COMPOSICIÓN LÍQUIDA DE COPOLÍMERO DE BLOQUE BIODEGRADABLE PARA SISTEMA DE SUMINISTRO DE FÁRMACO Y PROCESO PARA LA
PREPARACIÓN DEL MISMO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una composición líquida para suministro de fármaco. Más específicamente, la presente invención se refiere a una composición polimérica líquida que comprende un derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua; un copolímero de bloque biodegradable que puede disolverse en el derivado líquido de polietilenglicol pero que no puede disolverse en agua; y una sustancia fisiológicamente activa, en la cual cuando se inyecta dentro de un cuerpo vivo, la composición forma un implante polimérico que contiene la sustancia fisiológicamente activa que libera gradualmente la sustancia fisiológicamente activa y se descompone después en materiales inocuos al cuerpo humano. Los polímeros biocompatibles, biodegradables que se han usado ampliamente en el campo médico como suturas quirúrgicas, membranas de inducción regenerativa de tejido, membranas protectoras para el tratamiento de heridas, y sistemas de suministro de fármaco. Entre los polímeros biodegradables, el polilacturo (PLA), poliglicoluro (PGA) y un copolímero (PLGA) de lacturo y glicoluro han sido el objeto de muchos estudios y están comercialmente disponibles
puesto que tienen buena biocompatibilidad y se descomponen en el cuerpo en materiales inocuos tales como dióxido de carbono, agua, etc. Un ejemplo de un sistema de suministro de fármaco polimérico biodegradable es un sistema en donde un fármaco está contenido en una matriz polimérica biodegradable que tiene la desventaja de tener que ser implantada por medio de cirugía. En la forma de sistemas de suministro de fármaco inyectables, se conocen las microesferas y nanoesferas poliméricas en la técnica. Sin embargo, aquellos sistemas tienen desventajas porque requieren métodos de preparación especiales. Además, puesto que los polímeros biodegradables usados pueden solamente disolverse en solventes orgánicos la preparación requiere el uso de solventes orgánicos perjudiciales al cuerpo humano y por lo tanto debe eliminarse completamente cualquier solvente residual que permanezca después de la preparación de las microesferas. Además, algunos fármacos tales como polipéptidos y proteínas pueden perder su actividad fisiológica después de ponerse en contacto los solventes orgánicos. La Patente Norteamericana No. 5,384,333 describe una composición de suministro de fármaco inyectable en la cual una sustancia farmacológicamente activa está contenida en un copolímero que comprende una parte hidrofílica y una parte hidrofóbica. La composición está en un estado sólido a
temperaturas que varían de 20°C a 37°C y está en un estado fluido a temperaturas que varían de 38°C a 52°C. La composición debe calentarse hasta una temperatura relativamente alta tal como 38°C a 52°C, inmediatamente antes de usarse y es difícil de distribuir uniformemente el fármaco en la composición polimérica. La Patente Norteamericana No. 5,612,052 describe una composición de copolímero de bloque caracterizada por un poliéster hidrofóbico (A) y un óxido de polietileno hidrofilico (B) que se combinan en la forma de un tribloque A-B-A, el cual se hidrata después poniéndola en contacto con agua la cual forma después un hidrogel. Sin embargo, el fármaco incorporado en esta composición se libera rápidamente y por lo tanto se requiere un medio especial para usar partículas finas biodegradables separadas que contienen el fármaco, en la forma de una suspensión. La Patente Norteamericana No. 5,702,717 describe un sistema para el suministro de proteínas que contienen copolímeros de bloque tipo A-B-A que comprenden poliésteres biodegradables hidrofóbicos (A) y óxido de polietileno polimérico hidrofílico (B) , que sufre la transición de fase sol-gel en una solución acuosa a temperaturas y concentraciones particulares. Este sistema aprovecha la propiedad térmica de los copolímeros de bloque de que se disuelven en agua a temperaturas por debajo de 20°C y sufren
transición de fase para formar un gel a temperaturas por arriba de aproximadamente 30°C. Así, este sistema usa una composición en la cual el fármaco se disuelve junto con los polímeros en una solución acuosa a temperaturas bajas, la solución resultante se inyecta después dentro de un cuerpo humano por medio de una jeringa. A la temperatura corporal, los polimeros sufren transición de fase para formar un gel y después los fármacos incorporados en el mismo se liberan lentamente. Puesto que los polímeros son biodegradables, la preparación de esta composición no requiere el uso de solventes orgánicos o ningún método especial y la composición puede esterilizarse simplemente usando un filtro de membrana. Sin embargo, este método tiene diversas desventajas en que puesto que los constituyentes de los copolímeros de bloque son polímeros degradables y puede hidrolizarse con agua, no pueden comercializarse en la forma de una solución acuosa polimérica. Además, puesto que la composición necesita disolverse en agua antes de usarse lo cual requiere más de media hora, es difícil convertir esta composición en un producto comercial. Además, puesto que el agua es el constituyente principal, aunque es adecuado como un sistema de suministro para la administración a largo plazo de las medicinas de péptido o proteína y los fármacos que son solubles a cuentagotas en el agua, no es una composición adecuada para usarse como un implante biodegradable puesto
que las medicinas mono-moleculares acuosas se liberan rápidamente durante periodos cortos de tiempo. La Patente Norteamericana No. 5,599,552 describe una composición en donde se disuelve un polímero termoplástico biodegradable insoluble en agua en un solvente orgánico miscible en agua, y la composición resultante puede implantarse donde se sufra después de una transición de fase cuando esté en contacto con el agua o los fluidos corporales. Sin embargo, la desventaja es que es difícil de usar debido a que se usa un solvente orgánico mono-molecular para disolver el polímero termoplástico biodegradable. La mayoría de los solventes mono-orgánicos, tales como N-metil-2-pirrolidona, lactato de etilo, dimetilsulfóxido, etc., causan efectos secundarios tales como deshidratación celular y necrosis de tejido, etc. y también pueden causar dolor severo en los sitios de aplicación. La Patente Norteamericana No. 5,607,686 describe una composición polimérica líquida preparada al mezclar un polímero líquido hidrofílico, en lugar de un solvente orgánico mono-molecular, con un polímero hidrofóbico insoluble en agua. Cuando se pone en contacto con agua, la composición sufre una transición de fase y forma un implante y así no causa una rápida reducción del volumen y no tiene efectos secundarios especiales debido a la buena cito-compatibilidad del óxido de polietileno de bajo peso
^.^-....-•s.....yifc.fe .,.¿^^j^^ molecular. Sin embargo, los polímeros hidrofóbicos insolubles en agua usados no son biodegradables. Además, la preparación de la composición requiere calentar hasta aproximadamente 80°C para lograr la mezcla uniforme del polímero hidrofóbico insoluble en agua y el polímero líquido hidrofílico. Por lo tanto, este sistema puede ser adecuado para usarse para la prevención de adherencia y la protección de heridas sin ninguna sustancia fisiológicamente activa, pero no es adecuado para el suministro de sustancias fisiológicamente activas, particularmente medicinas de péptido o proteína debido a que las medicinas de péptido y proteína pierden sus actividades a temperaturas altas. Además, las medicinas de proteína son solubles en agua, así es muy difícil incorporarlas uniformemente dentro de la composición. Además, no se describe en esta patente cómo pueden incorporarse uniformemente los fármacos o sustancias fisiológicamente activas en la composición polimérica. Particularmente, aunque el polilacturo, poliglicoluro y sus copolímeros pueden mezclarse con polietilenglicol a temperaturas altas de 80°C para obtener una composición uniforme, la composición sufre separación de fases cuando permanece durante un período prolongado de tiempo debido a la afinidad disminuida del polilacturo, el poliglicoluro o sus copolímeros con el polietilenglicol . Por lo tanto, es muy difícil mantener una composición uniforme.
Son necesarios pasos de esterilización en la preparación de formulaciones de implante. Los métodos de esterilización existentes son inadecuados para las formulaciones de implantes debido a las propiedades de las composiciones de implante o debido a que los métodos no son económicos o demasiado complicados. Por ejemplo, es casi imposible preparar una solución uniforme mezclando un fármaco, un polímero biodegradable insoluble en agua y un polímero hidrofílico. Por lo tanto, la composición no puede esterilizarse por métodos simples tales como filtración de membrana, y deben esterilizarse por métodos de exposición a radiación o gas EO (óxido de etileno) . Sin embargo, la radiación puede causar daño al fármaco y el método de gas EO es inaceptable farmacéuticamente como un método para esterilizar la formulación de implante. Además, aunque la formulación puede prepararse bajo condiciones esterilizadas, tales métodos son muy caros al grado que puede disminuirse la factibilidad de la preparación. Así, se necesita una composición para uso como un implante que puede prepararse por un procedimiento simple, y que libera el fármaco durante un período largo y que se administra por una inyección sencilla y que puede descomponerse en materiales inocuos al cuerpo humano. La presente invención proporciona una composición líquida de un implante de suministro de fármaco que libera
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lentamente la sustancia activa durante un período prolongado, que se administra por una inyección sencilla y que puede descomponer después en materiales inocuos al cuerpo humano y excretarse. La composición polimérica líquida de la presente invención comprende un derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, un .copolímero de bloque biodegradable, qué es insoluble en agua pero soluble en el derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, y una sustancia farmacológicamente o "fisiológicamente activa. La presente invención se dirige "a una composición polimérica liquida que contiene t un ¿ derivado liquido* de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, un copolímeró de bloque biodegradable que es insoluble en agua pero que puede disolverse en el derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, y una sustancia farmacológicamente y fisiológicamente activa. La composición líquida de la presente invención forma un implante polimérico, que contiene una sustancia fisiológicamente activa la cual, cuando se inyecta dentro de un cuerpo vivo, libera lentamente la sustancia activa durante un periodo prolongado de tiempo y se descompone después en materiales inocuos al cuerpo humano y se excretan. El copolímero de bloque biodegradable es un polímero que no se disuelve en una solución acuosa pero se
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lentamente la sustancia activa durante un período prolongado, que se administra por una inyección sencilla y que puede descomponer después en materiales inocuos al cuerpo humano y excretarse. La composición polimérica liquida de la presente invención comprende un derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, un copolímero de bloque biodegradable, qué es insoluble en agua pero soluble en el derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, y una sustancia farmacológicamente o fisiológicamente activa. La presente invención se dirige a una composición polimérica líquida que contiene un derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, un copolímero de bloque biodegradable que es insoluble en agua pero que puede disolverse en el derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, y una sustancia farmacológicamente y fisiológicamente activa. La composición liquida de la presente invención forma un implante polimérico, que contiene una sustancia fisiológicamente activa la cual, cuando se inyecta dentro de un cuerpo vivo, libera lentamente la sustancia activa durante un periodo prolongado de tiempo y se descompone después en materiales inocuos al cuerpo humano y se excretan. El copolímero de bloque biodegradable es un polímero que no se disuelve en una solución acuosa pero se
disuelve en un polietilenglicol de bajo peso molecular o derivado del mismo. El copolímero de bloque biodegradable puede hidrolizarse con agua en materiales inocuos al cuerpo humano, y sirve como un depósito de fármaco cuando se administra. Este copolímero es preferiblemente un copolímero de bloque formado por unión éster de un bloque de poliéster (A) hidrofóbico y un bloque de polietilenglicol (B) . El copolímero de bloque biodegradable es un copolimero de dos o tres bloques que comprende un componente de bloque de polímero A hidrofóbico biodegradable y un componente de bloque de polímero B hidrofílico. El tipo de enlace de bloque del copolímero puede ser A-B-A, B-A-B, A-B o (A-B)n en donde n es un número entero de aproximadamente 2 a 20. Se prefiere el bloque de tipo A-B-A. El peso molecular del copolímero de bloque biodegradable está preferiblemente dentro del rango de 1,000 a 50,000 Daltons, de mayor preferencia dentro del rango de 1,000 a 15,000 Daltons y de mayor preferencia dentro del rango de 1,000 a 10,000 Daltons. El bloque de poliéster (A) hidrofóbico puede ser un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste de L-polilacturo (L-PLA) , D, L-polilacturo (D,L-PLA), un copolímero de L- o D,L-lacturo con glicoluro (PLLGA o PDLLGA) , poliglicoluro (PGA), policaprolactona (PCL), un copolímero de ácido láctico con caprolactona (PLCL), ácido polihidroxi butírico (PHB), un copolímero de 1 , -dioxan-2-ona con lacturo
' «n i í i mu niltlIliiiilMiiUMÉiiliiiliiiitiiiiíiii (PLDO) , y poli (p-dioxanona) (PDO). Preferiblemente, el bloque de poliéster (A) hidrofóbico es un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste de ácido L-poliláctico (L-PLA), ácido D, L-poliláctico (D, L-PLA), un copolímero de ácido L- o D,L-láctico con ácido glicólico, y un copolímero de 1,4-dioxan-2-ona con lacturo. El peso molecular del bloque de poliéster (A) hidrofóbico está preferiblemente dentro del rango de 500 a 25,000 Daltons, de mayor preferencia dentro del rango de 500 a 15,000 Daltons y de mayor preferencia dentro del rango de 1,000 a 5,000 Daltons. El bloque de polímero B hidrofílico del copolímero biodegradable es preferiblemente un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste de polietilenglicol (PEG), un copolímero de etilenglicol y propilenglicol y derivados de los mismos. De mayor preferencia, el bloque de polímero B hidrofílico es un derivado de polietilenglicol. El peso molecular del bloque de polímero B hidrofílico está preferiblemente dentro del rango de 100 a 10,000 Daltons, y de mayor preferencia dentro del rango de 500 a 5,000 Daltons. En el copolímero de bloque biodegradable, el contenido del bloque de polímero B hidrofílico está preferiblemente dentro del rango de 20 a 80% en peso, y de mayor preferencia dentro del rango de 40 a 70% en peso. En la composición polimérica líquida de la presente invención, el contenido del copolimero de bloque biodegradable está
*x*. . .^?. ^ ? j*ltá 4** m?*¿^tttt?*., preferiblemente dentro del rango de 5 a 80" en peso, y de mayor preferencia dentro del rango de 20 a 60" en peso y de mayor preferencia dentro del rango de 20 a 50" en peso. El derivado líquido de pol etilenglicol usado en la presente invención sirve como un constituyente principal que se disuelve o se mezcla uniformemente con el copolímero de bloque biodegradable y reduce así la viscosidad de la composición polimérica total y aumenta la fluidez de la composición. Así la composición polimérica puede inyectarse fácilmente por medio de una jeringa de calibre 18 a 23. El derivado líquido de polietilenglicol puede disolver cuando está en contacto con agua o fluidos corporales permitiendo que el copolímero de bloque biodegradable, que contiene la sustancia fisiológicamente activa, solidifique como un implante. Por lo tanto, el derivado líquido de polietilenglicol de la presente invención debe ser un material que no cause la descomposición o cambie las propiedades del copolímero de bloque biodegradable, y adicionalmente, no cause la pérdida de actividad de la sustancia fisiológicamente activa. El derivado líquido de polietilenglicol está en la forma de un polímero que es un líquido a temperatura ambiente. Los derivados de polietilenglicol adecuados para la presente invención incluyen polietilenglicol, dialquilpoiietilenglicol, diacilpolietilenglicol, etc., qué tienen la siguiente fórmula
" •--* *** ¿- jái Ri-XCH2CH2(OCH2CH2)?-X-Rl (I) en la cual R1 es H, (CH2),nCH3 o CO (CH2) raCH3, en donde m es un número entero de 0 a 17; X es 0, NH o S; y 1 es un número entero de 1 a 100. Preferiblemente, los grupos hidroxi en ambos extremos del polietilenglicol líquido están protegidos para prevenir que se descompongan las uniones éster del ácido poliláctico o el ácido poliglicólico del bloque A hidrofóbico del copolímero de bloque biodegradable. Los grupos hidroxi del polietilenglicol pueden protegerse por eterificación con un grupo alquilo o esterificación con un grupo acilo. Preferiblemente, los grupos hidroxi están protegidos por esterificación de manera que pueden hidrolizarse con agua en materiales inocuos al cuerpo humano. La esterificación también aumenta la afinidad del derivado líquido de polietilenglicol por el copolímero de bloque biodegradable y minimiza la separación de fases en la composición polimérica líquida. Por lo tanto, se prefiere usar particularmente un derivado de polietilenglicol en donde se introducen grupos éster para aumentar la compatibilidad con el copolímero de bloque biodegradable. Preferiblemente, el derivado líquido de polietilenglicol tiene una afinidad por ei copolímero de
bloque biodegradable y no causa la separación de fases o induce la descomposición de los grupos éster del polímero de bloque A hidrofóbico. Ejemplos de derivados líquidos de polietilenglicol incluyen aquellos que tienen grupos hidroxi en ambos extremos que están protegidos por grupos éster, y que se esterifican adicionalmente con ácido dicarboxílico para aumentar el contenido de grupos éster, como en la siguiente fórmula (II) : R2OOC(CH2)qC(0) (OCH2CH2)p-OC(0) (CH2)qCOOR2 (II) en la cual R2 es (CH2)XCH3, en donde x es un número entero de 0 a 17, H, Na, Ca, Mg o Zn; p es un número entero de 1 a 100; y q es un número entero de 0 a 6. Los polimeros de la fórmula (II) anterior pueden obtenerse haciendo reaccionar polietilenglicol con un anhídrido de ácido dicarboxílico tal como ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, etc., para obtener dicarboxi polietilenglicol que se trata con cloruro de tionilo para cambiar los grupos carboxi en cloruros de acilo y tratarse después con un alcohol para obtener un éster. Preferiblemente, el peso molecular del derivado de polietilenglicol está dentro del rango de 100 a 15,000 Daltons, de mayor preferencia dentro del rango de 200 a 1,000 Daltons. En la composición polimérica líquida de la presente invención, el contenido del derivado líquido de polietilenglicol está preferiblemence dentro del rango de 10 a 95% en peso, y de mayor preferencia dentro del rango de 30 a 70% en peso. En la composición de la presente invención, la "sustancia fisiológicamente activa" o "el fármaco" se refiere a una sustancia que tiene una solubilidad en agua de 1 µg/ml o más e inhibe el crecimiento de microorganismos, virus, etc., o estimula o inhibe la función fisiológica de un animal de sangre caliente o cuerpo humano. Ejemplos de tales sustancias fisiológicamente activas (fármaco) incluyen agentes antibacterianos, agentes antiinflamatorios, agentes anticáncer, hormonas de crecimiento, agentes antimalaria, hormonas, inmunoestimulantes, factores de crecimiento, antipiréticos, antidepresores, inmunodepresores, antieméticos, agentes para el tratamiento de diabetes, agentes antihipertensivos, agentes antihiperlipidémicos, agentes para el tratamiento de trastornos cardiovasculares, y similares . Ejemplos típicos de agentes antíbacterianos que pueden usarse en la presente invención incluyen minociclina, tetraciclina, ofloxacina, fosfomicma, mergaína, profloxacina, ampicilina, penicilina, doxiciclina, tienamicina, cefalosporina, norcadicina, gentamicina, neomicina, canamicma, paromomicina, micronomicina, amicacina, tobramicina, dibecacina, cefotaxima, cefaclor, eritromicina, ciprofloxacina, '< _-vofloxacina, enoxacina, vancomicina, imipenem, ácido fuc:d?co y mezclas de los mismos . Ejemplos de agentes anticáncer que pueden usarse en la presente invención incluyen paclitaxel, taxotare, adriamicina, endostatina, angiostatina, mitomicina, bleomicina, cisplatina, carboplatina, doxorubicina, daunorubicina, idarubicina, 5-fluorouracilo, metotrexato, actinomicin-D y mezclas de los mismos. Ejemplos de agentes antiinflamatorios que pueden usarse en la presente invención incluyen lisozima, acetaminofenol , aspirina, ibuprofeno, diclofenaco, indometacina, piroxicam, fenoprofeno, flubiprofeno, quetoprofeno, naproxeno, suprofeno, loxoprofeno, cinoxicam, tenoxicam y mezclas de los mismos. La presente invención es particularmente útil para suministrar fármacos, por ejemplo, los fármacos de péptido y proteína, que requiere la administración diaria durante un período largo de tiempo, que tienen un alto peso molecular y son difíciles de absorber a través del tracto gastrointestinal o piel. Ejemplos de tales fármacos incluyen hormona de crecimiento humano (hGH) , hormona de crecimiento porcino (pGH) , factor de crecimiento de leucocito (G-CSF) , factor de crecimiento de eritrocito (EPO) , factor de crecimiento de macrófago (M-CSF) , factor de necrosis tumoral (TNF) , factor de crecimiento del epitelio (EGF) , factor de
crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), mt rferón-a, ß, ?(IFN-a, ß, ?) , interleuc?n-2 (IL-.j, calciconn, factor de crecimiento del nervio (NGF) , factores que liberan la ?iormona del crecimiento, angiotensina, hormona que libera la hormona luteinizante (LHRH) , agonista de LHRH, insulina, hormona que libera la tirotropina (TRH) , angiostatina, endostatina, somatostatina, glucagon, endorfina, bacitracma, mergaina, colistina, anticuerpos o vacunas monoclonales, factor de crecimiento óseo (BMP), etc. El contenido de la sustancia fisiológicamente activa en la composición polimérica líquida de la presente invención está preferiblemente dentro del rango de 1 a 40% en peso, y de mayor preferencia dentro del rango de 1 a 30% en peso y de mayor preferencia dentro del rango de 2 a 25% en peso. La composición polimérica líquida de la presente invención puede contener adicionalmente un aditivo farmacéuticamente aceptable para mejorar la estabilidad del fármaco en la composición polimérica, y para controlar la concentración de ion de hidrógeno en la composición o para controlar la velocidad de liberación del fármaco y la velocidad de descomposición del polímero. Tal aditivo se selecciona preferiblemente a partir del grupo que consiste de tensioactivos , sales inorgánicas, azúcares, polímeros naturales y mezclas de los mismos. Pueden usarse
tensioactivos iónicos o no iónicos en la composición de la presente invención, sin embargo, se prefieren tensioactivos no iónicos. Los tensioactivos iónicos típicos incluyen dodecilsulfato sódico y los tensioactivos no iónicos típicos incluyen polisorbato, polivinilpirrolidona, poloxámeros, monooleato de glicerilo, monoestearato de glicerilo, éter de polioxietilen alquilo y mezclas de los mismos. Los azúcares que pueden usarse como aditivos en la presente invención incluyen manitol, sorbitol, glucosa, xilitol, trehalosa, sorbosa, sacarosa, galactosa, dextrano, dextrosa, fructosa, lactosa y mezclas de los mismos. Ejemplos de sales inorgánicas que pueden usarse como aditivos en la presente composición incluyen cloruro de sodio, cloruro de calcio, cloruro de zinc, cloruro de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de zinc, acetato de zinc, lactato de zinc, hidróxido de magnesio, cloruro de aluminio, hidróxido de aluminio, óxido de zinc y mezclas de los mismos. Ejemplos de polímero naturales que puede usarse como aditivos en la presente composición incluyen ciclodextrina, gelatina, albúmina, ácido hialurónico, quitosan, carboximetilcelulosa sódica y mezclas de los mismos. El contenido de los aditivos en la composición polimérica líquida de la presente invención está preferiblemente dentro del rango de 0.01 a 10% en peso, y de mayor preferencia dentro del rango de 2 a 8% en peso. La presente invención también proporciona una
formulación para un implante que comprende la composición polimérica líquida como se mencionó anteriormente. La presente invención incluye un implante formado a partir de la composición líquida polimérica anterior. La composición polimérica líquida de acuerdo con la presente invención puede prepararse por un proceso que comprende los pasos de mezclar y disolver un derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, un copolímero de bloque biodegradable que es insoluble en agua pero soluble en el derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, y una sustancia fisiológicamente activa, en un solvente orgánico o mezcla de un solvente orgánico y agua para obtener una solución polimérica en donde la relación del solvente orgánico y agua está dentro del rango de 0.2/0.8 a 0.8/0.2, esterilizar la solución polimérica por filtración a través de una membrana y eliminar el solvente orgánico liofilizando o evaporando la solución polimérica filtrada bajo presión reducida. Alternativamente, la composición polimérica líquida de la presente invención puede prepararse por un proceso que comprende los pasos de preparar una solución de uno o más miembros seleccionados a partir del grupo que consiste de un derivado líquido de polietilenglicol biocompatible soluble en agua, un copolímero de bloque biodegradable que es insoluble en agua pero soluble en el derivado líquido de polietilenglicol biocompatible -- dublé en agua, y una sustancia fisiológicamente activa, en un solvente orgánico o mezcla de un solvente orgánico / agua para obtener una solución en donde la relación del solvente orgánico y agua está dentro del rango de 0.2/0.8 a 0.8/02, esterilizar la solución respectiva por filtración a través de una membrana; mezclar la solución filtrada y eliminar el solvente orgánico liofilizando o evaporando la solución mezclada bajo presión reducida . Específicamente, la composición polimérica líquida de la presente invención puede prepararse de acuerdo con la siguiente forma. En primer lugar, el copolímero de bloque biodegradable, el derivado líquido de polietilenglicol, la sustancia fisiológicamente activa y opcionalmente los aditivos se disuelven juntos en un solvente orgánico o mezcla de un solvente orgánico y agua para preparar la solución polimerépca . Ejemplos de solventes orgánicos adecuados para preparar la solución polimérica incluyen acetonitrilo, acetona, ácido acético, dimetilacetamida, etanol, isopropanol, dioxano, etc. Preferiblemente, el solvente orgánico se usa en combinación con agua con una relación de mezcla de solvente en agua dentro del rango de aproximadamente 0.2/0.8 a 0.8/0.2. En segundo lugar, la solución polimérica resultante se esteriliza filtrando a través de un filtro de membrana que tiene un tamaño de poro de 0.8 a 0.22 µm. El solvente orgánico y el agua se eliminan después por liofilización o evaporación bajo presión reducida, en preparación de la composición polimérica líquida. Cuando la solución polimérica que contiene la sustancia fisiológicamente activa se prepara elaborando la solución polimérica fuera de un solvente orgánico y agua, la solución resultante puede congelarse y liofilizarse después. La liofilización se lleva a cabo eliminando el exceso de solvente a partir de la solución a una temperatura por debajo de 30°C, bajo una presión reducida por debajo de aproximadamente 0.1 torr. La composición polimérica líquida se seca después al vacío bajo presión reducida hasta que el contenido de agua está por debajo de 1%, y preferiblemente por debajo de 0.5%. Durante el secado al vacío, se prefiere que la composición líquida se agite con un mezclador de manera que la sustancia fisiológicamente activa pueda distribuirse uniformemente. Si se usa solvente orgánico sin agua, la composición líquida se evapora de preferencia lentamente bajo presión reducida sin liofilización. La composición de la presente invención también puede prepararse disolviendo en el solvente orgánico, uno o más componentes seleccionados a partir del grupo que consiste del copolímero de bloque biodegradable, el derivado líquido de polietilenglicol, la sustancia fisiológicamente activa y
los aditivos, para preparar la solución respectiva, la cual se filtra después individualmente a través de un filtro de membrana y se mezcla después para obtener la composición líquida de la presente invención. La composición polimérica líquida que contiene la sustancia fisiológicamente activa, de acuerdo con la presente invención, puede dispensarse dentro de una jeringa desechable en la cantidad requerida para una dosis sencilla. La jeringa para implante se sella después para preparar la composición polimérica líquida que contiene ei fármaco listo para usarse. Puesto que, de acuerdo con la presente invención, el solvente orgánico se elimina por evaporación, la composición polimérica líquida de la presente invención elimina la posibilidad de histotoxicidad tal como deshidratación de tejidos, necrosis y dolor que es causado por el solvente orgánico cuando la composición se inyecta dentro de los tejidos. Además, puesto que la composición liquida de la presente invención no contiene agua, la hidrólisis del polímero biodegradable puede prevenirse. Además, puesto que el copolímero de bloque biodegradable se disuelve en polietilenglicol de bajo peso molecular, la composición puede esterilizarse por filtración de membrana. La composición de la presente invención forma un implante cuando se inyecta. A partir del implante el fármaco puede liberarse lentamente. El implante se descompone después en
irirfff -•?r"*1 -«^^?'"-«"» materiales inocuos al cuerpo humano y se excreta después que se completa la liberación del fármaco. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra el resultado de las pruebas de liberación de fármaco in vitro para las composiciones poliméricas líquidas de la presente invención. La Figura 2 muestra el resultado de las pruebas de estabilidad para la composición polimérica líquida de la presente invención. La presente invención se ilustra más específicamente por las siguientes preparaciones y ejemplos. Aunque las siguientes preparaciones y ejemplos se proporcionan para el propósito de ilustrar la presente invención, no deben interpretarse como que limitan el alcance de la presente invención. EJEMPLOS Preparación 1: Síntesis de copolímeros de bloque biodegradables (1) Copolímeros de bloque ( PLA-PEG-PLA) de polilacturo (PLA) y polietilenglicol (PEG), o copolímeros de bloque (PLGA-PEG-PLGA) de copolímero (PLGA) de lacturo y glicoluro y polietilenglicol (PEG) . Se agrega lacturo (14.19 g) , glicoluro (3.81 g) , polietilenglicol (peso molecular (MW) 1000, 7.5 g) y octoato de estaño (0.18 g) , como el catalizador, a un matraz de fondo redondo de dos cuellos, el cual se expone después a presión reducida y se llena con gas nitrógeno. Calentando a la vez de 120°C a 145°C con agitación, la mezcla se hizo reaccionar durante 12 horas y se disolvió después con cloroformo. Para precipitar el polímero, la solución resultante se agregó después a éter seco. El polímero resultante se separó, se disolvió en cloroformo y se purificó después precipitando con éter. El polímero precipitado se separó y se secó bajo vacío después para obtener los copolímeros de bloque como se muestra en la siguiente Tabla 1. También pueden prepararse otros copolímeros de bloque mostrados en la siguiente Tabla 1 de acuerdo con el mismo procedimiento descrito anteriormente. [Tabla 1]
Nota) LA = lacturo, GA = glicoluro A: polímero hidrofóbico (polilacturo o copolímero de lacturo y gixcoluro)
B: polímero hidrofílico (polietilenglicol) (2) Un copolímero de bloque (PLDO-PEG-PLDO) elaborado de un copolímero (PLDO) de lacturo y 1, -d?oxan-2-ona, y polietilenglicol (PEG) . Se agregó lacturo (10.54 g) , 1 , 4-dioxan-2-ona
(7.46 g) , polietilenglicol (MW 1000, 7.5 g) y octoato de estaño (0.18 g) , como el catalizador, a un matraz de fondo redondo de dos cuellos, el cual se expuso después a presión reducida y se llenó con gas nitrógeno. Calentando a la vez de 80°C a 120°C con agitación, la mezcla se hizo reaccionar durante 48 horas y se disolvió después con cloroformo. Para precipitar el polímero, se agregó la solución resultante a éter seco. El polímero precipitado se separó, se disolvió en cloroformo y se purificó después por precipitación con éter. El polímero precipitado se separó y se secó después bajo vacío para obtener el copolímero de bloque como se muestra en la siguiente Tabla 2. También pueden prepararse otros copolimeros de bloque mostrados en la Tabla 2 de acuerdo con el mismo procedimiento como se describió anteriormente. [Tabla 2]
Nota) LA = lacturo, DO = 1 , 4-d?oxan-2-ona A: polímero hidrofóbico (copolímero de lacturo y 1,4-dioxan-2-ona) B: polímero hidrofílico (polietilenglicol) Preparación 2: Síntesis de derivados líquidos de polietilenglicol (1) Síntesis de diacetil polietilenglicol Se agregó polietilenglicol (MW 300, 30 g, 0.1 mol) y anhídrido acético (24 g, 0.23 mol) y cloruro de zinc anhidro (0.5 g) a un matraz de fondo redondo. Después de llevar a reflujo durante 12 horas, la mezcla se disolvió en diclorometano. La mezcla de reacción se agregó después a éter seco para causar la precipitación del producto oleoso, el cual se separó y se purificó después con éter seco y se secó bajo vacío (Rendimiento: 100%; espectro IR: 2980 (C-H), 1725 (C=0) , 1150 (C-0) cm"1) . (2) Síntesis de disuccinil polietilenglicol Se disolvió polietilenglicol (MW 300, 30 g, 0.1 mol) y anhídrido succínico (22 g, 0.22 mol) en acetona seca y se llevó a reflujo después durante 12 horas. La mezcla de reacción se destiló bajo presión reducida para eliminar la acetona. Se agregó éter seco para precipitar el producto sintetizado el cual se disolvió después en acetato de etilo y se extrajo con agua destilada para obtener el producto final.
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El producto resultante se liofilizó después (Rendimiento: 99%, espectro IR: 3500 (COO-H) , 1725 (C=0) , 1670 (C=0) cm"1) . (3) Síntesis de bis-etilsuccinil polietilenglicol Se disolvió disuccinil polietilenglicol (25 g, aproximadamente 50 mmol) como se preparó en el anterior (2) en benceno, y después se agregó cloruro de tionilo (14 g, 117 mmol) . La mezcla se llevó a reflujo durante 12 horas y se destiló después bajo vacío para eliminar el benceno. El producto de reacción resultante se enfrió a 0°C y después se agregó etanol en exceso (10 ml) . Cuando el calor de reacción no se generó más, se agregó un condensador al recipiente de reacción y la mezcla de reacción se llevó a reflujo durante 30 minutos. El etanol en exceso se eliminó y el producto resultante se purificó con éter seco obteniendo el derivado de PEG (PEG-SE) como se muestra en la siguiente Tabla 3 (Rendimiento: 98%; espectro IR: 2990 (C-H), 1720 (C=0) , 1200 (C-0) , 1120 (C-0) cm"1) . Se sintetizaron otros derivados líquidos de polietilenglicol que tienen las composiciones como se muestra en la siguiente Tabla 3 de acuerdo con los mismos procedimientos como se describió en (2) y (3) anteriormente . [Tabla 3]
Preparación de la composición polimérica líquida inyectable que contiene fármacos Ejemplo 1 Se disolvieron 100 mg de hormona del crecimiento humano, 400 mg del copolímero de bloque biodegradable (PLA- PEG-1) sintetizado anteriormente, 450 mg de polietilenglicol líquido (MW 300) y 50 mg de gelatina en solución de ácido acético acuosa al 60% obteniendo una solución polimérica. La solución polimérica se esterilizó después filtrando a través de un filtro de membrana que tiene un tamaño de poro de 0.22 µm. El solvente orgánico y el agua se eliminaron después de la solución polimérica por liofilización dejando una composición polimérica líquida que contiene fármaco. La composición polimérica líquida que contiene fármaco obtenida se llenó después en una jeringa desechable esterilizada en la cantidad de una dosis sencilla, la cual se selló después. Ejemplo 2 Se disolvieron 70 mg de hormona de crecimiento humano, 300 mg del copolímero de bloque biodegradable (PLDO- PEG-2) sintetizado anteriormente, 580 mg de dimetoxi polietilenglicol (MW 300), 20 mg de acetato de zinc y 30 mg de polisorbato-20 en una solución de ácido acético acuosa al 70" y la composición polimérica líquida que contiene fármaco se preparó después de acuerdo con ;1 mismo procedimiento como en el Ejemplo 1. Ejemplo 3 Se disolvieron 100 mg de hormona de crecimiento porcino, 320 mg del copolímero de bloque biodegradable (PLGA-PEG-2) sintetizado anteriormente, 550 mg de diacetil polietilenglicol (DA-PEG, MW 300) , 20 mg de acetato de zinc y 10 mg de polisorbato-20 en solución de ácido acético acuosa al 40% y la composición polimérica líquida que contiene fármaco se preparó después de acuerdo con el mismo procedimiento como en el Ejemplo 1. Ejemplo 4 Se disolvió 50 mg de ofloxacina, 200 mg del copolímero de bloque biodegradable (PLA-PEG-1) sintetizado anteriormente, 700 mg de derivado de polietilenglicol sintetizado (PEG-SM, MW 300) y 50 mg de sacarosa en una solución de etanol acuosa al 70% y la composición polimérica líquida que contiene fármaco se preparó después de acuerdo con el mismo procedimiento como en el Ejemplo 1 Ejemplo 5 Se disolvieron 200 mg de clorhidrato de minociclma, 400 mg del copolímero de bloque biodegradable
(PLGA-PEG-5) sintetizado anteriormente y 400 mg del derivado de polietilenglicol sintetizado í PEG-SE, MW 600) en una solución de acetonitrilo acuoso al 40% y la composición polimérica líquida que contiene fármaco se preparó después de acuerdo con el mismo procedimiento como en el Ejemplo 1. Ejemplo 6 Se disolvieron 50 mg de cisplatm, 300 mg del copolímero de bloque biodegradable (PLGA-PEG-7) sintetizado anteriormente, 550 mg del derivado de polietilenglicol sintetizado (PEG-GE, MW 300), 50 mg de polisorbato-80 y 50 mg de dextrano en una solución de acetona acuosa al 60% y la composición polimérica líquida que contiene fármaco se preparó después de acuerdo con el mismo procedimiento como en el Ejemplo 1. Ejemplo 7 Se disolvió 60 mg de paclitaxel, 300 mg del copolímero de bloque biodegradable (PLA-PEG-1) sintetizado anteriormente, 600 mg de polietilenglicol (MW 300) , 20 mg de poloxamero-188 y 20 mg de xilitol en una solución de etanol acuosa al 70% y la composición polimérica líquida que contiene fármaco se preparó después conforme al mismo procedimiento como en el Ejemplo 1. Ejemplo 8 Se disolvió 150 mg de piroxicam, 400 mg del copolímero de bloque biodegradable (PLDO-PEG-2) sintetizado anteriormente, 420 mg de diacetil polietilenglicol (DA-PEG, MW 600) y 30 mg de gelatina en una solución de ácido acético
liAti uj-'-' ] r iltil - mM ¿ *a afa»..fci,,4..|,! acuosa al 50% y la composición polimérica líquida que contiene fármaco se preparó después conforme al mismo procedimiento como en el Ejemplo 1. Ejemplo 9 Se disolvió 150 mg de diclofenaco sódico, 300 g del copolímero de bloque biodegradabie (PLGA-PEG-5) sintetizado anteriormente, 500 mg de polietilenglicol (MW 600) , y 50 mg de hidróxido de aluminio en una solución del etanol acuosa al 50% y la composición polimérica se preparó después conforme al mismo procedimiento como en el Ejemplo 1. Las composiciones poliméricas líquidas que contiene fármaco preparadas anteriormente se muestran en la siguiente Tabla 4. [Tabla 4]
Prueba 1: Prueba de liberación de fármaco in vitro Para preparar la masa polimérica que contiene fármaco respectiva, se inyectó 0.5 ml de cada una de las composiciones poliméricas líquidas que contiene fármaco como se preparó en los Ejemplos 1 a 4 en 10 ml de solución reguladora de fosfatos, pH 7.4 la cual se dejó permanecer después en un baño de agua a 37°C y se agitó a la velocidad de aproximadamente 50 rpm. Se midió la concentración de fármaco liberado después de 1, 3, 12 y 24 horas,
respectivamente. Después de 24 horas, el medio de liberación se reemplazó completamente y después se midió la cantidad de fármaco liberado a intervalos de 24 horas. La Figura 1 muestra el resultado de la prueba de liberación de fármaco in vitro para las composiciones poliméricas líquidas de la presente invención. Los resultados muestran que el fármaco contenido en la masa polimérica de la presente invención se libera a una velocidad relativamente constante durante un periodo largo de tiempo. Por ejemplo, toma entre 9 (Ejemplo 1) a 23 (Ejemplos 2-4) días para que el fármaco se libere completamente de la masa polimérica. Por lo tanto, la composición polimérica líquida que contiene fármaco de la presente invención es capaz de formar una masa polimérica cuando se pone en contacto con un ambiente acuoso y es útil para el suministro de fármaco sostenido. Prueba 2: Prueba para la estabilidad de la composición polimérica líquida La siguiente prueba se condujo para identificar si la composición polimérica líquida de la presente invención puede mantenerse en un estado estable durante un período largo sin causar separación de fases. (1) Preparación de la composición polimérica líquida Las composiciones poliméricas líquidas preparadas en la siguiente Tabla 5, como en los Ejemplos 10-13, se calentaron a 80°C durante una hora para preparar las
soluciones uniformes. (2) Preparación de la composición polimérica líquida comparativa Para preparar las soluciones uniformes, las composiciones poliméricas líquidas como se muestra en la siguiente Tabla 5, como en los Ejemplos 1-3 Comparativos, se calentaron a 80°C durante cinco días de acuerdo con el método de la Patente Norteamericana No. 5,607,686. [Tabla 5]
(3) Determinación de la estabilidad Cada una de las composiciones poliméricas líquidas como se prepararon anteriormente se agregaron a un recipiente de vidrio cilindrico que tiene un diámetro de 1 cm y una altura de 5 cm hasta una altura de 4 cm y después se dejó permanecer a 25°C y después a 4°C. En tiempos dados, se recolectaron 0.2 ml de cada uno de los sobrenadantes y fondos de la solución y se disolvieron después en 2 ml de agua destilada y se analizó el contenido del polímero hidrofóbico depositado. La estabilidad de la composición se determinó a partir de la relación de contenido de polímero en el fondo y sobrenadante de la solución. Específicamente, cuando la relación del contenido de polímero en el fondo de la solución/el contenido de polímero en el sobrenadante fue 1.0, se determinó que la composición es estable, mientras que a una relación por debajo de 1.0, se determinó que había ocurrido la separación de fases. El resultado del mismo se muestra en la Figura 2. A partir de la Figura 2, puede verse que las composiciones de la presente invención mantienen una composición uniforme durante 100 días mientras que en todas las composiciones comparativas ocurre la separación de fases entre 10 y 30 días. Puesto que, en la composición polimérica líquida de acuerdo con la presente invención, se disuelve el copolímero de bloque biodegradable en un polietilenglicol de bajo peso molecular, la composición puede esterilizarse por filtración de membrana e implantarse directamente a través de una inyección simple. El fármaco puede liberarse lentamente a partir del implante el cual puede descomponerse después en materiales inocuos al cuerpo humano y excretarse después que
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el fármaco se libera completamente. Por 1-) tanto, la composición polimérica líquida de ia presente invención es muy útil como un sistema de suministro sostenido para sustancias fisiológicamente activas tales como péptidos y proteínas . Aunque la invención se ha descrito con respecto a las modalidades específicas anteriores, debe reconocerse que pueden hacerse diversas modificaciones y cambios a la invención por aquellos aspectos en la técnica las cuales también caen dentro del alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas.