Brevet FR2573307A1 — publié le 19860523

La présente invention concerne des matrices solides, cylindriques, utilisables comme implants sous-cutanés carac- térisées par le fait que le ou les principes actifs sont des agents anabolisants, et que la matrice solide est constituée entre autre d'un polymère insoluble. Dans les conditions de fabrication et d'utilisation décrites dans cette invention, ces matrices se comportent comme des dispositifs à libération prolongée et permettent la diffusion réglée du ou des princi- pes actifs. Selon les termes de la présente invention ces im- plants hormonaux matriciels sont réalisés de façon à être utilisés comme facteur de croissance hormonal chez les animaux d'élevage et en particulier chez les jeunes bovidés. L'implantation sous cutanée chez les bovins de subs- tances anabolisantes (estrogènes, androgènes ou progestagènes) permet la stimulation de la rétention azotée et sa transforma- tion protéique. Cela se traduit d'une part par une amélioration des taux de conversion de l'azote alimentaire en azote de pro- téines comestibles. Il en découle un gain de poids vif, une croissance plus rapide des muscles squelétiques et des tissus autres que les organes sexuels dans le but de rentabiliser la production animale grace à l'obtention d'indices de consomma- tion plus élevés. L'implantation sous cutanée classique de substances anabolisantes s'effectue par des comprimés de petite taille de forme sphérique ou cylindrique désignés habituellement sous le nom "d'implant" ou "pellet". Ces implants sont obtenus à partir des méthodes lar- gement connues par l'homme de l'art et font appel aux techni- ques habituelles de compression. Outre le ou les principes actifs entrant dans la composition de ces implants, différents adjuvants tels que des liants, des lubrifiants, des désinté- grants, des charges sont incorporés lors de la fabrication. Ces implants sont considérés comme des formes clas- siques à libération rapide. Bien que largement utilisées, ces formes conduisent après implantation sous cutanée chez l'animal à une libération rapide du ou des principes actifs. Il s'en suit une augmentation importante du taux hormonal dans l'or- ganisme mais de courte durée. Dans ces conditions l'effet anabolisant est très réduit et il s'en suit l'obligation de répéter les implanta- tions à des intervalles de temps très courts. Outre les incon- vénients techniques de l'utilisation de tels implants à libé- ration rapide, ces administrations très rapprochées conduisent à des taux d'hormones élevés pouvant le cas échéant se retrou- ver dans la viande des animaux abattus. Ces résidus hormonaux élevés peuvent être parfois la cause de troubles physiologi- ques chez les humains consommant ce type de viande. C'est pourquoi, les implants tels que revendiqués dans la présente invention sont réalisés à partir de matrices polymériques hydrophobes constituant des dispositifs à libéra- tion prolongée. Ces implants assurent une distribution régu- lière du ou des principes actifs dans l'organisme afin de main tenir leur concentration pendant un temps donné et à un niveau d'efficacité thérapeutique. Dans ces conditions, et en jouant sur les rapports entre excipients il est possible de maintenir pendant plusieur semaines voire plusieurs mois des taux constants en substances hormonales, suffisantspour permettre l'action anabolisante mai néanmoins proche des taux physiologiques de façon à éviter des teneurs en résidus élevées pouvant nuire à la santé publique. La littérature décrit des systèmes à libération pro- longée contenant des substances anabolisantes dont le support matriciel est constitué par des polymères type silicone (Bre- vet Européen 9 410 déposé par Eli lilly and Company). Cepen- dant, ce type d'implant fait appel à une technologie particu- lière de moulage de silicone polymérisable à froid par l'uti- lisation de catalyseurs chimiques. D'autres systèmes matriciels solubles à base de poly- vinyl pyrrolidone ou de polyvinyl alcool sont décrits dans le Brevet Américain US 4 321 252 déposé par KEY Pharmaceuticals Inc. Ces matrices à base de substances estrogéniques sont uti- lisées par voie intra utérine et sont totalement solubles dans les fluides biologiques. Les implants décrits dans la présente invention sont obtenus à partir d'une matrice polymérique hydrophobe et sont donc totalement insolubles dans l'eau ou les fluides biologiques. En plus de leur capacité de délivrer des doses constantes et régulières de principes actifs, ils sont con- servés intacts dans leur forme durant toute la durée de l'im- plantation. Cette propriété permet donc de contrôler effecti- vement la technique d'implantation et de faciliter la recon- naissance des animaux implantés lors de l'abattage. De plus, les implants conformes à la présente inven- tion sont obtenus par des méthodes très classiques de l'indus- trie pharmaceutique. La technique dite de compression directe permet d'obtenir très facilement les implants à libération pro- longée. Tels que conformes à l'invention les implants anabo- lisantssont constitués d'une matrice polymérique insoluble à base d'un polymère insoluble associé à un ester de glycérol. Afin de permettre la compressibilité des adjuvants de fabrications tels que le talc, le phosphate bicalcique etc... sont additionnés la composition. Parmi le ou les principes actifs à action anaboli- sante on peut retenir dans le cadre de l'invention le 17-e estradiol, la testostérone, la progestérone, la nandrolone la trembolone et les différents esters tels que acétate, pro- pionatebenzoate ainsi que le zéranol. Bien que certains estrogènes peuvent avoir seul une action anabolisante (zéranol, estradiol) les meilleures effi- cacités sont obtenues en associant un estrogène avec un pro- gestagène ou un androgène (progestérone, trembolone, testostérone). Dans ces conditions, les études menées montrent que le rapport de 1 à 10 est celui conduisant aux meilleurs résul- tats. Parmi les substances composant la matrice polymérique insoluble on a sélectionné dans le cadre de la présente inven- tion des polymères insolubes tels que le polypropylene, le polyéthylene, le chlorure de polyvinyle, l'éthyl vinyl acé- tate, le polystyrène, le poly méthacylate; ainsi que les esters de glycérol du type palmito stéarate de glycérol, stéarate de glycérol, béhénate de glycérol. Dans le cadre des compositions de l'invention, il ressort que le pourcentage de la matrice polymérique insolu- ble peut être compris entre 10 et 60 % mais plus particuliè- rement compris entre 15 et 40 %. La partie restante étant composée du ou des principes actifs en quantité suffisante pour obtenirl'effet thérapeutique désiré et par des charges et des agents d'aide à la compression. La matrice polymérique insoluble peut être réalisée à partir d'un mélange polymère insoluble-ester de glycérol pouvant varier dans les proportions de 1 à 10. Néanmoins, il ressort des essais réalisés, que les meilleurs résultats sont obtenus pour des quantités identiques de chacun des composants. Comme indiqué précédemment les implants anabolisants à libération prolongée sont obtenus par des méthodes classi- ques de compression. En effet, les méthodes de compression directe sur machine alternative ou rotative ou de granulation humide conduisent toutes deux aux formes galéniques souhaitées. Les implants réalisés suivant l'invention permettent la libération prolongée du ou des principes actifs et ceci pendant une durée de plusieurs semaines. Cette propriété peut être vérifiée tout d'abord par des tests de diffusion in vitro mais également par des essais in vivo. Pour les essais in vitro, le meilleur test consiste à immerger un certain nombre d'implants, correspondant géné- ralement à une dose thérapeutique, dans un volume déterminé d'eau, d'effectuer une mesure quantitative du principe actif s'étant solubilisé à des intervalles de temps donné. De plus, afin d'éviter tout phénomène de saturation lié à la faible solubilité des principes actifs, le solvant est renouvelé totalement après chaque analyse. Ce type d'essai conduit à des résultats pouvant être représentés sous forme d'histogramme traduisant les quantités de principe actif libéré par unité de temps. Pour les essais in vivo, une méthode simple con- siste à effectuer l'implantation sous cutanée d'un ou plusieurs pellets sur un animal de laboratoire (rat, cobbaye ou lapin), de prélever ensuite à des temps donnés les pellets et d'effec- tuer l'analyse du principe actif restant. Par ailleurs, les implants anabolisants à libération prolongée ayant une application directe en Médecine Vétérinai- re en tant que facteur de croissance des essais cliniques con- trôlés sont réalisés et montrent par rapport à des lots d'ani- maux témoins, l'augmentation du gain de poids. La présente invention est illustrée par la série d'exemples suivants mais ceux-ci n'en réduisent pas sa portée. EXEMPLES DE COMPOSITION EXEMPLE 1 On réalise par la technique de compression directe des implants ayant la composition centésimale ci-après indiquée: 17 e estradiol................. .......... 5,7 % Talc....................................... 2 % Polychlorure de vinyle..DTD: (PEVIKON PE 737 P).................... 10 % Palmito stéarate de glycérol (PRECIROL ATO - 5)...................10 % Phosphate bicalcique (ENCOMPRESS)............... 72,5 % Les implants obtenus sont de forme cylindrique et d'un poids unitaire de 35 mg. Ils contiennent 2 mg de 17 B - estradiol, leur dureté mesurée sur une machine automatique FLISSA est de 10,2 KN. EXEMPLE 2 On réalise par la technique de compression directe des im- plants ayant la composition centésimale ci-après. 17 B - estradiol.5,7 % Talc.2 % Polypropylène microporeux (ACCUREL KPP) B.......................... 20 % Stéarate de glycérol (PRECIROL WL 2 155).10 % Phosphate bicalcique (ENCOMPRESS) (.......................... 62,3 % Les implants obtenus présentent les mêmes caractéristiques de forme, de poids et de dureté que ceux obtenus dans l'exem- ple 1. EXEMPLE 3 On réalise par la méthode de granulation humide des implants cylindriques ayant la composition centésimale suivante 17 e - estradiol................ .......... 5,7 % Progestérone................................ 57 % Talc...DTD: ..................................... 3 % Polypropylène micro poreux..DTD: (ACCUREL KPP) D......................... 10 % Stéarate de glycérol (PRECIROL WL 2 155). 10 % Phosphate bicalcique (ENCOMPRESS) R.......................... 14,3 % Les implantsobtenus sont dosés à 2 mg d'estradiol et à 20 mg de progestérone. Ils pèsent 35 mg et leur dureté est de 9,5 KN. EXEMPLE 4 On réalise par la technique de compression directe des implantE sphériques ayant la composition centésimale suivante Zéranol.............. .................... 30 % Talc........................................ 2 % Stéarate de magnésium....................... 1 % Polyéthylène micro&oreux..DTD: (ACCUREL HDPE)......................... 15 % Béhénate de glycérol (COMPRITOL 888)........................ 15 % Phosphate bicalc6que (ENCOMPRESS).......................... 37 % Les implants obtenus contiennent 12 mg de zéranol et ont un poids individuel de 40 mg. EXEMPLE 5 Par compression et en utilisant la méthode de granulation humide, on réalise des implants cylindriques ayant la compo- sition centésimale suivante: 17 B - estradiol............................. 5,7 % Testostérone................................ 57 % Talc..,.......... 2 % Stearate de magnésium.... 1 % Polypropylène microporeux (ACCUREL KPP). 10 % Stearate de glycérol (PRECIROL WL 2 155)................... 10 % Phosphate bicalcique (ENCOMPRESS) 14,3 % Ces implants de poids unitaire de 35 mg, et de dureté de ,5 KN contiennent 2 mg d'estradiol et 20 mg de testostérone. EXEMPLE 6 Par compression et en utilisant la méthode de granulation humide on réalise des implants cylindriques ayant la compo- sition centésimale suivante: 17 e - estradiol benzoate.................. 5,7 % Trembolone acétate......................... 57 % Talc............... ...................... 2 % Stéarate de magnésium..........1 % Polychlorure de vinyle (PEVIKON PE 737) ..................... 15 % Palmito stéarate de glycérol..DTD: (PRECIROL ATO-5)..................... 5 % Phosphate bicalcique (ENCOMPRESS)......................... 14,3 % Ces implants ont un poids unitaire de 35 mg et une dureté de 9,5 KN; ils contiennent 2 mg de benzoate d'estradiol et 20 mg d'acétate de trembolone. EXEMPLE 7 On réalise par compression directe un implant sphérique ayant la composition centésimale suivante: 17 B - estradiol benzoate............... . 6,25 % Talc....................................... 2 % Stéarate de magnésium...................... 1 % Polyméthacrylate..DTD: (EUDRAGIT RS)........................ 10 Béhénate de glycérol (COMPRITOL 888)....................... 5 % Phosphate bicalcique (ENCOMPRESS 278) D...................... 75,75 % Ces implants de 40 mg contiennent 2,5 mg d'estradiol benzoate. ESSAIS DE DIFFUSION IN VITRO EXEMPLE 8 L'essai de diffusion in vitro est réalisé à partir des implants dont la composition est indiquée dans l'exemple 1 (2 mg d'es- tradiol par implant). L'essai est réalisé de la façon suivante implants F1 sont immergés dans 500 ml d'un mélange sérum physiologique - éthanol (90 - 10). Le récipient clos herméti- quement est placé dans une enceinte à 370 C. Tous les 7 jours un prélèvement du solvant est réalisé, et la totalité du liqui- de est remplacée par le même volume de mélange neuf. L'opération est menée pendant 120 jours environ. La quantité de 17 B estradiol contenuedans chaque prélèvement est déterminée par la méthode de chromatographie liquide à haute performance. Les conditions expérimentales (phase stationnaire: hypersil C18 5 v, éluant acétonitrile - eau 60 - 40 détection U.V. à 280 nm) permettent d'obtenir un tracé du chromatogramme correct. Le couplage du détecteur à un intégrateur calculateur conduit à la lecture directe de la quantité présente dans l'échantillon. Les résultats sont présentés sous la forme d'un his- togramme (voir planche 1/3) sur lequel en ordonnées figurent les quantités d'estradiol exprimées en.g par ml de milieu et en abscisses les intervalles de temps de 7 jours. Les chiffres sur chaque colonne correspondent à la quantité totale d'estra- diol libérée en mg pour chaque période de 7 jours. L'allure générale de l'histogramme montre que le com- portement "in vitro" de l'implant F1 est du type système à li- bération prolongée. Après des valeurs élevées, le système s'é- quilibre pour donner des valeurs moyennes voisines de 0,5 mg pour 7 jours. Sur 120 jours on constate que la quantité totale d'estradiol libérée est de 12,16 mg soit 60,80 % de la dose totale initiale. EXEMPLE 9 On réalise le même essai que précédemment décrit mais à partir des implants dont la composition est indiquée dans l'exemple 3. (2 mg d'estradiol et 20 mg de progestérone). Le protocole opératoire et les conditions expérimentales sont en tous points identiques à ceux de l'essai précédent. Sur la planche 2/3 sont regroupés sous forme d'histo- gramme les résultats obtenus pour-l'estradiol et pour la pro- gestérone. En ordonnées sur 2 échelles différentes sont portées les quantités respectives d'estradiol et de progestérone en pg par ml de milieu. Sur 120 jours les quantités totales li- bérées sont respectivement de 129,84 mg soit 64,92 % pour la progestérone et de 12,18 mg soit 60,95 % pour l'estradiol. EXEMPLE 10 On réalise le même essai que précédemment décrit mais à partir des implants dont la composition est indiquée dans l'exemple 5. (2 mg d'estradiol et 20 mg de testostérone). Le protocole opératoire et les conditions expérimen- tales sont en tous points identiques à ceux de l'essai précé- dent. Sur la planche 3/3 sont regroupés sous forme d'histo- gramme les résultats obtenus pour l'estradiol et pour la tes- tostérone. Sur 120 jours les quantités totales libérées sont respectivement de 137,5 mg soit 68,75 % pour la testostérone et de 12,68 mg soit 63,40 % pour l'estradiol. ESSAIS DE DIFFUSION IN VIVO EXEMPLE 11 On sélectionne 10 lapins albinos auxquels on implante sous la peau et sous anesthésie 5 implants dont la composition est indiquée dans l'exemple 3. Tous les 20 jours, on procède sous anesthésie au prélèvement des implants de 2 animaux. L'analyse quantitative de la teneur restante en 17 X estradiol et en progestérone est réalisée par chromatographie liquide à haute performance. Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau I et les valeurs en mg de substance active par implant sont les moyen- nes de 10 implants. Ces résultats traduisent une cinétique d'élimination pratiquement linéaire. TABLEAU I Jours 0 20 40 60 80 100 Estradiol mg 2.05 1.51 1.13 0.81 0.41 0.09 Progestérone mg 20.2 16.1 11.9 8.7 4.3 1.1 EXEMPLE 12 Réalisé dans les mêmes conditions que l'essai décrit dans l'exemple 11 mais en utilisant les implants dont la composi- tion est indiquée dans l'exemple 5. Les résultats sont indi- qués dans le tableau II,ils montrent une similitude à ceux de l'exemple précédent. TABLEAU II Jours 0 20 40 60 80 100 Estradiol mg 2.01 1.47 1.09 0.78 0.39 0.05 Testostérone mg 20.3 16.5 12.1 8.1 4.0 0.9 ll *ESSAIS CLINIQUES EXEMPLE 13 L'essai clinique consiste à vérifier l'action anabolisante des implants sur des jeunes veaux de boucherie en évaluant l'augmentation du gain moyen quotidien de poids (G.M.Q). L'essai est réalisé à partir des implants dont la composition est décrite dans l'exemple 3. La dose unique administrée cor- respond à 10 implants soit à 20 mg de 17 B estradiol et 200 mg de progestérone par animal. L'implantation est sous cutanée au niveau du fanon. Les veaux implantés sont âgés de 10 jours et sont de sexe mâle et de race laitière FFPN. Les 30 animaux traités sont pesés individuellement et le poids vif moyen (PVM) est comparé à celui de 30 animaux identiques composant le lot té- moin. L'expérience est menée sur 90 jours, les animaux étant placés dans les conditions identiques d'élevage. Le tableau suivant (tableau III) regroupe les va- leurs du poids vif moyen à des intervalles de temps donné et la valeur du GMQ en gramme calculé suivant la formule: GMQ =PVM J1 - PVMjO GMQ J1 = J1 - J0 Les résultats montrent un grain de poids nettement significatif, et la courbe de poids des animaux se caractérise par une évolution linéaire et constante. De plus, on remarque que l'effet anabolisant intervient très tôt dans la croissance des animaux. Le gain de poids est d'environ 11 % par rapport au lot témoin. TABLEAU III zT5III I Lot témoin Lot traité JO PVM (kg) 46,8 46,5 GMQ (g) - - J24 PVM (kg) 61,1 61,7 GMQ (g) 596 633 J47 PVM (kg) 88,8 94,3 GMQ (g) 894 1 017 J69 PVM (kg) 115,5 124,9 GMQ (g) 996 1 136 J85 PVM (kg) 132,4 146,9 GMQ (g) 1 007 1 181 EXEMPLE 14 On réalise un essai clinique, dans les mêmes conditions que celles décrites dans l'exemple 13. Les animaux sont des veaux de boucherie femelles de race laitière FFPN. Les implants utilisés sont ceux décrits dans l'exemple 6. On administre 10 implants par animal soit mg de 17 B estradiol et 200 mg de testostérone. Les résultats regroupés dans le tableau IV montrent également un gain significatif de poids (10,5 %) par rapport au lot témoin. TABLEAU IV Lot témoin Lot traité JO PVM (kg) 46,4 46,3 GMW (g) - - J24 PVM (kg) 59,3 61,0 GMQ (g) 538 613 J47 PVM (kg) 85,9 93,3 GMQ (g) 840 1 000 J69 PVM (kg) 113,7 123,5 GMQ (g) 975 1 119 J85 PVM (kg) 130,5 144,2 GMQ (g) 989 1 152 REVENDICATIONS 1 - Dispositifs à libération prolongée caractéri- sés en ce qu'ils sont constitués, d'une matrice solide, à base de polymères insolubles associés à des esters de glycé- rol,de substances dites de charge et d'une ou plusieurs subs- tances actives. 2 - Dispositifs à libération prolongée suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la ou les substances actives sont des agents anabolisants (estrogènes, androgènes ou progestagènes) pouvant représenter en poids de 5 à 60% de la composition. 3 - Dispositifs à libération prolongée suivant la revendication 1, caractérisés en ce que la matrice solide est à base de polymères insolubles tels que le polypropylene, le poly éthylène, le chlorure de polyvinyle, le polystyrène, le polyméthacrylate, l'éthyl vinyl acétate, associés à des esters de glycérol pouvant représenter dans leur ensemble, de 10 à % en poids de la composition. 4 - Dispositifs suivant la revendication 1, réali- sés de façon à être administrés chez les animaux et plus spé- cialement les bovins et ovins par implantation sous-cutanée et définis comme implants anabolisants à libération prolongée. - Implants anabolisants à libération prolongée suivant les revendications 2 à 4, caractérisés par leur pro- priété de facteur de croissance dont la durée de l'action physiologique est comprise entre 50 et 200 jours. 6 - Implants anabolisants à libération prolongée suivant les revendications 2 à 4, obtenus industriellement par la technique de fabrication par compression. 7 - Implants anabolisants à libération prolongée caractérisés en ce que les substances actives sont entre autre le 17 e estradiol ou ses esters, la progestérone ou ses esters, la testostérone ou ses esters, la nandrolone, la trem- bolone ou ses esters, le zéranol. 8 - Implant anabolisant à libération prolongée caractérisé en ce qu'il est constitué d'une substance anabo- lisante le 17 $ estradiol, d'une matrice insoluble à base de polypropylène et de stéarate de glycérol et de charges per- mettant sa fabrication au stade industriel par compression directe. 9 Implant anabolisant à libération prolongée caractérisé en ce qu'il est constitué d'un mélange de subs- tances anabolisantes, le 17 B estradiol et la testostérone, d'une matrice insoluble à base de polypropylène et de stéa- rate de glycérol et de charges permettant sa fabrication au stadeindustriel par compression. - Implant anabolisant à libération prolongée caractérisé en ce qu'il est constitué d'un mélange de subs- tance anabolisantes, le 17 B estradiol et la progestérone, d'une matrice insoluble à base de polypropylene, et de stéa- rate de glycérol et de charges permettant sa fabrication au stade industriel par compression.