MXPA03002543A

MXPA03002543A - Proceso para producir nanoparticulas de paclitaxel y albumina.

Info

Publication number: MXPA03002543A
Application number: MXPA03002543A
Authority: MX
Inventors: Simone Maschio
Original assignee: Acs Dobfar Spa
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2005-08-26
Also published as: CN1911446A; KR20030078722A; CA2423915A1; NZ524605A; JP2011132253A; RU2003108821A; CN1259902C; EP1348431A1; AU2003200920A1; ITMI20020681A1; JP2003300878A; CN1448128A; JP4794115B2; NO20031448D0; ITMI20020681A0; NO20031448L; BR0300846A; IL154762A0; US20030185894A1; ZA200302040B

Abstract

Un proceso para producir nanoparticulas de paclitaxel y albumina que tiene propiedades antitumorales, mediante el cual se somete una mezcla obtenida al agregar paclitaxel en forma de polvo a una solucion acuosa de albumina con cloroformo a tratamiento de homogeneizacion de alta presion.

Description

PROCESO PARA PRODUCIR NANOPARTICULAS DE PACLITAXEL Y ALBÚMINA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para producir nanoparticulas de paclitaxel y albúmina, utilizables para obtener composiciones antitumorales . Paclitaxel es una sustancia natural bien conocida en la literatura, con actividad antitumoral importante: su pobre solubilidad en agua lo hace dificil administrarlo al hombre, por cuya razón se han desarrollado varios sistemas para proporcionarlo inyectable. De acuerdo con uno de estos sistemas, el paclitaxel se combina con albúmina de suero humano (HSA) que es biocompatible y tiene capacidad considerable para unir al paclitaxel y formar emulsiones inyectables con el mismo mediante técnicas conocidas de mi cro f luidi z a ci ón y homogeneización a alta presión y ultrasonido (Alleman et al., Eur. J. Pharm. Biopharm. 39 (5), 173-191 (1993) ) . A base de estos elementos y utilizando técnicas de ultrasonido y homogeneización de alta presión establecidos anteriormente, la compañía American VivoRx Pharmaceuticals Inc. ha desarrollado la formulación CAPXOL® que contiene paclitaxel y HSA.

REF : 145787 En US 5439686, US 5498421, US 5560933 y la correspondiente WO 94/18954, VivoRx reivindica microparticulas de paclitaxel y HSA preparadas utilizando técnicas de ultrasonido, para dar partículas de tamaño medio (MPS) < 10 mieras. Los métodos de preparación descritos en estas patentes no pueden utilizarse en una escala industrial, y además las microparticulas obtenidas así tienen demasiado alto un MPS, que las hace inadecuadas e inusables para la administración a pacientes. Esto fue bien conocido para la VivoRx, que después en US 5916596 y US 6096331 y en WO 98/14174 y WO 99/00113 describe y demanda nanoemulsiones estériles de paclitaxel y HSA obtenidas al reconstituir con polvos liofilizados de solución NaCl estéril acuosa al 0.9% con MPS < 0.2 mieras. Estas nanoemulsiones, que son obtenidas utilizando homogeneización de alta presión, como se describe en las patentes citadas, son establecidas por tener alta estabilidad, cuando el término w estabilidad" significa que el MPS es constante con el tiempo y que la precipitación de nanopartículas está ausente (US 6096331, Ej . 11) . De acuerdo con las enseñanzas de las patentes de VivoRx citadas anteriormente (ver Ejemplos 1, 5 y 6 de US 5916596), una solución de paclitaxel y una solución acuosa que contenia HSA se prepararon principalmente por separado, después estas fases se mezclaron juntas y la mezcla obtenida así se sometió a tratamiento de homogenei zación a alta presión entre 632.7 y 2812.2 kg/cnr (9000-40000 psi) a temperatura ambiente (entre 0°C y +40°C) . Después de evaporar los solventes y filtrar a través de un filtro estéril (0.22 mieras), esta mezcla se congeló entre -20°C y -80°C y se liofilizó finalmente al calentar a una temperatura entre +20°C y +35°C para dar un polvo usable para preparar formulaciones inyectables que tienen propiedades antitumorales . Las dos fases separadas (una que contiene paclitaxel y la otra que contiene HSA) deben por lo tanto prepararse, para luego mezclarse juntas antes de su homogeneización de alta presión. Esto requiere el uso de al menos dos reactores separados y la preparación de dos soluciones separadas con mezclado relativo, todo para efectuarse bajo condiciones estériles, que implica altos costos de la planta, tiempos prolongados para completar las operaciones de mezclado y la necesidad de evaporación de rotavapor de los solventes (al final del tratamiento de homogeneización) seguido por filtración a través de un filtro estéril, con rendimientos consecuentes bajos totales. El objeto principal de la presente invención es por lo tanto proporcionar un proceso para producir polvo liofilizado estéril de nanoparticulas de paclitaxel y HSA, que requiere el uso de un reactor simple para formar la mezcla líquida que contiene paclitaxel y HSA para someterse a tratamiento de homogeneización, y que puede completarse en un tiempo muy corto en costo inferior que aquel de la técnica conocida . Estos y otros objetos son logrados por un proceso mediante el cual se somete una mezcla acuosa que contiene paclitaxel y albúmina a una temperatura entre 0°C y 40°C a tratamiento de homogeneización a alta presión entre 632.7 y 2812.2 kg/cm2 (9000-40000 psi), para dar una nanoemulsión que se congela entre -20°C y -80°C y que se liofiliza finalmente al calentar a una temperatura entre +20°C y +35°C, en donde la mezcla acuosa se obtiene bajo condiciones estériles al disolver la albúmina en agua estéril a una concentración entre 2% y 3% (p/v) , luego al agregar a la solución de albúmina entre 2% y 4% (v/v) de cloroformo y luego paclitaxel en forma de polvo estéril en una cantidad entre 5.4% y 20.0% en peso en el peso de la albúmina presente en la solución. La cantidad de paclitaxel en forma de polvo estéril agregada a la mezcla líquida está de preferencia entre 5.6% y 19.4% en peso en la albúmina. Es importante observar que el uso de paclitaxel en forma de polvo estéril en el proceso no solo simplifica mucho la planta misma y el proceso comparado con la técnica conocida y permite el tiempo requerido para completar el mezclado de los diversos componentes antes del tratamiento de homogeneización que es considerablemente recortado, pero también permite mejorar los rendimientos finales que se obtienen, y simplifica las condiciones que son observadas para obtener los polvos liofilizados estériles deseados. Mediante el funcionamiento son obtenidos en los polvos del modo establecido anteriormente formado por mezclas de nanoparticulas de paclitaxel y ??? los cuales son totalmente similares o iguales a aquellos obtenibles por los métodos más complejos, laboriosos y costosos descritos en las patentes establecidas anteriormente. A partir de estas mezclas, cuando se procesan con un homogeneizador Avestin dentro del intervalo de presión recomendado en la US 5916596, son obtenidas nanoemulsiones a pH=6.7 que, cuando se evaporan en un rotavapor como se reporta en la patente, proporciona nanoemulsiones con MPS de aproximadamente 0.2 mieras (aumento de MPS > 0.02 mieras después de la evaporación) que son pobremente estables en sus formulaciones en soluciones fisiológicas inyectables (aumento en MPS de aproximadamente 0.05 mieras y tendencia a sedimento en aproximadamente 12 horas) y difíciles de filtrar a través de filtros de 0.22 mieras para su esterilización, siendo estos filtros fácilmente atascados y reducir el rendimiento de paclitaxel a un valor muy bajo (debajo de o menos del 30%) . La estabilidad (evaluada de acuerdo con las enseñanzas del Ejemplo 11 de la US 6096331) de los productos preparados tanto por el método de la presente invención como se define en lo anterior como de acuerdo con las patentes anteriores, cuando se liofiliza y reconstituye como se reporta en la US 5916596 y la US 6096331, es aceptable sin que no exceda 24 horas. Se ha encontrado sorprendentemente que si al menos se agrega un ácido biocompatible a la mezcla liquida que contiene la HSA (antes de que se le agregue paclitaxel en forma de polvo) en una cantidad suficiente para conducir a entre 5.4 y 5.8 (de preferencia entre 5.5 y 5.7) el pH de una mezcla inyectable acuosa reconstituida de las nanoparticulas en forma de polvo, la estabilidad de la mezcla liofilizada y reconstituida en forma inyectable aumenta considerablemente, más allá de 24 horas. La adición del ácido mencionado en lo anterior o también forma parte de la presente invención. De preferencia, el ácido se elige del grupo que consiste de HC1, ácido cítrico, ácido fosfórico, ácido acético, ácidos biocompatibles orgánicos e inorgánicos, pero el único más preferido es ácido cítrico. Para clarificar las características de la presente invención, serán descritos ahora algunos ejemplos no limitantes de su implementación, algunos con mezclas líquidas a pH fisiológico y algunos acidificados para destacar las diferencias consecuentes sobre el uso de los ácidos. EJEMPLO 1 Preparación de la formulación a pH 6.7 Una solución acuosa inyectable de HSA al 20% (p/v) de acuerdo con las especificaciones de FDA (pH=6.9+0.5) se diluye al 3% (p/v) con agua desmineralizada estéril. 41.4 mi de la solución se mezclan bajo agitación energética con 1.25 mi de cloroformo estéril y con 73.6 mg (5.9% en peso sobre el peso de la albúmina en la solución) de paclitaxel estéril (titulo > 99%) en forma de polvo, luego se procesa la mezcla en un homogenei zador de alta presión (adecuadamente este ilizado) hasta que se obtiene una nanoemulsión (??? aproximadamente 0.2 mieras), siendo evaporada ésta bajo vacio para eliminar el solvente, congelada y liofilizada bajo condiciones estériles durante 48 horas. El polvo obtenido, que contenia 4.60% (p/p) de paclitaxel, es reconstituido con una solución de NaCl acuosa al 0.9% a una concentración de paclitaxel de 2 mg/ml. La formulación obtenida tiene un MPS de 0.486 mieras, pH=6.7, y una estabilidad < 12 horas. El producto obtenido tuvo las mismas características como aquel preparado por el método utilizado en el Ejemplo 1 de la US 5916596.

EJEMPLO 2 Preparación de la formulación a pH 6.7 Una solución acuosa inyectable de HSA al 25% (p/v) de acuerdo con las especificaciones de FDA (pH=6.9±0.5) se diluye al 2% (p/v) con agua desmineralizada estéril. 49.0 mi de la solución se mezclan con 1.0 mi de cloroformo estéril y con 72.5 mg (7.4% para albúmina) de paclitaxel estéril (titulo > 99%) en forma de polvo, luego se procesa la mezcla en un homogenei zador de alta presión (adecuadamente esterilizado) hasta que se obtiene una nanoemulsión (MPS aproximadamente 0.2 mieras), siendo evaporada ésta bajo vacio para eliminar los solventes, filtrada a través de un filtro estéril (0.2 mieras), congelada y liofilizada bajo condiciones estériles durante 48 horas. El polvo obtenido, que contenia 0.60% (p/p) de paclitaxel, es reconstituido con una solución de NaCl acuosa al 0.9% a una concentración de paclitaxel de 2 mg/ml. La formulación obtenida tiene un MPS de 0.25 mieras, pH=6.7, y una estabilidad < 12 horas. EJEMPLO 3 Preparación de la formulación a pH 6.7 Una solución acuosa inyectable de HSA al 20% (p/v) de acuerdo con las especificaciones de FDA (pH=6.9±0.5) se diluye al 3% (p/v) con agua desmineralizada estéril. 46.7 mi de la solución se mezclan con 1.40 mi de CHCI3 estéril y con 108.5 mg (7.7% para albúmina) de paclitaxel estéril (titulo > 99%) en forma de polvo, luego se procesa la mezcla en un homogeneizador de alta presión (adecuadamente esterilizado) hasta que se obtiene una nanoemulsión (MPS aproximadamente 0.2 mieras), siendo evaporada ésta bajo vacio para eliminar los solventes, filtrada a través de un filtro estéril (0.2 mieras), congelada y liofilizada bajo condiciones estériles durante 48 horas . El polvo obtenido, que contenia 0.77% (p/p) de paclitaxel, es reconstituido con una solución de NaCl acuosa al 0.9% a una concentración de paclitaxel de 2 mg/ml . La formulación obtenida tiene un MPS de 0.12 mieras, pH=6.7, y una estabilidad < 12 horas. Como ya se estableció en la parte descriptiva inicial, la filtración resulta en una pérdida considerable de paclitaxel (el polvo liofilizado contiene 0.55¾ de paclitaxel en lugar del 5.2% del Ejemplo 2) . Esto hace posible que sea obtenida una formulación con MPS < 0.2 mieras. EJEMPLO 4 Preparación de la formulación a pH 6.7 Una solución acuosa inyectable de HSA al 25% (p/v) de acuerdo con las especificaciones de FDA (pH=6.9+0.5) se diluye al 3% (p/v) con agua desmineralizada estéril. 29.1 mi de la solución se mezclan con 0.90 mi de CHCl.i y 67.0 mg (7.7% para albúmina) de paclitaxel estéril (titulo > 99%) en forma de polvo, luego se procesa la mezcla en un homogeneizador de alta presión (adecuadamente esterilizado) hasta que se obtiene una nanoemulsión (MPS aproximadamente 0.2 mieras), siendo evaporada ésta bajo vacio para eliminar los solventes, filtrada a través de un filtro estéril (0.2 mieras), congelada y liofilizada bajo condiciones estériles durante 48 horas. El polvo obtenido, que contenia 0.70% (p/p) de paclitaxel, es reconstituido con una solución de NaCl acuosa al 0.9% a una concentración de paclitaxel de 1.5 mg/ml. La formulación obtenida tiene un MPS de 0.25 mieras, pH=6.7, y una estabilidad < 12 horas. El producto obtenido tuvo las mismas características como aquel preparado por el método utilizado en el Ejemplo 5 de la US 5916596. EJEMPLO 5 Preparación de la formulación a pH 6.7 Una solución acuosa inyectable de HSA al 20% (p/v) de acuerdo con las especificaciones de FDA (pH=6.9±0.5) se diluye al 2.5% (p/v) con agua desmineralizada estéril y presaturada con cloroformo (1% v/v) . 48.5 mi de la solución se mezclan con 1.0 mi de CHC13 estéril y con 75 mg (6.2% para albúmina) de paclitaxel estéril (título > 99%) en forma de polvo, luego se procesa la mezcla en un homogeneizador de alta presión (adecuadamente esterilizado) hasta que se obtiene una nanoemulsión (MPS aproximadamente 0.2 mieras), siendo evaporada ésta bajo vacío para eliminar el solvente, filtrada a través de un filtro estéril (0.2 mieras), congelada y liofilizada bajo condiciones estériles durante 48 horas. El polvo obtenido, que contenía 0,70% (p/p) de paclitaxel, es reconstituido con una solución de NaCl acuosa al 0.9% a una concentración de paclitaxel de 2.2 mg/ml. La formulación obtenida tiene un MPS de 0.18 mieras, pH=6.7, y una estabilidad < 12 horas. De nuevo en este caso las observaciones hechas al final del Ejemplo 3 son válidas. EJEMPLO 6 Preparación de la formulación a pH 5.6 Una solución acuosa inyectable de HSA al 25% (p/v) de acuerdo con las especificaciones de FDA (pH=6.9+0.5) se diluye al 2.5% (p/v) con agua desmineralizada estéril, siendo corregido el pH a un valor de 5.6 con HC1 1M que salifica algunos grupos básicos presentes en la albúmina. 57 mi de la solución, previamente esterilizada, se mezclan bajo agitación vigorosa durante al menos 30 minutos, con 1.40 mi de cloroformo estéril y con 108 mg (6.3% para albúmina) de paclitaxel estéril (título > 99%) en forma de polvo . La mezcla es procesada en un homogeneizador (adecuadamente esterilizado) a alta presión (632.7 y 2812.2 kg/cm2 (9000-40000 psi) ) hasta que se obtuvo una nanoemulsión (MPS < 0.2 mieras), siendo rápidamente congelada ésta a -80°C y liofilizada durante 55 horas bajo condiciones estériles, mientras que la temperatura alcanza a +30°C. El polvo obtenido, que contenia 4.83% (p/p) de paclitaxel y 4¾ (p/p) de agua, es reconstituido con una solución de NaCl acuosa al 0.9% a una concentración de paclitaxel de 2 mg/ml. La formulación obtenida tiene un MPS de 0.175 mieras, pH=5.6, y una estabilidad > 24 horas. Se obtuvieron resultados equivalentes utilizando ácido fosfórico en lugar de ácido clorhídrico. EJEMPLO 7 Preparación de la formulación a pH 5.4 Una solución acuosa inyectable de HSA al 25% (p/v) de acuerdo con las especificaciones de FDA se diluye al 3% (p/v) con agua desmineralizada estéril, siendo el pH corregido a un valor de 5.4 con ácido cítrico estéril que salifica algunos grupos básicos presentes en la albúmina. 50 mi de la solución, previamente esterilizada, se mezclan bajo agitación vigorosa durante al menos 40 minutos, con 1.23 mi de cloroformo estéril y con 98 mg (6.5% para albúmina) de paclitaxel estéril (titulo > 99%) en forma de polvo . La mezcla es procesada en un homogeneizador (adecuadamente esterilizado) a alta presión (632.7 y 2812.2 kg/cm^ (9000-40000 psi) ) hasta que se obtuvo una nanoemulsión (MPS < 0.2 mieras), siendo rápidamente congelada ésta a -30°C y liofilizada durante 57 horas bajo condiciones estériles, mientras que la temperatura alcanza a +35°C. El polvo obtenido, que contenia 4.80% (p/p) de paclitaxel y 3.8% (p/p) de agua, es reconstituido con una solución de NaCl acuosa al 0.9% a una concentración de paclitaxel de 2 mg/ml. La formulación obtenida tiene un ??? de 0.19 mieras, pH=5.4, y una estabilidad > 24 horas. Se obtuvieron resultados equivalentes utilizando ácido acético en lugar de ácido cítrico. EJEMPLO 8 Preparación de la formulación a pH 5.5 Una solución acuosa inyectable de HSA al 25% (p/v) de acuerdo con las especificaciones de FDA se diluye al 3% (p/v) con agua desmineralizada estéril, siendo el pH corregido a un valor de 5.5 con ácido cítrico estéril que salifica algunos grupos básicos presentes en la albúmina . 37 mi de la solución se mezclan bajo agitación vigorosa durante al menos 40 minutos, con 0.91 mi de cloroformo estéril y 71 mg (6.4% para albúmina) de paclitaxel estéril (titulo > 99%) en forma de polvo, después de lo cual la mezcla se enfrio a 5-8°C. La mezcla es procesada en un homogeneizador (adecuadamente esterilizado) a alta presión (632.7 y 2812.2 kg/cm2 (9000-40000 psi)) hasta que se obtuvo una nanoemulsión (MPS < 0.2 mieras), siendo rápidamente congelada ésta a -80°C y liofilizada durante 58 horas bajo condiciones estériles, mientras que la temperatura alcanza a +30°C. El polvo obtenido, que contenia 4.70% (p/p) de paclitaxel y 4.5% (p/p) de agua, es reconstituido con una solución de NaCl acuosa al 0.9% a una concentración de paclitaxel de 2 mg/ml . La formulación obtenida tiene un MPS de 0.185 mieras, pH=5.5, y una estabilidad > 24 horas.

EJEMPLO 9 Preparación de la formulación a pH 5.5 Una solución acuosa inyectable de HSA al 20% (p/v) de acuerdo con las especificaciones de FDA (pH=6.9±0.5) se diluye al 3% (p/v) con agua desmineralizada estéril, siendo el pH corregido a un valor de 5.5 con ácido cítrico que salifica algunos grupos básicos presentes en la albúmina . 110 mi de la solución se mezclan con 4.10 mi de CHC13 estéril y con 639 mg (19.4% para albúmina) de paclitaxel estéril (titulo > 99%) en forma de polvo, después la mezcla es procesada en un homogeneizador de alta presión (adecuadamente esterilizado) hasta que se obtuvo una nanoemulsión (??? aproximadamente 0.2 mieras), siendo filtrada ésta a través de un filtro estéril (0.2 mieras), evaporada bajo vacío para eliminar los solventes, congelada y liofilizada bajo condiciones estériles durante 48 horas. El polvo obtenido, que contenía 10.8% (p/p) de paclitaxel, es reconstituido con una solución de NaCl acuosa al 0.9% a una concentración de paclitaxel de 2 mg/ml . La formulación obtenida tiene un MPS de 0.15 mieras y una estabilidad > 24 horas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un proceso para producir un polvo liofilizado estéril que consiste de nanopartículas de paclitaxel y albúmina de suero humano, mediante el cual se somete una mezcla acuosa que contiene paclitaxel y albúmina a una temperatura entre 0°C y 40°C a tratamiento de homogeneización a alta presión entre 632.7 y 2812.2 kg/cm2 (9000-40000 psi), para dar una nanoemulsión que es congelada entre -20°C y -80°C y es liofilizada finalmente al calentarla entre +20°C y +35°C, caracterizado porque la mezcla acuosa es obtenida bajo condiciones estériles al disolverla entre 2% y 3% (p/v) de la albúmina en agua estéril, luego agregar a la solución de albúmina entre 2% y 4% (v/v) de cloroformo estéril y luego paclitaxel en forma de polvo estéril en una cantidad entre 5.4% y 20.0% en peso sobre el peso de la albúmina presente en la solución. 2. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de paclitaxel en forma de polvo estéril agregada a la solución de albúmina está entre 5.6% y 19.4% en peso sobre el peso de la albúmina. 3. Un proceso de conformidad con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque al agregar a la solución de albúmina, antes de agregar el paclitaxel, al menos un ácido biocompatible en una cantidad suficiente lleva al pH entre 5.4 y 5.8 de una mezcla inyectable acuosa reconstituida de las nanopartículas en forma de polvo. . Un proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la cantidad del ácido es tal que lleva al pH de la solución acuosa reconstituida entre 5.5 y 5.7. 5. Un proceso de conformidad con las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque el ácido se elige del grupo que consiste de HC1, ácido cítrico, ácido fosfórico, ácido acético, ácidos biocompatibles orgánicos e inorgánicos . 6. Un proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el ácido es ácido cítrico.