Brevet FR2520229A1 — publié le 19830729

La présente invention se rapporte à un procédé de production d'un composé à dégagement lent. Dans les demandes de brevets au Japon publiées avant examen NOs 102827/74 et 42025/75 sont révélés des procédés de production d'un agent à dégagement lent, où une substance physiologiquement active est supportée sur une protéine parmi diverses sources de protéines comme du collagène et de la gélatine. Mais l'efficacité des agents à dégagement lent préparés par de tels procédés traditionnels ne dure que plusieurs heures à une dizaine de jours. De ce point de vue, aucun des agents à dégagement lent développés jusqu'à maintenant ne tire les meilleurs partis de la protéine comme substance compatible avec un tissu vivant. Les présents inventeurs ont effectué des études sur un agent à dégagement lent qui a une substance physiologiquement active supportée sur une protéine, et qui permet à la substance physiologiquement active de présenter lentement son activité sur une longue période de temps. Ces études ont eu pour résultat l'invention d'un procédé de production d'un composé à dégagement lent ayant une substance physiologiquement active qui est encapsulée dans une protéine thermiquement dénaturée, et cette invention a déJà été rapportée. Mais ce procédé présente un défaut la présence d'eau est généralement nécessaire pour dénaturer thermiquement la protéine, et en présence d'eau, la plus grande partie de la matrice de protéine résultante est poreuse et la substance physiologiquement active encapsulée se dissout rapidement hors de la matrice. Dans une recherche d'un moyen pour résoudre ce problème, les présents inventeurs ont trouvé que l'aptitude au dégagement lent du produit traditionnel pouvait être améliorée en encapsulant la substance physiologiquement active dans un polypeptide. La présente invention doit être comprise comme une plus ample amélioration de l'idée ci-dessus. Une pellicule préparée en comprimant des particules fines d'un polypeptide à de basses températures est assez visqueuse et présente de bonnes propriétés de pellicule . Mais des protéines comme la caséine du lait et la gélatine sont plus visqueuses que les polypeptides, et les présents inventeurs ont trouvé qu'un composé à dégagement lent ayant une aptitude au dégagement assez lente des substances physiologiquement actives pouvait être produit en utilisant à la fois un polypeptide et une protéine comme véhicule ou support, et par suite, les présents inventeurs ont trouvé la présente invention décrite ici. Selon la présente invention, un ou plusieurs polypeptides, une ou plusieurs protéines et une ou plusieurs substances physiologiquement actives sont broyés et mélangés mécaniquement à l'état congelé-, et le mélange est configuré à une forme souhaitée, et est comprimé à une pression de 98 à 19600 bars pour produire ainsi un composé à dégagement lent où sont encapsulées les substances physiologiquement actives. C'est le concept principal de base de la présente invention, et ce qui suit donne des développements et améliorations de ce concept. Par conséquent, selon une caractéristique de la présente invention, un système comprenant un polypeptide, une protéine et une substance physiologiquement active est irradié de lumière ou d'un rayonnement ionisant à une température comprise entre -70 et -1000C sous pression ou après l'avoir comprimé , afin de former un composé à dégagement lent ayant une aptitude au dégagement plus lente et ayant la substance physiologiquement active encapsulée dans la matrice formée du polypeptide et de la protéine. Une caractéristique de la présente invention concerne l'utilisation du polypeptide et de la protéine comme composants d'une matrice pour encapsuler une substance physiologiquement active. Selon la présente invention, le polypeptide et la protéine sont chauffés sous pression pour former une pellicule apparente. Par conséquent, en tr.aitant des particules mélangées du polypeptide, de la protéine et de la substance physiologiquement active sous pression, la substance physiologiquement active se disperse uniformément et se trouve encapsulée dans la pellicule de la matrice de polypeptide et protéine. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - les figures 1 à 8 donnent des graphiques montrant le profil du dégagement des substances physiologiquement actives dans des échantillons de composés à dégagement lent préparés aux exemples I à 16 selon l'invention. La présente invention se rapporte à un procédé de production d'un composé à dégagement lent. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé de production d'un composé à dégagement lent où est encapsulée une substance physiologiquement active, en configurant, sous pression, un système comprenant un polypeptide, une protéine et la substance physiologiquement active. La présente invention se rapporte également à un procédé de production d'un composé à dégagement lent où est encapsulée une substance physiologiquement active, en configurant sous pression et à basse température, un système comprenant un anhydride de N-csrboxyaziiio-acide et la substance physiologiquement active.La présente invention se rapporte de plus à un procédé de production d'un composé à dégagement lent où est encapsulée une substance physiologiquement active, en traitant, à la chaleur, un système comprenant un polypeptide, une protéine, la substance physiologiquement active et un mélange d'eau et d'un solvant organique. Dans la mise en pratique de la présente invention, le polypeptide, la protéine et la substance physiologiquement active peuvent être totalement mélangés s'ils sont subdivisés en fines particules avant le mélange. Une technique pour obtenir des particules finement subdivisées consiste à les broyer à l'état congelé à une température comprise entre O et -2000C. Dans la mise en pratique de la présente invention, le système contenant le polypeptide, la protéine et la substance physiologiquement active est irradié de lumière ou d'un rayonnement ionisant sous pression, après compression. La pression à appliquer est avantageusement entre 49 et 19600 bars. il nty a pas de limite particulière sur le type de lumière et du rayonnement ionisant que l'on peut utiliser dans la présente invention, mais des sources de rayonnement ayant une forte énergie de pénétration comme des rayons gamma de cobalt 60 et des rayons béta de strontium 89 sont préférées. La dose absorbée est généralement de 5 x 104 à 5 x 106 rads, et une dose de l'ordre de 1 x 106 est adaptée dans ce but.La température d'irradiation est généralement de OOC ou moins, de préférence entre -70 et -1 000C. L'utilisation de si faibles températures d'irradiation présente un avantage parce que la substance physiologiquement active n'est pas inactivée et est uniformément distribuée dans le composé à dégagement lent qui est produit. Les présents inventeurs ont encore continué leurs études pour améliorer le procédé ci-dessus décrit, et ont revu un processus de production d'un composé à dégagement lent en utilisant, comme base de la matrice, un monomère d'un anhydride de N-carboxyamino-acide (ci-après quelquefois appelé NCA). On sait bien que le cristal de NCA se polymérise à l'atmosphère, comme cela est rapporté par H. Mark, J. Appl. Phys. 20, 531 (1949) et N.H. Grant, J. Am. Chem. Soc, '85, 4071 (1966). Dans ces articles, NCA est polymérisé en phase solide et on utilise un rayonnement ionisant comme moyen d'induction de polymérisation, mais dans chaque article, seul un polymère dont le poids moléculaire est aussi faible que celui d'un oligopeptide est rapporté. Mais les études des présents inventeurs ont révélé que NCA pouvait être converti en un polypeptide en le configurant à une forme adaptée à une température comprise entre -20 et 400C et à une pression comprise entre 9,8 et 19600 bars, et que le polypeptide pouvait être converti en un produit de poids moléculaire supérieur en l'irradiant avec de la lumière ou un rayonnement ionisant à une température entre -100 et 400C. Comme exemple, les présents inventeurs ont configuré un monomère de NCA de L-valine de forme adaptée à la température. ambiante à 1960 bars, et ont irradié le produit en formewde rayons gamma de Co-60 à -50 Csspour donner une dose absorbée de 1 Mrad.Le poids moléculaire du polypeptide a été mesuré dans l'acide trichloroacétique à une concentration de 0,25 g de Hl, et on a trouvé qu'il avait un poids moléculaire élevé (viscosité spécifique/ concentration : 2,2). Selon la présente invention, le polypeptide est utilisé comme matrice pour encapsuler la substance physiologiquement active, et l'utilisation du polypeptide comme matrice a pour raison qu'il est très compatible avec les tissus vivants et qu'il est facilement digéré par les enzymes. Le polypeptide utilisé comme matrice du composé à dégagement lent selon l'invention est produit à partir de NCA, mais il n'y a pas de limite particulière sur le procédé de production de NCA. Dans la mise en pratique de la présente invention, une composition polymérisable contenant NCA est avantageusement polymérisée à une température comprise entre -20 et 400C. Cette température dépend naturellement de la durée de la polymérisation. Les présents inventeurs ont fait d'autres études pour améliorer le procédé ci-dessus décrit et ont trouvé qu'un composé à dégagement lent ayant une aptitude au dégagement encore plus lente, une meilleure dureté ét une meilleure résistance pouvait être produit en ajoutant un système eau-solvant organique dans un mélange d'un polypeptide, d'une protéine et d'une substance physiologiquement active, en configurant le mélange à une forme appropriée et en chauffant le produit en forme à une température comprise entre la température ambiante et 100 C. Dans la mise en pratique de la présente invention, les proportions préférées des composants respectifs sont de 10 parties en poids du polypeptide contenant 5 à 95% en poids de protéine, 0,1 à 10 parties en poids d'eau contenant 0,1 à 95,' en poids d'un solvant organique et 1 à 100 parties en poids de la substance physiologiquement active. La séquence et le procédé d'addition et de mélange des composants respectifs ne sont pas limités à un mode particulier. La température de chauffage est généralement comprise entre la température ambiante et 1000C, de préférence entre 30 et 900C. La température dépend naturellement de la durée du chauffage. Par conséquent, on peut obtenir un degré souhaité de dénaturation de la protéine en choisissant une bonne combinaison de la température de chauffage et de sa durée.Dans cette invention améliorée, le composé à degagement lent peut être formé en une pellicule, une feuille, des granules, de la poudre, une tige ou autres formes diverses. La substance physiologiquement active peut être formée en plusieurs couches ayant des concentrations variables. Dans un mode de réalisation de l'invention, le composé obtenu peut être irradié de lumière ou d'un rayonnement ionisant, et le composé irradié peut libérer ou dégager la substance physiologiquement active sur une une plus longue période que le composé non traité et par ailleurs, il a une plus forte dureté et une meilleure résistance. Pour la source de rayonnement et la dose absorbée que l'on peut utiliser dans l'invention, on peut se référer à la description en connexion avec l'invention de base et sa première amélioration. On peut citer comme exemples de la substance physiologiquement active que l'on peut utiliser dans la présente invention, le chlorhydrate de bléomycine, la mitomycine C, l'adriamycine, la carbazyl quinone, la rhomstine, le diphosphamide, la thioinosine, la citarabine, le fluorouracil , le 1-(2-tétrahydrofuryl)-5-fluorouracil, la citotéine, le chlorambutyle, le bibromomannitol, le thio-TEPA, le cyclophosphamide, l'acétylurine, la noradrénaline, la sérotonine, la callicréine, la gastrine, la sécrétion l'adrénaline, l'insuline, le glucagon, la P -méthazone, l'indométasine, 1'ACTE, 1 'hormone de croissance, la gonadotrophine, l'oxytocine, la vasopressine, la thyroxine, l'hormone testiculaire, l'hormone vésiculaire, l'hormone lutéale, l'hormone adrénalo-corticale, la prostaglandine, un antihistaminique, un agent hypotensif, un vasoconstricteur, un stabilisant capillaire, un produit stomachique/digestif, un agent de contrôle intestinal, un contraceptif, un bactériocide/désinfectant dermatologique, un agent pour le traitement des troubles dermiques parasitaire , un agent anti-inflammatoire, des vitamines, des préparations d'enzymes, des vaccins, des agents antiprotozoaires, des substances induisant l'interféron, un anthelmintique, un agent pour le traitement des maladies des poissons, les produits agrochimiques, l'auxine gibbérelline, la cidocaine, l'acide abiétique, l'hormone des insectes et autres. On peut citer comme exemples du polypeptide que l'on peut utiliser dans la présente invention, la polyalanine, la poly-glycine, la poly-valine, la poly-leucine, la poly-isoleucine, la poly-sérine, la poly-o-benzylsérine, la poly-thréonine, la poly-o-benzyl-thréonine, la poly-cystéine, la poly-s-benzyl-cystéine, la poly-cystine, la poly-méthionine, la poly-proline, la poly-oxyproline, 1 'acide poly-aspartique, l'acide poly- -benzyl-aspartique, l'acide poly-glutamique, l'acide poly- y -benzyl-glutamique, l'acide poly-Y -méthyl-glutamique, la poly-histidine, la poly-lysine, la poly-oxylysine, la poly-ornithine, la poly-arginine, la poly-nitroalginine, la poly-phénylalanine, la poly-tyrosine, la poly-o-benzyl-tyrosine et le polytryptophane. La protéine utilisée dans la présente invention est dérivée de diverses sources comme l'amidon, la bétaglobuline, la gamma-globuline, l'albumine de l'albumen, l'albumine du lait, l'albumine du sérum bovin, l'albumine du sérum humain, d'autres albumines de sérum , la leucosine, l'hémoglobine, la globine, l'alpha-lipoprotéine, la béta-lipoprotéine, le fibrinogène, l'ovoalbumine, la conalbumine, l'euglobuline, la pseudoglobuline, la gluténlne, la gliadine, l'insuline, la glutathione, la pectine, l'albumen, la prolamine, la glutéline, l'histone, la protamine, la métaprotéine, la peptone, la myoglobine, la ferritine, la bactériorhodopsine, 1a rubrédoxine, la chymotrypsine, la ribonucléase, la papaine, la thermolysine, la thiorédoxine, la flavodoxine, l'hexokinase, la phosphorylase, la carboxypeptidase A, le lysozyme de l'albumen, le cytochrome, la thrombine, l'élastase, la pepsine, l'élastine et la protamine. On peut citer comme exemples de NCA que l'on peut utiliser dans la présente invention, le NCA de glycine, le NCA d'alanine, le NCA de valine, le NCA de leucine, le NCA de cystéine, le NCA de tyrosine, le NCA de proline, le NCA de méthionine, le NCA d'histidine, le NCA de thyroxine, le NCA de l'acide aspartique, le NCA de l'acide glutamique, le NCA de l'acide oEyghEaekpe le NCA de lysine, le NCA d'ornithine et le NCA d'arginine. D'autres aminoacides peuvent également être employés si on peut en produire du NCA. Les solvants organiques appropriés que l'on peut utiliser dans la présente invention sont les alcools, acides organiques et tout autre solvant organique dissolvant ou gonflant les polypeptides et les protéines cidessus indiqués. La présente invention sera maintenant décrite en plus de détail en se référant aux exemples qui suivent et exemples de comparaison qui ne sont donnés ici qu'à titre d'exemple , et ne doivent en aucun cas limiter le cadre de l'invention. Dans les exemples, les essais ont été entreprise pour voir la façon dont les diverses substances physiologiquement actives dans le composé à dégagement lent se dissolvent dans 100 ml d'eau. Les essais ont été entrepris.selon la pharmacopée US XIX à 370C avec un panier tournant à 100 t/mn. Exemple 1 1 g de poly-L-leucine, 0,3 g de caséine du lait et 700 mg de 5-fluorouracil (5-FU) ont été subdivisés en particules fines tandis qu'ils étaient congelés dans de l'azote liquide (-1960C) et on les a totalement mélangés par un moyen mécanique. Ensuite, les particules fines ont été configurées en boulettes en disque à fond plat à une pression de 1177 bars. Un essai a été entrepris pour voir la façon dont 5-FU se dégageait des boulettes, in vitro. Le profil de dégagement ou libération est représenté sur la figure 1 où le temps de dissolution (jours) est indiqué sur l'axe des abscisses et la quantité de 5-FU dissous sur l'axe des ordonnées. Exemples 2 et 3 Un mélange intime de 0,7 g d'acide poly-Lglutamique, 0,3 g d'acide poly-L-aspartique, 0,01 ml d'eau et 200 mg de chlorhydrate de bléomycine (BLM) (exemple 2) et un mélange intime de 0,7 g d'acide poly-L-glutamique, OJg d'acide poly-L-aspartique, 0,01 ml de méthanol et 200 mg de chlorhydrate de bléomycine (BLM) (exemple 3) ont été configurés en boulettes en disque à fond plat à une pression de 1960 bars. Un essai a été entrepris pour voir la façon dont BLM était déplacé des boulettes in vitro. Le profil de dégagement est représenté sur la figure 2 avec le temps de dissolution en jours sur l'axe des abscisses et la quantité de BLM dissous sur l'axe des ordonnées. Exemple 4 Un composé à dégagement lent a été préparé comme à l'exemple 1 mais en utilisant 1 g de copoly-(glycineproline) (4:6) comme polypeptide, et le composé a été irradié avec des rayons gamma de Co-60 sous pression pour donner une dose absorbée de 0,5 Mrad. Un essai a été entrepris pour voir la façon dont 5-FU se dégageait du composé, in vitro. Le profil de dégagement est représenté sur la figure 3 où le temps de dissolution en jours est indiqué sur i'axe des abscisses et la quantité de 5-FU dissous sur l'axe des ordonnées. Exemple 5 Des boulettes en disque à fond plat ont été préparées comme à l'exemple 3 mais avec les boulettes comprimées irradiées de rayons gamma de Co-60 à moins de 0 C pour donner une dose absorbée de 1 Mrad. Un essai a été entrepris pour voir la façon dont BLM se dégageait des boulettes in vitro. Le profil de dégagement est représenté sur la figure 4 avec toujours le temps de dissolution sur l'axe des abscisses et la quantité de BLM dissous sur l'axe des ordonnées. Exemples 6 à 9 Des boulettes en disque à fond plat de 10 mm de diamètre ont été préparées en chauffant des mélanges de 100 mg d'un mélange de poly- t -carbobenzoxy-L-lysine et d'albumine de sérum humain, 50 mg de chlorhydrate de bléomycine (BLM) et un mélange d'eau et d'alcool éthylique à 800C pendant 3 minutes. La formule du mélange de poly t; -carbobenzoxy-L-lysine de sérum humain et du mélange d'eau et d'alcool éthylique est indiquée ci-dessous. Ex. Mélange polypeptide-protéine Mélange eau- solvant organique N poly- t-carbobenzzg albumine eau alcool éthylique L-lysine (mg) (mg) (mi) (ml) 6 30 70 0,035 0,015 7 50 50 0,020 0,010 8 70 30 0,015 0,005 9 50 50 0,020 0,010 Un essai a été entrepris pour voir la façon dont BLM se dégageait des boulettes, in vitro.Le profil de 'dégagement est représenté sur la figure 5 avec le temps de dissolution sur l'axe des abscisses et la quantité de BLM dissous sur l'axe des ordonnées. Les boulettes préparées à l'exemple 7 ont été implantées sous la peau du dos d'un groupe de souris. Quatre mois plus tard, les boulettes ont été récupérées et leur poids représentait 40% du poids initial. Sur la figure 5, les symboles indiquent le profil de dégagement des échantillons préparés aux exemples 6, 7, 8 et 9, respectivement. Exemple 10 Des boulettes en disque à fond plat ont été préparées comme à l'exemple 8 en utilisant un copolymère de gamma-benzyl-L-glutamate et de L-leucine comme polypeptide, de la rf-globuline comme protéine et de la testostérone comme substance physiologiquement active. Un essai a été entrepris pour voir la façon dont la testostérone se dégageait des boulettes in vitro. Le profil de dégagement est représenté sur la figure 6 avec le temps de dissolution sur l'axe des abscisses et la quantité de testostérone dissoute sur l'axe des ordonnées. Exemple Il Des boulettes en disque à fond plat ont été préparées comme à l'exemple 9 mais en les irradiant de rayons gamma de Co-60 à moins de OOC pour donner une dose absorbée de 1 Mrad. Un essai a été entrepris pour voir la façon dont BLM se dégageait des boulettes in vitro. Le profil de dégagement était semblable à celui obtenu pour le composé à dégagement lent préparé à l'exemple 8. Exemples 12 et 13 Deux mélanges particulaires intimes de 300 mg de NCA de gamma-benzyl-L-glutamate et de 300 mg de 5-fluorouracil (5-FU) ont été configurés à 980 bars (exemple 12) et à 4900 bars (exemple 13) à 400C et à une humidité relative de 60% pour produire des composés à dégagement lent de poly- Y -benzyl-L-glutamate avec 5-FU encapsulé un essai a été entrepris pour voir la façon dont 5-FU se dégageait des composés. Le profil de dégagement est représenté sur la figure 7 avec les temps de dissolution sur 1 ' axe des abscisses et la quantité de 5-FU dissous sur l'axe des ordonnées, et les symboles et indiquent les données pour les échantillons préparés aux exemples 12 et 13, respectivement. Exemple 14 Un composé à dégagement lent a été préparé comme à l'exemple 12 mais en remplaçant le NCA de gamma-benzyl-Lglutamate -par un mélange de 150 ml de NCA de L-leucine et de 150 mg de NCA de L-valine. Un essai a été entrepris pour voir la façon dont 5-FU se dégageait du composé . Le profil de dégagement est représenté sur la figure 8 par le symbole -&commat; -- , où le temps de dissolution est indiqué sur l'axe des abscisses et la quantité de 5-FU dissous sur l'axe des ordonnées. Exemple 15 Un composé digestif à dégagement lent de copoly-(-L-leucine, L-valine) avec 5-FU encapsulé a été préparé comme à 1 'exemple 14 mais en l'irradiant de rayons gamma de Co-60 à -30 C pour donner une dose absorbée de 1 Mrad. Un essai a été entrepris pour voir la façon dont 5-FU se dégageait du composé. Le profil de dégagement est représenté sur la figure 8 par le symbole 4 - . Le composé a été implanté sous la peau dorsale de la souris. Quatre mois plus tard, le poids de l'échantillon récupéré de la souris était de 60% de la valeur initiale. Exemple 16 On a préparé un composé à dégagement lent comme à Exemple 15 mais en remplaçant 5-FU par la mitomycine C (MMC). Un essai a été entrepris pour voir la façon dont MMC se dégageait du composé. Le profil de dégagement était semblable à celui obtenu pour l'échantillon préparé à l'exemple 15. REVENDICATIONS 1.- Procédé de production d'un composé à dégagement lent où est encapsulée une substance physiologiquement active, caractérisé en ce qu'un système comprenant un ou plusieurs polypeptides, une ou plusieurs protéines et une ou plusieurs substances physiologiquement actives est broyé en particules et est mécaniquement mélangé à un état congelé, le mélange est configuré à une forme appropriée et l'article en forme est comprimé à une forme souhaitée à une pression de 98 à 19600 bars. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'article en forme précité est irradié de lumière ou d'un rayonnement ionisant tandis qu'il est comprimé ou après avoir été comprimé à une pression de 98 à 19600 bars. 3.- Procédé de production d'un composé à dégagement lent où est encapsulée une substance physiologiquement active, caractérisé en ce qu'un mélange intime d'un ou plusieurs anhydrides de N-carboxyamino acide et d'une ou plusieurs substances physiologiquement actives est configuré à une forme appropriée à une température comprise entre -20 et 400C et à une pression de 9,8 à 19600 bars. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'article en forme précité est irradié de lumière ou d'un rayonnement ionisant à une température comprise entre -100 et 400C. 5.- Procédé de production d'ur. composé à dégagement lent où est encapsulée une substance physiologiquement active, caractérisé en ce qu'un système comprenant un ou plusieurs polypeptides, une ou plusieurs protéines, une ou plusieurs substances physiologiquement actives et un mélange approprié d'eau et d'un solvant organique est configuré à une forme appropriée, et l'article en forme est chauffé à une température comprise entre la température ambiante et 100 C. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le produit chauffé précité est de plus irradié de lumière ou d'un rayonnement ionisant.