Brevet FR2588189A1 — publié le 19870410

La présente invention concerne une composition pharïaceutique comportant au moins un polysaccharide en solution aqueuse, du type à transition de phase liquide- gel sous l'effet de l'augmentation de la force ionique. Les compositions pharmaceutiques selon l'invention sont du type à transition de phase liquide-gel sous l'effet de l'augmentation de la force ionique. Elles sont en particulier destinées à entrer en contact avec les liquides physiologiques. Ainsi, les liqui- des physiologiques ayant une tonicité plus forte que la tonicité de ces compositions, la transition de phase inter- vient à ce contact. Ces compositions sont notamment utiles pour l'appli- cation ophtalmique, mais aussi sous forme injectable, le gel formé ayant alors fonction de forme retard, après injection intradermique ou intramusculaire, et sous forme galénique destinée à entrer en contact avec les muqueuses. Un fort pourcentage de médicaments administrés par voie ophtalmique est perdu du fait du drainage lacrymal; ceci particulièrement dans le cas d'une formulation liquide. En effet, du fait de ce drainage, seule une faible fraction de la dose administrée reste en contact avec la cornée pendant quelques minutes et une fraction encore plus faible pénètre dans l'oeil. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu d'utiliser des solutions visqueuses, des gels, des pommades oculaires, ou des implants oculaires solides. Des progrès ont été faits dans la libération des médicaments par l'emploi de ces formes galéniques, spécia- lement par l'emploi des implants solides, grace auxquels on peut largement réduire les doses de principe actif dans la formulation, tout en gardant une réponse thérapeutique équivalente à celle qui serait induite par un collyre, celui-ci devant être, de plus, administré plus souvent. Parmi ces implants, certains fonctionnent par diffusion. Ainsi, par exemple, dans le système "OCUSERT ", une application hebdomadaire d'une lentille ovale, dans le sac conjonctival permet la libération d'un principe actif par diffusion, mais cette lentille doit être enlevée après utilisation, ce qui est source de difficultés pour les patients. D'autres fonctionnent par dissolution, et, dans ce cas, les implants étant soit solubles, soit auto- dégradables (système "LACRISERT "), sont d'une durée d'action bien inférieure. Dans tous les cas, les implants solides présentent un inconvénient majeur, du fait que beaucoup de patients supportent difficilement la mise en place dans les culs- de-sacs conjonctivaux de l'objet solide que représente cet implant. Pour résoudre ce problème, on peut utiliser des formes galéniques qui sont liquides à température ambiante et prennent une forme semi-solide à la température du corps humain. De tels systèmes de libération sont décrits dans le brevet US 4 188 373, qui proposent l'utilisation de"polyols PLURONIC ". Ces polyols PLURONIC sont des polymères thermo- gélifiants dans lesquels la concentration en polymères est choisie en fonction de la température de transition liquide-gel désirée. Cependant, il est délicat, avec les "polymères PLURONIC " disponibles dans le commerce d'obtenir un gel de rigidité approprié, tout en maintenant une température de transition aux températures physiologiques qui sont de l'ordre de 25 C - 36 C. De façon similaire, le brevet canadien 1 072 413 décrit des systèmes contenant un agent thérapeutique ou autre (poloxamer) dont les températures de gélification sont rendues supérieures à la température ambiante par l'emploi d'additifs. Les systèmes thermo-gélifiants présentent de nombreux inconvénients dont le risque de gélification avant administration par augmentation de la température ambiante lors du conditionnement ou du stockage, par exemple. Le brevet US 4 474 751 de Merck & Co, concerne d'autres systèmes de libération de médicaments basés sur la thermogélification des gels, mais ces systèmes néces- sitent des quantités très fortes de polymères, ce qui n'est pas toujours bien toléré par l'oeil. La présente invention remédie à ces difficultés d'administration de compositions ophtalmiques en proposant une composition ophtalmique, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un polysaccharide en solution aqueuse, du type à transition de phase liquide-gel sous l'effet de l'augmentation de la force ionique. La composition, qui se présente sous forme d'un liquide, avant son introduction dans l'oeil, subit une transition de phase liquide-gel et passe donc de la phase liquide à la phase gel, une fois qu'elle est introduite dans l'oeil, du fait de la force ionique des liquides physiologiques, en particulier du liquide lacrymal. Cette nouvelle composition ophtalmologique est une forme étonnamment avantageuse, pour plusieurs raisons. En particulier, puisque la présence du liquide lacrymal est nécessaire à l'induction du gel, le fait de répandre acci- dentellement une partie de la solution à l'extérieure de l'oeil, ne peut pas conduire à la formation de gel. De plus, contrairement aux systèmes thermo-gélifiants, l'élévation de la température ambiante ne peut pas conduire à une géli- fication de la solution lors du stockage. Et, le polymère utilisé peut former un gel à des con- centrations 10 à 100 fois plus faibles que celles utilisées dans les systèmes à thermogélification. Il est donc très bien toléré par l'oeil. Enfin, quand ces compositions comportent une subs- tance pharmaceutiquement active, un tel système de libéra- tion permet d'obtenir une grande biodisponiblité du produit et des concentrations en principe actif soutenues dans le temps, avantages d'un système à libération lente. De plus, dans le cas des compositions déjà gélifiées ou semi-solides, il n'est pas possible de les administrer par des moyens volumétriques, particulièrement quand elles proviennent d'un récipient multi-doses. Pour en administrer des quantités reproductibles, on est obligé d'employer alors des moyens gravimétriques. Les compositions selon l'invention présentent d'une part, l'avantage des compositions ophtalmiques liquides, à savoir un dosage reproductible et précis, par volumétrie, de la substance active, et d'autre part, les avantages connus pour les systèmes sous forme de gels rigides ou semisolides concernant la libération des substances actives. La composition selon l'invention ne présente donc ni les inconvénients de pertes en substances actives des compositions liquides simples, ni les désagréments des systèmes implants solides, ni enfin les difficultés d'ad- ministration des compositions gélifiées ou semi-solides. La Demanderesse a mis en évidence que des solutions aqueuses de polysaccharide, du type à transition de phase liquide-gel sous l'effet de l'augmentation de la force ionique, convenant particulièrement selon l'invention, sont des solutions de polysaccharide obtenu par fermentation d'un microorganisme. Ainsi, selon l'invention, on utilise de préférence un hétéropolysaccharide anionique extracellulaire élaboré par la bactérie Pseudomonas elodea, connu sous le nom de Gellan Gum. Ce polysaccharide, fabriqué par KELCO & CO est déjà utilisé comme agent gélifiant pour milieu de culture et dans les produits alimentaires. La structure de cet hétéropolysaccharide est constituée par la répéti- tion de l'unité tétrasaccharide suivante: -3)-.-GIcp-(I-4).O-GIcpA-(14)--I>GIcp-(l_4)a-L-Rhe-(I- qui peut être ou non en partie 0-acétylé sur ses résidus 6-D glucopyranose (e-D-Glcp). La préparation de tels polysaccharides sous forme native et déacétylée est en particulier décrite dans les brevets US 4 326 053 et US 4 326 052 de MERCK & CO,INC. Rahway N.J et leur structure a été décrite notamment par JANSSON & LINDBERG - Carbohydr. res. 124 (1983) 135-9. Selon la présente invention, des solutions aqueuses comprenant environ 0,1 % à environ 2,0 % en poids de Gellan Gum, et en particulier du produit connu sous la marque Gelrite, qui est une qualité de Gellan Gum clarifiée et peu acétylée, sont visqueuses à faible force ionique, mais subissent une transition liquidegel quand la force ionique s'accroit, ce qui est le cas lorsque l'on introduit cette solution aqueuse dans l'oeil. La rigidité du gel peut être modifiée par ajustement de la concentration en polymère. Non seulement le produit Gellan Gum a la propriété de passer de la phase liquide à la phase solide, lorsqu'on le met dans un milieu de force ionique supérieure, mais il possède deux propriétés supplémentaires avantageuses selon la présente invention. En effet, le Gelrite en solution aqueuse est thi- xotropique (figure 1) et thermoplastique (figure 2). Ces deux propriétés permettent d'accroitre sa fluidité par agitation ou léger chauffage de l'échantillon avant l'administration oculaire. La figure 1 représente la rhéologie de solution aqueuse de 0,6% de Gelrites à 20 C (contrainte de cisaillement (Pa)/taux de cisaillement(s La figure 2 représente le comportementde contrainte de ci- saillemaent en fonction de la température (à un taux de cisaille- ment constant de 86 seconde 1d'une solution de Gelrite à 0,6 %, après une dilution à 30 %: 1) dans de l'eau distillée; 2) dans un liquide simulant les larmes. Ce dernier cas de figure 2 2) montre l'augmentation de viscosité résultant de la dilution du Gelrite dans un liquide lacrymal simulé. Ainsi, la Demanderesse a mis en évidence la formation d'un gel dans l'oeil d'un lapin après l'instilla- tion de 20 gl d'une solution à 0,4 % en poids de Gelrite dans de l'eau désionisée. Les compositions ophtalmiques selon l'invention peuvent être utilisées telles quelles dans diverses appli- cations, et, par exemple, pour maintenir une bydratation adé- quate de l'oeil (traitement du syndrome de l'oeil sec). De plus, il apparait que les compositions optal- miques selon l'invention sont particulièrement adaptées à l'administration à l'oeil de toute substance pharmaceuti- quement active administrée à des fins curatives et/ou de diagnostic. Par substance pharmaceutiquement active, on entend un ou plusieurs médicaments et/ou un ou plusieurs agents de diagnostic.Toute substance active peut être libérée par les compositions selon l'invention. De préférence, la substance active est choisie soluble dans l'eau, bien que certaines substances actives se révèlent être plus solubles que d'autres dans les solutions aqueuses de polysaccharides selon l'invention. En outre, des substances actives peuvent être mises en suspnsion ou en émulsion (sous forme d'émulsions de gouttelettes huileuses (huile dans l'eau), de matériau lipidique complexe, ou de liposcmes) dans les solutions aqueuses de polysaccharides. la présente invention concerne donc des oaa- positicns ophtalmiques cmportant au moins une substance active en solution, en suspension ou en éulsion dans la solution aqueuse de polysaccdanride. La présente invention concerne les compositions ophtalmiques comportant de préférence environ 0,1 % à environ 2,0 % en poids du polysaccharide décrit ci-dessus et, d'environ 0,001 % à environ 5 % en poids d'au moins une substance pharmaceutiquement active. Les quantités relatives à la solution aqueuse de Gellan Gum permettent d'obtenir une consistance de gel appropriée et de compenser la perte induite par les -procédés de stérilisation utilisés durant le processus de fabrication de ces compositions ophtalmiques. D'autres additifs peuvent également entrer dans les compositions ophtalmiques selon l'invention. Il peut s'agir en particulier d'autres polymères utilisables pour l'application topique à l'oeil, de petites quantités d'acides ou de bases qui permettent d'ajuster le pH à des valeurs acceptables pour l'administration à l'oeil, des régulateurs de tonicité non ioniques, des tensio- actifs, des agents permettant le contrôle de la contami- nation bactérienne, ou par exemple d'autres additifs de solubilisation ou de stabilisation de la substance active ou tout autre additif facilitant la formulation. Si cela est nécessaire, l'effet inducteur de gélifi- cation des substances actives ionisées par exemple, qui sont incorporées dans les compositions selon l'invention peut être neutralisé par l'addition à la formulation d'un agent formant une paire ionique appropriée. Par exemple, le léger effet gélifiant induit par l'adjonction de 0,1 mg/ml de chlorure de benzalkonium dans une solution de Gelrite selon l'invention peut être éliminé par l'adjonction d'une petite quantité d'acide acétique. La Demanderesse a de plus mis en évidence que les solutions de Gelrite selon l'invention sont compatibles avec d'autres ingrédients de formulation tels que des tampons variés et des agents potentiels de formation de paires d'ions. Comme il apparaîtra dans les exemples, du mannitol peut être utilisé dans les compositions selon l'invention, afin de réguler la tonicité du milieu, sans changer les propriétés gélifiantes. D'autres agents de régulation de tonicité peuvent être utilisés, le sorbitolpar exemle, ou tout autre sucre. Pour son administration à l'oeil, les compositions ophtalmiques selon l'invention sont administrées sous forme liquide, par tout moyen usuel de libération de gouttes, tel qu'un compte-gouttes ou par exemple le système dit "OCUMETka â Les compositions selon l'invention sont administra- bles comme d'ordinaire pour des collyres, dans le cul-de- sac inférieure de la conjonctive, du côté externe de l'oeil. A titre d'exemple, une goutte de composition liquide contenant environ 25 mg de composition ophtalmique, permet d'administrer d'environ 0,0025 mg à environ 1,25 mg de substance active. Les substances actives, ou médicaments, ou agents de diagnostic, utilisées dans les compositions pharmaceu- tiques selon l'invention sont de préférence adaptées au traitement de la maladie dont souffre le patient et / ou à la méthode de diagnostic que l'on veut employer. Par exemple, si le patient souffre de glaucome, la substance active choisie est de préférence un bêta-bloquant tel que le timolol ou l'un de ses dérivés. Les études toxicologiques prouvent la bonne tolérance des Gellan Gum: des tests de toxicité orale aigUe chez les rats indiquent que la dose létale 50 (DL50) est supérieure à 5 000 mg par kg; des tests de toxicité aigue par inhalation montrent que des rats exposés pendant 4 heures à une concentration nominale de 6,09 mg/1 ne provoquent la mort d'aucun animal dans un groupe de 10 animaux, ce qui indique que la concentration létale 50 (CL 50) est supérieure à 6,09 mg/l. Des tests d'irritation de l'oeil du type DRAIZE chez le lapin indiquent que le produit est considéré comme n'irritant pas l'oeil. Quand ces compositions comportent une substance active, le but d'un tel système de libération de la substance active est d'obtenir une grande biodisponibilité de la substance et des concentrations en cette substance soutenues dans le temps. Les médicaments ou agents de diagnostic pouvant être administrés grâce aux compositions ophtalmiques selon l'invention, sont par exemple: les substances anti-bactériennes telles que des antibiotiques béta-lactame, comme la céfoxitine, la n-formamidoyl- thiénamycine et d'autres dérivés de la thiénamycine, les tétracyclines, le chloramphénicol, la néomycine, la carbénicilline, la colistine, la pénicilline G, la polymyxine B, la vancomycine, la céfazoline, la céfalori- dine, la chibrorifamycine, la gramicidine, la bacitra- cine et les sulfonamides; les antibiotiques aminoglycosidiques comme la gentamycine, la kanamycine, l'amikacine, la sisomicine et la tobramycine; l'acidenalidixique et ses analoques tels que la norfloxa- cine et l'association anti-microbienne fluoroalanine/ pentizidone, les nitrofurazones et leurs analogues; les antihistaminiques et les déconqestionants teb que la pyrilamine, la chlorpheniramine, la tetrahydrazoline, l'antazoline et leurs analogues; des anti-inflammatoires comme la cortisone, l'hydrocor- tisone, l'acétate d'hydrocortisone, la bétaméthasone, la dexaméthasone, le phosphate sodique de la dexaméthasone, la prednisone, la méthylprednisolone, la médrysone, la fluorom6tholone, la prednisolone, le phosphate sodique de prednisolone,la triamcinolone, l'indométacine, le sulindac, ses sels et sulfures correspondants, et leurs analogues; des iot9iques et des anticholinergiques comme l'échothiophate, la pilocarpine, le salicylate de la physostigmine, le diisopropylfluorophosphate, l'épinéphrine, la dipivalyl epinéphrine, la néostigmine, l'iodure d'échothiopate, le bromure de dém6carium, le chlorure de carbamoylecholine, la.m6thacholine, le béthan6chol, et leurs analogues; des mdriatics tels que l'atropine, l'homatropine, la scopolamine, l'hydroxyamph6tamine, l'éphédrine, la cocaine, le tropicamide, la phényl6phrine, le cyclopen- tolate, l'oxyphenonium, l'eucatropine, et leurs analogues; D'autres médicaments utilisés dans le traitement des effections et lésions des yeux tels que des médicaments antiglaucomes par exemple le timolol, en particulier son sel maléique et le R-timolol et une association de timolol ou de R-timolol avec la pilocarpine, et aussi bien d'autres agonistesadrenergiques et/ou antago- nistes; l'épinéphrine et un complexe d'épinéphrine ou des prodrogues telles que le bitartrate, le borate, le chlorhydrate et des dérivés dipivefriniques et des agents hyperosmotiques tels que le glyc6rol, le mannitol, et l'urée; des inhibiteurs d'anhydrase carbonique comme l'acétazolamide, le dichlorphenamide, le 2-(p-hydroxy- phenyl)-thio-5-thiophenesulfonamide, le 6-hydroxy-2- benzothiazole-sulfonamide et le 6-pivaloyloxy-2-benzo- thiazolesulfonamide; des composés antiparasilaires et/ou des composds anti- protozoaires tels que l'ivermectine; la pyrimethamine, la trisulfapyrimidine, la clindamycine et des prépara- tions corticostéroldiennes; des composés à activité anti-virale comme l'acyclovir, le 5-iodo-2'deoxyuridine (IDU), l'adenosine arabinoside (AraA), la trifluorothymidine, et l'interféron et des agents inducteurs d'interférons tels que le poly I: C; des agents anti-fongiques tels que l'amphotéricine B, la nystatine, la flucytosine, la natamycine et le micona- zole; des agents anesthésiques comme l'étidocaine cocaïne, le benoxinate, le chlorydrate de dibucaine, le chlorydrate de dyclonine, la naepaine, le chlorydrate de phenacaine, la piperocaine, le chlorydrate de proparacaine, le chlorydrate de la tetracaine, l'hexylcaine, la bupiva- caine, la lidocaine, la mepivacaine et la prilocaine; des agents de diagnostic ophtalmiques comme: a) ceux qui sont utilisés pour examiner la rétine telle que la fluorescéine sodique; b) ceux qui sont utilisés pour examiner la conjonctive, la cornée et l'appareil lacrymal, tels que la fluorqscéine et le rose Bengal; et c) ceux qui sont utilisés pour examiner les réponses anormales de la pupille tels que la méthacholine, la cocaine, l'adrénaline, l'atropine, l'hydroxyamphéta- mine et la pilocarpine; des agents ophtalmiques utilisés comme appoints en chirurgie, tels que l'alpha-chymotrypsine, et l'hyaluro- nidase; les agents chélateurs tels que l'acide éthylènediamine - tetrac6tique (EDTA)et la déféroxamine; des immunosuppresseurs et des antimétabolites comme le methotrexate, la cyclophosphamide, la 6mercaptopurine et l'azathioprine; et des associations des composés cités ci-dessus telles que des associations antibiotiques/ anti-inflammatoires telles que l'association sulfate de néomycine-phosphate sodique de dexamethazone, et des associations traitant de façon concomitante le glaucome, par exemple une association maléate de timolol-aceclidine. Généralement, les larmes produites par l'oeil diluent la substance-active et épuisent très rapidement la dose de substance active administrée par les solutions liquides usuelles. Les compositions comportant un polysacharide en solution aqueuse selon l'invention, du type à transition de phase liquide-gel, sous l'effet de l'augmentation de la force ionique, se diluent moins rapidement, et permettent une libération soutenue de la substance active dissoute ou en suspension dans la composition. (Pour ce faire, la force ionique totale de la formulation doit être gardée aussi basse que possible). Ce temps de séjour prolongé,permis par la composition selon la présente invention, procure des taux de concentration en substance active dans le film lacrymal plus efficaces. Un test mettant en évidence la présence prolongée de la substance active après instillation dans l'oeil d'une composition selon l'invention, ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaissent dans les exemples suivants, qui illustrent l'invention, (les pourcentages sont donnés en poids). EXEMPLE 1: Corosotiton ohtal gue so nle Solution 1 - Gelrite - Chlorure de benzalkonium - Mannitol - Eau en quantité suffisante pour Solution 2 0,6 % 0, 0,01 % 0, 4 % 4 % 100 Solution 3 6 % 0,2 % % -- % 100 % EXEMPLE 2: Composition_2permnettant de libérer du timolol Solution 1 - Maléate de timolol - Gelrite - Chlorure de benzalkonium - Mannitol - Eau en quantité suffisante pour 0,34 0,6 0,01 % 4 % Solution % 0,65 % 0,6 2 Solution 3 % 0,34 % % 0,6 % 0,01 % 4 % 4 % % 100 % 100 EXEMPLE 3: composition permettant de libérer du phosphate de Solution 1 Solution 2 Solution 3 - Dexamethasone phosphate - Gelrte0 - Chlorure de benzalkonium - Mannitol - Eau en quantité suffisante pour 0,1 % 0,6 % 0,01% 4 % % 0,05 % 0,3 % 0,01 % 4 % 0,1 % 0,6 % 0,01% 4 % % 100 % EXEMPLE 4 Afin de mettre en évidence la présence prolongée de la substance active dans l'oeil, après instillation de la substance active incorporée dans une composition selon l'invention, on a procédé à un test comparatif. On observe par un rayonnement UV lointain, l'élimi- nation defluoresceine du sac conjonctival de lapins, après une instillation de solution fluoresceine, soit dans de l'eau distillée, soit dans un véhicule à 0,6 % en Gelrite? Dans les yeux traités avec la solution aqueuse, il ne reste plus de fluoresceine 3 heures après l'instilla- tion, alors que dans les yeux traités avec le véhicule au Gelrite , la fluoresceine subsiste encore 5 heures après l'instillation. Le cadre de la présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus; les compositions selon l'invention sont également utiles pour leur applica- tion à toute composition pharmaceutique destinée à entrer en contact avec les liquides physiologiques. Ainsi, la présente invention concerne également les compositions injectables, intradermiques ou intra- musculaires, et les compositions à usage topique externe, destinées en particulier à entrer en contact avec les muqueuses. 2588 189 REVENDICATIONS 1. Composition pharmaceutique, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un polysaccharide en solution aqueuse, du type à transition de phase liquide-gel sous l'effet de l'augmentation de la force ionique. 2. Composition pharmaceutique selon la revendica- tion 1, destinée à entrer en contact avec un liquide phy- siologique. 3. Composition selon la revendication 1 ou 2, carac- térisée en ce que le polysaccharide est obtenu par fermenta- tion d'un microorganisme. 4. Composition selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que le microorganisme est Pseudomonas elodea. 5. Composition selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le polysaccharide a pour unité de base tétrasaccharidique -3)-efD-Gjcp-(1-4)fiD-GlcpA-(1-4)..-D.Glcp-(l-.4)-a-L-Rhap ( I L. qui peut être ou non en partie 0-acétylé sur ses résidus e-D-glucopyranosyle. 6. Composition selon l'une des revendications 1 à , caractérisée en ce qu'elle comporte 0,1 à 2,0 % en poids dudit polysaccharide. 7. Composition selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un agent régulateur de tonicité. 8. Composition selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'agent régulateur de tonicité est un sucre tel que le mannitol ou le sorbitol. 9. Composition selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte 0,1 à 2 %en poids de polysaccharide et 0,001 à 5 % en poids d'au moins une substance pharmaceutiquement active à des fins curatives ou de diagnostic. 17 - 10. Composition selon 9, caractérisée en ce que la active est en solution. 11. Composition selon 9 caractérisée en ce que la active est en suspension. 12. Composition selon 9, caractérisée en ce que la active est en émulsion. l'une des substance l'une des substance l'une des substance revendications 1 à pharmaceutiquement revendications.1 à pharmaceutiquement revendications 1 à pharmaceutiquement 13. cations 1 à 14. cations 1 à 15. selon l'une Composition ophtalmique selon l'une des revendi- 12.. Composition injectable selon l'une des revendi- 12. Composition destinée au contact avec les muqueuses des revendications 1 à 12.