Brevet FR2663223A1 — publié le 19911220

Forme galénique parentérale. La présente invention concerne une forme galénique à libération retardée destinée à l'administration paren- térale. Art antérieur Des substances biologiquement actives, faiblement so- lubles en milieu physiologique, ont déjà été utilisées sous forme de suspension de particules et administrées par injection intramusculaire pour obtenir une dissolu- tion lente, donc un effet prolongé dans l'organisme hu- main ou animal Par exemple, des mélanges de norethistérone et de mestranol, sous forme de poudre cristalline en suspension acqueuse, ont été essayés pour la fabrication d'un anticonceptif injectable intramusculaire(J Garza Flores et al, Contraception, mai 1988, Vol 35, NO 5, 471 481). Probablement à cause des variations de granulométrie et des irrégularités de forme des particules, ces compositions de l'art antérieur présentent en général plusieurs défauts: Courbe de libération des substances actives présen- tant un fort pic juste après l'injection, puis une pente descendante, ce qui augmente la dose totale né- cessaire pour obtenir un effet durable suffisant. Formation occasionnelle de grumeaux ou croûtes dans la suspension. Nécessité d'utiliser des aiguilles hypodermiques de grand diamètre pour éviter le risque d'un blocage en sortie de seringue. Le brevet NO EP 210 875 (TERAGENIX CORP) décrit l'in- jection de microbilles de verre chargées radioactive- ment dans un corps, par exemple dans le foie, pour traiter localement un tumeur cancéreuse La présence rémanente de telles billes, après traitement, ne se justifie que dans des cas graves. Le brevet EP NO 257 368 (AMERICAIN CYANAMID CO) décrit une composition à usage parentéral constituée de micro- sphères de graisses et/ou de cires, d'origines natu- relle ou synthétique, à bas point de fusion ( 40-700), chargées de particules d'un polypeptide, par exemple une hormone de croissance Lorsque ces compositions sont injectées à des bovins, l'hormone de croissance voit sa dissolution retardée par l'enrobage de cire ou de graisse, ce qui entraîne une prolongation de sa présence dans l'organisme animal, entraînant une augmentation de la croissance ou de la lactation Ces microsphères ont tendance à s'agglutiner ou à coalescer lorsque la température ambiante est élevée, notamment dans les pays tropicaux ( 40600 C), ce qui peut entraîner des problèmes de manutention ou de stockage. Comme la proportion de polypeptide actif, dans la particule, est limitée en pratique à 30 40 %, l'injection de ces particules présente également l'inconvénient d'introduire dans l'organisme une quantité de substanceporteur étrangère et inutile à cet organisme, au moins de l'ordre de 1,5 3 fois celle de la substance active. De nombreuses techniques d'enrobage ou de micro-encap- sulations ont été utilisées dans l'art antérieur dont une partie est décrite, par exemple dans "Encyclopédia of Chemical Technology, 3 e édition, volume 15, pages 470 à 493 ( 1981), JOHN WILEY AND SONS Les micro-cap- sules ainsi formées contiennent souvent des particules "centrales" de taille très différente, voire pas de particule centrale du tout Ces microsphères ou micro- capsules de l'art antérieur permettent une dissolution ralentie, donc une libération globalement retardée des principes actifs Cependant, compte tenu des hétérogénéités de forme et de masse des particules centrales ou des particules ultra fines dispersées pouvant se trouver enrobées dans des capsules de dimension extérieure semblable, un contrôle fin de la libération, voire une libération finement programmée en fonction du temps n'est pas possible. Une telle libération programmée est cependant souhaitable, en particulier lorsque l'action de la substance biologiquement active doit coïncider avec un cycle biologique naturel de l'organisme humain ou animal (par exemple menstruel) ou lorsqu'il est important (par exemple dans le cas d'un analgésique, d'un alcaloïde, d'un tonicardiaque, etc) que les taux de libération soient bien contrôlés, pour éviter toute période de surdose ou au contraire de sous-dosage au moment d'une injection suivant une injection antérieure. Sommaire de l'invention Le but de la présente invention est de fournir une forme galénique à libération retardée pour l'adminis- tration parentérale, destinée par exemple aux applications citées dans le paragraphe précédent, qui permette un contrôle fin de cette libération sans présenter les inconvénients des suspensions de particules ou des microcapsules de l'art antérieur. Ce but est atteint grâce à l'emploi de microsphères solides calibrées constituées d'une substance biologi- quement active ou d'une association de substances bio- logiquement et/ou chimiquement actives. La vitesse de dissolution d'une microsphère dans un milieu-solvant donné (milieu visé de préférence: le milieu physiologique intérieur) est essentiellement fonction du rayon de la sphère, compte tenu des rela- tions liant volume, surface et rayon d'une sphère. Selon un aspect de la présente invention, le fait d'utiliser des spères permet d'avoir une connaissance précise de la relation masse-surface des particules et donc, grâce à une sélection du calibre des sphères, c'est-àdire du rayon ou d'une répartition de rayons, d'avoir un contrôle précis du taux de libération du ou des principes actifs administrés Cette même précision de contrôle, en évitant les surdosifications ou le besoin de compenser des sous-dosifications, permet de réduire l'administration totale de la ou des substances biologiquement actives à la quantité minimum requise pour obtenir l'effet thérapeutique désiré et de diminuer ainsi le risque de produire chez le malade des effets secondaires indésirables. Utilisées sous forme d'un principe actif pur, ou d'une association constituée uniquement de substances biologiquement et/ou chimiquement actives, les microsphères selon la présente invention présentent l'avantage par rapport aux particules enrobées ou micro-encapsulées de l'art antérieur de diminuer le volume de matière solide devant être injectée à un organisme vivant. Elles présentent également l'avantage de ne pas intro- duire d'excipient solide inutile plus ou moins dégra- dable dans l'organisme. Certaines substances de l'association peuvent ne pas être directement actives sur l'organisme receveur: L'association peut comprendre divers moyens pharmaceu- tiquement acceptables pour améliorer la stabilité ou l'intégrité chimique des substances biologiquement actives, étant entendu qu'il ne s'agit pas d'excipients de type vecteur En particulier, il peut s'avérer utile d'abaisser le point de fusion ou d'inhiber une réaction de décomposition durant le procédé de fabrication (par exemple par fusion-congélation) des microsphères. Par rapport aux suspensions de principes actifs purs sous forme de particules de formes irrégulières connues dans l'art antérieur, les microsphères selon la pré- sente invention ont l'avantage d'avoir moins tendance à s'agglutiner et de passer de manière plus fluide par une aiguille hypodermique. Selon un autre aspect, ces microsphères selon la présente invention peuvent également être soumises à des traitements ultérieurs contrôlés, par exemple en les recouvrant par des couches de substances retardant le début de dissolution des principes actifs Le fait d'utiliser des particules déjà sous forme de microsphères calibrées permet un contrôle précis de la couche d'enrobage, sous forme d'une exosphère de diamètre et d'épaisseur contrôlés Selon sa composition, la couche exosphérique empêchera que la dissolution du principe actif ne se produise avant la dissolution de l'exosphère elle-même, ou permettra une diffusion lente des molécules de principe actif à travers la couche de l'exosphère L'utilisation d'une association de principes actifs, l'un sous forme de microsphères nues, l'autre sous forme de microsphères enrobées, permet d'arriver en une seule injection à une libération successive des deux principes actifs, et, grâce au contrôle précis des rayons des microsphères et de l'exosphère, à une libération programmée de l'ensemble Des procédés d'enrobage par dispersion/centrifugation (WO 85/05288), de type Wurster, ou par fusion/congélation, peuvent être employés pour réaliser l'exosphère. Dans le cas de microsphères non enrobées dont la dissolution n'est pas différée par le paramètre de contrôle supplémentaire que constitue un enrobage (par exemple, par des substances telles que l'acide polylactique ou l'acide polyglicolique ou leur combinaison), le paramètre essentiel déterminant la vitesse de dissolution (donc la durée d'effet) est le diamètre. La forme galénique selon la présente invention peut se présenter sous forme de poudre de microsphères en fla- cons-ampoules, prête à être mise en suspension, ou sous forme de suspension déjà préparée en ampoules injec- tables prêtes à être administrées en médecine humaine ou vétérinaire Le milieu de suspension peut être de l'eau, une solution saline, une huile ou tout autre substance ou combinaison qui ne menace pas l'intégrité physique et chimique des substances en suspension et qui convienne pour l'organisme qui la recevra Si l'on souhaite éviter une élévation initiale brusque du taux de principe actif dans le milieu intérieur de l'organisme receveur, on préférera, dans le cas des suspensions prêtes à l'emploi, l'utilisation de vecteurs liquides dans lequel lesdits principes actifs sont pratiquement insolubles. Dans les applications vétérinaires, o la durée d'effet désirée peut être très longue (par exemple période de lactation de la femelle adulte), on peut utiliser des diamètres de quelques centaines de microns Si on sou- haite limiter le diamètre des aiguilles de seringues d'injection pour le confort de l'organisme receveur, il est bon de limiter le diamètre des microsphères à 300 microns Par contre, pour des durées d'effet désiré très courtes (par exemple circadiennes), le diamètre de la microsphère soluble peut s'abaisser à 1 micron. Pour la plupart des applications en médecine humaine (durée d'action du principe actif comprise entre un cycle circadien et un cycle mensuel), il est préférable d'utiliser des microsphères dont le diamètre soit compris entre 2 et 40 microns, selon les substances actives. Une condition essentielle pour réaliser la forme galé- nique selon la présente invention est de disposer de lots de microsphères calibrées, c'est-à-dire homogènes en diamètre Si nécessaire, un tri des microsphères se- lon leur diamètre peut être réalisé lors de la fabrica- tion à l'aide de procédés connus: par exemple par séparateurs cycloniques, par tamisage avec succion d'air ou encore par tamisage en milieu acqueux En pratique, il suffit que plus de 70 % des microsphères aient des diamètres compris entre 70 % et 130 % d'un diamètre spécifié Si besoin, la courbe de dissolution idéale, déterminée par l'application envisagée, peut être approchée en effectuant un mélange de lots ayant des diamètres différents appropriés. De nombreux procédés pour mettre un produit sous forme de microbilles sont connus dans l'état de la technique. Certains utilisent, par exemple, la mise en suspension du produit à l'état fondu sous forme de microgouttes, sous agitation, dans un vecteur liquide avec lequel ledit produit est non miscible, suivi de la solidification dudit produit Pour réaliser les microsphères selon la présente invention, on a préféré développer un procédé qui consiste à pulvériser sous pression et/ou à l'aide de gaz chaud la substance ou le mélange biologiquement actif à l'état fondu, éventuellement avec vibrations, puis à congeler rapidement le brouillard ainsi formé. Compte tenu des conditions d'utilisation, la forme ga- lénique selon la présente invention est particulière- ment adaptée à des substances dont la température de fusion est supérieure à 600 et qui sont ou peuvent être rendus thermostables au- dessus de leur point de fusion pour pouvoir subir le procédé de fabrication Le procédé est également adapté à des mélanges de substances actives en solution solide l'une dans l'autre. De plus, les particules non conformes aux spécifica- tions peuvent être recyclées. La présente invention sera mieux comprise à l'aide des figures et des exemples ci-dessous Elle n'est cepen- dant pas limitée à ces formes d'exécution, mais seule- ment par la teneur des revendications. Brève description des figures La figure 1 montre le schéma de fabrication des micro- sphères selon la présente invention. La figure 2 montre des microsphères de progestérone (O moyen = 50 um 100 unm). La figure 3 montre des microsphères de 17-B-estradiol (O moyen = 100 unm). La figure 4 montre la répartition granulométrique d'une fraction ( moyen = 25 unm) de sphères de cholestérol. La figure 5 représente un montage expérimental pour déterminer la vitesse de dissolution de microsphères. La figure 6 montre les vitesses de dissolution comparées de microsphères et de cristaux de progestérone. La figure 7 montre les vitesses de dissolution comparées de microsphères et de 17 B estradiol. La figure 8 montre une courbe extrapolée de profils plasmatique progestérone mg/ml; estradiol pg/ml). Exemple 1: fabrication de microsphères de proges- térone. Nous nous référons à la figure 1 De l'azote préchauffé sous pression est envoyé par le tube d'entrée A 1 dans le dispositif pulvérisateur et traverses une zone de chauffage B thermo-régulée o il est porté à une température comprise entre 160 et 1900 C, avant d'être admis dans le pulvérisateur D Le pulvérisateur D est relié par une tubulure à une enceinte C chauffée dans laquelle la progestérone est maintenue à l'état fondu (T 1500 C) et sous pression d'azote (entrée A 2) Elle est entraînée par le courant d'azote et mélangée à celui-ci, pour être pulvérisée en brouillard par la buse de sortie du pulvérisateur D et pénètre dans la chambre de pulvérisation-congélation F Un réservoir E contient de l'azote liquide qui s'évapore et pénètre par plusieurs canalisations sous forme de gaz ultra froid, à grande vitesse, dans la chambre de pulvérisationcongélation F, o il rencontre le brouillard de progestérone Les gouttelettes, sitôt après leur formation par le pulvérisateur sont entou- rées d'un courant de gaz glacial qui les cristalise en microsphères et les empêche de toucher les parois avant leur solidification totale La température à la sortie de la chambre de pulvérisation-congélation est comprise entre 150 et 500 C La totalité des microsphères produite à l'aide de cette chambre F ont une forme sphérique parfaite A la sortie de la chambre F se trouvent deux séparateurs cycloniques, G 1, G 2, connus par ailleurs montés en séries Les microsphères sont récupérées dans des récipients collecteurs H 1 et H 2; les gaz, à la sortie des cyclones, traversent un filtre décontaminant I, dans lequel une légère dépression par rapport à la pression régnant dans le premier cyclone est maintenue à l'aide d'une pompe La figure 2 montre une microphotographie d'une fraction ( u 50 100 um) de microsphères de progestérone récupérées, microphotographique (au microscope électronique) Les spectres IR de la matière première (cristaux) et des microsphères obtenues, montrent les mêmes pics et les l thermogrammes sont pratiquement identiques (TF cristaux : 130 C, TF microsphères = 129 C); il n'y a donc pas eu de dégradation de structure de la progestérone en cours de procédé. Exemple 2: les mêmes conditions opératoires sont appliquées à la fabrication de microsphères de 17-B-estradiol avec les mêmes résultats. La figure 3 montre une microphotographie d'une fraction de ces microsphères, de diamètre moyen 100 um. Exemple 3: Répartition granulométrique. Des microsphères de cholestérol sont fabriquées dans les mêmes conditions opératoires que ci-dessus Après séparation, la fraction de diamètre moyen 25 um présente la distribution granulométrique montrée dans la figure 4. Exemple 4: Courbe de dissolution de la fraction 150 um de microsphères de progestérone. L'essai est mené dans un milieu eau/polypropylène- glycol 1:1 pour accélérer la dissolution Le montage expérimental est montré par la figure 5 Une cellule à perfusion 1, contenant l'échantillon, est alimentée par un réservoir (agité) de milieu de dissolution 2; les deux sont contenus dans un bain-marie 3 La densité optique du milieu, à 240 nm, est enregistrée par un spectrophotomètre 4 et le milieu est ramené dans le réservoir Un piège à bulle 5 et une pompe péristaltique 6 complètent le circuit. La figure 6 montre les profils de dissolution (dérivés des variations de D O en fonction du temps) de cristaux et de microsphères de même granulométrie moyenne (environ 150 u M) La distribution granulométrique des cristaux est plus hétérogène et leur profil de dissolution plus irrégulier que celui des microsphères. Exemple 5 Le même essai que dans l'exemple 4 est effectué avec du 17 B estradiol Les courbes de dissolution sont données par la figure 7 (sphères:; cristaux Il ressort des exemples ci-dessus et des essais effectués in vivo avec des stéroïdes cristallisés, que des concentrations physiologiquement efficaces de progestérone et d'estradiol peuvent être établies et maintenues, en utilisant les microsphères selon l'invention, pendant une durée qui correspond à une action inhibitrice d'ovulation en milieu physiologique. On peut également extrapoler, à partir des données expérimentales déjà disponibles, le profil plasmatique in vivo progestérone + estradiol/jours que l'injection de microsphères devrait produire (figure 8: progestérone _ mg/ml; estradiol, pg/ml). Le procédé de fabrication décrit ci-dessus, la forme galénique obtenue et son utilisation par voie parenté- rale ne sont bien entendu pas limités au deux stéroïdes ci-dessus mais sont applicables à toutes substances pharmacologiquement actives, chimiquement stables pen- dant la micronisation, à condition qu'une action à longue durée programmée présente un avantage thérapeu- tique ou de commodité et que les doses à administrer ne dépassent pas un volume raisonnable. REVENDICATIONS 1 Forme galénique à libération retardée ou programmée destinée à l'administration parentérale, comprenant des microsphères calibrées solides constituées d'une sub- stance biologiquement active ou d'une association de substances biologiquement et/ou chimiquement actives. 2 Forme galénique selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que lesdites microsphères sont enrobées d'une exosphère solide retardant ou contribuant à programmer la dissolution desdites substances biologiquement actives. 3 Forme galénique selon les revendications 1 ou 2, ca- ractérisée en ce que lesdites microsphères sont présentées sous forme d'une poudre prête à être mise en suspension dans un vecteur liquide pharmaceutiquement acceptable. 4 Forme galénique selon les revendications 1 ou 2, ca- ractérisée en ce que lesdites microsphères sont présentées sous forme d'une suspension dans un vecteur liquide pharmaceutiquement acceptable dans lesquel les- dites microsphères sont sensiblement insolubles. 5 Forme galénique selon les revendications 3 ou 4, ca- ractérisée en ce que ledit vecteur liquide est choisi parmi une solution acqueuse et notamment une solution saline et une huile. 6 Forme galénique selon l'une des revendications 1 à , caractérisée en ce que le diamètre desdites micro- sphères est compris entre 1 et 300 microns et de préfé- rence entre 2 et 40 microns. 7 Forme galénique selon la revendication 6, carac- térisée en ce que plus de 70 % desdites microsphères ont des diamètres compris entre 70 % et 130 % d'un dia- mètre prédéterminé. 8 Forme galénique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ladite administration paren- térale est choisie parmi l'injection hypodermique, l'injection sous cutanée, l'injection intramusculaire. 9 Forme galénique selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisée en ce que lesdites microsphères sont obtenues par pulvérisation et congélation rapide de ladite substance biologiquement active, ou d'une association de plusieurs substances actives, en fusion. Forme galénique selon la revendication 9, caracté- risée en ce que le point de fusion de ladite substance ou dudit mélange de substances est supérieur à 600 C et que ladite substance ou ledit mélange de substances est thermostable au-dessus dudit point de fusion. 11 Forme galénique selon la revendication 10, carac- térisée en ce que la ou lesdites substances biologique- ment actives sont choisies parmi les stéroïdes et les alcaloïdes. 12 Forme galénique selon la revendication 11, caractérisée en ce que ladite substance biologique active est la progestérone. 13 Forme galénique selon la revendication 11, carac- térisée en ce que ladite association de substances bio- logiquement actives est constituée de progestérone et de 17-B-estradiol. 14 Procédé pour établir une concentration de substance (s) biologiquement active (s), programmable dans le temps, dans un milieu physiologique, consistant à mettre ledit milieu en contact avec une forme galénique selon l'une des revendications précédentes. Procédé pour contrôler le taux de naissances d'une population humaine, caractérisé en ce qu'on injecte mensuellement aux femmes en âge procréer une forme ga- lénique selon la revendication 13. 16 Utilisation d'une forme galénique selon la revendication 12 pour la fabrication d'un anticonceptif post partum. 17 Utilisation d'une forme galénique selon la revendication 12 pour la fabrication d'un médicament destiné à la prévention de l'osteoporose chez la femme ménopausée.