinoéthyl)carbodiimide (CMC), leurs sels et les mélanges de ceux-ci, de préférence est représenté par l’EDC.

En ce qui concerne l’auxiliaire de couplage, lorsqu’il est présent, il peut être sélectionné parmi le N-hydroxy succinimide (NHS), le N-hydroxybenzotriazole (HOBt), le 3,4- dihydro-3-hydroxy-4-oxo-1 ,2,3-benzotriazole (HOOBt), le 1-hydroxy-7-azabenzotriazole (Hat) et le N-hydroxysylfosuccinimide (sulfo NHS), et les mélanges de ceux-ci, de préférence est représenté par le HOBt.

Dans certains modes de réalisation, lors de l’étape d1) le milieu réactionnel obtenu à l’issue de l’étape c) est placé, pendant une durée allant d’au moins d’une 1 heure, de préférence d’au moins 3 heures, de préférence d’au moins 72 heures, de préférence d’au plus 27 semaines dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. contenant flexible hermétique sous vide ou contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume) et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel (c’est-à-dire du mélange comprenant le ou les polysaccharide(s), le ou les agent(s) réticulant, le solvant et les éventuels sels, ajusteurs de pH et composants additionnels) telle que mesurée à la pression P et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P.

Dans certains modes de réalisation, lors de l’étape d1) le milieu réactionnel obtenu à l’issue de l’étape c) est placé, pendant une durée allant de 2 à 27 semaines, de préférence allant de 2 à 20 ou 2 à 17 semaines, de manière encore plus préférée de 3 à 8 semaines ou de 4 à 7 semaines, dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. contenant flexible hermétique sous vide ou contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume) et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel (c’est-à-dire du mélange comprenant le ou les polysaccharide(s), le ou les agent(s) réticulant, le solvant et les éventuels sels, ajusteurs de pH et composants additionnels) telle que mesurée à la pression P et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P La pression P est avantageusement inférieure ou égale à la pression atmosphérique.

La réticulation du polysaccharide selon l’étape d1) peut être réalisée sous vide, notamment à une pression P inférieure à la pression atmosphérique, de préférence à une pression P comprise entre 0,7.10 ⁵ et 0,9.10 ⁵ Pa (entre 0,7 et 0,9 bar), de préférence comprise entre 0,7.10 ⁵ et 0,8.10 ⁵ Pa (entre 0,7 et 0,8 bar).

Lors de l’étape d1), le milieu réactionnel obtenu à l’issue de l’étape c) est avantageusement placé dans un contenant flexible hermétique. Après une éventuelle étape de dégazage, le contenant flexible hermétique est mis sous vide et avantageusement scellé. Ce contenant flexible hermétique sous vide est laissé à pression atmosphérique à une température supérieure ou égale à -55°C et inférieure ou égale à -5°C, de préférence à une température allant de -35°C à -10°C, de manière encore plus préférée, à une température d’environ -20°C.

L’étape d2) consiste en la réticulation par réaction sol-gel du polysaccharide fonctionnalisé par réaction du polysaccharide avec l’agent de fonctionnalisation. En d’autres termes, l’étape d2) comprend donc une fonctionnalisation du polysaccharide par réaction du polysaccharide avec l’agent de fonctionnalisation et une réaction sol-gel du polysaccharide fonctionnalisé. La fonctionnalisation du polysaccharide et la réaction sol-gel peuvent être séquentielles ou au moins pour partie concomitante.

Fonctionnalisation du polysaccharide

Le polysaccharide est typiquement fonctionnalisé avec au moins une molécule de formule Chem. Il telle que présentée ci-dessus de manière à devenir porteur de groupements Si-OR qui vont pouvoir réagir ensemble et conduire à un polysaccharide réticulé. La molécule de formule Chem. Il comprenant une seule fonction réactive vis-à-vis du polysaccharide et permettant une réticulation uniquement via une réaction sol-gel, elle ne présente pas la toxicité des agents réticulants conventionnels : la molécule de formule Chem. Il ne peut pas réticuler directement des molécules biologiques (protéines, ADN, etc.). Plus spécifiquement, le groupe fonctionnel T de la molécule de formule Chem. Il réagit avec un groupement fonctionnel présent sur les polysaccharides de sorte à fonctionnaliser les chaines polysaccharidiques. Notamment, le groupe fonctionnel T de la molécule Chem. Il réagit ainsi avec un groupe -OH ou - COOH, ou encore une fonction CHO, présent sur les polysaccharides tels que l’acide hyaluronique. On obtient ainsi des polysaccharides fonctionnalisés comprenant des liens pendants sur une chaine polysaccharidique, lesdits liens pendants comprenant un groupe -A-Si(R ⁵ )(R ⁶ )OR ¹⁰ , le groupe -A-Si(R ⁵ )(R ⁶ )OR ¹⁰ provenant de la molécule de formule Chem. Il pouvant apporter des propriétés biologiques à l’hydrogel. Le solvant est typiquement de l’eau ou un mélange comprenant de l’eau et un solvant organique (par exemple un alcool, en particulier l’éthanol, ou le DMSO ; typiquement un mélange comprenant au moins 90% en poids d’eau, ou au moins 95% ou au moins 99% en poids d’eau par rapport au poids total du solvant).

Le milieu réactionnel comprend typiquement de 0,01 à 0,50, préférentiellement de 0,05 à 0,45, notamment de 0,10 à 0,25 mole de molécule de formule Chem. Il ou un sel de celle-ci pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide.

La concentration massique en polysaccharide du milieu réactionnel est comprise avantageusement entre 50 et 300 mg/g de solvant, de préférence entre 100 et 200 mg/g.

Dans certains modes de réalisation, notamment lorsque T est un époxyde, la fonctionnalisation est réalisée à un pH supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, plus avantageusement supérieur ou égal à 12, et notamment à un pH inférieur à 14, par exemple inférieur ou à égal à 13,5. Pour cela, le milieu réactionnel comprend de préférence une base de Bronsted, plus préférentiellement un hydroxyde, encore plus préférentiellement l’hydroxyde de sodium ou de potassium. Avantageusement, le milieu réactionnel comprend de l’hydroxyde de sodium ou de potassium à une concentration comprise entre 0,10M et 0,30M.

Dans certains modes de réalisation, notamment lorsque T est un groupement amino, la fonctionnalisation est réalisée à un pH inférieur à 7, plus avantageusement supérieur ou égal à 4,5 et inférieur à 7 ou inférieur ou égal à 6,5. Pour cela, le milieu réactionnel comprend de préférence un acide de Bronsted, plus préférentiellement de l’acide chlorhydrique, de l’acide sulfurique, ou de l’acide acétique.

Dans certains modes de réalisation, la fonctionnalisation du polysaccharide est réalisée à pression atmosphérique et à une température comprise entre 4°C et 60°C, plus préférentiellement entre 10°C et 50°C. Dans ces modes de réalisation, la durée de la réaction de fonctionnalisation peut varier de 1 heure à 2 semaines, plus particulièrement de 3 heures à 1 semaine, encore plus particulièrement de 3 heures à 96 heures, par exemple de 3 heures à 80 heures, notamment de 3 heures à 75 heures.

Dans certains modes de réalisation, en particulier lorsque la fonctionnalisation et la réticulation du polysaccharide sont concomitantes ou en partie concomitante, la fonctionnalisation du polysaccharide peut être, au moins en partie, réalisée dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P. Ici, la pression P est avantageusement la pression atmosphérique.

Plus la température de fonctionnalisation est élevée, plus la durée de fonctionnalisation pourra être faible pour obtenir le même degré de modification par fonctionnalisation.

Réaction sol-gel

La « réaction sol-gel » consiste à former des liaisons Si-O-Si à partir de groupements Si-OR avec R représentant un atome d’hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone. Cette réaction se déroule comme suit :

(i) si R n’est pas un atome d’hydrogène, une étape d’hydrolyse d’au moins une partie des groupements Si-OR pour donner des groupements Si-OH ; puis

(ii) une étape de condensation des groupements Si-OH deux à deux ou d’un groupement Si-OH avec un groupement Si-OR pour former des liaisons Si-O-Si.

Le polysaccharide fonctionnalisé est réticulé par réaction sol-gel pour donner un hydrogel.

Cette étape permet de réticuler les chaines polysaccharidiques entre elles lorsqu’elles sont fonctionnalisées avec des molécules de formule Chem. II. En effet, lors de cette étape, au moins une partie des groupes Si-OR ¹⁰ et optionnellement au moins une partie des groupes SiOR ⁴ vont réagir deux à deux, éventuellement après hydrolyse de ces groupes, pour former des liaisons Si-O-Si. Cela implique que deux molécules de formule Chem. Il greffées sur des chaines polysaccharidiques vont réagir ensemble via leurs groupes terminaux Si-OR ¹⁰ (voire SiOR ⁴ le cas échéant) et se lier de manière covalente via la formation de liaison Si-O-Si permettant ainsi de lier les chaines polysaccharidiques ensemble et de les réticuler.

On obtient ainsi des polysaccharides réticulés comprenant des liens de réticulation entre deux chaines polysaccharidiques, lesdits liens de réticulation comprenant un groupement divalent -Si-O-Si-.

L’étape d2) est réalisée au moins partiellement (c’est-à-dire en partie ou intégralement), dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau et à une pression P et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P.

La pression P est avantageusement inférieure ou égale à la pression atmosphérique. La réticulation du polysaccharide selon l’étape d2) peut être réalisée sous vide à une pression P inférieure à la pression atmosphérique, de préférence à une pression P comprise entre 0,7.10 ⁵ et 0,9.10 ⁵ Pa (entre 0,7 et 0,9 bar), de préférence comprise entre 0,7.10 ⁵ et 0,8.10 ⁵ Pa (entre 0,7 et 0,8 bar).

La pression P est avantageusement la pression atmosphérique.

Dans certains modes de réalisation, la réaction sol-gel est réalisée dans un contenant hermétique fermé qui peut être rigide ou flexible, tel que décrit précédemment.

Ainsi, lors de l’étape d2), le milieu réactionnel obtenu à l’issue de l’étape c) peut avantageusement être placé dans un contenant flexible hermétique. Après une éventuelle étape de dégazage, le contenant flexible hermétique est mis sous vide et avantageusement scellé. Ce contenant flexible hermétique sous vide est laissé à pression atmosphérique à une température supérieure ou égale à -55°C et inférieure ou égale à -5°C, de préférence à une température allant de -35°C à -10°C, de manière encore plus préférée, à une température d’environ -20°C. La pression P est alors inférieure à la pression atmosphérique, de préférence à une pression P comprise entre 0,7.10 ⁵ et 0,9.10 ⁵ Pa (entre 0,7 et 0,9 bar), de préférence comprise entre 0,7.10 ⁵ et 0,8.10 ⁵ Pa (entre 0,7 et 0,8 bar).

Le contenant hermétique est avantageusement un contenant hermétique rigide. Dans le cas d’un contenant hermétique rigide, la sublimation de l’eau est empêchée en saturant l’éventuel volume libre laissé par le milieu réactionnel dans le contenant par de la vapeur d’eau ou en s’assurant que le milieu réactionnel occupe au moins 95% en volume, ou au moins 98% en volume, ou au moins 99% en volume du volume du contenant. La pression P est avantageusement la pression atmosphérique.

L’étape d2) est typiquement conduite pendant une durée d’au moins 1 heure, de préférence d’au moins 3 heures, de préférence d’au moins 72 heures, de préférence d’au plus 27 semaines.

La durée de maintien de ces conditions dépend du pH du milieu réactionnel. Ainsi, lorsque que le pH du milieu réactionnel est supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, et inférieur à 14, la température T est maintenue pendant une durée t allant d’au moins 1 heure, de préférence d’au moins 3 heures, de préférence d’au moins 72 heures, de préférence d’au plus 27 semaines. Avantageusement, la température T est maintenue pendant une durée t allant de 2 à 27 semaines, notamment de 2 à 20 semaines ou de 2 à 17 semaines, par exemple de 3 à 8 semaines ou de 4 à 7 semaines. Lorsque le pH du milieu réactionnel est supérieur ou égal à 6,8 et inférieur ou égal à 7,8, la température T est maintenue pendant une durée t allant de 1 à 48 heures, de préférence supérieure ou égale à 6 heures et inférieure ou égale à 36 heures, notamment supérieure ou égale à 7 heures et inférieure ou égale à 36 heures. Il doit être compris que les conditions réactionnelles (pH, T, P, conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau) ci-dessus exposées peuvent correspondre aux conditions appliquées pendant toute la durée de l’étape de réticulation (étape d2)) ou peuvent correspondre aux conditions appliquées seulement pendant une partie de la durée de l’étape d2). En d’autres termes, la durée de l’étape d2) de réticulation peut être supérieure aux durées t indiquées ci-dessus, les conditions réactionnelles (pH, P ou T) appliquées dans le temps additionnel étant alors différentes de celles-ci-dessus exposées.

La réaction sol-gel a typiquement lieu en milieu réactionnel aqueux.

La concentration massique en polysaccharide dans le milieu réactionnel est comprise avantageusement entre 50 et 300 mg/g de milieu de réaction sol-gel, de préférence entre 100 et 250 mg/g, de manière préférée entre 100 et 200 mg/g.

De préférence, la pression P est la pression atmosphérique et la température T est supérieure ou égale à -55°C et inférieure ou égale à -5°C, de préférence elle va de - 35°C à -10°C, en particulier de -30°C à -10°C ou de -25°C à -15°C. De manière encore plus préférée, la température T est d’environ -20°C à pression atmosphérique.

Avantageusement, le milieu réactionnel est placé et maintenu à la température T à pression atmosphérique par contact du contenant comprenant le milieu réactionnel avec de l’air ou un liquide L à la température T. Le liquide L peut notamment être de l’éthylène glycol, du glycérol ou un mélange azéotropique de ceux-ci avec de l’eau. Le liquide L sera choisi en fonction de la température T souhaitée de sorte à être liquide à cette température T à pression atmosphérique. Plus avantageusement, le milieu réactionnel est laissé à la température T à pression atmosphérique par contact du contenant comprenant le milieu réactionnel avec de l’air à la température T.

Typiquement, plus la température T est basse, plus la durée t est longue pour obtenir des hydrogels ayant des propriétés mécaniques analogues. En effet, plus la température T est basse, plus la cinétique de la réaction sol-gel est faible.

De même, plus le taux de fonctionnalisation est bas, plus la durée t est longue pour obtenir des hydrogels ayant des propriétés mécaniques analogues.

Autrement dit, plus la quantité molaire en molécule de formule Chem. Il ou un sel de celle-ci pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide est faible, moins il y a de fonctions SiOH dans le milieu réactionnel et plus la probabilité que 2 groupes se rencontrent et réagissent ensemble est faible, ainsi plus la durée t doit être longue pour permettre aux fonctions Si-OH de réagir entre elles et former des liens de réticulation, et ainsi obtenir un gel avec des propriétés souhaitables.

Pour une même quantité molaire de molécule de formule Chem. Il ou un sel de celle-ci pour 1 mole d’unité de répétition du polysaccharide, plus la masse moléculaire moyenne en poids Mw du polysaccharide est faible, plus la durée t est longue pour obtenir des hydrogels ayant des propriétés mécaniques analogues.

Lorsque la réticulation par réaction sol-gel à la température T est réalisée dans un milieu réactionnel à un pH supérieur ou égal à 9 ou supérieur ou égal à 10 et inférieur à 14, le milieu réactionnel comprend de préférence une base de Bronsted, plus préférentiellement un hydroxyde, encore plus préférentiellement l’hydroxyde de sodium ou de potassium. Avantageusement, le milieu réactionnel comprend de l’hydroxyde de sodium ou de potassium à une concentration comprise entre 0,10M et 0,30M.

De préférence, à l’issue de la durée t (réticulation réalisée dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau et la température T, à la pression P), le pH du milieu réactionnel est ajusté à un pH physiologique, de préférence à un pH d’environ 6,8 à 7,8. Il doit être compris qu’à l’issue de la durée t, le milieu réactionnel est remonté à température ambiante à pression atmosphérique.

Lorsque la réticulation par réaction sol-gel à la température T, à la pression P, dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. contenant flexible hermétique sous vide ou contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume) est réalisée dans un milieu réactionnel à pH physiologique (pH supérieur ou égal à 6,8 et inférieur ou égale 7,8) et que la fonctionnalisation est réalisée en milieu basique (pH supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, et inférieur à 14), le pH du milieu réactionnel sera porté à un pH physiologique avant que la température ne soit portée à la température T dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau. Dans ce cas, le procédé comprendra avantageusement une étape de neutralisation du gel pour atteindre ce pH physiologique, avant que le milieu réactionnel ne soit porté à la température T dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau. Pour cela, un acide de Bronsted est de préférence ajouté au milieu réactionnel, préférentiellement une solution aqueuse d’acide chlorhydrique, une solution aqueuse d’acide sulfurique ou une solution aqueuse d’acide acétique. Lorsque la réticulation par réaction sol-gel à la température T, à la pression P, dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. contenant flexible hermétique sous vide ou contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume) est réalisée dans un milieu réactionnel à pH physiologique (pH supérieur ou égal à 6,8 et inférieur ou égale 7,8) et que la fonctionnalisation est réalisée à un pH inférieur à 7, par exemple supérieur ou égal à 4,5 et inférieur à 7 ou inférieur ou égal à 6,5, le pH du milieu réactionnel sera porté à un pH physiologique avant que la température ne soit portée à la température T dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau.

Lors de l’étape d2), la pression P est avantageusement la pression atmosphérique.

Très généralement, le procédé de la présente invention comprend la réalisation concomitante ou en partie concomitante des étapes c) et d2). Une réalisation concomitante des étapes c) et d2) permet de raccourcir la durée du procédé de préparation de l’hydrogel et de le simplifier.

Le procédé de la présente invention comprend alors les étapes a) à d2) telles que décrites ci-dessus et se caractérise en ce que les étapes c) et d2) sont concomitantes ou en partie concomitantes. Le procédé comprend alors :

- une fonctionnalisation et une réticulation par réaction sol-gel réalisée dans un milieu réactionnel à un pH supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, et inférieur à 14, dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. : contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume), à la pression P et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P, pendant une durée t allant de 2 semaines à 27 semaines, notamment de 2 à 20 semaines ou de 2 à 17 semaines, par exemple de 3 à 8 semaines ou 4 à 7 semaines, ou

- une fonctionnalisation et une réticulation par réaction sol-gel réalisée dans un milieu réactionnel à un pH supérieur ou égal à 6,8 et inférieur ou égal à 7,8 dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume), à la pression P et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression P, pendant une durée t comprise entre 1 h et 48 heures, de préférence supérieure ou égale à 6 heures et inférieure ou égale à 36 heures, notamment supérieure ou égale à 7 heures et inférieure ou égale à 36 heures.

La pression P est avantageusement la pression atmosphérique.

Il doit être compris de ce qui précède que les étapes c) et d) sont au moins partiellement (en partie ou intégralement) réalisées dans les conditions ci-dessus exposées (T, P, pH, conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau, t).

Dans certains modes de réalisation, la fonctionnalisation du polysaccharide et la réticulation du polysaccharide fonctionnalisé sont alors réalisées de la manière suivante :

1) préparation d’un milieu réactionnel comprenant le ou les polysaccharides, la ou les molécules de formule Chem. Il et un solvant, le pH du milieu réactionnel étant supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, et inférieur à 14 ;

2) optionnellement placement du milieu réactionnel à une température allant de 4°C à 60°C, préférentiellement de 10°C à 50°C, à pression atmosphérique, typiquement pendant une durée allant de 1 heure à 2 semaines, plus particulièrement de 3 heures à 1 semaine, par exemple de 3 heures à 80 heures, notamment de 3 heures à 75 heures ;

3) optionnellement ajustement du pH du milieu réactionnel à un pH supérieur ou égal à 6,8 et inférieur ou égal à 7,8 ;

4) placement du milieu réactionnel :

- dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. : contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume), à pression atmosphérique, et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression atmosphérique et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression atmosphérique, pendant une durée t allant de 2 semaines à 27 semaines, lorsque le pH du milieu réactionnel est supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, et inférieur à 14, notamment de 2 à 20 semaines ou de 2 à 17 semaines, par exemple de 3 à 8 semaines ou 4 à 7 semaines, ou

- dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. : contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume), à pression atmosphérique, et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression atmosphérique et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression atmosphérique, pendant une durée t comprise entre 1 h et 48 heures, de préférence supérieure ou égale à 6 heures et inférieure ou égale à 36 heures, notamment supérieure ou égale à 7 heures et inférieure ou égale à 36 heures, lorsque le pH du milieu réactionnel est supérieur ou égal à 6,8 et inférieur ou égal à 7,8.

En d’autres termes, le procédé de la présente invention peut alors être défini de la manière suivante : a) fourniture d’au moins un polysaccharide ; b) fourniture d’au moins une molécule de formule Chem. Il telle que décrite ci-dessus ; c) fonctionnalisation du polysaccharide avec au moins une molécule de formule Chem. Il telle que décrite ci-dessus ; d) réticulation par réaction sol-gel du polysaccharide fonctionnalisé pour donner un hydrogel ; dans lequel la fonctionnalisation et la réticulation du polysaccharide fonctionnalisé sont réalisées de la manière suivante :

1) préparation d’un milieu réactionnel comprenant le ou les polysaccharides, la ou les molécules de formule Chem. Il et un solvant, le pH du milieu réactionnel étant supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, et inférieur à 14 ;

2) optionnellement placement du milieu réactionnel à pression atmosphérique et à une température allant de 4°C à 60°C, préférentiellement de 10°C à 50°C, typiquement pendant une durée allant de 1 heure à 2 semaines, plus particulièrement de 3 heures à 1 semaine, par exemple de 3 heures à 80 heures, notamment de 3 heures à 75 heures ;

3) optionnellement ajustement du pH du milieu réactionnel à un pH supérieur ou égal à 6,8 et inférieur ou égal à 7,8 ;

4) placement du milieu réactionnel :

- dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. : contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume), à pression atmosphérique et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression atmosphérique et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression atmosphérique, pendant une durée t allant de 2 semaines à 27 semaines, notamment de 2 à 20 semaines ou de 2 à 17 semaines, par exemple de 3 à 8 semaines ou 4 à 7 semaines, lorsque le pH du milieu réactionnel est supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, et inférieur à 14, ou - dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau (ex. : contenant hermétique rigide dont le volume libre est saturé en vapeur d’eau ou dans lequel le milieu réactionnel occupe au moins 95% du volume), à pression atmosphérique et à une température T supérieure à la température du point eutectique du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression atmosphérique et inférieure à la température du point de congélation du milieu réactionnel telle que mesurée à la pression atmosphérique, pendant une durée t comprise entre 1 h et 48 heures, de préférence supérieure ou égale à 6 heures et inférieure ou égale à 36 heures, notamment supérieure ou égale à 7 heures et inférieure ou égale à 36 heures, lorsque le pH du milieu réactionnel est supérieur ou égal à 6,8 et inférieur à 7,8.

Dans certains modes de réalisation, la fonctionnalisation et la réticulation sont réalisées dans un milieu réactionnel dont le pH est supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, et inférieur à 14. Pour cela, le milieu réactionnel comprend de préférence une base de Bronsted, plus préférentiellement un hydroxyde, encore plus préférentiellement l’hydroxyde de sodium ou de potassium. Avantageusement, le milieu réactionnel comprend de l’hydroxyde de sodium ou de potassium à une concentration comprise entre 0,10M et 0,30M.

Dans ces modes de réalisation, selon une première variante, le milieu réactionnel préparé à l’étape 1) peut être placé à pression atmosphérique et à une température allant de 4°C à 60°C, préférentiellement de 10°C à 50°C, typiquement pendant une durée allant de 1 heure à 2 semaines, plus particulièrement de 3 heures à 1 semaine, par exemple de 3 heures à 80 heures, notamment de 3 heures à 75 heures (étape 2) avant d’être placé à la température T, à la pression atmosphérique, dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau pendant une durée t (étape 4). Au cours de l’étape 2), le polysaccharide va être fonctionnalisé et une partie des groupes Si-OR ¹⁰ et optionnellement des groupes Si-OR ⁴ vont se condenser entre eux (pré-condensation), davantage de groupes Si-OR ¹⁰ et optionnellement de groupes Si-OR ⁴ se condensant durant l’étape 4) (condensation avancée).

Dans ces modes de réalisation, selon une deuxième variante, le milieu réactionnel préparé à l’étape 1) peut être placé directement à l’issue de l’étape 1) à la température T, à la pression atmosphérique dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau pendant une durée t (étape 4).

A l’issue du temps t (première et deuxième variante), la température du milieu réactionnel est typiquement remontée à température ambiante. Le pH du milieu réactionnel est ensuite de préférence porté à un pH physiologique (environ 6,8 à 7,8). Pour cela, un acide de Bronsted est de préférence ajouté au milieu réactionnel, préférentiellement une solution aqueuse d’acide chlorhydrique, une solution aqueuse d’acide sulfurique ou une solution aqueuse d’acide acétique.

Dans certains modes de réalisation, la réticulation est réalisée partiellement dans un milieu réactionnel dont le pH est supérieur ou égal à 6,8 et inférieur à 7,8. Dans ces modes de réalisation, un milieu réactionnel ayant un pH supérieur ou égal à 9, ou supérieur ou égal à 10, et inférieur à 14 et comprenant le ou les polysaccharides, la ou les molécules de formule Chem. Il et un solvant est préparé (étape 1)). Le milieu réactionnel est placé à une température allant de 4°C à 60°C, préférentiellement de 10°C à 50°C, typiquement pendant une durée allant de 1 heure à 2 semaines, plus particulièrement de 3 heures à 1 semaine, par exemple de 3 heures à 80 heures, notamment de 3 heures à 75 heures (étape 2). Puis, le pH du milieu réactionnel est porté à un pH physiologique (étape 3)) avant qu’à pression atmosphérique la température ne soit portée à T dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau. Dans ce cas, le procédé comprendra avantageusement une étape de neutralisation du gel pour atteindre ce pH physiologique, avant que le milieu réactionnel ne soit porté à pression atmosphérique à la température T dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau. Pour cela, un acide de Bronsted est de préférence ajouté au milieu réactionnel, préférentiellement une solution aqueuse d’acide chlorhydrique, une solution aqueuse d’acide sulfurique ou une solution aqueuse d’acide acétique. Le milieu réactionnel est ensuite placé à la température T à pression atmosphérique dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau pendant une durée t comprise entre 1 h et 48 heures (étape 4).

De préférence, le procédé de la présente invention ne comprend qu’une seule étape de placement du milieu réactionnel à la température T à pression atmosphérique dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau.

Le procédé selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs étapes additionnelles, telles que par exemple des étapes d’addition d’un ou plusieurs composants additionnels, de purification, de stérilisation, de tamisage de gonflement et/ou de conditionnement.

Elles peuvent être réalisées :

- avant que le milieu réactionnel ne soit à la température T lors de l’étape d), - soit après l’étape d), c’est-à-dire après que le milieu réactionnel ait été maintenu à température T.

Le procédé selon l’invention peut comprendre une étape d’ajout d’au moins un composant additionnel. Le composant additionnel peut être choisi parmi les agents lubrifiants ; les principes actifs cosmétiques tels que les antioxydants, les co-enzymes, les acides aminés, les vitamines, les minéraux, et les acides nucléiques ; les principes actifs thérapeutiques tels que les anesthésiants, les antibiotiques, les antifongiques et l’adrénaline et ses dérivés, et les mélanges de ceux-ci. Les composants additionnels peuvent être tels que décrits ci-dessus.

Le procédé selon l’invention peut comprendre au moins une étape de purification. La purification peut être réalisée par dialyse.

Le procédé selon l’invention peut comprendre une étape de stérilisation de l’hydrogel. La stérilisation est de préférence réalisée par la chaleur. La stérilisation est généralement effectuée en augmentant la température du milieu de stérilisation jusqu’à une température dite « température au plateau », qui est maintenue pendant une durée déterminée dite « durée au plateau ». La stérilisation est de préférence réalisée à une température au plateau allant de 121°C à 135°C, de préférence d’une durée au plateau allant de 1 minute à 20 minutes avec FO > 15. La valeur stérilisatrice FO correspond au temps nécessaire, en minutes, à 121 °C, pour inactiver 90% de la population de microorganismes présente dans le produit à stériliser. Alternativement, la stérilisation peut être notamment réalisée par radiation aux rayons gamma, UV ou au moyen oxyde d’éthylène.

Le procédé peut comprendre une étape de tamisage de l’hydrogel, plus particulièrement avec un tamis d’une porosité comprise entre 50 et 2000 pm. Cette étape de tamisage permet d’obtenir un hydrogel plus homogène avec une force d’extrusion la plus constante possible, i.e. la plus régulière possible. L’homme du métier sait sélectionner un tamis avec une taille de pores adaptée en fonction des propriétés mécaniques de l’hydrogel en cours de préparation.

Le procédé peut comprendre une étape de gonflement de l’hydrogel. Lors de l’étape de gonflement de l’hydrogel, la concentration en polysaccharide de l’hydrogel est adaptée. En particulier, un solvant est ajouté, par exemple, de l’eau, un tampon phosphate, de l’eau pour préparation injectable. Plus particulièrement, le solvant ajouté a un pH autour du pH physiologique. La concentration en polysaccharide obtenue suite à l’étape de gonflement varie avantageusement de 1 mg/g de gel à 50 mg/g de l’hydrogel, plus avantageusement de 5 mg/g à 35 mg/g de l’hydrogel, encore plus avantageusement de 10 mg/g à 30 mg/g de gel de l’hydrogel.

Le procédé peut comprendre une étape de conditionnement de l’hydrogel.

Le cas échéant, l’étape d’addition d’un ou plusieurs composants additionnels a lieu préférentiellement après l’étape de purification.

Le cas échéant, l’étape d’addition d’un ou plusieurs composants additionnels a lieu préférentiellement avant l’étape de stérilisation.

En particulier, l’étape d’addition d’un ou plusieurs composants additionnels peut comprendre également l’ajout d’au moins un principe actif thérapeutique, ou au moins un principe actif cosmétique, ou leur mélange. Lorsqu’au moins un principe actif thérapeutique et/ou au moins un principe actif cosmétique est ajouté, l’étape d’addition d’un ou plusieurs composants additionnels a lieu de préférence après l’étape d).

Le cas échéant, l’étape de purification a lieu préférentiellement après l’étape d’addition d’un ou plusieurs composants additionnels.

Le cas échéant, l’étape de purification a lieu préférentiellement avant l’étape de stérilisation.

Le cas échéant, l’étape de purification a lieu préférentiellement avant l’étape de tamisage.

L’étape de stérilisation est de préférence réalisée après les étapes a) à d) et les éventuelles étapes additionnelles. En particulier, l’hydrogel est stérilisé après avoir été conditionné dans son dispositif d’injection et le conditionnement du gel a lieu suite à toutes les étapes du procédé et avant la stérilisation.

Lorsque le polysaccharide est réticulé selon l’étape d2), le procédé selon l’invention peut également comprendre une étape additionnelle de réticulation du polysaccaride avec un agent réticulant conventionnel, et plus particulièrement la réticulation du polysaccharide fourni à l’étape a) ou du polysaccharide réticulé obtenu suite à l’étape d2), en présence d’au moins un agent réticulant ou d’un sel de celui-ci, ledit agent réticulant comprenant au moins deux groupements fonctionnels Z tels que décrits ci-dessus.

Le procédé selon l’invention peut également comprendre une étape d’ajout d’une molécule de formule Chem. Ill suivante :

R ⁷ O-[R ¹² R ¹³ SiO] _p -R ⁸ ou un sel de celle-ci dans laquelle :

- p est un nombre entier de 1 à 20 ;

- R ¹² et les R ¹³ , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ; un atome d'halogène ; un groupement -OR ¹⁴ avec R ¹⁴ représentant un atome d'hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone ; un aryle ; ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes choisis parmi un atome d’halogène, un aryle ou un hydroxyle ; et

- R ⁷ et R ⁸ , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone. Selon un mode de réalisation l’étape d’ajout d’une molécule de formule Chem. Ill est réalisée avant que la température du milieu réactionnel ne soit à la température T dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau lors de l’étape d), notamment avant, pendant ou après l’étape c).

Selon une variante, cette étape peut être réalisée après l’étape d), c’est-à-dire après que le milieu réactionnel ait été maintenu à la température T dans des conditions ne permettant pas la sublimation de l’eau.

Lorsque l’étape c) et l’étape d) sont concomitantes, cette étape peut être réalisée avant ces étapes c) et d), en particulier entre l’étape a) et l’étape c).

De préférence, R ¹² et les R ¹³ , identiques ou différents, représentent un groupement -OR ¹⁴ avec R ¹⁴ représentant un atome d'hydrogène, un groupement aryle ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone ; un aryle ; ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes choisis parmi un atome d’halogène, un aryle ou un hydroxyle.

En particulier, R ¹² et les R ¹³ , identiques ou différents, représentent un groupement -OR ¹⁴ avec R ¹⁴ représentant un atome d'hydrogène, un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence un groupement (C1-C6)alkyle ; ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence un groupement (C1-C6)alkyle.

Avantageusement, R ⁷ et R ⁸ , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène, ou un groupe hydrocarboné aliphatique comportant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence un groupement (C1-C6)alkyle.

Cette molécule de formule Chem. Ill comporte des groupements Si-OR (Si-OR ⁷ , Si-OR ⁸ et éventuellement Si-OR ¹⁴ ) capables de réagir avec les groupements Si-OR (Si-OR ¹⁰ et éventuellement Si-OR ⁴ ) de la molécule de formule Chem. II. Ainsi, lors de la réaction sol-gel permettant la formation de liaisons Si-O-Si, une molécule de formule Chem. Ill peut se lier à deux molécules de formule Chem. Il greffées sur des chaines polysaccharidiques de sorte à former des liaisons de réticulation résultant du couplage d’une molécule de formule Chem. Ill avec deux molécules de formule Chem. II.

Par exemple, la molécule de formule Chem. Ill est l’acide orthosilicique, le tétraéthyl orthosilicate (TEOS), le polydiméthylsiloxane (PDMS), le TEOS/acide orthosilicique oligomérisés, ou le méthyl silanetriol (de préférence utilisé sous forme de son sel de sodium appelé méthyl siliconate de sodium - NAMS).

Avantageusement, l’étape d’ajout d’une molécule de formule Chem. Ill a lieu à un pH supérieur ou égal à 9, notamment supérieur ou égal à 10, plus avantageusement supérieur ou égal à 12, et notamment inférieur à 14, par exemple inférieur ou égale à 13,5, en particulier lorsque la molécule de formule Chem. Ill est le méthyl siliconate de sodium (NAMS).

Pour cela, le milieu réactionnel comprend de préférence une base de Bronsted, plus préférentiellement un hydroxyde, encore plus préférentiellement un hydroxyde de sodium ou de potassium. En particulier, le milieu réactionnel comprend une base de Bronsted, plus préférentiellement un hydroxyde, encore plus préférentiellement un hydroxyde de sodium ou de potassium à une concentration comprise entre 0,10M et 0,30M.

HYDROGEL

La présente invention a également pour objet un hydrogel susceptible d’être obtenu par le procédé de la présente invention. Un tel hydrogel peut également être désigné par le terme « cryogel » dans la présente description.

De préférence, le milieu liquide de l’hydrogel est un milieu aqueux choisi parmi une solution aqueuse ou un mélange de solutions aqueuses, préférentiellement choisi parmi de l’eau pour préparation injectable, du tampon phosphate salin ou un mélange des deux, encore préférentiellement du tampon phosphate salin dans le contexte d’applications thérapeutiques, cosmétiques et esthétiques selon l’invention.

L’hydrogel comprend un ou plusieurs polysaccharides tels que définis ci-dessus. Le polysaccharide est réticulé. Le taux de réticulation molaire du polysaccharide est supérieur à 0 et inférieur ou égal à 15%, de préférence inférieur ou égal à 8%, de préférence inférieur ou égal à 5%, de préférence inférieur ou égal à 3%, de préférence inférieur ou égal à 2%, de préférence inférieur ou égal à 1 ,5%, de préférence inférieur ou égal à 1%, notamment entre 0,1 % et 0,8%, encore préférentiellement inférieur ou égal à 0,5%, notamment entre 0,1% et 0,4% (nombre de moles d’agent(s) réticulant pour 100 moles d’unité de répétition du ou des polysaccharides).

Le ou les agents réticulant sont tels que défini ci-dessus.

L’agent réticulant est de préférence un agent réticulant dont les groupements fonctionnels sont des groupements époxydes. Ainsi, de préférence l’agent réticulant est le 1 ,4-butanediol diglycidyl éther (BDDE), le 1 ,2,7,8-diépoxy-octane, le poly(ethylene glycol) diglycidyl ether (PEGDGE), le 1 ,2-bis(2,3-époxypropoxy)éthane (EGDGE), et leurs mélanges.

L’hydrogel de la présente invention présente avantageusement un caractère collant. L’hydrogel de la présente invention présente avantageusement un caractère filant. L’hydrogel est de préférence un hydrogel injectable.

Il est de préférence stérile, notamment stérilisé à la chaleur à une température au plateau de 121°C à 135°C, de préférence d’une durée au plateau allant de 1 minutes à 20 minutes avec FO > 15.

Cet hydrogel est de préférence homogène.

Cet hydrogel peut comprendre également un composant additionnel choisi parmi les agents lubrifiants ; les principes actifs cosmétiques tels que les antioxydants, les co-enzymes, les acides aminés, les vitamines, les minéraux, et les acides nucléiques ; et les mélanges de ceux-ci, tels que décrits ci-dessous.

Cet hydrogel peut comprendre également au moins un principe actif thérapeutique avantageusement choisi parmi les anesthésiants, les antibiotiques, les antifongiques, l’adrénaline et ses dérivés, et les mélanges de ceux-ci, tels que décrits ci-dessous.

Le polysaccharide de cet hydrogel est de préférence tel que défini ci-dessus, dans le cadre de la description de l’étape a) du procédé selon l’invention.

Préférentiellement, un hydrogel selon la présente invention, acceptable pour les applications thérapeutiques et/ou cosmétiques visées par la présente invention, possède un stress au cross-over (ou contrainte au croisement des modules G’ et G”) supérieur ou égal à 50 Pa, préférentiellement entre 50 et 5000 Pa et encore préférentiellement entre 100 et 1000 Pa et un module élastique G’ supérieur ou égal à 20 Pa, préférentiellement de 100 Pa à 2000 Pa, encore préférentiellement de 100 Pa à 1000 Pa.

Préférentiellement, un hydrogel selon la présente invention, acceptable pour les applications thérapeutiques et/ou cosmétiques visées par la présente invention, possède une cohésivité de 1 N à 30 N. Cette cohésivité est mesurée par compression mécanique à l’aide d’un rhéomètre. Pour cela, le gel est déposé sur un plan Peltier avec un entrefer initial de 2.60mm ; il est ensuite comprimé à une vitesse constante de 100 pm/s jusqu’à 70 % de l’entrefer initial, à 25°C ; finalement, la cohésivité du gel est mesurée à la fin de la course de compression. Plus un gel est cohésif, i.e. a une valeur de cohésivité élevée, plus il est capable de résister à des contraintes, telles que celles qu’il peut rencontrer après son administration chez un sujet.

COMPOSITIONS

La présente invention a également pour objet une composition comprenant l’hydrogel selon la présente invention. Il s’agit de préférence d’une composition cosmétique ou pharmaceutique. Elle peut comprendre en outre des excipients physiologiquement acceptables.

L’hydrogel selon l’invention comprend un polysaccharide, de préférence de l’acide hyaluronique, réticulé. La composition peut comprendre en outre un polysaccharide, de préférence de l’acide hyaluronique, non réticulé.

L’acide hyaluronique non réticulé peut être présent dans la composition en tant que lubrifiant.

La composition selon la présente invention peut ainsi comprendre de 0,1 à 10% en poids, de préférence de 0,1 à 5% en poids, de préférence de 1 à 3 % en poids de polysaccharide, de préférence d’acide hyaluronique, par rapport au poids total de ladite composition, le polysaccharide tel que l’acide hyaluronique, étant présent sous forme réticulée et optionnellement non réticulée. En particulier, la teneur en polysaccharide, notamment en acide hyaluronique, non réticulé varie de 0 à 40% en poids, préférentiellement de 1 à 40% en poids, plus préférentiellement de 5 à 30% en poids, par rapport au poids total de polysaccharide, notamment d’acide hyaluronique, présent dans la composition. La composition selon la présente invention est de préférence une composition stérile, notamment stérilisée par la chaleur à une température au plateau comprise entre 121 °C et 135°C, de préférence d’une durée au plateau entre 1 minute et 20 minutes avec FO > 15. Il s’agit de préférence d’une composition injectable. La composition selon l’invention comprend alors de préférence un milieu physiologiquement acceptable, de préférence un milieu aqueux physiologiquement acceptable.

Le milieu aqueux physiologiquement acceptable peut comprendre un solvant ou un mélange de solvants physiologiquement acceptables et comprend de préférence de l’eau, de préférence le solvant est de l’eau.

Le milieu physiologiquement acceptable peut également comprendre des agents isotoniques tels que des oses, du chlorure de sodium et leur mélange.

Le milieu physiologiquement acceptable peut en outre comprendre au moins une solution saline isotonique et physiologiquement acceptable.

De préférence, ladite solution saline équilibrée est une solution saline tamponnée par des phosphates, et particulièrement un tampon de solution saline de KH2PO4/K2HPO4. La composition selon l’invention peut comprendre en outre au moins un composé additionnel choisi parmi les agents lubrifiants ; les principes actifs cosmétiques tels que les antioxydants, les co-enzymes, les acides aminés, les vitamines, les minéraux, et les acides nucléiques ; et les mélanges de ceux-ci. Préférentiellement, le composé additionnel est hydrosoluble ou modifié pour être soluble en milieu aqueux. La composition selon l’invention peut comprendre également au moins un principe actif thérapeutique avantageusement choisi parmi les anesthésiants, les antibiotiques, les antifongiques, l’adrénaline et ses dérivés, et les mélanges de ceux-ci, tels que décrits ci-dessous. Préférentiellement, le principe actif thérapeutique est hydrosoluble.

En tant qu’anesthésiants, on peut mentionner l’Ambucaïne, l’Amoxécaïne, l’Amyléine, l’Aprindine, l’Aptocaïne, l’Articaïne, la Benzocaine, la Bétoxycaïne, la Bupivacaïne, la Butacaïne, le Butamben, la Butanilicaïne, le Chlorobutanol, la Chloroprocaïne, la Cinchocaïne, la Clodacaïne, la Cocaïne, la Cryofluorane, la Cyclométhycaïne, la Dexivacaïne, la Diamocaïne, le Dipérodon, la Dyclonine, l’Etidocaïne, l’Euprocine, la Fébuvérine, la Fomocaïne, le Guafécaïnol, l’Heptacaïne, l’Hexylcaïne, l’Hydroxyprocaïne, l’Hydroxytétracaïne, l’Isobutamben, la Leucinocaïne, la Lévobupivacaïne, le Lévoxadrol, le Lidamidine, la Lidocaine, la Lotucaïne, le Menglytate, la Mépivacaïne, la Méprylcaïne, la Myrtécaïne, l’Octacaïne, l’Octodrine, l’Oxétacaïne, l’Oxybuprocaïne, la Paréthoxycaïne, la Paridocaïne, la Phénacaïne, la Pipérocaïne, la Piridocaïne, le Polidocanol, la Pramocaïne, la Prilocaïne, la Procaine, la Propanocaïne, la Propipocaine, la Propoxycaïne, la Proxymétacaïne, la Pyrrocaïne, La Quatacaïne, La Quinisocaïne, la Risocaïne, la Rodocaïne, la Ropivacaïne, la Tétracaïne, la Tolycaïne, la Trimécaïne ou un sel de celui-ci, en particulier un chlorhydrate de celui-ci, et un mélange de ceux-ci. Avantageusement, l’anesthésiant est choisi entre la lidocaine ou un sel de celui-ci, en particulier un chlorhydrate et la mépivacaïne ou un sel de celui-ci, en particulier un chlorhydrate, ou leurs mélanges.

Des exemples d’antioxydants incluent de manière non limitative le glutathion, le glutathion réduit, l’acide ellagique, la spermine, le resvératrol, le rétinol, la L-carnitine, les polyols, les polyphénols, les flavonols, les théaflavines, les catéchines, la caféine, l’ubiquinol, l’ubiquinone, l’acide alpha-lipoïque et leurs dérivés, et un mélange de ceux-ci.

Des exemples d’acides aminés incluent de manière non limitative, on peut mentionner l’arginine (e.g., L-arginine), l’isoleucine (e.g., L-isoleucine), la leucine (e.g., L-leucine), la lysine (e.g., L-lysine ou L-lysine monohydratée), la glycine, la valine (e.g., L-valine), la thréonine (e.g., L-thréonine), la proline (e.g., L-proline), la méthionine, l’histidine, la phénylalanine, le tryptophane, la cystéine, leurs dérivés (e.g. dérivés N-acétylés comme la N-acétyl-L-cystéine) et un mélange de ceux-ci. Des exemples de vitamines et de leurs sels incluent de manière non limitative, les vitamines E, A, C, B, spécialement les vitamines B6, B8, B4, B5, B9, B7, B12, et mieux la pyridoxine et ses dérivées et/ou sels, de préférence le chlorhydrate de pyridoxine.

Des exemples de minéraux incluent de manière non limitative, les sels de zinc (e.g., acétate de zinc, notamment déshydraté), les sels de magnésium, les sels de calcium (e.g l’hydroxyapatite, notamment sous forme de bille), les sels de potassium, les sels de manganèse, les sels de sodium, les sels de cuivre (e.g., sulfate de cuivre, notamment pentahydraté), éventuellement sous une forme hydratée, et les mélanges de ceux-ci.

En tant qu’acides nucléiques, on peut mentionner en particulier l’adénosine, la cytidine, la guanosine, la thymidine, la cytodine, leurs dérivés et un mélange de ceux-ci.

En tant que co-enzymes, on peut citer la coenzyme Q10, la CoA, le NAD, le NADP, et les mélanges de ceux-ci. En tant que dérivés d’adrénaline, on peut mentionner la noradrénaline.

Les quantités de composés additionnels dépendent bien entendu de la nature du composé en question, de l’effet souhaité, et de la destination de la composition telle que décrite ici. APPLICATIONS

L’hydrogel ou la composition selon l’invention peut avoir des applications thérapeutiques, cosmétiques ou esthétiques.

La présente invention concerne donc également un hydrogel ou une composition selon l’invention pour son utilisation dans le comblement et/ou le remplacement de tissus, en particulier de tissus mous, notamment par injection de l’hydrogel ou de la composition dans le tissu.

L’hydrogel ou la composition peut être destinée à une application superficielle. Une application superficielle se réfère à l’administration d’une composition dans les couches supérieures de la peau, i.e. dans ou sur la peau, par exemple par mésothérapie et par exemple pour réduire les rides superficielles et/ou pour améliorer la qualité de la peau (comme son éclat, sa densité ou sa structure) et/ou pour rajeunir la peau.

L’hydrogel ou la composition peut être destinée à une application profonde. Une application profonde se réfère à l’administration d’une composition dans les couches les plus profondes de la peau et/ou sous la peau (au-dessus du périoste) pour augmenter le volume des tissus mous, comme pour combler les rides profondes et/ou les régions partiellement atrophiées du visage et/ou du corps.

L’hydrogel ou la composition peut être polyvalent(e), i.e., être utilisé(e) à la fois pour une application profonde et superficielle.

De préférence, lorsque l’hydrogel ou la composition selon l’invention comprend au moins un principe actif thérapeutique, la présente invention concerne l’hydrogel ou une composition selon l’invention pour son utilisation dans la libération modifiée, retardée ou prolongée de principes actifs thérapeutiques.

En particulier, l’hydrogel ou la composition selon l’invention est utilisé dans des soins bucco-dentaires et plus particulièrement dans le traitement de la récession gingivale, ou pour combler les poches parodontales. Plus particulièrement, l’hydrogel ou la composition selon l’invention est utilisé pour traiter les défauts de l’architecture gingivale qui peuvent arriver avec la perte de dent, avec le vieillissement, avec les maladies et troubles parodontales, ou après la pose d’implants de dent, de couronnes ou de bridges. L’hydrogel ou la composition selon l’invention peut être utilisé également en ophtalmologie, plus particulièrement pour protéger les structures oculaires durant une chirurgie de l’œil comme par exemple la chirurgie ophtalmique du segment antérieur ou postérieur, l’extraction de la cataracte éventuellement avec implantation d’une lentille intraoculaire, la chirurgie de transplantation cornéenne, la chirurgie filtrante du glaucome, ou encore l’implantation d’une lentille secondaire. Dans ce cas, l’hydrogel ou la composition selon l’invention sera plus particulièrement injecté dans l’œil.

L’hydrogel ou la composition selon l’invention peut être utilisé également en orthopédie ou rhumatologie, par exemple par injection dans la cavité synoviale. L’hydrogel ou la composition selon l’invention est utilisé alors en tant que viscosupplémentation.

L’hydrogel ou la composition selon l’invention peut être utilisé également dans le traitement de la lipodystrophie.

L’hydrogel ou la composition selon l’invention peut être utilisé en chirurgie esthétique, en particulier pour des gynécoplasties et/ou pénoplasties.

L’hydrogel ou la composition selon l’invention est administré plus particulièrement par injection.

L’hydrogel ou la composition selon l’invention peuvent également être utilisés pour la libération modifiée, retardée ou prolongée de principes actifs thérapeutiques, en particulier les principes actifs thérapeutiques tels que décrits ci-dessus. Plus l’hydrogel est laissé à température T° et à pression P longtemps en présence du ou des principes actifs, plus la réaction sol-gel sera importante et plus la libération du principe actif sera lente. Ainsi, il est possible d’adapter la durée et/ou l’intensité de libération du principe actif à la demande. Cela s’applique également à la libération modifiée, retardée ou prolongée de principes actifs cosmétiques.

La présente invention a également pour objet l’utilisation esthétique, et donc non thérapeutique, d’un hydrogel ou d’une composition selon l’invention pour prévenir et/ou traiter l’altération des propriétés viscoélastiques ou biomécaniques de la peau, et en particulier pour régénérer hydrater, raffermir ou restaurer l’éclat de la peau, notamment par mésothérapie ; pour combler des défauts volumiques de la peau, et notamment combler des rides, des ridules ou des cicatrices (en particulier des cicatrices creuses) ; pour réduire l’apparition des rides et ridules ; ou lorsque ledit hydrogel ou ladite composition comprend au moins un principe actif cosmétique, pour la libération modifiée, retardée ou prolongée de principes actifs cosmétiques, notamment tels que définis ci-dessus.

Par exemple, la présente invention a pour objet l’utilisation esthétique d’un hydrogel ou d’une composition selon l’invention pour atténuer les sillons naso-géniens et plis d’amertumes ; pour augmenter le volume des pommettes, du menton ou des lèvres ; pour rétablir les volumes du visage notamment des joues, des tempes, de l’ovale du visage, et du pourtour de l’œil ; ou pour régénérer, hydrater, raffermir ou restaurer l’éclat de la peau, notamment par mésothérapie. En particulier, l’hydrogel ou la composition selon l’invention est un hydrogel ou une composition anti-âge. L’hydrogel ou la composition selon l’invention est administré plus particulièrement par injection.

La présente invention concerne également un procédé de traitement cosmétique, de préférence anti-âge, des matières kératiniques, en particulier de la peau, comprenant au moins une étape d’administration d’un hydrogel ou d’une composition selon l’invention sur ou à travers lesdites matières kératiniques, plus particulièrement par injection.

L’administration peut être une injection, en particulier une injection intra-épidermique et/ou intradermique et/ou sous-cutanée. L'administration par injection intra-épidermique et/ou intradermique et/ou sous-cutanée selon l'invention vise à injecter un hydrogel ou une composition de l'invention dans une région épidermique, dermo-épidermique et/ou dermique. L’hydrogel ou la composition selon l’invention peut être administré également par une injection supra-périostée.

L’hydrogel ou la composition selon l’invention peut être injecté en utilisant l’un quelconque des modes connus de l'homme du métier. Notamment, un hydrogel ou une composition selon l'invention peut être administré au moyen d'un dispositif d'injection adapté à une injection intra-épidermique et/ou intradermique et/ou sous-cutanée et/ou supra-périostée. Le dispositif d'injection peut notamment être choisi parmi une seringue, un ensemble de microseringues, un dispositif laser ou hydraulique, un pistolet d'injection, un dispositif d'injection sans aiguille, ou un rouleau à micro-aiguilles.

Le dispositif d'injection peut comporter tout moyen d'injection habituellement utilisée convenant à une injection intraépidermique et/ou intradermique et/ou sous-cutanée et/ou supra-périostée. De préférence, un tel moyen peut être une aiguille hypodermique ou une canule.

Une aiguille ou canule selon l'invention peut présenter un diamètre variant de 18 à 34 G, de préférence entre 25 et 32 G, et une longueur variant de 4 à 70 mm, et de préférence de 4 à 25 mm. L'aiguille ou canule est avantageusement à usage unique.

Avantageusement, l'aiguille ou canule est associée à une seringue ou tout autre dispositif permettant de délivrer à travers l'aiguille ou la canule ledit hydrogel ou ladite composition injectable.

Selon une variante de réalisation, un cathéter peut être intercalé entre l'aiguil le/la canule et la seringue. De façon connue, la seringue peut être actionnée manuellement par le praticien ou bien par un support de seringue comme les pistolets.

De préférence, le dispositif d'injection peut être choisi parmi une seringue ou un ensemble de microseringues. Dans une variante de réalisation, le dispositif d'injection peut être adapté à la technique de la mésothérapie.

La mésothérapie est une technique de traitement par injection intra-épidermique et/ou intradermique et/ou sous-cutanée d’une composition ou d’un hydrogel. La composition ou l’hydrogel est administré selon cette technique par injection sous forme de multiples gouttelettes de faible taille au niveau de l'épiderme, de la jonction dermo-épidermique et/ou du derme afin, notamment, de réaliser un nappage sous-cutané. La technique de mésothérapie est notamment décrite dans l'ouvrage « Traité de mésothérapie » de Jacques LE COZ, édition Masson, 2004. La mésothérapie faite sur le visage est également appelée mésolift, ou également sous le terme anglosaxon « mesoglow ». L’administration peut également être topique.

De préférence, il s’agit d’une application topique sur la surface de la peau, plus particulièrement sur l’épiderme, encore plus particulièrement sur l’épiderme facial.

La présente invention porte ainsi également sur un dispositif d’injection tel que décrit précédemment comprenant un hydrogel ou une composition selon l’invention.

Les effets biologiques additionnels accessoires des hydrogels selon l’invention peuvent être étudiés in vitro et/ou in vivo et/ou ex vivo ; lesdits tests in vivo peuvent par exemple inclure des tests d’administration chez le petit animal d’une composition selon l’invention vs. une composition comparative afin de suivre l’apparition d’effets biologiques avec notamment l’évaluation de l’amélioration de la qualité de la peau chez l’animal, en particulier l’homme vivant (e.g. son hydratation et/ou son élasticité) et, après sacrifice de l’animal, des coupes histologiques pour étudier l’éventuelle modification de l’expression protéique au niveau du site d’administration (coloration).

Ces tests in vivo peuvent également inclure l’évaluation de la qualité de la peau chez l’homme suite à l’administration d’une composition selon l’invention vs. une composition comparative.

Lesdits test in vitro peuvent inclure des tests sur des cellules dermiques (telles que les fibroblastes) de cytotoxicité, de viabilité, d’expression protéique (ELISA) notamment pour l’expression de l’acide hyaluronique, de l’élastine, de la fibrilline, de l’aquaporine et/ou des collagènes de différents types et d’expression génique (e.g., gènes codants pour l’acide hyaluronique, l’élastine, la fibrilline, l’aquaporine et/ou les collagènes de différents types). Les tests ex vivo, incluant les tests précités, sont réalisés par exemple sur des expiants de peau animale ou humaine. La présente invention est illustrée par les exemples non limitatifs ci-dessous.

EXEMPLES

1.1. MATÉRIELS

- Hyaluronate de sodium non réticulé de 1 ,5MDa, 3MDa et 4MDa

- BDDE

- NaOH 0,25M

- HCl 1 M

- Tampon Phosphate

- Agitateur tridimensionnel

- Rhéomètre DHR-2

- Dynamomètre et banc d’essai

- Homogénéisateur Broyeur à palettes

- Poche stérile en polyéthylène

1.2. MÉTHODES

1.2.1. MESURE DES PROPRIÉTÉS VISCOÉLASTIQUES

Les propriétés viscoélastiques des hydrogels obtenus ont été mesurées en utilisant un rhéomètre (DHR-2) ayant un cône en acier inoxydable (1 ° - 40 mm) à géométrie cône-plan et un plan peltier en aluminium anodisé (42 mm) (entrefer 24 pm). 0,5 g d’hydrogel stérilisé est déposé entre le plan peltier et ledit cône. Puis un balayage en contraintes est effectué à 1 Hz et 25°C. Le module élastique G’, le module visqueux G” et l’angle de phase 5 sont reportés pour une contrainte de 5 Pa.

La contrainte au croisement de G’ et G”, T, est déterminée au croisement des courbes des modules G’ et G” et est exprimée en Pascal.

1.2.2. MESURE DE LA FORCE D’EXTRUSION

Les forces d’extrusion (en Newton) des gels conditionnés en seringues ont été conduites par le biais d’un banc d’essai équipé d’un dynamomètre à une vitesse constante de 12.5 mm/min, à travers une aiguille 27G %” et à température ambiante. Les résultats de forces d’extrusion correspondent à la moyenne des forces moyennes d’extrusion sur au moins 2 échantillons. 1.3 EXEMPLES

Sauf stipulation contraire, les étapes décrites ci-dessous sont réalisées à température ambiante (21°C).

1.3.1 EXEMPLE 1

Les prototypes n° 1 à 2 sont préparés de la manière suivante :

- Le BDDE (taux de réticulation donné dans le tableau 1) et le hyaluronate de sodium (1 ,5 MDa, 120mg/g) sont dissouts dans une solution de soude à 0,25M dans une poche stérile étanche,

- Le mélange est homogénéisé dans un broyeur à palettes pendant 3 cycles de 15 min à 210 rpm, le pH du mélange est d’environ 13,

- La poche contenant le mélange est dégazé pour retirer les bulles d’air du mélange et mise sous vide à 800 mbar et scellée à l’aide d’une scelleuse sous vide (Solis Vac Premium Typ 574),

- La poche contenant le mélange sous-vide est placée et maintenue à -20°C, pour une durée donnée au Tableau 1 ,

- La poche contenant le mélange sous-vide est laissée à décongeler à température ambiante pendant 3 heures avant de poursuivre la préparation,

- Une solution d’HCI 1 N est ajoutée dans la poche stérile jusqu’à obtenir un pH de 7,3 ± 0,5,

-Dans un contenant qui peut être différent de la poche, le mélange est dilué jusqu’à une concentration de 23 mg d’acide hyaluronique par gramme de mélange avec du tampon phosphate PBS,

- Un hyaluronate de sodium (4 MDa) est ajouté en tant que lubrifiant puis le mélange est homogénéisé,

- Le produit obtenu ainsi est tamisé de l’ordre du micron et stérilisé à l’autoclave.

Tableau 1 : conditions de réticulation Après stérilisation, les prototypes sont analysés, le module élastique G’, l’angle de phase 5 et la contrainte au croisement de G’ et G”, T, sont déterminés. Les résultats sont reportés dans le Tableau 2 ci-dessous.

Tableau 2 : résultats

Les gels de prototypes 1 à 2 préparés selon l’invention présentent des bonnes propriétés mécaniques et possèdent un angle de phase 5 inférieur ou égal à 45°. Les gels obtenus en accord avec le procédé selon l’invention 1 et 2 sont transparent, avec un aspect lisse et une absence de filament.

1 .3.2 EXEMPLE 2

Les prototypes A et B sont préparés de la manière suivante :

Une base de gel commune a été réalisée pour les 2 essais (prototypes A et B) de la manière suivante : 10 g d’acide hyaluronique (3 MDa) ont été dissous dans 73 g de NaOH 0.25M. Le mélange a ensuite été homogénéisé dans un broyeur à palettes pendant 4 cycles de 15 min à 210 rpm. Par la suite 0,160g d’une solution de BDDE diluée au 1/8ème dans du NaOH 0,25M ont été ajoutés à la solution d’acide hyaluronique.

Le mélange HA-BDDE-NaOH du prototype A est placé dans une poche stérile étanche scellée et ne subit pas d’autre traitement, en particulier pas de mise sous vide.

Le mélange HA-BDDE-NaOH du prototype B est placé dans une poche stérile étanche. Le mélange est dégazé pour retirer les bulles d’air du mélange. Puis, la poche comprenant le mélange dégazé est mise sous vide à 800 mbar et scellée à l’aide d’une thermo-scelleuse de mise sous vide (Solis Vac Premium Typ 574). La poche est telle que décrit dans le brevet EP2429486B1 .

Les poches comprenant les mélanges des prototypes A et B sont placées pendant 3 mois (100 jours) à -20°C permettant la réticulation des mélanges. Des photos sont prises après la décongélation (après 3 heures). Résultats :

Les résultats sont présentés aux figures 1 et 2.

Le gel obtenu en accord avec le procédé selon l’invention (figure 2- prototype B) est transparent, il se caractérise par un aspect lisse et une absence de filament. Le gel obtenu en figure 1 (prototype A) possède des zones réticulées inhomogènes, blanches et cassantes.