Производство филлеров на основе гиалуроновой кислоты
Филлеры на основе гиалуроновой кислоты (ГК) предназначены для введения в мягкие ткани и занимают более 80% рынка эстетической медицины. С 2003 г., когда Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило препарат Restylane® (Q Med Company, Швеция), широкое распространение получили филлеры на основе ретикулированной ГК, оказавшиеся более безопасными, чем филлеры на основе полиметилметакрилата, полиакриламидного геля, поликапролактона и поли-L-молочной кислоты. К другим преимуществам филлеров с ГК относится возможность их разрушения при нежелательных явлениях или осложнениях.
Чтобы быть готовыми к осложнениям, врачи должны знать основные процессы производства и свойства филлеров на основе ГК. В данной главе рассмотрены основные свойства филлеров, содержащих ГК, осложнения после их введения, а также применение гиалуронидазы - важнейшего препарата для лечения осложнений.
Рисунок 1. Структура молекулы гиалуроновой кислоты.
Рисунок 3. Образование перекрестных связей и сшивающий агент: (a) молекулярная структура сшивающего агента; (b) сшивающий агент 1,4-бутандиоловый диглицидиловый эфир.
а) Гиалуроновая кислота. Гиалуроновая кислота - дисахарид, естественным образом присутствующий в коже, синовиальной жидкости и стекловидном теле. В организме человека содержится около 12 г ГК, из которых 3 г ежедневно находится в процессе метаболизма. На рисунке 1 представлена структура молекулы гиалуроновой кислоты.
В организме ГК обычно содержится в виде гиалуроната натрия. Это гликозаминогликан, структура которого одинакова и у животных, и у бактерий. На рынке представлено огромное количество филлеров, содержащих безопасную для организма человека ГК бактериального происхождения.
Молекулярная масса ГК человека составляет 5 000 000-10 000 000 Да, ГК животного происхождения - 4 000 000-6 000 000 Да, бактериальной ГК - 1 500 000-2 500 000 Да. Однако филлеры получают путем создания перекрестных связей между молекулами ГК для образования структуры геля. Поэтому молекулярная масса несильно отличается.
б) Филлеры на основе гиалуроновой кислоты. Нативная ГК отличается от ГК в составе филлера. ГК продается в аморфном виде на рынке. Поскольку в организме человека естественным образом присутствует гиалуронидаза, для повышения стабильности ГК используется сшивающее вещество, создающее перекрестные связи (рис. 2).
Наиболее популярный сшивающий агент - 1,4-бутандиоловый диглицидиловый эфир (БДДЭ). Свойства филлера зависят от таких параметров, как количество используемого БДДЭ, длительность реакции БДДЭ с ГК и температура реакции (рис. 3).
Рисунок 4. Производственный процесс: (а) взвешивание сырьевой гиалуроновой кислоты; (b) растворение в NaOH; (c) смешивание с 1,4-бутандиоловым диглицидиловым эфиром в течение определенного времени при определенной температуре; (d) полученный в результате реакции гель; (е) измельчение геля на части заданного размера; (f) очищение от остатков NaOH, свободного БДДЭ и примесей; (g) просеивание; (h) формирование частиц определенного размера; наполнение шприцев; (i) стерилизация автоклавированием.
Рисунок 5. Изменения ГК в ходе производства филлера.
в) Производство филлеров на основе гиалуроновой кислоты. Филлеры на основе ГК получают, смешивая порошок сырьевой ГК со стабилизирующим агентом. Каждый производитель использует разное сырье, разные концентрации стабилизирующего агента, длительности реакции, температуру и этапы производства (рис. 4).
У каждого производителя свой технологический процесс. Например, при получении одних филлеров реакция со сшивающим агентом осуществляется при 50°С в течение 2-3 ч, других - при 45°С в течение 4 ч. Для препаратов, которые подвергаются диализу, или препаратов, процесс производства которых включает дегидратацию и последующее набухание, этапы очищения различаются. При производстве некоторых филлеров на завершающем этапе добавляют неретикулированную ГК (рис. 5).
Важный процесс - деградация исходной ГК NaOH. При pH <8,0 меняется структура карбоксильной цепи ГК (-СООН), поскольку образуется эфирная связь. При pH > 10,0 БДДЭ образует прочную эфирную связь с гидроксильной цепью ГК (ОН). Поскольку NaOH - щелочь, она может быть вредна для организма человека. После реакции должен быть полностью удален непрореагировавший БДДЭ. Таким образом, очищение ГК чрезвычайно важно.
Проблема заключается в том, что при очистке нельзя полностью удалить БДДЭ и он может стать причиной хронического воспаления.
