MXPA06005044A - Metodo para preparar particulas de submicron de paclitaxe - Google Patents
Metodo para preparar particulas de submicron de paclitaxeInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a la formación de partículas de submicrón de un agente anti-neoplástico, particularmente paclitaxel, mediante precipitación del agente anti-neoplástico en un medio acuosa a fin de formar una pre-suspensión seguida por homogenización. Los surfactantes con fosfolípidos conjugados con un polímero soluble en agua o hidrofílico, tal como PEG, se utilizan como cubierta para las partículas. las partículas producidas generalmente tienen un tamaño de partículas promedio de menos de aproximadamente 1000 nm y no son rápidamente solubles.
Description
MÉTODO PARA PREPARAR PARTÍCULAS DE SUBMICROIM DE PACLITAXEL
Referencia a Solicitudes Relacionadas: Esta solicitud es una continuación en parte de la solicitud serie no. 1 0/390,333, presentada el 1 7 de Marzo del 2003, la cual es una continuación en parte de la solicitud serie no. 10/246,802, presentada el 17 de Septiembre del 2002, la cual es una continuación en parte de la solicitud serie no. 10/035,821 , presentada el 19 de Octubre del 2001 , la cual es una continuación en parte de la solicitud serie no. 09/953,979, presentada el 1 7 de Septiembre del 2001 , la cual es una continuación en parte de la solicitud serie no. 09/874,637, presentada el 5 de Junio del 2001 , la cual reclama prioridad de la
_ solicitud provisional serie no. 60/258, 160, presentada el 22 de Diciembre del 2000. Todas las solicitudes arriba mencionadas se incorporan en la presente para referencia y forman una parte de la misma.
INVESTIGACIÓN O DESARROLLO DE PATROCINIO FEDERAL: No Aplicable.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo Técnico La presente invención se refiere a la formación de partículas de submicrón de un agente anti-neoplástico,
particularmente paclitaxel o sus compuestos derivados, mediante precipitación del agente anti-neoplástico en un medio acuoso a fin de formar una pre-suspensión seguida por homogenización . Los surfactantes con fosfolípidos conjugados con un polímero soluble en agua o hidrofílico, tal como glicol de polietileno (PEG), se utilizan como cubierta para las partículas. Las partículas producidas generalmente tienen un tamaño de partícula promedio de menos de aproximadamente 1000 nm y no son rápidamente solubles.
Técnica Anterior Existe un número siempre creciente de compuestos orgánicos que se formulan para efectos terapéuticos o de diagnóstico que son escasamente solubles o insolubles en soluciones acuosas. Tales fármacos proporcionan obstáculos a su suministro por las rutas administrativas arriba detalladas. Los compuestos que son insolubles en agua pueden tener beneficios significativos cuando se formulan como una suspensión estable de partículas de submicrón. El control exacto del tamaño de partícula es esencial para el uso seguro y eficaz de estas formulaciones. Las partículas deben ser de menos de siete micrones de diámetro para pasar de manera segura a través de capilaridades sin causar embolias (Alien eí al. , 1987; Davis y Taube, 1 978; Schroeder et al. , 1 978; Yokel et al. , 1 981 ). Una solución a este problema es la producción de pequeñas partículas del candidato a fármaco insoluble y la creación de una suspensión microparticulada o nanoparticulada. De esta manera, los fármacos que fueron
previamente incapaces de formularse en un sistema de base acuosa pueden hacerse adecuados para administración intravenosa. La adaptabilidad para administración intravenosa incluye un tamaño de partícula pequeño (<7 µm), baja toxicidad (como la proveniente de componentes de formulación tóxica o solventes residuales), y biodisponibilidad de las partículas de fármaco después de la administración. Las preparaciones de pequeñas partículas de fármacos insolubles en agua también pueden ser adecuadas para administración oral, pulmonar, tópica, oftálmica, nasal, bucal, rectal, vaginal, transdérmica u otras rutas de administración. El pequeño tamaño de las partículas mejora la velocidad de disolución del fármaco y mejora así su biodisponibilidad y potencialmente sus perfiles de toxicidad. Cuando se administran mediante estas rutas, puede ser deseable tener un tamaño de partícula en el rango de 5 hasta 100 µm, dependiendo de la ruta de administración, formulación, solubilidad y biodisponibilidad del fármaco. Por ejemplo, para administración oral, es deseable tener un tamaño de partícula de menos de aproximadamente 7 µm . Para administración pulmonar, las partículas son preferentemente de menos de aproximadamente 1 0 µm en tamaño.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA I NVENCIÓN La presente invención proporciona métodos para la preparación y composiciones de partículas de submicrón de un agente
anti-neoplástico, particularmente paclitaxel o sus compuestos derivados. La solubilidad del agente anti-neoplástico es mayor en un primer solvente miscible en agua que en un segundo solvente, el cual es acuoso. Los métodos incluyen (i) mezclar en el primer solvente miscible en agua o el segundo solvente o tanto el primer solvente miscible en agua como el segundo solvente, un primer modificador superficial que comprende un fosfolípido conjugado con un polímero soluble en agua o hidrofílico; (ii) disolver el agente anti-neoplástico en el primer solvente miscible en agua para formar una solución; (iii) mezclar la solución con el segundo solvente a fin de definir una pre-suspensión de partículas; y (iv) homogenizar la pre-suspensrón para formar una suspensión de partículas que tienen un tamaño de partícula eficaz promedio de menos de aproximadamente 1 µm. Preferentemente, las partículas tienen un tamaño de partícula eficaz promedio de menos de aproximadamente 400 nm , más preferentemente menos de 200 nm y más preferentemente menos de aproximadamente 1 50 nm. En una modalidad preferida, el polímero soluble en agua o hidrofílico que se conjuga con el fosfolípido es glicol de polietileno (PEG). Opcionalmente, un segundo modificador superficial puede mezclarse en el primer solvente miscible en agua o el segundo solvente o tanto el primer solvente miscible en agua como también el segundo solvente. Un segundo modificador superficial preferido es poloxámero. En una modalidad, la homogenización se lleva a cabo a
aproximadamente 30°C o más. Los métodos pueden incluir además el retiro del primer solvente miscible en agua o la fase líquida entera de la suspensión. En una modalidad preferida, el primer solvente miscible en agua se retira simultáneamente con homogenización. El método también puede incluir además esterilización de la composición. En una modalidad preferida, las partículas no son solubles. En otra modalidad preferida, las partículas no forman agregados bajo condiciones de tensión o en almacenamiento. Estos y otros aspectos y atributos de la presente invención se discutirán con relación a los siguientes dibujos y la especificación acompañante.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 muestra una representación esquemática de un método de la presente invención; La FIG. 2 muestra una representación esquemática de otro método de la presente invención; La FIG. 3 muestra partículas amorfas antes de la homogenización; La FIG. 4 muestra partículas después de templado por homogenización; La FIG. 5 es un difractograma de Rayos X de itraconazol
microprecipitado con 12-hidroxiestearato de glicol de polietileno-660 antes y después de la homogenización; La FIG. 6 muestra cristales de Carbamazepina antes de la homogenización; La FIG. 7 muestra microparticulado de Carbamazepina después de la homogenización (Avestin C-50); La FIG. 8 es un diagrama que ilustra el Proceso de Microprecipitación para Prednisolona; La FIG. 9 es una fotomicrografía de suspensión de prednisolona antes de la homogenización ; La FIG. 10 es una fotomicrografía de suspensión de prednisolona después de la homogenización; La FIG. 1 1 ilustra una comparación de distribuciones de tamaño de nanosuspensiones (esta invención) y una emulsión grasa comercial; La FIG. 12 muestra los patrones de difracción de polvo de rayos X para itraconazol de material sin tratar (parte superior) y SMP-2-PRE (parte inferior). El patrón de material sin tratar se ha desplazado hacia arriba para claridad; La FIG. 1 3a muestra la traza DSC para itraconazol de material sin tratar; La FIG. 1 3b muestra la traza DSC para SMP-2-PRE?; La FIG. 14 ilustra la traza DSC para SMP-2-PRE que muestra la fusión del polimorfo menos estable después de calentamiento a 160°C, un evento de recristalización después de
enfriamiento y la posterior fusión del polimorfo más estable después de re-calentam iento a 1 80°C; La FIG. 15 ilustra una comparación de muestras de SMP- 2-PRE después de la homogenización. Línea sólida = muestra sembrada con itraconazol de material sin tratar. Línea punteada = muestra no sembrada. La línea sólida se ha desplazado por 1 W/g para claridad; La FIG. 16 ilustra el efecto de la siembra durante la precipitación. Línea punteada = muestra no sembrada, línea sólida = muestra sembrada con itraconazol de material sin tratar. La traza no sembrada (línea punteada) se ha desplazado hacia arriba por 1 .5 W/g para claridad; y La FIG. 17 ilustra el efecto de sembrar el concentrado de fármaco a través de maduración. El patrón de difracción por rayos X superior es para cristales preparados a partir de concentrado de fármaco reciente y es consistente con el polimorfo estable (ver, FIG. 12, parte superior). El patrón inferior es para cristales preparados a partir de concentrado de fármaco (sembrado) madurado y es consistente con el polimorfo estable (ver DI. 12, parte inferior). El patrón superior se ha desplazado hacia arriba para claridad. La FIG. 18 muestra ia disolución de dos formulaciones de partículas de paclitaxel de submicrón; La FIG. 1 9 muestra el efecto de diversas condiciones tensas en el tamaño de partícula de las partículas de submicrón de paclitaxel; y
La FIG. 20 muestra el efecto de almacenamiento en el tamaño de partícula de partículas de submicrón de paclitaxel.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención es susceptible de modalidades en muchas formas diferentes. Las modalidades preferidas de la invención se exponen con el entendimiento de que la presente exposición debe considerarse como ejemplificaciones de los principios de la invención y no intentan limitar los amplios aspectos de la invención a las modalidades ilustradas. La presente invención proporciona composiciones y métodos para la formación de pequeñas partículas de un compuesto orgánico. Un compuesto orgánico para utilizarse en el proceso de esta invención es cualquier entidad química orgánica cuya solubilidad disminuye de un solvente a otro. Este compuesto orgánico podría ser un compuesto farmacéuticamente activo, el cual puede seleccionarse a partir de agentes terapéuticos, agentes de diagnóstico, cosméticos, complementos nutricionales, y pesticidas. Los agentes terapéuticos pueden seleccionarse a partir de una variedad de farmacéuticos conocidos, tales como, pero sin limitarse: analgésicos, anestésicos, analépticos, agentes adrenérgicos , agentes de bloqueo adrenérgico, adrenolíticos, adrenocorticoides, adrenoimitadores, agentes anti-colinérgicos, anti-colinoesterasas, anti-convulsivos, agentes de alquilación, alcaloides, inhibidores aloestéricos, esferoides anabólicos, anorexiantes, anti-ácidos, anti-
diarreicos, antídotos, anti-fólicos, anti-piréticos, agentes antireumáticos, agentes psicoterapéuticos, agentes de bloqueo neurales, agentes anti-inflamatorios, anti-helm ínticos, agentes anti-arrítmicos, antibióticos, anti-coagulantes, anti-depresivos, agentes anti-diabéticos, anti-epilépticos, anti-fungales, anti-histaminas, agentes anti-hipertensivos, agentes anti-muscarínicos, agentes anti-micobacterianos, anti-malaria, antisépticos, agentes anti-neoplásticos, agentes anti-protozoales, inmuno-supresores, inmuno-estimuladores, agentes anti-tiroide, agentes anti-virales, sedantes ansiolíticos, astringentes, agentes de bloqueo beta-adrenoceptor, medio de contraste, corticoesteroides, supresores de tos, agentes de diagnóstico, agentes formadores de imágenes de diagnóstico, diuréticos, dopaminérgicos, hemostáticos, agentes hematológicos, modificadores de hemoglobina, hormonas, hipnóticos, agentes inmuriológicos, anti-hiperlipidémicos y otros agentes reguladores de lípidos, muscarínicos, relajantes musculares, parasimpatoimitadores, calcitonina de paratiroide, prostaglandinas, radio-farmacéuticos, sedantes, hormonas sexuales, agentes anti-alérgicos, estimulantes, simpatoimitadores, agentes de tiroides, vasodilatadores, vacunas, vitaminas y xantinas. Los agentes anti-neoplásticos o anti-cáncer incluyen, pero sin limitarse, paclitaxel y compuestos derivados, y otros anti-neoplásticos seleccionados a partir del grupo que consiste en alcaloides, antimetabolitos, inhibidores de enzima, agentes de alquilación y antibióticos. El agente terapéutico también puede ser un biológico, que incluye, pero sin limitarse, proteínas, polipéptidos,
carbohidratos, polinucleótidos y ácidos nucleicos. La proteína puede ser un anticuerpo, el cual puede ser policlonal o monoclonal. Los agentes de diagnóstico incluyen los agentes formadores de imágenes de rayos X y medio de contraste. Los ejemplos de agentes formadores de imágenes de rayos-X incluyen WIN-8883 (3,5-diacetamido-2,4,6-triyodobenzoato de etilo) también conocido como el éster de etilo de ácido diatrazóico (EEDA), WIN 67722, es decir, (6-etoxi-6-oxohexjl-3,5-bis(acetamido)-2,4,6-triyodobenzoato; etil-2-(3,5-bis(acetamido)-2,4,6-triyodo-benzoiloxi)butirato (WIN 1631 8); diatrizoxiacetato de etilo (WIN 12901 ); 2-(3,5-bis(acetamido)-2,4,6-triyodobenzoiloxi)propionato de etilo (WIN 16923); 2-(3,5-bis(acetamido)-2,4,6-triyodobenzoiloxi acetamida de N-etilo (WIN 65312); 2-(3,5-bis(acetamido)-2,4,6-triyodobenzoiloxi) acetamida de isopropilo (WIN 12855); 2-(3,5-bis(acetamido)-2,4,6-triyodobenzoiloxi malonato de dietilo (WIN 67721 ); 2-(3,5-bis(acetamido)-2,4,6-triyodobenzoiloxi) fenilacetato de etilo (WIN 67585); ácido propanodioico, [[3,5-bis(acetilamino)-2,4,5-triyodobenzoil]oxi]bis(1 -metil)éster (WIN 68165); y ácido benzoico, éster de 3,5-bis(acetilamino)-2,4,6-triodo-4-(etil-3-etoxi-2-butenoato) (WI N 68209). Los agentes de contraste preferidos incluyen aquellos que se espera se desintegren de manera relativamente rápida bajo condiciones fisiológicas, reduciendo así cualquier respuesta inflamatoria asociada a partícula. La desintegración puede resultar de la hidrólisis enzimática, solubilización de ácidos carboxílicos a pH fisiológico u otros mecanismos. De este modo, pueden preferirse los
ácidos carboxílicos yodados, escasamente solubles, tales como iodipamida, ácido diatrizoico, y ácido metrizoico, junto con especies yodadas hidrolíticamente lábiles, tales como WI N 67721 , EI N 12901 , WIN 68165 y WIN 68209 u otros. Otros medios de contraste incluyen, pero sin limitarse, preparaciones particuladas de auxiliares en la formación de imágenes por resonancia magnética tales como quelatos de gadolinio u otros agentes de contraste paramagnéticos. Los ejemplos de tales compuestos son dimeglumina de gadopentetato (Magnevist®) y gadoteridol (Prohance®) . Una descripción de estas clases de agentes terapéuticos y agentes de diagnóstico y un listado de especies dentro de cada clase puede encontrarse en Martindale, The Extra Pharmacopoeia, Vigésimo novena edición, The Pharmaceutical Press, Londres, 1989, la cual se incorpora en la presente para referencia y se hace parte de la misma. Los agentes terapéuticos y de diagnóstico se encuentran comercialmente disponibles y/o pueden prepararse mediante técnicas conocidas en la materia. Un agente cosmético es cualquier ingrediente activo capaz de tener una actividad cosmética. Los ejemplos de estos ingredientes activos pueden ser, entre otros, emolientes, humectantes, agentes inhibidores de radicales libres, antiinflamatorios, vitaminas, agentes de despigmentación, agentes antiacné, anti-seborreicos, queratolíticos, agentes de adelgazamiento, agentes colorantes de la piel y agentes de protección solar, y en
particular ácido linoleico, retinol, ácido retinoico, ácido ascórbico, esteres de alquilo, ácidos grasos poliinsaturados, esteres nicotínicos, nicotinato de tocoferol, no saponificares de arroz, frijol de soya o shea, ceramidas, ácidos hidroxi tales como ácido glicólico, derivados de selenio, anti-oxidantes, beta-caroteno, gamma-orizanol y glicerato de estearilo. Los cosméticos se encuentran comercialmente disponibles y/o pueden prepararse mediante técnicas conocidas en la materia. Los ejemplos de complementos nutricionales contemplados para uso en la práctica de la presente invención incluyen, pero sin limitarse, proteínas, carbohidratos, vitaminas solubles en agua (por ejemplo, vitamina C, vitaminas de complejo B y lo similar), vitaminas solubles en grasa (por ejemplo, vitaminas A, D, E, K y lo similar) y extractos herbales. Los complementos nutricionales se encuentran comercialmente disponibles y/o pueden prepararse mediante técnicas conocidas en la materia. El término pesticida se entiende que abarca herbicidas, insecticidas, acaricidas, nematicidas, ectoparasiticidas y fungicidas. Los ejemplos de clases de compuestos a los cuales puede pertenecer el pesticida en la presente invención incluyen ureas, triazinas, triazoles, carbamatos, esteres de ácido fosfórico, dinitroanilinas, morfolinas, acilalaninas, piretroides, esteres de ácido benzílico, difeniléteres e hidrocarburos halogenados policíclicos. Los ejemplos específicos de pesticidas en cada una de estas clases se mencionan en Pesticide Manual, 9a Edición, British Crop Protection Council. Los
pesticidas se encuentran comercialmente disponibles y/o pueden prepararse mediante técnicas conocidas en la materia. Preferentemente, el compuesto orgánico o el compuesto farmacéuticamente activo es escasamente soluble en agua. Lo que se entiende por "escasamente soluble en agua" es una solubilidad del compuesto en agua de menos de aproximadamente 1 0 mg/mL, y preferentemente menos de 1 mg/mL. Estos agentes escasamente solubles en agua son más adecuados para preparaciones de suspensión acuosa ya que existen alternativas limitadas de formulación de estos agentes en un medio acuoso. La presente invención también puede practicarse con compuestos farmacéuticamente activos, solubles en agua, mediante captura de estos compuestos en una matriz de vehículo sólido (por ejemplo, copolímeros de poliláctido-poliglicólido, albúmina, almidón) o mediante encapsulación de estos compuestos en una vesícula circundante que es impermeable al compuesto farmacéutico. Esta vesícula de encapsulación puede ser una cubierta polimérica, tal como poliacrilato. Además, las partículas pequeñas preparadas a partir de estos agentes farmacéuticos solubles en agua pueden modificarse para mejorar la estabilidad química y controlar las propiedades farmacocinéticas de los agentes mediante control de la liberación de los agentes a partir de las partículas. Los ejemplos de agentes farmacéuticos solubles en agua incluyen, pero sin limitarse, simples compuestos orgánicos, proteínas, péptidos, nucleótidos, oligonucleótidos y carbohidratos.
Las partículas de la presente invención tienen un tamaño de partícula eficaz promedio de generalmente menos de aproximadamente 100 µm, según se mide por métodos de difusión dinámica de luz, por ejemplo, espectroscopia de fotocorrelacíón, difracción de láser, difusión de luz por láser de ángulo bajo (LALLS), difusión de luz por láser de ángulo medio (MALLS), métodos de oscurecimiento de luz (método Coulter, por ejemplo), reología, o microscopio (luz o electrón). Sin embargo, las partículas pueden prepararse en un amplio rango de tamaños, tal como desde aproximadamente 20 µm hasta aproximadamente 1 0 nm, desde aproximadamente 1 0 µm hasta aproximadamente 1 0 nm, desde aproximadamente 400 nm hasta aproximadamente 50 nm, desde aproximadamente 200 nm hasta aproximadamente 50 nm o cualquier rango o combinación de rangos en la misma. El tamaño de partícula eficaz, promedio, preferido, depende de factores tales como la ruta de administración propuesta, formulación, solubilidad, toxicidad y biodisponibilidad del compuesto. Para ser adecuado para administración parenteral, las partículas preferentemente tienen un tamaño de partícula eficaz promedio de menos de aproximadamente 7 µm , y más preferentemente menos de aproximadamente 2 µm o cualquier rango o combinación de rangos en el mismo. Las administración parenteral incluye inyección intravenosa, intra-arterial, intratecal, intraperitoneal, intraocular, intra-articular, intradural, intraventricular, intrapericardial, intramuscular, intradérmica o subcutánea.
Los tamaños de partículas para formas de dosis orales pueden ser de más de 2 µm . Las partículas pueden variar en tamaño hasta aproximadamente 1 00 µm, tomando en cuenta que las partículas tengan suficiente biodisponibilidad y otras características de una forma de dosis oral. Las formas de dosis orales incluyen tabletas, cápsulas, caplets, cápsulas de gel suaves y duras, u otro vehículo de suministro para el suministro de un fármaco mediante administración oral. La presente invención es adecuada además para la proporción de partículas del compuesto orgánico en una forma adecuada para administración pulmonar. Los tamaños de partículas para formas de dosis pulmonares pueden ser de más de 500 nm y típicamente menores de aproximadamente 1 0 µm. Las partículas en la suspensión pueden encontrarse en aerosol y administrarse mediante un nebulizador para administración pulmonar. De manera alternativa, las partículas pueden administrarse como polvo seco mediante un inhalador de polvo seco después de retirar la fase líquida de la suspensión o el polvo seco puede re-suspenderse en un propulsor no acuoso para administración mediante un inhalador de dosis medidas. Un ejemplo de un propulsor adecuado es un hidrofluorocarbono (HFC), tal como H FC-1 34a ( 1 , 1 , 1 ,2-tetrafluoroetano) y HFC-227ea (1 , 1 , 1 ,2,3,3,3-heptafluoropropano). A diferencia de los clorofluorocarbonos (CFC's), HFC's exhiben poco o nulo potencial de agotamiento de ozono. Las formas de dosis para otras rutas de suministro, tales
como nasal, tópica, oftálmica, nasal, bucal, rectal, vaginal, transdérmica y lo similar también pueden formularse a partir de las partículas elaboradas a partir de la presente invención. Los procesos para la preparación de las partículas pueden separarse en cuatro categorías generales. Cada una de las categorías de procesos comparte las etapas de: (1 ) disolver un compuesto orgánico en un primer solvente miscible en agua para crear una primer solución, (2) mezclar la primer solución con un segundo solvente de agua a fin de precipitar el compuesto orgánico para crear una pre-suspensión, y (3) agregar energ ía a la pre-suspensión en la forma de mezcla al alto cizallamiento o calor, o una combinación de ambos, a fin de proporcionar una forma estable del compuesto orgánico que tiene los rangos de tamaño deseados, arriba definidos. Las etapas de mezcla y la etapa de adición de energía pueden llevarse a cabo en etapas consecutivas o de manera simultánea. Las categorías de procesos se distinguen en base a las propiedades físicas del compuesto orgánico, según se determina a través de estudios de difracción de rayos X, estudios de calorimetría de exploración diferencial (DSC) , u otro estudio adecuado, conducido antes de la etapa de adición de energía y después de la etapa de adición de energía. En la primer categoría de proceso, antes de la etapa de adición de energ ía, el compuesto orgánico en la pre-suspensión toma una forma amorfa, una forma semi-cristalina o una forma líquida súper-enfriada y tiene un tamaño de partícula eficaz
promedio. Después de la etapa de adición de energ ía, el compuesto orgánico se encuentra en una forma cristalina que tiene un tamaño de partícula eficaz promedio esencialmente igual o menor que la pre-suspensión. En la segunda categoría de proceso, antes de la etapa de adición de energ ía, el compuesto orgánico se encuentra en una forma cristalina y tiene un tamaño de partícula eficaz promedio. Después de la etapa de adición de energía, el compuesto orgánico se encuentra en una forma cristalina que tiene esencialmente el mismo tamaño de partícula eficaz promedio que antes de la etapa de adición de energ ía pero los cristales, después de la etapa de adición de energía, es más probable que formen agregados. La tendencia menor del compuesto orgánico a formar agregados se observa por difusión dinámica de luz por láser y microscopio de luz. En la tercer categoría de proceso, antes de la etapa de adición de energía, el compuesto orgánico se encuentra en una forma cristalina que es friable y tiene un tamaño de partícula eficaz promedio. Lo que se entiende por el término "friable" es que las partículas son frágiles y se fracturan más fácilmente en partículas menores. Después de la etapa de adición de energ ía, el compuesto orgánico se encuentra en una forma cristalina que tiene un tamaño de partícula eficaz promedio menor que los cristales de la pre-suspensión. Al tomar las etapas necesarias para colocar el compuesto orgánico en una forma cristalina que es friable, la etapa
posterior de adición de energ ía puede llevarse a cabo de manera más rápida y eficiente cuando se compara con un compuesto orgánico en una morfolog ía cristalina menos friable. En la cuarta categoría del proceso, la primer solución y el segundo solvente se sujetan de manera simultánea a la etapa de adición de energía. De este modo, no se midieron las propiedades físicas del compuesto orgánico antes y después de la etapa de adición de energía. La etapa de adición de energía puede llevarse a cabo de cualquier manera en donde la pre-suspensión o la primer solución y el segundo solvente se expongan a cavitación, cizallamiento o fuerzas de impacto. En una forma preferida de la invención, la etapa de adición de energía es una etapa de templado. El templado se define en esta invención como el proceso de convertir materia que es termodinámicamente inestable en una forma más estable mediante la aplicación individual o repetida de energía (calor directo o tensión mecánica), seguida por relajación térmica. Esta disminución de energía puede lograrse mediante conversión de la forma sólida desde una estructura de retícula menos ordenada hacia una más ordenada. De manera alternativa, esta estabilización puede ocurrir mediante un reordenamiento de las moléculas surfactantes en la interfase sólido-líquido. Estas cuatro categorías de proceso se discutirán por separado a continuación. Debe entenderse, sin embargo, que las condiciones del proceso, tales como las opciones de surfactantes o
combinación de surfactantes, cantidad de surfactante utilizado, temperatura de la reacción, velocidad de mezcla de las soluciones, velocidad de precipitación y lo similar, pueden seleccionarse a fin de permitir que cualquier fármaco se procese bajo cualquiera de las categorías discutidas enseguida. La primer categoría de proceso, así como también la segunda, tercera, y cuarta categorías de proceso, pueden dividirse además en dos sub-categorías, Método A y B, mostradas esquemáticamente en las FIGS. 1 y 2. El primer solvente de acuerdo con la presente invención es un solvente o mezcla de solventes en los cuales el compuesto orgánico de interés es relativamente soluble y el cual es miscible con el segundo solvente. Tales solventes incluyen, pero sin limitarse, compuestos próticos miscibles en agua, en los cuales un átomo de hidrógeno en la molécula se une a un átomo electronegativo tal como oxígeno, nitrógeno u otro Grupo VA, VIA y Vi l A en la Tabla Periódica de los elementos. Los ejemplos de tales solventes incluyen, pero sin limitarse, alcoholes, aminas (primaria o secundaria), oximas, ácidos hidroxámicos, ácidos carboxílicos, ácidos sulfónicos, ácidos fosfónicos, ácidos fosfóricos, amidas y ureas. Otros ejemplos del primer solvente también incluyen solventes orgánicos apróticos. Algunos de estos solventes apróticos pueden formar enlaces de hidrógeno con agua, pero solo pueden actuar como aceptores de protones debido a que carecen de grupos donantes de protones eficaces. Una clase de solventes apróticos es
un solvente aprótico dipolar, según se define por la Unión Internacional de Química Pura , y Aplicada (l UPAC Compendium of Chemical Terminology, 2a Ed. , 1 997): Un solvente con una capacidad permisiva relativa comparativamente elevada (o constante dieléctrica), mayor de aproximadamente 15, y un momento de dipolo permanente dimensionable, que no puede donar átomos de hidrógeno de manera adecuada para formar enlaces de hidrógeno fuertes, por ejemplo, sulfóxido de dimetilo. Los solventes apróticos bipolares pueden seleccionarse a partir del grupo que consiste en: amidas (completamente sustituidas con átomos de hidrógeno anexos carentes de oxígeno), ureas (completamente sustituidas sin átomos de hidrógeno anexos a nitrógeno), éteres, éteres cíclicos, nitrilos, acetonas, sulfonas, sulfóxidos, fosfatos completamente sustituidos, esteres de fosfonato, fosforamidas, compuestos nitro y lo similar. Dimetilsulfóxido (DMSO), N-metil-2-pirrolidinona (NMP), 2-pirrolidinona, 1 ,3-dimetilimidazolidinona (DMI), dimetilacetamida (DMA), dimetilformamida (DMF), dioxano, acetona, tetrahidrofurano (THF), tetrametilenosulfona (sulfolano), acetonitrilo, y hexametilfosforamida (HMPA), nitrometano, entre otros, son miembros de esta clase. Los solventes también pueden seleccionarse siendo generalmente inmiscibles en agua, pero teniendo suficiente solubilidad en agua a volúmenes bajos (menos de 10%) a fin de actuar como un primer solvente miscible en agua a estos volúmenes
reducidos. Los ejemplos incluyen hidrocarburos aromáticos, alquenos, alcanos, y aromáticos halogenados, alquenos halogenados y alcanos halogenados. Los aromáticos incluyen, pero sin limitarse, benceno (sustituido o no sustituido) y árenos monocíclicos o policíclicos. Los ejemplos de bencenos sustituidos incluyen, pero sin limitarse, xilenos (orto, meta o para) y tolueno. Los ejemplos de alcanos incluyen, pero sin limitarse, hexano, neopentano, heptano, isooctano y ciciohexano. Los ejemplos de aromáticos halogenados incluyen, pero sin limitarse, clorobenceno, bromobenceno y clorotolueno. Los ejemplos de. alcanos y alquenos halogenados incluyen, pero sin limitarse, tricloroetano, cloruro de metileno, etilenodicloruro (EDC) y lo similar. Los ejemplos de todas las clases de solventes anteriores -incluyen, pero sin limitarse, N-metil-2-pirrolidinona (también llamada N-metil-2-pirrolidona), 2-pirrolidinona (también llamada 2-pirrolidona), 1 ,3-dimetil-2-imidazolidinona (DMI), dimetilsulfóxido, dimetilacetamida, ácido acético, ácido láctico, metanol, etanol, isopropanol, 3-pentanol, n-propanol, alcohol benzilo, gliceroi, glicol de butileno (butanodiol), glicol de etileno, glicol de propileno, monoglicéridos mono- y diacilados (tal como caprilato de glicerilo), isosorburo de dimetilo, acetona, dimetilsulfona, dimetilformamida, 1 ,4-dioxano, tetrametilenosulfona (sulfolano), acetonitrilo, nitrometano, tetrametilurea, hexametilfosforamida (HMPA), tetrahidrofurano (THF), dioxano, dietiléter, éter de tert-butilmetilo (TBME), hidrocarburos aromáticos, aiquenos, alcanos, aromáticos halogenados, alquenos
halogenados, alcanos halogenados, xileno, tolueno, benceno, benceno sustituido, acetato de etilo, acetato de metilo, acetato de butilo, clorobenceno, bromobenceno, clorotolueno, tricloroetano, cloruro de metileno, etilenodicloruro (EDC), hexano, neopentano, heptano, isooctano, ciciohexano, glicol de polietileno (PI?G, por ejemplo, PEG-4, PEG-8, PEG-9, PEG-12, PEG-14, PEG-16, PEG-120, PEG-75, PEG-150), esteres de polietilenoglicol (ejemplos tales como dilaurato de PEG-4, dilaurato de PEG- 20, isoestearato de PEG-6, palmitoestearato de PEG-8, palmitoestearato de PEG-150), sorbitanos de polietilenglicol (tales como isoestearato de sorbitan PEG-20), monoalquiléteres de polietilenglicol (ejemplos tales como dimetiléter de PEG-3, dimetiléter de PEG-4), glicol de polipropileno (PPG), alginato de polipropileno, butanodiol de PPG-10, éter de metil glucosa de PPG-10, éter de metil glucosa de PPG-20, éter de estearilo de PPG-15, dicaprilato/dicaprato de propilenglicol, laurato de propilenglicol, y glicofurol (éter de polietilenglicol de alcohol de tetrahidrofurfurilo). Un primer solvente preferido es N-metil-2-pirrolidinona. Otro primer solvente preferido es ácido láctico. El segundo solvente es un solvente acuoso. Este solvente acuoso puede ser agua en sí. Este solvente puede contener también reguladores, sales, surfactante(s), polímeros solubles en agua y combinaciones de estos excipientes.
Método A En el Método A (ver FIG. 1 ), el compuesto orgánico
("fármaco") se disuelve primero en el primer solvente a fin de crear una primer solución. El compuesto orgánico puede agregarse desde aproximadamente 0.1 % (p/v) hasta aproximadamente 50% (p/v) dependiendo de la solubilidad del compuesto orgánico en el primer solvente. El calentamiento del concentrado desde aproximadamente 30°C hasta aproximadamente 100°C puede ser necesario para asegurar la disolución total del compuesto en el primer solvente. Un segundo solvente acuoso se proporciona con uno o más modificadores superficiales opcionales, tales como un surfactante aniónico, un surfactante catiónico, un surfactante no iónico o una molécula activa biológicamente superficial agregada al mismo. Los surfactantes aniónicos adecuados incluyen, pero sin limitarse, sulfonatos de alquilo, fosfatos de alquilo, fosfonatos de alquilo, laurato de potasio, estearato de trietanolamina, laurilsulfato de sodio, dodecilsulfato de sodio, sulfatos de polioxietileno de alquilo, alginato de sodio, sulfosuccinato de sodio de dioctilo, fosfatidilcolina, fosfatidilglicerol, fosfatidilinosina, fosfatidilserina, ácidos fosfatídico y sus sales, esteres de glicerilo, carboximetilcelulosa de sodio, ácido cólico y otros ácidos biliares (por ejemplo, ácido cólico, ácido deoxicólico, ácido glicocólico, ácido taurocólico, ácido glicodeoxicólico) y sales de los mismos (por ejemplo , deoxicolato de sodio, etc.). Los surfactantes catiónicos adecuados incluyen, pero sin limitarse, compuestos de amoniaco cuaternarios, tales como cloruro de benzalconio, bromuro de cetiltrimetilamoniaco, quitosanos, cloruro de laurildimetilbenzilamoniaco, hidrocloruros de acilcarnitina, o
haluros de alquilpiridinio. Como surfactantes aniónicos pueden utilizarse fosfolípidos. Los fosfolípidos adecuados incluyen, por ejemplo, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, diacil-glicero-fosfoetanolamina (tal como dimiristoil-glicero-fosfoetanolamina (DMPE), dipalmitoil-glicero-fosfoetanolamina (DPPE), diestearoil-glicero-fosfoetanolamina (DSPE) y dioleolil-glicero-fosfoetanolamina (DOPE)), fosfatidilserina, fosfatidilinositol, fosfatidilglicerol, ácido fosfatídico, lisofosfolípidos, fosfolípido de huevo o frijol de soya, o una combinación de los mismos. El fosfolípido puede salarse o desalarse, hidrogenarse o parcialmente hidrogenarse o ser natural, semisintético o sintético. El fosfolípido también puede conjugarse con un polímero soluble en agua o hidrofílico. Un polímero preferido es glicol de polietileno (PEG), el cual también se conoce como polietilenglicol de monometoxi (mPEG). Los pesos moleculares del PEG pueden variar, por ejemplo, desde 200 hasta 50,000. Algunos PEG's comúnmente utilizaos que se encuentran comercialmente disponibles incluyen PEG 350, PEG 550, PEG 750, PEG 1 000, PEG 2000, PEG 3000, y PEG 5000. El fosfolípido o el conjugado de PEG-fosfolípido también pueden incorporar un grupo funcional que puede sujetarse de manera covalente a un ligando que incluye, pero sin limitarse, proteínas, péptidos, carbohidratos, glicoproteínas, anticuerpos o agentes farmacéuticamente activos. Estos grupos funcionales pueden conjugarse con los ligandos a través de, por ejemplo, formación de enlace de amida, disulfuro o formación de tioéter, o enlace de biotina/estreptavidina. Los ejemplos de los
grupos funcionales de enlace a ligando incluyen, pero sin limitarse, hexanoilamina, dodecanilamina, 1 , 12-dodecanodicarboxilato, tioetanol, 4-(p-maleimidofenil)butiramida (MPB), 4-(p-maleimidometil)ciclohexano-carboxamida (MCC), 3-(2-piridiltio)propionato (PDP), succinato, glutarato, dodecanoato y biotina. Los surfactantes no iónicos adecuados incluyen: éteres de alcohol graso de polioxietileno (Macrogol y Brij), esteres de ácido graso de sorbitan de polioxietileno (Polisorbatos), esteres de ácido graso de polioxietileno (Myrj), esteres de sorbitan (Span), monoestearato de glicerol, glicoles de polietileno, glicoles de polipropileno, alcohol cetilo, alcohol cetoestearilo, alcohol esteariio, alcoholes de poliéter de arilalquilo, copolímeros de políoxietileno-polioxipropileno (poloxámeros), poloxaminas, metilcelulosa, hidroximetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa., hidroxipropilmetilcelulosa, celulosa no cristalina, polisacáridos que incluyen almidón y derivados de almidón, tales como hidroxietilalmidón (HES), alcohol de polivinilo, y polivinilpirrolidona. En una forma preferida de la invención, el surfactante no iónico es un copolímeros de polioxietileno y polioxipropileno y preferentemente un copolímero en bloque de glicol de propileno y glicol de etileno. Tales polímeros se venden bajo la marca comercial POLOXAMER también referida algunas veces como PLURON IC® y vendido por varios proveedores, incluyendo Spectrum Chemical and Ruger. Entre los esteres de ácido graso de polioxietileno se incluyen aquellos que tienen cadenas de alquilo
cortas. Un ejemplo de tal surfactante es SOLUTOL® HS 15, polietileno-660-hidroxiestearato, fabricado por BASF
Aktiengesellschaft. Las moléculas biológicas activas en la superficie incluyen moléculas tales como albúmina, caseína, hirudina u otras proteínas adecuadas. También se incluyen biológicos polisacáridos y consisten en, pero sin limitarse, almidones, heparina y quitosanos. También puede ser deseable agregar un agente ajustador de pH al segundo solvente, tal como hidróxido de sodio, ácido hidroclórico, regulador tris o citrato, acetato, lactato, meglumina o lo similar. El segundo solvente debe tener un pH dentro del rango de desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 1 1 . Para formas de dosis orales, pueden utilizarse uno o más de los siguientes excipientes: gelatina, caseína, lecitina (fosfátidos), goma acacia, colesterol, tragacanto, ácido esteárico, cera emulsificante de cetomacrogol, esteres de sorbitan, éteres de alquilo de polioxietileno, por ejemplo, éteres de macrogol tales como cetomacrogol 1000, derivados de aceite de ricino de polioxietileno, esteres de ácido graso de sorbitan de polioxietileno, por ejemplo, el comercialmente disponible Teens™, glicoles de polietileno, estearatos de polioxietileno, dióxido de silicio coloidal, fosfatos, dodecilsulfato de sodio, calcio de carboximetilcelulosa, sodio de carboximetilcelulosa, metilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, ftalato de hidroxipropilmetilcelulosa, celulosa no cristalina, silicato de aluminio de magnesio, trietanolamina, alcohol de
polivinilo (PVA), y polivinilpirrolidona (PVP). La mayoría de estos excipientes se describe en detalle en el Manual de Excipientes Farmacéuticos, publicado en conjunto por la Asociación Farmacéutica Americana y La Sociedad Farmacéutica de Gran Bretaña, la Pharmaceutical Press, 1986. Los modificadores superficiales se encuentran comercialmente disponibles y/o pueden prepararse mediante técnicas conocidas en la materia. Pueden utilizarse en combinación dos o más modificadores superficiales. En una forma preferida de la invención , el método para preparar partículas pequeñas de un compuesto orgánico incluye las etapas de agregar la primer solución al segundo solvente. La velocidad de adición depende del tamaño del lote y la cinética de precipitación para el compuesto orgánico. Típicamente, para un proceso de laboratorio de escala pequeña (preparación de 1 litro), la velocidad de adición es desde aproximadamente 0.05 ce por minuto hasta aproximadamente 1 0 ce por minuto. Durante la adición, las soluciones deben encontrarse bajo constante agitación. Se ha observado mediante el uso de microscopio de luz que las partículas amorfas, sólidos semi-cristalinos o un líquido súper enfriado se forman a fin de crear una pre-suspensión. El método incluye además la etapa de sujetar la pre-suspensión a una etapa de adición de energía a fin de convertir las partículas amorfas, líquido súper enfriado o sólido semi-crístalino en un estado sólido cristalino, más estable. Las partículas resultantes tendrán tamaños de partícula promedio según se mide por métodos de difusión de luz dinámica (por
ejemplo, espectroscopia de fotocorrelación, difracción por láser, difusión de luz por láser de ángulo bajo (LALLS), difusión de luz por láser de ángulo mediano (MALLS), métodos de oscurecim iento de luz (método Coulter, por ejemplo), reología o microscopio (luz o electrones) dentro de los rangos establecidos arriba). En la categoría de proceso cuatro, la primer solución y el segundo solvente se combinan mientras se conducen de manera simultánea la etapa de conducción-adición de energía. La etapa de adición de energía involucra la adición de energía a través de sonicación, homogenización, homogenización de flujo a contracorriente, microfluidización u otros métodos para proporcionar fuerzas que proporcionan impacto, cizallamiento o cavitación. La muestra puede enfriarse o calentarse durante esta etapa. En una forma preferida de la invención, la etapa de adición de energía es afectada por un homogenizador de intervalo de pistón tal como el vendido por Avestin, Inc. bajo la designación de producto EmulsiFlex-C160. En otra forma preferida de la invención , la etapa de adición de energía puede llevarse a cabo mediante ultrasonicación mediante el uso de un procesador ultrasónico, tal como el Procesador Ultrasónico Vibra-Cell (600 W), fabricado por Sonios and Materials, Inc. En todavía otra forma preferida de la invención, la etapa de adición de energía puede llevarse a cabo mediante el uso de un aparato de emulsificación según se describe en la Patente de E. U. No. 5,720,551 , la cual se incorpora en ia presente para referencia y se hace parte de la misma.
Dependiendo de la velocidad de adición de energía, puede ser deseable ajustar la temperatura de la muestra procesada hasta dentro del rango de desde aproximadamente -30°C hasta 30°C. De manera alternativa, con objeto de efectuar un cambio de fase deseado en el sólido procesado, también puede ser necesario calentar la pre-suspensión hasta una temperatura dentro del rango de desde aproximadamente 30°C hasta aproximadamente 1 00°C durante la etapa de adición de energía.
Método B El Método B difiere del Método A en los siguientes aspectos. La primer diferencia es que un surfactante o combinación de surfactantes se agrega a la primer solución. Los surfactantes pueden seleccionarse a partir de los grupos de surfactantes aniónicos, no iónicos, catiónicos y modificadores biológicos activos en la superficie, arriba establecidos.
Ejemplo Comparativo Del Método A Y El Método B Y La USPN 5,780,062 La Patente de Estados Unidos No. 5,780,062 expone un proceso para la preparación de pequeñas partículas de un compuesto orgánico al disolver primero el compuesto en un primer solvente, miscible en agua, adecuado. Se prepara una segunda solución mediante disolución de un polímero y un anfífilo en un solvente acuoso. La primer solución se agrega entonces a la segunda solución
a fin de formar un precipitado que consiste en un compuesto orgánico y un complejo de polímero-anfífilo. La Patente '062 no expone la utilización de la etapa de adición de energía de esta invención en los Métodos A y B. La falta de estabilidad se hace típicamente evidente por el rápido agregado y crecimiento de partículas. En algunos casos, las partículas amorfas se recristalizan como cristales graneles. La adición de energ ía a la pre-suspensión en la manera arriba expuesta típicamente produce partículas que muestran velocidades disminuidas de agregado y crecimiento de partículas, así como también la ausencia de recristalización después de almacenamiento del producto. Los Métodos A y B se distinguen además del proceso de la patente '062 por la ausencia de una etapa de formación de un complejo de polímero-anfífilo antes de la precipitación. En el Método
A, tal complejo no puede formarse mientras no se agregue polímero alguno a la fase diluyente (acuosa). En el Método B, el surfactante, el cual también puede actuar como un anfífilo, o polímero, se disuelve con el compuesto orgánico en el primer solvente. Esto evita la formación de cualquier complejo de anfífilo-polímero antes de la precipitación. En la Patente '062, la precipitación exitosa de partículas pequeñas depende de la formación de un complejo de anfífilo-polímero antes de la precipitación. La Patente '062 expone que el complejo de anfífilo-polímero forma agregados en la segunda solución acuosa. La Patente '062 explica que el compuesto orgánico hidrofóbico interactúa con el complejo de anfífilo-polímero, reduciendo así la solubilidad de estos agregados y originando precipitación. En
la presente invención, se ha demostrado que la inclusión del surfactante o polímero en el primer solvente (Método B)conduce, después de la posterior adición al segundo solvente, a la formación de un particulado más fino, más uniforme que se produce mediante el proceso perfilado por la Patente '062. Para este fin, se prepararon y analizaron dos formulaciones. Cada una de las formulaciones tiene dos soluciones, un concentrado y un diluyente acuoso, ias cuales se mezclan en conjunto y después se sonican. El concentrado en cada formulación tiene un compuesto orgánico (itraconazol) , un solvente miscible en agua (N-metil-2-pirrolidinona o NMP) y posiblemente un polímero (poloxámero 188). El diluyente acuoso tiene agua, un regulador tris y posiblemente un polímero (poloxámero 188) y/o un surfactante (deoxicolato de sodio). El diámetro de partícula promedio de la partícula orgánica se mide antes de la sonicación y después de la sonicación. La primer formulación A tiene como concentrado itraconazol y NMP. El diluyente acuoso incluye agua, poloxámero 188, regulador tris y deoxicolato de sodio. De este modo, el diluyente acuoso incluye un polímero (poloxámero 1 88) y un anfífilo (deoxicolato de sodio), el cual puede formar un complejo de polímero/anfífilo y, por consiguiente, se encuentra de acuerdo con la exposición de la Patente '062. (Sin embargo, nuevamente la Patente '062 no expone una etapa de adición de energ ía). La segunda formulación B tiene como concentrado,
itraconazol, NMP y poloxámero 1 88. El diluyente acuoso incluye agua, regulador tris y deoxicolato de sodio. Esta formulación se elabora de acuerdo con la presente invención. Ya que el diluyente acuoso no contiene una combinación de un polímero (poloxámero) y un anfífilo (deoxicolato de sodio), un complejo de polímero/anfífilo no puede formarse antes de la etapa de mezcla. La Tabla 1 muestra los diámetros de partícula promedio, medidos por difracción de láser en tres preparaciones de suspensión reproducidas. Se elaboró una determinación de tamaño inicial, después de lo cual la muestra se sónico durante 1 minuto. La determinación del tamaño se repitió entonces. La reducción de tamaño grande después de la sonicación del Método A fue indicativa del agregado de partículas. Tabla 1 :
Una suspensión de fármaco que resulta de la aplicación de los procesos descritos en esta invención puede administrarse directamente como una solución inyectable, tomando en cuenta que se utiliza Agua Para Inyección en la formulación y se aplica un medio
adecuado para esterilización de la solución. La esterilización puede llevarse a cabo mediante métodos bien conocidos en la materia, tales como esterilización por vapor o calor, radiación gamma y lo similar. Otros métodos de esterilización, especialmente para partículas en las cuales más del 99% de las partículas son menores de 200 nm , también incluirían pre-filtración primero a través de un filtro de 3.0 micrones seguido por filtración a través de un filtro de partículas de 0.45 micrones, seguido por esterilización por vapor o calor o filtración estéril a través de dos filtros de membrana de 0.2 micrones redundantes. Todavía otro medio de esterilización es la filtración estéril del concentrado preparado a partir del primer solvente que contiene fármaco y surfactante o surfactantes opcionales y filtración estéril del diluyente acuoso. Estos se combinan entonces en un contenedor de mezcla estéril, preferentemente en un ambiente estéril, aislado. La mezcla, homogenización y procesamiento adicionales de la suspensión se llevan a cabo entonces bajo condiciones asépticas. Todavía otro procedimiento para esterilización consistiría en esterilización térmica o autoclave dentro del homogenizador en sí, antes, durante o después de la etapa de homogenización. El procesamiento después de este tratamiento térmico se llevaría a cabo bajo condiciones asépticas. Opcionalmente, puede producirse una suspensión libre de solvente mediante el retiro del solvente después de la precipitación. Esto puede llevarse a cabo mediante centrifugación, diálisis, diafiltración, fraccionamiento de campo de fuerza, filtración de alta
presión , osmosis inversa u otras técnicas de separación bien conocidas en la materia. El retiro completo de N-metil-2-pirrolidinona se llevó típicamente a cabo por una a tres ejecuciones sucesivas de centrifugación; después de cada centrifugación (1 8, 000 rpm durante 30 minutos) el sobrenadante se decantó y descartó. Un volumen fresco del vehículo de suspensión sin el solvente orgánico se agregó a los sólidos remanentes y la mezcla se dispersó por homogenización. Se reconocerá por aquellos expertos en la materia que otras técnicas de mezcla al alto cizallamiento podrían aplicarse en esta eíapa de reconstitución. De manera alternativa, las partículas libres de solvente pueden formularse en diversas formas de dosis, según se desee para una variedad de rutas administrativas, tal como oral, pulmonar, nasal, tópica, intramuscular y lo similar. Además, cualquier excipiente indeseado, tal como surfactantes, puede reemplazarse por un excipiente más deseable mediante el uso de los métodos de separación descritos en el párrafo anterior. El solvente y el primer excipiente pueden descartarse con el sobrenadante después de centrifugación o filtración. Un volumen fresco del vehículo de suspensión sin el solvente y sin el primer excipiente también puede agregarse. De manera alternativa, puede agregarse un surfactante nuevo. Por ejemplo, una suspensión que consiste en fármaco, N-metil-2-pirrolidinona (solvente), poloxámero 1 88 (primer excipiente), deoxicolato de sodio, glicerol y agua pueden reemplazarse con fosfolípidos (nuevo surfactante), glicerol y agua después de la centrifugación y retiro del sobrenadante.
I. Primer Categoría de Proceso Los métodos de la primer categoría de proceso generalmente incluyen la etapa de disolver el compuesto orgánico en un primer solvente miscible en agua seguido por la etapa de mezclar esta solución con un solvente acuoso a fin de formar una pre- suspensión en donde el compuesto orgánico se encuentra en una forma amorfa, una forma semi-cristalína o en una forma de líquido • súper enfriado, según se determina por estudios de difracción de rayos-x, DSC, microscopio de luz u otras técnicas analíticas y tiene un tamaño de partícula eficaz promedio dentro de uno de los rangos de tamaño de partícula eficaces, arriba establecidos. La etapa de mezcla se sigue por una etapa de adición de energía.
I I . Segunda Categoría de Proceso Los métodos de la segunda categoría de proceso incluyen esencialmente las mismas etapas que las etapas de la primer categoría de proceso pero difieren en ei siguiente aspecto. Una difracción de rayos X, DSC u otras técnicas analíticas adecuadas de la pre-suspensión muestran en compuesto orgánico en una forma cristalina y teniendo un tamaño de partícula eficaz promedio. El compuesto orgánico después de la etapa de adición de energ ía tiene esencialmente el mismo tamaño de partícula eficaz promedio que antes de la etapa de adición de energ ía pero tiene menos tendencia a formar agregados de partículas mayores cuando se compara con la de
las partículas de la pre-suspensión. Sin relacionarse con una teoría, se cree que las diferencias en la estabilidad de la partícula pueden deberse a un re-ordenamiento de las moléculas surfactantes en la interfase de sólido-líquido.
I I I . Tercer Categoría de Proceso Los métodos de la tercer categoría de proceso modifican las primeras dos etapas de aquellas de las categorías de proceso, primera y segunda, a fin de asegurar que el compuesto orgánico en la pre-suspensión se encuentre en una forma friable que tenga un tamaño de partícula eficaz promedio (por ejemplo, tal como agujas más delgadas y placas delgadas). Las partículas friables pueden formarse mediante selección de solventes adecuados, surfactantes o combinación de surfactantes, la temperatura de las soluciones individuales, la velocidad de mezcla y la velocidad de precipitación y lo similar. La friabilidad también puede mejorarse por la introducción de defectos de retícula (por ejemplo, planos de disociación) durante las etapas de mezcla de la primer solución con el solvente acuoso. Esto surgiría por la rápida cristalización , tal como la producida en la etapa de precipitación. En la etapa de adición de energía, estos cristales friables se convierten en cristales que se estabilizan cinéticamente y que tienen tamaño de partícula eficaz promedio menor que aquellos de la pre-suspensión . Las partículas medias cinéticamente estabilizadas tienen una tendencia reducida a formar agregados cuando se comparan con partículas que no se estabilizan
cinéticamente. En tal caso, la etapa de adición de energía da como resultado el fraccionamiento de las partículas friables. Al asegurar que las partículas de la pre-suspensión se encuentren en un estado friable, el compuesto orgánico puede prepararse de manera más fácil y rápida en una partícula dentro de los rangos de tamaño deseados cuando se comparan con el procesamiento de un compuesto orgánico donde ias etapas no se han tomado para convertirlos en una forma friable.
IV. Cuarta Categoría de Proceso Los métodos de la cuarta categoría de proceso incluyen las etapas de la primer categoría de proceso excepto que la etapa de mezcla se lleva a cabo de manera simultánea con la etapa de adición de energía.
Control Polimorfo La presente invención proporciona además etapas adicionales para controlar la estructura de cristal de un compuesto orgánico para producir finalmente una suspensión del compuesto en el rango de tamaño deseado y una estructura de cristal deseada. Lo que se entiende por el término "estructura de cristal" es la instalación de los átomos dentro de la célula de unidad del cristal. Los compuestos que pueden cristalizarse en diferentes estructuras de cristal se dice son polimórficas. La identificación de polimorfos es importante en la formulación de fármacos ya que diferentes polimorfos dei mismo
fármaco pueden mostrar diferencias en solubilidad, actividad terapéutica, biodisponibilidad y estabilidad de la suspensión. De acuerdo con lo anterior, es importante controlar la forma polimórfica del compuesto para asegurar la pureza del producto y la capacidad de reproducción de lote en lote. Las etapas para controlar la forma polimórfica del compuesto incluyen la siembra de la primer solución, el segundo solvente o la pre-suspensión a fin de asegurar la formación del polimorfo deseado. La siembra incluye el uso de un compuesto de siembra o energía de adición. En una forma preferida de la invención, el compuesto de siembra es un compuesto farmacéuticamente activo en la forma polimórfica deseada. De manera alternativa, el compuesto de siembra puede ser también una impureza inerte, un compuesto no relacionado en estructura con el polimorfo deseado pero con características que pueden conducir al templado de un núcleo de cristal o un compuesto orgánico con una estructura similar a la del polimorfo deseado. El compuesto de siembra puede precipitarse de la primer solución. Este método incluye las etapas de adición del compuesto orgánico en cantidad suficiente para exceder la solubilidad del compuesto orgánico en el primer solvente a fin de crear una solución sobre saturada. La solución sobre saturada se trata para precipitar el compuesto orgánico en la forma polimórfica deseada. El tratamiento de la solución súper-saturada incluye la maduración de la solución por un periodo de tiempo hasta que se observe la formación de un cristal
o cristales para crear una mezcla de siembra. También es posible agregar energía a la solución súper saturada para originar que el compuesto orgánico se precipite de la solución en el polimorfo deseado. La energía puede agregarse en una variedad de maneras, incluyendo las etapas de adición de energía arriba descritas. La energ ía adicional puede agregarse mediante calentamiento o mediante exposición de la pre-suspensión a fuentes de energía electromagnética, haz de partícula o haz de electrones. La energía electromagnética incluye energía de luz (ultravioleta, visible o • • infrarroja) o radiación coherente, tal como la proporcionada por un láser, energía de microondas tal como la proporcionada por un máser (amplificación de microondas mediante emisión estimulada de radiación), energía electromagnética dinámica u otras fuentes de radiación. Se contempla además la utilización de ultrasonido, un campo eléctrico estático, o un campo magnético estático o combinaciones de estos, como la fuente de adición de energía. En una forma preferida de la invención, el método para producir cristales de siembra a partir de una solución supersaturada madura incluye las etapas de: (i) agregar una cantidad de un compuesto orgánico al primer solvente orgánico a fin de crear una solución supersaturada, (ii) madurar la solución supersaturada a fin de formar cristales detectables para crear una mezcla de siembra; y (iii) mezclar la mezcla de siembra con el segundo solvente para precipitar el compuesto orgánico a fin de crear una pre-suspensión. La pre-suspensión puede procesarse entonces como se describe
arriba en detalle a fin de proporcionar una suspensión acuosa del compuesto orgánico en el polimorfo deseado y en el rango de tamaño deseado. La siembra también puede llevarse a cabo mediante adición de energía a la primer solución, el segundo solvente o la pre-suspensión siempre y cuando el líquido o líquidos expuestos contengan el compuesto orgánico o un material de siembra. La energía puede agregarse de la misma manera arriba descrita para la solución supersaturada. De acuerdo con lo anterior, la presente invención proporciona una composición de materia de un compuesto orgánico en una forma polimórfica deseada esencialmente libre del polimorfo o polimorfos no especificados. En una forma preferida de la presente invención, el compuesto orgánico es una sustancia farmacéuticamente activa. Uno de tales ejemplos se establece en el Ejemplo 16 debajo de donde el sembrado durante la microprecipitación proporciona un polimorfo de itraconazol esencialmente libre del polimorfo de materia prima. Se contempla que los métodos de esta invención pueden utilizarse para producir de manera selectiva un polimorfo deseado para numeroso compuestos farmacéuticamente activos.
Suspensiones de submicrón de agentes anti-neoplásticos Los métodos descritos previamente en esta solicitud pueden utilizarse para preparar formulaciones que contienen suspensiones de partículas de submicrón de agentes anti-neoplásticos
insolubles en agua, particularmente paclitaxel o sus compuestos derivados, incluyendo, pero sin limitarse, docetaxel y otros análogos de paclitaxel. Estas formulaciones generalmente permiten una elevada carga de fármaco que contiene 1 -20% p/v de fármaco. Más de 20%o p/v de carga de fármaco también puede llevarse a cargo con estas formulaciones. La misma formulación puede administrarse mediante diversas rutas, por ejemplo, oral, parenteral y pulmonar. Las partículas del agente anti-neoplástico pueden formularse tanto para retirar cremofor como un excipiente, así como también para lograr una forma de dosis que tiene la característica de largo tiempo en circulación. Las partículas formadas con modificadores de superficie con funcionalidad de glicol de polietileno (PEG) pueden utilizarse a fin de evitar la opsonización de partículas y la captura del sistema reticuloendotelial consecuente (RES). Además, las partículas que tienen un tamaño de partícula de menos de 200 nm, y particularmente menos de 150 nm, pueden utilizarse para ayudar a un largo tiempo en circulación así como también al direccionamiento del tumor mediante infiltración a través de vasculatura de tumor fenestrada. Un método preferido para la preparación de partículas de submicrón de estos agentes anti-neoplásticos consiste en: (i) mezclar en el primer solvente miscible en agua o el segundo solvente o tanto el primer solvente miscible en agua y el segundo solvente, un primer modificador de superficie que comprende un fosfolípido conjugado con un polímero soluble en agua o hidrofílico; (ii) disolver el agente anti-
neoplástico en el primer solvente miscible en agua a fin de formar una solución; (iii) mezclar la solución con el segundo solvente para definir una pre-suspensión de partículas; y (iv) homogenizar la pre-suspensión para formar una suspensión de partículas que tienen un tamaño de partícula eficaz promedio de menos de aproximadamente 400 nm, más preferentemente menos de 200 nm, y más preferentemente menos de aproximadamente 150 nm. El fosfolípido utilizado puede ser natural o sintético. Los ejemplos de fosfolípidos adecuados incluyen, pero sin limitarse, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, diacil-glicero-fosfoetanolamina, fosfatidilserina, fosfatidilinositol, fosfatidilglicerol, ácido fosfatídico, lisofosfolípidos, fosfolípido de huevo o de frijol de soya o una combinación de los mismos. La diacil-glicero-fosfetanolamina puede seleccionarse a partir de: dimiristoil-glicero-fosfoetanolamina (DMPE), dipalmitoil-glicero-fosfoetanolamina (DPPE), diestearoil-glicero-fosfoetanolamina (DSPE), dioleolil-glicero-fosfoetanolamina (DOPE) o lo similar. En una modalidad preferida, el polímero soluble en agua o hidrofílico que se conjuga con el fosfolípido es glicol de polietileno (PEG), tal como, pero sin limitarse, PEG 350, PEG 550, PEG 750, PEG 1000, PEG 2000, PEG 3000, y PEG 5000. También pueden utilizarse conjugados de polímero hidrofílico, por ejemplo, dextrano, metacrilato de hidroxipropilo (HPMA), poliglutamato y lo similar. Opcionalmente, un segundo modificador de superficie puede mezclarse en el primer solvente miscible en agua o el segundo
solvente o tanto el primer solvente miscible en agua como también el segundo solvente. El segundo modificador de superficie puede necesitarse para estabilizar aún más las partículas. El segundo modificador de superficie puede seleccionarse a partir de surfactantes aniónicos, surfactantes catiónicos, surfactantes no iónicos y modificadores biológicos activos en la superficie, según se describe en detalle previamente en esta solicitud. Un segundo modificador superficial preferido es poloxámero, tal como poloxámero 1 88. El tamaño de las partículas producidas puede controlarse mediante la temperatura a la cual se lleva a cabo la homogenización, como se muestra en los ejemplos en el Ejemplo 1 9. En una modalidad, la homogenización se lleva a cabo a aproximadamente 30°C o más, tal como a aproximadamente 40°C o aproximadamente 70°C. Los métodos pueden incluir además el retiro del primer solvente miscible en agua de la suspensión para formar una suspensión acuosa de las partículas, que sea esencialmente libre de solvente. En una modalidad preferida, el primer solvente miscible en agua se retira de manera simultánea con homogenización según se describe en detalle en un Poder de Abogado de la Solicitud de Patente de E. U. Número 1 13957-375, co-pendiente y comúnmente asignada. El método también puede incluir además el retiro de la fase líquida entera de la suspensión a fin de formar un polvo seco de las partículas. El polvo seco puede administrarse a un sujeto
mediante la ruta pulmonar, o puede re-suspenderse en un diluyente adecuado, tal como un diluyente adecuado para administración parenteral u oral. Las partículas también pueden formularse para administración oral. Las formulaciones para administraciones parenteral u oral son muy conocidas por aquellos expertos en la materia. La misma formulación se puede utilizar para administración a un sujeto mediante diversas rutas, tal como, pero sin limitarse, parenteral, oral, pulmonar, tópica, oftálmica, nasal, bucal, rectal, vaginal y transdérmica. El método también puede incluir además la esterilización de la composición como se describe previamente en esta solicitud. Los métodos de esterilización de composiciones farmacéuticas incluyen, pero sin limitarse, filtración, esterilización térmica y radiación gamma. La esterilización térmica puede efectuarse mediante el calor dentro del homogenizador en el cual el homogenizador sirve como una fuente de calentamiento y presurización para esterilización. En una modalidad preferida, las partículas no son solubles. Las partículas pueden examinarse respecto a su solubilidad mediante cinética de disolución utilizando % de transmisión a 400 nm como una medida de disolución. Las partículas no son solubles si % de transmisión no regresa a 95% o más del valor inicial. En otra modalidad preferida, las partículas no forman agregados bajo condiciones tensas o después de almacenamiento. Los ejemplos de condiciones tensas incluyen, pero sin limitarse, ciclo
térmico, ciclo de liofilización repetida, agitación y centrifugación. Los métodos de examinación de tensión para partículas son muy conocidos en la materia. Los métodos típicos de examinación de tensión se describen en detalle en Novedosas Formulaciones Inyectables de Fármacos Insolubles, Pace eí al. , Pharm Tech, Marzo 1 999, pág. 1 16-134. La formación de agregados puede estimarse mediante medición del tamaño de partícula antes y después de 1 minuto de sonicación y comparando la diferencia a través de la siguiente ecuación: % Agregado =: ÍP - Pg ) X 1 00
donde P99 representa el 99?es?mo percentíl de la distribución de tamaño de las partículas antes de la sonícación y P9gS representa el 99?es?mo percentil de la distribución de tamaño de partícula de las partículas después de la sonicación.
Ejemplos A. Ejemplos de Categoría de Proceso 1
Eiemplo 1 : Preparación de suspensión de itraconazol mediante uso de la categoría de Proceso 1 . Método A con homogenización A un matraz de 3 L agregar 1680 mL de Agua Para
Inyección. Calentar líquido hasta 60-65°C y después agregar lentamente 44 gramos de Pluronic F-68 (poloxámero 188) y 12 gramos
de deoxicolato de sodio, agitar después de cada adición para disolver los sólidos. Después de que se complete la adición de sólidos, agitar durante otros 15 minutos a 60-65°C para asegurar la completa disolución. Preparar un regulador de 50 mM tris (trometamina) mediante disolución de 6.06 gramos de tris en 800 mL de Agua Para Inyección. Titular esta solución a pH 8.0 con 0.1 M de ácido hidroclórico. Diluir la solución resultante en 1 litro con Agua para Inyección adicional. Agregar 200 mL del regulador tris a la solución de poloxámero/deoxicolato. Agitar vigorosamente para mezclar las soluciones. En un vaso de precipitado de 150 mL, agregar 200 gramos de itraconazol y 120 mL de N-metil-2-pirrolidinona. Calentar la mezcla a 50-60°C y agitar para disolver sólidos. Después de que la disolución total es visualmente aparente, agitar otros 1 5 minutos para asegurar la completa disolución. Enfriar la solución de itraconazol-NMP a temperatura ambiente. Cargar una bomba de jeringa (dos jeringas de vidrio de 60 mL) con los 120 mL de solución de itraconazol preparados previamente. Mientras tanto, vaciar toda la solución de surfactante en una tolva de homogenizador que se ha enfriado a 0-5°C (esto puede llevarse a cabo ya sea mediante el uso de una tolva revestida a través de la cual circula refrigerante o mediante rodeo de la tolva con hielo). Colocar un agitador mecánico en la solución de surfactante a fin de que las cuchillas se sumerjan por completo. Mediante el uso de la bomba de jeringa, agregar lentamente (1 -3 mL/min) toda la solución
de itraconazol a la solución de surfactante enfriada, agitada. Se recomienda una velocidad de agitación de al menos 700 rpm. Una alícuota de la suspensión resultante (Suspensión A) se analiza mediante microscopio de luz (Hoffman Modulation Contrast) y mediante difracción de láser (Horiba) . La Suspensión A se observa mediante microscopio de luz para consistir en partículas amorfas aproximadamente esféricas (por debajo de 1 micrón), ya sea unidas entre sí en agregados o moviéndose libremente mediante movimiento Browniano. Ver FIG . 3. Las mediciones de difusión de luz dinámica típicamente producen un patrón de distribución bimodal que significa la presencia de agregados (10-1 00 micrones de tamaño) y la presencia de partículas amorfas individuales que varían 200-700 nm en diámetro de partícula mediano. La suspensión se homogeniza inmediatamente (a 1 0,000 hasta 30,000 psi) durante 10-30 minutos. Al final de la homogenización, la temperatura de ia suspensión en la tolva no excede 75°C. La suspensión homogenizada se recolecta en botellas de 500 mL, la cual se enfría inmediatamente en el refrigerador (2-8°C). Esta suspensión (Suspensión B) se analiza mediante microscopio de luz y se encuentra que consiste en pequillas placas alargadas con una longitud de 0.5 hasta 2 micrones y una amplitud en el rango de 0.2-1 micrón. Ver FIG. 4. Las mediciones de difusión de luz dinámica típicamente indican un diámetro mediano de 200-700 nm.
Estabilidad de la Suspensión A ("Pre-suspensión") (Ejemplo 1 )
Durante la examinación microscópica de la alícuota de la Suspensión A, la cristalización del sólido amorfo se observó directamente. La Suspensión A se almacenó a 2-8°C durante 12 horas y se examinó por microscopio de luz. La inspección visual gruesa de la muestra reveló severa floculación , asentándose algunos de los contenidos en la parte inferior del contenedor. La examinación microscópica indicó la presencia de grandes cristales similares a placas, alargados, sobre 10 micrones de longitud.
Estabilidad de la Suspensión B En oposición a la inestabilidad de la Suspensión A, la Suspensión B fue estable a 2-8°C por la duración del estudio de estabilidad preliminar (1 mes). El microscopio sobre la muestra madurada demostró claramente que no había ocurrido cambio significativo en la morfología o tamaño de las partículas. Esto se confirmó por medición de difusión de luz.
Eiemplo 2: Preparación de suspensión de itraconazol mediante uso de Categoría de Proceso 1 , Método A con ultrasonicación A un recipiente de acero inoxidable de 500 mL se agregan 252 mL de Agua Para Inyección. Se calienta el líquido a 60-65°C y después se agregan lentamente 6.6 gramos de Pluronic F-8 (poloxámero 188) y 0.9 gramos de deoxicolato de sodio, agitando cada adición para disolver los sólidos. Después de que se completa
la adición de sólidos, se agita por otros 15 minutos a 60-65°C para asegurar la disolución completa. Se preparan 50 mM de regulador tris (trometamina) mediante disolución de 6.06 gramos de tris en 800 mL de Agua Para Inyección. Se titula esta solución a pH 8.0 con 0.1 M de ácido hidroclórico. Se diluye la solución resultante a 1 litro con Agua Para Inyección adicional. Se agregan 30 mL del regulador tris a la solución de poloxámero/deoxicolato. Se agita vigorosamente para mezclar las soluciones. En un contenedor de 30 mL se agregan 3 gramos de itraconazol y 1 8 mL de N-metil-2-pirrolidona. Se calienta la mezcla hasta 50-60°C y se agita para disolver sólidos. Después de que es visualmente aparente la disolución total, se agita otros 15 minutos para asegurar la completa disolución. Se enfría la solución de itraconazol-NMP a temperatura ambiente. Se carga una bomba de jeringa con 1 8 mL de solución de itraconazol preparada en una etapa previa. Se coloca un agitador mecánico en la solución de surfactante a fin de que las cuchillas se sumerjan por completo. Se enfría el contenedor hasta 0-5°C mediante inmersión en un baño de hielo. Mediante el uso de la bomba de jeringa, se agrega lentamente (1 -3 mL/min) toda la solución de itraconazol a la solución de surfactante agitada, enfriada. Se recomienda una velocidad de agitación de al menos 700 rpm . Se sumerge un cuerno ultrasonicador en la suspensión resultante a fin de que la sonda se encuentre aproximadamente 1 cm por encima de la parte inferior del recipiente de acero inoxidable. Se sónica (10,000
hasta 25,000 Hz, ai menos 400 W) durante 1 5 hasta 20 minutos en intervalos de 5 minutos. Después de la primer sonicación de 5 minutos, se retira el baño de hielo y se procede con sonicación adicional. Al final de la ultrasonicación, la temperatura de la suspensión en el recipiente no excede 75°C. La suspensión se recolecta en una botella de vidrio de Tipo I de 500 mL, la cual se enfría inmediatamente en el refrigerador (2-8°C). Las características de la morfología de partícula de la suspensión antes y después de la sonicación fueron muy similares a las observadas en el Método A antes y después de la homogenización (ver Ejemplo 1 ).
Eiemplo 3: Preparación de suspensión de itraconazol mediante uso de la Categoría de Proceso 1 , Método B con homogenización Se preparan 50 mM de regulador tris (trometamina) mediante disolución de 6.06 gramos de tris en 800 mL de Agua Para Inyección. Se titula esta solución a pH 8.0 con 0.1 M de ácido hidroclórico. Se diluye la solución resultante hasta 1 litro con Agua Para I nyección Adicional. A un matraz de 3 L se agregan 1 680 mL de Agua Para Inyección. Se agregan 200 mL del regulador tris a los 1680 mL de agua. Se agita vigorosamente para mezclar soluciones. En un vaso de precipitado de 1 50 mL se agregan 44 gramos de Pluronic F-68 (poloxámero 188) y 12 gramos de solución de deoxicolato a 120 mL de N-metil-2-pirrolidinona. Se calienta la
mezcla a 50-60°C y se agita para disolver sólidos. Después de que la disolución total es visualmente aparente, se agita 1 5 minutos para asegurar ia completa disolución. A esta solución, se agregan 20 gramos de itraconazol, y se agita hasta que se disuelve totalmente. Se enfría la solución de itraconazol-surfactante-NMP a temperatura ambiente. Se carga una bomba de jeringa (dos jeringas de vidrio de 60 mL) con los 120 mL de la solución de itraconazol concentrada, previamente preparada. Mientras tanto, se vacía la solución de - regulador tris diluida, arriba preparada, en una tolva de homogenizador que se ha enfriado hasta 0-5°C (esto puede llevarse a cabo ya sea mediante el uso de una tolva revestida a través de la cual circula el refrigerante o mediante rodeo de la tolva con hielo). Se coloca un agitador mecánico en la solución reguladora a fin de que las cuchillas se sumerjan por completo. Mediante el uso de la bomba de jeringa, se agrega lentamente (1 -3 mL/min) todo el concentrado de itraconazol-surfactante a la solución de regulador enfriado, agitado. Se recomienda una velocidad de agitación de al menos 700 rpm . La suspensión enfriada resultante se homogeniza inmediatamente (a 10,000 hasta 30,000 psi) durante 10-30 minutos. Ai final de la homogenización, la temperatura de la suspensión en la tolva no excede 75°C. La suspensión homogenizada se recolecta en botellas de 500 mL, las cuales se enfrían inmediatamente en el refrigerador (2- 8°C). Las características de la morfología de partícula de la
suspensión antes y después de la homogenización son muy similares a las observadas en el Ejemplo 1 , excepto que en la categoría de proceso 1 B, el material pre-homogenizado tendía a formar menos agregados y de menor tamaño, lo cual dio como resultado un tamaño de partícula general mucho menor según se mide por difracción de láser. Después de la homogenización, los resultados de la difusión de luz dinámica fueron típicamente idénticos a aquellos presentados en el Ejemplo 1 .
Ejemplo 4: Preparación de suspensión de itraconazol mediante uso de la Categoría de Proceso 1 , Método B con ultrasonicación A un matraz de 500 mL se agregan 252 mL de Agua Para Inyección. Se preparan 50 mM de regulador tris (trometamina) mediante disolución de 6.06 gramos de tris en 800 mL de Agua Para Inyección. Se titula esta solución a pH 8.0 con 0.1 M de ácido hidroclórico. Se diluye la solución resultante hasta 1 litro con Agua Para Inyección adicional. Se agregan 30 mL del regulador tris al agua. Se agita vigorosamente para mezclar las soluciones. En un vaso de precipitado de 30 mL se agregan 6.6 gramos de Pluronic F-68 (poloxámero 188) y 0.9 gramos de deoxicolato de sodio a 1 8 mL de N-metil-2-pirrolidinona. Se calienta la mezcla a 50-60°C y se agita para disolver sólidos. Después de que la disolución total es visualmente aparente, se agita otros 1 5 minutos para asegurar la completa disolución. A esta solución se agregan 3.0
gramos de itraconazol y se agita hasta q ue se disuelve totalmente. Se enfría la solución de itraconazol-surfactante-NP hasta temperatura ambiente. Se carga una bomba de jeringa (una jeringa de vidrio de 30 mL) con los 1 8 mL de la solución de itraconazol concentrada, previamente preparada. Se coloca un agitador mecánico en la solución reguladora a fin de que las cuchillas se sumerjan por completo. Se enfría el contenedor hasta 0-5°C mediante inmersión en un baño de hielo. Mediante el uso de la bomba de jeringa, se agrega lentamente (1 -3 mL/min) todo el concentrado de itraconazol-surfactante a la solución de regulador enfriado, agitado. Se recomienda una velocidad de agitación de al menos 700 rpm. La suspensión enfriada resultante se sónica inmediatamente (1 0,000 hasta 25,000 psi, al menos 400 W) durante 15-20 minutos, en intervalos de 5 minutos. Después de los primeros 5 minutos de sonicación, se retira el baño de hielo y se procede con sonicación adicional. Al final de la ultrasonicación, la temperatura de la suspensión en la tolva no excede 75°C. La suspensión resultante se recolecta en una botella de 500 mL, la cual se enfría inmediatamente en el refrigerador (2-8°C). Las características de la morfolog ía de partícula de la suspensión antes y después de la sonicación son muy similares a las observadas en el Ejemplo 1 , excepto que en la categoría de proceso 1 , Método B, el material pre-sonicado tendía a formar menos agregados y de menor tamaño, lo cual dio como resultado un tamaño de partícula general
mucho menor según se mide por difracción de láser. Después de la ultrasonicación, los resultados de la difusión de luz dinámica fueron típicamente idénticos a aquellos presentados en el Ejemplo 1 .
B. Ejemplos de la Categoría de Proceso 2
Ejemp lo 5: P reparación de suspensión de itraconazol (1 %) con
Soluto I® HR al 0.75% (12-hidroxiestearato de PEG- -660) Categoría de
Proceso 2, Método B Solutol (2.25 g) e itraconazol (3.0 g) se pesaron en un vaso de precipitado y se agregaron 36 mL de N-metil-2-pirrolidinona filtrado (NMP). Esta mezcla se agitó bajo calor bajo (hasta 40°C) durante aproximadamente 15 minutos hasta que se disolvieron los ingredientes de la solución. La solución se enfrió a temperatura ambiente y se filtró a través de un filtro de 0.2 micrones al vacío. Dos jeringas de 60 mL se llenaron con el concentrado de fármaco filtrado y se colocaron en una bomba de jeringa. La bomba se fijó para suministrar aproximadamente 1 mL/m in de concentrado a una solución de regulador acuoso rápidamente agitado (400 rpm). La solución de regulador consistió en 22 g/L de glicerol en 5 mM de regulador tris. A través de toda la adición del concentrado, la solución de regulador se mantuvo en un baño de hielo a 2-3°C. Al final de la precipitación , después de la adición completa de concentrado a la solución de regulador, aproximadamente 100 mL de la suspensión se centrifugó durante 1 hora, el sobrenadante se descartó. El precipitado se re-
suspendió en una solución de NMP al 20% en agua, y nuevamente se centrifugó durante 1 hora. El material se secó durante la noche en un horno al vacío a 25°C. El material seco se transfirió a un frasco y se analizó por difractometría de rayos X mediante el uso de radiación de cromo (ver FIG. 5). Otra alícuota de 1 00 m L de la suspensión microprecipitada se sónico durante 30 minutos a 20,000 Hz, 80% de amplitud completa (amplitud completa = 600 W). La muestra sonicada se homogenizó en 3 alícuotas iguales, cada una durante 45 minutos (Avestin C5, 2-5°C, 1 5,000-20,000 psi). Las fracciones combinadas se centrifugaron durante aproximadamente 3 horas, el sobrenadante se retiró y el precipitado se re-suspendió en NMP al 20%. La mezcla re-suspendida se centrifugó nuevamente (15,000 rpm a 5°C). El sobrenadante se decantó y el precipitado se secó al vacío durante la noche ' a 25°C. El precipitado se sometió a análisis mediante difractometría de rayos X (ver FIG. 5). Como se observa en la FIG. 5, los patrones de difracción de rayos X de las muestras procesadas, antes y después de la homogenización, son esencialmente idénticos, mostrando aún un patrón significativamente diferente en comparación con la materia prima de inicio. La suspensión no homogenizada es inestable y se aglomera después de almacenamiento a temperatura ambiente. La estabilización que ocurre como resultado de la homogenización se cree que surge de la re-instalación de surfactante sobre la superficie de la partícula. Esta re-instalación debe dar como resultado una menor propensión al agregado de partículas.
C. Ejemplos de Categoría de Proceso Eiemplo 6: Preparación de suspensión de carbamazepina mediante uso de la Categoría de Proceso 3, Método A con homogenización Se disolvieron 2.08 g de carbamazepina en 10 mL de NMP. 1 .0 mL de este concentrado se gotearon posteriormente a 0.1 mL/min en 20 mL de una solución agitada de lecitina al 1 .2% y glicerina al 2.25%. La temperatura del sistema de lecitina se mantuvo a 2.-5°C durante ia adición entera. La pre-dispersión se enfrió después de homogenizarse (5-15°C) durante 35 minutos a 1 5,000 psi. La presión se incrementó a 23, 000 psi y la homogenización continuó durante otros 20 minutos. Las partículas producidas por el proceso tienen un diámetro medio de 0.881 µm con 99% de las partículas siendo menores de 2.24 µm.
E iemplo 7: Pre paración de sus peí nsión de carbamaze pina al 1 % con
0. 125% de So lutol® mediante el uso de Categoría de Proceso 3,
Método B con homogenización Se preparó un concentrado de fármaco de carbamazepina al 20% y ácido glicocólico al 5% (Sigma Chem ical Co.) en N-metil-2-pirrolidinona. La etapa de microprecipitación involucró la adición del concentrado de fármaco a la solución receptora (agua destilada) a una velocidad de 0.1 mL/min. La solución receptora se agitó y mantuvo a aproximadamente 5°C durante la precipitación. Después
de la precipitación, las concentraciones de ingrediente finales fueron carbamazepina al 1 % y Solutol® al 0.125%. Los cristales de fármaco se examinaron bajo una luz de microscopio mediante el uso de contraste de fase positivo (400X). El precipitado consistió en agujas finas de aproximadamente 2 micrones de diámetro y que varían desde 50 - 1 50 micrones de longitud. La homogenización (homogenizador de intervalo de pistón Avestin C-50) a aproximadamente 20,000 psi durante aproximadamente 15 minutos dio como resultado partículas pequeñas, de menos de 1 micrón de tamaño y en gran medida sin agregados. El análisis de difracción de láser (Horiba) del material homogenizado mostró que las partículas tuvieron un tamaño medio de 0.4 micrones con 99% de las partículas menores de 0.8 micrones. La sonicación de
• baja energía, adecuada para fracturar partículas aglomeradas, pero sin suficiente energía para originar una disminución de las partículas individuales, de la muestra previa al análisis de Horiba no tuvo efecto sobre los resultados (los números fueron iguales con y sin sonicación). Este resultado fue consistente con la ausencia de aglomeración de partículas. Las muestras preparadas mediante el proceso anterior se centrifugaron y las soluciones sobrenadantes se reemplazaron con una solución de reemplazo que consiste en Solutol® al 0.125%. Después de centrifugación y reemplazo del sobrenadante, las concentraciones de ingredientes de la suspensión fueron carbamazepina al 1 % y Solutol® al 0.125%. Las muestras se re-
homogenizaron mediante homogenizador por intervalo de pistón y se almacenaron a 5°C. Después de 4 semanas de almacenamiento, la suspensión tuvo un tamaño de partícula medio de 0.751 con 99% menor de 1 .729. Los números reportados son del análisis Horiba en muestras no sonicadas.
Eiemplo 8: Preparación de suspensión de carbamazepina al 1 % con glicodeoxicolato de sodio al 0.06% y poloxámero 1 88 al 0.06% mediante uso de la Categoría de Proceso 3, Método B con homogenización Se preparó un concentrado de fármaco que comprende carbamazepina al 20% y glicodeoxicolato al 5% en N-metil-2-pirrolidinona. La etapa de microprecipitación involucró la adición del concentrado de fármaco a la solución receptora (agua destilada) a una velocidad de 0.1 mL/min. De este modo, los siguientes ejemplos demuestran que es opcional la adición de un surfactante u otro excipiente a la solución de precipitación acuosa en los Métodos A y B anteriores. La solución receptora se agitó y mantuvo a aproximadamente 5°C durante la precipitación. Después de la precipitación, las concentraciones del ingrediente final fueron carbamazepina al 1 % y Soiutol® al 0.125%. Los cristales de fármaco se examinaron bajo un microscopio de luz mediante uso de contraste de fase positivo (400X). El precipitado consistió en agujas finas de aproximadamente 2 micrones de diámetro y que varían desde 50 -150 micrones de longitud. La comparación del precipitado con la
materia prima antes de la precipitación revela que la etapa de precipitación en presencia de modificador superficial (ácido glicodeoxicólico) da como resultado cristales muy delgados que son mucho más delgados que la materia prima de inicio (ver FIG. 6). La homogenización (homogenizador por ¡ntervalo de pistón Avestin C50) a aproximadamente 20,000 psi durante aproximadamente 15 minutos da como resultado partículas pequeñas de menos de 1 micrón de tamaño y en gran medida sin agregados. Ver FIG. 7. El análisis de difracción por láser (Horiba) del material homogenizado mostró que las partículas tuvieron un tamaño medio de 0.4 micrones con 99% de las partículas menor de 0.8 micrones. La sonicación de la muestra antes del análisis Horiba no tuvo efecto sobre los resultados (los números fueron iguales con y sin sonicación). Este resultado fue consistente con la ausencia de aglomeración de partículas. Las muestras preparadas por el proceso anterior se centrifugaron y las soluciones de sobrenadante se reemplazaron con una solución de reemplazo que consiste en ácido glicodeoxicólico al 0.06% (Sigma Chemical Co.) y 0.06% de Poloxámero 1 88. Las muestras se re-homogenizaron mediante homogenizador por intervalo de pistón y se almacenaron a 5°C. Después de 2 semanas de almacenamiento, la suspensión tuvo un tamaño de partícula medio de 0.531 micrones con 99% menor de 1 .14 micrones. Los números reportados provienen del análisis Horiba sobre muestras no sonicadas.
Análisis Matemático (Ejemplo 8) de la fuerza requerida para fraccionar las partículas precipitadas en comparación con la fuerza requerida para fracturar partículas de la materia prima de inicio (carbamazepina): La amplitud de los cristales más grandes observados en la materia prima de carbamazepina (FIG. 6, imagen a la izquierda) son casi 1 0 veces mayores q ue la amplitud de cristales en el material microprecipitado (FIG.6, imagen a la derecha). Suponiendo que la proporción de grosor del cristal (1 : 10) es proporcional a la proporción de amplitud del cristal (1 : 10), entonces el momento de fuerza requerido para disociar ei cristal mayor en la materia prima debe ser aproximadamente 1 ,000 veces mayor que la fuerza necesaria para fracturar el material microprecipitado, ya que: e = 6PL/(Ewx2) Ecuación 1 donde, eL = deformación longitudinal requerida para fracturar el cristal ("valor de rendimiento") P = carga en haz L = distancia de la carga al fulcro E = coeficiente de elasticidad w = amplitud del cristal x = grosor del cristal Supongamos que L y E son iguales para la materia prima y el material precipitado. Adicionalmente, supongamos que w/w0 = x/x0 = 10. Entonces,
(e_.)o = 6P0L/(Ew0x02), donde el subíndice '0' se refiere a materia prima eL = 6PL/(Ewx2), para el microprecipitado Ecuación (e )o y eL, 6PL/(Ewx2) = 6P0L/(Ew0Xo2) Después de la simplificación, P = Po(w/w0)(x/Xo)2 = P0(0.1 )(0.1 )2 = 0.001 P0 De este modo, la fuerza de rendimiento, P, requerida para romper el sólido microprecipitado es un milésimo de la fuerza requerida necesaria para romper el sólido cristalino de inicio. Si, debido a la rápida precipitación, se introducen defectos de retícula o propiedades amórficas, entonces el coeficiente € debe disminuir, haciendo al microprecipitado incluso más fácil de disociar.
Eiemplo 9: Preparación de suspensión de prednisolona al 1 .6% (p/v) con deoxicolato de sodio al 0.05% v N-metil-2-pirrolidinona al 3% Categoría de Proceso 3, Método B Se presenta un esquema del proceso de manufactura total en la FIG. 8. Se preparó una solución concentrada de prednisolona y deoxicolato de sodio. La prednisolona (32 g) y deoxicolato de sodio (1 g) se agregaron a un volumen suficiente de 1 -metil-2-pirrolidinona (NMP) para producir un volumen final de 60 mL. La concentración de prednisolona resultante fue de aproximadamente 533.3 mg/mL y la concentración de deoxicolato de sodio fue de aproximadamente 16.67 mg/mL. Se agregaron 60 mL de concentrado de N MP a 2 L de agua
enfriada a 5°C a una velocidad de adición de 2.5 mL/min mientras se agita a aproximadamente 400 rpm. La suspensión resultante contuvo cristales en forma de agujas delgadas menores de 2 µm de amplitud (FIG. 9). La concentración contenida en la suspensión precipitada fue de prednisolona al 1 .6% (p/v), deoxicolato de sodio al 0.05% y NMP al 3%. La suspensión precipitada se ajustó de pH a 7.5-8.5 mediante el uso de hidróxido de sodio y ácido hidroclórico, después de homogenizó (homogenizador por intervalo de pistón Avestin C-50) durante 10 pasadas a 10,000 psi. El NMP se retiró mediante desempeño de 2 etapas sucesivas de centrifugación que reemplazan el sobrenadante cada vez con una solución fresca de surfactante, la cual contuvo las concentraciones deseadas de surfactantes necesarios para estabilizar la suspensión (ver Tabla 2). La suspensión se homogenizó durante otras 1 0 pasadas a 10,000 psi. La suspensión final contuvo partículas con un tamaño de partícula medio de menos de 1 µm y 99% de partículas menores de 2 µm. La FIG. 1 0 es una fotomicrografía de la suspensión de prednisolona final después de la homogenización. Se utilizó una variedad de surfactantes diferentes a concentraciones variantes en la etapa de centrifugación/reemplazo de surfactante (ver Tabla 2). La Tabla 2 menciona combinaciones de surfactantes que fueron estables con respecto al tamaño de partícula (media < 1 µm, 99% < 2 µm), pH (6-8), concentración de fármaco (menos de 2% de pérdida) y capacidad de re-suspensión (re-
suspendido en 60 segundos o menos). Notablemente, este proceso permite la adición del compuesto activo a un diluyente acuoso sin la presencia de un surfactante u otro aditivo. Esta es una modificación del proceso de Método B en la FIG. 2.
Tabla 2: Lista de suspensiones estables de prednisolona, preparadas mediante proceso de microprecipitación de la FIG. 8 (Ejemplo 9)
* Diferencia en concentración de ¡traconazol entre muestras almacenadas durante 2 meses a 5 y 25°C. ** Estable a través de al menos 6 meses micrones: 5°C: 0.80 (media), 1 .7 (99%) 25°C: 0.90 (media); 2.51 (99%) 40°C: 0.99 (media); 2.03 (99%) Diferencia en la concentración de itraconazol entre muestras
almacenadas a 5 y 25°C: <2%
Ejemplo 10: Preparación de suspensión de prednisolona mediante uso de la Categoría de Proceso 3, Método A con homogenización Se disolvieron 32 g de prednisolona en 40 mL de NMP.
Se requirió calentamiento suave a 40-50°C para efectuar la disolución. El concentrado de NMP de fármaco se goteó posteriormente a 2.5 mL/min en 2 litros de una solución agitada que consistió en 0.1 .2% de lecilina y glicerina al 2.2%. No se agregaron otros modificadores de superficie. El sistema surfactante se reguló a pH = 8.0 con 5 mM regulador tris y la temperatura se mantuvo a 0° hasta 5° durante el proceso de precipitación entero. La dispersión post-precipitada se enfrió después de homogenizarse (5-15°C) durante 20 pasadas a 1 0, 000 psi. Después de la homogenización, el NMP se retiró por centrifugación de la suspensión, removiendo el sobrenadante y reemplazando el sobrenadante con solución fresca de surfactante. Esta suspensión post-centrifugada se enfrió re-homogenizada (5-15°C) durante otras 20 pasadas a 1 0,000 psi. Las partículas producidas por este proceso tienen un diámetro medio de 0.927 µm siendo el 99% de las partículas menor de 2.36 µm.
Eiemplo 1 1 : Preparación de suspensión de nabumetona mediante uso de la Categoría de Proceso 3, Método B con homogenización El surfactante (2.2 g de poloxámero 188) se disolvió en 6 mL de N-metil-2-pirrolidinona. Esta solución se agitó a 45°C durante
1 5 minutos, después de lo cual se agregaron 1 .0 g de nabumetona. El fármaco se disolvió rápidamente. El diluyente se preparó, el cual consistió en 5 mM de regulador tris con glicerol al 2.2% y se ajustó a pH 8. Una porción de diluyente de 100 mL se enfrió en un baño de hielo. El concentrado de fármaco se agregó lentamente
(aproximadamente 0.8 mL/min) al diluyente con agitación vigorosa. Estas suspensión cruda se homogenizó a 1 5,000 psi durante 30 minutos y después a 20,000 psi durante 30 minutos (temperatura = 5°C). La nanosuspensión final se encontró siendo 930 nm de diámetro medio eficaz (analizado por difracción de láser). 99% de las partículas fue menor de aproximadamente 2.6 micrones.
Eiemplo 12: Preparación de suspensión de nabumetona mediante uso de la Categoría de Proceso 3, Método B cor homogenización y el uso de Solutol® HS 15 como el surfactante. Reemplazo de líquido sobrenadante con un medio fosfolípido La nabumetona (0.987 gramos) se disolvió en 8 mL de N-metil-2-pirrolidinona. A esta solución se agregaron 2.2 gramos de Solutol® HS 15. Esta mezcla se agitó hasta la disolución completa del surfactante en el concentrado de fármaco. Se preparó el diluyente, el cual consistió en 5 mM de regulador tris con glicerol al 2.2% y el cual ajustó el pH a 8. El diluyente se enfrió en un baño de hielo, y el concentrado de fármaco se agregó lentamente (aproximadamente 0.5 mL/min) al diluyente con agitación vigorosa. Esta suspensión cruda se homogenizó durante 20 minutos a 1 5,000
psi, y durante 30 minutos a 20,000 psi. La suspensión se centrifugó a 1 5, 000 rpm durante 1 5 minutos y el sobrenadante se retiró y descartó . El granulo de sólido restante se re-suspendió en un diluyente que consiste en 1 .2% de fosfolípidos. Este medio fue igual en volumen a la cantidad de sobrenadante retirada en la etapa previa. La suspensión resultante se homogenizó entonces a aproximadamente 21 ,000 psi durante 30 minutos. La suspensión final se analizó por difracción de láser y se encontró que contiene partículas con un diámetro medio de 542 nm, y un 99% de distribución de partícula acumulativa, dimensionada a menos de 1 micrón.
Ejemplo 13: Preparación de suspensión de itraconazol al 1 % con poloxámero con partículas de un diámetro medio de aproximadamente 220 nm. Se preparó concentrado de itraconazol mediante disolución de 10.02 gramos de ¡traconazol en 60 mL de N-metil-2-pirrolidinona. Se requirió calentamiento a 70°C para disolver el fármaco. La solución se enfrió entonces a temperatura ambiente. Una porción de 50 mM de regulador de tris(hidroximetil)aminometano (regulador tris) se preparó y el pH se ajustó a 8.0 con 5M de ácido hidroclórico. Se preparó una solución de surfactante acuoso mediante combinación de 22 g/L de poloxámero 407 , 3.0 g/L de fosfátidos de huevo, 22 g/L de glicerol y 3.0 g/L de dihidrato de colato de sodio. Se mezclaron 900 mL de la solución surfactante con 1 00 mL del
regulador tris para proporcionar 1 000 mL de diluyente acuoso. El diluyente acuoso se agregó a la tolva del homogenizador (APV Gaulin Modelo 1 5MR-8TA), la cual se enfrió mediante uso de una camisa de hielo. La solución se agitó rápidamente (4700 rpm) y se monitoreó la temperatura. El concentrado de itraconazol se agregó lentamente, mediante uso de una bomba de jeringa, a una velocidad de aproximadamente 2 mL/min. Se completó la adición después de aproximadamente 30 minutos. La suspensión resultante se agitó por otros 30 minutos mientras la tolva aún se enfriaba en una camisa de hielo y una alícuota se retiró para análisis por microscopio de luz de cualquier difusión de luz dinámica. La suspensión restante se homogenizó posteriormente durante 1 5 minutos a 10,000 psi. Al final de la homogenización, la temperatura se había elevado hasta 74°C. La suspensión homogenizada se recolectó en una botella de vidrio de Tipo I de 1 L y se selló con un cierre de caucho. La botella que contiene la suspensión se almacenó en un refrigerador a 5°C. Una muestra de la suspensión antes de la homogenización mostró que la muestra consiste tanto en partículas libres, grupos de partículas y cuerpos lípidos multilamelares. Las partículas libres podrían no visualizarse claramente debido al movimiento Browniano; sin embargo, muchos de los agregados parecieron consistir en material no cristalino, amorfo. La muestra homogenizada contuvo partículas de sub-micrón libres que tienen excelente homogeneidad de tamaño sin
vesículas de lípidos visibles. La difusión de luz dinámica mostró una distribución de tamaño logarítmica monodispersa con un diámetro medio de aproximadamente 220 nm . El corte de tamaño acumulativo al 99% superior fue de aproximadamente 500 nm. La FIG. 1 1 muestra una comparación de la distribución de tamaño de la nanosuspensión preparada con la de un producto de emulsión grasa parenteral típico (10% Intralipid®, Pharmacia) .
Eiemplo 14: Preparación de nanosuspensión de itraconazol al 1 % con hidroxietilalmidón Preparación de la Solución A: el hidroxietilalmidón (1 g , Ajinomoto) se disolvió en 3 mL de N-metil-2-pirrolidínona (NMP). Esta solución se calentó en un baño de agua a 70-80°C durante 1 hora. En otro contenedor, se agregó 1 g de itraconazol (Wyckoff). Se agregaron tres mL de NMP y la mezcla se calentó hasta 70-80°C para efectuar la disolución (aproximadamente 30 minutos). El fosfolípido (Lipoide S-100) se agregó a esta solución caliente. El calentamiento continuó a 70-90°C durante 30 minutos hasta que se disolvió todo el fosfolípido. La solución de hidroetilalmidón se combinó con ia solución de itraconazol/fosfolípido. La mezcla se calentó por otros 30 minutos a 80-95°C para disolver la mezcla. Adición de Solución A a Regulador Tris: se enfriaron noventa y cuatro (94) mL de 50 mM regulador tris(hidroxietil)aminometano en un baño de hielo. A medida que se vaciaba rápidamente la solución de tris, la Solución A caliente (ver
arriba) se agregó lentamente gota a gota (menos de 2 cc/minuto). Después de la adición completa, la suspensión resultante se sónico (Cole-Parmer Ultrasonic Processor - 20,000 Hz, parámetro de 80% de amplitud) mientras se enfriaba aún en el baño de hielo. Se utilizó una sonda sólida de una pulgada. La sonicación se continuó por 5 minutos. El baño de hielo se retiró, la sonda se retiró y se re- sintonizó, y la sonda se sumergió nuevamente en la suspensión. La suspensión se sónico nuevamente por otros 5 minutos sin el baño de hielo. La sonda sonicadora se retiró una vez más y se re-sintonizó, y después de la inmersión de la sonda, la muestra se sónico por otros 5 minutos. En este punto, la temperatura de la suspensión se había elevado hasta 82°C. La suspensión se enfrió rápidamente de nuevo en un baño de hielo y, cuando se encontró por debajo de la
-" temperatura ambiente, se vació en una botella de vidrio de Tipo I y se - selló. La visualización microscópica de las partículas indicó tamaños de partícula individuales del orden de un micrón o menos. Después de un año de almacenamiento a temperatura ambiente, la suspensión se re-evaluó respecto al tamaño de partícula y se encontró que tiene un diámetro medio de aproximadamente 300 nm.
Eiemplo 1 5: Ejemplo profético del Método A utilizando H ES La presente invención contempla la preparación de una nanosuspensión de itraconazol al 1 % con hidroxietilalmidón utilizando Método A siguiendo las etapas del Ejemplo 14 a excepción de que se
agregaría HES a la solución de regulador de tris en lugar de la solución de NMP. La solución acuosa puede tener que calentarse para disolver el HES.
Ejemplo 16: Siembra durante Homogenización para Convertir una Mezcla de Polimorfos en el Polimorfo Más Estable Preparación de la Muestra. Se preparó una nanosuspensión de itraconazol mediante un método de microprecipitación-homogenización, como sigue. El Itraconazol (3 g) y el Solutol HR (2.25 g) se disolvieron en 36 mL de N-metil-2-pirrolidinona (NMP) con calor bajo y agitación para formar una solución de concentrado de fármaco. La solución se enfrió a temperatura ambiente y se filtró a través de un filtro de nylon de 0.2 µm "bajo vacío para retirar el fármaco no disuelto o la materia particulada. La solución se observó bajo luz polarizada para asegurar que no se presentara material cristalino después de la filtración. La solución de concentrado de fármaco se agregó entonces a 1 .0 mL/minuto hasta aproximadamente 264 mL de una solución de regulador acuosa (22 g/L glicerol en 5 mM de regulador tris). La solución acuosa se mantuvo a 2-3°C y se agitó continuamente a aproximadamente 400 rpm durante la adición de concentrado de fármaco. Aproximadamente 100 mL de la suspensión resultante se centrifugó y los sólidos se re-suspendieron en una solución pre-filtrada de NMP al 20% en agua. Esta suspensión se re-centrifugó y los sólidos se transfirieron a un horno de vacío durante la noche,
secándose a 25°C. La muestra de sólido resultante se etiquetó SMP 2 PRE. Caracterización de la Muestra. La muestra SMP 2 PRE y la muestra de itraconazol de materia prima se analizaron mediante el uso de difractometría de rayos x en polvo. Las mediciones se llevaron a cabo mediante el uso de un instrumento Rigaku MiniFiex+ con radiación de cobre, un tamaño de etapa de 0.02° 22 y velocidad de exploración de 0.25° 22/minuto. Los patrones de difracción en polvo
- resultantes se muestran en la FIG. 12. Los patrones muestran que SMP-2-PRE es significativamente diferente de la materia prima, sugiriendo la presencia de un polimorfo o pseudopolimorfo diferente. Las trazas de calorimetría de exploración diferencial (DSC) para las muestras se muestran en las FIGS. 13a y b. Ambas muestras se calientan a 2°/min hasta 1 80°C en artesas de aluminio herméticamente selladas. La traza de itraconazol de materia prima (Fig . 13a) muestra una ahusada endotermia a aproximadamente 165°C. La traza para SMP 2 PRE (FIG. 13b) exhibe dos endotermias a aproximadamente 1 59°C y 1 53°C. Este resultado, en combinación con los patrones de difracción de rayos X en polvo, sugiere que SMP 2 PRE consiste en una mezcla de polimorfos, y que la forma predominante es un polimorfo que es menos estable que el polimorfo presente en la materia prima. La evidencia adicional para esta conclusión se proporciona por la traza DSC en la FI G. 14, la cual muestra que
después de calentar AMP 2 PRE a través de la primer transición, después el enfriamiento y re-calentamiento, el polimorfo menos estable se fusiona y re-cristaliza para formar el polimorfo más estable. Siembra. Se preparó una suspensión mediante combinación de 0.2 g del SMP 2 PRE sólido y 0.2 g de itraconazol de materia prima con agua destilada a un volumen final de 20 mL (muestra sembrada). La suspensión se agitó hasta que se humedecieron todos los sólidos. Se preparó una segunda suspensión de la misma manera pero sin agregar el itraconazol de materia prima (muestra no sembrada). Ambas suspensiones se homogenizaron a aproximadamente 1 8,000 psi durante 30 minutos. La temperatura final de las suspensiones después de la homogenízación fue de aproximadamente 30°C. Las suspensiones se centrifugaron entonces y los sólidos se secaron durante aproximadamente 16 horas a 30°C. La FIG. 15 muestra las trazas de DSC de las muestras sembradas y no sembradas. La velocidad de calentamiento para ambas muestras fue de 2°/min hasta 180°C en artesas de aluminio herméticamente selladas. La traza de la muestra no sembrada muestra dos endotermias, indicando que la mezcla de polimorfos se presenta aún después de la homogenización. La traza para la muestra sembrada muestra que la siembra y homogenización originan ia conversión de los sólidos en el polimorfo estable. Por consiguiente, la siembre parece tener influencia sobre la cinética de la transición de la forma polimórfica menos estable a la más estable.
Eiemplo 17: Siembra durante Precipitación para Formar Preferentemente un Polimorfo Estable. Preparación de la Muestra. Se preparó un concentrado de itraconazol-fármaco NMP mediante disolución de 1 .67 g de itraconazol en 1 0 mL de NMP con agitación y calentamiento suave. La solución se filtró dos veces mediante el uso de filtros de jeringa de 0.2 µm. Las nanosuspensiones de itraconazol se prepararon entonces mediante la adición de 1 .2 mL del concentrado de fármaco a 20 mL de una solución receptora acuosa a aproximadamente 3°C y agitación a aproximadamente 3°C y agitación a aproximadamente 500 rpm. Se preparó una nanosuspensión mediante uso de una mezcla de aproximadamente 0.02 g de itraconazol de materia prima en agua destilada como la solución de recepción. Se preparó una nanosuspensión no sembrada mediante uso de agua destilada solo como la solución de recepción. Se centrifugaron ambas suspensiones, se decantaron los sobrenadantes y los sólidos se secaron en un horno al vacío a 30°C durante aproximadamente 1 6 horas. Caracterización de la muestra. La FIG. 1 6 muestra una comparación de las trazas DSC para los sólidos provenientes de las suspensiones sembradas y no sembradas. Las muestras se calentaron a 2°/min hasta 1 80°C en artesas de aluminio herméticamente selladas. La línea punteada representa la muestra no sembrada, la cual muestra dos endotermias, indicando la presencia de
una mezcla polimórfica. La línea sólida representa la muestra sembrada, la cual solo muestra una endotermia cerca de la temperatura de fusión esperada de la materia prima, indicando que el material sembrado indujo la formación exclusiva del polimorfo más estable.
Eiemplo 18: Control polimorfo mediante siembre del concentrado de fármaco Preparación de la Muestra. La solubilidad de itraconazol en NMP a temperatura ambiente (aproximadamente 22°C) se determinó experimentalmente en 0.16 g/mL. Se preparó una suspensión de 0.20 g/mL de concentrado de fármaco mediante disolución de 2.0 g de itraconazol y 0.2 g de Poloxámero 188 en 1 0 mL de NMP con calor y agitación. Esta solución se permitió enfriar entonces a temperatura ambiente para producir una solución supersaturada. Se llevó a cabo entonces de manera inmediata un experimento de microprecipitación en el cual se agregaron 1 .5 mL del concentrado de fármaco a 30 mL de una solución acuosa que contiene 0.1 % deoxicolato, 2.2% glicerol. La solución acuosa se mantuvo a ~2°C y una velocidad de agitación de 350 rpm durante la etapa de adición. La pre-suspensión resultante se homogenizó a -13,000 psi durante aproximadamente 10 minutos a 50°C. La suspensión se centrifugó entonces, se decantó el sobrenadante y los cristales sólidos se secaron en un horno al vacío a 30°C durante 135 horas. El concentrado de fármaco supersaturado se maduró
posteriormente mediante almacenamiento a temperatura ambiente con objeto de inducir la cristalización. Después de 12 d ías. El concentrado de fármaco se oscureció, indicando que había ocurrido la formación del cristal. Se preparó una suspensión de itraconazol a partir del concentrado de fármaco, de la misma manera que en el primer experimento, mediante adición de 1 .5 mL a 30 mL de una solución acuosa que contiene deoxicolato ai 0. 1 %, glicerol al 2.2%. La solución acuosa se mantuvo a ~5°C y una velocidad de agitación de 350 rpm durante la etapa de adición. La pre-suspensión resultante se homogenizó a -1 3,000 psi durante aproximadamente 1 0 minutos a 50°C. La suspensión se centrifugó entonces, el sobrenadante se decantó y los cristales sólidos se secaron en un horno al vacío al 30°C durante 135 horas. Caracterización de ia Muestra. Se utilizó análisis de difracción en polvo de rayos X para determinar la morfología de los cristales secos. Los patrones resultantes se muestran en la FIG. 17. Los cristales del primer experimento (utilizando concentrado de fármaco fresco) se determinó que consisten en el polimorfo más estable. En contraste, los cristales del segundo experimento (concentrado de fármaco madurado) se compusieron predominantemente del polimorfo menos estable, con una pequeña cantidad del polimorfo más estable también presente. Por consiguiente, se cree que la maduración indujo la formación de cristales del polimorfo menos estable en el concentrado de fármaco, el cual actúa entonces como material de siembra durante las etapas
de microprecipitación y homogenización, de tal manera que se formara preferentemente el polimorfo menos estable.
Ejemplo 1 9: Procesos de Microprecipitación y Homogenización para la Elaboración de Partículas de Paclitaxel Ejemplo A: Se precipitó una solución de paclitaxel en una solución surfactante que contiene poloxámero 1 88 al 0.5% y mPEG-DSPE al 0.05% (con glicerina al 2% como un agente de tonicidad), a baja temperatura (<10°C) . El volumen de la suspensión total fue de 10 mL, con una concentración de fármaco de 1 % (p/v). La homogenización a presión elevada se llevó a cabo inmediatamente después de la precipitación, a una presión de -25,000 psi a una temperatura de 40°C. Después de la homogenización (20 minutos), el tamaño de partícula de la suspensión se examinó mediante el uso de difusión de luz. El tamaño de partícula medio fue de 1 86 nm.
Ejemplo B: Se precipitó una solución de paclitaxel en N MP en una solución surfactante que contiene poloxámero 1 88 al 0.5% p/v y mPEG-DSPE al 0.05% (con glicerina al 2% como un agente de tonicidad), a baja temperatura (<1 0°C). El volumen de la suspensión total fue de 20 mL, con una concentración de fármaco de 1 % (p/v). La homogenización a presión elevada se llevó a cabo inmediatamente después de la precipitación, a una presión de -25,000 psi a una
temperatura de 40°C. Después de 30 minutos de homogenización, el tamaño de partícula de la suspensión se examinó mediante el uso de difusión de luz. El tamaño de partícula medio fue de 204 nm .
Ejemplo C : Se precipitó una solución de paclitaxel en NMP en una solución surfactante que contiene poloxámero 1 88 al 0.5% p/v y mPEG-DSPE al 0.05% (con glicerina al 2% como un agente de tonicidad), a baja temperatura (<1 0°C) . El volumen de la suspensión total fue de 10 mL, con una concentración de fármaco de 1 % (p/v) . La homogenización a presión elevada se llevó a cabo inmediatamente después de la precipitación, a una presión de -25,000 psi a una temperatura de 40°C. Después de 30 minutos de homogenización, el tamaño de partícula de la suspensión se examinó mediante el uso de difusión de luz. El tamaño de partícula medio fue de 158 nm. Aproximadamente 45% de las partículas se encontró bajo 150 nm.
Ejemplo D: Se precipitó una solución de paclitaxel en NMP en una solución surfactante que contiene mPEG-DSPE al 0.05% (con glicerina al 2% como un agente de tonicidad), a baja temperatura (<10°C). El volumen de la suspensión total fue de 20 mL, con una concentración de fármaco de 1 % (p/v). La homogenización a presión elevada se llevó a cabo inmediatamente después de la precipitación, a una presión de -25,000 psi a una temperatura de 40°C. Después de
la homogenización, el tamaño de partícula de la suspensión se examinó mediante el uso de difusión de luz. El tamaño de partícula medio fue de 244 nm.
Eiemplo 20: Características de Disolución de Partículas de Submicrón de Paclitaxel: Una de las características deseables de formulaciones de submicrón de fármacos anti-neoplásticos es que no se disuelven con objeto de facilitar larga circulación cuando se administran a un sujeto. Dos formulaciones de partículas de paclitaxel preparadas mediante los métodos descritos en el Ejemplo 1 9 se examinaron respecto a su solubilidad mediante cinética de disolución utilizando % de transmisión a 400 nm como una medida de disolución. Las partículas no son solubles si % de transmisión no regresa a 100% después de la adición de la suspensión. Una formulación contiene los modificadores de superficie poloxámero 188 (P1 88) y mPEG-DSPE. La otra formulación contiene el modificador de superficie de mPEG-DSPE solo. Los resultados se muestran en la FIG. 18. En ambos casos, % de transmisión no se eleva después de la caída inicial hasta aproximadamente 60%, indicando que las partículas no se disuelven.
Ejemplo 21 : Estabilidad de Partículas de Submicrón de Paclitaxel Bajo Condiciones de Tensión y Bajo Almacenamiento: La estabilidad de las partículas de paclitaxel de submicrón preparadas en el Ejemplo A del Ejemplo 1 9 se examinó
mediante el uso de examinación de tensión acelerada, así como también almacenamiento a 5°C durante un mes. Como se muestra en las FIGS. 1 9 y 20, el tamaño de partícula medio y el 99iésimo percentil permanecieron ambos virtualmente sin cambios. No se observó agregado para la formulación, incluso después de todas las pruebas de tensión. El agregado se estimó mediante medición del tamaño de partícula antes y después de 1 minuto de sonicación y comparación de la diferencia a través de la siguiente ecuación: % Agregado = (Pao - Pass) X 1 00 P99S donde P99 representa el 99?es?mo percentil de la distribución de tamaño de las partículas antes de la sonicación y P99S representa el 99?esimo percentil de la distribución de tamaño de partícula de las partículas después de la sonicación. Aunque se han ilustrado y descrito modalidades específicas, numerosas modificaciones vienen a la mente sin apartarse del espíritu de la invención y el alcance de protección solo se limita por el alcance de las reivindicaciones acompañantes.
Claims (34)
- REIVI NDICACIONES 1 . Un método para la preparación de composiciones farmacéuticas de partículas de submicrón de paclitaxel o sus compuestos derivados, la solubilidad de la cual es mayor en un primer solvente miscible en agua que en un segundo solvente que es acuoso, caracterizado el método porque comprende las etapas de: (i) mezclar en el primer solvente miscible en agua o el segundo solvente o tanto el primer solvente miscible en agua como el segundo solvente, un primer modificador de superficie que comprende un fosfolípido conjugado con un polímero soluble en agua o hidrofílico; (ii) disolver paclitaxel o sus compuestos derivados en el primer solvente miscible en agua a fin de formar una solución; (iii) mezclar la solución con el segundo solvente para definir una pre-suspensión de partículas; y (iv) homogenizar la pre-suspensión para formar una suspensión de partículas pequeñas que tienen un tamaño de partícula eficaz promedio de menos de aproximadamente 1 000 nm.
- 2. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque el fosfolípido es natural o sintético.
- 3. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque el fosfolípido es fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, diacil-glicero-fosfoetanolamína, fosfatidilserina, fosfatídilinositol, fosfatidilglicerol, ácido fosfatídico, lisofosfolípidos, fosfolípido de huevo o frijol de soya, o una combinación de los mismos.
- 4. El método según la reivindicación 3, caracterizado porq ue la diacil-glicero-fosfoetanolamina se selecciona a partir del grupo que consiste en: dimiristoil-glicero-fosfoetanolamina (DMPE), dipalmitoil-glicero-fosfoetanolamina (DPPE), diestearoil-glicero-fosfoetanolamina (DSPE) y dioleolil-glicero-fosfoetanolamina (DOPE).
- 5. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque el polímero soluble o hidrofílico que se conjuga con el fosfolípido es glicol de polietileno (PEG).
- 6. El método según la reivindicación 5, caracterizado porque el PEG se selecciona a -partir del grupo que consiste en PEG 350, PEG 550, PEG 750, PEG 1 000, PEG 2000, PEG 3000, y PEG 5000.
- 7. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque el polímero soluble o hidrofílico que se conjuga con el fosfolípido se selecciona a partir del grupo que consiste en: dextrano, metacrilato de hidroxipropilo (HPMA) y poliglutamato.
- 8. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además la mezcla en el primer solvente miscible en agua o el segundo solvente o tanto el primer solvente miscible en agua como el segundo solvente, de un segundo modificador de superficie seleccionado a partir del grupo que consiste en: surfactante aniónico, surfactante catiónico, surfactante no iónicos y modificadores biológicos activos en la superficie.
- 9. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque el segundo modificador de superficie es un copolímero de oxietileno y oxipropileno. 1 0. El método según la reivindicación 9, caracterizado porque el copolímero de oxietileno y oxipropileno es copolímero de oxietileno y oxipropileno es un copolímero en bloque. 1 1 . El método según la reivindicación 8, caracterizado porque el modificador de superficie es poloxámero. 12. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque el primer solvente miscible en agua es N-metil-2-pirrolidona. 13. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque la homogenización se lleva a cabo a aproximadamente 30°C o mayor. 14. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque las pequeñas partículas tienen un tamaño de partícula eficaz promedio de menos de aproximadamente 400 nm. 15. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque las partículas pequeñas tienen un tamaño de partícula eficaz promedio de menos de aproximadamente 200 nm. 16. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque las partículas pequeñas tienen un tamaño de partícula eficaz promedio de menos de 1 50 nm. 17. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además esterilización de la composición. 1 8. El método según la reivindicación 17, caracterizado porque la esterilización de la composición comprende la filtración estéril de la solución y el segundo solvente antes de la mezcla y realización de las etapas posteriores bajo condiciones asépticas. 19. El método según la reivindicación 1 7, caracterizado porque la esterilización de la composición comprende la filtración estéril de las partículas. 20. El método según la reivindicación 17, caracterizado porque la esterilización comprende esterilización térmica. 21 . El método según la reivindicación 20, caracterizado porque la esterilización térmica se efectúa mediante el calor dentro del homogenizador en la cual el homogenizador sirve como una fuente de calentamiento y presurización para esterilización. 22. El método según la reivindicación 1 7, caracterizado porque la esterilización comprende radiación gama. 23. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además retirar el primer solvente miscible en agua de la suspensión. 24. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el retiro del primer solvente miscible en agua es mediante el retiro del primer solvente mediante filtración. 25. El método según la reivindicación 24, caracterizado porque la filtración es ultrafiltración de cruce de flujo. 26. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el retiro del primer solvente miscible en agua es simultáneo con la homogenización. 27. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además el retiro de la fase líquida de la suspensión para formar un polvo seco de las partículas. 28. El método según la reivindicación 27, caracterizado porque el retiro de la fase líquida se selecciona a partir del grupo que consiste en: evaporación, evaporación giratoria, liofilización, secado por aspersión, diafiltración, centrifugación, fraccionamiento de campo de fuerza, filtración a presión elevada y osmosis inversa. 29. El método según la reivindicación 27, caracterizado porque comprende además la adición de un diluyente al polvo seco. 30. El método según la reivindicación 29, caracterizado porque el diluyente es adecuado para administración parenteral de las partículas. 31 . El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque la composición se formula para administración por una ruta seleccionada a partir del grupo que consiste en: parenteral, oral, pulmonar, tópica, oftálmica, nasal, bucal, rectal, vaginal y transdérmica. 32. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque las partículas no son solubles. 33. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque las partículas no forman agregados bajo condiciones de tensión o en almacenamiento. 34. Una composición farmacéutica de partículas de submicrón de paclitaxel o sus compuestos derivados preparados mediante el método según la reivindicación 1 .
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US10703395 | 2003-11-07 |
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