ES2908829T3 - Nueva sal de cisteamina para la preparación de partículas altamente respirables - Google Patents

Abstract

Un proceso para la preparación de micropartículas de hialuronato de cisteamina que comprende las siguientes etapas: a. Disolución de hialuronato de sodio. b. Adición de una resina de intercambio iónico. c. Filtrado de la solución obtenida. d. Adición de base de cisteamina. e. Secado por pulverización de la solución obtenida.

Description

DESCRIPCIÓN

Nueva sal de cisteamina para la preparación de partículas altamente respirables

Antecedentes de la invención

La cisteamina es un ingrediente activo que se sabe que es útil para el tratamiento de la cistinosis. Hasta la fecha, varios productos farmacéuticos como Cystagon® (cápsulas de bitartrato de cisteamina), Procysbi® (cápsulas gastrorresistentes de bitartrato de cisteamina) y Cystadrops® (gotas oftálmicas de clorhidrato de cisteamina) han sido autorizadas en Europa con esta indicación terapéutica.

En tiempos relativamente recientes, a la cisteamina se le ha otorgado una designación huérfana para la fibrosis quística. La fibrosis quística (FQ) es una enfermedad hereditaria que afecta las células de los pulmones y las glándulas del intestino/páncreas que secretan fluidos como moco o jugos digestivos, respectivamente. Como consecuencia, estos fluidos se vuelven espesos y viscosos, bloqueando tanto las vías respiratorias como el flujo de los jugos digestivos. Esto conduce no solo a problemas con la digestión y absorción de los alimentos sino, lo que es peor, a infecciones e inflamaciones a largo plazo de los pulmones. Debido a la disminución de la función pulmonar, las exacerbaciones o los episodios de empeoramiento agudo de los síntomas pulmonares de la FQ, a menudo como resultado de una infección bacteriana, son la principal causa de morbilidad y mortalidad.

Hasta la fecha, la enfermedad pulmonar en la fibrosis quística se trata principalmente con una combinación de antibióticos, agentes antiinflamatorios, broncodilatadores y mucolíticos.

Se demostró que la cisteamina trata ventajosamente los síntomas de la FQ al reducir el espesor de la mucosidad, lo que permite que se elimine más fácilmente (actividad mucolítica) y, al mismo tiempo, actúa directamente contra las bacterias en los pulmones (actividad antibacteriana).

Por lo tanto, las propiedades multiactivas generales de la cisteamina (reducir el exceso de moco en las vías respiratorias, matar las bacterias responsables de las infecciones respiratorias recurrentes y alterar las biopelículas en las que colonizan) pueden ser terapéuticamente beneficiosas en pacientes con FQ (ver Graham Devereux et al. “Cysteamine as a Future Intervention in Cystic Fibrosis Against Current and Emerging Pathogens: A Patientbased ex vivo Study Confirming its Antimicrobial and Mucoactive Potential in Sputum”, EBioMedicine (2015) 1507-1512; y charrier et al., 2014: http://dx.doi.org/10.1186/s13023-014-0189-2).

Como consecuencia de estos hallazgos, se necesitan formulaciones inhalables de cisteamina para el tratamiento de enfermedades pulmonares. De hecho, para mejorar la eficacia de la cisteamina en los pulmones, el fármaco debe administrarse en forma de aerosol directamente en las vías respiratorias del paciente.

La administración pulmonar de fármacos posee muchas ventajas en términos de administración de fármacos, como una vía de administración no invasiva, menor actividad metabólica, evitación del metabolismo de primer paso, rápida absorción sistémica y, sobre todo, alta concentración local del fármaco que permite contrastar la infección/inflamación de la mucosa pulmonar y para mejorar la cicatrización de los tejidos. Sin embargo, para hacer frente a las partículas extrañas que ingresan al organismo, los pulmones presentan múltiples mecanismos de depuración (transporte mucociliar, macrófagos alveolares, absorción y degradación metabólica) que, lamentablemente, pueden actuar como barreras a los fármacos inhalados comprometiendo la eficacia terapéutica de los mismos. Por lo tanto, para limitar los mecanismos de depuración pulmonar y proporcionar un efecto terapéutico mejorado y/o una liberación controlada del fármaco, los sistemas de administración de fármacos basados en partículas han surgido como una alternativa innovadora y prometedora a las soluciones de fármacos inhalados convencionales.

El documento US 2017/0348254, por ejemplo, divulga micropartículas de bitartrato de cisteamina preparadas mediante secado por pulverización del ingrediente activo junto con agentes estabilizantes tales como trehalosa y leucina. Sin embargo, el desempeño aerodinámico del polvo obtenido fue bajo y las dosis de partículas finas fueron mínimas reportándose, luego de la aerosolización de una cantidad de polvo pulverizado aproximadamente entre 160 y 270 mg, una dosis de partículas finas de bitartrato de cisteamina solo entre 3 y 6.9 mg. Por lo tanto, considerando esta cantidad muy baja de fármaco depositado en el pulmón después de la aerosolización de más de 100 mg de polvo, todavía se necesita una formulación inhalable eficaz de cisteamina que tenga una alta respirabilidad.

Otro tema a abordar es la inestabilidad de la cisteamina en estado sólido de cara a la administración por inhalación. Desafortunadamente, las micropartículas pulmonares inhalables elaboradas con sales de cisteamina existentes (como las descritas en el documento US 2017/0348254), también en el rango de tamaño óptimo para la administración pulmonar (1-5 pm), reveló una penetración pulmonar muy pobre, principalmente debido a la alta sensibilidad del ingrediente activo a las condiciones ambientales. Dichas sales, de hecho, son higroscópicas, delicuescentes y propensas a la degradación oxidativa. Además, las sales de cisteamina conocidas de productos comercialmente disponibles, tales como clorhidrato y bitartrato, tienen un tamaño de partícula desfavorable que determina malas propiedades aerodinámicas que hacen que dichas sales no sean adecuadas para la inhalación como formulación de polvo seco.

EL documento CN 101 367884, además, describe una cisteamina conjugada de ácido hialurónico tiolado que se une covalentemente (enlace amida) y un método de preparación del mismo. El método comprende agregar 1-etil-3-(3-dimetilamino propil)-carbodiimida (EDAC) y N-hidroxisuccinimida (NHS) en la solución de ácido hialurónico para activar el grupo carboxílico; luego, la adición de clorhidrato de cisteamina y la liofilización de la mezcla de reacción proporciona un conjugado de fármaco/polímero útil como material bioadhesivo para preparaciones no inyectables. Sin embargo, el método involucra tanto EDAC como NHS, reactivos no reconocidos como seguros para la inhalación. Además, el conjugado es una nueva entidad química que modifica la reconocida seguridad de la cisteamina para uso humano. Finalmente, el conjugado obtenido al ser un polvo liofilizado, ni siquiera es adecuado para la inhalación en inhaladores de polvo seco.

Por lo tanto, el uso de cisteamina como polvo seco para inhalación en el tratamiento de enfermedades pulmonares requiere además el descubrimiento de nuevos derivados secos estables y respirables del fármaco.

Breve descripción de los dibujos

Figura 1: Fotografías SEM de a) partículas base de cisteamina y b) micropartículas secadas por pulverización de hialuronato de cisteamina. Las micropartículas pulverizadas mostraron estructuras redondeadas y una superficie encogida, mientras que la base de cisteamina mostró partículas similares a hojuelas.

Figura 2: Espectros FT-IR de a) base de cisteamina, b) hialuronato de sodio y c) micropartículas secadas por pulverización de ácido hialurónico.

Figura 3: Espectro FT-IR de micropartículas pulverizadas de hialuronato de cisteamina.

Figura 4: Espectros13C-NMR de hialuronato de sodio, micropartículas pulverizadas de hialuronato de cisteamina, polvo pulverizado de ácido hialurónico y base de cisteamina. Comparando el espectro del hialuronato de cisteamina con los demás, la formación de sal se evidencia claramente por la presencia de picos de ambos contraiones, ácido hialurónico y cisteamina. Sin embargo, el espectro de las micropartículas pulverizadas de hialuronato de cisteamina muestra diferencias en comparación con los espectros de los contraiones solos y del hialuronato de sodio.

Figura 5: Imágenes SEM de micropartículas pulverizadas de hialuronato de cisteamina:

a) Formulación #2: Cisteamina al 2.2 %/hialuronato de sodio al 87.8 %.

b) Formulación #5: Cisteamina al 13.1 %/hialuronato de sodio al 78.2 %/L-leucina al 8.7 %.

c) Formulación #7: Cisteamina al 13.4 %/hialuronato de sodio al 69.1 %/L-leucina al 17.5 %.

d) Formulación #8: Cisteamina al 12.1 %/hialuronato de sodio al 70.2 %/L-leucina al 17.7 %.

Definiciones

Para los fines de la presente invención, el término “respirabilidad” se refiere a la cantidad de fármaco depositado en los pulmones con respecto a la cantidad de polvo que se va a aerosolizar.

El término “dosis de partículas finas” (FPD) es la cantidad de fármaco en la dosis administrada cuyas partículas tienen un diámetro aerodinámico inferior a 5 pm. Estas partículas son capaces de penetrar en el pulmón durante la inhalación. El término “Fracción de partículas finas” (FPF) es la FPD expresada como un porcentaje de la dosis administrada, que es la cantidad de polvo que sale del inhalador.

El término “tamaño medio de partícula” describe el diámetro de partícula en pm donde la distribución del tamaño de partícula se divide por igual en dos poblaciones. Para los fines de la presente invención, el tamaño medio de partícula se calcula sobre una distribución de volumen (Dv5o).

El término “capacidad total”, cuando se refiere a una resina de intercambio iónico, significa el número total de sitios disponibles por unidad de peso a los que se puede unir un contraión para el intercambio iónico. Se expresa en miliequivalentes por gramo (meq/g).

El término “enfermedad pulmonar” incluye cualquier enfermedad respiratoria que afecte a los pulmones como, por ejemplo, la fibrosis quística y la EPOC.

La abreviatura “NaHA” significa hialuronato de sodio, mientras que “HA” significa ácido hialurónico. El término “aproximadamente”, cuando se refiere a un valor, significa el valor indicado más o menos el 5 %, mientras que, cuando se refiere a un rango, significa los valores extremos más o menos el 5 %.

Descripción detallada de la invención

Hasta la fecha, nunca se ha empleado una sustancia polimérica como el ácido hialurónico para la preparación de nuevas sales de cisteamina.

El HA es un polisacárido natural que consta de una cadena lineal de ácido D-glucurónico y N-acetilglucosamina, y es un constituyente abundante de la matriz extracelular del tejido conjuntivo, el líquido sinovial, el mesénquima embrionario y el humor vítreo. A pesar de ser conocido por su actividad antiinflamatoria, el ácido hialurónico nunca se ha considerado como un contraión para hacer una sal de cisteamina. De hecho, debido a su pobre acidez, no se espera que HA forme una sal estable con la cisteamina de base débil en forma sólida. Además, HA está disponible comercialmente en forma de sal de sodio de ácido hialurónico que evita que HA forme una sal con la cisteamina de base débil.

Después de extensas experimentaciones, los inventores de la presente invención ahora han encontrado sorprendentemente que es posible obtener fácilmente una sal de hialuronato de cisteamina que es estable en forma sólida y puede servir ventajosamente para fabricar micropartículas altamente respirables.

Por tanto, un primer objeto de la presente invención es un proceso para la preparación de micropartículas de hialuronato de cisteamina, dicho proceso comprende las siguientes etapas:

a. Disolución de hialuronato de sodio.

b. Adición de una resina de intercambio iónico.

c. Filtrado de la solución obtenida.

d. Adición de base de cisteamina.

e. Secado por pulverización de la solución obtenida.

En detalle, la etapa a. prevé la disolución de hialuronato de sodio que tiene un peso molecular entre 22 kDa y 2 MDa, preferiblemente entre 30 kDa y 1 MDa, en un disolvente adecuado. Dicho solvente puede ser un solvente polar, preferiblemente agua. El valor de pH de la solución de hialuronato oscila entre 6.1 y 6.9.

Etapa b. proporciona la adición de una resina de intercambio iónico, preferiblemente una resina de intercambio catiónico, a la solución de hialuronato. En una realización preferida, se emplea una resina de intercambio catiónico de ácido fuerte (por ejemplo, Dowex Monosphere™ 650C (H) matriz de gel estireno-DVB y ácido sulfónico como grupo funcional). La resina catiónica fuerte se puede utilizar por lotes o en modo continuo. Preferiblemente, la resina se usa en modo discontinuo, lo que significa que la solución de hialuronato se pone en contacto directo con la resina durante el tiempo necesario para completar el intercambio iónico y luego se retira. Para aumentar el contacto entre el hialuronato de sodio y la resina, la solución se puede mantener en agitación durante un período de tiempo adecuado, como por ejemplo de 1 a 3 horas. Por lo tanto, el ácido hialurónico libre se obtiene de la solución de hialuronato aprovechando la capacidad de la resina para intercambiar iones H+ con iones Na+. El valor de pH de la solución de HA obtenida oscila entre 2.2 y 2.8.

A continuación, la resina agotada se elimina de la solución de HA mediante filtración (etapa c.). El término “filtración” pretende abarcar cualquier método de filtración conocido por los expertos en la técnica como, por ejemplo, la filtración por embudo Buchner o por membrana. Después de la recuperación de la solución de HA, se añadió la base libre de cisteamina (etapa d) proporcionando la formación de una solución salina de base de cisteamina/ácido hialurónico. La solución salina obtenida en la etapa d. tiene una relación en peso (p/p) de base de cisteamina:ácido hialurónico (como hialuronato) que varía entre 1:3 y 1:10, preferiblemente entre 1:5 y 1:8, más preferiblemente alrededor de 1:7. El valor de pH de la solución salina obtenida oscila entre aproximadamente 3.7 y 6.9.

La solución salina se somete finalmente a un proceso de secado por pulverización (etapa e.). El secado por pulverización se realizó por medio de un secador por pulverización adecuado como, por ejemplo, el mini secador por pulverización B-191 o B-290 de Buchi. Para los fines de la presente invención, los rangos de condiciones operativas preferidos, pero no limitativos, pueden ser los siguientes: temperatura de entrada entre 120 y 160 °C, aspiración entre 80 y 100 %, velocidad de alimentación entre 2 y 6 ml/min y velocidad de flujo de aire entre 400 y 700 l/h. Además, el intervalo de limpieza de las boquillas se ajustó al nivel 5 (un golpe de presión cada 7 s). Ventajosamente, dicha etapa de secado e. permite obtener fácilmente micropartículas de hialuronato de cisteamina inhalables.

Dichas micropartículas, de hecho, tienen una distribución de tamaño log normal, con un tamaño de partícula mediano (Dv50) por debajo de 10 pm, preferentemente por debajo de 5 pm, y una desviación estándar de la media inferior o igual a±0.5pm. La distribución del tamaño de partícula de los polvos secados por pulverización se determinó mediante dispersión de luz láser (SprayTec, Malvern, Reino Unido). Se dispersaron aproximadamente 10 mg del polvo en 20 ml de solución de Span 80 al 0.1 % (p/v) en ciclohexano y se sonicó durante 5 min. Entre las formulaciones #2 y #8, reportadas en la Tabla 1, los valores de Dv50 y la desviación estándar fueron 2.66 ± 0.03 y 2.57 ± 0.06, respectivamente.

La caracterización morfológica de las micropartículas pulverizadas se estudió mediante microscopía electrónica de barrido (SEM, SUPRA 40, Carl Zeiss NTS GmbH, Oberkochen, DE). En detalle, la base de cisteamina (Figura 1 (a)) muestra partículas similares a hojuelas, mientras que las micropartículas secadas por pulverización de hialuronato de cisteamina (b) muestran estructuras redondeadas con una superficie encogida. Esta estructura revela que las partículas de sal están vacías proporcionando una importante ventaja para la respirabilidad, debido al bajo valor de densidad aparente del polvo formado por partículas vacías. La densidad aparente de los polvos se determinó de acuerdo con Ph. EUR. última edición. Los valores de densidad aparente obtenidos fueron 0.24 ± 0.02 g/cm3 para polvo # 2 y 0.22 ± 0.01 g/cm3 para polvo #8. Además, las condiciones de secado por pulverización proporcionan un polvo de micropartículas que es física y químicamente estable. Como se discutió anteriormente, la base libre de cisteamina (pKa 9.42) es una molécula bastante inestable no solo en solución sino también como polvo en condiciones ambientales. El ácido hialurónico, como contraión salino, estabiliza la amina tiolato. El polvo de micropartículas secado por pulverización resultante para inhalación, debido a la incrustación de cisteamina en la estructura polimérica del ácido hialurónico, es más resistente a las condiciones ambientales de almacenamiento que otras sales de cisteamina.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a micropartículas que comprenden hialuronato de cisteamina y opcionalmente un aditivo farmacéuticamente aceptable. En esta medida, la etapa d. puede comprender además añadir a la solución de ácido hialurónico aditivo(s) útil(es) para mejorar la conformación de las partículas o aumentar la estabilidad de las partículas. Los aditivos farmacéuticamente aceptables, por ejemplo, pueden seleccionarse del grupo que consiste en aminoácidos tales como leucina, azúcares como trehalosa o ácidos orgánicos como ácido ascórbico o ácido acético.

En otro aspecto más, la presente invención se refiere a micropartículas recubiertas de hialuronato de cisteamina. En este sentido, la etapa e. puede prever la pulverización concurrente de dos soluciones separadas, una del ingrediente activo internamente (orificio interior) y otra del aditivo(s) externamente (orificio exterior) con respecto a la boquilla. En detalle, el orificio interno se alimenta con la solución de base de cisteamina/ácido hialurónico, mientras que el orificio externo se alimenta con una solución que comprende el(los) aditivo(s). A continuación, las dos soluciones se pulverizan simultáneamente, pero por separado a través de una boquilla, preferentemente una boquilla coaxial, que tiene un diámetro que oscila entre 0.5 y 0.9 mm, preferentemente igual a 0.7 mm, lo que permite obtener micropartículas recubiertas secadas por pulverización con características uniformes.

En una realización preferida, el aditivo seleccionado es L-leucina. La leucina es conocida como lubricante adecuado para la preparación de partículas inhalables. De acuerdo con la presente invención, sin embargo, la leucina, al depositarse externamente, promueve una acción protectora sobre el hialuronato de cisteamina aumentando así la estabilidad física/química de las micropartículas de hialuronato de cisteamina. De hecho, los inventores han descubierto sorprendentemente que la leucina tiene la valiosa propiedad de contrarrestar tanto la adhesividad del ácido hialurónico como la higroscopicidad de la cisteamina.

Las micropartículas de acuerdo con una realización preferida de la invención comprenden:

10 a 30 % p/p de cisteamina,

50 a 80 % p/p de ácido hialurónico, y

6 a 20 % p/p de leucina.

El proceso de acuerdo con la presente invención permite obtener un polvo cuyas partículas tienen tamaño, densidad y forma adecuados para la formación de un aerosol estable con un flujo de aire lento. El aerosol obtenido facilita el transporte de partículas de fármaco a los pulmones por inhalación para llegar, de forma predecible y reproducible, a la porción bronquial y alveolar de las vías respiratorias.

De acuerdo con cualquier aspecto de la presente invención, la fracción respirable (FPF) del polvo de micropartículas obtenido puede alcanzar sorprendentemente valores superiores al 60 %. Esto es particularmente evidente en los polvos a los que se añade el aditivo leucina. Pueden obtenerse resultados óptimos cuando se emplea la boquilla coaxial para pulverizar la solución de leucina que tiene un porcentaje de leucina superior al 10 % p/v. Las soluciones con una menor concentración de leucina, en cambio, son más eficaces con la boquilla clásica.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende micropartículas de hialuronato de cisteamina de acuerdo con la presente invención. En otro aspecto más, la presente invención se refiere al uso de micropartículas de hialuronato de cisteamina o composiciones de las mismas en un inhalador de polvo seco.

Una cuestión importante abordada y resuelta por la presente invención es la provisión de un nuevo derivado salino estable de cisteamina. Ventajosamente, el proceso de la presente invención permite obtener una nueva sal de cisteamina, que es el hialuronato de cisteamina. Por lo tanto, otro objeto de la presente invención es la sal de hialuronato de cisteamina.

La formación de la nueva sal de hialuronato de cisteamina a través del proceso de la presente invención se demostró mediante espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FT-IR).

Las mediciones espectrales FT-IR se tomaron a temperatura ambiente usando Jasco FT/IR -460 Plus Jasco en modo de transmitancia en el rango de número de onda de 4000 - 650 nm1. La muestra analizada se preparó dispersando el polvo con KBr en proporción 1:9 (p/p) en un mortero y luego compactando la mezcla con una prensa hidráulica. El espectro FT-IR de las micropartículas pulverizadas de ácido hialurónico (Figura 2 (c)) difiere del polvo de hialuronato de sodio (b) por la presencia de una banda de horquilla, compuesta por tres picos, atribuida a la vibración de estiramiento de la C =O pico del grupo carboxílico (1734 cirr1), vibración de estiramiento del pico C=O del grupo amida secundario (1641 cirr1) y deformación NH (II amida) (1561 cirr1). Además, una variación en términos de intensidades y desplazamientos de los picos a 1417, 1378 y 1320 cm-1, con respecto al hialuronato de sodio. Finalmente, se evidencia una diferencia en la banda a 1043 cirr1, donde el hombro a 1077 cirr1 se convierte en pico.

Con respecto al espectro FT-IR del polvo secado por pulverización de hialuronato de cisteamina (Figura 3), la banda a -1645 cirr1 corresponde tanto al estiramiento del grupo -NH2 de la cisteamina y el estiramiento de C=O del grupo carboxílico del ácido hialurónico. En comparación con los espectros FT-IR de la base libre de cisteamina y el ácido hialurónico, es evidente una diferencia que indica una interacción de estos grupos funcionales en el polvo secado por pulverización de hialuronato de cisteamina. Además, a partir del análisis del espectro FT-IR del polvo pulverizado con sal de hialuronato de cisteamina, se observó una reducción de la intensidad del pico a 1370 cirr1 (vibración de estiramiento del grupo metilo del hialuronato), convirtiéndose en el hombro de la banda a 1410 cirr1, es observado. La intensidad del pico a 1077 cm -1, correspondiente a la vibración de estiramiento del C-O del grupo carboxílico, se reduce como lo demuestra su transformación en un acotamiento (como en el espectro del hialuronato de sodio). Esto apoya aún más la interacción entre la base de cisteamina y el ácido hialurónico al nivel del grupo carboxílico del ácido hialurónico y el grupo amino de la cisteamina.

La formación de la nueva sal de hialuronato de cisteamina fue investigada más afondo por Análisis 13C-RMN en estado sólido. Los espectros de base libre de cisteamina, hialuronato de sodio, polvo secado por pulverización de ácido hialurónico y polvo secado por pulverización de hialuronato de cisteamina se recolectaron con un espectrómetro JNM-ECZR 400 RMN (Jeol, Peabody, EE. UU.) en modo sólido. Al comparar el espectro del hialuronato de cisteamina con los demás, la formación de sal se evidencia claramente por la presencia de picos de ambos contraiones (Figura 4), con un pequeño cambio de estos picos debido a la influencia de los diferentes vecinos en comparación con los contraiones solos (ácido hialurónico y cisteamina). Además, se observan diferencias significativas en los espectros de hialuronato de sodio y ácido hialurónico. En particular, en el espectro del ácido hialurónico aparece un hombro en el pico a aproximadamente 175 ppm y desaparece el pico a aproximadamente 69 ppm, que está presente en el espectro del hialuronato de sodio.

El hialuronato de cisteamina es estable en condiciones ambientales, no es propenso a la degradación oxidativa, no es higroscópico ni delicuescente.

De hecho, después de un mes a 25 °C/60 % HR se evaluaron, la estabilidad química por análisis HPLC y la estabilidad física por prueba de respirabilidad in vitro. No se observó ninguna variación, con respecto al polvo secado por pulverización de hialuronato de cisteamina en el tiempo 0, en términos de contenido de impurezas de cisteamina y fracción de partículas finas.

Además, se descubrió que el hialuronato de sodio limita los múltiples mecanismos de eliminación pulmonar, lo que permite obtener un efecto terapéutico más eficaz y prolongado en los pulmones de un fármaco transportado (ver Ibrahim M. El-Sherbiny et al. “ Inhaled nano- and microparticles for drug delivery”, Glob Cardiol Sci Pract (2015), 2, 1­ 14). Por lo tanto, el efecto terapéutico de la sal de hialuronato de cisteamina debe asignarse tanto a la cisteamina como a las fracciones hialurónicos.

Por tanto, los inventores han encontrado sorprendentemente una nueva sal de cisteamina que supera los inconvenientes conocidos en la técnica no sólo por las ventajosas características físico-químicas, sino también por el efecto terapéutico más eficaz y prolongado sobre el epitelio pulmonar.

La presente invención proporciona además hialuronato de cisteamina para su uso como medicamento, en particular en el tratamiento de enfermedades pulmonares, más en particular en el tratamiento de estados de infección por fibrosis quística.

En conclusión, el proceso de fabricación de la presente invención permite obtener un derivado de sal estable de cisteamina, es decir, hialuronato de cisteamina, ya en forma de micropartículas fácilmente inhalables.

Descripción de las realizaciones preferidas

Las realizaciones aquí descritas tienen un propósito ilustrativo únicamente y no pretenden limitar el alcance de la presente invención. Además, las modificaciones y alteraciones de las siguientes realizaciones, evidentes para un experto en la materia, están destinadas a ser abarcadas por las reivindicaciones adjuntas.

Caracterización de micropartículas pulverizadas de hialuronato de cisteamina

Partiendo de hialuronato de sodio 0.35 MDa (# 2-No. 6) o 0.9 MDa (# 1), se han preparado polvos secados por pulverización de hialuronato de cisteamina, con o sin aditivo(s), de acuerdo con la presente invención (Tabla 1). El uso de hialuronato de sodio con diferentes pesos moleculares no afecta negativamente a las propiedades del producto final, en términos de ensayo de cisteamina, densidad aparente y distribución del tamaño de partícula del polvo pulverizado.

Tabla 1. Composiciones de polvos de cisteamina secados por pulverización.

La cantidad de agua residual se evaluó mediante análisis termogravimétrico (TGA) en el rango de temperatura de 25 °C a 150 °C.

El contenido de cisteamina en los polvos pulverizados se determinó mediante análisis HPLC, en modo gradiente. En detalle, HPLC estaba equipado con cromatógrafo Shimadzu LC-10AT, provisto de bombas LC-10AS y espectrómetro SPD-10A UV-VIS. Como fase estacionaria se utilizó la columna C18, mientras que la fase móvil estuvo compuesta por el solvente A (11.52 g de dodecilsulfato de sodio disueltos en 380 ml de agua grado Milli-Q/300 ml de acetonitrilo/320 ml de metanol y 1.4 ml de H3PO485 % v/v) y disolvente B (acetonitrilo), mezclado con método de gradiente a un caudal de 1.4 ml/min. La longitud de onda de detección se fijó en 210 nm.

El valor de la respirabilidad del polvo para la aplicación como polvos inhalables se caracterizó en términos de determinación del diámetro aerodinámico.

La evaluación aerodinámica in vitro de los polvos secados por pulverización obtenidos de acuerdo con la presente invención se llevó a cabo usando el Fast Screening Impactor (FSI) (Copley Scientific, Reino Unido). El FSI clasifica el polvo descargado del inhalador en dos fracciones de partículas aerodinámicas, a saber, una fracción gruesa y una fracción fina (diámetro aerodinámico superior e inferior a 5 pm, respectivamente). El colector de fracciones gruesas (CFC) está equipado con el inserto que permite un tamaño de corte específico a 60 l/min: todas las partículas por encima de 5 pm se recogen, mientras que las partículas por debajo de ese tamaño pasan. Las partículas no capturadas en el CFC constituyen la fracción respirable del polvo aerosolizado y siguen la corriente de aire. Todos son capturados por el colector de fracciones finas posterior (FFC), por ejemplo, un filtro (filtro de vidrio tipo A/E, 76 mm (Pall 183 Corporation, EE. UU.)).

Para medir la respirabilidad, se introdujo manualmente una cantidad exactamente pesada de polvo secado por pulverización (alrededor de 20 mg) en una cápsula dura de HPMC de tamaño 3. La cápsula se insertó en la cámara de soporte del dispositivo de polvo seco (RS01®, Plastiape Spa, Osnago LC, Italia) y perforó. El dispositivo se conectó al FSI y se activó mediante una corriente de aire durante 4 segundos a 60 l/min (correspondiente a una caída de presión de 4 kPa para este inhalador). Por lo tanto, el porcentaje de cisteamina depositada en el filtro FFC frente a la cantidad cargada en la cápsula, también definida como fracción de partículas finas (FPF), se cuantificó mediante análisis HPLC. Cada polvo se ensayó por duplicado.

La caracterización morfológica de las micropartículas pulverizadas de hialuronato de cisteamina se realizó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). Las micropartículas secadas por pulverización muestran estructuras redondeadas y una pequeña superficie encogida. En particular, cuando se pulverizó la solución de L-leucina desde el orificio exterior de la boquilla coaxial, se obtuvieron micropartículas esponjosas (Figura 5 b-d). Esta forma de partícula puede reducir el contacto entre las partículas haciendo que su desempeño en términos de aerosolización sea más eficiente.

Ejemplos

Capacidad de la solución de ácido hialurónico para reaccionar con una base

Se titularon 25 ml de la solución de ácido hialurónico que contenía 63.25 mg de NaHA 0.35 MDa utilizando como indicador azul de bromotimol. El titulador (solución de NaOH 0.01 N) se añadió lentamente hasta que el indicador cambió de color de amarillo a azul (pH alrededor de 7.0). La neutralización de la solución de HA requirió 12.13 ml de NaOH 0.01 N (es decir, 0.1213 meq); así, 63.25 mg de NaHA 0.35 MDa contienen en promedio 0.1213 miliequivalentes de HA. Por lo tanto, la cantidad de base de cisteamina (PM 77.15) que puede reaccionar con el ácido hialurónico obtenido a partir de 63.25 mg de hialuronato de sodio, se calculó de la siguiente manera: 0.1213 x 77.15 = 9.358 mg.

La relación en peso de base de cisteamina:ácido hialurónico (como hialuronato de sodio PM 0.35 MDa) en la solución fue de aproximadamente 1:7 p/p.

Las soluciones para el secado por pulverización se prepararon de acuerdo con este cálculo estimado.

Preparación de micropartículas secadas por pulverización de hialuronato de cisteamina

Ejemplo 1

Se introdujeron 500 mg de hialuronato de sodio (PM 0.9 MDa) en un matraz que contenía 170 ml de agua depurada a 50 °C bajo agitación magnética. Luego, considerando que la capacidad de la resina Dowex Monosphere 650C (H) es de 2 meq/ml (densidad 1.22 g/ml), se agregaron 500 mg de resina a la solución de hialuronato y se dejó en contacto a temperatura ambiente con agitación magnética durante aproximadamente dos horas hasta que el valor del pH se estabilizó (pH 3.03). La solución obtenida que contenía ácido hialurónico se filtró utilizando un embudo Buchner y se recogió en un matraz volumétrico de 200 ml. La resina que quedó en el filtro se lavó con 10 ml de agua depurada para extraer el ácido hialurónico residual en la resina y el embudo. Después de eso, se disolvieron 74 mg de base de cisteamina en el matraz HA bajo mezcla para proporcionar una solución salina de cisteamina/ácido hialurónico, y se llevó el matraz volumétrico al volumen con agua depurada.

La relación en peso de base de cisteamina:ácido hialurónico (como hialuronato de sodio PM 0.35 MDa) en la solución fue de aproximadamente 1:7 p/p.

Las soluciones obtenidas como se describió anteriormente se sometieron luego a secado por pulverización. Las condiciones de funcionamiento del pulverizador (Buchi mini B-290) se establecieron de la siguiente manera:

El rendimiento del proceso fue del 62.5 %. El contenido de fármaco en las micropartículas secadas por pulverización se determinó mediante análisis HPLC. El polvo obtenido tenía un contenido en cisteamina de 13.4 ± 1.5 %. El agua residual del polvo se realizó por análisis termogravimétrico (TGA) en el rango de temperatura de 25 a 150 °C. El polvo tenía un contenido de agua de 7.35 %.

Ejemplos #3 - #4 - 5#

Se prepararon micropartículas secadas por pulverización de hialuronato de cisteamina que comprenden un aditivo de acuerdo con el Ejemplo #1 con la única diferencia de que el aditivo se agrega adicionalmente a la solución de ácido hialurónico, obtenida como se describió anteriormente, antes de la adición de la base de cisteamina.

Ejemplo #6

Se fabricaron micropartículas secadas por pulverización de hialuronato de cisteamina que comprendían el aditivo leucina secando por pulverización la solución salina de cisteamina/ácido hialurónico preparada modificando el método informado para el Ejemplo #5. En detalle, se introdujo hialuronato de sodio en un matraz que contenía 80 ml de agua depurada a 50 °C bajo agitación magnética. Luego, la resina se agregó a la solución de hialuronato y se dejó en contacto a temperatura ambiente con agitación magnética durante unas dos horas hasta que el valor de pH se estabilizó. La solución obtenida que contenía ácido hialurónico se filtró utilizando un embudo Buchner y se recogió en un matraz volumétrico de 100 ml. La resina que quedó en el filtro se lavó con 10 ml de agua depurada para extraer el ácido hialurónico residual en la resina y el embudo. Después de eso, la base de cisteamina se disolvió en el matraz HA, bajo mezcla para proporcionar una solución salina de cisteamina/ácido hialurónico, y el matraz volumétrico se llevó al volumen con agua depurada.

La solución de aditivo se preparó disolviendo leucina en un matraz aforado de 100 ml con agua depurada.

La solución de aditivo se añadió a la solución de cisteamina/ácido hialurónico durante el proceso de secado por pulverización utilizando una boquilla coaxial en la que las dos soluciones de fármaco y aditivo se mantuvieron separadas y se rociaron de tal manera que el flujo de solución que sale de la boquilla es formado por una corriente interna de solución salina de cisteamina/ácido hialurónico (concentración 0.46 % p/v) y una corriente externa de solución de leucina (concentración 0.04 % p/v).

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para la preparación de micropartículas de hialuronato de cisteamina que comprende las siguientes etapas:

a. Disolución de hialuronato de sodio.

b. Adición de una resina de intercambio iónico.

c. Filtrado de la solución obtenida.

d. Adición de base de cisteamina.

e. Secado por pulverización de la solución obtenida.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la solución obtenida en la etapa d. tiene una relación en peso base de cisteamina:ácido hialurónico que oscila entre 1:3 y 1:10, preferiblemente entre 1:5 y 1:8, más preferiblemente igual a 1:7.

3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa d. comprende además la adición de un aditivo farmacéuticamente aceptable.

4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa e. proporciona la pulverización simultánea de una solución que comprende hialuronato de cisteamina en el interior (orificio interior) y una solución que comprende un aditivo en el exterior (orificio exterior) con respecto a la boquilla.

5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en el que dicho aditivo se selecciona del grupo que consiste en leucina, trehalosa, ácido ascórbico y ácido acético.

6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicho aditivo es leucina.

7. Micropartículas que comprenden sal de hialuronato de cisteamina.

8. Micropartículas de acuerdo con la reivindicación 7, que tienen un tamaño medio de partícula inferior a 5 pm.

9. Micropartículas de acuerdo con la reivindicación 7, que tienen un FPF superior al 60 %.

10. Una composición farmacéutica que comprende micropartículas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9.

11. Uso de micropartículas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9 en un inhalador de polvo.

12. Una sal de cisteamina, en la que dicha sal es hialuronato de cisteamina.

13. Hialuronato de cisteamina para uso como medicamento.

14. Hialuronato de cisteamina para uso en el tratamiento de enfermedades pulmonares.

15. Hialuronato de cisteamina para su uso en el tratamiento de la cistinosis.