ITMI970363A1

ITMI970363A1 - Composizione farmaceutica acquosa comprendente un principio attivo altamente insolubile in acqua

Info

Publication number: ITMI970363A1
Application number: IT97MI000363A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Cavallo; Leonardo Marchitto
Original assignee: Angelini Ricerche Spa
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1998-08-20
Also published as: AR011682A1; PL335208A1; WO1998036735A1; DE69821001D1; CA2285985C; JP2001519775A; TR199901987T2; DE69821001T2; CN1255057A; KR100515249B1; HUP0000910A2; CZ292699A3; UA63939C2; ES2213894T3; IT1289939B1; JP4299369B2; EA002281B1; IL131354A; ZA981354B; BG103739A

Description

DESCRIZIONE

Della Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale dal Titolo:

“Composizione farmaceutica acquosa comprendente un principio attivo altamente insolubile in acqua"

La presente invenzione riguarda una composizione farmaceutica acquosa comprendente un principio attivo altamente insolubile in acqua. Più in particolare essa riguarda una composizione farmaceutica in cui il principio attivo è disperso in liposomi.

La ricerca di nuove preparazioni liposomiali è molto viva in campo farmaceutico. Sono però emerse numerose difficoltà particolarmente in relazione a principi attivi altamente insolubili in acqua. In particolare, aventi una solubilità in acqua ≤ 0,01% (p/v).

Infatti, la tecnica attualmente utilizzata per produrre liposomi comprendenti principi attivi poco solubili in acqua comprende:

a) solubilizzazione del principio attivo e dei fosfolipidi prescelti in un adatto solvente organico quale, ad esempio cloroformio;

b) evaporazione di detto solvente a pressione ridotta a dare una pellicola principio attivo/fosfolipide;

c) aggiunta di un secondo solvente organico quale, ad esempio alcole terbutilico;

d) congelamento della soluzione così ottenuta alla temperatura dell’azoto liquido:

e) liofilizzazione di detta soluzione congelata;

f) idratazione del liofilizzato con una soluzione tampone a dare una sospensione di liposomi multilamellari (MLV); e

g) trattamento di detta sospensione con ultrasuoni a dare una sospensione di liposomi più piccoli (SUV).

Un esempio di detto metodo è descritto da A. Sharma et al. “Pharmaceutical Research", 2 (6), 889 - 896 (1994).

Questa tecnica presenta però l’inconveniente di essere molto laboriosa e di comportare la presenza, nei liposomi, di tracce di solventi organici.

Peraltro, i suddetti autori riferiscono di aver indagato diverse tecniche di preparazione di liposomi MLV quali l'idratazione di pellicole lipidiche secche (hand shaking) ed il “freeze-thaw" e diverse tecniche, quali l’estrusione ed il trattamento con ultrasuoni, atte a ridurre poi (postprocessing) la dimensione dei liposomi (MLV → SUV) e concludono che il metodo descritto in dettaglio più sopra e comprendente le suddette fasi da a) a g) è quello che si è dimostrato come il più accettabile (/oc. cit. pag. 890, colonna destra, righe 51-57). Tuttavia, i suddetti autori non indicano come le suddette prime tecniche di preparazione di liposomi MLV e le suddette seconde tecniche capaci di ridurre la dimensione dei liposomi siano state combinate l'una con l’altra.

E’ stato ora sorprendentemente trovato che la tecnica del "freezing and thawing" combinata all’estrusione consente di preparare composizioni acquose liposomiali di principi attivi aventi una solubilità in acqua ≤ 0,01% (p/v) senza far uso di alcun solvente organico.

Nel corso della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono i principi attivi aventi una solubilità in acqua ≤ 0,01% (p/v) sono definiti come “altamente insolubili in acqua".

Costituisce, quindi, un primo oggetto della presente invenzione una composizione farmaceutica acquosa caratterizzata dal fatto di comprendere un principio attivo, altamente insolubile in acqua, disperso in liposomi.

Esempi tipici di principi attivi altamente insolubili in acqua sono: lonidamina (solubilità: 3x10<‘6 >g/ml) , melatonina [“pratically insoluble”, G.S. Shida et al. “J. Pineal Res", 16, 198-201, (1994)], ciclosporina A [“insoluble in water", monografia sulla ciclosporina A in "Analytical Profiles of Drug Substances”, 16 , 163, (1987)] e bindarit (solubilità: IxlO^ g/ml).

Preferibilmente i liposomi delle composizioni secondo la presente invenzione sono costituiti da un composto scelto dai gruppo comprendente fosfogliceridi, gliceridi, digliceridi, trigliceridi, fosfolipidi, galattosil e glucosillipidi, colesterolo ed i suoi derivati, sfingolipidi e loro miscele. Ancor più preferibilmente essi sono costituiti da fosfolipidi.

Un tipico esempio di composizione liposomiale secondo la presente invenzione comprende fosfatidilcolina, lisofosfatidilcolina, N-acil-fosfatidilcolina, fosfatidiletanolammina, fosfatidilserina, sfingomielina, lipidi non polari, trigliceridi, acidi grassi liberi, DL-a-tocoferolo.

Una composizione liposomiale preferita secondo la presente invenzione comprende:

Componente % (P/P)

fosfatidilcolina 85 - 97

lisofosfatidilcolina 0 - 5

N-acil-etanolammina 0 - 4

fosfatidiletanolammina 0 - 10

trigliceridi 0 - 4

acidi grassi liberi 0 - 3

DL-a-tocoferolo 0 - 1

Una composizione liposomiale particolarmente preferita secondo la presente invenzione comprende:

Componente % (p/p)

fosfatidilcolina 94

lisofosfatidilcoiina 3

N-acil-etanolammina 1

fosfatidiletanolammina 0,1

trigliceridi 1

acidi grassi liberi 0,75

DL-a-tocoferolo 0,15

Tipicamente, la dimensione dei liposomi secondo la presente invenzione è inferiore a 500 nm. Preferibilmente, essa è di 50-250 nm.

Un secondo oggetto della presente invenzione è costituito da un metodo per la preparazione di una composizione farmaceutica acquosa di un principio attivo altamente insolubile in acqua disperso in liposomi, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di:

a) dispersione di detto principio attivo in lipidi ad una temperatura compresa tra 20 e 30°C;

b) sospensione di detta dispersione in una fase acquosa;

c) riposo di detta sospensione a temperatura ambiente per un periodo di tempo compreso tra 0 e 48 ore;

d) riscaldamento a 30-75°C per 10-40 minuti;

e) congelamento a -150/-200°C;

f) ripetizione delle fasi d) ed e) per almeno 2 volte non più di 8 volte;

g) filtrazione attraverso una membrana filtrante con pori del diametro di 500-1000 nm;

h) estrusione attraverso una membrana con pori del diametro di 50-400 nm; e contemporanea

i) eliminazione del principio attivo non intrappolato.

La durata della fase c) dipende dalla quantità di principio attivo altamente insolubile in acqua che si desidera intrappolare nei liposomi. Il tecnico dei ramo non incontrerà quindi alcuna difficoltà nel determinare, tramite poche e semplici sperimentazioni routinarie, qual’è il tempo adatto per ogni tipo di principio attivo e di composizione liposomiale.

Preferibilmente la fase acquosa è costituita da soluzione acquosa di cloruro di sodio allo 0,05-0,9% (p/v).

Tipicamente la quantità di lipide impiegata è di 0,01-0,4 parti in peso per ogni parte in peso di soluzione acquosa. A sua volta la quantità di principio attivo è tipicamente compresa tra 0,01 e 0,3 parti in peso per ogni parte in peso di lipide.

Tipicamente, il dispersore è un un omogeneizzatore tipo Ultraturrax™. Tipicamente l’estrusione viene condotta utilizzando, come gas di estrusione, aria compressa o un gas inerte, scelto dal gruppo comprendente azoto, elio ed argon. Preferibilmente il gas inerte è l’elio. Nella fase di estrusione, la pressione è preferibilmente compresa tra 500 e 5500 kPa e la temperatura è preferibilmente compresa 20 e 75°C, ancor più preferibilmente tra 40 e 65°C. Tipici esempi di adatti estrusori sono quelli del tipo Lipex Biomembranes Extruder Thermobarrel oppure del tipo Emulsiflex CC Avestin dotati di filtri con membrane di policarbonato Costar™ con pori di grandezza compresa tra 50 e 600 nm.

Tipicamente la fase h) viene ripetuta per almeno 2 volte e non più di 8 volte. Preferibilmente 6 volte.

Valgano i seguenti esempi ad illustrare la presente invenzione senza, tuttavia, limitarla.

ESEMPIO 1

100 mg di melatonina sono stati dispersi in 1 g di fosfolipide a 30°C per 10 minuti mediante un omogeneizzatore tipo Ultraturrax™. Subito dopo, tale dispersione è stata sospesa in 10 mi di soluzione acquosa di cloruro di sodio allo 0,9% (p/v) mediante il suddetto omogeneizzatore e quindi riscaldata in un bagno-maria a 55°C per 20 minuti.

La sospensione così ottenuta è stata sottoposta al seguente ciclo di raffreddamento e riscaldamento:

- raffreddamento in azoto liquido per 1 minuto,

- riscaldamento a 55°C fino a completa fluidificazione dei fosfolipidi.

Tale ciclo è stato ripetuto per 6 volte.

La sospensione è stata passata due volte su un filtro da 0,6 pm con l’apparecchio Lipex Biomembranes.

E' stata così ottenuta una sospensione di “Multilamellar Large Vescicles” (MLV) che è stata sottoposta a 6 cicli di estrusione continuata mediante un estrusore del tipo Lipex Biomembranes Extruder Thermobarrel da 10 mi con filtri di policarbonato Costar™ da 0,1 55°C usando, come gas di estrusione, elio ad una pressione compresa tra i 1000 e 4800 kPa.

Operando come precedentemente descritto sono stati preparati tre lotti di prodotto (LM/186, LM/188 e LM/190).

Sui suddetti lotti sono stati effettuati i seguenti controlli:

* titolo di melatonina nella composizione liposomiale acquosa (analisi HPLC),

* dimensione dei liposomi;

* quantità di melatonina intrappolata nei liposomi.

Nel seguente schema sono riportati i parametri misurati ed i loro significati:

Parametri Significati

dimensione dei liposomi - stabilità nel tempo della formulazione;

- misura della “fusione” delle vescicole;

titolo di melatonina - concentrazione di melatonina nella composizione liposomiale acquosa;

- stabilità nel tempo della formulazione;

I dati ottenuti sono riportati in Tabella 1 da cui si può notare che:

- la concentrazione di melatonina ottenuta nella formulazione liposomiale acquosa era, espressa come valore medio sui tre lotti, di 8,05 x 10<'3>g/ml; - la dimensione media dei liposomi dei tre lotti era di 93 nm;

- la quantità intrappolata era, espressa come valore medio sui tre lotti, di 80,5 γ/mg;

- le formulazioni non hanno dato fenomeni di aggregazione dei liposomi.

(<*>) espressa come γ di farmaco per mg di fosfolipidi usati.

Per l’analisi HPLC è stata utilizzata la seguente procedura:

- fase fissa, colonna in fase inversa PKB-100 ( 250 x 4,6 mm ; 5 μιτι

Supelco );

- fase mobile : acqua:acetonitrile 80:20 (v/v);

- rivelazione: U.V. 254 nm.

Per l'analisi della dimensione media dei liposomi sono stati utilizzati due apparecchi:

1) DELSA 440 Coulter,

2) NICOMP Submicron particle sizer model 370.

La procedura è stata la seguente:

a) per i controlli effettuati con l’apparecchio 1), 1 mi di sospensione liposomiale è stato diluito con 10 mi di soluzione acquosa di cloruro di sodio allo 0,9% (p/v);

b) per i controlli effettuati con l’apparecchiatura 2), 0,5 mi di soluzione a) sono stati diluiti a 10 mi con soluzione acquosa di cloruro di sodio allo 0,9% (p/v).

ESEMPIO 2

Si è operato come descritto nel precedente Esempio 1 utilizzando 2 g di fosfolipide e 50 mg di lonidamina in luogo di 1 g di fosfolipide e 100 mg di melatonina.

Sono così stati preparati tre lotti di prodotto (LM/195, GN/1L e GN/2L). I dati ottenuti sono riportati in Tabella 2 da cui si può notare che:

- la concentrazione di lonidamina nella composizione acquosa è passata dal valore di solubilità iniziale di 3 x 10<"6 >g/ml ad un valore medio sui tre lotti di 3,83 x 10<'3 >g/ml;

- la dimensione media dei liposomi dei tre lotti era di 79,6 nm;

- la quantità intrappolata era, espressa come valore medio sui tre lotti, di 19,2 γ/mg;

- le formulazioni non hanno dato fenomeni di aggregazione dei liposomi.

ESEMPIO 3

Si è operato come descritto nel precedente Esempio 1 utilizzando 2 g di fosfolipide e 200 mg di melatonina in luogo di 1 g di fosfolipide e 100 mg di melatonina.

Sono così stati preparati tre lotti di prodotto (GN/1M, GN/2M e GN/3M). I dati ottenuti sono riportati in Tabella 3 da cui si può notare che:

- la concentrazione di melatonina nella composizione liposomiale acquosa era, espressa come valore medio sui tre lotti, di 13,5 x 10<'3>g/ml;

- la dimensione media dei liposomi dei tre lotti era di 92,6 nm;

- la quantità intrappolata era, espressa come valore medio sui tre lotti, di 67,6 γ/mg;

- le formulazioni non hanno dato fenomeni di aggregazione dei liposomi.

TABELLA 3

ESEMPIO 4

Si è operato come descritto nel precedente Esempio 2, solo che l’estrusione è stata effettuata attraverso una membrana di policarbonato 0,2 pm anziché 0,1 pm.

Sono così stati preparati tre lotti di prodotto (GN/3L, GN/4L e GN/5L). I dati ottenuti sono riportati in Tabella 4 da cui si può notare che, aumentando la quantità di lonidamina da 20 mg a 50 mg, la quantità di fosfolipide da 1 g a 2 g ed estrudendo con una membrana di 0,2 μιπ in luogo di 0,1 μηη, è stato ottenuto un significativo aumento della concentrazione di lonidamina nella composizione acquosa rispetto al valore ottenuto nell’esempio 2. Infatti, è stato ottenuto un valore medio di concentrazione di lonidamina di 4,47 x 10<'3 >g/ml.

ESEMPIO 5

20 mg di ciclosporina A sono stati dispersi in 1 g di fosfolipide a 30°C per 10 minuti mediante un omogeinizzatore tipo Ultraturrax™. Subito dopo tale dispersione è stata sospesa in una soluzione acquosa di cloruro di sodio allo 0,9% (p/v) mediante il suddetto omogeinizzatore e quindi riscaldata in un bagno-maria a 65°C per 20 minuti.

- raffreddamento in azoto liquido per 1 minuto,

- riscaldamento a 65°C fino a completa fluidificazione dei fosfolipidi.

Tale ciclo è stato ripetuto per 6 volte.

La sospensione è stata passata due volte su un filtro da 0,6 μηπ con l'apparecchio Lipex Biomembranes.

E<1 >stata così ottenuta una sospensione di “Multilamellar Large Vescicles” (MLV) che è stata sottoposta a 6 cicli di estrusione continuata mediante un estrusore del tipo Lipex Biomembranes Extruder Thermobarrel da 10 mi con filtri di policarbonato Costar da 0,1 μηι a 65°C usando, come gas di estrusione, elio ad una pressione compresa tra i 1000 e 4800 kPa.

Sono stati così preparati tre lotti di prodotto (LM/416A, LM/416B e LM/416C).

I dati ottenuti sono riportati in Tabella 5 da cui si può notare che:

- la concentrazione di ciclosporina A nella composizione liposomiale acquosa era, espressa come valore medio sui tre lotti, di 0,96 x 10<'3 >g/ml;

- la dimensione media dei liposomi dei tre lotti era di 103 nm;

- la quantità intrappolata era, espressa come valore medio sui tre lotti, di 9,6 γ/mg;

- le formulazioni non hanno dato fenomeni di aggregazione dei liposomi.

ESEMPIO 6

Si è operato come descritto nell’Esempio 1 utilizzando 2 g di fosfolipidi e 50 mg di bindarit in luogo di 1g di fosfolipidi e 100 mg di melatonina.

Sono stati così preparati tre lotti di prodotto (LM/356, LM/357 e LM/ 358). I dati ottenuti sono riportati in Tabella 6 da cui si può notare che:

- la concentrazione di bindarit nella composizione liposomiale acquosa è passata dal valore di solubilità iniziale di IxlO<-4 >g/ml ad un valore medio sui tre lotti di 4 mg/ml;

- la dimensione media dei liposomi dei tre lotti era di 108,3 nm;

- la quantità intrappolata era, espressa come valor medio sui tre lotti, di 20,2 y/mg;

- le formulazioni non hanno dato fenomeni di aggregazione dei liposomi.

T 6

ESEMPIO 7

30 mg di ciclosporina A sono stati dispersi in 2 g di fosfolipide a 30<D>C per 10 minuti mediante un omogeinizzatore tipo Ultraturrax™. Subito dopo tale dispersione è stata sospesa in una soluzione acquosa di cloruro di sodio allo 0,9% (p/v) mediante il suddetto omogeinizzatore e lasciata a riposo a temperatura ambiente per 24 ore. Poi la sospensione ottenuta è stata riscaldata in un bagno-maria a 65°C per 20 minuti.

La sospensione cosi ottenuta è stata sottoposta al seguente ciclo di raffreddamento e riscaldamento:

- raffreddamento in azoto liquido per 1 minuto,

- riscaldamento a 65°C fino a completa fluidificazione dei fosfolipidi.

Tale ciclo è stato ripetuto per 6 volte.

La sospensione è stata passata due volte su un filtro da 0,6 μιτι con l’apparecchio Lipex Biomembranes.

E’ stata così ottenuta una sospensione di "Multilamellar Large Vescicles” (MLV) che è stata sottoposta a 6 cicli di estrusione continuata mediante un estrusore del tipo Lipex Biomembranes Extruder Thermobarrel da 10 mi con filtri di policarbonato Costar da 0,1 pm a 65°C usando, come gas di estrusione, elio ad una pressione compresa tra i 1000 e 4800 kPa.

Sono stati così preparati tre lotti di prodotto (LM/422a, LM/422b e LM/422C).

I dati ottenuti sono riportati in Tabella 7 da cui si può notare che:

- la concentrazione di ciclosporina A nella composizione liposomiale acquosa era, espressa come valor medio sui tre lotti sui tre lotti, di 3 mg/ml;

- la dimensione media dei liposomi dei tre lotti era di 119,5 nm;

- la quantità intrappolata, espressa come valor medio sui tre lotti, era di 15 γ/mg;

- le formulazioni non hanno dato fenomeni di aggregazione dei liposomi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Una composizione farmaceutica acquosa caratterizzata dal fatto di comprendere un principio attivo, altamente insolubile in acqua, disperso in liposomi.
2) Una composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il principio attivo altamente insolubile in acqua è scelto dal gruppo comprendente la lonidamina, la melatonina, la ciclosporina A ed il bindarit.
3) Una composizione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che i liposomi sono costituiti da un composto scelto dal gruppo comprendente fosfogliceridi, gliceridi, digliceridi, trigliceridi, fosfolipidi, galattosil e glucosillipidi, colesterolo ed i suoi derivati, sfingolipidi e loro miscele.
4) Una composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che i liposomi sono costituiti da una composizione comprendente fosfatidilcolina, I isofosfatid ilcol ina , N-acil-fosfatidilcolina, fosfatidiletanolammina, fosfatidilserina, sfingomielina, lipidi non polari, trigliceridi, acidi grassi liberi, DL-a-tocoferolo.
5) Una composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzata dal fatto che la quantità di lipide è compresa fra 0,01 e 0,4 parti in peso per ogni parte in peso di acqua.
6) Una composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che la quantità di principio attivo è compresa tra 0,01 e 0,3 parti in peso per ogni parte in peso di lipide.
7) Un metodo per la preparazione di una composizione farmaceutica acquosa di un principio attivo altamente insolubile in acqua disperso in liposomi, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: a) dispersione di detto principio attivo in lipidi ad una temperatura compresa tra 20 e 30°C; b) sospensione di detta dispersione in una fase acquosa; c) riposo di detta sospensione a temperatura ambiente per un periodo di tempo compreso tra 0 e 48 ore; d) riscaldamento a 30-75°C per 10-40 minuti; e) congelamento a -150/-200°C; f) ripetizione delle fasi d) ed e) per almeno 2 volte non più di 8 volte; g) filtrazione attraverso una membrana filtrante con pori del diametro di 500-1000 nm; h) estrusione attraverso una membrana con pori del diametro di 50-400 nm; e contemporanea i) eliminazione del principio attivo non intrappolato.
8) Un metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la fase acquosa è costituita da una soluzione acquosa di cloruro di sodio allo 0,05-0,9% (p/v).
9) Un metodo secondo la rivendicazione secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che la quantità di lipide utilizzata è compresa fra 0,01 e 0,4 parti in peso per ogni parte in peso di acqua.
10) Un metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto che la quantità di principio attivo utilizzata è compresa tra 0,01 e 0,3 parti in peso per ogni parte in peso di lipide.
11) Un metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzato dal fatto che nella fase h) si utilizza un gas di estrusione scelto dal gruppo comprendente aria, azoto, elio ed argon.
12) Un metodo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il gas di estrusione ha una pressione compresa tra 500 e 5500 kPa.
13) Un metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 7 a 12, caratterizzato dal fatto che la fase h) viene condotta ad una temperatura compresa fra 20 e 75°C.
14) Un metodo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che la temperatura è compresa fra 40 e 65°C.
15) Un metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 7 a 13, caratterizzato dal fatto che la fase h) viene ripetuta per almeno 2 volte e non più di 8 volte.