PT744938E

PT744938E - Sistema de aplicacao de libertacao sustida de liquido oftalmico

Info

Publication number: PT744938E
Application number: PT95906463T
Authority: PT
Inventors: Shau-Fong Yen; Kenneth W Reed
Original assignee: Novartis Erfind Verwalt Gmbh; Novartis Ag
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 2001-12-28
Also published as: DE69522550T2; MX9603435A; NO963431D0; NZ278668A; EP0744938A1; CY2314B1; IL112674A0; JPH09509166A; NO313861B1; CN1140988A; ZA951323B; GR3036884T3; AU704353B2; US5422116A; TW317501B; WO1995022315A1; ES2163495T3; EP0744938B1; AU1464995A; NO963431L

Description

DESCRIÇÃO "SISTEMA DE APLICAÇÃO DE LIBERTAÇÃO SUSTIDA DE LÍQUIDO OFTÁLMICO "

Existe uma necessidade de um sistema de aplicação de fármaco oftálmico líquido o qual é administrável ao olho numa forma adequada de gota e que ao mesmo tempo proporciona uma permanência ocular prolongada do fármaco administrado topicamente assim como maximiza a duração da acção tópica e minimiza quaisquer efeitos sistémicos.

Tal como é bem conhecido na técnica, há pouca possibilidade de absorção de um fármaco oftálmico administrado ao olho devido à rápida movimentação do fluido lacrimal conduzindo a que o fármaco seja rapidamente drenado para fora do olho. Portanto é requerido um veículo que permaneçe na área ocular e retém o fármaco oftálmico para a sua libertação lenta. A presente invenção relaciona-se com a verificação de que uma favorável libertação sustida e prolongada de fármacos oftálmicos no olho pode ser alcançada com uma sua formulação aquosa oftálmica líquida contendo quitosano a qual é administrada a um pH de desde cerca de 3,0 até 6,2 na forma adequada de gota. A quitina é um biopolímero de ocorrência natural de unidades monoméricas β( 1 —>4)-N-acetil-D-glucosamina ligadas de peso molecular variável. A N-desacetilação da quitina conduz ao quitosano, e.g. conforme descrito na patente U.S. 3.911.098 a qual está aqui incorporada como referência. O quitosano é quitina parcialmente ou completamente desacetilada, e contrariamente à quitina contém grupos amina livres (NH2) ao longo da cadeia polimérica. O quitosano é, devido à presença dos grupos amina livres os quais podem ser protonados sob condições ácidas, classificado como um polímero catiónico. De acordo com a patente U.S. 3.953.608, o quitosano "apresenta a grande desvantagem de ser insolúvel num meio alcalino". Não há na técnica qualquer apreciação ou sugestão de que a insolubilidade do quitosano em meio alcalino possa de facto ser utilizada para favorecer a preparação de formulações oftálmicas assim como para proporcionar uma libertação sustida de agentes de tratamento oftálmico no olho. A JP 40/18.022 descreve uma solução tamponada, anti-inflamatória numa gama de pH de 6-8, a qual contém adicionalmente 0,03-0,05% em peso de um polissacárido, tal como o quitosano. A U.S. 4.136.173 descreve uma solução oftálmica líquida consistindo essencialmente de goma de xantano, goma de semente de alfarroba e um fármaco terapeuticamente eficaz, a qual solução é líquida a um pH menor que cerca de 3,5-5 e que gelifica a um pH acima de 5. A U.S. 4.659.700 descreve uma membrana semelhante a gel para tratamento de ferimentos contendo quitosano a qual é caracterizada por uma muito elevada concentração em glicerol. A presente invenção é direccionada para um método que proporcione uma libertação lenta e sustida de um agente de tratamento oftálmico -3-

usando uma composição oftálmica aquosa líquida compreendendo quitosano, também para sistemas líquidos de aplicação ocular compreendendo quitosano para aplicação de um referido agente de tratamento oftálmico, e também para as composições oftálmicas líquidas resultantes compreendendo quitosano e os agentes de tratamento oftálmico. O objecto da invenção é proporcionar uma libertação sustida e prolongada de agentes de tratamento oftálmico. Um objecto adicional da invenção é proporcionar um sistema de aplicação oftálmica aquoso líquido o qual é administrável ao olho sob a forma de gota mas que resulta numa permanência ocular vantajosamente prolongada do agente de tratamento oftálmico administrado topicamente de modo a maximizar o tempo de disponibilidade para acção tópica. O quitosano tal como usado na presente invenção refere-se a um polímero consistindo essencialmente de unidades monoméricas β(1-»4)-ϋ-glucosamina ligadas (A) e de unidades monoméricas β( 1 —»4)-N-acetil-D-glucosamina ligadas (B) as quais são dispersas aleatoriamente na molécula do polímero, sendo as proporções numéricas de A e B desde 60 até 99% de A e 1 até 40% de B, sendo o grau de viscosidade do polímero desde 3 até 3000 cps.

Foi recentemente verificado que o quitosano é particularmente adequado, especialmente sob as condições aqui especificadas, como um agente controlador da taxa de libertação ocular em formulações de fármacos oftálmicos líquidos de libertação sustida. Apesar de administrável sob a forma adequada de gota tais formulações atingem um tempo de permanência no olho vantajoso com libertação prolongada e sustida no olho do agente de tratamento oftálmico nelas contido. Foi verificado que o quitosano é um benéfico agente controlador da taxa de libertação ocular dependente do pH para a preparação de formulações de -4-/b

A

fánnacos oftálmicos líquidos as quais podem ser administradas a um pH algures entre 3,0 e 6,2 e que são convertidas em géis espessos e viscosos quando em contacto com o mais elevado pH fisiológico do fluido ocular após administração no fundo de saco do olho. O gel espesso resultante adere ao tecido ocular por um período de tempo suficiente para proporcionar uma biodisponilidade prolongada do agente de tratamento oftálmico no olho. O quitosano utilizado na presente invenção refere-se a polímeros de peso molecular variando, desde 10 mil até 10 milhões, e os polímeros são caracterizados pelo correspondente grau de viscosidade. O quitosano está comercialmente disponível em várias formas ou pode ser preparado pela desacetilação da quitina, e.g. conforme descrito na patente U.S. 3.953.068. Fontes comerciais do quitosano são e.g. Nova Chem Limited, Armdale, Halifax, Nova Scotia, Canada; Vanson Company, Redmond, Washington, U.S.A.; e Protan, Inc., Commack, New York, U.S.A. O quitosano é também caracterizado segundo a proporção de unidades de N-acetil-D-glicosamina e unidades de D-glucosamina, e essa é expressa como o grau de desacetilação do polímero de quitina totalmente acetilado. Preferencialmente o grau de desacetilação está numa gama desde 70 até 90%, significando que a proporção de unidades de N-acetil-D-glucosamina e unidades de D-glucosamina no quitosano é 10 a 30% de unidades de N-acetil-D-glucosamina e 70 a 90% de unidades de D-glucosamina. O grau de desacetilação (amina livre) pode ser determinado pela dissolução de uma amostra em ácido clorídrico diluído, e titulando reversamente o ácido em excesso com hidróxido de sódio diluído. -5-

C O grau de viscosidade é a viscosidade medida de uma solução de um por cento do polímero de quitosano em um por cento de ácido acético (viscómetro Brookfield LVT, eixo #2, 30 rpm, 20°C). Os graus de viscosidade do polímero do quitosano estendem-se desde 3 até 3000 cps, preferencialmente desde 50 até 2.000 cps, vantajosamente desde 100 até 1.000 cps.

Geralmente, quanto maior o grau de viscosidade maior o peso molecular do polímero de quitosano.

Para o objectivo da presente invenção, um gel espesso é caracterizado por um módulo elástico o qual excede 1.000 Pas sob tensão de corte de 1 Pas medido a 0,1 Hz de frequência de oscilação a 25°C.

Geralmente, a viscosidade das formulações oftálmicas contendo quitosano da invenção aumenta com o aumento do pH devido e.g. à interconversão reversível da forma de sal de amónio das unidades de D-glucosamina dentro do polímero na correspondente forma de amina livre, resultando assim numa forma de transportador de polímero mais insolúvel em água. Dado que esta interconversão é um processo de equilíbrio e consequentemente dependente do período de tempo, a formulação contendo quitosano deve ser administrada no fundo de saco do olho para que ocorra a conversão em gel espesso. O pH preferido para obter uma formulação líquida a qual pode ser administrada na forma de gota depende do grau de viscosidade e do peso molecular do quitosano, da concentração do quitosano e da razão de unidades D-glucosamina para N-acetil-D-glucosamina no próprio quitosano. O pH é ajustado de acordo com procedimentos conhecidos com ácido tanto mineral como

i. -6-

At b^-rh

orgânico, preferencialmenle com um ácido oftalmicamcnte aceitável (e.g. ácido clorídrico, ácido acético) ou base mineral ou orgânica, preferencialmente com uma base oftalmicamente aceitável (e.g. hidróxido de sódio ou uma amina) conforme necessário, de modo a obter uma formulação com uma viscosidade adequada para administração ao olho na forma de gota. O pH apropriado situa-se entre 3,0 e 6,2.

Os agentes de tratamento oftálmico (fármacos) que podem ser incorporados nas formulações oftálmicas são aqueles bem conhecidos na técnica, por exemplo um fármaco anti-inflamatório não-esteróide ocular, um agente anti-inflamatório esteróide ocular, um agente antibacteriano ocular, um agente antifungico ocular, um agente antiviral ocular, um agente anti-glaucoma, um agente miótico, um descongestionante ocular, um anti-histamínico, uma prostaglandina, um factor de crescimento transdermal ou um nutriente ocular. Estes são usados numa gama de concentrações eficazes desde 0,001% até 10% em peso, preferencialmente desde 0,01% até 5% em peso.

Agentes anti-inflamatórios não-esteróides típicos são por exemplo diclofenac, flurbiprofeno, siprofeno, piroxicamo ou cetorolac, e os seus sais oftalmicamente aceitáveis.

Agentes anti-inflamatórios esteróides típicos são por exemplo acetato de prednisolona, prednisolona, fluorometolona, acetato de fluoro-metolona, hidrocortisona, acetato de hidrocortisona ou dexametasona.

Agentes antibacterianos típicos são por exemplo cloranfenicol, ciprofloxacina, gentamicina, norfloxacina, sulfacetamida, tetraciclina, tobrami-cina, vancomicina, ticarcilina, polimixina B, penicilina G, neomicina, moxalactama, meticilina, quinamicina, gentamicina, eritrpmicina, colistimetato,

ι

-7- clindamicina, cefazolina, carbenicilina, bacitiacina, ampicilina ou amicacina, e os seus sais oftalmicamente aceitáveis.

Agentes antifungicos típicos são por exemplo anfotericina B, flucitosina, natamicina ou miconazolona.

Agentes antivirais típicos são por exemplo idoxuridina, trifluridina, vidarabina, aciclovir ou ganciclovir.

Agentes mióticos típicos são por exemplo carcacol, pilocarpina, fisostigmina, demecario, ecotiofato ou isoflurofato, e os seus sais oftalmicamente aceitáveis.

Agentes anti-glaucoma típicos são por exemplo dipivefrina, epine-frina, hidralazina, pilocarpina, carbacol, betaxolol, carteolol, lerobunolol, metipranolol, timolol, isosorbeto, azetazolamida ou metazolamida, e os seus sais oftalmicamente aceitáveis.

Descongestionantes oculares típicos são por exemplo nafazolina, fenilefrina ou tetrahidrozolina, e os seus sais oftalmicamente aceitáveis.

Nutrientes oculares típicos são por exemplo diferentes formas de Vitamina A tais como ácido de Vitamina A, álcool de Vitamina A, acetato de Vitamina A ou palmitato de Vitamina A. A presente invenção relaciona-se com um sistema de aplicação oftálmica de um líquido aquoso de libertação sustida para agentes de tratamento oftálmico, de pH entre 3,0 e 6,2, o qual compreende 0,1% até 5% em peso do polímero quitosano como o agente controlador da taxa de libertação, consistindo

-8- »2λ. ^ C--L. { 4-i o referido polímero essencialmente de (A) unidades monoméricas β (1 -»4)-D-glucosamina ligadas e (B) imidades monoméricas β( 1 —>4)-N-acetil-D-glucosamina ligadas as quais são dispersas aleatoriamente na molécula do polímero, sendo as proporções numéricas de A e B desde 60 até 99% de A e 1 até 40% de B, e sendo o grau da viscosidade do polímero desde 3 até 3.000 cps; método em que, após contacto com o fluido ocular de pH mais elevado, a referida formulação líquida é convertida num gel espesso a partir do qual o agente de tratamento oftálmico nele incorporado é lentamente libertado durante um período de tempo prolongado.

As formulações oftálmicas são administradas como formulações líquidas nas quais a composição é um líquido de baixa viscosidade administrável sob a forma de gota a qual se transforma num gel de alta viscosidade (um gel espesso) após introdução gota a gota no olho.

As composições oftálmicas líquidas que são administráveis na forma de gota são formuladas a um pH abaixo do pH fisiológico ao qual os grupos amina do quitosano estão principalmente na forma protonada. Quando aplicados ao olho e como a insolubilização do polímero ocorre ao mais elevado (e mais básico) pH fisiológico do olho, as formulações líquidas são convertidas num gel espesso e viscoso o qual adere à superfície da cómea por um período de tempo suficiente para proporcionar ao olho uma prolongada biodisponibilidade do agente de tratamento oftálmico.

Os factores que afectam a viscosidade incluem as propriedades do quitosano usado (grau de viscosidade, peso molecular, proporção entre as unidades de D-glucosamina acetiladas e não acetiladas), a concentração do quitosano e o pH da formulação.

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O principal factor que afecta a viscosidade das formulações dos agentes de tratamento oftálmico contendo quitosano é o seu pH, e este pode ser ajustado de acordo com métodos bem conhecidos na técnica, e.g. com um ácido tal como ácido clorídrico para baixar o pH, ou com uma base tal como hidróxido de sódio para aumentar o pH. O pH é assim ajustado para se obter uma viscosidade favorável para administração na forma de gota. Geralmente, quanto maior o pH maior a viscosidade devido à menor solubilidade em água do polímero quando mais grupos amina livres desprotonados estão então presentes. O pH mais elevado possível ao qual a composição pode ser administrada na forma de gota é seleccionado de modo a que qualquer irritação do olho é minimizada. O pH da formulação preferido está numa gama desde 4,0 até 6,0, vantajosamente 4,5 a 6,0. A concentração de quitosano preferida está numa gama desde 0,1 até 5%, vantajosamente desde 0,5 até 4%. Em geral, quanto maior o grau de viscosidade do quitosano menor é a concentração usada. A viscosidade das formulações contendo quitosano as quais são administráveis na forma de gota está entre 10 cps e 100.000 cps a uma velocidade de corte de 1 seg'1, preferencialmente entre 100 e 80.000 cps, vantajosamente entre 1.000 e 80.000 cps conforme medido usando o Reómetro Bohlin CS (Geometria Placa-Placa). A viscosidade das presentes formulações permanece substancialmente constante ao longo de uma larga gama de velocidades de corte. O agente controlador de libertação preferido é o quitosano tendo um grau de viscosidade de 100 até 1.000 cps, com um grau de desacetilação de 80 até 90%, usado a uma concentração de 0,5% até 5% e um pH de 4,5 até 6,0.

Adicionalmente ao ingrediente activo e ao chitosano, as composições da presente invenção podem incluir outros componentes, por exemplo conservantes oftalmicamente aceitáveis, agentes de tonicidade, cossolventes, agentes molhantes, agentes complexantes, agentes tamponizantes, emolientes e tensoactivos bem conhecidos na técnica.

As formulações oftálmicas resultantes podem ter uma tonicidade a qual é substancialmente equivalente a uma solução de cloreto de sódio a desde 0,45% até 1,8%, preferencialmente substancialmente equivalente a uma solução de cloreto de sódio a desde 0,5% até 1% e vantajosamente substancialmente equivalente a uma solução de cloreto de sódio a 0,9%.

Os agentes incrementadores de tonicidade adequados compreendem sais de metais alcalinos (preferencialmente cloreto de sódio ou de potássio), manitol, sorbitol e semelhantes. O agente incrementador da tonicidade suficiente é vantajosamente adicionado para que a formulação a ser introduzida gota a gota no olho seja hipertónica, hipotónica ou substancialmente isotónica, isto é com a mesma tonicidade dos fluidos fisiológicos, e.g. substancialmente equivalente em tonicidade a 0,9% da solução aquosa de cloreto de sódio.

As osmolalidades preferidas estendem-se desde 160-600 mosmol/kg e preferencialmente desde 240 - 340 mosmol/kg, medidos de acordo com metodologias padrão.

Os conservantes adequados são aqueles geralmente usados na técnica e.g. cloreto de benzalcónio, tiomersal, álcool fenetílico, metilparabeno, -11- M k^rfr — ·,*Γ * ^ ΐ propilparabeno, clurhexidina, ácido sórbico e semelhantes. O peróxido de hidrogénio ou uma fonte sua acompanhado com um estabilizador de peróxido de hidrogénio tal como descrito na aplicação da patente Europeia N°. 354.186 publicada em 7 de Fevereiro, 1990 pode também ser usada como conservante. Para além disso, o ácido etilenodiaminotetracético pode ser adicionado como estabilizador.

Os cossolventes adequados são por exemplo glicerina, propilenoglicol e polietilenoglicol.

Os agentes complexantes adequados são por exemplo cafeína, polivinilpirrolidona, ciclodextrinas e.g. α-, β- ou γ-ciclodextrina ou hidroxi-propil-p-ciclodextrina. Os agentes tensoactivos ou molhantes adequados são por exemplo ésteres de sorbitano, polissorbatos, tais como polissorbato 80, trometamina, lecitina, colesterol, tiloxapol e semelhantes.

Os emolientes adequados são por exemplo carboximetilcelulose de sódio, dextrano 70, gelatina, glicerina, hidroxietilcelulose, hidroxipropilmetil-celulose, metilcelulose, polietilenoglicol 300, polietilenoglicol 400, polissorbato 80, álcool polivinílico, povidona, propilenoglicol e semelhantes. A presente invenção é também direccionada para um processo de fabrico de um sistema de aplicação oftálmica como definido na reivindicação 1 compreendendo os passos de (a) colocar o quitosano tal como definido na reivindicação 1 em contacto com água (b) ajustar o pH da mistura de quitosano-água com um ácido e/ou uma base, preferencialmente com um ácido e/ou base oftalmicamente aceitáveis, para um pH numa gama de 3,0 até 6,2, e

-12- (c) adicionar convencionalmente um agente de tratamento oftálmico e opcionalmente um ou mais compostos seleccionados do grupo de conservantes, agentes de tonicidade, cossolventes, agentes molhantes, agentes complexantes, agentes tamponizantes, emolientes e tensoactivos. A adequação das formulações da presente invenção para a libertação controlada (e.g. aplicação sustida e prolongada) de um agente de tratamento oftálmico no olho pode ser determinada por vários procedimentos conhecidos na técnica, e.g. tal como descrito no Journal of Controlled Release 6, 367-373 (1987) e suas variações. O tempo de permanência oftálmica (retenção) no coelho pode ser determinado utilizando detecção gama como se segue: É utilizado um analisador de amplitude Ludium 2200 com um cintilador Ludium 1" x 1" Nal (Ti) gama de janela fechada de alta energia. A sonda é envolvida numa folha de chumbo de 3mm (camada 15 meio valor de Pb para Tc-99m) e a face do detector é coberta com 3mm de chumbo depois de uma abertura de colimador com l,5cm ter sido aberta no chumbo. O mesmo detector para a distância do olho (2 cm) para a recolha de dados é mantido com um espaçador ajustado à extremidade do detector. A actividade mínima detectável pelo sistema é de 1,39 x IO-4 pCi utilizando um disco de Cobalto-57 como fonte de referência.

Antes da distribuição gota a gota do veículo, a sonda é colocada no olho do animal e são feitas marcas de tinta no coelho para corresponderem a três marcas semelhantes no espaçador de espuma de estireno. Estas marcas são alinhadas para cada colheita de dados subsequente assegurando uma geometria de contagem constante. Utilizando uma pipeta de Eppendorf 30 μΐ de

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Atb-rb

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Pertecnetato-99 mTc de Sódio uuiua solução salina a 0,9% ou numa solução de quitosano são distribuídas gota a gota na pálpebra inferior esquerda. Os polímeros de quitosano são directamente marcados radioactivamente com 99 mTc utilizando técnicas radiofarmacêuticas padrão.

Depois da finalização do teste de distribuição gota a gota do veículo a pálpebra inferior é fechada uma vez para induzir a mistura. A mistura adicional da solução de Technetium-99 é alcançada pela tendência natural do coelho para pestanejar. A colheita de dados é iniciada imediatamente após a distribuição gota a gota. A quantidade média de radioactividade administrada é de 20,94 ± 4,6 uCi. A actividade é depois medida para cada animal a vários intervalos de tempo variáveis após a distribuição gota a gota e é calculada a percentagem de actividade retida. Cada contagem é obtida por cada 6 segundos. Contagens de fundo são tiradas no início de cada procedimento e estendem-se numa gama de desde 5-8 contagens/6 segundos com uma média de 6,8±2,61 contagens/6 segundos.

Ilustrativo da invenção, a percentagem média da retenção ocular de radioactividade a partir de um veículo salino normal e de um veículo contendo quitosano do exemplo 15 aos 5, 30, 60 e 120 minutos após a distribuição gota a gota no olho de 8 coelhos é como se segue:

Veículo 5 minutos % média de retenção ÍMédia ± EP) 30 minutos 60 minutos 120 minutos 6,35+4,54 5,29+2,94 33,22+10,68 22,02+8,99

Salino normal 16,55±5,52 7,61±4,67

Quitosano 71,18+21,47 45,28+15,49 (Exemplo 15) -14-

J-j-l , v r | Ή c. A maior retenção de radioactividade com um veículo de quitosano é indicativo de um maior tempo de permanência no olho para o veículo contendo quitosano. É retida uma radioactividade significativa no olho durante um período de pelo menos duas horas, comparado com uma retenção não significativa usando um veículo salino normal aos 30 minutos após administração.

Adicionalmente ilustrativo da invenção, a libertação sustida do fármaco oftálmico na formulação contendo quitosano pode ser determinada medindo o efeito de um agente de tratamento oftálmico específico, e.g. o efeito miótico (contracção da pupila) com pilocarpina. O efeito da pilocarpina no diâmetro da pupila em coelhos holandeses listados saudáveis (2-3 kg) tendo uma tensão intraocular normal é determinado como se segue: O diâmetro da pupila (mm) é medido horizontalmente, sob iluminação constante, em coelhos normais. As leituras da linha de base são feitas tanto em olhos tratados como em não tratados (contralateral) antes da administração do fármaco e as determinações após o fármaco são feitas aos 20, 30,40, 60,120,180,240 e 300 minutos respectivamente. A % de miose (contracção da pupila) comparada com a linha de base é calculada como se segue: ((Diâmetro da Linha de Base) - (Diâmetro Medido)) x 100 % Miose = (Diâmetro da Linha de Base)

· ·' si - 15- - 15-

Os resultados cm coelhos usando hidroclorcto de pilocarpina na formulação contendo quitosano do exemplo 14 e um produto de libertação sustida comercializado de hidrocloreto de pilocarpina a 2% (Spersacarpina® 2%) como um controlo são como se segue:

Temoo anós Diâmetro da pupila Formulação de Soersacaroine administração (MédiatEP. em mm) Ouitosano ('Minutos') % Miose % Miose 0 (Linha de base) 6,9+0,2 0 0 20 2,6±0,2 64 47 30 3,0+0,0 56 45 40 3,3+0,1 51 41 60 4,0±0,0 42 32 120 4,7±0,2 32 25 180 5,4+0,1 21 10 240 5,9±0,1 14 6 300 6,4±0,1 7 —

Spersacarpine® 2% é 2% de hidrocloreto de pilocarpina num veículo hidroxipropilmetilcelulose, comercializado pela Ciba Vision AG, Hettlingen, Suiça.

Os resultados demonstram que a actividade miótica da pilocarpina é mantida ao longo de um período de 4 a 5 horas usando um veículo de quitosano, conforme comparado com uma formulação comercial de libertação sustida de hidrocloreto de pilocarpina a 2% tendo uma duração de actividade miótica de apenas 3 a 4 horas. É obtido um aumento significativo na actividade miótica quando o hicrocloreto de pilocarpina a 2% é formulado com quitosano em vez de hidroxipropilmetilcelulose.

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A libertação sustida do ingrediente activo, e.g. pilocarpina de um veículo contendo quitosano comparada com a libertação de um veículo salino pode ser determinada in vitro num sistema de difusão celular como se segue: É utilizada uma célula de difusão padrão Franz, com fundo de vidro liso com um orifício com diâmetro de 15 mm. É utilizada uma membrana de Nylon com um diâmetro de poro de 0,45 μπι (Gelman Sciences, Inc., Ann Arbor, MI). É utilizado o Tampão Fosfato Salino da Dullbeco (KC1, 200 mg/1; KH2P04, 200 mg/1; NaCl, 8.000 mg/1 e Na2HP04'7H20, 2, 160 mg/1) como o receptor médio. São colhidas amostras em intervalos de 5, 15, 30, 60, 90, 120, 150,210,270,390, 510,690 e 1060 minutos para análise.

Um grama de hidrocloreto de pilocarpina a 1% tanto em quitosano PTL-122 a 2% (grau de viscosidade de 980 cps) a pH 5,0, como em solução salina é espalhado uniformemente sobre a membrana.

Para amostragem e análise são utilizados um preparador de amostras automatizado Microette (Hanson Research Corporation, Chatsworth, CA); um autoinjector e um sistema de HPLC equipado com uma coluna Phenomex Selectosil 5 C18 100 A 25 cm x 4,0 mm e um Detector com um sistema de comprimento de onda a 216 nm.

A parte inferior de uma célula de difusão padrão Franz é enchida com um meio receptor de fase. A parte superior da célula, contendo a membrana e a amostra, é colocada com o lado da membrana para baixo no fundo da célula e mantida nessa posição com grampos. O meio é equilibrado para 35°C. O

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preparador de amostras automatizado Microette da Hanson é colocado em interface com a célula de difusão, e uma alíquota de 1,5 ml é retirada da parte central da célula em intervalos de tempo programados e transferida para um carrocei de amostras. A análise por HPLC da pilocarpina é executada usando uma coluna Phenomanex Setectosil 5 C 18. As amostras são eluídas usando uma fase móvel ioscrática consistindo em água:H3P04:metanol:trietilamina (979:6:10:5) à temperatura ambiente e um fluxo de 1,2 ml/minuto. A concentração de pilocarpina na amostra é calculada usando um padrão de concentração conhecida.

Ilustrativo da invenção, a pilocarpina é libertada ao longo de um período de tempo prolongado, durante um período de cerca de 500 minutos a partir do veículo de quitosano. Em contraste com isso, a pilocarpina é libertada durante um período de apenas 250 minutos a partir de um veículo salino de controlo.

As formulações oftálmicas contendo quitosano oftálmico da presente invenção compreendem um ingrediente activo a uma concentração tal que uma quantidade efectiva deste esteja contida numa gota (cerca de 25-50μ1) da formulação. A concentração eficaz do ingrediente activo ou é conhecida na técnica ou pode ser determinada facilmente por um especialista na técnica. Tipicamente a concentração eficaz está numa gama desde 0,001% até 10% do ingrediente activo, preferencialmente desde 0,01% até 5%, por exemplo, 1% para hidrocloreto de pilocarpina, 0,1% para diclofenac sódico, 0,25% para meleato de timolol, 0,3% para sulfato de gentamicina e semelhantes.

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Tipicamente, uma gota da formulação de fármaco oftálmica contendo quitosano é administrada no fundo de saco do olho de um mamífero, incluindo o Homem, que necessite deste tratamento, cerca de 1 até 4 vezes por dia. Quando exposta ao pH fisiológico de cerca de 7, a gota líquida administrada ao olho transforma-se num gel espesso o qual permanece no fundo de saco inferior do olho a partir do qual o ingrediente activo é lentamente libertado.

Os exemplos seguintes são apresentados para fins ilustrativos e não pretendem limitar o âmbito da invenção.

As classes de quitosano usados são classificados de acordo com o grau de viscosidade correspondendo à viscosidade medida de um por cento de quitosano em ácido acético a um por cento (Viscómetro Brookfield LVT, eixo #2, 30 rpm, 20°C).

As classes comerciais do quitosano nos presentes exemplos ilustrativos são definidos como tendo graus de viscosidade de 180 cps (PTL-134), 370 cps (PTL-133), e 980 cps (PTL-122).

Exemplo 1

Quitosano PTL-122 Ácido clorídrico concentrado Hidrocloreto de pilocarpina Água Hidróxido de sódio a 1% Manitol 12,56 g 6,3 g 2,7 g 251 g q.b. para pH 5,0 q.b. para 280-320 mOsm A formulação oftálmica resultante contem 1% hidrocloreto de pilocarpina e 4,65% de quitosano (PTL-122).

-19-

c A classe de quitosano PTL-122 (obtido de Vanson Company, Redmond, Washington) é 80% desacetilado com uma solução a 1% do quitosano PTL-122 em ácido acético a 1% tendo uma viscosidade de 980 cps. O quitosano é dissolvido em 251 g de ácido clorídrico diluído (contendo 6,3 g de ácido clorídrico concentrado). O pH é ajustado a 5,0 com uma solução de hidróxido de sódio (10%). O hidrocloreto de pilocarpina é adicionado, seguido por manitol suficiente para ajustar a osmolalidade a 280-320 mOsm.

Exemplo 2 20.0 g 500 ml 10.0 g 5.0 g q.b. para pH 5,0

Chitosano PTL-134 Ácido clorídrico a 0,695% Hidrocloreto de pilocarpina Cloreto de sódio Hidróxido de sódio a 1% A solução oftálmica resultante contém 2% de hidrocloreto de pilocarpina e 4% do quitosano PTL-134. A classe de quitosano PTL-134 (obtido de Vanson Company) é 80% desacetilado com uma solução a 1% em 1% de ácido acético tendo uma viscosidade de 180 cps. O quitosano é dissolvido no ácido clorídrico diluído. O hidrocloreto de pilocarpina é adicionado, seguido pelo cloreto de sódio e o pH é ajustado a 4,85 com hidróxido de sódio (10%).

< -20-

Exemplo 3 20.0 g 480.0 ml 5.0 g q.b. para 4,5 q.b para 280-320 mOsm

Quitosano PTL-133 Ácido clorídrico (0,7%) Hidrocloreto de pilocarpina Hidróxido de sódio 1% Sorbitol A formulação oftálmica resultante contem 1% de hidrocloreto de pilocarpina e 4% do quitosano PTL-133. O quitosano classe PTL-133 (obtido da Vanson Company) é 85% desacetilado com uma solução a 1% em ácido acético a 1%, tendo uma viscosidade de 370 cps. O quitosano é dissolvido no ácido clorídrico diluído. O hidrocloreto de pilocarpina é adicionado e a osmolalidade é ajustada para 280-320 mOms com sorbitol e o pH é ajustado a 4,5 com hidróxido de sódio (10%).

Exemplo 4

Quitosano PTL-133 Ácido acético a 1% Hidrocloreto de pilocarpina Cloreto de sódio Hidróxido de sódio 1% 40 g 960 ml 20 g q.b. para 270-330 mOsm q.b. para pH 4,5 O quitosano é dissolvido em ácido acético diluído. É adicionado hidrocloreto de pilocarpina. Á osmolalidade é ajustada a 270-330 mOsm com cloreto de sódio e o pH é ajustado a 4,5 com hidróxido de sódio a 5%.

A formulação oftálmica resultante contém 2% de pilocarpina e 4% de quitosano PTL-133.

Exemplo 5

Quitosano PTL-133 Ácido clorídrico a 0,7% Hidrocloreto de pilocarpina Cloreto de benzalcónio Hidróxido de sódio a 1% Manitol 20 g 960 ml 10g 0,1 g q.b. para pH 5,0 q.b. para 280-320 mOsm A formulação oftálmica resultante contem 1% de hidrocloreto de pilocarpina e 2% de quitosano PTL-133. O quitosano é dissolvido em ácido clorídrico diluído, são adicionados hidrocloreto de pilocarpina e cloreto de benzalcónio. O pH é ajustado a 5 com hidróxido de sódio a 5% e a osmolalidade é tomada isotónica com manitol.

Exemplo 6

Quitosano PTL-134 Ácido clorídrico a 0,93% Maleato de timolol Hidróxido de sódio a 1% Sorbitol 25 g 500 ml 1,31 g q.b. para pH 4,5 q.b. para 280-320 mOsm A formulação oftálmica resultante contém 0,25% de maleato de

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-22- timolol e 4,65% de quitosano PTL-134. O quitosano é dissolvido em áeido clorídrico diluído, é adicionado maleato de timolol. 0 pH é então ajustado para pH 4,5 com hidróxido de sódio diluído e a osmolalidade é tomada isotónica com sorbitol.

Exemplo 7

Quitosano PTL-134 Ácido acético 0,8% Diclofenac sódico Ácido clorídrico 1% Cloreto de sódio 40 g 950 ml 1,0 g q.b. para pH 4,0 q.b. para 280-320 mOsm A formulação oftálmica resultante contém 0,1% de diclofenac sódico e 4% de quitosano PTL-134. O quitosano é dissolvido em ácido acético diluído (0,8%), é adicionado diclofenac sódico. O pH é ajustado a 4,0 com ácido hidrocloríco diluído e tomado isotónico com cloreto de sódio.

Exemplo 8 20 g 960 ml q.b. para pH 5,0 q.b. para 280-320 mOsm

Quitosano PTL-122 Ácido clorídrico a 1%

Hidróxido de sódio a 1%

Cloreto de sódio O veículo oftálmico resultante contem 2% de quitosano PTL-122.

-23- Ât c~~

.-I 0 quitosano é dissolvido em ácido clorídrico diluído, é adicionado hidróxido de sódio suficiente para ajustar o pH a 5,0 e é adicionado manitol para ajustar a osmalaridade a 280-320 mOsm.

Exemplo 9

Sulfato de gentamicina 3g Cloreto de benzalcónio 0,1 g Veículo do Exemplo 8 997 ml O sulfato de gentamicina e o cloreto de benzalcónio são adiciona- dos ao veículo do exemplo 8. A formulação oftálmica resultante contem 0,3% de sulfato de gentamicina e 2% de quitosano PTL-122. Exemplo 10 Fluorometolona (Micronizada) 2,5 g Polissorbato 80 0,5 g Edetato dissódico 0,05 g Veículo do exemplo 8 997 ml Os três ingredientes são adicionados ao veículo de quitosano. A formulação oftálmica resultante contém 0,25% de fluorometolona, 0,05% de polissorbato 80 e 2% de quitosano PTL-122. 24

Exemplo 11

Quitosano PTL-122 Ácido cítrico (0,01%) Sulfato de gentamicina Cloreto de potássio Cloreto de benzalcónio Ácido clorídrico a 1 % 20 g 950 ml 3g q.b. para 280-320 mOsm 0,2 g q.b. para pH 5,0 O quitosano é dissolvido numa solução de ácido cítrico diluído. O pH é ajustado a 5,0 com ácido clorídrico diluído. O sulfato de gentamicina é adicionado, a solução é tomada isotónica com cloreto de potássio, e é adicionado cloreto de benzalcónio. A formulação oftálmica resultante contém 0,3% de sulfato de gentamicina e 2% de quitosano PTL-122.

Exemplo 12 2,0g 0,25 g 98,0 g q.b. para pH 5

Quitosano PTL-122 Cloreto de sódio Água

Hidróxido de sódio

Os primeiros dois ingredientes são dissolvidos em água, e é adicionado hidróxido de sódio suficiente para ajustar o pH a 5,0. O veículo resultante contem 2% de quitosano PTL-122.

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Exemnlo 13

Quitosano PTL-133 Cloreto de sódio Hidróxido de sódio Água 4,0 g 0,30 g q.b. para pH 5 95 g O quitosano (85% de grau de desacetilação) é dissolvido em água contendo 0,30 g de cloreto de sódio. O pH é ajustado a 5,0 com hidroxido de sódio. O veículo resultante contem 4% de quitosano PTL-133.

Exemplo 14

Quitosano PTL-122 Ácido acético a 1% Cloreto de sódio Hidróxido de sódio a 10% Hidrocloreto de pilocarpina 20 g 975 g q.b. para 270-330 mOsm q.b. para 4,5 20 g A formulação oftálmica resultante contem 2% de hidrocloreto de pilocarpina e 2% de quitosano PTL-122. O quitosano é dissolvido em ácido acético diluído. É adicionado hidrocloreto de pilocarpina e a osmolalidade é ajustada para 280-320 mOsm com cloreto de sódio e o pH é ajustado a 4,5 com solução de hidróxido de sódio a 10%.

-26- κ 4

Exemnlo 15

Quitosano PTL-133 Ácido clorídrico a 1% Manitol Hidróxido de sódio a 10% 22 g 974 g q.b. para 270-330 mOsm q.b. para pH 6,2 O veículo oftálmico resultante contem 2,2% de quitosano PTL-133. O quitosano é dissolvido no ácido clorídrico diluído. É adicionada a solução de hidróxido de sódio para ajustar o pH a 6,2 e é adicionado manitol para ajustar a osmolalidade a 270-330 mOsm.

Lisboa, 4 de Outubro de 2001 <—-Li

ALBERTO CANELAS Agente Oficial da Propriedade Industriai RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA

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Claims

- 1 - M r r U.v REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema de aplicação oftálmica aquoso líquido de libertação sustida para um agente de tratamento oftálmico, de pH entre 3,0 até 6,2, o qual compreende 0,1 até 5% em peso de um polímero de quitosano como o agente controlador da taxa de libertação, o referido polímero consistindo essencialmente de (A) unidades monoméricas β( 1 —>4)-D-glucosamina ligadas e (B) unidades monoméricas P(l-*4)-N-acetil-D-glucosamina ligadas as quais são dispersas aleatoriamente na molécula do polímero, sendo as proporções numéricas de A e B desde 60 até 99% de A e desde 1 até 40% de B, e sendo o grau de viscosidade do polímero desde 3 até 3.000 cps; referido sistema de aplicação que é administrável na forma de gota sendo convertido em um gel espesso pelo contacto com o pH mais elevado do fluido ocular para proporcionar uma libertação lenta no olho durante um período de tempo prolongado do agente de tratamento oftálmico nele incoiporado.
-2-

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2. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 1 em que o agente de tratamento oftálmico é um fármaco anti-inflamatório não-esteróide ocular, um agente anti-inflamatório esteróide ocular, um agente antibacteriano ocular, um agente antifungico ocular, um agente antiviral ocular, um agente anti-glaucoma, um agente miótico, um descongestionante ocular, um anti-histanúnico, uma prostaglandina, um factor de crescimento transdermal ou um nutriente ocular.
-3-

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3. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 2, em que o agente anti-inflamatório não-esteróide é diclofenac, flurbiprofeno, suprofeno, piroxicamo ou cetorolac, ou um seu sal oftalmicamente aceitável.
4. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 2, em que o agente anti-inflamatório esteróide é acetato de prednisolona, prednisolona, fluorometolona, acetato de fluorometolona, hidrocortisona, acetato de hidrocortisona ou dexametasona.
5. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 2, em que o agente antibacteriano é cloranfenicol, ciprofloxacina, gentamicina, norfloxacina, sulfacetamida, tetraciclina, tobramicina, vanco-micina, ticarcilina, polimixina B, penicilina G, neomicina, moxalactama, meticilina, quinamicina, gentamicina, eritromicina, colistimetato, clindamicina, cefazolina, carbenicilina, bacitracina, ampicilina ou amicacina, ou um seu sal oftalmicamente aceitável.
6. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 2, em que o agente antifungico é anfotericina B, flucitosina, natamicina ou miconazole.
7. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 2, em que o agente antiviral é idoxuridina, trifluridina, vidarabina, aciclovir ou ganciclovir.
8. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 2, em que o agente miótico é carbacol, pilocarpina, fisostigmina, demecário, ecotiofato ou isoflurofato, ou um seu sal oftalmicamente aceitável.
9. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 2, em que o agente antiglaucoma é dipivefrina, epinefrina, hidra-lazina, pilocaipina, carbacol, betaxolol, carteolol, lerobunolol, metipranolol, timolol, isosorbeto, azetazolàmida, ou um seu sal oftalmicamente aceitável.
10. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 2, em que o descongetionante ocular é nafazolina, fenilefrina ou tetrahidrozolina, ou um seu sal oftalmicamente aceitável.
11. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 2, em que o nutriente ocular é uma forma de Vitamina A compreendendo ácido de Vitamina A, álcool de Vitamina A, acetato de Vitamina A ou palmitato de Vitamina A.
12. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 1, em que a formulação tem um pH entre 4,0 e 6,0.
13. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 1, em que a concentração do agente de tratamento oftálmico é desde 0,001% até 10% em peso.
14. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 1, em que a composição farmacêutica oftálmica compreende um agente osmótico e um conservante.
15. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 14, em que a composição farmacêutica oftálmica compreende ainda um agente tensoactivo ou molhante.
16. Um sistema de aplicação oftálmica de acordo com a reivindicação 1, em que tem uma osmolalidade de 160-600 mosmol/kg, preferencialmente de 240-340 mosmol/kg e adicionalmente pode compreender um agente osmótico e um conservante.

-Α λί.
Um sistema de aplicação oftálmica da reivindicação 16 de pH entre 4,0 e 6,0.
18. Um processo de fabrico de um sistema de aplicação oftálmica conforme definido na reivindicação 1, compreendendo os passos de (a) colocação do quitosano como definido na reivindicação 1 em contacto com água (b) ajuste do pH da mistura de quitosano-água com um ácido e/ou uma base, preferencialmente com um ácido e/ou uma base oftalmicamente aceitáveis, a um pH numa gama desde 3,0 até 6,2, e (c) convencionalmente adição de um agente de tratamento oftálmico e opcionalmente um ou mais compostos seleccionados a partir do grupo de conservantes, agentes de tonicidade, cossolventes, agentes molhantes, agentes complexantes, agentes tamponizantes, emolientes ou tensoactivos. Lisboa, 4 de Outubro de 2001 l. ALBERTO CANELAS Agente Oficia! da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA