Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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Forme orale microparticulaire utile pour la libération modifiée
de nanoparticules
La présente invention vise à proposer de nouvelles formes orales
microparticulaires pour la libération modifiée de principe(s) actif(s), abrégé
en PA , en
particulier de nature protéinique ou peptidique. Elle concerne également les
applications,
notamment thérapeutiques ou cosmétiques, de ces formes orales
microparticulaires.
Parmi l'ensemble des modes d'administration considérés pour les actifs qu'ils
soient thérapeutiques, prophylactiques ou cosmétiques, la voie orale est
particulièrement
appréciée, notamment au regard de son confort pour le patient et sa
compatibilité avec une
grande variété de formulations.
Malheureusement, ce mode d'administration qui expose l'actif ingéré, lors de
sa migration à travers le tractus gastro-intestinal, à des conditions
physiologiques très
variables notamment en fonction du pH peut, à l'égard de certains actifs,
poser des
problèmes de biodisponibilité, dus par exemple à la dégradation du principe
actif en milieu
acide. Qui plus est, il est impératif à l'égard de certains actifs de garantir
un processus de
libération spécifique selon la localisation de leur fenêtre d'absorption.
Des formes de dosage orales multiparticulaires ont déjà été développées pour
donner satisfaction à cet égard.
Ces formes multiparticulaires se présentent généralement sous la forme de
microparticules ou microcapsules dont le coeur, contenant l'actif ou un
mélange d'actifs,
est recouvert d'un enrobage dont la composition et/ou l'épaisseur sont
précisément ajustées
pour contrôler la libération de cet actif.
Ces systèmes microparticulaires constitués d'une pluralité de microcapsules de
diamètre généralement inférieur à 2000 m s'avèrent ainsi particulièrement
efficaces pour
garantir une libération retardée et contrôlée.
A titre illustratif de ces formes de libération contrôlée à l'état
multiparticulaire,
on peut notamment citer celles décrites dans les documents US 2002/0192285,
US 6 238 703, US 2002/0192285, US 2005/0118268 et US 5,800,836 et tout
particulièrement celles décrites dans la demande WO 03/030878. Le document
WO 03/03878, propose un système microparticulaire pour l'administration orale
d'au
moins un actif et dont la libération est contrôlée dans le temps et en
fonction du pH via la
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nature chimique de l'enveloppe enrobant le coeur des microparticules qui
contient l'actif.
Plus précisément, cette enveloppe est formée d'un matériau comprenant au moins
un
polymère hydrophile porteur de groupements ionisés à pH neutre, tel que par
exemple un
copolymère d'acide (méth)acrylique et de (méth)acrylate d'alkyle et d'au moins
un
composé hydrophobe tel qu'une cire hydrogénée végétale.
Ces systèmes microparticulaires particulièrement intéressants pour contrôler
de
manière fiable d'une part le transport de l'actif qu'ils véhiculent à travers
le tractus gastro-
intestinal et d'autre part la libération de celui-ci au niveau du petit
intestin ou le cas
échéant au niveau de l'estomac par exemple, ne s'avèrent malheureusement pas
appropriés
au transport d'actifs qui présentent une stabilité et/ou une absorption
réduite. Ce défaut de
stabilité peut être la conséquence d'une dégradation trop rapide due à une
exposition à un
environnement agressif comme la lumière gastro-intestinale qui possède un pH
très acide
et/ou contient des enzymes actives sur ces actifs. Quant à l'absorption
réduite, elle peut
être également le fait d'une solubilité très faible ou encore d'une
perméabilité insuffisante
de la membrane épithéliale vis-à-vis de l'actif considéré.
La présente invention a notamment pour objet de proposer un nouveau système
microparticulaire par voie orale visant à résoudre ces problèmes et donc
particulièrement
utile pour la vectorisation d'actifs tels que des protéines, des
glycoprotéines, des peptides,
des polysaccharides, des lipopolysaccharides, des oligo- ou des poly-
nucléotides ainsi que
des petites molécules, en particulier hydrophobes.
Plus précisément, un aspect de la présente invention est de proposer une forme
orale constituée principalement de microparticules de type réservoir libérant
de façon
contrôlée un principe actif lui même associé de manière non covalente, au
moins en partie,
à des nanoparticules d'au moins un polymère, abrégé en POM . Ce système se
distingue
des systèmes traditionnels de microparticules de type réservoir qui libèrent
le principe actif
qu'elles contiennent sous une forme non associée.
Ainsi, la présente invention concerne selon un premier de ses aspects une
forme orale microparticulaire, utile pour le conditionnement d'au moins un
principe actif et
la libération in vivo de ce principe actif selon un profil de libération
régulé en fonction du
pH et/ou du temps, comprenant au moins des microparticules possédant un coeur
contenant
au moins ledit principe actif et enrobé d'au moins une couche d'enrobage
conditionnant
ledit profil de libération dudit principe actif caractérisée en ce que
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- la couche d'enrobage est formée d'un matériau comprenant au moins un
polymère
A possédant une valeur de pH de solubilisation comprise dans la plage de pH de
5 à 7
associé à au moins un composé B hydrophobe, et
- ledit principe actif, présent dans ledit coeur des microparticules, est au
moins en
partie associé de manière non covalente à des nanoparticules formées d'au
moins un
polymère POM comprenant une chaîne hydrocarbonée hydrophile portant un ou
plusieurs
groupements hydrophobes (G) ou une chaîne hydrocarbonée amphiphile.
Au sens de l'invention, on entend par le terme conditionnement , l'aptitude
des microparticules selon l'invention à contenir et véhiculer ledit principe
actif.
L'invention concerne également selon un autre de ses aspects, un procédé de
préparation de microparticules utile pour le conditionnement d'au moins un
principe actif
et la libération in vivo de ce principe actif selon un profil de libération
régulé en fonction
du pH et/ou du temps, lesdites microparticules possédant un coeur contenant au
moins ledit
principe actif et enrobé d'au moins une couche d'enrobage conditionnant ledit
profil de
libération dudit actif, ledit procédé comprenant au moins les étapes
consistant à :
a) disposer d'au moins un principe actif associé de manière non covalente à
des nanoparticules formées d'au moins un polymère POM comprenant une chaîne
hydrocarbonée hydrophile portant un ou plusieurs groupements hydrophobes (G)
ou
comprenant une chaîne hydrocarbonée amphiphile,
b) former à partir des nanoparticules de l'étape a) un coeur comprenant
lesdites
nanoparticules et un ou plusieurs excipients,
c) former, à partir d'au moins un polymère A possédant une valeur de pH de
solubilisation comprise dans la plage de pH de 5 à 7 et d'au moins un composé
B
hydrophobe, une couche enrobage disposée autour du coeur formé en étape b), et
d) récupérer les microparticules attendues.
L'étape b) peut être réalisée à l'aide de toute technique de granulation
conventionnelle, telle que granulation humide, agglomération,
extrusion/sphéronisation,
compactage, atomisation ou encore spray coating.
Quant à l'étape c), elle est réalisée par toute technique d'enrobage
conventionnelle. Elle peut être avantageusement réalisée en pulvérisant en lit
d'air fluidisé
sur les nanoparticules de l'étape a) au moins un polymère A possédant une
valeur de pH
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de solubilisation comprise dans la plage de pH de 5 à 7 associé à au moins un
composé B
hydrophobe.
La présente invention résulte plus particulièrement de l'observation par les
inventeurs qu'une incorporation d'un actif sous une forme associée à des
nanoparticules
d'au moins un polymère POM conforme à l'invention dans un système
microparticulaire à
libération contrôlée tel que défini précédemment est réalisable et qu'il
s'avère possible de
libérer cette forme associée PA/POM au niveau de son site d'absorption,
généralement
l'intestin, avec une biodisponibilité et/ou une durée d'absorption accrue(s)
au niveau de
l'intestin. Sans vouloir être lié par la théorie, on peut supposer qu'après
leur libération à
partir des microparticules, les nanoparticules chargées en principe actif
peuvent, du fait de
leur taille submicronique, interagir avec le mucus de l'intestin et améliorer
l'absorption du
principe actif qui se libère alors progressivement.
Comme il ressort des exemples ci-après, la forme orale particulaire selon
l'invention permet avantageusement d'envisager une libération du principe
actif qu'elle
contient selon un mode séquentiel. Dans un premier temps, l'actif, administré
par voie
orale, est libéré sous une forme associée à des nanoparticules d'un polymère
POM, cette
forme possédant une biodisponibilité et/ou une durée d'absorption accrue(s)
comparativement à la forme libre du même actif. Ce n'est que dans un second
temps, que
la fraction associée de cet actif est dissociée des nanoparticules de polymère
POM.
L'utilisation de nanoparticules de polymère telles que considérées selon
l'invention pour administrer par voie parentérale des actifs est connue. Ainsi
la société
Flamel Technologies a décrit une forme pharmaceutique dans laquelle une
protéine
thérapeutique est associée à des nanoparticules d'un copolyaminoacide
comprenant des
groupements hydrophobes et des groupements hydrophiles. (WO 96/29991;
WO 03/04303). Le document WO 03/04303 divulgue plus particulièrement un
polymère
de type polyaminoacide comprenant des résidus aspartiques et/ou des résidus
glutamiques,
avec au moins une partie de ces résidus étant porteuse de greffons comportant
au moins un
motif alpha-tocophérol, e.g. polyglutamate ou polyaspartate greffé par l'alpha
tocophérol.
Ces homopolyaminoacides modifiés hydrophobes forment spontanément dans
l'eau une
suspension colloïdale de nanoparticules, lesquelles sont aptes à s'associer
aisément en
suspension aqueuse à pH 7,4, avec au moins une protéine active. La demande
PCT/EP2008/055507 propose pour sa part des polyaminoacides biodégradables,
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WO 2010/012940 5 PCT/FR2009/051495
transformables en nano- ou micro-particules colloïdales de vectorisation aptes
à s'associer
réversiblement à des principes actifs. Il s'agit plus particulièrement de
copolyglutamates
amphiphiles comportant à la fois des charges positives à pH neutre ou proche
de la
neutralité et des groupements hydrophobes pendants.
Toutefois, l'ensemble de ces systèmes ne permet ni d'ajuster un profil de
libération en fonction du temps et/ou du pH de l'actif qu'ils véhiculent, ni
de protéger cet
actif vis-à-vis des sucs gastriques et en conséquence ne s'avère pas approprié
à une
administration par voie orale.
Les formes particulaires orales selon l'invention s'avèrent donc
particulièrement avantageuses à plusieurs titres au regard des systèmes
particulaires
conventionnels.
Elles véhiculent l'actif efficacement jusqu'au site d'absorption visé. Elles
protègent efficacement l'actif qu'elles libèrent au niveau du site
d'absorption contre une
dégradation de type hydrolyse ou digestion enzymatique par exemple et qui
serait
directement préjudiciable à la manifestation de l'activité biologique
recherchée à travers
l'administration orale de cet actif. Enfin, elles permettent de contrôler
efficacement le
profil de libération de l'actif qu'elles contiennent. Ainsi, dans le cas d'un
PA à fenêtre
d'absorption large, les microparticules peuvent libérer les nanoparticules
PA/POM sur une
durée inférieure à 12 heures, de préférence inférieure à 6 heures voire
inférieure à 2 heures.
Tandis que dans le cas d'un PA à fenêtre d'absorption étroite, il est
essentiel que les
microparticules libèrent dans la lumière intestinale les nanoparticules
chargées en principe
actif PA/POM sur une courte durée par exemple inférieure à 2 heures ou mieux
encore
inférieure à 1 heure. Cette exigence de libération des nanoparticules sur une
durée
contrôlée est particulièrement délicate à satisfaire pour des nanoparticules
formées à partir
d'un polymère POM et qui séjournent durant le temps de rétention gastrique
dans le milieu
acide de l'estomac. Il est du mérite de la Demanderesse d'avoir identifié une
famille de
compositions pour le revêtement des microparticules qui permettent de moduler
dans une
très large gamme le temps de libération des nanoparticules, après leur passage
dans un
milieu acide tel que l'estomac. Avantageusement, les nanoparticules ne
s'avèrent pas
affectées par un temps de séjour prolongé dans le milieu acide, et par
ailleurs, leur
individualisation y est préservée, ce qui permet de s'affranchir de tout
risque de libération
consécutif de ces nanoparticules à l'état d'agrégats.
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WO 2010/012940 6 PCT/FR2009/051495
La couche d'enrobage est précisément à cet effet formée d'un matériau
comprenant au moins un polymère A possédant une valeur de pH de solubilisation
comprise dans la plage de pH de 5 à 7 associé à au moins un composé B
hydrophobe et
notamment tels que définis ci-après.
Comme il ressort de ce qui suit, cette efficacité est renforcée par un
ajustement
de l'épaisseur de la couche d'enrobage formée.
MICROPARTICULES
Les microparticules de type réservoir selon la présente invention sont
constituées d'un coeur contenant l'actif sous une forme associée à des
nanoparticules d'au
moins un polymère POM, et d'un enrobage entourant le coeur.
La libération contrôlée des nanoparticules à partir des microparticules est
assurée par l'enrobage entourant le coeur de chaque particule réservoir. Cet
enrobage est
conçu de manière à libérer le principe actif et le polymère POM à des sites
bien spécifiques
du tractus gastro-intestinal correspondant par exemple aux fenêtres
d'absorption du
principe actif dans le tractus gastro-intestinal.
De par la nature de cet enrobage, la forme orale considérée selon la présente
invention peut avantageusement présenter un double mécanisme de libération en
fonction
du temps et du pH.
Sous cette expression, il est entendu que la forme orale considérée selon
l'invention possède les deux spécificités suivantes. En-deçà de la valeur de
pH de
solubilisation du polymère A formant l'enrobage de ses microparticules, la
forme orale
selon l'invention ne libère qu'une quantité très limitée de nanoparticules. En
revanche,
lorsqu'elle est présente dans l'intestin ou un milieu assimilable, elle assure
une libération
effective des nanoparticules. Cette libération peut être alors réalisée
avantageusement en
moins de 24 heures, en particulier en moins de 12 heures, notamment en moins
de
6 heures, en particulier moins de 2 heures voire en moins de 1 heure.
Dans le cas des principes actifs ayant une fenêtre d'absorption très étroite,
par
exemple limitée au duodénum ou aux plaques de Peyer, le temps de libération
des
nanoparticules est inférieur à 2 heures et de préférence inférieur à 1 heure.
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La taille des microparticules considérées selon l'invention est
avantageusement
inférieure à 2000 m, en particulier varie de 100 à 1000 m, en particulier de
100 à
800 m et notamment de 100 à 500 m.
Au sens de l'invention, la taille des particules est exprimée en diamètre
moyen
en volume D4,3 mesuré par granulométrie laser à l'aide d'un appareil
Mastersizer 2000 de
Malvern Instrument équipé du module voie sèche Sirocco 2000.
Pour ce qui est de leur enrobage, il est formé d'un matériau composite obtenu
par mélange de :
- au moins un composé A possédant une valeur de pH de solubilisation
comprise dans la plage de pH de 5 à 7,
- au moins un composé B hydrophobe ;
- et éventuellement au moins un agent plastifiant et/ou autres excipients
conventionnels.
Polymère A
Au sens de la présente invention, la valeur de pH de solubilisation du
polymère
A est une valeur de pH du milieu physiologique ou du milieu in vitro modèle en-
deçà de
laquelle le polymère se trouve dans un état insoluble et au-delà de laquelle
ce même
polymère A se trouve à un état soluble.
Pour des raisons évidentes, cette valeur de pH est spécifique à un polymère
donné et directement liée à ses caractéristiques physico-chimiques
intrinsèques, telles que
sa nature chimique et sa longueur de chaîne.
A titre illustratif et non limitatif des polymères A convenant à l'invention,
on
peut notamment citer :
- le(s) copolymère(s) d'acide méthacrylique et de méthacrylate de méthyle,
- le(s) copolymère(s) d'acide méthacrylique et d' acrylate d'éthyle,
- les dérivés cellulosiques tels que :
o l'acétate phtalate de cellulose (CAP),
o l'acétate succinate de cellulose (CAS),
o l'acétate trimellitate de cellulose (CAT),
o le phtalate d'hydroxypropylméthylcellulose (ou hypromellose
phtalate) (HPMCP),
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o l'acétate succinate d'hydroxypropylméthylcellulose (ou
hypromellose acétate succinate) (HPMCAS),
- la gomme shellac,
- l'acétate phtalate de polyvinyle (PVAP),
- et leurs mélanges.
Selon un mode préféré de l'invention, ce polymère A est choisi parmi le(s)
copolymère(s) d'acide méthacrylique et de méthacrylate de méthyle, le(s)
copolymère(s)
d'acide méthacrylique et d'acrylate d'éthyle et leurs mélanges.
Comme précisé précédemment, le polymère A considéré selon l'invention
possède un profil de solubilité différent selon qu'il est confronté à une
valeur de pH
supérieure ou inférieure à sa valeur de pH de solubilisation.
Au sens de l'invention, le polymère A est généralement insoluble à une valeur
de pH inférieure à sa valeur de pH de solubilisation et en revanche soluble à
une valeur de
pH supérieure à sa valeur de pH de solubilisation.
Par exemple, il peut s'agir d'un polymère dont la valeur de pH de
solubilisation
est de :
- 5,0 à l'image par exemple du phtalate d'hydroxypropylméthylcellulose et
notamment celui commercialisé sous la dénomination HP-50 par Shin-Etsu,
- 5,5 à l'image par exemple du phtalate d'hydroxypropylméthylcellulose et
notamment celui commercialisé sous la dénomination HP-55 par Shin-Etsu ou du
copolymère d'acide méthacrylique et d'acrylate d'éthyle 1 :1 et notamment
celui
commercialisé sous la dénomination Eudragit L100-55 de Evonik,
- 6,0 à l'image par exemple d'un copolymère d'acide méthacrylique et de
méthacrylate de méthyle 1 :1 et notamment celui commercialisé sous la
dénomination
Eudragit L100 de Evonik,
- 7,0 comme par exemple un copolymère d'acide méthacrylique et de
méthacrylate de méthyle 1 :2 et notamment celui commercialisé sous la
dénomination
Eudragit SI 00 de Evonik.
L'ensemble de ces polymères est soluble à une valeur de pH supérieure à son
pH de solubilisation.
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L'enrobage est avantageusement composé de 25 à 90 %, en particulier de 30 à
80 %, notamment de 35 à 70 %, voire de 40 à 60 % en poids de polymère(s) A par
rapport
à son poids total.
Plus préférentiellement, le polymère A est un copolymère d'acide
méthacrylique et d'acrylate d'éthyle 1 :1.
Composé B hydrophobe
Selon une première variante, le composé B peut être sélectionné parmi les
produits cristallisés à l'état solide et ayant une température de fusion Tt, >
40 C, de
prélérence Tt, > 50 C, et plus préférentiellement encore 40 C < Tth < 90 C
Plus préférentiellement, ce composé est alors choisi parmi le groupe de
produits suivants:
- cires végétales prises à elles seules ou en mélange entre-elles, telles que
celles
commercialisées sous les marques DYNASAN P60 et DYNASAN 116,
- huiles végétales hydrogénées prises à elles seules ou en mélange entre-
elles;
de préférence choisies dans le groupe comprenant: l'huile de coton hydrogénée,
l'huile de
soja hydrogénée, l'huile de palme hydrogénée et leurs mélanges,
- mono et/ou di et/ou tri esters du glycérol et d'au moins un acide gras, de
préférence l'acide béhénique, pris à eux seuls ou en mélange entre eux ;
- et leurs mélanges.
Selon ce mode de réalisation, le rapport pondéral B/A peut varier entre 0,2 et
1,5 et de préférence entre 0,45 et 1.
Plus préférentiellement, le composé B est l'huile de coton hydrogénée.
Des microparticules formées d'un tel enrobage sont notamment décrites dans le
document WO 03/30878.
Selon une seconde variante, le composé B peut être un polymère insoluble dans
les liquides du tube digestif.
Ce polymère insoluble dans les liquides du tube digestif ou encore les fluides
gastro-intestinaux est plus particulièrement sélectionné parmi :
- les dérivés non hydrosolubles de la cellulose,
- les dérivés non hydrosolubles de (co)polymères (méth)acryliques,
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- et leurs mélanges.
Plus préférentiellement, il peut être choisi parmi l'éthylcellulose, et/ou des
dérivés, par exemple ceux commercialisés sous la dénomination Ethocel ,
l'acétate
butyrate de cellulose, l'acétate de cellulose, les copolymères d'ammonio
(méth)acrylate, les
copolymère d'acrylate d'éthyle, de méthacrylate de méthyle et de méthacrylate
de
triméthylammonio éthyle de type A ou de type B notamment ceux
commercialisés
sous les dénominations Eudragit RL et Eudragit RS, les esters d'acides
poly(méth)acryliques, notamment ceux commercialisés sous la dénomination
Eudragit
NE et leurs mélanges.
Conviennent tout particulièrement à l'invention l'éthylcellulose, l'acétate
butyrate de cellulose et les copolymères d'ammonio (méth)acrylate notamment
ceux
commercialisés sous la dénomination Eudragit RS et Eudragit RL .
L'enrobage des microparticules contient alors de 10 % à 75 %, et peut contenir
de préférence de 15 % à 60 %, plus préférentiellement de 20 % à 55 %, voire de
25 à 55 %
en poids, et plus particulièrement encore de 30 à 50 % de polymère(s) A par
rapport à son
poids total.
Avantageusement, l'enrobage peut être alors formé, selon ce mode de
réalisation, à partir d'un mélange des deux catégories de polymères A et B
dans un rapport
pondéral polymère(s) B/polymère(s) A supérieur à 0,25, en particulier
supérieur ou égal à
0,3, en particulier supérieur ou égal à 0,4, notamment supérieur ou égal à
0,5, voire
supérieur ou égal à 0,75.
Selon une autre variante de réalisation, le rapport polymère(s) A/polymère(s)
B
est en outre inférieur à 8, notamment inférieur à 4, voire inférieur à 2 et
plus
particulièrement inférieur à 1,5.
A titre représentatif des mélanges polymères A et B convenant tout
particulièrement à l'invention, peuvent notamment être cités les mélanges
d'éthylcellulose,
d'acétate butyrate de cellulose ou de copolymère d'ammonio(méth)acrylate de
type A ou B
avec au moins un copolymère d'acide méthacrylique et d'acrylate d'éthyle ou un
copolymère d'acide méthacrylique et de méthacrylate de méthyle ou un de leurs
mélanges.
Outre les deux types de composés A et B précités, l'enrobage des particules
selon l'invention peut comprendre au moins un agent plastifiant.
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Agent plastifiant
Cet agent plastifiant peut être notamment choisi parmi :
- le glycérol et ses esters, et de préférence parmi les glycérides acétylés,
glycérol-mono-stéarate, glycérol-triacétate, glycéryl-tributyrate,
- les phtalates, et de préférence parmi les dibutylphtalate, diéthylphtalate,
diméthylphtalate, dioctylphtalate,
- les citrates, et de préférence parmi les acétyltributylcitrate,
acétyltriéthylcitrate, tributylcitrate, triéthylcitrate,
- les sébaçates, et de préférence parmi les diéthylsébaçate, dibutylsébaçate,
- les adipates,
- les azélates,
- les benzoates,
- le chlorobutanol,
- les polyéthylènes glycols,
- les huiles végétales,
- les fumarates, de préférence le diéthylfumarate,
- les malates, de préférence le diéthylmalate,
- les oxalates, de préférence le diéthyloxalate,
- les succinates ; de préférence le dibutylsuccinate,
- les butyrates,
- les esters de l'alcool cétylique,
- les malonates, de préférence le diéthylmalonate,
- l'huile de ricin,
- et leurs mélanges.
En particulier, l'enrobage peut comprendre moins de 30 % en poids, de
préférence de 1 % à 25 % en poids, et, plus préférentiellement encore, de 5 %
à 20 % en
poids d'agent(s) plastifiant(s) par rapport à son poids total.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la couche
d'enrobage présente une épaisseur moyenne supérieure ou égale à 25 m,
préférentiellement supérieure ou égale à 30 m, voire supérieure ou égale à 35
m.
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Une telle épaisseur de la couche d'enrobage de la forme orale
microparticulaire
selon l'invention permet avantageusement une libération totale du principe
actif qu'elle
contient dans un milieu de pH supérieur à 5, représentatif de celui de
l'intestin.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la couche d'enrobage présente
une épaisseur inférieure à 200 m, plus particulièrement inférieure ou égale à
100 m.
En particulier, pour des particules de taille variant de 500 à 700 m, la
couche
d'enrobage présente avantageusement une épaisseur variant de variant de 25 à
50 m.
La formation des microparticules selon l'invention peut être réalisée par
toute
technique conventionnelle propice à la formation d'une capsule réservoir dont
le coeur est
formé en tout ou partie d'au moins un principe actif associé de manière non
covalente à des
nanoparticules de polymère POM, notamment telles que définis ci-après et
supportées ou
non sur un substrat neutre, le cas échéant à l'aide d'un ou plusieurs liants
et avec un ou
plusieurs excipients conventionnels.
Ainsi, selon une variante de réalisation, les nanoparticules associées de
manière
non covalente au principe actif peuvent être présentes dans les
microparticules sous une
forme supportée.
Sans que cela ne soit limitatif, le coeur des microparticules peut par exemple
contenir, outre les nanoparticules associées au principe actif et les
excipients
conventionnels, du sucrose et/ou du dextrose et/ou du lactose, ou bien encore
une
microparticule d'un substrat inerte tel que la cellulose servant de support
pour lesdites
nanoparticules.
Ainsi, dans un premier mode de réalisation préféré de l'invention, le coeur
des
microparticules est un granulé contenant le POM, le principe actif, un ou
plusieurs liants
assurant la cohésion du granulé et divers excipients connus de l'homme de
l'art. Un
enrobage est ensuite déposé sur ce granulé par toute technique connue de
l'homme de l'art,
et avantageusement par spray coating.
La composition pondérale d'une microparticule conforme à ce mode de
réalisation
est la suivante :
- la teneur pondérale en nanoparticules chargées en principe actif dans le
coeur est
comprise entre 0,1 et 80 %, de préférence entre 2 et 70 % de préférence encore
entre 10 et 60 % ,
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WO 2010/012940 13 PCT/FR2009/051495
- la teneur pondérale en liant dans le coeur est comprise entre 0,5 et 40 %,
de
préférence entre 2 et 25 % ,
- la teneur pondérale de l'enrobage dans la microparticule est comprise entre
5 et
50 %, de préférence entre 15 et 35 %.
Dans un deuxième mode de réalisation préféré, le coeur des microparticules
selon
l'invention comprend un coeur neutre autour duquel on a déposé une couche
contenant le
principe actif, les nanoparticules POM, un liant assurant la cohésion de cette
couche et
éventuellement différents excipients connus de l'homme de l'art, par exemple
le sucrose, le
tréhalose et le mannitol. Le coeur neutre peut être une particule de cellulose
ou de sucre ou
tout composé inerte organique ou salin qui se prête à l'enrobage.
La composition pondérale d'une particule selon ce mode de réalisation est
alors la
suivante :
- la teneur pondérale en nanoparticules chargées en principe actif dans le
coeur est
comprise entre 0,1 et 80 %, de préférence entre 2 et 70 % de préférence encore
entre 10 et
60%;
- la teneur pondérale de coeur neutre dans le coeur des microparticules est
comprise
entre 5 et 50 %, de préférence entre 10 et 30 % ,
- la teneur pondérale en liant dans le coeur des microparticules est comprise
entre
0,5 et 40 %, de préférence entre 2 et 25 % ;
- la teneur pondérale de l'enrobage dans la microparticule est comprise entre
5 et
50 %, de préférence entre 15 et 35 %.
De manière préférentielle, les microparticules sont formées par pulvérisation
des composés A et B et si présent(s) les autres ingrédients dont le (ou les)
plastifiant(s) à
l'état généralement de solutés. Ce milieu solvant contient généralement des
solvants
organiques mélangés ou non avec de l'eau. L'enrobage ainsi formé s'avère
homogène en
termes de composition par opposition à un enrobage formé à partir d'une
dispersion de ces
mêmes polymères, dans un liquide majoritairement aqueux.
Selon une variante de réalisation préférée, la solution pulvérisée contient
moins
de 40 % en poids d'eau, en particulier moins de 30 % en poids d'eau et plus
particulièrement moins de 25 % en poids d'eau.
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WO 2010/012940 14 PCT/FR2009/051495
NANOPARTICULES
Comme il ressort de ce qui précède, le principe actif contenu dans le coeur
des
microparticules, formant la forme particulaire orale selon l'invention, y est
présent sous
une forme au moins en partie associée de manière non covalente à des
nanoparticules d'au
moins un polymère POM.
Les termes association ou associé employés pour qualifier les
relations
entre un ou plusieurs principes actifs et le polymère POM, signifient que le
ou les principes
actifs sont associés au(x) polymère(s) POM notamment par des interactions
physiques non
covalentes, en particulier des interactions hydrophobes, et/ou des
interactions
électrostatiques et/ou des liaisons hydrogène et/ou via une encapsulation
stérique par les
polymères POM.
Cette association relève généralement d'interactions hydrophobes et/ou
électrostatiques et suppose donc que le polymère POM intègre au niveau de sa
structure
des motifs aptes à générer ce type d'interaction.
Ces motifs, notamment hydrophobes ou ionisés, peuvent être présents
directement au sein de la chaîne hydrocarbonée formant le squelette dudit
polymère et/ou
peuvent être figurés par un ou plusieurs groupements hydrophobes ou ionisés
portés par
ladite chaîne hydrocarbonée.
L'expression groupement porté signifie que ledit groupement est pendant,
c'est-à-dire que ledit groupement est un groupement latéral relié à la chaîne
principale du
polymère par une ou plusieurs liaisons covalentes. Par exemple, lorsque le
polymère est un
polyaminoacide comprenant des résidus acide aminé, ledit groupement pendant
est un
groupement latéral par rapport aux résidus acide aminé et peut être notamment
un
substituant de la fonction carbonyle en y du résidu acide aminé qui le porte.
Les polymères POM considérés selon l'invention possèdent généralement un
degré de polymérisation DP compris entre 10 et 1000, en particulier 30 et 500
et plus
particulièrement entre 50 et 250, voire entre 20 et 150.
Les polymères POM considérés selon l'invention sont en outre aptes à former
spontanément, lorsqu'ils sont mis en dispersion dans un milieu aqueux et
notamment l'eau,
des nanoparticules.
Les nanoparticules peuvent être anioniques, cationiques ou neutres, et de
préférence sont anioniques ou cationiques.
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WO 2010/012940 15 PCT/FR2009/051495
Au sens de la présente invention, on entend par nanoparticules anioniques
des nanoparticules d'un polymère POM dont la charge globale à pH neutre est
négative ; et
par nanoparticules cationiques des nanoparticules d'un polymère POM dont
la charge
globale à pH neutre est positive.
La charge globale peut être mesurée par toute méthode connue de l'homme de
l'art, comme par exemple la mesure du potentiel Zeta à pH neutre.
D'une manière générale, la taille des nanoparticules varie de 1 à 1000 nm, en
particulier de 5 à 500 nm, notamment de 10 à 300 nm et plus particulièrement
de 10 à 100
nm. La taille des nanoparticules de POM est évaluée par le diamètre
hydrodynamique
moyen de ces particules. La mesure est effectuée par diffusion quasi élastique
de la lumière
avec un appareil CGS-3 de ALV. A cette fin, la suspension de POM est
concentrée à 0,5
mg/ml dans un milieu salin tel que NaC1 0,15 M après un temps de repos
suffisant pour
atteindre l'équilibre.
Chaîne hydrocarbonée
Comme précisé précédemment, le polymère POM selon l'invention comprend
une chaîne hydrocarbonée hydrophile portant un ou plusieurs groupements
hydrophobes
(G) ou une chaîne hydrocarbonée amphiphile.
Selon un mode de réalisation particulier, il s'agit d'un polymère comprenant
une chaîne hydrocarbonée hydrophile portant un ou plusieurs groupements
hydrophobes
(G).
La chaîne hydrocarbonée formant le polymère POM peut être choisie parmi les
polyaminoacides, polysaccharides anioniques tels que le sulfate de dextran, la
carboxyméthylcellulose, la gomme arabique, l'acide hyaluronique et ses
dérivés, les
polygalacturoniques, les polyglucuroniques, ou des polysaccharides cationiques
tels que le
chitosan, ou également le collagène et ses dérivés de type gélatine.
Au regard de ce qui précède, il est entendu qu'au sens de l'invention,
l'expression chaîne hydrocarbonée couvre les chaînes hydrocarbonées
pouvant contenir
un ou plusieurs atomes d'azote.
Dans ce qui suit, les expressions chaîne hydrocarbonée et chaîne
hydrocarbonée pouvant contenir un ou plusieurs atomes d'azote seront
utilisées de
manière indifférente.
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WO 2010/012940 16 PCT/FR2009/051495
De manière avantageuse, la chaîne hydrocarbonée formant le polymère POM,
est un polyaminoacide. Selon un aspect de l'invention, le polymère POM est
biodégradable.
Au sens de l'invention, le terme polyaminoacide couvre aussi bien les
polyaminoacides naturels que les polyaminoacides synthétiques, ainsi que les
oligoaminoacides comprenant de 10 à 20 résidus acides aminés au même titre que
les
polyaminoacides comprenant plus de 20 résidus acides aminés.
Les polyaminoacides sont des polymères synthétiques linéaires, composés
avantageusement d'alpha-aminoacides liés par des liaisons peptides.
Il existe de nombreuses techniques synthétiques pour former des polymères à
blocs ou statistiques, des polymères à chaînes multiples et des polymères
contenant une
séquence déterminée d'aminoacides (cf. Encyclopedia of Polymer Science and
Engineering, volume 12, page 786 ; John Wiley & Sons).
L'homme de l'art est à même de par ses connaissances de mettre en oeuvre ces
techniques pour accéder aux polymères convenant à l'invention. En particulier,
il pourra
également se référer à l'enseignement des documents WO 96/29991, WO 03/104303,
WO 96/079614 et PCT/EP/2008/055507. Dans la variante de l'invention, où la
chaîne
hydrocarbonée formant le polymère POM est de nature amphiphile, ce
polyaminoacide
comprend au moins un voire plusieurs acides aminés neutres hydrophobes.
Plus particulièrement, un tel polymère POM peut être un polyaminoacide
comprenant au moins deux types de résidus aminoacides récurrents AAN et AAI :
- le type AAN correspondant à un acide aminé neutre hydrophobe,
- le type AAI correspondant à un acide aminé à chaine latérale ionisable, au
moins
une partie des aminoacides de type AAI étant sous forme ionisée,
- les aminoacides de chaque type AAN et AAI étant identiques ou différents
entre
eux, et la masse molaire en poids dudit polyaminoacide étant supérieure ou
égale à
2500 D, en particulier supérieure ou égale à 4000 D, de préférence supérieure
ou
égale à 5000 D.
De tels polyaminoacides sont notamment décrits dans le document
WO 96/29991 dont le contenu est incorporé par référence.
Dans cette variante de réalisation de POM conforme à l'invention, l'AAN (ou
les AAN) est (sont) plus particulièrement choisi(s) dans la liste suivante :
Leu, Ile, Val,
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WO 2010/012940 17 PCT/FR2009/051495
Ala, Pro, Phe et leurs mélanges et l'AAI (ou les AAI) est (sont) plus
particulièrement
formé(s) par le Glu et/ou l'Asp.
De manière plus préférée encore, de tels polyaminoacides comportent un seul
type de monomères AAI correspondant, de préférence, à Glu et un seul type de
monomères
AAN correspondant, de préférence, à Leu.
Selon une autre variante de réalisation, la chaîne hydrocarbonée formant le
polymère POM est un polyaminoacide hydrophile.
Plus particulièrement, les polyaminoacides formant alors de tels POM sont des
oligomères ou des homopolymères comprenant des unités récurrentes acide
glutamique ou
aspartique ou des copolymères comprenant un mélange de ces deux types de
résidus acide
aminé. Les résidus considérés dans ces polymères ont de préférence la
configuration D ou
L ou D/L et sont liées par leurs positions alpha ou gamma pour le résidu
glutamate ou
acide glutamique et alpha ou bêta pour le résidu acide aspartique ou aspartate
et plus
préférentiellement ont la configuration L et sont liés par leur position
alpha.
De manière préférée, le polymère POM comprend une chaîne hydrocarbonée
polyaminoacide formée par des unités acide aspartique et/ou des unités acide
glutamique,
et au moins une partie de ces unités est porteuse de greffons comportant au
moins un
groupement hydrophobe (G).
Selon une variante de réalisation, la chaîne hydrocarbonée est constituée d'un
homopolymère d'alpha-L-glutamate ou d'acide alpha-L-glutamique.
Selon une autre variante de réalisation, la chaîne hydrocarbonée est
constituée
d'un homopolymère d'alpha-L-aspartate ou d'acide alpha-L-aspartique.
Selon une autre variante de réalisation particulièrement préférée, la chaîne
hydrocarbonée est constituée d'un copolymère d'alpha-L-aspartate/alpha-L-
glutamate ou
d'acide alpha-L-aspartique/alpha-L glutamique.
De tels polymères POM sont notamment décrits dans les documents
WO 03/104303, WO 96/079614 et PCT/EP/2008/055507 dont le contenu est incorporé
par
référence. Ces polyaminoacides peuvent également être du type de ceux décrits
dans la
demande de brevet PCT WO-A-00/30618.
Ces polymères peuvent être obtenus par des méthodes connues de l'homme de
l'art.
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WO 2010/012940 18 PCT/FR2009/051495
Un certain nombre de polymères utilisables selon l'invention, par exemple, de
type poly(acide alpha-L-glutamique), poly(acide alpha-D-glutamique),
poly(alpha-D,L-
glutamate) et poly(acide gamma-L-glutamique) de masses variables sont
disponibles
commercialement.
Le poly(acide-L-glutamique) peut être en outre synthétisé selon la voie
décrite
dans la demande de brevet FR 2 801226.
La chimie de polymérisation et les réactions de couplage des groupements sont
classiques et bien connues de l'homme de l'art (voir par exemples les brevets
ou demandes
de brevet de la demanderesse cités précédemment).
Plus particulièrement, le polymère POM est un polyhydroxyalkylglutamine
comprenant une multiplicité de groupements hydrophobes (G) pendants,
identiques ou
différents et de préférence au moins 2 groupements hydrophobes (G) et le cas
échéant un
ou plusieurs groupements cationiques et/ou un ou plusieurs groupements
ionisables et/ou
un ou plusieurs groupements neutres.
Dans la présente description, on entend par groupement cationique un
groupement greffé de façon covalente sur un résidu glutamique, et comprenant
une ou
plusieurs fonctions amines ou un ou plusieurs ammoniums quaternaires. Dans le
cas d'une
fonction amine, le groupement sera principalement ionisé à tout pH au-dessous
de son
pKa, dans le cas d'un ammonium quaternaire, le groupement sera ionisé à tout
pH.
Dans la présente description, on entend par groupement neutre un
groupement ne portant pas de charge pour tout pH compris entre 3 et 10, par
exemple les
groupements obtenus par condensation sur le carboxyle d'un résidu acide
glutamique de
l'éthanolamine (liée par l'azote), de l'amino-propane diol, d'un alkylène
glycol ou d'un
polyoxyalkylène glycol.
Un polymère POM, peut être en effet porteur d'un ou plusieurs greffons de type
polyalkylène glycol lié(s) à une unité d'acide aminé le constituant. De
préférence, le
polyalkylène glycol est un polyéthylène glycol et plus particulièrement mis en
oeuvre avec
un pourcentage molaire de greffage de polyéthylène glycol variant de 1 à 30 %.
Il convient en outre de noter que les fonctions résiduelles carboxyliques du
polyglutamate modifié sont soit neutres (forme COOH), soit ionisées (anion COO-
), selon
le pH et la composition. On parlera donc indifféremment i) de résidu glutamate
ou de
résidu acide glutamique, ii) de polyglutamate ou d'acide polyglutamique.
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WO 2010/012940 19 PCT/FR2009/051495
Groupement hydrophobe
Plus particulièrement, les groupements hydrophobes G sont identiques ou
différents entre eux et sont sélectionnés dans le groupe comprenant :
(i) les alkyles, les acyles ou les alcényles linéaires ou ramifiés, de
préférence
linéaires en C1-C20 et, plus préférentiellement encore en C2-Cig ,
(ii) les groupements hydrocarbonés contenant un ou plusieurs hétéroatomes, de
préférence ceux contenant de l'oxygène et/ou du soufre et, plus
préférentiellement
encore, ceux de formule suivante:
H H
Ç-CH2O â C-CH2OR62
R60 R61
dans laquelle:
- R60 est un groupement alkyle, acyle ou alcényle linéaire ou ramifié, de
préférence linéaire en C1-C20 et, plus préférentiellement encore en C2-Cig,
- R61 et R62 sont identiques ou différents entre eux et correspondent à
l'hydrogène ou à un groupement alkyle, acyle ou alcényle linéaire ou
ramifié, de préférence linéaire en C1-C20 et, plus préférentiellement encore
en C2-Cig,
-q=1à100;
(iii) les aryles, les aralkyles ou les alkylaryles, de préférence les aryles ;
(iv) les dérivés hydrophobes, de préférence, le groupement
phosphatidyléthanolamino- ou les groupements choisis parmi octyloxy-,
dodécyloxy-, tétradécyloxy-, hexadécyloxy-, octadécyloxy-, 9-octadecenyloxy-,
tocophéryloxy- ou cholestéryloxy-.
Par groupements hydrocarbonés , on entend au sens de la présente invention,
des groupements comprenant notamment des atomes d'hydrogène et de carbone.
De préférence, dans cette variante, les groupements hydrophobes sont
sélectionnés dans le groupe suivant : méthyle, éthyle, propyle, docédyle,
hexadécyle,
octadécyle.
D'une manière particulièrement préférée, les groupements hydrophobes (G)
sont choisis dans le groupe suivant :
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WO 2010/012940 20 PCT/FR2009/051495
= les alkyles linéaires ou ramifiés en C8 à C30 pouvant comporter
éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome,
= les alkylaryles ou arylalkyles en C8 à C30 pouvant comporter éventuellement
au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome,
= et les (poly)cycliques en C8 à C30 pouvant comporter éventuellement au
moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome.
Plus précisément, au moins l'un des groupements hydrophobes (G) est obtenu
par greffage, à partir d'un précurseur choisi dans le groupe comprenant
l'octanol, le
dodécanol, le tétradécanol, l'héxadécanol, l'octadécanol, l'oléylalcool, le
tocophérol ou le
cholestérol.
Avantageusement, les groupements hydrophobes G considérés selon
l'invention comportent de 8 à 30 atomes de carbone.
Selon un mode de réalisation particulier au moins un et de préférence
l'ensemble des groupements G présent dans un polymère POM figurent un
groupement
tocophéryloxy-.
Avantageusement, au moins l'un des groupements hydrophobes G est inclus
dans un greffon hydrophobe comprenant au moins une rotule (ou motif)
d'espacement
( spacer ) permettant de relier le groupement hydrophobe G à la structure du
polymère
POM.
Cette rotule peut comprendre, e.g. au moins une liaison covalente directe
et/ou
au moins une liaison amide et/ou au moins une liaison ester. Par exemple, la
rotule peut
être du type de celles appartenant au groupe comportant notamment: les résidus
acides
aminés différents de l'unité monomérique constitutive de la chaîne
hydrocarbonée, les
dérivés des aminoalcools, les dérivés des polyamines (par exemple les
diamines), les
dérivés des polyols (par exemple les diols) et les dérivés des hydroxyacides.
Le greffage des G sur la chaîne amine peut passer par la mise en oeuvre de
précurseurs de G, aptes à se lier à ladite chaîne.
Les précurseurs des G sont, en pratique et sans que cela ne soit limitatif,
choisis
dans le groupe comprenant les alcools et les amines, ces composés pouvant être
fonctionnalisés facilement par l'homme de l'art.
Les rotules formant avec les G des greffons hydrophobes, peuvent être di-, tri-
ou tétra-valentes (voire pentavalentes et plus). Dans le cas d'une rotule
divalente, le greffon
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WO 2010/012940 21 PCT/FR2009/051495
hydrophobe comporte un seul groupement G, tandis qu'une rotule trivalente
confère au
greffon hydrophobe un caractère bifide, c'est à dire que le greffon présente
deux
substituants G. A titre d'exemple de rotule trivalente on peut citer, entre
autres, des résidus
acide aminé, par exemple acide glutamique ou des restes polyols, par exemple
glycérol.
Ainsi, deux exemples avantageux mais non limitatifs de greffons hydrophobes
comprenant
des G bifides sont les dialkyles glycérol et les dialkyles glutamate. Le
couplage du greffon
hydrophobe G relève des compétences de l'homme de l'art et peut notamment être
réalisé
selon le protocole décrit dans les documents PCT/EP2008/055507 et WO
03/104303.
Groupement cationique ou neutre
Le polyaminoacide selon l'invention peut être également porteur de
groupements cationiques. Ces groupements sont greffés aux résidus glutamiques,
de
préférence par l'intermédiaire d'une liaison amide ou ester.
Selon une autre variante de l'invention, les groupements cationiques peuvent
être choisis parmi ceux qui comprennent au moins un ammonium quaternaire ou au
moins
une base forte dont le pH de demi-neutralisation est supérieur à 8,0.
De tels groupements cationiques peuvent être obtenus à partir des composés
précurseurs suivants :
- une diamine linéaire de 2 à 6 carbones, de préférence la putrescine,
- l'agmatine,
- l'éthanolamine liée par l'oxygène,
- la choline liée par l'oxygène,
- un dérivé ester ou amide d'un acide aminé dont la chaîne latérale est
chargée positivement à pH neutre, i.e. la lysine, l'arginine, l'ornithine, lié
par la
fonction amine en position alpha.
Ainsi, les groupements cationiques utilisables pour fonctionnaliser les
résidus
glutamates sont identiques ou différents entre eux et peuvent correspondre à :
= un dérivé de l'histidine choisis dans le groupe comprenant les esters
d'histidine, de préférence l'ester méthylique et l'ester éthylique,
l'histidinol, l'histamine,
l'histidinamide, le dérivé N-monométhyle de l'histidinamide et le dérivé N,N'-
diméthyle
de l'histidinamide ,
= la formule générale suivante :
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WO 2010/012940 22 PCT/FR2009/051495
L
X/ NY3+,Z
dans laquelle :
X = O, NH,
Y = indépendamment un H ou un CH3,
Z- = un chlorure, un sulfate, un phosphate ou un acétate,
L = un alkylène linéaire (C2 à C6) et éventuellement substitué par un groupe
fonctionnel de type carboxyle ou dérivé.
Plus précisément, les groupements cationiques utilisables dans la présente
invention sont choisis dans le groupe suivant :
- -NH-(CH2)w NH3+, Z- avec w compris entre 2 et 6, et de préférence w est
égal à 4,
- -O-(CH2)2-NH3+, Z ,
- -O-(CH2)2-N+(CH3)3, Z-,
= un groupement choisi dans le groupe suivant :
- -NH-(CH2)4-NH-C( =NH)-NH3+, Z-,
- un résidu d'acide aminé ou un dérivé d'acide aminé de formule :
O R1
-N R13
H
dans laquelle :
- R' est alcoxy, de préférence -OMe ou -OEt, ou -R' est -NH2, alkylamino, de
préférence -NH-CH3 ou -N(CH3)2
- R13 est -(CH2)4-NH3+, Z-, -(CH2)3-NH-C( =NH)-NH3+, Z-, -(CH2)3-NH3+, Z
où Z- est un chlorure, un sulfate, un phosphate ou un acétate, de préférence
un
chlorure.
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WO 2010/012940 23 PCT/FR2009/051495
Par exemple, les groupements cationiques peuvent présenter les formules
suivantes
HN HN HN
RZ
~'3 N H', Cr
NH3',Cr NMe3',CI
Ethano lamine Choline NH3+,CI- NH N
H
HN dérivés
Putrescine de l'hiistidine
NH3',CI-
Agmatine
HN HN HN
COR, COR, COR1
NH3',CI- NH
Cr,'H N Ornithine HN
3 ester ou amide
Lysine NH3 ,C[
ester ou am ide
Arg'rnine
ester ou am ide
dans lesquelles -Ri représente un alcoxy ou alkylamino, de préférence -OMe, -
OEt, -NH2, -NHCH3 ou -N(CH3)2, et -R2 représente un hydrogène, -CH2OH, -CO2H
ou -
C(=O)-Ri .
Les groupements neutres peuvent être pour leur part choisis dans le groupe
suivant : hydroxyéthylamino-, dihydroxypropylamino-, hydroxyalkyloxy- ou
polyoxyalkylène.
Le couplage des groupements cationiques et éventuellement neutres avec une
fonction acide du polymère est réalisé simultanément dans une deuxième étape
en présence
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WO 2010/012940 24 PCT/FR2009/051495
d'un chloroformiate comme agent de couplage et dans un solvant approprié tel
que le
diméthylformamide, la N-méthylpyrrolidone (NMP) ou le diméthylsulfoxide
(DMSO).
Dans le cas où le groupement cationique contient deux fonctions amines non
différenciées chimiquement (e.g. diamine linéaire), il peut être introduit
sous une forme
dans laquelle une des deux fonctions est protégée. Une dernière étape de
clivage du
groupement protecteur est alors ajoutée.
La chimie de polymérisation et les réactions de couplage des groupements sont
classiques et bien connues de l'homme de l'art (voir par exemple les brevets
ou demandes
de brevet de la demanderesse cités ci-dessus).
Polymère POM de formule générale I
Selon une variante préférée de l'invention, le polymère POM est un composé
de formule (I) suivante ou l'un de ses sels pharmaceutiquement acceptables,
AN R' O OH
O O
N
N D
H
L -J O O
p q r s
s
O B O R3
1
G
(I)
dans laquelle :
^ A représente indépendamment :
- RNH- dans lequel R représente un H, un alkyle linéaire en C2 à CIO,
un alkyle ramifié en C3 à CIO ou un benzyle,
- un résidu acide aminé terminal de formule :
H
-NH-C COR7
1
R8
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dans laquelle
-R7 est -OH, -OR9 ou -NHR10, et
R8, R9 et R10 représentent indépendamment un H, un alkyle linéaire en
C2 à Cio, un alkyle ramifié en C3 à C 10 ou un benzyle ;
^ B est une liaison directe, un groupement de liaison divalent, trivalent ou
tétravalent, de préférence choisi parmi :
-0-, -NH-, -N(C 1.5 alkyle)-, un résidu d'acide aminé (de préférence
naturel), de diol, de triol, de diamine, de triamine, d'aminoalcool ou
d'hydroxyacide comportant de 1 à 6 atomes de carbone ;
^ D représente un H, un acyle linéaire en C2 à Cio, acyle ramifié en C3 à Cio,
ou un pyroglutamate ;
^ les groupements hydrophobes G, chacun indépendamment les uns des autres
sont choisis parmi :
= les alkyles linéaires ou ramifiés en C8 à C30 pouvant comporter
éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un
hétéroatome (de préférence O et/ou N et/ou S), ou
= les alkylaryles ou arylalkyles en C8 à C30 pouvant comporter
éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un
hétéroatome (de préférence O et/ou N et/ou S), ou
= les (poly)cycliques en C8 à C30 pouvant comporter éventuellement au
moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome (de préférence
O et/ou N et/ou S) ;
^ Ri est choisi dans le groupe suivant :
- -NH-(CH2)W NH3+, Z- avec w compris entre 2 et 6, et de préférence w est
égal à 4,
- -NH-(CH2)4-NH-C(=NH)-NH3+, Z-,
- -O-(CH2)2-NH3+, Z ,
- -O-(CH2)2-N+(CH3)3, Z-,
- un résidu d'acide aminé ou un dérivé d'acide aminé de formule :
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O XR12
-N R13
H
dans laquelle :
X est un atome d'oxygène ou un -NH-,
R1 2 est H, alkyle linéaire en C2 à Cio, alkyle ramifié en C3 à CIO
ou benzyle,
-R13 est -(CH2)4-NH3+, Z-, -(CH2)3-NH-C(=NH)-NH3+, Z ,
-(CH2)3-NH3+, Z ;
avec le contre-anion Z- étant un chlorure, un sulfate, un phosphate ou un
acétate, de préférence un chlorure ;
^ R3 représente un hydroxyéthylamino-, un dihydroxypropylamino, un
résidu d'alkylène glycol, un polyoxyalkylène glycol ou un groupement de
formule :
NNH
H H
-N-C
R1
où -R10 représente -H, -CO2H, un ester d'alkyle (de préférence
-COOMe ou -COOEt), -CH2OH, -C(=O)-NH2, -C(=O)-NH-CH3 ou -
C(=O)-N(CH3)2 ;
^ p, q, r et s sont des entiers positifs avec q, r et s pouvant en outre être
nuls ;
^ (p+q+r+s) qui est le degré de polymérisation DP varie de 10 à 1000, en
particulier de 20 à 500, et de préférence de 30 à 500 ;
^ le taux de greffage molaire des groupements hydrophobes G, (p)/(p+q+r+s)
varie de 2 à 99 % molaire, et de préférence entre 3 et 50 % sous condition
que chaque chaîne de copolymère possède au moins 2 et de préférence au
moins 3 groupements hydrophobes ;
^ le taux de greffage molaire des groupements cationiques (q)/(p+q+r+s) varie
de 0 à 98 % molaire ;
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WO 2010/012940 27 PCT/FR2009/051495
^ le taux de greffage molaire des groupements neutres (r)/(p+q+r+s), varie de
0à98%molaire;
^ le taux de greffage molaire des groupements anioniques (s)/(p+q+r+s) varie
de 0 à 98 % molaire ;
^ le taux de charge globale de la chaîne Q = (q-s)/(p+q+r+s) peut être positif
ou négatif;
l'enchaînement des monomères de ladite formule générale I pouvant être
aléatoire, de type bloc, ou multibloc.
De tels polymères sont notamment détaillés dans le document
PCT/EP2008/055507 dont le contenu est incorporé par référence. Pour plus de
détails sur
leur synthèse on se reportera utilement aux documents FR 02 07008 et FR 03
50190.
La formule générale (I) décrite ci-dessus ne doit pas être interprétée comme
représentant uniquement des copolymères séquencés (ou blocs), mais également
des
copolymères aléatoires ou des copolymères multiblocs.
On entend par sels pharmaceutiquement acceptables du polymère selon
l'invention l'ensemble des polymères avec les contre-ions associés aux
fonctions ionisées
du polymère. Il est aussi envisageable, pour certaines structures où il y a co-
existence des
charges positives et négatives qu'il y ait une neutralisation totale ou
partielle des charges.
Un polymère ayant un nombre équivalent de charges positives et de charges
négatives
(point isoélectrique) peut exister sans présence ni de contre-anion ni de
contre-cation.
De préférence, les groupements hydrophobes G, les groupements anioniques et
les groupements cationiques sont disposés de façon aléatoire en groupements
pendants.
De préférence, les groupements hydrophobes G sont choisis dans le groupe
suivant : octyloxy-, dodécyloxy-, tétradécyloxy-, hexadécyloxy-, octadécyloxy-
, 9-
octadecenyloxy-, tocophéryloxy- ou cholestéryloxy-, B étant alors une liaison
directe.
Conviennent tout particulièrement à l'invention, les composés de formule
générale l' correspondant à la formule générale I dans laquelle
^ A représente -NH2
^ B est une liaison directe,
^ D représente un H ou un pyroglutamate ;
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WO 2010/012940 28 PCT/FR2009/051495
^ les groupements hydrophobes G chacun indépendamment les uns des autres
sont choisis parmi : octyloxy-, dodécyloxy-, tétradécyloxy-, hexadécyloxy-,
octadécyloxy-, 9-octadecenyloxy-, tocophéryloxy- ou cholestéryloxy- et
^ R3 représente un hydroxyéthylamino-, ou un dihydroxypropylamino.
Les composés de formule générale I peuvent être distingués selon la nature
chimique des groupements hydrophobes, cationiques et/ou anioniques qu'ils
portent
respectivement et également en fonction du taux de greffage molaire en chacun
de ces
groupements.
Par ailleurs au regard de leur pourcentage de greffage en groupements
cationiques et/ou anioniques, les composés de formule générale I peuvent être
anioniques,
neutres ou cationiques à pH neutre.
Ainsi, selon une première variante de réalisation les composés sont
représentés
par une formule générale I ou l' dans laquelle :
^ (p+q+r+s) varie de 20 à 250, et de préférence de 50 à 225 ,
^ (p)/(p+q+r+s) varie de préférence entre 4 et 30 % sous condition que chaque
chaîne de copolymère possède au moins 2 groupements hydrophobes ;
^ (q)/(p+q+r+s) est supérieur ou égal à 10 % ;
^ (r)/(p+q+r+s) est supérieur ou égal à 10 % ;
^ (s)/(p+q+r+s) est supérieur ou égal à 10 % ;
^ Q = (q-s)/(p+q+r+s) lorsqu'il est positif, est compris entre + 20 % et + 60
%
et lorsqu'il est négatif est inférieur à - 20 %.
Selon une seconde variante de réalisation les composés sont représentés par
une formule générale I ou l' dans laquelle
^ (p+q+r+s) varie de 20 à 250, et de préférence de 50 à 225 ,
^ (p)/(p+q+r+s) varie de préférence entre 4 et 30 % sous condition que chaque
chaîne de copolymère possède au moins 2 groupements hydrophobes ;
^ (q)/(p+q+r+s) est compris entre 10 et 80 %, et de préférence entre 10 et 60
% ;
^ (r)/(p+q+r+s) est supérieur ou égal à 10 % ;
^ (s)/(p+q+r+s) est inférieur à 15 %.
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WO 2010/012940 29 PCT/FR2009/051495
Selon une troisième variante de réalisation les composés sont représentés par
une formule générale I ou l' dans laquelle
^ (p+q+r+s) varie de 20 à 250, et de préférence de 50 à 225 ,
^ (p)/(p+q+r+s) varie de préférence entre 4 et 30 % sous condition que chaque
chaîne de copolymère possède au moins 2 groupements hydrophobes ;
^ (q)/(p+q+r+s) est supérieur ou égal à 10 % ;
^ (r)/(p+q+r+s) est inférieur à 5 % ;
^ (s)/(p+q+r+s) est supérieur à 10 % ;
^ Q = (q-s)/(p+q+r+s) est lorsqu'il est positif compris entre + 20 % et + 60 %
;
et lorsqu'il est négatif, inférieur à - 20 % .
Selon une quatrième variante de réalisation les composés sont représentés par
une formule générale I ou l' dans laquelle
^ (p+q+r+s) varie de 20 à 250, et de préférence de 50 à 225 ,
^ (p)/(p+q+r+s) varie de préférence entre 4 et 30 % sous condition que chaque
chaîne de copolymère possède au moins 2 groupements hydrophobes ;
^ (q)/(p+q+r+s) est inférieur à 1 % ;
^ (r)/(p+q+r+s) est inférieur à 1 %.
Selon un mode de réalisation particulier, conviennent tout particulièrement à
l'invention, à titre de polymère POM des polymères selon la deuxième variante
de
réalisation précitée, et dont le DP est compris entre 70 et 130, le rapport
(p)/(p+q+r+s)
varie entre 7 et 13 %, le rapport (q)/(p+q+r+s) varie entre 30 et 50 %, le
rapport
(r)/(p+q+r+s) varie entre 40 et 60 %, et le rapport (s)/(p+q+r+s) est
inférieur à 1 %.
Il peut notamment s'agir d'un polyglutamate cationique greffé à 10 % de
vitamine E, 40 % d'arginine et 50 % d'éthanolamine.
Selon un autre mode de réalisation particulier, conviennent tout
particulièrement à l'invention, à titre de polymère POM des polymères selon la
quatrième
variante de réalisation précitée et dont le rapport (p)/(p+q+r+s) varie entre
15 et 25 % et le
DP est compris entre 150 et 250 ou entre 70 et 130.
Il peut notamment s'agir d'un polyglutamate greffé à 20 % en vitamine E.
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WO 2010/012940 30 PCT/FR2009/051495
Association du POM à un actif
Les techniques d'association d'un ou de plusieurs principes actifs aux
polymère
POM selon l'invention et plus particulièrement aux polyaminoacides modifiés
selon
l'invention sont similaires à celles décrites notamment dans le brevet US
6,630,171.
Les principes actifs tels que des protéines, des peptides ou des petites
molécules, peuvent s'associer spontanément au polymère POM de type
polyaminoacide.
Par petite molécule, on entend les molécules organiques de masse inférieure à
1000 Da.
Cette association est purement physique et n'implique pas de création de
liaison covalente entre le principe actif et le polymère.
Sans être lié par la théorie, on peut supposer que cette association non
spécifique s'effectue par interaction hydrophobe et/ou électrostatique, par
liaison
hydrogène entre le polymère et le principe actif et/ou par encapsulation
stérique du
principe actif par le polymère. Il est à noter qu'il n'est pas nécessaire, et
souvent même non
souhaitable, d'associer le principe actif aux nanoparticules par des
récepteurs spécifiques
de nature peptidique ou de type antigène/anticorps ou encore enzyme/substrat.
Il n'est pas prévu d'étape de réticulation chimique des particules obtenues.
L'absence de réticulation chimique permet d'éviter la dégradation chimique du
principe
actif lors de l'étape de réticulation des particules contenant le principe
actif. Une telle
réticulation chimique est en effet généralement conduite par activation
d'entités
polymérisables et met en jeu des agents potentiellement dénaturants tels que
les
rayonnements UV, ou le glutaraldéhyde.
L'association du principe actif et du polymère POM peut notamment s'effectuer
selon les modes suivants.
Dans un premier mode, le principe actif est dissout dans une solution aqueuse
et
mélangé à une suspension aqueuse du polymère POM.
Dans un deuxième mode, le principe actif sous forme de poudre est dispersé
dans
une suspension aqueuse du polymère POM et l'ensemble est agité jusqu'à
obtention d'une
suspension limpide homogène.
Dans un troisième mode, le polymère POM est introduit sous forme de poudre
dans
une solution aqueuse du principe actif.
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WO 2010/012940 31 PCT/FR2009/051495
Dans un quatrième mode, le principe actif et/ou le polymère est dissout dans
une
solution contenant un solvant organique miscible à l'eau tel que l'éthanol ou
l'isopropanol.
On procède alors comme selon les modes 1 à 3 ci-dessus. Eventuellement, ce
solvant peut
être éliminé par dialyse ou toute autre technique connue de l'homme de l'art.
Pour l'ensemble de ces modes, il peut être avantageux de faciliter
l'interaction entre
le principe actif et le polymère POM à l'aide d'ultrasons ou d'une élévation
de
température.
Dans le cas où l'on souhaite déposer le mélange PA/POM sur un substrat neutre
de
type sphère neutre, on peut procéder de la façon suivante :
Au mélange homogène de principe actif et de POM on ajoute un liant
conventionnel destiné à assurer la cohésion de la couche déposée sur le coeur
neutre.
De tels liants sont notamment proposés dans Khankari R.K. et al., Binders and
Solvents in Handbook of Pharmaceutical Granulation Technology, Dilip M. Parikh
ed.,
Marcel Dekker Inc., New York, 1997.
Conviennent tout particulièrement à l'invention à titre de liant
l'hydroxypropylcellulose (HPC), la po lyvinylpyrrolidone (PVP), la
méthylcellulose (MC)
et l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC).
Le dépôt du mélange correspondant s'effectue alors par les techniques
classiques
connues de l'homme de l'art. Il peut notamment s'agir d'une pulvérisation de
la suspension
colloïdale des nanoparticules chargées en principes actifs, et contenant le
liant et
éventuellement d'autres composés, sur le support dans un lit d'air fluidisé.
Pour des raisons évidentes, le rapport pondéral principe actif/polymère POM
est
susceptible de varier significativement en fonction de la dose en principe
actif considérée.
Plus particulièrement, ce rapport peut varier entre 0,1 et 300 % en poids ;
entre 1 et
100 %, en poids ou entre 5 et 80 % en poids.
Principe actif
Les principes actifs considérés selon l'invention sont avantageusement des
composés biologiquement actifs et qui peuvent être administrés à un organisme
animal ou
humain par voie orale.
Comme exemples de principes actifs susceptibles d'être associés aux
polyaminoacides selon l'invention, on peut citer à titre illustratif et non
limitatif:
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WO 2010/012940 32 PCT/FR2009/051495
o les protéines telles que l'insuline, les interférons, les hormones de
croissance, les interleukines, l'érythropoïétine ou les cytokines ;
o les glycoprotéines,
o les protéines liées à une ou plusieurs chaînes polyalkylèneglycol [de
préférence polyéthylèneglycol (PEG): protéines-PEGylées ],
o les peptides,
o les polysaccharides,
o les liposaccharides,
o les oligonucléotides, les polynucléotides
o et leurs mélanges.
D'une manière générale, il peut s'agir de tout actif thérapeutique ou
cosmétique, et donc des actifs autres que ceux cités précédemment. Au sens de
l'invention
les formes orales particulaires dédiées à des applications pharmaceutiques
actives
concernent aussi bien la thérapeutique humaine que vétérinaire.
De préférence, le principe actif est choisi dans le groupe comprenant les
protéines ou les peptides.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le principe actif est
l'insuline.
La présente invention concerne, en outre, des nouvelles préparations
pharmaceutiques ou diététiques élaborées à partir de forme orale
microparticulaire selon
l'invention.
Cette forme particulaire peut ainsi se présenter sous la forme d'une poudre,
d'une suspension, d'un comprimé ou d'une gélule.
Selon une variante de réalisation, une forme orale peut comprendre au moins
deux types de nanoparticules, se différenciant par la nature du principe actif
et/ou du POM
associé auxdits principes actifs.
Selon encore une autre variante, pouvant être combinée à la variante
précédente, une forme orale peut réunir au moins deux types de microparticules
se
différenciant l'une de l'autre de par la nature de leur couche d'enrobage
et/ou du principe
actif qu'elles incorporent.
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WO 2010/012940 33 PCT/FR2009/051495
Enfin, l'invention vise également un procédé de traitement thérapeutique
consistant en une ingestion selon une posologie déterminée, d'un médicament
comprenant
les microcapsules telles que définies ci-dessus.
L'invention sera mieux expliquée par les exemples ci-après, donnés
uniquement à titre d'illustration.
- La figure 1 représente les profils de libération in vitro du carvédilol des
microparticules de l'exemple 1, d'une part, du carvédilol libre non associé au
polymère
POM (+) et, d'autre part, du carvédilol total (=), c'est-à-dire le carvédilol
libre et le
carvédilol associé au POM, en milieu HC1 0,1 N pendant 3 h puis, après
ajustement du pH
et de la salinité du milieu par ajout de soude 5 N et de phosphate de
potassium, en milieu
0,05 M à pH = 7,0 en fonction du temps T en heures ;
- La figure 2 représente les profils de libération in vitro de l'insuline des
microparticules de l'exemple 3, d'une part, de l'insuline libre non associée
au POM (+)
et, d'autre part, de l'insuline totale (=), c'est-à-dire libre et associée au
POM, en milieu
HC10,1 N pendant 3 h puis, après ajustement du pH et de la salinité du milieu
par ajout de
soude 5 N et de phosphate de potassium, en milieu 0,05 M à pH = 7,0 en
fonction du temps
T en heures.
- La figure 3 représente le profil de libération in vitro de l'insuline des
microparticules de l'exemple 5, en milieu HC10,1 N pendant 2 h puis, après
ajustement du
pH et de la salinité du milieu par ajout de soude 5 N et de phosphate de
potassium, en
milieu 0,05 M à pH = 6,8 en fonction du temps T en heures.
- La figure 4 représente les profils de libération in vitro du carvedilol des
microparticules de l'exemple 7, en milieu HC10,1 N pendant 3 h puis, après
ajustement du
pH et de la salinité du milieu par ajout de soude 5 N et de phosphate de
potassium, en
milieu 0,05 M à pH = 6,8 en fonction du temps T en heures.
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WO 2010/012940 34 PCT/FR2009/051495
Exemple 1
Préparation et formulation de microparticules de carvédilol base associé à un
polyglutamate greffé par 20 % de vitamine E et de degré de polymérisation
d'environ 100
Etape 1 : préparation de l'association de carvédilol base avec le polymère
polyglutamate greffé à 20 % de vitamine E et avec un degré _ polymérisation
d'environ
100 (pGlu-VE 100-20)
En se référant à la formule I, ce polymère POM est caractérisé par : p+q+r+s =
100, p=20, q=0, r=0, et s=80.
1,21 g de carvédilol base sont introduits dans un flacon en verre de 250 ml.
133,29 g de solution aqueuse de pGlu-VE 100-20, à pH = 7,0 et concentrée à 90
mg/g, sont
ajoutés. La préparation est placée dans un bain à ultrasons à température
ambiante jusqu'à
dissolution complète du carvédilol base (c'est-à-dire jusqu'à disparition de
poudre de
carvédilol base non solubilisée). Après dissolution du carvédilol base, une
solution
parfaitement limpide est obtenue.
Etape 2 : préparation des granulés (étape d'enduction)
12,5 g de sucrose (Compressuc PS de Tereos) et 6,3 g de povidone (Plasdone
K29/32 de ISP) sont introduits sous agitation magnétique dans le flacon en
verre de 250 ml
contenant 134,5 g de solution de carvédilol base associé au pGlu-VE 100-20
préparée à
l'étape 1. Une fois les cristaux de sucrose et la poudre de povidone dissous,
la solution est
pulvérisée sur 38,0 g de sphères de cellulose (Asahi Kasei) dans un lit d'air
fluidisé
MiniGlatt dans une configuration bottom spray (pulvérisation de la solution
d'enrobage via
une buse située dans la partie inférieure du lit de particules). Après
pulvérisation, le produit
obtenu est tamisé sur un tamis de 630 m. 70,5 g de granulés, de taille
inférieure à 630 m,
sont alors récupérés.
Leur diamètre moyen en volume, déterminé par diffraction laser à l'aide d'un
appareil Mastersizer 2000 de Malvern Instrument équipé du module voie sèche
Sirocco
2000, est de 536 m.
580 mg de granulés sont introduits dans un bécher contenant 100 ml de milieu
phosphate de potassium 0,05 M à pH = 7,0, de telle façon à obtenir une
concentration en
polymère POM dans la suspension égale à 1 mg/ml environ. La suspension est
agitée par
un barreau aimanté pendant 2 h à température ambiante. 10 ml de la suspension
sont
ensuite prélevés et filtrés sur des filtres Acrodisc de taille de pores 0,45
m. Le diamètre
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WO 2010/012940 35 PCT/FR2009/051495
hydrodynamique des nanoparticules alors en suspension dans le filtrat,
déterminé en mode
intensité par diffusion de la lumière à un angle fixé à 90 à l'aide d'un
appareil CGS-3 de
ALV, est de 14 nm.
Etape 3 : phase d'enrobage
45,00 g de granulés, comme préparés en étape 2, sont enrobés dans un lit d'air
fluidisé MiniGlatt avec 9,00 g d'un copolymère d'acide méthacrylique et
d'acrylate
d'éthyle (Eudragit L100-55 d'Evonik) et 6,00 g d'huile de graines de coton
hydrogénée
(Lubritab de JRS Pharma) dissous dans 135.3 g d'isopropanol à 78 C. Après
pulvérisation, 57,90 g de microparticules sont obtenus. Leur diamètre moyen en
volume,
déterminé par diffraction laser à l'aide d'un appareil Mastersizer 2000 de
Malvern
Instrument équipé du module voie sèche Sirocco 2000, est de 600 m.
Ainsi l'épaisseur moyenne de l'enrobage déposé sur le granulé préparé lors de
l'étape 2, calculée d'après les diamètres moyens en volume déterminés pour les
granulés
obtenus ci-dessus à l'étape 2 et les microparticules obtenues à l'étape 3, est
de 32 m.
Exemple 2
Tests de dissolution in vitro
La cinétique de libération in vitro des microparticules préparées dans
l'exemple
1 est évaluée à 37 C 0,5 C dans 900 ml d'un milieu HC1 0,1 N pendant 3 h
puis, après
ajustement du pH et de la salinité du milieu par ajout de soude 5 N et de
phosphate de
potassium, dans 900 ml d'un milieu 0,05 M à pH = 7,0. Les tests de dissolution
sont
effectués dans un appareil à palettes USP type II. La vitesse de rotation des
palettes est de
100 rpm.
Plus précisément, les quantités présentes dans le milieu de dissolution de
carvédilol libre, c'est-à-dire non associé au pGlu-VE 100-20, d'une part, et
de carvédilol
total, c'est-à-dire la partie libre et la partie associée au pGlu-VE 100-20,
d'autre part, sont
suivies au cours du temps par chromatographie liquide HPLC. Pour cela, à
chaque temps
de prélèvement, les échantillons du milieu de dissolution sont, d'une part,
analysés
directement par chromatographie liquide HPLC afin de déterminer la proportion
de
carvédilol total, et, d'autre part, traités par ultrafiltration avant analyse
du filtrat par HPLC
afin de déterminer la part de carvédilol base libre.
Les résultats sont illustrés en figure 1.
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On note, d'après la figure 1 et le tableau I ci-dessous, que le carvédilol
libéré
dans le milieu de dissolution après ajustement du pH et de la salinité du
milieu est
majoritairement associé au pGlu-VE 100-20.
TABLEAU I
Heures Carvédilol total (%) Carvédilol libre (%)
0 0 0
3 0 0
4 98 16
24 100 16
Exemple 3
Préparation et formulation de microparticules d'insuline associée à un
polymère pGlu-VE
Etape 1 : préparation de l'association d'insuline avec le polymère
polyglutamate greffé à 20 % de vitamine E et de degré de polymérisation
d'environ 100
(pGlu-VE 100-20)
2,40 g d'insuline (Biocon) sont introduits dans un flacon en verre de 250 ml.
133,7 g de solution aqueuse de pGlu-VE 100-20, concentrée à 90 mg/g, sont
ajoutés. La
préparation est placée dans un bain à ultrasons à température ambiante jusqu'à
dissolution
complète de l'insuline. Après dissolution de l'insuline, une solution
parfaitement limpide
est obtenue.
Etape 2 : préparation des granulés (étape d'enduction)
12,00 g de sucrose (Compressuc PS de Tereos) et 6,60 g de povidone
(Plasdone K29/32 de ISP) sont introduits sous agitation magnétique dans le
flacon en verre
de 250 ml contenant 136,1 g de solution d'insuline associée au pGlu-VE 100-20,
préparée
précédemment. Une fois les cristaux de sucrose et la poudre de povidone
dissous, la
solution est pulvérisée sur 38,00 g de sphères de cellulose (Asahi Kasei) dans
un lit d'air
fluidisé MiniGlatt dans une configuration bottom spray (pulvérisation de la
solution
d'enrobage via une buse située dans la partie inférieure du lit de
particules). Après
pulvérisation, le produit obtenu est tamisé sur un tamis de 630 m. 66,2 g de
granulés, de
taille inférieure à 630 m, sont alors récupérés.
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WO 2010/012940 37 PCT/FR2009/051495
Leur diamètre moyen en volume, déterminé par diffraction laser à l'aide d'un
appareil Mastersizer 2000 de Malvern Instrument équipé du module voie sèche
Sirocco
2000, est de 535 m.
580 mg de granulés sont introduits dans un bécher contenant 100 ml de milieu
phosphate de potassium 0,05 M à pH = 7,0, de telle façon à obtenir une
concentration en
polymère POM dans la suspension égale à 1 mg/ml environ. La suspension est
agitée par
un barreau aimanté pendant 2 h à température ambiante. 10 ml de la suspension
sont
ensuite prélevés et filtrés sur des filtres Acrodisc de taille de pores 0,45
m. Le diamètre
hydrodynamique des nanoparticules, déterminé en mode intensité par diffusion
de la
lumière à un angle fixé à 90 à l'aide d'un appareil CGS-3 de Malvern
Instrument, est de
12 nm.
Etape 3 : phase d'enrobage
36,06 g de granulés, comme préparés ci-dessus, sont enrobés dans un lit d'air
fluidisé MiniGlatt, avec 7,20 g d'un copolymère d'acide méthacrylique et
d'acrylate
d'éthyle (Eudragit L100-55 d'Evonik) et 4,80 g d'huile de graines de coton
hydrogénée
(Lubritab de JRS Pharma), dissous dans 108,34 g d'isopropanol à 78 C. Après
pulvérisation, 46,30 g de microparticules sont obtenus. Leur diamètre moyen en
volume,
déterminé par diffraction laser à l'aide d'un appareil Mastersizer 2000 de
Malvern
Instrument équipé du module voie sèche Sirocco 2000, est de 623 m.
Ainsi l'épaisseur moyenne de l'enrobage déposé sur le granulé préparé lors de
l'étape 2, calculée d'après les diamètres moyens en volume déterminés pour les
granulés
obtenus ci-dessus à l'étape 2 et les microparticules obtenues à l'étape 3, est
de 44 m.
Exemple 4
Tests de dissolution in vitro
La cinétique de libération in vitro des microparticules préparées dans
l'exemple
3 est suivie à 37 C 0,5 C dans 900 ml d'un milieu HC1 0,1 N pendant 3 h
puis, après
ajustement du pH et de la salinité du milieu par ajout de soude 5 N et de
phosphate de
potassium, dans 900 ml d'un milieu 0,05 M à pH = 7,0. Les tests de dissolution
sont
effectués dans un appareil à palettes USP type II. La vitesse de rotation des
palettes est de
100 rpm.
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Plus précisément, les quantités présentes dans le milieu de dissolution
d'insuline libre, c'est-à-dire non associée au polymère pGlu-VE 100-20, d'une
part, et
d'insuline totale, c'est-à-dire la partie libre et la partie associée au
polymère pGlu-VE 100-
20, d'autre part, sont suivies au cours du temps par chromatographie liquide
HPLC. Pour
cela, à chaque temps de prélèvement, les échantillons du milieu de dissolution
sont, d'une
part, analysés directement par chromatographie liquide HPLC afin de déterminer
la
proportion d'insuline totale, et, d'autre part, traités par ultrafiltration
avant analyse du
filtrat par HPLC afin de déterminer la part d'insuline libre.
Les résultats sont illustrés en figure 2.
On note que l'insuline libérée, d'après la figure 2 et le tableau II ci-
dessous,
dans le milieu de dissolution après ajustement du pH et de la salinité du
milieu est
majoritairement associée au polymère pGlu-VE 100-20.
TABLEAU II
Heures Insuline totale (%) Insuline libre (%)
0 0 0
2 0 0
4 103 8
24 103' 10
* Conformément aux limites d'erreur expérimentale acceptable
Exemple 5
Préparation de microparticules d'insuline associée à un polymère cationique
pGlu- VE-Arg-EA
Etape 1 : préparation de l'association d'insuline avec le polymère
polyglutamate
cationique greffé à 10% de vitamine E, 40% d'arginine et 50% d'éthanolamine
En se référant à la formule I, ce polymère POM est caractérisé par :
p+q+r+s = 100, p=10, q=40, r=50, et s=0.
0.604 g d'insuline (de Biocon) sont introduits dans un flacon en verre de 250
ml.
133,3 g de solution aqueuse de polymère polyglutamate greffé à 10% en vitamine
E, 40%
en arginine et 50% en éthanolamine, à pH 5.9 et concentrée à 79.4 mg/g, sont
ajoutés. La
préparation est placée dans un bain à ultrasons à température ambiante jusqu'à
dissolution
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complète de l'insuline (c'est-à-dire jusqu'à disparition de poudre d'insuline
non
solubilisée). Après dissolution de l'insuline, une solution parfaitement
limpide est obtenue.
Etape 2 : préparation des granulés (étape d'enduction)
6.0 g de sucrose (Compressuc PS de Tereos) et 4.4 g de povidone (Plasdone
K29/32 de ISP) sont introduits sous agitation magnétique dans le flacon en
verre de 250 ml
contenant 151.18 g de solution d'insuline associé au polyglutamate greffé à
10% en
vitamine E, 40% en arginine et 50% en éthanolamine, préparée précédemment. Une
fois
les cristaux de sucrose et la poudre de povidone dissouts, la solution est
pulvérisée sur 33.0
g de sphères de cellulose (d'Asahi Kasei) dans un lit d'air fluidisé MiniGlatt
dans une
configuration bottom spray (pulvérisation de la solution d'enrobage via une
buse située
dans la partie inférieure du lit de particules). Après pulvérisation, le
produit obtenu est
tamisé sur un tamis de 710 m. 37.4 g de granulés, inférieurs à 710 m, sont
alors
récupérés. Leur diamètre moyen en volume, déterminé en mode intensité par
diffraction
laser à l'aide d'un appareil Mastersizer 2000 de Malvern Instrument équipé du
module
voie sèche Sirocco 2000, est de 531 m.
95.8 mg de granulés sont introduits dans un bécher contenant 20 ml de milieu
phosphate 0,05M à pH 6.8, de telle façon à obtenir une concentration en
polymère POM
dans la suspension égale à 1 mg/ml environ. La suspension est agitée par un
barreau
aimanté pendant 2 heures à température ambiante. La suspension sont ensuite
prélevée et
filtrée sur des filtres Acrodisc de taille de pores 0.45 m. Le rayon
hydrodynamique des
nanoparticules alors en suspension dans le filtrat, déterminé en mode
intensité par diffusion
de la lumière à un angle fixé à 90 à l'aide d'un appareil CGS-3 de Malvern
Instrument, est
de 6 nm.
Notons le rayon hydrodynamique des nanoparticules de polyglutamate greffé à
10% en vitamine E, 40% en arginine et 50% en éthanolamine, avant association
avec
l'insuline et déterminée par diffusion de la lumière à un angle fixé à 90 à
l'aide d'un
appareil CGS-3 de Malvern Instrument, est de 7 nm. La concentration de la
solution a été
ajustée à 1 mg/ml en polymère POM avant la mesure.
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Etape 3 : phase d'enrobage
30.0 g de granulés, comme préparés ci-dessus, sont enrobés dans un lit d'air
fluidisé MiniGlatt, avec 2,0 g d'un copolymère d'acide méthacrylique et
d'éthyle acrylate
(Eudragit L100-55 d'Evonik), 4,0 g d'un copolymère d'acide méthacrylique et de
méthacrylate de méthyle (Eudragit S100 d'Evonik) et 4,0 g d'huile de graine de
coton
hydrogénée (Lubritab de JRS Pharma), dissouts dans 90.47 g d'isopropanol à 78
C. Après
pulvérisation, 39.7 g de microparticules sont obtenus. Leur diamètre moyen en
volume,
déterminé par diffraction laser à l'aide d'un appareil Mastersizer 2000 de
Malvern
Instrument équipé du module voie sèche Scirocco 2000, est de 588 m.
Ainsi l'épaisseur moyenne de l'enrobage déposé sur le granulé préparé lors de
l'étape 2, calculée d'après les diamètres moyens en volume déterminés pour les
granulés
obtenus ci-dessus à l'étape 2 et les microparticules obtenues à l'étape 3, est
de 28.5 m.
Exemple 6
Tests de dissolution in vitro
La cinétique de libération in vitro des microparticules préparées dans
l'exemple 5
est suivie à 37 C, 0,5 C dans 500 ml d'un milieu HC10,1N pendant 2 heures
puis, après
ajustement du pH et de la salinité du milieu par ajout de soude 5N et de
phosphate de
potassium, dans 500 ml d'un milieu 0,05M à pH 6.8. Chacun des prélèvements du
milieu
de dissolution sont analysés directement par chromatographie liquide HPLC afin
de
déterminer la proportion d'insuline dissoute dans le milieu de dissolution.
Les tests de
dissolution sont effectués dans un appareil à palettes USP type II. La vitesse
de rotation des
palettes est de 100 rpm.
Les résultats sont illustrés en figure 3.
On note que toute la dose d'insuline est libérée dans le milieu de dissolution
après
ajustement du pH et de la salinité du milieu.
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Exemple 7
Préparation de microparticules de carvedilol base associé à un polymère pGlu-
VE
Etape 1 : préparation de l'association de carvedilol base avec le polymère
pGlu-
VE greffé à 10% de vitamine E
En se référant à la formule I, ce polymère POM est caractérisé par :
p+q+r+s = 100, p=10, q=0, r=0, et s=90.
1,01 g de carvedilol base sont introduits dans un flacon en verre de 250 ml.
151.2
g de solution aqueuse de polymère polyglutamate greffé à 10% en vitamine E, à
pH 6.9 et
concentrée à 52.8 mg/g, sont ajoutés. La préparation est placée dans un bain à
ultrasons à
température ambiante jusqu'à dissolution complète du carvedilol base (c'est-à-
dire jusqu'à
disparition de poudre de carvedilol base non solubilisée). Après dissolution
du carvedilol
base, une solution parfaitement limpide est obtenue.
Etape 2 : préparation des granulés (étape d'enduction)
4.00 g de sucrose (Compressuc PS de Tereos) et 3.03 g de povidone (Plasdone
K29/32 de ISP) sont introduits sous agitation magnétique dans le flacon en
verre de 250 ml
contenant 152.2 g de solution de carvedilol base associé au polyglutamate
greffé à 10% de
vitamine E, préparée précédemment. Une fois les cristaux de sucrose et la
poudre de
povidone dissouts, la solution est pulvérisée sur 30,0 g de sphères de
cellulose (d'Asahi
Kasei) dans un lit d'air fluidisé MiniGlatt dans une configuration bottom
spray
(pulvérisation de la solution d'enrobage via une buse située dans la partie
inférieure du lit
de particules). Après pulvérisation, le produit obtenu est tamisé sur un tamis
de 630 m.
46.0 g de granulés, inférieurs à 630 m, sont alors récupérés. Leur diamètre
moyen en
volume, déterminé par diffraction laser à l'aide d'un appareil Mastersizer
2000 de Malvern
Instrument équipé du module voie sèche Sirocco 2000, est de 497 m.
300 mg de granulés sont introduits dans un bécher contenant 50 ml de milieu
phosphate 0,05M à pH 6.8, de telle façon à obtenir une concentration en
polymère POM
dans la suspension égale à 1 mg/ml environ. La suspension est agitée par un
barreau
aimanté pendant 2 heures à température ambiante. 10 ml de la suspension sont
ensuite
prélevés et filtrés sur des filtres Acrodisc de taille de pores 0.45 m. Le
rayon
hydrodynamique des nanoparticules alors en suspension dans le filtrat,
déterminé en mode
CA 02731449 2011-01-18
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intensité par diffusion de la lumière à un angle fixé à 90 à l'aide d'un
appareil CGS-3 de
Malvern Instrument, est de 18 nm.
Etape 3 : phase d'enrobage
36.00 g de granulés, comme préparés ci-dessus, sont enrobés dans un lit d'air
fluidisé MiniGlatt, avec 3,85 g d'un copolymère d'acide méthacrylique et
d'éthyle acrylate
(Eudragit L100-55 d'Evonik), 2.17 g d'un copolymère d'acide méthacrylique et
de
méthacrylate de méthyle (Eudragit S 100 d'Evonik) et 6.00 g d'huile de graine
de coton
hydrogénée (Lubritab de JRS Pharma), dissouts dans 108.78 g d'isopropanol à 78
C.
Après pulvérisation, 44.8 g de microparticules sont obtenus. Leur diamètre
moyen en
volume, déterminé par diffraction laser à l'aide d'un appareil Mastersizer
2000 de Malvern
Instrument équipé du module voie sèche Sirocco 2000, est de 571 m.
Ainsi l'épaisseur moyenne de l'enrobage déposé sur le granulé préparé lors de
l'étape 2, calculée d'après les diamètres moyens en volume déterminés pour les
granulés
obtenus ci-dessus à l'étape 2 et les microparticules obtenues à l'étape 3, est
de 37 m.
Exemple 8
Tests de dissolution in vitro
La cinétique de libération in vitro des microparticules préparées dans
l'exemple 7
est suivie à 37 C, 0,5 C par spectrométrie UV, dans 900 ml de HC1 à 0,1 N
pendant 3
heures puis, après ajustement du pH et de la salinité du milieu, à pH 6.8 et
0.05M de
phosphate de potassium. Les tests de dissolution sont effectués dans un
appareil à palettes
USP type II. La vitesse de rotation des palettes est de 100 rpm.
Les profils obtenus sont montrés en figure 4.
On note que le carvedilol base est libéré en totalité dans le milieu de
dissolution
après ajustement du pH et de la salinité du milieu.
