PT725642E - Prostaglandina e 1 estabilizada - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO “PROST AGLANDIN A E 1 ESTABILIZADA”

Campo Técnico da Invenção A presente invenção refere-se a prostaglandina E, estabilizada.

Antecedentes da Invenção A prostaglandina E, (PGE-1) é uma prostaglandina primária facilmente cristalizável a partir de extractos biológicos purificados. Consiste num composto inerentemente instável. É desejável uma formulação de PGE-1 estável à temperatura ambiente. Especialmente, é desejável estabilizar uma formulação de dose baixa (5-20 pg) de PGE-1 adequada para utilizar no tratamento da disfunção eréctil. Várias tentativas para liofilizar a PGE-1 foram descritas. A US-A-3952004 descreve a estabilização de PGE-1 em álcool t-butílico (TBA) e cloreto de sódio e que a lactose ou outros “açúcares simples” desestabilizam a PGE-1. A US-A-3927197 descreve PGE-1 estabilizada com TBA.

DeLuca et al, Congres Int. Tech. Pharmaceut. (1989), 574 (1):439-447, divulgam que as soluções de lactose e sacarose foram congeladas a vácuo na presença de TBA.

Apesar de várias tentativas para estabilizar a PGE-1, estão a ser requeridos métodos melhores e mais eficazes para aumentar o período de conservação e manter a eficácia. As formulações de PGE-1 em lactose parecem degradar-se através de um mecanismo 2 ft:

I

aparente de segunda ordem em relação a uma concentração de PGE, no estado sólido. A estabilidade máxima pode ser alcançada quer minimizando a concentração de PGE-1 num diluente de lactose adequado quer optimizando outros parâmetros que podem afectar a constante de velocidade de segundo grau.

Resumo da Invenção

De acordo com a presente invenção, uma formulação liofilizada de PGE-1 possuindo um conteúdo de mistura inferior a 1% por peso seco e um conteúdo de TB A inferior a 3% por peso seco, é obtenível por um processo que compreende os procedimentos que consistem em: a) dispersar 1 parte por peso de PGE-1 em 10 000 a 40 000 partes por peso de lactose na presença de 15 a 35% v/v de TB A; b) ajustar o pH da formulação resultante a 3,5 a 6 (preferivelmente 4 a 5) com tampão de citrato ou de acetato (preferivelmente citrato de sódio); c) submeter a formulação a um processo de recozimento por arrefecimento a cerca de -50°C, aquecimento a cerca de -25°C durante 2 horas e a cerca de -50°C; e d) secar a formulação.

Outro aspecto da invenção consiste num método para preparação de uma formulação estabilizada, liofilizada de PGE-1, compreendendo os procedimentos definidos atrás.

Uma formulação liofilizada de PGE-1, de acordo com a presente invenção, é adequada para utilização no tratamento de disfunção eréctil. As dosagens típicas da formulação são formulações com 5-20 pg de PGE-1. Estas formulações correspondem a uma proporção de lactose para PGE-1 de 40 000:1 a 10 000:1 peso/peso (25 a 100 ppm de lactose). Isto é, 5 pg correspondem a 40 000:1, 10 pg que correspondem a 20 000:1 e 20 pg correspondem a 10 000:1.

Descricão Detalhada da Invenção

A presente invenção consiste numa composição de PGE-1 liofllizada, que é preferivelmente feita a partir de uma solução de massa estéril-filtrada que contém 20% v/v de TBA e possui um pH aparente de cerca de 4. Tanto a água como o TBA são retirados durante o processo de congelação a vácuo. A água residual e o TBA que restam após a liofilização podem ser < 0,5% 3e 0,5-2%, respectivamente, da massa de bolo congelada.

Numa formulação, uma dosagem de um frasco contém, depois de terminada a liofílização, 23 pg de PGE-1 (alprostadil), 193,8 mg de lactose anidra e 53 pg de citrato de sódio. Após reconstituição deste pó liofílizado com 1,0 ml ou de água para injecção ou de água bacterioestática para injecção, é obtida uma solução que contém 20 pg/ml de PGE-1. O pó liofílizado é embalado num frasco de 5 ml e fechado com um fecho do tipo liofílização no interior de uma câmara de liofílizado sendo colocada uma tampa com um selo de alumínio. A estabilidade química do PGE-1 pode ser prevista através da utilização da equação de Arrhenius e dos dados da estabilidade acelerados. A análise cinética da velocidade inicial (isto é, a supervisão da taxa de formação do maior produto de degradação, PGA,) pode ser utilizada para avaliar a estabilidade química. A análise da estabilidade projectada indica que, quando o produto é apropriadamente produzido com a formulação e processo optimizados, o período de conservação deveria ser maior do que 24 meses quando o produto é armazenado a 25°C ou menos. O trabalho inicial centrou-se na utilização de um diluente de lactose e na liofílização a partir de um sistema co-solvente de álcool butílico terciário (TBA)/água. A formulação liofilizada produzida pareceu possuir as propriedades de uma solução sólida. A degradação da PGE-l neste tipo de formulação seria melhor descrita por um mecanismo de segunda ordem. A estabilidade poderia ser aumentada maximizando a quantidade de diluente de lactose ou minimizando a quantidade de PGE-1 presente. A cinética de segunda ordem de estado sólido adapta-se bem a uma relação de temperatura do tipo de Arrhenius. A humidade residual determinou-se possuir um efeito deletério na 4

estabilidade. O pH do bolo também afectou a estabilidade. A estabilidade óptima foi alcançada a um pH de 4-5. Uma quantidade mínima de tampão de citrato foi adicionada à fórmula para controlar o pH. A liofilização de uma mistura co-solvente de TBA/água melhorou a estabilidade das formulações quando comparada com apenas água. Geralmente, as técnicas correntes de liofílização podem ser usadas para preparar a PGE-1 estabilizada. Mais preferivelmente, pode ser executada uma técnica de recozimento para diminuir e controlar mais uniformemente o álcool butílico terciário residual no produto liofilizado. A estabilidade óptima foi alcançada quando a liofílização se fez a partir de uma mistura de TBA/água a 7-25%. O método de preparação de uma formulação liofilizada estabilizada, de PGE-1 controla os parâmetros chave que afectam a estabilidade do produto incluindo os seguintes: o nível de diluente de lactose presente, o pH aparente do bolo liofilizado, o conteúdo de humidade a utilização do co-solvente do álcool terciário butílico durante o processamento, a velocidade de congelação e metodologia anterior à liofílização, a velocidade de liofílização e o tamanho do frasco utilizado para produzir o produto. A liofílização duma formulação de PGE-1 de lactose tamponada a partir de uma mistura de álcool butílico terciário (TBA)/água fornece uma estabilidade do produto superior à da liofílização a partir de um sistema apenas aquoso. O nível de TBA que permitiu a estabilidade máxima do produto pareceu ser quando a quantidade de TBA variou de 17-25% (v/v). O do nível de TBA 20% foi seleccionado como a quantidade de co-solvente para a formulação de PGE-1 uma vez que caiu dentro da gama do co-solvente óptima. Quanto mais baixo foro nível de TBA utilizado, assim se reduz o potencial de inflamabilidade, a quantidade de resíduo de TBA que seria gerado após a liofílização, o nível de álcool isopropílico (uma impureza de processo no TBA) no produto, e se reduz o potencial de precipitação durante a produção para a lactose a partir do sistema de co-solvente. Os dados de estabilidade indicavam claramente que a liofílização da formulação de lactose tamponada da PGE-1 a partir de um sistema co-solvente de TBA/água seria significativamente mais estável do que a liofílização a partir de um sistema aquoso. O mecanismo para a melhoria da estabilidade ao utilizar o TBA é 5 5

desconhecido, mas está provavelmente no facto de permitir que as moléculas de PGE-1 sejam mantidas afastadas durante as fases de congelação e liofilização de fabricação. Portanto, recomenda-se que a formulação final seja liofilizada a partir dum sistema co-solvente contendo 20% de v/v de TBA. É importante que seja usado este nível de TBA porque níveis menores de TBA (< 17%) na formulação final produzirão um produto que é muito menos estável do que quando são usados pelo menos 20% de TBA. O TBA residual resultante no produto final espera-se que seja aproximadamente 0,5 a 2% do peso do bolo. Uma de TBA e das suas impurezas (álcool isopropilo, álcool 2-butilo e álcool isobutilo) determinou que os níveis de TBA não superiores a 3% de um bolo congelado a vácuo de 200 mg eram aceitáveis e que outros solventes orgânicos residuais não deveriam ser superiores a 0,5% de um bolo liofilizado de 200 mg. A aplicação de calor à lactose pode afectar adversamente a estabilidade do produto. Os dados da estabilidade ditam claramente que um controlo apertado ciclo de liofilização (tanto de secagem primária como secundária) é crítico para obter lotes de produção reprodutíveis com estabilidade equivalente. A estabilidade pode, portanto, ser uma função dos parâmetros processamento.

Uma vez que a cinética de degradação da PGE-1 se adapta (pelo menos empiricamente) a um mecanismo de segunda ordem, a estabilidade pode ser melhorada por simples diluição da PGE-1 com lactose. Isto sugeriria que a maximisando quantidade de lactose para uma determinada quantidade de PGE-1 se deveria proporcionar a estabilidade óptima. Para uma formulação de 20 pg/ml de PGE-1, a quantidade de lactose escolhida para formular a formulação óptima é de 204 mg de lactose mono-hidratada. Após a liofilização, são removidos os 5% de água e a lactose resultante presente no frasco é 193,8 mg. O volume de bolo para 193,8 mg de lactose anidra é aproximadamente 0,13 ml. Portanto, a concentração da solução teórica de lactose após a reconstituição com 1,0 ml é (193,8 mg/1,13 ml) ou 172 mg/ml. A quantidade de PGE-1 necessária para produzir uma solução de 20 pg/ml após reconstituição com 1,0 ml é (1,13 ml X 20 pg/ml) ou 22,6 pg. 6 6

Determinou-se que o pH do bolo também afectou a estabilidade do produto. A estabilidade máxima é alcançada quando o pH do bolo é mantido próximo de 4 a 5. Ambos os tampões de citrato e acetato podem ser utilizados; contudo, o tampão de citrato foi seleccionado como o tampão de escolha para a fórmula de PGE-1 uma vez que é um tampão comum para produtos parenterais. Uma vez que a PGE-1 é susceptível tanto à hidrólise ácida como básica, é provável que possa ocorrer uma catálise da molécula de PGE-1 pelo tampão. A quantidade de tampão de citrato seleccionda para a formulação final foi escolhida baseada num compromisso entre um tampão suficiente para controlar adequadamente o pH e contudo não fornecer significativamente um percurso catalítico alternativo. O nível de citrato escolhido para a formulação final foi 53 pg de PGE-1 (3,17 moles de citrato/ mole de PGE-1). Este nível de citrato apenas causará em teoria um aumento relativamente pequeno (<7%) na constante da taxa de degradação. A fim de determinar se estava presente tampão suficiente para controlar o pH durante o período de armazenagem do produto, as amostras com esta quantidade de tampão presente foram degradadas para menos de 90% da potência inicial sob condições aceleradas. O pH foi medido inicialmente e após ter ocorrido a diminuição de >10% de potência. Não ocorreu nenhuma mudança significativa de pH. Isto demonstra que o tampão suficiente estava presente para manter o pH durante o período normal de armazenagem do produto em que ocorrerá menos do que 10% de degradação. A presença de humidade no produto terá um impacto negativo na estabilidade do produto. É, por conseguinte, preferido que a formulação possua o nível de humidade o mais baixo possível durante o processamento e para manter esse nível ao longo do período de armazenagem do produto. A velocidade de congelação tem também efeito sobre a estabilidade do produto. A cinética única da reacção de degradação indica que é imperativo que as moléculas de PGE-1 se mantenham o mais afastadas possível de forma a minimizar a interacçâo de duas moléculas de PGE-1. Geralmente, o ciclo de liofilização é concebido para decorrer o mais rapidamente possível sem exceder a temperatura de fusão da solução congelada durante a secagem primária. Por conseguinte, desde que não ocorra contrafusão durante a fase de secagem primária e o conteúdo da água seja reduzido a um nível suficientemente baixo durante a fase de secagem secundária, então o produto seria normalmente aceitável. Contudo, a formulação da PGE-1 pode ser bastante diferente da situação normal porque o componente maior na formulação é a lactose. A literatura informa que a lactose possui uma temperatura de transição vítrea muito baixa (Ts) que é da ordem dos -31°C. É possível liofilizar acima da temperatura de transição vítrea de um excipiente tal como a lactose sem exceder a temperatura de fusão da massa da solução. Se a temperatura do produto exceder T„ a viscosidade da solução congelada diminui significativamente resultando num sistema mucilaginoso em que a mobilidade das moléculas de PGE-1 aumentará substancialmente. Este tipo de acontecimento pode levar a uma situação em que as moléculas de PGE-1 podem agregar-se, micelizar-se ou aproximar-se mais do que se a solução congelada for mantida abaixo de T„. E, portanto, importante que o ciclo de secagem seja optimizado para evitar que se verifique uma ocorrência deste tipo.

Tipicamente, a PGE-1 em formulação contendo lactose é congelada sob vácuo utilizando técnicas padrão. De maior preferência é utilizado um processo de recozimento para permitir que o álcool butílico terciário residual seja reduzido e controlado. Num processo de recozimento, a fase inicial do processo de congelação sob vácuo é executada congelando da formulação de PGE-l a cerca de -50°C, aquecendo-a até cerca de -25°C durante cerca de 2 horas, recongelando-a depois até cerca de -50°C. De seguida, a congelação em vácuo é continuada para obter um conteúdo de humidade inferior a 1% por peso seco e um conteúdo de álcool butílico tericário inferior a 3% por peso seco. A conclusão é que, para atingir a estabilidade do produto devida, não só a formulação deve ser cuidadosamente escolhida mas o processo de produção deve ser apropriadamente optimizado. Os mecanismos podem não ser totalmente compreendidos numa base teórica nesta altura, contudo, os efeitos descritos são reprodutíveis. E, por 8 μ

conseguinte, exigido que seja utilizado um ciclo conservativo para alcançar de forma consistente a estabilidade máxima do produto.

As formulações protótipas à base de lactose de PGE-1 indicaram que a estabilidade se correlacionou bem com uma relação de temperatura do tipo de Arrhenius. Este ajustamento a uma relação de Arrhenius foi evidente quer pelo facto de as constantes de velocidade terem sido representadas quer para a velocidade de degradação da PGE-1 quer para a velocidade de formação do produto de degradação mais importante PGA,. Por conseguinte, a estabilidade da formulação de lactose de PGE-1 pode ser avaliado de forma precisa por análise cinética típica da velocidade inicial (isto é, por monitorização da velocidade de formação PGA,). A optimização de uma formulação de PGE-1 liofilizada (Alprostadil S. Po.) e, de preferência, tal como concedida para utilizar num injectável como no tratamento de disfunção eréctil foi determinada tal como explicado atrás. A formulação parece degradar-se através de um mecanismo aparente de segunda ordem em relação à concentração de PGE-1 no estado sólido. A estabilidade máxima pode ser alcançada quer por minimização da concentração de PGE-1 no diluente de lactose quer por optimização daqueles parâmetros que têm impacto na constante de segunda ordem. A quantidade de lactose diluente de escolhida para a formação optimizada baseou-se nas limitações de solubilidade e no potencial de irritação da lactose. Numa forma de concretização, a quantidade de PGE-1 presente baseou-se na dose clínica proposta para um volume de injecção de 1 ml ou menos. A constante da velocidade de segunda ordem é afectado pelo pH de estado sólido, o conteúdo de tampão, o conteúdo de humidade, o uso do álcool butílico terciário durante o processamento, a velocidade de congelação e a velocidade de secagem. Todos estes parâmetros foram optimizados para minimizar o valor da constante da constante de velocidade de segunda ordem. O produto é liofilizado a partir de uma solução filtrada estéril em massa que contém 20% v/v de álcool butílico terciário (TBA) e possui um pH aparente de aproximadamente 4. Tanto a água como o TBA são removidos durante o processo de liofilização. A água residual e TBA restantes após a liofilização são < 0,5% e 0,5 a 2%, respectivamente, da massa do bolo seco. A formulação final, por exemplo, por frasco, contém após terminar a liofilização: 23 pg de 9

Xjl PGE-1 (alprostadil), 193,8 mg de lactose anidra e 53 pg de citrato de'sódio. Após a reconstituição deste pó liofílizado com 1,0 ml de ou água para injecção ou água bacterioestática para injecção, será obtida uma solução contendo 20 pg/ml de PGE-1. Ou então a formulação final, por exemplo, por frasco contém após terminar a liofilização: 11,9 pg de PGE-1 (alprostadil), 193,8 mg de lactose anidra e 53 pg de citrato de sódio. Após reconstituição deste pó liofílizado com 1,0 ml de ou água para injecção ou água bacterioestática para injecção, será obtida uma solução contendo 5 pg/ml de PGE-1. O pó liofílizado, como para estes exemplos, é embalado num frasco de 5 ml selado com um fecho do tipo para liofilização no interior de uma câmara de liofilização e nele colocada uma tampa com selo de alumínio. A estabilidade química da PGE-1 pode ser prevista pelo uso da equação de Arrhenius e pelos dados de estabilidade acelerada. Também podem ser utilizadas análises iniciais de cinética (isto é, monitorização da velocidade de formação do maior produto de degradação, PGA,) para avaliar a estabilidade química. A análise de estabilidade projectada indica que, quando o produto é apropriadamente produzido com a formulação e processo optimizados, o período de armazenagem em prateleira deveria ser superior a 24 meses quando o produto é armazenado a 25°C ou menos.

Preparou-se um lote para as várias tomas de PGE-1 de produto liofílizado estabilizado sob as condições descritas atrás e a estabilidade medida. Os resultados são mostrados nas Tabelas que se seguem: 10

Tabela I

Toma de 20 pg Tempo (meses) Potência a 5°C (% da inicial) Potência a 25°C (% da inicial) 0 100,5% 100,5% 0 100,0% 100,0% 0 100,5% 100,5% 0 99,5% 99,5% 0 100,0% 100,0% -> 99,5% 100,5% •n 100,5% 101,5% i 6 100,0% 98,5% 6 100,5% j 9 99,5% 96,6% | 9 99,0% 98,5% i 11,44 100,0% 96,6% 11,44 99,5% 96,5% í 11,44 99,5% 96,1% 12 99,5% 97,6% 12 100,5% 97,6% 12 101,0% 97,6% 12 10.1,0% 97,6% 15 101,0% 96,1% 15 102,0% 95,6% 18 100,0% 95,6% 18 99,5% 94,6% i 21 99,0% 96,1% 21 99,5% 95,1% // l

Tabela II: Toma de 10 μg

Tempo (meses) Potência a 5°C (% da inicial) Potência a 25°C (% da inicial) 0 99,1% 99,1% 0 100,9% 100,9% | | 0 100,0% 100,0% !0 100,0% 100,0% ;0 99,1% 99,1% 0 101,9% 101,9% : 0 100,9% 100,9% 0 100,9% 100,9% 0 100,0% 100,0% I 9 100,0% 100,0% 1 99,1% 102,8% 1 100,0% 102,8% 1 100,0% 102,8% ; 2 100,9% 102,8% ; 2 102,8% 102,8% 2 102,8% 102,8% n 99,1% 100,0% -Ί 100,9% 99,1% n j 99,1% 98,1% 4 100,9% 100,9% 4 100,9% 100,9% 4 100,9% 100,0% 5 100,0% 97,1% 5 100,0% 99,1% 5 110,0% 99,1% 6 98,1% 97,2% 6 97,2% 98,1% 6 96,3% 98,1% 7,95 97,2% í 7,95 98,1% — 12 ι y

J

Toma de 5 pg 1 Tempo (meses) Potência a 5°C (% da inicial) Potência a 25°C (% da inicial) 7,99 98,1% — 7,99 98,1% — 8 98,1% — 8 97,2% — 9 101,9% 99,1% 9 100,9% 99,1% 9 102,8% 100,0% 12 98,1% 97,2% 12 98,1% 96,3% 12 99,1% 96,3% 15 99,1% 96,3% 15 99,1% 94,3% 15 99,1% 95,3%

Tabela III

Toma de 5 pg Tempo (meses) Potência a 5°C (% da inicial) Potência a 25°C (% da inicial) 0 101,5% 101,5% 0 99,3% 99,3% j 0 100,4% 100,4% 0 98,9% 99,6% 0 99,8% 99,8% ! 0 99,6% 99,6% 0 100,9% 100,9% 0 100,2% 100,2% 0 100,4% 100,4% 1 101,1% 100,7% 1 100,7% 99,4% ! 1 100,2% 99,8% 2 100,0% 99,3% 13

Tabela III (continuação) Toma de 5 pg Tempo (meses) Potência a 5°C (% da inicial) Potência a 25°C (% da inicial) ! 2 100,6% 100,7% 2 100,6% 99,4% -> j 100,4% 99,8% Λ 100,4% 100,2% -> J 100,6% 99,8% 4 103,9% 100,0% 4 99,6% 99,4% 4 100,6% 100,6% 5 98,9% 99,4% 5 100,0% 99,4% 5 100,9% 100,2% 6 100,7% 99,4% 6 100,9% 99,6% 6 100,9% 100,2% 6 100,0% 99,1% 6 99,3% 98,5%

As tabelas mostram que se manteve uma estabilidade excelente armazenagem do produto liofilizado em prateleira.

Lisboa í - MAR. 2000

Maria Silvina Ferreira - '.“'Justrinl Vu U330A •lti 13 oíjL; i j " jo!

Claims (5)

1 1

REIVINDICAÇÕES 1. Uma formulação liofilizada de PGE-1 possuindo um conteúdo de humidade inferior a 1% por peso seco e um conteúdo de álcool t-butílico inferior a 3% por peso seco, obtenível por um processo compreendendo os procedimentos de: a) dispersão de 1 parte por peso de PGE-1 em 10 000 a 40 000 partes por lactose , peso de peso na presença de 15 a 35% v/v de álcool t-butílico; b) ajuste do pH da formulação resultante para 3,5 a 6 com tampão de citrato ou acetato; c) submissão da formulação a um processo de recozimento, por congelação a cerca de -50°C, aquecimento a cerca de -25°C durante cerca de 2 horas e recongelação a cerca de -50°C; e d) secagem da formulação.

2. A formulação da reivindicação 1, caracterizada pelo facto de o tampão ser citrato de sódio.

3. A formulação da reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo facto de o pH ser ajustado a um valor de 4 a 5.

4. A formulação de qualquer reivindicação precedente contendo 25 a 100 ppm de PGE-1 em lactose.

5. Um método para a preparação de uma formulação de PGE-1 estabilizada, liofilizada compreendendo os procedimentos de qualquer reivindicação precedente. 1 - MAR. 2000 Lisboa

vi na Ferreira ϋ liHÍuririal LÍSB0A Ί3 33 - 385 43 13