ES2208889T3 - Procedimiento y dispositivo para la inhalacion de medicamentos en forma de particulas. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para la inhalacion de medicamentos en forma de particulas.

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ES2208889T3 ES97915445T ES97915445T ES2208889T3 ES 2208889 T3 ES2208889 T3 ES 2208889T3 ES 97915445 T ES97915445 T ES 97915445T ES 97915445 T ES97915445 T ES 97915445T ES 2208889 T3 ES2208889 T3 ES 2208889T3
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Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN PROCESO PARA LA ADMINISTRACION DE UN MEDICAMENTO A PARTIR DE UN DISPOSITIVO INHALADOR QUE CONTIENE LAS PARTICULAS DEL MEDICAMENTO. EL PROCESO IMPLICA: (I) SUMINISTRAR UN INHALADOR QUE CONTIENE, AL MENOS, UNA DOSIS DE PARTICULAS DEL MEDICAMENTO, LAS CUALES SON PARTICULAS ESFERICAS HUECAS DE UN TAMAÑO DE PARTICULA RESPIRABLE, ADECUADO PARA LA DEPOSICION EN LOS PULMONES HUMANOS, Y (II) EXTRAER DICHAS PARTICULAS ESFERICAS HUECAS DEL INHALADOR.

Description

Procedimiento y dispositivo para la inhalación de medicamentos en forma de partículas.
Campo de la invención
La presente invención se refiere, por lo general, a medicamentos en forma de partículas y a la dosificación de los medicamentos para la inhalación por parte de un paciente. De forma más específica, la presente invención se refiere a un medicamento en forma de partículas y al uso del medicamento para la preparación de una formulación de medicamento en la que el medicamento está en la forma de partículas huecas esféricas.
Antecedentes de la invención
El asma y otras enfermedades respiratorias se tratan típicamente mediante la inhalación de un medicamento apropiado para la deposición en los pulmones de un humano para facilitar la respiración del paciente y aumentar la capacidad de aire. Se han empleado ampliamente dos tratamientos para las enfermedades respiratorias. Uno es la inhalación de un medicamento a partir de una solución o una suspensión del fármaco, típicamente en un envase para aerosol (es decir, un envase presurizado tal como un inhalador de dosis medida) que presenta una válvula de pulverización y emplea un propelente gaseoso. El segundo es la inhalación de un fármaco en polvo (administrado por lo general con un excipiente) a partir de un inhalador de polvo seco.
Es bien conocida la fabricación de envases para aerosol presurizados rellenos de medicamento y útiles como inhaladores para la liberación del fármaco respiratorio, y se puede encontrar una descripción representativa de tal fabricación en Respiratory Drug Delivery, CFC Press, Inc. 185 y siguientes (1990) de Byron P. En relación con la fabricación de inhaladores de aerosol, se señala que a la vista de las recientes pruebas de la conexión entre las emisiones de gas de clorofluorocarbonos y el deterioro de la capa de ozono protectora de la tierra, se rechaza el uso de inhaladores de aerosol presurizados que emplean como el propelente gaseoso un clorofluorocarbono (es decir, materiales que se encuentran totalmente halogenados, tanto con cloro como con flúor, y por tanto sin hidrógeno en el átomo de carbono, por ejemplo, el tricloromonofluorometano, comercializado por DuPont bajo el nombre comercial registrado de FREON 11 y conocido coloquialmente como el CFC-11, o el diclorodifluorometano, comercializado por DuPont bajo el nombre comercial registrado de FREON 12 y conocido coloquialmente como el CFC-12). Tanto el FREON 11 como el FREON 12 presentan un potencial de agotamiento del ozono (de ahora en adelante ODP) de 1, y la Agencia de Protección Ambiental (Environmental Protection Agency) del Gobierno de Estados Unidos ha impuesto regulaciones para eliminar de forma progresiva el uso de propelentes tales que presenten un ODP = 1.
En su lugar, son de interés creciente los propelentes ambientalmente seguros que presenten un ODP \geq 0 y < 0,5 para el uso en inhaladores de aerosol presurizados. Ejemplos de tales propelentes ambientalmente seguros incluyen, pero sin limitarse a estos, los siguientes: monoclorodifluorometano (un hidroclorofluorocarbono que presenta un ODP = 0,05 y lo comercializa DuPont bajo el nombre comercial registrado de DYMEL 22); perfluoroetano; 1,1,1, 2-tetrafluoroetano (el cual presenta un ODP = 0 y lo comercializa ICI bajo el nombre comercial de HFC-134a); y el 1,1-difluoroetano (el cual presenta un ODP = 0 y se comercializa por parte de varias compañías bajo el nombre comercial de HFC-152a).
También ha aumentado el interés en los sistemas de inhalación de polvo seco. Varios dispositivos de inhalación de polvo seco para la dosificación de medicamentos en polvo particulados al tracto respiratorio del paciente emplean cápsulas, blíster, fibras de terciopelo, parrillas y similares, como un vehículo cargado con el medicamento en polvo. Para la carga del polvo en el vehículo para la dosificación del mismo mediante un inhalador, se administra típicamente una cantidad seleccionada del polvo (tal como 50 \mug) con un agente de suspensión (tal como perfluoro-pentano), y se dispensa luego la suspensión resultante desde un dispositivo de medida al vehículo, después de lo cual el agente de suspensión se evapora y libera las partículas de polvo seco micronizadas sobre el vehículo.
Durante el uso del inhalador, una corriente de aire (bien generada por el paciente o por un dispositivo de apoyo, como se conoce bien en la técnica) arrastra el polvo desde el vehículo para incluir el polvo en la corriente de aire, la cual es inhalado luego por el paciente. La dosis de un tipo de polvo de medicamento empleado con tales dispositivos inhaladores de polvo seco es, en la mayoría de los casos, significativamente inferior a los 50 mg, típicamente inferior a los 5 mg, y normalmente de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 \mug. Las partículas en polvo contenidas en el inhalador son partículas sólidas micronizadas, que típicamente presentan un diámetro de partícula medio (coloquialmente conocido como tamaño de partícula) de < 10 \mum, más particularmente < 6 \mum, incluso de forma más particular < 5 \mum, lo cual es un tamaño apropiado con el que las partículas se pueden introducir en los pulmones.
Se describen dispositivos inhaladores de polvo seco representativos que presentan vehículos en los mismos y son adecuados para la dispersión de medicamentos respirables a pacientes en las patentes de Estados Unidos nº 3.906.950, 4.013.075, 3.807.400 y 3.991.761, todas ellas de Cocozza; en la patente de Estados Unidos nº 4.161.516 de Bell; en la patente de Estados Unidos nº 4.395.421 de Taylor y col.; en la solicitud de patente publicada europea nº 0 455 463 A1 de Velasquez y col; en la solicitud de patente publicada europea nº 0 211 595 A2 de Newell y col.; en la solicitud de patente publicada europea nº 0 4670 172 A1 de Cocozza y col; en la publicación internacional PCT nº WO 92/00115, publicada el 9 de Enero de 1992 de Gupte y col., y en la publicación internacional PCT nº WO 94/20164, publicada el 15 de Septiembre de 1994 de Mulhauser y col. También se describe el inhalador TURBUHALER®, comercialmente
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disponible, en las patentes de Estados Unidos nº 4.667.668 y 4.805.811, ambas de Wetterlin y en la patente de Estados Unidos nº 4.668.218 de Virtanen.
Adicionalmente se señala que la patente de Estados Unidos nº 5.503.869, concedida el 2 de Abril de 1996 y la solicitud de patente de Estados Unidos serie nº 08/328.578, presentada el 21 de Octubre de 1994, ambas de Van Oort, describen un vehículo de medicamento que está adaptado para su uso en un dispositivo inhalador de polvo seco e incluye al menos una pantalla vehículo que presenta superficies vehículo que definen una pluralidad de intersticios en la pantalla. Se carga al menos una dosis de un medicamento en polvo sobre las superficies de la pantalla vehículo, con lo cual los intersticios de la pantalla están al menos abiertos parcialmente y libres de medicamento en polvo. Se conoce bien el secado por pulverización para la preparación de partículas, incluyendo para usos medicinales. Adicionalmente, es bien conocido el concepto de que bajo ciertas condiciones durante el secado por pulverización a partir de una solución, las partículas resultantes no son sólidas, sino más bien estructuras huecas. Los usos seleccionados de tales estructuras huecas incluyen ciertas aplicaciones médicas.
Por ejemplo la patente de Estados Unidos 4.590.206 de Forrester y col., muestra partículas de medicamento respirables secadas por pulverización, tales como el cromoglicato de sodio, en la forma de anillos toroidales, donde la concavidad es el agujero en el medio del anillo siendo el anillo sólido. Debido a que las esferas huecas secadas por pulverización presentan una densidad de partículas baja, son consideradas por Forrester y col. demasiado frágiles y como consecuencia deben evitarse.
También, la patente de Estados Unidos nº 4.127.622 de Watanabe y col. muestra partículas huecas para medicinas gástricas, suspendibles en jugos gástricos y que pueden permanecer en el estómago durante un largo periodo de tiempo. Estas se preparan disolviendo S-PI (sustancia para la inhibición de la pepsina como el ingrediente activo) y etilcelulosa (como el excipiente) en un hidrocarburo clorado inferior (como el disolvente), de modo que la concentración de etilcelulosa es de un 0,5 a un 4% en peso en base al peso total de la solución, y luego se seca por pulverización la solución a una temperatura superior a los 50ºC.
También es de interés en relación con las estructuras huecas para uso como medicamentos la descripción de la publicación internacional PCT nº WO 91/12823, publicada el 5 de Septiembre de 1991, de Illum y col. Esta publicación describe microcápsulas huecas (es decir, rellenas de gas o rellenas de vapor) (por ejemplo, albúmina) preparadas mediante la formación de una envoltura alrededor de un núcleo sólido o líquido (por ejemplo, el aceite volátil perfluorohexano), y luego eliminación del núcleo. La envoltura puede prepararse mediante variaciones en el secado por pulverización, tales como procedimientos de coacervación simple o compleja, emulsión doble aceite / agua / aceite, o MSIEP (minimización de la solubilidad en el punto isoeléctrico), seguido de endurecimiento químico o por calor para hacer la envoltura insoluble en agua. El procedimiento de emulsión doble da lugar a que cada microcápsula presente una apariencia de panal con múltiples cámaras rellenas de gas. Las microcápsulas se inyectan en la sangre de un humano para su uso en ecocardiografía.
Sin embargo no se han empleado previamente tales técnicas de secado por pulverización para conseguir estructuras particuladas huecas esféricas para medicamentos respirables que vayan a ser inhalados por el paciente.
Sumario y objetos de la invención
De acuerdo con lo anterior la presente invención proporciona un procedimiento para dispersar partículas de medicamento huecas esféricas desde un dispositivo inhalador. El dispositivo inhalador puede ser un inhalador de polvo seco que presenta contenido en su interior un vehículo de medicamento cargado con al menos una dosis de partículas de medicamento en polvo secas que comprenden partículas esféricas huecas de tamaño de partícula respirable adecuado para la deposición en un pulmón de un humano. De forma alternativa el dispositivo inhalador puede ser un inhalador de aerosol presurizado, tal como un inhalador de dosis medida, que presenta contenido en su interior un propelente y al menos una dosis de partículas de medicamento que comprende partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable adecuadas para la deposición en un pulmón humano. Para ambas dispersiones desde el inhalador de polvo seco y desde el inhalador de aerosol presurizado, las partículas de medicamento huecas esféricas deberían presentar un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa adecuado para la deposición en un pulmón humano.
De forma adicional la presente invención proporciona un dispositivo inhalador adecuado para la dispersión de un medicamento desde el mismo y que contiene el medicamento en su interior, donde el medicamento comprende partículas huecas esféricas que son de un tamaño de partícula respirable. El dispositivo inhalador puede ser un inhalador de polvo seco. De forma alternativa el dispositivo inhalador puede ser un inhalador de aerosol presurizado, tal como un inhalador de dosis medida. Tanto para el inhalador de polvo seco como para el inhalador de aerosol presurizado, las partículas de medicamento huecas esféricas deberían presentar un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa adecuado para la deposición en un pulmón humano.
Por lo tanto es un objeto de la presente invención el proporcionar un medicamento para su uso en un inhalador, el cual proporcione la administración de una dosificación de partículas de medicamento, en el que las partículas que salgan del inhalador y sean inhaladas en los pulmones del paciente se formen como partículas huecas esféricas que presenten un tamaño de partícula aerodinámico deseable y por tanto sean de tamaño de partícula respirable (es decir, deberían presentar un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa adecuado para la deposición en un pulmón humano) para una máxima eficiencia beneficiosa, proporcionando la eficacia máxima al paciente.
Es una ventaja de la presente invención que la forma partícula hueca esférica pueda mejorar las propiedades de desagregación del medicamento para su entrada en la corriente, ya que el medicamento se desplaza desde el dispositivo inhalador hacia el pulmón al paciente, debido a que las partículas huecas esféricas se pueden conseguir con un diámetro geométrico mayor y por tanto tendrán menor contacto superficie a superficie con cada una de las otras en comparación con las partículas sólidas de tamaño micrométrico convencionales que presentan un diámetro geométrico relativamente menor.
Se indicarán algunos de los objetos y ventajas de la invención, otros objetos serán evidentes en cuanto se desarrolle la descripción, cuando se tomen conjuntamente con las figuras acompañantes y los ejemplos de laboratorio descritos a continuación.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 es una fotomicrografía de las partículas sólidas con hoyuelos secadas por pulverización del medicamento contra el asma, sulfato de albuterol;
La figura 2 es otra fotomicrografía de las partículas sólidas con hoyuelos secadas por pulverización de sulfato de albuterol;
La figura 3 es una fotomicrografía de partículas huecas esféricas secadas por pulverización del medicamento contra el asma, clorhidrato de amilorida;
La figura 4 es otra fotomicrografía de partículas huecas esféricas secadas por pulverización de clorhidrato de amilorida;
La figura 5 es otra fotomicrografía de partículas huecas esféricas secadas por pulverización de clorhidrato de amilorida;
La figura 6 es una fotomicrografía de partículas huecas esféricas secadas por pulverización del excipiente, lactosa; y
La figura 7 es otra fotomicrografía de partículas huecas esféricas secadas por pulverización de lactosa.
Descripción detallada de la invención
Es bien conocido que durante la terapia de inhalación o absorción sistémica por el tracto respiratorio, el pulmón humano separa las partículas en base al diámetro aerodinámico, el cual es una función del diámetro de partículas medio real (es decir, del diámetro geométrico), así como también por la forma y la densidad de la partícula. De forma más específica, una densidad de partícula menor producirá un diámetro aerodinámico menor para partículas de geometría equivalente, ya que el tamaño, tal como se ilustra por la ecuación 1, es como sigue:
(ecuación 1)D_{ae} = D_{geo} p^{1/2}
en la que D_{ae} y D_{geo} son los diámetros aerodinámico y geométrico, respectivamente, y p es la densidad de la partícula.
Debido a que las partículas esféricas son huecas, presentan una densidad real menor que la de las partículas sólidas empleadas en la actualidad para los medicamentos respirables. Por tanto, los solicitantes han descubierto de forma inesperada que las partículas huecas esféricas deberían percibirse por el pulmón como de tamaño aerodinámico inferior al tamaño aerodinámico de las partículas sólidas sustancialmente de igual diámetro de partícula medio real, y por tanto las partículas huecas esféricas deberían depositarse más profundamente en los pulmones.
Además, las partículas huecas esféricas se pueden preparar con un diámetro de partícula medio real (es decir, el diámetro geométrico) mayor que el de las partículas sólidas empleadas en la actualidad para los medicamentos respirables. En cualquier caso la forma de las partículas huecas esféricas mejoraría probablemente las propiedades de desagregación del medicamento para su inclusión en la corriente de inhalación cuando el medicamento se transporta desde un dispositivo inhalador al pulmón del paciente, debido a que las partículas huecas esféricas grandes presentan menor contacto superficie a superficie con cada una de las otras en comparación con las partículas sólidas relativamente menores. Como resultado, se conseguiría un aumento en la fracción respirable de una formulación de medicamento con partículas huecas esféricas grandes en comparación con las partículas sólidas menores, siendo el diámetro aerodinámico de la mediana de la masa de los dos aproximadamente el mismo.
Tal como se indica anteriormente los procedimientos para el secado por pulverización de partículas son bien conocidos, y también es bien conocido que controlando las condiciones seleccionadas para el secado por pulverización, tales como la temperatura, el tipo de disolvente, la concentración del ingrediente activo y/o el excipiente opcional, puede dar lugar a que las partículas secadas por pulverización sean estructuras huecas en lugar de sólidas. Cualquiera de los diferentes procedimientos de secado por pulverización bien conocidos se puede emplear para el secado por pulverización de partículas de medicamento de acuerdo con la presente invención para formar estructuras huecas esféricas útiles para la terapia de inhalación o la absorción sistémica por el tracto respiratorio, incluyendo aquellos procedimientos de secado por pulverización descritos en las patentes de Estados Unidos anteriormente mencionadas nº 4.590.206 de Forrester y col, 4.127.622 de Watanabe y col., y publicación internacional PCT nº WO 91/12823 de Illum y col., cuyas descripciones se incorporan al presente documento como referencias.
Se pueden emplear varios disolventes durante el secado por pulverización, incluyendo, pero sin limitarse a estos, hidrocarburos, hidrocarburos halogenados (es decir, hidrocarburos fluorados o hidrocarburos clorados), alcoholes, cetonas y similares. Ejemplos de disolventes adecuados incluyen, pero sin limitarse a estos, agua, hexano, perfluorometilciclohexano, perfluorohexano, perfluoropentano, diclorometano, etanol acetona y combinaciones de los mismos.
Las partículas de medicamento que se pueden secar por pulverización de acuerdo con la presente invención para formar partículas huecas esféricas son adecuadas para su uso como medicamentos respirables para la terapia de inhalación o absorción sistémica por el tracto respiratorio para tratar trastornos respiratorios tales como el asma, bronquitis, trastornos pulmonares obstructivos crónicos e infección de pecho. Se pueden seleccionar medicamentos adicionales a partir de cualquier otro fármaco adecuado útil en la terapia de inhalación y se que pueda presentar como una suspensión o en un inhalador de polvo seco. Por tanto, se pueden seleccionar medicamentos apropiados entre, por ejemplo, analgésicos, por ejemplo, codeína, dihidromorfina, ergotamina, fentanilo o morfina; preparaciones anginales, por ejemplo diltiazem; antialérgicos, por ejemplo cromoglicato, cetotifeno o neodocromilo; agentes antiinfecciosos, por ejemplo, cefalosporinas, penicilinas, estretomicina, sulfonamidas, tetraciclinas y pentamidina; antihistamínicos, por ejemplo antiinflamatorios de metapirileno, por ejemplo fluticasona, flunisolida, budesonida, tipredano o acetonita de triamcinolona; agentes antitós, por ejemplo noscapina; broquiodilatadores, por ejemplo salmeterol, salmbutamol, efedrina, adrenalina, fenoterol, formoterol, isoprenalina, metaproterenol, fenilefrina, fenilpropanolamina, pirbuterol, reproterol, rimiterol, terbutalina, isoetarina, orciprenalina de tulobuterol, pirbuterol, reproterol, rimiterol, terbutalina, isoetarina, orciprenalina de tulobuterol, o (-)-4-amino-3,5-dicloro-\alpha-[[[6-[2-(2-piridinil)etoxi] -hexil]amino]metil]bencenometanol; diuréticos, por ejemplo amilorida; anticolinérgicos, por ejemplo ipratropium, atropina, oxitropium, hormonas, por ejemplo, cortisona, hidrocortisona o prednisolona; xantinas por ejemplo aminofilina, teofilinato de colina, teofilinato de lisina o teofilina y proteínas y péptidos terapéuticos, por ejemplo la insulina o el glucagón. Será evidente para un especialista en la técnica que, cuando sea apropiado, se podrán emplear medicamentos en forma de sales (por ejemplo, como sales de metal alcalino o de amina o como sales de adición de ácidos) o como ésteres (por ejemplo, ésteres de alquilo inferior) o como solvatos (por ejemplo, hidratos) para optimizar la actividad y/o la estabilidad del medicamento. Los medicamentos preferidos son el salbutamol, salmeterol, propionato de fluticasona, dipropionato de beclometasona, terbutalina, cromoglicato, budesonida y acetonita de triamcinolona y/o sales de los mismos.
Además, los medicamentos puede estar de forma opcional junto con excipientes aceptables para la inhalación en el cuerpo humano, los cuales pueden ser excipientes orgánicos, tales como los polisacáridos (es decir, almidón, celulosa y similares), lactosa, glucosa, manitol, aminoácidos y maltodextrinas, o pueden ser excipientes inorgánicos, tales como el carbonato de calcio y cloruro de sodio. El excipiente puede incluirse con el medicamento mediante procedimientos bien conocidos, tales como mezclado, precipitación conjunta y similares.
Cuando entran en una corriente de inhalación para la inhalación por parte del paciente, las partículas huecas esféricas, deberían típicamente adquirir un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa, particularmente de aproximadamente 0,5 \mum a aproximadamente 7,0 \mum, de forma más particular de aproximadamente 1 \mum a aproximadamente 4,5 \mum, tal como percibiría el pulmón del paciente cuando las partículas huecas esféricas pasan a los pulmones. Así mismo, las partículas huecas esféricas deberían presentar de forma típica > 50% de la masa de las partículas huecas, más particularmente > 70% de la masa de las partículas huecas, particularmente con un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa < 6 \mum, de forma más particular < 5 \mum, tal como percibe el pulmón del paciente cuando las partículas huecas esféricas pasan a los pulmones. Tal como se indicó en la anterior descripción de los inhaladores de la técnica anterior, es particularmente útil que las partículas de intervalo de tamaño de partícula respirable presenten más de un 50% de las mismas con un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa < 6 \mum, de forma más particular < 5 \mum, para una deposición apropiada en los pulmones, lo cual se debería conseguir con la presente invención.
La capacidad de controlar la densidad de las partículas sustancialmente huecas esféricas ofrece una ventaja adicional sobre los sistemas inhaladores actuales, los cuales emplean una suspensión de partículas de medicamento en un propelente. En los sistemas existentes que contienen las suspensiones de fármaco y propelente, la suspensión se puede separar o estratificar debido a las diferencias en las densidades del medicamento y propelente.
La separación puede clasificarse bien como "en forma de nata" en la que el medicamento asciende a la parte superior del propelente más denso, o como "sedimentación" en la que el medicamento sedimenta en la parte inferior del propelente menos denso. Independientemente de la clasificación, la separación del medicamento y del componente puede provocar una falta de uniformidad en la dosificación por activación, es decir, cada dosis puede no proporcionar una cantidad igual de fármaco durante la vida del inhalador multi-dosis. La uniformidad de las dosificaciones liberadas por los inhaladores multi-dosis es de importancia crítica para la eficacia del dispositivo y debe encontrarse dentro de estrechos parámetros para conseguir criterios de regulación.
El problema de la separación de la suspensión se solventa por lo general mediante la agitación vigorosa del inhalador inmediatamente antes de su uso. Sin embargo la condescendencia del paciente con esta tarea simple es difícil de controlar e incluso ligeros retrasos entre la agitación y el uso afecta a la uniformidad de la dosificación.
La presente invención, sin embargo, supera el problema de la separación y, de esta forma, elimina comprensiblemente la necesidad de agitar el inhalador antes de su uso. Procurando que el fármaco sea de densidad del orden de la del propelente seleccionado, se elimina la tendencia del medicamento y del propelente a estratificarse. El fármaco y el propelente se distribuyen de forma uniforme en la suspensión y se puede asumir que cada dosis sería entonces similarmente uniforme.
La densidad del medicamento se puede seleccionar previamente y controlar mediante el ajuste de las condiciones del secado por pulverización, bajo las cuales se crean las partículas, como se mencionó previamente. No obstante, la densidad se puede controlar en particular mediante el ajuste del espesor de las paredes de las esferas en comparación con el diámetro de la esfera, y mediante el ajuste de la relación de fármaco a excipiente cuando se crean las partículas del medicamento compuestas. En algunas realizaciones, sin embargo, se puede preferir el uso de medicamentos puros sin excipientes. La capacidad de seleccionar previamente y controlar la densidad de las partículas de medicamento ofrece una ventaja significativa sobre los sistemas de suspensión de medicamento / propelente existentes.
En lo referente a los inhaladores de polvo seco, las partículas huecas esféricas de la presente invención son adecuadas para el uso en cualquier vehículo en cualquier inhalador de polvo seco, incluyendo, pero sin limitarse a estos, cualquiera de los inhaladores de polvo seco descritos en las patentes y solicitudes de patente publicadas anteriormente mencionadas.
Las partículas huecas esféricas de la presente invención son también adecuadas para el uso en cualquier inhalador de dosis medida, incluyendo del tipo aerosolizado presurizado (en el que las partículas están junto con un propelente y un agente de suspensión opcional). En lo referente a los inhaladores de dosis medida de aerosol presurizado, tales como los envases para aerosol presurizados, son bien conocidos en la técnica, las partículas huecas esféricas se pueden colocar en un envase presurizado con un propelente adecuado, y de forma opcional con un agente de suspensión adecuado (también conocido como un agente de dispersión o un agente tensioactivo) mediante cualquiera de los procedimientos bien conocidos para tal fin, tal como se muestra en Respiratory Drug Delivery, página 185 y siguientes, anteriormente mencionado. Por lo general, la adición de un medicamento a un envase para aerosol presurizado se lleva a cabo como sigue.
El medicamento se añade a un equipo de mezcla de gran esfuerzo de cizalla (es decir, un mezclador) el cual contiene propelente y puede contener también un agente de suspensión. Se puede preferir también el añadir una sustancia polar para aumentar la solubilidad del agente tensioactivo en un propelente, por ejemplo etanol.
Los propelentes puede ser de la variedad de los clorofluorocarbonos (es decir, tricloromonofluorometano, comercializado por DuPont bajo el nombre comercial registrado de FREON 11 y conocido comercialmente como el CFC-11, o diclorodifluorometano, comercializado por DuPont bajo el nombre comercial registrado de FREON 12 y conocido coloquialmente como el CFC-12), los cuales, tal como se mencionó anteriormente, están en eliminación progresiva por parte de la agencia de protección ambiental (Envirionmental Protection Agency) del gobierno de los Estados Unidos ya que tanto el FREON 11 como el FREON 12 presentan un ODP = 0. De forma alternativa los propelentes pueden ser de variedades desarrolladas más recientemente ambientalmente seguros. Los propelentes adecuados ambientalmente seguros incluyen, pero sin limitarse a estos, cualquiera de perfluoroetano, monoclorodifluorometano, 1,1,1, 2-tetrafluoroetano, 1,1-difluoroetano, 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-n-propano anteriormente mencionados y combinaciones de los mismos.
Los agentes de suspensión opcionales adecuados incluyen, pero sin limitarse a estos, el ácido oleico, SPAN® 85, nombre comercial registrado para los ésteres parciales de ácidos grasos comunes (laúrico, palmítico, esteárico y oleico) y anhídridos de hexitol (hexitanos y hexidas), que se derivan del sorbitol y que tienden a ser solubles en aceite y dispersables o insolubles en agua, lecitina y combinaciones de éstos.
Si el propelente presenta un punto de ebullición bajo de forma que se volatilizase durante los procedimientos a o cerca de la temperatura ambiente, entonces el mezclador necesitaría que se mantuviese bien por debajo de la temperatura ambiente para prevenir la evaporación o de forma alternativa se puede emplear un mezclador sellado (uno en un sistema cerrado con un recipiente). Una vez que se obtenga una suspensión homogénea, esta se introduce en los envases para aerosol. Durante el llenado se puede emplear el mezclador para mantener una suspensión adecuada en todo el circuito de llenado mediante la circulación continua de la suspensión a través de la unidad de llenado concentrada.
En este momento existen dos opciones principales. Con la primera opción, especialmente para productos que no emplean propelentes ambientalmente inseguros, CFC-11, toda la formulación se prepara en un recipiente de presión a temperatura baja y luego se rellena a través de la válvula en envases a vacío, con la válvula enroscada previamente. Se debe tener cuidado con propelentes tales como el HFC-134a, que presentan una presión de vapor alta, ya que es difícil el llenado a través de la válvula del envase con tales propelentes. La segunda opción incluye la preparación de un concentrado de volatilidad inferior. Con esta técnica alternativa, el llenado se efectúa en un ambiente controlado en los envases, después de lo cual las válvulas se enroscan en su sitio. A continuación se adiciona el propelente a presión elevada a través de la válvula.
La resistencia a la tensión de las partículas huecas esféricas variará dependiendo del medicamento en concreto (y del excipiente opcional) a secar por pulverización. En el caso de que las partículas huecas esféricas presenten una resistencia a la tensión suficientemente baja, de forma que un envase de almacenamiento grande de las mismas, tal como de una cantidad de un kilogramo, diese lugar a que las partículas huecas de la parte superior aplastasen a las partículas huecas inferiores en el envase previamente a la deposición de las partículas huecas en un dispositivo inhalador, entonces la formación de partículas huecas se debería llevar a cabo en línea de modo que las partículas huecas formadas se puedan depositar directamente tras la formación en un dispositivo inhalador.
Ejemplos de laboratorio Ejemplo 1 Producción de partículas huecas mediante secado por pulverización
Se emplea en este ejemplo polvo de medicamento de cada uno de los dos siguientes medicamentos, sulfato de albuternol y clorhidrato de amilorida (designados abreviadamente en el presente documento Alb S y Amil HCl, respectivamente). Así mismo se emplea excipiente, lactosa, en este ejemplo. Se secan por pulverización como sigue alícuotas de cada uno de los medicamentos y también de lactosa.
Se disuelven 15 g de Alb S (lote nº W 1946 FB) en 300 ml de agua para crear una solución al 5%. De forma similar se diluyen 3,479 g de Amil HCl (lote nº 9007H 902) en agua hasta 1000 ml para crear una solución. Igualmente se diluyen 15 g de lactosa (lote nº 1NC25, 605 de Sheffield Products of Norwich, Nueva York) en agua hasta 150 ml para crear una solución.
Se seca por pulverización cada solución respectivamente empleando un equipo VIRTIS™ (un secador por pulverización comercialmente disponible por parte de The Virtis Company of Gardiner, Nueva York) con cada corriente de aire de la boquilla y del grupo ventilador en su valor máximo respectivo bajo las siguientes condiciones de temperatura y flujo, tal como se resumen en la tabla A siguiente:
TABLA A
Partículas secadas Temperatura de Temperatura de Velocidad de flujo
por pulverización entrada (ºC) salida (ºC) (ml/min)
Alb \hskip2,7cm S 150 101 7
(medicamento)
Amil \hskip2cm HCl 150 92 12
(medicamento)
Lactosa 180 127 5
(excipiente)
El secado por pulverización dio lugar a los siguientes diámetros de partícula medios (es decir, diámetros geométricos), resumidos en la tabla B siguiente:
TABLA B
Partículas secadas por Diámetro geométrico Hueco o sólido
pulverización
Alb S 1 a 5 \mum Sólidos con hoyuelos
Amil HCl 1 a 5 \mum Esferas huecas
Lactosa 2 \mum Esferas huecas
Como se señala en la tabla B y como se puede ver en las fotomicrografías en las figuras 1 y 2, el secar por pulverización la Alb S produjo estructuras sólidas con hoyuelos y no produjo partículas huecas esféricas. Por otro lado, al secar por pulverización el Amil HCl se produjeron partículas huecas esféricas, tal como se puede ver en las fotomicrografías de las figuras 3 a 5. Al secar por pulverización la lactosa se produjeron partículas huecas esféricas, con las mayores partículas de lactosa presentando un diámetro de partícula medio de aproximadamente 17 \mum, tal como se puede ver en las fotomicrografías de las figuras 6 y 7.
Si bien no se pretende establecer teoría alguna, se cree que la concentración de Alb S en agua, a saber, una solución al 5% de 15 g en 300 ml, no fue suficientemente baja para que el secado por pulverización diese lugar a partículas huecas esféricas de Alb S, y por lo tanto, la reducción de la concentración de Alb S debería dar lugar a partículas huecas esféricas. Así mismo se cree que la mezcla de Alb S con un excipiente, tal como la lactosa, durante el secado por pulverización daría lugar a partículas huecas esféricas.
Ejemplo II Uso de las partículas huecas en inhaladores de polvo seco
Lo siguiente es una descripción de cómo un equipo DISKHALER™ (un dispositivo de dispersión de medicamento, es decir, un inhalador, comercialmente disponible por parte de GlaxoWellcome, Inc.) y un equipo AEROBREATHER™ (disponible por parte de API of Hadley, Massachusetts) se pueden emplear con las partículas de medicamento huecas esféricas de la presente invención, tal como el Amil HCl preparado en el ejemplo I, para determinar cómo el medicamento en polvo se dispersa y por tanto ilustra que las partículas de medicamento huecas esféricas son útiles en un inhalador de polvo seco. De forma más particular, la extensión en la que se dispersa un medicamento se puede medir por su diámetro aerodinámico de la mediana de la masa (MMAD) en micrómetros, y el porcentaje que sea inferior a 6 micrómetros, particularmente inferior a 5 micrómetros, es indicativo del tamaño de partícula deseable para la inhalación a los pulmones.
Se deberían emplear distintos dispositivos DISKHALER™. El DISKHALER™ presenta una pantalla que sirve para dirigir un chorro de aire, ayudando así a que las partículas entren en el chorro de aire. El compartimento de 4 blíster se retiraría de la parte de agarre de cada DISKHALER™.
Se cargaría respectivamente una dosificación de cada una de las partículas huecas esféricas secadas por pulverización por el fondo de la parte de agarre de un DISKHALER™, sirviendo el fondo como una superficie vehículo. A continuación cada DISKHALER™ con su medicamento respectivo se conectaría a un AEROBREATHER™ para la dispersión del medicamento desde el vehículo. El AEROBREATHER™ es un dispositivo que simula la inspiración de un humano a través de la boca a 60 litros/minuto, con una aceleración de 19 litros/segundo^{2} y un volumen total de 1 litro.
El polvo inspirado (el cual sería aproximadamente 1 mg) se llevaría luego a la unidad AEROSIZER™ para el análisis del tamaño de partícula aerodinámico. Los tubos fotomultiplicadores del AEROSIZER™ operarían a 1100 voltios, y los datos se analizarían en un modo de autocombinación con un soporte lógico versión 5.02.37 disponible por parte de API of Hadley, Massachusetts. Tal como se describió anteriormente la extensión en la que el polvo se dispersa se mide según el MMAD en micrómetros, y el porcentaje que sea inferior a 6 micrómetros, de forma particular inferior a 5 micrómetros, es indicativo del tamaño de partícula deseable para la inhalación en los pulmones.
Los resultados para las partículas de medicamento huecas esféricas secadas por pulverización dispersadas deberían ser de un MMAD de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 7 \mum, de forma particular de aproximadamente 1 a aproximadamente 4,5 \mum, y de un % de masa < 6 \mum de aproximadamente un 30% o más, de forma particular aproximadamente un 50% o más, y lo más particularmente aproximadamente un 70% o más. Así mismo las partículas huecas esféricas de la presente invención se deberían depositar a más profundidad en los pulmones que las partículas sólidas micrométricas convencionales (con sustancialmente el mismo diámetro geométrico) desde un inhalador de polvo seco.
Ejemplo III Uso de partículas huecas en inhaladores de dosis medida de aerosol presurizado
Lo siguiente es una descripción de cómo un inhalador que es un envase para aerosol presurizado con una válvula se puede emplear con las partículas de medicamento huecas esféricas de la presente invención, tal como el Amil HCl preparado en el ejemplo I.
Formulaciones ejemplos adecuadas para un inhalador de dosis medida de acuerdo con la presente invención incluyen (I) una suspensión que consiste esencialmente de partículas de medicamento huecas esféricas de tamaño respirable y 1,1,1, 2-tetrafluoroetano; e (ii) una suspensión de partículas de medicamento huecas esféricas de tamaño respirable, 1,1,1,2-tetrafluroroetano, ácido oleico y suficiente etanol para solubilizar el ácido oleico.
Las partículas de medicamento huecas esféricas deberían añadirse a un equipo de mezcla de gran esfuerzo de cizalla (es decir, un mezclador) que contenga por ejemplo, 1,1,1,2-tetrafluoroetano como propelente (coloquialmente conocido por el nombre comercial de HFC-134a) y lecitina como agente de suspensión.
Sin embargo, la presión de vapor del propelente 1,1,1,2-tetrafluoro-etano a 19,8ºC es de 465 kPa, y de ahí que la presión de vapor sea demasiado grande para cumplir los requerimientos del Departamento de Transporte del Gobierno de los Estados Unidos para su uso en envases para aerosol cuando los envases sean transportados y las temperaturas puedan subir hasta los 53,9ºC. Por tanto, se debería emplear un depresor de la presión de vapor tal como un éter glicólico (es decir, 2-butoxietanol) o un acetato de alquilo (es decir, acetato de butilo) junto con el propelente 1,1,1,2-tetrafluoroetano de forma que la suspensión resultante en el envase para aerosol cumpla los requerimientos del Departamento de Transporte y presente una presión de vapor inferior a los 1224 kPa a 53,9ºC.
Así mismo, debido a que el propelente 1,1,1,2-tetrafluoroetano presenta un punto de ebullición bajo de -26,5ºC de forma que se volatilizaría durante los procedimientos a o cerca de la temperatura ambiente, el mezclador debería entonces mantenerse bien por debajo de la temperatura ambiente para evitar la evaporación. De forma alternativa se podría emplear un mezclador sellado (uno en un sistema cerrado con el recipiente).
Una vez obtenida la suspensión homogénea se llenan con la misma los envases para aerosol. Durante el llenado se puede emplear el mezclador para mantener la suspensión adecuada a lo largo de todo el circuito de llenado mediante la circulación continua de la suspensión a través de la unidad de llenado concentrada.
Como se ha indicado, debido a que el propelente 1,1,1,2-tetrafluoroetano presenta una presión de vapor alta, se debe tener cuidado durante el llenado ya que el llenado a través de la válvula del envase es difícil con tales propelentes de presión elevada. Con una técnica como esta, toda la formulación se prepara en un recipiente a presión a baja temperatura y luego se llena a través de la válvula en los envases a vacío con la válvula enroscada previamente.
Con una técnica alternativa, el propelente no se lleva a suspensión con el medicamento y el agente de suspensión antes del llenado. Más bien, el llenado de la suspensión de medicamento y del agente de suspensión en cada envase se lleva a cabo en un ambiente controlado, después de lo cual la válvula se enrosca en su lugar en los envases. A continuación, se añade el propelente 1,1,1, 2-tetrafluoroetano a presión elevada a través de la válvula.
Como se indicó anteriormente, la extensión en la que un medicamento se dispersa se puede medir mediante el diámetro aerodinámico de la mediana de la masa (MMAD) en micrómetros, y el porcentaje que sea inferior a los 6 micrómetros, de forma particular inferior a los 5 micrómetros, es indicativo del tamaño de partícula deseable para la inhalación a los pulmones.
De acuerdo con lo anterior, al igual que los resultados indicados anteriormente en el ejemplo II para las partículas de medicamento huecas esféricas secadas por pulverización dispersadas desde un inhalador de polvo seco, los resultados para las partículas de medicamento huecas esféricas secadas por pulverización dispersadas a partir de envases para aerosol presurizados deberían ser de un MMAD de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 0,7 \mum, de forma particular de aproximadamente 1 a aproximadamente 4,5 \mum, y de un % de masa < 6 \mum de aproximadamente un 30% o más, particularmente de aproximadamente un 50% o más, y lo más particularmente aproximadamente un 70% o más. Así mismo, las partículas huecas esféricas de la presente invención se deberían depositar a más profundidad en los pulmones que las partículas sólidas micronizadas convencionales (con sustancialmente el mismo diámetro geométrico) desde un inhalador de aerosol.

Claims (28)

1. Un dispositivo inhalador que comprende un inhalador que contiene al menos una dosis de partículas de medicamento que comprende partículas huecas esféricas que son de un tamaño de partícula respirable adecuado para la deposición en un pulmón humano.
2. El dispositivo inhalador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presentan un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa promedio de aproximadamente 0,5 \mum a aproximadamente 0,7 \mum.
3. El dispositivo inhalador de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presentan un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa de aproximadamente 1 \mum a aproximadamente 4,5 \mum.
4. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presentan más de aproximadamente un 50% de la mismas con un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa inferior a aproximadamente 6 \mum.
5. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presentan más de aproximadamente 70% de la mismas un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa inferior a aproximadamente 6 \mum.
6. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presentan un diámetro geométrico promedio superior a 10 micrómetros.
7. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el medicamento es un analgésico, preparación anginal, antialérgico, antiefeccioso, antihistamínico, agente antiinflamatorio, antitós, bronquiodilatador, diurético, anticolinérgico, hormonal, xantina o proteína o péptido terapéutico.
8. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el medicamento incluye además con el mismo un excipiente seleccionado del grupo constituido por polisacáridos, aminoácidos, lactosa, glucosa, manitol, maltodextrinas, carbonato de calcio, cloruro de sodio y combinaciones de los mismos.
9. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el inhalador comprende un inhalador de polvo seco que incluye un vehículo de medicamento adaptado para alojar al menos una dosis de medicamento y las partículas de medicamento huecas esféricas se encuentran en una forma de polvo seco y cargadas en el vehículo.
10. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el inhalador comprende un envase para aerosol presurizado que presenta una válvula de dispensión y que se encuentra adaptado para contener al menos una dosis de medicamento y las partículas de medicamento huecas esféricas se encuentran en una forma de suspensión con un propelente y el envase para aerosol presurizado contiene en su interior la suspensión.
11. El dispositivo inhalador de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el propelente se selecciona del grupo constituido por un clorofluorocarbono, un propelente ambientalmente seguro y combinaciones de los mismos.
12. El dispositivo inhalador de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el propelente es un propelente ambientalmente seguro seleccionado del grupo constituido por perfluoroetano, 1,1-difluoroetano, monoclorodifluorometano, 1,1,1,2-tetrafluoroetano y combinaciones de los mismos.
13. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el envase para aerosol presurizado contiene además en el mismo un agente de suspensión y en el que las partículas de medicamento huecas esféricas se encuentran en una suspensión con el agente de suspensión.
14. El dispositivo inhalador de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el agente de suspensión se selecciona del grupo constituido por ácido oleico, ésteres parciales de ácidos grasos comunes y anhídridos de hexitol, lecitina y combinaciones de los mismos.
15. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que las partículas de medicamento y el propelente tienen sustancialmente la misma densidad.
16. El dispositivo inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el inhalador comprende un inhalador de polvo seco que contiene al menos una dosis de medicamento puro formado por partículas de medicamento huecas esféricas en forma de polvo seco.
17. Una formulación de medicamento en forma de suspensión que comprende partículas de medicamento huecas esféricas de tamaño rehabilitable y un propelente seleccionado del grupo constituido por un clorofluorocarbono, perfluoroetano, 1,1-difluoroetano, monoclorodifluorometano, 1,1, 2-tetrafluoroetano y cualquier combinación de los mismos.
18. La formulación de medicamento de acuerdo con la reivindicación 17, en la que el medicamento se selecciona del grupo constituido por albuterol, amilorida, terbutalina, isoproterenol, metaprotaranol, pirbuterol, salmeterol, propionato de fluticasona, budesonida, dipropionato de beclometasona, cromoglicato de disodio, bambuterol, mometasona, ipratropium, insulina, triacetonida y cualesquiera sales, solvatos o ésteres farmacéuticamente aceptables de los mismos y cualesquiera combinaciones de los mismos.
19. La formulación de medicamento de acuerdo con la reivindicación 17 ó 18, que comprende de forma adicional un agente de suspensión que se selecciona del grupo constituido por ácido oleico, ésteres parciales de ácidos grasos comunes y anhídridos de hexitol, lecitina y combinaciones de los mismos.
20. La formulación de medicamento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, que comprende adicionalmente etanol.
21. Una formulación de medicamento en polvo seco que comprende partículas de medicamento huecas esféricas de tamaño respirable, en las que el medicamento se selecciona del grupo constituido por amilorida, terbutalina, isoproterenol, metaprotaranol, pirbuterol, salmeterol, propionato de fluticasona, budesonida, dipropionato de beclometasona, cromoglicato de disodio, bambuterol, mometasona, ipratropium, triacetonida y cualesquiera sales, solvatos o ésteres farmacéuticamente aceptables de los mismos y cualesquiera combinaciones de los mismos.
22. La formulación de medicamento de acuerdo con la reivindicación 21, en la que el medicamento incluye además en el mismo un excipiente seleccionado del grupo constituido por polisacáridos, aminoácidos, lactosa, glucosa, manitol, maltodextrinas, carbonato de calcio, cloruro de sodio y combinaciones de los mismos.
23. La formulación de medicamento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, en la que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presentan un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa promedio de aproximadamente 0,5 \mum a aproximadamente 7,0 \mum.
24. La formulación de medicamento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23, en la que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presentan un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa medio de aproximadamente 1 \mum a aproximadamente 4,5 \mum.
25. La formulación de medicamento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 24, en la que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presenta más de aproximadamente un 50% de las mismas con un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa inferior a aproximadamente 6 \mum.
26. La formulación de medicamento de acuerdo con las reivindicaciones 17 a 25, en la que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presentan más de aproximadamente un 70% de las mismas con un diámetro aerodinámico de la mediana de la masa inferior a aproximadamente 6 \mum.
27. La formulación de medicamento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 26, en la que las partículas huecas esféricas de tamaño de partícula respirable presentan un diámetro geométrico medio superior a 10 micrómetros.
28. La formulación de medicamento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 27, en la que el medicamento es salbutamol, salmeterol, propionato de fluticasona, dipropionato de beclametasona, terbutalina, cromoglicato, budesonida y acetonita de triamcinolona y / o sales de los mismos.
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