EP1204409A1 - Microparticules pour administration pulmonaire - Google Patents

Microparticules pour administration pulmonaire

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Publication number
EP1204409A1
EP1204409A1 EP00958655A EP00958655A EP1204409A1 EP 1204409 A1 EP1204409 A1 EP 1204409A1 EP 00958655 A EP00958655 A EP 00958655A EP 00958655 A EP00958655 A EP 00958655A EP 1204409 A1 EP1204409 A1 EP 1204409A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating agent
fluid
active principle
poly
microparticles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00958655A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jol Richard
Claire Dulieu
Dominique Le Meurlay
Jean-Pierre Benoit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mainelab SA
Original Assignee
Mainelab SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mainelab SA filed Critical Mainelab SA
Publication of EP1204409A1 publication Critical patent/EP1204409A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
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    • A61P5/00—Drugs for disorders of the endocrine system
    • A61P5/48—Drugs for disorders of the endocrine system of the pancreatic hormones
    • A61P5/50—Drugs for disorders of the endocrine system of the pancreatic hormones for increasing or potentiating the activity of insulin

Definitions

  • the present invention relates to the field of microparticles intended to be administered by the pulmonary route.
  • Aerosols for the release of therapeutic agents into the respiratory tract have been described, for example (Adjei, A. and Garren, J. Pharm. Res., 7: 565-569 (1990); and Zanen, P. and Lamm, JWJ Int. J. Pharm., 114: 111-115 (1995)).
  • the respiratory tract includes the upper respiratory tract which includes the larynx and the oropharynx, and the lower respiratory tract including the trachea which continues in bifurcations: the bronchi and bronchioles.
  • the terminal bronchioles are then divided into respiratory bronchioles which lead to the ultimate zone of the respiratory system, the pulmonary alveoli also called the deep lung (Gonda, I.
  • Aerosols for delivery of therapeutic and diagnostic agents to the respiratory tract are the main target of therapeutic inhalation aerosols intended for the systemic route. Aerosols intended for inhalation have already been used for the treatment of local pulmonary disorders such as asthma and cystic fibrosis (Anderson et al., Am. Rev. Respir. Dis., 140: 1317-1324 (1989)) . In addition, they can be used for the systemic release of peptides and proteins (Patton and Platz, Advanced Drug Delivery Reviews, 8: 179-196 (1992)).
  • the human lung can quickly eliminate or degrade hydrolysable products deposited in the form of aerosols, this phenomenon generally takes place over a period of between a few minutes and a few hours.
  • the ciliated epithelium contributes to the “mucociliary escalator” phenomenon by which particles are entrained from the pulmonary tract to the mouth (Pavia, D. “Lung Mucociliary Clearance,” in Aérosols and the Lung: Clinical and Experimental Aspects, Clarke, SW and Pavia, D., Eds., Butterworths, London, 1984.; Anderson et al., Am. Rev. Respir. Dis., 140: 1317-1324 (1989)).
  • alveolar macrophages are able to phagocytose particles immediately after their deposition.
  • Local and systemic inhalation therapies generally allow a controlled and relatively slow release of the active ingredient (Gonda, I., “Physico-chemical principles in aerosol delivery,” in: Topics in Pharmaceutical Sciences 1991, DJA Crommelin and KK Midha, Eds. , Stuttgart: Medpharm Scientific Publishers, pp. 95-117 (1992)).
  • the slow release of the therapeutic aerosol can prolong the residence time of the drug administered in the pulmonary tract or in the acini and decrease the rate of entry of the drugs into the blood stream.
  • microparticles which meet the criteria imposed by their applications under effective conditions.
  • these microparticles In order to be sufficiently effective, these microparticles must not be damaged during administration, during their passage in nebulized form.
  • the bioavailability of these microparticles must reach a sufficiently high value, or the bioavailability of the microparticles of the prior art generally does not exceed 50%, because of a low rate of deposition of the microparticles in the pulmonary alveolar regions.
  • the microparticles, once deposited in the alveoli must be sufficiently stable in the mucosa of the surface of these alveoli.
  • microparticles for immediate or delayed release generally have an outer layer whose thickness relative to the diameter of said particle is not negligible.
  • microparticles according to the invention consist of a core containing the active material coated with a layer of coating agent deposited by the technique of supercritical fluid. This particular structure distinguishes them from the microparticles of the prior art which are matrix microspheres obtained by emulsion-solvent evaporation techniques, solvent extraction by aqueous phases or nebulization-drying of organic solution.
  • the present invention relates to biocompatible microparticles intended to be inhaled comprising at least one active principle and at least one layer coating this active principle which is the outer layer of said microparticles, said outer layer containing at least one coating agent, said microparticles having an average diameter between 1 ⁇ m and 30 ⁇ m, an apparent density between 0.02 g / cm 3 and 0.8 g / cm 3 , and being capable of being obtained according to a process comprising the essential steps which are the setting in the presence of a coating agent with an active principle and the introduction of a supercritical fluid, with stirring in a closed reactor.
  • These microparticles do not agglomerate when administered, and may possibly allow a prolonged release of the active principle.
  • the microparticles according to the invention have a bioavailability greater than 60% and preferably greater than 80% thanks to an improvement in the rate of deposition of the particles in the alveolar pulmonary zones.
  • the biocompatible microparticles intended for inhalation according to the invention have an external layer comprising a coating agent which prevents the aggregation of these particles between them.
  • the coverage rate of the surface of the particles is at least greater than 50%, preferably greater than 70%, more preferably still greater than 85%.
  • the quality of this coating is essentially due to the technique of supercritical fluid.
  • Said method comprises two essential steps which are the placing in the presence of a coating agent with an active principle and the introduction of a supercritical fluid in order to ensure the coacervation of the coating agent.
  • the first process for preparing the microparticles according to the invention differs from the second process in that the coating agent is at no time in solution in the fluid in the liquid or supercritical state.
  • a first implementation of the method according to the invention comprises the following steps: suspending an active principle in a solution of at least one substantially polar coating agent in an organic solvent, said active principle being insoluble in the organic solvent, said substantially polar coating agent being insoluble in a fluid in the supercritical state, said organic solvent being soluble in a fluid in the supercritical state,
  • the fluid used for the implementation of this first process is preferably liquid CO 2 or in the supercritical state.
  • the organic solvent used for the implementation of this first process is generally chosen from the group consisting of ketones, alcohols and esters.
  • the supercritical fluid is brought into contact with the suspension of active principle containing the coating agent in solution is carried out by introduction of the supercritical fluid into an autoclave already containing the suspension.
  • the employee supercritical fluid is CO 2 can be used CO 2 in liquid form or directly to the CO 2 in the supercritical state.
  • the suspension can also be brought into contact with liquid CO 2 which will then pass to the supercritical state by increasing the pressure and / or the temperature in the autoclave in order to extract the solvent.
  • the temperature is preferably chosen between 20 and 30 ° C and the pressure between 80 and 150 10 5 Pa.
  • the temperature is generally chosen between 35 and 60 ° C, preferably between 35 and 50 ° C, and the pressure between 80 and 250 10 5 Pa, preferably between 100 and 220 10 5 Pa.
  • the mass of organic solvent introduced into the autoclave represents at least 3%, preferably between 3.5% and 25% of the mass of the supercritical fluid or liquid used to cause the desolvation of the coating agent.
  • the microparticles obtained by the implementation of this first process have an outer layer almost free of solvent, the amount of solvent in the outer layer is indeed less than 500 ppm.
  • the coating agents which can be used for the implementation of this first process are more particularly:
  • biodegradable (co) polymers of ⁇ -hydroxycarboxylic acids in particular homopolymers and copolymers of lactic and glycolic acids, and more particularly PLA (Poly-L-lactide) and PLGA (Poly-Lactic-co-Glycolic-Acid) ,
  • phospholipids such as phosphatidyl glycerols, diphosphatidyl glycerols with fatty acid chains from C12 to C18 (DLPG, DMPG, DPPG, DSPG), phosphatidylcholines, diphosphatidylcholines with fatty acid chains from C12 to C18 (DLPC, DMPC , DPPC, DSPC), diphosphatidyl ethanolamines with C12 to C18 fatty acid chains (DLPE, DMPE, DPPE, DSPE), diphosphatidyl serines with C12 to C18 chains (DLPS, DMPS, DPPS, DSPS), and mixtures which would contain the phospholipids mentioned,
  • - fatty acid esters such as glyceryl stearates, glyceryl laurate, cetyl palmitate, or mixtures which contain these compounds,
  • the implementation of the second method according to the invention consists in suspending an active principle in a supercritical fluid containing at least one coating agent dissolved in it, then in modifying the pressure and / or temperature conditions of the medium to ensure the coacervation of the particles, by precipitation of the coating agent around the particles of active principle, that is to say ensuring the coacervation of the particles by physico-chemical modification of the medium.
  • the coating agents which can be used for the implementation of this second process are more particularly:
  • phospholipids such as phosphatidyl glycerols, diphosphatidyl glycerols with fatty acid chains from C12 to C18 (DLPG, DMPG, DPPG, DSPG), phosphatidylcholines, diphosphatidylcholines with fatty acid chains from C12 to C18 (DLPC, DMPC , DPPC, DSPC), diphosphatidyl ethanolamines with C12 to C18 fatty acid chains (DLPE, DMPE, DPPE, DSPE), diphosphatidyl serines with C12 to C18 chains (DLPS, DMPS, DPPS, DSPS), and mixtures which would contain the phospholipids mentioned,
  • fatty acid esters such as glyceryl stearates, glyceryl laurate, cetyl palmitate, - mixtures which would contain the compounds mentioned above.
  • Biodegradable or bioerodible polymers soluble in a supercritical fluid can also be used in this second process.
  • the coacervation (or aggregation) of a coating agent is caused by physicochemical modification of a medium containing an active substance in suspension in a solution of coating agent in a solvent, said solvent being a supercritical fluid.
  • the supercritical fluid preferentially used is supercritical CO 2 (CO 2 SC), the initial operating conditions typical of this second process will be approximately 31 to 80 ° C. and the pressures from 75 to 250 10 5 Pa, although the higher values of either or both of the two parameters may be used, provided of course that the higher values have no harmful or degrading effect on the active ingredient during coating, nor on the coating agents. Furthermore, one can also choose other fluids commonly used as supercritical fluids.
  • ethane which becomes supercritical above 32 ° C and 48 10 5 Pa
  • nitrogen dioxide whose critical point is 36 ° C and 72 10 5 Pa
  • propane whose critical point is of 96 ° C and 42 10 5 Pa
  • trifluoromethane whose critical point is 26 ° C and 47 10 5 Pa
  • chlorotrifluoromethane whose critical point is 29 ° C and 39 10 5 Pa.
  • This second method involves suspending, in a closed and stirred autoclave, an active principle which is not soluble in the supercritical fluid, said supercritical fluid containing a coating agent which is in the solute state.
  • the pressure and / or the temperature are then modified so as to reduce the solubility of the coating agent in the fluid.
  • the affinity of the coating agent for the active principle increases so that this coating is adsorbed around the active principle.
  • the active ingredient to be coated and the coating agent (s) are placed in an autoclave equipped with an agitator, then the system is pressurized by introducing a fluid into the autoclave under supercritical conditions. Then, the temperature and / or pressure inside the autoclave is modified in a controlled and regulated manner so as to gradually reduce the solubility of the coating agent (s). When the solubility of this or these coating agents in the supercritical fluid decreases, it (s) precipitates (s) and the affinity of these agents for the surface of the active principle leads to their adsorption on this surface.
  • a variant of this process consists in placing the coating agent in the autoclave before introducing the active principle therein or by simultaneously introducing therein the active principle and a fluid capable of passing to the supercritical state. Pressurizing the autoclave to produce a state of supercritical fluid will then cause the coating agent to dissolve in said supercritical fluid.
  • the active principle is placed in an autoclave equipped with an agitator
  • the coating agent is placed in a second autoclave equipped with an agitator into which is introduced the fluid capable of passing to the supercritical state .
  • the coating agent is brought into the solute state by increasing the temperature and the pressure, then is transferred to the autoclave where the active principle is located.
  • the active principle can be in the form of a liquid which can thus form an emulsion in the supercritical fluid, of preformed solid particles, and in particular of microparticles possibly already coated for example with mono- or disaccharides.
  • the stirring speeds can vary between 150 and 700 rpm for solid particles and between 600 and 1000 rpm when the active principle is a liquid. Such stirring ensures the suspension of the active principle in the supercritical fluid when the latter is introduced.
  • the supercritical conditions are ensured by a modification of the temperature and / or the pressure inside the autoclave.
  • the temperature of the autoclave is between 35 and 80 ° C, preferably between 35 and 50 ° C
  • the pressure is between 100 and 250 10 5 Pa, and preferably between 180 and 220 10 5 Pa.
  • the temperature of the autoclave is between 35 and 80 ° C, preferably between 35 and 50 ° C, and the pressure is between 50 and 200 10 5 Pa, and preferably between 50 and 150 10 5 Pa.
  • the temperature of the autoclave is between 45 and 80 ° C, preferably between 55 and 65 ° C, and the pressure is between 40 and 150 10 5 Pa.
  • the coating agent is introduced into the autoclave at the same time as the supercritical fluid or else before the introduction into the autoclave of the supercritical fluid.
  • the system is kept in equilibrium with stirring, the appropriate concentration of active principle and coating agent is established as a function of the desired microparticles and the this balance under stirring for one hour.
  • the temperature and the pressure are then modulated at a speed slow enough to completely transfer the coating agent (s) from the supercritical fluid to the surface of the active principle and the system is depressurized to isolate the microparticles which are removed from the autoclave.
  • the microparticles according to the present invention have a diameter between 1 ⁇ m and 30 ⁇ m, preferably between 1 ⁇ m and 15 ⁇ m, and even more preferably between 2 ⁇ m and 10 ⁇ m and a bulk density between 0.02 g / cm 3 and 0.8 g / cm 3 and preferably between 0.05 g / cm 3 and 0.4 g / cm 3 .
  • the active ingredient / coating agent mass ratio of these microparticles is preferably between 95/5 and 5/95.
  • the mass ratio of active principle / coating agent is then between 5/95 and 20/80, on the contrary in the case where the coating is intended to stabilize the particle, in particular when the microparticle is in immediate release, the mass ratio active ingredient / coating agent is generally between 95/5 and 70/30 and preferably between 95/5 and 80/20.
  • biodegradable (co) polymers of hydroxycarboxylic acids in particular homopolymers and copolymers of lactic and glycolic acids, and more particularly PLA (Poly-L-lactide) and PLGA (Poly-Lactic-co-Glycolic-Acid),
  • phospholipids such as phosphatidyl glycerols, diphosphatidyl glycerols with fatty acid chains from C12 to C18 (DLPG, DMPG, DPPG, DSPG), phosphatidylcholines, diphosphatidylcholines with fatty acid chains from C12 to C18 (DLPC, DMPC, DPPC, DSPC), disphosphatidyl etanolamines with C12 to C18 fatty acid chains (DLPE, DMPE, DPPE, DSPE), diphosphatidyl serines with C12 to C18 chains (DLPS, DMPS, DPPS, DSPS ), and the mixtures which would contain the phospholipids mentioned,
  • Said active principle can be in the form of a liquid, a solid powder or an inert porous solid particle comprising on its surface an active principle.
  • the active ingredients used are chosen from a wide variety of therapeutic and prophylactic compounds. They are more particularly chosen from proteins and peptides such as insulin, calcitonin, analogs of the hormone LH-RH, polysaccharides such as heparin, anti-asthmatics such as budesonide, dipropionate of beclometasone and its active metabolite
  • FIG. 1 is a photograph by electron microscopy of a microparticle obtained according to example 2.
  • FIG. 2 is a photograph by electron microscopy of microparticles obtained according to example 3.
  • the examples which follow illustrate the invention without limiting its scope.
  • This example illustrates the first method of implementing the invention.
  • the CO 2 in the liquid state mixes with the suspension thus making it possible to wet the insulin, and also making it possible to ensure the progressive precipitation of the coating agent.
  • the CO 2 is passed to the supercritical state by gradually increasing the pressure to 150 10 5 Pa.
  • the temperature is jointly maintained at 40 ° C.
  • ethyl acetate is extracted.
  • These conditions are maintained for 15 minutes, then the CO 2 / ethyl acetate mixture is removed by decompressing up to 75 ⁇ 10 5 Pa in a separator while maintaining the temperature at a value greater than 35 ° C.
  • the ethyl acetate is recovered in this separator and the CO 2 returns to a tank.
  • the ethyl acetate is recovered and the successive cycles of introduction of liquid CO 2 , transition to the supercritical state and evacuation of CO 2 + ethyl acetate are repeated until complete elimination of the acetate ethyl.
  • the decompression is necessarily done by the gas phase so as not to reconcentrate coating agent in the remaining ethyl acetate.
  • the operation can be repeated several times by reintroducing CO 2 in order to find a pressure of 150 10 5 Pa and a temperature of 40 ° C.
  • the temperature in this case is generally between 35 and 45 ° C. and the pressure between 180 and 220 ⁇ 10 5 Pa. This gives 250 mg of non-aggregated microparticles with an average size of 3 ⁇ m and comprising 80 to 90% by weight of insulin, which have improved nebulizing properties.
  • This example illustrates the second method of implementing the invention.
  • BSA bovine serum albumin
  • CO 2 is introduced into the autoclave, up to a pressure of 95 10 5 Pa at a temperature of 25 ° C. The CO 2 is then in the liquid state.
  • the weight ratio active ingredient / coating agent is about 30/70.
  • This example illustrates the second method of implementing the invention.
  • OVA ovalbumin
  • CO 2 is introduced into the autoclave, up to a pressure of 109
  • the stirring is started, and fixed at 340 rpm. Then the autoclave is heated to 35 ° C. The pressure is then 180 10 5 Pa, the CO 2 is in the supercritical state. The system is allowed to balance for one hour. The temperature of the autoclave is then lowered to 16 ° C. for a period of 43 minutes starting from 35 ° C. The phase suspended in supercritical CO 2 is thus transformed into a mixture of liquid and gaseous CO 2 .
  • This example illustrates the second method of implementing the invention.
  • 300 mg of beclomethasone dipropionate in the form of a loose powder prepared by atomization and 50 mg of Dilauroyl Phosphatidyl Glycerol (DLPG) are placed in a 0.3 I pressurizable autoclave fitted with a porous insert.
  • DLPG Dilauroyl Phosphatidyl Glycerol
  • CO 2 is introduced into the autoclave, up to a pressure of 98 10 5 Pa for a temperature of 23 ° C. The CO 2 is then in the liquid state.
  • the system is allowed to balance for one hour.
  • the temperature of the autoclave is then lowered to 20 ° C for a period of 65 minutes.
  • the phase in suspension in supercritical CO 2 thus transforms into a mixture of liquid and gaseous CO 2 , the particles of active principle being in suspension in liquid CO 2 .
  • microparticles of beclomethasone dipropionate coated with DLPG are obtained.
  • DLPG whose active ingredient / coating agent mass ratio is approximately 90/10. These microparticles have improved nebulization properties.

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Abstract

La présente invention concerne une microparticule biocompatible destinée à être inhalée comprenant au moins un principe actif et au moins une couche enrobant ce principe actif qui est la couche externe de ladite microparticule, ladite couche externe contenant au moins un agent enrobant, caractérisée en ce que ladite microparticule possède un diamètre moyen compris entre 1 mu m et 30 mu m, une densité apparente comprise entre 0,02 g/cm<3> et 0,8 g/cm<3> et qu'elle est susceptible d'être obtenue selon un procédé comprenant les étapes essentielles qui sont la mise en présence d'un agent enrobant avec un principe actif et l'introduction d'un fluide supercritique, sous agitation dans un réacteur fermé.

Description

« Microparticules pour administration pulmonaire »
La présente invention concerne le domaine des microparticules destinées à être administrées par la voie pulmonaire.
Une étude bibliographique a permis de mettre en évidence que de nombreuses recherches relatives à cette technologie ont été effectuées.
Des aérosols pour la libération d'agents thérapeutiques dans les voies respiratoires ont été décrits par exemple (Adjei, A. et Garren, J. Pharm. Res., 7 : 565-569 (1990) ; et Zanen, P. et Lamm, J.W.J. Int. J. Pharm., 114 : 111-115 (1995)). Les voies respiratoires comprennent les voies respiratoires supérieures qui incluent le larynx et l'oro-pharynx , et les voies respiratoires inférieures incluant la trachée qui se poursuit en bifurcations : les bronches et les bronchioles. Les bronchioles terminales se divisent ensuite en bronchioles respiratoires qui conduisent à la zone ultime du système respiratoire, les alvéoles pulmonaires encore nommées le poumon profond (Gonda, I. « Aérosols for delivery of therapeutic and diagnostic agents to the respiratory tract, » dans Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems, 6 : 273-313 (1990)). Le poumon profond ou les alvéoles sont la cible principale des aérosols thérapeutiques par inhalation destinés à la voie systemique. Les aérosols destinés à être inhalés ont déjà été utilisés pour le traitement de troubles pulmonaires locaux tel que l'asthme et la fibrose cystique (Anderson et al., Am. Rev. Respir. Dis., 140 : 1317-1324 (1989)). En outre, ils peuvent être utilisés pour la libération systemique de peptides et de protéines (Patton et Platz, Advanced Drug Delivery Reviews, 8 : 179-196 (1992)). Cependant on rencontre un certain nombre de difficultés lorsque l'on veut appliquer la libération médicamenteuse par voie pulmonaire à la libération de macromolécules. Parmi ces difficultés, on compte la dénaturation de la protéine lors de la nébulisation, une perte significative du taux de médicaments inhalés dans l'oro-pharynx (qui excède souvent 80 %), un mauvais contrôle de la zone de déposition, une mauvaise reproductibilité des résultats thérapeutiques due aux variations des modèles respiratoires, une absorption trop rapide des médicaments générant des effets toxiques locaux, et une phagocytose par les macrophages du poumon.
Le poumon humain peut éliminer ou dégrader rapidement les produits hydrolysables déposés sous forme d'aérosols, ce phénomène se déroule généralement sur une période comprise entre quelques minutes et quelques heures. Dans les voies pulmonaires supérieures, l'épithélium cilié contribue au phénomène de « mucociliary escalator » par lequel les particules sont entraînées depuis les voies pulmonaires jusqu'à la bouche (Pavia, D. « Lung Mucociliary Clearance, « in Aérosols and the Lung : Clinical and Expérimental Aspects, Clarke, S.W. et Pavia, D., Eds., Butterworths, London, 1984. ; Anderson et al., Am. Rev. Respir. Dis., 140 : 1317-1324 (1989)). Dans le poumon profond les macrophages alvéolaires sont capables de phagocyter les particules aussitôt après leur déposition. Les thérapies locales et systémiques par inhalation permettent généralement une libération contrôlée et relativement lente du principe actif (Gonda, I., « Physico-chemical principles in aérosol delivery, » in : Topics in Pharmaceutical Sciences 1991 , D.J.A. Crommelin et K.K. Midha, Eds., Stuttgart : Medpharm Scientific Publishers, pp. 95-117 (1992)). La libération lente de l'aérosol thérapeutique peut prolonger le temps de séjour du médicament administré dans les voies pulmonaires ou dans les acini et diminuer le taux d'entrée des médicaments dans le flux sanguin. Ainsi la tolérance du patient est augmentée par réduction de la fréquence des administrations (Langer, R., Science, 249 : 1527-1533 (1990) ; et Gonda, I. « Aérosols for delivery of therapeutic and diagnostic agents to the respiratory tract, » dans Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 6 : 273-313 (1990)).
Parmi les inconvénients que représentent les formulations de poudres sèches, on dénombre le fait que les poudres de particules ultrafines présentent des propriétés d'écoulement et de nébulisation généralement mauvaises, conduisant à l'obtention de fractions d'aérosols qui sont admises dans le système respiratoire de manière relativement lente, ces fractions de l'aérosol inhalé se déposent généralement dans la bouche et dans la gorge (Gonda, I., dans Topics in Pharmaceutical Sciences 1991 , D. Crommelin et K. Midha, Editors, Stuttgart : Medpharm Scientific Publishers, 95-117 (1992)).
Le principal problème rencontré avec la plupart des aérosols est l'agrégation particulaire générée par les interactions inter-particules telles que les interactions hydrophobes, électrostatiques et capillaires. Une thérapie efficace par inhalation de poudre sèche pour la libération à la fois immédiate et soutenue d'agents thérapeutiques, à la fois au niveau local et systemique, nécessite l'utilisation d'une poudre présentant une agrégation minimale qui permet d'éviter ou au moins de suspendre les mécanismes de clairance naturelle du poumon jusqu'au moment où le principe actif est libéré. II existe actuellement une demande d'aérosols pour inhalation améliorés destinés à la libération pulmonaire d'agents thérapeutiques. De même il existe actuellement un besoin de supports de médicament qui sont capables de libérer le médicament en quantité efficace dans les voies pulmonaires ou dans les zones alvéolaires des poumons. En outre, il existe aussi un besoin de supports de médicaments qui puissent être utilisés en tant qu'aérosols pour inhalation qui soient biodégradables et qui permettent de libérer les médicaments de façon contrôlée dans les voies pulmonaires et la zone alvéolaire des poumons, de même il existe une demande de particules pour la libération de médicament au niveau pulmonaire qui présentent des propriétés de nébulisation améliorées.
Ces recherches tendent à montrer qu'il est difficile de préparer des microparticules qui répondent aux critères que leur imposent leurs applications dans des conditions efficaces. Afin de présenter une efficacité suffisante, ces microparticules ne doivent pas être endommagées au cours de l'administration, lors de leur passage sous forme nébulisée. La biodisponibilité de ces microparticules doit atteindre une valeur suffisamment élevée, or la biodisponibilité des microparticules de l'art antérieur n'excède généralement pas 50 %, à cause d'un faible taux de déposition des microparticules dans les régions pulmonaires alvéolaires. En outre, afin de conserver leur efficacité lors d'une administration pulmonaire, les microparticules une fois déposées dans les alvéoles, doivent être suffisamment stables dans la muqueuse de la surface de ces alvéoles.
Ainsi il peut s'avérer intéressant de préparer des microparticules à libération immédiate ou retardée, au niveau local ou systemique, cependant ces microparticules présentent généralement une couche externe dont l'épaisseur par rapport au diamètre de ladite particule n'est pas négligeable.
Les microparticules selon l'invention sont constituées d'un coeur contenant la matière active enrobée d'une couche d'agent enrobant déposée par la technique du fluide supercritique. Cette structure particulière les distingue des microparticules de l'art antérieur qui sont des microsphères matricielles obtenues par des techniques d'émulsion- évaporation de solvant, d'extraction de solvant par des phases aqueuses ou de nébulisation-séchage de solution organique.
Par conséquent, la présente invention concerne des microparticules biocompatibles destinées à être inhalées comprenant au moins un principe actif et au moins une couche enrobant ce principe actif qui est la couche externe desdites microparticules, ladite couche externe contenant au moins un agent enrobant, lesdites microparticules possédant un diamètre moyen compris entre 1 μm et 30 μm, une densité apparente comprise entre 0,02 g/cm3 et 0,8 g/cm3, et étant susceptibles d'être obtenues selon un procédé comprenant les étapes essentielles qui sont la mise en présence d'un agent enrobant avec un principe actif et l'introduction d'un fluide supercritique, sous agitation dans un réacteur fermé. Ces microparticules ne s'agglomèrent pas lorsqu'elles sont administrées, et peuvent éventuellement permettre une libération prolongée du principe actif. Les microparticules selon l'invention présentent une biodisponibilité supérieure à 60% et de préférence supérieure à 80% grâce à une amélioration du taux de déposition des particules dans les zones pulmonaires alvéolaires.
Il a ainsi été mis en évidence que la mise en œuvre d'un procédé de préparation de microparticules par une technique dite du fluide supercritique en utilisant, en tant qu'agent enrobant, des matériaux biocompatibles judicieusement choisis permet d'obtenir des microparticules de taille contrôlée et qui présentent un état de surface tel que lesdites microparticules ne s'agglomèrent pas et se déposent dans les zones pulmonaires alvéolaires.
Les microparticules biocompatibles destinées à l'inhalation selon l'invention possèdent une couche externe comprenant un agent enrobant qui empêche l'agrégation de ces particules entre elles. Le taux de couverture de la surface des particules est au moins supérieur à 50 %, de préférence supérieur à 70 %, plus préférentiel lement encore supérieur à 85 %. La qualité de cet enrobage est essentiellement due à la technique du fluide supercritique.
Ledit procédé comprend deux étapes essentielles qui sont la mise en présence d'un agent enrobant avec un principe actif et l'introduction d'un fluide supercritique afin d'assurer la coacervation de l'agent enrobant.
Il ressort clairement de la suite de la description, que ces deux étapes ne sont pas obligatoirement effectuées dans l'ordre annoncé.
Le premier procédé de préparation des microparticules selon l'invention se distingue du second procédé par le fait que l'agent enrobant n'est à aucun moment en solution dans le fluide à l'état liquide ou supercritique.
En effet, une première mise en œuvre du procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes : - mettre en suspension un principe actif dans une solution d'au moins un agent enrobant sensiblement polaire dans un solvant organique, ledit principe actif étant insoluble dans le solvant organique, ledit agent enrobant sensiblement polaire étant insoluble dans un fluide à l'état supercritique, ledit solvant organique étant soluble dans un fluide à l'état supercritique,
- mettre en contact la suspension avec un fluide à l'état supercritique, de façon à désolvater de façon contrôlée l'agent enrobant sensiblement polaire et assurer sa coacervation,
- extraire substantiellement le solvant au moyen d'un fluide à l'état supercritique et évacuer le mélange fluide supercritique/solvant, - récupérer les microparticules.
Le fluide utilisé pour la mise en œuvre de ce premier procédé est de préférence le CO2 liquide ou à l'état supercritique. Le solvant organique utilisé pour la mise en œuvre de ce premier procédé est généralement choisi dans le groupe constitué par les cétones, les alcools et les esters.
La mise en contact du fluide supercritique avec la suspension de principe actif contenant l'agent enrobant en solution est effectuée par introduction du fluide supercritique dans un autoclave contenant déjà la suspension. Lorsque le fluide supercritique employé est le CO2 on peut utiliser du CO2 sous forme liquide ou directement du CO2 à l'état supercritique.
Selon une autre variante, on peut aussi mettre la suspension en contact avec du CO2 liquide qui passera ensuite à l'état supercritique par augmentation de la pression et/ou de la température dans l'autoclave afin d'extraire le solvant.
Lorsque l'on choisit d'utiliser la variante CO2 liquide, la température est choisie de préférence entre 20 et 30°C et la pression entre 80 et 150 105 Pa. Lorsque la variante CO2 supercritique est utilisée, on choisit généralement la température entre 35 et 60°C, de préférence entre 35 et 50°C, et la pression entre 80 et 250 105 Pa, de préférence entre 100 et 220 105 Pa. La masse de solvant organique introduite dans l'autoclave représente au moins 3 %, de préférence entre 3,5 % et 25 % de la masse du fluide supercritique ou liquide utilisé pour provoquer la désolvatation de l'agent enrobant. Les microparticules obtenues par la mise en œuvre de ce premier procédé présentent une couche externe quasiment exempte de solvant, la quantité de solvant dans la couche externe est en effet inférieure à 500 ppm.
Les agents enrobants utilisables pour la mise en œuvre de ce premier procédé sont plus particulièrement :
- les (co)polymères biodégradables des acides α-hydroxycarboxyliques, notamment les homopolymères et copolymères des acides lactiques et glycoliques, et plus particulièrement les PLA (Poly-L-lactide) et les PLGA (Poly-Lactic-co-Glycolic-Acid),
- les polymères-blocs amphiphiles de type polyacide lactique-polyoxyde d'éthylène, - les polymères biocompatibles de type polyéthylène glycol, polyoxyde d'éthylène,
- les polyanhydrides, les poly(ortho esters), les poly-ε-caprolactones et leurs dérivés,
- les poly (β-hydroxybutyrate), poly(hydroxyvalérate) et les copolymères poly (β-hydroxybutyrate-hydroxyvalérate),
- le polyacide malique,
- les polyphosphazènes,
- les copolymères-blocs de type polyoxyde d'éthylène-polyoxyde de propylène, - les poly(acides aminés),
- les polysaccharides, - les phospholipides comme les phosphatidyl glycérols, les diphosphatidyl glycérols à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPG, DMPG, DPPG, DSPG), les phosphatidylcholines, les diphosphatidylcholines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPC, DMPC, DPPC, DSPC), les diphosphatidyl éthanolamines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPE, DMPE, DPPE, DSPE), les diphosphatidyl serines à chaînes de C12 à C18 (DLPS, DMPS, DPPS, DSPS), et les mélanges qui contiendraient les phospholipides cités,
- les esters d'acides gras tels que les stéarates de glycéryle, le laurate de glycéryle, le palmitate de cétyle, ou les mélanges qui contiendraient ces composés,
- les mélanges qui contiendraient les composés cités ci-dessus.
La mise en œuvre du deuxième procédé selon l'invention consiste à mettre un principe actif en suspension dans un fluide supercritique contenant au moins un agent enrobant dissous dans celui-ci puis à modifier les conditions de pression et /ou de température du milieu pour assurer la coacervation des particules, par précipitation de l'agent enrobant autour des particules de principe actif, c'est-à-dire assurer la coacervation des particules par modification physico-chimique du milieu.
Les agents enrobants utilisables pour la mise en œuvre de ce deuxième procédé sont plus particulièrement :
- les phospholipides comme les phosphatidyl glycérols, les diphosphatidyl glycérols à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPG, DMPG, DPPG, DSPG), les phosphatidylcholines, les diphosphatidylcholines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPC, DMPC, DPPC, DSPC), les diphosphatidyl éthanolamines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPE, DMPE, DPPE, DSPE), les diphosphatidyl serines à chaînes de C12 à C18 (DLPS, DMPS, DPPS, DSPS), et les mélanges qui contiendraient les phospholipides cités,
- les mono, di, triglycérides dont les chaînes d'acides gras vont de C4 à C22, et les mélanges les contenant, - les mélanges de glycérides et d'esters de polyéthylène glycol,
- le cholestérol,
- les esters d'acides gras tels que les stéarates de glycéryle, le laurate de glycéryle, le palmitate de cétyle, - les mélanges qui contiendraient les composés cités ci-dessus.
Les polymères biodégradables ou bioérodibles solubles dans un fluide supercritique peuvent également être utilisés dans ce second procédé.
La coacervation (ou agrégation) d'un agent enrobant est provoquée par modification physico-chimique d'un milieu contenant une substance active en suspension dans une solution d'agent enrobant dans un solvant, ledit solvant étant un fluide supercritique.
Le fluide supercritique préférentiellement utilisé est le CO2 supercritique (CO2SC), les conditions de fonctionnement initiales typiques de ce deuxième procédé seront d'environ 31 à 80°C et les pressions de 75 à 250 105 Pa, bien que l'on puisse utiliser des valeurs plus élevées de l'un ou l'autre des deux paramètres ou les deux, à condition bien sûr que les valeurs plus élevées n'aient aucun effet nuisible ou de dégradation sur le principe actif en cours de revêtement, ni sur les agents enrobants. Par ailleurs, on peut aussi choisir d'autres fluides utilisés couramment en tant que fluides supercritiques. On citera notamment l'éthane, qui devient supercritique au-delà de 32°C et 48 105 Pa, le dioxyde d'azote dont le point critique est de 36°C et 72 105 Pa, le propane dont le point critique est de 96°C et 42 105 Pa, le trifluorométhane dont le point critique est de 26°C et 47 105 Pa, et le chlorotrifluoromethane dont le point critique est de 29°C et 39 105 Pa.
Ce deuxième procédé implique la mise en suspension, dans un autoclave fermé et agité, d'un principe actif non soluble dans le fluide supercritique, ledit fluide supercritique contenant un agent enrobant qui se trouve à l'état de soluté. La pression et/ou la température sont ensuite modifiées de manière à diminuer la solubilité de l'agent enrobant dans le fluide. Ainsi l'affinité de l'agent enrobant pour le principe actif s'accroît de façon telle que cet enrobant s'adsorbe autour du principe actif. Une fois cet agent enrobant déposé sur le principe actif, l'autoclave est dépressurisé et les microparticules sont récupérées.
Pour mettre en œuvre ce deuxième procédé, on place le principe actif à revêtir et le ou les agent(s) enrobant(s) dans un autoclave équipé d'un agitateur, puis on pressurise le système en introduisant dans l'autoclave un fluide amené dans des conditions supercritiques. Puis, on modifie la température et/ou la pression à l'intérieur de l'autoclave d'une manière contrôlée et régulée de sorte à réduire progressivement la solubilité du ou des agents enrobants. Lorsque la solubilité de ce ou ces agents enrobants dans le fluide supercritique diminue, il(s) précipite(nt) et l'affinité de ces agents pour la surface du principe actif conduit à leur adsorption sur cette surface. Une variante de ce procédé consiste à placer l'agent enrobant dans l'autoclave avant d'y introduire le principe actif ou encore en y introduisant simultanément le principe actif et un fluide susceptible de passer à l'état supercritique. La pressurisation de l'autoclave pour produire un état de fluide supercritique provoquera alors la dissolution de l'agent enrobant dans ledit fluide supercritique.
Selon une autre variante du procédé, le principe actif est placé dans un autoclave équipé d'un agitateur, l'agent enrobant est placé dans un second autoclave équipé d'un agitateur dans lequel est introduit le fluide susceptible de passer à l'état supercritique. L'agent enrobant est amené à l'état de soluté par augmentation de la température et de la pression, puis est transféré dans l'autoclave où se trouve le principe actif.
On assure ainsi le dépôt de l'agent enrobant de façon telle que cet agent épouse la surface du principe actif. Le principe actif peut se présenter sous la forme d'un liquide qui peut ainsi former une émulsion dans le fluide supercritique, de particules solides préformées, et notamment de microparticules éventuellement déjà enrobées par exemple avec des mono- ou disaccharides. Les vitesses d'agitation peuvent varier entre 150 et 700 tours/min pour les particules solides et entre 600 et 1000 tours/min lorsque le principe actif est un liquide. Une telle agitation assure la mise en suspension du principe actif dans le fluide supercritique lorsque celui-ci est introduit. Les conditions supercritiques sont assurées par une modification de la température et/ou de la pression à l'intérieur de l'autoclave. Ainsi, lorsque le fluide supercritique est le CO2, la température de l'autoclave est comprise entre 35 et 80°C, de préférence entre 35 et 50°C, et la pression est comprise entre 100 et 250 105 Pa, et de préférence entre 180 et 220 105 Pa.
Lorsque le fluide supercritique est l'éthane, la température de l'autoclave est comprise entre 35 et 80°C, de préférence entre 35 et 50°C, et la pression est comprise entre 50 et 200 105 Pa, et de préférence entre 50 et 150 105 Pa.
Lorsque le fluide est le propane, la température de l'autoclave est comprise entre 45 et 80°C, de préférence entre 55 et 65°C, et la pression est comprise entre 40 et 150 105 Pa.
L'agent enrobant est introduit dans l'autoclave en même temps que le fluide supercritique ou bien avant l'introduction dans l'autoclave du fluide supercritique. En tous les cas pour assurer une bonne solubilisation de l'agent enrobant dans le fluide supercritique, on maintient le système à l'équilibre sous agitation, on établit la concentration adéquate en principe actif et en agent enrobant en fonction des microparticules voulues et on laisse cet équilibre sous agitation pendant une heure. On module ensuite la température et la pression à une vitesse suffisamment lente pour transférer complètement le ou les agents enrobants du fluide supercritique à la surface du principe actif et on dépressurise le système pour isoler les microparticules que l'on retire de l'autoclave. Les microparticules selon la présente invention présentent un diamètre compris entre 1 μm et 30 μm, de préférence compris entre 1 μm et 15 μm, et de manière encore plus préférée entre 2 μm et 10 μm et une densité apparente comprise entre 0,02 g/cm3 et 0,8 g/cm3 et de préférence comprise entre 0,05 g/cm3 et 0,4 g/cm3.
Le rapport massique principe actif/agent enrobant de ces microparticules est de préférence compris entre 95/5 et 5/95. Dans le cas de microparticules à libération contrôlée, la quantité de principe actif est faible par rapport à l'agent enrobant, le rapport massique principe actif/agent enrobant est alors compris entre 5/95 et 20/80, au contraire dans le cas où l'enrobage est destiné à stabiliser la particule, notamment lorsque la microparticule est à libération immédiate, le rapport massique principe actif/agent enrobant est généralement compris entre 95/5 et 70/30 et de préférence entre 95/5 et 80/20.
Les agents enrobants des microparticules selon l'invention appartiennent avantageusement aux familles suivantes :
- les (co)polymères biodégradables des acides -hydroxycarboxyliques, notamment les homopolymères et copolymères des acides lactiques et glycoliques, et plus particulièrement les PLA (Poly-L-lactide) et les PLGA (Poly-Lactic-co-Glycolic-Acid),
- les mono, di, triglycérides dont les chaînes d'acides gras vont de C4 à C22, et les mélanges les contenant, - les mélanges de glycérides et d'esters de polyéthylène glycol,
- le cholestérol,
- les polymères-blocs amphiphiles de type polyacide lactique-polyoxyde d'éthylène,
- les polymères biocompatibles de type polyéthylène glycol, polyoxyde d'éthylène,
- les polyanhydrides, les poly(ortho esters), les poly-ε-caprolactones et leurs dérivés,
- les poly (β-hydroxybutyrate), poly(hydroxyvalérate) et les copolymères poly (β-hydroxybutyrate-hydroxyvalérate), - le polyacide malique,
- les polyphosphazènes, - les copolymères-blocs de type polyoxyde d'éthylène-polyoxyde de propylène,
- les poly(acides aminés),
- les polysaccharides, - les phospholipides comme les phosphatidyl glycérols, les diphosphatidyl glycérols à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPG, DMPG, DPPG, DSPG), les phosphatidylcholines, les diphosphatidylcholines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPC, DMPC, DPPC, DSPC), les disphosphatidyl étanolamines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPE, DMPE, DPPE, DSPE), les diphosphatidyl serines à chaînes de C12 à C18 (DLPS, DMPS, DPPS, DSPS), et les mélanges qui contiendraient les phospholipides cités,
- les esters d'acides gras tels que les stéarates de glycéryle, le laurate glycéryle, le palmitate de cétyle, - les mélanges d'au moins deux composés choisis parmi les dérivés gras cités ci-dessus et tels qu'ils présentent des solubilités adaptées. Selon l'agent enrobant, la solubilité dans les fluides supercritiques, et les conditions d'enrobage, on pourra ainsi mettre en œuvre le premier ou le deuxième procédé décrits précédemment. Ledit principe actif peut se présenter sous la forme d'un liquide, d'une poudre solide ou d'une particule solide poreuse inerte comprenant sur sa surface un principe actif.
Les principes actifs utilisés sont choisis parmi des composés thérapeutiques et prophylactiques très variés. Ils sont plus particulièrement choisis parmi les protéines et les peptides tels que l'insuline, la calcitonine, les analogues de l'hormone LH-RH, les polysaccharides tels que l'héparine, les anti-asthmatiques tels que le budésonide, le dipropionate de béclométasone et son métabolite actif le
17-monopropionate de béclométasone, les hormones béta-estradiol, la testosterone, les bronchodilatateurs tels que l'albutérol, les agents cytotoxiques, les corticoïdes, les antigènes, les fragments d'A.D.N. La figure 1 est une photographie en microscopie électronique d'une microparticule obtenue selon l'exemple 2.
La figure 2 est une photographie en microscopie électronique de microparticules obtenues selon l'exemple 3. Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans en limiter la portée.
Exemple 1
Cet exemple illustre le premier procédé de mise en œuvre de l'invention.
On solubilise 80 mg de PLGA dans 80 ml d'acétate d'éthyle. On met 400 mg d'insuline micronisée en suspension dans la solution ainsi obtenue à 250 tours/min et on place la suspension dans un autoclave de capacité 1 ,0 I. Dans un premier temps on augmente la pression à 100 105
Pa en introduisant le CO2 liquide tout en restant à température constante de 28°C.
Le CO2 à l'état liquide se mélange avec la suspension permettant ainsi de mouiller l'insuline, et permettant aussi d'assurer la précipitation progressive de l'agent enrobant.
On fait passer le CO2 à l'état supercritique en augmentant progressivement la pression jusqu'à 150 105 Pa. On maintient conjointement la température à 40°C. Ainsi on extrait l'acétate d'éthyle. On maintient ces conditions pendant 15 minutes, puis on évacue le mélange CO2/acétate d'éthyle en décompressant jusqu'à 75 105 Pa dans un séparateur en maintenant la température à une valeur supérieure à 35°C.
L'acétate d'éthyle est récupéré dans ce séparateur et le CO2 retourne dans un réservoir.
On récupère l'acétate d'éthyle et on réitère les cycles successifs d'introduction du CO2 liquide, de passage à l'état supercritique et d'évacuation du CO2 + acétate d'éthyle jusqu'à élimination complète de l'acétate d'éthyle. La décompression se fait obligatoirement par la phase gazeuse afin de ne pas reconcentrer d'agent enrobant dans l'acétate d'éthyle restant. Après la phase de décompression on peut répéter l'opération plusieurs fois en réintroduisant du CO2 afin de retrouver une pression de 150 105 Pa et une température de 40°C. Finalement on dépressurise et on extrait le mélange CO2 + solvant puis on réintroduit du CO2 frais que l'on porte à l'état supercritique afin d'extraire complètement le solvant. La température dans ce cas est généralement comprise entre 35 et 45°C et la pression entre 180 et 220 105 Pa. On obtient ainsi 250 mg de microparticules non agrégées de taille moyenne de 3 μm et comprenant 80 à 90 % en poids d'insuline, qui présentent des propriétés de nébulisation améliorées.
Exemple 2
Cet exemple illustre le deuxième procédé de mise en œuvre de l'invention.
Dans un autoclave pressurisable et agité de 0,3 I muni d'un insert poreux, on place 150 mg d'albumine de sérum bovin (BSA) préparée par atomisation, et 600 mg de Gélucire® 50/02 sous forme de copeaux.
Du CO2 est introduit dans l'autoclave, jusqu'à une pression de 95 105 Pa pour une température de 25°C. Le CO2 est alors à l'état liquide.
L'agitation est enclenchée, et fixée à 460 tours/min. Puis l'autoclave est chauffé jusqu'à 50°C. La pression est alors de 220 105 Pa ; le CO2 est à l'état supercritique et sa densité est de 0,805 g/cm3.
On laisse le système s'équilibrer pendant une heure. On diminue ensuite la température de l'autoclave à 19°C pendant une durée de 38 minutes en partant de 50CC. La phase en suspension dans le CO2 supercritique se transforme ainsi en un mélange de CO2 liquide et gazeux, les particules de principe actif étant en suspension dans le CO2 liquide. En dépressurisant ensuite jusqu'à la pression atmosphérique on obtient des microparticules de BSA revêtues de Gélucire® 50/02.
On obtient ainsi 250 mg de particules non agrégées de BSA de diamètre moyen égal à 10 μm enrobées d'une couche de Gélucire® 50/02, dont le rapport massique principe actif/agent enrobant est d'environ 30/70. Ces microparticules présentent des propriétés de nébulisation améliorées.
Exemple 3
Cet exemple illustre le deuxième procédé de mise en œuvre de l'invention.
Dans un autoclave pressurisable et agité de 1 I, on place 300 mg d'ovalbumine (OVA) préparée par atomisation, et 300 mg de Gélucire®
50/13 sous forme de copeaux. Du CO2 est introduit dans l'autoclave, jusqu'à une pression de 109
105 Pa pour une température de 23°C. Le CO est alors à l'état liquide.
L'agitation est enclenchée, et fixée à 340 tours/min. Puis l'autoclave est chauffé jusqu'à 35°C. La pression est alors de 180 105 Pa, le CO2 est à l'état supercritique. On laisse le système s'équilibrer pendant une heure. On diminue ensuite la température de l'autoclave à 16°C pendant une durée de 43 minutes en partant de 35°C. La phase en suspension dans le CO2 supercritique se transforme ainsi en un mélange de CO2 liquide et gazeux.
En dépressurisant ensuite jusqu'à la pression atmosphérique on obtient des microparticules d'OVA revêtues de Gélucire® 50/13.
On obtient ainsi 300 mg de particules non agrégées d'OVA de diamètre moyen égal à 9 μm enrobées d'une couche de Gélucire® 50/13, qui présentent des propriétés de nébulisation améliorées. Exemple 4
Cet exemple illustre le deuxième procédé de mise en œuvre de l'invention. Dans un autoclave pressurisable de 0,3 I muni d'un insert poreux, on place 300 mg de dipropionate de béclométhasone sous forme de poudre libre préparée par atomisation, et 50 mg de Dilauroyl Phosphatidyl Glycérol (DLPG).
Du CO2 est introduit dans l'autoclave, jusqu'à une pression de 98 105 Pa pour une température de 23°C. Le CO2 est alors à l'état liquide.
L'agitation est enclenchée, à 460 tours/min. Puis l'autoclave est chauffé jusqu'à 60°C. La pression est alors de 300 105 Pa, le CO2 est à l'état supercritique et sa densité est de 0,830 g/cm3.
On laisse le système s'équilibrer pendant une heure. On diminue ensuite la température de l'autoclave à 20°C pendant une durée de 65 minutes. La phase en suspension dans le CO2 supercritique se transforme ainsi en un mélange de CO2 liquide et gazeux, les particules de principe actif étant en suspension dans le CO2 liquide. En dépressurisant ensuite jusqu'à la pression atmosphérique on obtient des microparticules de dipropionate de béclométhasone revêtues de DLPG.
On obtient ainsi 200 mg de particules non agrégées de dipropionate de béclométhasone de diamètre égal à 5 μm enrobées d'une couche de
DLPG, dont le rapport massique principe actif/agent enrobant est d'environ 90/10. Ces microparticules présentent des propriétés de nébulisation améliorées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Microparticule biocompatible destinée à être inhalée comprenant au moins un principe actif et au moins une couche enrobant ce principe actif qui est la couche externe de ladite microparticule, ladite couche externe contenant au moins un agent enrobant, caractérisée en ce que ladite microparticule possède un diamètre moyen compris entre 1 μm et 30 μm, une densité apparente comprise entre 0,02 g/cm3 et 0,8 g/cm3 et qu'elle est susceptible d'être obtenue selon un procédé comprenant les étapes essentielles qui sont la mise en présence d'un agent enrobant avec un principe actif et l'introduction d'un fluide supercritique, sous agitation dans un réacteur fermé.
2. Microparticules selon la revendication 1 , caractérisées en ce qu'elles possèdent un diamètre moyen compris entre 1 μm et 15 μm, et de manière encore plus préférée entre 2 μm et 10 μm, une densité apparente comprise entre 0,05 g/cm3 et 0,4 g/cm3, et en ce que le rapport massique principe actif/agent enrobant de cette particule est compris entre 95/5 et 5/95.
3. Microparticule selon la revendication 1 ou 2 susceptible d'être obtenue par un procédé comprenant les étapes suivantes :
- mettre en suspension un principe actif dans une solution d'au moins un agent enrobant sensiblement polaire dans un solvant organique, ledit principe actif étant insoluble dans le solvant organique, ledit agent enrobant sensiblement polaire étant insoluble dans un fluide à l'état supercritique, ledit solvant organique étant soluble dans un fluide à l'état supercritique, - mettre en contact la suspension avec un fluide à l'état supercritique, de façon à désolvater de façon contrôlée l'agent enrobant sensiblement polaire et assurer sa coacervation,
- extraire substantiellement le solvant au moyen d'un fluide à l'état supercritique et évacuer le mélange fluide SC /solvant,
- récupérer les microparticules.
4. Microparticule selon la revendication 1 ou 2, susceptible d'être obtenue par un procédé qui consiste à mettre un principe actif en suspension dans un fluide supercritique contenant au moins un agent enrobant dissous dans celui-ci puis à assurer la coacervation des particules, par modification physico-chimique du milieu.
5. Microparticule selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'agent enrobant est choisi dans le groupe formé par
- les (co)polymères biodégradables des acides α-hydroxycarboxyliques, notamment les homopolymères et copolymères des acides lactiques et glycoliques, et plus particulièrement les PLA (Poly-L-lactide) et les PLGA (Poly-Lactic-co-Glycolic-Acid), - les polymères-blocs amphiphiles de type polyacide lactique-polyoxyde d'éthylène,
- les polymères biocompatibles de type polyéthylène glycol, polyoxyde d'éthylène,
- les polyanhydrides, les poly(ortho esters), les poly-ε-caprolactones et leurs dérivés,
- les poly (β-hydroxybutyrate), poly(hydroxyvalérate) et les copolymères poly (β-hydroxybutyrate-hydroxyvalérate),
- le polyacide malique,
- les polyphosphazènes, - les copolymères-blocs de type polyoxyde d'éthylène-polyoxyde de propylène, - les poly(acides aminés),
- les polysaccharides,
- les phospholipides comme les phosphatidyl glycérols, les diphosphatidyl glycérols à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPG, DMPG, DPPG, DSPG), les phosphatidylcholines, les diphosphatidylcholines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPC, DMPC, DPPC, DSPC), les diphosphatidyl éthanolamines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPE, DMPE, DPPE, DSPE), les diphosphatidyl serines à chaînes de C12 à C18 (DLPS, DMPS, DPPS, DSPS), et les mélanges qui contiendraient les phospholipides cités,
- les esters d'acides gras tels que les stéarates de glycéryle, le laurate de glycéryle, le palmitate de cétyle, ou les mélanges qui contiendraient ces composés,
- les mélanges qui contiendraient les composés cités ci-dessus.
6. Microparticule selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'agent enrobant est choisi dans le groupe formé par
- les phospholipides comme les phosphatidyl glycérols, les diphosphatidyl glycérols à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPG, DMPG, DPPG, DSPG), les phosphatidylcholines, les diphosphatidylcholines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPC, DMPC, DPPC, DSPC), les diphosphatidyl éthanolamines à chaînes d'acides gras de C12 à C18 (DLPE, DMPE, DPPE, DSPE), les diphosphatidyl serines à chaînes de C12 à C18 (DLPS, DMPS, DPPS, DSPS), et les mélanges qui contiendraient les phospholipides cités,
- les mono, di, triglycérides dont les chaînes d'acides gras vont de C4 à C22, et les mélanges les contenant,
- les mélanges de glycérides et d'esters de polyéthylène glycol,
- le cholestérol, - les esters d'acides gras tels que les stéarates de glycéryle, le laurate de glycéryle, le palmitate de cétyle, - les polymères biodégradables ou bioérodibles solubles dans un fluide supercritique,
- les mélanges qui contiendraient les composés cités ci-dessus.
7. Microparticule selon l'une des revendication 1 à 6, caractérisée en ce que le principe actif est choisi dans le groupe formé par les protéines et les peptides tels que l'insuline, la calcitonine, les analogues de l'hormone LH-RH, les polysaccharides tels que l'héparine, les antiasthmatiques tels que le budesonide, le dipropionate de béclométasone et son metabolite actif le 17-monopropionate de béclométasone, les hormones béta-estradiol, la testosterone, les bronchodilatateurs tels que l'albutérol, les agents cytotoxiques, les corticoïdes, les antigènes, les fragments d'A.D.N .
8. Microparticule selon la revendication 2 caractérisée en ce que la microparticule est à libération immédiate et que le rapport massique principe actif/agent enrobant de cette particule est compris entre 95/5 et 80/20.
9. Procédé de préparation de microparticules destinées à être inhalées et comprenant les étapes suivantes :
- mettre en suspension un principe actif dans une solution d'au moins un agent enrobant sensiblement polaire dans un solvant organique, ledit principe actif étant insoluble dans le solvant organique, ledit agent enrobant sensiblement polaire étant insoluble dans un fluide à l'état supercritique, ledit solvant organique étant soluble dans un fluide à l'état supercritique, - mettre en contact la suspension avec un fluide à l'état supercritique, de façon à désolvater de façon contrôlée l'agent enrobant sensiblement polaire et assurer sa coacervation, - extraire substantiellement le solvant au moyen d'un fluide à l'état supercritique et évacuer le mélange fluide supercritique/solvant,
- récupérer les microparticules.
10. Procédé de préparation de microparticules destinées à être inhalées qui consiste à mettre, sous agitation dans un réacteur fermé, un principe actif en suspension dans un fluide supercritique contenant au moins un agent enrobant dissous dans celui-ci puis à assurer la coacervation des particules, par modification physico-chimique du milieu.
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