LU88151A1 - Composition pour la libération prolongée et contrôlée d'une substance médicamenteurse peptidique et procédé pour sa préparation - Google Patents

Composition pour la libération prolongée et contrôlée d'une substance médicamenteurse peptidique et procédé pour sa préparation Download PDF

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Description

REVENDICATION DE LA PRIORITE de la demande de brevet /
En SUISSE
Du 22 iuillet 1991
No 02 178/91-0 Mémoire Descriptif déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION au
Luxembourg au nom de: DEBIO Recherche Pharmaceutique S.A. 146, route du Levant
CH-1920 MARTIGNY pour* "Composition pour la libération prolongée et contrôlée ^ * d'une substance médicamenteuse peptidique et procédé pour sa préparation"
Composition pour la libération prolongée et contrôlée d'une substance médicamenteuse peptidique et procédé pour sa préparation L'invention a pour objet une composition destinée à la libération prolongée et contrôlée d'une substance médicamenteuse peptidique de formule (I):
Ac-D-Nal-D-pClPhe-R3-Ser-Tyr-D-Cit-Leu-Arg-Pro-D-Ala-NH2 (I) dans laquelle R3 désigne P-Pal ou D-Trp.
De tels peptides sont des analogues du LHRH et peuvent être avantageusement utilisés dans le traitement thérapeutique de troubles hormono-dépendants. Dans la formule (I) ci-dessus, à moins qu'il en soit spécifié autrement, les acides aminés sont désignés de façon conventionnelle et possèdent la configuration L; D-Nal désigne D-3-(2-naphtyl) - alanine et D-Pal désigne D-3- (3-pyridyl) - alanine.
La composition selon l'invention se présente sous forme de microsphères en matériau polymère biodégradable incorporant un sel insoluble dans 1'eau du peptide de formule (I). Une telle composition incorporant par exemple au moins 5% en poids de sel insoluble par rapport au poids de matériau polymère biodégradable, peut libérer le peptide de formule (I) de manière contrôlée durant plusieurs jours après son administration par voie parentérale à l'homme ou 1'animal. L'invention a également pour objet un procédé pour la préparation d'une composition telle que définie ci-dessus.
Il consiste à convertir premièrement un sel du peptide de formule (I) soluble dans l'eau en un sel de peptide insoluble dans l'eau, puis à mettre en suspension ledit sel de peptide en suspension dans une solution de matériau polymère biodégradable, à convertir ladite suspension en une émulsion de type huile-dans-eau et finalement isoler les microsphères de polymère biodégradable après transfert de l'émulsion huile-dans-eau dans un excès de milieu aqueux.
Diverses solutions ont été proposées à ce jour pour la préparation de compositions à libération prolongée et contrôlée de substances médicamenteuses, mettant en oeuvre la fabrication d'implants biodégradables, la microencapsulation ou la préparation de matrices poreuses biodégradables se présentant, par exemple, sous forme de microsphères ou microparticules de dimensions diverses. On peut citer à ce propos EP A 0.052.510 pour la microencapsulation par séparation de phases de drogues hydrosolubles et EP A 0.058.481 ou US A 3.976.071 pour la préparation d'implants ou de matrices poreuses biodégradables à base de polylactide ou co-polylactide-glycolide pour l'essentiel. Ces techniques font appel à la dissolution préalable dans un solvant organique du polymère ou copolymère biodégradable utilisé comme support, le cas échéant à la dissolution de la substance médicamenteuse elle-même. D'autres techniques, conduisant également à la formation de microcapsules ou de microsphères, font appel à des procédés d'émulsification, la phase essentielle de tels procédés consistant à obtenir une émulsion de type huile-dans-eau à partir d'une solution organique de matériau polymère et d'une solution aqueuse de peptide - voir à ce propos US-A-4.384.975, 3.891.570, 4.389.330, 3.737.337, 4.652.441 ou WO-90/133 61 - . Dans tous les cas de figure cependant, l'homme du métier est forcé de développer des techniques complexes et difficiles à maîtriser, afin de réduire au mieux les pertes de substances actives peptidiques éminemment hydrosolubles, comme par exemple la double émulsification. S'agissant de mettre en oeuvre, au cours d'un tel procédé, la formation d'une émulsion de type huile-dans-eau suivie de son transfert dans un milieu aqueux, le procédé de l'invention permet contre toute attente de surmonter avantageusement les défauts des techniques connues à ce jour.
En effet, en procédant premièrement à la conversion d'un sel peptidique hydrosoluble en un sel de peptide insoluble dans l'eau, l'invention offre à l'homme du métier un moyen particulièrement original de tirer parti des solubilités relatives des ingrédients mis en jeu, plus particulièrement des solvants et "non-solvants" mis en jeu.
Ledit procédé se caractérise par le fait que: a. on convertit un sel du peptide de formule (I) soluble dans l'eau en un sel de peptide insoluble dans l'eau; b. on met ledit sel de peptide insoluble dans l'eau en suspension dans un milieu organique contenant le matériau polymère biodégradable à l'état dissout; c. on disperse ladite suspension organique dans un milieu aqueux formant la phase continue de 1'émulsion résultante; d. on transfère ladite émulsion dans un excès de milieu aqueux et finalement sépare de la phase liquide les microsphères ainsi obtenues.
La première phase du procédé consiste à convertir, au moyen des techniques usuelles, le sel de peptide soluble dans l'eau en un sel de peptide insoluble dans l'eau. Par "soluble dans l'eau", on entend un sel peptidique possédant une solubilité dans l'eau supérieure ou égale à 0,1 mg/ml à 25°C, de préférence supérieure ou égale à 1,0 mg/ml.
Par "insoluble dans 1'eau" on entend un sel peptidique possédant une solubilité dans l'eau inférieure ou égale à 0,1 mg/ml à 25°C. Des sels de peptides tels le pamoate, le tannate, le stéarate ou le palmitate répondent à cette définition. A titre de matériau polymère biodégradable, on utilise un polylactide, un polyglycolide, un copolymère d'acides lactique et glycolique. A titre de matériau polymère préférentiel, il convient de citer les copolymères d'acides lactique et glycolique {PLGA) , en particulier les copolymères d'acide L- ou D, L-lactique contenant de 45 à 90% (mole %) de motifs acide lactique, respectivement de 55 à 10% (mole %) de motifs acide glycolique. A titre de solvant du matériau polymère choisi, on utilise un solvant organique tel le chlorure de méthylène par exemple, dans tous les cas un solvant se comportant comme un "non-solvant" pour le sel de peptide retenu.
Selon l'invention, une fois ledit sel mis en suspension dans la solution organique de matériau polymère, celle-ci est incorporée à une quantité prédéterminée d'un milieu aqueux, le plus généralement de l'eau additionnée d'un agent tensio-actif approprié. Le but visé est la formation rapide d'une émulsion homogène, de type huile-dans-eau, ledit milieu aqueux faisant office de phase continue. Divers facteurs interviennent dans la préparation d'une telle émulsion, qui à leur tour conditionnent la taille ou la structure des microsphères résultant du processus. L'un des facteurs à prendre en considération est la vitesse d'addition de la solution organique au milieu aqueux; un autre peut être la température ou encore la vitesse d'agitation ou l'énergie de dispersion (sonication), ce dernier paramètre influant notamment sur la taille des microsphères finales. Il est du ressort de l'homme du métier de mettre en oeuvre les méthodes et conditions d'émulsification appropriées au but visé.
En cours de réalisation de la dite émulsion, il peut être également avantageux de modifier le rapport volumique des phases en présence, notamment de diminuer le volume initial de la phase organique par rapport à celui de la phase aqueuse. Selon les cas, vu la volatilité des solvants organiques mis en jeu, le chlorure de méthylène par exemple, une évaporation intervenant spontanément lors de l'agitation peut déjà se révéler suffisante; dans d'autres, l'on peut accélérer le phénomène souhaité en pratiquant une évaporation partielle, sous pression réduite.
Une fois l'émulsion organique-aqueuse stabilisée, celle-ci est transférée dans une quantité excédentaire de milieu aqueux, le plus généralement de l'eau. Une telle opération vise à amplifier le durcissement des microsphères embryonnaires formées dans l'émulsion, par extraction du solvant organique encore présent dans lesdites microsphères. Cette opération vise également à éliminer simultanément les traces encore présentes d'agent tensio-actif qui pourraient subsister dans la masse de polymère en cours de durcissement terminal. On notera que l'eau est un "non-solvant" aussi bien pour le matériau polymère biodégradable, tel le PLGA par exemple, que pour le sel de peptide présent au sein des dites microsphères. Cette situation favorise d'autant l'extraction nécessaire de solvant résiduel du polymère, CH2CI2 par exemple.
Après transfert de ladite émulsion dans un excès de milieu aqueux, on recueille les microsphères durcies conformément aux techniques usuelles, par exemple la centrifugation, la filtration ou la décantation. Lavages, purifications et séchages s'effectuent de même. L'un des avantages du procédé de l'invention est qu'il permet l'obtention de microsphères dont la taille peut être contrôlée avec précision, ce contrôle s'opérant essentiellement lors de la préparation de l'émulsion (vitesse d'agitation par exemple). Un autre avantage tient au taux de charge peptidique particulièrement élevé que 1'on peut obtenir, 5, 10 voire 20% poids ou plus selon les cas. En outre, le rendement de l'incorporation du peptide ou sel de peptide est particulièrement élevé; ceci est notamment dû à la conversion préalable du sel peptidique hydrosoluble en sel insoluble dans l'eau.
Les microsphères obtenues conformément au procédé de l'invention à partir des ingrédients susmentionnés sont alors utilisées, après une stérilisation adéquate, pour la préparation de suspensions destinées à une administration par voie parentérale, par exemple une injection intramusculaire ou sous-cutanée. L'invention est illustrée au moyen des exemples ci-après. De tels exemples ne sont en aucun cas limitatifs.
Exemple 1 3 g d'acétate de l'analogue de LHRH de formule
Ac-D-Nal-D-pCl-Phe-D-Pal-Ser-Tyr-D-Cit-Leu-Arg-Pro-D-Ala-NH2 ont été convertis en pamoate correspondant selon les techniques usuelles et traités de façon à obtenir des particules de dimension moyenne d'environ 10 microns. 0,317 g du dit pamoate et 1,683 g de PLGA 75:25 (mole %) ont été mis en suspension dans 20 ml de CH2CL2, puis ladite suspension ajoutée à 20 ml de CH2CL2 contenant à l'état dissout 1,683 g de copolymère d'acides D,L-lactique et glycolique (PLGA) 75:25 (mole % / viscosité inhérente 0,82 dans HFIP). Le mélange a été effectué à température ambiante, sous agitation, de sorte à obtenir une suspension parfaitement homogène.
La suspension résultante a ensuite été déchargée en une seule fois dans 500 ml de solution de méthoxycellulose à 0,075% dans l'eau et l'agitation du mélange poursuivie durant environ. 90 min à température ambiante (vitesse d'agitation 900 tours/min). L'évolution de l'émulsion est suivie périodiquement, en moyenne toutes les 30 minutes, par prélèvement d'un échantillon et examen des microsphères présentes au microscope.
Une fois l'agitation terminée (stabilisation de la réduction de taille des microsphères), ladite émulsion est transférée en une seule fois dans 2 1 d'eau maintenue à environ. 10°C, le mélange étant agité jusqu'à son homogénéisation.
Les microsphères de PLGA ont été isolées du mélange réactionnel et purifiées par une succession de centrifugations alternant avec lavage avec H2O, et finalement filtrées et séchées sous pression réduite. On a ainsi recueilli 1,61 g (rdt 80%) de microsphères de PLGA comportant plus de 94% de particules de diamètre inférieur à 100 microns (max. à 55-85 microns).
Après analyse (dissolution de la masse de PLGA, extraction et détermination du peptide par HPLC), on constate que le taux de charge des microsphères en pamoate est de 9,05% poids (théorique: 10%).
Les microsphères ainsi obtenues ont ensuite été soumises à une stérilisation par rayons gamma et mises en suspension dans un véhicule stérile approprié. Les tests in vivo (dosage du taux de testostérone sanguin chez des rats mâles) confirment la libération régulière de la substance active.
Exemple 2
On a procédé exactement comme indiqué à l'Exemple 1, en utilisant 0,634 g du pamoate d'analogue de LHRH pour 1,366 g de PLGA 75:25.
Microsphères de PLGA: 1,70 g (rdt 85%).
Taux de charge: 18,3% (théorique: 20%).
Les microsphères ainsi obtenues ont ensuite été soumises à une stérilisation par rayons gamma et mises en suspension dans un véhicule stérile approprié. Les tests in vivo (dosage du taux de l'analogue dans le sérum sanguin chez les rats mâles) confirment la libération régulière d'une quantité biologiquement significative de substance active sur au moins 24 jours.
Figure LU88151A1D00111
Ces résultats sont aussi confirmés par les analyses faites sur des sujets sacrifiés à J30 : perte de poids des testicules d'au moins 80%, pertes de poids des vésicules séminales d'au moins 90%.
Exemple 3
On a répété le procédé de l'Exemple 1, utilisant 3 g d'acétate de l'analogue de LHRH de formule
Ac-D-Nal-D-pCl-Phe-D-Trp-Ser-Tyr-D-Cit-Leu-Arg-Pro-D-Ala-NH2
Après conversion du dit acétate en pamoate correspondant et traitements subséquents tels que décrits à l'Exemple 1, on a obtenu des microsphères en matériau polymère présentant les mêmes caractéristiques que précédemment.

Claims (11)

1.
- Composition destinée à la libération prolongée et contrôlée d'une substance médicamenteuse peptidique de formule (I) :
Ac-D-Nal-D-pClPhe-R3-Ser-Tyr-D-Cit-Leu-Arg-Pro-D-Ala-NH2
dans laquelle R3 désigne D-Pal ou D-Trp, caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme de microsphères en matériau polymère biodégradable incorporant un sel insoluble dans l'eau du peptide de formule (I).
2.
- Composition selon revendication 1, caractérisée en ce que le sel peptidique insoluble dans l'eau est un pamoate, tannate, stéarate ou palmitate.
3.
- Composition selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le matériau polymère biodégradable est un polylactide, un polyglycolide ou un copolymère d'acides lactique et glycolique.
4.
- Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que le copolymère d'acides lactique et glycolique est un copolymère d'acide L- ou D, L- lactique contenant de 45 à 90% (mole) de motifs acide lactique, respectivement de 55 à 10% (mole) de motifs acide glycolique.
5. - Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme de microsphères de copolymère d'acides lactique et glycolique 75:25 (rapport molaire) incorporant au moins 5% en poids de pamoate d'un peptide de formule (I). 6. - Utilisation d'une composition selon l'une des revendications 1 à 5 pour la préparation d'une suspension destinée à une administration par voie parentérale. 7. - Procédé pour la préparation d'une composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que a) on convertit un sel du peptide de formule (I) soluble dans l'eau en un sel de peptide insoluble dans 11 eau; b) on met en suspension ledit peptide, respectivement sel de peptide insoluble dans l'eau en suspension dans un milieu organique contenant le matériau polymère biodégradable à l'état dissout; c) on disperse ladite suspension organique dans un milieu aqueux formant la phase continue de l'émulsion résultante; d) on transfère ladite émulsion dans un excès de milieu aqueux et finalement sépare de la phase liquide les microsphères ainsi obtenues. 8. - Procédé selon la revendication 7 caractérisée en ce qu'avant de transférer l'émulsion huile-dans-eau dans un excès de milieu aqueux, on procède à une évaporation partielle du solvant organique constituant la phase huile. 9. - Un procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que le sel de peptide insoluble dans l'eau est un pamoate, tannate, stéarate ou palmitate. 10. - Un procédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le matériau polymère biodégradable est un polylactide, un polyglycolide ou un copolymère d'acides lactique et glycolique. 11. - Un procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le copolymère d'acide L- ou D, L- lactique contenant de 45 à 90% (mole) de motifs acide lactique, respectivement de 55 à 10% (mole) de motifs acide glycolique.
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