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Composition à base de polyesters pour la libération contre de substances médicamenteuses
La présente invention a pour objet une composition pharmaceutique, plus particulierement une composition permettant la liberation prolongée et contrôlée d'une dose efficace d'une substance médicamenteuse déterminée.
11 existe de nombreux exemples de traitements thérapeutiques dans lesquels il est souhaitable d'obtenir, ä l'aide d'une seule administratiop, une libération prolongée dans le temps de la substance médicamenteuse et contrôlée quant ä la dose passant dans l'organisme. Diverses solutions ont déjà été proposées dans ce domaine, tels des implants sous-cutanés ou des suspensions injectables de microparticules ou de microcapsules. De telles compositions sont à base de polymeres biocompatibles et biodégradables, par exemple ä base de polymeres ou copolymères d'acide D, Llactique et/ou glycolique (voir par ex. EP-A-0052510 et EP-A-0058481).
Dans la pratique, d'intéressants résultats ont été obtenus lors de traitements thérapeutiques au moyen de polypeptides tels que le LHRH ou ses analogues, utilisés sous forme de microparticules ou de microcapsules injectables, ä base d'un copolymere d'acide D, L-lactique et glycolique (env. 50 : 50), d'un poids moléculaire moyen de l'ordre de 50'000 environ. Ce type de copolymere s'hydrolysant relativement facilement in vivo, on est de ce fait contraint d'utiliser des formes ä poids moleculaire élevé : dans de tels cas, pour la synthèse, on doit recourir ä l'emploi de catalyseurs de polymérisation organo-métalliques et, en fin de rdaction, on doit en éliminer impérativement toute trace, pour des motifs d'ordre toxicologique.
De telles opérations sont souvent fort longues et fort coüteuses.
De façon plus générale, on constate que les techniques de polymérisation exempte de catalyseurs organométalliques se pretent mal ä la préparation de polymeres biodégradables d'un poids moléculaire moyen de l'ordre de 30'000 et plus.
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Afin de prdvenir en outre une degradation par hydrolyse trop rapide, in vivo, de ce type de polymere (lactide-co-glycolide), on est forcé de préparer des microparticules ou des microcapsules injectables de dimension moyenne relativement élevée : lors de l'injection, on observe très souvent une réponse inflammatoire des tissus, parfois fort douloureuse pour le sujet traité.
On a constaté de plus dans certains cas, que la régularité de la libération d'une substance médicamenteuse de type peptidique sous forme de microparticules (voir par ex. EP-A-0058481) était source de difficultés, notamment lorsqu'il s'agissait d'dviter le phénomène de libération biphasique.
L'industrie pharmaceutique est de ce fait toujours ä la recherche de polymères biodégradables aptes ä gtre utilises comme supports de substances médicamenteuses, notamment en vue d'une libération prolongée et contrôlée de la substance active, et qui ne présenteraient pas les inconvé- nients dnumdrds ci-dessus, inhérents aux polymeres biodégra- dables préconisés ä ce jour. La présente invention offre une solution avantageuse à ce problème : elle est définie à la revendication 1.
On connait en effet certains polyesters ou copolyesters dérivés d'acides carboxyliques du cycle de Krebs tels les acides succinique, malique, fumarique ou oxaloacétique par exemple et de polyols tels des triols comme le glycérol, le mannitol ou le sorbitol : selon US-A-3978203, on peut entre autres les utiliser a titre de supports de substances médicamenteuses, principalement des stéroïdes, sous forme de matrices. Les polyesters décrits présentent cependant un poids mo1éculaire moyen relativement élevé, compris entre 20'000 et 200'000 environ.
Dans US-A-4481353, on préconise l'emploi de polyesters d'acides du cycle de Krebs tels que ceux mentionnés plus haut et de diols ali-
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phatiques en C2 à Ca dans la préparation d'articles chiruro gicaux tels que microtubulures, ligatures ou sutures par exemple. Dans ce brevet cependant, on ne mentionne ni ne
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suggère l'emploi de ce type de polyesters comme support de substances mddicamenteuses.
La présente invention se rapporte à une classe bien définie de polyesters ou copolyesters que l'on peut avantageusement utiliser dans le but visé. Il s'agit plus particulièrement de polymeres, copolymeres ou melanges de polymeres et/ou copolymères biodégradables d'un acide dicarboxylique choisi parmi les acides du cycle de Krebs et d'un diol aliphatique contenant 4 atomes de carbone ou du 1, 4-cyclohexane-diméthanol. A titre d'acide dicarboxylique du cycle de Krebs, on utilise de préférence l'acide fumarique ou succinique et, ä titre de diol aliphatique en C4' le 1, 4-butanediol ou le 2, 3-butanediol, en sus du 1, 4-cyclohexane-diméthanol.
Selon l'invention, on peut avantageusement utiliser un polymere tel le poly-l, 4-butylène-succinate, le
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pOly-l, 4-butylène-fumarate, le poly-l, 4-cyclohexanediméthylène-succinate ou fumarate, ou encore le poly-2, 3butylene-succinate ou fumarate. On peut utiliser les polyesters susmentionnés ä l'état pur ou sous forme de mélanges d'au moins deux polyesters susnommés, Selon l'invention, on peut également utiliser un copolymère d'acides fumarique et succinique et de 1, 4- ou de 2, 3butanediol par ex. On peut aussi utiliser un copolymère
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d'acide fumarique et de 1, 4- et de 2, 3-butanediol.
D'intéressants rdsultats ont été obtenus ä l'aide de poly-1, 4butylene-succinate, poly-l, 4-cyclohexane-diméthylènesuccinate et de poly-2, 3-butylene-fumarate, bien que cette énumération ne soit pas limitative.
Dans une mise en oeuvre particuliere de l'invention, on peut en outre utiliser l'un des polymères ou copolymeres susmentionnés en mélange avec un polymère ou copolymere d'un acide alpha-hydroxycarboxylique tel l'acide D ou L-lactique et l'acide glycolique. Des résultats intdressants ont été obtenus à l'aide de mélanges de poly-1, 4butylène-succinate et de poly-D, L-lactide-co-glycolide.
Les polymères, plus précisément les polyesters, utilises selon la présente invention se caractdrisent par un
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poids moléculaire moyen relativement bas, le plus generale- ment compris entre 2'000 et 50'000 env., de prdfdrence inférieur ä 10'000. Ceci présente un avantage déterminant quant a leur synthèse, qui peut etre effectuée sans aucun recours a des catalyseurs organo-métalliques de polymersation.
Ils peuvent être aisément obtenus au moyen des techniques usuelles telles la Polymerisation en phase fondue (melt phase polymerisation) en présence d'un catalyseur organique d'estérification (acide p-toluène-sulfonique par ex. ) ou la polymérisation en phase perlée (pearl phase polymerisation).
Les polyesters ainsi obtenus se caractérisent par un comportement lipophile plus marqué que celui des polymères ou copolymeres d'acides lactique ou glycolique connus
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à ce jour ; ils sont en outre moins sensibles à la dégra- dation par hydrolyse que ces derniers. Cette particularité permet d'atteindre aisément l'un des buts visés, à savoir la préparation de microparticules ou de microcapsules injectables de tres petites dimensions, de l'ordre de quelques microns ou quelques dizaines de microns seulement.
Les polyesters susmentionnés ou leurs melanges sont aptes ä la réalisation de toute forme de support pour substances médicamenteuses : on peut envisager ä cet effet une matrice au sein de laquelle est dispersée ou solubilisée la substance active, telles des billes, implants, microsphères ou microparticules par exemple. Ces polyesters ou leurs mélanges sont particulièrement bien adaptés ä la mise en oeuvre des techniques de microencapsulation de substances actives, telles la microencapsulation par séparation de phases ou la microencapsulation par évaporation (solvent evaporation microencapsulation).
Pour obtenir les supports sous la forme convenable, on peut également mettre en oeuvre des procédés tels que la dessication ä chaud (spray drying) la cryodessication (spray congealing) qui conduisent toutes deux à l'obtention de microparticules contenant la substance active ou encore l'extrusion, qui permet la préparation d'implants de formes prédéterminées. 11 s'agit là de techniques connues : certaines d'entre elles seront décrites plus en detail dans les exemples ci-dessous.
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Pour la préparation de microcapsules, on utilise de préférence des polyesters de poids moleculaire moyen de l'ordre de 2'000 ä 5'000 env., par exemple de l'ordre de
2'500 environ. Dans une mise en oeuvre particulière de l'invention, on utilise un tel polyester en melange avec un copolymere d'acide D, L-lactique et glycolique (env. 50 : 50) de poids moléculaire moyen compris entre 35'000 et 60'000 env., de préférence de l'ordre de 45'000 environ. Cette énumération n'est cependant pas exhaustive.
Selon les cas, on peut en outre incorporer à la masse de polymere un agent modificateur d'hydrolyse biocompatible, tel un acide carboxylique comme l'acide citrique, ou encore un sel tel le chlorure de sodium (neutre) ou le carbonate de sodium (alcalin).
Malgré leur caractère lipophile mentionné plus haut, les polyesters objets de la présente invention présentent une affinité suffisante pour des substances médicamenteuses hydrophiles telles que des polypeptides. A titre de substances médicamenteuses, on utilisera par exemple des polypeptides comprenant de 3 a 60 unités d'acides aminés, naturels ou synthdtiques, ou encore un dérivé de polypeptide tel un sel non toxique d'un polypeptide.
Par exemple, on pourra avantageusement utiliser un ddcapeptide telle l'hormone de libération de l'hormone lutéinisante et de l'hormone de stimulation des follicules (LHRH) ou l'un de ses analogues naturels ou synthétiques, ou encore l'hormone de libération de la tyrosine (THRH), l'insuline, la somatostatine ou l'un de ses analogues synthétiques, la calcitonine humaine ou animale, l'hormone de croissance humaine ou animale, l'hormone de libération de l'hormone de croissance (GHRH), un cardiopeptide tel l'ANP (humain 1-28) ou un interféron naturel ou recombiné. De telles substances actives se prêtent bien aux diverses techniques de microencapsulation.
De façon plus générale, les substances mediamenteuses que l'on peut avantageusement utiliser dans la préparation de compositions selon l'invention peuvent être choisies parmi les substances ä effet antiinflammatoire,
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antitumoreux, immunodepresseur, antithrombotique, neuroleptique, antidépresseur, antihypertenseur ou un sel non toxique de telles substances. Cette énumération n'est pas exhaustive.
En regle générale, les compositions pharmaceutiques selon l'invention contiennent la substance médicamenteuse choisie ä raison de 0, 5 à 20% en poids environ, bien que de telles limites puissent être dépassées selon les cas. L'une des formes préférentielles de telles compositions consiste en microparticules ou microcapsules injectables ayant une taille moyenne comprise entre 1 et 500 microns env., dispersées dans un véhicule destiné ä une injection par voie parentérale.
Administrée in vivo, ou placée dans un environnement aqueux de type physiologique, la composition pharmaceutique selon l'invention libère la substance médicamenteuse dans le milieu ambiant de façon constante durant une période d'au moins 1 semaine.
Les exemples ci-après sont destinés ä illustrer la présente invention, sans pour autant la limiter.
Exemple l
Préparation d'un polyester d'acide succinique 29, 25 g (0, 25 mole) d'acide succinique ont été mélangés ä 22, 53 g (0, 25 mole) de 1, 4-butanediol, 0, 43 g d'acide p-toluène-sulfonique (1% en poids basé sur le rendement théorique en polyester) et 90 ml de toluène, le tout étant placé dans un réacteur muni d'un agitateur magnétique, d'un thermomètre, d'une introduction de gaz inerte (N2) et d'un
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séparateur d'eau. Le mélange de réaction a été porté à ilooc et, après 10 h de chauffage, on a effectué un premier prélèvement de polymere afin d'en déterminer la viscosité intrinsèque (I. V.-intrinsic viscosity). Des prélèvements ont été effectués ä intervalles réguliers jusqu'à obtention d'un indice I.
V. de 0, 34 (mesuré à 250C dans le chloro- forme) : ä partir de ce moment-la, le chauffage a été interrompu et le mélange de réaction laissé refroidir ä temperature ambiante, sous agitation.
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Exemple 2
Préparation d'un polyester d'acide succinique
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47, 24 g (0, 40 mole) d'acide succinique ont été melanges ä 60, 57 g (0, 42 mole) de 1, 4-cyclohexane-dirnéthano1, 1e tout étant place dans un réacteur muni d'un agitateur magnétique, d'un thermometre et d'un pont ä distiller adapté ä une introduction de gaz inerte (N2), ainsi qu'à une pompe à vide. Une fois le melange réactionnel mis sous atmosphère inerte, la température a été progressivement portée de 130 à 1700C sur une durée de 22 h pour être ensuite maintenue ä 180 C sous une pression de 1 mm Hg. Après 72 h de chauffage ä cette température et refroidissement ä 25 C env., on a
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recueilli le polymère désir présentant un indice I. V. de 0, 27 (mesuré à 250Ç dans le chloroforme).
Exemple 3
Préparation d'un polyester d'acide fumarique 34, 83 g (0, 3 mole) d'acide fumarique ont été mélangés à 28, 4 g (0, 315 mole) de 2, 3-butanediol et placés dans un réacteur identique à celui décrit ä l'exemple 2. Une fois placé sous atmosphäre inerte, le mélange de réaction a été progressivement porté à une température de 130 à 1800C durant 6 h, puis maintenu ä 170-180 C durant 20 h sous une pression de 5 mm Hg. On a ainsi recueilli le polymere désiré présentant un poids moléculaire moyen de 2'000 env. (mesure de la pression de vapeur par osmométrie).
Exemple 4
Preparation d'une composition pharmaceutique à base de polyester par microencapsulation
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0, 10 9 d'un décapeptide de formule (pyro) Glu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Trp-Leu-Arg-Pro-Gyl-NH- (dénommé par la suite LHRH-D-TrP6) ont été mis en suspension dans une solution de 2, 0 g de poly-1,4-butylène-succinate (indice I. V. 0, 35 ; voir exemple 2) dans 100 ml de chlorure de methylene. La suspension obtenue a ensuite été émulsifiée avec une solution de 1, 35 g de methylcellulose dans 500 ml d'eau distillée (vitesse de rotation 1900 rpm), puis le
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solvant organique éliminé par évaporation rotative (vitesse de rotation 470 rpm) durant 2 h à 40 C sous une pression de 380 mm Hg.
Les microcapsules résultantes ont été ensuite filtrées, lavées avec H20 froide et finalement séchées sous vide.
Exemple 5
Préparation d'une composition pharmaceutique à base de polyester par microencapsulation 0, 037 g de LHRH-D-TrP6 ont été mis en suspension dans une solution de 1, 0 g de poly-1,4-butylène-succinate (poids moléculaire moyen 2600) dans 36 ml de chlorure de méthylène, puis 30 ml d'huile de silicone ont été progressivement ajoutés à la suspension, ä raison de 5 ml/min environ, ä temperature ambiante. La suspension rdsultante, contenant les microcapsules embryonnaires, a ensuite été versée sous bonne agitation dans 3000 ml de 1, l, 2-trichloro-trifluoro éthane (FREON 113) maintenus ä température ambiante. Apres 5 min d'agitation, les microcapsules résultantes ont été filtrées puis séchées sous vide.
L'analyse des microcapsules ainsi obtenues a démontre que celles-ci étaient totalement exemptes de toute trace de solvant résiduel, notamment de FREON 113. A titre de comparaison, on observe un résidu de solvant de 5% en poids au moins lors de la préparation, dans des conditions identiques, de microcapsules ä partir de copolymere de D, Llactide-glycolide.
Exemple 6
Preparation d'une composition pharmaceutique ä base d'un mélange de polymere et copolymere par microencapsulation 0, 037 g de LHRH-D-TrP6 ont été mis en suspension dans 36 ml de chlorure de methylene contenant en solution le mélange suivant : - 0, 40 g de poly-1,4-butylène-succinate (poids moléculaire moyen env. 2600) - 0, 60 9 de copolymère de D,6-lactide-glycolide 50:50 (poids moleculaire moyen env. 45'000).
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Apres avoir subi les traitements ddcrits ä l'exemple 5, la suspension obtenue a conduit ä l'obtention de microcapsules presentant les caractéristiques suivantes : au moyen d'un traitement de solubilisation avec le diméthyl-formamide, on a mis en évidence que le copolymère de D, L-lactide-glycolide constituait le noyau des microcapsules et que le poly-1, 4butylene-succinate constituait la paroi externe de ces microcapsules.
On a de plus observe que les microcapsules séchées présentaient une meilleure fluidité à l'écoulement que des microcapsules comparables, préparées soit ä partir de copolymere de D, L-lactide-glycolide uniquement, soit ä partir de poly-l, 4-butylène-succinate uniquement.
Des résultats comparables ont été obtenus ä partir de melanges contenant 0, 20, respectivement 0, 30 g de poly-1, 4- butylène-succinate (poids moleculaire moyen env. 2600) pour 0, 80, respectivement 0, 70 g de copolymere de D, L-lactideglycolide 50 : 50 (poids moléculaire moyen env. 45'000).
Exemple 7 Détermination de l'activiste d'une composition pharmaceutique sous forme de microcapsules On a utilisé pour ces essais des microcapsules de LHRH-D- Trop, prepares selon le procédé de l'exemple 5, convenablement séchées et stérilisées.
Les microcapsules ont été injectées ä des rats (sujets de laboratoire) ä raison de 300 microgrammes/kg, sous forme de suspension aqueuse stérile (1% TWEEN/2% NaCMC). Les dosages sanguins de LHRH-D-TrP6 libéré et de testostérone ont été effectués par mesure radioimmunitaire, selon les techniques standards. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau ci-après (mesures effectuées sur 4 sujets).
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Période <SEP> LHRH-D-TrP6 <SEP> Testostérone
<tb> (jours) <SEP> (ng/ml) <SEP> (ng/ml)
<tb> 0 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 3, <SEP> 58
<tb> 0, <SEP> 25 <SEP> 7, <SEP> 09 <SEP> non <SEP> dét.
<tb>
2 <SEP> 1, <SEP> 53 <SEP> 7, <SEP> 15
<tb> 4 <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> 1, <SEP> 25
<tb> 7 <SEP> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 13
<tb> 11 <SEP> 0, <SEP> 23 <SEP> 1, <SEP> 07
<tb> 14 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 1, <SEP> 40
<tb> 18 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 1, <SEP> 72
<tb> 21 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 1, <SEP> 55
<tb> 25 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 2, <SEP> 40
<tb>
Après une phase de stimulation initiale (initial burst effect), le LHRH-D-TrP6 est libéré de façon continue et ä un taux constant jusqu'au 1lAme jour et même au-delà. Le taux de testostérone décroît pour atteindre dès le 4ème jour un niveau de castration ; ce niveau de castration se maintient jusqu'au 21ème jour.
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Composition based on polyesters for the release against medicinal substances
The subject of the present invention is a pharmaceutical composition, more particularly a composition allowing the prolonged and controlled release of an effective dose of a determined medicinal substance.
There are many examples of therapeutic treatments in which it is desirable to achieve, with the aid of a single administration, a sustained release over time of the drug substance and controlled over the dose passing into the body. Various solutions have already been proposed in this field, such as subcutaneous implants or injectable suspensions of microparticles or microcapsules. Such compositions are based on biocompatible and biodegradable polymers, for example based on polymers or copolymers of D, Llactic and / or glycolic acid (see for example EP-A-0052510 and EP-A-0058481).
In practice, interesting results have been obtained during therapeutic treatments using polypeptides such as LHRH or its analogues, used in the form of microparticles or injectable microcapsules, based on a copolymer of D, L- acid. lactic and glycolic (approx. 50:50), with an average molecular weight of around 50,000. This type of copolymer hydrolyzing relatively easily in vivo, it is therefore forced to use forms with high molecular weight: in such cases, for synthesis, it is necessary to use the use of organic polymerization catalysts. metal and, at the end of the writing, it is imperative to eliminate all traces of it, for toxicological reasons.
Such operations are often very long and very expensive.
More generally, it is found that the polymerization techniques free of organometallic catalysts do not lend themselves well to the preparation of biodegradable polymers with an average molecular weight of the order of 30,000 and more.
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In addition, in order to prevent degradation by too rapid hydrolysis, in vivo, of this type of polymer (lactide-co-glycolide), it is necessary to prepare microparticles or injectable microcapsules of relatively high average size: during the injection , an inflammatory response of the tissues is very often observed, sometimes very painful for the subject treated.
It has also been found, in certain cases, that the regularity of the release of a peptide-like medicinal substance in the form of microparticles (see for example EP-A-0058481) was a source of difficulties, in particular when it was a question of to avoid the biphasic release phenomenon.
The pharmaceutical industry is therefore always looking for biodegradable polymers capable of being used as carriers for medicinal substances, in particular with a view to a prolonged and controlled release of the active substance, and which would not have the drawbacks of drugs. above, inherent in the biodegradable polymers recommended to date. The present invention offers an advantageous solution to this problem: it is defined in claim 1.
We indeed know certain polyesters or copolyesters derived from carboxylic acids of the Krebs cycle such as succinic, malic, fumaric or oxaloacetic acids for example and polyols such as triols such as glycerol, mannitol or sorbitol: according to US-A- 3978203, they can inter alia be used as carriers of medicinal substances, mainly steroids, in the form of matrices. The polyesters described, however, have a relatively high average molecular weight, of between 20,000 and 200,000 approximately.
In US-A-4481353, it is recommended to use polyesters of acids from the Krebs cycle such as those mentioned above and diols ali-
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C2 to Ca phatics in the preparation of chiruro gical articles such as microtubules, ligatures or sutures for example. In this patent, however, neither mention nor
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suggests the use of this type of polyesters as a carrier for medicinal substances.
The present invention relates to a well-defined class of polyesters or copolyesters which can advantageously be used for the intended purpose. They are more particularly polymers, copolymers or mixtures of biodegradable polymers and / or copolymers of a dicarboxylic acid chosen from the acids of the Krebs cycle and of an aliphatic diol containing 4 carbon atoms or of 1,4-cyclohexane -dimethanol. As dicarboxylic acid of the Krebs cycle, fumaric or succinic acid is preferably used and, as C 4 ′ aliphatic diol, 1,4-butanediol or 2,3-butanediol, in addition to 1, 4-cyclohexane-dimethanol.
According to the invention, it is advantageous to use a polymer such as poly-1,4-butylene succinate,
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poly-1,4-butylene fumarate, poly-1,4-cyclohexanedimethylene succinate or fumarate, or poly-2,3butylene succinate or fumarate. The aforementioned polyesters can be used in the pure state or in the form of mixtures of at least two aforementioned polyesters. According to the invention, a copolymer of fumaric and succinic acids and of 1, 4 or 2 can also be used , 3butanediol e.g. You can also use a copolymer
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fumaric acid and 1,4 and 2,3-butanediol.
Interesting results have been obtained using poly-1,4-butylene succinate, poly-1,4-cyclohexane-dimethylenesuccinate and poly-2,3-butylene fumarate, although this list is not exhaustive.
In a particular implementation of the invention, it is also possible to use one of the abovementioned polymers or copolymers in admixture with a polymer or copolymer of an alpha-hydroxycarboxylic acid such as D or L-lactic acid and the glycolic acid. Interesting results have been obtained using mixtures of poly-1, 4butylene-succinate and poly-D, L-lactide-co-glycolide.
The polymers, more specifically the polyesters, used according to the present invention are characterized by a
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relatively low average molecular weight, most generally between 2,000 and 50,000, preferably less than 10,000. This has a decisive advantage as regards their synthesis, which can be carried out without any recourse to organometallic polymerization catalysts.
They can be easily obtained by means of the usual techniques such as melt phase polymerization (melt phase polymerization) in the presence of an organic esterification catalyst (p-toluene-sulfonic acid for example) or polymerization in pearl phase (pearl polymerization phase).
The polyesters thus obtained are characterized by a more marked lipophilic behavior than that of known polymers or copolymers of lactic or glycolic acids.
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nowadays ; they are also less sensitive to degradation by hydrolysis than the latter. This feature makes it easy to achieve one of the aims, namely the preparation of microparticles or injectable microcapsules of very small dimensions, of the order of a few microns or only a few tens of microns.
The aforementioned polyesters or their blends are suitable for the production of any form of support for medicinal substances: a matrix can be envisaged for this purpose within which the active substance is dispersed or dissolved, such as beads, implants, microspheres or microparticles by example. These polyesters or their blends are particularly well suited to the use of microencapsulation techniques for active substances, such as phase separation microencapsulation or evaporative microencapsulation (solvent evaporation microencapsulation).
In order to obtain the supports in the suitable form, it is also possible to use processes such as hot drying (spray drying) and cryodessication (spray congealing) which both result in the production of microparticles containing the active substance or else extrusion, which allows the preparation of implants of predetermined shapes. These are known techniques: some of them will be described in more detail in the examples below.
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For the preparation of microcapsules, polyesters with an average molecular weight of around 2,000 to 5,000 are preferably used, for example of the order of
2,500 approximately. In a particular implementation of the invention, such a polyester is used in mixture with a copolymer of D, L-lactic and glycolic acid (approx. 50:50) with an average molecular weight of between 35,000 and 60 ' 000 approx., Preferably around 45,000. This list is not exhaustive, however.
Depending on the case, it is also possible to incorporate into the polymer mass a biocompatible hydrolysis modifying agent, such as a carboxylic acid such as citric acid, or a salt such as sodium chloride (neutral) or sodium carbonate ( alkaline).
Despite their lipophilic nature mentioned above, the polyesters which are the subject of the present invention have sufficient affinity for hydrophilic medicinal substances such as polypeptides. As medicinal substances, use will be made, for example, of polypeptides comprising from 3 to 60 units of amino acids, natural or synthetic, or else a polypeptide derivative such as a non-toxic salt of a polypeptide.
For example, it would be advantageous to use a ddcapeptide such as the luteinizing hormone releasing hormone and follicle stimulating hormone (LHRH) or one of its natural or synthetic analogs, or even the releasing hormone tyrosine (THRH), insulin, somatostatin or one of its synthetic analogs, human or animal calcitonin, human or animal growth hormone, growth hormone releasing hormone (GHRH ), a cardiopeptide such as ANP (human 1-28) or a natural or recombinant interferon. Such active substances lend themselves well to various microencapsulation techniques.
More generally, the mediating substances which can advantageously be used in the preparation of compositions according to the invention can be chosen from substances having an anti-inflammatory effect,
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antitumor, immunosuppressant, antithrombotic, neuroleptic, antidepressant, antihypertensive or a non-toxic salt of such substances. This list is not exhaustive.
As a general rule, the pharmaceutical compositions according to the invention contain the medicinal substance chosen in an amount of approximately 0.5 to 20% by weight, although such limits may be exceeded depending on the case. One of the preferred forms of such compositions consists of injectable microparticles or microcapsules having an average size of between 1 and 500 microns approx., Dispersed in a vehicle intended for parenteral injection.
Administered in vivo, or placed in an aqueous environment of physiological type, the pharmaceutical composition according to the invention releases the drug substance into the ambient medium constantly during a period of at least 1 week.
The examples below are intended to illustrate the present invention without limiting it.
Example l
Preparation of a polyester of succinic acid 29.25 g (0.25 mole) of succinic acid were mixed with 22.53 g (0.25 mole) of 1,4-butanediol, 0.43 g of p-toluene sulfonic acid (1% by weight based on the theoretical yield in polyester) and 90 ml of toluene, the whole being placed in a reactor fitted with a magnetic stirrer, a thermometer, a gas introduction inert (N2) and a
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water separator. The reaction mixture was brought to ilooc and, after 10 h of heating, a first sample of polymer was taken in order to determine the intrinsic viscosity (I.V.-intrinsic viscosity). Samples were taken at regular intervals until an I index was obtained.
0.34 vol. (Measured at 250 ° C. in chloroform): from this point on, the heating was stopped and the reaction mixture allowed to cool to room temperature, with stirring.
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Example 2
Preparation of a polyester of succinic acid
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47.24 g (0.40 mole) of succinic acid were mixed with 60.57 g (0.42 mole) of 1, 4-cyclohexane-dirnéthano1, the whole being placed in a reactor fitted with a magnetic stirrer , a thermometer and a distillation bridge suitable for the introduction of inert gas (N2), as well as a vacuum pump. Once the reaction mixture was placed under an inert atmosphere, the temperature was gradually raised from 130 to 1700C over a period of 22 h to then be maintained at 180 C under a pressure of 1 mm Hg. After 72 h of heating at this temperature and cooling to approx. 25 C, we have
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collected the desired polymer having an I.V. index of 0.27 (measured at 250 250 in chloroform).
Example 3
Preparation of a fumaric acid polyester 34.83 g (0.3 mole) of fumaric acid were mixed with 28.4 g (0.315 mole) of 2, 3-butanediol and placed in a reactor identical to that described in Example 2. Once placed under an inert atmosphere, the reaction mixture was gradually brought to a temperature of 130 to 1800 ° C. for 6 h, then kept at 170-180 ° C. for 20 h under a pressure of 5 mm Hg. The desired polymer was thus collected, having an average molecular weight of around 2,000. (measurement of vapor pressure by osmometry).
Example 4
Preparation of a polyester-based pharmaceutical composition by microencapsulation
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0.109 of a decapeptide of formula (pyro) Glu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Trp-Leu-Arg-Pro-Gyl-NH- (hereinafter referred to as LHRH-D-TrP6) were suspended in a solution of 2.0 g of poly-1,4-butylene succinate (index IV 0.35; see example 2) in 100 ml of methylene chloride. The suspension obtained was then emulsified with a solution of 1.35 g of methylcellulose in 500 ml of distilled water (speed of rotation 1900 rpm), then the
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organic solvent removed by rotary evaporation (rotation speed 470 rpm) for 2 h at 40 C under a pressure of 380 mm Hg.
The resulting microcapsules were then filtered, washed with cold H2O and finally dried in vacuo.
Example 5
Preparation of a polyester-based pharmaceutical composition by microencapsulation 0.037 g of LHRH-D-TrP6 were suspended in a solution of 1.0 g of poly-1,4-butylene succinate (average molecular weight 2600 ) in 36 ml of methylene chloride, then 30 ml of silicone oil were gradually added to the suspension, at a rate of approximately 5 ml / min, at room temperature. The resulting suspension, containing the embryonic microcapsules, was then poured, with good stirring, into 3000 ml of 1,2-trichloro-trifluoroethane (FREON 113) maintained at room temperature. After 5 min of stirring, the resulting microcapsules were filtered and then dried under vacuum.
Analysis of the microcapsules thus obtained has demonstrated that they were completely free of any trace of residual solvent, in particular of FREON 113. For comparison, a solvent residue of 5% by weight at least is observed during the preparation , under identical conditions, of microcapsules from copolymer of D, Lactide-glycolide.
Example 6
Preparation of a pharmaceutical composition based on a mixture of polymer and copolymer by microencapsulation 0.037 g of LHRH-D-TrP6 were suspended in 36 ml of methylene chloride containing the following mixture in solution: - 0, 40 g of poly-1,4-butylene succinate (average molecular weight approx. 2600) - 0.60 9 of D, 6-lactide-glycolide copolymer 50:50 (average molecular weight approx. 45'000).
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After having undergone the treatments described in Example 5, the suspension obtained has led to the production of microcapsules having the following characteristics: by means of a solubilization treatment with dimethylformamide, it has been demonstrated that the copolymer of D, L-lactide-glycolide constituted the core of the microcapsules and that the poly-1,4butylene-succinate constituted the external wall of these microcapsules.
It was further observed that the dried microcapsules exhibited better flowability than comparable microcapsules, prepared either from D, L-lactide-glycolide copolymer only, or from poly-1,4-butylene- succinate only.
Comparable results have been obtained from mixtures containing 0, 20, respectively 0.30 g of poly-1,4-butylene succinate (average molecular weight approx. 2600) for 0.80, respectively 0.70 g of copolymer. of D, L-lactideglycolide 50: 50 (average molecular weight approx. 45,000).
EXAMPLE 7 Determination of the Activator of a Pharmaceutical Composition in the Form of Microcapsules LHRH-D-Trop microcapsules, prepared according to the method of Example 5, were suitably dried and sterilized for these tests.
The microcapsules were injected into rats (laboratory subjects) at a rate of 300 micrograms / kg, in the form of a sterile aqueous suspension (1% TWEEN / 2% NaCMC). The blood tests for released LHRH-D-TrP6 and testosterone were carried out by radioimmunity measurement, according to standard techniques. The results obtained are collated in the table below (measurements carried out on 4 subjects).
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<tb>
<tb>
Period <SEP> LHRH-D-TrP6 <SEP> Testosterone
<tb> (days) <SEP> (ng / ml) <SEP> (ng / ml)
<tb> 0 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 3, <SEP> 58
<tb> 0, <SEP> 25 <SEP> 7, <SEP> 09 <SEP> no <SEP> det.
<tb>
2 <SEP> 1, <SEP> 53 <SEP> 7, <SEP> 15
<tb> 4 <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> 1, <SEP> 25
<tb> 7 <SEP> 0, <SEP> 28 <SEP> 1, <SEP> 13
<tb> 11 <SEP> 0, <SEP> 23 <SEP> 1, <SEP> 07
<tb> 14 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 1, <SEP> 40
<tb> 18 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 1, <SEP> 72
<tb> 21 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 1, <SEP> 55
<tb> 25 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 2, <SEP> 40
<tb>
After an initial burst effect, the LHRH-D-TrP6 is released continuously and at a constant rate until the 11th day and even beyond. The testosterone level decreases to reach from the 4th day a level of castration; this level of castration is maintained until the 21st day.