ES2221060T3

ES2221060T3 - Empleo de copolimeros de acido (met) acrilico para el aumento de la permeabilidad de mucosa.

Info

Publication number: ES2221060T3
Application number: ES97934501T
Authority: ES
Inventors: Karl Kolter; Thomas Subkowski; Martin Raditsch; Volker Schehlmann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1997-07-21
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2017-07-21
Also published as: ZA976846B; CN1226834A; CN1182872C; DE19631084A1; WO1998005360A2; DE59711600D1; US6555124B1; EP0918542B1; WO1998005360A3; JP2000515159A; EP0918542A2; BR9710889A; AU3769197A; KR20000029736A

Abstract

UTILIZACION DE COPOLIMEROS DEL ACIDO (MET)ACRILICO PARA ELEVAR LA PERMEABILIDAD DE LA MUCOSA, CONTENIENDO COMO COMONOMEROS ESTERES DEL ACIDO (MET)ACRILICO Y/O OTROS MONOMEROS POLIMERIZABLES DE MANERA RADICAL, Y VARIANDO LA RELACION MOLAR ACIDO (MET)ACRILICO : COMONOMERO DE 99 : 1 HASTA 1 : 99.

Description

Empleo de copolímeros de ácido (met)acrílico para el aumento de la permeabilidad de mucosa.

La presente invención se refiere al empleo de copolímeros de ácido (met)acrílico-acrilato de etilo para el aumento de la permeabilidad de mucosa.

Para el transporte paracelular de productos activos hidrófilos, en especial aquellos con estructuras moleculares más elevadas, el tejido epitelial forma una importante membrana de permeación. Las denominadas "tight junctions" (puntos de unión intercelular entre células epiteliales adyacentes, en cuya zona las membranas de plasma están en yuxtaposición inmediata) garantizan que el medio interno de un órgano esté bloqueado del exterior. La permeabilidad paracelular pasiva de estas células epiteliales se determina mediante la "estrechez de malla" de los puntos de contacto intercelulares. Un ensanchamiento de las "tight junctions" conduce a una absorción mejorada, y por consiguiente a una biodisponibilidad más elevada productos activos.

Por lo tanto, en el pasado no han faltado intentos de desarrollar métodos para la apertura de los puntos de contacto intercelulares. En este caso se mostró que el empleo, tanto de reactivos tensioactivos, como también de substancias quelatizantes de Ca^{2+}, proporcionó puntos de partida prometedores.

No obstante, según J. Controlled Rel., 29 (1994) 253, en el caso de aplicación de substancias tensioactivas, existe el peligro de una lisis celular, y los efectos secundarios tóxicos vinculados a la misma.

Numerosas publicaciones, entre otras en J. Controlled Rel., 36 (1995) 25; Chem. Pharm. Bull. 33 (1985) 4.600; The Journal of Cell Biology, 87 (1980) 736 e Int. J. Pharm., 90 (1993) 229, describen la influencia de EDTA, o bien EGTA sobre la permeabilidad de diferentes sistemas celulares, por ejemplo de células Caco-2. Según esto, la presencia de substancias quelatizantes de Ca^{2+} puede conducir a una apertura más rápida, pero frecuentemente irreversible, de las "tight junctions". En el caso de EDTA se requiere además concentraciones relativamente elevadas, para observar un efecto (reducción de la resistencia transepitelial) a valor de pH neutro. Además, en el caso de complejantes con un peso molecular \leq 20 kDa, existe el peligro de que se puedan absorber los mismos de manera sistemática, y puedan conducir de este modo a efectos secundarios tóxicos indeseables.

En J. Controlled Rel., 29 (1994) 329 se pudo mostrar que los compuestos no absorbentes, de peso molecular elevado, a base de poliacrilatos reticulados transversalmente, como Polycarbophil (Noveno® AA1, B.F. Goodrich), son igualmente aptos para abrir "tight junctions" debido a su peso molecular extremadamente elevado (> 1.000 kDa) y su viscosidad elevada, ya a concentraciones reducidas (\geq 0,5% en peso), resultan inconvenientes técnicos de aplicación.

Además se sabe que los polímeros con propiedades bioadhesivas puede mejorar la biodisponibilidad de productos activos. A modo de ejemplo en la EP-A-587 047 se describe el empleo de copolímeros constituidos por (met)acrilatos con diferentes ácidos carboxílicos insaturados para preparados farmacéuticos a base de gestágenos.

La biodisponibilidad de productos activos poco solubles se puede aumentar, según la EP-B-410 422, presentándose los mismos en forma amorfa tras la formulación mediante la influencia de copolímeros de ácido (met)acrílico/(met)acrilato, y siendo, por consiguiente, más solubles.

Ahora era tarea de la invención encontrar polímeros que aumentaran de manera reversible la permeabilidad de células epiteliales, sin presentar en este caso los inconvenientes técnicos de aplicación citados anteriormente, o sin provocar problemas de toxicidad.

Sorprendentemente se descubrió que, mediante empleo de copolímeros de ácido (met)acrílico-acrilato de etilo, se consigue un aumento de la permeabilidad de la mucosa, y con ello un aumento de la permeación de productos activos.

Los copolímeros según la invención contienen como monómeros ácido acrílico, o bien ácido metacrílico, que se pueden emplear en forma de sus ácidos libres, sus sales y/o sus anhídridos.

Si se emplean los monómeros en forma de sus sales para la polimerización, son preferentes las sales alcalinotérreas, alcalinas o amónicas, o las sales de aminas orgánicas, son especialmente preferentes las sales alcalinas o amónicas.

Como comonómero adicional está contenido acrilato de etilo.

La proporción molar de comonómero de ácido (met)acrílico-acrilato de etilo se puede variar ampliamente en el copolímero según la invención. A modo de ejemplo, esta se sitúa en el intervalo de 99 : 1 a 1 : 99, preferentemente de 70 : 30 a 30 : 70.

Habitualmente se administran los copolímeros en forma de preparados farmacéuticos junto con el producto activo. Como forma de presentación farmacéutica entran en consideración comprimidos, productos de extrusión, granulados, aglomerados en bolas, polvos, cápsulas, supositorios, pomadas, suspensiones o emulsiones, pudiéndose efectuar la administración, según campos de aplicación, por vía oral, sublingual, bucal, rectal, pulmonar, nasal, o a través de la mucosa ocular. Las formas de presentación preferentes son a) comprimidos matriz, b) comprimidos revestidos, así como c) comprimidos peliculados. En especial los comprimidos matriz, en los que se comprimen conjuntamente el polímero según la invención y el producto activo tras entremezclado íntimo, constituyen una forma de presentación con potencial de acción elevado. En estas formas de presentación, la fracción de copolímero a emplear según la invención es generalmente mayor que un 50% en peso, en especial se sitúa en el intervalo de un 60 a un 99% en peso, preferentemente entre un 75 y un 99% en peso, referido respectivamente a la masa total de la forma de presentación. No obstante, también es posible tratar en primer lugar la mucosa, por ejemplo, la mucosa intestinal, faringea u ocular con el copolímero que aumenta la permeabilidad, y administrar a continuación el producto activo farmacéutico.

Por regla general, se obtienen las formas de presentación citadas anteriormente bajo adición de cargas, agentes aglutinantes, agentes explosivos, deslizantes, u otras substancias auxiliares. Como cargas y agentes aglutinantes en seco para comprimidos sirven, entre otros, lactosa, sacarosa, manita, sorbita, celulosa microcristalina, almidón, fosfato dicálcico y poliglicoles. Los agentes aglutinantes apropiados para el granulado son, por ejemplo, almidón, alginatos, polivinilpirrolidona y carboximetilcelulosa. Los agentes reguladores de flujo apropiados son, por ejemplo, almidón, talco y dióxido de silicio. Como agentes lubricantes en la obtención mecánica de comprimidos se pueden emplear estearato de magnesio y otros jabones metálicos. Los comprimidos convencionales incluyen como integrantes, entre otros, almidón, derivados de celulosa, así como polivinilpirrolidona reticulada transversalmente.

Según campo de aplicación el producto activo, los copolímeros según la invención se emplean ventajosamente en forma neutralizada, parcialmente neutralizada o no neutralizada. Si los copolímeros se presentan en forma no neutralizada, frecuentemente es ventajosa la presencia de una base o de un aceptor de protones, que está constituido por una substancia auxiliar adicional y/o directamente por el producto activo.

En el caso de un producto activo básico, este se puede presentar completa o parcialmente en forma de sal con el copolímero según la invención.

La obtención de copolímeros se efectúa según los procedimientos conocidos en las literatura, como por ejemplo polimerización en disolvente, polimerización en suspensión o polimerización en emulsión, siendo preferente la polimerización en emulsión.

Habitualmente se efectúa la polimerización en emulsión bajo empleo de iniciadores, como peroxo- o azocompuestos, a modo de ejemplo óxido de dibenzoilo, perpivalato de t-butilo, per-2-etilhexanoato de t-butilo, peróxido de di-t-butilo, hidroperóxido de t-butilo, persulfatos metálicos alcalinos o amónicos, azo-bis-isobutironitrilo, 2,2'-azo-bis-(2-metilbutironitrilo), 2,20'-azo-bis(2,4-dimetilvaleronitrilo), 1,1'-azo-bis-(1-ciclohexanocarbonitrilo), sales de 2,2'-azobis-(2-amidinopropano), 4,4'-azo-bis-(ácido 4-cianovalérico) o 2-(carbamoilazo)-isobutironitrilo, etc., peróxido de hidrógeno o iniciadores redox. Habitualmente se emplean los iniciadores en cantidades hasta un 10, preferentemente un 0,02 a un 5% en peso, referido a los monómeros a polimerizar.

Se puede llevar a cabo la polimerización en presencia de un emulsionante y/o coloide de protección habitual para estos fines. Los coloides de protección apropiados son, a modo de ejemplo, alcoholes polivinílicos, derivados de celulosa o polivinilpirrolidonas. Los emulsionantes pueden ser de naturaleza aniónica, catiónica o no iónica. Los emulsionantes apropiados son, a modo de ejemplo, mono-, di- y trialquilfenoles etoxilados, alcoholes grasos etoxilados o ésteres de sorbitano, sales alcalinas y amónicas de alquilsulfatos o alquilétersulfatos, de ácidos alquilsulfónicos, de ácido ligninsulfónico, y de ácidos alquilarilsulfónicos o sulfonatos de óxido de alquildifenilo.

La polimerización en emulsión se efectúa habitualmente bajo exclusión de oxígeno a temperaturas en el intervalo de 20 a 200ºC. La polimerización se puede llevar a cabo discontinua o continuamente.

Preferentemente se dosifica al menos una parte de monómeros, iniciadores, y en caso dado reguladores, como aldehídos, compuestos halogenados o compuestos de azufre, a modo de ejemplo formaldehído, acetaldehído, bromotriclorometano, mercaptoetanol, ácido tioglicólico o dodecilmercaptano, uniformemente en el recipiente de reacción durante la polimerización. No obstante, también se pueden disponer y polimerizar los monómeros y el iniciador en el reactor, debiéndose enfriar en caso dado.

De este modo se obtienen copolímeros con un peso molecular medio (media ponderal) de 50.000 a 2 millones. Para el empleo según la invención son especialmente apropiados copolímeros con un peso molecular medio de 20.000 a 1.500.000, en especial 120.000 a 400.000.

Para el secado de la dispersión de polímeros entran en consideración todas las tecnología habituales, como por ejemplo el secado en capa fina, el secado en capa fluidizada pulverizada, el secado por pulverizado o el liofilizado.

La identificación de propiedades que aumentan la permeabilidad de los polímeros a emplear según la invención se efectuó en un sistema de ensayo in vitro en el ejemplo de cultivos celulares de Caco-2 (firma ATCC, Pockville, Marylan, USA). Esta línea celular forma, en membranas de policarbonato, una unión de tejidos que es muy similar al endotelio del intestino delgado en apariencia y composición proteica. En sistemas Transwell (firma Costar, Bodenheim, Alemania), este tejido endotelial artificial separa dos cámaras cargadas con medio en el compartimiento apical y basolateral. Esta estructura posibilita la determinación de la permeación de una substancia a través de la capa de tejido Caco-2. En este caso, tanto la resistencia tras epitelial (TEER), como también los marcadores fluorescentes de permeación [por ejemplo fluoresceína-isotiocianato-dextrano (FITC-dextrano-4400; FITC-dextrano-11000); fluoresceína-biotina = (biotinamido-caproilamido)-(pentiltioureidil)-fluoresceína [a través de la monocapa celular, muestran en que medida están abiertas, o bien cerradas las "tight junctions". Se muestra una mejora de la permeabilidad mediante una apertura reversible de las tigh junctions.

Ejemplos de ensayo 1. Desarrollo del cultivo celular

Se cultivaron células Caco-2 a 37ºC en DMEM (Dulbeccos Modified Eagle's Médium, firma Gibco BRL, Eggenstein, Alemania) con 10% de FCS (suero de becerro fetal), 1% de L-glutamina y 4,5 mg/ml de glucosa con un 5% de CO_{2} y un 95% de humedad relativa del aire. Tras tripsinado se sembraron las células en una densidad de 3 x 10^{5} células/cm^{2} sobre filtro de policarbonato Transwell. Para la formación de monocapa se recurrió a células entre el pasaje trigésimo y quincuagésimo. Se emplearon las monocapas después de 15 a 21 días (cambio de medio: cada tres días) tras la siembra de las células en el experimento.

2. Determinación de la velocidad de permeación

Antes del experimento se lavó el tejido celular Caco-2 en los filtros Transwell con PBS (Phosphate buffer saline). Después se cargó el compartimiento apical con EBSS (disolución salina tamponada de Earl, pH 6), y el compartimiento basolateral con DMEM. Tras adición del polímero a investigar, neutralizado a pH 7 [Kollicoat® MAE 30D (acrilato de etilo/ácido metacrílico 1 . 1, BASF), Eudragit® L100 (ácido metacrílico/metacrilato de metilo 1 : 1, Röhm), Eudragit® S100 (ácido metacrílico/metacrilato de metilo 1 : 2, Röhm) en una concentración de un 0,5 a un 3% en peso, y la substancia de marcaje en el compartimiento apical, se extrajeron muestras después de 24 horas, y se determinó la velocidad de permeación de la substancia de marcaje.

La analítica de los ensayos se efectuó por medio de espectroscopia de fluorescencia (Spex Fluorolog 1680: longitud de onda de excitación: 488 nm, longitud de onda de emisión: 513 nm), así como, en el caso de C_{22}H_{32}N_{6}O_{4}, por medio de HPLC (material de columna: Vidac C-18; agente eluyente: agua/acetonitrilo/0,1% de ácido trifluoracético; detección: 240 nm). En la tabla 1 se reúnen los resultados de ensayo. Las medidas no llevadas a cabo se han caracterizado por medio de "-".

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(Tabla pasa a la página siguiente)

TABLA 1

1

C_{22}H_{32}N_{6}O_{4} = HOOC-CH_{2}-(D)-Cha-Pro-NH-3-(6-Am)-Pico

2

Como se puede extraer de la tabla 1, los tres polímeros investigados mostraban propiedades intensificadoras de permeación. En comparación con el ensayo de control, el empleo de Kollicoat® MAE 30D condujo a un claro aumento de permeación ya a partir de una concentración de un 1%.

3. Determinación de la resistencia transepitelial (TEER)

Se determinó la acción de los polímeros según la invención sobre la hermeticidad del tejido (apertura de las "tight junctions") mediante medida de la resistencia eléctrica transepitelial. Tras lavado del tejido celular Caco-2 con PBS se cargó el compartimiento apical con EBSS (pH 6) y el compartimiento basolateral con DMEM. Antes y después de la adición de polímero neutralizado a pH 7, en diferentes concentraciones (un 0,1 a un 2%) en el compartimiento apical, se determinó la TEER en diferentes momentos (figura 1: Kollicoat® MAE 30 D; figura 2: Eudragit® L100; figura 3: Eudragit® S100). Después de 150 minutos se substituyó la disolución por EBSS, pH 6,0, y se analizó el regenerado del tejido por medio de TEER.

Tanto Eudragit® S, o bien L100, como también Kollicoat® MAE 30D, en especial en las medidas, condujeron a un claro descenso de la resistencia transepitelial de las mono capas celulares de las células Caco-2.

4. Ejemplos de formas de presentación farmacéuticas a. Comprimidos peliculados de Atenolol

Atenolol	50 mg
Ludipress®	50 mg
Acido metacrílico-acrilato de etilo	146,5 mg
Copolímero de (1 : 1), neutralizado a pH 7
Aerosil 200®	2 mg
Estearato de magnesio	1,5 mg
Masa de comprimido	250 mg

Se tamizaron previamente 1.000 g de Atenolol, 1.000 g de Ludipress® (BASF), 2930 g de copolímero de ácido metacrílico-acrilato de etilo, neutralizado a pH 7, 40 g de Aerosil 200® (Degussa) y 30 g de estearato de magnesio, a través de un tamiz de 0,8 mm, y se mezclaron en un mezclador Turbula 5 minutos. A continuación se obtuvieron comprimidos abombados con un diámetro de 9 mm con una fuerza de compresión de 20 kN.

Sobre estos comprimidos abombados se aplicó un revestimiento peliculado con copolímero de ácido metacrílico-acrilato de etilo en un revestidor de tambor horizontal de tipo Accela-Cota (firma Manesty), a una temperatura de admisión de aire de 50ºC. La dispersión del revestimiento reticulado presentaba la siguiente composición:

Dióxido de titanio	0,5% en peso
Talco	2% en peso
Sicovit® Rot 30	0,5% en peso
Kollidon® 30	0,5% en peso
Acido metacrílico-acrilato de etilo	15% en peso
Copolímero de (1 : 1), neutralizado a pH 7
Citrato de trietilo	1,5% en peso
Agua	80% en peso

La cantidad de aplicación para 5.000 g de comprimidos abombados ascendía a 1.680,8 g de dispersión de revestimiento peliculado.

b. Comprimidos de propanolol

Propanolol-HCl	160 mg
Acido metacrílico-acrilato de etilo	190 mg
Copolímero de (1 : 1), neutralizado a pH 7
Aerosil 200®	3,4 mg
Estearato de magnesio	1,6 mg
Masa de comprimidos	355 mg

Se tamizaron previamente 1.600 g de propanolol-HCl, 1.900 g de copolímero de ácido metacrílico-acrilato de etilo, neutralizado a pH 7, 34 g de Aerosil 200® y 16 g de estearato de magnesio a través de un tamiz de un 0,8 mm, y se mezclaron en un mezclador Turbula durante 5 minutos. El prensado se efectuó en una prensa para comprimidos concéntrica de tipo Korsch PH106, con una fuerza de compresión de 20 kN y una velocidad de 30 revoluciones por minuto. Se obtuvieron comprimidos biplanos, faceteados, con 10 mm de diámetro y 355 mg de peso.

c. Microcomprimidos de furosemida

Furosemida	1 mg
Acido metacrílico-acrilato de etilo	5,95 mg
Copolímero de (1 : 1), neutralizado a pH 7
Estearato de magnesio	0,05 mg
Masa de comprimidos	7 mg

Se mezclaron 100 g de furosemida y 595 g de copolímero de ácido metacrílico-acrilato de etilo, neutralizado a pH 7, en un mezclador Stephan, y se humedecieron bajo agitación con 133 g de isopropanol. Se prensó la masa húmeda a través de un tamiz con una anchura de malla de 0,6 mm, y se secó en una rejilla de secado en capa fina 24 horas a temperatura ambiente. Se hizo pasar al granulado seco a través de un tamiz de 0,8 mm, se mezcló con estearato de magnesio, igualmente tamizado, y se mezcló en el mezclador Turbula durante 5 minutos, y se hizo pasar de nuevo a través de un tamiz de 0,8 mm. En una prensa excéntrica de tipo Korsch EKO se obtuvieron después micro comprimidos abombados con 2 mm de diámetro y aproximadamente 2 mm de altura. Para la consecución de una dosificación de 40 mg se cargaron respectivamente 40 micro comprimidos en cápsulas insertables de gelatina.

d. Comprimidos de metildopa

Metildopa	250 mg
Acido metacrílico-acrilato de etilo	347,5 mg
Copolímero de (1 : 1), neutralizado a pH 7
Aerosil 200®	3,5 mg
Killidon® CL	6 mg
Estearato de magnesio	3 mg
Masa de comprimidos	610 mg

Se tamizaron previamente 2.500 g de metildopa, 3.475 g de copolímero de ácido metacrílico-acrilato de etilo, 35 g de Aerosil 200, 60 g de Kollidon® CL (BASF) y 30 g de estearato de magnesio a través de un tamiz de 0,8 mm, y se mezclaron en un mezclador Turbula 5 minutos. A continuación se prensó esta mezcla pulverulenta en una prensa para comprimidos concéntrica con una fuerza de compresión de 30 kN y una velocidad de 30 revoluciones por minuto, para dar comprimidos biplanos, faceteados, con un diámetro de 12 mm.

e. Comprimidos masticables de S-adenosilmetionina

S-adenosilmetionina	100 mg
Acido metacrílico-acrilato de etilo	700 mg
Copolímero de (1 : 1), neutralizado a pH 7
Manita	200 mg
Aspartamo	3 mg
Aroma de naranja	5 mg
Kollidon® VA 64	37 mg
Aerosil 200®	5 mg
Estearato de magnesio	5 mg
Masa de comprimidos	1055 mg

Se tamizaron previamente 500 g de S-adenosilmetionina, 3.500 g de copolímero de ácido metacrílico-acrilato de etilo, neutralizado a pH 7, 1.000 g de manita, 15 g de aspartamo, 25 g de aroma de naranja, 25 g de Aerosil 200 y 185 g de Kollidon® VA 64, a través de un tamiz de 0,8 mm, y se mezclaron en el mezclador Turbula. A continuación se añadieron 25 g de estearato de magnesio, que se tamizó previamente a través de un tamiz de 0,5 mm, y se mezclaron en 2,5 minutos. En una prensa para comprimidos concéntrica se obtuvieron, con una fuerza de comprensión de 35 kN y una velocidad de giro de 30 revoluciones por minuto, comprimidos biplanos, faceteados, con 1.055 mg de peso.

Claims

1. Empleo de copolímeros de ácido (met)acrílico-acrilato de etilo para la obtención de medicamentos para el aumento de la permeabilidad de la mucosa.

2. Empleo según la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción molar de ácido (met)acrílico: comonómero varía de 99 : 1 a 1 : 99.

3. Empleo según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los medicamentos son apropiados para la administración en forma oral, sólida.