MXPA06012241A

MXPA06012241A - Polimeros de acido polilactico de bajo peso molecular.

Info

Publication number: MXPA06012241A
Application number: MXPA06012241A
Authority: MX
Inventors: Merrill Seymour Goldenberg; Yujin Huang; Jian Hua Gu
Original assignee: Amgen Inc
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2007-03-07
Also published as: CN1980974A; CA2563957A1; WO2005105886A1; JP2007534803A; IL178793A0; KR20070036051A; EP1749039A1; AU2005238511A1; US20050238618A1

Abstract

La invencion se relaciona con un procedimiento para purificar polimeros de acido polilactico de bajo peso molecular mediante el uso de separacion de fases a baja temperatura de los polimeros en solventes basados en metanol, etanol o isopropanol, las composiciones comprenden los polimeros y metodos de uso de los mismos.

Description

POLÍMEROS DE ACIDO POLILACTICO DE BAJO PESO MOLECULAR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general con el campo de polímeros biodegradables biocompatibles . Más específicamente, la invención describe un método para purificar polímeros de bajo peso molecular mediante el uso de una separación de fases líquido-líquido a temperatura reducida de una solución de polímeros en donde el solvente comprende metanol, etanol y/o isopropanol. Los polímeros adecuados útiles en los métodos incluyen ácido poliláctico (PLA) . Los polímeros purificados de la invención son únicos en su alto grado de pureza representada en parte por tener una distribución de peso molecular más estrecha que la del polímero crudo, por lo tanto son particularmente útiles para uso en formulaciones de liberación sostenida o polímeros biocompatibles . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los agentes de diagnóstico y profármacos, ya sean proteína o molécula pequeña, tienen cada uno una vida media definida en el cuerpo de un paciente. Frecuentemente el efecto del agente o profármaco puede maximizarse extendiendo su vida media. Un método es encapsular el agente o profármaco en un material que es biocompatible con el sujeto al cual se le administra, en donde el material lentamente se descompone Ref.: 177051 o disuelve de tal forma que la liberación del agente o profármaco es durante un periodo sostenido mayor que la vida media del agente o profármaco solo. Se ha mostrado que se puede encapsular un agente biológicamente activo o farmacéuticamente activo en un material biodegradable formador de paredes tal como un polímero, para proporcionar una liberación sostenida o retardada. En estos métodos el agente o profármaco típicamente se disuelve, dispersa o emulsiona, usando mezcladores, agitadores, u otras técnicas de mezclado dinámico, en uno o más solventes que contienen el material formador de paredes . El solvente es removido entonces dando como resultado la formación de micropartículas que encapsulan al agente o profármaco. Estas micropartículas pueden administrarse entonces a un paciente. Los polímeros biodegradables se han usado ampliamente en el suministro controlado de profármacos. Tienen la ventaja de no requerir remoción quirúrgica después de que sirven a sus propósitos pretendidos debido al hecho de que se degradan ya sea enzimáticamente o químicamente, por ejemplo, hidrólisis. Los poliésteres tales como ácido poliláctico (PLA, por sus siglas en inglés) , ácido poliglicólico (PGA, por sus siglas en inglés), y ácido poli (láctico-co-glicólico) (PLGA, por sus siglas en inglés) han sido estudiados ampliamente para una amplia variedad de aplicaciones farmacéuticas y biomédicas .

PGA, PLA, y especialmente sus copolímeros de PLGA son la familia de polímeros más comúnmente utilizada. - Cada uno de estos polímeros presenta las características deseadas de biocompatibilidad y son biodegradables cuando se inyectan a un paciente, y por lo tanto han logrado una amplia aceptación como componentes farmacéuticos, y particularmente para formulaciones de liberación sostenida. Chaubal, Drug Delivery Technology, 2002, 2:34-36 y Anderson et al., Adv. Drug Deliv. Rev., 1997, 28:5-24. Una profármaco encapsulada en una micropartícula de PLA es liberada ya sea a partir de los efectos difusionales del ambiente acuoso o de la degradación del polímero, mencionado anteriormente. Una variable que afecta la velocidad de liberación in vitro e in vivo de una micropartícula elaborada a partir de un polímero, es su peso molecular. En particular, el peso molecular de un polímero influye en la velocidad de biodegradación. Para un mecanismo difusional de liberación de agente activo, el polímero deberá permanecer intacto hasta que todo el agente activo es liberado de las micropartículas, y después se degrada. El agente activo también puede liberarse de las micropartículas al bioerosionarse el material de la matriz polimérica. También se ha mostrado que los polímeros de menor peso molecular tienden a liberar al agente activo de manera más rápida que los polímeros de alto peso molecular (Asano et al., Biomaterials, 1989, vol. 10:569). Por lo tanto, al seleccionar polímeros de menor peso molecular, puede hacerse una formulación en la cual las micropartículas resultantes muestran liberación acelerada. Esto es deseable cuando el agente activo necesita suministrarse en un periodo más corto o a mayores concentraciones. Sin embargo, no existen técnicas consistentes disponibles para preparar polímeros de bajo peso molecular relativamente puros que tengan baja polidispersidad (Asano et al., Biomaterials, 1989, vol. 10:569; Hyon et al., Biomaterials, 1997, vol. 18:1503). Otro factor en la manufactura de polímeros para uso en formulaciones de liberación sostenida es la polidispersidad de la mezcla polimérica. No existe un método consistente que dé como resultado la producción o purificación de polímeros de peso molecular más pequeño que tengan polidispersidad relativamente baja. Consecuentemente, existe una necesidad en la técnica por un método mejorado para preparar micropartículas poliméricas para preparaciones farmacéuticas de liberación sostenida (por ejemplo, tales como micropartículas, barras, películas, y similares) en donde el método dé como resultado polímeros de bajo peso molecular con baja polidispersidad. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención enseña un método para purificar polímeros de bajo peso molecular mediante el uso de una separación de fases líquido-líquido a temperatura reducida de una solución polimérica en donde el solvente comprende una mezcla de metanol, etanol y/o isopropanol. En modalidades específicas, el solvente es metanol, etanol o isopropanol. La presente invención se relaciona con un método de producción de polímeros de bajo peso molecular y de baja polidispersidad. Más específicamente, la invención proporciona un método de purificación de polímeros de bajo peso molecular usando la separación de fases a temperatura reducida de polímeros en un solvente de una sola fase, en donde el solvente se selecciona del grupo que consiste de metanol, etanol e isopropanol. Más particularmente, el método comprende las etapas de mezclar el polímero crudo con metanol, etanol o isopropanol hasta que el polímero se disuelve, reduciendo la temperatura de la solución hasta que se forman dos capas, separar el líquido de capa superior de la capa inferior y separar el polímero. Se contempla también que el solvente puede ser una mezcla de metanol, etanol o isopropanol uno con el otro o con otros líquidos, siempre que la solución usada actúe como un solvente para el polímero (por ejemplo, PLA) de la invención y sea capaz de una separación de fases tal como aquí se describe. En una modalidad, el solvente es principalmente metanol, etanol, o isopropanol. Se contempla que el solvente primario puede mezclarse con otros solventes. Por ejemplo, el metanol y el etanol podrían mezclarse y usarse de conformidad con los métodos de la invención o el metal podría mezclarse con otro solvente tal como cloruro de metileno en donde la mezcla de solvente aún permite la purificación de polímeros de bajo peso molecular, menos polidispersos . En ciertas modalidades, la elección del polímero es ácido poliláctico, conocido como PLA. En una modalidad particular, al purificar usando los métodos de la invención, el polímero de bajo peso molecular tiene un valor P, medido al dividir Mw entre Mn, que es menor que 1.6. Consecuentemente, una modalidad de la invención es que los polímeros purificados por los métodos de la invención tienen una distribución más estrecha de pesos moleculares que los polímeros manufacturados tradicionalmente. El polímero puede manipularse para formar micropartículas, barras, películas y similares, adecuados para inyección en un paciente que lo necesita. Consecuentemente, la invención también se relaciona con formulaciones farmacéuticamente aceptables de los polímeros purificados como se describió aquí y métodos para uso de los mismos . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un procedimiento para purificar polímeros de bajo peso molecular mediante el uso de una separación de fases líquido-líquido a temperatura reducida de las composiciones de polímeros en metanol, etanol, o isopropanol que comprenden los polímeros y métodos de uso de los mismos . En una modalidad, la elección del polímero es ácido poliláctico, conocido como PLA. Los polímeros resultantes tienen un rango de pesos moleculares más estrecho y son notablemente más puros que aquellos que se derivan del uso de métodos actualmente disponibles . Por lo tanto, la invención también se relaciona con la composición novedosa de polímeros de PLA purificados, y su uso en composiciones farmacéuticas estándar tales como micropartículas. Se contempla que los polímeros purificados de bajo peso molecular de baja polidispersidad pueden usarse para generar micropartículas que encapsulan agentes y/o profármacos adecuadas para inyección en un paciente que lo necesita. Se contempla además que los polímeros purificados de bajo peso molecular de baja polidispersidad de la invención, al elaborarse como micropartículas, proporcionarán una liberación sostenida del agente y/o profármaco. Tal como aquí se emplea, se entiende que la frase "bajo peso molecular" pretende indicar un rango de pesos moleculares en el que -el peso molecular promedio es menor que 5,000 Daltons. En modalidades alternativas, el bajo peso molecular indica un promedio que es menor que 3,000 Daltons. Cuando esta frase se usa conjuntamente con un polímero, se entiende que la modalidad preferida es ácido poliláctico, conocido como PLA. En una modalidad, el polímero de PLA comprende substancialmente porciones que contienen éster del ácido láctico. En una modalidad, el método de purificación de la invención da como resultado un polímero de bajo peso molecular que tiene menor polidispersidad que las etapas de purificación de polímeros previamente descritas . En la presente modalidad, se contempla que el polímero tiene un valor P medido al dividir Mw entre Mn que es menor que 1.6. Más preferentemente el valor P es menor que 1.55, más preferentemente el valor P es inferior a 1.5, más preferentemente el valor P es inferior a 1.45, más preferentemente el valor P es inferior a 1.4 y con mayor preferencia es menor que 1.3. Además, los métodos de la invención dan como resultado una forma polimérica que es un polvo blanco fino que fluye libremente. Aún en otra modalidad los polímeros fraccionados de la invención al secarse son muy blancos, teniendo la apariencia de tener una coloración blanca como la nieve. En otra modalidad, se contempla que el polímero producido de conformidad con la invención tiene un peso molecular promedio en peso de 800 a 10,000, 800 a 5,000, 800 a 4,000, 800 a 3,000, 800 a 2,000, 800 a 1,500, 800 a 1,200, ó 1,000 a 2,000, ó 1,000 a 1,500, ó 1,000 a 1,200. Aunque los ejemplos representativos utilizan metanol, etanol o isopropanol, alguien con experiencia en la técnica entendería con facilidad que también pueden usarse mezclas de estos tres alcoholes o solventes que contienen menos de 100% de cualquiera de los tres. Por ejemplo, el etanol podría diluirse con otro solvente tal como isopropanol para obtener un solvente de alcohol al 90%, isopropanol al 10% que podría funcionar también de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. También se contempla que podrían agregarse solventes diferentes a los tres solventes primarios para crear una mezcla de solventes, por ejemplo, cloruro de metileno . Alguien con experiencia en la técnica será capaz de determinar los límites apropiados a la dilución de los solventes primarios, es decir, metanol, etanol e isopropanol, con otros solventes tales que el solvente mezclado resultante puede usarse de conformidad con las presente enseñanzas. En modalidades adicionales, alguien con experiencia en la técnica entenderá que la disolución inicial del polímero no purificado en un solvente de la invención dependerá de la solubilidad del polímero. Por lo tanto, se contempla que la mezcla de solvente-polímero puede requerir calentarse por arriba de la temperatura ambiente para que el polímero . se disuelva. La etapa de separación de fases subsiguiente, la cual es facilitada por una reducción en la temperatura puede ocurrir a una temperatura menor, por ejemplo, a la temperatura ambiente o cercana a ella. Consecuentemente, la temperatura inicial a la que se disuelve el polímero en el solvente puede ser alrededor de 60°C y la separación de fases puede estar a la temperatura ambiente o aproximadamente a ella (por ejemplo 18°C a 28°C) . En otro ejemplo, la temperatura inicial a la que el polímero se disuelve en el solvente puede ser la temperatura ambiente y la separación de fases ocurre a aproximadamente 10°C o menos. Alguien con experiencia en la técnica, que utiliza las presentes enseñanzas, será capaz de determinar con facilidad la temperatura de disolución apropiada y la temperatura de separación de fases usando experimentación rutinaria. Por lo tanto, en modalidades adicionales, la temperatura inicial puede ser de aproximadamente 10 grados centígrados superior a la temperatura de separación de fases. En un ejemplo, si el polímero se disuelve a temperatura ambiente, entonces se contempla que la temperatura de separación de fases es al menos aproximadamente 10°C más fría que la temperatura de disolución, por ejemplo, aproximadamente 10°C, o alternativamente 5°C, aproximadamente 0°C, aproximadamente -5°C, aproximadamente -10°C, aproximadamente -15°C, aproximadamente -20°C, aproximadamente -30°C, aproximadamente -40°C, aproximadamente -50°C, aproximadamente -60°C o menor, de tal forma que ocurre la separación de fases . Con base en las presentes enseñanzas, alguien con experiencia en la técnica será capaz de determinar las mejores temperaturas tanto para disolver el polímero como para activar la separación de fases empleando experimentación rutinaria. Tal como aquí se emplea, se entiende que el término "aproximadamente" refleja una variabilidad de hasta 20% del valor enumerado, ya sea que esté a una temperatura como se describió apenas líneas arriba, o para otro valor. Una solubilidad óptima necesita determinarse experimentalmente, dado que una solubilidad muy alta impedirá la separación de fases líquido-líquido mientras que una •solubilidad muy baja será impractica. Es conveniente usar las definiciones de USP de solubilidad en donde una solubilidad ligera es de una parte de polímero a 100-1000 partes de solvente, e incrementar la solubilidad a 30-100 partes de solvente, incrementar más la solubilidad a 10-30 partes de solvente, incrementar aún más la solubilidad a 1-10 partes de solvente y muy soluble es una parte de polímero a menos de una parte de solvente. Tal como aquí se emplea, el término "micropartículas" se refiere a partículas que tienen un tamaño de partícula mediano en volumen de entre aproximadamente 1 y 1000 micrones. Adicionalmente, el término "no solvente" se refiere a un material que no disuelve substancialmente una substancia y se entiende que un "solvente" se refiere a un líquido que disuelve al polímero de la invención. Tal como aquí se emplea, una "liberación sostenida" de un agente y/o profármaco es una liberación de la composición de la invención que tiene lugar durante un periodo el cual es mayor que el periodo durante el cual un agente y/o profármaco estaría disponible después de una administración directa. Se contempla que la liberación sostenida de un agente, encapsulado en micropartículas hecha de los polímeros purificados de conformidad con la invención, ocurre durante un periodo mayor que un día. La liberación sostenida puede ser una liberación continua o discontinua, con velocidades de liberación relativamente constantes o variables. La continuidad de liberación y el nivel de liberación puede afectarse por el tipo de composición polimérica usada (por ejemplo, relaciones monoméricas, pesos ' moleculares, composiciones en bloque, y combinaciones variables de polímeros), cargado de proteínas, y/o selección de excipientes para producir el efecto deseado. Los polímeros biocompatibles adecuados que pueden purificarse de conformidad con los métodos descritos en la presente, pueden ser ya sea biodegradables o no biodegradables o combinaciones o copolímeros de los mismos . Un polímero es biocompatible si el mismo y cualquier producto de degradación no son tóxicos para el receptor. Más particularmente, se pretende que no tóxico abarque efectos significativamente no perjudiciales o inapropiados en el cuerpo del receptor en el curso normal de uso de los polímeros de la invención, tal como una reacción inmunológica significativa a la inyección debido al polímero. Un polímero biodegradable biocompatible adecuado que puede purificarse y usarse de conformidad con la presente invención incluye, por ejemplo, ácidos polilácticos (PLA) . Otros polímeros conocidos en la técnica que pueden ser adecuados para purificación de conformidad con métodos similares a los descritos en la presente incluyen poliglicólidos (PGA) , poliláctido-co-glicólidos (PLGA) , ácidos polilácticos, ácidos poliglicólicos, policarbonatos, poliesteramidas, polianhídridos, poliaminoácidos, poliortoésteres, polidioxanonas, polialquilatos de alquileno, copolímeros o poliétilen glicol y poliortoéster, poliuretano biodegradable, combinaciones de los mismos, y copolímeros de los mismos . Se entiende . ue término "biodegradable" significa que la composición se degradará o erosionará in vivo para formar especies químicas más pequeñas. La degradación puede resultar, por ejemplo, por mecanismos enzimáticos, hidrolíticos u otros mecanismos químicos, y/o procesos físicos . La liberación de un agente biológicamente activo encapsulado de una formulación de PLA biodegradable de la invención es mediante una combinación de difusión y degradación, es decir, enzimática o hidrolítica, de la composición polimérica. El término "agente biológicamente activo", tal como aquí se emplea, es un agente, o su sal farmacéuticamente aceptable, la cual al ser liberada in vivo, posee la actividad bióloga deseada, por ejemplo propiedades terapéuticas, diagnósticas y/o profilácticas in vivo. Una composición de liberación sostenida de la invención puede contener de aproximadamente 0.01% (peso/peso) a aproximadamente 90% (peso/peso) de agente activo (peso en seco de la composición) . La cantidad de agente puede variar dependiendo del efecto deseado del agente, los niveles de liberación planeados, y la extensión de tiempo durante el cual se liberará el agente. Ejemplos de agentes biológicamente activos incluyen proteínas, péptidos, muteínas y fragmentos activos de los mismos y también moléculas pequeñas, descritas más completamente a continuació . Tal como aquí se emplean, se entiende que los términos "proteína" y "péptido" incluyen polímeros de aminoácidos ligados por enlaces de amida. Típicamente, un péptido estará compuesto de menos de 50 aminoácidos, más típicamente menos de aproximadamente 30 residuos de aminoácidos y aún más típicamente, menos de aproximadamente 20 residuos de aminoácidos. Mientras que una proteína típicamente estará compuesta de más de 50 aminoácidos y tendrá una actividad estructural y biológica. La actividad biológica de la proteína puede ser enzimática o puede ser una actividad de enlace que confiere cambios de conformación. Estos términos pretenden además abarcar análogos y derivados que imitan la estructura química de los componentes de la proteína o péptidos. Ejemplos de análogos incluyen péptidos o proteínas que contienen uno o más aminoácidos no naturales. Ejemplos de derivados incluyen péptidos o proteínas que contienen cadena (s) lateral (es) de aminoácido (s) , una cadena principal de péptido, y/o terminales amino o carboxi que han sido derivados . Los péptidos adecuados para formulación de conformidad con la invención incluyen pero no se limitan a enfuvirtide (vendido por Trimeris y Roche como Fuzeon©) , Angiotensina, Amilina, ACTH,- substrato de renina, Cecropin A-Melittin amida, Cecropin B, Magainina 1, Péptido Inhibidor de Renina, Bombesina, Osteocalcina, Bradykinina, Péptido Inhibidor de Bl, Kallidina, Calcitonina, Cholecistokinina, Factor de Liberación de Corticotropina, Dinorfina A, Endomorfina, Sarafotoxina, Encefalina, Exedina, Fibrinopéptido, Galanina, Gastrina, Péptido Liberador de Gastrina, Péptido Similar a la Glucagona, Factor de Liberación de la Hormona del Crecimiento, Péptido OVA, Hormona Liberadora de Hormona Luteinizante, Péptido Natriurético Atrial, Hormona Concentradora de Melanina, Péptido Natriurético Cerebral, Vasonatrina, Neurocinina, Neuromedina, Neuropéptido Y, Neurotensina, Orexina, Oxitocina, Vasopresina, Péptido de Hormona Paratiroidea, Péptido Liberador de Prolactina, Somatostatina, Análogo Inhibidor de Tumor de Somatostatina, Hormona Liberadora de Tirotropina, y variantes y derivados de los mismos (véase también, Latham (1999) Nat. Biotech, 17:755) . Ejemplos de proteínas, muteínas y fragmentos activos adecuados de las mismas, incluyen pero no se limitan a inmunoglobulinas, anticuerpos, citocinas (por ejemplo, linfocinas, monocinas, quimocinas) , interieucinas, interferonas (beta-IFN, alfa-IFN, alfa-IFN y gamma-IFN) , eritropoietina, nucleasas, factor de necrosis tumoral, factores estimulantes de colonias, insulina, enzimas (por ejemplo, superóxido dismutasa, activador de tejido plasminógeno), supresores de tumores, proteínas sanguíneas, hormonas y análogos de hormonas (por ejemplo, hormona del crecimiento, hormona adrenocorticotrópica y hormona liberadora de hormona luteinizante (LHRH) ) , vacunas (por ejemplo, antígenos tumorales, bacterianos y virales) , antígenos, factores de coagulación sanguínea; factores del crecimiento; péptidos tales como inhibidores de proteínas, antagonistas de proteínas, y agonistas de proteínas; ácidos nucleicos, tales como moléculas antisentido; oligonucleótidos; y ribozimas.

Los agentes de peso molecular pequeño adecuados para uso en la invención incluyen, agentes antitumorales tales como hidrocloruro de bleomicina, carboplatina, metotrexato y adriamicina; antibióticos tales como gentamicina, hidrocloruro de tetraciclina y ampicilina; agentes antipiréticos, analgésicos y antiinflamatorios; hidrocloruro de metilefedrina, hidrocloruro de noscapina y fosfato de codeína, sedantes tales como hidrocloruro de clorpromazina, hidrocloruro de proclorperazina y sulfato de atropina; relajantes musculares tales como cloruro de tubocurarina; antiepilépticos tales como fenitoína sódica y etosuximida; agentes antiulcerosos tales como metoclopramida; anti epresores tales como clomipramina; agentes antialérgicos tales como difenhidramina; cardiotónicos tales como teofilol; agentes antiarrítmicos tales como hidrocloruro de propranolol; vasodilatadores tales como hidrocloruro de diltiazem y sulfato de bamethan; diuréticos hipotensivos tales como pentolinio e hidrocloruro de ecarazina; agentes antidiuréticos tales como metformina; anticoagulantes tales como citrato de sodio y heparina sódica; agentes hemostáticos tales como trombina, bisulfito sódico de enadiona y acetomenaftona; agentes antituberculosis tales como isoniazida y etanbutol; homonas tales como fosfato sódico de prednisolona y metimazol; agentes antipsicóticos tales como risperidona; y antagonistas narcóticos tales como hidrocloruro de nalorfina. "Agente Estabilizador", tal como se emplea en la presente dicho término, es cualquier agente que se combina o interactúa en una forma covalente o no covalente o está incluido con el agente biológicamente activo. Los agentes estabilizadores adecuados para uso en la invención se describen en las patentes estadounidenses números 5,716,644, 5,674,534, 5,654,010, 5,667,808, y 5,711,968. Además, pueden agregarse excipientes para mantener la potencia del agente biológicamente activo en la duración de liberación y modificar la degradación polimérica. Los excipientes pueden agregarse al sistema dispersado el cual después se atomiza o puede agregarse a la mezcla que está sujeta a fragmentación ya sea antes o después de la fragmentación de la sustancia seca para lograr partículas de agente biológicamente activo. Los excipientes adecuados incluyen, por ejemplo, carbohidratos, aminoácidos, ácidos grasos, surf ctantes, y agentes volumétricos, y son conocidos por aquellos con experiencia en la técnica. También es adecuado un excipiente ácido o básico . La cantidad de excipiente usado se basa en su "relación con el agente biológicamente activo, en peso. Para aminoácidos, los ácidos grasos y los carbohidratos, tales como sucrosa, trehalosa, lactosa, manitol, dextran y heparin, la relación de carbohidrato a agente biológicamente activo, está típicamente entre aproximadamente 1:10 y aproximadamente 20:1. Para surfactantes la relación de surfactante a agente biológicamente activo está típicamente entre aproximadamente 1:1000 y aproximadamente 2:1. Los agentes volumétricos comprenden típicamente materiales inertes . Los agentes volumétricos adecuados son conocidos por aquellos con experiencia en la técnica. El excipiente también puede ser un componente de catión metálico el cual es dispersado por separado en la matriz polimérica. Este componente de catión metálico actúa para modular la liberación del agente biológicamente activo y no está acomplejado con el agente biológicamente activo. El componente de catión metálico puede contener opcionalmente las mismas especies de catión metálico, como las contiene el agente biológicamente activo estabilizado de catión metálico, si está presente, y/o puede contener una o más especies diferentes de catión metálico. El componentes de catión metálico actúa para modular la liberación del agente biológicamente activo de la matriz polimérica de la composición de liberación sostenida y puede mejorar la estabilidad del agente biológicamente activo en la composición. Ejemplos de componentes de catión metálico adecuados para modular la liberación incluyen o contienen, por ejemplo, Na, K, Mg, Zn, y Ca. La relación óptima de catión a polímero depende del polímero y del componente de catión metálico utilizado y alguien con experiencia en la técnica los determinará con facilidad. Una matriz polimérica que contiene un componente de catión metálico dispersado para modular la liberación de un agente biológicamente activo de la matriz polimérica se describe adicionalmente en la patente estadounidense No. 5,656,297. Aún en otra modalidad, al menos puede incluirse un agente formador de poros, tal como una sal soluble en agua, en una composición de liberación sostenida para modificar la microestructura, por ejemplo, como se enseña en la patente estadounidense No. 6,531,154. La proporción de agente formador de poros agregado a la suspensión que comprende partículas submicrónicas del agente biológicamente activo dispersado en una solución que comprende al menos un polímero biocompatible y al menos un solvente polimérico, está entre • aproximadamente 1% (peso/peso) a aproximadamente 30% (peso/peso) . Se conocen varios métodos por medio de los cuales pueden formarse matrices de agentes poliméricos/activos . En muchos de estos procesos, el material que va a encapsularse se dispersa en un solvente que contiene un material formador de pared. En una sola etapa del proceso, el solvente es removido de las micropartículas y posteriormente se obtiene el producto de micropartículas. Por ejemplo, los métodos para formar una composición para la liberación sostenida del agente biológicamente activo se describe en la patente estadounidense No. 5,019,400 y en la patente estadounidense No. 5,922,253. Aunque el polímero más adecuado para los métodos de la invención es PLA, alguien con experiencia en la técnica reconocerá que el polímero de PLA purificado por los métodos descritos aquí podrían mezclarse con otros polímeros en la preparación de una formulación de liberación sostenida. Estas combinaciones de polímeros pueden usarse en la formación de matrices adecuadas para suministro de profármacos . También se entenderá que estas combinaciones frecuentemente tendrán propiedades diferentes de las formas puras de moléculas de PLA de la invención empleadas correspondientemente. Medios adecuados para congelar gotitas incluyen dirigir las gotitas hacia o cerca de un gas licuado, tal como argón líquido o nitrógeno líquido para formar microgotitas congeladas las cuales son separadas después del gas líquido. Las microgotitas congeladas son expuestas después a un líquido o sólido no solvente, tal como etanol, hexano, etanol mezclado con hexano, heptano, etanol mezclado con heptano, pentano o aceite. El solvente en las microgotitas congeladas es extraído como un sólido y/o líquido en el no solvente para formar una matriz de agente polimérico/activo que comprende un polímero biocompatible y un agente biológicamente activo. Mezclar metanol, etanol o isopropanol con otros no solventes, tales como hexano, heptano o pentano, puede incrementar el grado de extracción del solvente, por arriba del alcanzado por el metanol, etanol o isopropanol solo, de ciertos polímeros . Puede elaborarse un amplio rango de tamaños de composiciones de liberación sostenida variando el tamaño de las gotitas, por ejemplo, cambiando el diámetro de la boquilla ultrasónica. Si la composición de liberación sostenida está en forma de micropartículas, y se desean micropartículas muy grandes, las micropartículas pueden extrudirse, por ejemplo, por medio de una jeringa directamente al líquido frío. Al incrementar la viscosidad de la solución polimérica también puede incrementar el tamaño de las micropartículas . El tamaño de las micropartículas que pueden producirse por medio de este proceso varía, por ejemplo, desde mayores que aproximadamente 1000 a aproximadamente 1 micrómetros de diámetro. Aún otro método de formación de una composición de liberación sostenida, a partir de una suspensión que comprende un polímero biocompatible y un agente biológicamente activo, incluye fusión de película, tal como en un molde, para formar una película o una forma. Por ejemplo, después de colocar la suspensión en un molde, el solvente polimérico es removido después por medios conocidos en la técnica, o se reduce la temperatura de la suspensión polimérica, hasta que se obtiene una película o forma, con un peso en seco consistente. Un ejemplo adicional de un proceso de microencapsulación convencional y micropartículas producidas mediante el mismo se describe en la patente estadounidense No. 3,737,337, en donde se prepara una solución de un material polimérico formador de pared o cubierta en un solvente. El solvente es solamente parcialmente miscible en agua. Un material sólido o de núcleo se disuelve o dispersa en la mezcla que contiene polímero y, posteriormente, la mezcla que contiene material de núcleo se dispersa en un líquido acuoso que es inmiscible en el solvente orgánico con el fin de remover solvente de las micropartículas . Otro ejemplo de un proceso en el cual se remueve solvente de las micropartículas que contienen una substancia se describe en la patente estadounidense No. 3,523,906. En este proceso un material que va a encapsularse se emulsiona en una solución de un material polimérico en un solvente que es inmiscible en agua y después la emulsión se emulsiona en una solución acuosa que contiene un coloide hidrofílico. La remoción de solvente de las micropartículas se logra entonces por evaporación y se obtiene el producto. En aún otro proceso como se muestra en la patente estadounidense No. 3,691,090, el solvente orgánico es evaporado de una dispersión de micropartículas en un medio acuoso, preferentemente a presión reducida. Similarmente, la descripción de la patente estadounidense No. 3,891,570 muestra un método en el cual el solvente de una dispersión de micropartículas en un medio de alcohol polihídrico es evaporado de las micropartículas por la aplicación de calor o al someter las micropartículas a presión reducida. Otro ejemplo de un proceso de remoción de solventes se muestra en la patente estadounidense No. 3,960,757. Tice et al., en la patente estadounidense No. 4,389,330 describe la preparación de micropartículas que contienen un agente activo por medio de un método que comprende: (a) disolver o dispersar un agente activo en un solvente y disolver un material formador de pared en ese solvente; (b) dispersar el solvente que contiene el agente activo y el material formador de pared en un medio de procesamiento de fase continua; (c) evaporar una porción del solvente de la dispersión de la etapa (b) , formando así micropartículas que contienen el agente activo en la suspensión; y(d) extraer el resto del solvente de las micropartículas . Sin apegarse a una teoría particular se cree que la liberación del agente biológicamente activo puede ocurrir por medio de dos mecanismos diferentes. En primer lugar, el agente biológicamente activo puede liberarse por difusión a través de canales llenos acuosos generados en la matriz polimérica, tal como por la disolución del agente biológicamente activo, o por medio de vacíos creados por la remoción del solvente polimérico durante la preparación de la composición de liberación sostenida. Un segundo mecanismo es la liberación del agente biológicamente activo, debido a la degradación del polímero. La velocidad de degradación puede controlarse cambiando las propiedades poliméricas que influyen en el grado de hidratación del polímero. Estas propiedades incluyen, por ejemplo, la relación de láctido a glicólido, comprendiendo un polímero; el uso del isómero L de un monómero en lugar de una mezcla racémica; y el peso molecular del polímero. Estas propiedades pueden afectar la hidrofilicidad y cristalinidad, que controlan el grado de hidratación del polímero . Los polímeros de la invención y de variantes farmacéuticamente aceptables de los mismos se pueden administrar in vivo, por ejemplo, a un humano o a un animal, por inyección, implantación (por ejemplo, subcutáneamente, intramuscularmente, intraperitonealmente, intracranealmente, o intradérmicamente) , administración a membranas mucosas (por ejemplo, intranasalmente, intrapulmonarmente, o bucalmente o por medio de un supositorio) , o suministro in situ (por ejemplo, mediante enema o rocío en aerosol) para proporcionar la dosificación deseada de agente biológicamente activo con base en los parámetros conocidos para tratamiento con el agente particular de las varias condiciones médicas. Tal como aquí se emplea, "una cantidad terapéuticamente efectiva", "cantidad profilácticamente efectiva", o "cantidad diagnósticamente efectiva" es la cantidad del agente biológicamente activo o de la composición de liberación sostenida de agentes biológicamente activos necesarios para provocar la respuesta biológica, profiláctica o diagnóstica deseada después de la administración. Se entiende que los siguientes ejemplos son ejemplos de trabajo representativos y no pretenden limitar el alcance global de la invención reivindicada. Los pesos moleculares promedio en número y promedio en peso (Mn, Mw, por sus iniciales en inglés) de los polímeros PLA descritos a continuación se determinaron por titulación del grupo terminal y cromatografía de permeación de gel (GPC, por sus siglas en inglés; calibración universal) . EJEMPLOS Síntesis de polímeros de ácido poliláctico (PLA) de bajo peso molecular La síntesis de polímeros por medio de policondensacíón de monómero de ácido poliláctico se efectuó en ausencia de un catalizador por medio de eliminación por destilación de agua de una solución acuosa al 85 por ciento en peso de ácido láctico a altas temperaturas y presión reducida. Por ejemplo, 412 gramos de solución de ácido láctico acuoso se cargó en un matraz de tres cuellos de 500 ml equipado en el interior con una barra de agitación, un condensador de enfriamiento con agua a través de un cabezal de destilación con un termómetro, una entrada para aguja (conectada con un burbujeador de gas e insertada en un diafragma de caucho para pasar a través de gas de nitrógeno seco) . A presión atmosférica, la velocidad del nitrógeno fue alrededor de 280 burbujas por minuto. El condensador se conectó a un adaptador que se conectó a un burbujeador de gas y matraz receptor . La parte superior del matraz se enrolló con fibra de vidrio. El matraz se sumergió en un baño de aceite hasta que el nivel de líquido fue igual al nivel de aceite. El transformador variable estuvo fijado siempre en 70 y 140 v. La posición de agitación de la placa caliente estuvo en 8. El matraz se calentó en un baño de aceite desde la temperatura ambiente hasta 140°C durante un periodo de tiempo de 50 minutos. Cuando el agua comenzó a condensarse, la temperatura se elevó gradualmente hasta 160°C durante el curso y en aproximadamente dos horas. Después el adaptador se conectó a un sistema de bombeo de Rotavapor Buchi en lugar de un burbujeador de gas y el matraz receptor se enfrió por medio de un baño de hielo. La presión se redujo de la atmosférica hasta 400 mbar y la temperatura del baño de aceite se incrementó gradualmente hasta 170°C durante un periodo de 40 minutos. La velocidad del nitrógeno se redujo a 2-10 burbujas pro minuto. La presión del sistema se redujo adicionalmente hasta 100 mbar y la temperatura del baño de aceite se incrementó gradualmente hasta 188°C durante aproximadamente 55 minutos . La reducción de la temperatura debe ser gradual con el fin de evitar una destilación intermitente y la temperatura del domo de destilación no fue superior a 120°C. La reacción se agitó bajo estas condiciones durante 1, 3, 5 y 7 hr preparando PLA de Mn de aproximadamente 700, 1000, 1500 y 2000, respectivamente. El baño de aceite se removió y el matraz se inundó con nitrógeno y se enfrió hasta la temperatura ambiente. El matraz se almacenó en el congelador (~40°C) para purificar al día siguiente. Tabla 1. Condiciones para condensación directa de ácido DL- láctico Rango Escala (monómero, Vacío, Tiempo (hr) a Apariencia después de de Mn g) mbar 188°C purificar 2 K 419 100 7 Sólido blanco 1.5 K 418 100 5 Sólido blanco 1 K 412 100 3 Sólido blanco Purificación de polímeros de PLA inferiores Mn Aproximadamente de 700 Polímeros preparados en 1 hr a 188°C bajo vacío de 100 mbar Método B: Se usó un método de técnica anterior para preparar polímeros. Se agregaron a un matraz 220 ml de diclorometano y la mezcla se calentó en un baño de aceite a 55°C con reflujo suave hasta que el polímero se disolvió completamente (aproximadamente 2-3 hr) . Después la solución se vertió, en 400 ml de agua desionizada (DI) en un vaso de 1 litro y la mezcla se agitó durante 0.5 horas. Se agregó diclorometano adicional (180 ml) para ayudar a separar las capas en el embudo. La capa orgánica (aproximadamente 450 ml) se separó en un embudo de separación. Se removió el diclorometano por medio de un rotavapor a presión reducida. El polímero similar a gel se secó adicionalmente a vacío durante tres días. Se obtuvieron 153 g de' gel de PLA (Mn; 670). Mn Aproximadamente de 1000 Polímeros preparados en 3 hr a 188°C a 100 mbar de vacío Método E: Se adicionaron a un matraz 220 ml de diclorometano y la mezcla se calentó en un baño de aceite a 55°C con reflujo suave hasta que el polímero se disolvió completamente (alrededor de 2-3 horas) . La solución se vertió después en 400 ml de agua desionizada en un vaso de 1 litro y la mezcla se agitó durante 0.5 horas . Se agregó diclorometano adicional (180 ml) . La capa orgánica (aproximadamente 450 ml) se separó en un embudo de separación. Se removió diclorometano usando un Rotavapor a presión reducida. El polímero similar a gel se secó adicionalmente por medio de Rotavapor a menos de 2 mm de Hg de vacío a 35°C de temperatura de baño de agua durante 3 horas . El polímero crudo se transfirió a un recipiente de plástico de 500 ml y se mezcló en 320 ml de etanol a temperatura ambiente y se almacenó a -40°C durante 4 horas. Se formó una mezcla de dos capas. El líquido de la capa superior se removió rápidamente. Se mezclaron otros 200 ml de etanol con polímero en la capa inferior remanente a temperatura ambiente, y después se enfrió a -78°C. Se formó un sólido blanco y se separó por decantación de la solución. El polímero se lavó con 200 ml de pentano a -78°C y se liofilizó durante 5 días. Se obtuvieron 136.4 g de PLA sólido blanco (Mn: 1042) . Se combinaron la solución de capa superior y el líquido de lavado. El solvente etanol de la capa superior se removió por rotavapor a presión reducida y el residuo se secó a vacío durante 5 días. Se obtuvieron 27.1 g de PLA similar a gel (Mn: 679) . Mn Aproximadamente de 1500 Polímeros preparados en 5 hr a 188°C bajo 100 mbar de vacío Método ?: Se adicionaron a un matraz 220 ml de diclorometano y la mezcla se calentó en un baño de aceite a 55°C con reflujo suave hasta que el polímero se disolvió completamente (alrededor de 2-3 horas) . La solución se vertió después en 400 ml de agua desionizada a 60°C en un vaso de 1 litro y la mezcla se agitó durante 0.5 horas . Se agregó diclorometano adicional (130 ml) . La capa orgánica se separó en un embudo de separación. Durante un periodo de 2.5 hr, se agregó por goteo diclorometano de la solución de PLA (aproximadamente 440 ml) por medio de una bomba de jeringa con agitación mecánica a 3400 ml de etanol contenido en un vaso de 4 litros, el cual se enfrió por medio de un baño de hielo seco/acetona. Precipitó un sólido blanco. Después de completar la adición, la mezcla se mantuvo durante 1-2 horas y la mayor parte de la solución se separó vertiéndola. El polímero se dividió en dos recipientes de 500 ml y se enfrió nuevamente a -78°C. Se formó un sólido y se removió la solución. A cada recipiente se mezclaron 200 ml de etanol a temperatura ambiente. La mezcla se almacenó a -40°C durante 4 hr. Se formaron dos capas turbias. La capa superior se removió (la capa inferior de solidificó ligeramente a esta temperatura) . La capa inferior se enfrió a -78°C para remover más del etanol remanente y se lavó con 2 x 200 ml de pentano a 78°C. El polímero se secó a vacío durante diez días para obtener un sólido blanco (119 g, Mn: 1589 PLA) . Mn Aproximadamente 2000 Polímeros preparados a 7 horas a 188°C bajo 100 mbar de vacío Método E: Este procedimiento fue similar al procedimiento descrito arriba, (Mh aproximadamente 1500) y produjo un sólido blanco (112 g, Mn: Aproximadamente 2000) . Los resultados se muestran en la Tabla 2. Tabla 2. Experimentos Adicionales de Parámetros de Bajo Peso Molecular de Polímeros de PLA Purificados por Diferentes Métodos agua y precipitó del etanol frío (hielo seco-acetona) Se disolvió PLA en diclorometano, se 1068 1249 2020 1.617 lavó con agua caliente y precipitó del etanol frío (hielo seco-acetona) D Se disolvió PLA en diclorometano y 1068 1157 1999 1.727 precipitó del etanol frío (hielo seco- acetona) Del método C, el PLA se mezcló con 1556 1614 2254 1.396 etanol a temperatura ambiente, se almacenó a -40°C; se formaron dos capas y se descartó la capa superior; se recuperó la capa inferior PLA de Bajo Peso Molecular Purificado por Separación de Fases de Soluciones Poliméricas Se ha reportado al metanol y etanol como no solventes para PLA (Mn > 800 ) en la literatura . El siguiente ej emplo demuestra que el PLA de bajo peso molecular (MW, por sus siglas en inglés) (Mn < 2000) puede disolverse en MeOH (metanol) y EtOH (etanol) a temperatura ambiente y temperatura elevada (aproximadamente 40-50°C) dependiendo del MW del polímero. Asimismo, se muestra que el isopropanol (IPA) disuelve al PLA a- temperatura ambiente y hasta 50°C dependiendo del MW del material de partida de PLA. Una comparación de la solubilidad de un material de PLA común mostró que el orden general de solubilidad de PLA en estos solventes es MeOH > EtOH > IPA. En otras palabras, los polímeros de PLA ensayados fueron más solubles en metanol, seguido por etanol y fueron menos solubles en isopropanol . La separación de fases líquido-líquido de la solución polimérica por reducción de temperatura se observó en sistemas de solventes de alcohol, tales como MeOH, IPA y MeOH-glicerol (Tabla 3). La temperatura crítica para tal separación de fases de solución de PLA en un sistema de un solo solvente no se limitó a valores inferiores a la temperatura ambiente; también se llevó hasta aproximadamente la temperatura ambiente, tal como la separación de fases en el sistema PLA-IPA a temperatura ambiente. La distribución molecular del PLA de bajo MW puede estrecharse más después de la separación de fases ya sea en la fase superior (menor MW) o del fondo (mayor MW) , mediante purificación continuada por medio del método de separación de fases en estos sistemas de solventes de alcoholes. Los resultados analizados por GPC acoplado en detectores duales en línea (Rl y viscometría) se listan en la Tabla 3. No se observó la separación de fases de la solución de PLA por reducción de temperatura en solventes con fuerte poder de solubilización tal como diclorometano (DCM) , acetona, acetonitrilo (ACN) y acetato de etilo. Aunque la precipitación de polímeros puede lograrse por la adición de no solventes en estos- solventes para reducir su poder de solubilización, el fraccionamiento de polímeros en estos sistemas fue pobre debido a una precipitación casi completa del polímero en la fase inferior (Tabla 3) . Tabla 3. Peso molecular y polidispersidad (Mw/Mn) de polímeros de PLA de MW obtenidos de una segunda separación de fases Muestra/Solvente Fase Superior Fase Inferior Un solvente/ Temperatura Mn Mw Mw/Mn Mn Mw Mw/M de reducción n PLA/MeOH 1030 1381 1.34 1618 2256 1.39 PLA/EtOH 1125 1352 1.27 1751 2314 1.32 PLA/IPA 1125 1352 1.27 1962 2577 1.31 Solventes Binarios/ Temperatura ambiente PLA/DCM-Hexano Nota 5 1023 1657 1.62 PLA Acetato de hexilo-Hexano Nota 5 1017 1604 1.58 Mn Mw Mw/Mn PLA Crudo 790 1394 1.77 Notas : 1) Los pesos moleculares se determinaron por GPC usando Calibración Universal . 2) El PLA en el sistema de MeOH se separó en sus fases a -20°C. 3) El PLA en el sistema de EtOH se separó en sus fases a -4°C. 4) El PLA en el sistema de IPA se separó en sus fases a Temperatura ambiente. 5) El PLA en mezclas binarias de solvente/no solvente (1:1), por ejemplo DCM/hexano y acetato de etilo/hexano se separó a temperatura ambiente y se encontró poco PLA en. la fase de capa superior, es decir, el PLA precipitó casi completamente en la fase inferior. Mientras que la presente invención se ha descrito en términos de modalidades preferidas, se entiende que aquellos con experiencia en la técnica pueden pensar en variaciones y modificaciones. Por lo tanto, se pretende que las reivindicaciones anexas cubran todas esas variaciones equivalentes que entran dentro del alcance de las reivindicaciones . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES
Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método de fraccionamiento de polímeros de ácido poliláctico de bajo peso molecular, caracterizado porque comprende las etapas de: A) disolver el polímero de ácido poliláctico en un solvente, en donde el solvente es una mezcla que contiene metanol, etanol o isopropanol; B) enfriar la solución de la etapa A para inducir la separación de fases líquido-líquido; y C) separar las capas superior e inferior de la etapa B. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende las etapas de: D) agregar solvente a la capa superior y/o inferior separada; E) permitir que las mezclas de la etapa D formen un sólido, y F) separar los sólidos de cada una de las capas.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el solvente comprende un solvente seleccionado del grupo que consiste de metanol, etanol o isopropanol .
4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el solvente comprende metanol .
5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el solvente comprende etanol.
6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el solvente comprende isopropanol.
7. El método de conformidad con las reivindicaciones 3 , 4, 5 ó 6 caracterizado porque adicionalmente comprende las etapas de repetir las etapas A-C .
8. Un polímero caracterizado porque es sólido separado de una capa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2.
9. Un polímero sólido caracterizado porque es elaborado por el método de conformidad con la reivindicación 7.
10. El polímero de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la polidispersidad es menor que 1.6.
11. El polímero de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la polidispersidad es menor que 1.3.
12. El polímero de conformidad con la reivindicación 8 , caracterizado porque el peso molecular promedio en número del polímero está entre 800 y 2,500.
13. Una composición farmacéuticamente aceptable, caracterizada porque comprende el polímero purificado de conformidad con la reivindicación 2.
14. Un polímero de ácido poliláctico sólido, caracterizado porque la polidispersidad es menor que 1.6.
15. El polímero de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la polidispersidad es menor que 1.3.
16. Un método de tratamiento de una condición que comprende administrar una cantidad efectiva de una composición farmacéutica que comprende una micropartícula, caracterizado porque la micropartícula se elabora a partir del polímero de ácido poliláctico de conformidad con la reivindicación 14.