Brevet FR2618674A1 — publié le 19890203

La chimiothérapie moderne vise à réduire la toxicité, à prolonger la durée d'action et à augmenter la sélectivité de nombreux médicaments, c'est-à-dire d'une manière générale à augmenter l'index thérapeutique des principes actifs. Pour atteindre ces objectifs, on a recours notamment à l'utilisation de matériaux polymères contrôlant la libération du principe actif. Il existe à l'heure actuelle des matériaux polymères susceptibles d'assurer le contrôle de la vitesse de libération et de la durée d'action de médicaments. Ces systèmes ont été initialement développés pour la con- traception avec les hormones stéroidiennes. Ils sont, à ce jour, utilisés pour une large gamme de principes actifs, tant micro- que macromoléculaires. Plus précisément, la présente invention concerne l'incorporation d'agents antimalariques dans des bio- matériaux polymères par microencapsulation. La microencapsulation regroupe l'ensemble des techniques permettant l'obtention de particules indivi- dualisées dont la taille s'échelonne entre 1 et 1 250 gm. Les microparticules ainsi obtenues peuvent être divisées en deux groupes: - les microcapsules, particules sphériques constituées d'une enveloppe solide contenant un liquide, un solide ou une substance pâteuse. Chaque microcapsule constitue un système réservoir proprement dit; - les microsphères, particules également sphériques mais constituées d'un réseau continu de matériau support dans lequel est dispersée la substance à encapsuler, à l'état moléculaire ou particulaire. Cette structure, homogène ou hétérogène selon les cas, constitue un système matriciel. Les structures des systèmes obtenus par microencapsulation (microcapsule et microsphère) sont schématiquement les suivantes: membrane réseau polqmérique aqent encapsulé sperst É cy/ (cris tat, solution,spers emulsion.-} SYSTEME RESERVOIR SYSTEME MATRICIEL Les agents antimalariques plus particulièrement concernés par la présente invention ont été décrits dans les demandes de brevet FR 87 04079 et BE 200041. Il s'agit de la primaquine et ses dérivés tels que les dérivés acide(s) aminé(s)-primaquine, les conjugués macromoléculaires ciblés, tels que la primaquine liée à l'albumine galactosylée par l'intermédiaire d'un bras tétrapeptidique qui permet la libération d'une forme active de la primaquine au niveau des lysosomes des cellules ciblées. Ces agents antimalariques visent à com- battre les formes hépatocytaires de la malaria. Une difficulté des inventions dans le domaine qui nous intéresse est la nécessité de déterminer les poly- mères présentant des propriétés définies en fonction du type de principe actif à incorporer. Il convient également de déterminer pour un type de droque donnée 1l vitesse de libération et le taux de charge assurant une couverture thérapeutique optimum pour une période choisie. De même, la technique d'incorporation dépend du couple polymère-médicament, notamment de l'existence d'un solvant commun des partenaires, de l'existence de propriétés thermiques de ceux-ci, de leur miscibilité, etc. En outre, cette incorporation ne doit pas altérer les propriétés du principe actif. Il existe une grande variété de monomères que l'on peut polymériser par différentes méthodes pour former des chaînes macromoléculaires. En jouant sur la nature des monomères et leur mode d'enchaînement, la chimie macromoléculaire peut donc générer une large gamme de matériaux. Dans un contexte biomédical, il est crucial que les polymères utilisés soient biocompatibles hémocompatibles et/ou biodégradables, le choix des poly- mères étant également en partie dicté par la voie d'administration. Etant donné que la malaria se localise dans les pays en voie de développement o l'encadrement, tant médical que paramédical, est extrêment limité, il con- vient d'envisager la mise au point de forme galénique injectable dont l'administration est la plus simple. Un des buts de la présente invention est donc la réalisation de formes microparticulaires injectables permettant de moduler les cinétiques de libération au moyen de matériaux polymères pour une série de molé- cules actives contre la malaria. Les médicaments absorbés par voie orale (comprimés, tablettes, microparticules dans une gélule, etc.) peuvent être enrobés par un polymère filmogène non biodégradable, puisqu'il s'éliminera par le tractus après s'être délitté au niveau de l'estomac ou à l'entrée de l'intestin. En revanche, si l'on envisage des formes injectables, les polymères doivent présenter des propriétés particulières, notamment de biodégradabilité. La présente invention a donc pour objet des microparticules contenant un principe actif contre la malaria, tel que la primaquine ou un de ses dérivés ou leurs sels pharmaceutiquement acceptables, et un polymère biocompatible et biodégradable contrôlant la cinétique de libération du principe actif. Plus particulièrement, les microparticules sont des microsphères constituées d'une matrice de poly- mères au sein de laquelle est distribué le principe actif antimalarique. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le principe actif est la primaquine ou un de ses sels pharmaceutiquement acceptables et le polymère est du polylactide. Parfaitement atoxiques, car métabolisés en acides lactiques, les polymères polylactides se carac- térisent par une biodégradabilité dont la cinétique de dégradation convient particulièrement pour contrôler la libération de la primaquine et ses dérivés. En revanche, les polyglycolides par exemple bien qu'également biodé- gradables, présentent une vitesse de biodégradation trop rapide pour ce type de principe actif et les polycaprolac- tones présentent une vitesse de dégradation trop lente pour le type d'application envisagée par la présente invention. Le polylactide est de préférence sous forme (DL). Le poids moléculant du polymère est avantageu- sement compris entre 10.000 et 200.000, de préférence entre 50.000 et 100. 000. Le rapport en poids principe actif/polymère est avantageusement compris entre 1 et 50% et de préférence entre 15 et 25%. Dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention, les microparticules sont formulées dans un soluté injectable. Pour ce faire, les microparticules doivent avoir une dimension comprise entre 1 et 250 gm, de préférence inférieure à 160 Dim. - La présente invention a également pour objet des compositions pharmaceutiques contenant de telles microparticulest notamment des compositions pharmaceu- tiques injectables. Un autre objet de la présente invention est un procédé de préparation de ces microparticules selon lequel: un polymère est dissous dans un solvant vola- til, à cette solution on ajoute le principe actif et éventuellement une substance réglant la taille des microparticules, cette phase est ensuite émulsionnée dans un milieu non miscible dispersant, le solvant est évaporé sous agitation, à l'issue de l'évaporation, des microparti- cules sont récupérées par centrifugation et filtration. La primaquine étant hydrosoluble, dans un mode particulier de réalisation du procédé selon l'inven- tion, on incorpore la primaquine ou un de ses sels phar- maceutiquement acceptables dans du polylactide, le sol- vant étant l'acétone, le milieu non miscible dispersant étant une huile minérale, telle que la paraffine, la substance réglant la taille des particules étant un agent tensio-actif non ionique. La forme (DL) du polylactide qui est la plus soluble dans l'acétone convient de manière très appro- priée pour ce type de procédé. Le rapport en poids polymère/solvant est avanta- geusement de 10 à 30%, de préférence de 15 à 20%. De préférence, l'émulsification se fait sous agitation violente. On arrive ainsi à obtenir des micro- particules de taille inférieure à 160 4m telle que pré- férée pour rendre ces microparticules injectables. On peut citer comer agents tensio-actifs non ioniques particulièrement appropriés les esters de sorbitane no- 2C tamment le mono oléate de sorbitane,dans une concentra- tion comprise entre 5 et 10 % par rapport au poids du solvant. Ces caractéristiques sont également importantes en vue d'obtenir des microparticules de forme et de taille appropriées. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre. Cette description fait référence à la figure 1 qui représente une cinétique de libération in vitro selon l'invention. EXEMPLE 1 Préparation de microsphères de primaquine diphosphate (PQ) incorporée dans du polylactide. On dissout 2,7 g de polylactide (DL) dans 21 cm3 d'acétone sous agitation magnétique pendant envi- ron une demi heure (16% de polymère par rapport au poids d'acétone). On ajoute du monooléate de sorbitane (span ) en quantité de 1,24 g (7,5% par rapport au poids d'acétone). On ajoute ensuite de la primaquine diphos- phate finement broyée (broyage 1/2 heure aubroyeur à billes). On laisse ensuite tourner une nuit à l'agitateur magnétique. La quantité de primaquine diphosphate broyée représente 0,7 g (25% de PQ en poids par rapport au poly- mère). Après la dissolution du polymère et la mise en suspension du principe actif, on procède à l'émulsifi- cation. Celle-ci se fait à température ambiante sous agita- tion violente à l'aide d'un ultra-turrax pendant 10 minutes (maximum) en versant la solution acétonique dans 100 cm3 de paraffine liquide contenue dans un bécher de 250 ml. Ensuite a lieu l'étape d'évaporation du solvant. Le bécher est alors plongé dans un bain à 0 C et l'émulsion est sou- mise à une agitation mécanique (moteur avec tige à 4 palles tournant à 500 tours/minute). C'est en élevant progressive- ment la température du bain extérieur que le solvant s'éva- pore lentement pour passer d'une émulsion à une suspension de microparticules: - 0 pendant deux heures bécher couvert - 5 pendant une demi-heure bécher couvert - 10 pendant une demi-heure bécher couvert 15 pendant une demi-heure bécher à demi-couvert - 20 pendant une demiheure bécher ouvert - 25 pendant une demi-heure bécher ouvert - 30 pendant une demi-heure bécher ouvert. On procède ensuite à la récupération des microsphères en centrifugeant pendant 10 minutes, puis en filtrant et en lavant à l'heptane qui est un non sol- vant des deux constituants. Ensuite a lieu le séchage à l'étuve à vide, suivie du tamisage. Une évaporation rapide de l'acétone à une tem- pérature de 35 C en travaillant à bécher "ouvert" conduit à la formation de microsphères creuses voire éclatées, c'est pourquoi nous avons réduit la vitesse d'évaporation de l'acétone. On a ainsi obtenu des microparticules sphé- riques et pleines. De manière à réduire la taille des microsphères préparées dans le système acétone-paraffine avec les esters de sorbitane, la quantité d'agents tensio-actifs doit être comprise entre 5 et 10% par rapport au poids d'acétone et de préférence 7,5% avec le span 80. Des essais ont été réalisés en utilisant diffé- rents tensio-actifs à une même concentration (7,5% de tensio- actifs par rapport au poids d'acétone). Les tensio-actifs utilisés ont été les suivants: tristéarate d'aluminium, et les différents esters de sorbitane, notamment: - le span 85 (trioléate de sorbitane HLB = 1,8) l'arlacel 83 (sesquioléate de sorbitane HLB = 3,7) - le span 80 (monooléate de sorbitane HLB = 4,3) et - le span 60 (monostéarate de sorbitane HLB = 4,7). Ces esters de sorbitane ont été choisis en fonction de la balance hydrophile-lipophile de leurs molécules (HLB). Un HLB de faible valeur va donc caractériser un produit qui est plus lipophile qu'hydrophile. Il apparaît que les microsphères de taille moyenne la plus faible sont obtenues avec le span 80. Toutefois, on obtient des particules de tailles plus réduites avec les autres esters de sorbitane qu'avec le tristéarate d'aluminium. Les conditions d'émulsification sont égale- ment extrêmement critiques. Soumettant le système à une agitation violente à l'ultra-turrax (25.000 tours/m:.nute pendant 5 à 10 minutes), on réduit considérablement la taille moyenne des microsphères. On arrive ainsi à obtenir une proportionJ importante de microsphères de taille infé- rieure à 200 gm dont la moitié sont inférieures à 160 gm, c'est-à-dire injectables. Le taux de charge, c'est-à-dire le taux d'incor- poration en primaquine dans les microsphères, est propor- tionnel à la taille des microsphères. Pour des microsphères injectables, c'est-à-dire inférieure à 160 gm, on obtient des taux de charge en principe actif de l'ordre de 15%. Dans la présente demande, le "taux de charge" s'entend du rapport T.C.: (poids de principe actif)/ (poids de principe actif + poids de polymère). La mise en suspension du phosphate de primaqui- ne broyée dans la solution acétonique de polymère n'est pas aisée, le principe actif s'agglomérant sous forme de grumeaux difficiles à disperser. Il est important d'utiliser le prin- cipe actif sous la forme granulométrique la plus fine. Des résultats satisfaisants ont été obtenus en broyant mécanique- ment les cristaux au broyeur à billes. La dispersion du principe actif par agitation magnétique est préférable à la dispersion par ultrason. S'agissant des polymères, des essais semblables ont été réalisés sur des polylactides DL de masses molécu- laires moyennes en nombre et en poids de l'ordre de 55.000 et 100.000 respectivement (déterminé par chromatographie de perméation sur gels avec des étalons de polystyrènes). Dans le procédé selon l'invention, la paraffine peut être dans certains cas remplacée par des huiles de silicone de viscosité contrôlée, tandis que le dioxane ou l'acétonitrile peuvent remplacer l'acétone. EXEMPLE 2: Cinétique de libération et activité de la primaquine diphosphate (PQ) incorporée dans des microsphères de polylactide(DL). Des expériences ont été faites avec la prima- quine incorporée dans un polymère biodégradable, la polylactide (DL) provenant de LEDERLE avec un poids molé- culaire de l'ordre de 55.000, sous la forme galénique de microsphères. Deux granulométries différentes ont été ad- ministrées par voie intramusculaire, 7 jours avant l'infec- tion des souris avec les parasites. Les microsphères d'une taille moyenne inférieure à 160 um ont un taux de charge en PQ de 12% et une vitesse de libération journalière de ,5%. Le "burst effect" (% de PQ libérée après 24 h) est de 13%, et 90% de la PQ est libérée après 15 jours (voir ci- après Tableau I). Une protection totale à 7 jours a été obtenue à la dose unique de 150 mg/kg (voir ci-après Tableau 11). Les secondes microsphères ont une taille comprise entre 200 et 250 Nm. Leur taux de charge est plus élevé (16,3%) et la vitesse de libération est plus lente 4,5%. Le "burst effect" est de 4,7%. 68% de la PQ incorporée est libérée après 15 jours. Avec ces microsphè- res à libération plus lente, une protection de 25% a été obtenue à 7 jours avec la dose unique de 200 mg/kg. 1 1 Tableau I: caractéristiques des microsphères de poly- lactide (DL)(ou (d,l) PLA)de chez LEDERLE Composés Taille T.C. Burst effect Vitesse de libération % libéré (gm) (% lib./lj) calculée s/ 15j (%/j) apr. 15j (d,l)PLA -200 14.4% 6.0 3.7 58 -250 16.3% 4.7 4.5 68 Lederlee Tableau II: Activité prophylactique préventive de la prima- quine disphosphate incorporée dans des micro- sphères de polylactide (DL) (LEDERLE). Taille Taux de charge Dosea Traitementb LTS/N LTSc (Pm) (%) (mg/kg) (jours) (%) 300 -7 4/4 100 -250 16,3.100 -7 1/5 20 -7 1/4 25 a: les microsphères sont injectées en solution de - glycérol par voie intramusculaire. Les concentrations sont exprimées en mg de primaquine diphosphate/kg. b: les animaux traités sont infectés avec des sporo- zoites de P. berghei 7 jours après le traitement. c: activité prophylactique préventive (%) = le nombre d'animaux guéris sur le nombre d'animaux traités et infectés (exprimé en pourcent). La figure 1 présente une cinétique de libéra- tion in vitro de la primaquine incorporée dans un poly- mère polylactide (DL) LEDERLE (PM = 55 000). On obtient une cinétique d'ordre zéro pendant deux semaines pour des microparticules injectables ( fonction du temps. REVENDICATIONS 1. Microparticules contenant un principe actif contre la malaria, tel que la primaquine ou un de ses dérivés ou leurs sels pharmaceutiques acceptables, et un polymère biocompatible et biodégradable contrôlant la cinétique de libération du principe actif. 2. Microparticules selon la revendication 1, caractérisées en ce que les microparticules sont des microsphères constituées d'une matrice de polymère au sein de laquelle est distribué le principe actif anti- malarique. 3. Microparticules selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisées en ce que le principe actif est la primaquine ou un de ses sels pharmaceutiquement acceptables et le polymère est du polylactide de préfé- rence sous forme (DL). 4. Microparticules selon l'une des revendica- tions précédentes caractérisées en ce que le poids molé- culaire du polymère est compris entre 10.000 et 200.000 de préférence entre 50.000 et 100.000. 5. Microparticules selon l'une des revendications précédentes caractérisées en ce que le rapport en poids principe actif/polymère est de 1 à 50% de préférence 15 à %. 6. Microparticules selon l'une des revendications précédentes, caractérisées en ce qu'elles peuvent être for- mulées dans un soluté injectable, avec une dimension com- prise entre 1 et 250 gm de préférence inférieureà 160 um. 7. Composition pharmaceutique, caractérisée en ce qu'elle contient des microparticules selon l'une des revendications précédentes. 8. Composition selon la revendication 7, carac- térisée en ce qu'elle est injectable. 9. Procédé de préparation de microparticules selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que: À le polymère est dissous dans un solvant volatil, 10. à cette solution, on ajoute le principe actif et éven- tuellement une substance réglant la taille des micro- particules, à l'issue de l'évaporation, les microparticules sont récupérées par centrifugation et filtration. 10. Procédé selon la revendication 9, caracté- risé en ce qu'on incorpore la primaquine ou un de ses sels pharmaceutiquement acceptables dans du polylactide, le solvant étant l'acétone et le milieu dispersant étant une huile minérale, telle que la paraffine, la substance réglant la taille des particules étant un agent tensio- actif non ionique. 11. Procédé selon la revendication lO,caracté- risé en ce que le polylactide est sous forme (DL). 12.Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le rapport en poids polymère/solvant est de 10 à 30% de préférence 15 à 20% et le rapport en poids principe actif/polymère est de 1 à 50% de préférence 15 à %. 13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que l'émulsification se fait sous agitation violente. 14. Procédé selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'on utilise comme détergent non ionique un ester de sorbitane, de préférence dans une concentration comprise entre 5 et 10 %. 15. Procédé selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que l'ester de sorbitane est le monooléate de sorbitane.