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Title:
HYDROPHILIC COMPOSITION OF A LIPOPHILIC ACTIVE PRINCIPLE, AND LIPOSOME OBTAINED WITH SUCH COMPOSITION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1990/006106
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to carrier systems for lipophilic active principles and the method for obtaining such carrier systems. Said carrier systems are comprised of liquid or semi-liquid aqueous solutions wherein said active principles are adsorbed on hydrophilic macromolecules. The invention also relates to the method for producing such carrier systems, which consists in placing together lipophilic active principle with the hydrophilic macromolecule, and in stirring in order to intimately mix both components of which at least one is initially in liquid form. These carrier systems may also be applied to pharmaceutical and cosmetic fields.

Inventors:
Gutierrez, Gilles
Application Number:
PCT/FR1989/000639
Publication Date:
June 14, 1990
Filing Date:
December 08, 1989
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Assignee:
Patrinove Texinfine, Gutierrez Gilles
International Classes:
A61K9/127; A61K9/14; A61K9/16; A61K9/18; (IPC1-7): A61K9/08; A61K9/127; A61K9/18
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Composition hydrophile d'un principe actif lipophile, carac¬ térisée en ce qu'elle comprend un support macromoléculaire hydrophile, sur lequel le principe actif est adsorbé, le système transporteur ainsi obtenu étant soluble dans l'eau pour donner une solution aqueuse liquide ou semiliquide, notamment un gel. Composition hydrophile selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support macromoléculaire est choisi dans le groupe compre¬ nant les polypeptides, par exemple le collagène, les polyosides, par exemple un ester de cellulose. Solution aqueuse liquide ou semiliquide, comprenant une composition hydrophile selon l'une quelconque des revendications 1 et 2.
2. Liposome comprenant une structure membranaire délimitant un volume intramembranaire, caractérisé en ce que ce dernier renferme une solution selon la revendication 3.
3. Procédé d'obtention d'une composition hydrophile d'un principe actif lipophile, caractérisé en ce qu'on met en présence sous agitation le principe actif avec un support macromoléculaire hydrophile, susceptible d'adsorber le principe actif lipophile, au moins l'un des corps mis en présence se présentant sous forme liquide, et on obtient ainsi un système transporteur soluble dans l'eau.
4. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le principe actif sous forme liquide est mélangé au support macromoléculaire sous forme pulvérulente. 7 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système transporteur obtenu est hydraté.
5. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support macromoléculaire pulvérulent est obtenu par lyophilisation.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le principe actif sous forme solide est mélangé à une solution aqueuse, ou un hydrogel du support macromoléculaire.
7. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une solution du principe actif est évaporée, moyennant quoi le principe actif se dépose sur les parois intérieures du récipient d'évaporation, puis on introduit dans ledit récipient une solution aqueuse ou un hydrogel du support macromoléculaire, et on mélange la solution avec le dépôt du principe actif, par exemple par action des ultrasons. FEUILLE DE REMPLACEMENT.
Description:
COMPOSITION HYDROPHILE D'UN PRINCIPE ACTIF LIPOPHILE ET LIPOSOME OBTENU AVEC UNE TELLE COMPOSITION

La présente invention concerne une composition hydrophile d'un principe actif lipophile, différents procédés d'obtention d'une telle compo- sition, ainsi que différentes applications des compositions selon l'invention, notamment pour l'obtention de liposomes.

Par "hydrophile", on entend la propriété selon laquelle un corps donné est compatible avec de l'eau ou un solvant polaire, c'est-à-dire peut accepter de l'eau ou ledit solvant, pour former avec eux une phase homogène, par exemple une solution ; dans ce dernier cas, ledit corps sera dit également hydrosoluble ; comme l'homme de métier le sait, certains corps peuvent être hydrophiles, sans être hydrosolubles ; ainsi la gélatine donne-t'elle un gel à forte concentration dans l'eau, et à faible concentra¬ tion un précipité dans l'eau. Par "lipophile", on entend la propriété selon laquelle un corps donné est compatible avec un lipide, c'est-à-dire peut accepter un lipide, une graisse ou une huile, pour former avec ces derniers une phase homogène, par exemple une solution lipidique ; dans ce dernier cas, ledit corps sera dit également iiposoluble ; par extension, le terme "iiposoluble" peut dési- gner la solubilité d'un corps donné dans certains solvants des lipides.

Le terme "lipophile" ne se confond pas avec le terme "hydrophobe".

Par "hydrophobe", on entend généralement la propriété selon laquelle un corps donné est incompatible avec de l'eau, ou avec un solvant polaire, pour former avec ces derniers au moins deux phases séparées par un inter- face. Ainsi, on peut distinguer les termes "lipophile" et "hydrophobe", en observant que certains corps comme l'éthanol, le méthanol sont à la fois hydrophiles, et donc non hydrophobes, et liposolubies, et donc lipophiles.

Par "principe actif", on entend tout corps, matériau, ou substance, pur ou en mélange, de nature chimique, biochimique ou vivante, ayant -• une utilité, au sens d'un effet ou fonction technique . ou apportant un résul¬ tat pratique, dans tous domaines de l'industrie, notamment thérapeutique, de diagnostic, pharmaceutique, cosmétique, etc..

Quoique spécifiquement limitée à ces secteurs techniques, la présente invention sera maintenant plus spécifiquement définie, décrite et explicitée par référence au domaine thérapeutique ou cosmétique.

L'un des obstacles majeurs au succès des traitements thérapeu-

FEUILLE DE REMPLACEMENT

tiques ou cosmétiques réside dans le fait qu'un principe actif, par exemple un médicament, totalement efficace in vivo, peut être relativement inactif in vivo. Cette apparente contradiction résulte de l'inaptitude du principe actif à atteindre sa cible dans l'organisme vivant, une structure cellulaire donnée par exemple, et ceci pour différentes raisons, liées notamment la solubilité, la stabilité du principe actif dans la voie orale ou les voies parentérales.

Pour remédier à ces inconvénients, différents complexes, composi¬ tions ou systèmes transporteurs du principe actif ont déjà été proposés, visant tous à préserver l'intégrité dudit principe, au moins jusqu'à son accès à la cible visée.

Selon le document FR-A-2 108 007, on a proposé une composition ou complexe hydrophobe d'un principe actif hydrophile :

- le support choisi, par exemple un sel métallique comme un polyphosphate métallique, est peu ou pas soluble dans l'eau, et donc hydro¬ phobe

- le principe actif retenu, à savoir un octapeptide, est basiquement soluble dans l'eau, et donc hydrophile

- le principe actif et le support sont liés par liaison covalente, ou de ce type, puisque le sel métallique précité est retenu en raison de son pouvoir chélatant.

Il s'agit selon ce document, essentiellement de retarder dans le temps la libération du principe actif, pour moduler son effet ; d'où en particulier le choix de la liaison covalente entre le support et le principe actif.

On retrouve une solution comparable dans le document DE-A-2 107 282, décrivant une composition galénique comprenant :

- un principe actif hydrophile ou hydrosoluble, en l'occurence de la corticotropine, ou des dérivés de ce corps - le support constitué par une macromolécule polycarboxylique, comme la carboxymethylcellulose

- une liaison covalente par voie chimique entre les groupes carbo- xyliques du support et les groupes ammes primaires du polypeptide.

On obtient ainsi une composition plus ou moins soluble dans l'eau, et donc hydrophile, selon le degré de substitution de la carboxymethylcel¬ lulose.

FEUILLE DE REMPLACEMENT

Une autre voie de transport du principe actif a consisté à lier le principe actif à des particules inertes ou assimilables par l'organisme vivant, du type nanosphères ou microbilles.

Ainsi, selon le document US-C- 721 709, on a décrit une composi- tion hydrophobe, puisque pouvant être présentée notamment sous forme de suspension, comprenant :

- un principe actif pharmaceutique hydrophobe

- un support sous forme de particules à grande surface développée, en un matériau ingérable par l'organisme, par exemple cellulose microcris- talline, ou éliminable par ledit organisme

- le principe actif étant absorbé sur les particules.

Egalement, selon le document EP-A-00 16 702, on a décrit une composition hydrophobe, c'est-à-dire non soluble dans l'eau, comprenant :

- un support hydrophobe, minéral (silice ou alumine par exemple) ou organique (cellulose par exemple)

- un principe actif soluble dans l'eau puisque pouvant être mis en solution, consistant en des gangliosides ou des dérivés de ce dernier

- la liaison entre le principe actif précité et le support retenu étant une liaison chimique covalente et/ou une liaison du type adsorption. Ces deux solutions, à savoir selon les documents US-C- 721 709 et EP-A-00 16 702, conduisent à des systèmes transporteurs relativement. hydrophobes, toujours dans la perspective d'un transport préservé in vivo du principe actif, vers le site spécifiquement réactif de l'organisme vivant.

Enfin, selon le document FR-A-2 8 252, on a proposé un mode d'hydro-dispersion d'un principe actif lipophile, du type micro-inclusion, assez proche de la micro-encapsulation, et consistant à inclure le principe actif dans la cavité d'une cyclodextrine. On aboutit ainsi à un complexe présentant les inconvénients suivants :

- le complexe obtenu est faiblement hydrophile ou hydrosoluble - le complexe obtenu ne peut être qu'utilisé sous forme de solution, et ne permet pas l'obtention de gels, particulièrement utiles dans certaines applications thérapeutiques

- le support du complexe présente un poids moléculaire relative¬ ment faible, de l'ordre de 380, empêchant ou limitant l'application du complexe dans certaines applications ou mises en oeuvre, par exemple la production de liposomes.

FEUILLE DE

Au terme de cet inventaire de l'état de la technique, il apparaît qu'aucune solution n'est réellement spécifique à des principes actifs iipo- philes, et ne permet d'obtenir un système transporteur ou composition réellement hydrophile, tout en autorisant une libération quasi-immédiate du principe actif, par exemple sans attaque enzymatique préalable.

Or un tel besoin existe précisément dans le domaine des liposomes, pour vectoriser des principes actifs lipophiles.

Les liposomes conviennent bien à la vectorisation de principes actifs hydrosolubles encapsulés dans leurs volumes intra-liposomiaux. En revanche, il n'en va pas de même pour les principes actifs lipophiles qui s'incorporent dans la structure menbranaire des liposomes, ce qui perturbe et dénature cette dernière ; et, par conséquent, les propriétés des liposomes s'en trouvent affectées. De plus, il faut savoir que le volume intramem- branaire est relativement restreint ; la capacité des liposomes pour le transport d'une molécule lipophile est donc limitée.

Toute solution permettant de rendre hydrophile un principe actif lipophile, sans le lier définitivement à un support compatible avec le volume intraliposomial, serait donc à même de faire passer un tel principe de la structure membranaire au volume intraliposomial, avec tous les avan- tages corrélatifs explicités précédemment.

Au surplus, on sait qu'une grande partie des principes actifs disponibles en cosmétique ou pharmacie présentent précisément un carac¬ tère lipophile. Il y a donc dans la difficulté précédente une barrière notable à la vectorisation desdits principes, sous forme de liposomes. En vue de l'obtention de liposomes de principes actifs lipophiles, la présente invention a donc recherché une solution permettant de rendre hydrophile un principe actif lipophile, sans affecter substantiellement et ultérieurement de l'activité du même principe actif.

Conformément à la présente invention, on a trouvé que le pro- blême posé précédemment pouvait être résolu en retenant un support macro-moléculaire hydrophile, sur lequel le principe actif est adsorbé, c'est-à-dire sans liaison covalente ou liaison ionique stable entre les macro¬ molécules du support et le principe actif, et en obtenant ainsi un système transporteur subtantiellement soluble dans l'eau, lequel peut alors être mis en solution aqueuse, ou semi-liquide du type gel, dispersion (crème ou lait par exemple).

FEUILLE DE REMPLACEMENT

La solution selon l'invention est remarquable en ce qu'elle ne nécessite aucun autre adjuvant ou complément, en dehors de ceux utilisés traditionnellement dans la production des liposomes par exemple.

De la même façon que les macromolécules biologiques lipopro- tidiques ou protéïques transportent des molécules actives dans la circula¬ tion sanguine, le système transporteur suivant l'invention permet de véhiculer des actifs lipophiles directement dans le sang. Du fait que ces derniers ne sont pas bloqués dans un réseau de liaisons covalentes ou ioniques stables, ils ne perdent pas leur caractère lipophile, ce qui facilite leur pénétration transmembranaire in vivo.

Le mode de piégage mis à jour par l'invention entre les macro¬ molécules hydrophiles et des principes actifs lipophiles présente l'intérêt d'être facilement réversible. En effet, la libération des actifs est aisée à obtenir, sans qu'il soit nécessaire de mettre en oeuvre, comme c'est le cas dans certains systèmes transporteurs examinés précédemment, une activité métabolique directe telle que l'hydrolyse enzymatique qui fait appel à des enzymes spécifiques rares dans l'organisme, du fait qu'il s'agit d'enzymes qui sont destinées à lyser des liaisons du type ester, amide ou autre existant entre la macromolécule support et la molécule du principe actif.

In situ, la libération du principe actif lipophile des systèmes transporteurs conformes à l'invention s'effectue, soit par déplacement du principe actif par une substance inerte ou par une autre substance active pour laquelle le principe actif a une plus grande affinité, soit par dégradation métabolique de la macromolécule hydrophile par des enzymes présentes sur le site d'action du principe actif, ou bien encore par variation de la salinité. Un tel mode de libération apparaît plus facile que celui nécessité par l'ouverture de microcapsules du type inclu¬ sion de cyclodextrine. Un autre avantage de l'invention est qu'il est possible de fixer sur certaines macromolecules hydrophiles actives utilisables, des anticorps spécifiques, ce qui permet d'obtenir in vivo un pilotage des systèmes transporteurs vers un site antigénique cible qui peut être un organe malade déterminé. Il en découle une optimisation de l'efficacité du principe actif.

Les macromolecules de support employées dans les systèmes

FEUILLE DE REMPLACEMENT

transporteurs de l'invention sont de préférence des polypeptides (collagène par exemple), ou des polyosides comme par exemple un ester de cellulose. Ces macromolécules présentent un poids moléculaire moyen au moins égal à 10000. La présente invention concerne également un procédé d'obtention de systèmes transporteurs qui consiste à mettre en présence sous agita¬ tion un principe actif lipophile avec un support macromoléculaire hydro¬ phile, susceptible d'adsorber le principe actif lipophile, au moins l'un des deux corps se présentant sous forme liquide. Ce procédé est particulièrement original et tout à fait simple à mettre en oeuvre.

Conformément à une première forme d'exécution du procédé de l'invention, le principe actif lipophile liquide est mélangé sous faible agitation à la macromolécule hydrophile sous forme pulvérulente, de manière à obtenir un système transporteur.

Le mélange obtenu est ensuite plus ou moins hydraté en fonction de l'application envisagée pour le système transporteur.

Suivant une caractéristique intéressante de l'invention, la macro- molécule hydrophile sous forme pulvérulente est obtenue par lyophilisation. Suivant une deuxième forme d'exécution du procédé de l'inven¬ tion, le principe actif sous forme solide est mélangé à une solution aqueu¬ se ou hydrogei contenant la macromolécule hydrophile.

Avantageusement, le principe actif solide est fixé ou déposé, par exemple par évaporation de solvant sur les parois intérieures d'un récipient ; dans ce dernier, on introduit ensuite la solution ou l'hydrogel de macromolécule, le mélange étant ensuite réalisé par agitation aux ultra-sons.

Dans une troisième forme d'exécution de l'invention, le principe actif lipophile est préalablement solubilisé dans une solution de substance lipophile choisie parmi la liste non limitative des produits suivants : la paraffine, les huiles végétales et animales, les terpènes ou similaires. La solution ainsi obtenue étant ensuite mélangée sous faible agitation à la macromolécule hydrophile sous forme pulvérulente, avantageusement constituée par un lyophilisât, afin d'obtenir un système transporteur. Comme indiqué ci-avant, l'hydratation de ce dernier est choisie en fonction des applications.

FEUILLE DE REMPLACEMENT

Afin de mieux illustrer l'invention, il va être décrit, ci-après, six exemples non limitatifs de mise en oeuvre du procédé d'obtention de systèmes transporteurs. EXEMPLE 1 Dans cet exemple, le support macromoléculaire hydrophile utilisé est un polypepti * . se présentant sous la forme de poudre lyophi¬ lisée et qui est destiné à piéger % en poids d'une solution huileuse de vitamine E.

Ces deux composants sont mélangés sous faible agitation à température ambiante, et sous une pression atmosphérique normale en présence d'eau et d'un agent conservateur tel que le parahydroxybenzoate de éthyl ou propyl.

La répartition en poids des divers composants mis en jeu est la suivante : - Vitamine E : 0,2 g

- Polypeptide : 5 g

- Eau + Conservateur : Q.S.P. 100 g. EXEMPLE 2

Dans ce cas, le principe actif lipophile est la doxorubicine, qui est un agent intercalant anti-cancéreux de la famille des anthracy- clines.

Une quantité de 0,5 g de doxorubicine est mise en solution dans 30 ml d'un solvant lipophile tel que le chloroforme contenu dans un récipient. Après évaporation du chloroforme, le principe actif est fixé sur les parois intérieures du récipient, dans lequel on verse 30 ml d'une solution de collagène (support macromoléculaire hydrophile) à 1 % poids/ volume.

Le mélange hydrosoluble du collagène à la doxorubicine est effectué pendant dix minutes à température ambiante et sous une pression atmosphérique normale, à l'aide d'un agitateur à ultra-sons d'une puissance de l'ordre de 2 x 160 Watts et à une fréquence d'environ .0 KHZ.

EXEMPLE 3 La vitamine A constituant le principe actif est solubilisée dans une huile, par exemple, d'origine végétale, à une concentration de

FEUILLE DE REMPLACEMENT

2,5 x 10 Ul/ml. La macromolécule hydrophile de support est un ester de cellulose et se présente sous forme d'un lyophilisât pulvérulent.

La solution huileuse de vitamine A est mélangée avec l'ester de cellulose, de manière à obtenir par piègage un système transporteur se présentant sous la forme d'un gel blanchâtre colloïdal dont on peut faire varier la viscosité par hydratation.

Naturellement, de nombreuses autres macromolécules hydrophiles telles que la chondroïtine, les dérivés osidiques, le hyaluronate de soude peuvent être utilisées pour servir de support dans les systèmes transpor- teurs conformes à l'invention. On a observé que les systèmes transporteurs à base de dérivés cellulosiques comme l'éthylcellulose conviennent particulièrement bien pour la formation de microbilles par réticulation.

EXEMPLE t

Obtention de liposomes de vitamine A à l'aide du système trans- porteur selon l'invention.

Selon l'une quelconque des méthodes décrites précédemment, on prépare un système transporteur (I) comprenant :

- palmitate de vitamine A, solution huileuse à 5 x 10 Ul/g - collagène I hydrodispersabie

- eau PPI Puis on prépare des liposomes par la méthode à partir des ingrédients suivants de la préparation (II)

- système transporteur (I) _ DLoCtocophérol

- lecithine d'oeuf

- acide ascorbique

- cholestérol Le DLoCtocophérol, la lecithine et le cholestérol sont solubilisés dans un ballon de 1000 ml, le chloroforme est évaporé sous vide partiel

(500 mm de mercure) et rotation lente (60 rpm). Le film séché est repris par une solution aqueuse de 300 ml d'eau, contenant 500 mg de la prépa¬ ration (I).

On obtient de gros liposomes de 500 nm (5 x 10~ m) ; leurs tailles peuvent être réduits à 250 nm, après avoir été ultrasonices pendant 45 mn, à 50 KHz, 40 W.

FEUILLE DE REMPLACEMENT

EXEMPLE 5

Obtention de liposomes de doxorubicine. La méthode suivie est au départ la même que précédemment, selon : Préparation I - doxorubicine base 200 mg

- ADN de lysine 2000 mg

- eau PPI . 9,78 g Préparation II

- DLî tocophérol 300 mg " lecithi ne de soja 3000 mg

- cholestérol 1000 mg

- chloroforme 50 g

La préparation II est évaporée, chauffée à 70°C, ultrasonicée à 50 NHz (40 Watts) ; on y ajout ? alors la préparation III. Préparation III

450 ml d'eau déminéralisée chauffée à 70°C, et contenant

- ascorbate de sodium 300 mg

- mannitol 2500 mg - chlorure de sodium 3000 mg

Le chloroforme est évaporé sous vide partiel, à 600 mbar. . On obtient des liposomes dont la taille est de l'ordre de 200 nm. EXEMPLE 6 La solution ou le système transporteur selon l'invention peut être déposé sur des microbilles ou nanospheres, au lieu d'être incorporé dans un liposome.

Pour ce faire, on obtient tout d'abord un gel selon le processus et les compositions suivantes :

- collagène I bovin, dégradé, acide 1 g - estradiαl en solution alcoolique 100 g

- formation d'un gel par agitation dans 10 ml d'eau

- ce gel très souple est agité 20000 RPM, avec addition d'une solution d'aldéhyde glutonique, à 60°C pendant 3 heures

- ce gel est ensuite déposé sur les microbilles ou nanospheres, selon les méthodes traditionnelles.

FEUILLE DE RE