PT1024794E - Métodos de tratamento de cápsulas e formulações farmacêuticas pulverulentas e secas - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "MÉTODOS DE TRATAMENTO DE CÁPSULAS E FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS PULVERULENTAS E SECAS"

1. ÂMBITO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se a métodos para extracção de materiais indesejáveis presentes em cápsulas duras, cápsulas estas que são utilizadas para armazenar e manter formulações farmacêuticas pulverulentas. Em particular, o assunto da invenção refere-se a um método de tratamento de cápsulas duras utilizado para ajudar tais formulações pulverulentas a reduzir a quantidade de materiais indesejáveis, tais como lubrificante de moldagem ou impurezas que possam estar presentes em tais cápsulas. 0 lubrificante de moldagem pode causar a retenção da formulação pulverulenta e originar uma dosagem instável do fármaco activo. Esta invenção também se refere a um método para remoção de material indesejável do pó de fármaco ou do material que forma a cápsula dura. O material indesejável nas cápsulas duras pode ser quer a humidade ou impurezas que, ao longo de um certo periodo de tempo, podem entrar em contacto com o conteúdo da cápsula. Finalmente, a invenção também se refere a cápsulas duras tratadas de acordo com o método acima.

2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

As cápsulas duras são frequentemente utilizadas como um meio de armazenamento para pós farmacêuticos, finamente 1 divididos, compreendendo o fármaco activo que é para ser administrado a um doente através de inalação. Por exemplo, para evitar a utilização de gases propulsores, alguns dos quais (clorof luorocarbonetos ou CFC) têm sido implicados com o dano ambiental (redução da camada do ozono na atmosfera), o pó seco compreendendo o fármaco é colocado numa cápsula para ser utilizado com um inalador de pó seco (DPI). Geralmente, tais aparelhos cortam ou perfuram as cápsulas compreendendo o pó seco antes da administração, e depois o pó é inalado pelo doente.

Normalmente, as cápsulas consistem em duas (2) metades que são geralmente fornecidas pelo fabricante da cápsula num estado montado (fechado) mas não bloqueado. Durante o enchimento da cápsula, as duas metades são separadas, cheias com a formulação farmacêutica pulverulenta compreendendo o fármaco activo, e depois fechadas e bloqueadas. As cápsulas bloqueadas são depois inseridas dentro do DPI. A cápsula é uma cápsula de gelatina dura. São também utilizadas cápsulas de celulose e plástico duros adequadas para armazenamento de pós farmacêuticos. Tais cápsulas estão disponíveis, entre outros fabricantes, da Capsugel (Bélgica), Su-Heung (Coreia do Sul) e Elanco (E.U.A.).

Quando o fármaco activo na formulação farmacêutica pulverulenta é para ser distribuído ao tracto respiratório superior (í. e., intranasalmente), as partículas do fármaco activo deverão ter uma dimensão de cerca de 20 a cerca de 100 pm. Quando a administração do fármaco activo é para ser para o tracto respiratório inferior (í. e., intrapulmonarmente) , as partículas do fármaco activo deverão ter, de um modo preferido, uma dimensão inferior a cerca de 5 pm. 2

Tais dimensões apresentam problemas de manuseamento (i. e., enchimento das cápsulas durante o fabrico), por isso o fármaco activo é misturado com um veiculo grosseiro. Tipicamente, o veiculo é a glucose, lactose ou manitol. Adicionalmente, muitos fármacos utilizados em terapia de inalação são dados em pequenas doses, i. e., inferiores a cerca de 250 microgramas, de modo que o veiculo pode servir também como um agente de espessamento para tais fármacos. Ver, por exemplo, a Pat. U.S. 5254335. Além disso, o veiculo pode também ser utilizado para melhorar o fluxo aerodinâmico da formulação e, possivelmente, para permitir a dispersão das partículas durante a inalação. O brometo de ipratrópio (B.I.) é um fármaco activo que é, tipicamente, admninistrado através de inalação e comercializado pela Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc. sob a marca registada ATROVENT . Este apresenta problemas para utilização em DPI dado que a quantidade de B.I. a ser admninistrada é muito baixa (< 50 microgramas). Por consequência, para admninistração através de DPI o B.I. deve ser misturado com um agente de espessamento, tal como a lactose ou glucose.

Durante o fabrico de cápsulas de gelatina as superfícies internas de tais cápsulas ficam revestidas com os lubrificantes libertados na moldagem. Tal é porque o processo de fabrico para tais cápsulas envolve pinos de moldagem mergulhados no material fundido formador das cápsulas, a remoção dos pinos do banho do material formador das cápsulas, e depois permitir que o material formador das cápsulas endureça sobre os pinos. As conchas da cápsula dura são então removidas dos pinos. De modo a remover as conchas da cápsula sem danificação, é necessário lubrificar os pinos de moldagem. É este lubrificante que pode revestir a 3 superfície interna da cápsula. E é este lubrificante que pode originar a retenção do fármaco activo na cápsula através da "adesão" da formulação farmacêutica às paredes da cápsula em vez de ser inalado. 0 problema da retenção do fármaco nas cápsulas é composto pelo facto da quantidade de lubrificante nas cápsulas variar não só de lote para lote mas também de cápsula para cápsula dentro de cada lote. A falta de reprodutibilidade na fracção do fármaco que atinge os pulmões, i. e., a fracção inalável, pode assim ser devida não só à presença de lubrificante, mas também à variância relativamente larga na quantidade de lubrificante nas cápsulas. Nenhum destes factores provou ser de fácil controlo durante o fabrico das cápsulas.

Adicionalmente, como bem pode ser imaginado, o nível de humidade ambiente adicionado aos níveis de humidade da formulação farmacêutica pulverulenta ou cápsulas, pode também afectar a estabilidade da dosagem do fármaco activo. Tal pode originar a retenção da formulação pulverulenta nas paredes e superfícies das cápsulas.

Foi demonstrado que os lubrificantes são responsáveis pela maior parte da retenção do pó em cápsulas de gelatina dura. Brown, S. (Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc., Resultados não Publicados, 1994) e, mais tarde, Clark, A.R. e Gonda, I. (Pat. U.S. 5641510) encaminharam este problema extraindo o material lubrificante das cápsulas utilizando solventes orgânicos liquidos. Brown demonstrou claramente que a lavagem do lubrificante das cápsulas com um solvente orgânico leva a uma redução acentuada da retenção. Contudo, a utilização de tais solventes orgânicos pode introduzir novas impurezas e 4 contaminação do solvente, e não permite o processamento das cápsulas no seu estado fechado. Outra solução possivel é limitar a quantidade de óleo que o fabricante da cápsula utiliza, de modo a minimizar a adesão do pó à superfície interna da cápsula. Isto provou não ser prático. 0 documento U.S. 5287632 divulga um método de remoção de solventes orgânicos residuais de comprimidos prensados através da exposição dos mesmos a um fluido supercrítico ou gás quase crítico.

Consequentemente, é um objectivo da presente invenção desenvolver um método para reduzir a retenção de formulação farmacêutica pulverulenta e seca em cápsulas. É outro objectivo da presente invenção reduzir a variação na quantidade de fármaco activo fornecido numa dose a partir de um DPI. É outro objectivo da presente invenção remover humidade ou impurezas das cápsulas e também das formulações pulverulentas do fármaco activo. Outros objectivos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão evidentes para os especialistas na técnica.

SUMARIO DA INVENÇÃO A presente invenção aborda os problemas da retenção da formulação pulverulenta em cápsulas duras de um modo simples e não-intrusivo. Fornece um meio novo e inovador para minimização da quantidade de pó retido nas cápsulas duras após inalação, 5 aumentando assim a quantidade de fármaco activo que atinge os pulmões do doente, ao mesmo tempo que melhora a sua reprodutibilidade. Esta invenção também fornece um meio para controlo do nivel de humidade das cápsulas duras. A utilização de fluidos supercriticos (FSC) para extrair o material lubrificante das cápsulas duras fornece grande flexibilidade no processamento. A quantidade e natureza da fracção não-extraida do material lubrificante deixado nas cápsulas pode ser afectada quer alterando o tempo de extracção, pressão, temperatura e/ou caudal do FSC puro, quer pela adição de pequenas quantidades de um solvente orgânico ao FSC puro para aumentar ou reduzir a força solvente da mistura do FSC. Ao contrário da extracção com solventes líquidos, os presentes métodos também permitem a extracção de cápsulas quer no seu estado fechado quer bloqueado sem alteração física evidente. A capacidade para extrair cápsulas fechadas é importante dado que as cápsulas são fornecidas pelo fabricante da cápsula no seu estado fechado, e vão alimentar a máquina de enchimento de cápsulas num estado fechado, e seria portanto preferível ser capaz de as extrair neste estado sem originar a sua abertura.

Foi descoberto, inesperadamente, que os FSC podem ser utilizados em lugar dos solventes orgânicos, solventes aquosos ou substâncias sólidas, para tratar as cápsulas de forma a atingir, após a inalação, uma retenção mais baixa do fármaco e veículo na cápsula, e concomitantemente atingir um fornecimento de fármaco mais elevado e mais estável a partir dos DPI. Verificou-se que os FSC extraem selectivamente a fracção do material lubrificante que é responsável pela maior parte da retenção do fármaco quer das cápsulas fechadas quer bloqueadas. Além disso, foi descoberto que os FSC podem também ser 6 utilizados para remover vestigios de impurezas e humidade das cápsulas, partículas de fármaco e veiculo de modo a atingir propriedades superficiais mais estáveis, sem observar dano quer para para a cápsula ou para a formulação. Verificou-se que a extracção selectiva do material lubrificante tem um efeito surpreendentemente positivo na retenção do fármaco na cápsula e na massa de partículas finas (partículas <5,8 pm) num impactor de cascata utilizado para determinar a distribuição dimensional aerodinâmica das partículas de pó e, portanto, aproximar a quantidade de fármaco que irá atingir os pulmões do doente. É verificado que a extracção com FSC fornece um meio para remover do material lubrificante a maior parte da fracção adesiva, deixando na superfície interior das cápsulas resíduo quase sólido a completamente sólido. Este método inovador fornece assim um meio para remoção dos componentes do material lubrificante, os quais são, em grande parte, responsáveis pela retenção do fármaco na cápsula, e para tornar a superfície das cápsulas mais uniforme e mais estável deixando um resíduo praticamente sólido na superfície interior das cápsulas. Verifica-se que a mesma técnica fornece um meio para redução do conteúdo de humidade das cápsulas até um nível que é similar ao nível desejado logo antes do empacotamento do DPI.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A Fig. 1 é um diagrama esquemático de uma unidade que pode ser utilizada para praticar o método da presente invenção. A Fig. 2 é um gráfico mostrando a variação temporal na pressão durante uma experiência típica de extracção de um fluido supercrítico (EFS) dinâmica. 7 A Fig. 3 é um gráfico mostrando a variação temporal na pressão numa experiência tipica de oscilação da pressão da EFS em cápsulas. A Fig. 4 é um diagrama esquemático do amostrador dimensional de partículas Mark II da Anderson, com pré-separador e um inalador. A Fig. 5 é um diagrama esquemático da correspondência do amostrador de placas da Anderson com o sistema respiratório humano. A Fig. 6 é um gráfico da quantidade de lubrificante extraido por EFS vs. tempo. A Fig. 7 é um gráfico da quantidade de lubrificante extraido em duas horas de EFS dinâmica vs. Pressão. A Fig. 8 é um cromatograma de HPLC da eluição da mistura do sistema solvente. A Fig. 9 é um cromatograma de HPLC do lubrificante nas cápsulas. A Fig. 10 é um cromatograma de HPLC do residuo lubrificante nas cápsulas na sequência da EFS das cápsulas, de acordo com esta invenção. A Fig. 11 é uma micrografia de microscópio electrónico de varrimento (SEM) de uma superfície interior de uma cápsula de controlo. A Fig. 12 é uma micrografia SEM de uma superfície interior de uma cápsula tratada por EFS, de acordo com a presente invenção. A Fig. 13 é um gráfico mostrando a diferença entre a retenção do fármaco nas cápsulas de controlo e a retenção do fármaco nas cápsulas tratadas por EFS, de acordo com a presente invenção. A Fig. 14 é um gráfico mostrando a diferença entre a massa de partículas finas do fármaco (FPM) produzida pelas cápsulas de controlo, e a FPM do fármaco produzida pelas cápsulas tratadas por EFS, de acordo com a presente invenção. A Fig. 15 é um gráfico mostrando a diferença entre a retenção do veículo nas cápsulas de controlo e a retenção do veículo nas cápsulas tratadas por EFS, de acordo com a presente invenção. A Fig. 16 é um gráfico mostrando a diferença entre a FPM do veículo produzida pelas cápsulas de controlo, e a FPM do veículo produzida pelas cápsulas tratadas por EFS, de acordo com a presente invenção. A Fig. 17 é um gráfico ilustrando a reprodutibilidade da retenção do fármaco nas cápsulas de controlo. A Fig. 18 é um gráfico ilustrando a reprodutibilidade da retenção do fármaco nas cápsulas tratadas por EFS, de acordo com a presente invenção. 9 A Fig. 19 é um gráfico ilustrando a reprodutibilidade da FPM do fármaco produzida pelas cápsulas de controlo. A Fig. 20 é um gráfico ilustrando a reprodutibilidade da FPM do fármaco produzida pelas cápsulas tratadas por EFS, de acordo com a presente invenção. A Fig. 21 é um gráfico que mostra a diferença na retenção do fármaco nas cápsulas de controlo e da retenção do fármaco nas cápsulas extraidas em grande escala, de acordo com a presente invenção. A Fig. 22 é um gráfico que mostra a diferença da FPM do fármaco produzida pelas cápsulas de controlo e a FPM produzida pelas cápsulas extraidas em larga escala, de acordo com a presente invenção. A Fig. 23 é um gráfico ilustrando a reprodutibilidade da retenção do fármaco nas cápsulas de controlo. A Fig. 24 é um gráfico ilustrando a reprodutibilidade da retenção do fármaco nas cápsulas tratadas em larga escala por EFS, de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Quando aqui utilizada, a palavra "cápsula" refere-se a uma cápsula telescópica constituída por duas partes: um corpo e uma tampa de diâmetro ligeiramenbte maior, a qual encaixa à justa sobre a extremidade aberta. A formulação farmacêutica pulverulenta com o fármaco activo é colocada dentro do espaço 10 definido pelas paredes interiores do corpo e da tampa. A cápsula é geralmente adequada para armazenar um composto farmacêutico o qual é para ser admninistrado a um doente na forma de um aerossol. A cápsula é "dura", o que significa que é suficientemente rígida para permitir que o pó farmacêutico seja armazenado dentro dela, seja ainda capaz de ser cortada ou perfurada antes da utilização para permirtir a admninistração do pó farmacêutico ao doente.

Exemplos de cápsulas adequadas incluem as cápsulas de gelatina, celulose e plástico duros, as quais são fabricadas, principalmente em materiais de misturas de gelatina, celulose e plástico, respectivanmente, mas podem conter, por exemplo, corantes, agentes de opacidade, plastificantes e conservantes.

As cápsulas são geralmente formadas por moldagem por imersão a partir de uma solução formadora de película. No fabrico de tais cápsulas são utilizados lubrificantes de libertação do molde para facilitar a remoção dos pinos de moldagem do núcelo formador da cápsula, e o lubrificante é, portanto, deixado na superfície interior das metades das cápsulas.

Por "lubrificante" quer-se significar um material capaz de reduzir a fricção entre os pinos de moldagem e a superfície interior da cápsula formada. 0 lubrificante é compatível com a cápsula (í. e., não deverá degradar a cápsula), facilita a remoção da cápsula dos pinos de moldagem e é farmaceuticamente aceitável (i. e., não-tóxico). Embora o lubrificante possa ser um composto lubrificante simples, pode também ser uma "composição lubrificante" contendo um ou mais compostos 11 lubrificantes e, opcionalmente, outros aditivos ou diluentes nele presentes.

Muitos lubrificantes adequados estão disponíveis e são utilizados no fabrico de cápsulas. Exemplos de lubrificantes possíveis incluem: óleo de silicone; sulfato de laurilo e sódio ou magnésio; ácidos gordos (e. g. , ácido esteárico ou láurico); estearatos (e. g., estearato de magnésio, alumínio ou cálcio); ácido bórico; óleos vegetais; óleos minerais (e. g., parafina); fosfolípidos (e. g., lecitina); polietilenoglicóis; benzoato de sódio; e misturas dos acima. Muitas vezes, estão presentes outros componentes no lubrificante. Por exemplo, pode ser disperso no óleo lubrificante sabão de cálcio. Por vezes, o lubrificante é, por exemplo, dissolvido em petróleo. Tais composições lubrificantes são bem conhecidas na técnica e quer-se significar que sejam englobadas no termo "lubrificante". 0 termo "pó farmacêutico", quando utilizado ao longo deste pedido, refere-se a um pó compreendendo, pelo menos, um fármaco activo e, opcionalmente, um veiculo ou excipiente farmaceuticamente aceitável. 0 pó farmacêutico é geralmente admninistrado ao tracto respiratório do doente através de inalação. A invenção é especialmente útil para fármacos de fraca dosagem. A dimensão média das partículas do pó farmacêutico contendo o agente terapêutico está, de um modo preferido, na gama de 0,1 a 20 micrometros, de um modo mais preferido, de 1 a 6 micrometros. Tipicamente, pelo menos 50% das partículas serão de uma dimensão que caía dentro destas gamas.

Exemplos de fármacos activos que podem ser admninistrados ao tracto respiratório de um doente incluem agentes com uma acção anti-histamínica e anti-alérgica, tais como cromoglicato 12 de sódio, beta-agonistas, anticolinérgicos, tais como brometo de ipratrópio, brometo de tiotrópio, brometo de oxitrópio e cloreto de tiazinamida, aminas simpatomiméticas, tais como terbutalina, albuterol, clenbuterol, pirbuterol, reproterol, procaterol e fenoterol, esteróides especialmente corticosteróides, tais como dipropionato de beclometasona, e mucoliticos, tais como ambroxol. Os polipeptídeos também podem ser o fármaco activo, tais como, entre outros, hormonas adultas, hormona paratiroideia, hormona de crescimento da tiróide, factores anticoagulação e tensioactivos pulmonares. Geralmente, o polipeptideo é um peptideo ou proteína contendo mais do que cerca de dez aminoácidos.

Exemplos de outros fármacos activos que podem ser úteis para ser incorporados na cápsula de gelatina dura incluem hipnóticos, sedativos, tranquilizantes, agentes anti-inflamatórios, anti-histamínicos, antitússicos, anticonvulsionantes, relaxantes musculares, antiespamódicos, agentes cardiovasculares, antibactericidas, tais como pentamidina, antibióticos e agentes hipoglicémicos.

Geralmente, devido ao manuseamento e dosagens envolvidos, como discutido daqui em diante, o pó farmacêutico inclui um veículo ou excipiente farmaceuticamente aceitável. Por exemplo, pode ser feita uma mistura fisica do fármaco activo e do veiculo, com as partículas finas do fármaco activo aderindo às partículas relativamente maiores do veículo. Em alternativa, o pó farmacêutico pode ser formado por uma mistura uniforme de partículas do fármaco activo e excipiente. Exemplos de veículo ou excipientes farmaceuticamente aceitáveis incluem, mas não estando limitados a, compostos salinos (e. g. , cloreto de sódio) ou compostos açucarados (e. g., glucose, frutose, lactose, 13 manitol, trealose e sacarose). Os compostos açucarados podem ser cristalinos, amorfos ou misturas dos mesmos.

Quando necessário ou desejado, podem setar presentes no pó farmacêutico outros compostos. Por exemplo, pode estar presente no pó farmacêutico um broncodilatador (e. g., isoprenalina, rimiterol, efedrina, ibuterol, isoetarina, fenoterol, carbuterol, clenbuterol, ou sais farmaceuticamente aceitáveis dos mesmos) ou um agente corante ou aromatizante, ou conservantes, tal como aqueles que são convencionalmente incorporados nas composições inalantes de pó seco.

Um "fluido supercrítico" (FSC) é uma substância ou mistura de substâncias acima da sua temperatura critica e pressão critica. 0 termo "fluido supercrítico" é também utilizado para se referir a um fluido que é gasoso sob condições atmosféricas e que tem uma temperatura crítica moderada (i. e., inferior a 200 °C). Um FSC, tal como o dióxido de carbono, comporta-se como um gás comprimido acima da sua temperatura e pressão crítica (31 °C, 1.070 psig). A densidade e, em geral, o poder solvente de um FSC aumenta com um aumento na pressão até um ponto em que se aproxima de muitos solventes orgânicos. Contudo, devido à sua natureza gasosa, um FSC é caracterizado por uma difusibilidade mais elevada do que os líquidos, e por isso tem a capacidade de transportar mais rapidamente material extraído de uma matriz, tal como das cápsulas para a fase volumosa CO2. Ao contrário da extracção com líquidos, um FSC é também facilmente expelido de um extractor não deixando resíduo na matriz extraída (i. e., as cápsulas) e não tendo necessidade de secagem adicional. Está disponível na literatura técnica uma informação rica das propriedades dos FSC, incluindo a solubilidade do material lipídico similar aos lubrificantes utilizados no fabrico de 14 cápsulas em FSC, (McHugh, M. e Krukonis, V. "Supercritical Fluid Extraction, Principies and Practice" 2a Ed., Butterworths 1993).

Um FSC tal como o CO2 tem uma afinidade especial para o material lipidico, tal como os lubrificantes utilizados para a libertação do molde de cápsulas, e é portanto particularmente adequado para essa aplicação. Contudo, os FSC tal como o CO2 são mais selectivos em relação ao que eles extraem do que a maioria dos solventes orgânicos. Assim, os componentes do lubrificante insolúveis em CO2 que, em geral, são sólidos e secos, não são extraidos e são deixados na superfície interna das cápsulas. Isto compara-se ao método de extracção do material lubrificante com solventes orgânicos, os quais têm a tendência para extrair praticamente todo o lubrificante e para deixar na cápsula contaminação com solvente residual. A presente corrente invenção pode também ser utilizada para extrair lubrificantes que sejam completamente solúveis no FSC escolhido ou nas condições de funcionamento de temperatura, pressão, caudal, tempo de extracção e modificador do FSC, de tal forma que todo lubrificante seja extraído sem deixar qualquer resíduo. Deverá ser notado que, de acordo com a invenção, é também possível visualizar uma composição do material lubrificante tal que, após sujeitar as cápsulas a EFS, qualquer resíduo seja de composição e textura óptimas para obter, nas cápsulas, a retenção mínima desejada. 0 resíduo pode também actuar como uma barreira para a difusão da humidade para o conteúdo dentro das cápsulas (i. e., fármaco activo e material excipiente ou veículo). Esta invenção pode também ser utilizada para extrair solvente ou outro material solúvel utilizado na formulação de um produto fármaco, de modo a deixar na cápsula um produto seco. 15

Outra característica distinta desta invenção é que, ao contrário dos solventes líquidos, os FSC podem ser utilizados para extrair lubrificantes de cápsulas abertas vazias, cápsulas fechadas vazias ou cápsulas bloqueadas cheias, sem deixar qualquer contaminação pelo solvente.

Um FSC tal como o CO2 também não altera a cor, aspecto ou propriedades físicas das cápsulas. Em particular, sob certas condições, o CO2 não extrai qualquer quantidade substancial do fármaco activo ou dos agentes de carga, tais como a lactose, de modo que os vestígios de impurezas podem ser extraídos da superfície das partículas sem alteração da formulação. Além disso, verifica-se que o CO2 fornece um meio para secagem das cápsulas até um nível que é exactamente suficiente para minimizar os efeitos da humidade na retenção do fármaco.

Esta invenção determinou ainda que a extracção selectiva de alguns compostos lubrificantes fornece um método mais simples, mais eficiente, menos intrusivo e mais exequível para a

minimização do efeito do material lubrificante do que qualquer outro método conhecido. Verificou-se que a extracção com FSC (ESC) produz cápsulas que exibem uma resistência de interacção com as partículas do fármaco e veículo mais baixa do que as cápsulas não-extraídas. Além disso, este método permite a secagem das cápsulas e partículas do fármaco e veículo até um nível desejado, e para a remoção de vestígios de contaminação das superfícies das partículas do fármaco e veículo. A presente invenção fornece grande flexibilidade no processamento. A quantidade e natureza da fracção não-extraída de material lubrificante deixado nas cápsulas pode ser afectada quer pela alteração do tempo de extracção, pressão, temperatura 16 ou caudal do FSC, quer pela adição de pequenas quantidades de um solvente orgânico ao FSC para aumentar ou reduzir a força do solvente da mistura de FSC. Alternativamente, pode também ser utilizado o CO2 na sua forma subcritica (gás ou liquido) para extrair o material lubrificante. A presente invenção é assim um método inovador para: 1. extracção do material lubrificante das cápsulas duras; 2. extracção de material indesejável das cápsulas duras e seu conteúdo; 3. secagem das cápsulas duras até uma humidade e nivel de fragilidade desejadas e; 4. remoção de impurezas ou material indesejável das partículas do fármaco e veiculo.

Esta técnica, ao contrário das técnicas mencionadas anteriormente, é não-intrusiva (não introduz nenhuma nova substância sólida, substância liquida ou impureza) , não deixa qualquer quantidade mensurável de residuo e não necessita de qualquer secagem adicional. 0 processo é simples de projectar e aumentar de escala, e pode ser completado nalgumas horas. Deixa as cápsulas praticamente sem danificação e sem mudança no seu aspecto e cor. A presente invenção faz uso de FSC não-intrusivos para tratamento das superfícies de cápsulas , de tal modo que reduz drastiamente a quantidade de fármaco ou veiculo retido nas cápsulas após a inalação e, concomitantemente, aumentando 17 apreciavelmente a quantidade de fármaco fornecida e a reprodutibilidade das dosagens a partir de um DPI. A presente invenção é mais simples de implementar do que as técnicas anteriores, tais como a extracção com solvente orgânico, e pode ser utilizada para tratar: (1) cápsulas abertas, com a finalidade de extrair a fracção de lubrificante que, em parte, é responsável pela elevada retenção do fármaco na cápsula depois da inalação do fármaco pelo doente, (2) cápsulas fechadas e vazias, com a finalidade de remover o óleo lubrificante sem abrir as cápsulas, (3) cápsulas cheias, com a finalidade de extrair tanto o óleo lubrificante (se as cápsulas não foram previamente extraídas com um FSC antes do enchimento com a mistura pulverulenta), 0 solvente utilizado na formulação do fármaco, ou impurezas ao nível vestigial das partículas do fármaco ou veiculo, (4) impurezas das partículas do fármaco ou veículo ainda não colocados nas cápsulas, (5) cápsulas, partículas do fármaco ou veículo para atingir um nível de conteúdo de humidade desejado imediatamente antes do empacotamento do produto, ou (6) qualquer combinação de tais acções. Em todas as aplicações desta invenção, para efectivar a extracção quer do lubrificante, humidade ou impurezas das cápsulas, partículas do veículo ou partículas do fármaco, o CO2 ou outro FSC adequado é posto em contacto com o material a ser tratado. Esta invenção pode encontrar utilização em todas as áreas em que são utilizadas cápsulas para fins medicinais, incluindo DPI e cápsulas admninistradas oralmente, independentemente do tipo de fármaco envolvido.

Foram conduzidos estudos da extractibilidade do material lubrificante bruto, bem como do lubrificante das cápsulas de gelatina dura. Os resultados da extracção do material lubrificante bruto foram utilizados para determinar as condições 18 sob as quais o lubrificante será quantitativamente extraido das cápsulas abertas. As cápsulas foram extraídas à escala experimental tanto no seu estado aberto, como fechado e bloqueado. As cápsulas no seu estado fechado foram também extraídas a grande escala para investigar a escalonabilidade do processo para maiores quantidades de cápsulas. Os resultados da extracção a grande escala são apresentados numa secção separada. 0 efeito do fármaco e do veiculo na retenção e na FPM são também apresentados numa secção separada.

Os extractos de lubrificante e residuo foram analisados por HPLC. Foi determinada a fragilidade das cápsulas antes e depois da extracção e foi utilizado SEM para analisar as alterações na superfície das cápsulas originadas pelo processo EFS. Foram avaliadas a retenção do fármaco e a FPM produzida utilizando um impactor de cascata (I.C.) da Anderson, tanto pelas cápsulas tratadas com EFS como as cápsulas não-extraidas (i. e., cápsulas de controlo, tal como fornecidas pelo fabricante).

EQUIPAMENTO E PROCESSOS

As experiências de extracção experimental foram conduzidas utilizando uma unidade EFS construída internamente. Os processos de extracção e métodos analíticos foram todos desenvolvidos internamente. As extracções a grande escala, demonstrando a viabilidade do processo de aumento de escala, foram conduzidas por uma companhia especializada em EFS. A secção seguinte descreve a unidade EFS experimental. A unidade EFS a grande escala opera sob principios similares. 19

EQUIPAMENTO EFS EXPERIMENTAL

Como acima referido, a presente invenção envolve a utilização de FSC. A Fig. 1 mostra um diagrama de fluxos de uma unidade experimental que pode ser utilizada para conduzir a EFS de cápsulas ou formulações farmacêuticas, o assunto da presente invenção. A unidade EFS, ao mesmo tempo que um processo de controlo e sistema de monitorização, foram projectados e montados a partir de partes e equipamento de vários fornecedores. Contudo, uma unidade EFS pode também ser adquirida da ISCO Inc. (Lincoln, NE) e Applied Separations (Allentown, PA). A unidade consiste em três secções: a secção de alimentação (1-15), a secção de extracção a qual também engloba a monitorização e controlo dos parâmetros do processo (16-22), e a medida do fluxo, e a secção de recuperação do extracto (23-25). É utilizado um computador (26) com um sistema de aquisição e controlo de dados em simultâneo com um sistema de válvula de controlo microdoseadora para monitorizar e controlar a pressão no vaso de extracção (19) e monitorizar a temperatura no vaso de extracção, e o caudal através do medidor de caudal mássico (25). É utilizada uma unidade separada ligada a um banho de água (20) para monitorizar e controlar a temperatura. A unidade EFS pode ser utilizada, por exemplo, para extrair um fármaco e/ou veiculo, lubrificante bruto, lubrificante de cápsulas abertas, cápsulas fechadas vazias ou cápsulas bloqueadas cheias. Os processos fundamentais para essas utilizações são similares. 20

EFS EXPERIMENTAL DO FÁRMACO PULVERULENTO, LUBRIFICANTE BRUTO OU CÁPSULAS ABERTAS O processo extractivo quer para o fármaco pulverulento, lubrificante bruto ou cápsulas abertas é geralmente como se segue. Referindo à Figura 1, uma quantidade conhecida de material a ser extraído é carregada num vaso de alta pressão (19) de 350 mL (High Pressure Equipment (HPE), Erie, PA, modelo #GC-9) . O vaso (19) é depois fechado fortemente e colocado num banho de água isotérmico (20) (Polyscience Niles, IL) . O vaso (19) é depois deixado equilibrar termicamente com o banho de água (20) durante alguns minutos.

Para a extracção pode ser utilizado dióxido de carbono com diversos niveis de pureza, incluindo o CO2 de grau alimentar (pureza minima 99,2%); o CO2 de grau FSC cromatográfico utilizado neste estudo laboratorial (pureza minima 99,9995%), ou o CO2 de grau EFS, o qual pode conter impurezas a um nivel tão baixo quanto 100 partes por bilião. Assim, permite-se que o C02 num cilindro (1) equipado com um ejector ou tubo sifão (2) e um regulador de pressão (3) entre no vaso até a pressão atingir cerca de 900 psig. O CO2 é então bombeado a uma velociadde constante utilizando uma bomba de alta pressão (4) de deslocamento positivo (Thermo Separation Products, Riviera Beach, FL, Modelo #396-89) até que a pressão no vaso de extracção atinga o nivel desejado. A cabeça da bomba (4) é arrefecida, por exemplo, com uma solução de etilenoglicol a -10 °C, bombeada com um banho de água circulante.

Alternativamente, o CO2 gasoso pode ser bombeado através da unidade utilizando um compressor. 21 0 C02 é, assim, bombeado do cilindro (1) através da válvula de regulação (5) (Norwalk Valve & Fitting (NV&F), Shelton, CT) para evitar o retorno do C02 para a bomba (4), um disco de rotura (16) (HPE) para descarga segura do conteúdo da unidade pela chaminé, na eventualidade de se desenvolver sobrepressão na unidade, uma ou mais válvulas de escape (7) (NV&F) para controlar a velocidade a que o C02 é primeiramente introduzido no vaso (19), uma válvula anti-retorno (8) (NV&F) e uma linha de permuta de calor (15) em aço inoxidável de O.D. 1/8" antes de entrar no vaso de alta pressão (19) . Inicialmente a válvula anti-retorno (21) é mantida fechada até que a pressão no vaso (19) atinga a pressão de extracção desejada. Quando a pressão desejada é atingida, a válvula anti-retorno (21) é aberta e o fluxo através da válvula microdoseadora (22) (Autoclave Engineers (AE), Modelo 30VRMM) é estabilizado. 0 controlo da pressão é conseguido utilizando um sistema de controlo digital, um transductor de pressão (17) (Omega, Stamford, CT, Modelo PX605) e um motor passo-a-passo (Modelo#M061-LE08) acoplado com uma cremalheira com um binário amplificador de razão 50/1 (ambos da Minarik CO, Bristol, CT) . A pressão é normalmente controlada entre ±20 psi utilizando um esquema de controlo proporcional, integral e derivativo. Para monitorizar, respectivamente, a temperatura e pressão no vaso (19) são utilizados um medidor de pressão relativa de pressão de 5 000 psig (16) (AE) e um termopar (18) 1/15" (Omega) inserido num dedo-de-luva através da tampa do vaso de alta pressão (19). O C02 carregado com o extracto expande-se através da válvula microdoseadora (22) para um adsorsor frio (24) para o extracto, e o C02 quase puro flui então através de um medidor de caudal mássico electrónico (25) (Omega, Modelo FMA 1700) para a atmosfera. A Figura 2 descreve uma alteração temporal tipica na 22 pressão numa experiência EFS. Um periodo de extracção dinâmico refere-se a um periodo em que a pressão é controlada a 2.500 psig enquanto é mantido um fluxo continuo de CO2 através da válvula microdoseadora.

Uma válvula de escape (23) de pressão 10 psig (23) é utilizada para expelir o efluente CO2 e, assim, proteger o medidor de caudal mássico electrónico (25) na eventualidade de se desenvolver sobrepressão na linha do efluente. No final do periodo de extracção dinâmica, a pressão é baixada lentamente até ao nivel atmosférico e o material residual não-extraído é depois removido do vaso, pesado e preparado para análise. O extracto retido nas linhas de efluente é purgado com uma solução de (etanol 60%)/(THF 40%), combinado com o extracto recuperado no adsorsor frio (24) e depois armazenado em garrafas de âmbar num frigorifico até estar pronto para análise HPLC. As cápsulas extraidas são armazenadas em pequenas saquetas de alumínio e seladas até estarem prontas para a fragilidade, retenção de pó e massa das partículas finas. A perda de peso é determinada imediatamente após à sua descarga do vaso.

EFS DE CÁPSULAS FECHADAS O objectivo da extracção é remover eficientemente o material lubrificante dissolvido no CO2 presente nas cápsulas. Devido à resistência na transferência de massa entre o interior de uma cápsula fechada e a fase volumosa CO2, a extracção de cápsulas fechadas através de EFS convencional, i. e., a pressão constante como nas cápsulas abertas, não se produz a remoção completa do lubrificante extractável das cápsulas dentro de um período de extracção razoavelmente curto. Os cálculos indicam 23 que cerca de 20% do lubrificante do conteúdo na fase CO2 da cápsula é transferido para a fase volumosa dentro de um periodo de 2 horas. Cerca de 55% do conteúdo de lubrificante na fase CO2 da cápsula será purgado da cápsula em 5 horas de extracção dinâmica.

Embora possam ser utilizadas diversas técnicas para melhorar a extracção do lubrificante das cápsulas fechadas, incluindo um aumento no tempo de extracção, pressão, temperatura ou caudal de CO2, e fluidização do leito da cápsula com CO2, um processo de oscilação da pressão em que o conteúdo das cápsulas é parcialmente evacuado cada vez que a pressão é reduzida, parece ser eficiente para ultrapassar a barreira da transferência de massa. Um processo de oscilação de pressão para as cápsulas fechadas consiste assim em permitir que, durante o periodo de extracção, se realizem oscilações de pressão relativamente grandes. Esta extracção de pressão- oscilante é conseguida trazendo o vaso um nivel elevado (por exemplo 2.500 psig), permitindo a extracção do banho dentro das cápsulas durante 5 minutos e reduzindo depois a pressão, lentamente para um nivel mais baixo (1.500 psig). O último nivel de pressão confere ao CO2 uma densidade que é quase 10% mais baixa do que a 2.500 psig, mas é ainda suficientemente elevada para que o material extraído fique dissolvido na fase CO2 da cápsula. Uma redução de 10% na densidade implica de 10% do lubrificante na fase CO2 da cápsula é purgado em cada ciclo de oscilação de pressão. A pressão é então aumentada até 2.500 psig e a operação é repetida cerca de 20 vezes. No final dos 20 ciclos de oscilação de pressão, a concentração do material lubrificante na fase C02 da cápsula é baixa (<7% da concentração inicial) , e a redução final na pressão para o nível atmosférico garante que o lubrificante extractável é removido das cápsulas sem haver 24 praticamente material lubrificante reprecipitando dentro das cápsulas. Este processo melhora a mistura na fase CO2 da cápsula durante o aumento de pressão e, portanto, aumenta as velocidades de transferência de massa do lubrificante da superfície da cápsula para a fase CO2 da cápsula, bem como forçando o material extraído fora da cápsula para a fase volumosa CO2. Sob estas condições, os nossos cálculos indicam que praticamente 100% de todo o material extractável será removido das cápsulas. A Figura 3 descreve a alteração de pressão que ocorre durante uma experiência típica de EFS com oscilação de pressão.

Deve ser notado que o nível superior da pressão pode ser tão elevado quanto se desejar mas, de um modo preferido, inferior a 10.000 psig, e o nível inferior da pressão pode ser tão baixo quanto se desejar. Dependendo da concentração do lubrificante nas cápsulas e das condições e processo de extracção, o número de oscilações de pressão necessários para extrair uma fracção considerável de lubrificante pode também variar.

FRAGILIDADE DAS CÁPSULAS

Foi determinada a fragilidade das cápsulas antes e depois da extracção utilizando um instrumento projectado para determinar a energia de impacto necessária para perfurar uma cápsula. O instrumento consiste essencialmente num pino preso ao fundo de um nivelador oscilando a partir de alturas crescentes e impactando na cápsula. A altura mínima à qual a cápsula é perfurada pelo pino de impacto determina a energia necessária para perfurar a cápsula. Quanto maior a energia (mJ) necessária para perfurar a cápsula, menor a fragilidade da cápsula. 25 ENCHIMENTO DAS CÁPSULAS COM PÓ

Foi preparada uma mistura pulverulenta de lactose e brometo de ipratrópio (B.I.). A uniformidade da mistura pulverulenta foi depois determinada por análise HPLC, para o fármaco e veiculo. 5,5 g da mistura pulverulenta B.I. consistiu em 5, 454 mg de lactose e 0,046 mg de B.I.. A mistura pulverulenta foi carregada em cápsulas tratadas por EFS e de controlo. De modo a garantir que a maioria da lactose não será respirada para os pulmões, a distribuição dimensional das partículas pulverulentas é tal que a maior parte da massa dos resíduos de lactose tem partículas de dimensão superior a 5,8 pm. Por outro lado, de modo a garantir que uma grande fracção do fármaco pode, potencialmente, atingir os pulmões do doente, a distribuição dimensional das partículas de B.I. é tal que a maioria dos seus resíduos mássicos reside em partículas inferiores a 5,8 pm. As cápsulas extraídas à escala experimental foram cheias manualmente com o mesmo lote de pó e comparadas com cápsulas de controlo cheias manualmente com o mesmo pó. As cápsulas extraídas a grande escala foram cheias com diferentes lotes da mesma mistura pulverulenta com uma máquina de enchimento de cápsulas de dimensão industrial, e foram comparadas com cápsulas de controlo cheias com a mesma máquina.

MONTAGEM DO IMPACTOR DE CASCATA

Um impactor de cascata (I.C.) é um instrumento padrão que simula o sistema respiratório humano. É utilizado para avaliar a fracção aerodinâmica de partículas finas do fármaco que será expectável atingir o tracto respiratório inferior (pulmões) de um doente sob inalação de fármaco. As Figuras 4 e 5 são esquemas do I.C. da Anderson e uma ilustração da distribuição dimensional 26 das partículas no I.C. e a sua correspondência, respectivamente, com os vários segmentos do sistema respiratório humano. 0 I.C. utilizado neste estudo (Anderson de 8 andares 1 ACFM, amostrador dimensional de partículas não-viáveis Mark II, Anderson Sampler, Inc., Atlanta, Georgia, EUA) está equipado com um pré-separador e um inalador que abriga o bucal e a cápsula cheia, e foi calibrado de modo que as gamas de dimensões para para cada andar sejam conforme mostrado na Figura 5. Consiste numa série de um andar de pré-separação e oito andares metálicos com furos de dimensão decrescente desde o topo ao fundo do empilhamento, separados por placas metálicas de recolha.

Para funcionamento, a cápsula é primeiro perfurada com dois dentes e o inalador é fechado. 0 botão de perfuração é então libertado e é utilizada uma bomba de vácuo para encaminhar a amostra da cápsula através do empilhamento dos andares. Quanto menor a partícula mais tempo ela permanece na corrente de ar e tanto mais baixo o andar que pode atingir. De modo a evitar que as partículas se escapem das placas dos andares e fiquem presas na corrente de ar, as placas e pré-separador foram revestidos com um material adesivo (Brij 35 em glicerol) (Broadhead, J., Edmond Rouan, S.K. e Rhodes, C.T. "Dry Powder Inhalers: Evaluation of Testing Methodology and Effect os Inhaler Design", Pharmaceutica Acta Helvetiae, 70:125-131 (1995)). As placas foram limpas e voltadas a revestir depois de cada ensaio. O pré-separador foi revestido de novo, uma vez em cada seis ensaios. O I.C. está equipado com um sistema de controlo que permite que o ar seja encaminhado através do inalador durante uma duração definida. O caudal de ar e o tempo de amostragem foram regulados, respectivamente, para 28,3 L/min e 15 segundos. Sob estas condições, a perda de pressão devida à resistência ao 27 fluxo foi 31 cm de água para um caudal de 2,35 m3/h e uma pressão de ar de 1000 hPa. Antes de condução do teste com a cápsula perfurada no bucal é utilizado um tubo de derivação para verificar que as perdas de pressão estão dentro das tolerâncias definidas.

Foram determinadas a retenção das misturas pulverulentas do fármaco lactose B.I. (descritas anteriormente) em cápsulas e a massa de partículas finas (FPM, i. e., a massa de partículas com dimensão <5,8 pm) nos andares 2-7 do I.C., as quais se aproximam da quantidade de fármaco fornecido para os pulmões de um doente. As partículas recolhidas nos andares 0-1 são superiores a 5,8 pm, e não atingem as regiões bronquiolar e alveolar dos pulmões. As partículas recolhidas dos andares 2-7, as quais representam a fracção respirável (dimensão <5,8 pm), foram extraídas conjuntamente com 20 mL de HC1 0,01 N. A solução foi depois filtrada através de filtro PTFE Gelman 0,45 pm. Foi então utilizada a análise HPLC para determinar a quantidade de material nas placas 2-7, i. e., a FPM. A retenção de pó nas cápsulas foi determinada abrindo primeiro a cápsula, transferindo o corpo e tampa juntamente com o pó residual para uma ampola de cintilação com tampa roscada, adicionando 10 mL de HC1 0,01 N, sonicando num banho de gelo durante 1 minuto, filtrando a solução através de um filtro PTFE Gelman 0,45 pm, e analisando o B.I. e lactose por HPLC. Para cada lote de cápsulas, foi repetida, pelo menos, 6 vezes a determinação da retenção e FPM, quer nos lotes de cápsulas extraídas quer de controlo. A retenção e FPM para as cápsulas extraídas à escala experimental foi conduzida para cápsulas individuais. Para as cápsulas extraídas a grande escala foi determinada a retenção do fármaco e veículo para cápsulas 28 individuais e foi determinada a FPM para cada andar do impactor utilizando os depósitos combinados de 10 cápsulas nas placas do impactor. Isto foi efectuado para ultrapassar as limitações na sensibilidade de detecçao da metodologia HPLC.

ANÁLISE DE HPLC DO ÓLEO LUBRIFICANTE

Verificou-se que o componente ácido linoleico livre da lecitina é proeminente no cromatograma de HPLC do tipo de lubrificante utilizado para o fabrico das cápsulas utilizadas neste estudo. O ácido linoleico foi por isso seleccionado como um componente de referência para avaliar a quantidade de lubrificante nas cápsulas de inalação. Para determinar a quantidade de ácido linoleico no lubrificante bruto, foi injectado no sistema HPLC ácido linoleico puro a cinco níveis diferentes (4-12 pg) e foi obtida uma curva de calibração para a área de pico vs. quantidade de ácido linoleico injectado. A análise foi conduzida utilizando uma coluna 4,6 x 250 mm Zorbax SB-Phenyl 5 pm e uma fase móvel de (acetonitrilo 70/30 (v/v))/(ácido fosfórico 0,1%) a 1,0 mL/min. A temperatura da coluna foi regulada para 35 °C, o volume de injecção foi de 25 pL, o comprimento de onda do detector U.V. foi de 210 nm e o tempo do ensaio de 45 min. A quantidade de lubrificante nas cápsulas foi determinada como se segue: Primeiro, 100 cápsulas de gelatina foram abertas e misturadas com aproximadamente 80 mL de etanol/tetra-hidrofurano (60:40, v/v) e depois sonicadas num banho de água durante cerca de 5 minutos. A solução extraída foi depois transferida cuidadosamente para uma garrafa em Pyrex de 250 mL. As conchas foram extraídas por duas vezes com aproximadamente 29 40 mL de solvente misto e as soluções extraídas foram depois combinadas na garrafa em Pyrex. O extracto foi depois evaporado até à secura sob uma corrente de N2. O resíduo foi depois dissolvido em 5 mL de solução de solvente misto. A solução foi filtrada através de um filtro Acrodisc CR PTFE e o filtrado foi analisado por HPLC. A quantidade de lubrificante na parede interior das cápsulas foi avaliada com base na quantidade de ácido linoleico obtida da extracção da cápsula. A quantidade de ácido linoleico é convertida na quantidade de lubrificante com base na percentagem de ácido linoleico determinada no lubrificante específico sob estudo.

ANÁLISE DE HPLC DO FÁRMACO E VEÍCULO

Foi conduzida a análise para B.I. utilizando uma coluna de fase reversa 4,6 x 150 mm Zorbax SB-C18 e uma coluna de fase móvel de sal de sódio do 1-pentano ácido sulfónico 0,008 M/acetonitrilo 82/18 (v/v) com um caudal de 1,5 mL/min. A temperatura da coluna foi de 35 °C, o volume de injecção foi de 100 pL, o comprimento de onda do detector UV foi de 210 nm, e o tempo do ensaio foi de pelo menos 10 min. A análise para a lactose foi conduzida utilizando uma coluna de exclusão iónica 7,8 x 300 mm Bio-Rad Aminex HPX-87H e uma coluna de fase móvel de ácido sulfúrico 0,012 N a 1,0 mL/min. A temperatura da coluna foi de 40 °C, o volume de injecção foi de 100 pL, a detecção foi conseguida através do índice de refracção e o tempo do ensaio foi de, pelo menos, de 15 min. 30

MICROGRAFIAS DAS CÁPSULAS POR MICROSCÓPIO ELECTRÓNICO DE VARRIMENTO (SEM)

Foi utilizado um microscópio electrónico de varrimento (SEM, Hitachi S-4000) para examinar as alterações na superfície interna das cápsulas obtidas pelo processo de EFS. As cápsulas foram cortadas utilizando um fio aquecido depois acopladas a um manga de alumínio utilizando uma fita prateada de colagem dupla. A superfície interna foi depois revestida, por pulverização, com uma camada fina de platina.

EFS DO MATERIAL LUBRIFICANTE BRUTO

Foram conduzidos estudos laboratoriais envolvendo a extracção de material lubrificante bruto utilizado pelo fabricante A no fabrico da cápsula. Estes estudos foram utilizados para determinar as condições sob as quais pode ser alcançada a extracção eficaz do material lubrificante de cápsulas.

Neste estudo, uma quantidade conhecida de óleo lubrificante é primeiro vertida num copo de vidro pequeno e pré-pesado. 0 copo e óleo são depois pesados em conjunto e carregados para dentro do vaso de extracção. Em todas as experências, a temperatura do banho de água foi mantida a 35 °C e o caudal de bombagem do CO2 foi grosseiramente 1,6 SLM. A este caudal, a pressão atinge 2.500 psig após 47 ±2 minutos, e uma extracção dinâmica subsquente de 2 horas a 2.500 psig atingiria a troca de cerca de 1 volume no vaso de 350 mL. A temperatura de 35 °C foi seleccionada para todos os ensaios porque é ligeiramente mais elevada do que a temperatura crítica do CO2, embora seja 31 suficientemente baixa para que a densidade do CO2 seja

relativamente alta para pressões razoáveis e não ocorra degradação térmica do material lubrificante ou gelatinoso. A quantidade de lubrificante utilizada em todos os ensaios, 0,37 ±0,01 g, excepto para a extracção dinâmica de 2 horas do ensaio a 2.500 psig onde foi utilizado 0,33 g de óleo lubrificante. Após a extracção, o rendimento é calculado a partir da diferença relativa na massa de óleo antes da extracção e a massa de óleo residual deixada no copo de vidro.

As Figuras 6 e 7 ilustram os resultados da extracção do lubrificante com C02 a diferentes condições de pressão e tempo de extracção dinâmica. As Figuras 6 e 7 indicam que tanto o tempo bem como a pressão afectam o rendimento da extracção. A Figura 6 mostra que o rendimento da extracção aumenta com o tempo de extracção dinâmica; contudo, para além de duas horas de extracção dinâmica a 2.500 psig não é atingido um ganho apreciável no rendimento da extracção. Assim, com C02 a 2.500 psig e 35 °C, é extractável um máximo de 73,7% do lubrificante. A Figura 7 mostra que um aumento na pressão de 2.500 psig para 4.000 psig não produz um aumento sensivel no rendimento.

Foi observada uma precipitação apreciável do lubrificante durante o abaixamento da pressão apenas para o ensaio em que não foi permitido um período de extracção dinâmica, í. e., para o ensaio onde a fase C02 do vaso foi purgada lentamente logo que a pressão atingiu os 2.500 psig. A Figura 6 indica que 25,6% do material lubrificante, i. e., 94 g de material lubrificante, consistindo principalmente na fracção mais leve do lubrificante, foi dissolvido na fase C02 quando a pressão atingiu 2.500 psig pela primeira vez. Foi assim atingida uma concentração máxima de 32 lubrificante de 0,26 mg/mL, um valor que é mais elevado do que a concentração máxima de lubrificante numa fase CO2 da cápsula (0,13 mg/mL, com base num conteúdo da cápsula de 40 pg e um volume de cápsula de 0,3 mL) . Isto significa que, durante a extracção das cápsulas, na ausência de limitações de transferência de carga particulares para as cápsulas, logo que a pressão atinga 2.500 psig a maior parte da fracção mais solúvel do lubrificante ficará na fase CO2 da cápsula.

Os residuos oleosos nas experiências a 2.500 psig e tempo de extracção dinâmica ã 2 horas aparecem como um material vitreo de aspecto sólido, enquanto que os residuos de outras experiências aparecem ainda com aspecto liquido, embora mais viscoso do que o óleo lubrificante puro. Assim, 2 horas de extracção dinâmica a 2.500 psig deverão conduzir à recuperação essencialmente óptima do lubrificante extractável das cápsulas e à extracção de praticamente toda a fracção líquida do lubrificante, a qual é, por hipótese, responsável pela maior parte da retenção do fármaco nas cápsulas.

Foi também investigado o efeito da adição ao CO2 de um solvente orgânico na sua capacidade para extrair mais lubrificante. Neste estudo, foram primeiro vertidos 30,8 mL de etanol para dentro do vaso seguido pelo carregamento de 0,38 g de óleo lubrificante num copo de vidro. Este método de adicionar um modificador em vez de bombear o modificador separadamente e misturá-lo com o CO2 antes de entrar no vaso de extracção, é mais simples e pode ser utilizado para garantir que a fase CCb/etanol contactando o lubrificante não está saturada ou praticamente saturada. A extracção foi conduzida a 2.500 psig durante 8 horas para verificar que, no final do período de extracção dinâmica, todo o etanol é totalmente purgado do vaso. A análise HPLC do 33 extracto recuperado no adsorsor frio indica que a presença do etanol aumenta a recuperação dos compostos do óleo lubrificante, tais como ácido linoleico, mas a recuperação total foi ainda similar à obtida com o CO2 puro a 2.500 psig e 4 horas de tempo de extracção (73,7%). Este estudo indica assim que o funcionamento a 2.500 psig durante 2 horas poderá levar a uma recuperação praticamente máxima do óleo extractável das cápsulas e a extracção de praticamente toda a fracção liquida do óleo lubrificante. A extracção das cápsulas foi conduzida tanto à escala laboratorial (escala experimental, 112 cápsulas), como piloto (9.000 cápsulas), e larga escala (250.000 cápsulas). A secção seguinte apresenta os resultados da extracção de cápsulas a uma escala até 9.000 cápsulas.

EXTRACÇÃO LABORATORIAL DE MATERIAL LUBRIFICANTE DAS CÁPSULAS: EFEITO NA PERDA DE PESO DAS CÁPSULAS, FRAGILIDADE, SUPERFÍCIE INTERNA E RETENÇÃO DO FÁRMACO E VEÍCULO E FPM

Após a extracção, foram determinados a perda de peso das cápsulas, fragilidade e retenção do fármaco e veiculo, e a FPM. Os resultados foram comparados com as respectivas propriedades das cápsulas de controlo.

CONSIDERAÇÕES DE PROCESSAMENTO

Os estudos acima sobre a extracção de lubrificante bruto e análises indicam que, de um modo preferido, quando são utilizados o lubrificante especifico e a temperatura de 34 extracção e o caudal de CO2 acima, de modo a atingir a remoção praticamente completa da fracção solúvel do lubrificante, as cápsulas abertas deverão ser extraídas a uma pressão ^ 2.500 psig e num tempo de extracção dinâmica de ^ 2 horas, e as cápsulas fechadas deverão ser extraídas utilizando o método da oscilação da pressão. Na verdade, os nossos estudos indicam que a extracção das cápsulas abertas a 2.500 psig e num tempo de extracção dinâmica de 1 hora produzem cápsulas com perda de peso total da cápsula similar (i. e., perda de humidade + lubrificante + outras impirezas possíveis) e retenção mais baixa do que as cápsulas de controlo (i. e., não- extraidas), mas retenção mais elevada do que as cápsulas extraídas durante 2 horas à mesma pressão. Isto indica que 1 hora de tempo de extracção dinâmica é insuficiente para efectivar a remoção completa do lubrificante extractável e que 2 horas de extracção são suficientes para atingir um melhoramento óptimo no desempenho da cápsula. De um modo similar, a extracção de cápsulas fechadas a uma pressão constante de 2.500 psig e num tempo de extracção dinâmica de 2 horas, também produz cápsulas com perda de peso total da cápsula similar e retenção mais baixa do que das cápsulas de controlo, mas com retenção mais elevada do fármaco e veículo do que das cápsulas extraidas pelo método da oscilação da pressão. Concluiu-se que a extracção da humidade e possivelmente algumas pequenas quantidades de outro material extractável que não o lubrificante, não contribuem de um forma apreciável para uma redução na retenção do fármaco e veículo e que é necessária a transferência do conteúdo da fase CO2 da cápsula, i. e., CO2 + lubrificante, para a fase volumosa CO2 (praticamente CO2 puro) para efectivar uma grande redução na retenção do fármaco. São aqui fornecidos os resultados dos estudos do efeito da extracção de cápsulas em condições praticamente óptimas, i. e., a uma 35 pressão de 2.500 psig e num tempo de extracção dinâmica de 2 horas para cápsulas abertas e utilizando o método da oscilação da pressão para cápsulas fechadas, na retenção do fármaco e veiculo e na FPM. A Tabela 1 descreve as condições de extracção das cápsulas de dois fabricantes diferentes. Os dígitos simples dos números do lote das cápsulas (1-4) referem-se aos lotes de controlo. Foram utilizados neste estudo lotes de cápsulas de gelatina dura e pigmentada de diferentes fabricantes e tendo diferentes características de retenção do pó. Os números dos lotes das cápsulas seguidos por E indicam as cápsulas extraídas sob as condições especificadas na Tabela 1. As cápsulas dos lotes 1-3 são normais, í. e., disponíveis comercialmente, cápsulas de gelatina do fabricante A. A cápsula do lote 4 consiste em cápsulas de gelatina normais do fabricante B. Excepto para a cápsula do lote 1, a qual foi extraída à escala piloto (~9 000 cápsulas), todos os outros lotes foram extraídos à escala laboratorial. Todas as cápsulas utilizadas neste estudo I.C. foram cheias manualmente com a mesma carga de mistura de pó de B.I./lactose (descrita anteriormente). 36

Tabela 1. Condições de Referência para a Extracção de Cápsulas Abertas a (2.500 psig, 35 °C, 2 horas de EFS Dinâmica) e Cápsulas Fechadas Sob Condições de Oscilação de Pressão (2.500-1 500 psig, 35 °C psig)

Lote de Cápsulas de Controlo# Lote de Cápsulas Tratadas com EFS# Método de Extracção Estado das Cápsulas Massa das Cápsulas Sem Tratamento (g) Massa das Cápsulas Tratadas com EFS (g) Perda de Massa (g) Perda de Massa % 1 1E Oscilação de Pressão Fechada - - - - 2 2E1 Pressão constante Aberta 5,31 5,18 0,13 2,40 2 2E2 Oscilação de Pressão Fechada 5,24 5,11 0,12 2,30 3 3E Pressão constante Aberta 5,24 5,16 0, 08 1,50 4 4E Oscilação de Pressão Fechada 5,59 5,58 0,01 0,20 - Valor Não Medido A maior parte das cápsulas apresenta sulcos e protuberâncias distintos e pequenos, projectados para evitar acumulação de pressão de ar e possível dano para as cápsulas, quando bloqueadas. Acredita-se que estes sulcos facilitam a transferência do CO2 supercrítico dentro e fora das cápsulas, sem causar dano físico; contudo, as cápsulas fechadas aguentam melhor o processo EFS quando a subida de pressão é conduzida a uma velocidade relativamente lenta. Todas as cápsulas podem ser extraídas sem dano no seu estado fechado se a subida de pressão inicial for relativamente lenta. Para este estudo, a cor e 37 aspecto global das cápsulas tratadas com EFS foram similares aos das cápsulas de controlo. As cápsulas do lote 4 são menos afectadas pelo processo EFS, independentemente das condições de funcionamento e se são extraídas no seu estado aberto, fechado ou mesmo bloqueado. As cápsulas abertas não são afectadas pelo processo de EFS.

Perda de Peso das Cápsulas Devido a EFS

Como mostrado na Tabela 1, notou-se a redução do peso das cápsulas a seguir a cada extracção. Nota-se uma vasta gama de perda de peso (0,2-2,4%). Contudo, esta alteração de peso é apenas aproximada já que as cápsulas tendem a recuperar alguma da sua perda de peso na sequência da exposição à atmosfera após descarga do vaso. A humidade relativa (HR) prevalecente da atmosfera antes da extracção também afecta o conteúdo de humidade das cápsulas e portanto a sua perda de peso relativa devida à EFS. A perda de peso das cápsulas do fabricante A variou dentro de uma gama ralativamente apertada (1,5-2,4%) mesmo quando as experiências foram conduzidas durante um período de 5 meses onde potencialmente ocorreram grandes alterações na humidade relativa (HR) atmosférica. A mais baixa perda de peso é para o lote 4. A validade deste último resultado foi verificada na EFS do lote 4 a larga escala (30 000 cápsulas) , em que a perda de peso subiu até 0,3%. Assim, o lote 4 parece conter a menor quantidade de material extractável (humidade + lubrificante + outro material extractável possível). Devido à pequena quantidade total de lubrificante nas cápsulas (< 4,5 mg), é óbvio que esta perda de 38 peso (80-130 mg) não pode ser contabilizada apenas pela extracção do lubrificante.

Determinou-se que as isotérmicas de adsorção e desadsorção de humidade são praticamente idênticas para todas as cápsulas, i. e., iguais às do material gelatinoso; portanto, a maior parte das diferenças observadas na perda de peso deve ser contabilizada pelas diferenças na perda de material extractável a diferentes da humidade. De modo a eliminar o efeito da HR atmosférica prevalecente e determinar a fracção de material extractável atribuível a outro material diferente do lubrificante e da humidade, as cápsulas de controlo dos lotes 2 e 4 foram condicionadas antes da sua extracção num ambiente de HR 53,3% sobre uma solução saturada de Mg(NC>3)2 durante 48 horas. As cápsulas foram depois pesadas e extraídas no seu estado aberto durante 2 horas a 2.500 psig. As cápsulas extraídas foram depois condicionadas durante 48 horas sobre a mesma solução, e depois pesadas de novo para determinar a fracção da perda de peso que não é devida à perda de humidade. Sob estas condições, a perda de peso dos lotes 2 e 4 quantificou, respectivamente, 0,52% e 0,45%, i. e., 239 pg e 207 pg, para uma perda da cápsula de 46 mg. Assim, à semelhança das verificações prévias baseadas em cápsulas sem condicionamento, a cápsula do lote 4 apresentou menores quantidades de material extractável diferente, respectivamente, humidade e lubrificante.

Excluindo a perda do lubrificante, o qual está presente a um nível de 40 pg/cápsula ou inferior, estas perdas irão totalizar grosseiramente 170-200 pg/cápsula. Estas perdas, se estatisticamente significativas, são muito pequenas e podem ser atribuídas à extracção do material, tal como impurezas orgânicas ou material gelatinoso de baixo peso molecular. A presente 39 invenção pode assim ser também utilizada como um método para extracção de impurezas, material solúvel ou material móvel, tal como a humidade, dentro da matriz da cápsula que, de outra forma, entra em contacto ou reage com a mistura pulverulenta. A difusão de compostos de baixo peso molecular através do material gelatinoso é um mecanismo pelo qual o material indesejável pode entrar em contacto com a mistura pulverulenta. 0 mesmo método pode ser aplicado para extracção de impurezas das cápsulas fabricada em material diferente da gelatina, tal como plástico e celulose.

HPLC DO EXTRACTO E RESÍDUO DAS CÁPSULAS

As Figuras 8 e 9 são cromatogramas do sistema de eluição de solvente (Etanol:THF) e de um extracto das cápsulas utilizando este sistema de solvente. O lubrificante inclui uma vasta variedade de compostos incluindo ácidos gordos saturados, ácidos gordos insaturados, incluindo o ácido linoleico, e materiais relacionados com a lecitina. A Figura 10 é um exemplo de um cromatograma de resíduo de lubrificante em cápsulas na sequência da sua extracção por EFS. Estes compostos lubrificantes que eluem próximo dos picos do solvente estão em grande concentração nas cápsulas sem tratamento mas não são detectados no resíduo. Vários outros compostos em cápsulas sem tratamento, que eluiram dentro da janela do tempo de retenção de 4-14 minutos, estão quer em muito baixa concentração ou não são mais observados nas cápsulas tratadas por EFS. Estes compostos foram assim extraídos. É óbvio que a dimensão e a presença destes picos no resíduo podem ser grandemente afectados pelas condições do processo EFS. Mesmo sob as condições relativamente suaves da EFS utilizadas para estas extracções EFS, verificou-se que é 40 extraído das cápsulas até 90% do componente do lubrificante, ácido linoleico.

FRAGILIDADE DAS CÁPSULAS NA SEQUÊNCIA DA EFS A Tabela 2 mostra que as cápsulas sujeitas a EFS são mais frágeis do que as cápsulas sem tratamento. Este nível de fragilidade é similar ao que é obtido pela secagem cinético a 21 °C/HR 22% com a finalidade de reduzir o conteúdo de humidade das cápsulas até um nível abaixo de 12,4% e assim minimizar o contacto entre a humidade e o pó do fármaco. A humidade excessiva pode, para certos produtos, levar à aglomeração das partículas e à possível hidrólise das moléculas do fármaco. A técnica de EFS pode portanto ser utilizada alternativamente para atingir este mesmo nível de secagem das cápsulas. 41

Tabela 2. Força (mJ) Necessária para Perfuração de Cápsulas Abertas e Fechadas, de Controlo (Sem Tratamento) e Tratadas por EFS, a 2.500 psig, 35 °C

Lote # 2 3 2E1 3E 2E1 3E (em 53,3% (em 53,3% (em 53,3% (em 53,3% de HR) de HR) de HR) de HR) Força 38 42 28 32 44 48 36 36 21 32 44 44 38 34 21 24 48 48 46 38 24 21 48 44 40 44 28 21 44 48 36 46 17 28 44 48 40 40 21 28 48 36 46 42 32 21 44 48 38 38 21 28 44 48 40 38 32 28 48 48 Média 39, 8 39, 8 24,5 26, 3 45, 6 46,0 A Tabela 2 mostra que as cápsulas tratadas por EFS condicionadas num ambiente de 53,3% de HR apresentam uma fragilidade que é ligeiramente inferior à das cápsulas de controlo condicionadas, mas muito mais baixa do que a das cápsulas tratadas por EFS sem condicionamento. Isto indica que a alteração na fragilidade da cápsula na sequência da EFS é reversível e originada principalmente pela remoção da humidade pelo CO2. Na verdade, a cor, propriedas mecânicas e propriedas quimicas das cápsulas extraídas e condicionadas parecem idênticas às das cápsulas de controlo. A fragilidade ligeiramente mais baixa das cápsulas tratadas por EFS e condicionadas, a par da pequena perda de peso da cápsula 42 (200 pg/cápsula) observada para as cápsulas extraídas, aponta para a possibilidade do material extraído ter sido substituído por humidade após equilibragem das cápsulas tratadas por EFS.

SEM DAS CÁPSULAS

As micrografias SEM das superfícies internas das cápsulas de controlo mostram que o material lubrificante está distribuído através da cápsula como gotículas com diferentes ângulos de contacto com a superfície gelatinosa. Por outro lado, as cápsulas tratadas por EFS não apresentam qualquer fluido do material lubrificante. A superfície parece estar seca e, devido à remoção do lubrificante, os picos e vales na superfície gelatinosa são mais bem visualizados do que nas cápsulas de controlo. As Figuras 11 e 12 ilustram esta verificação.

RETENÇÃO DO FÁRMACO E VEÍCULO E MASSA DE PARTÍCULAS FINAS (FPM)

As Tabelas 3-6 mostram os resultados das determinações da retenção do fármaco e veículo I.C. da Anderson, e da FPM. As Figuras 13-16 são ilustrações gráficas destes resultados. As Tabelas 3 e 5 e as Figuras 13 e 15 mostram que as cápsulas tratadas por EFS retêm menos fármaco e veículo do que as cápsulas de controlo independentemente do fabricante e de se as cápsulas foram extraídas no estado aberto ou fechado. 43

Tabela 3. Retenção do Fármaco (pg/Cápsula) nas Cápsulas de Controlo e Cápsulas Tratadas por EFS F 1 1E 2 2E1 2E2 3 3E 4 4E 6,21 5,13 7,29 2,32 1,90 10,57 3,30 2,66 4,13 11,11 4,87 6,77 2,06 3,69 11, 62 1,43 2,23 4,02 1 (n=6) 6, 68 4,73 9,21 2,03 3,39 14,45 2,21 4,91 3,83 9, 95 5,46 9,15 5,52 3,51 - 2,86 7,80 4,65 8,58 4,44 8,05 2,44 2,96 9, 90 3,15 5,95 4,29 6,08 5,52 8,27 2,45 2,50 14,83 2,17 5,70 5,13 4,79 8,15 1,80 2,80 10,57 3,65 5,20 6, 60 2,20 2,15 10, 47 3,94 2 (n=6) 3,39 6,58 1,85 2,42 13,27 1,97 4,07 11, 14 2,36 3,23 7,96 5,09 3,97 9,01 1,30 3,00 6,66 3,56 4,62 9,77 1,55 4,23 8,18 2,35 4, 17 9,77 2,16 3,16 9, 93 2,78 3,58 8,14 2,59 2,61 8,53 2,70 3 (n=6) 6,37 8,75 3,48 3,58 8,05 2,92 3,18 5,34 2,16 4,11 8,77 5,02 4,54 7,61 2,09 2,86 9, 68 4,18 5,09 7,09 1,30 4,23 12,38 3,21 Média 8,10 4,62 8,15 2,31 3,13 10,34 3,14 4,88 4,35 Desvio Padrão 2,1 0,8 1,4 0,9 0,7 2,3 1,0 2,1 0,5 44

Tabela 4. Massa de Partículas Finas (pg/Cápsula) do Fármaco Produzida pelas Cápsulas de Controlo e Cápsulas Tratadas por EFS

Ensaio# 1 1E 2 2E1 2E2 3 3E 4 4E 13, 87 15,75 15, 84 16,20 18,19 11, 60 17,15 15, 00 15,30 7,88 17,64 15, 73 18,18 19, 38 11, 62 17,31 16, 41 17,46 1 (n=6) 11, 41 17,22 19,19 15,29 19, 00 9,16 15, 44 13, 74 17,39 12,09 17, 91 16, 83 16, 61 19,79 - 17,38 12,02 16, 61 11,03 17, 10 13,55 18,58 20,57 14,15 18,86 14,31 16, 54 12, 95 16,46 13, 84 17,53 18,66 10, 94 19,56 14,38 16,29 16, 72 13,75 19, 81 18,15 14,15 18,04 16, 77 14,86 17,88 19, 53 11, 47 17,34 2 (n=6) 16,57 15,89 19, 22 19, 97 10, 73 18,16 19, 08 13, 01 19, 83 18,88 12,71 19,26 18, 64 14, 13 20, 63 18, 90 12,24 18,09 18,16 13, 66 17, 72 18, 98 12,29 19, 22 18,79 13, 18 16,46 17, 71 11,54 12,13 17, 63 14,03 17,59 17, 14 12, 68 17, 78 3 (n=6) 16,89 13,55 19,86 17,28 14,32 16, 85 19, 71 14, 73 18,37 19, 12 13, 74 16, 30 19,34 15,73 17,20 19, 32 13, 65 14,15 17, 66 15,33 20,31 19, 13 10, 65 18,19 Média 11,54 17, 67 14, 82 18,18 18,87 12,21 17, 17 14,31 16, 61 Desvio Padrão 2,1 1,1 1,5 1,5 0,9 1,5 1,8 1,4 0,9 45

Tabela 5. Retenção do Veiculo (pg/Cápsula) nas Cápsulas de Controlo e Cápsulas Tratadas por EFS

Ensaio# 1 1E 2 2E1 2E2 3 3E 4 4E 180,57 207,7 233,0 66, 3 82,6 300,4 133,2 377,4 272,1 323,14 174, 1 220,9 130,7 148,8 288,3 73, 6 2 64,6 275,5 1 (n=6) 230,18 153,9 233,0 55, 1 118,2 365,5 101, 6 440, 7 213,1 284,09 215,4 273,5 76, 2 128,1 - 81,5 611, 1 326, 1 237,76 157,7 245,9 74,8 127,5 274,1 99, 2 540,8 262,1 168,23 222,3 273,7 85, 0 96, 4 330,9 97,1 470, 9 285,5 174,0 266, 8 75, 7 115,7 264,7 147, 1 184,2 195,2 53,2 00 00 263,8 149,5 2 (n=6) 131,2 183,5 57,7 165,6 323,0 70,5 150,8 322,9 86, 9 94,3 248,7 167,7 167,0 314,0 29, 6 146,2 190,3 129, 7 137,8 262,7 79, 8 147, 8 207,8 86, 2 142,4 260, 6 70, 4 131,5 280,0 82,1 123,4 220,3 67,1 106, 9 219, 1 136, 6 3 (n=6) 244,8 222,4 134,6 134,4 223,4 84,3 110, 9 182,3 51,5 134,6 219, 9 151,8 161,0 224,5 52,0 100,1 288,5 104, 9 203,3 239, 9 25, 4 147,3 325,8 131,2 Média 237,33 170,1 243,1 70, 7 123,0 271,4 112,7 450, 9 274,4 Desvio Padrão 59,3 62, 6 39, 1 28,2 24,0 49,1 30, 8 121, 7 40, 6 46

Tabela 6. Massa de Partículas Finas (pg/Cápsula) do Veículo Produzida pelas Cápsulas de Controlo e Cápsulas Tratadas por EFS

Ensaio# 1 1E 2 2E1 2E2 3 3E 4 4E 191,3 276, 5 179,2 236, 9 285, 6 162,1 229, 0 328,5 277,6 120,0 287,2 188,1 234,1 312,9 172,9 230,1 334,5 292,7 175,2 280,1 230,5 331,8 281,7 115,9 202,2 293,2 289, 4 1 (n=6) 172,1 285,9 191,3 266, 9 305,0 - 215,1 273,2 279, 1 161,1 285,4 186,5 290,0 315,2 187,1 208,8 277, 8 281,0 191, 6 288,1 169, 4 274, 6 289, 9 133,8 262,0 287,5 286, 4 99, 8 198,0 263,4 294, 6 190, 6 224,7 286, 6 214,3 241, 9 315,4 142,9 216, 0 2 (n=6) 289,5 201,8 457,3 317,3 130,9 238,1 312,4 211,2 277,2 305,7 162,7 225, 6 308,2 190,2 286, 0 312,7 156, 4 209, 9 303,5 191, 9 247,3 293,0 158,3 234,1 302,2 154,5 220,2 290, 6 156, 0 140,8 292,0 170,2 240,8 264,9 169,2 197,5 3 (n=6) 275,1 171,2 266, 8 266,1 195, 6 219,2 311,4 189,5 250,1 302,3 182,5 201,0 305,3 205, 6 235,4 304,9 180,2 182,3 273,8 193,8 270, 6 323,7 132,9 240,2 Média 168,6 292,4 191,0 271,7 299, 0 160, 6 215,4 299, 1 285,0 Desvio Padrão 26, 5 36, 8 18,3 53,2 17,0 23, 3 26, 3 26, 0 6,55

De entre as cápsulas de controlo, as cápsulas do fabricante B (lote 4) apresentam a mais elevada FPM e a retenção mais baixa. A FPM das cápsulas de controlo do lote 2 é próxima da do lote 4 mas a sua retenção é substancialmente mais elevada. 47 A retenção nas cápsulas do fabricante A tratadas por EFS é 2-4 vezes mais pequena que a retenção das suas cápsulas de controlo correspondentes. Os níveis de retenção do fármaco e lactose mais pequenos foram atingidos com as cápsulas do lote 2. As tratadas por EFS do lote 2 também produzem, de forma reprodutível, FPM do fármaco na ordem de 18,5 pg (40% da dosagem total) . A redução na retenção do fármaco nas cápsulas do lote 4 por EFS é mais pequena do que para outras cápsulas devido ao facto das cápsulas de controlo do lote 4 reteram já quantidades de fármaco relativamente pequenas; contudo, ao contrário das cápsulas de controlo do lote 4, as quais exibem uma retenção na gama de 2,2-7,8 pg, a retenção da cápsula entre as cápsulas extraídas do mesmo lote está entre 3,8-5,1 pg. Assim, as cápsulas tratadas por EFS têm propriedades de retenção mais uniformes do que as cápsulas sem tratamento, independentemente das suas propriedades de retanção, e a EFS pode assim ser utilizada para determinar a qualidade das cápsulas no que se refere a sua origem.

As Tabelas 3 e 4 mostram que todas as cápsulas podem ser tratadas por EFS para produzir retenções médias de fármaco na gama de 2,0-5,0 pg (4-11%) e FPM na gama de 16,5-19,0 pg (36-41%), independentemente do lote de cápsulas e do fabricante das cápsulas. Isto compara-se com a retenção média do fármaco na gama de 4,5-10,5 pg (10-23%) e a FPM média na gama de 12,0-15,0 pg (26-33%) nas cápsulas de controlo correspondentes. A retenção do fármaco mais elevada nas cápsulas de controlo do que nas cápsulas extraídas prova que o processo de EFS atenua fortemente a capacidade de retenção do fármaco nas cápsulas. Como expectável, a retenção do fármaco mais baixa nas cápsulas EFS é acompanhada por um aumento comensurável na FPM. A retenção e FPM totais para o extracto combinado dos lotes 1-4 atinge, 48 respectivamente, 3,5 ±0,9 pg e 17,7 ±0,9 pg. Assim, os desvios padrão tanto na retenção como na FPM para os lotes de extracto combinado são pequenos.

As Tabelas 5 e 6 e as Figuras 15 e 16 mostram que a retenção do veiculo em cápsulas extraídas é muito mais baixa nas cápsulas tratadas por EFS do que nas cápsulas de controlo, e que a FPM do veículo produzida pelas cápsulas extraídas é geralmente mais elevada do que a produzida pelas cápsulas de controlo. Dentro de um lote de cápsulas, a reprodutibilidade cápsula-a-cápsula da retenção do veículo é geralmente mais elevada para as cápsulas extraídas. A FPM do veículo é mais elevada para as cápsulas extraídas, excepto no caso do lote 4 em que a FPM do veículo não foi praticamente afectada. Assim, tanto a retenção do veículo bem como a FPM do veículo são afectadas positivamente pelo tratamento por EFS. A melhoria na reprodutibilidade cápsula-a-cápsula na retenção do fármaco e da FPM pela EFS das cápsulas é ilustrada nas Figuras 17-20 mais conclusivamente, as quais combinam todos os dados para o lote 4. As Figuras 17 e 18 ilustram a redução acentuada na retenção do fármaco e a grande melhoria na reprodutibilidade na retenção do fármaco quando as cápsulas são tratadas por EFS. A retenção do fármaco em cápsulas extraídas varia na gama de 1-6 pg, enquanto que a retanção nas cápsulas de controlo varia na gama de 2-15 pg. As Figuras 19 e 20 ilustram a melhoria na FPM do fármaco e na sua reprodutibilidade, alcançada pela extracção das cápsulas com C02 supercrítico. A FPM do fármaco produzida pelas cápsulas extraídas está, em geral, dentro de ±2 pg independentemente do lote das cápsulas. Para as cápsulas de controlo são observadas variações muito mais amplas. 49

Para o veículo são observadas melhorias similares na reprodutibilidade.

Os resultados acima, incluindo as medidas de dureza, análise cromatográfica do extracto e resíduo, SEM das cápsulas e retenção do pó e FPM do fármaco e veículo, todos se combinam para demosntrar que o processo de EFS permite a extracção da fracção de material lubrificante responsável pela elevada retenção do fármaco e dosagem errática sem dano para as cápsulas.

EFS DE CÁPSULAS FECHADAS EM LARGA ESCALA

Este estudo é projectado para demonstrar que a presente invenção pode ser utilizada para tratar cargas em larga escala. Cápsulas de diferentes lotes, no seu estado fechado, foram então carregadas em sacos de algodão separados e atados separadamente com tiras plásticas. Os sacos de algodão foram depois descarregados sucessivamente para dentro de um vaso cilíndrico de 80 L e extraídos pelo método de oscilação da pressão (2.500-1.500 psig, 35 °C) utilizando CO2 supercrítico. Cada saco de algodão continha aproximadamente 15 000 cápsulas. Foram extraídas cerca de 315.000 cápsulas em 3 ensaios de cerca de 105.000 cápsulas cada um. Uma carga à escala industrial pode atingir vários milhões de cápsulas. Vários lotes de cápsulas extraídas, em conjunto com os seus correspondentes lotes de controlo, foram depois cheias numa máquina industrial de enchimento com diferentes cargas da mistura pulverulenta de B.I./lactose previamente descrita. Foi produzido um total de 10 cargas de cápsulas de B.I./lactose em 3 50 lotes normais de cápsulas do fabricante A (1, 3 e 5) e 1 lote normal de cápsula do fabricante B (Lote 4). As cápsulas foram depois condicionadas em ambiente de 53,3% de HR, e depois analisadas relativamente à retenção do fármaco e FPM utilizando a avaliação C.I. de Anderson da retenção do fármaco e veículo por cápsula foi repetida 10 vezes para cada lote. Cada andar individual do C.I. foi analisado para o fármaco e os pós combinados partindo de 10 ensaios de C.I. sucessivos. O conteúdo de 10 cápsulas distribui pó suficiente para o pré-separador e as placas dos 8 andares para ser possível a determinação exacta do pó recolhido em cada andar.

Este estudo demonstrou que o processo de extracção das cápsulas por EFS, com a finalidade de reduzir a retenção do pó e aumentar a FPM, é escalonável para quantidades em larqa escala. Todas as cápsulas extraídas retiveram menos pó e produziram uma FPM do fármaco e veículo mais elevada do que as suas cápsulas de controlo correspondentes, independentemente do lote da lactose e lote do B.I.. As Figuras 21 a 24 ilustram estas verificações para ο B.I.. Foram obtidos resultados semelhantes para a lactose. A Figura 21 indica que as cápsulas tratadas por EFS retêm menos fármaco do que as suas cápsulas de controlo correspondentes, independentemente do lote da cápsula, lote do fármaco ou lote do veículo. Para os lotes combinados, a retenção do fármaco nas cápsulas tratadas por EFS está distribuída dentro de uma gama mais apertada do que a retenção nas cápsulas de controlo (1,5-3,5 pg vs. 2,5-5,5 pg) . A retenção média nas cápsulas tratadas por EFS e nas cápsulas de controlo atinge, respectivamente, 2,6 ±0,6 pg e 4,5 ±1,0 pg. Como no estudo à escala laboratorial, verifica-se que a retenção do fármaco nas 51 cápsulas de controlo e tratadas por EFS provenientes do fabricante B retêm aqui de novo a menor quantidade de fármaco. A Figura 22 mostra que as cápsulas tratadas por EFS produzem uma FPM do fármaco mais elevada, independentemente do lote da cápsula, lote do fármaco ou lote do veiculo. A FPM produzida pelas cápsulas do fabricante B e as suas cápsulas tratadas por EFS correspondentes são, em geral, ligeiramente mais elevadas do que a FPM produzida pelas cápsulas provenientes do fabricante A. A FPM produzida pelas cápsulas extraídas do fabricante A é praticamente constante (16,7-19,2 pg), independentemente do lote da cápsula, lote do fármaco ou lote do veículo. Pelo contrário, a FPM nas cápsulas de controlo varia entre 13,0-17,5 pg. Englobando, combinando todas as cápsulas, a FPM média produzida pelas cápsulas tratadas por EFS e cápsulas de controlo ascende, respectivamente, a 18,5 ±1,7 pg e 14,8 ±1,5 pg.

As Figuras 23 e 24 ilustram a diferença na reprodutibilidade cápsula-a-cápsula da retenção do fármaco, respectivamente, nas cápsulas de controlo e cápsulas tratadas por EFS. A retenção do fármaco nas cápsulas de controlo varia entre 1,0-10,5 pg. Pelo contrário, a retenção do fármaco em cápsulas tratadas por EFS varia dentro de uma gama muito mais estreita (1,0-5,6 pg) . As cápsulas tratadas por EFS comportam-se portanto similarmente no que se refere à retenção do fármaco, independentemente do lote das cápsulas. Assim, como demonstrado com os estudos à escala laboratorial, com cápsulas tratadas por EFS pode ser atingida maior reprodutibilidade na retenção do fármaco, e logo na dosagem do fármaco, do que com com cápsulas de controlo. 52

EFEITO DA EXTRACÇÃO DO FÁRMACO, VEÍCULO E PÓ DE FÁRMACO COM C02 SUPERCRÍTICO: RESULTADOS E ANÁLISE

Foram realizados estudos de extracção dos constituintes do pó do fármaco utilizando CO2 supercritico para determinar se as propriedades de adesão do veiculo podem ser afectadas pela extracção de impurezas da superfície das partículas. Esta técnica pode fornecer potencialmente a capacidade de tornar as superfícies das partículas do veículo e fármaco uniformes e reprodutíveis e portanto melhorar a reprodutibilidade e rendimento em massa das partículas finas.

Foram também extraídas com CO2 supercritico cápsulas cheias e bloqueadas. Isto permite a possibilidade alternativa de tratamento das cápsulas por EFS depois de estarem cheias com o pó do fármaco.

EFS DA LACTOSE, FÁRMACO E MISTURA PULVERULENTA

Foram extraídos separadamente a lactose e o B.I. a 2.500 psig e 35 °C durante 2 horas de extracção dinâmica com C02 supercritico. Foi observado que não se orginou perda de massa detectável em cada extracção e que nas micrografias SEM da lactose não foi detectada alteração na dimensão e no aspecto global, indicando que tanto a lactose como o B.I. são bons candidatos para o tratamento por EFS. A EFS pode assim extrair impurezas de ambas as substâncias sem afectar substancialmente a formulação. Em geral, as impurezas estão em quantidades vestigiais e geralmente podem, portanto, ser dissolvidas num FSC tal como o CO2. Para impurezas semelhantes às proteínas, geralmente encontradas na lactose, para efectivar a sua 53 extracção pode ser necessário um aumento de pressão para níveis mais próximos de 10.000 psig.

As Tabelas 7 e 8 ilustram as nossas verificações. Verifica-se que os pós do fármaco formados a partir da lactose extraída, em oposição à lactose de controlo como fornecida pelo fabricante, apresentam uma FPM mais elevada. Pela extracção da lactose não é provocada variação apreciável na retenção do pó. Assim, a retenção depende apenas das propriedades da cápsula e as propriedades superficiais da lactose são importantes para a determinação da força de adesão de um fármaco ao veículo, a extracção da lactose fornece assim um meio para controlar a FPM. O condicionamento das cápsulas numa H.R. de 53,3% parece aumentar ligeiramente a FPM e reduzir a retenção.

Tabela 7. Efeito da Extracção da Lactose na Retenção do Fármaco e Veículo e FPM. Foram Misturados Lactose Lote 1 e Fármaco Lote 2 para Formar o Pó do Fármaco. Pó do Fármaco foi Cheio na Cápsula do Lote 5

Condições FPM do Fármaco (μg/cápsula) Retenção do Fármaco (μg/cápsula) FPM do Veículo (pg/cápsula) Retenção do Veículo (pg/cápsula) uL+uC 10, 9 9, 9 147,7 256, 9 uL+eC 15, 0 4,4 176, 0 129, 9 uL+ecC 16, 0 2,8 178, 9 83, 7 eL+uC 13, 2 8,7 175,5 206,2 eL+eC 16, 1 2,9 182,0 92,5 eL+ecC 17, 1 3,2 213,7 116,2 u: Sem Tratamento; Extraído; c: Cápsulas Condicionadas a 53,3% de HR; C: Cápsulas; L: Lactose 54

Tabela δ. Efeito da Extracção da Mistura Pulverulenta na Retenção do Fármaco e Veiculo e FPM. Foram Misturados Lactose Lote 1 ou 2 e Fármaco Lote 1 para Formar o Pó do Fármaco. Pó foi Cheio na Cápsula do Lote 5

Condição da Lactose e Lote# FPM do Fármaco (pg/cápsula) Retenção do Fármaco (pg/cápsula) FPM do Veículo (pg/cápsula) Retenção do Veículo (pg/cápsula) uBl 14,1 4,9 223,1 153,0 eBl 13,0 4,9 282,0 127,6 uB2 14,3 4,5 201,3 142,3 eB2 14,0 5,2 194,8 170,7 uB: Mistura Sem Tratamento; eB: Mistura Extraída

Verifica-se que a extracção do pó do fármaco, i. e., mistura do fármaco e veiculo, não tem qualquer efeito quer na FPM quer na retenção. A ausência de efeito sobre a FPM indica que as propriedades de adesão do fármaco e veiculo não foram alteradas pelo processo de extracção. Dadas as verificações de que a superfície da lactose é afectada pelo processo EFS, e que as misturas de pós com lactose extraída têm uma FPM diferente das misturas de pós com a lactose de controlo, concluiu-se que a extracção da mistura não afecta a superície de adesão entre o fármaco e o veículo. Portanto, a área de adesão entre o fármaco e o fármaco ou veículo não é afectada pelo processo de extracção. Por sua vez, isto implica quer que a área de adesão não seja acessível ao CO2 quer que essas forças interactivas de adesão entre o fármaco e o fármaco ou veículo sejam mais fortes do que o poder solubilizante do CO2 para os componentes da superfície do veículo. 55

EFS DE CÁPSULAS CHEIAS E BLOQUEADAS

Foram cheias com a mistura de pó B.I./lactose anteriormente descrita, 4 lotes de cápsulas sem tratamento do fabricante A (lotes 1, 5 e 6) e B (lote 7), fechadas e bloqueadas e depois extraídas a 35 °C através do método de extracção da oscilação da pressão. Foram então determinados a FPM do fármaco e veículo e a retenção tanto nas cápsulas extraídas bem como nas suas cápsulas correspondentes com controlo de enchimento. Porque o lubrificante é extraído na presença do pó do fármaco, algum lubrificante extraído pode repartir-se no interior da cápsula entre a fase do pó e a fase supercrítica. É expectável que a adsorção do lubrificante no pó, se não for completamente removido durante o processo de extracção, induza a aglomeração das partículas e portanto reduza a FPM. Assim, a extracção pode necessitar de ser conduzida durante um período de tempo mais longo para determinar a extracção completa do lubrificante da cápsula e do pó. A Tabela 9 descreve a retenção e FPM do pó nestas cápsulas. Em geral, a retenção do pó, em especial a retenção do veículo, é mais baixa nas cápsulas extraídas do que nas cápsulas de controlo. Excepto para as cápsulas do lote 1, onde a FPM foi reduzida ligeiramente pelo processo de extracção, a FPM ou não se alterou ou melhorou pela extracção, demonstrando que o lubrificante foi extraído das cápsulas bloqueadas. Para os lotes combinados, a FPM do fármaco nas cápsulas sem tratamento ascendeu a 16,0 pg, enquanto que nas cápsulas extraídas ascendeu a 17,1 pg. A retenção do fármaco tanto nas cápsulas sem tratamento como nas extraídas, é baixa e praticamente igual (respectivamente, 4,3 e 4,4 pg). Este estudo demonstra assim que o lubrificante nas cápsulas bloqueadsa e cheias pode ser 56 extraído por EFS para produzir geralmente formulações com FPM e retenção de pó mais elevadas.

Tabela 9. EFS de Cápsulas Cheias: Efeito na Retenção do Fármaco e Veiculo e FPM Foram Misturados Lactose Lote 2 e Fármaco Lote 1 para Formar o Pó do Fármaco Cápsula Lote# FPM do Fármaco (pg/cápsula) Retenção do Fármaco (pg/cápsula) FPM do Veículo (pg/cápsula) Retenção do Veículo (pg/cápsula) 6 15,1 4,7 208,4 122,1 e6 14,7 4,6 182,7 97,0 1 15,5 5,6 201,4 186, 4 el 13, 6 6,1 159,1 66, 6 5 14,3 5,5 201,3 142,3 e5 18,5 4,4 237,8 113,3 7 19, 1 2,5 256, 0 77, 6 el 21,7 2,4 263, 6 97, 6 u: Sem Tratamento; e: Extraída

Note-se que a retenção do veículo nas cápsulas sem tratamento é muito mais elevada que a retenção do veículo nas cápsulas extraídas (132,1 pg vs. 93,6 pg) . Isto sugere que o lubrificante extraído se prende de ummodo preferido nas partículas do fármaco, as quais terão então uma maior tendência para aderir às paredes da cápsula durante a inalação. Na verdade, o B.I. é uma substância básica e é expectável que interaja mais fortemente com o ácido esteárico e ácidos gordos extraídos presentes no lubrificante. Esta observação também explica porque é que a retenção do fármaco em cápsulas extraídas 57 não é substancialmente mais baixa do que em cápsulas sem tratamento, apesar da remoção do lubrificante das cápsulas. A lactose é uma substância acidica e portanto não é expectável que interaja tão fortemente como o B.I. como o material lubrificante extraido.

Foi demonstrada a extracção do lubrificante das cápsulas através de métodos de EFS. Os métodos podem ser utilizados para extrair o material lubrificante quer de cápsulas abertas, quer de cápsulas fechadas ou cápsulas bloqueadas, ou de cápsulas bloqueadas e fechadas, sem dano fisico ou quimico aparente para as cápsulas. Foi mostrada a extracção do lubrificante para reduzir a retenção do fármaco e veiculo, para aumentar a FPM do fármaco e para melhorar a reprodutibilidade tanto na retenção como FPM. Mostrou-se também que os métodos são úteis na extracção da humidade ou outras impurezas das cápsulas, fármaco ou veiculo.

A extracção EFS quer de cápsulas fechadas, cápsulas abertas ou cápsulas bloqueadas, o fármaco e veiculo podem ser conduzidos em condições em que a temperatura está na gama de 0,6-1,4 Tc, em que Tc é a temperatura critica em K, e a pressão está na gama de 0,5-100 Pc. Assim, pode ser utilizado o FSC tanto na sua forma subcrítica como supercrítica. A extracção também pode ser conduzida de um modo directo; misturando o conteúdo do vaso enquanto se faz contactar com o FSC o material a ser extraído; ou por EFS com oscilação da pressão. De um modo preferido, a extracção é conduzida dentro da gama de temperaturas de 1,0-1,1 Tc e a pressão na gama de 1-10 Pc. No caso da extracção com CO2, são preferidas as condições de 31-90 °C e 1.070-10.000 psig. Também, pode ser utilizado tanto o CO2 como qualquer outro FSC 58 óxido nitroso adequado, incluindo o hexafluoroenxofre, trifluorometano, etano, etileno, propano, butano, isobutano, e misturas dos mesmos. Podem também ser adicionados modificadores de solventes orgânicos a qualquer dos FSC para modificar as suas propriedades solventes, incluindo o etanol, metanol, acetona, propanol, isopropanol, diclorometano, acetato de etilo, dimetilssulfóxido, e misturas dos mesmos. De um modo preferido, os modificadores orgânicos são utilizados em concentrações relativamente baixas (0-20%). Similarmente, os gases leves, tais como o N2, 02, He, ar, H2, CH4 e misturas dos mesmos, podem também ser adicionados ao FSC em várias proporções para alterar as suas propriedades de extracção e transporte.

Lisboa, 8 de Fevereiro de 2007 59

Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Método para extracção de material solúvel em fluido supercritico, em particular humidade ou lubrificantes, de uma cápsula dura adequada para armazenamento de uma formulação farmacêutica pulverulenta, em que a cápsula dura é uma cápsula de gelatina, celulose ou plástico duros, o qual compreende os passos de exposição da cápsula dura a um fluido supercritico, fluido supercritico este que tem uma temperatura critica inferior a cerca de 200 °C, para transferir o material solúvel no fluido supercritico para o fluido supercritico e removendo da cápsula dura o fluido supercritico e o material solúvel no fluido supercritico.
2. 2. Método como descrito na Reivindicação 1, em que a temperatura está na gama de 0,6 a 1,4 Tc, em que Tc é a temperatura crítica em K, e a pressão está na gama de 0,5 a 100 Pc, em que Pc é a pressão critica.
3. 3. Método como descrito na Reivindicação 1 ou 2, em que o fluido supercritico compreende dióxido de carbono.
4. 4. Método como descrito numa das Reivindicações 1-3, em que o fluido supercritico compreende dióxido de carbono e um ou mais solventes orgânicos.
5. 5. Método como descrito na Reivindicação 1, 2 ou 3, em que o fluido supercritico é dióxido de carbono. 1
6. 6. Método como descrito na Reivindicação 5, em que a extracção é conduzida a 31-90 °C e 73,8-689,5 bar (1.070-10.000 psig).
7. 7. Método como descrito numa das Reivindicações 1 a 6, em que a cápsula contém uma formulação farmacêutica.
8. 8. Método como descrito na Reivindicação 7, em que a formulação farmacêutica é um pó farmacêutico para inalação.
9. 9. Método como descrito na Reivindicação 8, em que a formulação farmacêutica para inalação compreende brometo de ipratrópio, brometo de tiotrópio, brometo de oxitrópio, cloreto de tiazinamida, terbutalina, albuterol, clenbuterol, pirbuterol, reproterol, procaterol, fenoterol, dipropionato de beclometasona ou ambroxol.
10. 10. Método como descrito na Reivindicação 9, em que a formulação farmacêutica para inalação compreende ainda glucose, frutose, lactose, manitol, trealose ou sacarose.
11. 11. Método como descrito numa das Reivindicações 1-10, em que o material solúvel no fluido supercritico são lubrificantes utilizados para libertação do molde da cápsula.
12. 12. Método como descrito numa das Reivindicações 1-11, em que a cápsula dura está aberta.
13. 13. Método como descrito numa das Reivindicações 1-11, em que a cápsula dura está fechada. 2
14. 14. Método como descrito numa das Reivindicações 1-11, em que a cápsula dura está bloqueada.
15. 15. Método como descrito numa das Reivindicações 1 a 14, em que o material solúvel no fluido supercritico é extraído da superfície interna da cápsula dura.
16. 16. Cápsula dura que foi exposta a um fluido supercritico de acordo com o método de uma das Reivindicações 1-15. Lisboa, 8 de Fevereiro de 2007 3