ES2324366T3 - Metodo para realizar la cristalizacion en estado solido. - Google Patents
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Abstract
Método para realizar la cristalización en estado sólido de partículas conformadas de compuestos orgánicos alotrópicos, que comprende: a) crear una mezcla que consiste esencialmente en dos o más compuestos orgánicos alotrópicos, en el que cada uno de los compuestos es de forma cristalina mixta, amorfa o tanto cristalina como amorfa; b) fabricar dicha mezcla en una pluralidad de partículas esféricas; c) exponer dichas partículas esféricas a una atmósfera que contiene vapores de uno o más disolventes para cada uno de dichos compuestos orgánicos alotrópicos durante un tiempo suficiente para realizar una cristalización en estado sólido de cada uno de dichos compuestos orgánicos alotrópicos en su forma cristalina más estable; y d) recuperar dichas partículas; en el que las partículas recuperadas mantienen la forma esférica en el almacenamiento en medio acuoso durante, como mínimo, aproximadamente un mes.
Description
Método para realizar la cristalización en estado
sólido.
Es bien conocido que muchas sustancias son
propensas a cristalizar de diferentes maneras, dependiendo de las
condiciones bajo las cuales se cristalizan. Las estructuras
cristalinas diferentes resultantes de la cristalización de una
sustancia particular se denominan polimorfos o pseudopolimorfos.
También es conocido que, cuando se funden y se enfrían rápidamente
por debajo de su punto de fusión, es decir solidificados por fusión,
los átomos o moléculas que forman la mayoría de las sustancias
necesitan algo de tiempo para disponerse en el orden más natural
para el medio en que se encuentran. Por consiguiente, permanecen en
estados amorfos o semiamorfos inestables o se organizan en
polimorfos metaestables.
Los polimorfos metaestables pueden ser
enantiotrópicos, que es una propiedad de ciertas sustancias que
significa que pueden existir en más de una forma cristalina (Giron,
Thermal Analysis and Calorimetric Method in the Characterization of
Polimorphs and Solvates ("Análisis Térmico y Método Calorimétrico
en la Caracterización de Polimorfos y Solvatos"), Thermochimica
Acta, 248 (1995) 1-59; Parker, Dictionary of
Scientific and Technical Terms ("Diccionario de Términos
Científicos y Técnicos"), McGraw Hill, Inc., 1984, 541; Hancock y
otros, Characteristics and Significance of the Amorphous State in
Pharmaceutical Systems ("Características e Importancia del Estado
Amorfo en Sistemas Farmacéuticos"), J. Pharm. Sci. Vol. 86, No.
1, 1997, 1-12). A menudo, existe una relación entre
las diversas formas cristalinas o el hábito de una sustancia
enantiotrópica, de manera que una forma es estable por encima de la
temperatura del punto de transición y la otra es estable por debajo
de la misma. Consecuentemente, el hábito cristalino es dinámico y
reversible dependiendo de las condiciones ambientales.
Los polimorfos metaestables a menudo se
transforman con el tiempo en estructuras más estables. Este proceso
de cristalización natural se denomina "envejecimiento" y tiene
lugar con el tiempo sin intervención humana. Este proceso de
"envejecimiento" natural es a menudo prolongado e impredecible
y, por lo tanto, es costoso y potencialmente peligroso,
particularmente en la fabricación de productos farmacéuticos. La
impredecibilidad aparece debido a que el proceso de envejecimiento
depende en gran medida de factores medioambientales. Yu
"Inferring Termodynamic Stability Relationship of Polymorphs from
Melting Data" ("Deducción de la Relación de Estabilidad
Termodinámica de Polimorfos a partir de los Datos de Fusión"), J.
Pharm. Sci., Vol. 84, No. 8, 966-974 (1995).
No obstante, generalmente se requieren
sustancias cristalizadas estables para una bioactividad y
biodisponibilidad óptimas y fiables. Si se colocan partículas
metaestables, por ejemplo, microesferas o gránulos, en un medio
acuoso antes de que tenga lugar la cristalización completa, puede
ocurrir la deformación de la forma de las partículas o incluso la
destrucción completa de las partículas en cuestión de horas.
Además, los polimorfos diferentes de una
sustancia concreta tendrán diferentes velocidades de disolución,
dando lugar a una falta de estabilidad y pérdida de uniformidad
entre diferentes lotes del mismo fármaco. Por ejemplo, Haleblian y
otros describen las diferencias en las velocidades de disolución
entre polimorfos de fluprednisolona. Haleblian y otros,
"Isolation and Characterization of Some Solid Phases of
Fluorprednisolone" ("Aislamiento y Caracterización de Algunas
Fases Sólidas de Fluorprednisolona", J. Pharm. Sci. Vol. 60, No.
10, 1485-1488 (1971).
Para aplicaciones farmacéuticas, es
particularmente importante conseguir una cristalización estable, ya
que la administración de un compuesto terapéutico requiere a menudo
la suspensión en una solución acuosa adecuada para la inyección.
Además, incluso si el compuesto no se suspende en primer lugar en un
medio acuoso, cuando se administra al paciente es sometido a
fluidos biológicos que son de base acuosa. Lo mismo ocurre con los
gránulos e implantes que se colocan en el cuerpo mediante un
procedimiento quirúrgico u otro procedimiento. Para asegurar la
integridad física de las partículas conformadas y la liberación
uniforme del agente activo, es necesario asegurar la completa
cristalización antes de la administración.
Algunos investigadores han intentado mejorar la
estabilidad de compuestos terapéuticos mediante la inducción de la
cristalización. Por ejemplo, Matsuda y otros sugieren modificar las
estructuras cristalinas utilizando un método de secado por
dispersión controlada por temperatura. Matsuda y otros,
"Physicochemical Characterization of
Sprayed-Dried Phenylbutazone Polymorphs"
("Caracterización Fisicoquímica de Polimorfos de Fenilbutazona
Secados por Pulverización"), J. Pharm. Sci., Vol. 73, no. 2,
73-179 (1984).
Sin embargo, debido a que la disolución de un
sólido también está relacionada con la erosión de la superficie,
también debe considerarse, además de la solubilidad, la forma y el
tamaño de las partículas terapéuticas. Carstensen,
"Pharmaceutical Principles of Solids and Solid Dosage Forms"
("Principios Farmacéuticos de Sólidos y Formas de Dosificación de
Sólidos"), Wiley Interscience, 63-65, (1977). De
este modo, cuando se administra un compuesto farmacéutico como un
sólido o una suspensión, la conservación de una forma y un tamaño
particulares se convierte en un factor importante para asegurar el
control y la reproducibilidad de la biodisponibilidad y la
biodinámi-
ca.
ca.
Con esto en mente, Kawashima y otros
propusieron un método de cristalización esférica de Tranilast
mediante el uso de dos disolventes insolubles entre sí, y la
conversión de los polimorfos resultantes mediante calor. Kawashima
y otros, "Characterization of Polymorphs of Tranilast Anhydrate
and Tranilast Monohydrate When Crystallized by Two Solvent Change
Spherical Crystallization Techniques" ("Caracterización de
Polimorfos de Tranilast Anhidrato y Tranilast Monohidrato cuando se
cristalizan mediante Técnicas de Cristalización Esférica por
Intercambio de dos Disolventes") en J. Pharm. Sci., Vol 80, No.
5, 472-477 (1981).
Se ha descrito que el proceso natural de
envejecimiento se puede acelerar mediante calor. Ibrahim y otros,
"Polymorphism of Phenylbutazone: Properties and Compressional
Behavior of Crystals" ("Polimorfismo de Fenilbutazona:
Propiedades y Comportamiento Compresional de Cristales") en J.
Pharm. Sci., Vol 66, No. 5, 669-673 (1977); Hancock
y otros, Characteristics and Significance of the Amorphous State in
Pharmaceutical Systems ("Características e Importancia del Estado
Amorfo en Sistemas Farmacéuticos"), J. Pharm. Sci., Vol 86, No.
1, 1-12 (1997). En algunos casos, sin embargo, el
calor requerido es tal que la integridad o forma de la sustancia se
ven comprometidos. En algunos casos, cuando se utiliza calor, la
reproducibilidad de resultados, estabilidad y, por tanto, el
control del tamaño del cristal en las partículas ha sido difícil o
incluso imposible de conseguir.
Además, en algunos casos, el polimorfo más
estable de una sustancia concreta es un hidrato, haciendo imposible
conseguir el polimorfo deseado mediante calor debido a la
deshidratación resultante. Además, el calor es raramente apropiado
para la cristalización estable en el caso de mezclas. De este modo,
el proceso de calentamiento como método para obtener polimorfos
estables, aunque superior al proceso de envejecimiento, tiene
limitaciones significati-
vas.
vas.
Otros investigadores han estudiado el uso de
vapores de disolvente para inducir la cristalización de especies
poliméricas. Dichos esfuerzos incluyen la posible cristalización y
el cambio de las propiedades mecánicas de compuestos poliméricos,
tal como se describe en la Patente de Estados Unidos No. 4.897.307.
Véase también Muller A.J. y otros, "Melting behavior, mechanical
properties and fracture of crystallized polycarbonates"
("Comportamiento de fusión, propiedades mecánicas y fractura de
policarbonatos cristalizados") en Latinoamericana de Metalurgia
y Materiales, 5 (2), 130-141 (1985); y Tang, F. y
otros, "Effect of Solvent Vapor on Optical Properties of Pr/sub
4VOPe in polymethylmethacrylates" ("Efecto del Vapor del
Disolvente sobre las Propiedades Ópticas de Pr/sub 4VOPe en
polimetilmetacrilatos"), en Journal of Applied Physics, 78 (10),
5884-7 (1995).
Tang y otros utilizaron vapores de disolventes
orgánicos para transformar una matriz polimérica, el colorante
Pr4VOPc (Vanadil Ftalocianina que tiene 4 sustituyentes propilo)
desde la fase vítrea I hasta la fase cristalina II. Muller y
Paredes describen la cristalización de polímeros de policarbonato en
términos de la incorporación de disolventes o plastificantes en el
estado amorfo. Para el conocimiento de los presentes inventores, no
se ha utilizado dicha estrategia para formar cristales estables de
compuestos orgánicos solidificados por fusión y mezclas.
La presente invención da a conocer partículas
estables reproducibles de compuestos orgánicos cristalinos. Las
partículas estables de compuestos orgánicos cristalinos de la
presente invención podrían ser partículas homogéneas de un único
compuesto orgánico o podrían ser mezclas de dos o más compuestos
orgánicos. Las partículas estables de la presente invención
mantienen una forma y tamaño constante durante un almacenamiento
prolongado, tal como una suspensión acuosa. Dichas partículas
estables se pueden fabricar hasta un tamaño y forma uniformes y
mantendrán dicho tamaño y forma a pesar de un almacenamiento a largo
plazo; y de este modo, son particularmente ventajosas en
formulaciones farmacéuticas. La presente invención da a conocer
además un método para obtener dichas partículas reproducibles
estables. El método implica la exposición de las partículas
conformadas anteriores, en el que el compuesto o compuestos
orgánicos están en una forma cristalina, amorfa o algo metaestable,
a una atmósfera saturada con vapores de disolventes. Los
disolventes están comprendidos en uno o más líquidos, en los que
son solubles, como mínimo, uno o más compuestos orgánicos.
El método de la presente invención proporciona
varias ventajas. Es aplicable a sustancias donde el polimorfo más
estable es un hidrato, ya que no repele las moléculas de agua y
permite, de este modo, la incorporación de moléculas de agua en la
red cristalina durante la formación. Es aplicable a sustancias
termolábiles, ya que se evitan las altas temperaturas. Y permite la
formación de estructuras estables que implican una mezcla de
sustancias que, con la excepción de la
mezcla-composición eutéctica, no se pueden conseguir
mediante calor.
Más particularmente, la presente invención
implica un método de cristalización o recristalización de un
compuesto orgánico amorfo o cristalino metaestable o una mezcla. El
método comprende las etapas de (i) exponer dicho compuesto o mezcla
a una atmósfera saturada con los vapores de uno o más líquidos, como
mínimo, uno de los cuales debe ser un disolvente para dicho
compuesto o mezcla, durante un tiempo suficiente para la
transformación del compuesto metaestable o mezcla a un compuesto
cristalizado estable o mezcla; y (ii) recuperar el compuesto
cristalizado estable o mezcla para el almacenamiento o uso.
El método se puede realizar utilizando cualquier
recinto en el que el volumen, la temperatura, y el contenido y
presión atmosférica se puedan manipular. La cámara es capaz de
contener una atmósfera saturada con los vapores de disolventes
deseados. El punto de saturación se alcanza cuando los vapores
llenan la cámara sin provocar la condensación en la superficie de
la cámara o las partículas.
Preferentemente, las partículas se forman en una
partícula conformada, tal como en forma de microesfera, gránulo o
implante. Las partículas configuradas para tener un área superficial
uniforme y reproducible son especialmente preferidas. Esto se puede
realizar mediante solidificación por fusión. Además, las partículas
conformadas se configuran preferentemente en un tamaño de partícula
o intervalo de tamaños uniformes. Para este fin, se pueden utilizar
los métodos descritos en las Patentes de Estados Unidos 5.633.014,
5.643.604 y 5.360.616. Alternativamente, se puede utilizar
cualquier método adecuado que da lugar a una conglomeración
cristalina metaestable. Cuando el método implica la cristalización
de una mezcla, la mezcla puede ser eutéctica o no eutéctica.
Las partículas se colocan en una cámara u otros
recintos adecuados utilizando cualquier medio adecuado, de manera
que se exponen a los vapores del disolvente, pero no se sumergen en
el disolvente líquido o están en contacto con el disolvente
líquido. Las partículas son estacionarias o se movilizan en la
cámara.
El periodo de tiempo necesario para realizar la
cristalización según con el presente método variará dependiendo de
varias propiedades fisicoquímicas consistentes con los principios
establecidos. Por ejemplo, el tiempo óptimo de exposición variará
dependiendo de la forma y el tamaño de la partícula, la composición
química de la partícula, la forma del estado sólido de la partícula
(es decir, amorfa, cristalina metaestable), el tipo y concentración
de disolvente utilizado, y la temperatura del tratamiento. En
general, se aplica un intervalo de varios segundos a 48 horas, o
más preferentemente, de 1 a 36 horas. La cristalización previa
parcial de partículas no parece modificar estos intervalos de
tiempo. La optimización del tiempo de exposición variará
dependiendo del sistema de disolventes utilizados, el compuesto o
compuestos orgánicos a cristalizar, y otras variables, y se
encuentran en el conocimiento de un experto en la materia. Tal como
se muestra a continuación, un tiempo de exposición de 24 horas será
habitualmente
efectivo.
efectivo.
Una ventaja de la presente invención es que es
aplicable a sustancias termolábiles, ya que se pueden evitar las
altas temperaturas. De este modo, el intervalo de temperaturas
aplicable se define de manera amplia y es dependiente del compuesto
concreto. En general, la temperatura de la atmósfera de vapor es
suficiente para obtener una vaporización del disolvente, pero por
debajo del punto de fusión de las partículas.
El disolvente o disolventes utilizados en el
método de la presente invención puede ser cualquier agente
clasificado como disolvente para el compuesto o compuestos
orgánicos de interés. Tal como se entenderá por un experto en la
materia, la selección del disolvente dependerá del compuesto o
compuestos que se pretende estabilizar. Ejemplos de disolventes son
los disolventes líquidos de laboratorio convencionales, tales como
agua, alcanos, alquenos, alcoholes, cetonas, aldehídos, éteres,
ésteres, varios ácidos que incluyen ácidos minerales, ácidos
carboxílicos, y similares, bases, y mezclas de los mismos. Algunos
disolventes específicos de ejemplo son metanol, etanol, propanol,
acetona, ácido acético, ácido clorhídrico, tetrahidrofurano, éter y
éteres mixtos, pentano, hexano, heptano, octano, tolueno, xileno y
benceno. El agua es un componente especialmente útil de una mezcla
disolvente/líquido de la presente invención, particularmente cuando
el polimorfo más estable de una sustancia es un hidrato. En
general, los disolventes adecuados para una recristalización líquida
convencional del compuesto de interés son adecuados como
disolventes en el presente método.
El compuesto o compuestos de partículas estables
de la presente invención incluyen cualquier compuesto orgánico
capaz de existir como un sólido cristalino a una temperatura y
presión estándar. Una realización preferente de la presente
invención es aquella en la que las partículas están comprendidas por
uno o más compuestos orgánicos capaces de formar un sólido
cristalino estable. Preferentemente, el sólido cristalino estable es
una red de moléculas orgánicas discretas, es decir, no
poliméricas.
También se prefieren compuestos orgánicos que
tienen cierta actividad farmacológica o terapéutica. Aún más
preferentes son dichos compuestos farmacológicos susceptibles de la
formación de polimorfos. Las realizaciones preferentes incluyen
además partículas comprendidas por un esteroide o esterol, tales
como estrógeno, 17\beta-estradiol, testosterona,
progesterona, colesterol, o mezclas de los mismos. Estas mezclas
pueden incluir además Oxatomida/Colesterol, Nifedipina/Colesterol,
Astemizbl/Colesterol, que no tienen componentes esteroidales. Las
partículas conformadas estables de otros compuestos orgánicos
también se dan a conocer en la presente invención, por ejemplo,
Cisapride, Oxatomida.
Debido a que el método de la presente invención
da lugar a una estabilización significativa de las partículas de
compuestos orgánicos amorfos o cristalinos metaestables, las
partículas de la presente invención se pueden almacenar en una
suspensión líquida, tal como un medio acuoso, o se pueden
administrar directamente a un paciente. Dado que la presente
invención da a conocer formas estables de agentes farmacológicos
existentes, se entenderá por los expertos en la materia que las
partículas de la presente invención se pueden utilizar según la
práctica convencional en formulaciones análogas, por ejemplo, la
administración parenteral de microesferas, la administración de
agentes farmacológicos a través de implantes, etc.
A menos que se defina lo contrario, todos los
términos técnicos y científicos utilizados en la presente invención
tienen el mismo significado entendido habitualmente por un experto
en la materia a la que pertenece la presente invención. Aunque se
puede utilizar en la práctica o probar en la presente invención
cualquier método y materiales similares o equivalentes a los
descritos en la presente invención, se describen los métodos y
materiales preferen-
tes.
tes.
La presente invención da a conocer partículas
conformadas estables de uno o más compuestos orgánicos moleculares
alotrópicos. Los compuestos orgánicos alotrópicos son aquellos
capaces de adoptar dos o más formas físicas distintas (por ejemplo,
adoptar formas cristalinas diferentes o una forma amorfa frente a
una forma cristalina). A dichas especies alotrópicas también se
hace referencia como polimorfos o especies polimórficas.
Las partículas conformadas estables para
almacenamiento de la presente invención comprenden adicionalmente
de manera opcional excipientes, estabilizantes y tampones
farmacéuticamente aceptables tal como son conocidos entre los
expertos del sector farmacéutico.
Estas partículas conformadas estables poseen una
combinación ventajosa de propiedades fisicoquímicas. En primer
lugar, las partículas están configuradas en las formas deseadas
mediante medios que podrían no dar lugar a la forma cristalina más
estable del compuesto orgánico constituyente. A continuación, las
partículas se someten a un proceso de cristalización en estado
sólido que resulta en un compuesto orgánico que adopta la estructura
cristalina más estable, y facilita el mantenimiento del tamaño y la
forma de la partícula original. El producto resultante es una
partícula configurada de una manera particular comprendida por uno o
más compuestos orgánicos moleculares, teniendo cada uno un carácter
cristalino uniforme y con un grado elevado de estabilidad de
almacenamiento.
La combinación de la uniformidad del tamaño y la
forma de la partícula y la uniformidad y la estabilidad de la
estructura cristalina del compuesto orgánico constituyente permite
una predictabilidad particular y biodisponibilidad consistente y
biodinámica asociada.
Más particularmente, las partículas se
prefabrican hasta especificaciones deseadas, por ejemplo,
microesferas de tamaño y forma particulares. A continuación, las
partículas se someten a un proceso de cristalización en estado
sólido que estabiliza los compuestos de las partículas sin la
pérdida del tamaño y forma prefabricados. Las partículas
resultantes tienen una mayor uniformidad de tamaño y forma, perfiles
de disolución más uniformes y predecibles, y mayor estabilidad de
almacenamiento en varias formas, por ejemplo, en suspensión líquida,
tal como medio acuoso u otro líquido de almacenamiento, como sólido
liofilizado, o solo como polvo o sólido seco. Por estable en el
almacenamiento se entiende que las partículas han amentado la vida
de almacenamiento sin pérdida por sí mismas del tamaño y forma
uniformes deseadas de las partículas. Es decir, si la forma de la
partícula deseada es una microesfera, las partículas mantendrán una
forma esférica de tamaño constante durante periodos de tiempo que
superarán varios
años.
años.
Tal como se utiliza en la presente invención, la
estabilidad de almacenamiento se refiere al mantenimiento del
tamaño y forma originales de la partícula, así como la actividad
farmacológica del agente activo durante un periodo, como mínimo, de
un mes.
La presente invención también se refiere a un
método de cristalización de partículas conformadas de un compuesto
metaestable o mezcla de compuestos sin la disolución de la partícula
y la consecuente pérdida de la forma deseada. El proceso de
cristalización se realiza mediante la exposición de dichas
partículas a una atmósfera controlada saturada con los vapores de
un disolvente o disolventes. La atmósfera se modifica opcionalmente
en otros aspectos, por ejemplo, presión, temperatura, gases inertes,
etc. Preferentemente, la atmósfera controlada está saturada con un
vapor de disolvente, pero tanto como para realizar la condensación
de dicho disolvente.
Más particularmente, el método de la presente
invención implica la realización de la cristalización de un
compuesto orgánico amorfo o metaestable en una partícula conformada
sin la alteración de las dimensiones (por ejemplo, tamaño y forma)
de dicha partícula que comprende: (i) exponer dicha partícula
conformada a una atmósfera saturada con el vapor de un líquido,
siendo dicho líquido un disolvente para dicho compuesto orgánico; y
(ii) recuperar dicha partícula conformada en la que dicho compuesto
orgánico es de una estructura cristalina uniforme.
Se afirma alternativamente que el método implica
la realización de una cristalización en estado sólido de un
compuesto orgánico molecular en una partícula de tamaño y forma
definidos que comprende: (i) exponer dicha partícula a una
atmósfera saturada con un disolvente para dicho compuesto orgánico;
y (ii) recuperar dicha partícula, en la que dicho compuesto
orgánico en dicha partícula recuperada es de una estructura
cristalina uniforme, y dicha partícula recuperada mantiene dicho
tamaño y forma. Mantener el tamaño y la forma de la partícula
significa incluir variaciones menores en las dimensiones de la
partícula, por ejemplo, en no más de aproximadamente un 15%; y
preferentemente, en no más de aproximadamente un 10%.
La presente invención da a conocer un medio para
fabricar partículas de una dimensión deseada sin considerar la
forma alotrópica resultante del compuesto orgánico. Después de
fabricar la partícula en la forma y tamaño deseados, la
cristalización en estado sólido se puede realizar para cristalizar
el compuesto orgánico en un estado sólido estable para el
almacenamiento de una estructura cristalina uniforme. Además, la
cristalización en estado sólido de la presente invención se puede
realizar sobre partículas compuestas de más de un compuesto
orgánico alotrópico.
Preferentemente, la partícula conformada es una
microesfera; y, como resultado del presente proceso, el compuesto o
compuestos orgánicos de la microesfera se ordenan en una única forma
cristalina homogénea sin ningún deterioro en el tamaño o forma de la
microesfera.
Para los objetivos de la presente invención, el
término "cristalización" se refiere a un proceso mediante el
cual se consigue el polimorfo más estable de una sustancia en
concreto. La recristalización se refiere a un proceso similar a la
cristalización excepto que el compuesto orgánico de la partícula, en
lugar de ser amorfo, sólo era parcialmente cristalino inicialmente
de un hábito cristalino mixto, o cristalino, pero de una forma
cristalina menos estable. A menos que se indique lo contrario, el
termino cristalización incluye la recristalización.
El término "cristalización en estado
sólido" se refiere a un proceso de cristalización que se realiza
sin la disolución macroscópica del compuesto que se cristaliza. Tal
como se utiliza en la presente invención, la cristalización en
estado sólido incluye un proceso de cristalización en el que un
compuesto orgánico en una partícula conformada es cristalizado o
recristalizado mediante la exposición a un vapor de disolvente sin
pérdida o alteración de la forma o el tamaño de la partícula. Se
entenderá por un experto en la materia que aunque se realizarán
cambios intermoleculares imperceptibles mediante dicha
cristalización (por ejemplo, creación o redisposición de la
estructura en red del cristal), las dimensiones microscópicas y/o
macroscópicas de la partícula no quedarán alteradas de manera
apreciable.
El término "saturado" cuando se utiliza en
referencia a la atmósfera en la que se realiza la cristalización
significa que la atmósfera en la cámara o recinto utilizado para
mantener los vapores del disolvente contiene la máxima cantidad de
dicho disolvente en la fase vapor sin llevar a cabo una condensación
visible en las superficies de la cámara. La condensación no incluye
la condensación microscópica en la superficie de las partículas que
no afectan a su forma.
El término "disolvente" se refiere a un
líquido a una temperatura y presión estándar, y que es capaz de
solubilizar una cantidad apreciable de una soluto sólido
específico. El soluto sólido será un compuesto orgánico concreto.
Los sólidos varían de 0 a 100% en su grado de solubilidad. Véase,
por ejemplo "Solubility Parameters of Organic Compounds"
("Parámetros de Solubilidad de Compuestos Orgánicos"), CRC
Handbook of Chemistry and Physics, 62d ed., C-699,
CRC Press; N. Irving Sax and Richard J. Lewis, Sr., Hawley's
Condensed Chemical Dictionary, 11th ed., 1079 (1987). Para los
objetivos de la presente invención, un líquido se considerará un
disolvente con respecto a un soluto sólido concreto siempre y
cuando el soluto sea, como mínimo, un 10% soluble en dicho
líquido.
El término "partícula" se refiere a un
grupo discreto de una pluralidad de moléculas de uno o más
compuestos orgánicos. Tal como se utiliza en la presente invención,
una partícula puede ser un conjunto ordenado (por ejemplo,
cristalino) o un grupo desordenado (por ejemplo, amorfo) de
moléculas, o cualquier combinación de los mismos. El término
comprende, entre otras cosas, partículas microscópicas, así como
partículas macroscópicas, tales como polvos, microesferas, gránulos,
implantes, y similares.
Preferentemente, las partículas están compuestas
de microesferas. Las microesferas preferentes de la presente
invención varían en tamaño de 1 micra a 1 milímetro, más
preferentemente de 1 a 500 micras, y lo más preferente en el
intervalo de 1 a 100 micras, particularmente para el uso humano.
Cuando las partículas se encuentran en forma de gránulos, dichas
partículas son normalmente cilíndricas, pero no necesariamente, con
longitudes de 1000 a 5000 micras y un diámetro de 500 a 1000
micras. Estas partículas pueden tener aplicaciones importantes para
uso veterinario, y no se inyectan, sino que se depositan bajo la
piel.
El tamaño y la forma de la partícula dependerán
de la aplicación pretendida y del compuesto o compuestos orgánicos
constituyentes. Por ejemplo, se escoge el tamaño de la microesfera
por razones prácticas, es decir, un tamaño adecuado para la
administración utilizando una aguja hipodérmica o para asegurar una
velocidad de disolución deseada.
El término "compuesto orgánico molecular"
se refiere a un compuesto orgánico que existe como moléculas
discretas estables (es decir, no poliméricas) y cuando se combina
con una pluralidad de moléculas idénticas es capaz de adoptar una o
más estructuras cristalinas ordenadas. De este modo, un compuesto
orgánico molecular pretende diferenciarse de una especie
polimérica.
El término "metaestable" significa un
estado de pseudoequilibrio de una sustancia sólida al que el
contenido de la energía libre es superior al contenido en el estado
de equilibrio. Para nuestros objetivos particulares, una sustancia
o partícula "estable" tiene una estructura cristalina cuya
forma permanece inalterada en un entorno estándar, por ejemplo, en
aire que presenta niveles variables de humedad, durante un periodo
de tiempo prolongado. Sin embargo, debería entenderse que
"estable" no indica una estabilidad infinita, sino que
significa suficientemente estable, de manera que las partículas
permanezcan suficientemente estables para la conservación de sus
características cristalinas durante el almacenamiento y hasta su
aplicación y uso y, adicionalmente, después de que hayan sido
administradas a un individuo, hasta su total disolución.
La presente invención también comprende
microesferas estables conseguidas utilizando el presente método.
Dichas microesferas contienen preferentemente un compuesto que
presenta aplicaciones farmacéuticas. Las microesferas y los gránulos
de la presente invención son útiles en regímenes terapéuticos en
humanos, así como en animales.
Por ejemplo, actualmente existe la necesidad de
composiciones que lleven a cabo la liberación sostenida de
promotores del crecimiento de esteroides en animales para
alimentación para inducir el crecimiento de dichos animales. La
cantidad de hormona de crecimiento administrada a un animal
dependerá de la especie animal concreta, la hormona, la duración
del tratamiento, la edad del animal, y la cantidad de inducción del
crecimiento deseado. Otras consideraciones a realizar en el uso de
composiciones hormonales en el tratamiento de animales se describen
en la Patente de Estados Unidos 5.643.595. Las partículas de la
presente invención se pueden configurar de manera particular para
la liberación óptima mediante inyección variando el tamaño de
partícula.
Tal como se ha descrito anteriormente, las
microesferas de la presente invención son estables en fluidos
acuosos y, de este modo, son susceptibles de inyección parenteral.
Los modos de administración incluyen, sin constituir limitación,
modo intravenoso (IV), intraarterial (IA), intramuscular (IM),
intradérmica, subcutáneo, intraarticular, cerebroespinal, epidural,
intraperitoneal, etc. Además, los compuestos de la presente
invención se pueden administrar por vía oral, como una suspensión
acuosa o como un producto liofilizado. Otras vías de administración
también son aceptables, incluyendo la aplicación tópica, en el ojo,
o a través de la inhalación en forma de gotas o gotas
dispersas.
La forma de dosificación según la presente
invención puede tomar la forma de un polvo de microesferas en
viales/ampollas, listas para ser preparadas como suspensiones, o
pueden tomar la forma de suspensiones preparadas, envasadas en
ampollas inyectables o directamente en jeringas, preparadas para ser
administradas en medicina humana o veterinaria. El medio de
suspensión puede ser agua, una solución salina, un aceite, que
contiene tampones, tensoactivos, conservantes, utilizados
habitualmente por técnicos en farmacia para la preparación de
sustancias inyectables o cualquier otra sustancia o combinación que
no amenace la integridad física y química de las sustancias en
suspensión y que sean adecuadas para el organismo que lo recibirá.
Si se desea evitar un incremento inicial brusco en el nivel de
principio activo en el medio interno del organismo receptor, será
preferente, en el caso de suspensiones listas para, utilizar
vectores líquidos en los que dichos principios activos son
prácticamente insolubles. En el caso de sustancias activas
parcialmente solubles en el vector de líquido tibio, pero insoluble
a temperatura fría, es preferente, desde el punto de vista
farmacológico, evitar la formación de precipitados (denominados
efecto "caking") mediante la preparación de formulaciones en
forma de polvo de microesferas y vector líquido separados que se
mezclarán sólo en el momento de la inyección.
En aplicaciones veterinarias, cuando la duración
del efecto deseado puede ser muy larga (por ejemplo, el periodo de
lactancia de la hembra adulta), se pueden utilizar diámetros de unos
cientos de micras. Si se desea limitar el diámetro de las agujas de
las jeringas de inyección para la comodidad del paciente, el
diámetro de las microesferas debería limitarse a 300 micras y más
preferentemente a 100 micras. En cambio, para duraciones del efecto
muy cortas (por ejemplo, circadianos), el diámetro de una
microesfera se puede reducir hasta 5 micras.
Para la mayoría de aplicaciones en medicina
humana (duración de acción del principio activo entre un ciclo
circadiano y un ciclo menstrual), se prefiere utilizar microesferas
cuyo diámetro se encuentra entre 5 y 100 micras, dependiendo de las
combinaciones de sustancias activas/sustancias portadoras.
Se puede realizar la separación de las
microesferas según su diámetro durante el proceso de fabricación
utilizando procesos conocidos: por ejemplo, mediante separadores
ciclónicos, mediante tamizado utilizando succión con aire o
mediante tamizado en medio acuoso. En la práctica, es suficiente si
más del 70% de las microesferas tienen diámetros de entre el 70% y
el 130% del diámetro especificado. Si es necesario, la curva ideal
de disolución, determinada mediante la aplicación propuesta, se
puede aproximar mezclando lotes con diámetros diferentes adecuados.
Además, se pueden reciclar las partículas que no cumplen con las
especificaciones.
Aún no se ha establecido el mecanismo por el
cual las sustancias en un estado sólido cristalizan en presencia de
vapores que contienen, como mínimo, un disolvente. El proceso de
cristalización se puede ajustar bien, en cuanto al efecto de los
disolventes, a los principios tradicionales que se aplican en
soluciones saturadas y en la movilidad molecular. Es posible que
tenga lugar algún movimiento rotacional o de transferencia molecular
que parece depender del tipo concreto de disolvente utilizado y de
la temperatura de vaporización. Hancock y otros, "Characteristics
and Significance of the Amorphous State in Pharmaceutical
Systems" ("Características e Importancia del Estado Amorfo en
Sistemas Farmacéuticos"), J. Pharm. Sci., Vol 86, No. 1, 1 -12
(1997). Sin embargo, está claro que las temperaturas a las que se
obtiene la cristalización están bastante por debajo de las
temperaturas de transición vítrea y están, de hecho, sólo en
concordancia con las requeridas para la presión de vapor de los
disolventes.
Sin estar unido a ninguna teoría, se contempla
que las moléculas de vapor del disolvente o disolventes podrían
formar microcondensaciones y acumulaciones mínimas de disolvente en
la superficie de las partículas a cristalizar, aportando de este
modo suficiente energía a las moléculas superficiales de las
partículas sólidas para formar estructuras organizadas (por
ejemplo, dominios cristalinos).
Del mismo modo, si están presentes en el vapor,
las moléculas de agua se encuentran disponibles para la formación de
hidratos, cuando se requieren para polimorfos estables.
Una vez que se inicia el proceso de organización
y/o absorción del agua en la superficie, es posible que el proceso
de cristalización se extienda gradualmente al interior de la
partícula sin necesidad del contacto con el disolvente o la
disolución en el mismo.
Si esto es correcto, existen dos hechos que
parecen indicar que estas microcondensaciones o aglomeraciones
moleculares son extremadamente minúsculas. En primer lugar, si
tuviera lugar una condensación de disolvente suficiente en la
superficie de la partícula, el disolvente se disolvería, como
mínimo, parcialmente y modificaría su forma. Para evitar cualquier
disolución parcial, las cantidades depositadas por el vapor deben
ser extremadamente minúsculas.
En segundo lugar, durante la exposición a los
vapores del disolvente, las partículas, debido a su pequeño tamaño
y gran cantidad, inevitablemente entran en contacto entre sí. Si
hubiera alguna disolución de las partículas en la superficie, tal
como tendría lugar si las cantidades sustanciales de vapor
depositado no fueran muy pequeñas, las partículas tenderían a
unirse entre sí y formarían grumos o aglomerados. Bajo las
condiciones descritas en la presente invención, esto no tiene
lugar.
La presente invención se resume mediante las
siguientes realizaciones:
1. Método para realizar una cristalización en
estado sólido de un compuesto alotrópico orgánico molecular en una
partícula de tamaño y forma definidos, que comprende: (i) exponer
dicha partícula a una atmósfera saturada con un disolvente para
dicho compuesto orgánico; y (ii) recuperar dicha partícula en el que
dicho compuesto orgánico en dicha partícula recuperada es de una
estructura cristalina uniforme, y dicha partícula recuperada
mantiene dicho tamaño y forma.
2. Método según el punto 1, en el que dicha
partícula se selecciona del grupo que comprende un sólido
liofilizado, un gránulo y un implante.
3. Método según el punto 1, en el que dicha
partícula es una microesfera.
4. Método según el punto 1, en el que dicha
partícula es una microesfera de un diámetro entre aproximadamente 1
y aproximadamente 1000 micras.
5. Método según el punto 1, en el que dicha
partícula es una microesfera de un diámetro entre aproximadamente
10 y aproximadamente 300 micras.
6. Método según el punto 1, en el que la
partícula se ha formado en primer lugar mediante la solidificación
por fusión de dicho compuesto orgánico en una microesfera.
7. Método según el punto 1, en el que dicho
disolvente se selecciona del grupo que comprende: agua, etanol,
acetona, ácido acético, tolueno, benceno.
8. Método según el punto 1, en el que dicho
compuesto orgánico es un agente farmacoterapéutico que muestra
polimorfismo.
9. Método según el punto 1, en el que dicho
compuesto orgánico es un esterol o esteroide.
10. Método según el punto 9, en el que dicho
esterol se selecciona del grupo que comprende
17-\beta-estradiol, estrógeno,
testosterona, progesterona, colesterol y mezclas de los mismos.
11. Método según el punto 1, en el que dicha
atmósfera se mantiene a una temperatura suficiente para realizar la
vaporización de dicho disolvente, pero por debajo del punto de
fusión de dicho compuesto orgánico.
12. Método según el punto 1, en el que dicha
partícula recuperada se almacena posteriormente en forma seca o en
un medio acuoso.
13. Partícula estable para almacenamiento de un
tamaño y forma definidos y que comprende un compuesto orgánico
alotrópico de estructura cristalina uniforme, manteniendo dicho
compuesto orgánico dicha estructura cristalina, y manteniendo dicha
partícula dicho tamaño y la forma en el almacenamiento en medio
acuoso durante, como mínimo, aproximadamente un mes.
14. Partícula según el punto 13, que comprende
una pluralidad de compuestos orgánicos alotrópicos.
15. Partícula según el punto 13, que comprende
además un aditivo seleccionado del grupo que comprende excipientes
farmacéuticos, tampones, estabilizantes y combinaciones de los
mismos.
16. Partícula según el punto 13, en la que la
partícula es una microesfera.
17. Partícula según el punto 13, en la que la
partícula es una microesfera de diámetro entre aproximadamente 1 y
aproximadamente 1000 micras.
18. Partícula según el punto 13, en la que la
partícula es una microesfera de diámetro entre aproximadamente 10 y
aproximadamente 300 micras.
19. Partícula según el punto 13, en la que la
forma cristalina deseada del compuesto orgánico alotrópico es un
hidrato.
20. Partícula según el punto 13, en la que el
compuesto orgánico alotrópico es un esteroide o esterol.
21. Partícula según el punto 20, en la que dicho
esteroide o esterol se selecciona del grupo que comprende
17\beta-estradiol, estrógeno, testosterona,
progesterona, colesterol y mezclas de los mismos.
22. Partícula según el punto 13, en la que dicho
compuesto orgánico alotrópico es astemizol, Cisapride o
Oxatomida.
23. Método para realizar una cristalización en
estado sólido de una mezcla que comprende, como mínimo, un
compuesto orgánico molecular alotrópico, en el que dicha mezcla se
ha solidificado en una partícula de tamaño y forma definidos, que
comprende: (i) exponer dicha partícula a una atmósfera saturada con
un disolvente de dicho compuesto orgánico; y (ii) recuperar dicha
partícula en el que dicho compuesto orgánico en dicha partícula
recuperada es de una estructura cristalina uniforme, y dicha
partícula recuperada mantiene dicho tamaño y forma.
24. Método según el punto 23, en el que dicha
mezcla que contiene, como mínimo, un compuesto orgánico alotrópico
contiene un componente esteroidal.
25. Método según el punto 24, en el que dicha
mezcla se selecciona del grupo que comprende
Oxatomida/Coleste-
rol, Nifedipina/Colesterol y Astemizol/Colesterol.
rol, Nifedipina/Colesterol y Astemizol/Colesterol.
Los siguientes ejemplos ilustran cómo una
sustancia o mezclas de sustancias se transforman desde estructuras
cristalinas metaestables a estructuras cristalinas más estables
según el método de la presente invención.
Ésta y otras sustancias se
fundieron/pulverizaron en gotas y posteriormente se solidificaron en
microesferas a suspender en un medio acuoso para inyectables de
liberación extendida.
Las microesferas de 17\beta estradiol
obtenidas después de solidificar sus gotas pulverizadas a -50ºC
mostraron una proporción elevada de materia amorfa.
El calentamiento de estas microesferas permitió
cristalizar de manera suficiente a la materia amorfa en un
polimorfo anhidro. Sin embargo, a pesar de estar totalmente
cristalizadas, estas microesferas permanecieron estables a
temperatura ambiente, pero inestables cuando se colocaron en agua,
debido al hecho de que el polimorfo estable es un hemihidrato
(Salole, The Physicochemical Properties of Estradiol ("Las
Propiedades Fisicoquímicas de Estradiol"),
J.-Pharm-Biomed-Anal., 1987: 5 (7),
635-648; Jeslev y otros, Organic Phase Analysis, II.
Two unexpected cases of pseudopolymorphism ("Análisis de Fases
Orgánicas II. Dos casos inesperados de pseudopolimorfismo"),
Arch. Pharm. Chemi. Sci. Ed., 1981, 9, 123-130). De
este modo, en solución acuosa, la sustancia se invirtió
espontáneamente a este polimorfo más estable y, de esa forma, se
reestructuró su disposición cristalina en formas que diferían de la
microesfera.
Cuando estas microesferas se colocaron en un
recipiente de aproximadamente 7 litros y se expusieron durante 24
horas a 20-25ºC a los vapores de 13,5 ml de una
mezcla (50-50) de etanol y agua mantenida en un
material celulósico poroso, las microesferas inicialmente amorfas
cristalizaron directamente en presencia de los vapores en el
polimorfo hemihidrato estable y posteriormente fueron estables
cuando se colocaron en agua.
Para evaluar la estabilidad de las microesferas
de 17\beta estradiol cristalizadas, las microesferas se colocaron
en solución acuosa a 40ºC y se observaron mediante microscopía
óptica después de 274 días. De este modo, la estabilidad en agua de
las microesferas que contienen la forma hemihidrato se puede
verificar utilizando microscopía óptica.
El etanol residual presente en las microesferas
era inferior de 0,01%.
Varios autores han dado a conocer que la
testosterona tiene varios polimorfos, de los cuales dos formas
hidrato son estables en agua (Frokjaer y otros, Application of
Differential Scanning Calorimetry to the Determination of the
Solubility of a Metastable Drug ("Aplicación de Calorimetría de
Barrido Diferencial para la Determinación de la Solubilidad de un
Fármaco Metaestable"), Arch. Pharm. Chemi. Sci. Ed., 2, 1974,
50-59; Frokjaer y otros, Dissolution Behavior
Involving Simultaneous Phase Changes of Metastable Drugs
("Comportamiento en Disolución que Implica Cambios de Fase
Simultáneos de Fármacos Metaestables"), Arch. Pharm. Chemi. Sci.
Ed., 2, 1974, 79-54; Thakkar y otros, Micellar
Solubilization of Testosterone III. Dissolution Behavior of
Testosterone in Aqueous Solutions of Selected Surfactants
("Solubilización Micelar de Testosterona III. Comportamiento en
Disolución de la Testosterona en Soluciones Acuosas de Tensoactivos
Seleccionados"), J. Pharm. Sci., Vol 58, No. 1,
68-71).
Las microesferas de testosterona, inmediatamente
después de ser producidas por la misma
pulverización/solidifica-
ción que para 17\beta estradiol, mostraron un contenido amorfo igualmente elevado. El calentamiento de las microesferas a 117ºC durante 23 horas las cristalizó en un polimorfo anhidro similar al hallado en el material de partida comercial. Sin embargo, cuando estas microesferas se colocaron en agua, el polimorfo anhidro se convirtió espontáneamente en una estructura hidratada, una conversión que provocó que las microesferas perdieran su forma.
ción que para 17\beta estradiol, mostraron un contenido amorfo igualmente elevado. El calentamiento de las microesferas a 117ºC durante 23 horas las cristalizó en un polimorfo anhidro similar al hallado en el material de partida comercial. Sin embargo, cuando estas microesferas se colocaron en agua, el polimorfo anhidro se convirtió espontáneamente en una estructura hidratada, una conversión que provocó que las microesferas perdieran su forma.
En cambio, cuando estas microesferas se
colocaron en un recipiente de aproximadamente 7 litros y se
expusieron durante 24 horas a 20-25ºC a los vapores
de 40 mL de una mezcla (80-20) de acetona y agua
mantenida en un material celulósico poroso, las microesferas
inicialmente amorfas cristalizaron directamente en presencia de los
vapores en los polimorfos hidratos estables mencionados
anteriormente. Estas partículas cristalinas mostraron estabilidad
de almacenamiento cuando se colocaron en agua.
Para evaluar la estabilidad de las microesferas
de testosterona, las microesferas se colocaron en solución acuosa a
40ºC y se visualizaron después de 54 días mediante microscopía
óptica. Para comparar, las microesferas de testosterona no
cristalizadas (sólo solidificadas por fusión) también se colocaron
en solución acuosa y se visualizaron después de 40 días. La
estabilidad en agua de las microesferas que contenían los polimorfos
hidrato frente a las microesferas no cristalizadas era clara
mediante la comparación de las fotografías de microscopía
óptica.
El etanol residual presente en las microesferas
era inferior de 0,01%.
Las microesferas de progesterona, inmediatamente
después de ser producidas por la misma
pulverización/solidifi-
cación que para las sustancias previas, mostraron cierta cristalización en los polimorfos I y II. No se han descrito polimorfos de hidrato para la progesterona.
cación que para las sustancias previas, mostraron cierta cristalización en los polimorfos I y II. No se han descrito polimorfos de hidrato para la progesterona.
Sin embargo, cuando las microesferas se
colocaron en un recipiente de aproximadamente 7 litros y se
expusieron durante 4 horas a 20-25ºC a los vapores
de 13,5 ml de una mezcla (50-50) de etanol y agua
mantenida en un material celulósico poroso, las microesferas
inicialmente amorfas cristalizaron directamente en presencia de los
vapores en el polimorfo I estable y posteriormente fueron estables
cuando se colocaron en agua.
Para evaluar la estabilidad de las microesferas
de progesterona cristalizadas, las microesferas se colocaron en
solución acuosa a 40ºC y se observaron mediante microscopía óptica
después de 187 días.
Debe indicarse también que en el caso de la
progesterona, la utilización de vapores de disolvente también
provocó la conversión del polimorfo II, presente en la mezcla de
estructuras halladas después de la
pulverización-solidificación, en el polimorfo I,
observado mediante DSC.
Además, en el caso de la progesterona, la
exposición a vapores de disolvente también se obtuvo de manera
satisfactoria con un sistema móvil. Las microesferas se colocaron
en una cámara de cristalización hermética de 1,6 litros que giraba
a 5 RPM y se puso en contacto con vapores de etanol durante 24
horas.
En ambos experimentos el etanol residual
presente en las microesferas era inferior de 0,01%.
Para demostrar que el método de la presente
invención era satisfactorio en la formación de cristales estables
de compuestos orgánicos diferentes de esteroides y esteroles, las
microesferas de astemizol se sometieron al tratamiento con vapor de
disolvente.
Inmediatamente después de se producidas por la
misma pulverización/solidificación que las sustancias previas, las
microesferas de astemizol también mostraron una alto contenido
amorfo. Sin embargo, cuando se colocaron 100 mg de microesferas en
un recipiente de aproximadamente 0,5 litros y se expusieron durante
24 horas a 30ºC, a los vapores de 0,5 mL de acetato de etilo
mantenido en un material celulósico poroso, las microesferas
inicialmente amorfas cristalizaron directamente en presencia de los
vapores en un polimorfo estable. Se obtuvieron resultados similares
en otro experimento utilizando acetona.
Para evaluar la estabilidad de las microesferas
de astemizol, las microesferas se colocaron en solución acuosa a
40ºC y se observaron mediante microscopía óptica después de 76
días.
En el caso de gránulos de astemizol,
inmediatamente después de la solidificación del material de partida
fundido a -50ºC, los gránulos mostraron un alto contenido de
material amorfo. Sin embargo, la exposición de 150 mg de gránulos
de astemizol en un recipiente de aproximadamente 0,5 L durante 24
horas a 30ºC a los vapores de acetato de etilo contenidos en un
material celulósico poroso, condujo a la cristalización de los
gránulos sin ninguna modificación en la forma de la partícula. Se
obtuvieron resultados similares utilizando acetona en otro
experimento.
Inmediatamente después de ser producidas
mediante la misma pulverización/solidificación que para las
sustancias previas, las microesferas de colesterol mostraron
contenido amorfo. No se han descrito polimorfos para el
colesterol.
Cuando se colocaron 100 mg de las microesferas
en un recipiente de aproximadamente 0,5 litros y se expusieron
durante 8 horas a 30ºC a los vapores de 1 mL de ácido acético
mantenido en un material celulósico poroso, las microesferas
inicialmente amorfas cristalizaron completamente.
La mezcla de diferentes sustancias en partículas
de ingredientes conformadas solidificadas por fusión puede
proporcionar importantes ventajas. Entre éstas se encuentran: la
modulación de las velocidades de disolución, disminución del punto
de fusión, dilución de los principios activos, aumento de la
estabilidad química de los ingredientes principales, etc. De este
modo, la capacidad de cristalizar partículas compuestas de mezclas
de sustancias aumenta de manera muy importante el rango de
aplicaciones de sólidos solidificados por fusión en la salud y
otras áreas.
Muchas mezclas de sustancias se pueden fundir y
solidificar. Sin embargo, debido a las diferentes características
físicas de cada componente, dichas mezclas tienden a formar
estructuras complejas metaestables al solidificar y, con la
excepción de las mezclas eutécticas, es imposible cristalizarlas
debido a que una de las sustancias se puede fundir antes de
alcanzar la temperatura del punto de transición.
Al igual que antes, las partículas que
comprenden pluralidades de compuestos orgánicos alotrópicos son
igualmente adecuados para la cristalización en estado sólido de la
presente invención. La cristalización es completa y las partículas
resultantes son estables tanto en agua como en medios secos a las
temperaturas habituales de almacenamiento y uso.
Las microesferas de esta mezcla se obtuvieron
mediante la fusión conjunta de los componentes y, como para las
sustancias puras, se pulverizaron en gotas y se solidificaron en
microesferas. Inicialmente mostraron un contenido amorfo
elevado.
Cuando las microesferas se colocaron en un
recipiente de aproximadamente 7 litros y se expusieron durante 24
horas a 30ºC a los vapores de 8 ml de etanol mantenido en un
material celulósico poroso, las microesferas inicialmente porosas
cristalizaron completamente en presencia de los vapores.
Las microesferas se secaron a 60ºC al vacío
durante 24 horas y el etanol residual presente en las microesferas
era inferior a 0,01%.
Para evaluar la estabilidad de las microesferas,
las microesferas no cristalizadas (sólo solidificadas por fusión) y
las microesferas según la presente invención se colocaron por
separado en solución acuosa a 40ºC y se observaron mediante
microscopía óptica después de 82 días. Tal como se observa mediante
microscopía óptica, las microesferas cristalizadas según la
presente invención permanecieron estables en el tiempo cuando se
colocaron en agua, mientras que las microesferas no cristalizadas no
lo hicieron.
En el caso de fármacos medicinales inyectados o
implantados de liberación lenta, la integridad física de las
partículas después de su administración al paciente es esencial para
asegurar las velocidades de liberación deseadas y la
reproducibilidad del efecto. De este modo, la estabilidad in
vivo de las microesferas descritas en el ejemplo previo se
comprobó en conejos machos de Nueva Zelanda.
Las fotografías de microscopía óptica tomadas
los días 1, 4, 7 y 14 después de la inyección intramuscular
mostraron que las microesferas permanecían completas hasta que
finalmente se habían disuelto. Para fines comparativos, también se
inyectaron las microesferas que no habían sido cristalizadas. Sus
fotografías de microscopía óptica mostraron que estas microesferas
cambiaron a formas no esféricas.
Como en el ejemplo anterior, las microesferas de
esta mezcla se obtuvieron mediante la fusión conjunta de los
componentes, se pulverizaron en gotas y se solidificaron en
microesferas. Inicialmente mostraron un contenido amorfo
elevado.
Cuando las microesferas se colocaron en un
recipiente de aproximadamente 7 litros y se expusieron durante 24
horas a 5ºC a los vapores de 8 ml de etanol mantenido en un material
celulósico poroso, las microesferas inicialmente porosas
cristalizaron completamente en presencia de los vapores.
Las microesferas se secaron posteriormente a
60ºC al vacío durante 24 horas y el etanol residual presente en las
microesferas era inferior a 0,01%.
Para evaluar la estabilidad de las microesferas
cristalizadas, se colocaron en solución acuosa a 40ºC y se
observaron mediante microscopía óptica después de 141 días.
Como en los ejemplos anteriores, las
microesferas de esta mezcla se obtuvieron mediante la fusión
conjunta de los componentes, se pulverizaron en gotas y se
solidificaron en microesferas. Inicialmente mostraron un contenido
amorfo elevado.
Cuando las microesferas se colocaron en un
recipiente de aproximadamente 7 litros y se expusieron durante 24
horas a 20-25ºC a los vapores de 2 ml de etanol
mantenido en un material celulósico poroso, las microesferas
inicialmente porosas cristalizaron completamente en presencia de los
vapores.
Las microesferas se secaron posteriormente a
60ºC al vacío durante 24 horas y el etanol residual presente en las
microesferas era inferior a 0,01%.
Como en los ejemplos anteriores, las
microesferas de esta mezcla se obtuvieron mediante la fusión
conjunta de los componentes, se pulverizaron en gotas y se
solidificaron en microesferas. Inicialmente mostraron un contenido
amorfo elevado.
Cuando las microesferas se colocaron en un
recipiente de aproximadamente 7 litros y se expusieron durante 24
horas a 30ºC a los vapores de 2 ml de etanol mantenido en un
material celulósico poroso, las microesferas inicialmente porosas
cristalizaron completamente en presencia de los vapores.
Las microesferas se secaron posteriormente a
60ºC al vacío durante 24 horas y el etanol residual presente en las
microesferas era inferior a 0,01%.
De este modo, estaba claro que el método de la
presente invención es ampliamente aplicable para la formación de
partículas cristalizadas estables, microesferas y gránulos de un
conjunto de compuestos orgánicos y mezclas que mantienen su forma
en solución acuosa. Por lo tanto, el presente método debería ser
útil en la fabricación de compuestos farmacéuticos y composiciones
farmacéuticas, particularmente cuando el tratamiento precisa la
administración del compuesto farmacéutico en una formulación de
liberación lenta.
Claims (10)
1. Método para realizar la cristalización en
estado sólido de partículas conformadas de compuestos orgánicos
alotrópicos, que comprende:
a) crear una mezcla que consiste esencialmente
en dos o más compuestos orgánicos alotrópicos, en el que cada uno
de los compuestos es de forma cristalina mixta, amorfa o tanto
cristalina como amorfa;
b) fabricar dicha mezcla en una pluralidad de
partículas esféricas;
c) exponer dichas partículas esféricas a una
atmósfera que contiene vapores de uno o más disolventes para cada
uno de dichos compuestos orgánicos alotrópicos durante un tiempo
suficiente para realizar una cristalización en estado sólido de
cada uno de dichos compuestos orgánicos alotrópicos en su forma
cristalina más estable; y
d) recuperar dichas partículas;
en el que las partículas
recuperadas mantienen la forma esférica en el almacenamiento en
medio acuoso durante, como mínimo, aproximadamente un
mes.
2. Método, según la reivindicación 1, en el que
la etapa de fabricación de dicha mezcla en una pluralidad de
partículas de forma uniforme comprende la solidificación por fusión
de dicha mezcla en una pluralidad de microesferas.
3. Método, según la reivindicación 1, en el que
dicho disolvente se selecciona del grupo que comprende: agua,
etanol, acetona, ácido acético, tolueno, benceno y combinaciones de
los mismos.
4. Método, según la reivindicación 3, en el que,
como mínimo, uno de dichos compuestos orgánicos alotrópicos es un
esterol o esteroide.
5. Método, según la reivindicación 4, en el que
dicho esterol o esteroide se selecciona del grupo que comprende:
17-\beta-estradiol, estrógeno,
testosterona, progesterona, colesterol y mezclas de los mismos.
6. Método, según la reivindicación 4, en el que
dicha formulación comprende colesterol y comprende además un
compuesto orgánico alotrópico seleccionado del grupo que comprende:
astemizol, nifedipina y oxatomida.
7. Método, según la reivindicación 1, en el que
dicha atmósfera que contiene vapor se mantiene a una temperatura y
presión suficientes para realizar la vaporización de dicho
disolvente, pero por debajo del punto de fusión de dicho compuesto
orgánico.
8. Método, según la reivindicación 1, en el que
la forma cristalina uniforme del compuesto orgánico alotrópico es
un hidrato.
9. Método, según la reivindicación 1, en el que
dichas partículas esféricas tienen un diámetro uniforme entre
aproximadamente 1 micra y aproximadamente 500 micras.
10. Método, según la reivindicación 1, en el
que dichas partículas esféricas tienen un diámetro variable entre
aproximadamente 1 micra y aproximadamente 500 micras.
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