ES2218402T3 - Preparaciones farmaceuticas y su fabricacion. - Google Patents
Preparaciones farmaceuticas y su fabricacion.Info
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Abstract
Un procedimiento para preparar una composición que comprende partículas activas que contienen una sustancia activa, método que comprende las etapas de: a) proporcionar una emulsión que tiene una fase dispersa que comprende una solución de la sustancia activa en un disolvente; y b) inducir la formación, en la emulsión, de partículas sólidas que comprenden la sustancia activa, formando de este modo una emulsión que comprende las partículas activas sólidas.
Description
Preparaciones farmacéuticas y su fabricación.
La invención se refiere a partículas que
comprenden una sustancia terapéutica y a los métodos de preparación
de tales partículas.
Es frecuente en la preparación de productos
farmacéuticos sólidos precipitar uno o más ingredientes del
producto como partículas sólidas de la solución enfriando
rápidamente la solución o añadiendo un material precipitante, como
por ejemplo una sustancia no disolvente. Aunque dichos procesos son
generalmente rápidos adolecen del inconveniente de que es difícil
controlar de forma reproducible las características, tales como el
tamaño, la configuración y la forma del cristal de las partículas
sólidas formadas. Esas características pueden influir no solamente
en las propiedades de manipulación de las partículas sino también en
la velocidad de disolución y liberación de la sustancia
farmacéutica en el cuerpo. Además, algunas aplicaciones requieren
partículas de características especificadas, por ejemplo, las
partículas farmacéuticas para su utilización en inhaladores de polvo
seco deberían ser menores de 10 \mum y preferentemente menores de
5 \mum de diámetro. Es sabido asimismo que el tamaño,
configuración y forma del cristal de las partículas farmacéuticas
puede influir en la compresibilidad de aquellas partículas que a su
vez es un factor importante para determinar las condiciones
requeridas con éxito para producir comprimidos que estén
compuestos por partículas. Es deseable, por lo tanto, poder
controlar el proceso de cristalización para proporcionar partículas
que tengan las características requeridas. En particular, es
deseable obtener partículas que tengan una distribución
relativamente estrecha del tamaño de partícula, por ejemplo, porque
dichas partículas tendrán unas características de disolución
definidas más claramente y predecibles en comparación con las
partículas del mismo material que tienen una distribución del
tamaño de partícula relativamente amplia. Aunque es posible
producir cortes relativamente finos (es decir, distribuciones
estrechas) de partículas grandes, por ejemplo, tamizando, esto
significa el desperdicio de las partículas que no están comprendidas
en el corte deseado y además el tamizado no es adecuado para
partículas menores de 30 \mum.
En un método conocido como método de difusión de
disolvente en emulsión, se vierte una solución de un fármaco en un
primer disolvente en un segundo disolvente en el que el fármaco es
insoluble en agitación para formar gotitas de solución del fármaco
en el segundo disolvente. Los dos disolventes son miscibles y de
este modo el primer disolvente se difunde en el segundo disolvente y
viceversa dando lugar de este modo a que precipite el fármaco. Este
proceso es una variación de la técnica común de precipitación de un
soluto al verter una solución en una sustancia no disolvente. No se
forma ninguna emulsión estable y la formación de las partículas
tiene lugar simultáneamente con la difusión del primer disolvente
en las gotitas.
Es sabido asimismo que atomizar en seco una
emulsión de una sustancia orgánica en agua proporciona la sustancia
orgánica en forma de polvo seco. En dichos procesos la formación de
las partículas tiene lugar durante la pérdida de agua y de
cualquier disolvente presente con la consiguiente destrucción de la
emulsión y se cree que esto dificulta controlar dicha
cristalización de manera que permita la preparación reproducible de
las partículas con las características deseadas.
El documento WO90/15593 da a conocer un método en
el que se emulsiona una solución orgánica de un fármaco insoluble en
agua en una fase acuosa. Se elimina el disolvente, por ejemplo
calentando para producir evaporación originando de este modo la
precipitación del fármaco para formar una suspensión de las
partículas del fármaco en la fase acuosa. De nuevo, la formación de
las partículas tiene lugar del disolvente en las gotitas y la
consiguiente destrucción de las gotitas de la emulsión.
Se sigue necesitando un procedimiento de
preparación de las partículas que comprenda una sustancia
terapéutica que permita más control sobre la formación de las
partículas y dé resultados más reproducibles de un lote a otro y
desde la pequeña escala a la gran escala.
Son también necesarias partículas que están
compuestas por una sustancia terapéuticamente activa que tienen
propiedades mejoradas, como por ejemplo la cristalinidad y la
distribución del tamaño de partícula.
La invención proporciona un procedimiento para
preparar una composición que comprende partículas activas que están
compuestas por una sustancia activa, método que comprende las
etapas de:
a) proporcionar una emulsión que tiene una fase
dispersa que contiene una solución de la sustancia activa en un
disolvente; y
b) inducir la formación, en la emulsión, de
partículas sólidas que comprenden la sustancia activa, formando de
este modo una emulsión que comprende las partículas activas
sólidas.
El método de la invención permite que las
características de las partículas sólidas producidas sean
controladas de dos maneras. En primer lugar la naturaleza de la
emulsión se puede ajustar a voluntad. Las emulsiones se utilizan en
campos técnicos tales como la polimerización por emulsión y es
conocido el control de las propiedades de la emulsión en aquellos
campos. Por ejemplo, el tamaño medio de la gotita puede estar
influido por factores tales como el tipo y la concentración del
tensioactivo utilizado, la velocidad de agitación y la composición
de las fases dispersa y continua. Típicamente, en el procedimiento
de la invención, una emulsión que tiene un tamaño medio de la
gotita más pequeño producirá partículas de un tamaño más pequeño que
una emulsión que tiene un tamaño de gotita mayor. La forma de las
partículas puede estar influida por el grado de sobresaturación
dentro de las gotitas durante la nucleación y el posterior
crecimiento del cristal. La reproducibilidad de la capacidad para
formar emulsiones con las características deseadas conduce, a su
vez, a mayor reproducibilidad y consistencia en las características
de las partículas activas producidas en comparación con los
procesos de la técnica anterior que implican la cristalización
rápida o precipitación. Otra manera en que se puede ajustar la
naturaleza de la emulsión es que la viscosidad se puede seleccionar
a voluntad, por ejemplo, la viscosidad de la emulsión se puede hacer
inferior que la viscosidad de la solución de la sustancia activa,
especialmente cuando la solución está concentrada y/o el principio
activo es de peso molecular alto, por ejemplo, un polipéptido. Por
otra parte, se puede utilizar una emulsión de mayor viscosidad, por
ejemplo, una emulsión que esté estabilizada por un espesante
polimérico tal como la goma xantana. Por lo tanto, se puede
observar que es posible, en el método de la invención, ajustar
variables importantes como la viscosidad que influyen en el caudal
másico y/o en la transferencia de calor y por consiguiente influyen
en los procesos de cristalización y precipitación.
En segundo lugar, el control del ritmo al que
cambia el medio dentro de la fase dispersa permite el control del
ritmo de crecimiento de las partículas. A medida que la fase
dispersa de una emulsión presenta una relación del área superficial
al volumen muy alta, los procesos que dependen de la masa o de la
transferencia de calor a través del límite de la fase se pueden
controlar sutilmente y esto permite un control fino del ritmo al
que se induce a las partículas a formar núcleos y crecer.
Una ventaja particular del método de la invención
consiste en que se puede obtener una reproducibilidad mejorada
entre lotes en comparación con los métodos de la técnica
anterior.
Los métodos mediante los cuales se induce la
formación de partículas activas no se basan en la eliminación del
disolvente en el que se disuelve el principio activo en la
emulsión. Se cree que la eliminación del disolvente de la emulsión,
por ejemplo, por evaporación, interrumpe la emulsión de manera que
hace más difícil obtener los altos niveles de cristalinidad
deseados y la baja polidispersión de la partícula, dificultando de
este modo reproducir fiablemente las partículas con las
características deseadas. En el método de la invención, el
disolvente permanece sustancialmente dentro de la emulsión, aunque
puede difundirse, por ejemplo, desde la fase interna dispersa de
una emulsión múltiple de tres fases hasta la fase externa.
Preferentemente, sin embargo, el disolvente permanece
sustancialmente dentro de la fase dispersa.
Después de la formación de las partículas la
emulsión será una mezcla compleja de disolvente, fase continua y
partículas activas. Las partículas activas pueden estar presentes
en la fase dispersa, en la fase continua y/o en la interfase entre
las dos fases. El término "emulsión" debe entenderse que
incluye las composiciones que comprenden una fase dispersa, una
fase continua y partículas activas.
Preferentemente, el método es un proceso
continuo. El método se opera, de forma ventajosa, como un proceso
semicontinuo. Esos métodos son los preferidos ya que dichos procesos
continuos o semicontinuos se cree en general que dan un producto
más consistente que los procesos por lotes.
El término "sustancia activa" se utiliza en
la presente memoria para significar una sustancia terapéuticamente
activa. El término "sustancia terapéuticamente activa" debería
tomarse para incluir las sustancias con actividad profiláctica. La
sustancia activa puede ser, por ejemplo, un antibiótico, un
analgésico o un anestésico. La fase dispersa puede estar compuesta
por una solución mezclada o más de una sustancia activa, con la
condición de que las sustancias activas sean solubles en el mismo
disolvente. En este caso se formarán las partículas de la
composición mezclada.
Cuando las partículas activas se destinan para su
utilización en un inhalador, la sustancia activa puede ser una
sustancia para el tratamiento de enfermedades respiratorias, como
por ejemplo un agonista \beta_{2}, por ejemplo, un compuesto
seleccionado entre terbutalina, salbutamol, salmeterol y formoterol.
Si se desea, las partículas activas pueden comprender más de una de
estas sustancias activas. Las referencias en la presente memoria a
cualquier sustancia activa debe entenderse que incluyen cualquier
derivado fisiológicamente aceptable. En el caso de los agonistas
\beta_{2} mencionados anteriormente, los derivados
fisiológicamente aceptables incluyen especialmente las sales,
sulfatos inclusive. Preferentemente, las partículas activas son
partículas de sulfato de salbutamol. La sustancia activa puede ser
un antimuscarínico que puede ser bromuro de ipratropio o puede ser
una sal de tiatropio o glicopirrolato. La sustancia activa puede
ser un esteroide, que puede ser el dipropionato de beclometasona o
puede ser fluticasona. La sustancia activa puede ser una cromona
que puede ser cromoglicolato de sodio o nedocromil. La sustancia
activa puede ser un antagonista del receptor leucotrieno. La
sustancia activa puede ser un carbohidrato, por ejemplo heparina. La
sustancia activa para inhalación puede ser de forma ventajosa una
sustancia farmacológicamente activa para utilización generalizada
con la condición de que se pueda absorber en el sistema
circulatorio a través de los pulmones.
Las partículas activas pueden estar compuestas de
péptidos, polipéptidos o proteínas tales como DNasa, leucotrienos o
insulina (incluyendo las insulinas sustituidas y las
pro-insulinas), ciclosporina, interleucinas,
citocinas, anticitocinas y receptores de citocina, vacunas
(incluyendo contra la gripe, sarampión, anticuerpos
"antinarcóticos", meningitis), hormona del crecimiento,
leuprorrelina y análogos relacionados, interferones, desmopresina,
inmunoglobulinas, eritropoyetina y calcitonina. La insulina es una
sustancia activa preferida.
La sustancia activa puede ser adecuada para
administración oral. La sustancia activa para administración oral
puede ser una de las sustancias activas para uso generalizado como
se mencionó anteriormente. La sustancia activa puede ser una
sustancia que sea de baja solubilidad en las condiciones que se
obtienen en partes del aparato digestivo, por ejemplo carbonato de
calcio, subnitrato de bismuto y trisilicato de magnesio.
Los compuestos orgánicos que se pueden utilizar
como sustancia activa según la invención incluyen, por ejemplo todos
los productos de la química combinatoria, los fármacos
rosiglitazona y otras glitazonas, hidroclorotiazida, griseofulvina,
lamivudina y otros inhibidores de nucleósido de transcriptasa
inversa, simvastatina y otros fármacos de estatina, bezafibrato y
otros fármacos de fibrato y loratidina y cualesquiera de las sales
tolerables o sus derivados.
Generalmente las emulsiones utilizadas en el
procedimiento de la invención contienen gotitas (fase dispersa) de
la solución de la sustancia activa dispersada en una fase líquida
continua. Las emulsiones pueden ser emulsiones múltiples, por
ejemplo, una emulsión de agua en aceite en agua. Las emulsiones
múltiples pueden comprender dos o más fases dispersas. En una
emulsión múltiple la solución de la sustancia activa puede ser por
ejemplo, una solución acuosa dispersada en una fase de aceite que
está ella misma dispersada en una fase acuosa. Por otra parte, la
sustancia activa puede estar en la fase de aceite. Dichas
emulsiones múltiples están descritas por Florence, A.T. y Whitehill,
D., (The formulation and Stability of Multiple Emulsions, Int.
J. Pharmaceut. 11, 227-308 (1982)). Debe
entenderse que el término "fase continua" tal como se utiliza
en la presente memoria, cuando la emulsión sea una emulsión
múltiple, se tomará para referirse a la fase que rodea la fase
dispersa que comprende la solución de la sustancia activa, aunque
en una emulsión multifase esta fase continua puede dispersarse. Las
emulsiones bicontinuas, en las que ambas fases son continuas,
pueden ser adecuadas para su utilización en el método de la
invención. Cuando se utiliza una emulsión bicontinua, debe
entenderse que el término fase dispersa se refiere a la fase que
comprende la sustancia activa.
Para proporcionar la emulsión normalmente se
combinará la sustancia activa con el disolvente para formar la
solución, que se combinará a continuación con la fase continua para
formar la emulsión. Si se desea una emulsión de tres fases como por
ejemplo una emulsión agua en aceite en agua, la tercera fase se
puede añadir a la emulsión a continuación para formar la emulsión
de tres fases.
Preferentemente, las emulsiones son estables
antes y durante la formación de las partículas activas, esto es, las
dimensiones de las gotitas de la fase dispersa son sustancialmente
constantes y/o las emulsiones no presentan separación sustancial de
fases durante un periodo de, por lo menos, 5 minutos,
preferentemente de una hora. Esto permite, cuando se desee, que
tenga lugar la cristalización durante un periodo de tiempo
relativamente prolongado proporcionando de este modo un control
mejorado del proceso.
La fase dispersa puede estar en forma de gotitas
que tienen un diámetro medio de las gotitas de al menos 1 \mum.
Preferentemente las gotitas tienen un diámetro medio de 1 a 100
\mum, de forma ventajosa de 1 a 20 \mum. El diámetro de las
gotitas se puede medir al microscopio. Cuando se desea un valor
medio, el diámetro se mide preferentemente por dispersión de la
luz, utilizando por ejemplo, un Malvern Mastersizer. Por otra
parte, la emulsión puede ser una microemulsión, esto es, la fase
dispersa está en forma de gotitas que tienen típicamente un
diámetro menor de 1 \mum. Dichas emulsiones son particularmente
adecuadas para la preparación de partículas activas pequeñas, por
ejemplo, partículas activas que tienen un diámetro menor de 1
\mum. A menos que se indique de otro modo, la palabra diámetro tal
como se utiliza en la presente memoria debería tomarse para
significar el diámetro mediano de la masa medio.
De forma ventajosa, la emulsión se compone de uno
o más tensioactivos. Los tensioactivos pueden ser aniónicos,
catiónicos o no iónicos y serán de forma ventajosa fisiológicamente
aceptables. Los tensioactivos no iónicos adecuados incluyen ésteres
de ácido graso de sorbitán, ésteres de ácido graso de
polioxieetileno sorbitán, poloxámeros, alcohol cetoestearílico,
palmitoestearato de glicerol, lecitina, derivados de aceite de
ricino polioxietieleno, estearatos de polioxietileno y etoxilatos
de éter alquílico. Los tensioactivos aniónicos adecuados incluyen
lauril sulfato de sodio dioctil sulfosuccinato de sodio y éter
carboxilatos. El bromuro de dodecil trimetil amonio es un
tensioactivo catiónico adecuado.
Cuando la emulsión sea una microemulsión, el
tensioactivo es preferentemente un tensioactivo con cadena
hidrocarbonada doble tal como el bromuro de didodeciltrimetilamonio
(DDAB) o el dioctil sulfosuccinato de sodio. DDAB, sin embargo, es
menos preferido ya que no es fisiológicamente aceptable y el DDAB
residual se debe eliminar por lo tanto con cuidado de las partículas
activas, por ejemplo, mediante lavado.
En las emulsiones que comprenden poco o nada de
tensioactivo, la energía libre interfacial (de las superficie límite
entre las fases) es alta, lo cual se cree que tiene el efecto de
oponerse a la nucleación de los cristales en esta interfase. En
dicha emulsión, por lo tanto, es de esperar que tenga lugar la
nucleación en el interior de la gotita, creciendo la partícula
sólida hacia fuera de la interfase. Por otra parte, en las
emulsiones en que está presente el tensioactivo en una cantidad
eficaz para reducir la energía libre interfacial, es de esperar que
la nucleación pueda tener lugar en la interfase, con la partícula
sólida creciendo hacia dentro. Por lo tanto, es de esperar que se
puedan obtener diferentes morfologías de partículas variando la
cantidad y/o el tipo de tensioactivo presente.
Como se indicó anteriormente, la nucleación y el
crecimiento de las partículas activas puede tener lugar en la
interfase entre las fases dispersa o continua o en el interior de
la fase dispersa. Una vez se han formado las partículas activas,
permanecen en la fase dispersa o en la interfase o pueden emigrar a
la fase continua. Después de la formación de las partículas activas
la emulsión estará compuesta por lo general de partículas activas,
la fase continua y el disolvente.
En general, el disolvente es un líquido que es
prácticamente insoluble en la fase continua. El disolvente y el
líquido que componen la fase continua, de manera ventajosa, son
inmiscibles.
La fase dispersa es, preferentemente, una fase
acuosa (emulsión de agua en aceite), esto es, el disolvente para la
sustancia activa es el agua. Esto tiene la ventaja de que el agua
es fisiológicamente aceptable y por lo tanto los vestigios de agua
que quedan en las partículas activas no son una causa que afecte y
en cualquier caso se pueden eliminar normalmente con facilidad
mediante secado. Por otra parte, especialmente si la sustancia
activa no es soluble en agua, el disolvente puede ser un disolvente
orgánico, como por ejemplo un disolvente orgánico inmiscible en
agua de baja viscosidad, como por ejemplo n-hexano
o el disolvente puede ser un aceite, por ejemplo, un aceite vegetal
o un aceite mineral. El disolvente puede ser una mezcla de más de
uno de dichos disolventes orgánicos. Cuando el disolvente es un
disolvente orgánico, la fase continua puede ser una fase acuosa.
Los disolventes adecuados incluyen el aceite de soja, aceite de
sésamo, aceite de oliva, aceite de cártamo, aceite de semillas de
algodón, aceite de maíz, aceite vegetal hidrogenado, aceite de
ricino hidrogenado, aceite mineral, parafina, ciclohexano, tolueno,
octadecanol, tetradecano, hexadecano y tetracloruro de carbono.
Preferentemente, el disolvente orgánico es fisiológicamente
aceptable. Si el disolvente orgánico no es fisiológicamente
aceptable entonces cualquier disolvente residual que quede en las
partículas activas aisladas se deberían eliminar, por ejemplo,
lavando con un líquido que sea miscible con el disolvente pero que
sea una sustancia no disolvente para la sustancia activa.
El disolvente no cristalizará o precipitará por
lo general con el material activo y por lo tanto no formará ninguna
parte sustancial de las partículas activas aunque algo de
disolvente residual puede estar presente en estas partículas
activas.
La concentración de la sustancia activa en la
solución estará limitada por la solubilidad de la sustancia activa
en el disolvente pero puede variar desde 0,1% a 90% p/p,
preferentemente desde 0,2 a 60%, más preferentemente de 1 a 50% y
puede ser especialmente ventajoso desde 1 a 30%.
De forma ventajosa, la etapa de producción de la
sustancia activa para formar partículas sólidas implica cambiar la
temperatura de la emulsión. Este método es adecuado cuando la
solubilidad de la sustancia activa en el disolvente aumente con la
temperatura permitiendo de este modo que la emulsión se prepare
utilizando una solución concentrada de la sustancia activa a una
temperatura elevada. La reducción de la temperatura de la emulsión
inducirá la cristalización de la sustancia activa para formar
partículas. De forma ventajosa, la velocidad de cambio de la
temperatura está controlada.
Preferentemente, la etapa de inducir la
formación, en la fase dispersa, de partículas sólidas implica la
adición de una sustancia precipitante. La sustancia precipitante
puede ser cualquier sustancia que, cuando se añada a la emulsión,
dé lugar a que la sustancia activa precipite o cristalice en la
solución. Ventajosamente, se selecciona la composición de la
sustancia precipitante y/o se controla la velocidad de adición de
la sustancia precipitante con el fin de producir partículas sólidas
con las características deseadas.
Preferentemente, la sustancia precipitante es una
sustancia que se combinará con la sustancia activa para formar un
producto insoluble que comprende la sustancia activa. Dicha
sustancia puede ser, por ejemplo, una sustancia iónica que se
combine con la sustancia activa para formar una sal insoluble.
Preferentemente, la adición de la sustancia
precipitante produce un cambio en el pH de la emulsión. La
sustancia precipitante puede ser un ácido o una base. Por ejemplo,
cuando la sustancia activa está en forma de una sal de ácido
carboxílico soluble en agua y el disolvente es agua, la adición de
un ácido más fuerte inducirá la precipitación de la forma ácida
insoluble de la sustancia activa.
Debe entenderse que, cuando la adición de la
sustancia precipitante induce la precipitación de un derivado
insoluble de la sustancia activa, el término sustancia activa tal
como se utiliza en la presente memoria incluye tanto la forma
soluble como el derivado insoluble.
Preferentemente la sustancia precipitante es un
líquido que es miscible con el disolvente, pero que es una sustancia
no disolvente para la sustancia activa. A medida que se añade la
sustancia precipitante no disolvente a la emulsión, se difunde en
la fase dispersa dando la sustancia activa menos soluble en la fase
dispersa. Por ejemplo, cuando la sustancia activa sea un polipéptido
o una proteína, la sustancia precipitante puede ser un líquido de
fuerza iónica elevada, tal como una solución de una sal.
Ventajosamente, la etapa de inducir la formación,
en la fase dispersa, de las partículas sólidas implica la adición de
una segunda emulsión, la fase dispersa de la segunda emulsión que
comprende el material precipitante. La composición de las fases
continuas de las emulsiones es preferentemente la misma, de modo que
las emulsiones se mezclan fácilmente y se evitan los problemas de
incompatibilidad. De este modo se puede utilizar una sustancia
precipitante que no sea soluble en la fase continua de la emulsión.
La emulsión mezclada comprenderá entonces una mezcla de gotitas que
contienen la sustancia activa y por gotitas que comprenden la
sustancia precipitante. El cambio de solutos entre las gotitas a
través de la fase continua conducirá a la formación de partículas
sólidas que comprenden la sustancia activa como se describe más
adelante.
Preferentemente, la etapa de inducir la
formación, en la fase dispersa, de partículas sólidas implica la
utilización de frecuencias ultrasónicas. La utilización de
ultrasonidos puede inducir nucleación.
Preferentemente las partículas activas que están
cristalizadas o precipitadas en la solución en la fase dispersa
constan esencialmente de la sustancia activa. Sin embargo, deben
comprender asimismo otros materiales, como por ejemplo
tensioactivos o incluso disolvente. La inclusión de dicho
tensioactivo residual en las partículas activas puede hacer que
estas partículas se humedezcan más fácilmente y se disuelvan más
fácilmente, lo que será especialmente beneficioso cuando la
sustancia activa sea la de baja solubilidad en las condiciones que
se obtienen en partes del aparato digestivo. En algunos casos puede
ser deseable formar partículas activas compuestas de un agente
activo en combinación con uno u más materiales, como por ejemplo
excipientes.
En este caso, el excipiente se puede añadir a la
solución que comprende la sustancia activa en cuyo caso se puede
cocristalizar con la sustancia activa o puede adsorberse a las
superficies de las partículas activas.
Cuando las partículas activas son partículas
aisladas que están destinadas para inhalación, pueden comprender un
material aditivo para favorecer la dispersión de las partículas
activas en un aerosol en la activación de un inhalador.
De forma ventajosa el material aditivo es un
material antiadherente y tenderá a disminuir la cohesión entre las
partículas activas y entre las partículas activas y cualquier
partícula transportadora. Para determinar si un material dado es un
material antiadherente, se puede utilizar la prueba descrita en la
memoria internacional WO97/03649 (páginas 6 y 7) que utiliza un
aparato "Aeroflow", siendo materiales antiadherentes aquellos
materiales aditivos que producen una disminución del tiempo medio
entre las avalanchas de polvo, en comparación con el polvo en la
ausencia de material aditivo.
De forma ventajosa el material aditivo es un
agente antifricción (deslizante) y proporcionará mejor circulación
del polvo en el inhalador de polvo seco, lo que conducirá a una
mejor reproducibilidad de la dosis del dispositivo inhalador.
Cuando se hace alusión a un material
antiadherente, o a un agente antifricción, la alusión es para
incluir aquellos materiales que tienen tendencia a disminuir la
cohesión entre las partículas activas y las partículas
transportadoras o que tiene tendencia a mejorar la circulación del
polvo en el inhalador, aunque por lo general puede no referirse a
material antiadherente o a un agente antifricción. Por ejemplo, la
leucina es un material antiadherente tal como se define en la
presente memoria y se considera por lo general como un material
antiadherente, pero la lecitina es también un material
antiadherente, tal como se define en la presente memoria, aunque no
se considere generalmente que es antiadherente, porque tiende a
disminuir la cohesión entre las partículas activas y las partículas
transportadoras. El material aditivo consiste, por lo general, en
un material fisiológicamente aceptable y es además muy preferible
que el material aditivo sea un material que pueda ser inhalado con
seguridad dentro de la parte inferior de los pulmones donde puede
ser absorbido en el torrente circulatorio.
El material aditivo puede incluir una combinación
de uno o más materiales.
De forma ventajosa, el material aditivo incluye
uno o más compuestos seleccionados de aminoácidos y sus derivados y
péptidos farmacéuticamente inactivos y polipéptidos con peso
molecular desde 0,25 a 100 Kda y sus derivados. Los aminoácidos,
los péptidos o los polipéptidos y sus derivados son
fisiológicamente aceptables y dan una liberación aceptable de las
partículas activas por inhalación.
Es particularmente ventajoso que el material
aditivo comprenda un aminoácido. Se ha observado que cuando los
aminoácidos están presentes como material aditivo en cantidades
bajas en un polvo, proporcionan una fracción respirable elevada de
materiales activos con poca segregación de polvo y además que se
transporta muy poco aminoácido a la parte inferior de los pulmones.
El material aditivo puede comprender uno o más de cualquiera de los
siguientes aminoácidos: leucina, isoleucina, lisina, valina,
metionina y fenilalanina. El aditivo puede ser una sal de un
derivado de un aminoácido, por ejemplo aspartamo o acesulfamo K.
Preferentemente, las partículas de aditivo están compuestas
sustancialmente por leucina, de forma ventajosa
L-leucina. Se ha observado que la leucina
proporciona especialmente una liberación eficaz de las partículas
activas en la inhalación. Se pueden utilizar las formas L-, D- y
DL- de los aminoácidos.
El material aditivo puede comprender partículas
de fosfolípido o de uno de sus derivados. Se ha observado que la
lecitina es un buen material como material aditivo.
El material aditivo puede incluir o consistir en
uno o más materiales tensioactivos, en particular materiales que
son tensioactivos en estado sólido, que pueden ser solubles en
agua, por ejemplo lecitina, en particular lecitina de soja, o
sustancialmente insolubles en agua, por ejemplo ácidos grasos en
estado sólido tales como el ácido láurico, ácido palmítico, ácido
esteárico, ácido erúcico, ácido behénico o sus derivados (como por
ejemplo ésteres y sales). Ejemplos específicos de dichos materiales
son: estearato de magnesio; estearil fumarato de sodio; estearil
lactilato de sodio; fosfatidilcolinas, fosfatidilgliceroles y otros
ejemplos de tensioactivos sintéticos para los pulmones;
formulaciones liposómicas; ácido láurico y sus sales, por ejemplo
laurilsulfato de sodio, laurilsulfato de magnesio; triglicéridos
como por ejemplo Dynsan 118 y Cutina HR; y ésteres de azúcar en
general.
El estearato de magnesio es un material aditivo
preferido.
Otros posibles materiales aditivos incluyen
talco, dióxido de titanio, dióxido de aluminio, dióxido de sílice y
almidón.
De forma ventajosa, las partículas activas
comprenderán por lo menos el 30%, preferentemente por lo menos el
50%, más preferentemente por lo menos el 80% y especialmente con
preferencia por lo menos el 90% p/p de la sustancia activa.
Un fenómeno conocido que presentan las emulsiones
es la transferencia gradual de material desde las gotitas más
pequeñas a las gotitas mayores a medida que se ajusta la emulsión
para conseguir una energía superficial libre total mínima. El mismo
proceso (maduración de Ostwald) tiene lugar también dentro de las
partículas sólidas. Por lo tanto, después que se han formado las
partículas, el material activo que se disuelve en las superficies
de las partículas se depositará preferentemente en las partículas
mayores, conduciendo a una desaparición gradual de las partículas
más pequeñas y a una reducción de la polidispersión de la
distribución del tamaño de partícula. La velocidad a la que la
maduración de Ostwald tiene lugar dependerá de muchos factores,
incluyendo la temperatura y la composición de la emulsión.
Preferentemente, después de la formación, en la fase dispersa de
partículas sólidas, las partículas sólidas experimentan la
maduración de Ostwald.
La composición puede ser la emulsión que contiene
las partículas activas que se pueden utilizar directamente como
medicamento o, más probablemente, se puede utilizar como un
ingrediente en una formulación de medicamento. Por otra parte, las
partículas activas se aíslan para dar una composición de polvo seco
que consta de partículas activas aisladas y este polvo se utiliza
como medicamento o como ingrediente en una formulación del
medicamento.
Por lo tanto, el método puede comprender una
etapa en la que las partículas sólida estén aisladas. La etapa de
aislamiento puede implicar la adición de un floculante, como por
ejemplo un floculante polimérico. El método puede implicar
centrifugación, filtración, destilación, flotación con aire, o
secado por atomización.
Un método preferido de aislamiento de las
partículas activas implica la adición a la emulsión de cantidades
adicionales bien de disolvente o más preferentemente de la fase
continua para reducir la viscosidad, seguida de filtración.
Preferentemente la emulsión se rompe antes de la filtración, por
ejemplo, mediante el ciclo congelación/descongelación o por
ultrasonidos.
Otro método de aislar las partículas activas
consiste en disolver la emulsión en un gran volumen de disolvente
(que se debería seleccionar de modo que no disuelva las partículas
activas), seguido de evaporación. Esta etapa de evaporación, desde
luego, no tendrá lugar hasta después de que se hayan formado las
partículas activas. Otro método posible consiste en aislar las
partículas activas mediante secado por atomización de la emulsión,
después que se han formado las partículas activas.
Cuando la fase continua y/o el disolvente son
volátiles, por ejemplo con un punto de ebullición inferior a 20ºC,
se pueden aislar las partículas activas permitiendo que los
líquidos volátiles se evaporen a la atmósfera. Los líquidos
volátiles adecuados incluyen n-butano, propano,
isobutano, éter dimetílico, clorofluorocarbono 12,
hidrofluorocarbono 134a, hidrofluorocarbono 227,
HCFC-22, HCFC-123 y
HCFC-124 e hidrofluoroalcanos como por ejemplo
HFA-125 (pentafluoroetano, HFA-152
(difluoroetano).
Después del aislamiento se pueden lavar y secar
las partículas, por ejemplo para remover el tensioactivo y el
disolvente residuales. El líquido de lavado se debería seleccionar
de este modo para disolver el tensioactivo residual y/o el
disolvente pero no las partículas activas. Se puede necesitar más de
una etapa de lavado.
La invención también proporciona un método para
preparar partículas activas que comprenden una sustancia activa,
método que comprende las etapas de:
a) proporcionar una emulsión que comprende una
solución de la sustancia activa; y
b) inducir la formación de partículas sólidas que
comprenden la sustancia activa.
La invención proporciona además una composición
que comprende partículas activas que están compuestas de una
sustancia activa, pudiendo obtenerse la composición por cualquiera
de los métodos según la invención descritos anteriormente.
La sustancia activa está presente en las
partículas como un material sólido y preferentemente está presente
en forma de cristales que consisten prácticamente en la sustancia
activa. Estos cristales pueden estar presentes en combinación con
una fracción amorfa, es decir no cristalina de la sustancia activa.
La sustancia activa puede estar presente como una mezcla íntima,
sólida con otros materiales, como por ejemplo excipientes. Las
partículas activas aisladas de la emulsión pueden también
comprender algún tensioactivo residual. Si se desea, por ejemplo,
cuando el tensioactivo no sea farmacéuticamente aceptable, las
partículas se pueden lavar para eliminar este tensioactivo.
Debe entenderse que cuando el contexto lo
requiera, por ejemplo cuando se refiere a distribuciones de tamaño
de partícula el término "partículas" tal como se utiliza en la
presente memoria debería ser tomado para referirse a una colección
de un número grande de partículas tales como en un polvo o una
suspensión.
Es sabido que las partículas finas preparadas por
micronización (molienda) o por secado por pulverización tienen un
componente amorfo, esto es no cristalino. El componente amorfo está
asociado a un incremento en la energía libre superficial que a su
vez está asociado a características de escasa manipulación y, cuando
las partículas se utilizan en polvos para inhalación, a
aerosolización escasa.
Las partículas según la invención pueden tener un
grado mayor de cristalinidad que las partículas preparadas por
micronización o por secado por atomización, especialmente en la
zona de la superficie. Las partículas, por lo tanto, pueden tener
una energía libre superficial reducida que conducirá a
características de manipulación mejoradas. La energía libre
superficial se puede medir por microcalorimetría, sorción dinámica
de vapor o cromatografía de gases inversa.
Las partículas activas pueden consistir
sustancialmente en cristales aislados. Las partículas activas
pueden consistir en agregados de cristales. Esos cristales se
habrán desarrollado conjuntamente durante la formación de la
partícula y el agregado, por consiguiente, será mecánicamente
estable.
Preferentemente, las partículas activas tienen
una baja polidispersión, especialmente en comparación con la
polidispersión de las partículas formadas por los métodos conocidos
de cristalización rápida/precipitación.
Una propiedad relacionada con la distribución del
tamaño de partícula de una colección de partículas que está bien
demostrada en las ciencias farmacéuticas (véase, por ejemplo,
Staniforth J. N. (1988), Pharmaceutics The Science of Dosage
Form Design, Ed. Aulton, M.E., Churchill Livingstone,
ISBN:0443036438) es la kurtosis y el criterio de utilizar la
kurtosis para describir una distribución de tamaño de
partícula.
La simetría de una distribución está basada en
una comparación de la altura o espesor de las colas de la curva de
distribución y la "kurtosis" de los picos con los de una
distribución normal. Las curvas con picos "agudos", con cola
"gruesa" se describen como leptokúrticas mientras que las
curvas con picos "romos", con colas "delgadas" son
platikúrticas y la distribución normal es mesokúrtica.
El coeficiente normalizado de kurtosis, (definido
en la fórmula (2) presentado a continuación) tiene un valor de 0
para una distribución normal mesokúrtica, un valor negativo para
las curvas que presentan valores platikúrticos y positivos para
distribuciones de tamaño leptokúrticas.
Para datos univariados, la fórmula para la
kurtosis (K) es:
k = \frac{n\sum (x - \mu)
^{4}}{(n - 1)
\sigma^{4}}
n = número de
puntos
x = tamaño de partícula
\mu = tamaño medio de partícula
\sigma = desviación estándar
La kurtosis de una distribución normal
mesokurtósica estándar es tres. Por consiguiente, la fórmula se
puede normalizar como se presenta a continuación de modo que una
distribución mesokurtósica tenga un valor de cero.
Kurtosis normalizada =
\frac{n\sum (x - \mu) ^{4}}{(n - 1) \sigma^{4}} -
3
Los valores positivos de kurtosis normalizada son
indicativos de una distribución (leptokúrtica) en pico mientras que
los valores negativos de kurtosis normalizada son indicativos de
una distribución (platikúrtica) plana.
Por lo tanto la kurtosis negativa normalizada
representa una distribución relativamente plana (es decir, una
distribución amplia del tamaño de partícula) y la kurtosis positiva
normalizada es indicativa de una distribución de tamaño
estrecho.
La kurtosis normalizada está definida en la
fórmula (2) anterior y se puede derivar de una distribución dada
del tamaño de partícula utilizando cualquiera de los numerosos
paquetes de programas informáticos estadísticos ampliamente
disponibles, por ejemplo, Microsoft Excel.
Un gran número de puntos de datos se necesita
para proporcionar un análisis detallado de la kurtosis de una
distribución de tamaño de partícula. De hecho un valor de kurtosis
verdadero requeriría el tamaño exacto de cada partícula en una
distribución. Sin embargo se ha descubierto que realizando una
medición de kurtosis normalizada de los valores en las clases de un
dispositivo comercial de dimensionamiento de partículas puede dar
una buena medida del grado de polidispersión del tamaño de
partícula en una muestra.
Utilizando el Malvern Matersizer 2000 se ha
examinado el tamaño de partícula por el volumen de una gama de
materiales. El Mastersizer 2000 utiliza una escala
log-normal para la descripción de los tamaños de
partícula. Se ha examinado estadísticamente a continuación los
datos para determinar la kurtosis normalizada copiando los datos de
tamaño de partícula en Microsoft Excel y realizando la función
"KURT" según el método dado en el Ejemplo 1. Los valores de
kurtosis para estos materiales se dan en la Tabla 1 junto con los
diámetros medianos del volumen. Una distribución normal mesokúrtica
tiene un valor de kurtosis normalizada de cero.
Denominación de la muestra | Breve descripción | d (0,5) | Kurtosis normalizada |
Paracetamol | Paracetamol Sigma | 19 | -0,43 |
Paracetamol | según Ejemplo 1 | 21 | 6,93 |
Paracetamol | Sigma molido | 12 | -1,10 |
GattephenT250 | Paracetamol fraccionado | 368 | 12,75 |
Paracetamol con sabor enmascarado | Paracetamol con sabor enmascarado | 210 | 4,05 |
Gattaphen fino | Paracetamol con sabor enmascarado | 216 | 7,32 |
Microcaps | Paracetamol con sabor enmascarado | 414 | 11,05 |
Bolitas de látex de 300 nm | Esferas de un solo tamaño | 0,304 | 61,03 |
Látex de 0,99 \mum | Esferas de un solo tamaño | 1,014 | 60,74 |
Látex de 8,9 \mum | Esferas de un solo tamaño | 8,802 | 50,53 |
Se ha descubierto que las distribuciones de
tamaño para materiales farmacéuticos que tiene un tamaño de
partícula relativamente grande son, con frecuencia, positivas. Por
ejemplo un tipo de paracetamol con sabor enmascarado presentó una
kurtosis normalizada de 3,8, otro presentó uno de 4,1. Sin embargo
estos materiales tenían diámetros medianos del volumen de 190 y 200
\mum, respectivamente. Cuando las partículas más pequeñas de
paracetamol se examinaron parecía que el control de la distribución
del tamaño de partícula era difícil de conseguir. Una calidad
comercial de paracetamol (con un tamaño de partícula mediano del
volumen de 19\mum) presentó una kurtosis normalizada de -0,43, lo
que indica la presencia tanto de partículas muy finas como
relativamente grandes. Sería de esperar que éstas produjeran
problemas de disolución debido a que las partículas finas, en
general, se disolverán más rápidamente que las partículas mayores
del mismo material debido a su mayor relación área superficial a
volumen y así el período desde la disolución de las partículas más
finas hasta la disolución final de las partículas mayores será
relativamente prolongado. Se debe apreciar por consiguiente que un
polvo que tiene una distribución de tamaño estrecha se disuelva
durante un período de tiempo que es relativamente corto y bien
definido en comparación con un polvo del mismo material que tiene
una distribución de tamaño mayor. Un intento para reducir el número
de las partículas mayores moliendo en un mortero con la mano de
mortero redujo el diámetro mediano del volumen (a 12\mum) pero se
observó que la kurtosis normalizada entonces era -1,1. Esto indica
que la molienda había producido una distribución más amplia de los
tamaños de partícula.
En cambio, el material de paracetamol según la
invención tenía una kurtosis normalizada de 6,9 con un tamaño de
partícula mediano del volumen de 12 \mum. Este material debería
presentar características de disolución más predecibles.
Las partículas casi verdaderamente de un solo
tamaño se miden en el Mastersizer presentando una kurtosis
normalizada de 50 o más.
La invención proporciona asimismo una composición
que comprende partículas activas que contienen una sustancia activa
y que tiene un diámetro mediano menor de 100 \mum y que presentan
una kurtosis normalizada de al menos 5. Preferentemente, las
partículas tienen una kurtosis normalizada de al menos 6, más
preferentemente 8 y en especial preferentemente 10 y preferentemente
20.
Preferentemente, las partículas activas tienen un
diámetro mediano de la masa de no más de 100 \mum. Las partículas
activas pueden tener un diámetro mediano de la masa de más de 50
\mum, por ejemplo, en el intervalo de 50 a 1 \mum que sería
adecuado para preparar comprimidos. Cuando las partículas activas se
destinan a inhalación, presentarán preferentemente un diámetro
aerodinámico mediano de la masa menor de 10 \mum, más
preferentemente menos de 5 \mum. Para algunas aplicaciones, se
deseará que las partículas activas tengan un diámetro de
aproximadamente 1 \mum o menos. Preferentemente, las partículas
tendrán un diámetro mediano de la masa de más de 0,01 \mum.
Preferentemente las partículas activas tienen un
índice de Carr menor de 30, de forma ventajosa menor de 20, en
especial de forma ventajosa menor de 15 y más preferentemente menor
de 10.
La composición puede ser una emulsión en la que
están en suspensión las partículas activas. La composición puede
ser un polvo seco que se compone esencialmente las partículas
activas.
La composición que comprende las partículas
activas se puede utilizar en cualquier forma de administración de
fármacos que utilice partículas pequeñas de fármaco.
Las partículas activas pueden ser adecuadas para
su utilización en un inhalador, que puede ser un inhalador con
dosímetro o un inhalador de polvo seco y la invención proporciona
un inhalador que contiene partículas activas según se describió
anteriormente. Las partículas activas aisladas se pueden utilizar
directamente como polvo para su utilización en un inhalador de polvo
seco. Opcionalmente, pueden estar incluidos en cantidades menores
otros materiales, como por ejemplo excipientes, modificadores de
sabor y materiales aditivos para facilitar la formulación de un
aerosol en la activación de un inhalador. Las formulaciones
adecuadas, que contienen una proporción mayor de partículas activas
y dicho material aditivo están descritas en el documento WO97/03649.
Otro tipo de formulación de polvo seco comprende una proporción
mayor de partículas transportadoras. Las partículas transportadoras
son con frecuencia partículas grandes, mayores de 90 \mum de
diámetro para proporcionar buenas propiedades de fluidez al polvo y
contienen un material farmacéuticamente inerte, como por ejemplo un
azúcar cristalino, por ejemplo lactosa. Esas formulaciones pueden
comprender asimismo materiales adicionales, como por ejemplo
modificadores de sabor y materiales aditivos para favorecer la
liberación de las partículas activas de las superficies de las
partículas transportadoras en la actuación del inhalador. Las
formulaciones de polvo seco que comprenden partículas
transportadoras y dichos materiales aditivos están descritas en el
documento WO96/23485. Por otra parte, las partículas activas pueden
estar incluidas en un propelente basado en la formulación para su
utilización en un inhalador con dosímetro presurizado (pMDI).
En general, el experto estará enterado de las
formulaciones adecuadas para la inhalación y será capaz de incluir
las partículas activas de la invención en dichas formulaciones sin
dificultad.
Las partículas activas pueden ser adecuadas para
su utilización en un dispositivo de inyección sin aguja.
Las partículas activas pueden adecuadas para su
utilización en la preparación de un medicamento para la ingestión
oral, como por ejemplo un comprimido.
Las partículas activas pueden ser adecuadas para
su utilización en una cápsula de gelatina dura. Las partículas
activas pueden ser adecuadas para utilización en una cápsula de
gelatina blanda.
Los comprimidos se preparan por compresión de una
mezcla de la sustancia o sustancias farmacéuticamente activas con
uno o más componentes. Estos otros componentes pueden incluir, por
ejemplo, vehículos, aglutinantes, lubricantes y otros excipiente o
aditivos. La invención proporciona un comprimido que comprende
partículas activas según la invención. Otra forma común de
medicamento para ingestión oral es la cápsulas, que pueden ser de
tipo duro o blando, tienen una carcasa que puede estar compuesta,
por ejemplo, de hidroxipropilmetil-celulosa o
gelatina. Las cápsulas pueden estar rellenas de gránulos, un polvo
o líquido que contiene la(s) sustancia(s)
activa(s). La invención proporciona asimismo una cápsula que
comprende partículas activas según la invención.
La administración de un medicamento por ingestión
oral presenta las ventajas de que la administración no es agresiva
y de que la cantidad del fármaco administrado puede ser controlada
exactamente de forma relativa. Cuando la sustancia activa es de
baja solubilidad en las condiciones que se tienen en el tubo
digestivo, sin embargo, la disolución total puede que no tenga lugar
durante el paso de la sustancia activa a través del tubo digestivo
(aproximadamente 48 horas) con el resultado de que solamente una
proporción de la cantidad administrada de la sustancia activa
llegará a estar totalmente disponible para la absorción en el
cuerpo. Esto representa un residual de sustancia activa, que es con
frecuencia cara, pero de forma más importante crea incertidumbre
sobre la cantidad exacta de compuesto activo absorbido por el
paciente. Además, la cantidad baja de absorción en el cuerpo puede
retrasar de forma indeseable el efecto terapéutico del compuesto
activo. Se cree que las partículas activas según la invención
tendrán características de disolución predecibles.
Las partículas activas pueden ser adecuadas para
su utilización en un dispositivo de administración oral del
polvo.
Se describen a continuación a título de ejemplo
las formas de realización de la invención con referencia a los
dibujos adjuntos de los cuales:
Figura 1 presenta un dispositivo para preparar la
composición según la invención;
Figura 2 presenta la distribución del tamaño de
partícula de una muestra de partículas activas según la invención
comparada con una muestra de partículas disponibles en el comercio
del mismo material;
Figura 3 presenta las partículas de paracetamol
obtenidas en el Ejemplo 1; y
Figura 4 presenta las partículas de la Figura 3 a
mayor ampliación.
Se preparó una emulsión de la siguiente
composición utilizando el dispositivo mostrado en la Fig. 1.
Fase aceitosa | |
Aceite de soja | 36,6% en peso |
Monooleato de sorbitán | 5,3% en peso |
Aceite de ricino hidrogenado con poli(oxietileno) | 1,1% en peso |
Fase acuosa | |
Agua desionizada (Milli-Q) | 55,3% en peso |
Paracetamol (Sigma) | 1,7% en peso |
El dispositivo mostrado en la Fig. 1 comprende un
recipiente superior de 500 cm^{3} de volumen para contener la
fase dispersa. El recipiente superior (1) tiene una camisa (2) de
agua controlada por temperatura, una tapa (3) con una boca central
para el eje del agitador (4) y una boca (5) para la adición del
material. En el fondo del recipiente superior (1) está la salida (6)
sobre la que se fija una longitud de tubería de PVC (7) que tiene
un cierre (8) para actuar como control de flujo.
Fijado debajo de la salida (6) hay un recipiente
inferior (9) para contener la fase continua inicialmente y la
emulsión cuando se forme. El recipiente inferior (9) tiene asimismo
una camisa (10) de agua. El homogeneizador (11) está dispuesto para
agitar el contenido del recipiente inferior (9).
Se colocó el agua en el recipiente superior (1) y
se calentó a 70ºC. Se añadió a continuación el paracetamol al agua
a través del cuello pequeño en la tapa del recipiente superior y se
agitó la solución hasta que se disolvió todo el paracetamol. Se
añadió la fase aceitosa al recipiente inferior (9) y se calentó a
70ºC. Se arrancó el homogeneizador (11) a 16.000 rpm y se liberó el
cierre (8) en la tubería de PVC (7) para permitir un goteo lento de
la fase acuosa en el aceite. Se liberó gradualmente el cierre
durante un período de forma que se aumentó el caudal a medida que
comenzó a formarse la emulsión. Una vez que se había añadido toda
la fase acuosa se aumentó la velocidad de homogenización hasta un
máximo de 24.000 rpm durante unos pocos minutos. Se enfrió a
continuación la emulsión a un ritmo de 20ºC por hora, a baja
velocidad de homogeneización. Se aislaron las partículas filtrando
la emulsión al vacío y se lavaron con un poco de agua fría. Se midió
la distribución del tamaño de partícula de las partículas con un
Malvern Mastersizer por el método siguiente:
- (i)
- Se pusieron en suspensión las partículas activas (utilizando agitación y tratamiento con ultrasonidos) en ciclohexano con lecitina al 0,1%. Se utilizaron partículas activas suficientes para asegurar la oscuridad necesaria;
- (ii)
- Se colocó la suspensión en la célula húmeda del Malvern Mastersizer 2000 y se midió la distribución del tamaño de partícula utilizando un sistema de lentes apropiado;
- (iii)
- Se analizaron los resultados utilizando el programa informático del propietario del Mastersizer 2000 para producir la distribución de tamaño dada en la Tabla 2.
- (iv)
- Se analizaron los resultados presentados en la Tabla 2 utilizando la función KURT de Microsoft Excel que dio un valor de kurtosis normalizada de 6,93.
La distribución de tamaño se presenta en la Fig.
2 como línea 12 junto con la distribución de tamaño de partícula de
una muestra de paracetamol disponible en el comercio (Sigma)
utilizada como material de partida (línea 13). Se puede observar
que las partículas según la invención tienen una polidispersión muy
reducida en comparación con el material de partida.
En las Figuras 3 y 4 se presentan
fotomicrografías de partículas aisladas de paracetamol realizadas
según el método anterior.
Se preparan partículas de una macromolécula
biológica, albúmina de suero bovino (Peso molecular = 67.000) por
el siguiente método.
Se utilizan los materiales siguientes:
1) Una solución acuosa tamponada de albúmina de
suero bovino (BSA), preparada disolviendo 60 mg/cm^{3} de BSA en
un tampón de acetato de sodio 50 mM a un pH de 5,0.
2) Una solución saturada de la sustancia
precipitante - sulfato de amonio, preparada en un tampón acuoso de
acetato de sodio 50 mM a un pH de 5,0.
3) Un miristato de isopropilo aceitoso.
4) Un tensioactivo, sal sódica de dioctil
sulfosuccinato.
Se utiliza agua desionizada en la preparación de
todas las soluciones acuosas.
Se preparan dos microemulsiones por separado a la
temperatura ambiente en viales de 30 cm^{3}. Para cada
microemulsión, se combinan 5 g del tensioactivo y 10 g de aceite y
se agitan rápidamente. Para la preparación de cada microemulsión de
agua en aceite, se añaden gota a gota volúmenes iguales de la
solución acuosa de BSA y de solución de sulfato de amonio a las
mezclas de tensioactivo y aceite agitadas rápidamente.
Se selecciona la cantidad de soluciones acuosas
mezcladas en cada microemulsión para obtener la relación molar
deseada de agua a tensioactivos, R = [agua/tensioactivo] por
ejemplo R = 25. El radio del grupo de agua dispersante en la fase
aceitosa continua se puede cambiar variando R. R preferentemente
está comprendida en el intervalo de 20 a 56.
Después de la formación de dos microemulsiones,
se mezclan rápidamente en un vial de 100 ml las dos microemulsiones
de agua en aceite. Debido al proceso de intercambio que tiene lugar
posteriormente entre las gotitas (descrito a continuación), la
mezcla de las microemulsiones produce cristalitos de tamaño
controlado de albúmina de suero bovino por precipitación de la
proteína dentro de las gotitas de agua.
Es posible controlar la forma del cristal y la
forma y el tamaño de las partículas de proteína variando la
concentración de la solución de sulfato de amonio. Asimismo, para
las proteínas con una solubilidad en función de la temperatura, se
puede controlar la temperatura de los viales para combinar la
precipitación con la cristalización de la proteína. Por ejemplo, si
la temperatura de la microemulsión mezclada se mantiene entre 8 y
17ºC se forman aglomerados esféricos, mientras que si la
temperatura se mantiene entre 18 y 37ºC no se forman cristales
esféricos. Se aislan las partículas por filtración. Se reduce a
continuación la concentración de tensioactivo lavando las
partículas en un exceso de solución de sulfato amónico.
Como la precipitación en una microemulsión de
agua en aceite está confinada dentro de las gotitas de agua
dispersada, una etapa necesaria anterior a la precipitación es la
transferencia de los reactivos dentro de la misma gotita. La
disponibilidad con la que este proceso tiene lugar en cualquier
sistema dado se determina mediante velocidad de intercambio
intermicelar constante, k_{ax} y la colisión de la gotita
controlada por difusión, k_{dif}. Estas velocidades de
intercambio y difusión son función de cada particular sistema de
emulsión agua en aceite y se puede controlar variando la
temperatura, la naturaleza y/o la cantidad de tensioactivos y
añadiendo sustancias aditivas.
Este ejemplo ilustra la utilización de una
técnica de cristalización por emulsión, que utiliza la dependencia
de la temperatura - solubilidad del paracetamol para cristalizar
las partículas/cristales de paracetamol que tienen una baja
polidispersión.
Se utilizan las siguientes fases líquidas:
1. Una solución saturada de paracetamol,
preparada disolviendo 65 g de paracetamol en 100 g de agua
desionizada a 70ºC. Cuando está saturada, se filtra la solución en
el depósito. Para impedir cualquier precipitación/cristalización no
deseada, se mantiene la solución a \sim70ºC que son unos pocos
grados por encima del punto de saturación de solución.
2. Una fase aceitosa que contiene aceite de soja
y derivado de aceite de ricino con tensioactivos - polioxietileno y
monooleato de sorbitán. Se mezclan 41 g de aceite de soja, 1,5 g de
derivado de aceite de ricino con polioxietileno y 7,5 g de
monooleato de sorbitán en un recipiente encamisado controlado por
la temperatura y se agita fuertemente a 70ºC.
Se añade gota a gota 150 g de la solución
saturada de paracetamol, a través de un tubo capilar a una
velocidad de flujo controlada en el aceite agitado. En el momento
de la formación de la emulsión, bajo intensa agitación, se produce
la cristalización de paracetamol dentro de las gotitas de agua
reduciendo la temperatura de la emulsión. El control de la
cristalización se puede conseguir tanto variando la temperatura de
la gota entre las temperaturas saturada y de cristalización, como
utilizando un gradiente de temperatura predeterminada en el
recipiente de cristalización controlando de este modo la nucleación
y posterior crecimiento de las partículas/cristales de
paracetamol.
Se selecciona la cantidad de solución de
paracetamol mezclada en la emulsión para obtener la relación molar
deseada de agua a tensioactivos, R = [agua] / [tensioactivo], por
ejemplo, R = 25. El radio del grupo de agua dispersante esto es, el
radio de las gotitas, se puede cambiar variando R. Preferentemente,
R está comprendida en el intervalo de 25 a 56.
Se separan los cristales de paracetamol de la
emulsión por filtración al vacío y se lavan con un disolvente
adecuado. Por otra parte, los componentes volátiles de la emulsión
se pueden eliminar por destilación.
Este ejemplo ilustra la utilización de una
emulsión de aceite en agua de la siguiente composición:
Aceite de ricino (saturado con dipropionato de Beclometasona) | 15% en peso |
Monooleato de sorbitán | 4,25 en peso |
Monooleato de polioxietileno-(20)-sorbitán | 0,75% en peso |
Agua | 80% en peso |
Se disuelven los tensioactivos (monooleato de
sorbitán y polioxiotileno-(20)-monooleato de
sorbitán en aceite de ricino/dipropionato de Beclometasona a 70ºC.
Se calienta el agua a 70ºC y se añade la mezcla de aceite de
ricino/tensioactivo en agitación a aproximadamente 700 rpm. Se
homogeiniza la emulsión 1 minuto utilizando una mezcla con alto
cizallamiento y a continuación se enfría a temperatura ambiente
bajo agitación continua.
La formación de partículas solidas de
dipropionato de Beclometasona se puede producir bien añadiendo una
sustancia precipitante soluble en agua o bien reduciendo la
temperatura o cambiando el pH.
Este ejemplo ilustra la utilización de una
emulsión exenta de tensioactivo con la siguiente composición:
Aceite de soja (saturado con propionato de fluticasona) | 20% en peso |
Agua | 75% en peso |
Poli(ácido acrílico) | 5% en peso |
El aceite de soja y el agua se calientan por
separado a 75ºC y se combinan bajo agitación a 700 rpm. Se
homogeiniza la emulsión con un mezclador de alto cizallamiento
durante 1 minuto y a continuación se dispersa el poli(ácido
acrílico) en la emulsión con agitación.
Este ejemplo ilustra la utilización de una
emulsión múltiple, específicamente una emulsión de agua en aceite
en agua. En una primera etapa se prepara una emulsión primaria con
la composición siguiente.
A | Monoesterato de glicerio | 3% |
Monooleato de sorbitán | 3% | |
Aceite de soja | 29% | |
B | Agua (saturada con terbutalina o ipratropio) | 61% |
NaCl | 4% |
Se mezclan el aceite de soja y los tensioactivos
conjuntamente para formar una mezcla A que se calienta a 75ºC. Se
disuelve el cloruro de sodio en el agua para dar la solución B que
se calienta también a 75ºC. Se añade la solución B a una mezcla A
mientras se agita a 700 rpm. Se homogeiniza la emulsión primaria
resultante en un mezclador de alto cizallamiento durante 1 minuto y
se mantiene a 75ºC mientras se agita a 500 rpm.
Se prepara a continuación una emulsión múltiple
con la composición siguiente.
C | Emulsión primaria | 60% |
D | Poloxámero (copolímero de bloque POE/POP) | 2% |
Agua | 15% | |
E | NaCl | 2% |
F | Agua | 20% |
Poli(ácido acrílico) | 0,2% |
Se disuelve el polaxómero en agua a 5ºC para
preparar la solución D que se mantiene a 5ºC. Se añaden a
continuación el cloruro de sodio (E) y la emulsión primaria a la
solución D mientras se agita a 700 rpm para formar una emulsión. A
medida que se enfría la emulsión primaria en contacto con la
solución D, tiene lugar la cristalización de la terbutalina o del
ipratropio. Se prepara a continuación la solución F añadiendo el
poli(ácido acrílico) en agua hasta que se forma un gel homogéneo.
Se añade F a continuación a la emulsión en fracciones pequeñas
mientras se agita a 400 rpm. Se continúa la agitación a 300 rpm
hasta que F se dispersa completamente.
Durante la formación de las partículas sólidas el
aceite puede actuar como una membrana semipermeable y controlar la
cantidad de difusión entre las gotitas de agua y la fase
continua.
También es posible utilizar una sustancia activa
soluble en aceite que se disolverá en el aceite de soja. En este
caso, se puede producir la cristalización desde el interior o desde
el exterior de la gotita de aceite.
Se prepara un polvo seco para inhalación de la
forma siguiente.
Se tamizó lactosa (Meggle EP D30) con tamices
moleculares que tienen mallas de 90 \mum y 125 \mum para aislar
partículas que tienen un diámetro comprendido en intervalo de 90 a
125 \mum.
Se añaden 4 g de leucina (que tiene 95% en peso
de partículas con un diámetro menor de 150 \mum) a 126 g de las
partículas del vehículo de lactosa tamizadas y mezcladas
conjuntamente en un mezclador Turbula durante 15 minutos. Se mezclan
29,86 g de mezcla de lactosa y leucina con 0,32 g de partículas
activas según la invención, por ejemplo, partículas de dipropionato
de beclometasona en un mortero de vidrio. Cada cápsula se rellena a
continuación con 25 mg del polvo y se prenden a continuación en un
inhalador (Glaxo) de polvo seco Rotahaler. La fracción respirable
de la dosis de partículas activas se puede medir utilizando un
impactador de doble etapa tal como se describe en el documento
WO96/23485.
Claims (26)
1. Un procedimiento para preparar una composición
que comprende partículas activas que contienen una sustancia activa,
método que comprende las etapas de:
a) proporcionar una emulsión que tiene una fase
dispersa que comprende una solución de la sustancia activa en un
disolvente; y
b) inducir la formación, en la emulsión, de
partículas sólidas que comprenden la sustancia activa, formando de
este modo una emulsión que comprende las partículas activas
sólidas.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que
la fase dispersa está en forma de gotitas que tienen un diámetro
medio de las gotitas de al menos 1 \mum.
3. Un método según la reivindicación 1, que
incluye las etapas de:
combinar la sustancia activa con el disolvente
para formar la solución y, a continuación,
combinar la solución con la fase continua para
formar la emulsión.
4. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la emulsión comprende uno o más
tensioactivos y/o el disolvente es prácticamente insoluble en la
fase continua.
5. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que la fase dispersa o la continua es
una fase acuosa.
6. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que la etapa de inducir la formación,
en la emulsión, de partículas sólidas implica cambiar la
temperatura de la emulsión.
7. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que la etapa de inducir la formación
en la emulsión, de partículas sólidas implica la adición de una
sustancia precipitante.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el
que la sustancia precipitante es una sustancia que se combinará con
la sustancia activa para formar un producto insoluble que comprende
la sustancia activa y/o es un líquido que es miscible con el
disolvente, pero que no es un disolvente de la sustancia activa.
9. Un método según la reivindicación 7, en el que
la adición de la sustancia precipitante produce un cambio en el pH
de la emulsión.
10. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, en el que la etapa de inducir la formación
de partículas sólidas en la emulsión implica la adición de una
segunda emulsión, comprendiendo la fase dispersa de la segunda
emulsión el material precipitante.
11. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, en el que después de la formación de
partículas sólidas en la emulsión, las partículas sólidas
experimentan la maduración de Ostwald.
12. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que la composición es una emulsión
que comprende las partículas activas.
13. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, que comprende una etapa en la que las
partículas sólidas están aisladas para proporcionar una composición
de polvo seco.
14. Un método según la reivindicación 13, que
implica la adición de un floculante y/o filtración.
15. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 14, en el que se lavan las partículas
sólidas.
16. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 15, que es sustancialmente un proceso
continuo.
17. Una composición que comprende partículas
activas que contienen una sustancia activa, composición que se puede
obtener por el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
16.
18. Una composición que comprende partículas
activas que contienen una sustancia activa y que tienen un diámetro
mediano menor de 100 \mum, una kurtosis normalizada de al menos 5
ó 6 y, opcionalmente, un diámetro mediano de no más de 50
\mum.
19. Una composición según la reivindicación 17 ó
18, que comprende partículas activas que constan esencialmente de la
sustancia activa.
20. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 19, que comprende partículas activas que
presentan un alto grado de cristalinidad y, opcionalmente, un grado
mayor de cristalinidad en la zona de la superficie.
21. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 20, que comprende partículas activas que
constan sustancialmente de cristales aislados, o que constan de
agregados de cristales.
22. Una composición que comprende partículas
activas según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, que
tienen un diámetro medio menor de 1 \mum.
23. Una composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 22, que es una emulsión, o que está compuesta
por partículas activas aisladas.
24. Una composición según la reivindicación 18,
que se puede obtener por un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 16.
25. Una composición según la reivindicación 23,
que está compuesta por partículas activas aisladas y es adecuada
para su utilización en un inhalador, en un dispositivo de inyección
transdérmica, en la preparación de un comprimido, en un dispositivo
para la administración oral de polvo y/o en una cápsula de
gelatina.
26. Un inhalador de polvo seco o un comprimido
que comprende una composición según la reivindicación 23.
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