PT754034E - Formulacoes farmaceuticas efervescentes contendo microcapsulas biodegradaveis de libertacao controlada - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS EFERVESCENTES CONTENDO MICROCÁFSULAS BIODEGRADÁVEIS DE LIBERTAÇÃO CONTROLADA" Área Técnica

Esta invenção relaciona-se com formulações farmacêuticas contendo microcápsulas biodegradáveis de libertação controlada carregadas com fármaco. Em particular, esta invenção relaciona-se com formulações em pó ou comprimidos, particularmente com formulações para utilização uma vez por dia, contendo um antagonista de cálcio, por exemplo, nifedipina, um analgésico narcótico, por exemplo, hidromorfona ou um inibidor de ACE, por exemplo, captopril, e outros semelhantes e análogos ou suas misturas ou combinações.

Antecedentes da Invenção

Os antagonistas de cálcio e os inibidores da enzima de conversão da angiotensina (ACE) são largamente utilizados em doentes com doença cardiovascular e crê-se que possuem efeitos antihipertensores e protectores vasculares quando administrados como monoterapêutica ou em combinação. Tipicamente, os antagonistas de cálcio são utilizados no tratamento da hipertensão e da angina estável crónica; crê-se que os inibidores de ACE impedem o desenvolvimento de aterosclerose e que reduzem o número de ocorrências isquémicas cardíacas em doentes com doença das artérias coronárias e disfunção ventricular esquerda. Os analgésicos narcóticos são largamente utilizados para proporcionar alívio forte da dor pós-operatória e crónica. Contudo, a sua utilidade clínica está limitada pelo desenvolvimento de dependência da sua acção no decurso do tratamento crónico. Recentemente, demonstrou-se que a co- 1 1

administração de antagonistas de cálcio sub-linguais e de analgésicos narcóticos cpidurais potência o eleito do analgésico narcótico e sugeriu que a co-administração pode impedir o desenvolvimento da dependência física de narcóticos (Pereira, Pa i n, 53:341-355 (1993); Antk i ewicz-Michaluk,

Psychopharmacology, 111:457-54 (1993)). Tipicamente, estes fármacos são administrados oralmente em formulações em comprimido/cápsula e, no caso de analgésicos narcóticos, também são administrados parentericamente. A eficácia destes fármacos é melhorada quando são administrados a um indivíduo de forma controlada. A dosagem normal de fármaco pode seguir um perfil de níveis plasmáticos excessivos-ineficazes em que a dose inicialmente excede o nível terapêutico desejado, e baixa depois para níveis subclínicos. Contudo, a administração controlada/sustentada de fármacos pode reduzir flutuações indesejadas dos níveis de fármaco, promover vantagens terapêuticas e minimizar efeitos tóxicos. Adicionalmente, a administração pré-programada de um fármaco na vizinhança das suas células alvo ou aos seus sítios de absorção pode impedir efeitos sistémicos ou secundários envolvendo outros tecidos.

Assim, existe uma necessidade de formulações direccionadas, de libertação controlada, farmaceuticamente eficazes contendo estes fármacos ou combinações destes fármacos.

Os sistemas de administração de fármacos em micropartículas com base em polímeros biodegradáveis, tais como os formados a partir de ácido láctico e glicólico, foram largamente estudados para a administração controlada/sustentada de vários fármacos. A selecção do(s) polímero(s) particular(es) tendo em conta as propriedades do fármaco particular, bem como os processos de fabrico e as variáveis do processo, determina a morfologia e o tamanho das microsf eras, que por sua vez influencia as características de libertação da formulação. Estes 2

factores, que por vezes se anulam uns aos outros, limitam as formulações possíveis e mctodos para preparação de formulações adequadas para libertação controlada/sustentada, incluindo a administração oral uma vez por dia.

Formas de dosagem efervescentes incorporando micro-partícuias que estão adaptadas para proporcionar libertação substancialmente imediata do componente farmacêutico contido nas micropartí cuias estão descritas na US 5.178.878 e na US 5.223.264. 0 EP-A-02 57310 descreve uma formulação em comprimidos, especialmente um comprimido mastigável, formado por compressão de microcápsulas com um tamanho entre cerca de 5 micrometros e cerca de 400 micrometros, preferencialmente entre cerca de 30 e 250 micrometros. As microcápsulas compreendem partículas de substância activa que são revestidas com uma camada fina de um revestimento de libertação sustentada, tal como um derivado de celulose não-biodegradável, que é seleccionado de modo a minimizar o rebentamento do revestimento durante o processo de compressão. Verificou-se que apenas polímero de etil celulose de grande comprimento não sofria rebentamento durante a compressão, mesmo com pequenas quantidades de plastificante. O EP-A-0145240 descreve microcápsulas de libertação prolongada e um método para a sua produção. As formas de dosagem podem ser para administração oral ou parentérica e quando destinadas a administração oral podem ser apresentadas, por exemplo, como um pó ou como um comprimido. Não existe a descrição de uma formulação efervescente. 0 EP-A-0030180 descreve microsferas que compreendem ácido poliláctico e uma substância fisiologicamente activa solúvel em água e com um tamanho médio de partícula desde cerca de 0,01 μτη - 300 μπι. 0 tamanho das microsferas facilita a administração 3

ι ; i Μ 3s*- pela via parentérica tal como por injecção intravenosa ou intramuacular.

Descricâo da Invenção

De acordo com a invenção, é proporcionada uma formulação farmacêutica efervescente para a administração oral sustentada e controlada de uma quantidade farmaceuticamente eficaz de um bloqueadcr dos canais de cálcio, de um inibidor de ACE, de um analgésico narcótico ou das suas combinações, compreendendo a referida formulação microcápsulas com um D 50% entre 100 nm e 900 nm em que o fármaco está retido num polímero biodegradável e em que o pH da formulação é ajustado para optimizar a administração do fármaco, em que a formulação está adaptada para se dispersar por adição de água para formar uma bebida efervescente, 0 termo microcápsula aqui utilizado inclui os termos "microsf era", "micropartícula", "nanosfera" e "nanopartícula". Estes termos não se referem necessariamente a qualquer relação estrutural entre o fármaco e o polímero encapsulante (e.g., fármaco encapsulado dentro de uma membrana de polímero ou fármaco e polímero encapsulante numa estrutura de matriz) . Era vez disso, estes termos referem-se simplesmente a uma partícula (com tamanho da ordem dos micrometros ou menos) em que o fármaco está retido num polímero.

Tal como aqui utilizado, o termo "libertação sustentada/controlada" refere-se a um perfil de libertação de um fármaco em sítio (s) particular (es) de absorção tais como o estômago e/ou intestino delgado ao mesmo tempo que proporciona ainda tratamento eficaz ao longo de um período de tempo prolongado pré-determinado tal como uma vez por dia.

As formulações orais desta invenção estão concebidas para combinar com vantagem os benefícios de um comprimido 4

J efervescente ou dispersável em água com os de um sistema microencapsulado. Por exemplo, dado que as formulações efervescentes orais são fáceis de administrar, evitam as dificuldades associadas a mastigar ou engolir comprimidos, aumentado assim o cumprimento por parte do doente. A incorporação de microcápsulas na formulação oral não só permite o direccionamento da libertação do fármaco para o(s) sítio (s) de absorção do fármaco como também proporciona um veículo para controlar a extensão de libertação de fármaco relativamente ao tempo.

Além disso, o(s) fármaco(s) é(são) encapsulado(s) para formar microcápsulas que, por adição de água à formulação efervescente, são dispersos para produzir uma suspensão fina. Uma vez que esta suspensão uniforme é formada antes de o indivíduo ingerir a bebida efervescente, é minimizado o efeito de alimentos, da presença de bílis, do pH, etc. sobre a dissolução da forma de dosagem. Isto é particularmente útil para fármacos fracamente solúveis em água tais como nifedipina ou diltiazem base. Assim, pode ser melhorada a reprodutibilidade da dosagem.

Adicionalmente, para fármacos que não são bem absorvidos antes de penetrarem no tracto gastro-intestinal, as formulações efervescentes de libertação imediata correntes não protegem o fármaco antes da absorção, conduzindo assim a uma biodisponibilidade diminuída. A adição de microencapsulação à fórmula pode, contudo, permitir flexibilidade suficiente para impedir a libertação indesejada, por exemplo, na cavidade oral, ao mesmo tempo que promove a administração do fármaco na área alvo para libertação controlada/sustentada. É comum um efeito de choque com muitas microcápsulas. Mais uma vez, se este efeito for indesejado na cavidade oral, as formulações desta invenção podem ser concebidas para minimizar (ou, se desejado, maximizar) este efeito de choque. Uma forma 5

SCSI, particularmente eficaz de minimizar o efeito de choque é controlar o pH da 3olução da bebida efervescente para optimizar a administração do ou de cada fármaco encapsulado aos sítios de absorção alvo. A formulação é utilizada com vantagem para administrar o tarmaco a um doente na base de uma vez por dia de forma a conseguir um efeito terapêutico substancialmente ao longo de um período de 24 horas.

As microcápsulas têm um D 50% entre 100 nm e 900 nm, mais preferencialmente entre cerca de 200 nm e 400 nm.

Além disso, preferencialmente, a carga de fármaco das microcápsulas varia desde cerca de 10% até 70% em peso, mais preferencialmente 20% até 50% em peso. A invenção também proporciona uma formulação farmacêutica efervescente para a administração de um fármaco seleccionado de um bloqueador dos canais de cálcio, um inibidor de ACE, um analgésico narcótico ou uma sua combinação, compreendendo a formulação microcápsulas biodegradáveis carregadas com fármaco com um D 50% entre 100 nm e 900 nm e uma carga de fármaco que varia desde cerca de 10% até 70% em peso.

Assim as formulações podem ser utilizadas para administrar um fármaco seleccionado a um doente numa base de uma vez por dia para conseguir um efeito terapêutico ao longo de um período de substancialmente 24 horas.

Os antagonistas de cálcio adequados incluem diltiazem, verapamil, nifedipina, nimodipina e nicardipina.

Os analgésicos narcóticos adequados incluem hidromorfona, sulfato de codeína, oxicodona, tartarato de dihidrocodeína, 6

oxicodeínona, morfina, fentanil, sufentanil, oximorfona e buprenorfina.

Os inibidores de ACE adequados incluem captopril, enalapril e lisinopril. as formulações também podem incluir uma combinação de dois ou mais fármacos como aqui referido anteriormente. Combinações particularmente preferidas são representadas por uma combinação de um antagonista de cálcio e um analgésico narcótico. Essas combinações apresentam sinergia. Uma combinação adequada compreende nifedipina e hidromorfona. A matriz de polímero com vantagem compreende polilactido; poliglicolido; poli (ácido láctico-ácido glicólico) ; poli (ε-capro- lactona) ; poli (ácido hidroxibutírico) ; poliorto-ésteres; poli-acetais; polidihidropiranos, policianoacrilatos; polipéptidos; polipéptidos reticulados; e os seus estereoisómeros, misturas racémicas, co-polímeros e misturas de polímeros.

Uma matriz de polímero particularmente adequada compreende poli-D,L-lactido.

Um perfil de libertação adequado (condições de imersão, tais como uma solução aquosa com pH 6 para o diltiazem) determinado de acordo com o Método com Agitador de Pás da U.S. Pharmacopoeia XX a 37°C e 75 rpm para o ou cada fármaco é substancialmente como a seguir; a) 10-30% de libertação dentro de 2 horas após a administração; b) 30-60% de libertação dentro de 4 horas após a administração; 7 ϋ i ' c) 60-80% de libertação dentro de 8 horas após a administração; e d) >80% de libertação dentro de 24 horas após a administração.

Um perfil de libertação adequado adicional (condições de imersão, tais como suco gástrico simulado para o captopril) determinado de acordo com o Método com Agitador de Pás da U.S. Pharmacopoeia XX a 37°C e 75 rpm para o ou cada fármaco é substancialmente como a seguir: a) 10-40% de libertação dentro de 1 hora após a administração; b) 20-60% de libertação dentro de 4 horas após a administração; c) 40-80% de libertação dentro de 8 horas após a administração; e d) >80% de libertação dentro de 16 horas após a administração.

Um perfil de libertação adequado adicional (condições de imersão, tais como suco gástrico simulado para a hidromorfona) determinado de acordo com o Método com Agitador de Pás da U.S. Pharmacopoeia XX a 37°C e 75 rpm para o ou cada fármaco é substancialmente como a seguir: a) 10-50% de libertação dentro de 1 hora após a administração; b) 40-90% de libertação dentro de 4 horas após a administração; e 8

c) >90% de libertação dentro de 8 horas após a administração.

As formulações efervescentes de acordo com a invenção são adequadamente formuladas como cápsulas, comprimidos ou pós.

Assim, para administração efervescente oral conveniente e eficaz, quantidades eficazes das microcápsulas da presente invenção podem ser formadas em comprimidos com um ou mais excipientes ou inseridas em cápsulas tais como cápsulas de gelatina e outras semelhantes.

Entender-se-á que as formulações farmacêuticas de acordo com a invenção podem ser utilizadas inter alia num método de tratamento de angina, hipertensão, dor ou outras semelhantes pela administração de uma formulação contendo quantidades biologicamente eficazes de pelo menos um fármaco microencapsulado de acordo com a invenção a um animal, preferencialmente um ser humano, de forma a proporcionar e manter níveis plasmáticos clinicamente eficazes do fármaco durante uma parte substancial de um período de 24 horas. A invenção também proporciona um método para o fabrico das microcápsulas aqui anteriormente definidas, que compreende os passos de: a) dissolução ou dispersão de um fármaco e de um polímero biodegradável num solvente para formar uma mistura ; b) microfluidização da referida mistura numa fase externa para formar uma emulsão em que as gotículas da emulsão têm um diâmetro médio inferior a 1 μιη; e c) agitação da referida emulsão para formar microcápsulas com um tamanho (D 50%) entre cerca de 100 nm e 900 nm. 9

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Tal como aqui utilizado, o termo "biodegradável" quando aplicado a polímeroc oignifica polímerus sintéticos ou naturais que são degradáveis in vivo quer enzimaticamente quer não-enzima ticamente para produzir subprodutos biocompatíveis e não-tóxicos que podem ser adicionalmente metabolizados ou excretados através de vias fisiológicas normais. Por exemplo, pode ser utilizada uma gama de polímeros naturais e sintéticos biodegradáveis para formar micropartículas contendo tuna grande variedade de fármacos para conseguir a libertação prolongada de fármacos ou para o direccionamento de fármacos. A albumina de soro humano (HSA) , a albumina de soro bovino (BSA) , o colagénio e a gelatina podem ser utilizados para microencapsular os fármacos. Contudo, o custo e a incerteza quanto à pureza de polímeros naturais limita a sua utilização, focando-se assim a atenção em polímeros sintéticos biodegradáveis em que podem ser controladas as condições de processamento e disponibilidade. Exemplos de polímeros sintéticos biodegradáveis são os aqui especificados anteriormente e incluem os seguintes: ácido poli-láctico (polilactido, PLA); ácido poliglicólico (poliglicolido; PGA) ; poli (ácido láctico-ácido glicólico) (PLGA) poli (ε-capro- lactona); poli(ácido hidroxibutírico); poliorto-ésteres; poli-acetais; polidihidropiranos; policianoacrilatos; polipéptidos; polipéptidos reticulados; e os seus estereoisómeros (i.e., D, L) , misturas racémicas, co-polímeros e misturas de polímeros. 0 PLA é o polímero biodegradável que é o mais preferido. O método de evaporação de solvente é uma das técnicas mais correntes para a produção de microsferas de PLA/PGA. 0 primeiro passo deste método requer a formação de uma emulsão óleo-em-água (emulsão o/a). 0 polímero é dissolvido num solvente orgânico volátil seguido por dissolução ou dispersão do fármaco na solução de polímero. Este procedimento é conhecido como formação da fase orgânica. A solução de polímero/fármaco resultante é agitada num meio de suspensão adequado formando uma suspensão de gotículas (emulsão o/a) . 0 meio de suspensão, que não deve solubilizar o polímero, normalmente contém um agente dispersante 10 ο para impedir a coalescência das gotículas. O meio de suspensão também pnrie ser referido como α fase contínua ou a fase aquosa externa, sendo este último o termo aqui utilizado.

Pode ser utilizada uma modificação do método de extracção com solvente em que o polímero e o fármaco são primeiro dissolvidos num solvente orgânico miscível com água tal como acetonitr:lo e subsequentemente homogeneizados em óleo mineral ou parafina líquida leve para formar uma emulsão "a"-em-óleo C'a"/o). l·. utilizada uma outra modificação deste método, em que é produzida uma emulsão água-óleo-água (a/o/a). 0 fármaco é dissolvido numa pequena quantidade de água e esta solução de fármaco é homogeneizada numa solução de polímero/solvente orgânico (e.g. diclorometano). Esta emulsão água-em-óleo primária é então emulsionada com a fase externa, produzindo a emulsão a/o/a.

Uma vez formada a emulsão (o/a, a/o, ou a/o/a) , é submetida a evaporação do solvente provocando o "endurecimento" das gotículas (solidificação do polímero) e a sua conversão em microsferas. A emulsão é agitada continuamente ao longo do processo de evaporação. Durante o processo de endurecimento das gotículas, as gotículas primeiro perdem o seu solvente por difusão do solvente para a fase externa seguida por evaporação do solvente da superfície. A evaporação do solvente pode ter lugar à pressão atmosférica ou a pressão reduzida. A temperatura de evaporação também pode ser variada. A evaporação do solvente pode ser realizada de dois modos: (1) evaporação ininterrupta em que a evaporação é parada antes da eliminação completa do solvente orgânico, e as microsferas semi-sólidas são transferidas para um meio isento de emulsionante no qual é completada ou (2) evaporação contínua em que o sistema é agitado continuamente até todo o solvente orgânico se ter evaporado completamente. As microsferas sólidas são então recolhidas por filtração ou centrifugação, lavadas e secas sob vácuo. 11

Os problemas associados ao método de evaporação de solvente são a aglomeração das partículas, a perda de fármaco para a fase aquosa e a formação de cristais de fármaco nas superfícies das partículas. Os factores que afectam a qualidade das microsferas (i.e., carga de fármaco, tamanho, morfologia da superfície) , produzidas pelo método de evaporação de solvente estão pormenorizados adiante.

No processo de evaporação de solvente, o solvente orgânico utilizado, para além de ser capaz de dissolver o fármaco e o polímero, tem de ser imiscível com a fase externa e o seu ponto de ebulição tem de ser suficientemente baixo para que se evapore facilmente durante o processo de endurecimento das gotículas. Quando se utiliza um sistema o/a, a técnica de evaporação de solvente funciona melhor para materiais do núcleo que são insolúveis na fase aquosa externa. Se o material do núcleo for solúvel na fase externa, será extraído das microgotícuias antes que as paredes das microsferas tenham hipótese de se formar, resultando numa carga de fármaco inferior. Por exemplo, Bodmeier e McGinity, J. Mícroencap., 4:279-288 (1987) descreveram que fármacos solúveis em água tais como a teofilina, a cafeína e o ácido salicílico não puderam ser encapsulados pelo método de evaporação de solvente de uma emulsão o/a. A minimização da perda de fármaco para a fase aquosa externa pode ser conseguida de diversos modos, tais como por (1) variação do pH da fase aquosa para o pH de solubilidade mínima do fármaco; (2) saturação da fase aquosa com o fármaco; e (3) inversão da fase de emulsionação de o/a para a/o. 0 efeito da utilização de pesos moleculares diferentes para um polímero particular afecta as propriedades da superfície e a morfologia das microsferas. Por exemplo, polímeros de poli-L-lactido de peso molecular elevado produzem partículas maiores que tendem a agregar-se devido à adesividade inerente e natureza termoplástica do polímero. Além disso, são produzidas microsferas altamente porosas a partir de polímeros de peso 12 molecular elevado enquanto que as microsferas produzidas com polímeros de peco molecular baixo podem ser uniformes e não-porosas. 0 diâmetro das microsferas pode ser determinado pelo tamanho das microgotículas formadas na emulsão. 0 tamanho das microgoticulas pode ser controlado de várias formas, tais como por ajustamento da velocidade de agitação, do tipo e quantidade de emulsionante, da quantidade da fase aquosa, e da configuração do reactor e do agitador. Em geral uma velocidade acrescida de agitação resulta numa emulsão mais fina que produz microsferas mais pequenas e impede a coalescência de microsferas imaturas menores.

Verificou-se que podem ser preparadas gotícuias a partir de uma emulsão muito fina por utilização de um microfluidizador (Marca Comercial; Microf luidics Corp.). Um microf luidizador é um homogeneizador de alta pressão capaz de produzir gotículas de emulsão de tamanho muito pequeno (diâmetro médio de gotícula inferior a 1 μιη) . Durante a microfluidização, a emulsão é bombada através de microcanais para uma área de colisão a pressões de operação elevadas. A cavitação e o cisalhamento e impacto concomitantes são responsáveis pela redução do tamanho de partículas no seio da "câmara de interacção" . A libertação de fármacos de sistemas biodegradáveis pode variar desde a dissolução puramente controlada por difusão a partir de um sistema de matriz em casos em que o polímero tem uma velocidade de degradação baixa e a molécula de fármaco é pequena, até à libertação controlada pela degradação em que a molécula de fármaco é grande e a sua permeabilidade no polímero é baixa. Com os polímeros que se degradam mais rapidamente, a libertação do fármaco pode ocorrer através de uma combinação de difusão e de degradação do polímero. Os possíveis mecanismos de libertação de fármaco a partir de sistemas de microsferas biodegradáveis podem ser sumariados como se segue: (1) fármaco 13

que está fracamente ligado à ou encastrado na superfície das raícrosferas é libertado inicialmenLt; resultando num "efeito de choque"; (2) dependendo da estrutura das microsferas, o fármaco pode ser libertado através dos poros das microsferas; (3) o fármaco pode difundir-se através da membrana de polímero dependendo da solubilidade do fármaco na membrana de polímero e das propriedades intrínsecas do polímero; (4) o fármaco pode difundir-se através da barreira de polímero inchado pela água dependendo da hidrofilia e por sua vez do peso molecular do polímero; e (5) a erosão e hidrólise das cadeias de polímero provocam a formação de poros na estrutura das microsferas e afectam assim a velocidade de libertação do fármaco. Todos estes possíveis mecanismos podem conjuntamente desempenhar um papel no processo de libertação dependendo da morfologia dos sistemas de microsferas (que por sua vez é afectada pelas técnicas de fabrico), composição do polímero e propriedades físico-químicas do fármaco. A libertação de fármacos de sistemas de microsferas depende da difusividade do fármaco através da barreira do polímero, da solubilidade do fármaco na fase em massa, do tamanho da molécula do fármaco e da sua distribuição através da matriz das microsferas. A natureza do polímero desempenha um papel principal na determinação das caracterí sticas de libertação, em particular o peso molecular do polímero. Por exemplo, estudou-se o efeito do peso molecular do polímero sobre a libertação in vitro de clorpromazina a partir de microsferas de poli-DL-lactido carregado com clorpromazina utilizando poli-DL-lactido numa gama de pesos moleculares desde 11.000 até 21.000, em tampão fosfato aquoso a pH 7,0. O peso molecular aumentado de polímero aumentou o tempo necessário para 50% de libertação. As microsferas produzidas a partir dos polímeros de peso molecular mais elevado apresentaram um tempo de retardação de > 24 horas altura em que a velocidade de libertação aumentou rapidamente até aproximadamente 40% de libertação. 14 y

Além disso, duas das características mais importantes das microsferas que afectam u libertação de fármacos são a carga de fármaco e o tamanho das microsferas.

As teorias iniciais que foram apresentadas para descrever o processo de dissolução a partir de sistemas de matrizes basearam-se frequentemente nas leis de difusão de Fick. A primeira lei da difusão de Fick estabelece que o caudal (J) de um composto através de unidade de área de um plano de referência pré-determinado é proporcional à concentração diferencial através desse plano, sendo a constante de proporcionalidade a difusividade (D) . Com base na primeira lei de difusão de Fick, Higuchi desenvolveu uma equação para a libertação de um fármaco sólido a partir de uma base para pomada e posteriormente foi aplicada à difusão de fármacos sólidos dispersos em sistemas de dosagem homogéneos e de matriz granulada tal como se segue: Q = (D(2A-Cs)CsT)1/2 (Equação 1) em que D = difusividade do fármaco na matriz; A = quantidade total de fármaco por unidade de volume da matriz; CS = solubilidade do fármaco na matriz de polímero; Q = quantidade de fármaco por unidade de área da matriz; e T = tempo.

Mais tarde, utilizando o mesmo princípio de difusão que Higuchi, Cobby et al. apresentaram equações que descrevem a libertação de fármaco de comprimidos de matriz com um formato esférico, cilíndrico ou biconvexo. Em cada caso, a equação tridimensional tinha a forma cúbica: 15

F = Gi(KT1/2) - G2 (KT1/2) 2 + G3(KTl/2)3 (Equação 2) em que F = fracção de fármaco libertado; T = tempo decorrido; K = constante de velocidade de libertação;

Gi - G3 são factores de forma.

Para a forma esférica Gi e G2 = G3 e G3 = 1.

Os parâmetros fundamentais da constante da velocidade de libertação são descritos por

K = 1/A.r V D Cs (2A-8Cs)£/T em que r = raio do comprimido inicial; ε = porosidade; e τ = tortuosidade. A equação de Prout-Tomkin foi aplicada à decomposição autocatalítica de um sólido, i.e., com o fármaco a actuar como um marcador da degradação do polímero: ln (χ/1-χ) = K x t + c em que χ = fracção de fármaco libertado ao tempo t; 16

\ί Κ = constante de velocidade; e c = K x tmax (tmax é o tempo necessário para que 50% do fármaco seja libertado). A libertação de diltiazem base a partir de microsferas de DL-PGA em tampão fosfato a pH 7,4 foi adaptada à equação de Prout-Tomkin (Fitzgerald et al. , Polymeric Delivery Systems, Properties and Applications, Capítulo 23 (ACS Symposium Series 520) (1992)). Os sistemas estudados tinham cargas de fármaco de 4,45%, 10,06% e 20,22% e estavam na gama de tamanhos < 125 Mm. Em todos os casos, as adaptações obtidas foram boas, sugerindo que a libertação destes sistemas era dependente da degração e da dissolução do polímero.

Pode utilizar-se vários métodos para obter microcápsulas tal como se segue: Método do Fármaco Dissolvido em Solvente (Método A)

Este método é semelhante às técnicas de evaporação de solvente para a emulsão óleo-em-água (o/a) . O fármaco e o polímero são dissolvidos num solvente adequado (tal como diclorometano) para formar a fase oleosa. Uma solução aquosa de PVA a 0,27% p/v é adequadamente utilizada como a fase externa. A fase oleosa é emulsionada na fase externa para formar uma suspensão de gotículas por exemplo por um dos métodos seguintes: (i) Utilizando um Ultra Turraz IKA (Marca Comercial) T25 durante dois minutos a 8.000, 9.500, 13.500 ou 24.000 rpm; (ii) Utilizando um Microfluidizador M120E (Microfluidics Corp.) a 10.000 psi durante um número de ciclos especificado. A emulsão resultante pode ser agitada por exemplo com um motor IKA RW25 e agitador com 4 pás a 1.400 rpm durante uma hora 17

fazendo com que as gotícuias de polímero percam o seu solvente, inicialmcntc por difusão do solvenLe para a fase aquosa externa e subsequentemente por evaporação. Deste modo, as gotículas de polímero são convertidas nas correspondentes microsferas sólidas.

As microsferas são adequadamente recolhidas por centrifugação (Heraeus Sepatech Biofuge 28RS) utilizando um rotor HFA 13,5 a 13.000 rpm durante 15 minutos e depois secas numa estufa de vácuo (Gallenkamp) a 1.000 mbar durante 24 horas. As microsferas são armazenadas em recipientes vedados à temperatura ambiente. Método de Dispersão (Método B) A fase oleosa é formada por dispersão do fármaco na solução de polímero/solvente utilizando sonicação. A fase oleosa é emulsionada na fase aquosa externa pelo Método A (i) ou (ii) . Este passo é seguido por evaporação do solvente, recolha, secagem e armazenagem tal como descrito no Método A. 0 tamanho final das microsferas depende do tamanho dos cristais do fármaco. Esta limitação pode ser ultrapassada por dissolução do fármaco num co-solvente tal como descrito no Método C adiante. Método do Co-Solvente (Método C) 0 fármaco é primeiramente dissolvido na quantidade mínima de um solvente adequado (tal como metanol) . A solução de polímero/solvente é então adicionada à solução do fármaco e sonicada para formar a fase oleosa. A fase oleosa é emulsionada na fase aquosa externa pelo Método A (i) ou (ii) . Este passo é seguido por evaporação do solvente, recolha, secagem e armazenagem tal como descrito no Método A. Tal como descrito adiante, encapsulou-se diltiazem HC1 utilizando o Método C em microsferas formadas a partir de PLA com um peso molecular médio 18

de 109.000 (PLA 109K) . A formulação utilizada para uma carga inicial de 10% p/p foi como se segue:

PLA 109K: Diclorometano 0,9 g:10 mL

Diltiazem HC1 : Metanol 0,1 g:0,5 mL

Diclorometano : 0,27% de PVA 1 mL:10 mL

Para todos os métodos quando se encapsula diltiazem, a solução de PVA é adequadamente tamponada até pH 10,0 (pH de solubilidade mínima de diltiazem numa solução aquosa) adequadamente utilizando um tampão carbonato preparado como a seguir:

3,915 g/L 5,660 g/L

NaHC03 Na2C03 Método da Emulsão Dupla (Método D)

Este método é uma adaptação de uma técnica de evaporação de solvente de uma emulsão (água-em-óleo)-em-água (a/o/a) que se verificou anteriormente ter êxito na encapsulação de agentes hidrófilos em micropartículas de polilactico-co-glicolido (Ogawa et al. , Chem. Pharm. Buli., 36:1502-1507 (1988)). Numa modificação deste método realizada pelos requerentes, o fármaco foi dissolvido numa solução de gelatina a 5% p/v (fase aquosa interna) . A solução de polímero/diclorometano foi adicionada à solução do fármaco e emulsionada a 24.000 rpm durante um minuto utilizando um Ultra Turrax IKA T10. A emulsão a/o resultante foi então emulsionada na fase aquosa externa de PVA a 0,27% p/v por um dos métodos seguintes para produzir as emulsões a/o/a: (i) Utilizando um Ultra Turraz IKA T18 a 8.000 rpm durante dois minutos; (ii) Utilizando um Microfluidizador M120E (Microfluidics Corp.) a 10.000 psi durante um número de ciclos especificado. 19

0 processo de endurecimento das gotículas foi realizado por agitação da emulsão a/o/a a 1.400 rpm durante 30 minutos - 1 hora (dependendo da quantidade de solvente utilizada) com um IKA RW25 e agitador com 4 pás. As microsferas foram recolhidas, secas e armazenadas tal como descrito no Método A. Para o dialtiazem HCl, a proporção de fármaco:solução de gelatina era de 0,1 g:0,l mL; a proporção de polímero:solvente era de 1 g de PLA 109K-.4 mL; e fase externa era de 100 mL por 2 g de peso do lote total.

Estudos de Dissolução ia vitro

Os estudos de dissolução aqui descritos foram realizados nos seguintes meios de dissolução: (i) Tampão fosfato isotónico a pH 7,4

4,4 g/L 1,615 g/L 7,571 g/L

NaCl

NaH2P04 (anidro)

Na2HP04 (anidro) (ii) Suco gástrico simulado (SGS) pH 1,2

NaCl 2,0 g/L

HCl concentrado 7,0 mL/L

Encheu-se balões de dissolução com tampa com um volume medido do meio de dissolução desejado e colocou-se num banho de água a uma temperatura constante de 37°C. Depois de a solução ter atingido o equilíbrio, adicionou-se ao balão uma quantidade desejada da amostra. O peso da amostra foi pré-determinado para impedir que a concentração de fármaco no meio excedesse 10% da sua solubilidade e fossem assim mantidas as condições de imersão. As amostras ou foram dispersas nos meios de dissolução, ou, se as amostras estavam na gama de tamanhos de submicrometros, foram colocadas em tubo Visking com 14 cm de 20

comprimento atado em ambas as extremidades. Os balões de dissolução foram agitadoe a 60 spm.

Breve Descrição dos Desenhos A Fig. 1 mostra os perfis de libertação em tampão fosfato pH 7,4 de diltiazem HC1 a partir de sistemas de microsferas de PLA 109K carregados com 10% p/p preparados pelo Método C, Όχ (D50% de 12,56 μιη) , D2 (D 500% de 5,76 μιη) ; D3 (D 50% de 2,86 μιη) ; e D4 (D 50% de 1,41 μιη) ; A Fig. 2 mostra os perfis de libertação em suco gástrico simulado a pH 1,2 de diltiazem HC1 a partir de sistemas de microsferas de PLA 109K carregados com 10% p/p preparados pelo Método C, Dl (D50% de 12,56 μιη), D2 (D 500% de 5,76 μιη) ; D3 (D 50% de 2,86 μιη) ; e D4 (D 50% de 1,41 μιη) ; A Fig. 3 mostra os perfis de libertação em tampão fosfato a pH 7,4 de diltiazem base a partir dos sistemas de microsferas de PLA 109K preparados pelo Método A com o Ultra Turrax (Db2~ Dbs) a 10%, 20%, 30% e 50% p/p, respectivamente; A Fig. 4 mostra os perfis de libertação em SGS a pH 1,2 de diltiazem base a partir dos sistemas de microsferas de PLA 109K preparados pelo Método A com o Ultra Turrax (Db2-Db5, 10%-50% p/p respectivamente); e

As Figs, 5, 6 e 7 mostram, respectivamente, a libertação de 20%, 30% e 50% de diltiazem base carregado em nanosferas de PLA 109K a pH 1,2, pH 6,0 e pH 7,4 (preparadas como no Exemplo 8) . A Fig. 8 mostra os níveis plasmáticos de diltiazem ao longo de um período de 36 horas em seres humanos após a administração de 20%, 30%, e 50% de diltiazem base carregado em nanosferas de PLA 109K (a referência é Cardizem CD) . 21 A Fig. 9 mostra a libertação de microcápsulas carregadas com hidromorfona contidas em cápsulas de gel em suco gástrico simulado (HC1 0,01 M). A Fig. 10 mostra a libertação de microcápsulas carregadas com nifedipina (microsferas R203 carregadas com 50% e RG 504 carregadas com 50%) e microcápsulas carregadas com nifedipina que foram misturadas com lactose e formadas em comprimidos antes da dissolução (microsferas R2 03 carregadas com 50% e RG 504 carregadas com 50%) ; está ilustrado o Nifed retard como um controlo.

Quando necessário converteu-se diltiazem HC1 na forma de base por preparação de uma solução aquosa saturada de diltiazem HC1 e adição de um excesso de NaOH 1 M até ocorrer precipitação. A recuperação de diltiazem base foi seguida por secagem num exsicador sob vácuo durante dois dias.

Formas de Realização da Invenção A invenção será adicionalmente ilustrada pelos Exemplos seguintes. EXEMPLO 1

Fez-se uma tentativa para preparar microsferas de PLA carregadas com diltiazem utilizando o Método A, um método envolvendo, tal como descrito acima, a evaporação de solvente de uma emulsão o/a, sendo a fase oleosa formada por dissolução do fármaco e do polímero em diclorometano. Este método não era adequado porque o diltiazem HCl não se dissolveu em diclorometano. 22

EXEMPLO 2

As tentativas para preparar microsferas de PLA carregadas com diltiazem HC1 pelo Método B não tiveram êxito. O Método B também envolveu a evaporação de solvente de uma emulsão o/a, sendo a fase oleosa formada por dispersão do fármaco na solução de polímero/solvente utilizando sonicação. Verificou-se que os cristais de diltiazem HC1 quando observados ao foto-microscópio eram escessivamente grandes e irregulares quanto à forma para encapsulação por este método. Esta constatação foi confirmada por análise do tamanho de partículas: o diltiqazem HC1 tinha um D 10% de 19,10 μιη, um D50% de 41,83 μπι e um D 90% de 72,61 μιη. EXEMPLO 3

Preparou-se microsferas de PLA 109K carregadas com diltiazem HCl utilizando o Método C, em que o fármaco foi primeiro dissolvido numa quantidade mínima de um solvente adequado (metanol). A solução de polímero/solvente foi então adicionada à solução do fármaco e sonicada para formar a fase oleosa. A fase oleosa foi emulsionada na fase aquosa externa (tamponada a pH 10,0) utilizando o Ultra Turrax IKA a quatro velocidades de homogeneização diferentes. Todos os sistemas preparados pelo Método C tinham uma carga inicial de 10% p/p. O sistema de microsferas Dp foi preparado na regulação de velocidade de homogeneização mais baixa do Ultra Turrax, i.e., 8.000 rpm, as microsferas produzidas tinham uma eficácia de encapsulação do fármaco de 86,0%. A velocidade de homogeneização foi subsequentemente aumentada para 9.500, 13.500 e 24.000 rpm para produzir os sistemas de microsferas D2, D3 e D4 com eficácias de ensapsulação de fármaco de 98,7%, 89,4% e 63,8% respectivamente, tal como apresentado na Tabela 1. 23 TABELA 1 Lote N2 Velocidade de Homogeneização Ultra Turrax rpm Eficácia de encapsulação % Rendimento % D 10% μιη D 50% μιη D 90% μπι Ampli tude Dl 8000 86,0 80,5 3,76 12,56 67,61 4,97 D2 9500 98,7 80,0 2,29 5,76 16,39 2,44 D? 13500 89,4 86,0 0,67 2,86 5,61 1,73 d4 24000 63,8 79,5 0,65 1,41 3,59 2,09

Houve um decréscimo acentuado no tamanho das microsferas com o aumento da velocidade de homogeneização. 0 D 50% das microsferas decresceu de 12,85 μπι para 1,41 μιη quando a velocidade de homogeneização aumentou de 8.000 rpm para 24.000 rpm. Houve um correspondente decréscimo no D 90% de 67,61 μπι para 3,59 μιη e no D 10% de 3,75 μπι para 0,65 μπι. Esta relação não era linear quando traçada num gráfico numa escala log-log.

Verificou-se que a eficácia de encapsulação das microsferas dependia da velocidade de homogeneização utilizada. Com o aumento da velocidade de homogeneização, houve um ligeiro aumento inicial seguido por uma queda de eficácia com decréscimo adicional de tamanho. Isto pode ser devido ao facto de as partículas mais pequenas terem uma proporção maior de área superficial/volume resultando em maior perda de fármaco para a fase externa aquosa durante o processamento. A percentagem de eficácia de encapsulação variou desde 63,8% até 98,7%. Não foi possível exceder 10% p/p de carga inicial uma vez que a quantidade de diltiazem necessária para uma carga inicial superior a 10% p/p não se dissolvia em 0,5 mL de metanol e nesta formulação a proporção de metanol para diclorometano não devia exceder 0,5 mL para 10 mL. 24

As fotomicrografias obtidas por SEM de todos os sistemas de microofcras preparados pelo Método C mostram microsferas uniformes, esféricas. As microsferas produzidas com a velocidade de homogeneização mais baixa de 8.000 rpm eram grandes com um valor de D 50% de 12,56 Mm e tinham tuna distribuição de tamanhos larga, tal como indicado pelo valor de amplitude de 4,97. Em comparação, as microsferas produzidas com a velocidade de homoger.c: zação mais alta, 24.000 rpm, eram mais pequenas com um valor de D 50% de 1,41 Mm e tinham uma distribuição de tamanhos mais estreita, tal como indicado pelo valor de amplitude de 2,09. As microsferas produzidas a 9.500 e 13.000 rpm também eram mais uniformes em tamanho do que Όχ com valores de amplitude de 2,44 e 1,73, respectivamente.

As microsferas de PLA 109K carregadas com diltiazem HC1 preparadas pelo Método C foram analisadas por calorimetria de varrimento diferencial (DSC) . O diltiazem HC1 utilizado era cristalino com uma ocorrência térmica a 217°C. O PLA 109K mostrou uma ocorrência térmica a 65°C. Os termogramas obtidos por DSC das microsferas preparadas pelo Método C não mostraram diltiazem HCl cristalino detectável. As misturas físicas contendo 10% p/p e 5% p/p de diltiazem HCl em PLA 109K tinham ocorrências térmicas a 215,2°C, 65,5°C e 214,0, 63,9°C, respectivamente. O varrimento por DSC de uma mistura física de 3% de diltiazem em PLA 109K mostrou apenas uma ocorrência térmica a 65,9°C, indicando que 3-5% é o limite de detecção para um sistema de diltiazem HC1/PLA 109 K.

Os esquemas de difracção de raios X mostram a ausência de diltiazem HCl cristalino nos sistemas preparados pelo Método C, indicando que o diltiazem HCl está presente num estado amorfo ou solubilizado. 25

EXEMPLO 4

Preparou-se sistemas de microsferas de PLA 109K carregadas com diltiazem HC1 pelo Método D, um método que envolve a evaporação de solvente de uma emulsão dupla (emulsão a/o/a) . 0 fármaco foi inicialmente dissolvido numa solução de gelatina a 5% p/v par-a formai a fase aquosa interna. A solução de polímero/diclorometano foi então adicionada à solução do fármaco e emulsionada utilizando o Ultra Turrax a 24.000 rpm durante um minuto. A emulsão a/o resultante foi então emulsionada na fase aquosa externa (tamponada a pH 10,0) utilizando o Ultra Turrax a 8.000 rpm durante dois minutos. Foram produzidas microsferas com uma carga inicial de 10% p/p (D5) e tinham uma eficácia de encapsulação de 96,8%. A carga inicial foi subsequentemente aumentada para 20% ρ/ρ (ϋς) as microsferas produzidas tinham uma eficácia de encapsulação de 85,5%; finalmente, as microsferas com uma carga inicial de 3 0% p/p (D7) tinham uma eficácia de encapsulação de 71,5%. À medida que a carga inicial foi aumentada de 10% p/p até 30% p/p a eficácia de encapsulação baixou desde 96,8% até 71,5%.

Utilizando o Método D, foi possível preparar microsferas com até 3 0% p/p de carga inicial, enquanto que com o Método C não foi possível exceder uma carga inicial de 10% p/p devido à solubilidade limitada do diltiazem HC1 no co-solvente (metanol) . Para o Método D, de modo a controlar a viscosidade da emulsão primária, a proporção de fármaco para gelatina foi mantida em 0,1 g:0,1 mL. Assim, não foi possível exceder uma carga inicial de 30% p/p uma vez que o diltiazem HC1 necessário para atingir uma carga de fármaco superior a 3 0% p/p não se dissolvia na solução de gelatina. 0 Método D resultou em lotes com rendimento percentual inferior ¢54,0-63,5%) do que os obtidos utilizando o Método C (79,5-86,0%). Isto pode ser devido a maior perda de produto para as superfícies do reactor e cabeças do homogeneizador, etc., 26

JA. t durante os dois passos do processo envolvidos no Método D. Os resultados de eficácia de encapaulação, apresentados na Tabela 2, para os Métodos C e D eram comparáveis, variando desde 63,8-98,7% para o Método C até 71,5-96,8% para o Método D. TABELA 2 Lote Ns carga Inicial % p/p Carga Real % p/p Eficácia de encap-sulação % Rendimento % D 10% Mm D 50% Mm D 90% Mm Ampli tude DS 10 9,68 96,8 60,0 1,37 5,39 15,81 2,65 Dfi 20 17,10 85,5 54,0 3,34 15,95 42,97 2,60 D? 30 21,46 71,5 63,5 2,88 9,43 60,65 4,39

As fotomicrografias obtidas por SEM dos sistemas produzidos pelo Método D mostraram que as partículas eram esféricas, embora as superfícies destas partículas apresentassem algumas irregularidades. O sistema Όη, com 30% p/p de carga inicial, tinha alguns cristais de fármaco presentes entre as microsferas e sobre as superfícies das microsferas. Os gráficos da distribuição do tamanho de partículas para o sistema de microsfeas D5, mostrou uma distribuição bímodal das partículas enquanto que os gráficos da distribuição do tamanho de partículas para o sistema de microsferas D7 mostrou distribuição multimodal, que pode ser devida à presença de cristais de fármaco, resíduos de polímero ou partículas muito pequenas. Verificou-se que o tamanho das microsferas aumentava com o aumento da carga de fármaco. O sistema de microsferas D5 com 10% p/p de carga inicial, tinha um D 10% de 1,27 μιη e um D 90% de 15,81 μιη comparado com um D 10% de 2,99 Mm e um D 90% de 60,65 Mm para (D7) , com 30% p/p de carga inicial. 27 EXEMPLO 5

Estudos de Libertação in Vitro: Efeito do tamanho das partículas na libertação de diltiazem HC1 de microsferas de PLA 109 K com carga de 10%

Antes da realização dos estudos de libertação in vitro, a solução saturada de diltiazem HCl foi doseada para se eatabelecer as condições de imersão. Verificou-se que o diltiazem HCl tinha valores de Cs de 2,39 g/L em tampão fosfato pH 7,4, e superiores a 1 g/mL a pH 1,2. Os sistemas de microsferas estudados tinham uma carga de diltiazem HCl de 10% p/p e foram preparados pelo Método C.

Os perfis de libertação de diltiazem HCl a partir de microsferas de PLA 109K obtidos em tampão fosfato isotónico a pH 7,4 mostraram que a libertação era retardada em comparação com a libertação de diltiazem puro. Em segundo lugar, verificou-se que a libertação estava relacionada com o tamanho das partículas. Paa uma dada massa de partículas, as microsferas de tamanho maior libertaram diltiazem a uma velocidade mais baixa do que as partículas mais pequenas. Os perfis de libertação estão ordenados desde as microsferas maiores, Dl produzidas a 8.000 rpm com um D 50% de 12,56 μιη, até D4 produzidas a 24.000 rpm com um D 50% de 1,41 |lm (Fig. 1) .

Os perfis de libertação de diltiazem HCl a partir de microsferas de PLA 109K obtidas em SGS a pH 1,2 também mostraram que a libertação é retardada em comparação com a libertação de diltiazem HCl puro. Em SGS, havia um efeito de "rebentamento" inicial elevado, com as partículas mais pequenas a libertar até 60% de fármaco nas primeiras 24 horas. Isto era provavelmente devido à solubilidade do fármaco ser maior em SGS do que em tampão fosfato. Os perfis de libertação dos sistemas de microsferas maiores Dl (D 50% de 12,56 μιη) e D2 (D 50% de 5,76 μιη) eram semelhantes: a libertação de fármaco destes sistemas 28 era muito lenta. Os sistemas menores D3 (D 50% de 2,86 Mm) e D4 (D 50% de 1,41 Mm) também tinham perfis de libertação semelhantes e libertaram diltiazem a uma velocidade maior (Fig. 2) .

Os perfis de libertação foram adaptados à Equação 2, que descreve a libertação de fármaco a partir de uma matriz esférica. A constante de velocidade K é definida pela equação do tipo Higuchi. As melhores estimativas de K por mínimos quadrados não-lineares e valores do coeficiente de correlação estão apresentados adiante na Tabela 3. As adaptações foram consideradas relativamente boas em tampão fosfato a pH 7,4, determinadas pelos coeficientes de correlação. A libertação parecer ser principalmente controlada por difusão. TABELA 3 Lote N2 D 50% Mm K correlação Dl 12,56 0,00382 0,099714 D2 4,76 0,01008 0,97049 D3 2,86 0,01782 0,99170 D4 1,41 0,29023 0,99608

Os coeficientes de correlação dos resultados de libertação a pH 1,2 foram fracos. Quando os resultados de libertação para as primeiras cinco horas de libertação de diltiazem em SGS foram adaptados à Equação 2, os coeficientes de correlação melhoraram muito, indicando que a libertação nos pontos de tempo iniciais era controlada por difusão. Verificou-se que os valores de K eram inversamente proporcionais ao tamanho das partículas. À medida que D 50% decrescia desde 12,85 Mm (Di) até 1,41 Mm (D4) , o valor de K aumentava desde 0,00382 até 0,29023 em tampão fosfato, e desde 0,00783 até 0,03856 para a libertação nas primeiras cinco horas em SGS. 29 κ

Os estudos de libertação foram terminados após 500 horas. As microsferas foram recolhidas, secas e doseadas após dissolução em SGS. 0 teor de fármaco das microsferas era o seguinte: Dl: 6,70% p/p; D2: 7,42% p/p; D3: 3,06% p/p; D4: 2,35% p/p, i.e., o fármaco não se tinha degradado nas microsferas. A libertação subsequente a partir destes sistemas pode ter sido controlada por degradação do polímero. EXEMPLO 6 O diltiazem base é solúvel em diclorometano, pelo que o Método A, um método que envolve a evaporação de solvente de uma emulsão o/a, sendo a fase oleosa formada por dissolução do fármaco e polímero em diclorometano, era adequado para a preparação de miscrosferas de PLA 109K carregadas com diltiazem base. Todos os lotes foram preparados utilizando uma proporção de PLA 109K:diclorometano de 1:11. Preparou-se microsferas com uma carga inicial de 10% p/p até 80% p/p. A fase oleosa foi homogeneizada na fase aquosa externa (tamponada a pH 10,0) utilizando o Ultra Turrax IKA a 8.000 rpm para todos os sistemas excepto Dbi. Tal como ilustrado na Tabela 4, foram conseguidas eficácias de encapsulação na gama de 61,85-88,5%. O rendimento de produto era elevado para todas as cargas, variando desde 83,0% até 97,0%. 30 TABELA 4 Lote Ne Carga Inicial % P/P Carga Real % P/P Eficácia de encapsulação % Rendimento % D 10% μτη D 50% |xm D 90% μπι Ampli tude Dbl 10 6,99 69,9 84,5 2,62 18,58 76,72 4,00 Db2 10 7,63 76,3 83,0 1,21 3,27 7,17 1,82 Db3 20 16,61 83,04 97,0 1,51 4,02 7,25 1,43 Db4 30 18,53 61,8 87,5 1,19 3,45 6,10 1,42 Db5 50 36,27 72,53 88,0 1,27 4,02 7,72 1,61 Db6 50 33,43 66, 86 95,5 1,69 5,86 8,90 1,23 Dbç 80 70,78 88,5 86,3 2,75 13,07 27,03 1,23 Dbs 90 impos sível - - - - - -

Utilizando uma carga inicial de 10% p/p, o sistema de microsferas Db2 foi preparado utilizando o Ultra Turrax IKA regulado para a velocidade mais baixa de 8.000 rpm para emulsionar a fase oleosa na fase aquosa externa. Produziu-se microsferas com um D 50% de 3,27 μπι (as microsferas carregadas com diltiazem HCl preparadas à mesma velocidade de homogeneização utilizando o Método C tinham um D 50% maior de 12,56 μτη) . 0 sistema de microsferas Dbi foi preparado utilizando um agitador T25 regulado para uma velocidade muito mais baixa de 1.400 rpm para emulsionar a fase oleosa na fase aquosa externa. As microsferas eram maiores como esperado com um D 50% de 18,58 μπι. As microsferas preparada com o Ultra Turrax IKA tinham uma eficácia de encapsulação maior do que as preparadas com o agitador T25. Uma vez que se determinou que o Ultra Turrax IKA podia pxuduzir eficazmente partículas pequenas a 8.000 rpm utilizando o Método A, esta regulação de velocidade foi utilizada para os lotes Db3-Db7 subsequentes. 31

•γ* Ο diltiazem base é menos solúvel em água do que o diltiazem HCl, pelo que se pode conseguir uma carga de fármaco significativamente maior (até 80% p/p de carga inicial) uma vez que houve muito pouca perda de fármaco para a fase aquosa externa. Não foi possível exceder uma carga inicial de 80% p/p porque a quantidade de diltiazem base necessária para conseguir uma carga xaior não se dissolvia na quantidade determinada de diclo ronftar.o. Utilizando o Método A com o Ultra Turrax, produziu-re r.icrosferas com eficácias de encapsulação na gama de 61,8-88,5t. A eficácia de encapsulação era independente da carga inicial. 0 rendimento de produto variou desde 83,0% até 97,05 e também era ;r.dependente da carga inicial.

Os sistemas de microsferas de PLA 109K carregadas com diltiazem base preparadas pelo Método A a cargas de fármaco de 10, 20, 50 e 80% p/p foram analisadas por DSC. O material de partida diltiazem base utilizado tinha uma ocorrência térmica a 105°C. O PLA 109K tinha uma ocorrência térmica a 65,6°C. Misturas físicas contendo 10% e 30% p/p de diltiazem base tinham ocorrências térmicas a 64,8°C, 104,4°C, 64,6°C e 104,7°C, respectivamente. 0 limite de detecção para um sistema de diltiazem base/PLA 109K é de 10% p/p. Os termogramas obtidos por DSC dos sistemas Db2, Db3 e Dbs não mostraram diltiazem base cristalino detectável, enquanto que o Db7 tinha uma ocorrência térmica a 105,4°C, indicando a presença de diltiazem base cristalino.

As fotomicrografias obtidas por SEM de sistemas de PLA 109K carregado com diltiazem base preparados pelo Método A utilizando o Ultra Turrax mostraram partículas esféricas. As superfícies das partículas eram uniformes. Contudo, a 50% p/p de carga havia alguns detritos nas superfícies das microsferas e entre as microsferas; pode tratar-se de polímero ou de cristais de fármaco. A 80% p/p de carga havia uma quantidade considerável de cristais de fármaco presentes. 32

Com excepção de Db7 , os resultados do tamanho de partículas de todos os sistemas de microsferas preparados com o Ultra Turrax eram muito reprodutíveis, com D 10% na gama desde 1,19-1,60 μτη, D50% na gama desde 3,27-5,86 ftm e D 90% na gama desde 6,10-8,90 μτη. As microsferas do sistema Db7 eram maiores com um D 50% de 13,07 μτη. Os sistemas de microsferas preparados com o Ultra Turrax (Db2-Db6) também eram razoavelmente uniformes em tamanho com valores de amplitude na gama desde 1,23-1,82. Em contraste, as microsferas do sistema de microsferas Dbi, preparado a 1.400 rpm com o agitador T25, eram muito maiores (D 50% de 18,58 μιη) e tinham uma distribuição de tamanho mais larga, tal como indicado por um valor de amplitude de 4,00 e por gráficos de distribuição dos tamanhos de partículas. EXEMPLO 7

Estudos de Libertação in Vitro: Efeito da carga de fármaco sobre a libertação de diltiazem base de microsferas de PLA 109 K

Antes da realização dos estudos de libertação in vitro, determinou-se a solubilidade de diltiazem base para se estabelecer as condições de imersão. Verificou-se que o diltiazem base tinha valores de Cs de 227,47 g/L em SGS a pH 1,2 e 1,06 g/L em tampão fosfato a pH 7,4. Os sistemas de microsferas estudados tinham cargas iniciais de diltiazem base de 10% p/p, 20% p/p, 30% p/p, e 50% p/p, D 50% de 3,27 μτη, 3,45 μπι, 4,02 μτη, respectivamente, e foram preparadas pelo Método A utilizando o Ultra Turrax.

Os perfis de libertação de diltiazem base a partir de microsferas de PLA 109K obtidos em tampão fosfato isotónico a pH 7,4 mostraram que a libertação dependia da percentagem de carga de fármaco. As microsferas à carga de fármaco mais baixa de 10% p/p libertaram diltiazem a uma velocidade mais baixa. Os perfis de libertação foram ordenados desde a carga de fármaco mais baixa de 10% p/p até à carga de fármaco mais elevada de 50% p/p. 33

Era muito pequena a diferença nos perfis de libertação das microcfcrao a 30% e 50% p/p (Fig. 3). Os perfis de libertação de diltiazem base a partir de microsferas de PLA 109K em SGS a pH 1,2 também mostraram que a libertação depende da percentagem de carga de fármaco. Os perfis de libertação foram novamente ordenados (Fig. 4) . Havia uma diferença notável entre os perfis de libertação de miscrosferas a 30% e 50% p/p de carga. As microsferas a 50% p/p de carga libertaram diltiazem base a uma velocidade muito rápida. O diltiazem base tinha uma solubilidade elevada em SGS. Além disso, a cargas de fármaco elevadas pode haver fármaco em ou próximo da superfície das microsferas; isto pode explicar a velocidade de libertação muito rápida de miscrosferas a 50% p/p de carga. Os perfis de libertação em tampão fosfato e em SGS foram adaptados à Equação 2.

As adaptações podem ser consideradas relativamente boas, como determinado pelos coeficientes de correlação. A libertação em tampão fosfato pareceu ser principlamente controlada por difusão. A libertação em SGS a partir de microsferas com carga de fármaco elevada também parece ser principalmente controlada por difusão. A cargas de fármaco inferiores (20% p/p), a libertação era controlada por difusão nos pontos de tempo iniciais. A libertação posterior pode ter sido controlada por uma combinação de difusão e degradação do polímero, como indicado por fotomicrografias obtidas por SEM após dissolução. Verificou-se que os valores de K eram proporcionais a A, a massa de fármaco inicialmente presente. À medida que aumentou a carga de fármaco inicial desde 10% p/p (Db2) até 50% p/p (Dbs), o valor de K aumentou desde 0,00378 até 0,02130 em tampão fosfato e desde 0,00229 até 0,22015 em SGS.

As f otomicrograf ias obtidas por SEM após a dissolução do sistema de microsferas Db3, a 20% p/p de carga de fármaco, mostraram degradação completa das microsferas tanto em tampão fosfato como em SGS sugerindo que a libertação nos pontos ulteriores era controlada por uma combinação de difusão do 34 fármaco para o meio de dissolução e por degradação do polímero. As mi rrosferas a 50% p/p de carga de fármaco, Dbs permaneceram intactas em SGS, sugerindo que a uma carga de fármaco superior a libertação em SGS era totalmente dependente da difusão devido à solubilidade elevada do fármaco em SGF. Estas microsferas foram degradadas em tampão fosfato uma vez que a libertação em tampão fosfato era mais lenta devido à solubilidade reduzida do fármaco e à degradação mais rápida do polímero a pH 7,4. EXEMPLO 8

Preparou-se microsferas de PLA 109K carregadas com diltiazem base pelo Método A utilizando o homogeneizador a pressão elevada Microfluidizador (Marca Comercial), para homogeneizar a fase oleosa na fase aquosa externa (tamponada a pH 10,0) . 0 Microf luidizador foi operado a 10.000 psi durante um ciclo. Todos os lotes foram preparados utilizando uma proporção de PLA 109K:diclorometano de 1:11. Tal como ilustrado na Tabela 5, foram preparadas microsferas com uma carga inicial de 10% p/p e obteve-se uma eficácia de encapsulação de 53,7%. Preparou-se sistemas subsequentes com cargas iniciais de 20%, 30% e 50% p/p. Obteve-se eficácias de encapsulação de 58,1%, 65,2% e 84,5% respectivamente e obteve-se rendimentos de produto na gama de 56,0% até 67,5%. TABELA 5 Lote NE Carga Inicial % P/P Carga Real % P/P Eficácia de encapsulação % Rendimento % Z médio nm Dbg 10 5,37 53,7 67,0 302,5 Dbio 20 13,61 68,1 60,0 294, 0 Dbi i 30 19,56 65,2 67,5 307,5 Dbl2 50 00 o OQ 84,2 56,0 310,0

Quer se utilizasse o Ultra Turrax ou o Microf luidizador para a homogeneização, a gama de eficácia de encapsulamento não 35 era afectada; os lotes produzidos com o Ultra Turrax tinham eficácias de encapsulação na gama de Gl,8-88,5% enquanto que OS lotes produzidos com o Microfluidizador tinham eficácias de encapsulação na gama de 53,7-84,2%. No entanto, os rendimentos percentuais foram menores quando se utilizou o Microlfuidisador para a homogeneização. Isto é, obteve-se rendimentos de 56,0-67,0% com o Microf luidizador em comparação com 83,0-97,0% com o Ultra Turrax. Isto pode ser devido à dificuldade em recuperar completamente o produto do Microf luidizador.

Os sistemas de microsferas preparados pelo Método A utilizando o Microfluidizador, Db9-Dbi2, tinham valores médios de tamanho Z na gama de 294-310 nm, ilustrando que o Microfluidizador é um homogeneizador muito eficaz capaz de produzir gotícuias em emulsão muito fina. O tamanho de partícula era independente da carga de fármaco. Os sistemas com uma carga de 10% p/p tinham um valor médio de tamanho Z de 302,5 nm enquanto que os sistemas com 50% p/p de carga tinham um valor médio de tamanho Z de 310,0 nm. As partículas produzidas por este método tinham superfícies uniformes e tinham forma esférica. Estes sistemas também tinham tamanho uniforme como observado em fotomicrografias obtidas por SEM destes sistemas. EXEMPLO 9

Efeito da carga de fármaco e do pH sobre a libertação in vitro de diltiazem base de microsferas de PLA 109K preparadas com o

Microfluidizador

Os sistemas de microsferas estudados tinham cargas iniciais de diltiazem base de 10% p/p, 20% p/p, 30% p/p e 50% p/p, valores médios de tamanho de diâmetro (D 50%) de 302,5 nm, 294,0 nm, 307,5 nm, e 310,0 nm, respectivamente, e foram preparados pelo Método A utilizando o Microfluidizador. Os perfis de libertação de diltiazem base a partir de microsferas de PLA 109K, obtidos em tampão fosfato isotónico a pH 7,4, 36

mostraram que a libertação dependia da carga de fármaco nos pontos de tempo iniciais (i.e., desde 1-25 lioras) . Os perfis de libertação eram sobreponíveis ao longo do período de estudo de 200 horas, não se observando o efeito da carga de fármaco sobre a libertação. Em contraste, verificou-se que a libertação de diltiazem base a partir de microsferas de PLA 109K em SGS dependia da carga de fármaco. Os perfis de libertação estavam ordenados, as microsferas com 10% p/p de carga inicial libertaram diltiazem base à velocidade mais lenta, as microsferas com 50% p/p de carga inicial libertaram o diltiazem base quase imediatamente. As Figs. 5-7 mostram a libertação a partir de nanosferas de PLA 109K carregadas com diltiazem base a 20%, 30% e 50%, respectivamente, a pH 1,2, pH 6,0 e pH 7,4 (preparadas de acordo com o Exemplo 8) . Devido às características de administração destas microcápsulas ao longo de um período de 24 horas, estas formulações são apropriadas para a administração de diltiazem na base de uma vez por dia.

Em ambos os meios, a libertação de diltiazem base a partir dos sistemas de microsferas preparados com o Microfluidizador era muito mais rápida em comparação com a libertação a partir de sistemas de microsferas preparados com o Ultra Turrax. Às 168 horas, as microsferas Dbg (10% p/p de carga, preparadas com o Microf luidizador) tinham libertado 100% de diltiazem base em tampão fosfato a pH 7,4 em comparação com apenas 16,06% a partir de Db2 (10% p/p de carga, preparadas com o Ultra Turrax) .

Os perfis de libertação foram adaptados à Equação 2. As melhores estimativas de K por mínimos quadrados não-lineares e valores do coeficiente de correlação estão apresentados adiante. As adaptações podem ser consideradas relativamente boas determinadas pelos coeficientes de correlação. A libertação parecer ser controlada por difusão. 37 t

TABELA 6: melhores estimativas de K por mínimos quadrados não-lineares e valores do coeficiente de correlação para a libertação de diltiazem base em tampão fosfato a pH 7,4 Lote Ne Carga de fármaco % p/p K correlação Dbg 5,37 0,03572 0,98990 Dbio 13,61 0,04064 0,99201 Dbn 19,56 0,04234 0,99107 Dbi2 42,08 0,04358 0,99816

Os coeficientes de correlação dos resultados de libertação em SGS a pH 1,2 foram fracos quando traçados num gráfico ao longo da duração total do estudo de libertação, particularmente às cargas de fármaco inferiores de 10% e 20% p/p. As adaptações foram consideradas relativamente boas para a libertação de diltiazem à carga de fármaco mais elevada de 50% p/p, indicando que a libertação era controlada por difusão. Quando os resultados de libertação para as primeiras cinco horas de libertação de diltiazem em SGS foram adaptados à Equação 2, os coeficientes de correlação foram muito melhorados, indicando que a libertação nos pontos iniciais de tempo era controlada por difusão e a libertação era subsequentemente controlada por degradação do polímero. Isto pode ser devido ao facto de a cargas de fármaco mais baixas haver menos fármaco na ou próximo da superfície das microsferas; assim, havia menos fármaco acessível ao meio de dissolução. A degradação de polímero tem de ter ocorrido para permitir a libertação do fármaco. Verificou-se que os valores de K eram proporcionais à carga de fármaco. À medida que a carga aumentou de 5,37% p/p (Dbg) até 42,08% (Dbi2), o valor de K aumentou desde 0,03572 até 0,04358 em tampão fosfato e desde 0,07678 até 0,44293 para a libertação nas primeiras cinco horas em SGS. 38

TABELA 7 : melhores estimativas de K por mínimos quadrados não-lineares e valores do coeficiente de correlação para a libertação de diltiazem base em SGF a pH 1,2 Lote Ne Carga de fármaco % P/P Libertação em SGF Horas 0-200 K correlação Libertação em SGF Horas 1-5 K correlação Dbg 5 . 17 0,03620 0,82297 0,07678 0,98313 Dbio i ]. r: 0,08651 0,90619 0,12027 0,94174 Dbu 19 . c 6 0,17499 0,93772 0,18784 0,95852 Dbi2 42 , C8 0,44293 0,96204 0,44293 0,96204 EXEMPLO 10

Estudos com diltiazem in vivo

Preparou-se nanopartículas de acordo com os Exemplos 8 e 9 com cargas de fármaco iniciais de 20%, 30% e 50% para encapsulação numa cápsula (e.g., cápsula de gel). Utilizou-se diltiazem HCl (Qualidade USP) como a substância activa. Utilizou-se poli-D,L-lactido (R206 Boehringer Ingelheim) , peso molecular de 109.000, viscosidade inerente de 1,0, como o polímero biodegradável. A potência das cápsulas foi determinada utilizando cromatografia líquida de alta pressão de acordo com o método pormenorizado na USP.

As características de libertação do produto de teste foram determinadas antes do estudo de acordo com o Método com Agitador de Pás da U.S. Pharmacopoeia XX a 37°C e 75 rpm. Demonstrou-se que oproduto de teste apresentava o seguinte perfil de libertação in vitro: 39

Tempo (h) % de libertação 2 4 8 24 10-30 30-60 60-90 >80

Administrou-se 180 mg dos três produtos de teste a voluntários humanos. Neste estudo utilizou-se Cardizem CD 180 mg (Marca Comercial, Marion Merrell Dow) como referência. Utilizou-se preferencialmente microcápsulas/nanopartí cuias micro-fluidizadas, preparadas de acordo com o Exemplo 8, uma vez que as gamas de valores médios de tamanho de diâmetro Z (294-310 nm) e a carga inicial (10% até 50% p/p) proporcionam características que são as mais preferidas para utilização nestas preparações. Os níveis plasmáticos de diltiazem foram medidos ao longo de um período de 3 6 horas tal como ilustrado na Fig. 8. Tanto as preparações com carga inicial de 2 0% como de 30% mostraram as características desejadas de libertação controlada e de biodisponibilidade ao longo de pelo menos um período de tempo de 24 horas. EXEMPLO 11

Estudos com captopril in vivo

Preparou-se nanopartículas de captopril utilizando uma técnica de secagem por pulverização. Utilizou-se captopril (Qualidade USP) como a substância activa. Utilizou-se poli-D,L-lactido (R203 Boehringer Ingelheim) , peso molecular de 16.000, como o polímero biodegradável. A potência do produto de teste foi determinada por HPLC pelo método descrito na USP. As características de libertação do produto de teste foram determinadas antes do início do estudo, utilizando o procedimento de ensaio in vitro descrito no Exemplo 40

10. Demonstrou-se que o produto de teste apresentava o seguinte perfil dc libertação in vitro-.

Tempo (h) % de libertação 1 10-40 4 20-60 8 40-80 16 >80

Administrou-se quantidades da formulação contendo 2 x 37,5 mg a voluntários (humanos). Neste estudo utiliza-se Capoten (Marca Comercial) (Squibb) como a referência. Microcápsulas/ nanopartículas de captopril microfluidizadas, preparadas de acordo com o Exemplo 8, tal como indicado acima, são adequadas para uma preparação para administração uma vez por dia. EXEMPLO 12

Libertação in vitro de microcápsulas carregadas com hidromorfona

Preparou-se microsferas com hidromorfona utilizando uma técnica de emulsão dupla como a seguir: 41 TABELA 8 Lote Ns Hm32 Hm30 R206 (poli-L,D-lactido; pm 109.000 3,0 g 3,0 g Hidromorfona HC1 0,3 g 0,3 g Cloreto de metileno 6,0 mL 8,0 mL Gelatina Gold (qualidade farmacêutica) 1,0 mL 1,0 mL Tampão Tris (0,27% de PVA; pH 9) 50,0 mL 50,0 mL Acetona ___ 3 mL Carga real de hidromorfona 4,80% 3,06% Tamanho médio

Dissolveu-se o polímero R206 no solvente cloreto de metileno e dissolveu-se a hidromorfona na gelatina. A mistura de fármaco/gelatina foi emulsionada no polímero/solvente (tamanho da haste de homogeneização S10/13,500 durante 2 min para Hm32 e 2 min para Hm30) . A emulsão resultante foi ela próprio emulsionada no tampão Tris aquoso (tamanho da haste de homogeneização S25/13,500 durante 3 min para Hm32 e 3 min para Hm30) . As microcápsulas Hm32 foram agitadas a 10.000 rpm durante 1 hora para endurecer as microcápsulas. As microcápsulas Hm30 foram agitadas a 1.2 00 rpm durante 15 minutos, adicionou-se a acetona e a mistura foi novamente agitada a 1.2 00 rpm durante mais 1 hora. As microcápsulas foram recuperadas por centrifugação a 13.500 rpm durante 15 minutos e secas sob vácuo. As microcápsulas tinham um diâmetro desde 20-30 μιη. A Fig. 9 mostra a dissolução de hidromorfona destas microsferas de hidromorfona contidas em cápsulas de gelatina em suco gástrico simulado (HC1 0,1 M) . 42 EXEMPLO 13

Libertação in vitro de microcápsulas carregadas com nifedipina

Preparou-se microsferas carregadas com nifedipina, com cargas até 50% p/p de carga de fármaco utilizando ou R203 (poli-D,L-lactido, pm 16.000) ou RG 504 (poli-D,L-lactido-co-glicolido; 50:50) utilizando um procedimento semelhante ao do Exemplo 8 para microsferas carregadas com diltiazem base. As microsferas tinham um diâmetro <5 μιη com eficácias de encapsulação superiores a 90% em todos os casos. Tal como ilustrado na Fig. 10, a libertação de nifedipina em condições de imersão a partir de microsferas de R2 03 carregadas a 50% e RG 504 carregadas a 50% foram comparadas com a libertação de nifedipina a partir de microsferas de R203 carregadas a 50% e RG 504 carregadas a 50% que foram misturadas com lactose e transformadas em comprimidos antes dos ensaios de dissolução (Nifed retard, Rowa Pharmaceutical, como um controlo) ao longo de um período de 25 horas. EXEMPLO 14

Formulações efervescentes

Preparou-se as seguintes formulações efervescentes de diltiazem a partir das preparações de microcápsulas desta invenção semelhantes ao Exemplo 8: 43

TABELA 9 Nfi de Lote % p de produto final EFF6 EFF9 EFF10 EFF16 EFF19 EFF24 Microsferas de diltiazem 5,0 (20% de carqa) 10,0 (20% de carga 10,0 (20% de carga 5,0 (20% de carga 12,0 (50% de carga 12,0 (20% de carga Bicarbonato de sódio 40,0 40,0 40,0 20,0 40 40 Bicarbonato de potássio — — — 22,5 — — Ácido cítrico anidro 25,0 17,0 O O (N 28,5 25,0 25,0 Sorbitol 10,0 ___ 18,0 ___ ___ Aspártamo 10,0 10,0 10,0 5.0 10,0 10,0 Explotab 10,0 10,0 17,0 — 5,0 ___ Kollidon 30 ___ 10,0 ___ ___ ___ ___ Amido ___ _ _ _ _ _ ___ 5.0 ___ Methocel ___ ___ ___ ___ ___ 5,0 Avicel pH 101 ___ ___ ___ ___ ___ 8,0 Aroma — 3,0 3,0 3,0 3,0 Peso do comprimido 1,0 g 1,0 g 1,0 g 1,0 g 1,0 g 1,0 g

As microsferas da formulação EFF6 foram inicialmente revestidas por pulverização das microcápsulas com uma solução de docusato de sódio a 1%. As microsferas revestidas foram secas numa estufa de vácuo de um dia para o outro e misturadas a seco com os outros excipientes listados e formadas em comprimidos.

Os componentes das formulações EFF9, EFF16 e EFF19 foram misturados a seco e formados em comprimidos. 44

As microsferas de EFF10 foram misturadas com as fases de ácido c de base e preparou-se um granulado húmido utilizando uma solução de docusato de sódio a 1%. 0 granulado foi seco numa estufa de vácuo de um dia para o outro e triturado até um pó. 0 granulado foi misturado com os restantes excipientes secos e formado em comprimidos.

Preparou-se um granulado húmido a partir das microsferas, Methocel e os componentes ácido e base utilizando uma solução de docusato de sódio a 5% aquecida como o agente de granulação em EFF24. 0 granulado foi seco sob vácuo e triturado até à forma de pó. 0 granulado foi misturado com os restantes excipientes secos e formado em comprimidos.

Estas formulações efervescentes contêm microcápsulas carregadas com diltiazem base semelhantes às apresentadas no Exemplo 8, cujas propriedades gerais de libertação em meios com vários pHs estão apresentadas nas Figs. 5-7 e correspondente texto e cujos resultados de biodisponibilidade estão apresentados na Fig. 8 e correspondente texto. Tal como ilustrado nas Figs. 5-7 (e.g., perfis de libertação a pH 7,4 e pH 1,2), a solubilidade em água do diltiazem aumenta a pHs abaixo do seu pKa (cerca de 8), com um aumento apreciável de solubilidade e libertação observado a pHs < 7. Assim, as formulações efervescentes contendo diltiazem base são desejavelmente ajustadas para terem um pH de suspensão de 7 ou superior para impedir a libertação de diltiazem por rebentamento na suspensão ou no indivíduo antes de chegar ao ambiente muito mais ácido do estômago. Por controlo do pH da formulação efervescente em suspensão, a libertação de diltiazem será minimizada até o diltiazem ser administrado aos sítios de absorção de diltiazem (e.g., estômago, intestino delgado). Deste modo, a administração de diltiazem pode ser optimizada ao mesmo tempo que se mantém uma libertação controlada, sustentada com uma formulação que tem as vantagens inerentes de uma forma de dosagem efervescente. 45 ί ί

Ο ρΗ das formulações efervescentes pode ser manipulado desde cerca de pH 5 até pll 0, por exemplo, por aumento da quantidade relativa de bicarbonato de sódio (para aumentar o pH) ou por aumento do componente ácido cítrico (para baixar o pH) . Por exemplo, as formulações de diltiazem da Tabela 9 podem ser ajustadas para cerca de pH 7,4 para minimizar o efeito de rebentamento das microcápsulas na bebida em solução efervescente.

Também podem ser formuladas formulações efervescentes semelhantes a pHs apropriados para nifedipina, captopril, hidromorf ona, etc. para com vantagem optimizar a sua biodisponibilidade quando administradas oralmente ao indivíduo. Por exemplo, dado que a nifedipina é muito pouco solúvel em água com a sua solubilidade aumentando apenas a pHs < 2-3, a incorporação de microcápsulas carregadas com nifedipina numa matriz efervescente não deve afectar negativamente as suas propriedades de libertação. Isto é, será liberto fármaco negligível na bebida efervescente (efeito de rebentamento) antes da ingestão oral e assim a maioria da nifedipina será administrada de modo controlado ao(s) sítio(s) onde é absorvida. Por outro lado, a hidromorf ona tem uma solubilidade em água elevada em soluções efervescentes a cerca de pH neutro e, portanto, a libertação terá começado em certa medida antes da ingestão. Alternativamente, o pH da formulação efervescente de hidromorfona pode ser aumentado para cerca de pH 8 para reduzir o efeito de rebentamento ou o pH da formulação pode ser baixado para menos de aproximadamente pH 6 e as microcápsulas podem ser revestidas ou pulverizadas com um revestimento entérico para impedir a libertação de fármaco até que tenham passado através do estômago.

As formulações efervescentes contendo mais do que um tipo de microcápsulas carregadas com fármaco também estão contempladas nesta invenção. Isto é, microcápsulas contendo o mesmo fármaco, por exemplo microcápsulas de diltiazem de 46 libertação mais rápida e mais lenta, podem ser combinadas numa formulação efervescente para melhorar o perfil de libertação sustentada controlada do diltiazem. Alternativamente, microcápsulas contendo fármacos diferentes, tais como um bloqueador dos canais de cálcio (e.g., diltiazem, nifedipina) e um analgésico narcótico (e.g., hidromorfona) podem ser formuladas numa formulação efervescente para proporcionar smultaneamente a administração optimizada de ambos os fármacos numa forma de dosagem efervescente agradável para o doente. Isto é, utilizando diltiazem/hidromorfona como um exemplo, podem ser produzidas microcápsulas com o perfil de libertação desejado de diltiazem (e.g., libertação in vitro em suco gástrico simulado) e formuladas com microcápsulas carregadas com hidromorfona numa formulação efervescente com um pH próximo ou acima de pH 7 tal como pH 7,4. Por selecção deste pH relativamente elevado para lima bebida em solução efervescente, a administração de diltiazem pode ser optimizada sem afectar negativamente o perfil de administração da hidromorfona.

Lisboa, 4 de Outubro de 2001 O AGENTE OriClAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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Claims (9)

1. Vi REIVINDICAÇÕES 1. Formulação farmacêutica efervescente para a administração oral sustentada e controlada de uma quantidade farmaceuticamente eficaz de um bloqueador dos canais de cálcio, de um inibidor de ACE, de um analgésico narcótico ou análogos ou das suas combinações, compreendendo a referida formulação microcápsulas com um D 50% entre 100 nm e 900 nm nas quais o fármaco está retido num polímero biodegradável e nas quais o pH da formulação é ajustado para optimizar a administração do fármaco, em que a formulação está adaptada para se dispersar por adição de água para formar uma bebida efervescente.
2. 2. Formulação efervescente de acordo com a reivindicação 1, em que o fármaco é diltiazem ou uma combinação de diltiazem e de um analgésico narcótico e em que o pH da formulação é superior a 7.
3. 3. Formulação farmacêutica efervescente de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a formulação é utilizada para administrar o fármaco a um doente numa base de uma vez por dia de modo a conseguir um efeito terapêutico ao longo de um período de substancialmente 24 horas.
4. 4. Formulação efervescente de acordo com a reivindicação 1, em que o fármaco é hidromorfona ou uma combinação de hidromorfona e de um bloqueador dos canais de cálcio e em que o pH da formulação é inferior a pH 6 ou superior a pH 7.
5. 5. Formulação farmacêutica efervescente de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a carga de fármaco das microcápsulas varia desde cerca de 10% até 70% em peso. 1 \ί b· Formulação farmacêutica efervescente de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que as microcápsulas têm um D 50% entre cerca de 200 nm e 400 nm. Formulação farmacêutica efervescente de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a carga de fármaco das microcápsulas varia desde cerca de 20% até 50% em peso. 8· Formulação farmacêutica efervescente de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o fármaco é seleccionado de diltiazem, verapamil, nifedipina, nimodipina, nicardipina, hidromorfona, sulfato de codeína, oxicodona, tartarato de dihidrocodeína, oxicodeinona, morfina, fentanil, sufentanil, oximorfona, buprenorfina, captopril, enalapril, lisinopril e suas misturas. Formulação farmacêutica efervescente de acordo com a reivindicação 8, em que o fármaco é uma mistura de nifedipina e hidromorfona. *•0. Formulação farmacêutica de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a matriz de polímero compreende: polilactido; poliglicolido; poli(ácido láctico-ácido glicólico) ; poli (ε-caprolactona) ; poli (ácido hidroxibutírico) ; poliorto-ésteres; poliacetais; polidihidropiranos ; policianoacrilatos; polipéptidos ,- polipéptidos reticulados; e os seus estereoisómeros, misturas racémicas, co-polímeros e misturas de polímeros.
6. 11. Formulação farmacêutica de acordo com a reivindicação 10, em que a matriz de polímero compreende poli-D, L-lactido.
7. 12. Formulação farmacêutica de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o perfil de libertação determinado de acordo com o Método com Agitador de Pás da 2

   , t U.S. Pharmacopoeia XX a 37°C e 75 rpm para o ou cada fármaco c Gub3tancialmente como a seguir: a) 10-30% de libertação dentro de 2 horas após a administração; b) 30-60% de libertação dentro de 4 horas após a administração; c) 60-80% de libertação dentro de 8 horas após a admini s tração ·, e d) >80% de libertação dentro de 24 horas após a administração.
8. 13. Formulação farmacêutica de acordo com qualquer das reivindicações 1-11, em que o perfil de libertação determinado de acordo com o Método com Agitador de Pás da U.S. Pharmacopoeia XX a 37°C e 75 rpm para o ou cada fármaco é substancialmente como a seguir: a) 10-40% de libertação dentro de 1 hora após a administração; b) 20-60% de libertação dentro de 4 horas após a administração; c) 40-80% de libertação dentro de 8 horas após a administração; e d) >80% de libertação dentro de 16 horas após a administração.
9. 14. Método para o fabrico de microcápsulas de acordo com qualquer das reivindicações 1-13, que compreende os passos de: 3 a) dissolução ou dispersão de um fármaco e de um polímero biodegradável num solvente para formar uma mistura; b) microf luidização da referida mistura numa fase externa para formar uma emulsão em que as gotículas da emulsão têm um diâmetro médio inferior a 1 μηα; e c) agitação da referida emulsão para formar microcápsulas com um tamanho (D 50%) entre cerca de 100 nm e 900 nm.

   Lisboa, 4 de Outubro de 2001 O ;|·Νϊί-: OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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