ES2307482T3 - Dispersiones farmaceuticas solidas. - Google Patents
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Abstract
Una composición que comprende una dispersión sólida, secada por aspersión, en donde dicha dispersión comprende un medicamento que tiene una solubilidad acuosa de hasta 1 mg/ml a un pH de 1 hasta 8, y al menos un polímero, en donde: al menos 90% en peso de dicho medicamento en dicha dispersión es amorfo; dicho polímero es acetato-ftalato de celulosa, con una temperatura de transición vítrea de al menos 100ºC, medida a una humedad relativa de 50%; dicha dispersión es sustancialmente homogénea, de manera que tiene una única temperatura de transición vítrea; y dicha temperatura de transición vítrea de dicha dispersión es de al menos 50ºC, medida a una humedad relativa de 50%.
Description
Dispersiones farmacéuticas sólidas.
Los medicamentos con baja solubilidad a menudo
exhiben escasa biodisponibilidad o absorción irregular, en donde el
grado de irregularidad está afectado por factores tales como nivel
de dosis, estado de ayuno del paciente, y forma del medicamento. El
aumento de la biodisponibilidad de los medicamentos de baja
solubilidad ha sido objeto de numerosas investigaciones. El aumento
de la biodisponibilidad depende de mejorar la concentración del
medicamento en solución para optimizar la absorción.
Se sabe que las dispersiones amorfas sólidas,
que comprenden un medicamento con baja solubilidad en un polímero,
pueden aumentar la concentración máxima de un medicamento que se
disolverá en una solución acuosa en ensayos in vitro, o que
se disolverá en fluidos corporales tales como los que se encuentran
presentes en el tracto gastrointestinal (GI) en ensayos in
vivo, y, a su vez, potencian la biodisponibilidad del
medicamento. Se pueden preparar dispersiones sólidas de un
medicamento en una matriz tal como un polímero, formando, por
ejemplo, una solución homogénea o fundiendo el medicamento en el
material de la matriz, seguido de la solidificación de la mezcla
por enfriamiento o separación del disolvente. Estas dispersiones
sólidas de medicamentos cristalinos se conocen desde hace más de
dos décadas y, a menudo, exhiben una biodisponibilidad potenciada
cuando se administran por vía oral, en relación con composiciones
que comprenden un medicamento cristalino no disperso.
Un método para formar dispersiones sólidas
comprende el secado por aspersión del medicamento y polímero,
conjuntamente, para formar composiciones de medicamentos y
polímeros. Por ejemplo, Kai et al., 44 Chem. Pharm.
Bull. 568-571 (1996), han descrito
composiciones secadas por aspersión de medicamentos y polímeros;
también lo han hecho Takeuchi et al., 35 Chem. Pharm.
Bull. 3800-3806 (1987); Dangprasirt et
al., 21 Drug Development and Industrial Pharmacy:
2323-2337 (1995); Berde et al., Patente de
EE.UU. No. 5,700,485; Wan et al., 18 Drug Development and
Industrial Pharmacy 997-1011 (1992); y Akagi,
Patente de EE.UU. No. 5,723,269.
Kai et al. describen la formación de
sistemas sólidos de dispersión con un polímero entérico tal como
ftalato de hidroxipropil-metilcelulosa (HPMCP) o
carboximetil-etilcelulosa (CMEC), y con el polímero
no entérico hidroxipropil-metilcelulosa (HPMC),
mediante el secado por aspersión. Se afirma que el medicamento se
encuentra en estado amorfo. Kai et al. declaran que es bien
conocido que la cristalización de un medicamento en el interior de
una dispersión polímera puede producirse durante el almacenamiento
de la formulación de la dispersión sólida, dando como resultado un
descenso de la biodisponibilidad. Se informó de que la dispersión
fue estable durante dos meses bajo condiciones de almacenamiento en
seco, a temperatura elevada (60ºC) en envases de vidrio cerrados, lo
cual indica que el almacenamiento se llevó a cabo bajo condiciones
de sequedad.
Takeuchi et al. describen una dispersión
sólida amorfa de tolbutamida en los polímeros de recubrimiento
entérico EUDRAGIT® y HPMCP. Las dispersiones sólidas se prepararon
por secado por aspersión. Se declaró que el medicamento era
escasamente soluble en agua. Los autores afirman que el estado
amorfo del medicamento se conservó adecuadamente bajo condiciones
de sequedad. Sin embargo, los autores señalaron que la estabilidad
del estado amorfo del medicamento en la dispersión sólida fue
sensible al contenido de agua en el entorno o en la muestra.
Las Patentes de EE.UU. Nos. 4,343,789, 4,404,183
y 4,673,564 describen de forma idéntica una composición de
liberación sostenida del vasodilatador nicardipina, que comprende
una dispersión amorfa sólida del medicamento en celulosa
microcristalina, óxido de polietileno, polivinilpirrolidona, y los
polímeros celulósicos hidroxipropilcelulosa,
hidroxipropil-metilcelulosa, y ftalato de
hidroxipropil-metilcelulosa. Sin embargo, el método
preferido para formar la dispersión es por medio de una trituración
en molino de bolas, prolongada y de larga duración, y no hay
reconocimiento alguno de las propiedades de potenciación de la
concentración y de estabilización del medicamento de los
componentes celulósicos ionizables para formar la dispersión del
medicamento.
También se conoce la formación de dispersiones
sólidas que contienen polímeros a través de otros métodos tales
como molturación, molienda o evaporación del disolvente. Por
ejemplo, Nakamichi, Patente de EE.UU. No. 5,456,923, describe un
procedimiento para formar dispersiones sólidas usando una extrusora
de doble tornillo. Nakamichi confirma que las composiciones
resultantes son dispersiones sólidas, haciendo referencia a la
desaparición de los picos característicos de un medicamento
cristalino en el análisis de difracción de rayos X. Nakamichi no
analiza la estabilidad del medicamento en la dispersión.
Los procedimientos mecánicos tales como los
utilizados por Nakamichi, presentan diversos inconvenientes. En
primer lugar, el procedimiento mecánico no alcanza normalmente una
homogeneidad uniforme de la dispersión. Después de efectuar la
mezcla, aun cuando el medicamento pueda estar en estado amorfo, la
dispersión puede comprender, no obstante, zonas ricas en
medicamento con bajas concentraciones de polímero. En segundo lugar,
el procedimiento de mezcla mecánica puede degradar el medicamento.
Estos dos inconvenientes se encuentran interrelacionados, puesto
que para incrementar la homogeneidad de la dispersión, es necesario
prolongar el proceso de mezcla durante períodos más largos de
tiempo o bajo condiciones más estrictas de calor y presión. Con
frecuencia, períodos más largos de mezcla o condiciones más
estrictas tienen como consecuencia cantidades mayores de
medicamento degradado.
Yuasa et al., 42 Chem. Pharm.
Bull. 354-358 (1994) describen un método para
formar dispersiones sólidas que se utiliza para mejorar la
biodisponibilidad de medicamentos ligeramente hidrosolubles. El
polímero es hidroxipropilcelulosa (HPC). La dispersión de
HPC/medicamento se prepara por evaporación del disolvente que, a
continuación, se tritura y tamiza. Los autores informan de que el
medicamento se encuentra en estado amorfo en la dispersión
sólida.
Nakano et al., Patente de EE.UU. No.
5,340,591, describen dispersiones sólidas de un medicamento
escasamente soluble y polímeros celulósicos. La dispersión se forma
mezclando el medicamento y el polímero bajo calentamiento. Los
inventores afirman que el medicamento se encuentra en estado
amorfo.
Hasegawa et al., 33 Chem. Pharm.
Bull. 388-91 (1985) describen una dispersión
sólida preparada a partir del método de evaporación del disolvente,
usando el polímero HPMCP.
Hasegawa et al., 33 Chem. Pharm.
Bull. 3429-3435 (1985), describen dispersiones
sólidas de medicamentos en polímeros, que incluyen
acetato-ftalato de celulosa (CAP, en sus siglas en
inglés), preparadas por evaporación rotativa.
Sin embargo, por lo general no se han utilizado
dispersiones sólidas a nivel comercial para la administración de
medicamentos de baja solubilidad. Tal como lo reconocen Kai et
al., Takeuchi et al., y Ford, J. L., 61 Pharm. Acta.
Helv. 75 (1986), un problema que surge con las dispersiones de
medicamentos de baja solubilidad es que estas dispersiones son
susceptibles de experimentar variaciones durante el almacenamiento
y, por lo tanto, no son estables en el tiempo. Estabilidad, dentro
de este contexto, hace referencia a la estabilidad física, es
decir, la tendencia del medicamento presente en una dispersión
amorfa sólida de medicamento en polímero a separarse en regiones
ricas en medicamento, y/o a convertirse con el tiempo, al menos de
forma parcial, al estado cristalino. La mayor parte de los
medicamentos o formulaciones farmacéuticas se almacenan a
temperatura ambiente y a una humedad relativa (humedad atmosférica)
que, a menudo, puede ser mayor que 50%. Estas formulaciones de
medicamentos deberían tener una estabilidad física lo más alta
posible en un ambiente de este tipo. La estabilidad se debe
registrar al menos durante un mes pero, de manera ideal, se debería
registrar durante un período de tiempo de hasta dos años, con el
fin de proporcionar una biodisponibilidad inalterada; de lo
contrario, estas formulaciones medicamentosas requieren una
manipulación especial y la aplicación de restricciones acerca de su
prescripción y uso por parte del paciente.
Un problema importante con las dispersiones
sólidas actuales es que, mientras las dispersiones pueden exhibir
una biodisponibilidad potenciada del medicamento de baja solubilidad
si se administran poco después de su preparación, la
biodisponibilidad típicamente disminuye con el tiempo en un entorno
típico de almacenamiento. Estas dispersiones sólidas son, con
frecuencia, físicamente inestables, en el sentido de que el
medicamento presente en las dispersiones recupera su forma
cristalina con el almacenamiento, en especial a temperatura y
humedad elevadas. En consecuencia, la dispersión no se puede
utilizar para ofrecer una dosificación apropiada del medicamento,
porque la biodisponibilidad de éste varía con el tiempo.
Por este motivo, numerosos investigadores han
intentado mejorar la estabilidad de las dispersiones. Se ha
prestado amplia consideración a la idea de que la mejor forma de
obtener dispersiones estables sería usar un material de matriz en
el que el medicamento fuera altamente soluble, alcanzándose, de este
modo, una solución sólida termodinámicamente estable. Véanse, por
ejemplo, Chion et al., 58 J. Pharm. Sci. 1505 (1969);
Sjokuist et al., 79 International J. Pharmaceutics
120 (1992); Sheen et al., 118 International J. Pharm.
221 (1995); y Dordunoo et al. 17 Drug Dev. &
Indust. Pharm. 1685 (1991). Desgraciadamente, este método
también tiene varios inconvenientes. En primer lugar, resulta
difícil encontrar un polímero para cada medicamento de interés para
formar una solución sólida termodinámicamente estable. La
estabilidad termodinámica depende de interacciones entre el
medicamento y el polímero, las cuales, por lo general, no están bien
dilucidadas, y el número de polímeros aceptables para ser usados en
formas de dosificación oral es bastante limitado. En segundo lugar,
las dispersiones termodinámicamente estables de un medicamento y un
polímero sólo son posibles, típicamente, a una concentración baja
del medicamento en la dispersión. Esto exige la administración de
una alta cantidad de polímero con el medicamento, lo que hace a
menudo impracticable la administración con formas de dosificación
convencionales (tales como píldoras, comprimidos o cápsulas).
Por consiguiente lo que se pretende es una
composición que comprenda una dispersión de un medicamento de baja
solubilidad en un polímero que proporcione una biodisponibilidad
superior, junto con una estabilidad mejorada de la dispersión en
los entornos típicos de almacenamiento, especialmente en el caso de
dispersiones en las que el medicamento se encuentra presente en
concentraciones mayores que su valor de equilibrio.
\vskip1.000000\baselineskip
En un primer aspecto, la presente invención
proporciona una composición que comprende una dispersión sólida que
comprende un medicamento de baja solubilidad y al menos un polímero.
Al menos, una parte importante del medicamento en la dispersión
resultante es amorfa. La dispersión se prepara por un método de
secado por aspersión. El polímero es
acetato-ftalato de celulosa y tiene una temperatura
de transición vítrea de al menos 100ºC, medida a una humedad
relativa de 50%.
La expresión medicamento es convencional, e
indica un compuesto que posee propiedades beneficiosas,
profilácticas y/o terapéuticas cuando se administra a un animal, en
especial a un ser humano.
La dispersión, en sí misma, se distingue por una
temperatura de transición vítrea de al menos 50ºC, medida a una
humedad relativa de 50%.
En un aspecto adicional de la invención, la
composición incluye también un polímero que potencia la
concentración, que aumenta la concentración medida máxima del
medicamento cuando es expuesto a un ambiente de uso. El
acetato-ftalato de celulosa tiene una temperatura
de transición vítrea que es mayor que la temperatura de transición
vítrea del polímero que potencia la concentración, medida a una
humedad relativa de 50%.
La presente invención posee varias ventajas
sobre la técnica anterior. Una dispersión sólida de un medicamento
de baja solubilidad y un polímero puede aumentar la
biodisponibilidad del medicamento de baja solubilidad, al crear una
concentración potenciada del medicamento en un ambiente acuoso de
uso. La invención proporciona composiciones que son
sorprendentemente estables en entornos de almacenamiento típicos, en
comparación con otras dispersiones sólidas. En consecuencia, las
composiciones de la presente invención permiten utilizar
medicamentos de baja solubilidad que, de otra forma, no tendrían una
biodisponibilidad elevada al estar en forma cristalina, y
potencian, igualmente, la biodisponibilidad para reducir la
dosificación del medicamento. Adicionalmente, la invención
proporciona una biodisponibilidad superior del medicamento en un
ambiente acuoso de uso.
Las características anteriormente citadas, así
como otras propiedades y ventajas de la invención resultarán más
fácilmente comprensibles por medio de la siguiente descripción
detallada de la invención, tomada en conjunto con los dibujos
adjuntos.
Fig. 1 es un gráfico que muestra las
temperaturas de transición vítrea de varios polímeros, en función de
la humedad relativa.
Fig. 2 es un diagrama esquemático de un ejemplo
de dispositivo de secado por aspersión, que resulta útil en la
fabricación de dispersiones sólidas según la presente invención.
Fig. 3 es un gráfico de un trazado de
calorimetría diferencial de barrido del Ejemplo 1 a 0% de humedad
relativa, que muestra la temperatura de transición vítrea medida,
tal como se describe en el Ejemplo 15.
Un primer aspecto de la presente invención
proporciona una composición que comprende una dispersión sólida que
comprende un medicamento de baja solubilidad y al menos un polímero.
La dispersión sólida y el o los polímeros y medicamento(s)
adecuados se analizarán de forma más detallada a continuación.
Las dispersiones sólidas de la presente
invención comprenden un medicamento de baja solubilidad y al menos
un polímero.
El medicamento en la dispersión se encuentra
presente en estado amorfo y no cristalino. Por "amorfo" se
entiende simplemente que el medicamento se encuentra en estado no
cristalino. El medicamento en la dispersión es "casi
completamente amorfo", que significa que la cantidad de
medicamento en forma cristalina no es mayor que 10%, medido por la
difracción de rayos X del polvo o por calorimetría diferencial de
barrido ("DSC", en sus siglas en inglés), o cualquier otra
medición cuantitativa estándar.
En términos generales, una dispersión sólida no
es físicamente estable, y el medicamento amorfo presente en la
dispersión tiende a recristalizar con el tiempo. Esto es
especialmente cierto cuando la concentración del medicamento en el
polímero es mayor que su valor de equilibrio, o está sobresaturada.
Estas dispersiones pueden ser consideradas una solución sólida
sobresaturada. Las citadas soluciones sólidas sobresaturadas no son
termodinámicamente estables. Con el paso del tiempo, se cree que
estas dispersiones sólidas se separarán en una mezcla de dos o
múltiples fases, una fase enriquecida con el medicamento, y otra
enriquecida con el polímero. La fase rica en medicamento contiene
medicamento cristalino o amorfo, y la otra fase contiene, por lo
general, una solución sólida del medicamento y polímero, en donde
el medicamento se encuentra en una concentración menor (que en la
fase rica en medicamento), y puede estar en una concentración de
equilibrio, o próxima a la misma, en el polímero. El medicamento
presente en la fase rica en medicamento puede ser cristalino o
amorfo. Adicionalmente, con el paso del tiempo, el medicamento
amorfo presente en la fase rica en medicamento, que se ha separado
del polímero, puede tender también a la cristalización. La
separación de una fase rica en medicamento tiene, generalmente,
como consecuencia un descenso de la biodisponibilidad, porque la
biodisponibilidad de la forma amorfa o cristalina de un medicamento
de baja solubilidad es, habitualmente, mucho menor que su
biodisponibilidad en una dispersión de medicamento amorfo en
polímero. De esta forma, con el paso del tiempo, la
biodisponibilidad del medicamento en dispersiones sólidas tiende a
disminuir a medida que cantidades crecientes del medicamento se
separan en forma de medicamento amorfo o cristalino.
Sin embargo, se ha determinado que existe la
posibilidad de fabricar dispersiones que son físicamente estables
durante un período relativamente prolongado de tiempo, es decir,
durante varios meses o, incluso, años. Sorprendentemente, se ha
encontrado que la estabilidad de las dispersiones está relacionada
con la temperatura de transición vítrea ("T_{g}") de la
dispersión, y con el grado de homogeneidad de la dispersión. Tal
como se usa en este documento, la variación de "estabilidad"
hace referencia a la velocidad de la variación en el medicamento
desde un estado amorfo disperso a un estado en el que el medicamento
está presente en un estado amorfo o cristalino, rico en
medicamento, con el paso del tiempo de almacenamiento en un entorno
típico. Por lo general, una variación de este tipo reduce, a su
vez, la biodisponibilidad del medicamento cuando se administra a un
mamífero. En muchos casos, se ha encontrado que la velocidad de
variación del medicamento desde el estado amorfo disperso hasta el
estado cristalino en la dispersión disminuye con un incremento de la
T_{g} de la dispersión (por ejemplo, ha mejorado la estabilidad
de la dispersión). De este modo, se puede reducir la velocidad con
la que el medicamento amorfo cristaliza en la dispersión por medio
del aumento de la T_{g} de la dispersión. Se trata de un hallazgo
inesperado, puesto que el método convencional para estabilizar
dispersiones de medicamento y polímero ha sido el de encontrar
parejas de medicamento/polímero capaces de formar dispersiones
termodinámicamente estables.
De manera directamente contraria a los métodos
convencionales para intentar encontrar dispersiones
termodinámicamente estables, se ha determinado que es posible
fabricar dispersiones sólidas que tienen, básicamente, una
estabilidad cinética, aun cuando puedan no ser termodinámicamente
estables. Aunque no se pretende atenerse a ninguna teoría
particular, se cree que la T_{g} de un material amorfo está
relacionada con la movilidad de sus componentes constituyentes. Por
lo tanto, aumentar la T_{g} de una dispersión puede inhibir la
movilidad del medicamento en el interior de la dispersión. De esta
forma, al incrementar la T_{g} de la dispersión sólida, se puede
inhibir la movilidad del medicamento y, por consiguiente, su
capacidad para formar regiones relativamente puras, ya sean amorfas
o cristalinas. En los casos en que se forman regiones ricas en
medicamento amorfo, el medicamento presente en dichas regiones
cristaliza rápidamente con relación a su velocidad de cristalización
en la dispersión original. Además, mediante la creación inicial de
dispersiones sustancialmente homogéneas, es decir, dispersiones en
las que el medicamento no se encuentra presente en regiones ricas en
medicamento, éste tiende a estar estabilizado por el polímero, y no
está presente en regiones de medicamento relativamente puro, que
tienden a ser susceptibles a la cristalización.
Se considera que la presente invención es
aplicable también a dispersiones relativamente estables, ya sean
cinética o termodinámicamente estables, que, no obstante, contienen
medicamentos que, en un estado amorfo relativamente puro, serían
inestables por sí mismos. Es decir, la invención es aplicable a
medicamentos que, en su estado amorfo puro, tienden a ser
susceptibles a la cristalización. Mediante la elevación de la
T_{g} de la dispersión y la dispersión uniforme del medicamento
en los polímeros, de manera que la dispersión sea sustancialmente
homogénea, debería ser posible prevenir la formación de regiones de
medicamento amorfo relativamente puro y, de este modo, estabilizar
la dispersión de medicamento amorfo; de esta forma, la presente
invención es de utilidad en dispersiones tanto termodinámicamente
estables como en las que no lo son.
Para alcanzar una buena estabilidad, las
dispersiones de la presente invención deberían tener las siguientes
características. En primer lugar, se prefiere que la dispersión sea
sustancialmente homogénea, de modo que el medicamento amorfo se
encuentre disperso de la forma más homogénea posible en el polímero.
Tal como se usa en este documento, la expresión "sustancialmente
homogéneo" significa que el medicamento presente en regiones de
medicamento amorfo relativamente puro dentro de la dispersión sólida
es relativamente escaso, del orden de menos de 20% y,
preferiblemente, menor que 10%. Aun cuando la dispersión puede tener
algunas regiones ricas en medicamento, la propia dispersión tiene
una T_{g} única, que demuestra que la dispersión es
sustancialmente homogénea. Esto contrasta con una mezcla física de
partículas puras de medicamento amorfo y partículas puras de
polímero amorfo que, por lo general, exhiben dos T_{g}s
diferentes, una del medicamento y una correspondiente al
polímero.
En segundo lugar, la T_{g} de la dispersión
debe ser relativamente elevada. Dado que el agua se halla presente
en la mayoría de las condiciones prácticas de almacenamiento, la
dispersión sólida de medicamento debe ser estable incluso en
presencia de una humedad relativa (humedad relativa del orden de 50
a 70%). Los contenidos de polímero(s)
y de medicamento (% en peso de medicamento incorporado a la dispersión) se deben seleccionar de forma tal que la T_{g} de la dispersión resultante, en equilibrio con aire húmedo, con una humedad relativa ("RH", en sus siglas en inglés) de aproximadamente 50%, sea al menos de 50ºC. Tal como se usa en este documento, la humedad relativa se proporciona como la presión parcial de agua en la atmósfera de almacenamiento (típicamente, aire), dividida por la presión parcial de agua pura al 100% de los tiempos de temperatura de almacenamiento. Es necesario destacar aquí que la movilidad de un material varía de manera importante en función de la temperatura, en especial a temperaturas próximas a la T_{g} del material. (Véanse, por ejemplo, C. M. Roland y K. L. Ngal (104 J. Chem. Phys. 2967-2970 (1996)) y R. Bohmer, et al. (99 J. Chem. Phys. 4201-4209 (1992)) que analizan la "fragilidad" de los vidrios). La fragilidad es, esencialmente, una medición de la pendiente del logaritmo de tiempo medio de relajación de un material vítreo (tau) frente a la temperatura próxima a la T_{g} del vidrio. La fragilidad de vidrios del tipo que consideran los presentes inventores aquí puede ser suficientemente alta para que tau, que es aproximadamente proporcional a la movilidad, pueda aumentar desde 5 veces hasta 20 veces por cada incremento de 10ºC de temperatura. De esta forma, por ejemplo, para materiales vítreos a temperaturas inmediatamente menores a su T_{g}, la movilidad puede aumentar en 10 veces por cada elevación de la temperatura en 10ºK. De este modo, elevar la T_{g} de un material incluso en 5 o 10ºC puede incrementar sustancialmente la estabilidad del material.
y de medicamento (% en peso de medicamento incorporado a la dispersión) se deben seleccionar de forma tal que la T_{g} de la dispersión resultante, en equilibrio con aire húmedo, con una humedad relativa ("RH", en sus siglas en inglés) de aproximadamente 50%, sea al menos de 50ºC. Tal como se usa en este documento, la humedad relativa se proporciona como la presión parcial de agua en la atmósfera de almacenamiento (típicamente, aire), dividida por la presión parcial de agua pura al 100% de los tiempos de temperatura de almacenamiento. Es necesario destacar aquí que la movilidad de un material varía de manera importante en función de la temperatura, en especial a temperaturas próximas a la T_{g} del material. (Véanse, por ejemplo, C. M. Roland y K. L. Ngal (104 J. Chem. Phys. 2967-2970 (1996)) y R. Bohmer, et al. (99 J. Chem. Phys. 4201-4209 (1992)) que analizan la "fragilidad" de los vidrios). La fragilidad es, esencialmente, una medición de la pendiente del logaritmo de tiempo medio de relajación de un material vítreo (tau) frente a la temperatura próxima a la T_{g} del vidrio. La fragilidad de vidrios del tipo que consideran los presentes inventores aquí puede ser suficientemente alta para que tau, que es aproximadamente proporcional a la movilidad, pueda aumentar desde 5 veces hasta 20 veces por cada incremento de 10ºC de temperatura. De esta forma, por ejemplo, para materiales vítreos a temperaturas inmediatamente menores a su T_{g}, la movilidad puede aumentar en 10 veces por cada elevación de la temperatura en 10ºK. De este modo, elevar la T_{g} de un material incluso en 5 o 10ºC puede incrementar sustancialmente la estabilidad del material.
T_{g}, tal como se usa en este documento, es
la temperatura característica a la que un material vítreo, tras su
calentamiento gradual, experimenta una variación física
relativamente rápida (por ejemplo, 10 a 100 segundos) desde el
estado vítreo a un estado gomoso. La región de transición vítrea es,
por lo general, la región de temperatura en la que el tiempo de
relajación estructural de un material en estado vítreo se encuentra
dentro del intervalo de unos pocos segundos a decenas de minutos, de
manera que la relajación se puede medir durante un período adecuado
de tiempo. Específicamente, Moynihan, et al. (279 Ann.
N.Y. Acad. Sci. 15-35 (1976)) han establecido
que el tiempo de relajación medio (tau) ampliamente aceptado para un
material a esta T_{g} es de aproximadamente 100 segundos. Tal
como lo describen los presentes inventores más adelante, los
científicos han desarrollado diversas técnicas para medir la T_{g}
de un material vítreo, que son consistentes con esta definición. En
el caso de los polímeros, típicamente existen diversas variaciones
físicas que se producen con el calentamiento. Cada una de estas
variaciones corresponde a un aumento de la movilidad del polímero.
Estas transiciones se designan \alpha, \beta, \gamma, en donde
\alpha significa el episodio de temperatura máxima, \beta es el
siguiente más alto, y \gamma es el siguiente. T_{g}, tal como se
usa en este documento, se refiere a las transiciones \alpha. En
este intervalo de temperatura, se produce una variación discontinua
de varias propiedades importantes del material tales como calor
específico, módulo mecánico, índice de relajación, movilidad
molecular de largo alcance, y variación del volumen con la
temperatura.
Numerosos factores influyen sobre la T_{g} de
un polímero, los más importantes de los cuales son la estructura
química y el peso molecular. En general, los materiales orgánicos
que exhiben alguna combinación de niveles altos de enlaces de
hidrógeno, interacciones polares e interacciones de
n-electrones, estructuras polímeras rígidas, y
pesos moleculares altos dan lugar a valores más elevados de
T_{g}.
La T_{g} de un material amorfo tal como un
polímero, un medicamento o una dispersión, se puede medir por
diversas técnicas, incluido un analizador mecánico dinámico (DMSA,
en sus siglas en inglés), un dilatómetro, un analizador
dieléctrico, y con un calorímetro diferencial de barrido (DSC). Los
valores exactos medidos con cada técnica pueden variar en cierto
grado, pero por lo general se encuentran dentro del intervalo de
10º a 30ºC entre sí. El motivo de la variación es la naturaleza de
la medición. Por ejemplo, DMA mide la respuesta mecánica (elástica
e inelástica) a una tensión mecánica oscilante. En comparación, DSC
mide el flujo total de calor hacia el interior y el exterior de la
muestra, como función de la temperatura. En ambos casos se observa
una transición vítrea, pero, como norma, la T_{g} registrada en la
medición con DMA tiene lugar a una temperatura mayor (típicamente,
10-20ºC) en comparación con la medida por DSC. Esto
se debe al hecho de que el ensayo con DSC mide el flujo térmico
necesario para romper los enlaces intermoleculares y aumentar el
número de estados conformacionales que están ocupados, en tanto que
el DMA mide la variación de las propiedades mecánicas en general,
como resultado de los cambios microscópicos que, necesariamente, se
producen a temperaturas mayores.
Se debe señalar que es posible calcular la
T_{g} para una mezcla homogénea de dos materiales amorfos cuando
las densidades de los dos componentes son similares, tal como es el
caso aproximadamente para muchos medicamentos y polímeros. La
siguiente expresión, llamada la Ecuación de
Gordon-Taylor (M. Gordon y J.S. Taylor, 2 J. of
Applied Chem. 493-500 (1952)) aproxima la
T_{g,1,2} de una mezcla de dos componentes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Cuando w_{1} y w_{2} son las partes en peso
de los componentes 1 y 2, T_{g1} y T_{g2} son las temperaturas
de transición vítrea de los componentes 1 y 2 (en grados Kelvin),
respectivamente, T_{g,1,2} es la temperatura de transición vítrea
de la mezcla de los componentes 1 y 2, y K es una constante
relacionada con los volúmenes libres de los dos compuestos.
Se pueden formular expresiones correspondientes
para una mezcla de un número más alto de componentes. De estas
expresiones (y del hecho de que la T_{g} de muchos medicamentos
amorfos es bastante baja), se puede deducir que para que la T_{g}
de una dispersión satisfaga los criterios de estabilidad mencionados
anteriormente (T_{g}>50ºC a 50% de RH) en primer lugar, una
parte importante de la dispersión debe comprender un polímero que
tenga una T_{g} relativamente alta. En segundo lugar, el contenido
de agua en equilibrio (el agua tiene una T_{g} amorfa de
aproximadamente 135-138ºK) debe ser bajo. En tercer
lugar, el contenido del medicamento en la dispersión no debe ser
demasiado elevado. Esto es particularmente cierto si el propio
medicamento amorfo tiene una T_{g} baja en presencia de aire
húmedo. Por consiguiente, las cantidades de los diversos componentes
de la dispersión se seleccionarán de manera que la temperatura de
transición vítrea resultante de la dispersión sea mayor que 50ºC,
medida a una humedad relativa de 50%.
De este modo, es posible incrementar la T_{g}
de una dispersión de medicamento y, por lo tanto, aumentar la
estabilidad de la dispersión manteniendo bajo el contenido del
medicamento y elevado el contenido de polímero. En un sentido
relativo, este es el caso incluso de dispersiones fabricadas con
polímeros con T_{g}'s suficientemente bajas como para quedar
excluidas de la invención. De esta forma, una dispersión de un
medicamento en un polímero tal como HPMCP, que tiene una T_{g} a
50% de RH de aproximadamente 90ºC, puede tener una T_{g} mayor que
50ºC, con la condición de que el contenido en medicamento sea bajo
(por ejemplo, del orden de aproximadamente 10 a 20% en peso, o
menor). A pesar del hecho de que se pueden preparar dispersiones
estables dispersando de manera homogénea el medicamento a una
concentración baja en un polímero con una T_{g} conocida y
moderada, tales dispersiones no son, a menudo, prácticas para ser
usadas en formas de dosificación convencionales, tal como un
comprimido, debido a la gran cantidad de dispersión requerida. De
este modo, por ejemplo, un medicamento con una dosis terapéutica de
100 mg requeriría 1000 mg de una dispersión al 10% en peso del
medicamento, haciendo así impracticable su incorporación en una
forma de dosificación oral única, tal como un comprimido. Al
contrario, una dispersión del mismo medicamento en un polímero de
T_{g} elevada, según la invención, podría soportar una carga
mucho mayor de medicamento (por ejemplo, 20 a 30%), disponiendo
todavía de una T_{g} suficientemente alta para una exhibir una
buena estabilidad (T_{g} > 50ºC).
Debido a que la transición vítrea es un proceso
cinético, la escala de tiempo para la medición de la T_{g} ejerce
también un efecto sobre la T_{g} medida. Para los ensayos de
calorimetría, la temperatura de transición vítrea depende de la
velocidad de barrido del calorímetro, presentándose a una
temperatura más alta para velocidades de barrido más rápidas. Tal
como se usa en este documento cuando se hace referencia a valores
numéricos de la T_{g} de un material, la T_{g} de un material
es la transición \alpha más alta medida usando DSC a una
velocidad de barrido de 10ºC/min, y para la cual el material ha sido
pre-equilibrado con una RH específica. Además, para
minimizar la pérdida de agua absorbida durante el ensayo de DSC, la
muestra se debe sellar en un soporte para muestras hermético al
vapor, tras su equilibrado de la RH apropiada, por ejemplo, en una
bandeja de automuestreo para DSC de aluminio Perkin Elmer de 30
\muL, a 2-atm.
La estabilidad de la dispersión en el tiempo se
puede medir de muy distintas formas. En primer lugar, se puede
medir la variación de la Concentración Máxima de Medicamento
("MDC", en sus siglas en inglés) que se obtiene cuando se
disuelve la dispersión en una solución de ensayo in vitro
apropiada, tal como la solución Duodenal en Ayunas de Modelo
("MFD", en sus siglas en inglés). Se ha demostrado que esta MDC
medida in vitro está relacionada con la biodisponibilidad de
la dispersión in vivo. Adicionalmente, es posible medir
también la variación del Área Bajo la Curva ("AUC", en sus
siglas en inglés), que es la integración de un trazado de la
concentración de medicamento con respecto al tiempo. Las AUC's
pueden ser determinadas para ensayos de disolución in vitro,
trazando la concentración del medicamento en la solución de ensayo
frente al tiempo, o para ensayos in vivo, trazando la
concentración del medicamento en la sangre del paciente con respecto
al tiempo. Las AUC's son instrumentos bien comprendidos y
frecuentemente utilizados en técnicas farmacéuticas, y han sido
extensamente descritas, por ejemplo, en Welling,
"Pharmacokinetics Processes and Mathematics", ACS
Monograph 185 (1986). Además, la estabilidad se puede determinar
evaluando la variación del estado físico (cristalino frente a
amorfo) del medicamento en la dispersión. De forma específica, la
fracción de medicamento en estado cristalino en la dispersión se
puede medir por cualquier técnica física estándar, tal como la
difracción de rayos X o el análisis al Microscopio de Barrido
Electrónico ("SEM", en sus siglas en inglés).
En una realización preferida, la composición que
comprende la dispersión sólida proporciona una biodisponibilidad
potenciada del medicamento. Se ha determinado que la disolución
in vitro de una dispersión en solución MFD es un buen
indicador del rendimiento y la biodisponibilidad in vivo. De
manera particular, se puede ensayar la disolución de una dispersión
agregándola a una solución MFD y agitándola para estimular la
disolución. Preferiblemente, la dispersión de la presente invención
proporciona una MDC del medicamento aumentada en un factor de al
menos 1,5 con relación a la concentración de equilibrio de una
composición de control, que comprende una cantidad equivalente de
medicamento no disperso. La composición de comparación es,
convencionalmente, el medicamento no disperso solo (por ejemplo,
típicamente, el medicamento cristalino solo, en su forma cristalina
termodinámicamente más estable o, en los casos en que se desconoce
la forma cristalina del medicamento, el control puede ser el
medicamento amorfo solo) o el medicamento no disperso más un peso de
diluyente inerte, equivalente al peso del polímero en la
composición de ensayo. Más preferiblemente, la MDC del medicamento
alcanzada con las dispersiones sólidas según la presente invención
supera la concentración de equilibrio del medicamento de control en
un factor de al menos tres y, más preferiblemente, en un factor de
al menos cinco.
Es posible llevar a cabo un ensayo típico para
evaluar la biodisponibilidad potenciada (1) disolviendo una
cantidad suficiente de la composición de control, típicamente el
medicamento solo, en el medio de ensayo in vitro,
típicamente una solución MFD, hasta alcanzar la concentración de
equilibrio del medicamento; (2) disolver una cantidad suficiente de
dispersión, en un medio de ensayo equivalente, de manera que si se
disuelve todo el medicamento, la concentración teórica superaría la
concentración de equilibrio del medicamento no disperso en un
factor de al menos 2; y (3) determinar si la MDC medida de la
dispersión en el medio de ensayo es, como mínimo, 1,5 veces la de
la concentración de equilibrio del medicamento no disperso. La
concentración de medicamento disuelto se mide típicamente como
función del tiempo, realizando un muestreo del medicamento y
trazando la concentración frente al tiempo, de modo que sea posible
establecer la MDC. Para evitar partículas grandes de medicamento,
que darían una determinación errónea, la solución de ensayo se
filtra o se centrifuga. El "medicamento disuelto" se toma
típicamente como el material que atraviesa un filtro de jeringa de
0,45 \mum o, de forma alternativa, como el material que permanece
en el sobrenadante después de centrifugar. La filtración se puede
llevar a cabo usando un filtro de jeringa difluoruro de
polivinilideno de 13 mm y 0,45 \mum, comercializado por
Scientific Resources bajo la marca TITAN®. La centrifugación se
realiza típicamente en un tubo de microcentrífuga de polipropileno
centrifugando a 13.000 G durante 60 segundos. Pueden emplearse
otros métodos de filtración o centrifugación y obtenerse de esta
manera resultados útiles. Por ejemplo, usando otros tipos de
microfiltros pueden producirse valores algo superiores o inferiores
(\pm10 - 40%) que los obtenidos con el filtro especificado
anteriormente, pero que seguirán permitiendo la identificación de
las dispersiones preferidas. Se reconoce que esta definición de
"medicamento disuelto" comprende no sólo moléculas solvatadas
y monómeras del medicamento, sino también una extensa gama de
especies tales como conjuntos de polímero/medicamento que tienen
dimensiones submicrométricas tales como agregados de medicamento,
agregados de mezclas de polímero y medicamento, micelas, micelas
polímeras, partículas coloidales o nanocristales, complejos de
polímero/medicamento y otras especies similares que contienen
medicamento, que se encuentran presentes en el filtrado o
sobrenadante del ensayo de disolución especificado.
La biodisponibilidad de los medicamentos en las
dispersiones de la presente invención se puede analizar también
in vivo, en animales o seres humanos, utilizando métodos
convencionales para efectuar determinaciones de este tipo. Se puede
usar un ensayo in vivo, tal como un estudio cruzado, para
determinar si una dispersión proporciona una concentración
potenciada del medicamento en sangre (suero o plasma) con respecto
al tiempo del área bajo la curva (AUC) para un sujeto experimental
al que se ha administrado la dispersión, en relación con la
concentración del medicamento en sangre frente al tiempo de AUC para
un sujeto experimental al que se ha administrado una composición de
control, tal como se ha descrito anteriormente. En un estudio
cruzado in vivo, se administra una "composición de
dispersión de ensayo" a la mitad de un grupo de 12 o más seres
humanos y, después de un período de lavado adecuado (por ejemplo,
una semana), los mismos sujetos reciben una "composición de
control", que comprende una cantidad equivalente de medicamento
no disperso como "composición de dispersión de ensayo". La
otra mitad del grupo recibe, en primer lugar, la composición de
control, seguida de la composición de dispersión de ensayo. La
biodisponibilidad se mide como el área bajo la curva (AUC)
determinada para cada grupo. Las determinaciones in vivo de
AUC pueden realizarse representando la concentración en suero o
plasma del medicamento en las ordenadas (eje y) frente al tiempo en
las abscisas (eje x). Por lo general, los valores de AUC
representan una serie de valores recogidos de todos los sujetos en
una población de pacientes y, por lo tanto, son valores medios
promediados para toda la población experimental. A través de la
medición de la AUC para una población a la que se ha administrado
la composición de dispersión de ensayo, y comparándola con la AUC
para la misma población a la que se ha administrado la composición
de control, es posible evaluar la composición de dispersión de
ensayo. La determinación de AUCs es un procedimiento bien conocido y
aparece descrita, por ejemplo, en la misma Monografía de ACS de
Welling mencionada anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Los polímeros adecuados para ser usados en las
dispersiones de la presente invención son
acetato-ftalatos de celulosa, seleccionados para
proporcionar una T_{g} para la dispersión como la descrita más
arriba. La cantidad de polímero presente en la dispersión puede
estar dentro de un intervalo de aproximadamente 20% en peso hasta
aproximadamente 99% en peso de la dispersión.
Tal como se ha analizado anteriormente, la
T_{g} del polímero debe ser suficientemente elevada para que la
dispersión resultante tenga una T_{g} relativamente alta (mayor
que 50ºC a 50% de RH). Aunque los polímeros que, en seco (por
ejemplo, un contenido en humedad equivalente a una RH de
aproximadamente 10% o menos), tienen una T_{g} mayor que 140ºC,
pueden proporcionar buena estabilidad para las dispersiones sólidas
si están protegidos contra la humedad, a menudo se tornan
inestables cuando se exponen a niveles de humedad ambiental (por
ejemplo, a una RH de 30% a 90%). De este modo, dado que la
dispersión puede ser almacenada bajo condiciones sometidas a una
humedad mayor que 50%, es necesario seleccionar polímeros que tengan
T_{g}'s relativamente altas a una humedad relativamente elevada.
Algunos polímeros exhiben descensos marcados de la T_{g} con
contenidos crecientes de agua, debido a la absorción de agua. Fig. 1
muestra los valores de T_{g} medidos en función de la humedad
relativa para seis polímeros diferentes. Tal como se muestra en la
Fig. 1, la T_{g} de polivinilpirrolidona (PVP) desciende mucho
más rápidamente con el incremento de RH que la T_{g} para los
otros polímeros. Esto se debe a que la cantidad de agua que absorbe
la PVP a una RH determinada es mucho mayor que en el caso de los
otros polímeros. Preferiblemente, el polímero no absorbe más de 10%
en peso de agua a una RH de 50%. En cualquier caso, la T_{g} del
polímero debe mantenerse relativamente alta cuando está en
equilibrio con aire húmedo (RH de 50%). El polímero debe tener una
T_{g} de al menos 100ºC a una RH de 50% y, preferiblemente, debe
ser de al menos 105ºC a una RH de 50% y, de forma todavía más
preferida, debe ser de al menos 110ºC a una RH de 50%. Tal como se
ha mencionado anteriormente, la estabilidad se puede mejorar de
manera muy importante aumentando la T_{g} en incluso pequeñas
cantidades de 5 a 10ºC.
Se debe señalar que un nombre de polímero tal
como "acetato-ftalato de celulosa" hace
referencia a cualquiera de los polímeros celulósicos que contienen
grupos acetato y ftalato unidos a través de enlaces éster a una
fracción significativa de los grupos hidroxilo del polímero
celulósico. Generalmente, el grado de sustitución de cada grupo
sustituyente puede variar de aproximadamente 0,2 a 2,8 siempre que
se cumplan los demás criterios del polímero. "Grado de
sustitución" se refiere al número medio de tres hidroxilos por
unidad repetida de sacárido en la cadena celulosa que se han
sustituido. Por ejemplo, si todos los hidroxilos en la celulosa han
sido sustituidos con ftalato, el grado de sustitución con ftalato es
de 3.
\vskip1.000000\baselineskip
El medicamento en su estado puro puede ser
cristalino o amorfo, pero al menos una parte importante de los
medicamentos es amorfa cuando se dispersa en la dispersión sólida.
Preferiblemente, el medicamento se encuentra en un estado
sustancialmente amorfo o no cristalino, tal como se ha descrito
anteriormente. La dispersión puede contener desde aproximadamente 1
hasta aproximadamente 80% en peso de medicamento, dependiendo de la
dosis del medicamento. En general, la biodisponibilidad y la
estabilidad física aumentan al máximo con cargas bajas del
medicamento (menos de 10% en peso del medicamento en dispersión).
Sin embargo, debido al límite práctico del tamaño de la forma de
dosificación, se prefieren, con frecuencia, cargas más altas de
medicamento, alcanzándose buenos rendimientos.
Una ventaja específica del uso de polímeros con
una T_{g} alta de la invención como polímeros de la dispersión es
que permiten cargas más elevadas del medicamento en la dispersión,
logrando todavía una T_{g} de la dispersión según el objetivo, al
igual que un nivel de estabilidad de acuerdo con lo esperado. Tal
como se ha mencionado anteriormente, la T_{g} de una dispersión
viene establecida, por lo general, por la T_{g} y la fracción en
peso de los componentes que constituyen la dispersión. De esta
forma, para un medicamento y una humedad relativa determinados,
cuanto más alta es la T_{g} del polímero de dispersión, mayor es
la fracción en peso (carga del medicamento) del medicamento que se
puede utilizar, y conservar aún una T_{g} suficientemente alta
(por ejemplo, 50ºC a una RH de 50%) y disponer todavía, asimismo, de
una estabilidad aceptable. Por ejemplo, para un polímero con una
T_{g} alta, tal como CAP, la T_{g} de la dispersión puede
descender por debajo del valor de 50ºC a una RH de 50% solamente
con cargas del medicamento por encima de 35% en peso.
El medicamento tiene una solubilidad acuosa
suficientemente baja, y es deseable aumentar su solubilidad, ya sea
dentro de la forma de dosificación, para mejorar sus características
de liberación, o fuera de la forma de dosificación para mejorar su
concentración. Por lo tanto, la invención será de utilidad cada vez
que se desee elevar la concentración del medicamento en un entorno
de uso. El medicamento es un "medicamento de baja
solubilidad", lo que significa que el medicamento puede ser
"sustancialmente insoluble en agua" (lo cual indica que el
medicamento tiene una solubilidad mínima en agua a un pH
fisiológicamente relevante (por ejemplo, pH 1-8)
menor que 0,01 mg/ml), o es "escasamente soluble en agua", es
decir, tiene una solubilidad en agua de hasta 1 mg/ml. En general,
se puede afirmar que el medicamento tiene una relación de dosis a
solubilidad acuosa mayor que 100 ml, en donde la solubilidad de la
dosis es el valor mínimo observado en cualquier solución acuosa
fisiológicamente relevante (por ejemplo, las que tienen valores de
pH entre 1 y 8), incluidos los tampones gástrico e intestinal
simulados USP. En algunos casos, también es deseable potenciar la
solubilidad del medicamento dentro de la forma de dosificación,
para aumentar la velocidad de difusión o liberación desde la forma
de dosificación, o para mejorar la absorción del medicamento en el
colon. Como medicamento en la presente invención, se puede utilizar
prácticamente cualquier agente terapéutico beneficioso que satisfaga
los criterios de solubilidad. Además, el medicamento se puede usar
en forma de sus sales farmacéuticamente aceptables, así como en sus
formas anhidra e hidratada.
Clases preferidas de medicamentos incluyen, pero
no están limitadas a ellas, antihipertensivos, ansiolíticos,
anticoagulantes, anticonvulsivantes, agentes reductores de la
glucosa en sangre, descongestivos, antihistamínicos, antitusivos,
antineoplásicos, bloqueadores beta, antiinflamatorios,
antipsicóticos, potenciadores de la cognición, agentes reductores
del colesterol, agentes antiobesidad, agentes contra trastornos
autoinmunes, agentes anti-impotencia, agentes
antibacterianos y antifúngicos, hipnóticos, agentes
anti-Parkinson, agentes contra la enfermedad de
Alzheimer, antibióticos, antidepresivos y agentes antivirales.
Ejemplos específicos de las clases de
medicamentos citadas anteriormente y otras clases de medicamentos y
agentes terapéuticos que se pueden administrar por medio de la
invención se exponen más adelante, a modo solamente de ejemplo.
Para cada medicamento mencionado, se debe entender que se incluyen
la forma neutra del medicamento, sales farmacéuticamente
aceptables, así como profármacos. Ejemplos específicos de
antihipertensivos incluyen prazosin, nifedipina, trimazosin y
doxazosin; un ejemplo específico de ansiolítico es hidroxizina; un
ejemplo específico de agente reductor de glucosa en sangre es
glipizida; un ejemplo específico de agente
anti-impotencia es citrato de sildenafilo; los
ejemplos específicos de antineoplásicos incluyen clorambucil,
lomustina y equinomicina; un ejemplo específico de un
antineoplásico del tipo imidazol es tubulazol; ejemplos específicos
de agentes antiinflamatorios incluyen betametasona, prednisolona,
aspirina, flurbiprofeno y
(+)-N-{4-[3-(4-fluorofenoxi)fenoxi]-2-ciclopenten-1-il}-N-hidroxiurea;
un ejemplo específico de un barbitúrico es fenobarbital; ejemplos
específicos de antivirales incluyen aciclovir y virazol; los
ejemplos específicos de vitaminas/agentes nutricionales incluyen
retinol y vitamina E; los ejemplos específicos de bloqueadores beta
incluyen timolol y nadolol; un ejemplo específico de un emético es
apomorfina; los ejemplos específicos de un diurético incluyen
clortalidona y espironolactona; un ejemplo específico de un
anticoagulante es dicumarol; los ejemplos específicos de
cardiotónicos incluyen digoxin y digitoxin; los ejemplos
específicos de andrógenos incluyen
17-metiltestosterona y testosterona; un ejemplo
específico de un corticoide mineral es desoxicorticosterona; un
ejemplo específico de un anestésico/hipnótico esteroide es
alfaxalona; los ejemplos específicos de agentes anabólicos incluyen
fluoximesterona y metanstenolona; ejemplos específicos de agentes
antidepresivos incluyen sulpirida,
[3,6-dimetil-2-(2,4,6-trimetil-fenoxi)-piridin-4-il]-(1-etilpropil)-amina,
3,5-dimetil-4-(3'-pentoxi)-2-(2',4',6'-trimetil-fenoxi)-piridina,
paroxetina, fluoxetina, venlafaxina y sertralina; ejemplos
específicos de antibióticos incluyen ampicilina y penicilina G;
ejemplos específicos de antiinfecciosos incluyen cloruro de
benzalconio y clorhexidina; los ejemplos específicos de
vasodilatadores coronarios incluyen nitroglicerina y mioflazina; un
ejemplo específico de un hipnótico es etomidato; los ejemplos
específicos de inhibidores de anhidrasa carbónica incluyen
acetazolamida y clorzolamida; ejemplos específicos de antifúngicos
incluyen econazol, terconazol y griseofulvina; un ejemplo específico
de un antiprotozoario es metronidazol; ejemplos específicos de
agentes antihelmínticos incluyen tiabendazol y oxfendazol; ejemplos
específicos de antihistamínicos incluyen astemizol, levocabastina,
cetirizina, y cinarizina; ejemplos específicos de antipsicóticos
incluyen ziprasidona, fluspirileno y penfluridol; los ejemplos
específicos de agentes gastrointestinales incluyen loperamida y
cisaprida; los ejemplos específicos de antagonistas de serotonina
incluyen cetanserina y mianserina; un ejemplo específico de un
anestésico es lidocaína; un ejemplo específico de un agente
hipoglucémico es acetohexamida; un ejemplo específico de un agente
antiemético es dimenhidrinato; un ejemplo específico de un
antibacteriano es cotrimoxazol; un ejemplo específico de un agente
dopaminérgico es L-DOPA; los ejemplos específicos de
agentes anti-Alzheimer son THA y donepezil; un
ejemplo específico de un agente anti-úlcera/agonista de H2 es
famotidina; los ejemplos específicos de sedantes/agentes hipnóticos
incluyen clordiazepóxido y triazolam; un ejemplo específico de un
vasodilatador es alprostadil; un ejemplo específico de un inhibidor
plaquetario es prostaciclina; ejemplos específicos de inhibidores
de la ECA/antihipertensivos incluyen ácido enalaprílico y
lisinopril; los ejemplos específicos de antibióticos de
tetraciclina incluyen oxitetraciclina y minociclina; ejemplos
específicos de antibióticos macrólidos incluyen eritromicina,
azitromicina, claritromicina y espiramicina; ejemplos específicos
de inhibidores de la glucógeno-fosforilasa incluyen
[R-(R*S*)]-5-cloro-N-[2-hidroxi-3-[metoximetilamino]-3-oxo-1-(fenil-metil)-propil]-propil]-1H-indol-2-carboxamida
y
[(1S)-bencil-3((3R,4S)-dihidroxipirrolidin-1-il)-(2R)-hidroxi-3-oxipropil]amida
del ácido
5-cloro-1H-indol-2-carboxílico.
Ejemplos adicionales de medicamentos que se
pueden administrar por medio de la invención son los medicamentos
hipoglucemiantes cloropropamida, el antifúngico fluconazol, el
antihipercolesterolémico atorvastatina cálcica, el antipsicótico
hidrocloruro de tiotixeno, los ansiolíticos hidrocloruro de
hidroxizina e hidrocloruro de doxepina, el antihipertensivo
besilato de amlodipina, los antiinflamatorios piroxicam y celicoxib,
y los antibióticos carbenicilina indanilo sódico, hidrocloruro de
bacampicilina, troleandomicina, e hiclato de doxiciclina.
Ejemplos adicionales de medicamentos que se
pueden administrar por medio de la invención incluyen: un
antidepresivo
[3,6-dimetil-2-(2,4,6-trimetil-fenoxi)-piridin-4-il]-(1-etil-propil)-amina
e hidrocloruro de
[3,6-dimetil-2-(2,4,6-trimetil-fenoxi)-piridin-4-il]-(1-etil-propil)-amina
un inhibidor de la
glucógeno-fosforilasa,
[(1S)-bencil-3-((3S,4R)-dihidroxipirrolidin-1-il)-(2R)-hidroxi-3-oxipropil]amida
del ácido
5-cloro-1H-indol-2-carboxílico
\vskip1.000000\baselineskip
un inhibidor de la
glucógeno-fosforilasa,
[R-(R*,S*)]-5-cloro-N-[2-hidroxi-3-(metoximetilamino)-3-oxo-1-(fenil-
metil)propil]-1H-indol-2-carboxamida
metil)propil]-1H-indol-2-carboxamida
un antidepresivo,
3,6-dimetil-4-(3'-pentoxi)-2-(2',4',6'-trimetilfenoxi)piridina
y un antiinflamatorio,
(+)-N-{4-[3-(4-fluorofenoxi)fenoxi]-2-ciclopenten-1-il}-N-hidroxiurea
Las dispersiones de la presente invención se
preparan mediante secado por aspersión. Por lo general, las
dispersiones exhiben su biodisponibilidad y estabilidad máximas
cuando el medicamento está disperso en el polímero de manera
sustancialmente amorfa y se encuentra distribuido de forma
sustancialmente homogénea en el polímero.
Se ha encontrado que tales dispersiones se
forman, preferiblemente, por "procesamiento con disolvente",
que consiste en la disolución del medicamento y uno o múltiples
polímeros en un disolvente común. En este documento, "común"
significa que el disolvente, que puede ser una mezcla de compuestos,
disolverá simultáneamente el medicamento y el o los polímeros.
Después de la disolución tanto del medicamento como del polímero, el
disolvente se retira rápidamente por medio de secado por aspersión.
Preferiblemente, la separación del disolvente da como resultado una
dispersión sólida, que es una solución sólida del medicamento
dispersado en el o los polímeros. Cuando la dispersión resultante
constituye una solución sólida de medicamento en polímero, la
dispersión puede ser termodinámicamente estable, lo que significa
que la concentración de medicamento en el polímero se encuentra
dentro o por debajo del valor de equilibrio, o se puede considerar
que una solución sólida está sobresaturada cuando la concentración
de medicamento en el o los polímeros de dispersión está por encima
de su valor de equilibrio.
La expresión secado por aspersión se utiliza de
manera convencional y, en términos generales, hace referencia a
procedimientos que comprenden degradar las mezclas líquidas en
pequeñas gotas (atomización) y retirar rápidamente el disolvente de
la mezcla en un recipiente (aparato de secado por aspersión), en el
que existe una intensa fuerza motriz para evaporar el disolvente de
las gotas. La intensa fuerza motriz para la evaporación del
disolvente generalmente se proporciona manteniendo la presión
parcial del disolvente en el aparato de secado por aspersión muy
por debajo de la presión de vapor del disolvente a la temperatura de
secado de las gotas. Esto se consigue (1) manteniendo la presión en
el aparato de secado por aspersión a un vacío parcial (por ejemplo,
0,01 a 0,51 bar (0,01 a 0,50 atm)); o (2) mezclando las gotas
líquidas con un gas de secado caliente; o (3) ambos procedimientos
a la vez.
Esencialmente, los disolventes adecuados para el
secado por aspersión pueden ser cualquier compuesto orgánico en el
que el medicamento y el polímero sean mutuamente solubles.
Preferiblemente, el disolvente también es volátil con un punto de
ebullición de 150ºC o menos. Además, el disolvente debe tener una
toxicidad relativamente baja, y debe ser retirado de la dispersión
hasta un nivel que sea aceptable de acuerdo con las directrices de
Comité Internacional de Armonización (ICH). La separación del
disolvente hasta este nivel puede requerir una etapa de
procesamiento tal como un secado sobre bandeja, subsiguiente al
procedimiento de secado por aspersión o de recubrimiento por
aspersión. Los disolventes preferidos incluyen alcoholes tales como
metanol, etanol, n-propanol, isopropanol y butanol;
cetonas tales como acetona, metil etil cetona y metil isobutil
cetona; ésteres tales como acetato de etilo y acetato de propilo; y
otros diversos disolventes tales como acetonitrilo, cloruro de
metileno, tolueno y 1,1,1-tricloroetano. También se
pueden utilizar disolventes de volatilidad más baja, tales como
dimetil acetamida o dimetilsulfóxido. Asimismo, se pueden usar
mezclas de disolventes, tales como metanol al 50% y acetona al 50%,
al igual que las mezclas con agua, siempre que el polímero y el
medicamento sean suficientemente solubles para hacer practicable el
procedimiento de secado por aspersión. En general, se prefieren los
disolventes no acuosos, lo que indica que el disolvente comprende
menos que aproximadamente 40% en peso de agua.
Por lo general, la temperatura y el caudal del
gas de secado se seleccionan de forma que las gotas de la solución
de polímero/medicamento estén suficientemente secas y, en el momento
en que lleguen a la pared del aparato, sean esencialmente sólidas y
formen de esta manera un polvo fino y no se adhieran a la pared del
aparato. El tiempo real que se tarda en alcanzar este nivel de
secado depende del tamaño de las gotas. Los tamaños de las gotas se
encuentran, por lo general, dentro del intervalo de 1 \mum a 500
\mum de diámetro, siendo más típicos los valores de 5 a 100
\mum. La elevada relación de superficie a volumen de las gotas, y
la intensa fuerza motriz para la evaporación del disolvente,
conducen a tiempos de secado reales de pocos segundos o menos. Este
secado rápido es, a menudo, crítico para que las partículas
mantengan una dispersión uniforme y homogénea, en lugar de
separarse en fases ricas en medicamento y ricas en polímero. Los
tiempos de solidificación deben ser menores de 100 segundos,
preferiblemente menores de unos pocos segundos y, de forma más
preferida, menores que 1 segundo. En general, para lograr esta
rápida solidificación de la solución de medicamento/polímero, se
prefiere que el tamaño de las gotas formadas durante el
procedimiento de secado por aspersión sea menor que 100 \mum de
diámetro, preferiblemente menor que 50 \mum de diámetro y, más
preferiblemente, menor que 25 \mum de diámetro. Las partículas
sólidas resultantes, formadas de este modo, tienen, por lo tanto,
menos de 100 \mum de diámetro y, preferiblemente, menos de 50
\mum de diámetro y, más preferiblemente, menos de 25 \mum de
diámetro. Típicamente, las partículas tienen un diámetro de 1 a 20
\mum.
Después de la solidificación, el polvo sólido
puede permanecer en la cámara de secado por aspersión durante 5 a
60 segundos, con una evaporación adicional del disolvente del polvo
sólido. El contenido final de disolvente de la dispersión sólida,
cuando sale del secador, debe ser bajo, ya que esto reduce la
movilidad de las partículas del medicamento en la dispersión,
mejorando de este modo su estabilidad. Por lo general, el contenido
residual de disolvente en la dispersión debe ser menor que 10% en
peso y, preferiblemente, menor que 2% en peso. En algunos casos,
puede ser preferible rociar un disolvente o una solución de un
polímero o de otro excipiente en la cámara de secado por aspersión
para provocar la agregación de las partículas de dispersión en
gránulos de mayor tamaño, con la condición de que la dispersión no
resulte negativamente afectada.
Los procedimientos de secado por aspersión y el
equipo de secado por aspersión se describen, de manera general, en
el Manual de Ingeniería Química de Perry (Perry's Chemical
Engineers' Handbook), sexta edición (R. H. Perry, D. W. Green, J.
O. Maloney, editores) McGraw-Hill Book Co. 1984,
páginas 20-54 a 20-57. Marshall
analiza más detalladamente los procedimientos y el equipo de secado
por aspersión en su obra "Atomization and
Spray-Drying", 50 Chem. Eng. Prog. Monogr.
Series (1954).
Otro aspecto de esta invención proporciona una
composición que contiene una mezcla de polímeros. La composición
comprende una dispersión sólida, tal como se ha descrito
anteriormente. La composición comprende, igualmente, un "polímero
potenciador de la concentración", capaz de aumentar la
concentración máxima medida del medicamento en su entorno de uso
(MDC). El polímero potenciador de la concentración, por ejemplo,
puede inhibir o ralentizar la velocidad de precipitación o
cristalización del medicamento a partir de una solución acuosa. El
polímero potenciador de la concentración puede formar parte de la
dispersión, o se puede agregar a la composición después de la
formación de la dispersión sólida. La expresión "polímero
potenciador de la concentración" se refiere, en general, a
cualquier polímero que, cuando está presente en un ensayo de
disolución, tal como se ha descrito anteriormente, da como
resultado un incremento de la concentración máxima del
"medicamento disuelto". Como se ha descrito más arriba,
medicamento disuelto puede ser cualquier especie que contenga
medicamentos, que se encuentra presente en el sobrenadante o en el
filtrado del ensayo de disolución. El
acetato-ftalato de celulosa tiene una T_{g} que
es mayor que la del polímero potenciador de la concentración a una
RH relativamente alta, por ejemplo, a una RH entre 30% y 75%. El
resultado de esto es una composición en la que el medicamento tiene
una estabilidad durante el almacenamiento mayor que una composición
que contiene solamente el medicamento y el polímero potenciador de
la concentración. En conjunto, la combinación de los dos polímeros
da como resultado una biodisponibilidad aumentada y una mayor
estabilidad de la dispersión, superiores a las alcanzadas con el
uso de los polímeros por separado.
La cantidad óptima de
acetato-ftalato de celulosa presente en la
dispersión variará en función de factores tales como las
propiedades físicas del medicamento (tales como su solubilidad y
T_{g} amorfa), la dosis del medicamento, y del tipo de forma de
dosificación que se vaya a administrar. En general, se agrega una
cantidad suficiente de acetato-ftalato de celulosa,
de manera que la dispersión resultante tenga una estabilidad
suficiente para satisfacer el criterio de estabilidad mínima para el
producto farmacéutico. Típicamente, se trata de una T_{g} de 30ºC
o mayor y, preferiblemente, una T_{g} de 50ºC o mayor para la
dispersión con un contenido típico de agua, es decir, para
dispersiones que han sido sometidas a condiciones típicas de
almacenamiento. Igualmente, dado que la biodisponibilidad es
también un criterio importante, puede ser deseable limitar la
cantidad de acetato-ftalato de celulosa y dejar así
espacio en la formulación para el polímero potenciador de la
concentración adicional, obteniéndose, de esta forma, una MDC y una
AUC aceptablemente altas in vitro e in vivo. En
algunos casos, para alcanzar un mejor compromiso entre estabilidad y
biodisponibilidad, la dispersión se forma sólo con el medicamento y
el acetato-ftalato de celulosa (para elevar al
máximo la estabilidad) y, a continuación, se mezcla en seco o en
húmedo el polímero potenciador de la concentración con la
dispersión, o se agrega de alguna otra manera a la forma de
dosificación, de modo que el polímero potenciador de la
concentración no reduzca la T_{g} de la dispersión, comprometiendo
de esta forma su estabilidad.
Los polímeros potenciadores de la concentración
de la presente invención aumentan la concentración máxima del
medicamento (MDC) en solución, con relación a una composición de
control que comprende una cantidad equivalente del medicamento,
cuando se le somete al ensayo de disolución descrito anteriormente.
El medicamento puede estar disuelto en forma de moléculas monómeras
solvatadas, o en cualquier otra estructura, conjunto, agregado,
coloide o micela submicrométrica que contiene medicamento. Tal como
se usa en este documento, un "entorno de uso" puede ser el
entorno in vivo del tracto GI de un animal, en particular de
un ser humano, o el entorno in vitro de una solución de
ensayo tal como una solución MFD. Un polímero potenciador de la
concentración puede ser ensayado in vivo o, de manera más
conveniente, in vitro para determinar si se encuentra dentro
del alcance de la invención. Los ensayos de disolución y los ensayos
de biodisponibilidad in vivo se pueden llevar a cabo del
modo analizado anteriormente. El polímero potenciador de la
concentración debe alcanzar una MDC que sea superior a la
concentración de equilibrio del medicamento no disperso en la
composición de control. Preferiblemente, el polímero potenciador de
la concentración proporciona una MDC en un entorno de uso que es al
menos 1,5 veces mayor que la MDC alcanzada por un control que
comprende una cantidad equivalente de medicamento no disperso. Por
ejemplo, si la composición de control proporciona una concentración
máxima de medicamento de 1 mg/ml, entonces la composición que
incluye el polímero potenciador de la concentración proporciona,
preferiblemente, una concentración máxima de medicamento de 1,5
mg/ml.
Al igual que el acetato-ftalato
de celulosa, los polímeros potenciadores de la concentración
adecuados deben ser inertes, en el sentido de que no reaccionen
químicamente con el medicamento de manera adversa, y deben tener al
menos una cierta solubilidad en soluciones acuosas a pHs
fisiológicamente relevantes (por ejemplo, 1-8).
Polímeros potenciadores de la concentración
adecuados son: acetato-succinato de
hidroxipropil-metilcelulosa,
acetato-ftalato de
hidroxipropil-metilcelulosa, acetato de
hidroxipropil-metilcelulosa, succinato de
hidroxipropil-metilcelulosa, ftalato de
hidroxipropil-metilcelulosa,
hidroxipropil-metilcelulosa, hidroxipropilcelulosa,
metilcelulosa, hidroxietilcelulosa,
hidroxietil-metilcelulosa, acetato de
hidroxietilcelulosa, hidroxietil-etilcelulosa,
acetato-succinato de
hidroxietil-metilcelulosa,
acetato-ftalato de
hidroxietil-metilcelulosa, carboximetilcelulosa,
carboxietilcelulosa, alcohol polivinílico, copolímeros de acetato de
polivinilo y alcohol polivinílico, polietilenglicol, copolímeros de
polietilenglicol-polipropilenglicol,
polivinilpirrolidona, copolímeros de
polietileno-alcohol polivinílico, polimetacrilatos
funcionalizados con ácido carboxílico, polimetacrilatos
funcionalizados con amina, quitosan y quitina.
La composición puede adoptar varias formas. Por
ejemplo, puede contener una única dispersión sólida de medicamento
amorfo, que comprende una mezcla del medicamento y los dos
polímeros. En esta forma, la dispersión se genera, por ejemplo,
disolviendo el medicamento y tanto el polímero estabilizador como el
polímero potenciador de la concentración en un disolvente común.
Seguidamente, se retira el disolvente de la dispersión sólida, que
contiene el medicamento y ambos polímeros.
De manera alternativa, la composición puede
contener una dispersión sólida que comprende el medicamento y el
acetato-ftalato de celulosa (pero no el polímero
potenciador de la concentración). A continuación, la dispersión
sólida se mezcla en seco o en húmedo con el polímero potenciador de
la concentración, para formar la composición. Los procedimientos de
mezcla incluyen procesamientos físicos, así como procedimientos de
granulación y recubrimiento en húmedo. Además, la composición puede
contener otros polímeros adicionales, seleccionados para tener una
T_{g} elevada que contribuya a la estabilidad, o para incrementar
la concentración del medicamento tras su disolución, o ambos.
De modo alternativo, el medicamento de baja
solubilidad, cuando se dispersa con acetato-ftalato
de celulosa en una dispersión sólida amorfa, puede combinarse
también con el polímero potenciador de la concentración a través de
la co-administración de los dos componentes a un
entorno de uso. Por co-administración se entiende
que la dispersión sólida amorfa, compuesta por el medicamento y el
acetato-ftalato de celulosa, se administra dentro
del mismo marco general de tiempo, pero por separado del polímero
potenciador de la concentración. Por ejemplo, la dispersión se
puede administrar en su propia forma de dosificación, que se toma
aproximadamente al mismo tiempo que el polímero potenciador de la
concentración, que se encuentra en una forma de dosificación
separada. La diferencia de tiempo entre la administración de la
dispersión que contiene el medicamento y del polímero potenciador
de la concentración es tal que entran en contacto físico en el
entorno de uso. Cuando no se co-administran
simultáneamente, por lo general es preferible administrar el
polímero potenciador de la concentración antes de la administración
del medicamento en la dispersión.
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Aunque los ingredientes clave presentes en la
composición según la presente invención son, simplemente, el
medicamento que se debe administrar y el o los polímeros, la
inclusión de otros excipientes en la composición, tanto si están
incluidos en la dispersión sólida, como si se mezclan
subsiguientemente con la dispersión, pueden ser útiles o, incluso,
preferidos. Una clase muy útil de excipientes es la de los
tensioactivos. Los tensioactivos adecuados incluyen ácidos grasos y
alquil-sulfonatos; tensioactivos disponibles en el
comercio tales como cloruro de bencetonio (HYAMINE® 1622,
disponible de Lonza, Inc., Fairlawn, N.J.); docusato sódico
(disponible en Mallinckrodt Spec. Chem., St. Louis, MO); ésteres de
ácidos grasos de polioxietileno sorbitan (TWEEN®, disponible en ICI
Americas Inc., Wilmington, DE); LIPOSORB® P-20
(disponible en Lipochem Inc., Patterson NJ); CAPMUL®
POE-0 (disponible en Abitec Corp., Janesville, WI),
y tensioactivos naturales tales como la sal sódica del ácido
taurocólico,
1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfocolina,
lecitina, y otros fosfolípidos y mono- y diglicéridos. Estos
materiales se pueden utilizar, de manera ventajosa, para aumentar la
velocidad de disolución, facilitando, por ejemplo, la humectación o
incrementando de alguna otra forma la MDC alcanzada. Estos
tensioactivos pueden representar hasta 10% en peso de la dispersión
secada por aspersión, con la condición de que no afecten
adversamente a la T_{g} de la dispersión hasta el punto que su
estabilidad física resulte inaceptable.
La adición de modificadores de pH tales como
ácidos, bases o tampones también puede ser beneficiosa, al retrasar
la disolución de la dispersión (por ejemplo, ácidos tales como ácido
cítrico o ácido succínico cuando el polímero de la dispersión es
aniónico) o, de forma alternativa, potenciando la velocidad de
disolución (por ejemplo, bases tales como acetato sódico o aminas).
La adición de materiales de matriz convencionales, tensioactivos,
cargas, desintegrantes o aglutinantes se puede llevar a cabo como
parte de la propia dispersión, o se puede efectuar por granulación
a través de medios húmedos, mecánicos u otros. Cuando se incluyen
estos aditivos como parte de la propia dispersión, pueden estar
mezclados con el medicamento y el o los polímeros en el disolvente
de secado por aspersión, o pueden estar o no disueltos junto con el
medicamento y el o los polímeros antes de formar la dispersión
mediante secado por aspersión. Estos materiales pueden representar
hasta 50% en peso de la dispersión de medicamento/polímero/aditivo,
con la condición de que no afecten adversamente a la T_{g} de la
dispersión, hasta el punto de que su estabilidad física sea
inaceptable.
Las soluciones secadas por aspersión y las
dispersiones resultantes pueden contener también diversos aditivos
que contribuyen a la estabilidad, disolución, formación de
comprimidos, o intervienen en el procesamiento de la dispersión.
Ejemplos de tales aditivos incluyen: tensioactivos, sustancias que
controlan el pH (por ejemplo, ácidos, bases, tampones), cargas,
desintegrantes o aglutinantes. Estos aditivos pueden ser agregados
directamente a la solución que se seca por aspersión, de manera que
el aditivo se disuelve o se suspende en la solución en forma de
suspensión o lodo líquido. De modo alternativo, estos aditivos
pueden ser agregados después del procedimiento de aspersión, para
contribuir a desarrollar la forma de dosificación final.
En las composiciones según esta invención, se
pueden utilizar otros excipientes convencionales para la
formulación, incluidos los que son bien conocidos en la técnica
(por ejemplo, tal como se describen en la obra Remington's
Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton,
Pennsylvania). En general, excipientes tales como cargas, agentes
desintegrantes, pigmentos, aglutinantes, lubricantes, saborizantes,
etc. se pueden utilizar con los fines habituales y en las
cantidades típicas, sin afectar adversamente a las propiedades de
las composiciones. Estos excipientes se pueden usar después de
haber formado la dispersión de medicamento/polímero, al objeto de
formular la dispersión en comprimidos, cápsulas, suspensiones,
polvos para suspensión, cremas, parches transcutáneos y
similares.
Preferiblemente, las composiciones de esta
invención se pueden utilizar en una extensa variedad de formas para
la administración de medicamentos por vía oral. Ejemplos de formas
de dosificación son polvos o gránulos que se pueden administrar por
vía oral, ya sea en seco o reconstituidos por la adición de agua
para formar una pasta, suspensión espesa, suspensión o solución;
comprimidos, cápsulas, formulaciones multiparticuladas o píldoras.
Pueden mezclarse diversos aditivos, triturarse, o granularse con las
composiciones de esta invención para formar un material adecuado
para las formas de dosificación anteriores. Los aditivos
potencialmente beneficiosos pertenecen, por lo general, a las
clases siguientes: otros materiales de matriz o diluyentes,
tensioactivos, agentes de complejación de medicamentos o
solubilizadores, cargas, desintegrantes, aglutinantes, lubricantes,
y modificadores de pH (por ejemplo, ácidos, bases o tampones).
Ejemplos de otros materiales de matriz, cargas o
diluyentes incluyen lactosa, manitol, xilitol, celulosa
microcristalina, difosfato cálcico, almidón, polioxámeros tales
como óxido de polietileno, e
hidroxipropil-metilcelulosa.
Los ejemplos de agentes activos de superficie
incluyen laurilsulfato sódico y polisorbato 80.
Los ejemplos de agentes de complejación de
medicamentos o solubilizadores incluyen los polietilenglicoles,
cafeína, xantana, ácido gentísico, y ciclodextrinas.
Ejemplos de desintegrantes incluyen glicolato de
almidón sódico, alginato sódico, carboximetilcelulosa, metilcelulosa
y croscarmelosa sódica.
Ejemplos de aglutinantes incluyen metilcelulosa,
celulosa microcristalina, almidón y gomas tales como goma guar, y
tragacanto.
Ejemplos de lubricantes incluyen estearato de
magnesio y estearato de calcio.
Ejemplos de modificadores de pH incluyen ácidos
tales como ácido cítrico, ácido acético, ácido ascórbico, ácido
láctico, ácido tartárico, ácido aspártico, ácido succínico, ácido
fosfórico, y similares; bases tales como acetato sódico, acetato de
potasio, óxido de calcio, óxido de magnesio, fosfato trisódico,
hidróxido sódico, hidróxido cálcico, hidróxido de aluminio, y
similares; y tampones que, por lo general, comprenden mezclas de
ácidos y las sales de dichos ácidos. Al menos, una función de la
inclusión de estos modificadores de pH es la de controlar la
velocidad de disolución del medicamento, polímero, o de ambos,
controlando de esta forma la concentración local del medicamento
durante la disolución. En algunos casos, se ha determinado que los
valores de la MDC para algunos medicamentos son más elevados cuando
la dispersión sólida se disuelve de forma relativamente lenta, por
ejemplo, durante un período de 60 a 180 minutos, en lugar de menos
de 60 minutos.
En algunos casos, la forma de dosificación puede
exhibir un rendimiento superior si está recubierta con un polímero
entérico para evitar o retrasar la disolución hasta que la forma de
dosificación abandona el estómago. Ejemplos de materiales de
recubrimiento entérico incluyen HPMCAS, HPMCP,
acetato-ftalato de celulosa,
acetato-trimelitato de celulosa, polimetacrilatos
funcionalizados con ácidos carboxílicos, y poliacrilato
funcionalizado con ácidos carboxílico.
Los presentes inventores han encontrado que para
la administración oral de las composiciones según la invención
resulta de utilidad una forma de dosificación consistente en un
polvo oral para reconstituir (OPC, en sus siglas en inglés). La
composición que contiene el medicamento se prepara combinando el
medicamento y los polímeros de la forma descrita anteriormente. Se
prepara una primera solución en agua que contiene 0,5% en peso de
monooleato de polioxietileno 20 sorbitan TWEEN 80® (ICI Surfactants,
Everberg, Bélgica) y 9% en peso de polietilenglicol, con un peso
molecular de 3350 daltons, y se prepara también una segunda solución
en agua que contiene 0,75% en peso de hidroxipropilcelulosa,
METHOCEL® (Dow Chemical Company). El OPC se prepara depositando la
composición que contiene el medicamento en un matraz y agregando 10
ml de la primera solución. El matraz se agita durante 2 minutos. A
continuación, se agregan al matraz 20 ml de la segunda solución, y
la solución se agita durante 2 minutos adicionales. Seguidamente,
se puede administrar este OPC por vía oral a un mamífero.
Además de los aditivos o excipientes citados
anteriormente, el uso de cualquier material y procedimiento
convencionales conocidos por el experto para la formulación y
preparación de formas de dosificación oral, con la utilización de
las composiciones según la presente invención, es potencialmente
útil.
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Se preparó una solución de medicamento y
polímero disolviendo 67 mg del medicamento hidrocloruro de
[3,6-dimetil-2-(2,4,6-trimetil-fenoxi)-piridin-4-il]-(1-etil-propil)-amina
("Medicamento 1", Pfizer, Inc.) y 133 mg de CAP (Eastman, lote
nº 60616, 35% de ftaloílo, 24% de acetilo, en donde la viscosidad
de una solución al 15% en peso en acetona es de
50-90 cp) en 15 g de acetona grado HPLC (Aldrich).
Seguidamente, la solución de medicamento/polímero se depositó en una
jeringuilla de 20 ml que, a continuación, se insertó en una bomba
de jeringa. (Dispositivo Harvard, modelo 22).
El disolvente se retiró rápidamente de la
solución anterior, nebulizándola en el aparato de secado por
aspersión que se representa esquemáticamente en la Fig. 2,
consistente en un atomizador situado en la parte superior del tapón
de un tubo de acero inoxidable dispuesto verticalmente, que se
designa en general con la cifra 10. El atomizador es una boquilla
para dos fluidos (Spraying Systems Co. 1650) en el que el gas
atomizador es nitrógeno, suministrado a la boquilla a través del
conducto 12 a 100ºC, con un caudal de 15 g/min, y la solución, a
temperatura ambiente, se suministra a través del conducto 14 a la
boquilla con un caudal de 1,0 g/min, usando la bomba de jeringa. Se
fija un filtro de papel 16 con una pantalla de soporte (que no se
muestra) al extremo inferior del tubo para recoger el material
sólido secado por aspersión, y permitir la salida de nitrógeno y
del disolvente evaporado. El material resultante fue un polvo seco,
blanco y sustancialmente amorfo.
\newpage
Ejemplos 2-13 y
Ejemplos comparativos
C1-C8
Los Ejemplos 2 hasta 13 y los Ejemplos
Comparativos C1 hasta C8 se prepararon como en el Ejemplo 1, con la
excepción de que los Ejemplos 6 y 7 y los Ejemplos Comparativos C4 y
C5 se prepararon con el medicamento
[3,6-dimetil-2-(2,4,6-trimetilfenoxi)-piridin-4-il]-(1-etil-propil)-amina
("Medicamento 2", Pfizer, Inc.), los Ejemplos 8 hasta 11 y los
Ejemplos Comparativos C6 y C7 se prepararon con el medicamento
2-(4-fluorofenoxi)-N-[4-(1-hidroxi-1-metil-etil)-bencil]nicotinamida
("Medicamento 3", Pfizer, Inc.), y los Ejemplos 12 y 13 y el
Ejemplo Comparativo C8 se prepararon usando
[(1)-bencil-2-(3-hidroxi-azetidin-1-il)-2-oxo-etil]-amida
del ácido
5-cloro-1H-indol-2-carboxílico
("Medicamento 4"). En la Tabla 1 se registran otras
variables.
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Ejemplos comparativos C9 y
C10
Los Ejemplos Comparativos C9 y C10 fueron,
sencillamente, 556 mg y 500 mg, respectivamente, de Medicamento 1 y
Medicamento 2 en su estado cristalino en equilibrio, con un tamaño
de cristales de aproximadamente 1 a 20 \mum y 1 a 10 \mum,
respectivamente.
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El rendimiento de disolución del material del
Ejemplo 1, antes de la exposición a la temperatura y humedad
aumentadas, se midió de la forma siguiente. En una caja con
temperatura controlada a 37ºC, se insertaron 3,0 mg del material
del Ejemplo 1 en un tubo de microcentrifugación de polipropileno
(Sorenson Bioscience Inc.). La MDC teórica en solución (es decir,
si se disuelve todo el medicamento) fue de 490 \mug/ml [(3,0 mg x
1000 \mug/mg) x (0,33 g de medicamento/g de dispersión) x 0,90 de
factor salino x 0,98 de ensayo medicamentoso/1,8 ml = 490
\mug/ml]. (Este valor varía ligeramente entre muestras debido a
pequeñas diferencias de la potencia real del ensayo medicamentoso
de las muestras). Se agregó al tubo una solución de MFD de 1,8 ml de
una solución salina tamponada con fosfato (NaCl 8,2 mM,
Na_{2}HPO_{4} 1,1 mM, KH_{2}PO_{4} 4.7 mM, pH 6,5, 290
mOsm/kg) que contiene la sal sódica de ácido taurocólico 14,7 mM y
1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfocolina
2,8 mM. Se cerró el tubo y se puso en marcha el temporizador. A
continuación, se mezcló el contenido del tubo a máxima velocidad en
un mezclador vórtex (Fisher Vortex Genie 2) durante 60 segundos. El
tubo se transfirió a una centrifugadora (Marathon, Modelo Micro A),
y se centrifugó entonces a 13.000G durante 60 segundos. Del tubo de
centrifugación se extrajo con una pipeta una muestra de 50 \mul,
cuatro minutos después de haber activado el temporizador. Los
sólidos presentes en el tubo de centrifugación se resuspendieron
mezclando la muestra de manera continua en el mezclador vórtex
durante 30 segundos. Se devolvió el tubo de centrifugación a la
centrifugadora y se le dejó reposar sin cambios hasta la toma de la
muestra siguiente. Cada muestra se centrifugó, muestreó y
resuspendió del modo descrito, a continuación se diluyó con 250
\mul de metanol grado HPLC (Burdick & Jackson), y la
concentración del medicamento se determinó por HPLC. Se tomaron
muestras después de 4, 10, 20, 40, y 90 minutos, que se analizaron,
y se calcularon las concentraciones de medicamento en cada punto de
tiempo. La concentración media de medicamento después de 4 minutos
fue de 393 \mug/ml, después de 10 minutos fue de 409 \mug/ml,
después de 20 minutos fue de 365 \mug/ml, después de 40 minutos
fue de 334 \mug/ml, y después de 90 minutos fue de 307 \mug/ml.
Por lo tanto, la MDC para esta muestra, antes del almacenamiento a
temperatura y humedad aumentadas fue de 409 \mug/ml, que comprende
la máxima concentración media de medicamento observada durante el
ensayo de disolución in vitro.
Adicionalmente, se calculó el valor de la
AUC_{90} para el Ejemplo 1. El valor de AUC_{90} es la AUC
calculada desde 0 hasta 90 minutos. La AUC entre dos puntos de
tiempo individuales dentro de la curva se determinó de la forma
siguiente. En primer lugar, se trazó una línea recta entre los dos
conjuntos de puntos de datos t1, c1 y t2, c2, en donde t1 y t2 son
los puntos de tiempo y c1 y c2 son las concentraciones de
medicamento, en donde t2 > t1. Se define, de esta forma, el área
geométrica de un trapezoide. El área de este trapezoide es AUC =
cl(t2-tl) + 1/2((t2-t1) x
(c2-cl)). La AUC_{90} se determina calculando la
suma de estas áreas definidas por las concentraciones de
medicamento observadas en t_{1} y t_{2} igual a: 0 y 4 minutos,
4 y 10 minutos, 10 y 20 minutos, 20 y 40 minutos, y 40 y 90
minutos.
Para la comparación, se midió el rendimiento de
disolución de la forma cristalina del medicamento en el Ejemplo
Comparativo C9, sometiendo una cantidad similar del medicamento
cristalino al mismo ensayo.
De manera similar, se analizaron también por
medio del ensayo de disolución las otras dispersiones de Medicamento
1, formuladas como en los Ejemplos 2 a 5. Los resultados de estos
ensayos se resumen en la Tabla 2. Estos datos demuestran que la MDC
y los valores de AUC_{90} para las diversas dispersiones de
Medicamento 1 fueron entre 2,5 y 4 veces más altos que para el
medicamento cristalino solo.
De manera similar, se analizaron por el ensayo
de disolución las dispersiones de Medicamento 2, formuladas como en
los Ejemplos 6 y 7, y la forma cristalina del Medicamento 2 en el
Ejemplo Comparativo C10. Los resultados de estos ensayos se resumen
en la Tabla 3. Estos datos demuestran que la MDC y los valores de
AUC_{90} para las dispersiones del Medicamento 2 fueron entre 18
y 23 veces más altos que para el medicamento cristalino solo.
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Este ejemplo pone de manifiesto la estabilidad
mejorada de las dispersiones que contienen un polímero con una
T_{g} elevada. Las muestras preparadas en los Ejemplos 1 y 2 y en
el Ejemplo Comparativo C1 se almacenaron bajo condiciones de
temperatura y humedad elevadas para incrementar la velocidad de los
cambios físicos que se producen en los materiales, con el fin de
simular un intervalo de almacenamiento más prolongado en un entorno
típico de almacenamiento. Antes y después de dichos almacenamientos,
se llevaron a cabo análisis del rendimiento de disolución usando un
ensayo de disolución in vitro y una evaluación de la
cristalinidad, usando SEM, con el fin de evaluar la estabilidad de
la dispersión.
El rendimiento de disolución del material del
Ejemplo 1, antes de la exposición a temperatura y humedad
incrementadas, se midió de la forma descrita en el Ejemplo 14. La
concentración media de medicamento después de 4 minutos fue de 393
\mug/ml, después de 10 minutos de 409 \mug/ml, después de 20
minutos de 365 \mug/ml, después de 40 minutos de 334 \mug/ml, y
después de 90 minutos de 307 \mug/ml. Por lo tanto, la MDC para
esta muestra antes del almacenamiento bajo temperatura y humedad
aumentadas fue de 409 \mug/ml, la máxima concentración media de
medicamento observada durante el ensayo de disolución in
vitro.
A continuación, los materiales fueron
envejecidos en un ambiente controlado. Aproximadamente 10 mg de los
materiales preparados en los Ejemplos 1 y 2 y en el Ejemplo
Comparativo C1 fueron transferidos a un vial de vidrio de 2 ml, y
se depositaron en una cámara de vacío durante 16 horas, para
eliminar el disolvente residual de las muestras. Seguidamente, los
viales se transfirieron descubiertos a un horno de
temperatura/humedad controladas (Environmental Specialties Inc.,
Modelo ES2000) a 40ºC y 44% de humedad relativa, y se les dejó
reposar sin cambios durante 1 mes. Se retiraron entonces las
muestras del horno y se transfirieron a un secador al vacío durante
16 horas, para eliminar el agua adsorbida de las muestras.
Seguidamente, se retiraron las muestras del secador de vacío y se
taponaron herméticamente.
Entonces, se analizó con el ensayo de disolución
el material del Ejemplo 1, después de un mes de almacenamiento. La
concentración media de medicamento medida después de 4 minutos fue
de 390 \mug/ml, después de 10 minutos de 378 \mug/ml, después
de 20 minutos de 335 \mug/ml, después de 40 minutos de 315
\mug/ml, y después de 90 minutos de 287 \mug/ml. Por lo tanto,
la MDC para esta muestra después del almacenamiento a temperatura y
humedad aumentadas fue de 390 \mug/ml. Para determinar el
rendimiento de disolución del material, se dividió la MDC del
material después del envejecimiento por la MDC del material antes
del envejecimiento (390 \mug/ml / 409 \mug/ml = 0,95),
demostrando de esta forma que la MDC del material envejecido
equivalió a 95% del material nuevo.
Se utilizó un procedimiento análogo para evaluar
el rendimiento de disolución de los materiales de los Ejemplos 2 y
C1, antes y después de la exposición a los aumentos de temperatura y
humedad. Los resultados de los ensayos se resumen en la Tabla 4.
Obsérvese que la MDC (envejecido/nuevo) del material del Ejemplo
Comparativo C1 fue sólo de 0,86, comparado con 0,95 para el Ejemplo
1, y de 1 para el Ejemplo 2, en donde la medición del Ejemplo 2
demuestra que la MDC realmente mejoró con el envejecimiento.
De manera similar, se determinaron los valores
de AUC_{90} para los Ejemplos 1 y 2 y para el Ejemplo Comparativo
C1. Para determinar el rendimiento de disolución del material, se
dividieron los valores de AUC_{90} del material después del
envejecimiento por la AUC_{90} del material antes del
envejecimiento. Este cálculo demuestra que la AUC_{90} (relación
de envejecido/nuevo) para el Ejemplo 1 fue de 0,93, para el Ejemplo
2 de 1,1, y para el Ejemplo Comparativo C1 fue de 0,46.
Estos datos demuestran que las dispersiones de
los Ejemplos 1 y 2 (las dispersiones preparadas con los polímeros
CAP y CAT de T_{g} elevada, respectivamente), fueron más estables
tras su exposición a la temperatura y humedad incrementadas que la
dispersión del Ejemplo Comparativo C1, preparada con el polímero PVP
de T_{g} baja (a RH elevada).
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A continuación, en los materiales de los
Ejemplos 1, 2 y C1 se evaluó la presencia de cristales y cambios de
la forma y la morfología de la partícula, antes y después de la
exposición a la temperatura y humedad aumentadas, usando el
análisis SEM como se describe más adelante. Se montaron
aproximadamente 0,5 mg de muestra en un portaobjetos de aluminio
con cinta de carbono de 2 lados. La mezcla se sometió a una
pulverización iónica ("sputter-coat")
(Sistema de Pulverización Iónica Hummer, Modelo 6.2, Anatech Ltd.)
con una etapa de Au/Pd durante 10 minutos a 15 mV, y se analizó
mediante SEM. Antes del envejecimiento, las muestras exhiben, por
lo general, un aspecto de esfera o esfera colapsada, con bordes y
superficies suaves y redondeados. Las variaciones del aspecto de
las partículas que indican inestabilidad física incluyen: fusión de
partículas individuales, cambios de textura de la superficie,
cambios de la forma general de la partícula, y aparición de bordes
rectos en la partícula (que indican una posible cristalinidad). En
la Tabla 5 se resumen las microfotografías al microscopio de
barrido electrónico del material de los Ejemplos 1 y 2 y del Ejemplo
Comparativo C1, antes y después de su exposición a la temperatura y
humedad incrementadas. No se observaron variaciones significativas
para los materiales de los Ejemplos 1 y 2 después de su
envejecimiento. Sin embargo, el análisis SEM de la muestra del
Ejemplo Comparativo C1 evidenció cambios significativos después del
envejecimiento, incluida la aparición de partículas fusionadas, un
incremento marcado de la rugosidad de las partículas, y presencia de
material con bordes rectos, que puede ser indicativa de una
cristalización del medicamento. Esto indica que las dispersiones de
los Ejemplos 1 y 2 fueron más estables que la dispersión del Ejemplo
Comparativo C1.
Adicionalmente, se analizaron muestras del
Ejemplo 1 y del Ejemplo Comparativo C1 usando difracción de rayos X
del polvo. Se examinó una muestra de material del Ejemplo 1 usando
difracción de rayos X del polvo antes del envejecimiento. No se
observaron picos que indicaran cristalinidad del medicamento. Del
mismo modo, se analizó una muestra del Ejemplo 1 después de
envejecerla a 40ºC/44% de RH durante un mes, usando también la
difracción de rayos X del polvo. Una vez más, tampoco se observaron
picos que indicaran cristalinidad del medicamento. La comparación
de los datos de difracción de rayos X antes y después del
envejecimiento no mostró diferencias significativas. De igual
manera, se examinó el material del Ejemplo Comparativo C1 antes del
envejecimiento, usando la difracción de rayos X del polvo, y
tampoco se observaron picos que indicaran cristalinidad del
medicamento. Por difracción de rayos X del polvo, se examinó una
muestra del Ejemplo Comparativo C1 después del envejecimiento a
40ºC/44% de RH durante un mes, y se observaron varios picos intensos
(en ángulos de barrido de 9,5, 16 y 20,5 grados), indicativos de
que se había producido cristalización del medicamento. De esta
forma, la comparación de los datos de difracción de rayos X del
polvo antes y después del envejecimiento del Ejemplo Comparativo C1
demostró que, en el Ejemplo Comparativo C1, se había producido la
cristalización del medicamento presente. Los datos de difracción de
rayos X del polvo demuestran, nuevamente, que las dispersiones de
los Ejemplos 1 y 2 fueron más estables, en comparación con la
dispersión del Ejemplo Comparativo C1.
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Este ejemplo demuestra la estabilidad mejorada
de las dispersiones que tienen un polímero con T_{g} alta con
bajas cargas de medicamento. Se almacenaron muestras del Ejemplo 3 y
del Ejemplo Comparativo C2 a 40ºC/44% de RH durante un mes, usando
el mismo procedimiento que se ha descrito para las muestras en el
Ejemplo 15. Los ensayos de disolución in vitro de las
muestras se llevaron a cabo de la forma descrita en el Ejemplo 14.
Estos resultados se resumen en la tabla 6. Obsérvese que la MDC
(envejecido/nuevo) del material del Ejemplo Comparativo C2 es de
sólo 0,92, comparada con 0,98 para el Ejemplo 3. Además, la
AUC_{90} (envejecido/nuevo) de C2 es de sólo 0,80, en comparación
con 0,98 para el Ejemplo 3. Estos datos demuestran que la dispersión
del Ejemplo 3 (la dispersión efectuada con un polímero de T_{g}
alta) es más estable, tras su exposición a temperatura y humedad
incrementadas, que la dispersión del Ejemplo Comparativo C2.
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En los materiales del Ejemplo 3 y del Ejemplo
Comparativo C2 se evaluó la presencia de cristales y cambios de
forma y de morfología de las partículas, antes y después de la
exposición a temperatura y humedad incrementadas, usando el
análisis al microscopio de barrido electrónico, según se ha descrito
anteriormente en el Ejemplo 15. No se observaron variaciones
significativas para el material del Ejemplo 3 después del
envejecimiento. Sin embargo, el análisis SEM de las muestras del
Ejemplo Comparativo C2 mostró cambios físicos sustanciales después
del envejecimiento, incluida la aparición de partículas fusionadas y
la presencia de material con bordes rectos en las partículas, que
pueden ser indicativos de la cristalización del medicamento. Estos
resultados se resumen en la tabla 7. Esto demuestra que la
dispersión del Ejemplo 3, preparada a partir del polímero CAP con
una T_{g} elevada, es más estable que la dispersión del Ejemplo
Comparativo C2, preparada con el polímero PVP.
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Este ejemplo pone de manifiesto la estabilidad
de una dispersión que contiene tanto un polímero potenciador de la
concentración como un polímero de T_{g} elevada. Se almacenaron
muestras de los Ejemplos 1 y 4, y del Ejemplo Comparativo C1, a
40ºC/44% de RH durante 1 mes, utilizando el mismo procedimiento que
se ha descrito para las muestras en el Ejemplo 15. La dispersión
del Ejemplo 4 contiene tanto PVP como CAP, en tanto que el Ejemplo
1 contiene sólo CAP, y el Ejemplo Comparativo C1, contiene
únicamente PVP. Los ensayos de disolución in vitro de las
muestras se llevaron a cabo de la forma descrita en el Ejemplo 14.
Estos resultados se resumen en la tabla 8. Obsérvese que la MDC
(envejecido/nuevo) del material del Ejemplo Comparativo C1 es de
sólo 0,86, en comparación con 0,95 para el Ejemplo 1, y 1,02 para el
Ejemplo 4. De manera similar, la AUC_{90} (envejecido/nuevo) del
material del Ejemplo Comparativo C1 es de 0,46, en comparación con
0,93 y 0,80 para los Ejemplos 1 y 4, respectivamente. Estos datos
demuestran que la dispersión del Ejemplo 4 (la dispersión preparada
con una mezcla de polímero potenciador de la concentración PVP y del
polímero estabilizador CAP) es más estable, tras su exposición a
temperatura y humedad incrementadas, que la dispersión del Ejemplo
Comparativo C1 (la dispersión preparada con el polímero PVP
solamente). Además, la MDC de la dispersión envejecida del Ejemplo
4 fue mayor que la MDC de la dispersión envejecida del Ejemplo 1, lo
que indica un mejor rendimiento de disolución para la dispersión
preparada tanto con el polímero potenciador de la concentración como
con un polímero estabilizador.
En los materiales de los Ejemplos 1 y 4 y del
Ejemplo Comparativo C1 se evaluó la presencia de cristales y
cambios de la forma y morfología de las partículas, antes y después
de la exposición a temperatura y humedad incrementadas, usando
análisis al microscopio de barrido electrónico. El procedimiento fue
como se ha descrito anteriormente en el Ejemplo 15, con la
excepción de que el análisis SEM se llevó a cabo después de 3 días
de exposición a temperatura y humedad incrementadas. No se
observaron variaciones significativas del material de los Ejemplos
1 y 4 después de tres días de envejecimiento. Sin embargo, el
análisis SEM de la muestra del Ejemplo Comparativo C1 demuestra
cambios físicos sustanciales después de tres días de envejecimiento,
incluida la presencia de partículas fusionadas, superficies rugosas
en la partícula y aparición de material con bordes rectos, que
pueden indicar la cristalización del medicamento. Estos resultados
se resumen en la tabla 9. Estos resultados demuestran una
estabilidad mayor de la dispersión de los Ejemplos 1 y 4, en
comparación con la dispersión del Ejemplo Comparativo C1.
Este ejemplo pone de manifiesto la estabilidad
de otra dispersión (Ejemplo 5), que tiene tanto un polímero de
T_{g} elevada (CAP) como un polímero potenciador de la
concentración (HPMCAS). Se almacenaron muestras de los Ejemplos 1 y
5, y del Ejemplo Comparativo C3, a 40ºC/44% de RH utilizando el
mismo procedimiento que se ha descrito para las muestras del
Ejemplo 15, con la excepción de que las muestras estuvieron
expuestas a temperatura y humedad incrementadas durante 75 días.
Los ensayos de disolución in vitro de las muestras se
llevaron a cabo como se ha descrito en el Ejemplo 14. Estos
resultados se resumen en la Tabla 10. Obsérvese que la MDC
(envejecido/nuevo) del material del Ejemplo Comparativo C3 es de
sólo 0,46, en comparación con 0,87 para el Ejemplo 1 y de 0,88 para
el Ejemplo 5. De manera similar, la AUC_{90} (envejecido/nuevo)
del material del Ejemplo Comparativo C3 es de sólo 0,31, en
comparación con 0,80 para el Ejemplo 1 y de 0,56 para el Ejemplo 5.
Estos datos demuestran que la dispersión el Ejemplo 5 (la dispersión
preparada con una mezcla de polímeros HPMCAS-LF y
CAP) es más estable, tras su exposición a temperatura y humedad
incrementadas, que la dispersión del Ejemplo Comparativo C3 (el
material preparado solamente con el polímero
HPMCAS-LF). Se demuestra, de este modo, que la
adición de un polímero estabilizador tal como CAP a un polímero
potenciador de la concentración tal como HPMCAS da como resultado
una mejor estabilidad.
En los materiales de los Ejemplos 1 y 5, y del
Ejemplo Comparativo C3, se evaluó la presencia de cristales y de
variaciones de la forma y morfología de las partículas, antes y
después de su exposición a temperatura y humedad incrementadas,
usando el análisis al microscopio de barrido electrónico. El
procedimiento fue como se ha descrito anteriormente en el Ejemplo
15, con la excepción de que el análisis SEM se llevó a cabo después
de 36 días de exposición a temperatura y humedad incrementadas. No
se observaron variaciones significativas del material de los
Ejemplos 1 y 5 después de 36 días de envejecimiento. No obstante, el
análisis SEM de la muestra del Ejemplo Comparativo C3 revela
variaciones físicas sustanciales después de 36 días de
envejecimiento, incluida la aparición de partículas fusionadas,
superficies rugosas de las partículas y presencia de material con
bordes rectos en las partículas, que pueden indicar cristalización
del medicamento. Estos resultados se resumen en la tabla 11. Estos
resultados demuestran que las dispersiones de los Ejemplos 1 y 5 son
más estables que la dispersión del Ejemplo Comparativo C3.
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Este ejemplo pone de manifiesto la estabilidad
de las dispersiones preparadas con un polímero de T_{g} elevada y
el Medicamento 2. Se almacenaron muestras del Ejemplo 6 y de los
Ejemplos Comparativos C4 y C5 a 40ºC/44% de RH, utilizando el mismo
procedimiento que se ha descrito para las muestras en el Ejemplo 15,
con la excepción de que las muestras estuvieron expuestas a
temperatura y humedad incrementadas durante 2 semanas. Los ensayos
de disolución in vitro de las muestras se llevaron a cabo de
la forma descrita en el Ejemplo 14. Estos resultados se resumen en
la tabla 12. Obsérvese que la MDC (envejecido/nuevo) del material de
los Ejemplos Comparativos C4 y C5 son de 0,45 y 0,52,
respectivamente, en comparación con 1,1 para el Ejemplo 6. Las
AUC_{90} (envejecido/nuevo) del material de los Ejemplos
Comparativos C4 y C5 son de 0,40 y 0,37, respectivamente,
comparadas con 0,90 para el Ejemplo 6. Estos datos demuestran que la
dispersión del Ejemplo 6 (la dispersión preparada con el polímero
CAP) es más estable, tras su exposición a temperatura y humedad
incrementadas, que las dispersiones de los Ejemplos Comparativos C4
y C5 (las dispersiones preparadas con polímero PVP o
HPMCAS-LF).
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En los materiales del Ejemplo 6 y de los
Ejemplos Comparativos C4 y C5 se evaluó la presencia de cristales y
de variaciones de la forma y morfología de las partículas, antes y
después de la exposición a temperatura y humedad incrementadas,
usando el análisis al microscopio de barrido electrónico. El
procedimiento fue como se ha descrito anteriormente en el Ejemplo
15, con la excepción de que el análisis SEM se llevó a cabo después
de 2 semanas de exposición a temperatura y humedad incrementadas. No
se observaron variaciones significativas para el material del
Ejemplo 6 después de 2 semanas de envejecimiento. Sin embargo, el
análisis SEM de las muestras de los Ejemplos Comparativos C4 y C5
revela cambios físicos sustanciales después de 2 semanas de
envejecimiento, que incluyen partículas fusionadas y la presencia de
material con bordes rectos en las partículas, que pueden indicar
cristalización del medicamento. Estos resultados se resumen en la
tabla 13. Los resultados demuestran que la dispersión del Ejemplo 6
es más estable que las dispersiones de los Ejemplos Comparativos C4
y C5.
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Este ejemplo demuestra la estabilidad de una
dispersión (Ejemplo 7) que tiene un polímero con T_{g} alta (CAP)
y un polímero potenciador de la concentración (HPMCAS). Las muestras
de los Ejemplos 6 y 7, y del Ejemplo Comparativo C5, se almacenaron
a 40ºC/44% de RH, utilizando el mismo procedimiento que el que se ha
descrito para las muestras en el Ejemplo 15, con la excepción de
que las muestras estuvieron expuestas a temperatura y humedad
elevadas durante 2 semanas. Los ensayos de disolución in
vitro de las muestras se llevaron a cabo según se ha descrito
en el Ejemplo 8. Estos resultados se resumen en la tabla 14.
Obsérvese que la MDC (envejecido/nuevo) del material del Ejemplo
Comparativo C5 es de 0,52, comparada con 1,1 para el Ejemplo 6 y
0,95 para el Ejemplo 7. La AUC_{90} (envejecido/nuevo) del
material del Ejemplo Comparativo C5 es de 0,37, comparada con 0,90
para el Ejemplo 6 y de 0,65 para el Ejemplo 7. Estos datos
demuestran que la dispersión del Ejemplo 7 (la dispersión preparada
con una mezcla en relación 1:1 del polímero potenciador de la
concentración HPMCAS-LF, y el polímero
estabilizador CAP) es más estable, tras la exposición a temperatura
y humedad incrementadas, que la dispersión del Ejemplo Comparativo
C5 (la dispersión preparada sólo con el polímero
HPMCAS-LF)).
En los materiales de los Ejemplos 6 y 7, y del
Ejemplo Comparativo C5, se evaluó la presencia de cristales y de
variaciones de la forma y morfología de las partículas, antes y
después de su exposición a temperatura y humedad incrementadas,
usando el análisis al microscopio de barrido electrónico. El
procedimiento fue como se ha descrito anteriormente en el Ejemplo
15, con la excepción de que el análisis SEM se llevó a cabo después
de 2 semanas de exposición a temperatura y humedad incrementadas. No
se observaron variaciones significativas en el material de los
Ejemplos 6 y 7 después de 2 semanas de envejecimiento. Sin embargo,
el análisis SEM de la muestra del Ejemplo Comparativo C5 mostró
cambios físicos sustanciales después de 2 semanas de envejecimiento,
que incluyen partículas fusionadas y presencia de material con
bordes rectos en las partículas, que puede indicar cristalización
del medicamento. Estos resultados se resumen en la tabla 15. Los
resultados demuestran que la dispersión de los Ejemplos 6 y 7 es
más estable que la dispersión del Ejemplo Comparativo C5.
Este ejemplo describe el método térmico
utilizado para determinar la T_{g} de materiales polímeros que
incluyen las dispersiones según la presente invención, a una
humedad relativa específica. En este método, las muestras se
equilibran y se sellan en el interior de una cámara ambiental, con
el fin de incorporar una cantidad específica de humedad en la
muestra. A continuación, se utiliza DSC para la medición de la
T_{g}.
Una muestra de material del Ejemplo 1 fue
equilibrada a 0% de RH de la forma siguiente. En una microbalanza
(Sartorius Modelo MC5) se pesaron cuatro bandejas y tapaderas
atmosféricas robotizadas de aluminio Perkin-Elmer
de 30 \mul (pieza nº B016-9320) en parejas de
bandeja-tapadera. Se registraron los pesos de cada
una de las parejas bandeja-tapadera con una
exactitud de \pm 1 \mug. A continuación, se depositaron
aproximadamente 5-10 mg del Ejemplo 1 en cada una
de las cuatro bandejas vacías, a temperatura ambiente y humedad
relativa. Todas estas muestras (con las tapaderas) se depositaron
en una cámara purgada con el gas de ebullición de un tanque de
nitrógeno líquido, lo que dio como resultado una humedad que fue
menor que el límite de detección de un sensor de humedad calibrado.
La temperatura en la cámara se mantuvo en equilibrio con la
temperatura del edificio a aproximadamente 23ºC. Las muestras del
Ejemplo 1 se conservaron en la cámara durante al menos 20 horas,
para retirar por completo la humedad de las muestras.
Una vez que las muestras estuvieron equilibradas
con la RH de 0% en la cámara ambiental, se colocó la tapadera de la
muestra sobre la correspondiente bandeja de muestra, y se comprimió
con una prensa compresora universal Perkin-Elmer
(pieza nº B013-9005). La compresión de cada una de
las muestras sella herméticamente la muestra y garantiza que ésta
no absorberá humedad en absoluto en el transcurso del experimento.
Cada muestra fue pesada en la microbalanza, registrándose los pesos
de las muestras con una precisión de 0,001 mg.
Entonces, se determinó la T_{g} de la forma
siguiente. Todas las T_{g}s se midieron con un calorímetro
diferencial de barrido Perkin-Elmer Pyris 1. El
flujo de calor hacia el interior y el exterior de la muestra se
monitorizaron como función de la temperatura creciente. A medida que
se calentó la muestra (aporte de energía a la muestra) a través de
la región de transición vítrea, se registró un incremento gradual
del flujo de calor que se corresponde con la variación de la
capacidad térmica de la muestra. En esta región del flujo de calor
frente a la curva de temperatura se analizaron los datos que se
presentan en la siguiente Tabla 16.
Todos los experimentos de calorimetría en los
materiales del Ejemplo 1 se llevaron a cabo con el procedimiento
siguiente. Las muestras comprimidas se depositaron en el carrusel de
auto-muestreo DSC, junto con una bandeja vacía
(teniendo cuidado de no tocar las bandejas de aluminio con las manos
desnudas), utilizada para la sustracción del fondo. En el horno de
referencia del DSC se colocó una bandeja de aluminio de 30 \mul,
separada y vacía, para compensar la capacidad térmica de la bandeja
de la muestra.
El DSC se programó para cargar la bandeja vacía,
y se calentó un barrido de fondo desde 0ºC hasta 220ºC a intervalos
de 10ºC/min. Al final de este barrido, el sistema de
auto-muestreo retiró la bandeja vacía de fondo y se
depositó en el horno de muestras la primera de las cuatro muestras
del Ejemplo 1. Esta muestra se calentó, en primer lugar, a 100ºC a
intervalos de 10ºC/min para eliminar el historial térmico de la
muestra que podría ocultar la transición vítrea (por ejemplo, una
cadena lateral o transiciones \beta). A continuación, la muestra
se enfrió de nuevo a intervalos de aproximadamente 10ºC/min hasta
0ºC, y se puso en marcha el barrido térmico final desde 0ºC hasta
175ºC a intervalos de 10ºC/min. La Fig. 3 muestra el flujo
resultante de calor frente al barrido de temperatura en la región
de la transición vítrea, junto con las coordenadas usadas por el
software para medir la T_{g}.
Para medir la transición vítrea, se restó el
barrido de fondo para eliminar cualquier curvatura de los datos y,
seguidamente, se ajustó la pendiente a cero, con el fin de que la
transición vítrea fuera más fácilmente identificable. Mediante el
uso del software Pyris 1, se seleccionó una región que comprendiera
la variación gradual del flujo de calor (es decir, la T_{g}) y se
ajustaron las líneas de la tangente (usadas por el software para
calcular la T_{g} y la variación de la capacidad térmica a la
T_{g}), de modo que fueran paralelas con el flujo de calor antes
y después de la T_{g}. La T_{g} se midió como la temperatura a
la que la capacidad térmica equivale a la mitad de la
\DeltaC_{p} total. La Fig. 3 muestra el barrido resultante y la
T_{g} y \DeltaC_{p} medidas para el Ejemplo 1 a 0% de RH. En
algunos casos, se usó un método análogo, en el que se generó la
integral de un barrido tal como en la Fig. 3, que tiene el aspecto
de dos líneas que forman una intersección, con una pequeña
curvatura próxima al punto de intersección. La T_{g} se consideró
como la temperatura en el punto de intersección de las líneas. Este
método se describe en la obra "The Physics of Polymers"
de Gert Strobl, pág. 237-239, Editorial Springer
(1996). Los valores determinados por cualquiera de los métodos
coinciden con un margen de uno a dos grados C.
Las T_{g}s de las muestras humedecidas se
midieron de la misma forma, con la excepción de que las muestras
abiertas se depositaron en una cámara de humedad para equilibrar a
una humedad establecida. Todas las muestras del Ejemplo 1 (muestra
de polímero en las bandejas de aluminio con las tapaderas) se
depositaron en una cámara ambiental (Electro-tech
Systems, Inc., modelo nº 518), manteniendo la humedad relativa a
50-52% de RH por medio de un humidificador sónico y
un controlador. A continuación, estas muestras se comprimieron en el
interior de la cámara para sellar el agua absorbida y minimizar la
pérdida de agua durante la medición de T_{g} y la realización
del ensayo en el DSC Pyris 1. Los datos calorimétricos resultantes
fueron analizados de la misma forma que se ha descrito
anteriormente para determinar las correspondientes T_{g}s. Los
resultados se resumen en la tabla 16.
También se midieron las temperaturas de
transición vítrea para las dispersiones de los Ejemplos 2 a 11, los
Ejemplos Comparativos C1 a C7, y para los polímeros CAP, CAT, PVP, y
HPMCAS-LF, tras su equilibrado a 0% de RH (seco) y
50% de RH de la misma forma que se ha descrito anteriormente para la
dispersión del Ejemplo 1. Los resultados se resumen en la tabla
16.
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Este ejemplo describe la utilidad de la
invención con otro medicamento. Se almacenaron muestras de los
Ejemplos 8 hasta 11, y de los Ejemplos Comparativos C6 y C7 a
40ºC/75% de RH durante 2 semanas, usando el mismo procedimiento que
se ha descrito para las muestras en el Ejemplo 15. Los ensayos de
disolución in vitro de las muestras se llevaron a cabo de la
forma descrita en el Ejemplo 14. Estos resultados se resumen en la
tabla 17. La MDC (envejecido/nuevo) del material del Ejemplo
Comparativo C6 es de sólo 0,87, y la MDC (envejecido/nuevo) del
material del Ejemplo Comparativo C7 es de sólo 0,27. Estas dos
dispersiones preparadas con polímeros de T_{g} baja envejecieron
de manera significativa en comparación con el material de los
Ejemplos 8 a 11, que se preparó con polímeros de T_{g} alta. La
MDC (envejecido/nuevo) del material del Ejemplo 8 es de 0,90, la MDC
(envejecido/nuevo) del material del Ejemplo 9 es de 0,94, y la MDC
(envejecido/nuevo) del material del Ejemplo 10 es de 0,95. De forma
similar, las AUC_{90} (envejecido/nuevo) de C6 y C7 son de 0,62 y
0,33, respectivamente, en tanto que las AUC_{90}
(envejecido/nuevo) para los Ejemplos 8, 9, y 10 son de 0,90, 1,01, y
0,95. La mezcla del CAP de T_{g} alta con el PVP de T_{g} baja
(Ejemplo 11) mejora la estabilidad de la dispersión preparada
solamente con el polímero PVP (C7).
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En el material de los Ejemplos 8 a 11, y de los
Ejemplos Comparativos C6 y C7, se evaluó la presencia de cristales
y variaciones de la forma y morfología de las partículas, tras la
exposición a temperatura y humedad incrementadas, usando el
análisis al microscopio de barrido electrónico. Estos resultados se
resumen en la tabla 18.
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Los Ejemplos 8 y 9 (dispersiones con CAT y CAP)
no mostraron efectos de envejecimiento después de 2 semanas a
40ºC/75% de RH. El Ejemplo 10 (dispersión de HPMCP) mostró fusión de
partículas, pero no formación de cristales. El Ejemplo 11 (mezcla
de CAP/PVP) mostró cambios morfológicos significativos, si bien no
se observaron cristales evidentes. (La presencia de material con
bordes rectos en las partículas puede indicar la cristalización del
medicamento). El Ejemplo 11 se puede comparar con C7 (dispersión del
medicamento solamente con PVP), que exhibió la presencia de muchos
cristales evidentes. Esto demuestra una mejoría de la estabilidad
con la adición del polímero de T_{g} elevada. El Ejemplo
Comparativo C6 mostró, igualmente, cristales tras su exposición a
temperatura y humedad incrementadas.
Este ejemplo pone de manifiesto la utilidad de
la invención con otro medicamento. Se almacenaron muestras de los
Ejemplos 12 y 13 y del Ejemplo Comparativo C8 a 40ºC/75% de RH
durante 3 meses, usando el mismo procedimiento que se ha descrito
para las muestras en el Ejemplo 15. Los ensayos de disolución in
vitro de las muestras se llevaron a cabo de la forma descrita
en el Ejemplo 14. Estos resultados se resumen en la tabla 18. La MDC
(envejecido/nuevo) del material del Ejemplo Comparativo C8 es de
sólo 0,89. Esta dispersión preparada con un polímero de T_{g}
baja envejeció de forma significativa, en comparación con el
material de los Ejemplos 12 y 13, que se prepararon con polímeros
de T_{g} alta. La MDC (envejecido/nuevo) del material del Ejemplo
12 es de 1,10, y la MDC (envejecido/nuevo) del material del Ejemplo
13 es de 1,11. De forma similar, la AUC_{90} (envejecido/nuevo)
de C8 es de 0,76, en tanto que la AUC_{90} (envejecido/nuevo) para
los Ejemplos 12 y 13 son de 1,05 y 1,10.
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Claims (6)
1. Una composición que comprende una dispersión
sólida, secada por aspersión, en donde dicha dispersión comprende
un medicamento que tiene una solubilidad acuosa de hasta 1 mg/ml a
un pH de 1 hasta 8, y al menos un polímero, en donde:
- al menos 90% en peso de dicho medicamento en dicha dispersión es amorfo;
- dicho polímero es acetato-ftalato de celulosa, con una temperatura de transición vítrea de al menos 100ºC, medida a una humedad relativa de 50%;
- dicha dispersión es sustancialmente homogénea, de manera que tiene una única temperatura de transición vítrea; y
- dicha temperatura de transición vítrea de dicha dispersión es de al menos 50ºC, medida a una humedad relativa de 50%.
2. La composición según la Reivindicación 1, en
donde dicha composición proporciona una concentración máxima de
dicho medicamento en un entorno de uso que es al menos 1,5 veces
mayor que el de un control, que comprende una cantidad equivalente
de medicamento no disperso.
3. La composición según la Reivindicación 1, en
la que dicho polímero tiene una temperatura de transición vítrea de
al menos 110ºC, medida a una humedad relativa de 50%.
4. La composición según la Reivindicación 1 que
comprende, adicionalmente, un polímero potenciador de la
concentración seleccionado del grupo consistente en
acetato-succinato de
hidroxipropil-metilcelulosa,
acetato-ftalato de
hidroxipropil-metilcelulosa, acetato de
hidroxipropil-metilcelulosa, succinato de
hidroxipropil-metilcelulosa, ftalato de
hidroxipropil-metilcelulosa,
hidroxipropil-metilcelulosa, hidroxipropilcelulosa,
metilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxietil metilcelulosa,
acetato de hidroxietilcelulosa, hidroxietilcelulosa,
acetato-succinato de hidroxietil metilcelulosa,
acetato-ftalato de hidroxietil metilcelulosa,
carboximetilcelulosa, carboxietilcelulosa, alcohol polivinílico,
copolímeros de alcohol polivinílico acetato de polivinilo,
polietilenglicol, copolímeros de polietilenglicol
polipropilenglicol, polivinilpirrolidona, copolímeros de polietileno
alcohol polivinílico, polimetacrilatos funcionalizados con ácido
carboxílico, polimetacrilatos funcionalizados con amina, quitosan,
y quitina, en donde dicho polímero potenciador de la concentración
incrementa la concentración máxima del medicamento en un entorno de
uso, con respecto a una composición de control que comprende una
cantidad equivalente de medicamento no disperso.
5. La composición según la Reivindicación 4, en
donde dicho polímero potenciador de la concentración se
co-dispersa con el otro polímero.
6. La composición según la Reivindicación 4, en
la que dicho polímero potenciador de la concentración se mezcla con
dicha dispersión subsiguientemente a la formación de dicha
dispersión.
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