ES2322023T3 - Dispositivos de administracion transdermica de farmacos que presentan unas microprotuberancias recubiertas. - Google Patents
Dispositivos de administracion transdermica de farmacos que presentan unas microprotuberancias recubiertas. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para producir un dispositivo para administrar transdérmicamente un agente farmacológicamente activo a través de la capa córnea, comprendiendo el procedimiento: proporcionar un elemento que presenta una pluralidad de microprotuberancias de perforación de la capa córnea con una anchura y un espesor comprendidos entre aproximadamente 5 y 50 micrómetros; aplicar una solución acuosa del agente farmacológicamente activo sobre el elemento; y secar dicha solución acuosa aplicada para formar un recubrimiento que contiene un agente seco que presenta un espesor inferior a 50 micrómetros en el elemento, en el que el agente es suficientemente potente para ser terapéuticamente eficaz cuando se administra en una cantidad inferior a aproximadamente 1 mg, presentando dicho agente una solubilidad acuosa superior a aproximadamente 50 mg/ml y presentando dicha solución acuosa una viscosidad inferior a aproximadamente 500 centipoises.
Description
Dispositivos de administración transdérmica de
fármacos que presentan unas microprotuberancias recubiertas.
La presente invención se refiere a la
administración y mejora de la administración transdérmica de un
agente a través de la piel. Más particularmente, la invención se
refiere a un procedimiento de realización de un dispositivo para la
administración de agente activo farmacológicamente potente a través
de la capa córnea utilizando unas microprotuberancias de
perforación de la piel que presentan un recubrimiento seco del
agente farmacológicamente activo. La administración del agente se
facilita cuando las microprotuberancias perforan la piel de un
paciente y el fluido intersticial del paciente entra en contacto con
el agente activo y disuelve el mismo.
La manera más convencional de administrar
fármacos es por vía oral o por inyección. Por desgracia, muchos
medicamentos resultan completamente ineficaces o tienen una eficacia
radicalmente reducida cuando se administran por vía oral dado que o
bien no son absorbidos o se ven afectados de manera adversa antes de
entrar en el flujo sanguíneo y por lo tanto no poseen la actividad
deseada. Por el contrario, la inyección directa del medicamento en
el flujo sanguíneo, aunque garantiza que no se modifique el
medicamento durante la administración, es un procedimiento
incómodo, doloroso, molesto y complicado, teniendo como consecuencia
en ocasiones que el paciente está poco conforme con este
procedimiento.
Por lo tanto, en principio, la administración
transdérmica proporciona un procedimiento de administración de
fármacos que, de lo contrario, sería necesario administrar mediante
inyección hipodérmica o infusión intravenosa. La administración
transdérmica de fármacos ofrece mejoras en estos dos aspectos. La
administración transdérmica en comparación con la administración
oral evita el entorno adverso del tracto digestivo, elude el
metabolismo del fármaco gastrointestinal, reduce los efectos del
primer paso y previene la posible desactivación por las enzimas
digestivas y hepáticas. A la inversa, el tracto digestivo no está
sometido al fármaco durante la administración transdérmica. Sin
embargo, en muchos casos, la tasa de administración o flujo de
muchos agentes a través de la vía transdérmica pasiva es demasiado
limitada para resultar terapéuticamente eficaz.
El término "transdérmico" se utiliza en la
presente memoria como un término genérico que se refiere al paso de
un agente a través de las capas de la piel. El término
"transdérmico" se refiere a la administración de un agente
(p.ej. un agente terapéutico tal como un fármaco) a través de la
piel a un tejido local o sistema circulatorio sistémico sin un
corte o perforación sustancial de la piel, tal como un corte con un
cuchillo quirúrgico o la perforación de la piel con una aguja
hipodérmica. La administración transdérmica del agente incluye la
administración a través de la difusión pasiva así como mediante
fuentes de energía externa incluyendo la electricidad (p.ej.,
iontoforesis) y ultrasonidos (p.ej. fonoforesis). Aunque los
fármacos, efectivamente, se difunden a través de la capa córnea y
de la epidermis, la tasa de difusión a través de la capa córnea
suele ser la etapa limitativa. Muchos compuestos, con el fin de
conseguir una dosis terapéutica, exigen tasas de administración más
elevadas que las que se pueden conseguir mediante una difusión
transdérmica pasiva. En comparación con las inyecciones, la
administración transdérmica del agente elimina el dolor asociado y
reduce la posibilidad de infección.
En teoría, la vía transdérmica de la
administración del agente podría resultar ventajosa en la
administración de muchas proteínas terapéuticas, dado que las
proteínas son susceptibles de sufrir una degradación
gastrointestinal y muestran una reducida absorción gastrointestinal
y los dispositivos transdérmicos gozan de mayor aceptación por
parte de los pacientes que las inyecciones. Sin embargo, el flujo
transdérmico de péptidos y proteínas útiles médicamente es, a
menudo, insuficiente para ser terapéuticamente eficaz debido al gran
peso molecular/tamaño de estas moléculas. Con frecuencia, la tasa o
flujo de administración es insuficiente para producir el efecto
deseado o el agente se degrada antes de alcanzar el sitio diana, por
ejemplo mientras está en el flujo sanguíneo del paciente.
Generalmente, los sistemas de administración
transdérmica de fármacos se basan en la difusión pasiva para
administrar el fármaco, mientras que los sistemas de administración
transdérmica de fármacos activos utilizan una fuente de energía
externa (p.ej. electricidad) para administrar el fármaco. Los
sistemas de administración transdérmica de fármacos pasivos son más
comunes. Los sistemas transdérmicos pasivos presentan un depósito
de fármaco que contiene una elevada concentración de fármaco
adaptada para entrar en contacto con la piel, esparciéndose el
fármaco a través de la piel y hacia el interior de los tejidos
corporales o el flujo sanguíneo de un paciente. El flujo
transdérmico de fármacos depende del estado de la piel, del tamaño y
de las propiedades químicas/físicas de la molécula del fármaco, y
del gradiente de concentración a través de la piel. Debido a la
baja permeabilidad de la piel a muchos fármacos, la administración
transdérmica ha tenido aplicaciones limitadas. Esta baja
permeabilidad se debe principalmente a la capa córnea, que es la
última capa de piel que comprende células muertas y planas llenas
de fibras de queratina (queratinocitos) rodeada por bicapas
lipídicas. La estructura muy ordenada de las bicapas lipídicas
confiere un carácter relativamente impermeable a la capa
córnea.
Un procedimiento común para aumentar el flujo
del fármaco de difusión transdérmica pasiva implica el tratamiento
previo de la piel con un mejorador de la permeación de la piel o la
administración conjunta del mismo con el fármaco. Un mejorador de
la permeación, cuando se aplica a una superficie corporal a través
de la cual se administra el fármaco, mejora el paso del flujo del
fármaco. Sin embargo, la eficacia de estos procedimientos para
mejorar el flujo transdérmico de proteínas se ha visto limitada, por
lo menos para las proteínas más grandes, a causa de su
tama-
ño.
ño.
Los sistemas de transporte activo utilizan una
fuente de energía externa para ayudar al paso del flujo del fármaco
a través de la capa córnea. Una mejora de este tipo para la
administración transdérmica de fármacos se denomina
"electrotransporte". Este mecanismo utiliza un potencial
eléctrico, que deriva en la aplicación de la corriente eléctrica
para ayudar al transporte del agente a través de una superficie
corporal, tal como la piel. Otros sistemas de transporte activo
utilizan ultrasonidos (fonoforesis) y calor como fuente de energía
externa.
Asimismo, en repetidas ocasiones se ha intentado
penetrar mecánicamente o romper las últimas capas de piel, creando
de este modo vías en el interior de la piel para mejorar la cantidad
de agente que se libera transdérmicamente. Los dispositivos de
vacunación precoz conocidos como escarificadores, generalmente,
presentaban una pluralidad de púas o agujas que se aplican a la
piel para rascar o realizar unos pequeños cortes en la zona de
aplicación. La vacuna se aplicó bien tópicamente sobre la piel, tal
como en la patente US nº 5.487.726 concedida a nombre de Rabenau o
bien como líquido húmedo aplicado a las púas del escarificador tal
como la patente US nº. 4.453.926 concedida a nombre de Galy, o la
patente US nº 4.109.655 concedida a nombre de Chanornac, o la
patente US nº 3.136.314 concedida a nombre de Kravitz. Se ha
sugerido la utilización de escarificadores para la administración
intradérmica de vacunas en parte porque únicamente es necesario
administrar cantidades muy pequeñas de la vacuna en la piel para
resultar eficaz en el proceso de inmunización del paciente. Además,
la cantidad de vacuna administrada no es particularmente importante
puesto que una cantidad excesiva consigue una inmunización
satisfactoria al igual que una cantidad mínima. Sin embargo, un
serio inconveniente del que adolece la utilización de un
escarificador para administrar un fármaco es la dificultad para
determinar el flujo transdérmico de fármacos y la dosificación
resultante administrada. Asimismo, debido a la naturaleza flexible,
deforme y elástica de la piel para plegarse y resistir la
perforación, los elementos de perforación diminutos a menudo no
penetran de manera uniforme en la piel y/o se les elimina del
recubrimiento líquido de un agente al penetrar en la piel.
Adicionalmente, debido al proceso de autocuración de la piel, las
perforaciones o hendiduras realizadas en la piel tienden a cerrarse
tras la extracción de los elementos de perforación de la capa
córnea. Por lo tanto, la naturaleza elástica de la piel actúa para
eliminar el recubrimiento del agente activo que se ha aplicado a
los elementos de perforación diminutos al penetrar dichos elementos
en la piel. Asimismo, las diminutas hendiduras formadas por los
elementos de perforación se curan rápidamente tras la extracción del
dispositivo, limitando por lo tanto el paso del agente a través de
las vías creadas por los elementos de perforación y, limitando, a
su vez, el flujo transdérmico de dichos dispositivos.
Otros dispositivos que utilizan elementos de
perforación diminutos de la piel para mejorar la administración
transdérmica de fármacos se dan a conocer en la patente Europea
EP0407063A1, las patentes US nº. 5.879.326 concedida a nombre de
Godshall, et al., 3.814.097 concedida a nombre de Ganderton,
et al., 5.279.544 concedida a nombre de Gross, et
al., 5.250.023 concedida a nombre de Lee, et al.,
5.457.041 concedida a nombre de Ginaven et al., 3.964.482
concedida a nombre de Gerstel, et al., que se ha vuelto a
conceder con el número 25.637 concedida a nombre de Kravitz, et
al., y publicación de los PCT nº WO 96/37155, WO 96/37256, WO
96/17648, WO 97/03718, WO 98/11937, WO 98/00193, WO 97/48440, WO
97/48441, WO 97/48422, WO 98/11937, WO 98/00193, WO 97/48440, WO
97/48441, WO 97/48442, WO 98/00193, WO 99/64580, WO 98/28037, WO
98/29298 y WO 98/29365. Estos dispositivos utilizan unos elementos
de perforación de varias formas y tamaños para perforar la última
capa (p. ej., capa córnea) de la piel. Los elementos de perforación
dados a conocer en estas referencias se extienden generalmente de
manera perpendicular desde un elemento plano, delgado, tal como una
almohadilla o lámina. Los elementos de perforación en algunos de
estos dispositivos son extremadamente pequeños, presentando algunos
de ellos unas dimensiones (es decir, una longitud y anchura de
microcuchilla) únicamente de entre aproximadamente 25 y 400 \mum y
un espesor de microcuchilla únicamente de entre aproximadamente 5 y
50 \mum. Estos diminutos elementos de corte/perforación realizan
unos microcortes/microhendiduras correspondientemente pequeños en la
capa córnea para la administración transdérmica del agente mejorado
a través de la misma.
Generalmente, estos sistemas incluyen un
depósito para contener el fármaco y también un sistema de
administración para transferir el fármaco desde el depósito a
través de la capa córnea, tal como mediante unas púas huecas del
propio dispositivo. Un ejemplo de dicho dispositivo se da a conocer
en el documento WO 93/177754 que presenta un depósito de fármaco
líquido. El depósito debe presurizarse para forzar al fármaco
líquido a través de los diminutos elementos tubulares y en el
interior de la piel. Los inconvenientes de los que adolece este tipo
de dispositivos incluyen la complicación y el gasto adicionales de
añadir un depósito de líquido presurizable y complicaciones debidas
a la presencia de un sistema de administración accionado a
presión.
El procedimiento de la presente invención supera
estas limitaciones mediante la administración transdérmica de un
agente farmacológicamente activo que utiliza un dispositivo de
microprotuberancias provisto de unas microprotuberancias que están
recubiertas con un recubrimiento seco que contiene el agente. La
presente invención se refiere a un procedimiento para administrar
un agente farmacológicamente activo a través de la capa córnea
preferentemente de un mamífero y más preferentemente de un ser
humano, mediante el recubrimiento de una pluralidad de
microprotuberancias de perforación de la capa córnea con un agente
farmacológicamente activo de elevada potencia. El agente se
selecciona de manera que sea suficientemente potente para ser eficaz
a nivel terapéutico cuando se administra como recubrimiento seco en
una pluralidad de microprotuberancias de perforación de la piel.
Asimismo, el agente debe tener la suficiente solubilidad en agua
para formar una solución de recubrimiento acuosa que presenta la
solubilidad y viscosidad necesarias para recubrir las
microprotuberancias.
El procedimiento comprende un elemento que
presenta una pluralidad, y preferentemente una multiplicidad, de
microprotuberancias de perforación de la capa córnea. Cada una de
las microprotuberancias presenta una longitud de menos de 500
\mum, o si es superior a 500 \mum, entonces están previstos unos
medios para asegurar que las microprotuberancias penetren en la
piel hasta una profundidad no superior a 500 \mum. Estas
microprotuberancias presentan un recubrimiento seco en las mismas.
El recubrimiento, antes del secado, comprende una solución acuosa
de un agente farmacológicamente activo de elevada potencia. El
agente farmacológicamente activo es suficientemente potente para
resultar eficaz a nivel farmacéutico en una dosis inferior a
aproximadamente 1 mg y preferentemente inferior a aproximadamente
0,25 mg, por aplicación. El agente farmacológicamente activo se
selecciona para presentar una solubilidad en agua superior a
aproximadamente 50 mg/ml y la composición tiene una viscosidad
inferior a aproximadamente 500 centipoises (cp) para recubrir de
manera eficaz las microprotuberancias. La solución, una vez
recubierta sobre las superficies de las microprotuberancias,
proporciona una cantidad farmacéuticamente eficaz del agente
farmacológicamente activo. El recubrimiento se seca adicionalmente
sobre las microprotuberancias utilizando los procedimientos de
secado conocidos en la técnica.
El procedimiento comprende asimismo proporcionar
un elemento que presenta una pluralidad de microprotuberancias de
perforación de la capa córnea. Una solución acuosa del agente
farmacológicamente activo se aplica a las microprotuberancias y a
continuación se seca para formar un recubrimiento que contiene un
agente seco sobre la misma. El agente farmacológicamente activo es
suficientemente potente para resultar farmacéuticamente eficaz en
una dosis inferior a aproximadamente 1 mg, y preferentemente
inferior a aproximadamente 0,25 mg, por aplicación. El agente
farmacológicamente activo debe tener una solubilidad en agua
superior a aproximadamente 50 mg/ml, preferentemente superior a
aproximadamente 100 mg/ml, y la solución de recubrimiento debe tener
una viscosidad inferior a aproximadamente 500 cp, preferentemente
inferior a aproximadamente 50 cp, para recubrir de manera eficaz
las microprotuberancias. La composición se puede preparar a
cualquier temperatura siempre y cuando el agente farmacológicamente
activo no esté inactivo debido a las condiciones. La solución, una
vez recubierta sobre las superficies de las microprotuberancias,
proporciona una cantidad farmacéuticamente eficaz del agente
farmacológicamente activo.
El espesor del recubrimiento es preferentemente
inferior al espesor de las microprotuberancias, más preferentemente
el espesor es inferior a 50 \mum y más preferentemente inferior a
25 \mum. Generalmente, el espesor de recubrimiento es un espesor
medio medido con respecto a las microprotuberancias.
El agente farmacológicamente activo para el
recubrimiento de las microprotuberancias se selecciona para tener
una potencia suficiente para resultar terapéuticamente eficaz cuando
se administra transdérmicamente en una cantidad inferior a
aproximadamente 1 mg, y preferentemente inferior a aproximadamente
0,25 mg, de agente activo.
Los agentes más preferidos son seleccionados de
entre el grupo constituido por ACTH (1-24),
calcitonina, desmopresina, LHRH, análogos de LHRH, goserelina,
leuprolida, PTH, vasopresina, deamino [Val4, D-Arg8]
arginina vasopresina, buserelina, triptorelina, interferón alfa,
interferón beta, interferón gamma, FSH, EPO, GM-CSF,
G-CSF, IL-10, glucagón, factor de
liberación de la hormona del crecimiento (GRF) y análogos de estos
agentes que incluyen sus sales farmacéuticamente aceptables.
El recubrimiento se puede aplicar a las
microprotuberancias utilizando procedimientos de recubrimiento
conocidos. Por ejemplo, las microprotuberancias pueden sumergirse
en una solución de recubrimiento acuosa del agente.
Alternativamente, la solución de recubrimiento puede ser pulverizada
sobre las microprotuberancias. Preferentemente, la pulverización
tiene un tamaño de gotita comprendido entre aproximadamente 10 y 200
picolitros. Más preferentemente, el tamaño de la gotita y la
colocación se controla de manera precisa utilizando técnicas de
impresión de manera que la solución de recubrimiento se deposita
directamente sobre las microprotuberancias y no sobre otras partes
"no perforadoras" del elemento con las microprotuberancias.
En otro aspecto de la invención, las
microprotuberancias de perforación de la capa córnea están formadas
a partir de una lámina en la que las microprotuberancias están
formadas mediante el grabado o troquelado de la lámina y a
continuación las microprotuberancias se pliegan o se doblan fuera de
un plano de la lámina. Aunque el recubrimiento del agente
farmacológicamente activo puede aplicarse a la lámina antes de la
formación de microprotuberancias, preferentemente el recubrimiento
se aplica después de que las microprotuberancias se hayan cortado o
grabado pero antes de ser plegada fuera del plano de la lámina. Es
más preferido el recubrimiento después de que las
microprotuberancias se hayan plegado o doblado desde el plano de la
lámina.
La invención se describirá con mayor detalle a
continuación haciendo referencia a las formas de realización
preferidas representadas en los dibujos y figuras adjuntos, en los
que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
parte de un ejemplo de un grupo de microprotuberancias;
la figura 2 es una vista en perspectiva del
grupo de microprotuberancias de la figura 1 con un recubrimiento
depositado sobre las microprotuberancias;
la figura 3 es un gráfico que muestra la
cantidad de desmopresina administrada por un grupo de
microprotuberancias;
la figura 4 es un gráfico que muestra la
cantidad de desmopresina administrada por un grupo de
microprotuberancias;
la figura 5 es un gráfico que muestra la
cantidad de ovoalbúmina administrada por un grupo de
microprotuberancias para varios momentos de aplicación;
la figura 6 es un gráfico que muestra la
cantidad de ovoalbúmina administrada por un grupo de
microprotuberancias que utiliza distintas soluciones de
recubrimiento de ovoalbúmina;
la figura 7 es una vista en sección lateral del
sistema descrito en el Ejemplo 1;
la figura 8 es un gráfico que muestra la
cantidad de desmopresina administrada por un grupo de
microprotuberancias que se ha recubierto por la punta tal como se
describe en el Ejemplo 2B.
la figura 9 es un gráfico que muestra la
cantidad de administración de la hormona humana del crecimiento
mediante un grupo de microprotuberancias que se ha recubierto por
la punta tal como se describe en el Ejemplo 4B; y
la figura 10 es un gráfico que muestra la
eficacia de la administración de ovoalbúmina suministrada por un
grupo de microprotuberancias que se ha recubierto por la punta tal
como se describe en el Ejemplo 6B.
A menos que se especifique lo contrario, los
siguientes términos utilizados en la presente memoria tienen los
siguientes significados.
El término "transdérmico" significa la
administración de un agente en la piel y/o a través de la misma para
terapia local o sistémica.
La expresión "flujo transdérmico" se
refiere a la tasa de administración transdérmica.
El término "coadministración" tal como se
utiliza en la presente memoria significa que un agente(s)
complementario(s) se administra transdérmicamente bien antes
de administrar el agente, antes y durante el flujo transdérmico del
agente, durante el flujo transdérmico del agente, durante y después
del flujo transdérmico del agente, y/o después del flujo
transdérmico del agente.
Adicionalmente, dos o más agentes pueden
recubrirse sobre la microprotuberancias, derivando en la
coadministración de los agentes.
La expresión "agente farmacológicamente
activo" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a
un fármaco no inmunogénico o a una composición de materia o mezcla
que contiene un fármaco no inmunogénico que es farmacológicamente
eficaz cuando se administra en una cantidad inferior a
aproximadamente 1 mg, y preferentemente inferior a aproximadamente
0,25 mg. Por lo tanto, la expresión "agente farmacológicamente
activo" engloba únicamente fármacos muy potentes que son
farmacológicamente activos a dosis muy bajas y que excluyen
particularmente las vacunas. Ejemplos de dichos agentes
farmacológicamente activos de elevada potencia incluyen, sin
limitarse a los mismos, hormona de liberación de hormona
leutinizante (LHRH), análogos de LHRH (tales como goserelina,
leuprolida, buserelina, triptorelina, gonadorelina y nafarelina,
menotropinas (urofolitropina (FSH) y LH)), vasopresina,
desmopresina, corticotropina (ACTH), análogos de ACTH tales como
ACTH (1-24), calcitonina, hormona paratiroidea
(PTH), vasopresina, deamino [Val4, D-Arg8] arginina
vasopresina, interferón alfa, interferón beta, interferón gamma,
eritropoyetina (EPO), factor de estimulación de colonia de
macrófagos granulocitos (G-CSF),
interleucina-10 (IL-10) y glucagón.
Debe entenderse que más de un agente puede incorporarse a la
formulación del agente en el procedimiento de la presente invención,
y que la utilización de la expresión "agente farmacológicamente
activo" no excluye de ningún modo la utilización de dos o más de
dichos fármacos o agentes. Los agentes pueden estar en diferentes
formas, tales como bases libres, ácidos, moléculas cargadas o no
cargadas, componentes de complejos moleculares o sales
farmacológicamente aceptables no irritantes. Además, se pueden
utilizar derivados simples de los agentes (tales como éteres,
ésteres, amidas, etc) que se hidrolizan fácilmente en el pH del
cuerpo, las enzimas, etc.
La expresión "cantidad terapéuticamente
eficaz" o "tasa terapéuticamente eficaz" se refiere a la
cantidad o tasa del agente farmacológicamente activo necesario para
producir el resultado terapéutico deseado, que a menudo es
beneficioso. La cantidad del agente utilizado en los recubrimientos
será la cantidad necesaria para administrar una cantidad
terapéuticamente eficaz del agente para conseguir el resultado
terapéutico deseado. En la práctica, esto variará en gran medida en
función del agente particular farmacológicamente activo que se está
administrando del sitio de administración, de la gravedad de la
afección que se está tratando, del efecto terapéutico deseado y de
la disolución y la liberación de la cinética para la administración
del agente desde el recubrimiento hasta el interior de los tejidos
de la piel. No resulta práctico definir un intervalo preciso para
la cantidad terapéuticamente eficaz del agente farmacológicamente
activo incorporado en las microprotuberancias y administrado
transdérmicamente según los procedimientos descritos en la presente
memoria. Sin embargo, generalmente dichos agentes utilizados en el
dispositivo de la presente invención están definidos como agentes
activos farmacológicamente potentes puesto que las
microprotuberancias están dimensionadas con una zona superficial
limitada para soportar el recubrimiento. En general, la cantidad del
agente necesario para conseguir la terapia deseada es inferior a
aproximadamente 1 mg, más preferentemente inferior a 0,25 mg.
El término "microprotuberancias" se refiere
a los elementos de perforación que están adaptados para perforar o
cortar a través de la capa córnea en la capa subyacente de la
epidermis, o capas de la dermis y de la epidermis, de la piel de un
anima vivo, en particular seres humanos. Los elementos de
perforación no deberían perforar la piel hasta una profundidad que
cause el sangrado. Típicamente, los elementos de perforación
presentan una longitud de cuchilla inferior a 500 \mum, y
preferentemente inferior a 250 \mum. Las microprotuberancias
típicamente presentan una anchura y un espesor comprendidos entre
aproximadamente 5 y 50 \mum. Las microprotuberancias pueden estar
formadas en diferentes formas, tales como agujas, agujas huecas,
cuchillas, clavijas, punzones y sus combinaciones.
La expresión "grupo de microprotuberancias"
tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a una
pluralidad de microprotuberancias dispuestas en un grupo para
perforar la capa córnea. El grupo de microprotuberancias puede
estar formado por grabado o troquelado de una pluralidad de
microprotuberancias de una lámina delgada y por plegado o doblado
de las microprotuberancias fuera del plano de la lámina para formar
una configuración tal como la representada en la figura 1. El grupo
de microprotuberancias puede estar formado asimismo de otros modos
conocidos, tales como mediante la formación de una o más tiras que
presentan unas microprotuberancias a lo largo de un borde de cada
una de la(s) tira(s) tal como se da a conocer en Zuck,
patente US nº 6.050.988. El grupo de microprotuberancias puede
incluir unas agujas huecas que contienen un agente seco
farmacológicamente activo.
Las referencias a la zona de la lámina o
elemento y la referencia a alguna propiedad por zona de la lámina o
elemento, se refieren a la zona delimitada por la circunferencia o
borde externo o el borde de la lámina.
La expresión "recubrimiento de patrón" se
refiere al recubrimiento de un agente sobre unas zonas seleccionadas
de las microprotuberancias. Más de un agente puede ser un patrón
recubierto sobre un único grupo de microprotuberancias. Los
recubrimientos de patrón pueden aplicarse a las microprotuberancias
mediante técnicas de distribución de microfluidos conocidas tales
como la utilización de una micropipeta y el recubrimiento por chorro
de tinta.
La presente invención proporciona un
procedimiento para producir un dispositivo para la administración
transdérmica de un agente farmacológicamente activo a un paciente
que lo necesita. El procedimiento presenta una pluralidad de
microprotuberancias de perforación de la capa córnea que se
extienden desde las mismas. Las microprotuberancias están adaptadas
para atravesar la capa córnea hasta la capa subyacente de la
epidermis, o capas de la dermis y de la epidermis, pero no penetran
con tanta profundidad como para alcanzar los lechos capilares y
causar un sangrado significativo. Las microprotuberancias tienen un
recubrimiento seco sobre las mismas que contiene el agente
farmacológicamente activo. Al perforar la capa de la capa córnea de
la piel, el recubrimiento que contiene el agente se disuelve
mediante el fluido corporal (fluidos intracelulares y fluidos
extracelulares tales como un fluido intersticial) y es liberado en
la piel para la terapia local o sistémica.
La cinética de la disolución y liberación del
recubrimiento que contiene el agente dependerá de muchos factores
que incluyen la naturaleza del fármaco, el proceso de recubrimiento,
el espesor del recubrimiento y la composición del recubrimiento
(p.ej. la presencia de aditivos de formulación del recubrimiento).
Dependiendo del perfil de la cinética de la liberación, podría ser
necesario mantener las microprotuberancias recubiertas en una
relación de perforación con la piel para amplios periodos de tiempo
(p.ej. hasta aproximadamente 8 horas). Esto se puede cumplir
mediante la fijación del elemento de microprotuberancias a la piel
utilizando adhesivos o microprotuberancias fijadas tales como las
descritas en el documento WO 97/48440.
La figura 1 ilustra una forma de realización de
un elemento de microprotuberancias de perforación de la capa córnea
para su utilización con la presente invención. La figura 1 muestra
una parte del elemento que presenta una pluralidad de
microprotuberancias 10. Las microprotuberancias 10 se extienden
sustancialmente en un ángulo de 90º desde una lámina 12 que
presenta unas aberturas 14. La lámina 12 puede estar incorporada en
un parche de administración que incluye un soporte para la lámina
12 y puede incluir asimismo un adhesivo para adherir el parche a la
piel. En esta forma de realización, las microprotuberancias están
formadas mediante el grabado o troquelado de una pluralidad de
microprotuberancias 10 de una lámina de metal delgada 12 y mediante
el doblado de las microprotuberancias 10 fuera de un plano de la
lámina. Se prefieren los metales tales como acero inoxidable y
titanio. Los elementos de microprotuberancias de metal se dan a
conocer en la patente US nº 6.083.196 de Trautman et al.;
patente US nº 6.050.988 de Zuck; y la patente US nº 6.091.975 de
Daddona et al. Otros elementos de microprotuberancias que
pueden utilizarse con la presente invención están formados mediante
el grabado de silicio utilizando técnicas de grabado de chip de
silicio o mediante moldeo de plástico utilizando micromoldes
grabados. Los elementos de microprotuberancias de plástico y silicio
se dan a conocer en la patente US nº 5.879.326 de Godshall et
al.
La figura 2 ilustra el elemento de
microprotuberancias que presenta unas microprotuberancias 10
provistas de un recubrimiento 16 que contiene un agente
farmacológicamente activo. El recubrimiento 16 puede recubrir
parcial o completamente la microprotuberancia 10. Por ejemplo, el
recubrimiento puede estar en un recubrimiento de patrón seco sobre
las microprotuberancias. Los recubrimientos pueden aplicarse antes o
después de que se hayan formado las microprotuberancias.
El recubrimiento sobre las microprotuberancias
puede estar formado por una variedad de procedimientos conocidos.
Un procedimiento de este tipo es el recubrimiento por inmersión. El
recubrimiento por inmersión se puede describir como un medio para
recubrir las microprotuberancias mediante la inmersión total o
parcial de las microprotuberancias en la solución de recubrimiento
que contiene el fármaco. Alternativamente, todo el dispositivo se
puede sumergir en la solución de recubrimiento. Se prefiere
recubrir únicamente las partes del elemento de protuberancias que
perfora la piel.
Mediante la utilización de la técnica de
inmersión parcial descrita anteriormente, es posible limitar el
recubrimiento únicamente a las puntas de las microprotuberancias.
Existe asimismo un mecanismo de recubrimiento por rodillos que
limita el recubrimiento a las puntas de la microprotuberancia. Esta
técnica se describe en la patente provisional de Estados Unidos
(número de serie: 60/276.762) presentada el 16 de marzo de 2001.
Otros procedimientos de recubrimiento incluyen
la pulverización de la solución de recubrimiento encima de las
microprotuberancias. La pulverización puede comprender la formación
de una suspensión de aerosol de la composición de recubrimiento. En
una forma de realización preferida, una suspensión de aerosol que
forma un tamaño de gotita comprendido entre aproximadamente 10 y
200 picolitros se pulveriza encima de las microprotuberancias y a
continuación se seca. En otra forma de realización, una cantidad muy
pequeña de solución de recubrimiento puede depositarse encima de
las microprotuberancias como recubrimiento de patrón 18. El
recubrimiento de patrón 18 se puede aplicar utilizando un sistema
de distribución para colocar el líquido depositado está comprendido
preferentemente entre 0,5 y 20 nanolitros/microprotuberancia. Los
ejemplos de distribuidores de líquido medido de precisión adecuada
se dan a conocer en las patentes US nº 5.916.524; nº 5.743.960; nº
5.741.554; y nº 5.738.728. Las soluciones de recubrimiento de
microprotuberancias se pueden aplicar asimismo utilizando la
tecnología por chorro de tinta, utilizando distribuidores de
válvula solenoide conocidos, unos medios motores fluidos opcionales
y unos medios de posicionamiento que están generalmente controlados
mediante la utilización de un campo eléctrico. Otra tecnología de
distribución de líquidos de la industria de impresión o tecnología
de distribución de líquidos similar conocida en la técnica se puede
utilizar para aplicar el recubrimiento de patrón de la presente
invención.
Las soluciones de recubrimiento utilizadas en la
presente invención son soluciones acuosas del agente
farmacológicamente activo. La solución debe tener una viscosidad
inferior a aproximadamente 500 cp, y preferentemente inferior a
aproximadamente 50 cp, para recubrir de manera eficaz los diminutos
elementos de perforación de la capa córnea en un espesor adecuado.
Tal como se ha mencionado anteriormente, el agente
farmacológicamente activo debe tener una solubilidad acuosa
superior a aproximadamente 50 mg/ml y preferentemente superior a
aproximadamente 100 mg/ml en la solución de recubrimiento.
El espesor de recubrimiento deseado depende de
la densidad de las microprotuberancias por zona de unidad de la
lámina y la viscosidad y la concentración de la composición de
recubrimiento así como el procedimiento de recubrimiento
seleccionado. En general, el espesor de recubrimiento debe ser
inferior a 50 micrómetros puesto que los recubrimientos más espesos
tienen la tendencia a librarse de las microprotuberancias al
perforar la capa córnea. Un espesor de recubrimiento preferido es
inferior a 10 micrómetros tal como se mide a partir de la
superficie de la microprotuberancia. Generalmente, el espesor del
recubrimiento es designado como espesor de recubrimiento medio
medido con respecto a la microprotuberancia recubierta. Un espesor
de recubrimiento más preferido está comprendido entre 1 y 10
micrómetros.
Los agentes utilizados en la presente invención
son agentes de elevada potencia que requieren una dosis de
aproximadamente 1 mg o menos, preferentemente aproximadamente 0,25
mg o menos. Las cantidades comprendidas dentro de este intervalo
pueden estar recubiertas sobre un grupo de microprotuberancias del
tipo representado en la figura 1 que presenta la lámina 12 con un
área de hasta 10 cm^{2} y una densidad de microprotuberancia de
hasta 500 microprotuberancias por cm^{2}.
Los agentes farmacológicamente activos
preferidos que presentan las propiedades descritas anteriormente se
seleccionan de entre el grupo constituido por desmopresina, hormona
de liberación de hormona leutinizante (LHRH), y análogos de LHRH
(p.ej. goserelina, leuprolida, buserilina, triptorelina), PTH,
calcitonina, vasopresina, deamino [Val4, D-Arg8]
arginina vasopresina, interferón alfa, interferón beta, interferón
gamma, menotropinas (urofolitropina (FSH) y hormona leutinizante
(LH), eritropoyetina (EPO), GM-CSF,
G-CSF, IL-10, GFR y glucagón.
En todos los casos, tras haber aplicado un
recubrimiento, la solución de recubrimiento se seca en las
microprotuberancias mediante varios medios. En una forma de
realización preferida, el dispositivo recubierto se seca en
condiciones ambiente. Sin embargo, varias temperaturas y niveles de
humedad se pueden utilizar para secar la solución de recubrimiento
sobre las microprotuberancias. Adicionalmente, los dispositivos se
pueden calentar, liofilizar, secar por congelación o se utilizan
técnicas similares utilizadas para eliminar el agua del
recubrimiento.
Otros adyuvantes de formulación conocidos se
pueden añadir a la solución de recubrimiento siempre y cuando no
afecten de manera adversa a las características de solubilidad y
viscosidad necesarias de la solución de recubrimiento y la
integridad física del recubrimiento seco.
Los ejemplos siguientes se proporcionan para
permitir que los expertos en la materia comprendan más claramente
la presente invención y la pongan en práctica. No deberían
considerarse a título limitativo del alcance de la invención sino
únicamente a título ilustrativo de la misma.
Ejemplo
1
Un dispositivo de microprotuberancias recubierto
destinado a la administración transdérmica de desmopresina se
preparó de la siguiente manera. Una solución de desmopresina acuosa
con una concentración de 300 mg/ml se preparó mediante la adición
de la sal de desmopresina monoacetato (comercializada por Diosynth,
Inc. de Des Plaines, IL) al agua destilada estéril. La desmopresina
marcada con tritio se añadió a la solución de desmopresina como
marcador. Se utilizó el elemento de microprotuberancias de titanio
del tipo ilustrado en la Figura 1. El elemento de
microprotuberancias tenía una forma circular (1,16 cm de diámetro de
lámina con un área de 2 cm^{2}), unas microprotuberancias con una
longitud de 360 \mum, y una densidad de microprotuberancia de 190
microprotuberancias/cm^{2}. El elemento de microprotuberancias se
sumergió durante un breve espacio de tiempo en la solución de
desmopresina acuosa y pudo secarse durante la noche a temperatura
ambiente. Este procedimiento derivó en un elemento de
microprotuberancias recubierto con desmopresina que presenta una
desmopresina que contiene un recubrimiento en la cantidad
comprendida entre 150 y 250 \mug/cm^{2}.
Los estudios de la cinética de administración se
llevaron a cabo en doce cobayas sin pelo ("hairless guinea
pigs" o "HGP" en terminología inglesa) para evaluar la
cinética de la absorción de fármacos a través de la piel de los
elementos de microprotuberancias recubiertas preparados tal como se
ha descrito anteriormente. El sistema aplicado se muestra en la
figura 7. El sistema 25 estaba constituido por el elemento de
microprotuberancias circular recubierto 20 adherido a la parte
intermedia de una lámina 22 de polietileno (LDPE) de baja densidad
con una película adhesiva 24 en el lado proximal de la piel de la
lámina de LDPE 22 entre la lámina 22 y el elemento de
microprotuberancias 20. La lámina de LDPE 22 y la película adhesiva
24 actúan como superposición adhesiva que mantiene el elemento de
microprotuberancias adherido a la piel del animal. La piel de un
costado de la HGP fue estirado de manera manual bilateralmente
(\leftrightarrow y \updownarrow) en el momento de la aplicación
del elemento de microprotuberancias al animal. El sistema chocó
contra la piel del animal utilizando un aplicador de impactos
cargado por resorte que causó que las microprotuberancias perforaran
la capa córnea. Después de la aplicación del sistema, se liberó la
tensión de estiramiento sobre la piel, se envolvió la HGP con un
vendaje Vetwrap^{TM} y se alojó individualmente en una jaula
metabólica durante 1, 2 o 4 horas. En cada punto temporal, el
sistema se extrajo de cuatro de las HGP, se enjuagó el fármaco
residual de la piel y se devolvió el animal a su jaula. La cantidad
total de fármaco administrado sistémicamente durante estos
intervalos de tiempo fue determinada mediante la medición de la
radioactividad de la orina excretada durante dos días después de la
extracción del sistema y se corrigió a partir del porcentaje
excretado tras la inyección iv (estudios anteriores habían mostrado
que el 60% de la dosis inyectada de H-desmopresina
fue excretada en la orina a las 48 horas). La cantidad media de la
desmopresina administrada a las HGP (M_{media}) durante las horas
de utilización 1, 2 y 4 se presenta en la Figura 3. Después de las
primeras dos horas, no se absorbió ninguna cantidad adicional del
fármaco. La cantidad total de desmopresina administrada fue de
aproximadamente 10 microgramos, que es conocida por ser una dosis
terapéuticamente eficaz en seres humanos para el tratamiento de la
enuresis nocturna.
Ejemplo
2A
Un segundo experimento se llevó a cabo en
cobayas sin pelo (HGP). Todos los animales llevaban un sistema
idéntico a los descritos anteriormente en el Ejemplo 1. Un grupo de
animales (Grupo A) llevó un sistema durante 1 hora. En los otros
dos grupos (Grupos B y C), el dispositivo de microprotuberancias fue
extraído 5 segundos después de la aplicación. En el Grupo B, el
sitio de tratamiento se lavó inmediatamente después de la extracción
del sistema. En el Grupo C, el sitio de tratamiento no se lavó pero
fue ocluido con un soporte adhesivo durante 1 hora después de la
extracción del sistema. Las cantidades medias de la desmopresina
administrada a los animales en los Grupos A, B y C se representan
en la Figura 4. El Grupo B (5 segundos de administración y lavado
inmediato) derivó en una administración media de aproximadamente 5
\mug de desmopresina. El Grupo C (oclusión después de una
aplicación de 5 segundos) no aumentó significativamente la cantidad
administrada al Grupo B. El Grupo A (una administración de una
hora) tuvo como resultado una media de 18 \mug de desmopresina
administrada. Estos resultados indican que el hecho de mantener las
microprotuberancias recubiertas en una relación de perforación con
la piel durante solo aproximadamente 5 segundos deriva en una
administración de desmopresina sustancial, aunque no óptima, y que
el fármaco administrado en la piel no se elimina mediante lavado.
Además, el contacto prolongado (1 hora) de las microprotuberancias
con la piel tiene como consecuencia unas cantidades incluso mayores
de la desmopresina administrada.
Ejemplo
2B
Se evaluó la viabilidad del recubrimiento de un
grupo de microprotuberancias con el fármaco desmopresina. En estos
estudios, el recubrimiento se limitó a las puntas de las
microprotuberancias. Una serie de grupos de microprotuberancias
(S250Ti, longitud de las microprotuberancias 250 \mum, 321
microprotuberancias/cm^{2}, disco de 2 cm^{2}) fueron cubiertos
en la punta utilizando el dispositivo descrito en una patente
provisional de Estados Unidos (número de serie: 60/276.762,
presentada el 16 de marzo de 2001) utilizando un 40% en peso de
solución de acetato de desmopresina con desmopresina ^{3}H. El
análisis reveló que cada grupo de microprotuberancias fue
recubierto con 187 \pm 30 \mug de desmopresina. El examen SEM
reveló que el recubrimiento estaba presente a modo de una matriz
amorfa vítrea con buena uniformidad de recubrimiento de
microprotuberancia a microprotuberancia. El recubrimiento se limitó
a los primeros 115 \mum de la microprotuberancia de 250 \mum. Se
descubrió que el recubrimiento estaba distribuido de manera
irregular sobre la propia microprotuberancia. La mayor parte del
recubrimiento sólido parecía estar dispuesto en zonas abovedadas
circulares del recubrimiento denominado tapa, centradas en el
centro geométrico de las caras de la zona recubierta de la
microprotuberancia. El espesor máximo medido del recubrimiento fue
de aproximadamente 18 \mum mientras
que el espesor medio calculado con respecto a toda la zona recubierta fue únicamente de aproximadamente 13 \mum.
que el espesor medio calculado con respecto a toda la zona recubierta fue únicamente de aproximadamente 13 \mum.
Los estudios se llevaron a cabo en cobayas sin
pelo para evaluar la cinética de la absorción del fármaco a través
de la piel a partir de los sistemas de grupos de microprotuberancias
recubiertas por la punta. La aplicación del sistema se llevó a cabo
en el costado del animal con un aplicador de impactos que suministra
una energía de 0,26 J en menos de 10 ms. El sistema aplicado
comprendía un dispositivo de grupos de microprotuberancias
recubiertas, adherido al centro de un soporte de LDPE con adhesivo
(disco de 7 cm^{2}). Los sistemas permanecieron en la piel
durante 5 segundos o 1 hora. Los grupos de tres animales se
utilizaron para ambos puntos temporales. Al extraer el sistema, el
sitio de aplicación fue lavado concienzudamente y los lavados fueron
evaluados para encontrar el contenido radioactivo y se devolvieron
las HGP a sus cajas individuales de metabolismo. Se recogió la
orina durante 2 días y se realizó un recuento del contenido
radioactivo. La cantidad total de fármaco administrado
sistémicamente fue determinada mediante la medición de la excreción
urinaria de radioactividad durante un periodo de dos días después
de la extracción del sistema y se corrigió a partir del porcentaje
excretado después de la inyección iv (estudios anteriores han
demostrado que el 60% de la dosis inyectada de
^{3}H-desmopresina fue excretada en la orina al
cabo de 48 horas). Los sistemas utilizados fueron extraídos para
buscar radioactividad residual. Las cantidades totales de
desmopresina administradas sistémicamente fueron 49 \pm 3 \mug
(26%de utilización del fármaco) y 97 \pm 11 \mug (52% de
utilización del fármaco) después de unos tiempos de utilización de
5 segundos (barra abierta) y 1 hora (barra incubada),
respectivamente (Figura 8). Únicamente un pequeño porcentaje del
fármaco se encontró en la superficie de la piel (6% a los 5
segundos, y 9% al cabo de 1 hora), estando constituido el
equilibrio por la desmopresina que permanece en las
microprotuberancias.
Ejemplo
3
Las propiedades del recubrimiento de
desmopresina fueron evaluadas de la siguiente manera. La sal sódica
de fluoresceína se añadió a una solución de desmopresina en agua de
300 mg/ml. Se añadió suficiente sal sódica de fluoresceína para
conseguir una concentración final de 0,001 M.
Una hoja de titanio (de 0,025 mm de espesor) se
sumergió durante un breve periodo de tiempo en esta solución y se
secó durante la noche a temperatura ambiente. La microscopía de la
fluorescencia relevó que la película seca de la desmopresina tenía
una naturaleza amorfa y se comportaba de manera similar a un vidrio
transparente. Un recubrimiento con un espesor de aproximadamente 2
\mum pareció tener un mejor comportamiento en cuanto a la
flexibilidad y a la adherencia a la lámina de titanio. Se descubrió
que los recubrimientos con un espesor superior a aproximadamente 10
\mum eran más frágiles y susceptibles de agrietarse.
Ejemplo
4A
La hormona humana del crecimiento (hGH) se
añadió al agua destilada estéril para formar una solución acuosa de
hGH que presenta una concentración de hGH de aproximadamente 200
mg/ml y una viscosidad inferior a 50 cp. Se sumergió una hoja de
titanio en la solución, secándose a continuación por la noche a
temperatura ambiente para formar el recubrimiento de hGH. El
recubrimiento adecuado de la hoja se demostró por microscopía
utilizando el procedimiento mencionado anteriormente. Aunque la hGH
no pudo utilizarse con fines terapéuticos con esta estrategia
debido a la elevada dosis terapéutica que requería, se cree que es
un buen modelo para las citoquinas, en particular interferones, que
requieren una dosis terapéutica mucho menor. De manera similar, la
hoja de titanio se recubrió con una solución acuosa de ovoalbúmina,
un polipéptido de 45.000 Dalton que contiene una cadena lateral de
oligosacáridos. La solución tenía una concentración de ovoalbúmina
de aproximadamente 300 mg/ml y una viscosidad inferior a 50
centipoises. El recubrimiento adecuado de la hoja de titanio se
mostró por microscopía utilizando el procedimiento mencionado
anteriormente. Aunque la ovoalbúmina no es un agente
farmacológicamente activo utilizado con fines terapéuticos o tal
como se define en la presente memoria, es un buen modelo para los
agentes terapéuticos grandes tales como la hormona estimulante del
folículo (FSH) y eritropoyetina.
Ejemplo
4B
Se evaluó la viabilidad del recubrimiento de un
conjunto de microprotuberancias con el fármaco de hGH. En estos
estudios, el recubrimiento se limitó a las puntas de las
microprotuberancias. Los grupos de microprotuberancias (S250 Ti, la
longitud de las microprotuberancias es de 250 \mum, 321
microprotuberancias/cm^{2}, disco de 2 cm^{2}) fueron
recubiertos por las puntas utilizando el dispositivo descrito en una
solicitud de patente provisional de Estados Unidos (número de
serie: 60/276.762, presentada el 16 de marzo de 2001) utilizando un
20% en peso de hGH, un 20% en peso de solución de recubrimiento de
sacarosa. El análisis reveló que cada uno de los grupos de
microprotuberancias fue recubierto con 9,5 \pm 0,9 \mug hGH. El
SEM reveló una buena uniformidad de recubrimiento de
microprotuberancia a microprotuberancia con una profundidad de
recubrimiento de aproximadamente 100 \mum. Sin embargo, en la
propia microprotuberancia, se descubrió que el recubrimiento se
distribuía de manera irregular. La mayor parte del recubrimiento
sólido parecía estar situada en unas tapas centradas en el centro
geométrico de las caras de la zona recubierta de la
microprotuberancia. Después de dos días de almacenamiento en una
cámara al vacío el recubrimiento sólido presentaba una superficie
muy lisa sin grietas y se demostró que se adhería de manera fija a
las microprotuberancias. El espesor máximo medido del recubrimiento
fue de aproximadamente 4 \mum mientras que el espesor medio
calculado con respecto a toda la zona recubierta fue únicamente de
aproximadamente 1,7 \mum.
Se llevaron a cabo estudios en cobayas sin pelo
para evaluar la cinética de la absorción de fármacos a través de la
piel desde los sistemas de grupos de microprotuberancias recubiertos
en las puntas con hGH. La aplicación del sistema se llevó a cabo
sobre el costado de los animales anestesiados con un aplicador de
impactos que suministra una energía de 0,26 J en menos de 10
milisegundos. El sistema aplicado comprendía un dispositivo de
grupo de microprotuberancias recubiertas, adherido al centro de un
soporte de LDPE con un adhesivo (disco de 7 cm^{2}). Los sistemas
permanecieron en la piel durante 5 segundos (n=3) o 5 minutos (n=5).
Un grupo de animales (n=5) recibió una inyección subcutánea de 10
\mug hGH. Las muestras de sangre se recogieron a intervalos de
tiempo para la determinación de la hGH en plasma mediante ELISA. La
dosis de hGH administrada se extrapoló basándose en una zona
situada por debajo del cálculo de la curva (AUC) en comparación con
la administración iv de hGH. Los resultados mostraron que la
administración de hGH procedente del grupo de microprotuberancias
fue el mismo con tiempos de utilización de 5 segundos (triángulos
abiertos), y de 5 minutos (círculo cerrado) (Figura 9). De media,
se administraron 5 \mug de hGH en cada animal, lo que supone
aproximadamente el 50% de la dosis recubierta. Este resultado se
puede comparar con una biodisponibilidad del 65% después de la
administración subcutánea de hGH, estando representados sus
resultados mediante una "X" (Figura 9).
Ejemplo
5
Se evaluó la viabilidad del recubrimiento de los
dispositivos de microprotuberancias con ovoalbúmina. Se preparó una
solución de recubrimiento que comprende 200 mg/ml de ovoalbúmina
marcada con fluoresceína en agua. El elemento de
microprotuberancias del tipo utilizado en el Ejemplo 1 se sumergió
durante un breve periodo de tiempo en la solución de recubrimiento,
se secó por soplado, y pudo secarse durante toda la noche a
temperatura ambiente. El análisis posterior demostró que este
procedimiento de recubrimiento dio lugar a unas microprotuberancias
recubiertas con entre 200 y 250 \mug por cm^{2} del elemento de
microprotuberancias.
Se llevaron a cabo estudios en cobayas sin pelo
(HGP) para evaluar la cinética de la absorción de ovoalbúmina en la
piel procedente de los dispositivos de microprotuberancias
recubiertas. El sistema aplicado comprendía un dispositivo de
microprotuberancias recubiertas, adherido al centro de un soporte de
LDPE con un adhesivo alojado en un disco de 3,8 cm^{2}. La piel
de uno de los costados de la HGP se estiró de manera manual
bilateralmente (\leftrightarrow y \updownarrow) en el momento de
la aplicación del sistema. La aplicación de microprotuberancias se
llevó a cabo utilizando un aplicador cargado por resorte que hizo
impactar el sistema contra la piel del animal. Después de la
aplicación, se liberó la tensión de estiramiento, se envolvieron las
HGP con un vendaje Vetwrap^{TM} y se alojaron individualmente en
una jaula metabólica durante 30 minutos o 1 hora. En cada punto
temporal, se extrajo el sistema de cuatro de las HGP y se enjuagó
concienzudamente el fármaco residual de la piel y se devolvió al
animal a su jaula. En un grupo de HGP, el dispositivo de
microprotuberancias se eliminó 5 segundos después de la aplicación
(punto temporal 0 horas). La cantidad total media de ovoalbúmina
administrada a la piel (M_{media}) durante estos intervalos de
tiempo se determinó mediante una biopsia de la piel de 8 mm en el
sitio de aplicación. La muestra de la biopsia de la piel se disolvió
a continuación en hidróxido de hiamina, hidróxido de
(diisobutilcresoxietoxietil)dimetil)benzilamonio, 1 M
en etanol, comercializado por J.T. Baker (NJ, EEUU) y la cantidad
de ovoalbúmina presente fue determinada por fluorimetría. Los
resultados demostraron que hasta 80 \mug de ovoalbúmina se
administraron intracutáneamente durante el periodo de aplicación de
1 hora. La perforación de 5 segundos derivó en aproximadamente 25
\mug de ovoalbúmina administrada intracutáneamente. Estos
resultados se mostraron en la Figura 5. Aunque la ovoalbúmina no es
un agente farmacológico utilizado con fines terapéuticos, es un
buen modelo para grandes agentes potentes farmacológicamente
activos, tales como la hormona estimulante del folículo y
eritropoyetina.
Ejemplo
6A
Se realizó un experimento similar al descrito en
el Ejemplo 1 en las HGP utilizando sistemas de microprotuberancias
idénticos que fueron recubiertos con soluciones acuosas de
ovoalbúmina con concentraciones de ovoalbúmina de 200, 50 y 10
mg/ml de ovoalbúmina. En todos los grupos el dispositivo de
microprotuberancias fue extraído inmediatamente después de la
aplicación. La aplicación y el análisis se llevaron a cabo de manera
idéntica a la descrita en el Ejemplo 1. Los resultados demostraron
que la administración de ovoalbúmina podía ser controlada mediante
el control de las cantidades recubiertas en las microprotuberancias.
Las cantidades medias de ovoalbúmina administradas (M_{media})
para cada una de las tres soluciones de concentración ([C]) se
muestran en la Figura 6.
Ejemplo
6B
Se evaluó la viabilidad de recubrir un grupo de
microprotuberancias con el fármaco ovoalbúmina. En estos estudios,
el recubrimiento se limitó a las puntas de las microprotuberancias.
Los grupos de microprotuberancias (S250 Ti, longitud de la
microprotuberancia 250 \mum, 321 microprotuberancias/cm^{2},
disco de 2 cm^{2}) fueron recubiertos por la punta utilizando el
dispositivo descrito en una solicitud de patente provisional de
Estados Unidos (número de serie: 60/276.762; presentada el 16 de
marzo de 2001) utilizando un 20% en peso de ovoalbúmina marcada con
isotiocianato de fluoresceína (FITC). El análisis reveló que cada
grupo de microprotuberancias fue recubierto con 4,6 \pm 0,5
\mug ovoalbúmina. El examen de SEM reveló que el recubrimiento
estaba presente a modo de matriz amorfa vítrea con buena
uniformidad de recubrimiento de microprotuberancia a
microprotuberancia. El recubrimiento se limitó a los primeros 150
\mum de la microprotuberancia.
Se llevaron a cabo estudios en cobayas sin pelo
que habían sido sometidas a eutanasia para evaluar la cinética de
la absorción del fármaco a través de la piel de los sistemas de
grupos de microprotuberancias recubiertos por la punta con
ovoalbúmina. La aplicación del sistema se llevó a cabo en el costado
del animal con un aplicador de impactos que suministra una energía
de 0,26 J en menos de 10 ms. Los sistemas aplicados comprendían un
grupo de microprotuberancias recubiertas, adheridas al centro de un
soporte de LDPE con un adhesivo (disco de 7 cm^{2}). Los sistemas
permanecieron en la piel durante 5 segundos o 1 hora. Los grupos de
tres animales se utilizaron para ambos puntos temporales.
Transcurrido el tiempo de utilización, el sistema se eliminó y se
limpió cualquier fármaco residual de la piel. La cantidad total de
ovoalbúmina administrada en la piel durante estos intervalos de
tiempo se determinó mediante la disolución de una biopsia de la piel
de 8mm en hidróxido de hiamina (10% en metanol). La cuantificación
se llevó a cabo por fluorimetría. Los resultados presentados en la
figura 10 demostraron que más del 80% de la dosis de ovoalbúmina se
suministró tras un tiempo de utilización de 5 segundos. Casi el
100% de la dosis fue administrada tras un tiempo de aplicación de 1
hora (barra sólida).
Aunque la presente invención se ha descrito
haciendo referencia a ejemplos específicos, debería comprenderse
que varias modificaciones y variaciones pueden realizarse fácilmente
por un experto ordinario en la materia sin apartarse, por ello, del
alcance de la invención. Por lo tanto, la exposición anterior
debería interpretarse únicamente a título ilustrativo y no en
sentido limitativo. La presente invención está limitada únicamente
por el alcance de las siguientes reivindicaciones.
Claims (20)
1. Procedimiento para producir un dispositivo
para administrar transdérmicamente un agente farmacológicamente
activo a través de la capa córnea, comprendiendo el
procedimiento:
proporcionar un elemento que presenta una
pluralidad de microprotuberancias de perforación de la capa córnea
con una anchura y un espesor comprendidos entre aproximadamente 5 y
50 micrómetros;
aplicar una solución acuosa del agente
farmacológicamente activo sobre el elemento; y
secar dicha solución acuosa aplicada para formar
un recubrimiento que contiene un agente seco que presenta un
espesor inferior a 50 micrómetros en el elemento,
en el que el agente es suficientemente potente
para ser terapéuticamente eficaz cuando se administra en una
cantidad inferior a aproximadamente 1 mg, presentando dicho agente
una solubilidad acuosa superior a aproximadamente 50 mg/ml y
presentando dicha solución acuosa una viscosidad inferior a
aproximadamente 500 centipoises.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la solución acuosa se aplica únicamente a una o más de
dichas microprotuberancias.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que dichas microprotuberancias están adaptadas para perforar
la capa córnea hasta una profundidad inferior a aproximadamente 500
micrómetros.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el espesor de dicho agente es
inferior al espesor de las microprotuberancias.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que las microprotuberancias presentan
una longitud inferior a 500 micrómetros y un espesor inferior a 25
micrómetros.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que las microprotuberancias de
perforación de la capa córnea están formadas mediante el grabado de
una pluralidad de microprotuberancias de una lámina delgada y el
plegado de las microprotuberancias fuera del plano de la lámina.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el agente farmacológicamente
activo se selecciona de entre el grupo constituido por
ACTH(1-24), calcitonina, desmopresina, LHRH,
goserelina, leuprolida, buserelina, triptorelina, otros análogos de
LRHR, PTH, vasopresina, deamino [Val4, D-Arg8]
arginina vasopresina, interferón alfa, interferón beta, interferón
gamma, FSH, EPO, GM-CSF, G-CSF,
IL-10, glucagón, GRF, sus análogos y sus sales
farmacéuticamente aceptables.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que dicho agente farmacológicamente activo es desmopresina.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho recubrimiento se aplica
mediante recubrimiento por inmersión.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho recubrimiento se aplica
mediante un recubrimiento por pulverización.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que dicho recubrimiento se aplica mediante recubrimiento por
pulverización con unas gotitas que presentan un volumen comprendido
entre aproximadamente 10 picolitros y aproximadamente 200
picolitros.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que la composición de recubrimiento
se aplica a las microprotuberancias mediante una técnica de
deposición de microfluidos.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, en
el que la técnica de deposición de microfluidos es una impresión
por chorro de tinta.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, en el que dicho recubrimiento sobre el
elemento no es contiguo.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 14, en el que dicho agente farmacológicamente
activo es suficientemente potente para tener un efecto terapéutico
cuando se administra en una cantidad inferior a aproximadamente
0,25 miligramos.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 15, en el que dicha solución acuosa presenta
una viscosidad inferior a aproximadamente 50 centipoises.
17. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 16, en el que el espesor de recubrimiento por
encima de una superficie de dicho elemento está comprendido entre 1
y 10 micrómetros.
18. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 17, en el que dicho recubrimiento comprende
asimismo un adyuvante.
19. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 18, en el que dicho recubrimiento comprende
asimismo una carga de dicho agente farmacológicamente activo
inferior a 1 mg/cm^{2} de dicho elemento.
20. Procedimiento según la reivindicación 19, en
el que dicho recubrimiento comprende asimismo una carga de dicho
agente farmacológicamente activo inferior a 500 microgramos por
cm^{2} de dicho elemento.
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