ES2877206T3 - Proceso de microencapsulación con disolvente y sal - Google Patents

Abstract

Un método de encapsulación para producir micropartículas que comprende formar una emulsión o emulsión doble que comprende una fase dispersada que comprende un agente, un polímero y un primer disolvente para el polímero, en un medio de proceso continuo, comprendiendo el medio de proceso continuo al menos una sal y al menos un segundo disolvente, estando la sal en una alta concentración de sal en el medio de proceso continuo de 2,0 M, y extraer el primer disolvente de la fase dispersada para formar las micropartículas, estando el segundo disolvente en una cantidad de saturación en el medio de proceso continuo; comprendiendo el primer disolvente acetato de etilo o cloruro de metileno; comprendiendo el segundo disolvente acetato de etilo o cloruro de metileno; siendo los disolventes primero y segundo el mismo disolvente; y teniendo las micropartículas un ángulo de reposo de <= 35, medido usando una célula de Hele-Shaw.

Description

DESCRIPCIÓN

Proceso de microencapsulación con disolvente y sal

CAMPO

La presente invención se refiere a procesos para preparar micropartículas usando disolvente y sal en la fase continua. ANTECEDENTES

Se han usado micropartículas para administrar una amplia gama de principios activos de desde perfumes hasta productos farmacéuticos. Sin embargo, en un proceso de encapsulación se usa normalmente un disolvente orgánico para disolver un polímero en la fase dispersada. El polímero es el material de matriz o de formación de pared de la micropartícula. Para un procesamiento ventajoso, también se usa el mismo disolvente orgánico o uno similar en una cantidad de solubilidad de saturación en el medio de proceso continuo de base acuosa (también denominado fase continua). Desafortunadamente, esto conduce a retos de procesamiento relacionados, en parte, con el gran volumen de disolvente orgánico en el sistema de fase continua. La reducción de la cantidad de disolvente orgánico en el sistema de fase continua al tiempo que se mantienen las condiciones de procesamiento ventajosas se desea, pero no se ha superado en la técnica.

El documento WO 03/092657 A1 se refiere a micropartículas que portan células y sustancias activas. Se da a conocer una disolución que comprende una fase acuosa externa que contiene un 10 p/v de NaCl y, opcionalmente, hasta el 2% de diclorometano.

El documento WO 2005/087362 A1 se refiere a un método para preparar microesferas biodegradables calibradas. El método dado a conocer comprende preparar una emulsión que comprende una fase acuosa. La disolución que comprende la fase acuosa externa contiene una baja concentración de sal del 0,6% de NaCl, acetato de etilo en una cantidad del 3% en peso y PVA de desde el 1 hasta el 4%.

Por tanto, existe una necesidad de un proceso que pueda superar las deficiencias anteriores.

SUMARIO

La materia dada a conocer se refiere a un método de encapsulación para producir micropartículas que comprende (a) formar una emulsión o emulsión doble que comprende una fase dispersada que comprende un agente, un polímero y un primer disolvente para el polímero, en un medio de proceso continuo, comprendiendo el medio de proceso continuo al menos una sal y al menos un segundo disolvente, estando la sal en una alta concentración de sal en el medio de proceso continuo de 2,0 M, y (b) extraer el primer disolvente de la fase dispersada para formar las micropartículas, estando el segundo disolvente en una cantidad de saturación en el medio de proceso continuo; comprendiendo el primer disolvente acetato de etilo o cloruro de metileno; comprendiendo el segundo disolvente acetato de etilo o cloruro de metileno; siendo los disolventes primero y segundo el mismo disolvente; y teniendo las micropartículas un ángulo de reposo de < 35, medido usando una célula de Hele-Shaw.

La materia dada a conocer se refiere a micropartículas elaboradas mediante cualquier proceso de la materia inventiva dada a conocer.

La materia dada a conocer se refiere a micropartículas que tienen un ángulo de reposo de < 35, medido usando una célula de Hele-Shaw.

La presente descripción también da a conocer una emulsión que comprende una fase dispersada que comprende un agente, un polímero y un primer disolvente para el polímero y una fase continua que comprende un no disolvente polimérico, un segundo disolvente, reduciendo el segundo disolvente la solubilidad del primer disolvente en el no disolvente polimérico, y una sal que reduce la solubilidad del primer disolvente en el no disolvente polimérico.

Ventajas adicionales se expondrán en la parte en la descripción que sigue, y en parte resultarán obvias a partir de la descripción, o pueden aprenderse mediante la puesta en práctica de los aspectos descritos más adelante. Las ventajas descritas más adelante se implementarán y se alcanzarán por medio de los elementos y las combinaciones señaladas particularmente en las reivindicaciones adjuntas. Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son solo a modo de ejemplo y explicativas y no son restrictivas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los dibujos adjuntos, que se incorporan a y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran varios aspectos descritos más adelante. Los números iguales representan los mismos elementos a lo largo de las figuras.

La FIG. 1 es un gráfico que muestra la solubilidad de saturación en porcentaje en peso para los disolventes orgánicos acetato de etilo y cloruro de metileno frente al contenido de cloruro de sodio en porcentaje en peso en una disolución de fase continua acuosa de PVA al 2%.

La FIG. 2 es un gráfico que muestra la solubilidad de saturación en porcentaje en peso para los disolventes orgánicos acetato de etilo y cloruro de metileno frente al contenido de cloruro de sodio en porcentaje en peso en una disolución de fase continua acuosa de PVA al 1 %.

Las FIGS. 3A y 3B son imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) (aumento de 250x) del producto de micropartículas representativo producido a partir de un proceso de emulsión doble usando un volumen de 150 microlitros de fase acuosa interna y un sistema de fase continua (CP) que comprende cloruro de sodio 2 M (sal) y (a) ningún disolvente orgánico añadido (lote 002161-0064); (b) nivel saturado de disolvente orgánico (acetato de etilo) (lote 002161-063).

Las FIGS. 4A y 4B son imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) (aumento de 250x) del producto de micropartículas representativo producido a partir de un proceso de emulsión doble usando un volumen de 300 microlitros de fase acuosa interna y un sistema de fase continua (CP) que comprende cloruro de sodio 2 M (sal) y (a) ningún disolvente orgánico añadido (lote 002161-0069); (b) nivel saturado de disolvente orgánico (acetato de etilo) (lote 002161-068).

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Antes de dar a conocer y describir los presentes procesos, debe entenderse que los aspectos descritos en el presente documento no están limitados a procesos, compuestos, métodos de síntesis, artículos, dispositivos o usos específicos, ya que estos pueden, naturalmente, variar. También debe entenderse que la terminología usada en el presente documento es solo con fines de describir aspectos particulares y, a menos que se defina específicamente en el presente documento, no pretende ser limitativa.

Definiciones

En esta memoria descriptiva y en las reivindicaciones que siguen se hará referencia a varios términos, que se definirán para tener los siguientes significados:

A lo largo de toda la descripción y las reivindicaciones de esta memoria descriptiva la palabra “comprender” y otras formas de la palabra, tal como “que comprende” y “comprende”, significa que incluye, pero no se limita a, y no pretende excluir, por ejemplo, otros aditivos, componentes, números enteros o etapas.

Debe indicarse que, tal como se usan en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular “un”, “una” y “el/la” incluyen los referentes en plural a menos que el contexto dicte claramente lo contrario. Por tanto, por ejemplo, la referencia a “disolvente” incluye mezclas de dos o más de tales disolventes, y similares.

“Opcional” u “opcionalmente” significa que el evento o la circunstancia descrita posteriormente puede ocurrir o no, y que la descripción incluye ejemplos en los que el evento o la circunstancia ocurre y ejemplos en los que no.

Los intervalos pueden expresarse en el presente documento como desde “aproximadamente” un valor particular y/o hasta “aproximadamente” otro valor particular. Cuando se exprese un intervalo de este tipo, otro aspecto incluye desde el un valor particular y/o hasta el otro valor particular. De manera similar, cuando se expresen valores como aproximaciones, mediante el uso del antecedente “aproximadamente”, se entenderá que el valor particular forma otro aspecto. Se entenderá además que los puntos de extremo de cada uno de los intervalos son significativos tanto en relación con el otro punto de extremo como independientemente del otro punto de extremo.

Un porcentaje en peso de un componente, a menos que se establezca específicamente lo contrario, se basa en el peso total de la formulación o composición en la que está incluido el componente.

“Excipiente polimérico” o “polímero” tal como se usa en el presente documento se refiere un homopolímero o copolímero o combinaciones que comprenden homopolímeros o copolímeros y una combinación de los mismos que se usan como materiales de matriz o de formación de pared de micropartículas. Este término debe distinguirse del término “excipiente” tal como se define a continuación en el presente documento.

“Excipiente” se usa en el presente documento para incluir cualquier otro compuesto o aditivo que puede estar contenido en o sobre la micropartícula que no sea un compuesto terapéutica o biológicamente activo. Como tal, un excipiente debe ser farmacéutica o biológicamente aceptable o relevante (por ejemplo, un excipiente debe generalmente no ser tóxico para el sujeto). “Excipiente” incluye un solo compuesto de este tipo y también pretende incluir una pluralidad de excipientes. Este término debe distinguirse del término “excipientes poliméricos” tal como se definió anteriormente.

“Agente” se usa en el presente documento para hacer referencia generalmente a un compuesto que está contenido en o sobre una composición de micropartícula. Agente puede incluir un agente bioactivo o un excipiente. “Agente” incluye un solo compuesto de este tipo y también pretende incluir una pluralidad de tales compuestos.

El término “micropartícula” se usa en el presente documento para incluir nanopartículas, micropartículas, microesferas, nanoesferas, microcápsulas, nanocápsulas y partículas, en general. Como tal, el término micropartícula se refiere a partículas que tienen una variedad de estructuras internas y organizaciones que incluyen matrices homogéneas tales como microesferas (y nanoesferas) o matrices de núcleo-envuelta heterogéneas (tal como microcápsulas y nanocápsulas), partículas porosas, partículas de múltiples capas, entre otras. En un aspecto, el agente está encapsulado en la micropartícula. El término “micropartícula” se refiere generalmente a partículas que tienen tamaños en el intervalo de aproximadamente 10 nanómetros (nm) a aproximadamente 2 mm (milímetros).

La fase dispersada comprende un agente, un polímero y un primer disolvente para el polímero. El agente puede ser cualquier agente que pueda encapsularse. Tales agentes incluyen, pero no se limitan a, cualquier tipo de fármaco o agente bioactivo o agente inmunológico, incluyendo moléculas pequeñas, péptidos, proteínas, anticuerpos, ácidos nucleicos, etc.

El polímero puede ser cualquier polímero usado en la técnica de encapsulación. Normalmente, el polímero es polímero biocompatible o biodegradable si la micropartícula debe administrarse a una entidad viva. Los polímeros pueden ser homopolímeros o copolímeros, incluyendo co- o terpolímeros de bloque o en bloques, co- o terpolímeros aleatorios, polímeros en estrella o dendrímeros. Puede usarse un polímero de cualquier peso molecular deseado, dependiendo de las propiedades deseadas de la micropartícula. En ciertos aspectos, si se desea un polímero de alta resistencia, entonces pueden usarse polímeros de alto peso molecular, por ejemplo, para cumplir los requisitos de resistencia. En otros aspectos, pueden usarse polímeros de bajo o medio peso molecular, por ejemplo, cuando se desee un tiempo de resorción del polímero, en vez de la resistencia de la micropartícula.

El peso molecular de un polímero puede ser importante dado que el peso molecular influye en la tasa de biodegradación de un polímero biodegradable. Para un mecanismo de difusión de liberación de agente bioactivo, el polímero debe permanecer intacto hasta que todo el fármaco se haya liberado del polímero y entonces se degrada. El fármaco también puede liberarse del polímero a medida que el polímero se erosione biológicamente. Mediante una selección apropiada de materiales poliméricos, puede elaborarse una formulación de polímero de modo que el polímero resultante presente propiedades tanto de liberación por difusión como de liberación por biodegradación. Los pesos moleculares pueden medirse mediante métodos conocidos en la técnica, incluyendo cromatografía de permeación en gel, viscosidad, dispersión de luz, entre otros métodos.

El polímero puede formularse para degradarse en el plazo de un intervalo de tiempo deseado, una vez presente en un sujeto, o un medio biológico. En algunos aspectos, el intervalo de tiempo puede ser de desde aproximadamente menos de un día hasta aproximadamente 1 mes. Intervalos de tiempo más largos pueden prolongarse hasta 6 meses, incluyendo, por ejemplo, polímeros que se degradan en desde aproximadamente >0 hasta aproximadamente 6 meses, o desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 6 meses. En otros aspectos, el polímero puede degradarse en intervalos de tiempo más largos, hasta 2 años o más, incluyendo, por ejemplo, desde aproximadamente >0 hasta aproximadamente 2 años, o desde aproximadamente 1 mes hasta aproximadamente 2 años.

El mecanismo de liberación de agente bioactivo deseado puede influir en la selección del polímero. Puede seleccionarse un polímero biocompatible, por ejemplo, para liberar o permitir la liberación de un agente bioactivo a partir del mismo en un tiempo transcurrido deseado después de haberse implantado el dispositivo de implante en un sujeto. Por ejemplo, el polímero puede seleccionarse para liberar o permitir la liberación del agente bioactivo antes de que el agente bioactivo empiece a disminuir su actividad, a medida que el agente bioactivo empiece a disminuir en actividad, cuando el agente bioactivo haya disminuido parcialmente en actividad, por ejemplo, haya disminuido al menos el 25%, al menos el 50% o al menos el 75%, cuando el agente bioactivo haya disminuido sustancialmente en actividad, o cuando el agente bioactivo se haya ido completamente o ya no tenga actividad.

Los ejemplos de polímeros adecuados incluyen uno o más de una poli(lactida), una poli(glicolida), una poli(lactida-coglicolida), una poli(caprolactona), un poli(ortoéster), un poli(fosfaceno), un poli(hidroxibutirato) o un copolímero que contiene un poli(hidroxibutarato), una poli(lactida-co-caprolactona), un policarbonato, una poliesteramida, un polianhídrido, una poli(dioxanona), un poli(alquilato de alquileno), un copolímero de polietilenglicol y un poliortoéster, un poliuretano biodegradable, un poli(aminoácido), una poliamida, una poliesteramida, un polieteréster, un poliacetal, un policianoacrilato, un copolímero de poli(oxietileno)/poli(oxipropileno), poliacetales, policetales, polifosfoésteres, polihidroxivaleratos o un copolímero que contiene un polihidroxivalerato, oxalatos de polialquileno, succinatos de polialquileno, poli(ácido maleico), y copolímeros, terpolímeros, combinaciones o mezclas de los mismos.

Los polímeros a base de lactida pueden comprender cualquier residuo de lactida, incluyendo todas las formas racémicas y estereoespecíficas de lactida, incluyendo, pero sin limitarse a, L-lactida, D-lactida y D,L-lactida, o una mezcla de las mismas. Los polímeros útiles que comprenden lactida incluyen, pero no se limitan a, poli(L-lactida), poli(D-lactida) y poli(DL-lactida); y poli(lactida-co-glicolida), incluyendo poli(L-lactida-co-glicolida), poli(D-lactida-coglicolida) y poli(DL-lactida-co-glicolida); o copolímeros, terpolímeros, combinaciones o mezclas de las mismas. Los polímeros de lactida/glicolida pueden elaborarse convenientemente mediante polimerización en masa fundida a través de la apertura de anillo de monómeros de lactida y glicolida. Adicionalmente, están disponibles comercialmente polímeros de DL-lactida, L-lactida y D-lactida racémicos. Los L-polímeros son más cristalinos y se reabsorben más lentamente que los DL-polímeros. Además de copolímeros que comprenden glicolida y DL-lactida o L-lactida, están disponibles comercialmente copolímeros de L-lactida y DL-lactida. También están disponibles comercialmente homopolímeros de lactida o glicolida.

En un aspecto particular, cuando el polímero biodegradable es poli(lactida-co-glicolida), o una mezcla de poli(lactida) y poli(glicolida), la cantidad de lactida y glicolida en el polímero puede variar. En un aspecto adicional, el polímero biodegradable contiene del 0 al 100% en moles, del 40 al 100% en moles, del 50 al 100% en moles, del 60 al 100% en moles, del 70 al 100% en moles o del 80 al 100% en moles de lactida y desde el 0 hasta el 100% en moles, del 0 al 60% en moles, del 10 al 40% en moles, del 20 al 40% en moles o del 30 al 40% en moles de glicolida, siendo la cantidad de lactida y glicolida el 100% en moles. En un aspecto adicional, el polímero biodegradable puede ser poli(lactida), poli(lactida-co-glicolida) 95:5, poli(lactida-co-glicolida) 85:15, poli(lactida-co-glicolida) 75:25, poli(lactidaco-glicolida) 65:35 o poli(lactida-co-glicolida) 50:50, donde las relaciones son relaciones en moles.

En otro aspecto, el polímero puede ser una poli(caprolactona) o una poli(lactida-co-caprolactona). En un aspecto, el polímero puede ser una poli(lactida-caprolactona), que, en diversos aspectos, puede ser poli(lactida-co-caprolactona) 95:5, poli(lactida-co-caprolactona) 85:15, poli(lactida-co-caprolactona) 75:25, poli(lactida-co- caprolactona) 65:35 o poli(lactida-co- caprolactona) 50:50, donde las relaciones son relaciones en moles.

El primer disolvente para el polímero puede ser cualquier disolvente usado en una fase dispersada que solubilice o al menos solubilice parcialmente el polímero. El primer disolvente puede ser un único disolvente o dos o más codisolventes. El primer disolvente comprende acetato de etilo o cloruro de metileno.

El medio de proceso continuo incluye normalmente un no disolvente para el polímero, al menos una sal y al menos un segundo disolvente. El no disolvente para el polímero puede ser cualquier disolvente básico para el medio de proceso continuo que no sea un disolvente para el polímero, de modo que el polímero forme una emulsión cuando se mezcla con el medio de proceso continuo. Los ejemplos típicos del no disolvente para el polímero incluyen, pero no se limitan a, una mezcla o disolución acuosa, o agua. En un aspecto, el medio de proceso continuo comprende además agua. En otro aspecto, el medio de proceso continuo comprende además sustancialmente agua.

En un aspecto, las sales son una o más sales iónicas, sales de haluro metálico (haluros metálicos), sales de metales alcalinos y halógenos, o sales de metales alcalinotérreos y halógenos. Los halógenos pueden ser F, Cl, Br o I. En un aspecto específico, la sal es cloruro de sodio o cloruro de potasio.

La sal está presente normalmente a desde el 0,1 hasta el 20% en peso, al 2-20% en peso o al 2-15% en peso, en el medio de proceso continuo. La sal puede ser cloruro de sodio y está en una cantidad de desde el 0,6 hasta el 20% en peso o desde 0,1 molar (M) hasta 3,4 M.

El segundo disolvente es normalmente uno o más disolventes orgánicos añadidos al medio de proceso continuo. El segundo disolvente reduce la solubilidad del primer disolvente para el polímero en el medio de proceso continuo. Saturar el medio acuoso con disolvente orgánico impide la extracción de gotas por emulsión parcial durante la homogenización. El segundo disolvente es el mismo que cualquier de los primeros disolventes usados para la fase dispersada. El segundo disolvente es cloruro de metileno o acetato de etilo.

El segundo disolvente se añade al medio de proceso continuo a niveles de hasta la solubilidad de saturación del segundo disolvente en el medio de proceso continuo. La concentración de solubilidad de saturación real del segundo disolvente en el medio de proceso continuo variará dependiendo de, entre otros factores, la cantidad de sal en el medio de proceso continuo. La cantidad de segundo disolvente usada es hasta la solubilidad de saturación del segundo disolvente en el medio de proceso continuo.

El segundo disolvente está en una cantidad de saturación o de casi saturación en el medio de proceso continuo. Los disolventes primero y segundo son el mismo disolvente. En un aspecto, los disolventes primero y segundo comprenden disolventes orgánicos. En un aspecto, el segundo disolvente comprende dos o más disolventes. En otro aspecto, la temperatura del medio de proceso continuo se ajusta para modificar (aumentar o disminuir) la solubilidad del primer disolvente en el medio de proceso continuo. De esta manera, la temperatura también puede usarse, además de la concentración de sal, como medio adicional de ajuste del límite de solubilidad de saturación final del primer disolvente en el medio de fase continua. Al cambiar la temperatura, la cantidad requerida de sal y primer disolvente en la fase continua puede cambiar, y la relación de sal requerida con respecto a primer disolvente también puede cambiar para conseguir el resultado deseado. Cambiar las cantidades de sal o primer disolvente requeridas o la relación de los dos afectará a la extracción de disolvente, al volumen de extracción, a la separación y a la recogida entre otras cosas.

En un aspecto, se usa un tensioactivo o agente de emulsificación en el medio de proceso continuo. Cualquier tensioactivo o agente de emulsificación usado normalmente en procesos de encapsulación puede usarse en el presente documento. En un aspecto, el tensioactivo es poli(alcohol vinílico) (PVA). En estos aspectos, el PVA puede usarse desde el 0,01% en peso hasta el 10% en peso, del 0,1% en peso al 5% en peso o del 0,1% en peso al 2% en peso del medio de proceso continuo. Normalmente, la concentración del tensioactivo o agente de emulsificación se ajusta según sea necesario con el fin de que siga siendo soluble a un nivel de composición de sal y concentración de segundo disolvente dados. A ciertas concentraciones de la sal, el segundo disolvente y el tensioactivo, el tensioactivo puede precipitar. En diversos aspectos, normalmente las concentraciones de la sal, el segundo disolvente y el tensioactivo se ajustan de modo que el medio de proceso continuo sea una disolución homogénea.

Puede utilizarse cualquier proceso de formación de micropartículas que utilice una fase dispersada en un medio de proceso continuo (un sistema de fase continua). Puede usarse cualquier proceso para formar la emulsión. Puede usarse cualquier proceso para eliminar el disolvente, tal como, por ejemplo, una extracción líquido-líquido, evaporación de disolvente o una combinación de las mismas. La propia emulsión puede ser una emulsión simple, tal como una emulsión de aceite-en-agua o una de sólido-en-aceite-en-agua, o una emulsión doble, tal como una emulsión de aguaaceite-agua. Las emulsiones dobles se forman normalmente al no ser el agente totalmente soluble en el primer disolvente para el polímero.

Una ventaja de la presente invención es que la presencia de la sal en el medio de proceso continuo reduce la solubilidad de los disolventes primero y segundo en el medio de proceso continuo. Por tanto, a medida que la concentración de sal aumenta, la solubilidad del primer y segundo disolvente en el medio de proceso continuo disminuye. Aunque el segundo disolvente esté saturado en el medio de proceso continuo, cuando es un disolvente orgánico, se requiere menos disolvente orgánico total en el medio de proceso continuo y en el sistema global. Esto reduce la cantidad de medio de fase de extracción que se necesita para eliminar cualquier disolvente orgánico residual. Adicionalmente, menores cantidades de disolvente orgánico en el medio de fase continua dan como resultado menores cantidades totales de disolvente orgánico en el sistema de procesamiento global, lo que proporciona una manipulación más segura y un desecho de residuos más barato. Además, menores cantidades de disolvente orgánico en el medio de fase continua cambia las condiciones de sumidero para la extracción del primer disolvente durante las etapas de procesamiento posteriores usadas para eliminar disolvente de las gotas de emulsión, permitiendo diferentes condiciones de procesamiento en comparación con sistemas de emulsión más estándar. Más generalmente, los cambios en la fase continua y la fase de extracción pueden afectar a la separación y el aislamiento de las micropartículas extraídas, tal como reduciendo el agua de enjuagado requerida o reduciendo los requisitos de equipamiento para transferir la suspensión de extracción para su recogida.

Adicionalmente, se consigue un ahorro de costes usando sal al tiempo que se reduce la cantidad de segundo disolvente, normalmente disolvente orgánico, que es normalmente más caro que la sal. Adicionalmente, el uso de la sal en la fase continua o el medio de proceso continuo del proceso de emulsión tiene diversas ventajas, incluyendo, propiedades mejoradas del producto final, tal como fluidez, forma esférica y características de superficie de las partículas, eficiencia de encapsulación, densidad, estallido inicial reducido y efecto sobre características de liberación a largo plazo.

Además, los presentes métodos y micropartículas pueden proporcionar un rendimiento y eficiencia de encapsulación mejorados del producto de micropartículas. La adición de sales al medio de fase continua (CP) puede afectar en diversos aspectos al comportamiento de precipitación del polímero en el sistema de emulsión. Pueden usarse disoluciones que contienen altas concentraciones de sal para hacer precipitar polímeros en un fenómeno de eliminación por sal. Por tanto, los polímeros en la fase orgánica de la emulsión de microencapsulación pueden tener sus propiedades de solubilidad afectadas por su exposición al medio CP con alto contenido de sal y que, a su vez, afecta a las propiedades de precipitación de polímero del sistema en comparación con los sistemas de emulsión que no contienen altas concentraciones de sal en el medio CP. Los diferentes fenómenos de precipitación de polímero en los sistemas de la presente invención, por tanto, pueden ser una causa para diferencias en las propiedades a granel del producto final obtenido así como cualquier diferencia obtenida en el rendimiento y la eficiencia de encapsulación del producto de micropartículas.

La tasa de extracción depende directamente del gradiente de concentración de la fase dispersada a la fase continua y de extracción mixta. El desplazamiento del disolvente en la fase continua con sal disminuye la cantidad de disolvente en las fases continuas y de extracción mixtas. A bajas concentraciones de sales, la solubilidad de los disolventes no se ve afectada. Debido a que la sal en las fases continuas y de extracción mixtas está extremadamente diluida, el gradiente de concentración para la extracción de las micropartículas se maximiza. La presencia de cualquier disolvente en fases continuas y de extracción mixtas disminuye el gradiente de concentración, y la tasa de extracción asociada, para la extracción de micropartículas. Esta mayor tasa de extracción hace precipitar el polímero más rápidamente, lo que tiene beneficios de: (1) atrapar agente dentro de las partículas precipitadas, (2) reducir la porosidad superficial relacionada con el estallido inicial, y (3) crear microesferas más lisas con un ángulo de reposo disminuido (tal como se define en el ejemplo 3).

El método de la presente invención, mediante el cual se utilizan tanto una sal como un disolvente en el medio de proceso continuo (es decir, fase continua), puede producir una micropartícula con un ángulo de reposo estático (a continuación en el presente documento “ángulo de reposo” o “AOR”), tal como se define y tal como se mide usando una célula de Hele-Shaw, menor que el ángulo de reposo para micropartículas preparadas sin sal en la fase continua o sin disolvente en la fase continua o sin sal y sin disolvente en la fase continua. Esa reducción en el ángulo de reposo puede de hasta al menos 5, 10, 15, 20 o 25 grados menor para el proceso con sal y disolvente de la presente invención en comparación con los casos sin sal, sin disolvente o sin sal/disolvente. El ángulo de reposo resultante de micropartículas elaboradas mediante el proceso de la presente invención puede ser de tan solo <35, <30, <25, <20, <18 o <17 grados.

EJEMPLOS

Los siguientes ejemplos se exponen a continuación para ilustrar los métodos y resultados según la materia dada a conocer. Estos ejemplos non pretenden incluir todos los aspectos de la materia dada a conocer en el presente documento, sino más bien ilustrar métodos y resultados representativos. Estos ejemplos no pretenden excluir equivalentes y variaciones de la presente invención que resulten evidentes para un experto en la técnica.

Se han hecho esfuerzos para garantizar la precisión con respecto a números (por ejemplo, cantidades, temperatura, pH, etc.) pero deben tenerse en cuenta algunos errores y desviaciones. A menos que se indique lo contrario, las partes son partes en peso, la temperatura es en °C o está a temperatura ambiental, y la presión está a la presión atmosférica o cerca de la misma. Hay numerosas variaciones y combinaciones de condiciones, por ejemplo, concentraciones de componentes, temperaturas, presiones y otros rangos de reacción y condiciones que pueden usarse para optimizar el rendimiento y la pureza de producto obtenidos a partir del proceso descrito. Solo se requerirá experimentación razonable y rutinaria para optimizar tales condiciones de proceso.

Ejemplo 1

Se realizó un estudio de equilibrio/saturación para medir solubilidades de disolvente en disoluciones de PVA en niveles de concentración de sal crecientes. La solubilidad de saturación en % en peso de acetato de etilo y cloruro de metileno se sometieron a prueba individualmente con un % en peso de cloruro de sodio variable en una disolución acuosa de PVA al 2%. Como puede verse a partir de la Figura 1, a medida que se aumentó el contenido de cloruro de sodio, la solubilidad de saturación de los dos compuestos orgánicos disminuyó. A un contenido de cloruro de sodio de aproximadamente el 15% en peso, el PVA empezó a eliminarse por sales fuera de la disolución. Se observaron tendencias similares usando una disolución acuosa de PVA al 1% tal como se muestra en la Figura 2.

Ejemplo 2

Se elaboraron formulaciones de micropartícula con un sistema de fase continua (CP) que contenía una alta concentración de sal (2 M) tanto con como sin disolvente orgánico añadido en el sistema CP. Las formulaciones se elaboraron emulsionando en primer lugar o bien 150 microlitros o bien 300 microlitros de una disolución de fase acuosa interna que consistía en una disolución al 0,1% en peso de poli(alcohol vinílico) (PVA) en 1,5 g de disolución de polímero que consistía en un 25% en peso de poli(lactida-co-glicolida) 50:50 (0,3 dl/g) (5050 PLG 3E) en acetato de etilo. La emulsificación de la disolución de fase acuosa interna en la disolución de polímero se realizó durante 60 segundos con un mezclador Polytron PT10-35 usando un ajuste de velocidad de 3. La emulsión primaria resultante se usó como disolución de fase dispersada (DP), que se emulsionó en 50 g de disolución de fase continua (CP) que consistía en PVA al 1% en peso y cloruro de sodio 2 M y, opcionalmente, acetato de etilo al 3% en peso. La emulsificación de la DP en la CP se realizó introduciendo lentamente la disolución DP en el cabezal de mezclador de un mezclador IKA Ultra-Turrax T-25 (usando un ajuste de velocidad de 1) que se sumergió en la disolución CP. La emulsificación se realizó durante 30 segundos, momento en el cual la emulsión resultante se vertió en un vaso de precipitados que contenía 140 g de agua de fase de extracción (EP) agitada. La extracción se llevó a cabo, mientras se agitaba, durante 1 hora y entonces se aisló el producto de micropartículas resultante de la suspensión mediante recogida a través de un tamiz de prueba de 20 micras. El producto de micropartículas recogido se lavó con aproximadamente 2 l de agua. El producto se secó entonces mediante liofilización.

Se usó microscopía electrónica de barrido para tomar fotomicrografías de muestras preparadas en este ejemplo. Las Figuras 3A y 3B muestran imágenes de un producto de micropartículas representativo de formulaciones preparadas usando 150 microlitros de disolución de fase acuosa interna cuando no se usaba ningún disolvente orgánico adicional en la disolución CP (Figura 3a) y cuando se usaba un 3% en peso de acetato de etilo en la disolución CP (Figura 3b). De manera similar, las Figuras 4a y 4B muestran imágenes de un producto de micropartículas representativo de dos formulaciones similares preparadas usando 300 microlitros de disolución de fase acuosa interna.

La comparación de imágenes de SEM en las Figuras 3A y 3B y 4A y 4B demuestra que la adición de disolvente orgánico al sistema de disolución CP que contiene sal puede dar como resultado un producto de micropartículas mejorado que tiene una distribución de tamaño de partícula más estrecha, menos partículas irregulares y/o menos residuo no de partícula.

Ejemplo 3

El ángulo de reposo es una técnica usada para caracterizar la fluidez de sólidos tales como polvos. Mejorar la fluidez de un polvo es ventajoso al proporcionar una mejor manipulación durante operaciones de llenado y envasado de polvo, menores pérdidas de material durante la transferencia y una agregación reducida. La Farmacopea U.S. (USP) Capítulo General <1174> “Powder Flow” (referencia: USP32/NF27) (2009) se refiere a cuatro métodos generales que se emplean comúnmente para caracterizar y comparar características de flujo de polvo, uno de los cuales es el método de ángulo de reposo (AOR). La USP describe métodos básicos para evaluar el AOR e identifica dos variables experimentales importantes que deben definirse en cualquier método general usado para determinar el AOR: (1) la altura de embudo debe especificarse como siendo o bien fija o bien variable en relación con la base durante la medición; y (2) la base debe especificarse como siendo de o bien un diámetro fijo o bien un diámetro variable durante la medición. Una técnica descrita comúnmente en la bibliografía para determinar el AOR es a través del uso de una célula de Hele-Shaw. En esta técnica, la altura de embudo se mantiene a una altura fija durante la medición (fija en relación con la base de la célula) y el diámetro de base es fijo durante la medición.

Se realizaron mediciones de ángulo de reposo en formulaciones de micropartícula usando una célula de Hele-Shaw. Se construyó una célula de Hele-Shaw de dos placas de plástico fijadas en paralelo entre sí con un hueco de aproximadamente 5 mm entre las dos placas. Las placas se sellaron en todos los lados. En una esquina de la célula se insertó un embudo en la célula para permitir que el polvo cayera verticalmente por un borde de la célula. Las muestras se analizaron para el ángulo de reposo (AOR) tal como sigue. La célula se fijó firmemente a la parte superior de la mesa con el embudo situado en la parte superior de la célula apuntando hacia abajo. Aproximadamente 2 gramos de una formulación de micropartícula se añadieron al embudo y se permitió que fluyeran hacia abajo por la célula y se acumularan en la esquina inferior de la célula. Entonces se tomaron fotografías de la masa de polvo resultante con el fin de capturar el peso y la anchura finales de la muestra de polvo. Entonces se determinó el AOR directamente de fotografías de determinaciones individuales midiendo directamente el ángulo en el que la muestra de polvo resultante se elevada desde el borde inferior (horizontal) de la célula de Hele-Shaw (usando un transportador). Se realizaron experimentos por triplicado en cada formulación de micropartícula y los resultados se notifican como la media y desviación estándar (DE) de las determinaciones por triplicado.

De esta manera, AOR más pequeños están asociados con muestras de polvo que pueden fluir más en una dirección horizontal lejos del punto en el que se dejó caer la muestra. Como resultado, AOR más pequeños están asociados directamente con muestras de polvo que tienen características de flujo de polvo relativamente mejores. La tabla 1 se toma directamente del capítulo <1174> en la USP32/NF27 que muestra las tendencias relativas entre el AOR y las propiedades de flujo del polvo.

Tabla 1: Propiedades de flujo y ángulo de reposo correspondiente1

Se prepararon tres formulaciones de micropartícula usando un proceso de extracción de emulsión-disolvente. Se preparó un lote con una disolución de fase continua (CP) que comprendía un alto contenido de sal (cloruro de sodio 2 M), se preparó un segundo lote con una disolución CP que comprendía un nivel saturado de disolvente orgánico (7,5% en peso de acetato de etilo), y se preparó un tercer lote con una disolución CP que comprendía tanto un alto contenido de sal como un nivel saturado de disolvente orgánico (cloruro de sodio 2 M y aproximadamente un 3% de acetato de etilo). Por lo demás, la disolución CP comprendía en todos los casos además un 1% en peso de disolución de PVA.

Se prepararon formulaciones de micropartícula usando una disolución de fase dispersada (DP) que comprendía 14,4 g de polímero DLG (4,5E) poli(DL-lactida-co-glicolida) 85:15 (Brookwood Pharmaceuticals), 57,6 g de acetato de etilo y 14 mg de cumarina-6. Esta disolución DP se emulsionó de manera continua en una de las disoluciones de fase continua descritas anteriormente usando un mezclador Silverson L4RT a una velocidad de agitación de aproximadamente 1100 rpm. La emulsión resultante se diluyó inmediatamente con agua desionizada fresca como disolvente de fase de extracción (EP). Las tasas de flujo de la DP, CP y EP eran de aproximadamente 13 g/min, 125 g/min y 1250 g/min, respectivamente. La suspensión resultante se recogió en un tanque y se agitó durante una hora, momento en el cual la suspensión se hizo pasar a través de tamices de prueba de 125 micras y 20 micras. El producto recogido en el tamiz de 20 micras se enjuagó con 4 l de agua desionizada y entonces se secó mediante liofilización en un liofilizador de laboratorio.

Los resultados de las mediciones de AOR se presentan en la tabla 2. La muestra preparada usando una disolución CP que comprendía tanto un alto contenido de sal como un nivel saturado de disolvente orgánico tenían un AOR marcadamente menor en comparación con las muestras preparadas con una disolución CP que comprendía o bien el alto contenido de sal solo o bien el nivel saturado de disolvente orgánico. El AOR de 16,7° para esta muestra refleja una muestra que tiene propiedades de flujo “excelentes” (según los criterios expuestos en la USP) en comparación con las otras dos muestras que tenían AOR de polvos que se caracterizan por la USP como que tienen propiedades de flujo de “favorables” a “pobres”.

Tabla 2: Resultados de determinaciones de AOR en formulaciones de micropartícula.

Ejemplo 4

Se elaboraron cuatro formulaciones de micropartícula a partir de un proceso de microencapsulación de emulsión doble en el que la composición de la disolución de fase continua (CP) se cambió por o bien la presencia o bien la ausencia de sal (cloruro de sodio) 2 M y la presencia o ausencia de una cantidad de saturación de disolvente orgánico añadida a la disolución CP. Se elaboraron formulaciones usando fosfato sódico de dexametasona como fármaco hidrófilo modelo y acetato de etilo como disolvente de procesamiento orgánico. Se elaboraron formulaciones disolviendo 1,25 gramos de fosfato sódico de dexametasona en 2 gramos de agua desionizada. La disolución resultante se usó como fase acuosa interna y se emulsionó en 55 gramos de disolución de polímero que consistía en un 20% en peso de poli(lactida-co-glicolida) 75:25, 0,48 dl/g (7525 PLG 5E) en acetato de etilo. La emulsificación de la disolución de fase acuosa interna en la disolución de polímero se realizó de manera continua bombeando las fases acuosa y orgánica en un mezclador IKA ultra-Turrax T-25 con acoplamiento de mezclador-cabezal en línea (ajuste de velocidad 6000 rpm). Las dos disoluciones se bombearon al interior del mezclador a una tasa de flujo de 0,7 ml/min para la fase acuosa y 14,3 g/min para la fase orgánica. La emulsión primaria resultante se usó como disolución de fase dispersada (DP), que se emulsionó en 725 gramos de disolución de fase continua CP que consistía en PVA al 2% en peso y (opcionalmente) cloruro de sodio 2 M y (opcionalmente) un nivel de saturación de acetato de etilo (o bien acetato de etilo al 7,4% en peso cuando no se usó ninguna sal adicional o bien acetato de etilo al 3,0% en peso cuando estaba presente sal 2 M). La emulsificación de la DP y CP se realizó introduciendo las disoluciones DP y CP en el orificio de entrada de un mezclador Silverson mixer L4R-T con ensamblaje de cabezal en línea de laboratorio. La velocidad del Silverson se fijó a 1700 rpm. Las tasas de mezclado para las disoluciones DP y CP eran de 15 g/min y 125 g/min respectivamente. Tras hacer pasar las disoluciones DP y CP mezcladas a través del cabezal de mezclador, se añadió agua de extracción (EP) a una tasa de 2,2 l/min. La combinación de las tres fases (DP, CP y EP) se recogió en un recipiente cuyos contenidos se agitan con un mezclador adecuado durante 20 minutos para facilitar la eliminación de disolvente adicional. El producto de micropartículas resultante se aisló de la suspensión mediante recogida a través de un sistema de tamices de prueba de 125 micras y 20 micras. El material recogido en el tamiz de prueba de 20 micras se usó como producto de micropartículas recogido. El material recogido en el tamiz de 125 micras se desechó. El producto de micropartículas recogido se lavó con aproximadamente 2 l de agua. Se permitió que el producto se secase al aire en el tamiz de prueba de 20 micras baja una campana de flujo laminar durante 48 horas.

Entonces se analizaron muestras del producto de micropartículas seco para el contenido de fármaco mediante HPLC. Se disolvió una cantidad de muestra conocida en dimetilsulfóxido (DMSO) y se añadió agua a la muestra para hacer precipitar el polímero. La suspensión resultante se filtró para eliminar el polímero y la disolución restante se analizó mediante HPLC usando una Phenomenex Luna C184,6 X 150 mm de Phenomenex (Torrance Ca). La cromatografía se realizó en un volumen de inyección de 40 pl mediante un método isocrático usando una fase móvil del 70% (en volumen) de fosfato de sodio 25 mM pH 3 y del 30% de acetonitrilo. La detección se realizó mediante UV a 240 nm.

Los resultados mostrados a continuación demuestran que la encapsulación del fármaco se mejoró mediante el uso de una disolución CP que contenía tanto un alto contenido de sal (cloruro de sodio 2 M) como un nivel de saturación de disolvente orgánico (acetato de etilo al 3% en peso).

Resumen de los lotes preparados:

Tabla 3. Carga de fosfato sódico de dexametasona en formulaciones modelo preparadas con y sin cloruro de sodio 2 M en la disolución de procesamiento de fase continua (CP).

En resumen, el lote preparado con tanto sal 2 M como un nivel de saturación de disolvente orgánico añadido a la disolución CP (lote 4) tenía un mayor nivel de carga de fármaco (mayor eficiencia de encapsulación) que aquellos sin alguno o ambos componentes.

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES

   1 Un método de encapsulación para producir micropartículas que comprende

   formar una emulsión o emulsión doble que comprende una fase dispersada que comprende un agente, un polímero y un primer disolvente para el polímero, en un medio de proceso continuo, comprendiendo el medio de proceso continuo al menos una sal y al menos un segundo disolvente, estando la sal en una alta concentración de sal en el medio de proceso continuo de 2,0 M, y

   extraer el primer disolvente de la fase dispersada para formar las micropartículas, estando el segundo disolvente en una cantidad de saturación en el medio de proceso continuo; comprendiendo el primer disolvente acetato de etilo o cloruro de metileno; comprendiendo el segundo disolvente acetato de etilo o cloruro de metileno; siendo los disolventes primero y segundo el mismo disolvente; y teniendo las micropartículas un ángulo de reposo de < 35, medido usando una célula de Hele-Shaw.
2. 2. - El método según la reivindicación 1, en el que la sal comprende cloruro de sodio o cloruro de potasio.
3. 3. - El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 -2, en el que el medio de proceso continuo comprende además agua.
4. 4. - El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 -3, en el que el medio de proceso continuo comprende además sustancialmente agua.
5. 5. - El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 -4, en el que el medio de proceso continuo comprende además un tensioactivo.