ES2642920T3 - Procedimiento de preparación de microesferas usando un polímero que tiene propiedad de transición sol-gel - Google Patents

Procedimiento de preparación de microesferas usando un polímero que tiene propiedad de transición sol-gel Download PDF

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Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de preparacion de microesferas usando un polfmero que tiene propiedad de transicion sol-gel Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un procedimiento de preparacion de microesferas usando un polfmero que tiene una propiedad de transicion sol-gel y microesferas preparadas de este modo y, mas particularmente, a un procedimiento de preparacion de microesferas usando un polfmero que tiene una propiedad de transicion sol-gel y microesferas preparadas de este modo capaces de impedir que un disolvente en una solucion polimerica para un portador se difunda rapidamente en el medio acuoso durante la formacion de las microesferas para reducir la porosidad de las microesferas y reducir la rugosidad superficial de las microesferas con el fin de obtener microesferas que tienen forma esferica y para aumentar la relacion de encapsulacion de una sustancia bioactiva utilizando un polfmero que tiene una propiedad de transicion sol-gel como un surfactante incluido en un medio acuoso en el que se inyecta una emulsion primaria y gelifica una emulsion secundaria formada despues de inyectar la emulsion primaria usando la propiedad de transicion sol-gel del polfmero utilizado como surfactante.
Tecnica antecedente
Como tecnicas de preparacion de partfculas, los procedimientos generales de preparacion incluyen un procedimiento de doble emulsion (W/O/W), un procedimiento de separacion de fases, un procedimiento de secado por aspersion, un procedimiento de fluido supercrftico (FSC) y similares. En los ultimos anos, se ha desarrollado un procedimiento de preparacion de partfculas monodispersadas mediante el cual se pueden preparar partfculas uniformes.
Un ejemplo representativo del procedimiento de doble emulsion incluye un procedimiento de preparacion de partfculas finas, que incluye formar una emulsion primaria disolviendo un portador biodegradable en un disolvente y disolviendo un farmaco soluble en agua en una fase acuosa, y luego formando partfculas mediante inyeccion de la emulsion primaria en una solucion secundaria en la que se disuelve alcohol polivinflico (APV). La corporacion Takeda registro la patente (US 4652441) con respecto al procedimiento de doble emulsion, y se presentaron muchas otras patentes relacionadas con el procedimiento de doble emulsion despues de la produccion y comercializacion en masa. En particular, se han desarrollado procedimientos de preparacion de partfculas finas cuya relacion de encapsulacion se mejora de acuerdo con un farmaco y que exhiben un control de liberacion inicial optimizando la composicion, peso molecular, cambio en el grupo terminal y similares, de un polfmero que configura las partfculas finas y han sido conocidos como los procedimientos mas adecuados hasta la fecha con el fin de encapsular el farmaco soluble en agua. Sin embargo, como desventajas, las partfculas exhiben porosidad debido a la temperatura, concentracion y velocidad de agitacion durante el procedimiento de preparacion, lo que conduce a un aumento en la proporcion inicial de liberacion de farmaco y una disminucion en la relacion de encapsulacion del farmaco. Ademas, como disolvente que disuelve el polfmero, se utiliza cloruro de metileno que tiene una alta toxicidad y su solubilidad en agua es tan baja como 20 g/l (20 °C). Dado que se necesita utilizar un disolvente organico que tenga baja solubilidad en agua para encapsular eficazmente el farmaco soluble en agua, los disolventes que pueden seleccionarse para disolver el polfmero son limitados.
Con respecto al procedimiento de separacion de fases, se presento primero una patente (US 4460563) en 1984, y sus productos relacionados incluyen Somatulina LA. El procedimiento de separacion de fases es un procedimiento de preparacion que incluye la formacion de la emulsion primaria en un coacervado con aceite de silicio y similares y luego la formacion de partfculas mediante curado del polfmero. En los ultimos anos, una tendencia tecnica del procedimiento de separacion de fases es controlar el tamano de partfcula, la relacion de encapsulacion y similares de las partfculas finas de acuerdo con los cambios en el pH, la temperatura y las composiciones del coacervado. El procedimiento de separacion de fases tiene la ventaja de que el tamano de las partfculas puede controlarse solo controlando una composicion qufmica sin necesidad de instalaciones especializadas. Sin embargo, tiene la desventaja de que se necesita utilizar una gran cantidad de disolvente, y tiene muchos parametros cuando se forma el coacervado.
El procedimiento de secado por aspersion es un procedimiento para formar partfculas finas mediante aspersion de una emulsion primaria en aire caliente. Un procedimiento fue desarrollado por Alkermes Corporation en el que la emulsion primaria se rocfa en aire caliente para compensar la desventaja de que existe una limitacion en el uso de farmacos encapsulados, se detiene mediante LN2 y se extrae con etanol. Despues del desarrollo del procedimiento de secado por liofilizacion, se han desarrollado hasta ahora tecnicas similares. Se han desarrollado diversas formas de boquillas de aspersion, y tambien pueden formarse partfculas finas y uniformes utilizando un atomizador, un electrodo, un sonicador y similares. El procedimiento de secado por aspersion tiene la ventaja de que las partfculas pueden ser producidas facilmente en masa, pero tiene el inconveniente de que es diffcil formar partfculas esfericas y la emulsion primaria necesita ser rociada en aire caliente excepto en el procedimiento de secado por liofilizacion.
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El procedimiento de extraccion de fluido supercrftico (FSC) es una tecnica de aspersion de la emulsion primaria con un fluido supercrftico usando un fluido supercrftico representativo CO2 como antidisolvente. El procedimiento de extraccion de FSC tiene la ventaja de que es ecologico y no requiere de un procedimiento adicional de eliminacion de un disolvente residual y similares, pero tiene la desventaja de que es diffcil controlar la distribucion del tamano de partfcula durante la produccion en masa.
Cuando las partfculas se preparan usando un procedimiento de doble emulsion convencional, la etapa de formar partfculas inyectando la emulsion primaria en el medio acuoso y difundiendo el disolvente usado en la emulsion primaria en el medio acuoso es muy importante en la preparacion de las partfculas. En la etapa, se determinan el tamano de partfcula, la porosidad, la rugosidad superficial, la relacion de encapsulacion y similares de las partfculas finas de acuerdo con la velocidad del disolvente que se difunde en el medio acuoso. La velocidad de difusion del disolvente se determina de acuerdo con el tipo de disolvente, la solubilidad en agua del disolvente, la temperatura del medio acuoso y la clase, concentracion, velocidad de agitacion y similares de un surfactante que configura el medio acuoso.
En la etapa anterior, con el fin de aumentar la velocidad a la cual se difunde el disolvente en el medio acuoso, puede usarse un procedimiento de seleccion de un disolvente que tiene una alta solubilidad en agua, el aumento de la temperatura del medio acuoso, la reduccion de la concentracion del surfactante que configura el medio acuoso, o similares. Cuando se incrementa la velocidad de difusion del disolvente, se acorta el tiempo de curado del polfmero que constituye el portador y, por lo tanto, aumenta la porosidad de las partfculas, el tamano de partfcula es relativamente grande y la relacion de encapsulacion disminuye. Como resultado, un disolvente que tiene una alta solubilidad en agua tal como acetato de etilo se difunde en el medio acuoso a una velocidad rapida, dando como resultado dificultad en la formacion de una forma esferica, una baja relacion de encapsulacion y la formacion facil de partfculas porosas. Por consiguiente, cuando se usa el disolvente que tiene alta solubilidad en agua, la concentracion del medio acuoso se incrementa o se disminuye la temperatura para evitar que el disolvente se difunda al medio acuoso a una velocidad rapida. En el documento US 6.565.777, se describe un procedimiento de etapas multiples para preparar partfculas finas usando acetato de etilo. Este es un procedimiento para formar partfculas reduciendo inicialmente el volumen del medio acuoso para impedir que el acetato de etilo se difunda en el medio acuoso a una velocidad rapida antes de formar las partfculas finas y luego evaporar el disolvente residual diluyendo las partfculas con una gran cantidad de medio acuoso. Sin embargo, es desventajoso en que el rendimiento se reduce hasta 10 a 20 %. Por consiguiente, con el fin de formar las partfculas mediante diversos procedimientos sin limitar el disolvente, la demanda por una tecnica capaz de controlar el tiempo de difusion del disolvente es muy alta.
Con el fin de curar el polfmero y difundir el disolvente en el medio acuoso, generalmente se lleva a cabo un procedimiento de agitacion. El procedimiento de agitacion incluye procedimientos tales como agitacion a temperatura ambiente, agitacion con calentamiento, agitacion con presion, y similares. En el caso de agitacion a temperatura ambiente, el tiempo de agitacion durante la produccion en masa se incrementa y se libera un farmaco soluble en agua despues de agitar durante un largo tiempo, lo que conduce a una disminucion de la relacion de encapsulacion. Durante la agitacion con calentamiento, se incrementa la velocidad de curado del polfmero y se reduce el tiempo de agitacion, pero el polfmero presenta porosidad y disminuye su contenido. Durante la agitacion a presion, el disolvente se difunde en el medio acuoso y se evapora simultaneamente por presion, y por lo tanto el disolvente se puede evaporar en un tiempo rapido, y se pueden preparar partfculas finas apropiadas segun las directrices sobre disolventes residuales en productos farmaceuticos. Sin embargo, durante la agitacion a presion, cuando el volumen de reaccion es grande, es diffcil alcanzar un vacfo deseado y el grado de vacfo disminuye, y el polfmero necesita ser tratado cuidadosamente para evitar la formacion de burbujas en el disolvente durante la agitacion bajo el control del vacfo. Particularmente, cuando se incluye el surfactante, el fenomeno de burbujeo es mas grave y, por tanto, es necesario mantener las condiciones para controlar una presion de vacfo. Con el fin de resolver estos problemas, en el documento US 7.029.700, se uso un procedimiento de enfriamiento del medio acuoso completo y eliminacion del disolvente bajo despresurizacion. Ademas, en el documento US 6.020.004, se divulga un procedimiento de preparacion para obtener microesferas por enfriamiento y liofilizacion de la emulsion primaria. El documento WO 9852547 A1 divulga un procedimiento w/o/w de preparacion de microesferas de quitosano, que usa glutaraldehfdo como un agente de entrecruzamiento en la emulsion secundaria.
Bajo los antecedentes, los presentes inventores han confirmado que se pueden obtener microesferas que tienen una forma esferica usando un polfmero que tiene una propiedad de transicion sol-gel como un surfactante incluido en un medio acuoso en el que se inyecta una emulsion primaria con el fin de gelificar una emulsion secundaria formada despues de inyectar la emulsion primaria, evitando asf que un disolvente en una solucion polimerica para un portador se difunda rapidamente en el medio acuoso durante la formacion de las microesferas para reducir la porosidad de las microesferas y reducir la rugosidad superficial de las microesferas, y se pueda tambien lograr facilmente una alta relacion de encapsulacion de las microesferas sin restriccion a la seleccion del disolvente u otra agitacion o evaporacion del disolvente. Por lo tanto, se ha completado la presente invencion basandose en estos hechos. Ademas, en el procedimiento de preparacion de microesferas de acuerdo con la presente invencion, ya que se puede obtener una cantidad deseada de microesferas en una relacion de bajo volumen de la emulsion secundaria con respecto a la emulsion primaria, se puede mejorar la eficiencia del procedimiento innovador mediante una
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reduccion del volumen de reaccion.
Divulgacion Problema tecnico
Un objeto de la presente invencion es proporcionar un procedimiento de preparacion de microesferas capaces de obtener partfculas finas que tengan una forma esferica, e incrementar una relacion de encapsulacion de una sustancia bioactiva.
Se divulgan microesferas preparadas por el procedimiento de preparacion.
Otra divulgacion adicional es un sistema de suministro de farmacos que contiene las microesferas como un componente activo.
Solucion tecnica
Con el fin de resolver los problemas de la tecnica anterior, la presente invencion proporciona un procedimiento de preparacion de microesferas en las que una sustancia bioactiva esta encapsulada en un polfmero para un portador. Aqm, el procedimiento incluye las siguientes etapas:
1) formar una emulsion secundaria inyectando una emulsion primaria, en la cual la sustancia bioactiva y el polfmero para un portador se mezclan, en un medio acuoso en el que se disuelve un polfmero que tiene una propiedad de transicion sol-gel (Etapa 1); y
2) realizar una reaccion de gelificacion sobre la emulsion secundaria (Etapa 2).
Preferiblemente, el procedimiento de preparar microesferas puede incluir ademas la eliminacion de un disolvente residual y un medio acuoso y recolectar las microesferas despues de la Etapa 2) (Etapa 3).
La presente invencion se caracteriza porque puede impedirse que un disolvente en una solucion polimerica para un portador se difunda rapidamente al medio acuoso durante la formacion de las microesferas para reducir la porosidad de las microesferas y reducir la rugosidad superficial de las microesferas con el fin de para obtener microesferas que tengan una forma de esfera, y se pueda aumentar una relacion de encapsulacion de una sustancia bioactiva, utilizando un pohmero que tiene una propiedad de transicion sol-gel como un surfactante incluido en un medio acuoso en el que se inyecta una emulsion primaria y gelifica una emulsion secundaria formada despues de inyectar la emulsion primaria utilizando la propiedad de transicion sol-gel del pohmero utilizado como surfactante.
Ademas, la presente invencion tiene el efecto de que no hay limitacion al disolvente porque cualquier disolvente que tenga alta solubilidad en agua se puede usar utilizando un procedimiento de gelificacion de la emulsion secundaria como se ha descrito anteriormente.
Ademas, la presente invencion se caracteriza porque el disolvente residual y el medio acuoso pueden ser eliminados a una velocidad rapida evaporando completamente el disolvente residual y el medio acuoso, por ejemplo, usando un procedimiento de secado al vacfo y similares, sin un procedimiento de agitacion durante la etapa de eliminacion del disolvente residual y el medio acuoso despues de la gelificacion y el medio acuoso mismo puede usarse opcionalmente mediante el secado completo del medio acuoso sin un procedimiento de lavado.
Ademas, puesto que el disolvente se evapora a una velocidad rapida sin agitacion, se puede lograr una excelente relacion de encapsulacion a pesar del pequeno volumen de reaccion. Debido a una reduccion significativa en el volumen de reaccion, la presente invencion puede aplicarse facilmente a la produccion en masa.
Ademas, la presente invencion tiene el efecto de controlar el tamano de las partfculas mediante el control de la concentracion de un pohmero surfactante que tiene una propiedad de transicion sol-gel incluida en el medio acuoso.
Como etapa de formacion de la emulsion secundaria por inyeccion de la emulsion primaria, en la que la sustancia bioactiva y el polfmero para el portador se mezclan, en el medio acuoso en el que se disuelve el polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel, la Etapa 1 es formar la emulsion secundaria inyectando la emulsion primaria que incluye la sustancia bioactiva y el pohmero para el portador en la solucion en la que se disuelve el pohmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel como surfactante en el medio acuoso.
El termino "sustancia bioactiva" usado en la presente invencion significa un material que sirve para rectificar una condicion anormal causada debido a deficiencia o secrecion excesiva de un material implicado en la regulacion
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funcional in vivo, como material para mejorar o suprimir las funciones de un cuerpo vivo cuando los organismos manejan sus vidas.
En la presente invencion, la sustancia bioactiva puede ser al menos una seleccionada del grupo que consiste en homologos de la hormona liberadora de la hormona luteinizante (LHRH), peptidos y sales de los mismos. En forma detallada, entre las sustancias bioactivas, pueden usarse como antagonistas goserelina, acetato de leuprolida, triptorelina, buserelina, nafarelina y similares como agonistas de los homologos de LHRH, y cetrorelix, argitida y similares. Ademas, tanto los farmacos solubles en agua como los insolubles en agua, tales como protefnas, ADN y farmacos qufmicos, pueden usarse como la sustancia bioactiva sin limitacion. Ademas, las sustancias bioactivas pueden usarse solas o en una combinacion de dos o mas de las mismas.
De acuerdo con la presente invencion, puesto que el disolvente de la solucion polimerica para el portador se controla para ser dispersado en el medio acuoso por la reaccion de gelificacion como se ha descrito anteriormente, la clase de disolventes utilizados para disolver el polfmero para el portador no esta particularmente limitada. Por ejemplo, en la presente invencion, la emulsion primaria puede prepararse disolviendo el polfmero para el portador en al menos un disolvente seleccionado del grupo que consiste en cloruro de metileno, cloroformo, acetonitrilo, dimetilsulfoxido, dimetilformamida y acetato de etilo, pero la presente invencion no esta limitada a los mismos.
El termino "polfmero para el portador" utilizado en la presente invencion significa un polfmero que sirve para transportar la sustancia bioactiva con el fin de liberar la sustancia bioactiva.
En la presente invencion, como polfmero para el portador, se pueden usar polfmeros generales. Preferiblemente, el polfmero para el portador puede ser un polfmero biodegradable. En detalle, el polfmero para el portador puede ser al menos uno seleccionado del grupo que consiste en poliester tal como polilactido (PLA), poliglicolido (PGA), polilactido-co-glicolido (PLGA), poliortoester, polianhfdrido, poliaminoacido, poliacetal, policianoacrilato, policaprolactona, polidioxanona, alquilato de polialquileno y similares, pero el presente no esta limitado a los mismos.
En la presente invencion, los ejemplos del medio acuoso utilizable en la Etapa 1) pueden incluir agua, pero no se limitan a agua, siempre que pueda disolver el farmaco.
Generalmente, un surfactante se anade a la emulsion secundaria para un procedimiento de doble emulsion para facilitar la formacion de las partfculas. Mas tfpicamente, se puede tomar como ejemplo el alcohol polivinflico que es un surfactante no ionico. Pueden usarse polisorbato, poloxamero, polietilenglicol y similares, pero la presente invencion no esta limitada a los mismos. En la presente invencion, se desarrollo un procedimiento de preparacion que incluye formar partfculas usando el polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel como surfactante en lugar de un surfactante general y gelificar las partfculas para evaporar rapidamente el disolvente. Generalmente, cuando se inyecta la emulsion primaria en la emulsion secundaria, el polfmero para el portador se cura a una velocidad rapida y un volumen de la emulsion secundaria necesita alcanzar de 100 a 200 veces o mas un volumen de la emulsion primaria con el fin de evaporar el disolvente. Cuando la relacion de volumen es baja, la velocidad de curado del polfmero para el portador disminuye, y la eficiencia de encapsulacion del farmaco disminuye en consecuencia. En la presente invencion, la relacion en volumen es de aproximadamente 10 a 20 veces, pero puesto que la emulsion secundaria se gelifica de tal manera que el disolvente se evapora a una velocidad rapida sin agitar, aunque el volumen de reaccion es pequeno, aumenta la eficiencia de encapsulacion.
El termino "polfmero que tiene la propiedad de transicion de sol-gel" usado en la presente invencion significa un polfmero en el que un estado de sol se convierte en un estado de gel por estfmulos especfficos. Los estfmulos especfficos pueden variar de acuerdo con el tipo de polfmeros, y pueden incluir, por ejemplo, un cambio de temperatura, un cambio de presion, un cambio en pH o adicion de sales, y similares, pero la presente invencion no esta limitada a los mismos.
En la presente invencion, el polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel puede utilizarse sin limitacion, siempre y cuando pueda permitir la transicion sol-gel y facilitar la formacion de las partfculas. En detalle, el polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel puede ser al menos uno seleccionado del grupo que consiste en metil celulosa, hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), etilhidroxietilcelulosa (EHEC), xiloglucano, quitosano, poli(N- isopropilamida) (PNIPAM), poli(acido N-isopropilamida-co-acrflico), poloxamero (PEO-PPO-PEO), Poloxamero-g- PaA, PAA-g-poloxamero, PEO-PlGA-PEO y alcohol polivinflico.
Como la etapa de realizacion de la reaccion de gelificacion con respecto a la emulsion secundaria, la Etapa 2) es gelificar la emulsion secundaria con el fin de reducir la velocidad de difusion del disolvente difundido en el medio acuoso.
En la Etapa 2), la solubilidad del disolvente se disminuye rapidamente por gelificacion de la emulsion secundaria y, por tanto, las partfculas pueden formarse independientemente de los tipos de disolventes.
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En la Etapa 2), la gelificacion puede llevarse a cabo adecuadamente por procedimientos conocidos de acuerdo con el tipo de polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel usada como se describe en la Etapa 1). Por ejemplo, en el caso de la metilcelulosa, la emulsion secundaria puede gelificarse anadiendo NaCl a una concentracion apropiada o anadiendo NaCl y calentando, y en el caso del poloxamero, la emulsion secundaria puede gelificarse calentando preferiblemente entre 35 y 50° C, y lo mas preferiblemente a 40 °C, que vana segun el tipo y concentracion de poloxameros. Ademas, en el caso de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), etilhidroxietilcelulosa (EHEC), xiloglucano, quitosano, poli(N-isopropilamida) (PNIPAM), poli(acido N-isopropilamida-co-acnlico), Poloxamero-g-PAA, PAA-g-poloxamero, PEO-PLGA-PEO y alcohol polivimlico, la emulsion secundaria puede gelificarse calentando a una concentracion adecuada para la gelificacion y a una temperatura apropiada. En algunos casos, se puede anadir opcionalmente un aditivo tal como NaCl, y puede controlarse opcionalmente el pH.
Como etapa de recoleccion de las microesferas eliminando el disolvente residual y el medio acuoso, la Etapa 3) es recoger las microesferas eliminando el disolvente del material gelificado.
Preferiblemente, la eliminacion del disolvente residual y el medio acuoso de la Etapa 3) se puede realizar usando un procedimiento de secado al vado. En detalle, el procedimiento de secado al vado se puede realizar evaporando el disolvente bajo un vado en un intervalo de 0 a 0,99 Torr.
En la Etapa 3), el disolvente residual y el medio acuoso pueden eliminarse a una velocidad rapida evaporando completamente el disolvente residual y el medio acuoso usando el procedimiento de secado al vado, y en algunos casos, el medio acuoso mismo puede ser usado secando completamente el medio acuoso sin realizar un procedimiento de lavado. Como tal, de acuerdo con el procedimiento de preparacion de la presente invencion, ya que puede omitirse un procedimiento de agitacion que se realiza generalmente para eliminar el disolvente, es posible superar los inconvenientes del procedimiento de doble emulsion porque la relacion de encapsulacion disminuye debido a la liberacion del farmaco encapsulado durante el procedimiento de agitacion, o el disolvente residual permanece.
Otra ventaja del procedimiento de preparacion segun la presente invencion es que un disolvente que puede disolver el polfmero para el portador que forma las microesferas no esta limitado. Cuando se usan acetato de etilo, acetona y similares que tienen una alta miscibilidad debido a la alta solubilidad en agua en el procedimiento convencional de doble emulsion, no pueden formarse esferas o la relacion de encapsulacion puede ser muy baja, al menos de aproximadamente 50 %. Existen varios factores como las causas, pero, entre ellas, esto se debe a que el disolvente se difunde rapidamente en el medio acuoso antes de que las microesferas se formen en forma esferica. Con el fin de formar las esferas y aumentar la relacion de encapsulacion, la solubilidad en agua del disolvente necesita ser reducida. En la presente invencion, el polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel se disuelve en el medio acuoso a una concentracion apropiada, y la emulsion primaria se inyecta a la misma para formar una emulsion secundaria, y luego la emulsion secundaria se gelifica completamente para reducir la solubilidad del disolvente. Mediante el procedimiento de preparacion, el uso de acetato de etilo tiene la ventaja de que la relacion de encapsulacion es de 70 a 100 % en peso, y las partfculas pueden formarse uniformemente con un tamano de partfcula de 5 a 10 pm.
Ademas, las partfculas finas uniformes y pequenas que tienen un tamano de partfcula en un intervalo de 1 a 10 pm pueden formarse controlando la concentracion del polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel. Ademas, cuando se forma la emulsion secundaria, el volumen de reaccion puede reducirse significativamente de 1/10 a 1/20 de aquel del procedimiento de preparacion convencional, y por lo tanto es muy ventajoso para la produccion en masa.
Ademas, la divulgacion proporciona microesferas en las que la sustancia bioactiva esta encapsulada en el polfmero para el portador preparado por el procedimiento.
Es decir, las microesferas en las que la sustancia bioactiva esta encapsulada en el polfmero para el portador se forman emulsionando el polfmero para el portador y la sustancia bioactiva con el polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel.
Ademas, el sistema de suministro de farmacos incluye las microesferas como un componente activo.
El sistema de suministro de farmacos puede incluir un portador farmaceuticamente aceptable y un regulador de pH.
El sistema de suministro de farmacos puede ser en forma de una inyeccion, pero la presente invencion no esta limitada a la misma.
Cuando el sistema de suministro de farmacos puede ser en forma de una inyeccion, el portador farmaceuticamente aceptable es agua para inyeccion y el regulador de pH puede ser un acido tal como acido clortudrico o una base tal como hidroxido de sodio. En este caso, el pH de la inyeccion se puede regular preferiblemente entre
aproximadamente 6,0 y 8,0, y mas preferiblemente entre aproximadamente 7,2 y 7,8.
Ademas, la sustancia bioactiva esta encapsulada en el polfmero para el portador. En este caso, las microesferas se forman emulsionando el polfmero para el portador y la sustancia bioactiva por medio del polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel.
5 El polfmero para el portador, la sustancia bioactiva y el polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel se pueden describir de la misma manera que en el procedimiento de preparacion de microesferas.
Efectos de la invencion
De acuerdo con la presente invencion, se puede evitar que el disolvente de la solucion polimerica para el portador se difunda rapidamente en el medio acuoso antes de la formacion de las microesferas para reducir la porosidad de las 10 microesferas y reducir la rugosidad superficial de las microesferas con el fin de obtener microesferas que tengan una forma de esfera y se puede aumentar la relacion de encapsulacion de una sustancia bioactiva inyectando la emulsion primaria que incluye la solucion acuosa de la sustancia bioactiva y la solucion polimerica para el portador disuelto en el disolvente en la solucion del polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel en el medio acuoso para formar una emulsion secundaria, seguido por gelificacion de la emulsion secundaria y eliminacion del disolvente 15 para recoger las microesferas. Ademas, el disolvente que tiene alta solubilidad en agua se puede usar a traves de un procedimiento de gelificar completamente la emulsion secundaria, y puede usarse sin limitacion. Adicionalmente, el disolvente residual y el medio acuoso pueden eliminarse a una velocidad rapida por evaporacion del disolvente residual y todo el medio acuoso usando un procedimiento de secado al vacfo durante la eliminacion del disolvente despues de la gelificacion y, en algunos casos, el propio medio acuoso puede usarse por secado completo del 20 medio acuoso sin realizar un procedimiento de lavado. Ademas, el tamano de las partfculas puede controlarse mediante el control la concentracion del polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel incluida en el medio acuoso, y puede omitirse un procedimiento de agitacion. Ademas, el volumen de reaccion de las partfculas puede reducirse significativamente y, por lo tanto, pueden producirse facilmente en masa las partfculas.
Breve descripcion de los dibujos
25 La Figura 1 es una fotograffa de microscopio electronico de barrido (SEM) de superficies de microesferas preparadas de acuerdo con los Ejemplos 2 y 5 y el Ejemplo Comparativo 2. En este caso, la Figura 1A representa microesferas usando metilcelulosa del Ejemplo 2, la Figura 1B representa microesferas usando poloxamero del Ejemplo 5, y la FIG. 1C representa microesferas del Ejemplo Comparativo 2, y
La Figura 2 es un grafico que ilustra un resultado del ensayo de liberacion in vitro de las microesferas preparadas 30 segun los Ejemplos 1 a 5. En este caso, ▲ representa microesferas del Ejemplo 1, □ representa microesferas del Ejemplo 2, O representa microesferas del Ejemplo 3, ♦ representa microesferas del Ejemplo 4, y ■ representa microesferas del Ejemplo 5.
Mejor modo de llevar a cabo la invencion
En lo sucesivo, las configuraciones y efectos de la presente invencion se describiran con mas detalle con referencia 35 a los Ejemplos, pero los Ejemplos simplemente pretenden ejemplificar la presente invencion, y el ambito de la presente invencion no se limita solamente a los Ejemplos.
Ejemplo 1: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando gelificacion de metilcelulosa
Se disolvieron 100 mg de acetato de leuprolida en 100 pl de agua destilada y despues se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 900 mg de PLGA (Resomer RG502H) en 1 ml de acetato de etilo para 40 preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 20 ml de una solucion de agua destilada que contema metilcelulosa al 10 % previamente preparada usando un homogeneizador. Se formo una emulsion secundaria y despues se gelifico anadiendo 1 g de NaCl y aumentando la temperatura a 40 °C. El disolvente residual y el medio se eliminaron despues de 2 horas al vacfo para preparar microesferas solidificadas. Las microesferas preparadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
45 Ejemplo 2: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando gelificacion de metilcelulosa
Se disolvieron 90 mg de acetato de leuprolida en 100 pl de agua destilada y despues se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 810 mg de PLGA (Resomer RG502H) en 1 ml de acetato de etilo para preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 20 ml de una solucion de agua destilada que contema metilcelulosa al 7,5 % previamente preparada usando un homogeneizador. Se formo una emulsion 50 secundaria y despues se gelifico anadiendo 1 g de NaCl y aumentando la temperatura a 40 °C. El disolvente residual
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
y el medio se eliminaron despues de 2 horas al vacfo para preparar microesferas solidificadas. Las microesferas preparadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
Ejemplo 3: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando gelificacion de metilcelulosa
Se disolvieron 160 mg de acetato de leuprolida en 100 pl de agua destilada y despues se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 640 mg de PLGA (Resomer RG502H) en 1 ml de acetato de etilo para preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 20 ml de una solucion de agua destilada que contenfa metilcelulosa al 7,5 % previamente preparada usando un homogeneizador. Se formo una emulsion secundaria y despues se gelifico anadiendo 1 g de NaCl y aumentando la temperatura a 40 °C. El disolvente residual y el medio se eliminaron despues de 2 horas al vacfo para preparar microesferas solidificadas. Las microesferas preparadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
Ejemplo 4: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando gelificacion de metilcelulosa
Se disolvieron 160 mg de acetato de leuprolida en 150 pl de agua destilada y despues se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 640 mg de PLGA (Lakeshore 5050DLG2A) en 1 ml de acetato de etilo para preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 20 ml de una solucion de agua destilada que contenfa metilcelulosa al 7,5 % previamente preparada usando un homogeneizador. Se formo una emulsion secundaria y despues se gelifico anadiendo 1 g de NaCl y aumentando la temperatura a 40 °C. El disolvente residual y el medio se eliminaron despues de 2 horas al vacfo para preparar microesferas solidificadas. Las microesferas preparadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
Ejemplo 5: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando gelificacion de poloxamero
Se disolvieron 100 mg de acetato de leuprolida en 100 pl de agua destilada y luego se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 900 mg de PLGA (PLGA5005) en 1 ml de acetato de etilo para preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 20 ml de una solucion de agua destilada que contenfa poloxamero al 18 % previamente preparado (poloxamero 407) usando un homogeneizador. La emulsion secundaria se formo y despues se gelifico aumentando la temperatura a 40 °C. A continuacion, el disolvente residual y el medio se eliminaron despues de 2 horas al vacfo para preparar microesferas solidificadas. Las microesferas preparadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
Ejemplo 6: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando gelificacion de poloxamero
Se disolvieron 60 mg de acetato de leuprolida en 100 pl de agua destilada y despues se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 540 mg de PLGA (Resomer RG502H) en 1 ml de acetato de etilo para preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 20 ml de una solucion de agua destilada que contenfa poloxamero al 18 % previamente preparado (poloxamero 407) usando un homogeneizador. La emulsion secundaria se formo y despues se gelifico aumentando la temperatura a 40 °C. A continuacion, el disolvente residual y el medio se eliminaron despues de 2 horas al vacfo para preparar microesferas solidificadas. Las microesferas preparadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
Ejemplo 7: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando gelificacion de poloxamero
Se disolvieron 200 mg de acetato de leuprolida en 300 pl de agua destilada y luego se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 800 mg de PLGA (Resomer RG503H) en 3 ml de acetato de etilo para preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 20 ml de una solucion de agua destilada que contenfa poloxamero al 20 % previamente preparado (poloxamero 407) usando un homogeneizador. La emulsion secundaria se formo y despues se gelifico aumentando la temperatura a 40 °C. A continuacion, el disolvente residual y el medio se eliminaron despues de 2 horas al vacfo para preparar microesferas solidificadas. Las microesferas preparadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
Ejemplo Comparativo 1: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando el procedimiento de doble emulsion convencional
Se disolvieron 50 mg de acetato de leuprolida en 100 pl de agua destilada y despues se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 450 mg de PLGA (Lakeshore 7525DLPLG2A) en 1 ml de cloruro de metileno para preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 200 ml de una solucion de agua destilada que contenfa alcohol polivinflico al 1 % previamente preparado (peso molecular de 30.000 a 50.000) usando un homogeneizador. La emulsion secundaria se formo, y luego se agito durante 2 horas para eliminar el disolvente residual y el medio acuoso. Las microesferas solidificadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
5
10
15
20
25
Ejemplo comparativo 2: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando un procedimiento de doble emulsion convencional
Se disolvieron 100 mg de acetato de leuprolida en 100 pl de agua destilada y luego se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 900 mg de PLGA (Lakeshore 7525DLPLG2A) en 1 ml de cloruro de metileno para preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 350 ml de una solucion de agua destilada que contenfa alcohol polivinflico al 1 % previamente preparado (peso molecular de 30.000 a 50.000) usando un homogeneizador. La emulsion secundaria se formo, y luego se agito durante 2 horas para eliminar el disolvente residual y el medio acuoso. Las microesferas solidificadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
Ejemplo comparativo 3: Preparacion de microesferas que contienen acetato de leuprolida usando acetato de etilo como disolvente polimerico
Cuando se prepararon microesferas con acetato de etilo mediante los procedimientos de los Ejemplos Comparativos 1 y 2, las partfculas esfericas no se formaron, y la relacion de encapsulacion fue inferior al 10 %. Como resultado, se observo que las microesferas no se prepararon por el procedimiento de doble emulsion convencional. Por consiguiente, con el fin de preparar las microesferas con acetato de etilo, se uso un procedimiento de multiples etapas para formar microesferas en este Ejemplo Comparativo. Se disolvieron 50 mg de acetato de leuprolida en 100 pl de agua destilada y despues se mezclaron con una solucion polimerica en la que se disolvieron 500 mg de PLGA (Lakeshore 7525DLPLG2A) en 1 ml de cloruro de metileno para preparar una emulsion primaria. La emulsion primaria preparada se disperso en 6 ml de una solucion de agua destilada que contenfa alcohol polivinflico al 1 % previamente preparado (peso molecular de 30.000 a 50.000) y NaCl al 10 % usando un homogeneizador. La emulsion secundaria formada se anadio a 10 ml de una solucion de agua destilada que contenfa alcohol polivinflico al 1 % y NaCl al 10 % para formar una emulsion terciaria y la emulsion terciaria se anadio a 200 ml de agua destilada que contenfa alcohol polivinflico al 1 % y NaCl al 10 % y se agito durante 3 horas. Las microesferas solidificadas se lavaron con agua destilada varias veces y despues se liofilizaron.
Los componentes y contenidos de las microesferas preparadas en los Ejemplos 1 a 7 y los Ejemplos Comparativos 1 y 2 se resumen en la siguiente Tabla 1.
Tabla 1
Clasificacion
Conc. de PLGA (mg/ml) Disolvente para PLGA Cantidad anadida de API ( % en peso) Disolvente para API (DW, v/v) Surfactante en medio acuoso Conc. de surfactante ( %) Volumen del medio acuoso (ml)
Ejemplo 1
900 Acetato de etilo 10 10 Metil celulosa 10 20
Ejemplo 2
810 Acetato de etilo 10 10 Metil celulosa 7,5 20
Ejemplo 3
640 Acetato de etilo 20 10 Metil celulosa 7,5 20
Ejemplo 4
640 Acetato de etilo 20 15 Metil celulosa 7,5 20
Ejemplo 5
900 Acetato de etilo 10 15 poloxamero 18 20
Ejemplo 6
540 Acetato de etilo 10 10 poloxamero 18 20
Ejemplo 7
800 Acetato de etilo 20 10 poloxamero 20 20
Ejemplo Comparativo 1
450 Cloruro de metileno 10 10 Alcohol polivinflico 1 200
5
10
15
20
25
Ejemplo Comparativo 2
900 Cloruro de metileno 10 10 Alcohol polivinflico 1 350
Ejemplo Comparativo 3
500 Acetato de etilo 10 10 Alcohol polivinflico 1 200
Ejemplo Experimental 1: Determinacion de formas superficiales de microesferas que contienen acetato de leuprolida
Las superficies de las microesferas preparadas en los Ejemplos 2 y 5 y el Ejemplo Comparativo 2 se observaron bajo un microscopio electronico de barrido (SEM). Los resultados medidos se ilustran en las Figuras 1A, 1B y 1C, respectivamente.
A partir de los resultados de las mediciones, se observo que las microesferas de los Ejemplos 2 y 5 usando gelificacion de metilcelulosa y poloxamero tenfan una superficie relativamente lisa debido a la pequena porosidad de las superficies de las microesferas y mostraban una distribucion de tamano de partfcula uniforme. En comparacion, en el caso de las microesferas preparadas por el procedimiento convencional de doble emulsion que usa alcohol polivinflico, se observo la porosidad de la superficie, y dichas superficies eran desiguales y se observaron partfculas grandes de formas irregulares.
Mientras tanto, se observo que las microesferas preparadas de acuerdo con los Ejemplos 1 y 5 tenfan tamanos de partfcula pequenos, en comparacion con las microesferas preparadas de acuerdo con los Ejemplos 2, 3 y 4 (no mostradas).
Ejemplo Experimental 2: Medicion de la cantidad de encapsulacion de acetato de leuprolida de las microesferas
Para la relacion de encapsulacion del farmaco, se disolvio completamente una cantidad predeterminada de las microesferas en sulfoxido de dimetilo (DMSO) y luego se filtro a traves de un filtro de jeringa para usar un lfquido de ensayo, y se midio el contenido del farmaco que se encapsulo en las microesferas usando HPLC. En este caso, para el analisis por HPLC, se utilizaron columnas C18 (150 mm de largo x 4,6 mm de diametro interno, 5 pm) y columna C18 Gemini-NX (4,0 mm de largo x 3,0 mm de diametro interno). Un disolvente y una fase movil de una muestra fueron soluciones acuosas (pH 7,0) de carbonato de potasio y acetonitrilo al 25 % (ACN) y se detectaron a UV 220 nm.
El contenido de los farmacos en las microesferas preparadas se midio para determinar las relaciones de encapsulacion. A continuacion, se enumeran las relaciones de encapsulacion en la siguiente Tabla 2.
Tabla 2
Clasificacion
Relacion de encapsulacion de farmaco ( % en peso)
Ejemplo 1
79,8
Ejemplo 2
89,3
Ejemplo 3
88,0
Ejemplo 4
100,0
Ejemplo 5
83,6
Ejemplo 7
83,6
Ejemplo comparativo 1
99
Ejemplo comparativo 2
45,3
Ejemplo comparativo 3
30
Como se describe en la Tabla 2, se observo que la mayor parte de la formulacion de microesferas de la presente invencion tenia una relacion de encapsulacion de farmaco de 70 a 100 % en peso incluso cuando se uso acetato de etilo que era un disolvente que tenia una alta solubilidad en agua para disolver un polfmero. Por otra parte, cuando 5 no se utilizo el polfmero que tenia la propiedad de transicion sol-gel de acuerdo con la presente invencion, se observo que las microesferas mostraban un rendimiento de encapsulacion del farmaco en el intervalo de 45 a 99,5 % en peso cuando se uso cloruro de metileno que era un disolvente que tiene alta toxicidad, pero una relacion de encapsulacion del farmaco de no mas de 30 % en peso cuando se uso acetato de etilo.
Ejemplo Experimental 3: Ensayo de liberacion in vitro de microesferas que contienen acetato de leuprolida
10 A continuacion, se realizo un ensayo de liberacion in vitro de microesferas que contenfan acetato de leuprolida de la presente invencion.
En primer lugar, se prepararon 1.000 ml de una solucion de ensayo poniendo 200 ml de acido lactico de 0,1 mol/l, 5 ml de polisorbato 80 al 20 % (p/v) y 200 ml de alcohol polivinflico al 2 % (p/v) (PVA) en el mismo recipiente y anadiendo agua destilada. A continuacion, se pusieron 100 mg de las microesferas preparadas en un tubo de 15 ensayo de vidrio de 120 ml y se anadieron 100 ml de la solucion de ensayo. A continuacion, se sello el recipiente con un tapon de caucho, y e inmediatamente se mezclo y agito la mezcla resultante. A continuacion, se cerro el recipiente con una tapa de aluminio. Se extrajo 1 ml de cada suspension utilizando una jeringa de vidrio provista de una aguja con un calibre 23 despues de 1, 9 y 48 horas mientras se incubaba a 48 ± 0,5 °C. A continuacion, se utilizo inmediatamente el sobrenadante obtenido por centrifugacion como lfquido de ensayo y se analizo con HPLC, 20 y los resultados de liberacion de farmaco se enumeran en la Tabla 3 y se muestran en la Fig. 3.
Tabla 3
Tiempo
Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4 Ejemplo 5 Ejemplo comparativo 1 Ejemplo comparativo 2
1 hora
14,9 6,3 2,1 9,3 13,1 9,6 10,4
9 horas
52,8 32,3 34,2 42,4 60,4 33,4 39,7
48 horas
89,6 90,0 85,3 102,7 85,1 87,1 88,4
La tasa de liberacion ( %) vario de acuerdo con diversos factores complejos, pero generalmente, cuanto mas rapida es la tasa de difusion de los farmacos y menor el tamano de partfcula (puesto que las partfculas mas pequenas 25 tienen un area superficial mayor que las partfculas grandes con el mismo peso), mas rapido liberarfan las partfculas los farmacos.
Como se enumera en la Tabla 3, se pudo observar que las microesferas preparadas de acuerdo con la presente invencion tenfan una relacion de liberacion total del 85 % o mas, lo que indicaba que las microesferas de Ejemplos mostraban un comportamiento de liberacion similar a las microesferas de los Ejemplos Comparativos a pesar de la 30 alta cantidad de encapsulacion del farmaco.

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento de preparacion de microesferas, en el que una sustancia bioactiva esta encapsulada en un polfmero para un portador, que comprende:
    1) formar una emulsion secundaria inyectando una emulsion primaria, en la que la sustancia bioactiva y el polfmero para un portador se mezclan, en un medio acuoso en el que se disuelve un polfmero que tiene una propiedad de transicion sol-gel (Etapa 1); y
    2) realizar una reaccion de gelificacion sobre la emulsion secundaria con el fin de reducir la velocidad de difusion de un disolvente en la emulsion primaria difundida en el medio acuoso (Etapa 2).
  2. 2. El procedimiento de preparacion de microesferas de la reivindicacion 1, que comprende, ademas: eliminar un disolvente residual y un medio acuoso y recoger las microesferas despues de la Etapa 2) (Etapa 3).
  3. 3. El procedimiento de preparacion de microesferas de la reivindicacion 1, en el que la sustancia bioactiva es al menos una seleccionada del grupo que consiste en homologos de la hormona liberadora de la hormona luteinizante (LHRH), peptidos y sales de los mismos.
  4. 4. El procedimiento de preparacion de microesferas de la reivindicacion 3, en el que la sustancia bioactiva es al menos una seleccionada del grupo que consiste en goserelina, acetato de leuprolida, triptorelina, buserelina, nafarelina, cetrorelix y argitida.
  5. 5. El procedimiento de preparacion de microesferas de la reivindicacion 1, en el que la emulsion primaria se prepara disolviendo el polfmero para el portador en al menos un disolvente seleccionado del grupo que consiste en cloruro de metileno, cloroformo, acetonitrilo, dimetilsulfoxido, dimetilformamida y acetato de etilo.
  6. 6. El procedimiento de preparacion de microesferas de la reivindicacion 1, en el que el polfmero para el portador es un polfmero biodegradable
  7. 7. El procedimiento de preparacion de microesferas de la reivindicacion 6, en el que el polfmero para el portador es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en polilactido, poliglicolido y poli(lactido-co-glicolido).
  8. 8. El procedimiento de preparacion de microesferas de la reivindicacion 1, en el que el polfmero que tiene la propiedad de transicion sol-gel es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en metil celulosa, hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), etilhidroxietilcelulosa (EHEC), xiloglucano, quitosano, poli(N-isopropilamida) (PNIPAM), poli(acido N-isopropilamida-co-acrflico), poloxamero (PEO-PPO-PEO), Poloxamero-g-PAA, PAA-g- poloxamero, PEO-PLGA- PEO y alcohol polivinflico.
  9. 9. El procedimiento de preparacion de microesferas de la reivindicacion 2, en el que la eliminacion del disolvente residual y el medio acuoso de la Etapa 3) se realizan evaporando el disolvente residual y el medio acuoso bajo un vacfo en el intervalo de 0 a 131,989 Pa.
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