ES2634943T3 - Formulación de polvo seco de derivado de azol para inhalación - Google Patents

Abstract

Partículas secadas por pulverización para composición de inhalación, que comprenden: a) entre 5 y 50% en peso de al menos un antifúngico de azol en estado amorfo, y b) al menos un agente matricial en la composición seleccionado en un grupo consistente en poliol tal como sorbitol, manitol y xilitol; un monosacárido tal como glucosa y arabinosa; un disacárido tal como lactosa, maltosa, sacarosa y dextrosa; colesterol, y una mezcla cualquiera de los mismos.

Description

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DESCRIPCION

Formulacion de polvo seco de derivado de azol para inhalacion Campo de la invencion

La aspergilosis se refiere al espectro de patologias causadas por las especies Aspergillus que son hongos filamentosos, mas precisamente ascomicetos clasificados en forma de subdivision de Hongos Imperfectos.

La aspergilosis invasiva (IA) es un estado de avance de colonizacion de aspergillus tras la germinacion de los conidios, y es una causa frecuente de enfermedad infecciosa relacionada con la morbidez y la mortalidad en pacientes inmunocomprometidos (IC). En las ultimas dos decadas, la tasa incidente de infecciones de IA se ha incrementado drasticamente. Por ejemplo, desde los anos 1980 hasta 1997, la tendencia de la mortalidad asociada a la aspergilosis invasiva mostro un incremento del 357%. Al ser una enfermedad oportunista, esto puede explicarse por la elevacion del numero de pacientes IC encontrados hoy en dia en la practica clinica.

La principal entrada de este patogeno (80 a 90% de IA) son con frecuencia los puntos de partida de la invasion que puede conducir a un estado diseminado, fatal en mas del 90% de los casos. El hongo puede diseminarse tras la invasion del tejido pulmonar a traves de la corriente sanguinea para alcanzar el higado, bazo, rinon, cerebro y otros organos. El estado invasivo se alcanza principalmente en la poblacion de IC que tras la inhalacion de conidios no tiene suficientes defensas inmunes (principalmente macrofagos) para impedir su germinacion y por lo tanto la proliferacion de hifas (principalmente neutrofilos) a traves de los tejidos y de los capilares sanguineos en la zona de contaminacion.

Las directivas clinicas recomiendan el uso de amfotericina B como tratamiento primario de la aspergilosis invasiva pulmonar. Sin embargo, la amfotericina B no se tolera bien, muestra un buen numero de reacciones adversas. Ademas, la amfotericina B inhalada ha demostrado ser ineficaz como profilaxis en pacientes con neutropenia prolongada a continuacion de la quimioterapia o el trasplante de medula osea autologa. Por estas razones, esta contraindicada con frecuencia, y la terapia de primera linea, considerada como la clase oro estandar, son los derivados de azol (itraconazol, voriconazol, posaconazol, ravuconazol). A pesar de esas terapias actuales (oral e intravenosa), una vez que se ha alcanzado la fase invasiva, la tasa de mortalidad va desde el 50 al 90% (en relacion con la categoria y el estudio de la poblacion. Para la mayor parte de pacientes de IC, la progresion puede ser terrorificamente rapida (por ejemplo, 7-14 dias desde el comienzo hasta la muerte). Esta alta tasa de fracaso puede ser explicada por la concurrencia de varios factores. En primer lugar, la dificultad de la aspergilosis pulmonar invasiva para su diagnostico en la primera fase de la enfermedad y una vez que ocurre el avance de las primeras manifestaciones se alcanza ya con frecuencia el estado invasivo. Otra razon importante de fracaso consiste en que las terapias existentes (oral, intravenosa) inducen a una cantidad de efectos colaterales e interacciones metabolicas debido a su alta exposicion sistemica necesaria para alcanzar la concentracion pulmonar adecuada. Ademas, debido a la pobre solubilidad en agua de los derivados de azol (por ejemplo, <1 pg/ml para el itraconazol), las terapias orales muestran una alta variacion inter- e intra-individual en terminos de biodisponibilidad que conducen a infra concentraciones terapeuticas en el tejido del pulmon. Otro factor importante consiste tambien en tener en cuenta en la explicacion la alta tasa de fracaso del tratamiento. En efecto, para una actividad antifungica optima, se debe mantener una concentracion minima inhibitoria (MIC) en el epitelio pulmonar y en el tejido del pulmon. Con terapias convencionales (oral, IV), esas concentraciones no se pueden alcanzar en el interior de la lesion fungica a pesar de las altas concentraciones sistemicas.

Por esas razones, el suministro pulmonar puede ser una alternativa interesante para profilaxis y/o tratamiento de aspergilosis pulmonar invasiva. Suministrando antifungicos directamente al pulmon en el sitio de la infeccion, se pueden mantener de forma efectiva y directa concentraciones por encima del 90% de MIC en el tejido del pulmon mientras se minimiza la exposicion sistemica y por lo tanto los efectos colaterales y las interacciones metabolicas. Sin embargo, para alcanzar ese resultado, el ingrediente activo pobremente soluble en agua debe ser suministrado eficazmente al pulmon y debe ser disuelto in situ tanto como sea posible.

Con el paso de los anos, se ha desarrollado ampliamente el suministro de farmacos pulmonares. El interes en esta ruta particular de administracion puede estar justificado por los numerosos problemas que supera y las ventajas que ofrece en situaciones particulares. En efecto, el suministro de farmacos pulmonares puede ser efectivo tanto para un suministro sistemico como para un suministro localizado, para tratar enfermedades sistemicas o del pulmon. Esta ruta no invasiva de administracion evita el efecto hepatico de primer paso que, por ejemplo, puede conducir a la inactivacion del ingrediente farmaceutico activo (API) o a la formacion de metabolitos toxicos. Se ha demostrado que el suministro de farmaco pulmonar requiere dosis mas pequenas que por via oral para conseguir efectos terapeuticos pulmonares equivalentes. Esto puede ser particularmente interesante en el caso de enfermedades pulmonares infecciosas tratadas por inhalacion de farmacos anti-infecciosos (como los derivados de azol) que presenten efectos colaterales sistemicos e interacciones metabolicas. De hecho, el suministro de farmaco pulmonar permite minimizar la concentracion sistemica, asi como los efectos colaterales, mientras que mantiene una concentracion efectiva en el pulmon, directamente en el sitio de la infeccion. La administracion de farmaco anti- infeccioso directamente al pulmon permite la minimizacion de las concentraciones sistemicas, y por lo tanto los

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efectos colaterales sistemicos y las interacciones metabolicas que son muy pronunciadas con los farmacos antifungicos comunes. Esas interacciones y los efectos colaterales son con frecuencia la razon de los fallos de tratamiento en diferentes poblaciones de pacientes.

Existen varias alternativas para conseguir la inhalacion oral (suministro pulmonar). Los dispositivos inhaladores pueden ser clasificados en tres tipos diferentes, que incluyen los nebulizadores de liquido, los inhaladores de dosis medida de aerosol a presion (pMDIs), y los dispositivos de dispersion de polvo seco. Los dos primeros estan perdiendo interes debido a que sus desventajas que pueden ser superadas mediante el uso de inhaladores de polvo seco (DPIs). Los principales problemas encontrados en la nebulizacion liquida son la inestabilidad del farmaco durante el almacenaje, el tiempo relativamente largo para conseguir la nebulizacion total, el riesgo de contaminacion bacteriana, el alto coste, la baja eficiencia y la pobre reproducibilidad. Con relacion a los pMDIs, una de las principales fuentes de fallo del procedimiento de administracion es la necesidad de sincronizacion entre la activacion de la dosis y la respiracion. Por ese motivo, los DPIs estan hoy en dia en la parte mas alta de interes de investigacion en el campo del suministro pulmonar.

Con relacion a los problemas que subyacen en lo que antecede, el problema a ser resuelto consiste en proporcionar a los pacientes, composiciones antifungicas inhaladas que ofrezcan una alta deposicion pulmonar y permitan un perfil de disolucion adecuado in situ del ingrediente activo pobremente soluble en agua, permitiendo por tanto una eficacia optimizada del producto del farmaco. Adicionalmente, las composiciones inhaladas deben presentar un perfil de seguridad aceptable, deben ser estables, deben ser faciles de administrar de una forma reproducible y precisa. El proceso de fabricacion de dicha composicion debe ser corto, simple, barato, ecologico, fiable, y respetuoso con el medio ambiente (sin solventes USP de clase 1 o 2).

En primer lugar, una caracteristica importante que la formulacion debe poseer es un perfil de disolucion in vitro mejorada y optima (en comparacion con el farmaco no formulado). El proceso de fabricacion debe presentar la flexibilidad de controlar la velocidad de disolucion del ingrediente activo para obtener un perfil farmacocinetico optimo, proporcionando con ello una respuesta terapeutica optima. Un perfil farmacocinetico optimo corresponde a una optimizacion del tiempo de residencia pulmonar mientras se minimiza la absorcion sistemica y la eliminacion. Los compuestos de azol son sustancias pobremente solubles en agua (por ejemplo, la solubilidad del itraconazol de pH 7 es <1 pg/ml) y la inhalacion de un polvo insoluble puede conducir a: (i) una pobre tolerancia, y (ii) falta de eficacia. La baja mojabilidad de ingredientes activables pobremente solubles en agua puede causar irritacion e inflamacion en la mucosa pulmonar tras la inhalacion. La mojabilidad de las particulas inhaladas ha de ser potenciada. Ademas, para que sean efectivos, los farmacos antifungicos han de alcanzar tras la administracion (en este caso, por inhalacion) una concentracion pulmonar que este por encima de la MIC del hongo afectado. Se comprende normalmente que la forma activa de un farmaco es el estado disuelto. En otras palabras, la proporcion disuelta de la dosis inhalada ha de ser mantenida en el epitelio del pulmon y en el tejido del pulmon por encima de la MIC de Aspergillus. Entonces, la velocidad de disolucion del farmaco influira directamente en la proporcion de la dosis depositada que puede jugar su actividad antifungica. Segun se ha mencionado en lo que antecede, los compuestos de azol son un material a granel pobremente soluble y micronizado, que presenta una velocidad de disolucion extremadamente pobre. La mejora de su velocidad de disolucion y su mojabilidad, son en este caso necesarios para evitar una eliminacion excesiva de la fraccion no disuelta del farmaco por medio de los macrofagos alveolares en las vias respiratorias inferiores y del aclaramiento mucociliar en las vias respiratorias superiores. Sin embargo, la aceleracion de la velocidad de disolucion del ingrediente activo tiene que ser preferiblemente limitada a una determinada cantidad debido a que una velocidad de disolucion demasiado rapida podria dar como resultado una absorcion excesiva de la fraccion disuelta en el compartimento sistemico y, por lo tanto, posiblemente a un efecto adverso. Una necesidad que la invencion debe satisfacer consiste en la posibilidad de modificar la composicion de polvo seco para mejorar y/o modular su velocidad de disolucion mientras se mantiene una buena fluidez del polvo y altas propiedades de dispersabilidad. La velocidad de disolucion del ingrediente activo debe ser mantenida en un rango determinado y debe ser posible hacer que varie el perfil de disolucion (mayor o menor cantidad de sustancia activa disuelta en el mismo instante de tiempo dentro del rango de disolucion) con el fin de hacer que varie la velocidad de disolucion in situ y por tanto los efectos terapeuticos y colaterales.

En segundo lugar, el compuesto de azol tras la inhalacion tiene que alcanzar el sitio de la infeccion. El polvo seco debe presentar un comportamiento aerodinamico optimizado. Eso significa que el polvo seco debe alcanzar el sitio de deposicion potencial de los conidios donde los hongos pueden crecer e invadir la zona de tejido periferico. Con relacion a todo esto, es obvio que, tras la aplicacion de la dosis desde un inhalador de polvo seco, una fraccion determinada de las particulas generadas han de presentar un rango de diametro aerodinamico similar al de los conidios fungicos (entre 1,9 y 6 pm) para proporcionar al pulmon una dosis antifungica apropiada. Las particulas generadas desde un dispositivo inhalador en estado de respiracion, deben presentar un alto porcentaje de particulas que tengan un diametro aerodinamico menor de 6 pm. Este porcentaje influira directamente en la dosis que realmente alcance los pulmones. El comportamiento aerodinamico de las particulas se determina por medio de su tamano y su composicion. Segun se ha descrito en lo que antecede, la formulacion debe presentar un perfil de disolucion optimizado para obtener un perfil farmacocinetico optimo in vivo. Una vez que se ha desarrollado una composicion optimizada, debe ser posible modificar su comportamiento aerodinamico con el fin de modular la fraccion de particulas finas de polvo para alcanzar una deposicion de dosis adecuada que pueda ejercer correctamente su actividad fungica (dependido de su perfil de velocidad de disolucion).

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En tercer lugar, hay otro punto primordial que debe ser tomado en consideracion. En efecto, tras la inhalacion, el polvo seco debe presentar un buen perfil de seguridad y debe ser compatible con la membrana pulmonar para evitar hiper-sensibilidad, tos, espasticidad de las vias respiratorias o inflamacion. La mejora de la velocidad de disolucion, necesaria en este caso particular, necesita con frecuencia el uso de excipientes especificos que pueden causar reaccion adversa o que no son adecuados para su administracion pulmonar. Puesto que la documentacion sobre el perfil de seguridad del excipiente inhalado es muy limitada, para evitar toxicidad pulmonar tras la inhalacion, el componente fisiologico usado, reconocido generalmente como seguro (GRAS) y los excipientes autorizados, deben ser privilegiados en formulaciones pulmonares (por ejemplo, vease la base de datos de la Administracion de Alimentos y Drogas ((base de datos de FDA) de U.S.). Esta es una limitacion real debido a que los excipientes autorizados son muy limitados y principalmente endogenos o derivados de sustancias endogenas para el pulmon que se reconocen como excipiente de GRAS. Ademas, considerando de nuevo el perfil de seguridad de la formulacion, el proceso de fabricacion debe evitar preferentemente el uso de solventes de clase 1 y 2 de la Convencion de Farmacopea de los Estados Unidos (USP) y de la Farmacopea Europea, debido a su alta toxicidad y bajo nivel residual tolerado en formulaciones farmaceuticas. Desde una perspectiva ecologica, el uso de solvente solamente de clase 3 salva riesgos de polucion considerablemente reducida de los excipientes y riesgos de contaminacion peligrosa de los operadores que no son nada despreciables. Esto reduce tambien el coste de fabricacion al reducir los recursos que deben ser implementados para evitar la contaminacion de los operadores o las fugas al medio ambiente.

En cuarto lugar, el polvo para su uso en el inhalador de polvo seco debe presentar una buena fluidez, una baja tendencia a la aglomeracion para un facil procesamiento a escala industrial.

Finalmente, el proceso de fabricacion debe ser simple, continuo y estar disenado para ser realizado en una o dos etapas para obtener el producto seco final.

Existe una necesidad de desarrollar un proceso simple, flexible, usando solamente un excipiente de GRAS autorizado y solventes de bajo potencial toxico para producir un polvo seco para inhalacion en el tratamiento de aspergilosis invasiva pulmonar, (i) que permita mejorar y/o controlar la velocidad de disolucion del ingrediente activo, (ii) que permita la modificacion del comportamiento aerodinamico de la particula mientras mantiene la mejora y/o la modificacion de la velocidad de disolucion, (iii) que presente buenas propiedades de fluidez, y (iv) que envuelva un proceso de fabricacion que sea simple, fiable, reproducible y relativamente barato.

La presente invencion permite producir un polvo seco con un alto porcentaje de particulas que presentan el mismo diametro aerodinamico que los conidios inhalados. Esta fraccion de particulas presenta un perfil de disolucion mejorado y/o controlado en comparacion con un medicamento no formulado. Este perfil de liberacion puede ser modificado usando solamente sustancias endogenas o de GRAS y solventes de bajo potencial de toxicidad. El proceso completo consiste en un procedimiento de una o dos etapas.

Antecedentes de la invencion

Se han desarrollado varias alternativas para el desarrollo de una formulacion adecuada para la administracion pulmonar de compuesto pobremente soluble. La mayor parte de estas invenciones divulgan una estrategia de proceso o formulacion, pero ninguna de ellas satisface todas las necesidades descritas en lo que antecede.

Con relacion a los problemas que subyacen en lo anterior, el problema que ha de ser resuelto consiste en proporcionar a los pacientes composiciones inhaladas antifungicas que ofrezcan una alta deposicion pulmonar y al mismo tiempo permitan un perfil de disolucion adecuado del ingrediente activo pobremente soluble en agua in situ, permitiendo por lo tanto una eficacia optimizada del producto del farmaco. Adicionalmente, las composiciones inhaladas deben presentar un perfil de seguridad aceptable, deben ser estables, deben ser faciles de administrar de una manera reproducidle y precisa. El proceso de fabricacion de dicha composicion debe ser corto, simple, barato, ecologico, fiable y respetuoso con el medio ambiente (sin solventes USP de clase 1 o 2).

Numerosos inventores han desarrollado suspensiones, nanosuspensiones y soluciones de ingredientes activos pobremente solubles adecuados para nebulizacion (patente de Ee.UU. n° 6.264.922 B1, publicacion de patente alemana n° 10145361 A1, publicacion internacional PCT n° WO 03035031, publicacion internacional PCT n° WO 2009/137611 A2). Pero segun se ha mencionado anteriormente, la administracion pulmonar por nebulizacion presenta problemas y desventajas tal como la inestabilidad del farmaco, un tiempo largo para conseguir una administracion de dosis total, riesgo de contaminacion bacteriana, alto coste, baja eficacia y pobre reproducibilidad. Ademas, esas estrategias, debido a la solubilidad inherente de nanoparticulas del farmaco, no permiten la optimizacion de la velocidad de disolucion de la droga.

La publicacion internacional PCT n° WO 2009/106333 A1 describe una nueva nanosuspension de derivados de azol antifungicos con un perfil de pureza mejorado. Este perfil de alta pureza se garantiza mediante un proceso de produccion de alta calidad que minimiza la contaminacion de la formulacion que pudiera proceder de los equipos. Eso asegura una toxicidad minima que pueda ser causada por impurezas insolubles inorganicas.

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La publicacion canadiense n° 2014401 A1 se refiere a composiciones farmaceuticas para tratar infecciones invasivas fungicas por inhalacion. Esta describe polvo seco para inhalacion en donde el ingrediente activo micronizado se mezcla con un portador aceptable. Estas composiciones permiten una penetracion profunda del ingrediente activo en el pulmon, pero no fomentan ninguna velocidad de disolucion.

Muchos otros grupos de investigacion han mostrado interes en el desarrollo de un farmaco formulado como polvo seco para inhalacion, que presente una solubilidad mejorada.

La patente de EE.UU. n° 6.645.528 B1 divulga un metodo de fabricacion de matrices de medicamento porosas que presentan una velocidad de disolucion mas rapida que el material a granel y que las matrices de medicamento no porosas del mismo farmaco. El producto matricial podria ser administrado por inhalacion en forma de polvo seco. En el procedimiento de fabricacion, el ingrediente activo se disuelve en un solvente volatil para formar una solucion de medicamento. Un agente de formacion de poro se combina con la solucion de medicamento para formar una emulsion, suspension o segunda solucion. El solvente volatil y el agente de formacion de poro son retirados a continuacion (preferiblemente mediante secado por pulverizacion) para producir la matriz porosa de medicamento. El agente de formacion de poro puede ser un liquido volatil o un solido volatil, preferentemente una sal volatil que sea inmiscible con el solvente volatil. Los autores describen que el uso de un agente de formacion de poro fue la caracteristica critica para el aumento de la velocidad de disolucion del ingrediente activo. Sin embargo, estos no han mencionado o demostrado que mediante este proceso in vitro, la velocidad de disolucion y el comportamiento aerodinamico de las particulas inhaladas puedan ser optimizados. Ademas, no se ha descrito ningun ejemplo de impactacion in vitro ni de pruebas de disolucion disenadas especificamente para polvo seco para inhalacion. En otro aspecto, el solvente y el excipiente utilizados en todos los ejemplos no fueron conformes con los requisitos de toxicidad en el campo de la administracion pulmonar. Este concepto de formulacion ha sido desarrollado preferentemente para producir formulaciones parenterales que necesitan una etapa de re-dispersion en solucion antes de la administracion. La publicacion de solicitud de patente de EE.UU. n° 2004/0105821 A1 aplico este concepto al polvo seco para inhalacion en la formulacion de liberacion sostenida producida para inhalacion, e incluia la descripcion de una aplicacion a agentes antifungicos tales como los derivados de azol, pero no se proporcionaron ejemplos.

La patente de EE.UU. n° 7.521.068 B2 describe las formulaciones y el procedimiento de fabricacion asociado para aerosol de dispersion de nanoparticulas, y la preparacion de formulaciones de aerosol a base de propelente. La dispersion acuosa de polvo seco descrita en esa memoria contenia particulas del farmaco insolubles (incluyendo los derivados de azol) que tenian un modificador superficial en su superficie. En el modificador de superficie estan incluidos los excipientes farmaceuticos organicos e inorganicos. Tales excipientes incluyen varios polimeros, oligomeros de bajo peso molecular, productos naturales y surfactantes.

La formulacion de polvo seco se obtiene mediante secado de una nanosuspension acuosa. Con anterioridad al secado, la dispersion acuosa de medicamento y el modificador superficial puede contener un diluyente disuelto tal como azucares.

Con relacion a nuestra situacion particular (optimizacion del tiempo de residencia en el pulmon mientras se minimiza la absorcion y la eliminacion sistemica), en que la velocidad de disolucion es primordial, esa invencion presenta algunas desventajas. En efecto, se ha hecho hincapie correctamente sobre la ventaja de que la reduccion de tamano aporta una mejora de la velocidad de disolucion puesto que existe proporcionalidad entre la velocidad de disolucion de API solido y su area superficial disponible para la disolucion segun se ha descrito mediante la ecuacion de Nernst-Brunner/Noyes-Whitney. Pero no resulta posible con este proceso de fabricacion modificar la velocidad de disolucion de la nanoparticula solida presente en la formulacion. La velocidad de disolucion del API solido tras la inhalacion podria ser inherente a la velocidad de disolucion de nanoparticulas que puede conducir a una absorcion excesiva en el compartimento sistemico potenciando por lo tanto la probabilidad de reacciones adversas, interacciones de medicamento-medicamento y metabolicas que podrian inducir fallos en el tratamiento. La velocidad de disolucion de nanoparticulas es por lo general tremendamente rapida y la presente invencion no establece claramente la posibilidad de retardar, reducir o controlar la velocidad de disolucion del ingrediente activo. Adicionalmente, se necesita un modificador superficial para estabilizacion de la nanosuspension y esto dara como resultado un aumento de la mojabilidad superficial de particulas y consiguientemente de la velocidad de disolucion de las mismas. Ademas, los diluyentes y excipientes que pueden ser anadidos con anterioridad a la etapa de secado de la nanosuspension acuosa estan limitados a componentes hidrofilicos y no pueden ser hidrofobicos debido a la naturaleza acuosa de los dispersantes descritos. Una vez que este diluyente entra en contacto, tras la inhalacion, con el surfactante pulmonar acuoso, su disolucion sera rapida y no podra ser posible modificar la velocidad de disolucion de nanoparticulas, conduciendo por tanto su absorcion sistemica a una eliminacion excesiva.

La publicacion internacional PCT n° WO 2004/060903 A2 divulga una concentracion pulmonar y un tiempo de residencia efectivos para la amfotericina B tras la inhalacion para tratar o proporcionar una profilaxis frente a la infeccion fungica. Sin embargo, los recientes datos sindican que la toxicidad relativa a este tipo de formulacion es una seria limitacion para la administracion pulmonar que no puede ser aceptada (Spickard y Hirschmann, Archivos de Medicina Interna 1994, 154(6), 686). Adicionalmente, se ha demostrado que la amfotericina B es ineficaz como

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profilaxis en pacientes con neutropenia prolongada a continuacion de la quimioterapia o trasplante de medula osea autologa. Las formulaciones descritas en esta memoria son formulaciones basadas en complejos de lfpidos de amfotericina B, que pueden ser desventajosas para los derivados de azol debido a su pobre solubilidad. En la descripcion de la invencion, los derivados de azol estan incluidos, pero no se ha incluido ningun ejemplo de esta clase farmaceutica. No se ha definido ningun procedimiento de fabricacion especffico que permita la optimizacion de esa concentracion y ese tiempo de residencia. Los metodos de produccion de formulaciones a base de lfpido/fosfolfpido han sido descritos, pero esos procesos son especfficos de la amfotericina B (formacion compleja) y no podrfan ser aplicados a compuestos diferentes tales como los derivados de azol.

La publicacion de solicitud de patente de EE.UU. n° 2007/0287675 A1 describe composiciones inhalables y metodos para realizar tales composiciones. Las composiciones estan constituidas por uno o mas agregados respirables que comprenden uno o mas agentes activos pobremente solubles en agua. Tras la inhalacion, esas composiciones permiten alcanzar una concentracion pulmonar maxima de al menos 0,25 pg/g que puede ser mantenida durante un perfodo determinado. Los inventores describen una serie de metodos que pueden ser usados para preparar esos agregados respirables. Esos metodos comprenden congelacion ultra rapida (publicacion de solicitud de patente de EE.UU. n° 2004/0137070), congelacion de pulverizacion en lfquido (patente de EE.UU. n° 6.862.890), precipitacion evaporativa en solucion acuosa (patente de EE.UU. n° 6.862.890), precipitacion de control (publicacion de solicitud de patente de EE.UU. n° 2003/0049323), soluciones de fase interna alta (patente de EE.UU. n° 5.539.021 y n° 5.688.842). Demuestran, en un ejemplo comparativo, la posibilidad de proporcionar agregados con diferente velocidad de disolucion in vitro, pero no con el mismo proceso de fabricacion. Sus procesos incluyen el uso de surfactante en una proporcion determinada. Esas proporciones se fijan de modo que se genere un tamano controlado de partfcula y no para modular las propiedades de disolucion de la sustancia del medicamento. No se divulgan ejemplos de pruebas de impactacion ni los resultados in vitro, especfficamente disenados para secar el polvo para inhalacion. En todos los ejemplos proporcionados en la memoria se requirio el uso de solvente de clase 1 y 2, toxico tras la inhalacion, para la estabilizacion total del itraconazol.

La solubilizacion de drogas en co-solventes o soluciones micelares, es otra de las posibilidades de mejorar y/o modificar la velocidad de disolucion de ingredientes activos pobremente solubles en agua. Sin embargo, esas clases de formulaciones estan tambien disenadas para ser administradas por nebulizacion y no como polvo seco para inhalacion. La complejacion con ciclodextrina es otra estrategia para mejorar la velocidad de disolucion de una sustancia pobremente soluble cuando se formula como polvo seco para inhalacion. Sin embargo, la ciclodextrina ha demostrado, tras la inhalacion, que induce signos de reaccion inflamatoria y su perfil de seguridad no esta, en estos momentos, suficientemente claro. Los surfactantes polimericos tales como los co-polfmeros de polioxietileno y de polioxipropileno han sido usados en varias formulaciones DPI presentando una velocidad de disolucion in vitro mejorada (McConville et al., 2006). Se ha apreciado que esos polfmeros producen una ligera alveolitis tras 2 semanas de exposicion en un estudio de toxicidad de inhalacion. La formacion de formas de sales con perfiles de disolucion incrementados y la formacion de dispersion solida, son tambien tecnicas comunes en el campo de la formulacion para mejorar la velocidad de disolucion de sustancias pobremente solubles.

Otra posibilidad de mejorar la velocidad de disolucion de un farmaco es la modificacion de la forma ffsica del ingrediente activo seco. Tanto la nanonizacion de partfculas cristalinas secas como la formacion de una forma seca amorfa del medicamento, inducen a una mejora de la velocidad de disolucion de la sustancia. Sin embargo, el secado de las partfculas induce en general a su agregacion y a continuacion a una perdida de mejora de la velocidad de disolucion debido a la reduccion del area superficial total disponible para el medio de disolucion. Ademas, existe una necesidad de formar partfculas con un diametro aerodinamico determinado que alcancen, tras la inhalacion, el sitio de infeccion del sitio de colonizacion de Aspergillus (con relacion a su diametro aerodinamico). La dispersion de esas partfculas de nanotamano cristalinas y/o amorfas en un excipiente aceptable para la inhalacion, es una alternativa interesante para formar partfculas con un diametro aerodinamico apropiado y para mantener la mejora de la velocidad de disolucion de las partfculas secas generadas o la velocidad de disolucion retardada del ingrediente activo (en comparacion con otra formulacion). Todos los excipientes y solventes en uso han de ser fisiologicamente tolerados o reconocidos como un ahorro para minimizar la toxicidad potencial tras la inhalacion o durante la produccion, y para reducir las contaminaciones medioambientales peligrosas.

La presente invencion proporciona un procedimiento de una o dos etapas para producir este tipo de polvo seco usando solamente excipiente/solvente seguro y autorizado. Este polvo seco presenta una buena fluidez. Los polvos secos producidos presentan caracterfsticas aerodinamicas apropiadas (con relacion a los conidios inhalados) una vez emitidos desde un dispositivo inhalador de polvo seco. El concepto de formulacion permite la mejora y/o la modificacion/el control de la velocidad de disolucion del ingrediente activo pobremente soluble, para obtener una formulacion que pueda minimizar la absorcion sistemica mientras optimiza el tiempo de residencia en el pulmon y con ello su eficacia.

Sumario de la invencion

El objeto de la presente invencion esta definido en las reivindicaciones independientes anexas. Las realizaciones preferidas estan definidas en las reivindicaciones dependientes.

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En una primera realizacion, el objeto de la presente invencion es el de particulas (X) secas en espray, para una composicion de inhalacion que comprende: (a) entre 5 y 50% en peso de al menos un derivado de azol en estado amorfo y (b) al menos un agente matricial para la composicion seleccionado en el grupo consistente en poliol tal como sorbitol, manitol y xilitol; un monosacarido tal como glucosa y arabinosa; un disacarido tal como lactosa, maltosa, sacarosa y dextrosa; colesterol, y una mezcla cualquiera de los mismos. Con preferencia, dicho agente matricial es manitol o colesterol. Ventajosamente, la relacion de peso del (de los) derivado(s) de azol/agente(s) matricial(es) esta entre 0,5/99,5 y 40/60, con preferencia entre 1/99 y 35/65, mas preferiblemente entre 10/90 y 35/65. Dicho derivado de azol no comprende ningun compuesto del grupo consistente en omeprazol, esomeprazol, lanzaprasol, pantoprazol y rabeprazol.

En particular, dichas particulas comprenden ademas un surfactante y con preferencia comprenden entre 0,1 y 5% en peso del surfactante. Ventajosamente, dicho surfactante se selecciona a partir de lecitina, derivados fosfolipidos tales como acidos fosfaticos, fosfatidil colina (saturada e insaturada), fosfatidil etanol amina, fosfatidil glicerol, fosfatidil serina, fosfatidil inositol, dioleoilfosfatidilcolina, dismiristoil fosfatidilcolina, dipalmitoilfosfatidilcolina, diestearoil fosfatidilcolina, diaraquidoil fosfatidilcolina, dibenoil fosfatidilcolina, ditricosanoil fosfatidilcolina, dilignoceriilfatidilcolina, dismiridoilfofatidiletanolamina, dimaltoil-fosfatidiletanoalamina, pipalmitoleoil- fafatidiletanolamina, diestearoil-fosfatidiletanolamina, dimiristorilfosfatidilglicerol, dipalmitofosfatidil glicerol, dipalmitolcoilfosfatidilglicerol, y mas preferiblemente, derivados hidrogenados o vitaminas modificadas que comprenden derivados de a-tocoferoles.

El objeto de la presente invencion consiste tambien en una composicion de polvo seco en espray para inhalacion que comprende las particulas (X), en donde dicha composicion comprende al menos un 50% del agente matricial y proporciona una velocidad de disolucion de dicho derivado de azol de al menos un 5% en 10 minutos, un 10% en 20 minutos, y un 40% en 60 minutos cuando se prueba en el aparato de disolucion de tipo 2 de la Farmacopea de los Estados Unidos a 50 vueltas por minuto, 37 °C en 900 mililitros de un medio de disolucion acuosa ajustado a pH 1,2 y que contiene un 0,3% de laurilsulfato de sodio. Dicha composicion proporciona con preferencia una Fraccion de Particula Fina del derivado de azol de al menos un 35% de la dosis nominal total del azol en el polvo siguiendo el metodo “preparaciones para inhalacion: evaluacion de particulas finas” usando el Impingente de Liquido Multifase, Aparato C - capitulo 2.9.18 de la Farmacopea Europea.

Ventajosamente, dicha composicion comprende ademas otro tipo de particulas (Y) que contienen: (a) entre 5 y 50% en peso de al menos un derivado de azol en estado amorfo, (b) al menos un agente matricial, y (c) un surfactante. Dichas particulas (Y) contienen con preferencia entre 0,5 y 5% en peso del surfactante.

Ventajosamente, dicha composicion comprende ademas otro tipo de particulas (Z) que contienen ademas hasta un 20% en peso de nanoparticulas del derivado de azol en estructura cristalina que tiene un tamano medio comprendido entre 0,1 y 1 pm.

En particular, dicha composicion proporciona una velocidad de disolucion del derivado de azol del 5 al 50% en 5 minutos, 10 a 60% en 10 minutos, 15 a 90% en 20 minutos y 40 a 100% despues de 60 minutos.

Con preferencia, el (los) derivado(s) de azol se selecciona(n) a partir de miconazol, fluconazol, itraconazol, posaconazol, voriconazol, isoconazol, cetoconazol, oxiconazol, bifonazol, fenticonazol, tioconazol, terconazol, sulconazol, ravuconazol, econazol, tereconazol, con preferencia itraconazol.

El objeto de la presente invencion consiste tambien en un metodo para preparar dichas particulas secas en espray y dicha composicion, que comprende las siguientes etapas:

a) preparar una composicion liquida que comprende:

i. un portador liquido elegido a partir de un solvente de clase 3 conforme a la Farmacopea Europea tal como acido acetico, heptano, acetona, isobutil acetato, anisoll, isopropil acetato, 1-butanol, metil acetato, 2-butanol, 3-metil-1- butanol, butil acetato, metiletilcetona, ter-butilmetil eter, metilisobutilcetona, cumeno, 2-metil-1-propanol, dimetil sulfoxido, pentano, etanol, 1-pentanol, etil acetato, 1-propanol, etil eter, 2-propanol, etil formato, propil acetato, acido formico, o una mezcla de los mismos, o la mezcla de solvente de ese tipo con agua,

ii. al menos un derivado de azol en solucion en dicho portador liquido, y

iii. al menos un agente matricial en solucion en dicho portador liquido,

en donde la relacion de peso del (de los) derivado(s) de azol/agente(s) matricial(es) esta entre 0,5/99,5 y 40/60, con preferencia entre 1/99 y 35/65, mas preferiblemente entre 10/90 y 35/65;

b) secado por pulverizacion de la composicion liquida para producir particulas para la composicion de polvo seco. Con preferencia, dicho metodo comprende ademas las etapas de:

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c) preparar otra composicion liquida que comprende un portador liquido seleccionado a partir de un solvente de clase 3 o de una mezcla cualquiera de todos o mas solventes con o sin agua y de al menos un agente matricial en solucion en dicho portador liquido, en donde la composicion liquida comprende ademas:

i. al menos un derivado de azol en solucion en dicho portador liquido y al menos un surfactante, y/o

ii. nanoparticulas de al menos un derivado de azol que tienen un tamano medio de entre 0,1 y 1 pm;

d) secado por pulverizacion de dicha composicion liquida proporcionada por la etapa (c) para producir particulas para la composicion de polvo seco; y

e) mezclar fisicamente las particulas obtenidas mediante las etapas (b) y (d).

El objeto de la presente invencion consiste tambien en una composicion liquida que comprende:

i. un portador liquido seleccionado a partir de un solvente de clase 3 conforme a la Farmacopea Europea, tal como acido acetico, heptano, acetona, isobutil acetato, anisol, isopropil acetato, 1-butanol, metil acetato, 2-butanol, 3-metil- 1-butanol, butil acetato, pentano, etanol, 1-pentanol, etil acetato, 1-propanol, etil eter, 2-propanol, etil formato, propil acetato, acido formico, o una mezcla de los mismos, o la mezcla de un solvente de ese tipo con agua,

ii. al menos un derivado de azol en solucion en dicho portador liquido, y

iii. al menos un agente matricial en solucion en dicho portador liquido;

en donde la relacion de peso del (de los) derivado(s) de azol/agente(s) matricial(es) esta comprendida entre 0,5/99,5 y 40/60, preferiblemente entre 1/99 y 35/65, mas preferiblemente entre 10/90 y 35/65.

Con preferencia, dicha composicion liquida comprende ademas al menos un surfactante y/o nanoparticulas de al menos un derivado de azol que tiene un tamano medio entre 0,1 y 1 pm.

Breve descripcion de las figuras

La figura 1 son curvas de calentamiento de MDSC de itraconazol secado por pulverizacion.

La figura 2 es un perfil de disolucion in vitro de itraconazol a granel cristalino micronizado, itraconazol puro amorfo y formulacion de polvo secado por pulverizacion, de acuerdo con la presente invencion (ejemplo 1B) que comprende matricial hidrofilico e itraconazol.

La figura 3 muestra patrones de deposicion in vitro (media ±S.D. num. 3) de formulaciones de polvo secado por pulverizacion conforme a la presente invencion (ejemplos 2A a 2D), determinados con un dispositivo MsLI de Axhaler®. Los resultados estan expresados como porcentaje de itraconazol (expresado en funcion de la dosis nominal) recuperado desde el dispositivo y cada parte del impactador (garganta, fase 1,2, 3, 4 y filtro). Se usaron las condiciones siguientes: 100 ml/min, 2,4 s. Se usaron tres capsulas num. 3 de HPMC, rellenas con una cantidad de formulacion correspondiente a 2,5 mg de itraconazol por cada prueba.

La figura 4 es un perfil de disolucion in vitro de itraconazol cristalino a granel y de formulaciones secadas por pulverizacion conforme a la presente invencion (ejemplos 2A a 2D).

La figura 5 son fotografias SEM de formulaciones de polvo secado por pulverizacion conforme a la presente invencion (ejemplos 3A a 3E) y de itraconazol secado por pulverizacion (ejemplo 3F) con una ampliacion x1000.

La figura 6 son las curvas de calentamiento de MDSC de formulaciones de polvo secado por pulverizacion conforme a la presente invencion (ejemplos 3A a 3E), itraconazol secado por pulverizacion (ejemplo 3F) y manitol secado por pulverizacion.

La figura 7 son patrones de deposicion in vitro (media ±S.D. num. 3) de formulaciones de polvo secado por pulverizacion conforme a la presente invencion (ejemplos 3A a 3E) determinados con un dispositivo MsLI de Axhaler®. Los resultados se exponen como porcentaje de itraconazol (expresado en funcion de la dosis nominal) recuperado del dispositivo y de cada parte del impactador (garganta, fase 1, 2, 3, 4 y filtro). Se usaron las condiciones siguientes: 100 ml/min, 2,4 s. Tres capsulas de HPMC num. 3 rellenas con una cantidad de formulacion correspondiente a 2,5 mg de itraconazol por cada prueba.

La figura 8 es un perfil de disolucion in vitro de itraconazol a granel cristalino micronizado, itraconazol amorfo secado por pulverizacion (ejemplo 3F) y formulaciones de polvo secado por pulverizacion conforme a la presente invencion (ejemplos 3A a 3E).

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La figura 9 es un perfil de disolucion in vitro de formulaciones de polvo secado por pulverizacion conforme a la presente invencion (ejemplos 3A a 3E), donde la curva A define la velocidad de disolucion del 5% en 10 minutos, 10% en 20 minutos y 40% en 60 minutos.

La figura 10 es un perfil de disolucion in vitro de formulaciones de polvo secado por pulverizacion conforme a la presente invencion (ejemplos 3A a 3E) donde las Curvas B y B’ definen la velocidad de disolucion del 5% en 5 minutos, 10% en 10 minutos, 15% en 20 minutos y 40% en 60 minutos, y la de 50% en 5 minutos, 60% en 10 minutos, 90% en 20 minutos y 100% en 60 minutos, respectivamente.

La figura 11 es un perfil de disolucion in vitro de itraconazol a granel cristalino micronizado y de formulacion de polvo secado por pulverizacion conforme a la presente invencion que comprende itraconazol, colesterol y fosfolipon (ejemplo 4).

La figura 12 es un perfil de disolucion in vitro de itraconazol a granel cristalino micronizado y de formulaciones de polvo secado por pulverizacion que comprende itraconazol y manitol de acuerdo con la presente invencion, es decir, particulas que no contienen nanoparticulas cristalinas de itraconazol (ejemplo 5A) y particulas que contienen nanoparticulas cristalinas de itraconazol (ejemplo 5B).

Descripcion de la invencion

Esta invencion se refiere a una formulacion de polvo seco para inhalacion de derivados de azol con la provision de que dicho derivado de azol no es un compuesto del grupo consistente en la familia de omeprazol, esomeprazol, lansaprazol, pantoprazol, y rabeprazol, y a un proceso para proporcionar el mismo.

Los derivados de azol pueden ser seleccionados en el grupo consistente en miconazol, fluconazol, itraconazol, posaconazol, voriconazol, isoconazol, cetoconazol, oxiconazol, bifonazol, fenticonazol, tioconazol, terconazol, sulconazol, ravuconazol, econazol, terconazol.

El polvo seco de la invencion puede presentar propiedades de alta dipersabilidad para optimizar, tras la inhalacion desde un dispositivo inhalador, la proporcion de particulas que presenten un rango de diametro aerodinamico apropiado.

Rango aerodinamico apropiado se refiere al diametro aerodinamico que presentan los conidios inhalados. Las particulas generadas desde un dispositivo inhalador en condiciones de respirar, deben presentar el mismo rango aerodinamico que los conidios de aspergillus inhalados (1,9 - 6 pm) para alcanzar los sitios de infeccion potenciales para un objetivo de tratamiento optimo y con efectividad.

Ventajosamente la composicion de polvo seco se basa en el uso de excipientes de componentes exclusivamente fisiologicos, seguros, generalmente reconocidos como excipientes de ahorro (GRAS), excipientes autorizados por la FDA para terapia de inhalacion para garantizar un buen perfil tras la inhalacion y que son compatibles con la membrana pulmonar para evitar una hiperreactividad, tos, espasticidad o inflamacion de las vias respiratorias.

El proceso de fabricacion requiere una o dos etapas para obtener el producto seco final y todas las tecnicas usadas se realizan para un escalado facil para la produccion industrial con tamano de lotes. El polvo seco en si mismo esta disenado para poseer propiedades de fluidez aumentadas para un facil procesamiento a escala industrial.

El polvo seco esta disenado especificamente para inhalacion oral para tratar o proporcionar profilaxis frente a aspergilosis pulmonar invasiva. Los derivados de azol son tales que permiten que la velocidad de disolucion pueda ser mejorada en distinta medida y/o modificada variando la composicion del polvo seco. La mejora puede ser controlada modificando la composicion del polvo seco y/o el estado fisico del ingrediente farmaceutico activo o combinando con anterioridad a la administracion diferentes realizaciones de la invencion.

Esto resulta ventajoso debido a que la modificacion de la velocidad de disolucion (API) puede superar in vivo los mecanismos de aclaramiento y absorcion que conducen a la reduccion de la proporcion de farmaco en el sitio de la infeccion.

El polvo seco esta constituido por microparticulas matriciales. Las microparticulas matriciales estan constituidas por un componente fisiologico, seguro, o por un excipiente de inhalacion autorizado por la FDA en donde el ingrediente se dispersa en un estado fisico modificado. Tras la inhalacion de esas microparticulas, tras la disolucion o erosion de la matriz, el ingrediente activo expondra un area superficial a la mucosa pulmonar mas alta que la misma dosis de microparticulas de ingrediente activo puro secadas por pulverizacion, dando como resultado una velocidad de disolucion mejorada.

La naturaleza del agente matricial influye directamente en el perfil de disolucion del ingrediente activo. El agente matricial puede ser: (i) hidrofilico para liberar directamente el ingrediente activo cuando este en contacto con la

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mucosa pulmonar, (ii) hidrofobico para retardar la liberacion del ingrediente activo, (iii) una mezcla de agente hidrofilico e hidrofobico (en diferentes proporciones) para obtener un perfil de liberacion intermedio.

Los agentes matriciales son excipientes de componente fisiologico, excipientes GRAS, excipientes autorizados por la FDA para terapia de inhalacion que eviten en la medida de lo posible la toxicidad pulmonar o sistemica. Los agentes matriciales pueden ser combinados entre si para conferir al polvo seco las caracteristicas deseadas de fluidez, aerodinamicas y de disolucion. El agente matricial es necesario en la composicion.

El agente matricial puede ser seleccionado en el grupo consistente en alcoholes de azucares, polioles tales como sorbitol, manitol y xilitol, y azucares cristalinos, incluyendo los monosacaridos (glucosa, arabinosa) y disacaridos (lactosa, maltosa, sacarosa, dextrosa) y colesterol.

En una realizacion de la invencion, el API esta en su mayor parte en estado amorfo. La proporcion de ingrediente activo amorfo (en porcentaje de la cantidad total de ingrediente activo de la invencion) va desde el 51% al 100%, con preferencia entre el 70% y el 100%, e incluso mas preferiblemente es del 100%.

Una manera de obtener un compuesto amorfo consiste en pulverizarlo a partir de una solucion debido a que la rapida evaporacion del solvente durante el proceso de secado no deja tiempo suficiente para que las particulas solidas recristalicen. Sin embargo, los compuestos de azol y en particular el itraconazol, son solo escasamente solubles en solvente cloruro tal como el diclorometano y el cloroformo los cuales, debido a su alta toxicidad, no son recomendables para la preparacion de formulaciones farmaceuticas. La invencion proporciona metodos para obtener un producto amorfo mediante secado por pulverizacion del API a partir de una solucion usando solamente un solvente de clase 3. Esos solventes estan considerados como solventes de bajo potencial toxico y ofrecen por tanto un mejor perfil de seguridad en caso de inhalacion de residuos. Esta categoria de solventes incluye acido acetico, heptano, acetona, isobutil acetato, anisol, isopropil acetato, 1-butanol, metil acetato, 2-butanol, e-metil-1-buanol, butil acetato, metiletilcetona, ter-butilmetil eter, metilisobutilcetona, cumeno, 2-metil-1-propanol, dimetil sulfoxido, pentano, 1-pentanol, etil acetato, 1-propanol, etil eter, 2-propanol, etil formato, propil acetato, acido formico o mezclas de los mismos.

Mediante el secado por pulverizacion de una solucion organica de ingrediente activo es posible obtenerlo tras el proceso de secado en un estado amorfo con un tamano geometrico apropiado para terapia de inhalacion (< 5 pm). Esto puede hacerse a partir de una solucion organica saturada de medicamento. Sin embargo, la solubilidad de los derivados de azol tal como el itraconazol en solventes de clase 3, es extremadamente baja. Estas bajas concentraciones podrian no ser optimas para una buena recuperacion del polvo seco despues del secado. A efectos de obtener una buena recuperacion del polvo seco despues del secado, se pueden seleccionar derivados de azol con una solubilidad mas alta en vez de itraconazol. Se puede anadir un agente matricial antes del secado por pulverizacion de esta clase de soluciones para aumentar la concentracion total de soluto. Se puede anadir un acido en un solvente organico precalentado de clase 3 con el fin de aumentar la solubilidad del compuesto de azol pobremente soluble, tal como itraconazol. Una solucion organica que comprende compuesto(s) de azol, puede ser tambien calentada a alta temperatura bajo agitacion magnetica para obtener una solubilidad incrementada del (de los) compuesto(s) de azol. Esas opciones solamente permiten la disolucion de los excipientes hidrofobicos en la solucion. Una cantidad determinada de agua puede ser anadida a uno de esos tipos de soluciones con el fin de permitir disolver tanto los ingredientes activos pobremente solubles como los excipientes hidrofilicos e hidrofobicos. Esto puede ser particularmente interesante a efectos de modificar la velocidad de disolucion del ingrediente activo, el tamano de particula, el comportamiento aerodinamico y las propiedades del flujo. La relacion preferente de agua respecto a solvente organico (en porcentaje de volumen respecto a volumen) son de 0 a 50%, con preferencia entre 0% y 30%, mas preferiblemente entre 10% y 30%, e incluso mas preferiblemente entre 20% y 30%.

Desde un punto de vista termodinamico, debido a su estructura no organizada, los compuestos amorfos presentan la ventaja de poseer una solubilidad mas alta que el mismo compuesto cristalino. En la practica, durante la disolucion, los compuestos amorfos recristalizan con frecuencia a un estado cristalino de energia mas baja que presenta una solubilidad mas baja que la del producto inicial. La invencion proporciona formulaciones en las que un compuesto activo esta en estado amorfo y esta formulado de modo que su disolucion ocurre antes de la recristalizacion completa del medicamento, conduciendo a un producto de velocidad de disolucion mejorada. En efecto, las mejoras y la ampliacion del area superficial de la formulacion de polvo seco que llegan al sitio local de un paciente pueden ser obtenidas mediante el secado por pulverizacion de una solucion de un ingrediente activo junto con un agente matricial hidrofilico que proporciona particulas que comprenden el ingrediente activo en estado amorfo dispersas en el agente matricial. Tales mejoras en el area superficial pueden acelerar la velocidad de disolucion del ingrediente activo evitando una recristalizacion excesiva con anterioridad a la disolucion.

Tambien puede ocurrir la recristalizacion de medicamentos amorfos durante el almacenaje, lo que conduce a una reduccion del rendimiento del producto de la disolucion. Un aspecto de la presente invencion proporciona un producto amorfo estable cuando se formula en forma de dispersion solida del ingrediente activo en un agente matricial.

En una composicion de la invencion, la cantidad de derivados de azol que puede ser incorporada en el (los)

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agente(s) matricial(es) va desde 0,5 a 40%, con preferencia desde 1 a 35%, mas preferiblemente desde 10 a 35% en peso.

Sorprendentemente, es posible variar la concentracion de la solucion secada por pulverizacion o de la relacion de agente matricial/API para modificar el comportamiento aerodinamico de las particulas generadas. Variando la concentracion en solucion o la relacion de agente matricial/API se puede modificar directamente el diametro geometrico y la densidad de las particulas secadas, y de ese modo su diametro aerodinamico, el cual modificara tambien directamente su comportamiento aerodinamico. Modificar uno de esos parametros conducira a la formacion de particulas que presenten un comportamiento aerodinamico diferente mientras presentan una velocidad de disolucion similar. Esto puede ayudar a proporcionar polvo seco con una velocidad de disolucion optimizada que penetrara en el pulmon en una cantidad suficiente para proporcionar una dosis antifungica apropiada a partir de una dosis nominal predeterminada. La variacion de esos parametros permite entonces la optimizacion de la dosis de particula fina (FDP) del polvo secado por pulverizacion mientras mantiene una velocidad de disolucion mejorada.

Con preferencia, la cantidad de derivado de azol anadida a la composicion liquida esta comprendida entre el 0,1% y el 5%, con preferencia entre el 0,5% y el 2% en peso de derivado de azol con respecto al volumen de la composicion liquida (g/100 ml).

Se puede anadir un surfactante a la matriz de particulas comprendidas en una formulacion de polvo seco conforme a la presente invencion, con el fin de mejorar el incremento de la velocidad de disolucion del ingrediente activo. Un surfactante es un compuesto anfifilico con ambas caracteristicas hidrofilica e hidrofobica. Secando por pulverizacion una solucion que contiene tanto el ingrediente activo con el agente matricial como un surfactante, es posible producir microparticulas matriciales en donde el ingrediente activo y el surfactante estan dispersados. El surfactante jugara un efecto de incremento de mojabilidad sobre el ingrediente activo resultante, en relacion a una reduccion en la aglomeracion de la particula y la aceleracion/mejora de su velocidad de disolucion cuando se compara con microparticulas matriciales sin surfactante.

El (los) surfactante(s) puede(n) ser seleccionado(s) en el grupo consistente en componente fisiologico, excipientes de GRAS (generalmente reconocido como ahorro), excipientes autorizados por la FDA para terapia de inhalacion para evitar cualquier toxicidad pulmonar o sistemica.

La cantidad de surfactante anadido podria influir en la mejora de la velocidad de disolucion del compuesto de azol. La cantidad preferida de surfactante esta comprendida entre 0,1 y 5% en peso en la composicion de polvo seco.

Preferiblemente, el surfactante puede consistir en fosfolipidos, lecitina, lipidos o vitaminas modificadas con GRAS, o una combinacion de tales surfactantes. Los fosfolipidos que pueden usarse comprenden los acidos fosfaticos, fosfatidil colina (saturada e insaturada), fosfatidil etanol amina, fosfatidil glicerol, flosfatidil serina, fosfatidil inositol. Ejemplos de tales fosfolipidos incluyen dioleoilfosfatidilcolina, dimiristol fosfatidilcolina (DMPC), dipalmitoilfosfatidil- colina (DPPC), diesteroil fosfatidilcolina (DSPC), diaraquidoil fosfatidilcolina (DAPC), dibenoil fosfatidilcolina (DBPC), ditricosanoil fosfatidilcolina (DTPC), dilignoceroilfatidilcolina (DLPC), dilignoceroilfatidilcolina (DLPC), dimiristoilfosfatidiletanolamina (DMPE), dipalmitoilfosfatidiletanolamina (DPPE), pialmitoleoilfasfatidiletanolamina, diestearoilfosfatidiletanoalmina (DSPE, dimiristoilfosfatidilglicerol (DMPG), dipalmitoilfosfatidil glicerol (DPPG), dipalmitoilcoilfastidilgliceron, y mas preferiblemente derivados hidrogenados. Ejemplos de vitaminas modificadas con GRAS comprende los derivados de los a-tocoferoles.

Una cantidad demasiado alta de surfactante en la formulacion puede inducir un incremento importante del tamano de particula durante el secado por pulverizacion. Debido a su bajo punto de fusion, los surfactantes podrian ablandarse o fundirse durante el incremento por secado del tamano de particula. La dilucion del surfactante en el agente matricial puede enmascarar este efecto, dando como resultado la produccion de particulas mas pequenas con caracteristicas apropiadas.

Una realizacion particular de la invencion consiste en obtener el ingrediente activo en forma de nanoparticulas cristalinas mediante un metodo descrito en el estado de la tecnica.

El termino “nanoparticulas” usado para describir la presente invencion tiene el significado de particulas discretas solidas comprendidas en una gama de tamano desde 1 nm a 1000 nm. La presencia de las nanoparticulas cristalinas de derivado de azol en una particula secada por pulverizacion y la relacion de peso de las nanoparticulas cristalinas comprendidas en la particula, puede ser determinada usando difraccion por rayos X del polvo, y calorimetria por exploracion diferencial concomitante con cuantificacion de medicamento por HPLc.

Esas nanoparticulas son dispersadas a continuacion en un agente matricial para conferir a la formulacion un tamano de particula, unas propiedades de flujo, una velocidad de disolucion y un comportamiento aerodinamico apropiados. La velocidad de disolucion de esas nanoparticulas es instantanea (en 5 minutos) con un efecto de estallido muy pronunciado que no puede ser retardado debido a la velocidad de disolucion inherente de las nanoparticulas.

La produccion de estos tipos de formulacion (es decir, particulas que contienen nanoparticulas cristalinas del

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ingrediente activo y del agente matricial), incluye dos etapas en el procedimiento de fabricacion. La primera etapa es la produccion de nanopartfculas del farmaco y la segunda etapa es el procedimiento de secado. Las nanopartfculas podrfan ser producidas mediante un metodo descrito en el estado de la tecnica. Con preferencia, las nanopartfculas se producen mediante homogeneizacion a alta presion. El agente matricial puede ser anadido con anterioridad a la etapa de reduccion de tamano o antes del procedimiento de secado por pulverizacion.

En una realizacion particular de la invencion, el ingrediente activo esta dispersado en el agente matricial tanto en forma de nanopartfculas cristalinas como de compuesto amorfo. Esta realizacion puede ser el resultado del secado por pulverizacion tanto del agente matricial como del ingrediente activo en solucion junto con nanopartfculas del ingrediente activo. Otro aspecto de esta realizacion es que la formulacion de polvo seco conforme a la presente invencion se fabrica mediante una simple mezcla de las nanopartfculas del ingrediente activo, las cuales se obtienen mediante secado por pulverizacion de una suspension que comprende sus nanopartfculas cristalinas y un agente matricial, o mediante molienda mecanica del ingrediente activo cristalino, y una formulacion matricial amorfa obtenida mediante secado por pulverizacion del ingrediente activo en solucion. Esta mezcla de polvo se rellenara en capsulas, blfster o dispositivo multidosis.

El resultado deseado consiste en conferir a la formulacion un perfil de disolucion controlado optimizando la proporcion de nanopartfculas/compuesto amorfo en la formulacion. El perfil de disolucion podrfa no ser alcanzado usando solamente estas nanopartfculas en las formulaciones. La modificacion de la proporcion de nanopartfculas/compuesto amorfo permite variar el perfil de disolucion. Con preferencia, la relacion (v/v) de partfculas matriciales amorfas/composicion matricial cristalina esta comprendida entre 100/0 y 80/20.

En otra realizacion, el ingrediente activo se dispersa a modo de nanopartfculas o de micropartfculas en una matriz del mismo ingrediente activo. El matricial de ingrediente activo esta en estado amorfo.

La nanosuspension podrfa ser secada por pulverizacion concomitantemente con una solucion de ingrediente activo que contenga un conformador de matriz. Las diferencias que existen entre la velocidad de disolucion amorfa y la de nanopartfculas, podrfa permitir modificar la velocidad de disolucion de la formulacion. El API en solucion podrfa ser usado no obstante como conformador de matriz que encapsula las nanopartfculas. Esto podrfa proporcionar una formulacion que presente una velocidad de disolucion interesante y unas caracterfsticas aerodinamicas optimas.

Ejemplos

Ejemplo 1

El material de partida esta constituido por itraconazol (ITZ) micronizado cristalino con un diametro medio en volumen de 3,5 pm y un 90% de partfculas por debajo de 6,2 pm. El itraconazol amorfo puro (Ejemplo 1 A) y una formulacion matricial hidrofflica de polvo seco de itraconazol (Ejemplo 1B) fueron producidos a escala de laboratorio mediante secado por pulverizacion usando un Secador de Mini Pulverizacion Buchi B-191a (Buchi-Laboratory-Techniques, Suiza). Se prepararon dos soluciones madre, y a continuacion se secaron por pulverizacion separadamente en las condiciones siguientes: flujo de aire de pulverizacion, 800 l/h; flujo de aire de secado, 35 m3/h; velocidad de alimentacion de la solucion, 2,7 g/min; tamano de boquilla, 0,5 mm; temperatura de entrada, 90 °C; temperatura de salida resultante, 53 °C. La composicion de las soluciones madre se resume en la Tabla 1. Cada uno de los componentes se disolvio bajo agitacion magnetica (600 rpm) en una solucion hidro-alcoholica (20 de agua - 80 de isopropanol), calentada a 70 °C. Durante el secado por pulverizacion las soluciones se pesaron a una temperatura de entre 60 y 70 °C.

Tabla 1: Composicion de soluciones secadas por pulverizacion en el Ejemplo 1

Composicion li'quida

Itraconazol (g) Manitol (g) Isopropanol (ml) Agua

Ejemplo 1A: (Comparativo: Cex)

0,56 - 80 20

Ejemplo 1B: (Invencion: INV)

0,56 1 80 20

El perfil de cristalinidad de las muestras secadas fue evaluado usando MDSC (calorimetna por exploracion diferencial de temperatura modulada) y PXRD (difraccion por rayos X del polvo). Esas dos tecnicas son complementarias y proporcionan un maximo de informacion sobre el polimorfismo de la muestra.

Los experimentos de MDSC fueron llevados a cabo usando un Q 2000 DSC (Instruments TA) equipado con sistema de enfriamiento. El MDSC difiere del DSC estandar en la posibilidad de aplicar dos tasas de calentamiento simultaneas a la muestra, anadiendo una modulacion sinusoidal a la rampa de calentamiento lineal. El flujo de calor total medido corresponde al flujo de calor estandar en el DSC clasico. Las condiciones de calentamiento ofrecen la posibilidad de realizar la desconvolucion del flujo de calor de inversion y no inversion en el que se puede detectar de forma singular un evento termico particular. A continuacion se observaron los fenomenos de cristalizacion en el flujo de calor de no inversion y se observaron las transiciones vftreas en el flujo de calor de inversion mientras se observo la fusion en el flujo de calor total. Todas las muestras fueron analizadas en las mismas condiciones siguientes. Una

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mezcla de 2-3 mg fue pesada con exactitud en un recipiente hermetico de aluminio de baja masa. Se aplico a la muestra una tasa de temperatura de 5 °C/min con una modulacion de ±/-0,8 °C cada 60 segundos, desde 25 °C hasta 185 °C. El instrumento fue calibrado para temperatura usando indio como estandar. Las senales de flujo de calor y de capacidad de calor fueron calibradas usando una muestra de zafiro estandar. Se uso el software de Universal Analysis 2000 para integrar cada evento termico.

PXRD es una potente herramienta ampliamente utilizada para evaluar la forma cristalina de varios compuestos. Esta puede ayudar a determinar el estado fisico estructural de un producto. A una red cristalina dada, corresponded un espectro de PXRD dado y, a la inversa un sistema caotico dado (como estado amorfo) no podra proporcionar ningun pico de difraccion. Esto ayudara, por lo tanto, a evaluar la polimorfia del producto obtenido tras el secado por pulverizacion, y en un segundo momento, a estimar la proporcion de fase amorfa dentro de la muestra. Los polvos fueron analizados por el metodo de Debye-Scherrer. Las muestras fueron sometidas a la linea Ka de cobre. Radiacion monocromatica (X = 1,540 A). El difractometro (Siemens D5000, Alemania) esta equipado con un montaje para dicha reflexion Bragg-Brentano, conectado al monocromador y un programa de canal Diffracplus. Las mediciones se determinan a 40 KV, 40 mA en una gama angular 2theta de 2° a 60° en etapas de 0,02° a traves de una velocidad de conteo de 1,2 s por etapa y una velocidad de rotacion de muestra de 15 rpm. Cada muestra fue almacenada en un contenedor de plastico hermetico y situada a 8, 25, 40 °C. Estas fueron analizadas directamente tras el secado por pulverizacion, y despues de 2 meses de almacenaje a las diferentes temperaturas.

Es posible cuantificar el porcentaje de fase cristalina en un compuesto dado. Se han desarrollado varias tecnicas de calculo que en este caso miden las areas bajo las curvas, usadas para determinar el porcentaje de fase amorfa en la muestra. En efecto, existe una relacion proporcional entre la relacion del area bajo la curva de los picos de difraccion por encima de la desviacion desde la linea de base (Ac) y el area total del diagrama (Atot) con la cantidad de fase cristalina en la muestra. Para calcular el grado de cristalinidad dentro de una muestra es suficiente con medir el area bajo la curva de los picos de difraccion (Ac) sin integrar la desviacion desde la linea de base debido a que esta proviene del ruido y de las areas amorfas presentes en la muestra. A continuacion se integra el area total bajo la curva del difractograma (At). El porcentaje de fase cristalina podra ser expresado como en la ecuacion 1. El contenido amorfo expresado en % fue estimado como el 100% menos el grado de cristalinidad estimado.

Ecuacion 1:

% de Cristalinidad = (Ac / At) x 100

El analisis de MDSC (figura 1) mostro que el itraconazol amorfo (Ejemplo 1A) presentaba una transicion vitrea de aproximadamente 49 °C.

Se observo un pico de recristalizacion exotermica entre 100 °C y 125 °C, el cual fue seguido por un pico endotermico a aproximadamente 164 °C que correspondia a la fusion del material cristalino formado con anterioridad. Este itraconazol cristalino fundio a una temperatura inferior a la del material a granel cuando se analiza en las mismas condiciones (alrededor de 168 °C). Esos eventos termicos son caracteristicos del itraconazol vidrioso.

El PDRX confirmo el estado amorfo del itraconazol en los Ejemplos 1A y 1B. En el mes T 0 no aparecio ningun pico de difraccion en el difractograma del Ejemplo 1A. La fase amorfa aproximada calculada en esta muestra fue igual al 100%. Esto se traduce en la carencia de cualquier estructura cristalina en la muestra.

Tabla 2: Contenido de la muestra amorfa estimada en base a DRX

Formulacion

T 0 meses T 2 meses

8 °C

Ejemplo 1A (Cex)

100% 100%

Ejemplo 1B (INV)

52% 52%

25 °C

Ejemplo 1A (Cex)

100% 100%

Ejemplo 1B (INV)

52% 55%

40 °C

Ejemplo 1A (Cex)

100% 63%

Ejemplo 1B (INV)

52% 55%

No ocurrio ninguna recristalizacion despues de 2 meses de almacenaje a 8 y 25 °C. El porcentaje de fase amorfa se mantuvo en el 100% y no se observaron ningunas caracteristicas de pico de difraccion del itraconazol cristalino en los difractogramas. Cuando se almaceno a 40 °C, el itraconazol amorfo recristalizo y la fase amorfa aproximada

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cambio al 63%. Los picos de cristalizacion aparecieron en los angulos de difraccion originales del itraconazol cristalino a granel lo que significa que el itraconazol amorfo recristalizo a su forma original mas estable.

A T 0, el difractograma del Ejemplo 1B mostro algunos picos de difraccion. Sin embargo, ninguno de esos picos correspondio a itraconazol cristalino. Los perfiles de difraccion de a, P y 8 manitol, estuvieron presentes. La cantidad total aproximada de fase amorfa dentro de la muestra fue igual al 52%. Este valor era mas alto que el contenido real de itraconazol en la muestra. Esto provenia probablemente de la proporcion de manitol que seguia siendo amorfo despues del secado por pulverizacion. Cuando se almaceno a 8 °C, 25 °C y 40 °C, solamente se observaron pequenas variaciones en la fase amorfa aproximada de la muestra (vease la Tabla 2). Al contrario que en el Ejemplo 1A, no estuvo presente ninguna evidencia de recristalizacion de itraconazol en sus angulos de difraccion caracteristicos. La dispersion de itraconazol amorfo en manitol (mediante secado por pulverizacion de una solucion que contenia ambos componentes), produjo la estabilizacion del API amorfo.

El comportamiento aerodinamico de particulas generadas tras la actuacion de una dosis desde un inhalador de polvo seco, fue evaluado usando un impingente liquido multifase (MsLI). El inhalador de polvo seco utilizado era un Axahaler® (SMB Laboratories). Se aplico una velocidad de flujo (ajustada a una caida de presion de 4 kPa) de 100 l/min durante 2,4 segundos a traves del dispositivo para cada actuacion. El dispositivo se lleno con capsulas de HPMC num. 3, cargadas con una cantidad aproximada de polvo seco correspondiente a 2,5 mg de itraconazol. Se realizo un ensayo con tres descargas. Despues de las actuaciones de la dosis, se cuantifico el polvo seco total depositado para cada parte del impactor con un metodo de HPLC adecuado y validado. Cada ensayo fue replicado tres veces. Para cada ensayo, ha sido estimada la dosis de particula fina (FDP) mediante el metodo descrito en la Farmacopea Europea 7.2 para evaluacion aerodinamica de particula fina, aparato C (MsLI). Los resultados expresados han sido pesados a una dosis nominal de itraconazol constante de 2,5 mg. La fraccion de particula fina (FPF) es la FDP expresada en % de la dosis nominal.

Se utilizo un equipo de difraccion laser de Malvern Spraytec® para medir la distribucion por tamano de particula (PSD) durante el ensayo de evaluacion de particula fina aerodinamica. El haz de laser fue situado directamente entre la garganta y el impactador para medir la PSD de la nube de polvo seco generada, la cual se dividio a lo largo de su diametro aerodinamico en el MsLI durante las condiciones de inhalacion simuladas. La PSD media fue medida a partir de tres replicas de cada muestra. Los resultados fueron expresados en elementos de D[4, 3], d(0,5) y (0,9), los cuales son, respectivamente, el diametro medio en volumen y el tamano en micras al que el 50% y el 90% de las particulas son mas pequenas que el resto de la distribucion. Los resultados se han expresado en la Tabla 3.

Tabla 3: Tamano y caracteristicas aerodinamicas de las diferentes formulaciones: Caracteristicas de Tamano de Particula (Media ±SD, n=3). Medido con el Spraytec® y fracciones de particulas finas (% de particulas con anchura dae < 5 pm) expresado en funcion de la dosis nominal (FPF; Media ±SD, n=3) medido mediante ensayo de impactacion (MsLI)_____________________________________________________________________________

Spraytec® MsLI

Formulacion

d(0,5) (pm) D[4,3] (pm) d(0,9) (pm) FPF (%)

Ejemplo 1B (INV)

2,22 ± 0,11 2,75 ± 0,39 13,38 ± 0,28 46,9 ± 1,9

El analisis de tamano de particula revelo que el diametro medio en volumen estaba por debajo de 5 pm, lo que constituye el primer criterio para la deposicion pulmonar profunda. Esto fue confirmado mediante el ensayo de evaluacion de particula fina aerodinamica. La invencion presentaba una FPF alta, igual a 46,9±1,9.

Los ensayos de disolucion se llevaron a cabo usando un aparato de paleta USP 33, tipo 2 (Distek Dissolution System 2100C, Distek Inc., USA). El medio de disolucion estuvo constituido por agua desionizada establecida en un pH de 1,2 (ClH 0,063N) que contenia un 0,3 de lauril sulfato de sodio. Esta solucion permitio mantener condiciones SINK a traves del ensayo. El medio se calento a 37 °C y se mantuvo a esta temperatura durante el ensayo. La velocidad de las paletas se establecio en 50 rpm y el recipiente de disolucion se lleno con 900 ml del medio de disolucion Una cantidad exactamente pesada de polvo seco correspondiente a 10 mg de itraconazol, fue esparcida sobre el medio de disolucion (0 TO). Se cuantifico el itraconazol a intervalos predeterminados (0, 2, 5, 10, 20, 30, 60 y 120 minutos) usando un metodo de HPLC validado adecuado. Se retiraron cinco mililitros de medio de disolucion desde el recipiente de disolucion, y se reemplazaron directamente por medio de disolucion nuevo. Estos cinco mililitros fueron filtrados directamente a traves de filtros de 0,2 pm de diametro para evitar la cuantificacion de particulas disueltas en el intervalo de tiempo determinado. Se calculo la cantidad acumulativa de liberacion de medicamento y se expreso en porcentaje de carga de medicamento inicial y se represento con relacion al tiempo. Cada ensayo fue replicado tres veces.

Los perfiles de disolucion han sido mostrados en la figura 2. La comparacion de las curvas de disolucion del ITZ micronizado cristalino (ITZ a granel) y de ITZ amorfo puro (Ejemplo 1A) no sugirieron ninguna diferencia en las curvas de liberacion del medicamento. Esta observacion fue interesante puesto que se podria esperar que el ITZ amorfo tuviera un perfil de disolucion mas rapida en comparacion con el ITZ cristalino. Esto puede provenir del

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hecho de que la naturaleza altamente hidrofobica de la sustancia del medicamento podria conducir a una pobre mojabilidad mediante un medio de disolucion acuosa que impida la mejora de la disolucion del medicamento.

La recristalizacion progresiva del ITZ amorfo podia haber ocurrido durante la disolucion, retardando la disolucion de la forma amorfa. Sin embargo, se ha descubierto sorprendentemente que la formulacion del Ejemplo 1B conforme a la presente invencion, en la que el ITZ esta dispersado en microparticulas de manitol, proporciono una mejora significativa de la velocidad de disolucion del ITZ, es decir, el 11,4% en 10 minutos, 15,2% en 20 minutos, y 46,7% en 60 minutos, en comparacion con el ITZ cristalino micronizado a granel y el ITZ amorfo puro. El incremento del area superficial disponible para el medio de disolucion de ITZ amorfo cuando esta dispersado en microparticulas de manitol, podria explicar esta aceleracion significativa (figura 2) de la velocidad de disolucion. Al disolverse casi instantaneamente en manitol, se pudo suponer que las restantes particulas de ITZ expuestas a un area superficial mas alta en el medio de disolucion que el puro, secaron por pulverizacion las particulas amorfas. El manitol forma una matriz esferica en donde el ITZ amorfo se dispersa. Una vez que el manitol se ha disuelto, las particulas de ITZ amorfo porosas son liberadas en el recipiente de disolucion, debido a los numerosos poros formados por la disolucion de manitol. El area superficial incrementada disponible para el medio de disolucion incrementa la velocidad de disolucion e impide la recristalizacion excesiva, lo que aumenta la solubilidad y por tanto la velocidad de disolucion.

Ejemplo 2

El proposito de este ejemplo era demostrar la capacidad de la invencion para modificar el comportamiento aerodinamico del polvo seco sin modificar la velocidad de disolucion, modificando la relacion de excipiente /API y el soluto total en la composicion liquida para secado por pulverizacion.

Se prepararon cuatro formulaciones a escala de laboratorio mediante secado por pulverizacion usando un Buchi Mini Spray Dryer B-191a (Buchi Laboratory-Techniques, Suiza). Se prepararon por separado cuatro soluciones madre y se secaron por pulverizacion. Se disolvio una cantidad determinada de itraconazol y de manitol (vease la Tabla 4) en 100 ml de una solucion hidro-alcoholica (20 de agua - 80 de isopropanol) calentada a 70 °C bajo agitacion magnetica (600 rpm). La cantidad de producto seco total en solucion para los Ejemplos 2A y 2B es similar (1,56 g). La unica diferencia entre las dos formulaciones es la relacion de itraconazol/manitol. Para las formulaciones 2A, 2C y 2D, la relacion de itraconazol/manitol fue constante, pero la cantidad total de soluto en solucion en la composicion liquida fue diferente. Las condiciones de secado por pulverizacion son las mismas que en el ejemplo 1.

Tabla 4: Cantidad de itraconazol y de manitol en las composiciones liquidas para secado por pulverizacion en el Ejemplo 2_____________________________________________________________________________________

Composicion Liquida

Composicion (por 100 ml)

Ejemplo 2A (INV)

Itraconazol 0,56 g Manitol 1 g

Ejemplo 2B (INV)

Itraconazol 0,234 g Manitol 1,326 g

Ejemplo 2C (INV)

Itraconazol 0,28 g Manitol 0,5 g

Ejemplo 2D (INV)

Itraconazol 0,84 g Manitol 1,5 g

Se evaluo el perfil cristalino de las muestras usando PXRD (difraccion por rayos X del polvo) en las mismas condiciones que las descritas en el Ejemplo 1.

Las difractogramas de las cuatro formulaciones presentaron algunos picos de difraccion. Sin embargo, ninguno de esos picos de difraccion correspondia al itraconazol cristalino. Eso significa que el itraconazol, en esas formulaciones, estaba en estado amorfo. El manitol estuvo en su mayor parte en estado cristalino. Sus tres formas morfologicas diferentes (a,P y 8) estuvieron presentes en todas las muestras pero en diferentes proporciones, siendo la mayor parte en forma 8.

Se evaluo la fluidez del polvo mediante el indice de compresibilidad de Carr (CI) segun se ha descrito en el Ejemplo 1. Los valores del indice de Carr por encima del 40% estan generalmente relacionados con una pobre fluidez del polvo mientras que por debajo el 20% estan relacionados con una fluidez del polvo extremadamente buena. Las cuatro presentan un valor de CI que va desde un 20,9% a un 28,8%. Esos valores indican una buena fluidez del polvo para ambas formulaciones.

Se evaluo la distribucion del tamano de particula de los polvos mediante dispersion laser usando un Malvern Mastersizer 2000® (Malvern Instrument) a traves de una unidad de dispersion de un alimentador en seco Sirocco 2000® (Malvern Instrument). La medicion del tamano de particula se hizo sobre una muestra de ±/- 50 mg a una

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presion de 4 bar con una oscilacion de la tasa de alimentacion establecida en un 40%. Esas condiciones permiten medir la distribucion del tamano de particula del polvo desaglomerado practicamente en su totalidad, debido a las condiciones de dispersion muy drasticas. Se eligio un indice de refraccion de particula con una parte real que es igual a 1,48 y una parte imaginaria de 0,1. Esos valores aseguran un residuo de bajo peso (<2%) lo que traduce la integridad del resultado.

Se uso un Malvern Spraytec® segun se ha descrito en el Ejemplo 1. Para ambas tecnicas, se midieron las PSDs medias a partir de tres replicas de cada muestra. Los resultados se expresaron en terminos de C[4, 3], d(0,5) y d(0,9) que son, respectivamente, el diametro medio en volumen y el tamano en micrones a los que el 50% y el 90% de las particulas son mas pequenas que el resto de la distribucion. Los resultados se han expresado en la Tabla 5.

El comportamiento aerodinamico de las particulas generadas fue evaluado mediante ensayo de impactacion segun se ha descrito en el Ejemplo 1. La fraccion de particulas finas es la FPD expresada en % de la dosis nominal (FPF) tiene un diametro aerodinamico inferior a 5 pm. Se han calculado las dosis emitidas y corresponden a la dosis recuperada desde el puerto de induccion y a cinco fases del MsLI durante los ensayos. La dosis emitida se expresa en porcentaje de la dosis nominal y corresponde al porcentaje de la dosis nominal que abandono de forma efectiva el dispositivo y la capsula. Los resultados se han expresado en la Tabla 6 y se han representado en la figura 3.

Las mediciones del Malvern Sirocco® mostraron que para las cuatro formulaciones presentaban un diametro medio en masa similar d(0,5), y que los valores de diametro medio en volumen (D[4, 3]) de las formulaciones 2B y 2C eran mas altos que los de las otras dos formulaciones segun se ha expresado en la Tabla 5. La formacion de particulas ligeramente mas grandes parecio ocurrir en esas dos formulaciones. Adicionalmente, la desaglomeracion parecio ser mas dificil con relacion a los valores mas altos d(0,5) y D[4, 3] obtenidos en las formulaciones 2B y 2C con el analisis Spraytec® en condiciones de respiracion simulada.

Tabla 5: Caracteristicas de tamano de las diferentes formulaciones del Ejemplo 2: Las caracteristicas de Tamano de Particula (Media±SD, n=3) fueron medidas con el Malvern Mastersizer 2000® y con Spraytec®__________________

Malvern Sirocco® Spraytec®

Formulacion

d(0,5) (pm) D[4,3] (pm) d(0,9) (pm) d(0,5) (pm) D[4,3] (pm) d(0,9) (pm)

Ejemplo 2A (INV)

0,74 ± 0,01 1,00 ± 0,04 1,78 ± 0,09 2,22 ± 0,11 2,75 ± 0,39 3,38 ± 0,28

Ejemplo 2B (INV)

0,73 ± 0,03 1,2 ± 0,46 1,89 ± 0,49 2,99 ± 0,11 6,45 ± 1,78 14,91 ± 9,94

Ejemplo 2C (INV)

0,76 ± 0,03 1,54 ± 0,18 3.08 ± 0,75 2,701 ± 0,05 4,60 ± 10,62 7,121 ± 2,20

Ejemplo 2D (INV)

0,76 ± 0,01 1,01 ± 0,04 1,86 ± 0,12 2,16 ± 0,04 2,31 ± 0,04 2,90 ± 0,03

A pesar de su tamano de particula mas alto y de su eficacia de desaglomeracion mas baja, las formulaciones 2B y 2C tienen una FPF mas alta que las formulaciones 2A y 2D. Esto esta directamente relacionado con la dosis emitida mas alta para esas dos formulaciones (2B y 2C). Debido a la granulometria extremadamente fina, a pesar de la tendencia de desaglomeracion mas baja y del tamano de particula ligeramente mas grande, esas dos formulaciones penetraron mas profundo en el impactador que las formulaciones 2A y 2D, lo que dio como resultado una FDF mas alta.

Tabla 6: Deposicion de particula, FPD y FPF (media ±SD) y dosis emitida (% de dosis nominal) obtenida durante el ensayo de impactacion (MSLI, 100 1/min, 2,4 segundos, 3 descargas por ensayo, dosis nominal pesada en 2,5 mg, n = 3)_________________________________________________________________________________________

Ejemplo 2A Ejemplo 2B Ejemplo 2C Ejemplo 2D

FPD media (mg)

1,17 ± 0,05 1,40 ± 0,01 1,36 ± 0,09 1,19 ± 0,04

FPF media (%)

49,6 ± 1,9 56 ± 0,4 54,4 ± 1,8 47,6 ± 1,6

Dosisnom emitida (%)

53,3 ± 1,0 71 ± 0,5 73,5 ± 6,3 53,3 ± 1,5

Los ensayos de disolucion se realizaron segun se ha descrito en el Ejemplo 1. Los perfiles de disolucion obtenidos han sido mostrados en la figura 4. Las cuatro formulaciones presentaron una velocidad de disolucion diferente y mas rapida que la del itraconazol cristalino micronizado a granel (figura 4). Los perfiles de disolucion de los Ejemplos 2A, 2B, 2C y 2D fueron similares.

Con relacion a esos resultados, es posible modificar el comportamiento aerodinamico de las particulas generadas

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modificando la relacion de ingrediente activo/conformador de matriz, la cantidad total de soluto o la concentracion del ingrediente activo en solucion de la solucion secada por pulverizacion mientras se mantiene un perfil de disolucion similar. La modificacion del comportamiento aerodinamico se realizo sin variar el tipo de excipiente o los parametros de secado por pulverizacion. Esto muestra las posibilidades de este proceso flexible de una etapa para variar el comportamiento aerodinamico de las particulas sin modificar la velocidad de disolucion de API. Todos los excipientes utilizados fueron GRAS. Las cuatro formulaciones presentaron buena fluidez del polvo.

Ejemplo 3

El proposito de este ejemplo fue el de mostrar la capacidad de la invencion para modificar la aceleracion de la velocidad de disolucion de una formulacion mientras se mantienen buenas propiedades de flujo y caracteristicas aerodinamicas.

Se produjeron tres formulaciones a escala de laboratorio mediante soluciones madre de secado por pulverizacion usando un Buchi Mini Spray Dryer B-191a (Buchi Laboratory-Techniques, Suiza). Para los cinco ejemplos, se disolvio una cantidad predeterminada de itraconazol, manitol y lecitina de soja hidrogenada con mas del 90% de fosfatidilcolina hidrogenada (Phospholipon 90H) (vease la Tabla 7), en 100 ml de solucion hidro-alcoholica (20 de agua - 80 de isopropanol) calentada a 70 °C bajo agitacion magnetica (600 rpm). Las condiciones del secado por pulverizacion son las mismas que en el Ejemplo 1.

Tabla 7: Composicion teorica de soluciones secadas por pulverizacion, formulaciones secas usadas durante el proceso de secado por pulverizacion en el Ejemplo 3__________________________________________________

Composicion liquida Composicion de polvo seco

Formulacion

ITZ % (p/v) Manitol % (p/v) PL90H % (m/mITZ) ITZ (% p/p) Manitol (% p/p) PL90H (% p/p)

Ejemplo 3A (INV)

0,56 1 - 35,9 64,1 -

Ejemplo 3B (INV)

0,1 0,9 - 10 90 -

Ejemplo 3C (INV)

0,56 1 1 35,77 63,87 0,36

Ejemplo 3D (INV)

0,56 1 10 34,65 61,88 3,47

Ejemplo 3E (INV)

0,1 0,9 10 9,90 89,11 0,99

Ejemplo 3F (Cex)

0,56 - - 100 - -

La determinacion del contenido de medicamento fue usada a efectos de comparar el contenido de medicamente esperado y el real. Para esa cantidad determinada de polvo seco, se disolvio polvo en una fase de dilucion y fue sonicado durante 20 minutos. Esas soluciones fueron analizadas mediante HPLC-UV a partir de las cuales se determino el contenido de medicamento (% en peso). El contenido medio (% en peso) y las desviaciones estandar fueron calculados a partir de cinco analisis. Las mediciones del contenido de itraconazol dieron como resultado las diferentes formulaciones que se han resumido en la Tabla 8. Los valores medidos estuvieron muy cerca del esperado con errores relativos comprendidos en la gama de entre un -3,9% y 3,0%. El contenido mas bajo de itraconazol, asi como la introduccion de fosfolipidos en las formulaciones, indujo una reduccion de este error relativo. El ingrediente activo parecio estar uniformemente distribuido dentro de las particulas puesto que las muestras han sido seleccionadas aleatoriamente y puesto que el coeficiente de variacion para la totalidad de las cinco muestras no fue mayor del 3,25%. Esos valores de contenidos de ITZ exactos fueron usados durante el analisis de tamano de particula aerodinamica para determinar las dosis nominales exactas. No parecio ocurrir ninguna degradacion de ITZ durante el proceso de secado por pulverizacion. El error relativo entre el contenido de ITZ medido y el esperado para itraconazol secado por pulverizacion puro (Ejemplo 3F) fue igual al 0,7%.

Tabla 8: Contenido de ITZ medido por determinacion de HPLC del polvo secado por pulverizacion del Ejemplo 3 (media ±/- SD; n=5)______________________________________________________________________________

Formulacion

Contenido de ITZ medido (% en peso) Variacion de coeficiente (%) Contenido de ITZ esperado (% en peso) Error relativo (%)

Ejemplo 3A (INV)

34,5 ± 0,6 1,64 35,9 -3,9

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Ejemplo 3B (INV)

9,99 ± 0,3 3,25 10 -0,1

Ejemplo 3C (INV)

35,6 ± 0,7 1,82 35,8 -0,6

Ejemplo 3D (INV)

33,6 ± 0,7 2,01 34,65 -3,1

Ejemplo 3E (INV)

10,2 ± 0,2 1,98 9,9 3,0

Ejemplo 3F (Cex)

100,7 ± 1,6 1,61 100 0,7

Las evaluaciones morfologicas cualitativas fueron realizadas mediante escaneo con microscopio electronico usando un Philips XL30 ESEM-FEG (FEI, Holanda). Las muestras fueron esparcidas sobre una banda de adhesivo de carbono, recubiertas a continuacion con oro a 40 mA durante 90 segundos a 6,10-2 mbar bajo argon. Se realizaron observaciones a una aceleracion comprendida entre 5 y 25 KV dependiendo de la muestra.

Con relacion a la composicion cualitativa de las formulaciones secadas por pulverizacion, el manitol fue el componente principal y fue por lo tanto sometido a la formacion de particulas matriciales en cuyo interior se disperso el ITZ y, cuando fue aplicable, el PL. La evaluacion morfologica mostro que se formaron particulas esfericas muy pequenas («1-2 pm con presencia de particulas con tamano de sub-micra) con superficies suaves, a partir de la solucion secada por pulverizacion que contenia manitol e itraconazol sin PL (Ejemplos 3A y 3B, figura 5). No se observaron diferencias morfologicas entre estas formulaciones a pesar de las diferentes proporciones de contenido amorfo y de polimorfos de manitol. Sin embargo, el Ejemplo 3B parece estar constituido por particulas esfericas ligeramente mas grandes. La presencia de PL induce la formacion de particulas mas grandes con apariencia granular. Para que la formulacion presente el contenido de PL mas grande (Ejemplo 3D), esta apariencia granular fue la mas pronunciada y se observaron enlaces inter-particulares (figura 5). Esos enlaces se formaron probablemente durante el proceso de secado por pulverizacion debido a que el reblandecimiento y la fusion de PL induce agregacion de particulas. La reduccion del contenido de PL (Ejemplos 3C y 3E) redujo considerablemente este aspecto granular.

La humedad residual y el contenido de solvente de los diferentes polvos secos fueron evaluados usando analisis termogravimetrico (TGA) con un aparato Q500 (TA Instruments, New Castle, USA) y usando un software de Universal Analysis 2000, version 4.4A (TA Instruments, Zelik, Belgica). El contenido de agua o de solvente residuales se calculo como la perdida de peso entre 25 °C y 125 °C y fue expresado como un porcentaje de la masa de la muestra inicial. El recorrido se establecio desde 25 °C a 300 °C a una velocidad de calentamiento de 10 °C/min sobre una masa de muestra de alrededor de 10 mg y se realizo por triplicado. La perdida de peso medida durante el calentamiento de las muestras entre 25 °C y 125 °C fue muy baja (<0,5 %) para cada una de las formulaciones.

El MDSC se realizo segun se ha descrito en el Ejemplo 1, y los resultados se han mostrado en la figura 6. Segun se ha descrito previamente (Ejemplo 1A), el secado por pulverizacion en esos analisis MTDSC de condiciones mostraron que el itraconazol fue recuperado en su estado vitreo amorfo particular despues del proceso de secado por pulverizacion (en este caso, Ejemplo 3F). Este perfil particular fue observado tambien de nuevo en termogramas de MDSC para las formulaciones que contenian la proporcion mas alta de itraconazol (Ejemplos 3A, 3C y 3D; figura 6). La transicion vitrea a alrededor de 49 °C estuvo presente en el flujo de calor de reversion y fue la cristalizacion fria exoterma a alrededor de 100 °C en el flujo de calor de no reversion. Esos eventos termicos no fueron detectados en las formulaciones que contenian la proporcion mas pequena de itraconazol («10%; Ejemplos 3B y 3E), probablemente debido a la carencia de sensibilidad de la deteccion termica para composiciones diluidas. El manitol y el itraconazol secados por pulverizacion se fundieron (flujo de calor total) aproximadamente a la misma temperatura. Se observo un solo punto de fusion a alrededor de 164 °C para todas las formulaciones. Un pico endotermico suplementario, seguido de un pico exotermico a alrededor de 150 °C, fue observado para el Ejemplo 3E. Esas transiciones corresponden a la fusion de S-manitol seguido de cristalizacion en el polimorfo p. Las otras formulaciones no presentaron este evento termico probablemente debido a que casi la totalidad (98,5%) era manitol en forma S en esta formulacion (vease resultados de PXRD).

Se realizaron analisis de PXRD sobre polvos secados por pulverizacion segun se ha descrito en el Ejemplo 1. Los contenidos amorfos calculados usando el area bajo los difractogramas, han sido resumidos en la Tabla 9. Las formulaciones con contenido de ITZ mas alto mostraron un contenido amorfo mas alto. Se obtuvo una buena correlacion entre el contenido amorfo calculado y el contenido de itraconazol medido mediante HPLC (R2>0,9).

La proporcion de participacion de cada polimorfo de manitol en la formacion de la red cristalina total fue evaluada usando la metodologia de relacion de intensidad de referencia. Se realizaron calculos con el software Diffracplus EVA. Este metodo semi-cuantitativo de estimacion consiste en la identificacion de las diferentes fases en una

5

10

15

20

25

30

35

40

muestra por comparacion con patrones de referencia (procedentes de la base de datos ICDD) y la estimacion relativa de las proporciones de las diferentes fases en las muestras multifase comparando intensidades de pico atribuidas a las fases identificadas.

Tabla 9: Contenido amorfo estimado en base a PXRD y a, ft y A manitol____________________________________

Formulacion

Contenido amorfo (%) a manitol (%) ft manitol (%) A manitol (%)

Ejemplo 3A (INV)

55 42 2,5 55,1

Ejemplo 3B (INV)

34,5 38,3 1,3 60,3

Ejemplo 3C (INV)

53 31,4 2,9 65,7

Ejemplo 3D (INV)

57 1,1 0,4 98,5

Ejemplo 3E (INV)

57 20,5 0,9 78,8

Ejemplo 3F (Cex)

100 - - -

Se eligio un pico de difraccion especifico por cada polimorfo sin que ninguna otra estructura cristalina pudiera estar presente en el polvo seco difractado. Se usaron los picos de difraccion especificos en 43,92, 16,81 y 22,09° 20 para a, ft y S-manitol, respectivamente, y se ajustaron sus respectivos espectros de ICDD para esos rayos de difraccion para el calculo. Los resultados han sido expresados como estimacion del porcentaje de cada polimorfo en las formulaciones y se han resumido en la Tabla 9.

Las propiedades de flujo se evaluaron determinando el indice de compresibilidad de Carr (CI) segun se ha descrito en el Ejemplo 2. Una buena fluidez del polvo es una caracteristica necesaria para un procesamiento eventualmente facil a escala industrial. Ademas, mas especificamente para el polvo seco para inhalacion, ya se ha mencionado que una buena fluidez genera una medicion, dispersion y fluidizacion adecuadas de un polvo seco desde un dispositivo inhalador. Todas las formulaciones presentaron unos valores de CI comprendidos en la gama entre 15,6% y 26,4% (vease la Tabla 10), lo que indico un buen potencial en las propiedades de flujo para este tipo de formulacion.

Los analisis de tamano de particula se realizaron usando dos metodos diferentes. El primer metodo (usando un Malvern Mastersizer2000®) proporciono resultados de tamano correspondientes a particulas totalmente individualizadas. El segundo metodo (usando un Malvern Spraytec®) permitio evaluar el tamano de las particulas en una tasa de desaglomeracion que se produjo despues de una dispersion desde un dispositivo inhalador.

Los resultados del Malvern Mastersizer2000® mostraron que todas las formulaciones presentaban una granulometria muy fina con un diametro medio en volumen comprendido en la gama de 1,00 pm a 2,04 pm y un diametro medio en masa comprendido entre 0,74 pm y 1,81 pm (Tabla 10). La PSD de las formulaciones sin PL, Ejemplos 3A y 3B, fueron muy cercanas con un valor de d(0,5) de 0,74 pm y 0,88 pm, respectivamente. Sin embargo, segun se observo mediante SEM, una pequena proporcion de las particulas mas grandes se formaron en el Ejemplo 3B, lo que se tradujo en un incremento del D, 3] y del d(0,5).

Tabla 10: Caracteristicas de tamano, aerodinamicas y de flujo de formulaciones obtenidas a partir de diferentes soluciones: Caracteristicas de tamano de particula (Media±SD, n=3) medida con el Mastersizer 2000® y con el Spraytec®, dosis emitida (expresada en % de la dosis nominal) y fracciones de particulas finas (% de particulas con dae < 5 pm) medidas mediante ensayo de impactacion (Media±SD, n=3), valor de indice de Carr (CI) (Media±SD, n=3)__________________________________________'_______________________________________________

Dispersion de luz laser Evaluacion aerodinamica

Mastersizer 2000®

Spraytec®

Formulacion

d(0,5) (pm) D[4,3] (pm) d(0,5) (pm) D[4,3] (pm) ED (%nom) FPF (%nom) CI (%)

Ej. 3A

0,74 ± 0,01 1,00 ± 0,04 2,2 ± 0,01 2,8 ± 0,4 53,3 ± 1,9 46,9 ± 1,9 26,4 ± 0,1

Ej. 3B

0,88 ± 0,07 1,15 ± 0,05 2,71 ± 0,08 3,66 ± 0,07 81,9 ± 0,6 67,0 ± 1,0 20,6 ± 0,8

Ej. 3C

1,35 ± 0,01 1,59 ± 0,01 2,97 ± 0,04 3,14 ± 0,08 68,3 ± 7,8 52,5 ± 4,9 18,1 ± 2,1

Ej. 3D

1,81 ± 0,05 2,04 ± 0,05 4,63 ± 0,01 5,27 ± 0,07 75,2 ± 4,6 43,0 ± 5,2 24,9 ± 0,9

Ej. 3E

0,93 ± 0,01 1,23 ± 0,04 3,14 ± 0,09 3,93 ± 0,40 84,9 ± 5,3 66,4 ± 3,6 15,6 ± 1,9

La evaluacion de particulas finas aerodinamicas se realizo segun se ha descrito en el Ejemplo 2. Los resultados se han mostrado en la Tabla 10. Para todas las formulaciones, se calculo que la FPF llegaba hasta el 40% e incluso hasta el 60% para los Ejemplos 3B y 3E. En otras palabras, mas del 40% de las formulaciones cargadas en el dispositivo podrian ser depositadas en el sitio de deposicion potencial de las esporas fungicas inhaladas despues de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

la emision desde el dispositivo. El patron de deposicion se ha expuesto en la figura 7.

Los ensayos de disolucion se realizaron en las condiciones descritas en el Ejemplo 1. Cada una de las formulaciones presento una velocidad de disolucion diferente y mas rapida que el itraconazol amorfo secado por pulverizacion (Ejemplo 3F) y el ITZ a granel cristalino (figura 8). Segun se ha mostrado en la figura 9, todas las velocidades de disolucion de ITZ conforme a la presente invencion, 3A a 3E, actuan al menos con un 5% en 10 minutos, 10% en 20 minutos y 40% en 60 minutos cuando se probaron en el aparato de disolucion, tipo 2, de la Farmacopea de los Estados Unidos a 50 vueltas por minuto, 37 °C en 900 mililitros de un medio de disolucion acuoso ajustado a un pH de 1,2 y que contenia un 0,3% de laurilsulfato de sodio; principalmente estas velocidades de disolucion han sido encontradas en la zona superior de la curva A, la cual define la velocidad de disolucion de un 5% en 10 minutos, 10% en 20 minutos y 40% en 60 minutos. Segun se ha mostrado en la figura 10, las velocidades de disolucion de ITZ conforme a 3A a 3E estan tambien incluidas en un area comprendida entre las curvas B y B’, la cual define la velocidad de disolucion de un 5% en 5 minutos, 10% en 10 minutos, 15% en 20 minutos y 40% en 60 minutos, y la de un 50% en 5 minutos, 60% en 10 minutos, 90% en 20 minutos y 100% en 60 minutos, respectivamente, cuando se probo en el aparato de disolucion, tipo 2, de la Farmacopea de los Estados Unidos a 50 vueltas por minuto, 37 °C en 900 mililitros de un medio de disolucion acuoso ajustado a pH 1,2 y que contiene un 0,3% de laurilsulfato de sodio.

La adicion de fosfolipidos indujo una aceleracion de la velocidad de disolucion de itraconazol, es decir, >20% de la relacion de disolucion en 5 minutos, >35% en 10 minutos, >60% en 20 minutos, >90% en 60 minutos. Los resultados se han mostrado en la Tabla 11.

Tabla 11: Velocidad de disolucion de ITZ

Velocidad de disolucion de ITZ (%)

Formulacion

5 min 10 min 20 min 60 min

Ejemplo 3A (INV)

7,9 11,4 15,2 46,7

Ejemplo 3B (INV)

8,1 11,7 16,8 47,3

Ejemplo 3C (INV)

6,8 12,7 34,1 98

Ejemplo 3D (INV)

24,7 37,2 64,6 96,4

Ejemplo 3E (INV)

19,8 36,7 68,3 96,9

El incremento de la cantidad de fosfolipidos incorporados en la formulacion indujo la aceleracion de la velocidad de disolucion del API. En efecto, como ejemplo, vease el Ejemplo 3C que contenia un 1% (p/p). La formulacion 3E que contenia tambien un 10% (p/p) de fosfolipidos, expresados en peso de itraconazol, presento un perfil de disolucion similar al del Ejemplo 3D, el cual contenia tambien un 10% (p/p) de fosfolipidos. Aunque la cantidad total de fosfolipidos en la forma seca final fue mucho mas baja para el Ejemplo 3E (0,99% para el Ejemplo 3E) esta formulacion no mostro un perfil de disolucion diferente al del Ejemplo 3D que contenia una cantidad total mas alta de fosfolipidos en la forma seca final (3,47%).

Esto indica que, cuando se evaluo en esas condiciones, la relacion de itraconazol/fosfolipidos parecio ser el factor clave para el aumento de la velocidad de disolucion del API. Por lo tanto, es posible hacer que varie, para modular la velocidad de disolucion dentro de esta gama, variando esta relacion. Esto podria ser una ventaja in vivo para ofrecer una posibilidad diferente de farmacocinetica intrapulmonar del medicamento.

En relacion con todo esto, es posible producir una formulacion, procesar una alta fraccion de particulas finas, con una velocidad de disolucion mas alta que la del material a granel. Pero tambien es posible controlar/modular esta aceleracion variando la cantidad de surfactante incorporado.

Ejemplo 4

El objetivo de este ejemplo fue el de mostrar la capacidad de la invencion para producir polvos secos matriciales con fracciones altas de particulas finas, mojabilidad mejorada, perfil de disolucion diferente y buenas propiedades de fluidez usando agentes de formacion de matriz hidrofobica segura potencialmente saludables.

La formulacion se preparo a nivel de laboratorio mediante secado por pulverizacion usando un Buchi Mini Spray Dryer B-191a (Buchi Laboratory-Techniques, Suiza). Una cantidad determinada de itraconazol, colesterol y lecitina de soja hidrogenada con mas de un 90% de fosfatidilcolina hidrogenada (Phospholipon 90H) (vease la Tabla 12), se disolvio en 100 ml de isopropanol calentado a 70 °C bajo agitacion magnetica (600 rpm). La disolucion fue secada por pulverizacion en las siguientes condiciones: flujo de aire de pulverizacion, 800 l/h calentado a 50 °C; flujo de aire de secado, 35 m3/h; velocidad de alimentacion de la solucion, 2,7 g/min; tamano de boquilla, 0,5 mm; temperatura de entrada, 70 °C; temperatura de salida resultante, 45 °C.

Tabla 12: Composicion de las soluciones secadas por pulverizacion en el Ejemplo 4

Composicion li'quida

Composicion (g/100 ml)

Ejemplo 4 (INV)

Itraconazol 0,525 g Colesterol 1,5 g Phospholipon 90H 0,525 g

Se estimo el valor de CI, segun se ha descrito en el Ejemplo 1, en un 18,9% lo que indica una buena fluidez del polvo.

5

El analisis de medicion del tamano de particula (Tabla 13) mostro que la formulacion 4 presento un diametro medio de particula en volumen de alrededor de 1,1 pm con el Mastersizer 2000® y de 2,9 pm con el Spraytec®. Parecio estar presente algo de aglomerado en la formulacion con valores d(0,9) mas altos. Estos de formaron probablemente mediante un cierto reblandecimiento del fosfolipido durante el proceso de secado por pulverizacion debido a la 10 temperatura de salida proxima a su transicion vitrea.

Tabla 13: Parametros de distribucion de tamano medidos mediante metodos de difraccion laser para la formulacion del Ejemplo 4_________________________________________________________________________________

Mastersizer Sirocco 2000® Malvern Spraytec®

Formulacion N=3

d(0,5) (pm) d(0,9) (pm) d(0,5) (pm) d(0,9) (pm)

Ejemplo 4

1,3 ± 0,03 7,20 ± 1,57 2,94 ± 0,07 9,35 ± 0,19

15 La presencia de aglomerados influyo en la deposicion de particulas evaluada durante la evaluacion aerodinamica del ensayo de particulas finas realizado segun se ha descrito en el Ejemplo 1. Sin embargo, el 44% de la dosis cargada para el Ejemplo 4 alcanzo las tres fases mas bajas del impactador (Tabla 14).

Tabla 14: Deposicion de particulas en mg (media ±SD) y FPF obtenida durante el ensayo de impactacion (MSLI, 100 20 l/min), 2,4 segundos, 3 descargas por ensayo, dosis nominal pesada a 2,5 mg, n=3)__________________________

Ejemplo 4

Dispositivo (mg)

0,73 ± 0,05

Garganta (mg)

0,15 ± 0,03

Fase 1 (mg)

0,26 ± 0,14

Fase 2 (mg)

0,17 ± 0,08

Fase 3 (mg)

0,31 ± 0,03

Fase 4 (mg)

0,50 ± 0,05

Fase 5 (mg)

0,28 ± 0,03

FPD media (mg)

1,1 ± 0,1

FPF media (%)

44 ± 4

Se realizaron ensayos de disolucion segun se ha descrito en el Ejemplo 1, pero el medio de disolucion estuvo constituido por agua desionizada establecida a un pH de 1,2 (ClH 0,063N) que contenia el 1% de lauril sulfato de sodio (figura 11). La formulacion 4 presento una velocidad de disolucion mas rapida que el itraconazol a granel 25 micronizado cristalino.

Ejemplo 5

El proposito de este ejemplo es el de mostrar la influencia del estado fisico del API (nanoparticulas amorfas frente a 30 cristalinas) en la formulacion. Se produjeron y caracterizaron dos formulaciones que presentaban la misma composicion cuantitativa. Sin embargo, el API estuvo en un estado fisico diferente en cada formulacion.

Las formulaciones 5A y 5B se obtuvieron mediante secado por pulverizacion de una solucion o de una nanosuspension, respetivamente, usando un Buchi Mini Spray Dryer B-191a (Buchi Laboratory-Techniques, Suiza). 35

Para el Ejemplo 5A, el polvo seco fue producido mediante secado por pulverizacion de una solucion madre tanto de excipiente como de API. Se disolvieron 0,10 g de itraconazol, 0,9 g de manitol y 0,01 g de TPGS 1000 en 100 ml de solucion hidro-alcoholica (20 de agua : 80 de isopropanol), se calento a 70 °C bajo agitacion magnetica (600 rpm). Esta solucion fue secada por pulverizacion en las condiciones siguientes: flujo de aire de pulverizacion, 800 l/h; flujo

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

de aire de secado, 35 m3/h; velocidad de alimentacion de la solucion, 2,7 g/min; tamano de boquilla, 0,5 mm; temperatura de entrada, 90 °C; temperatura de salida resultante de 53 °C.

Para el Ejemplo 5B, el polvo seco se produjo mediante secado por pulverizacion de una solucion madre de excipientes en la que fue re-suspendido un volumen determinado de nanosuspension de API anadida con anterioridad al secado por pulverizacion. Este procedimiento estuvo constituido por dos etapas. La primera consistio en una reduccion de tamano desde una suspension de API micronizada a una suspension con rango de nanotamano. La segunda consistio en re-suspender una cantidad determinada de las particulas producidas en una solucion madre que contenia el agente matricial con el fin de secarlo por pulverizacion.

La nanosuspension fue preparada como sigue. En 75 ml de una solucion hidro-alcoholica (isopropanol 25; agua 50), se disolvieron 75 mg de TPGS 1000 bajo agitacion magnetica (600 rpm). 750 mg de itraconazol micronizado fueron suspendidos en esta solucion usando un homogeneizador CAT de alta velocidad X620 (HSH) (CAT M. Zipperer, Staufen, Alemania) a 24.000 rpm durante 5 minutos. La suspension se hizo circular a continuacion en un homogeneizador de alta presion EmulsiFlex C5 (Avestin Inc., Ottawa, Canada) a 24000 PSI hasta que las particulas presentaron un d(0,5) por debajo de 300 nm y un d(0,9) por debajo de 2,5 pm. El analisis de distribucion de tamano de particula de la suspension homogeneizada se realizo mediante difraccion laser con un sistema de muestreo de mojabilidad (Mastersizer, Hydro 2000, Malvern Instruments, UK). Para las mediciones, se dispersaron muestras en agua desionizada saturada de itraconazol que contenia un 2% de poloxamero 407 para evitar la disolucion y la agregacion de particulas. Se uso un indice de refraccion de 1,61 y un indice de absorcion de 0,01 para las mediciones. La homogeneizacion a alta presion se realizo usando un intercambiador de calor, situado antes de la valvula de homogeneizacion para mantener la temperatura de la muestra por debajo de 10 °C. Se prepararon 270 ml de una solucion hidro-alcoholica compuesta por 200 ml de isopropanol y 70 ml de agua, en donde se disolvieron 2,7 g de manitol bajo agitacion magnetica. Esta solucion se mantuvo en un bano de hielo y se anadieron 30 ml de la nanosuspension producida bajo agitacion magnetica (200 rpm). Esta solucion final fue secada por pulverizacion. Se usaron las siguientes condiciones durante el secado por pulverizacion: flujo de aire de pulverizacion, 800 l/h; flujo de aire de secado, 35 m3/h; velocidad de alimentacion de solucion, 2,7 g/min; tamano de boquilla, 0,5 mm; temperatura de entrada, 80 °C; temperatura de salida resultante, 45 °C.

La composicion de los productos secos finales ha sido mostrada en la Tabla 15.

Tabla 15: Composicion cuantitativa de productos secos finales del Ejemplo 5

Formulacion

Composicion cuantitativa del producto seco

Itraconazol, 9,9%

Ejemplo 5A (INV)

Manitol, 89,1%

TPGS 1000, 0,9%

Itraconazol, 9,9%

Ejemplo 5B (INV)

Manitol, 89,1%

TPGS 1000, 0,9%

Se realizo la medicion del tamano de particula de la nanosuspension preparada. La suspension presentaba un d(0,5) y un d(0,9) de 0,257 ±/-0,005 pm y de 1,784 ±/-0,010 pm, respectivamente. Las dos muestras secas presentaron una buena fluidez del polvo. Los valores del indice de Carr fueron el 19,9% y el 24,7% para los Ejemplos 5A y 5B, respectivamente.

El analisis de PDRX mostro que en la formulacion 5A no estuvo presente ningun pico de difraccion caracteristico de itraconazol cristalino mientras que el difractograma del Ejemplo 5B lo presento claramente. El itraconazol estuvo por tanto presente en la formulacion 5A en estado amorfo mientras que estuvo en un estado nano-cristalino en la formulacion 5B.

El analisis de tamano de particula de Malvern Sirocco® revelo valores de distribucion de tamano muy proximos para ambas formulaciones. Los resultados se han mostrado en Tabla 15. En contraste con esos resultados, la medicion de Spraytec revelo que tras la descarga desde un dispositivo inhalador, la formulacion 5B presentada un perfil de distribucion de tamano totalmente diferente (vease la Tabla 16). En efecto, se observo la presencia de aglomerados importantes graficamente y se tradujo en un incremento drastico del valor de d(0,9) hasta 64,50±19,9 pm.

Tabla 16: Parametros de distribuciones de tamano medidos mediante difraccion laser con un Malvern Sirocco® y un Spraytec® para la formulacion del Ejemplo 5_________________________________________________________

Mastersizer Sirocco 2000® Malvern Spraytec®

Formulacion N=3

d(0,5) (pm) d(0,9) (pm) d(0,5) (pm) d(0,9) (pm)

Ejemplo 5A (INV)

1,60 ± 0,14 3,59 ± 0,25 4,33 ± 0,63 9,12 ± 0,74

Ejemplo 5B (INV)

1,72 ± 0,07 3,61 ± 0,15 6,30 ± 1,1 64,50 ± 19,9

La formulacion 5B parecio presentar una eficacia de desaglomeracion mas baja que la formulacion 5A en condiciones de respiracion simulada. Sin embargo, a pesar de esta presencia de aglomerados severos, la formulacion 5B presento la fraccion de particula fina mas alta determinada segun se ha descrito en el Ejemplo 1 5 (Tabla 17).

Tabla 17: Deposicion de particulas en mg (media ± SD) y fraccion de particula fina expresada en % de dosis nominal (FPF) obtenida durante el ensayo de impactacion (MSLl, 100 l/min, 2,4 segundos, 3 descargas por ensayo, dosis nominal pesada en 2,5 mg, n=3)__________________________________________________________________

Ejemplo 5A Ejemplo 5B

Dispositivo (mg)

0,27 ± 0,01 0,44 ± 0,02

Garganta (mg)

0,49 ± 0,02 0,28 ± 0,01

Fase 1 (mg)

0,24 ± 0,01 0,13 ± 0,03

Fase 2 (mg)

0,37 ± 0,01 0,25 ± 0,04

Fase 3 (mg)

0,62 ± 0,01 0,68 ± 0,03

Fase 4 (mg)

0,31 ± 0,0 0,47 ± 0,02

Fase 5 (mg)

0,04 ± 0,0 0,08 ± 0,0

FPD media (mg)

0,95 ± 0,1 1,19 ± 0,03

FPF media (%)

38 ± 4 48 ± 1,2

10

Los ensayos de disolucion se realizaron usando el metodo descrito en el Ejemplo 1. Las dos formulaciones presentaron velocidades de disolucion diferentes. La formulacion 5B presento una velocidad de disolucion mas rapida que la formulacion 5A, pero las dos formulaciones presentaron una velocidad de disolucion mas rapida que el itraconazol a granel.

15

Ejemplo 6

La invencion puede consistir tambien en una mezcla de formulacion matricial de nanoparticulas cristalinas y de formulaciones matriciales amorfas para variar el perfil de disolucion del ingrediente activo en el rango deseado. La 20 mezcla puede ser realizada antes de, o durante, el llenado de la capsula. El efecto rafaga que se podria proporcionar mediante las nanoparticulas inducira una concentracion determinada de ITZ que podria ser aumentada hasta una velocidad deseada mediante disolucion de la formulacion matricial amorfa para la que podria ser optimizada la velocidad de disolucion. La proporcion de formulacion de nanoparticula matricial en la mezcla final determinara hasta que medida el efecto rafaga (disolucion inicial rapida del medicamento) podria ser pronunciado.

Claims (15)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   REIVINDICACIONES

   1. - Particulas secadas por pulverizacion para composicion de inhalacion, que comprenden:

   a) entre 5 y 50% en peso de al menos un antifungico de azol en estado amorfo, y

   b) al menos un agente matricial en la composicion seleccionado en un grupo consistente en poliol tal como sorbitol, manitol y xilitol; un monosacarido tal como glucosa y arabinosa; un disacarido tal como lactosa, maltosa, sacarosa y dextrosa; colesterol, y una mezcla cualquiera de los mismos.
2. 2. - Particulas segun la reivindicacion 1, en donde el agente matricial es manitol o colesterol.
3. 3. - Particulas segun la reivindicacion 1 o 2, en donde la relacion de peso del (de los) antifungico(s) de azol/agente(s) matricial(es) esta comprendida entre 0,5/99,5 y 40/60, con preferencia entre 1/99 y 35/65, mas preferiblemente entre 10/90 y 35/65.
4. 4. - Particulas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un surfactante.
5. 5. - Particulas segun la reivindicacion 4, que comprenden ademas entre 0,1 y 5% en peso del surfactante.
6. 6. - Particulas segun la reivindicacion 4 o 5, en donde dicho surfactante se selecciona a partir de lecitina, derivados de fosfolipidos tales como acidos fosfaticos, fosfatidil colina (saturada o insaturada), fosfatidil etanol amina, fosfatidil glicerol, fosfatidil serina, fosfatidil inositol, dioleoilfosfatidilcolina, dismiritol fosfatidilcolina, dipalmitoilfosfatidilcolina, diestearoil fosfatidilcolina, diaraquidoil fosfatidilcolina, dibenoil fosfatidilcolina, ditricosanoil fosfatidilcolina, dilignoceroilfatidilcolina dimiristoilfosfatidiletanolamina, ditricosanoil fosfatidilcolina, dilignoceroilfatidilcolina, dimiritoilfosfatidiletanolamina, dimiristoilfosfatidilglicerol, dipalmitoilfosfatidil glicerol, dimaltolcoilfosfatidilglicerol y mas preferentemente, derivados hidrogenados o vitaminas modificadas que comprenden derivados de los a-tocoferoles.
7. 7. - Una composicion de polvo secado por pulverizacion para inhalacion que comprende particulas conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicha composicion comprende al menos un 50% del agente matricial y proporciona una velocidad de disolucion del antifungico de azol de al menos un 5% en 10 minutos, un 10% en 20 minutos y un 40% en 60 minutos cuando se prueba en el aparato de disolucion tipo 2 de la Farmacopea de los Estados Unidos a 50 vueltas por minuto, 37 °C en 900 mililitros de un medio de disolucion acuoso ajustado a pH 1,2 y que contiene un 0,3% de laurilsulfato de sodio.
8. 8. - Una composicion de polvo secado por pulverizacion conforme a la reivindicacion 7, que proporciona una Fraccion de Particula Fina del antifungico de azol de al menos un 35% de la dosis nominal total del azol en el polvo siguiendo el metodo de “preparaciones para evaluacion de inhalacion de particulas finas” usando el Impactador de Liquido Multifase, Aparato C, capitulo 2.9.18 de la Farmacopea Europea.
9. 9. - Una composicion de polvo secado por pulverizacion conforme a cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, que comprende ademas particulas conforme a cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6.
10. 10. - Una composicion de polvo secado por pulverizacion segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende ademas particulas que contienen hasta un 20% en peso de nanoparticulas del antifungico de azol en estructura cristalina que tienen un tamano medio comprendido entre 0,1 y 1 pm.
11. 11. - Una composicion de polvo secado por pulverizacion conforme a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, que proporciona una velocidad de disolucion del antifungico de azol de 5 a 50% en 5 minutos, de 10 a 60% en 10 minutos, de 15 a 90% en 20 minutos, y de 40 a 100% despues de 60 minutos.
12. 12. - Una composicion de polvo secado por pulverizacion conforme a cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en donde el antifungico de azol se selecciona a partir de miconazol, fluconazol, itraconazol, posaconazol, voriconazol, isoconazol, cetoconazol, oxiconazol, bifonazol, ferticonazol, tioconazol, terconazol, sulconazol, revuconazol, econazol, terconazol, con preferencia itraconazol.
13. 13. - Un metodo para preparar particulas secadas por pulverizacion conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende las etapas siguientes de:

    a) preparar una composicion liquida que comprende:

    i. un portador liquido seleccionado a partir de solvente de clase 3 conforme a la Farmacopea Europea tal como acido acetico, heptano, acetona, isobutil acetato, anisol, isopropil acetato, 1-butanol, metil acetato, 2-butanol, 3-metil-1- butanol, butil acetato, metiletilcetona, ter-butilmetil eter, metilisobutilcetona, cumeno, 2-mestil-1-propanol, dimetil sulfoxido, pentano, etanol, 1-pentanol, etil acetato, 1-propanol etil eter, 2-propanol, etil formato, propil acetato, acido formico, o mezcla de los mismos, o una mezcla de un solvente de ese tipo con agua,

    ii. al menos un antifungico de azol en solucion en dicho portador liquido, y

    iii. al menos un agente matricial en solucion en dicho portador liquido,

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    en donde la relacion de peso de antifungico de azol/agente(s) matricial(es) esta comprendida entre 0,5/99,5 y 40/60, preferentemente entre l/99 y 35/65, y mas preferentemente entre 10/90 y 35/65;

    b) secar por pulverizacion la composicion liquida para producir particulas para la composicion de polvo seco.

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14. 14. - Un metodo segun la reivindicacion 13, que comprende ademas las etapas de:

    c) preparar otra composicion liquida que comprende un portador liquido seleccionado a partir de un solvente de clase 3 o de cualquier mezcla de dos o mas de tales solventes con o sin agua, y al menos un agente matricial en

    15 solucion en dicho portador liquido, en donde la composicion liquida comprende ademas:

    i. al menos un antifungico de azol en solucion en dicho portador liquido y al menos un surfactante, y/o

    ii. nanoparticulas de al menos un antifungico de azol que tienen un tamano medio comprendido entre 0,1 y 1 pm;

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    d) secar por pulverizacion dicha composicion liquida proporcionada por la etapa (c) para producir particulas para la composicion de polvo seco.
15. 15. - Un metodo para preparar una composicion segun las reivindicaciones 9 a 10, que comprende la etapa de 25 mezclar fisicamente las particulas obtenidas mediante las etapas (b) con las particulas obtenidas mediante la etapa

    (d).