WO2003055528A2 - Composes amphiphiles a usage pharmaceutique ou cosmetique - Google Patents

Abstract

L’invention concerne des composés amphiphiles, à usage pharmaceutique ou cosmétique, constitués d’un complexe de paire d’ions entre un acyl aminoacide et une molécule biologiquement active. Lesdits composés formés permettent d’améliorer les propriétés des molécules pharmaceutiques ou cosmétiques en particulier des petites molécules organiques, des peptides et des protéines, des nucléotides ou des gènes.

Description

Composés amphiphiles à usage pharmaceutique ou cosmétique

Domaine technique

La présente invention concerne la formation et l'utilisation pharmaceutique ou cosmétique d'un composé amphiphile appelé "paire d'ions amphiphile" (ou "PIA") résultant d'une interaction ionique entre un acyl aminoacide et une molécule active pharmaceutique ou cosmétique.

Etat de la technique antérieure

L'activité pharmacologique d'un principe actif ne dépend pas uniquement de sa structure chimique et donc de ses propriétés physico-chimiques, mais également de sa capacité à rejoindre son site actif, c'est à dire l'endroit où il agit et ceci en quantité suffisamment importante. Cette propriété est appelée "biodisponibilité" .

La biodisponibilité d'un principe actif dépend fortement de la voie utilisée pour l'administrer (voie entêrale et parentérale) . En effet, selon la voie d'administration, le principe actif peut rencontrer des obstacles réduisant son absorption; il peut se dissoudre plus ou moins dans les liquides biologiques, subir plus ou moins de bio-transformations et finalement être plus ou moins absorbé. Aussi, est-il important de choisir la meilleure voie d'administration pour un principe actif donné .

La voie d'administration la plus utilisée est la voie orale. Ce choix s'explique de façon évidente par la facilité à avaler un médicament et par le fait que le tractus digestif représente un site d'absorption intéressant.

Toutefois l'utilisation préférentielle de la voie orale comme voie d'administration, conduit à écarter un bon nombre de molécules actives prometteuses sur le plan pharmacologique, pour des problèmes de bio-transformation ou de défauts d'absorption. En effet, cela conduirait à utiliser des doses élevées d'actifs responsables d'un coût élevé de traitement et/ou d'une toxicité accrue incompatibles avec la mise sur le marché du produit. Le clinicien peut avoir alors recours à une administration alternative comme la voie injectable ( SC, IM, IV ) .

L'homme de l'art a donc recherché des moyens techniques pour améliorer la protection de la molécule active, c'est à dire augmenter la quantité de composés susceptible d'arriver sur le site d'absorption. Il a aussi cherché à modifier la résorption des molécules actives en agissant soit sur sa solubilité dans le cas ou la dissolution est le facteur freinant l'absorption de la molécule, soit en améliorant le passage transmembranaire intestinal .

En ce qui concerne l'amélioration de l'absorption par la diminution des phénomènes de bio-transformation, l'homme du métier a développé des préparations principalement liquides comme les émulsions eau dans huile, c'est à dire des systèmes où la phase hydrophile est dispersée dans la phase lipophile, ou des émulsions multiples de type Eau dans Huile dans Eau.

Le brevet américain US-A-5, 897, 876 présente des systèmes émulsionnés de type H/L c'est à dire constitués d'une phase hydrophile dispersée dans une phase lipophile. Ces systèmes créent un environnement lipophile autour de la molécule active permettant ainsi d'augmenter la quantité de molécules résorbées. En effet, ils permettent une protection des principes actifs contre l'action déstabilisante des enzymes protéolytiques et des fluides gastro-intestinaux. Cette protection augmenterait ainsi la quantité de principe actif arrivant sur son site d'absorption.

Toutefois, la proportion réduite de la phase dispersée

(inférieure à 10%) de ces systèmes limite la quantité de principe actif susceptible d'être solubilisée. De plus, la présence d'éthanol dans la partie hydrophile peut conduire à une déstabilisation du système et entraîner des effets irritants au niveau cellulaire. Une approche plus récente consiste en l'amélioration de l'absorption par l'augmentation du caractère lipophile des molécules actives par la formation de complexes ioniques. Le brevet US-A-5, 853 , 740 met en avant l'intérêt de systèmes utilisant comme agent de complexation du sodium dodécylsufonate. Ces moyens sont utilisés pour améliorer l'absorption de molécules actives faiblement résorbées (c'est à dire des molécules faiblement absorbées au niveau de la membrane intestinale) . Ces complexes sont constitués d'une paire d'ions entre les molécules actives de nature acide ou basique et un composé amphiphile à fonction ionique libre basique ou acide. Le complexe résultant de cette association se présente, soit sous la forme d'un précipité dans la phase hydrophile (brevet WO 0132218) soit sous forme dissoute dans un solvant organique (brevets US-A-5, 770, 559 et US-A- 5,853,740) de type éthanol, octanol, DMSO, DMF, ou N méthyl pyrrolidone.

L'un des avantages de ces complexes est qu'ils permettent la conservation de la structure tridimensionnelle de la substance active. Certaines molécules peuvent en effet perdre leur activité biologique en cas de dénaturation de cette structure. Ces différents brevets indiquent que l'utilisation de tels complexes peut améliorer la biodisponibilité des principes actifs.

Les auteurs du brevet US-A-5, 770, 559 utilisent une méthode de préparation d'une solution organique homogène d'un composé actif dans laquelle ledit composé actif n'est pas normalement soluble. Cette solubilisation est obtenue en formant un complexe de paire d'ions hydrophobe entre un composé amphiphile et ladite molécule active. Le complexe ainsi obtenu peut être transformé en particules solides par précipitation dans un fluide supercritique, pour des administrations par inhalation, notamment en utilisant la muqueuse nasale .

Comme le brevet précédent, le brevet WO 0132218 cherche à améliorer la biodisponibilité de principes actifs hydrophiles insolubles dans une phase lipophile, en diminuant leur solubilité dans la phase hydrophile et en augmentant leur solubilité dans ladite phase lipophile. Pour y arriver, les auteurs de ce brevet utilisent des contre- ions amphiphiles en formant avec le composé hydrophile un complexe hydrophobe de type paire d'ions.

Les inventions relatives à ces brevets s'orientent vers la diminution du caractère hydrophile du principe actif. Ces brevets basent leur approche sur la diminution de la solubilité en phase aqueuse pour augmenter la solubilité en phase organique ou lipophile. Ce but est atteint par la formation d'un complexe de paire d'ions hydrophobe. Cette formation résulte de la complexation entre un principe actif et un composé amphiphile, notamment du lauryl sulfate de sodium (SLS) , du sodium dodécyl sulfate (SDS) ou un zwitterion.

L'enseignement de ces brevets est donc limité à la formation de complexes de paire d'ions hydrophobes. Ces complexes sont donc essentiellement solubilisés dans des solvants organiques. Ces complexes hydrophobes peuvent donc difficilement être utilisés en phase hydrophile ou en phase dispersée de type phase hydrophile dans phase lipophile, notamment eau dans huile.

Il est connu de l'homme de l'art depuis les années 50, des moyens d'obtenir des sels inorganiques (sodium ou potassium notamment) d'acyl aminoacide. En raison de leurs propriétés amphiphiles, ces composés ont été utilisés depuis ces années-là dans le domaine des détergents. Les acyl aminoacides sont également utilisés dans le domaine de la cosmétique en tant que biovecteurs d'acides aminés.

Plus récemment les acyl aminoacides ont été utilisés en tant que promoteurs d'absorption. Le brevet US 5650386, les brevets WO 0135998 et WO 0151454 divulguent l'utilisation des acyl aminoacides au sein de compositions pharmaceutiques.

Le brevet US 5650386 décrit une technique d' encapsulation des principes actifs. Lors de la préparation de la composition, les acyl aminoacides vont former des microsphères constituant des matrices creuses à l'intérieur desquelles le principe actif sera enfermé (ou encapsulé) . Le principe actif sera ainsi protégé des diverses dégradations. Le brevet WO 0135998 décrit les acyl aminoacides comme agents promoteurs d'absorption, dissous dans des vésicules lipidiques biphasiques de type liposomes.

Le brevet WO 0151454 décrit quant à lui un mélange en phase aqueuse entre un acyl aminoacide et un principe actif. Dans ce brevet la simple présence d'acyl aminoacides favorise l'absorption.

Tous les systèmes décrits précédemment n'apportent que des solutions incomplètes dans le cas de molécules hydrophiles ionisables et faiblement perméables. De plus, aucun enseignement tiré de l'état de la technique ne pouvait inciter à employer ces acyl aminoacides pour former des complexes de paire d'ions solubles en phase hydrophile.

Exposé de 1 ' invention Le but de la présente invention est donc de former des complexes entre un composé et un principe actif, pouvant être solubles en phase hydrophile et donc utilisables en solution aqueuse directement ou dans un système dispersé de type H/L (phase hydrophile dispersée dans une phase lipophile) .

De façon plus précise, l'objet de la présente invention se rapporte à un composé à usage pharmaceutique ou cosmétique, constitué d'un complexe de paire d'ions entre un acyl aminoacide et une molécule biologiquement active, utilisée dans les traitements thérapeutiques ou cosmétiques, le complexe étant amphiphile.

L'interaction entre l'acyl aminoacide et la molécule active pharmaceutique ou cosmétique, correspond aux interactions que l'on trouve au sein des complexes, encore appelés composés de coordination. Une telle interaction est qualifiée selon la littérature de liaison de coordination, de liaison de coordinence ou encore de liaison dative. Le composé résultant de cette association présente des propriétés amphiphiles et est donc appelé "paire d'ions amphiphile" (ou "PIA"), ou encore complexe de paire d'ions amphiphile (ou complexe "PIA"). L'invention s'applique généralement à des molécules de nature organique et hydrophile, dont les propriétés ne permettent pas de traverser aisément les membranes biologiques et/ou qui sont rapidement bio-transformées dans 1 ' organisme . Ces composés amphiphiles présentent l'avantage d'améliorer la mise à disposition des principes actifs dans l'organisme et de conserver la structure 3D de ces principes actifs. Ils présentent en outre l'avantage de s'insérer aux interfaces des systèmes dispersés, permettant ainsi de protéger ledit composé des bio-transformations et donc de prolonger la durée de vie des molécules actives.

Description détaillée de l'invention

De façon plus précise, l'invention s'applique à des molécules biologiquement actives telles que des peptides courts, des polypeptides, des protéines, des hormones, des antigènes, des nucleotides ou des gènes, dont les propriétés ne permettent pas de traverser aisément les membranes biologiques et/ou qui sont rapidement bio-transformées dans l'organisme. Selon l'invention, on constitue un complexe "PIA" entre une de ces molécules et un acyl aminoacide. L'absorption de cette molécule sera ainsi améliorée grâce au propriétés amphiphiles de ce complexe.

L'intérêt majeur de ces composés est que la présence de l'acyl aminoacide leur confère un caractère amphiphile et non un caractère hydrophobe. La "PIA" résultant de cette association reste en solution et se localise préférentiellement aux interfaces des systèmes dispersés. Cette propriété surprenante distingue les complexes constitués à partir d'un acyl aminoacide des autres complexes couramment constitués à partir d'ions, tels que le lauryl sulfate de sodium (SLS) ou le sodium dodécyl sulfate (SDS) , et qui présentent un caractère hydrophobe.

Ainsi, ces complexes sont préférentiellement utilisés pour des molécules biologiquement actives hydrophiles. En effet ces derniers du fait de leur propriété hydrophile passe difficilement à travers la membrane biologique. Le caractère amphiphile du complexe améliore ainsi le passage transmembranaire du principe actif. De plus, ce caractère amphiphile permet également d'utiliser ce complexe en solution dans l'eau ou dans la phase hydrophile d'un système dispersé, ce qui est impossible avec un complexe hydrophobe. Ainsi, bien que le passage transmembranaire du principe actif soit amélioré, il est donc toujours utilisable en phase hydrophile. II est à noter qu'en constituant un complexe entre un acyl aminoacide à l'état natif, c'est à dire non salifié, et un principe actif non soluble dans l'eau, on obtient également un complexe amphiphile pouvant alors être solubilisé en phase hydrophile et passant toujours facilement au travers des membranes biologiques .

Par acyl aminoacide, on entend tout composé résultant d'une acylation entre un acide gras d'origine naturelle, synthétique ou modifiée et un aminoacide naturel, synthétique ou modifié, l'acide gras comprenant de 4 à 40 atomes de carbone et l' aminoacide présentant au moins une fonction acide et au moins une fonction aminé libre. Plus particulièrement, l'une des fonctions aminé est située en position alpha par rapport à la fonction acide carboxylique.

Comme aminoacide peuvent être utilisés à titre d'exemple : l'acide aspartique, l'acide glutamique, l'alanine, l'arginine, la cystéine, la glycine, l'histidine, 1 ' isoleucine, la leucine, la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la proline, l'ornithine, la taurine, la thréonine, le tryptophane, la tyrosine, la serine ou la valine.

Comme acide gras peuvent être utilisés a titre d'exemple : l'acide caprique, l'acide caprylique, l'acide laurique, l'acide myristique, l'acide palmitique, l'acide stéarique, l'acide oléique, l'acide linoléique, l'acide linolénique, l'acide arachidique, des acides gras essentiels comme l'acide eicosapentaenoïque (EPA) , ou l'acide docosahexaenoïque (DHA) .

Divers acyl aminoacides sont ainsi obtenus, tel que 1 'oléyl glycine, le capryloyl glycine, l'oléyl sarcosine, le lauroyl proline, l'oleyl lysine, le lauroyl lysine, le palmitoyl phénylalanine ou le capryloyl serine . Selon un mode préférentiel, le composé amphiphile résulte de l'interaction entre, au moins une des fonctions réactives du principe actif et au moins une fonction réactive portée par l'acyl aminoacide, généralement une fonction acide ou aminé. La fonction réactive du principe actif possède généralement un caractère basique ou un caractère acide. Il s'agit d'une interaction telle que définie précédemment dans la présente demande, c'est à dire du type de celles que l'on trouve au sein des complexes.

Par molécules biologiquement actives, également couramment appelées principes actifs, on entend des molécules ayant des propriétés thérapeutiques ou cosmétiques. Ces molécules biologiquement actives, peuvent être des molécules organiques, des peptides courts constitués par 2 à 20 acides aminés, des nucleotides, des gènes, des polypeptides, des protéines, des hormones ou des antigènes .

A titre d'exemple on pourra citer l' amoxicilline, le losartan, la pravastatine, le diclofenac, la lidocaïne, la vancomicine, la spiramicine, la néomicine, la colistine, la cimétidine, la ranitidine, l'insuline, la vasopressine, la calcitonine, 1 'angiotensine, la secretine, l'héparine, l'hormone de croissance, 1 'erythropoietine, l'hormone parathyroide ou la filgastrine.

Selon un mode de préparation avantageux, lesdits composés amphiphiles peuvent s ' insérer dans des systèmes dispersés . On entend par systèmes dispersés des systèmes composés de deux phases non miscibles, l'une généralement lipophile l'autre hydrophile et dont l'une ou l'autre de ces deux phases constitue la phase dispersante ou la phase dispersée. Par miscibilité, on entend la propriété pour deux composés de pouvoir se mélanger, l'un avec l'autre, en ne formant qu'une seule phase continue.

Ainsi un autre objet de l'invention, est un système dispersé comprenant un complexe selon la présente invention.

Selon un mode préférentiel de réalisation, la phase dispersée interne (hydrophile ou lipophile) et la phase dispersante (lipophile ou hydrophile) contiennent un ou plusieurs agents émulsionnants et/ou viscosants.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le complexe de paire d'ions est obtenu en mélangeant deux phases nommées A et B qui sont préparées séparément . La phase A contient au moins un acyl aminoacide à l'état dissous ou dispersé et forme un mélange miscible ou dispersible dans la phase B. La phase B contient au moins un principe actif à l'état dissous ou dispersé et forme un mélange miscible ou dispersible dans la phase A.

Lors de l'incorporation de la phase A dans la phase B, ou réciproquement, il se forme une interaction entre l'acyl aminoacide et le principe actif de sorte qu'il y ait formation d'une "paire d'ions amphiphile". Lorsque la phase A est miscible dans la phase B, on obtient après le mélange, une seule et unique phase comprenant le complexe de paire d'ions amphiphile solubilisé dans cette unique phase. Lorsque la phase A est dispersible dans la phase B, on obtient après le mélange, un système dispersé dans lequel le complexe "PIA" se présente sous forme solubilisée à l'intérieur de la phase interne et préférentiellement, s'insère aux interfaces du système dispersé.

Selon un mode préférentiel de préparation, au moins l'acyl aminoacide ou la molécule biologiquement active est sous forme native. C'est à dire que soit l'acyl aminoacide et la molécule biologiquement active sont tous deux sous forme native, soit l'un d'eux est sous forme native et l'autre à l'état de sel.

On peut également isoler ledit composé amphiphile pour l'utiliser dans diverses compositions thérapeutiques (comprimés, gélules) .

Les exemples figurant ci-dessous ne sont nullement limitatifs. Les trois premiers exemples concernent des méthodes d'obtention d'un complexe amphiphile selon la présente invention. Le quatrième exemple est une étude de perméation d'un composé selon la présente invention.

Exemple 1 : Formation d'une paire d'ion entre un principe actif hydrophile non salifié (calcitonine) et le lipoaminoacide non salifié (l'oléyl méthyl glycine). Deux solutions aqueuses sont utilisées. La première contient de la calcitonine. La calcitonine étant hydrophile, la solution est limpide. La deuxième solution contient de l'oléyl méthyl glycine dispersée dans la phase aqueuse, l'oléyl méthyl glycine étant faiblement soluble dans l'eau. Cette deuxième solution a un aspect blanc laiteux.

Après mélange de la première et de la deuxième solution, on obtient une solution limpide présentant une seule et unique phase. Le complexe obtenu, l'oléyl méthyl glycine de calcitonine, est donc amphiphile.

Exemple 2 : Formation d'une paire d'ion entre un principe actif lipophile non salifié (lidocaïne) et l'acyl aminoacide non salifié (l'oléyl glycine) . Deux solutions aqueuses sont utilisées. La première contient de la lidocaïne dispersée dans la solution aqueuse. La deuxième solution contient de l'oléyl glycine dispersée dans la phase aqueuse, l'oléyl glycine étant faiblement soluble dans l'eau. Cette deuxième solution a un aspect blanc laiteux.

Après mélange de la première et de la deuxième solution, toutes deux non limpides, on obtient une solution limpide présentant une seule et unique phase. Le complexe obtenu, l'oléyl glycine de lidocaïne, est donc amphiphile.

Exemple 3 : Formation d'une paire d'ion entre un principe actif salifié (polymixine E sulfate) et l'acyl aminoacide non salifié (linoléyl glycine) .

A une solution de polymixine E de sulfate, on ajoute une solution de NaOH en quantité nécessaire pour faire précipiter la totalité de la polymixine E par déplacement du sel sulfate. La polymixine E, également appelée colistine, retrouve ainsi sa structure de base, non salifiée. La solution résultante, solution B, est donc une phase aqueuse avec un précipité de polymixine E .

On utilise ensuite une solution aqueuse, solution A, comprenant de la linoléyl glycine dispersée dans la solution A. La linoléyl glycine étant faiblement soluble dans l'eau, la solution A a un aspect blanc laiteux.

La solution A est ajoutée à la solution B, la solution obtenue ne présente qu'une seule phase limpide. La polymixine s'est donc resolubilisée sous la forme d'un complexe amphiphile le linoléyl glycine de polymixine E.

Il est à noter que lors de la première étape, le principe actif étant salifié avec un ion négatif, l'ion sulfate, on obtient la précipitation du principe actif sous sa forme non salifiée en utilisant une solution de soude. Dans le cas, où le principe actif est salifié avec un ion positif, on obtient la précipitation du principe actif sous sa forme non salifiée en utilisant une solution d'acide chlorhydrique .

Exemple 4 : Etude de diffusion in vitro au travers d'une membrane synthétique

Une étude de diffusion in vitro est effectuée dans le but de tester les performances de passage de la polymixine E au travers d'une membrane synthétique. Cette membrane, de type nylon, est imprégnée de substances lipidiques, afin de simuler la diffusion à travers la membrane lipidique intestinale. Cette étude compare les performances de la polymixine E sous forme de paire d'ions avec un acyl aminoacide ( oléyl méthyl glycine ) et sous une forme salifiée par du sulfate. L'étude de perméation in vitro a été réalisée à partir de cellule de Frantz. Ces cellules présentent un compartiment donneur, dans lequel est déposée une formulation renfermant la polymixine E sous forme de paire d'ions ou une solution de Polymixine E sulfate, et un compartiment récepteur contenant de l'eau déminéralisée. Les mesures sont effectuées dans 3 cellules en même temps, pour chacune des formes de la polymixine E (polymixine E sulfate ou oléyl méthyl glycine de polymixine E) . Les deux compartiments sont séparés par la membrane synthétique. La mesure de la quantité de polymixine E qui diffuse au travers de la membrane est effectuée par UV au bout de : 1 heure, 2.5 heures, 4 heures, 6 heures et enfin 7 heures.

Le tableau ci-dessous présente une quantité de polymixine E qui a diffusé au cours du temps; les valeurs présentées sont des valeurs cumulées .

Ces résultats mettent en évidence que la paire d'ions Polymixine E - oléyl méthyl glycine diffuse 2 fois plus rapidement au travers d'une membrane synthétique lipidique, que sous sa forme salifiée par du sulfate.

Claims

REVENDICATIONS

1. Composé à usage pharmaceutique ou cosmétique constitué d'un complexe de paire d'ions entre un acyl aminoacide et une molécule biologiquement active, utilisée dans les traitements thérapeutiques ou cosmétiques, ledit complexe étant amphiphile.

2. Composé selon la revendication 1, dans lequel ladite molécule biologiquement active est un corps de nature hydrophile, non amphiphile, et préférentiellement une molécule organique, un peptide court, une protéine, un antigène, un nucléotide ou une hormone.

3. Composé selon la revendication 1, dans lequel ladite molécule biologiquement active est non soluble dans l'eau.

4. Composé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit acyl aminoacide résulte de la condensation entre un acide gras d'origine naturelle, synthétique ou modifiée et un aminoacide naturel, synthétique ou modifié.

5. Composé selon la revendication 4 , dans lequel ledit aminoacide comporte au moins une fonction aminé en position alpha par rapport à la fonction acide carboxylique.

6. Composé selon l'une quelconque des revendications précédentes, constitué d'un complexe de paire d'ions entre au moins une fonction réactive de l'acyl aminoacide et au moins une fonction réactive de ladite molécule biologiquement active, la fonction réactive de ladite molécule biologiquement active étant préférentiellement une fonction à caractère acide ou à caractère aminée .

7. Système dispersé dans lequel la phase dispersée interne est hydrophile et comprend au moins un composé amphiphile selon l'une des revendications de 1 à 6 et dans lequel la phase dispersante est lipophile.

8. Système dispersé selon la revendication 7, dans lequel la phase dispersée interne et la phase dispersante contiennent un ou plusieurs agents émulsionnants et/ou viscosants.

9. Procédé d'obtention d'un composé selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant les étapes suivantes : - préparer séparément une première et une deuxième phase, les première et deuxième phases étant miscibles ou dispersibles l'une dans l'autre, ladite première phase contenant au moins un acyl aminoacide à l'état dissous ou dispersé et ladite deuxième phase contenant au moins une molécule biologiquement active à l'état dissous ou dispersé, et - mélanger la première phase et la deuxième phase .

10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel ledit acyl aminoacide et ladite molécule biologiquement active sont soit tous deux sous forme native, soit pour l'un d'eux sous forme native et pour l'autre sous forme de sel.