FR3117337A1 - Composition pharmaceutique contenant du propofol, une cyclodextrine ou un dérivé de cyclodextrine et un sel pharmaceuticalement acceptable - Google Patents

Composition pharmaceutique contenant du propofol, une cyclodextrine ou un dérivé de cyclodextrine et un sel pharmaceuticalement acceptable Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne une composition pharmaceutique comportant du propofol et au moins une cyclodextrine et/ou un dérivé de cyclodextrine. De manière caractéristique, selon l’invention, elle comprend en outre, au moins un sel pharmaceuticalement acceptable, à l’exception des sels pharmaceuticalement acceptables basiques et/ou acides.

Description

Composition pharmaceutique contenant du propofol, une cyclodextrine ou un dérivé de cyclodextrine et un sel pharmaceuticalement acceptable
Le propofol est un composé fortement liposoluble. Il est donc aujourd’hui, essentiellement administré sous forme d’émulsion de type lipophile dans hydrophile (huile dans l’eau). Les émulsions commercialisées sont toujours formées à l’aide d’huile de soja, de phospholipides extraits de l’œuf et de glycérol. Cette émulsion est stérilisée par stérilisation terminale, et non par filtration terminale, les globules ayant une taille moyenne inadaptée pour pouvoir passer à travers le filtre. La stérilisation nécessitant d’être réalisée sur un mode rotatif, la préparation de l’émulsion ne peut donc être réalisée qu’industriellement.
L’injection de propofol reste douloureuse du fait du propofol libre au sein de l’émulsion.
Le document CA 2 474 710 A concerne une composition pharmaceutique contenant un complexe de propofol et d’une cyclodextrine hydrosoluble, la 2 hydroxy-propyl-beta-cyclodextrine. Cette composition se trouve sous forme lyophilisée. Le ratio molaire propofol : cyclodextrine est 1 : >1 en particulier 1 : 1,5 à 1 : 2. Le degré de substitution de la 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine est de préférence entre 2,5 et 9,0 et plus préférentiellement entre 4,6 et 5,1 de groupes 2-hydroxypropyl par molécule de beta-cyclodextrine. Si l’on rapporte cette valeur au nombre d’unité de glucopyranose dans la beta-cyclodextrine, on obtient (la beta-cyclodextrine contient 7 unités de glucopyranose) un degré de substitution de 0,35 à 1,28, de préférence de 0,66 à 0,73. Dans les exemples expérimentaux du document précité, le degré moyen de substitution utilisé est égal à 4,6 soit 0,657 si l’on se rapporte au nombre d’unités de glucopyranose.
Le document US 7 034 013 B2 concerne une composition pharmaceutique liquide qui comprend du propofol, un sulfo alkyl éther de cyclodextrine et un excipient liquide. L’éther de cyclodextrine présente un pouvoir hémolytique moins important que les hydroxypropyl-β-cyclodextrines. Il décrit de manière plus générale des compositions liquides et transparentes de propofol et d’un alkyl éther de cyclodextrine nommé Captisol®. Le ratio molaire sulfo éthyl éther : propofol va de 1 :1 à 5 :1 ce qui indique qu’une molécule de propofol est complexée par une ou plusieurs molécules de l’alkyl éther soufré de cyclodextrine.
Le document US 7 138 387 B2 décrit une composition pharmaceutique de propofol et de 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine dont le ratio massique propofol : HPBCD (hydropropyl-β-cylodextrine) est de 1 :30 à 1 :60 ce qui correspond à un ratio molaire de 1 :3 à 1 :7. Cette composition peut être stérilisée par autoclave. Le degré de substitution de la HPBCD n’est pas indiqué. Cette composition contient une forte dose de 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine, laquelle est néphrotoxique tout comme le sel de sodium de sulfobutyl-ether de beta-cyclodextrine en cas d’administration prolongée.
La publication intitulée « Evaluation of new propofol aqueous solutions for intravenous anesthesia », de Trapani, A. et al. et publiée dans Int. J. Pharm. 278, 91–98 en 2004 décrit des compositions contenant de la 2-hydropropyl-β-cyclodextrine dont le degré de substitution est égal à 5,88 (ce qui correspond à un taux de substitution moyen par unité de glucopyranose égal à 0,84), de l’eau et du propofol.
La publication de Wallentine, C. B., Shimode, N., Egan, T. D. & Pace, N. L. intitulée “Propofol in a modified cyclodextrin formulation : First human study of dose-response with emphasis on injection pain” et publiée dans la revue Anesth. Analg. 113, 738–741 en 2011 décrit une composition de propofol et de sulfo-butyle éther-beta-cyclodextrine (Captisol®) dans de l’eau, sans informations sur la formulation, le procédé de fabrication, la quantité de dérivé de cyclodextrine, le pH ou l’osmolalité. Cette publication conclut que l’injection de cette solution n’est pas moins douloureuse que celle du propofol en émulsion. Ces résultats sont basés sur un faible échantillon de patients.
La publication de Trapani, G. et al. intitulée “Inclusion complexation of propofol with 2-hydroxypropyl-β- cyclodextrin Physicochemical, nuclear magnetic resonance spectroscopic studies, and anesthetic properties in rat” et publiée dans la revue J. Pharm. Sci. 87, 514–518 en 1998 décrit une solution de propofol complexé par la 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine dont le taux de substitution moyen est de 1,0 ce qui correspond à un degré ou taux de substitution moyen par unité de glucopyranose dans la molécule d’hydroxypropyl-beta-cyclodextrine égal à 0,14. Cette publication indique que la molécule de propofol est logée dans la cavité formée par la 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine, le groupe OH du propofol dépassant de cette cavité.
La publication de Bielen, S. J., Lysko, G. S. & Gough, W. B. intitulée “The effect of a cyclodextrin vehicle on the cardiovascular profile of propofol in rats” et publiée dans la revue Anesth. Analg. 82, 920–924 en1996 décrit des compositions contenant du propofol et de la 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine et probablement de l’eau. Le degré de substitution de la 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine n’est pas indiqué.
Le document US 9 006 216 B2 indique qu’il est possible de solubiliser la base conjuguée du propofol, c’est-à-dire la forme ionique du propofol qui apparaît lorsque le radical hydroxyle perd un proton. Pour obtenir cette base, le propofol doit être à un pH basique, en particulier supérieur à 8 et de préférence de l’ordre de 8 à 11. On est alors en présence de deux équilibres chimiques : l’équilibre acide base de propofol et l’équilibre de la réaction de complexation de la base du propofol. En conséquence, selon ce document, plus la solution est basique, plus la concentration de la base conjuguée du propofol est élevée et plus il est possible de solubiliser cette dernière avec de la 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine. Selon ce document, la complexation (solubilisation) du propofol prend de 2 à 10 heures. On solubilise d’abord la 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine dans une solution de soude puis on ajoute le propofol. La composition finale a un pH de 9-10 et n’est pas transparente puisqu’elle doit être filtrée au moyen d’un filtre ayant une taille de pores de 0,45µm. 1g de propofol a été mélangé avec 14,68g de 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrine mais du fait de la présence de matières insolubles retirées par filtration, il est difficile de déterminer quelle mase de propofol a réellement été complexée et donc solubilisée. Par ailleurs, cette solution ne peut pas être stérilisée par filtration car les pores du filtre stérilisant sont rapidement bouchés par les matières en suspension. Par ailleurs, le problème de l’indétermination de la quantité de propofol solubilisée et du pH basique rend la composition inutilisable en médecine et notamment pour une administration par voie parentérale.
Un but de la présente invention est de proposer une nouvelle composition contenant du propofol et une cyclodextrine et/ou un dérivé de cyclodextrine.
Un autre but de la présente invention est de proposer une composition qui permet de complexer une quantité de propofol donnée avec une quantité optimisée de cyclodextrine(s) et/ou de dérivé(s) de cyclodextrine.
Un autre but de la présente invention est de proposer une composition de propofol qui puisse être administrée par voie parentérale et plus particulièrement par voie intravasculaire, c’est-à-dire injectée dans le système sanguin d’un patient.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d’une composition injectable de propofol qui est simple et rapide à mettre en œuvre.
Un autre but de la présente invention est de proposer une composition injectable de propofol qui peut être stérilisée par filtration sur une membrane adaptée.
Un autre but de la présente invention est de proposer une composition injectable dont l’administration par voie parentérale soit potentiellement moins douloureuse.
Un autre but de la présente invention est de proposer une composition injectable qui soit iso osmolaire et/ou présente un pH adapté à une utilisation par voie intravasculaire.
Un autre but de la présente invention est de proposer une composition qui soit stable dans le temps.
La présente invention concerne une composition pharmaceutique comportant du propofol et au moins une cyclodextrine et/ou un dérivé de cyclodextrine. De manière caractéristique, selon l’invention, elle comprend en outre, au moins un sel pharmaceuticalement acceptable, à l’exception des sels pharmaceuticalement acceptables basiques et/ou acides.
En effet, c’est le mérite des Inventeurs que d’avoir constaté qu’il était possible d’optimiser la quantité de cyclodextrine/dérivé de cyclodextrine pour solubiliser une même quantité donnée de propofol en ajoutant un sel, en particulier, un sel pharmaceuticalement acceptable tout en conservant un pH et une osmolalité permettant l’administration par voie intravasculaire de la composition de l’invention, lorsque cette dernière est sous forme d’une solution. Sans que les inventeurs ne soient liés par l’explication suivante, il semble que la présence d’ions dans la solution modifie la constante diélectrique de la solution ; la modification de cette constante diélectrique modifie l’équilibre entre la quantité de propofol complexé, la quantité de cyclodextrine ou dérivé de cyclodextrine solvatée et la quantité de propofol non complexé. On parvient ainsi à maintenir la quantité de cyclodextrine et/ou de dérivé de cyclodextrine non complexée mais solvatée présente dans la solution. En diminuant la quantité de cyclodextrine et/ou de dérivé de cyclodextrine, on diminue ainsi le risque de néphrotoxicité de la composition de l’invention ; la néphrotoxicité est due à la cyclodextrine ou au dérivé de cyclodextrine lui-même et aux impuretés que ce dernier contient. Parmi ces impuretés, on compte la beta cyclodextrine qui sert à la synthèse du dérivé.
L’utilisation des sels tels que précités permet de ne pas modifier le pH de la solution de propofol et de cyclodextrine ou de dérivé de cyclodextrine qui sert à la préparation de la composition de l’invention.
De plus, l’utilisation des sels tels que précités permet de modifier l’osmolalité de la solution de propofol et de cyclodextrine ou de dérivé de cyclodextrine qui sert à la préparation de la composition de l’invention permettant ainsi une injection intraveineuse.
Selon un mode de réalisation, la composition de l’invention ne comprend qu’un seul type de sel pharmaceuticalement acceptable.
Par ailleurs, il s’avère que la composition de l’invention peut être conservée à une température de 2°C à 8°C pendant au moins 6 semaines sans qu’il ne soit observé de dé-complexification du propofol.
La composition de l’invention peut se présenter sous la forme d’une poudre, obtenue par lyophilisation, par exemple, sous la forme d’un gel, de préférence ayant une viscosité permettant son injection ou sous la forme d’une solution ou d’une suspension.
La publication intitulée « Solubility of cyclodextrins and drug/cyclodextrine complexes » de Saokham, publiée en 2018 dans la revue Molecules dresse l’état des lieux des excipients utilisés pour augmenter la solubilité d’un composé pharmaceutiquement actif donné par complexation avec une cyclodextrine. Ainsi, divers excipients couramment utilisés dans les formulations pharmaceutiques, comme les acides organiques ou les bases, les sels organiques (contre-ions), les co-solvants, les ions métalliques et les polymères solubles dans l’eau, peuvent accroître l’efficacité de la complexation des cyclodextrines par stabilisation et solubilisation des molécules actives ou molécules d’intérêt /cyclodextrines. Cette publication indique également que dans la solution, il y a toujours un équilibre entre la molécule active en solution, la cyclodextrine seule dissoute dans la solution et le complexe cyclodextrine/molécule active dissout dans la solution. Elle indique également que les complexes de cyclodextrine ont tendance à s’agréger, formant des particules susceptibles de précipiter ou d’interférer sur sa filtration, en particulier la filtration stérilisante de la solution.
Or, de manière surprenante, la composition de l’invention, lorsqu’elle comporte un solvant peut être stérilisée par filtration sans obturation des pores de la membrane filtrante. C’est en particulier le cas lorsque le solvant est en présence d’un sel minéral tel que, par exemple le chlorure de sodium, le chlorure de magnésium, le sulfate de magnésium, le sulfate de sodium. Les Inventeurs n’ont pas constaté la formation de complexes insolubles lors de l’utilisation de tels sels.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition de l’invention est constituée de propofol, d’au moins une cyclodextrine et/ou un dérivé de cyclodextrine et d’un sel pharmaceuticalement acceptable à l’exception des sels pharmaceuticalement acceptables basiques et/ou acides.
Avantageusement, quelque que soit le mode de réalisation, la composition contient majoritairement un dérivé de cyclodextrine, la cyclodextrine étant présent à l’état d’impureté (moins de 0,5% en masse). Les dérivés de cyclodextrine sont moins néphrotoxiques que les cyclodextrines elles-mêmes.
Le sel ou les sels peuvent être choisis parmi :
- les sels de sodium, à l’exception des sels de sodium acides ou basiques, en particulier parmi le chlorure de sodium et le sulfate de sodium ;
- les sels de magnésium, à l’exception des sels de magnésium acides ou basiques, en particulier, le chlorure de magnésium et le sulfate de magnésium ;
- les sels de calcium, à l’exception des sels de calcium acides ou basiques, en particulier, le chlorure de calcium et le sulfate de calcium;
De préférence, quel que soit le mode de réalisation, le sel est un sel minéral.
Le chlorure de sodium est à privilégier car dans de l’eau il permet d’obtenir du sérum physiologique.
Selon un mode de réalisation particulier combinable avec chacun des autres modes de réalisation, la composition de l’invention contient en outre un solvant pharmaceuticalement acceptable, plus particulièrement un solvant polaire choisi parmi les alcools, l’eau, les acides carboxyliques, les amides et les mélanges d’au moins deux de ces solvants.
Avantageusement, quel que soit le mode de réalisation, la composition de l’invention, lorsqu’elle comporte un solvant présente une viscosité adaptée pour une administration par voie parentérale, en particulier par voie intraveineuse, et/ou une viscosité permettant sa stérilisation par filtration.
Avantageusement, la composition de l’invention est constituée du solvant précité, avantageusement de l’eau, d’un dérivé de cyclodextrine et d’un sel tel que précité.
Avantageusement, quel que soit le mode de réalisation, le dérivé de cyclodextrine est un dérivé hydrosoluble de cyclodextrine, plus préférentiellement de β-cyclodextrine choisi parmi les 2-hydroxyalkyl-β-cyclodextrine et plus préférentiellement la 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine et parmi les dérivés alkyl éthers soufrés de cyclodextrine et en particulier les dérivés alkyl éthers soufrés de β-cyclodextrine.
Selon un mode de réalisation particulier de la forme injectable de la composition de l’invention, elle se présente sous la forme d’une solution et de préférence sous la forme d’une solution limpide. Il peut s’agir en particulier et de préférence d’une solution aqueuse et avantageusement d’une solution ne contenant que de l’eau en tant que solvant.
Avantageusement, la composition de l’invention est une solution aqueuse de propofol, de 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine et de chlorure de sodium et/ou de sulfate de magnésium et/ou de chlorure de magnésium et/ou de sulfate de sodium.
Quel que soit le mode de réalisation, la cyclodextrine peut être choisie avantageusement parmi les β-cyclodextrines et ledit dérivé de cyclodextrine est choisi avantageusement parmi les dérivés de la β-cyclodextrine en particulier parmi le groupe formé des 2-hydroxyalkyl-béta-cyclodextrine, plus particulièrement la 2-hydroxypropyl-béta-cyclodextrine et des alkyl éthers soufrés de cyclodextrine de formule (II) suivante :
[Formule 1]
(II) dans laquelle : n est un entier égal à 4, 5 ou 6 et les radicaux R1à R9sont choisis indépendamment les uns des autres parmi un atome d’oxygène et un groupe -O-(C2-C6alkylène)-SO3 -et à la condition que au moins R1ou R2est un groupe -O-(C2-C6alkylène)-SO3 -, de préférence un groupe de formule -O-(CH2)mSO3dans laquelle m est en entier supérieur ou égal à 2 inférieur ou égal à 6, de préférence supérieur ou égal à 2 et inférieur ou égal à 4 et les groupements S1à S9sont choisis indépendamment les uns des autres parmi les sels pharmaceutiquement acceptables.
Avantageusement, la composition injectable a une viscosité permettant sa stérilisation par filtration et contient un taux maîtrisé de particules formées par agrégation de complexes propofol/cyclodextrine et/ou propofol/dérivé de cyclodextrine dont la taille excède 0,20 µm. Elle peut donc être stérilisée par filtration. En effet, d’après la publication de Saokham précitée, les complexes ont tendance à former des particules lesquelles peuvent rendre la solution non stérilisable par filtration. C’est donc le mérite de la composition de l’invention que de pouvoir être facilement stérilisée par filtration lorsqu’elle se présente sous sa forme injectable et notamment liquide. Elle peut ainsi facilement être stérilisée en milieu hospitalier, sans installation compliquée.
Avantageusement, quel que soit le mode de réalisation, le dérivé de cyclodextrine est la 2-hydroxypropyl- β-cyclodextrine et elle présente, de manière avantageuse un taux de substitution moyen d’un motif de glucopyranose égal ou supérieur à 0,50 et égal ou inférieur à 0,71 et en particulier égal à 0,69. Un tel dérivé s’est avéré être un bon complexant du propofol, en particulier dans l’eau.
Avantageusement, selon un mode de réalisation combinable avec l’un quelconque des modes de réalisation précités, la 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine a une masse molaire égale ou supérieure à 1179 g et égale ou inférieure à 1676 g et en particulier égale à 1415,62g. Combiné avec le taux de substitution moyen précité, on obtient une 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine qui solubilise bien le propofol.
Avantageusement afin de réduire la néphrotoxicité de la composition de l’invention, elle contient uniquement un dérivé de cyclodextrine lequel contient moins de 0,5% en masse de beta-cyclodextrine. En particulier, le dérivé de cyclodextrine contient en masse moins de 0,5% de beta-cyclodextrine. Ce dérivé est avantageusement la 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine.
Lorsque la composition de l’invention contient un solvant, elle présente avantageusement un pH inférieur à 8 et supérieur ou égal à 6 et en particulier égal ou supérieur à 6 et inférieur et inférieur ou égal à 7,45 et/ou une osmolatité égale ou supérieure à 280 mOsmol/kg et inférieure ou égale à 300mOsmol/kg.
Selon un mode de réalisation combinable aux autres modes de réalisation précité, la composition de l’invention, lorsqu’elle est en solution, en particulier dans de l’eau présente un pH égal ou supérieur à 6 et égal ou inférieur à 8 et en particulier compris entre 6,2 et 6,5 (bornes exclues) ou compris entre 6,35 et 6,65 (bornes exclues) et une osmolatité égale ou supérieure à 280 mOsmol/kg et inférieure ou égale à 300mOsmol/kg. Ces valeurs peuvent être obtenues pour le chlorure de sodium et/ou le sulfate de magnésium.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition de l’invention, lorsqu’elle est en solution, en particulier dans de l’eau présente un pH égal ou supérieur à 7,35 et égal ou inférieur à 7,45 et une osmolatité égale ou supérieure à 280 mOsmol/kg et inférieure ou égale à 300mOsmol/kg. Les valeurs de pH indiquées correspondent aux valeurs de pH du sang.
Avantageusement la composition de l’invention contient une quantité de propofol égale ou supérieure à 0,2g et notamment une quantité de propofol égale à 1,0g, une quantité de cyclodextrine et/ou de dérivé de cyclodextrine égale ou supérieure à 3g et notamment égale à 18g, 17, 16, 15g ou 14g, une quantité de sel égale ou supérieure à 0,3g ou 1,5g.
Les solvants, les sels, le propofol, la ou les cyclodextrines et/ou le ou les dérivés de cyclodextrine présentent tous un degré de pureté adapté à une utilisation pharmaceutique, notamment à une administration parentérale.
Avantageusement, la composition de l’invention présente un ratio molaire propofol : β-cyclodextrine et/ou dérivé de β-cyclodextrine 1 : < 2 et notamment 1 : <1,7. Avantageusement ce ratio molaire s’applique à une composition contenant un solvant, notamment de l’eau, du propofol et uniquement un dérivé de cyclodextrine apte à se complexer avec le propofol, en particulier la 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine et plus particulièrement la 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine définie dans les exemples suivants.
Sans que les demandeurs soient liés à l’explication suivante, il semble que la douleur de l’injection de propofol est due à la présence de propofol libre dans l’émulsion. Dans le cas de la présente invention, la faible quantité de propofol libre (le propofol est entièrement complexé dans le cas de l’invention) ainsi qu’un pH proche du pH physiologique et une osmolalité de la solution proche de l’osmolalité physiologique permet de réduire la douleur à l’injection.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’une composition selon l’invention. De manière caractéristique, on ajoute sous agitation, ledit sel pharmaceuticalement acceptable dans un mélange de propofol et de cyclodextrine et/ou de dérivé de cyclodextrine à température ambiante ou à une température égale ou supérieure à 2°C et égale ou inférieure à 20°C, on mélange de manière à obtenir une solution, de préférence limpide puis l’on stérilise éventuellement la solution obtenue par filtration.
La température égale ou supérieure à 2°C et égale ou inférieure à 20°C permet de diminuer la quantité de cyclodextrine/dérivé de cyclodextrine utilisée pour complexer une quantité donnée de propofol par rapport à la quantité de cyclodextrine/dérivé de cyclodextrine utilisée pour complexer la même quantité de propofol donnée à température ambiante.
La complexation du propofol est visible à l’œil nu. Lorsque tout le propofol est complexé, on obtient une solution liquide limpide. Si du propofol non complexé demeure, on obtient une solution opalescente, jaune ou blanche voire un mélange biphasique. L’ajout de sel avant ou pendant l’ajout du propofol à la solution de dérivé de cyclodextrine ou de cyclodextrine renforce les forces de complexation. Les Inventeurs ont mis en évidence que l’ajout de sel après le dérivé de cyclodextrine/cyclodextrine augmente la stabilité de la complexation du propofol.
En particulier, on dissout ladite cyclodextrine/dérivé de cyclodextrine dans ledit solvant, en particulier dans de l’eau, on ajoute ensuite le propofol, puis ledit sel éventuellement dissout dans une quantité de solvant, en particulier de l’eau ; on ajoute ensuite une quantité de solvant (en particulier de l’eau) permettant l’obtention d’une solution limpide (ce solvant peut également être de l’eau). Avantageusement, on dissout la cyclodextrine et/ou le dérivé de cyclodextrine dans le solvant, en particulier de l’eau, avant ajout du propofol. On obtient donc une solution limpide de cyclodextrine/dérivé de cyclodextrine avant ajout du propofol.
La solution obtenue est limpide et peut ensuite être stérilisée par filtration.
La solution de l’invention peut ensuite être conservée à température ambiante ou réfrigérée sans que l’on observe de dé complexation du propofol.
On constate que le procédé de l’invention peut être facilement mis en œuvre dans un milieu hospitalier sans nécessiter d’installation industrielle complexe et couteuse.
Définitions
On définit au sens de la présente invention un sel acide comme étant un composé ionique qui en solution libère des ions H+ou un contre ion lequel est susceptible de modifier le pH de la solution.
On définit au sens de la présente invention un sel basique comme étant un composé ionique qui en solution libère des ions OH-ou un contre ion lequel est susceptible de modifier le pH de la solution.
Un sel minéral est, au sens de l’invention un sel composé de deux ions minéraux c’est-à-dire ne comportant pas d’atome de carbone.
Le terme « cyclodextrine » englobe les alpha, béta et gamma cyclodextrines.
Le terme « dérivé de cyclodextrine » englobe les dérivés des alpha, béta et gamma cyclodextrines. Un dérivé de cyclodextrine est une molécule de cyclodextrine dont au moins un atome a été substitué.
Le terme « propofol » désigne le 2,6-bis(propan-2-yl)phénol.
Le terme « injectable » désigne une solution/composition qui présente une viscosité adaptée pour passer à travers l’aiguille d’une seringue d’injection couramment utilisée en médecine. Une solution, notamment une solution limpide, peut être administrée par injection.
Les termes « taux de substitution moyen» désignent, au sens de la présente invention, la valeur moyenne du nombre de protons substitués par un groupement 2 hydroxypropyl dans chaque unité de glucopyranose du dérivé de cyclodextrine concerné.
Figures
- La représente le profil d’exactitude à 95 % de la méthode de dosage du propofol, c’est-à-dire qu’elle représente le pourcentage d’erreur de la méthode en fonction de la quantité de propofol mesurée en mL.
- La représente l’évolution de la concentration en propofol dissout, calculée selon la méthode d’Higuchi et Connors en mol de composition liquide en fonction de la concentration (en mol) de chacune des trois 2-hydroxypropyl-β- cyclodextrines, lesquelles diffèrent par le degré de substitution des unités glucopyranose ;
- La représente le test de solubilisation de la cyclodextrine HPB-LB en présence de différents excipients selon la méthode de Higuchi et Connors; en présence de différents excipients, chlorure de sodium, chlorure de magnésium et glycérol, respectivement.
PARTIE EXPERIMENTALE
EXEMPLE
Quantification du propofol
Dans toutes les expérimentations, la quantité de propofol a été déterminée par HPLC couplée avec un spectrophotomètre UV visible. Les analyses ont été réalisées grâce à une chaîne de chromatographie liquide (Thermo Scientific Ultimate 3000) munie d’un détecteur UV à barrette de diode (DAD 3000). Le propofol a été élué sur une colonne C18 (150x4 mm, granulométrie : 5µm) et une pré-colonne Hypersil Gold (10x 5 mm, granulométrie 5 µm) maintenues à une température constante de 25°C, grâce à un four à effet Peltier, (Ultimate TCC 3000). L’élution était réalisée à un débit de 1 mL/min utilisant une pompe quaternaire (Ultimate LPG 3400 SD). La phase mobile était composée d’un mélange d’un tampon ammoniacal 25 mM, pH 9,2 et d’acétonitrile (ratio de 52/48% pour le propofol).
A chaque analyse 10 µl de solution sont injecté, le pic de Propofol est obtenu à 13,5 minutes et analysée à une longueur d’onde de 270nm.
Une méthode spécifique de détermination de la concentration et des produits de dégradation a été validée. La validation analytique a été réalisée en accord avec la Société Française des sciences et techniques pharmaceutiques [SFSPT]. La validation a consisté en la mesure d’une gamme d’étalonnage en 5 points 5, 10, 15, 20 et 25 µg/ml et 4 points de contrôles qualité 7,5, 12,6, 17,6 et 22,6 µg/ml répétés 3 fois à partir de solutions mères différentes. Ces analyses ont été répétées sur 3 jours consécutifs et 3 opérateurs différents pour le Propofol. Une méthode est validée si l’addition des risques de répétabilité au sein d’une même journée et entre les trois différentes journées est en dessous d’un seuil prédéfini d’erreur de 10% à l’aide d’un test de Student erreur de type 1 à 5%. Les résultats obtenus sont visibles sur la .
Choix de la cyclodextrine
Etude de la solubilité de la 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine en fonction de son degré (ou taux) moyen de substitution
La 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine (HPβCD) utilisée est commercialisée sous l’appellation commerciale de KLEPTOSE® par la société Roquette.
Des 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrines ayant différents degrés moyens de substitution ont été testées. Le degré moyen de substitution correspond au nombre moyen de groupes propyle greffés sur l’atome d’oxygène en position 2 de chaque unité de glucose qui forme la β-cyclodextrine. Les β-cyclodextrines comportent 7 unités de glucose par molécule.
Trois 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrines ayant respectivement un degré moyen de substitution égal ou supérieur à 0,81 et égal ou inférieur à 0,99 (Kleptose® HP), un degré moyen de substitution égal ou supérieur à 0,58 et égal ou inférieur à 0,68 (Kleptose® HPB), et un degré moyen de substitution égal ou supérieur à 0,50 et égal ou inférieur à 0,71 (Kleptose HPB-LB).
Le tableau 1 suivant récapitule certaines caractéristiques des trois 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrines.
Tableau 1 : Tableau comparatif des 3 cyclodextrines
Caractéristiques Kleptose HP Kleptose HPB Kleptose HPB-LB
Grade Parentéral/oral Parentéral/oral Parentéral
Masse molaire 1501,03 1387,15 1415,62
Couleur de la poudre Blanche Blanche Blanche
Solubilité dans l’eau Facilement Facilement Facilement
Conformité Pharmacopée Européenne Oui Oui Oui
Impureté beta-CD < 1,5% en masse < 1,5% en masse < 0,5% en masse
Impureté propane diol < 2,5% en masse < 2,5% en masse < 0,5% en masse
Substitution molaire 0,81-0,99 0,58-0,68 0,50-0,71
Dans toute la présente demande, le taux de substitution moyen (MS) est mesuré par RMN du proton. Il est calculé à partir du rapport des intégrations des protons H1anomériques du macrocycle, et ceux du groupe CH3présent sur le groupe hydroxypropyl. Pour le grade Kleptose HP MS est sensiblement égale à 0,85 (± 2%) , et MS = 0,65 (± 2%) pour le grade HPB. Pour le grade HPB-LB, le taux moyen de substitution est de 0,69 (± 2%).
La masse molaire est calculée en fonction de la valeur déterminée pour la substitution molaire de l'HPCD, Mw = 1135 + 7xMS x 58, 58 étant la masse molaire d'un groupe hydroxypropyl, 7 correspondant au nombre d'unités glucoses et 1135 étant la masse molaire de la beta cyclodextrine non substituée
Pour faire le choix entre les 3 types de HPβCD (HP, HPB et HPB-LB), des tests de solubilités ont été réalisés et interprétés selon les diagrammes de solubilité selon la méthode de Higuchi et Connors à 25°C dans de l’eau. Les tests de solubilités utilisés ici consistent à effectuer des mesures de solubilité du propofol à une température constante donnée (ici 25 °C) en utilisant différentes quantités de cyclodextrine à une valeur de pH déterminée. Un grand excès de propofol est ajouté à 1,4 ml de la solution de cyclodextrine appropriée. Les mélanges résultants sont vortexés pendant environ 5 min et agité à une température 25 ± 0,5 °C pendant 24 heures. Environ 1 ml de la solution est transféré grâce à une pipette Pasteur dans un tube Eppendorf. Ces tubes sont ensuite centrifugés pendant 30 mn à 13 200 tours minutes. 40 µl de la phase aqueuse sont ensuite prélevés puis dilués au 1/10 dans de l’éthanol et au 40/1000 dans une solution de d’acétonitrile et d’un tampon ammoniacale pH 9.2. Ces échantillons sont ensuite filtrés via un filtre 0.2µm puis mis en flacon avant analyse par chromatographie liquide à haute performance à détection UV. Le volume d'injection était de 10 microlitres (cf boucle d'injection). Les résultats des tests de solubilité ont montré une solubilité linéaire, pour les trois cyclodextrines, de type ALselon le diagramme de solubilité de Higuchi et Connors. Les constantes de stabilités Kc sont estimées à partir de la pente de la droite du diagramme de phase-solubilité selon l'équation suivante: Kc = pente / S0 (1 - pente).
La solubilité intrinsèque (S0) du propofol a été déterminée directement en solution au pH entre 6 et 7 à une température de 25°C.
Le tableau 2 suivant récapitule la solubilité intrinsèque du propofol dans l’eau ainsi que les constantes de stabilité des complexes formés entre le propofol et les diverses HPβCD.
Tableau 2 : constante de stabilité du propofol en fonction des différentes cyclodextrines
Type de cyclodextrines Solubilité intrinsèque du propofol dans l'eau
(mol/L) / (mg/ml)		 Constante de stabilité
HP
0,001073
0,19		 1486
HPB 1145
HPB-LB 1288
La constante de stabilité Kc est calculée à partir de la pente de la droite du diagramme de phase-solubilité selon l'équation suivante : Kc = pente / S0 (1 - pente).
On constate au vu du tableau 2 que les constantes de stabilité des complexes formés avec les différentes HPβCD sont relativement proches.
Détermination de la quantité minimale de HPβCD pour solubiliser 1g de Propofol.
Les tests de solubilités permettent de déterminer la quantité minimale de HPβCD nécessaire pour solubiliser 1g de Propofol.
Les résultats sont visibles dans le Tableau 3 ci-dessous.
Tableau 3 : Quantité de Cyclodextrines en gramme pour solubiliser 1 g de propofol
Type de cyclodextrines Quantité en gramme
HP 13,71
HPB 13,72
HPB-LB 13,04
Au vu des résultats du tableau 3, on constate que la quantité de HPβCD HPB-LB est moindre pour solubiliser 1g de propofol en comparaison avec les deux autres cyclodextrines.
Cependant les tests de solubilisations de la Kleptose® HPB-LB retrouvent une solubilité comparable à Kleptose® HP en mol mais avec moins de cyclodextrine au vu du tableau 3 en masse et moins d’impureté au vu du tableau 1. Il a donc été décidé de choisir la Kleptose® HPB-LB.
Etude de l’excipient
Le propofol étant une molécule très lipophile, l’impact de l’ajout de différents excipients à la HPβCD a été étudié afin d’optimiser la quantité de propofol solubilisée.
Essai avec un excipient de type polymère hydrosoluble
Des prétests de formulation en présence de PEG 400 ont été réalisés présence d’eau, de propofol et de la HPβCD choisie au paragraphe précédent.
Cependant le résultat obtenu avec le PEG 400 comporte toujours 2 phases distinctes, troubles, et ne donne pas une formulation homogène et stable. On en déduit qu’apparemment ce polymère hydrosoluble ne semble pas améliorer la solubilisation obtenue avec la HPβCD choisie.
Essai avec un excipient sous forme de sel non basique et non acide
Sulfate de magnésium
Des tests de solubilité du propofol dans l’eau en présence de sulfate de magnésium ont été réalisés selon la méthode de Higuchi et Connors décrite précédemment. Les résultats sont représentés sur la . La 2-hydropropyl-β-cyclodextrine utilisée est toujours celle choisie précédemment (HPB-LB).
On constate au vu de la que l’ajout de sulfate de magnésium ne modifie pas la complexation du propofol et donc sa solubilisation dans l’eau pour des quantités de propofol inférieures ou égales à 18mg/mL.
Il faut noter que le magnésium est un ion important de l'organisme, qui a de nombreuses indications reconnues et qui est très fréquemment utilisé en anesthésie, réanimation et en médecine d’urgence. Dans le cadre de cette formulation, aucune toxicité ne semble connue aux quantités envisagées dans la formulation.
De plus, le sulfate de magnésium permet d’ajuster l’osmolalité de la formulation et la rendre iso osmolaire au plasma.
Chlorure de sodium
Des tests de solubilité du propofol dans l’eau en présence de Chlorure de sodium
ont été réalisés selon la méthode de Higuchi et Connors décrite précédemment. Les résultats sont représentés sur la . La 2-hydropropyl-β-cyclodextrine utilisée est toujours celle choisie précédemment (HPB-LB).
On constate au vu de la que l’ajout de chlorure de sodium ne modifie pas la complexation du propofol et donc sa solubilisation dans l’eau pour des quantités de propofol inférieures ou égales à 18mg/mL.
Test avec ajout de glycérol
Des tests de solubilité du propofol dans l’eau en présence de glycérol et de 2-hydropropyl-β-cyclodextrine ont été réalisés selon la méthode de Higuchi et Connors décrite précédemment. Les résultats sont représentés sur la . La 2-hydropropyl-β-cyclodextrine utilisée est toujours celle choisie précédemment.
On constate au vu de la et du Kc en présence de glycérol que celui-ci diminue la complexation des cyclodextrines en présence de propofol.
L’ajout de glycérol n’est donc pas envisagé.
Le tableau 4 suivant récapitule la solubilité intrinsèque du propofol dans l’eau en présence d’excipients et les constantes de stabilité de la cyclodextrine HPB-LB en présence de différents excipients déterminées selon la méthode de Higuchi et Connors.
Tableau 4 : Solubilité intrinsèque du propofol en association avec les excipients et constante de stabilité du propofol en fonctions de l’excipient
excipient Solubilité intrinsèque du propofol + HPB-LB dans l'eau + excipient (mol/L) / (mg/ml) Constante de stabilité
NaCl 0,001096 / (19,52) 1269
MgSO4 0,00096 / (17,01) 1238
Glycérol 0,00133 / (23,67) 934
Exemples de formulation
Des exemples de formulation sont proposés dans les tableaux 5 et 6 suivants :
Toutes les formulations suivantes permettent d’obtenir des solutions limpides.
Le protocole de fabrication des solutions est le suivant :
- Pesée de la HPβCD
- Dissolution dans 75% du volume final d’eau pour préparations injectables
- Mélanger jusqu’à l’obtention d’une solution claire et transparente
- Ajout goutte à goutte du propofol
- Ajout du sel non basique et non acide
- Ajout d’eau pour préparations injectables QSP 100 mL
- Mélange sous agitation pendant au moins 10 min jusqu’à obtention d’une solution limpide
- Stockage de la préparation durant plusieurs heures.
- Filtration stérilisante sur une membrane ayant des pores de taille inférieure à 0,22µm
- Conditionnement dans des flacons stériles.
On obtient une solution limpide incolore à l’odeur d’hydrocarbure.
Particules visibles à l’œil nu : absentes
La solution injectable de Propofol 1% est stockée à température ambiante ou réfrigérée. Des tests préliminaires laissent penser que ce mode de conservation est approprié.
Les étapes de dissolution de la HPβCD et du sel peuvent être mises en œuvre à une température égale ou supérieure à 2°C et égale ou inférieure à 20°C afin de réduire la quantité de cyclodextrine.
Dans tous les exemples, la HPβCD est celle choisie précédemment.
Formulation 1 : en présence de Chlorure de sodium - protocole mis en œuvre à une température égale ou supérieure à 2°C et égale ou inférieure à 20°C.
Composé Quantité (g)
Propofol 1
HPβCD 14
Chlorure de sodium 0,4g
Eau distillée qsp pour arriver à 100mL
Le pH de la solution est compris entre 6,35 et 6,65, osmolalité entre 280 et 300mOsmol/kg.
Formulation 2 : En présence de sulfate de magnésium protocole mis en œuvre à une température égale ou supérieure à 2°C et égale ou inférieure à 20°C.
Composé Quantité (g)
Propofol 1
HPβCD 14
Sulfate de magnésium 1,5g
Eau distillée qsp pour arriver à 100mL
Le pH de la solution est compris entre 6,2 et 6,5, osmolalité entre 280 et 290 mOsmol/kg (bornes incluses).
Toutes les solutions de l’invention ont été conservées 6 semaines dans un réfrigérateur, à une température égale ou supérieure à 2°C et égale ou inférieure à 8°C. Au bout de 6 semaines, les solutions sont encore limpides ce qui indique que le propofol est encore solubilisé par complexation avec la 2-hydropropyl-β-cyclodextrine.

Claims (10)

  1. Composition pharmaceutique comportant du propofol et au moins une cyclodextrine et/ou un dérivé de cyclodextrine, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre, au moins un sel pharmaceuticalement acceptable, à l’exception des sels pharmaceuticalement acceptables basiques et/ou acides.
  2. Composition pharmaceutique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit sel est choisi parmi :
    • les sels de sodium, à l’exception des sels de sodium acides ou basiques, en particulier parmi le chlorure de sodium et le sulfate de sodium;
    • les sels de magnésium, à l’exception des sels de magnésium acides ou basiques, en particulier, le chlorure de magnésium, et le sulfate de magnésium;
    • les sels de calcium, à l’exception des sels de calcium acides ou basiques, en particulier, le chlorure de calcium et le sulfate de calcium;
  3. Composition selon l’une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce qu’elle contient en outre un solvant pharmaceuticalement acceptable, plus particulièrement un solvant polaire choisi parmi les alcools, l’eau, les acides carboxyliques, les amides et les mélanges d’au moins deux de ces solvants.
  4. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle présente une viscosité adaptée pour une administration par voie parentérale et/ou une viscosité permettant sa stérilisation par filtration.
  5. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite cyclodextrine est choisie parmi les β-cyclodextrines et/ou en ce que ledit dérivé de cyclodextrine est choisi parmi les dérivés de la β-cyclodextrine en particulier parmi le groupe formé des 2-hydroxyalkyl-béta-cyclodextrine, plus particulièrement la 2-hydroxypropyl-béta-cyclodextrine et des alkyl éthers soufrés de cyclodextrine de formule (II) suivante :
    • [formule 2]
    (II) dans laquelle : n est un entier égal à 4, 5 ou 6 et les radicaux R1 à R9 sont choisis indépendamment les uns des autres parmi un atome d’oxygène et un groupe -O-(C2-C6alkylène)-SO3 -et à la condition que au moins R1 ou R2 est un groupe -O-(C2-C6alkylène)-SO3 -, de préférence un groupe de formule -O-(CH2)mSO3dans laquelle m est en entier supérieur ou égal à 2 inférieur ou égal à 6, de préférence supérieur ou égal à 2 et inférieur ou égal à 4 et les groupements S1 à S9 sont choisis indépendamment les uns des autres parmi les sels pharmaceutiquement acceptables
  6. Composition pharmaceutique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle contient de la 2-hydroxypropyl- β-cyclodextrine dont le taux de substitution moyen d’un motif de glucopyranose est égal ou supérieur à 0,50 et égal ou inférieur à 0,71 et en particulier égal à 0,69.
  7. Composition pharmaceutique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle contient de la 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrine de masse molaire égale ou supérieure à 1179 g et égale ou inférieure à 1676 g et en particulier égale à 1415,62g.
  8. Composition pharmaceutique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle contient uniquement un dérivé de cyclodextrine et en ce que ledit dérivé de cyclodextrine contient moins de 0,5% en masse de beta-cyclodextrine.
  9. Composition pharmaceutique selon l’une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée en ce qu’elle présente un pH inférieur à 8 et supérieur ou égal à 6 et en particulier égal ou supérieur à 6 et inférieur ou égal à 7,45 et/ou une osmolatité égale ou supérieure à 280 mOsmol/kg et inférieure ou égale à 300 mOsmol/kg.
  10. Procédé de fabrication d’une composition selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’on ajoute sous agitation ledit sel dans un mélange de propofol et de cyclodextrine et/ou de dérivé de cyclodextrine à température ambiante ou à une température égale ou supérieure à 2°C et égale ou inférieure à 20°C puis en ce que l’on stérilise éventuellement la solution obtenue par filtration.
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