ES2236919T3 - Metodo para preparar composiciones farmaceuticas de particulas lipidicas que comprenden un agente lipidico y una proteina. - Google Patents
Metodo para preparar composiciones farmaceuticas de particulas lipidicas que comprenden un agente lipidico y una proteina.Info
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Abstract
Un método para preparar una composición de partículas lipídicas que comprende un agente lipídico y una proteína, en el que la proteína es una apolipoproteína, caracterizada por: (i) introducir una preparación de proteína y un agente lipídico en una instalación de homogeneización; (ii) someter mezcla fluida resultante de proteína y agente lipídico a homogeneización a alta presión; y (iii) recoger la composición así formada de partículas lipídicas.
Description
Método para preparar composiciones farmacéuticas
de partículas lipídicas que comprenden un agente lipídico y una
proteína.
La presente invención se refiere a un método para
la preparación de composiciones farmacéuticas de apolipoproteínas y
lípidos por medio de homogeneización a presión alta, así como
composiciones farmacéuticas obtenibles por el procedimiento.
Se considera un problema de necesidad definir y
desarrollar un método para preparar una composición de una proteína
con propiedades farmacéuticas, adecuado para producción farmacéutica
a gran escala y que dé como resultado un producto farmacéutico
seguro, eficaz y clínicamente aceptable. Un problema es conservar
la estabilidad de la proteína durante la preparación, el
almacenamiento y la manipulación. Otro problema es asegurar las
propiedades farmacocinéticas y farmacodinámicas deseadas de la
proteína. Se ha sugerido a menudo que los sistemas lipídicos
dispersados constituirían vehículos adecuados para productos
farmacéuticos incluyendo proteínas y los problemas mencionados son
en muchos aspectos los mismos también para tales sistemas
dispersados. Sería deseable por lo tanto ser capaz de proporcionar
un método de unión de proteínas y lípidos y superar de ese modo los
problemas mencionados que en muchos casos también se refieren a los
lípidos dispersados. En particular, sería deseable ser capaz de
asociar la proteína con un vehículo lipídico para mejorar la
estabilidad de las proteínas y el suministro de una formulación de
distribución de fármacos específicamente diseñada. En ciertas
aplicaciones, sería también deseable por ejemplo alargar la semivida
in vivo en el sistema de circulación de la proteína
bioactiva que de otro modo se arriesgaría a que se degradase
enzimáticamente antes de que alcanzara el objetivo en que debería
ejercer su actividad beneficiosa.
Se han dedicado muchos esfuerzos a encontrar
formas de administración adecuadas tales que mantengan la
bioactividad de la proteína, aunque evitando al mismo tiempo la
implicación de vehículos y adyuvantes de formulación que puedan
causar efectos secundarios clínicos. Se han sugerido imitaciones de
las partículas de transporte de lípidos y proteínas, naturales, en
el torrente circulatorio como un modelo atractivo para diseñar
sistemas de administración para proteínas bioactivas. Algunas
formas importantes de estas partículas lipídicas son quilomicrones,
los transportadores de triglicéridos que aparecen en el torrente
circulatorio después de la ingestión de alimento rico en lípidos,
partículas VLDL, LDL- y HDL (por sus siglas en inglés). Estas
partículas se componen principalmente de colesterol libre y
esterificado, triglicéridos, fosfolípidos y otros diversos
componentes lipídicos minoritarios y proteínas. Las partículas LDL
sirven como transportadoras de colesterol y otros lípidos a las
células, mientras que las partículas HDL transportan estos
materiales al hígado por eliminación. Una partícula HDL tiene a
menudo una forma de disco con una superficie exterior cubierta por
una capa de fosfolípidos y un núcleo hidrófobo. Las proteínas
anfifílicas tales como apolipoproteína A-I y
A-II, están unidas a la superficie por medio de
interacción de la cara hidrófoba de su dominio
alfa-helicoidal con la parte hidrófoba de los
fosfolípidos.
Los productos del tipo quilomicrones sintéticos
han encontrado uso en particular como sustancias nutritivas
parenterales. Es una tecnología extensamente establecida para
preparar emulsiones de lípidos a partir de un aceite triglicerídico
purificado (predominantemente aceite de soja y de cártamo) y
fosfolípidos (de yema de huevo o sojas), que se consideran como
clínicamente aceptables para uso parenteral debido a sus gotitas de
emulsión de tipo quilomicrones, generalmente del tamaño entre 0,1 y
1 \mum. También existen diversos productos comerciales en que se
usan tales emulsiones como vehículos para fármacos lipófilos que se
disuelven en la fase lipídica dispersada, tal como Diazemuls® y
Diprivan®. Sin embargo, una complicación práctica con este tipo de
vehículos de emulsión es su relativa inestabilidad física que a
menudo se debilita por la adición del fármaco hidrófobo y conduce a
una ruptura de la emulsión y haciéndolo así peligroso de
administrar debido al riesgo de embolia lipídica. Ha habido muchos
intentos para resolver este problema por adición de estabilizantes
que, sin embargo, con frecuencia están relacionados con efectos
secundarios no deseados. La inestabilidad de tales emulsiones,
también con respecto a la esterilización por vapor a alta presión,
es decir, esterilización en autoclave y durante almacenamiento
posterior, con frecuencia ha inhibido su uso como vehículos de
fármacos parenterales de fármacos. Generalmente, los procedimientos
de esterilización en autoclave también tienden a dañar a muchos
productos farmacéuticos inestables que se tienen que incorporar con
emulsiones como, por ejemplo, muchas proteínas.
Se han sugerido a menudo liposomas como vehículos
adecuados para distribución parenteral de proteínas, como por
ejemplo se describe en el artículo por A L Weiner en Immunomethods,
1.994, Vol. 4, págs. 201-209. Un vehículo de
liposomas sería ventajoso, por ejemplo, cuando se desea una
solubilización mejorada, una liberación prolongada (o semivida
alargada) o una elección de objetivo de la proteína mejorada. Se
reconoce, sin embargo, en el mencionado artículo que muchos métodos
usados a menudo para diseñar sistemas de liposomas implican con
frecuencia procedimientos que se arriesgan a destruir la actividad
de proteínas sensibles, por ejemplo por desnaturalización y
oxidación.
Por otra parte, en Liposome Technology, 1.993 por
CRC Press Inc., Vol. 1, Cap. 3, págs. 49-63: MM
Brandl et al, se describe cómo utilizar homogeneización a
alta presión para preparar liposomas de calidad unilaminar pequeña e
idoneidad de esta técnica para la reducción de tamaño de vesícula,
extensión de la distribución de tamaño y laminabilidad de
dispersiones de vesículas multilaminares preformadas. También se
describe la inclusión de proteínas y péptidos, específicamente
hemoglobina e insulina, sin embargo el pequeño tamaño de las
vesículas resultantes es desventajoso y son bajas las eficacias de
la inclusión de las proteínas. Por otra parte, se relata que se
mantiene la integridad y la función biológica de la hemoglobina, al
menos durante exposiciones cortas a estados de estrés.
Se describe otro tipo de sistema de distribución
de un agente lipídico dispersado que se sugiere como adecuado para
proteínas, en la patente internacional WO 93/06921. Este sistema
comprende partículas lipídicas coloidales con una fase no laminar
interior de lípidos tal como una fase hexagonal o fase cúbica,
inversa, que se puede asociar con una proteína.
Por otra parte, muchas proteínas en forma
purificada son tristemente difíciles de formular. Por ejemplo, la
somatotropina humana (SH) presenta deficiente estabilidad en
solución acuosa durante el almacenamiento, razón por la que se
aconseja almacenar las preparaciones en una forma liofilizada hasta
su administración, cuando se reconstituye a una solución
inyectable. Sin embargo, una exposición involuntaria a fuerzas de
cizallamiento debido a un procedimiento de reconstitución
descuidado conducirá irrevocablemente a una pérdida de actividad
biológica. Por esta razón se han desarrollado medios especialmente
diseñados para llevar a cabo una reconstitución suave para la
somatotropina humana, como se describe en la patente europea EP 0
298 067.
Hay muchas descripciones de partículas HDL
sintéticas en la bibliografía que se refieren a su capacidad para
recoger y retirar material lipídico no deseado en el torrente
circulatorio y desde los vasos sanguíneos haciéndolos así
potencialmente útiles en el tratamiento de la ateroesclerosis,
reduciendo el colesterol de las placas arteriales y para eliminar
toxinas solubles en lípidos tales como endotoxinas.
En Experimental Lung Res. 1.984, Vol. 6, págs.
255-270: A Jonas, se describen con detalle estados
experimentales de formación de complejos de las apolipoproteínas
parcialmente hidrófobas y los fosfolípidos. Se encontró que,
poniendo en contacto apolipoproteínas con vesículas de
fosfatidilcolina preformadas, se formaban espontáneamente
partículas lipídicas que se podían usar como análogos de partículas
HDL. Mezclando fosfatidilcolina y ácidos biliares a una dispersión
micelar y poniendo en contacto la mezcla resultante con
apolipoproteínas conformadas específicamente, se formaban partículas
lipídicas discoidales y termodinámicamente estables, por medio de
un método de diálisis, denominado con posterioridad el "método de
diálisis de colato".
En la patente de EE.UU. 4.643.988 a Research
Corporation se describen péptidos sintéticos útiles en el
tratamiento de la ateroesclerosis con una hélice anfifática
mejorada y una capacidad para formar espontáneamente partículas
lipídicas discoidales estables con fosfolípidos que se parecen a
complejos de HDL naturales. Las partículas lipídicas se pueden
formar poniendo en contacto vesículas de fosfatidilcolina
preparadas por exposición a los ultrasonidos. Sin embargo, tal
método de producción que incluye exposición a los ultrasonidos sólo
es adecuado para lotes más pequeños de partículas lipídicas y no
para producción farmacéutica a gran escala.
En la patente de EE.UU. 5.128.318 a Rogosin
Institute se describe la producción de partículas que contienen
lipoproteína reconstituida (partículas HDL) a partir de
apolipoproteínas procedentes del plasma que se transforman en
partículas sintéticas para administración parenteral con la adición
de fosfatidilcolina de colato y de yema de huevo. Un método similar
se describe también en la solicitud de patente japonesa JP
61-152632 a Daiichi Seiyaku KK.
También en la patente internacional WO 87/02062 a
Biotechn. Res. Partners LTD, se describe cómo obtener una
formulación estabilizada por incubación de una solución de proteína
de unión a lípidos, producida recombinantemente, tal como
apolipoproteína humana, con una emulsión lipídica convencional para
nutrición parenteral.
El artículo por G. Franceschini et al. en
J. Biol. Chem., 1.985, Vol. 260 (30), págs.
16.231-25 considera la formación espontánea de
partículas lipídicas entre apolipoproteína A-I y
fosfatidilcolina. En este artículo, también se revela que Apo
A-IM (Milano), la variante de la apolipoproteína
A-I transportada por individuos muestra tener una
frecuencia muy baja de ateroesclerosis, tiene una afinidad más alta
(tasa de asociación) a dimiristoil fosfatidilcolina (DMPC, por sus
siglas en inglés) que Apo A-I normal. Se sugiere que
la Apo A-IM mutante tiene una exposición
ligeramente mayor de restos hidrófobos que pueden contribuir tanto
a un catabolismo acelerado como a una capacidad mejorada de
absorción de los lípidos de tejidos, de tales partículas de Apo
A-IM/DMPC.
En la solicitud de patente canadiense CA 2138925
a la Swiss Red Cross se describe un método, más industrialmente
aplicable, mejorado, para producir partículas de lipoproteínas de
alta densidad reconstituidas, sintéticas, (rHDL), a partir de
apolipoproteínas de suero purificadas y fosfolípidos, que evita
disolventes orgánicos al tiempo que da como resultado menos
fosfolípidos no complejados, libres, no unidos (es decir, un
rendimiento mayor de partículas de lipoproteína). En la presente
memoria, se sugiere mezclar una solución acuosa de apolipoproteínas
con una solución acuosa de fosfolípido y ácidos biliares, después
de lo cual se incuba la mezcla resultante y se forman
espontáneamente partículas de proteína y fosfolípido cuando se
retiran ácidos biliares de las micelas de fosfolípido/ácido biliar
con diafiltración.
El método que emplea el uso de ácidos biliares
para preparar una dispersión micelar del lípido de acuerdo con el
método de diálisis de colato tiene diversas ventajas para la
producción de partículas lipídicas, puesto que requiere una etapa
de separación específica de la mezcla resultante. Adicionalmente, se
puede sospechar que los restos de ácido biliar incluso en pequeñas
cantidades inducen efectos secundarios después de administración
parenteral y también pueden constituir un riesgo de contaminación
vírica. Por otra parte, los métodos referidos anteriormente para
preparar partículas de lipoproteína y lípido experimentan en
general deficiente reproducibilidad y tamaños de partícula no
definibles. En particular, ninguno de estos métodos es adecuado en
un procedimiento industrial a gran escala bajo condiciones bien
controladas.
Un método sorprendentemente ventajoso se
demuestra por la presente invención, que satisface estos
requerimientos y resuelve numerosos problemas que de otra manera
están asociados con la formulación de proteínas, especialmente en
producción a gran escala.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un método para producción a gran escala de complejos de
apolipoproteínas y lípidos que simplemente y económicamente dé como
resultado productos de partículas lipídicas en alto rendimiento,
formando así una composición con bioactividad de la proteína
esencialmente mantenida que se pueda transformar fácilmente en una
formulación adecuada para utilidad terapéutica, especialmente para
administración parenteral, sin emplear en la mayor extensión
posible ninguno de los aditivos tales que puedan tener potenciales
efectos secundarios en el tratamiento.
También es un objeto de la presente invención
proporcionar un método versátil que pueda formar una categoría
seleccionada de partículas lipídicas que comprenda una proteína
bioactiva, adecuada para un gran número de proteínas y agentes
lipídicos adecuados, designados, de una manera simple posible para
integrarse con el proceso aguas abajo existente o normal de
producción de proteína recombinante.
Es otro objeto de la presente invención
proporcionar un procedimiento de fabricación para complejos de
proteínas y lípidos en la forma de partículas lipídicas que evite
someter a las proteínas a tratamientos que conduzcan a la pérdida
de su bioactividad debido a temperaturas excesivas, alteraciones de
pH que podrían infligir desnaturalización, agregación o
precipitación.
Es aún otro objeto de la presente invención
proporcionar un procedimiento de fabricación para complejos de
proteínas y lípidos en la forma de partículas lipídicas después de
lo cual la proteína mantenga su identidad química debido a la
oxidación de aminoácidos sensibles como metionina y cisteína y
desamidación.
Es un objeto adicional de la presente invención
proporcionar un procedimiento para preparar partículas lipídicas que
comprendan una proteína bioactiva que tenga un alto rendimiento,
evitando así restos de grandes cantidades de proteínas libres y
lípido libre.
Es un objeto aún adicional de la presente
invención proporcionar un procedimiento para producción a gran
escala de partículas lipídicas que comprenda una proteína bioactiva
que dé como resultado composición que se pueda transformar
fácilmente en un producto farmacológico, por ejemplo, en la forma de
una formulación liofilizada.
Es un objeto aún adicional de la presente
invención permitir un procedimiento que dé como resultado un
producto farmacológico de partículas lipídicas y una proteína
bioactiva que proporcione condiciones asépticas mejoradas sin
introducir métodos de esterilización que se arriesguen a destruir
una proteína lábil.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento que pueda estabilizar y modificar
partículas lipídicas en una dispersión lipídica por su asociación
con una proteína adecuada.
Estos objetos de invención se obtienen por el
método inventivo dirigido a la preparación de una composición de
partículas lipídicas que comprenda una proteína que sea capaz de
ser sometida a altas fuerzas de cizallamiento sin pérdida
sustancial de actividad y un lípido. El método inventivo se
caracteriza generalmente por las etapas de: introducir una
preparación de proteínas y un agente lipídico en una instalación de
homogeneización; someter la mezcla resultante de proteína y el
agente lipídico juntos a una homogeneización a alta presión y
finalmente recoger la composición así formada de partículas
lipídicas.
Además, la presente invención también se dirige a
una composición sólida de una proteína bioactiva obtenible por el
método inventivo así como un equipo de herramientas que contenga
tal composición sólida y un fluido de reconstitución acuoso.
Se dan a continuación detalles adicionales de los
métodos, los componentes que están formando la partícula lipídica y
otros adyuvantes técnicos que constituyen diferentes realizaciones
de la presente invención, en las reivindicaciones adjuntas y en la
descripción detallada de la invención.
La presente invención en su forma más general, se
dirige a un método para preparar una composición de partículas
lipídicas que comprende una proteína, capaz de ser sometida a altas
fuerzas de cizallamiento sin pérdida sustancial de actividad y un
agente lipídico. Los elementos de caracterización del método son:
la introducción de una preparación de proteínas y un agente lipídico
en una instalación de homogeneización, después de lo cual la mezcla
fluida resultante de proteína y agente lipídico se somete a
homogeneización a alta presión. Las partículas lipídicas así
formadas se recogen durante un procedimiento además opcional en
una formulación farmacéutica.
La preparación proteínica es preferiblemente una
solución acuosa de la proteína y se puede obtener a partir de
transformación aguas abajo después de la producción recombinante o
cualquier otra fuente de producción de proteínas y puede comprender
concentraciones variables de proteína con pureza variable de la
proteína bioactiva deseada. Alternativamente, la preparación
proteínica está en forma sólida, tal como una composición
liofilizada convencional. La preparación proteínica se puede
introducir simplemente independientemente de lípido en una
instalación de homogeneización, por ejemplo, por conductos
independientes, a un equipo de homogeneización funcionando.
Se tiene que entender que es concebible
introducir diversas combinaciones de preparación de proteínas y
agente lipídico que dé como resultado una mezcla fluida, a la
instalación de homogeneización de acuerdo con el método inventivo.
Se puede introducir la proteína a la instalación de homogeneización
tanto como una solución acuosa o como preparación sólida
liofilizada, mientras el agente lipídico puede estar en forma de
una solución acuosa o se puede disolver en un disolvente orgánico.
El agente lipídico también puede estar en la forma de una
dispersión de un lípido en disolvente acuoso o puede estar al menos
parcialmente en forma sólida. Es una condición previa que
cualquiera de tales combinaciones de preparación proteínica y
agente lipídico debe dar como resultado fluido homogeneizable y que
se pueda retirar cualquier disolvente orgánico utilizado con
métodos eficaces que no interfieran con los requerimientos clínicos
del producto posterior.
En ciertas solicitudes se prefiere que se mezclen
la preparación proteínica y el agente lipídico en una dispersión o
solución homogénea antes de que se someta a las altas fuerzas de
cizallamiento de una homogeneización a alta presión. Se tiene que
entender que el tratamiento de mezclamiento previo según la presente
invención, se puede alargar para minimizar la exposición de la
proteína al tratamiento de homogeneización en casos en que la
proteína es sensible (es decir, pérdida de bioactividad) durante
exposición prolongada a las altas fuerzas de cizallamiento durante
la homogeneización. Por la misma razón, se puede introducir
opcionalmente una etapa de incubación entre el mezclamiento previo
y la homogeneización. Alternativamente, el mezclamiento previo se
alarga para minimizar la homogeneización alargada por razones de
economía de procedimiento. Se tiene que entender que el
mezclamiento previo se puede llevar a cabo en el mismo envase en
que se lleva a cabo la homogeneización o en una instalación
independiente antes de que se introduzca en la instalación de
homogeneización.
El agente lipídico puede estar, al menos
parcialmente, en una forma sólida proporcionando una dispersión con
la solución acuosa de proteína. Por ejemplo, se puede mezclar
lípido en forma de polvo en una dispersión homogénea antes de la
homogeneización con un equipo de mezclamiento convencional, al
tiempo que, por otra parte, en muchas aplicaciones se puede
introducir agente lipídico formado de polvo o formado de polvo
parcialmente, directamente a la instalación de homogeneización.
En la presente solicitud se define lípido como un
término general para compuestos naturales o sintéticos que
consisten en vehículos de grupo acilo tales como glicerol,
esfingosina, colesterol y otros, a los cuales están o podían estar
unidos uno o más ácidos grasos. También se pueden incluir moléculas
similares que contengan una porción hidrocarbonada sustancial.
Los agentes lipídicos usados en la presente
invención se pueden clasificar en diferentes clases de lípidos
dependiendo de su polaridad.
Lípidos no polares sin grupos de cabeza polar.
Son ejemplos de tales lípidos no polares: hidrocarburos o anfifilos
que no se hinchan, tales como mono-, di- o triacilgliceroles
(glicéridos), ésteres alquílicos de ácidos grasos, alcoholes grasos
o ésteres de colesterol.
Los lípidos polares tienen grupos de cabeza polar
y presentan actividad superficial, tales como fosfolípidos y
glucolípidos. Dependiendo de sus interacciones específicas con agua
se subdividen además en las categorías de anfifilos que se hinchan
y solubles.
Los lípidos anfipáticos o anfifílicos son
tensioactivos y se ejemplifican por fosfolípidos y glucolípidos.
Los lípidos polares con frecuencia son capaces de
hincharse en presencia de agua para formar fases cristalinas
lipídicas, en una estructura con desorden de corto alcance y
desorden de gran alcance. Hay diversas fases cristalinas de
líquidos diferentes. Muchos lípidos biológicos tales como
fosfatidilcolina (FC), fosfatidilinositol (FI) y esfingomielina
pueden formar estructuras de bicapa, siempre que las moléculas en
cuestión sean de dimensión más o menos cilíndrica. Sin embargo
también es verdad que muchos componentes lipídicos principales de
sistemas biológicos no forman estructuras de bicapa cuando se aíslan
y se ponen en sistemas acuosos. Esto se ha explicado por el hecho
de que las moléculas de lípidos tienen una conformación de un cono
o de un cono invertido y así se pueden observar estructuras
micelares o micelares invertidas. También se han observado diversos
sistemas lípido-agua, cúbicos, de lípidos
anfifílicos y hay indicio de importantes funciones biológicas de
estos sistemas lípido-agua.
Según la presente invención, el agente lipídico
comprende un lípido anfifílico que es capaz de formar partículas
lipídicas discretas en un medio acuoso, junto con la proteína o
independientemente de la presencia de la proteína después de que se
haya sometido a una homogeneización a alta presión.
Las partículas lipídicas se estabilizan
generalmente por los lípidos polares y su morfología variará
considerablemente debido a la naturaleza de la proteína y el agente
lipídico, así como las cantidades relativas de estos constituyentes
básicos. La presente invención es adecuada en la producción de
partículas lipídicas con una estructura liposomal (bicapa),
partículas de lípido con la estructura de una gota de aceite en
emulsión de aceite en agua o complejos discoidales entre una
lipoproteína y un fosfolípido así como otros sistemas de partículas
lipídicas discretas estabilizadas en una solución acuosa tales como:
micelas, microemulsiones, nanopartículas y fases hexagonales
dispersadas.
De acuerdo con la presente invención se prefiere
que el agente lipídico comprenda un agente anfifílico. Más
preferiblemente, el agente anfifílico es capaz de formación de
bicapa, por ejemplo, una membrana de liposomas, en un medio acuoso
y se selecciona entre al menos uno de los compuestos del grupo de
fosfolípidos, glucolípidos y colesteroles. Son glucolípidos
adecuados: palmitoil, estearil o miristoil glicósidos, colesteril
maltósido, colesteril glicósido, diversos gangliósidos y similares.
Son ejemplos de colesteroles: colesterol, acetato de colesterol,
dihidrocolesterol, fitosterol, sitosterol y similares.
En la presente invención, los agentes anfifílicos
preferidos son fosfolípidos que pueden ser de origen natural tales
como fosfolípidos de yema de huevo o de soja o de origen sintético
o semisintético. Los fosfolípidos se pueden purificar o fraccionar
parcialmente para comprender fracciones puras o mezclas de:
fosfatidilcolinas, fosfatidiletanolaminas, fosfatidilinositoles,
ácidos fosfatídicos, fosfatidilserinas, esfingomielina o
fosfatidilgliceroles. De acuerdo con realizaciones específicas de
la presente invención, se prefiere seleccionar fosfolípidos con
radicales de ácidos grasos definidos, tales como dipalmitoil
fosfatidilcolina, dioleil fosfatidilcolina, dimiristoil
fosfatidilcolina, diestearoil fosfatidilcolina, oleilpalmitoil
fosfatidilcolina y las fosfatidilcolinas similares con grupos acilo
definidos seleccionados de ácidos grasos que se encuentran en la
naturaleza, generalmente con 8 a 22 átomos de carbono. De acuerdo
con una realización específica de la presente invención se
prefieren las fosfatidilcolinas que tienen sólo restos de ácidos
grasos saturados entre 14 y 18 átomos de carbono y se prefieren
especialmente las de dipalmitoil fosfatidilcolina.
Además del agente anfifílico, el agente lipídico
puede comprender en diversas cantidades al menos un componente no
polar que se puede seleccionar entre aceites farmacéuticos
aceptables (triglicéridos) ejemplificados por los aceites vegetales
empleados comúnmente tales como: aceite de soja, aceite de cártamo,
aceite de oliva, aceite de sésamo, aceite de borraja, aceite de
ricino y aceite de semilla de algodón o aceites de otras fuentes
como aceites de parafina o aceites marinos incluyendo triglicéridos
hidrogenados y/o fraccionados de tales fuentes. También se pueden
usar triglicéridos de cadena media (aceites MCT, por ejemplo,
Miglyol®) y diversos mono-, di- o triglicéridos sintéticos o
semisintéticos tales como los lípidos no polares definidos,
descritos en la patente internacional WO 92/05571, en la presente
invención, así como monoglicéridos acetilados o ésteres alquílicos
de ácidos grasos, tales como miristato de isopropilo, oleato de
etilo (véase la patente europea EP 0 353 267) o alcoholes de ácidos
grasos tales como: alcohol oleílico, alcohol cetílico o diversos
derivados no polares de colesterol, tales como ésteres de
colesterol.
Se puede añadir uno o más agentes tensioactivos
complementarios al agente lipídico en esta invención, por ejemplo
como complementos a las características de agente anfifílico o para
mejorar su capacidad estabilizadora de partículas lipídicas o
permitir una solubilización mejorada de la proteína. Tales agentes
complementarios pueden ser tensioactivos no iónicos
farmacéuticamente aceptables que son preferiblemente derivados de
óxido de alquileno de un compuesto orgánico que contiene uno o más
grupos hidroxílicos. Por ejemplo están comúnmente disponibles
compuestos de alcohol o de éster etoxilado y/o propoxilado o mezclas
de los mismos y se conocen bien como tales complementos por los
expertos en la materia. Son ejemplos de tales compuestos: ésteres
de sorbitol y ácidos grasos, tales como monooleato de sorbitán o
monopalmitato de sorbitán, ésteres de sacarosa oleosos, ésteres
grasos de polioxietileno y sorbitán, ésteres grasos de
polioxietileno y sorbitol, ésteres grasos de polioxietileno, éteres
alquílicos de polioxietileno, éteres de polioxietileno y esterol,
éteres polipropoxialquílicos de polioxietileno, polímeros de bloque
y éter cetílico, así como derivados de aceite de ricino de
polioxietileno o de aceite de ricino hidrogenado y ésteres grasos
de poliglicerol. Los tensioactivos no iónicos adecuados incluyen,
pero no se limitan a, diversos grados de: Pluronic®, Poloxamer®,
Span®, Tween®, Polysorbate®, Tyloxapol®, Emulphor® o Cremophor® y
similares. Los agentes tensioactivos complementarios también pueden
ser de una naturaleza iónica tales como agentes de las vía
biliares, ácido cólico o desoxicólico sus sales y derivados o
ácidos grasos libres, tales como ácido oleico, ácido linoleico y
otros. Otros agentes tensioactivos iónicos se encuentran entre
lípidos catiónicos como alquilaminas o alcanolamina
C_{10}-C_{24} y ésteres de colesterol
catiónicos.
Se pueden añadir también otros componentes
farmacológicamente aceptables al agente lipídico cuando se desee,
tales como antioxidantes (ejemplificados por
alfa-tocoferol) y adyuvantes de solubilización
(ejemplificado por alcohol bencílico).
Como se indicó anteriormente, el agente lipídico
preferiblemente ya se formula y se mezcla antes de que se ponga en
contacto con la solución proteínica en la etapa de mezclamiento
previo o directamente en la instalación de homogeneización. Sin
embargo, también es concebible dentro del alcance de la invención
añadir sucesivamente uno o más constituyentes del agente lipídico
y/o la proteína escalonadamente o sucesivamente durante estos dos
procedimientos.
Según la presente invención las características
de las partículas de proteína y lípido formadas variarán en gran
medida dependiendo de la composición de agente lipídico y
particularmente de la relación entre lípidos polares y no polares.
En ciertas aplicaciones de la presente invención, una cantidad
dominante de lípidos polares y formadores de bicapa pueden producir
estructuras de liposomas unidas a proteína. Por ejemplo, sólo los
lípidos polares en la forma de fosfolípidos junto con lipoproteínas
seleccionadas pueden formar partículas parecidas a un disco,
específicas, con el método inventivo. Si se usa por ejemplo
Apolipoproteína Al, estas partículas tienen considerable estabilidad
y se parecen a estructuras de partículas HDL naturales, de manera
que las características de la proteína también influirán
considerablemente en la naturaleza de las partículas lipídicas. Por
otra parte, una cantidad dominante de lípidos no polares (es decir,
glicéridos) formará partículas lipídicas que se parezcan a gotitas
de emulsión que se estabilicen por los lípidos polares (es decir,
fosfolípidos). También las características y la cantidad de la
proteína influirá en la constitución de la partícula lipídica y es
evidente que depende de la naturaleza física y química de la
proteína y resultará la composición de los diferentes tipos de
agentes lipídicos de partículas lipídicas del procedimiento
inventivo. Está dentro de la capacidad del experto en la materia
predecir la morfología de la partícula en la composición resultante
a partir de dichas características de los principales ingredientes
y los parámetros del procedimiento restantes. El experto en la
materia será capaz por consiguiente de diseñar agentes lipídicos
individuales de acuerdo con el conocimiento general de distribución
de fármacos lipídicos y por medio del método inventivo se forman
partículas lipídicas que comprenden una proteína diseñada. Por estas
razones la expresión general "partícula lipídica" usada en la
presente memoria, debería dar un amplio significado y considerar que
incluye complejos proteínicos estabilizados con agente lipídico que
se dispersan en una solución acuosa.
Además del requerimiento para resistir las
fuerzas de cizallamiento de flujo turbulento y cavidades que
resultan de la homogeneización a alta presión del procedimiento
inventivo sin pérdida sustancial de actividad biológica y con
estructura sustancialmente mantenida, las proteínas deben tener un
grado de compatibilidad al agente lipídico para proporcionar
partículas estables que comprendan agente lipídico y proteína.
De acuerdo con la presente invención se define
"proteína" como cualquier proteína bioactiva, polipéptido u
oligopéptido, que se encuentre en la naturaleza o producido
recombinantemente o de otro modo sintéticamente, que sea capaz de
una interacción hidrófoba suficiente con un agente lipídico como se
definió previamente. Interacción hidrófoba suficiente querrá decir
que la proteína interactúa al menos parcialmente con el agente
lipídico para formar partículas lipídicas predominantemente por
fuerzas hidrófobas más bien que atracción electrostática. En los
productos resultantes la proteína puede, por ejemplo, estar
parcialmente embebida en la partícula lipídica, penetrar en el
núcleo de la partícula lipídica o constituir otras formas de
complejos de lípido y proteína. Esto también excluye que la
proteína esté incluida simplemente en la fase acuosa de un
liposoma, como se describe en la mencionada Liposome Technology,
1.993 por CRC Press Inc., Vol. 1, Cap. 3, págs.
49-63: M M Brandl et al. y por A L Weiner en
Immunomethods. 1.994, Vol. 4, págs. 201-209. Las
proteínas adecuadas pertenecen preferiblemente a las categorías 2 y
3 como se define por Y-L Lo et al. en la
página 805, columna 2 del artículo en Journ. Of Pharm. Sci, 1.995,
Vol. 84(7), págs. 805-814. Las proteínas
especialmente adecuadas son proteínas de membrana, como se define en
las páginas 274-275 en Principles of Biochemistry,
7ª Ed, E L Smith et al y lipoproteínas de acuerdo con W V
Rodrigueza et al. en Advanced Drug Delivery Reviews, 1.998,
Vol. 32, págs. 31-43 que interactúan espontáneamente
a menudo con partículas lipídicas de tipo liposomas para formar
nuevas partículas lípido-proteína integradas.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención la proteína contribuye a proporcionar las partículas
lipídicas con propiedades fisicoquímicas o biológicas deseadas,
tales como estabilidad mejorada en un sistema dispersado, funciones
de objetivo y funciones que afectan a su distribución biológica y
eliminación. En este aspecto, el agente lipídico puede comprender un
agente terapéuticamente activo disuelto o dispersado en dicho
agente lipídico que puede emplear el sistema dispersado resultante
como un sistema de distribución de fármacos mejorado. En tal caso
se puede llevar a cabo una reducción del tamaño de partícula
lipídica. Al mismo tiempo la asociación de la proteína a la
superficie de la partícula lipídica se facilita con interacciones
hidrófobas como se describió anteriormente. Esto ejemplificado por
formación de una emulsión de lípidos convencional para uso
parenteral con proteína asociada a la superficie que puede tener
ciertas partes embebidas en la monocapa de fosfolípido superficial
o el núcleo oleoso de la partícula. Se entiende que tal emulsión
puede comprender un agente terapéutico específico asociado con las
partículas de emulsión de maneras bien conocidas para los expertos
en esta materia.
Para ser capaces de interacción hidrófoba, se
prefiere que la proteína sea al menos parcialmente lipófila, es
decir tenga un dominio lipófilo y/o sea capaz de interactuar con
lípidos formadores de bicapa. Un ejemplo de tales proteínas
adecuadas son las que ejercen su capacidad bioactiva con respecto a
una superficie de una membrana biológica, es decir proteínas de
membrana. Tales proteínas están implicadas en funciones
enzimáticas, de transporte, receptoras y otras asociadas con
membranas celulares. Muchas de tales proteínas por lo tanto tienen
dominios que se pueden asociar con membranas de fosfolípidos, como
se ejemplifica por las denominadas proteínas integrales que están
directamente integradas en la bicapa de una membrana lipídica. Se
tiene que entender que análogos y fragmentos funcionales de tales
proteínas que se encuentran en la naturaleza, se pueden emplear con
la presente invención si satisfacen los requerimientos de
suficiente interacción hidrófoba con el agente lipídico.
Más preferiblemente, la proteína tiene
propiedades al menos parcialmente anfifílicas en una hélice y una
alta capacidad de interacción con lípidos formadores de bicapa,
como se ejemplifica por las lipoproteínas asociadas con transporte
de lípidos en el sistema circulatorio. Se puede esperar que tales
proteínas tengan un alto número de restos hidrófobos expuestos
tendrán una tasa de asociación favorable en la formación de
partículas lipídicas con el agente lipídico. Ejemplos de proteínas
especialmente preferidas son proteínas de membrana o lipoproteínas
tales que tienen una parte de alfa-hélice
hidrófoba.
Son ejemplos de proteínas preferidas de acuerdo
con aspectos específicos de la presente invención, las
apolipoproteínas A-I, A-II,
A-IV, B, C-I, C-II,
C-III, D y E o análogos funcionales y derivados de
los mismos, tales como los péptidos pequeños descritos en la
patente de EE.UU. 4.643.988, mencionada y similares. De estas
apolipoproteínas, la apolipoproteína A-I
(ApoA-I) y sus variantes naturales tales como
apolipoproteína A-IM (Milano) (Apo
A-IM) se pueden preparar por tecnología de
separación convencional a partir de suero o con tecnología
recombinante, descrito por ejemplo en la patente internacional WO
9312143, la patente internacional WO 9413819 o en la patente
internacional WO 9807751.
De acuerdo con la realización preferida de la
presente invención, las apolipoproteínas que tienen una hélice
anfifílica, como se definió anteriormente, se usarán como la
proteína y el agente lipídico será sustancialmente sólo
fosfolípidos. El procedimiento dará entonces como resultado
partículas lipídicas en forma de disco o discoidales que se parezcan
a partículas HDL naturales, esencialmente similares a las
mencionadas en los artículos anteriores.
Es el objetivo particular del método inventivo
facilitar la interacción hidrófoba entre el agente lipídico y la
proteína mientras que al mismo tiempo se dispersa agente lipídico
en partículas. Para llevar a cabo esto, es un elemento importante y
característico de la presente invención que la solución proteínica
y el agente lipídico bien mezclados previamente o independientes, se
introduzcan en una homogeneización a alta presión y se sometan a
homogeneización a alta presión en condiciones suficientes para
formar partículas lipídicas discretas que comprendan proteína en un
alto rendimiento, así que sustancialmente no queden o queden sólo
pequeñas cantidades de agente lipídico libre y proteína libre. La
homogeneización a alta presión sirve para proporcionar los
componentes con una cantidad adecuada de energía mecánica para
aumentar su compatibilidad y capacidad para interactuar. Más
específicamente, el enriquecimiento de energía durante la
homogeneización facilitará la interacción de las partes hidrófobas
del agente lipídico y la proteína que de otro modo se podían
proteger en un entorno acuoso.
Como se mencionó previamente, una instalación de
homogeneización según la presente invención comprende un
homogeneizador, pero también puede incluir medios para llevar a
cabo una etapa de mezclamiento previo de la solución proteínica y
el agente lipídico. En el tratamiento de mezclamiento previo, todos
los componentes se añaden manualmente o automáticamente y se
co-mezclan usando un mezclador adecuado como Ystral
GmbH y tipos similares de mezcladores convencionales.
Para el tratamiento de homogeneización, se puede
emplear un único homogeneizador y la homogeneización se puede
llevar a cabo por una operación en una etapa, por una operación de
pasos múltiples o por una operación continua. También, se pueden
emplear múltiples homogeneizadores en una configuración en serie,
llevando a cabo cada uno un paso de homogeneización. Se pueden usar
muchos homogeneizadores comercialmente disponibles capaces de que se
hagan funcionar a una presión alta, de acuerdo con la presente
invención, por ejemplo homogeneizador de alta presión de Rannie,
Avestin, homogeneizadores Gaulin, Microfluidizadores y
similares.
Los recipientes adecuados para la homogeneización
son preferiblemente recipientes comercialmente disponibles,
convencionales, para fabricación farmacéutica, preferiblemente
recipientes con camisa de acero inoxidable. La regulación de la
temperatura se puede conseguir por reguladores de temperatura
comercialmente disponibles, como regulador de temperatura de reactor
Julabo ATS 2. Para proporcionar una atmósfera inerte durante el
procedimiento de fabricación, se usa preferiblemente gas N_{2}
filtrado
Para llevar a cabo el método de preparación de
las partículas lipídicas que comprenden proteína y llevar a cabo con
éxito la presente invención, es importante que se hagan funcionar
los homogeneizadores a una presión alta que exceda la de 2x10^{7}
Pa (200 bar), pero esté por debajo de 2x10^{8} Pa (2.000 bar).
Preferiblemente, se hace funcionar el homogeneizador a 6x10^{7} a
1,2x10^{8} Pa (600 a 1.200 bar).
En el caso de una operación continua, el tiempo
de homogeneización se determina principalmente por el rendimiento
de partícula lipídica y proteína, la homogeneidad, el tamaño de
partícula y el potencial zeta, en asociación con la temperatura y
presión de homogeneización. En el caso de operación en pasos
múltiples, en la que la proteína y el agente lipídico se someten a
diversos ciclos de homogeneización, es decir, diversos pasos, es
más bien el número de pasos de homogeneización lo que se optimiza
en vez del tiempo de homogeneización. Generalmente, el experto en
la materia se da cuenta de que una homogeneización según la
presente invención requiere una adaptación de presión, tiempo y
temperatura de fabricación para cada sistema individual de proteína
de lípidos para conseguir los resultados deseados en términos de
rendimiento y eficacia de procedimiento, así como actividad
proteínica mantenida.
De acuerdo con los procedimientos inventivos, el
volumen de los lotes puede variar desde producción a pequeña escala
en el intervalo de 1 ml a 5 l, al tiempo que se consigue fácilmente
hasta aproximadamente 20000 l para producción a gran escala
normal.
Para acceder a tal potencialmente perjudicial
influencia a partir de la única homogeneización a alta presión, está
dentro del alcance de la presente invención introducir ciclos de
homogeneización plurales a presión un tanto menor, más suave, y
permitir uno o diversos periodos de descanso intermedios en medio.
El experto en la materia no tendrá dificultades para diseñar
operaciones de funcionamiento individuales para proteínas
específicamente sensibles y de ese modo ser capaz de aplicar el
procedimiento inventivo para un gran número de composiciones para
formar partículas lipídicas que comprendan proteína.
Un aspecto importante, adicional, de la presente
invención es la posibilidad de obtener condiciones asépticas
mejoradas con el método inventivo, puesto que muchos
microorganismos no resistirán homogeneización a alta presión. De
acuerdo con una realización de la presente invención, se puede
llevar a cabo por lo tanto la homogeneización en al menos dos
secuencias con un periodo de incubación intermedio. El uso de
ciclos repetidos de homogeneización a alta presión con periodos de
reposo o de incubación intermedios, sucesivamente, puede reducir la
cantidad de microorganismos viables en la formulación final de
partículas lipídicas, sin introducir cualquier otra forma de
medidas de esterilización tales como calor o irradiación, que se
arriesga a destruir la proteína o añadir tales agentes conservantes
complementarios, que puedan conducir a problemas con la
tolerabilidad del producto.
Otro aspecto de la presente invención es permitir
una etapa de incubación durante un cierto periodo de tiempo
adecuado, posterior al procedimiento de homogeneización pero antes
de la recogida de las partículas lipídicas resultantes para
elaboración además opcional en un producto farmacéutico. Siendo la
razón que hay una tendencia de que el rendimiento pueda aumentar
durante tal periodo.
Como se mencionó, se deben optimizar la
formulación y los parámetros del procedimiento con respecto a cada
composición elegida de proteína y agente lipídico. Es de gran
importancia considerar el comportamiento de la fase, especialmente
a diferentes temperaturas, de tanto la proteína como los
componentes del agente lipídico. Por otra parte, se debe considerar
cuidadosamente la capacidad de la proteína para resistir sin que se
debilite la estructura y/o la actividad de las altas fuerzas de
cizallamiento que resultan de la homogeneización a alta presión. El
desarrollo local de calor durante el tratamiento también se debe
considerar, puesto que normalmente las temperaturas en el
procedimiento de homogeneización no se encuentran en el intervalo
de 10 a 95ºC.
Por otra parte, los parámetros de procedimiento
del tratamiento de homogeneización, principalmente presión,
temperatura, tiempo de funcionamiento, número de ciclos de
homogeneización e incubación y similares, también afectará al
tamaño de partícula lipídica, su distribución de tamaños y el
rendimiento de agente lipídico y proteína complejados. Por ejemplo,
generalmente se podía esperar que el rendimiento aumentará con más
ciclos de homogeneización, pero el experto en la materia debería
ser capaz de comprometerse entre esta ventaja y otros aspectos que
resultan del tratamiento de homogeneización.
De acuerdo con la realización particular de la
presente invención en que el agente lipídico consiste esencialmente
en un fosfolípido, se prefiere hacerlo funcionar a una temperatura
próxima a, o por encima de, la temperatura de transición de fase
(Tc), a la cual se transfiere el fosfolípido de la forma de gel a
forma cristalina líquida. Las características de la proteína también
influirán en la eficacia de la formación de partículas lipídicas,
puesto que un número mayor de restos expuestos hidrófobos de la
proteína conducirán a una tasa de asociación mayor con el
fosfolípido, al tiempo que menor peso molecular de la proteína
también aumentará la tasa de formación de partículas estables. Por
lo tanto, para el caso en que la proteína sea una apolipoproteína,
es predecible que la tasa de asociación esté más rápido cerca de la
temperatura de transición del fosfolípido. En el caso en que se
seleccionen los fosfolípidos entre fosfolípidos de ácidos grasos
saturados sólo, se prefiere que la temperatura durante la
homogeneización esté por encima de 42ºC para dipalmitoil
fosfatidilcolina y por encima de 24-25ºC para
dimiristoil fosfatidilcolina.
De acuerdo con una primera realización específica
de la presente invención el agente lipídico comprende esencialmente
fosfolípidos y la proteína tiene propiedades anfifílicas tales como
lipoproteínas. Un aspecto importante de esta realización es
permitir una protección de la proteína anfifílica por el agente
lipídico y proporcionarlo con características funcionales mejoradas
incluyendo estabilidad durante la preparación, purificación,
manipulación y almacenamiento y la introducción de propiedades
biológicas específicas tales como modulación de absorción y
distribución en el cuerpo, actividad, tasa de degradación y
similares. En ciertas aplicaciones, con frecuencia es suficiente
emplear cantidades más bien relativamente pequeñas de agente
lipídico que sirva para interactuar de manera protectora con
dominios hidrófobos locales de la proteína. Por otra parte, ciertas
proteínas requieren una interacción con complejos lipídicos de tipo
membrana que se tienen que estabilizar y/o adquieren una
bioactividad deseada (obtener una orientación apropiada en
estructuras de bicapa lipídica) que quiere decir que se debe añadir
una cantidad relativamente mayor de agente lipídico de acuerdo con
los métodos inventivos. Preferiblemente los fosfolípidos de esta
realización de la invención comprenden esencialmente
fosfatidilcolinas separadas de fosfolípidos de origen natural, tales
como fosfolípidos de soja o de yema de huevo o es fosfatidilcolina
sintética o semisintética con contenido controlado de grupos acilo.
Los más preferidos son: fosfatidilcolina procedente de soja,
dipalmitoil fosfatidilcolina y dimiristoil fosfatidilcolina. La
proteína es preferiblemente una lipoproteína humana, tal como una
apolipoproteína y las partículas lipídicas resultantes del método
inventivo encontrarán uso en tratamiento terapéutico o profiláctico
de enfermedades relacionadas con lípidos o sustancias lipoidales
incluyendo la disminución de cantidades de colesterol y
endotoxinas. Las apolipoproteínas más preferidas son las
apolipoproteínas A o E incluyendo sus variantes naturales o
sintéticas tales como apolipoproteína A-I_{Milano}
mutante producida recombinantemente. Los fosfolípidos se añaden
preferiblemente a una solución proteínica acuosa en una etapa de
mezclamiento previo en relación de peso de lípido a proteína de
1:100 a 10:1 (p/p). Como una referencia al límite inferior de
relación de lípido a proteína se refiere a albúmina en su función
transportadora de ácido graso natural donde la relación lípido a
proteína es 1:100 (p/p). Preferiblemente, la cantidad de agente
lipídico a proteína de acuerdo con esta realización de la presente
invención es de 1:4 a 4:1 y más preferiblemente entre 1:1 y 3:1.
Generalmente, se dirige a obtener un rendimiento de complejo
lípido-proteína por encima de 90% y preferiblemente
próximo a 100%, de manera que se obtenga poco o casi nada de
proteína o agente lipídico, no asociados, en la composición de
partícula lipídica resultante. También es altamente deseable tener
cantidades de fosfolípidos tan bajas como sea posible en cualquier
preparación inyectable puesto que cantidades excesivas pueden
producir vesículas de bicapa (por ejemplo, liposomas) que
posiblemente podían inducir efectos secundarios en la materia que
recibe tal preparación. La homogeneización a alta presión se lleva
a cabo durante un tiempo y temperatura, adecuados, a una presión
adecuada en el intervalo de 2x10^{7} Pa a 1,5x10^{8} Pa (200
bar a 1.500 bar), preferiblemente de 6x10^{7} Pa a 1,2x10^{8}
Pa (600 a 1.200 bar) y. La homogeneización se puede llevar a cabo
en uno o en diversos periodos con un periodo de reposo intermedio de
una duración adecuada con una etapa de incubación posterior
opcional. Este método da como resultado un alto rendimiento de 90 a
100% de partículas lipídicas discoidales constituidas por
fosfolípidos y proteína con un tamaño de partícula que oscila de 7
a 25 nm. La proteína incorporada en las partículas lipídicas
formadas por el método inventivo ha mantenido su identidad química
en términos de oxidación y desamidación. Las partículas lipídicas
por lo tanto serán capaces de ejercer la misma actividad biológica
como proteína no sometida a homogeneización, cuando se incorpora
en una preparación farmacéutica final.
De acuerdo con una segunda realización específica
de la invención, se pone en contacto la solución de una proteína
anfifílica con una dispersión lipídica acuosa, preferiblemente una
emulsión de aceite en agua (emulsión de lípidos) en un método que
incluye homogeneización a alta presión. La dispersión de lípidos es
preferiblemente una emulsión convencional para uso parenteral que
tenga aceptación clínica tal como Intralipid, Liposyn u otras
emulsiones basadas en un aceite de triglérido de origen vegetal
(aceites de soja, de cártamo) y un emulsificador clínicamente
aceptable, tales como fosfolípidos de yema de huevo o de soja. El
experto en la materia será capaz de variar el contenido y la
composición de la emulsión, por ejemplo de acuerdo con la discusión
de lípidos no polares, adecuados, anterior. Se prefiere que la
emulsión comprenda 1 a 50% (p/p) de una fase oleosa y 0,05 a 30%
(p/p) de un emulsificador de fosfolípidos y que la fase oleosa
comprenda aceites triglicéricos (triglicéridos preferiblemente de
ácido graso saturado o insaturado de cadena larga y/o ácidos grasos
de cadena media) o ésteres alquílicos de ácidos grasos adecuados
para administración parenteral. El experto en la materia en
tecnología de emulsiones encontrará fácilmente emulsiones lipídicas
adecuadas que sean aplicables en el método inventivo. La relación
entre agente lipídico (lípido no polar y emulsionante) y proteína
puede variar típicamente entre 500:1 y 10:1 (p/p) y
preferiblemente entre 60:1 y 20:1. Sin embargo, el experto en la
materia será capaz de desviarse de estas recomendaciones en ciertas
aplicaciones requeridas por las características del agente lipídico
y la proteína y la utilidad clínica específica del producto. Por
ejemplo, puede ser deseable conservar un alto valor nutricional de
la composición de partículas lipídicas o comprender una cantidad
alta de un lípido para ser capaz de incorporar un agente terapéutico
adicional soluble en lípidos, en las partículas lipídicas.
Alternativamente, los lípidos tienen un valor terapéutico y
diagnóstico de por sí, por ejemplo como vehículos de ácidos grasos
beneficiosos o valor diagnóstico o como agentes de contraste con,
por ejemplo, ácidos grasos yodados para la distribución a un órgano
objetivo. En tales aplicaciones, el método inventivo es útil para
unir proteínas a los lípidos y modificar de ese modo la distribución
y la eliminación de las partículas lipídicas resultantes. El método
inventivo se puede usar de acuerdo con este aspecto para obtener un
recubrimiento de proteínas de las partículas lipídicas que
contengan una cantidad relativamente baja de proteína comparado con
lípido. Tal recubrimiento de la partícula lipídica puede dar como
resultado una interacción modificada con el reconocimiento natural
del sistema inmunitario, como se lleva a cabo por anticuerpos de
unión a los lípidos con el método inventivo. En tal caso, la
relación lípido a proteína puede ser extremadamente alta, puesto que
es concebible que sean suficientes tan poco como menos de mil
moléculas de proteína para asociar a la región exterior de la
partícula lipídica y obtener aún resultados significativos. Por
otra parte, también se pueden emplear las proteínas para cambiar
las características fisicoquímicas de las partículas lipídicas
dispersadas por el uso del método inventivo. Para este caso se puede
requerir una carga proteínica mayor dando como resultado una
relación lípido a proteína más pequeña. La homogeneización a alta
presión de emulsión lipídica y proteína se lleva a cabo durante un
tiempo adecuado y a una temperatura adecuada a una presión alta que
preferiblemente no exceda la de 2x10^{8} Pa (2.000 bar), estando
más preferiblemente en el intervalo de 2x10^{7} Pa (200 bar) a
aproximadamente 1,5x10^{8} Pa (1.500 bar) y lo más preferiblemente
de 6x10^{7} a 1,2x10^{8} Pa (600 a 1.200 bar). La proteína es
preferiblemente una apolipoproteína que encontrará uso en el
tratamiento terapéutico o profiláctico de enfermedades relacionadas
con lípidos o sustancias lipoidales, incluyendo disminución de
cantidades de colesterol y endotoxinas. Las apolipoproteínas más
preferidas consisten en apolipoproteínas A o E incluyendo sus
variantes naturales o sintéticas tales como apolipoproteína
A-I_{Milano} mutante producida recombinantemente.
Las partículas lipídicas que resultan de la homogeneización con una
emulsión tienen preferiblemente un tamaño medio de partícula menor
que aproximadamente 1 \mum y preferiblemente en el intervalo de
0,1 a 0,5 \mum. Las partículas lipídicas con proteína asociada
tendrán con diferentes grados un potencial zeta modificado en
comparación con las partículas lipídicas de la emulsión original que
puede proporcionar la preparación resultante con una estabilidad
física mejorada que también es un indicio de que la proteína
anfifílica (al menos parcialmente) está asociada con la capa
superficial de las partículas lipídicas. Generalmente, se debería
evitar un potencial zeta no favorable debido a riesgos de agregación
de partículas lipídicas que podía infligir embolia después de
administración intravenosa. Con frecuencia es, por lo tanto,
necesario inducir una contribución a la carga neta de las
partículas lipídicas resultantes. Esto se puede llevar a cabo por
mediciones convencionales, tales como un cambio de pH, introducción
de un agente cargado estabilizador suplementario y similares.
Después de que termina la etapa de
homogeneización de los métodos inventivos referidos anteriormente,
termina, se recogen las partículas lipídicas de cada lote con
mediciones y equipo convencionales que pueden incluir centrifugación
o filtración para mejorar la concentración y la purificación del
producto de partículas lipídicas así como elaboración convencional
para obtener un producto aséptico.
El producto así formado se puede someter entonces
a liofilización convencional opcionalmente con la adición de
excipientes adecuados, de manera que se forme un producto sólido
farmacéutico final, adecuado para almacenamiento a largo plazo y
posterior reconstitución con un fluido acuoso, justo antes de su
administración parenteral, por ejemplo por inyección intravenosa.
La reconstitución se puede llevar a cabo por adición de solución
amortiguadora que contenga excipientes adecuados con respecto a
tonicidad así como velocidad de disolución. Los amortiguadores
adecuados incluyen fosfato de sodio, histidina y similares. Los
excipientes incluyen: polioles, como manitol, glicerol, sacarosa y
aminoácidos.
De acuerdo con una realización de la presente
invención la liofilización se puede llevar a cabo de modo
discontinuo, in-situ, en cámaras diseñadas de
cartuchos de cámaras múltiples, convencionales o alternativamente
directamente en una cámara situada en el cilindro de un dispositivo
de inyección de cámaras múltiples. Estos dispositivos formarán
equipos de herramientas que comprendan la dosificación o
dosificaciones plurales de composición sólida en una cámara
separada de una cámara vecina, almacenando un fluido de
reconstitución administrable por vía parenteral, acuoso, por medio
de una pared movible que se pueda desplazar para formar un fluido
inyectable justo antes de la administración deseada. El experto en
la materia puede encontrar fácilmente diversos ejemplos de tales
jeringas o cartuchos que se pueden hacer funcionar por dispositivos
de jeringa de tipo bolígrafo (véase por ejemplo, la patente europea
EP 298 067).
La Fig. 1 demuestra mapas peptídicos de la
apolipoproteína A-I_{Milano} mutante antes de
homogeneización junto con fosfolípidos.
La Fig. 2 demuestra un mapa peptídico de la
apolipoproteína A-I_{Milano} mutante después de
homogeneización a alta presión con fosfolípidos.
La Fig. 3 demuestra una cromatografía de fase
inversa (HyTach) de la apolipoproteína
A-I_{Milano} mutante reducida, antes de
homogeneización junto con fosfolípidos.
La Fig. 4 demuestra una cromatografía de fase
inversa (HyTach) de la apolipoproteína
A-I_{Milano} mutante, reducida, después de
homogeneización a alta presión con DPPC.
La Fig. 5 muestra un diagrama IEF que compara
apolipoproteína A-I_{Milano} tratada con lípido y
homogeneizada de acuerdo con la presente invención en comparación
con la misma proteína, no tratada.
La Fig. 6 muestra potencial zeta de una emulsión
de soja al 20% que comprende apolipoproteína
A-I_{Milano} cuando se compara con
referencias.
La Fig. 7 muestra tamaños de partícula zeta de
una mezcla incubada que comprende una emulsión de soja al 20% y
apolipoproteína A-I_{Milano}, cuando se compara
con referencias.
Se mezclaron 0,687 g SPC (fosfatidilcolina de
soja, por sus siglas en inglés) en una etapa de mezclamiento previo,
en un recipiente con camisa con 45,80 g de una solución de proteínas
que comprendía apolipoproteína A-I_{Milano}, (Apo
A-IM) obtenida del procedimiento aguas abajo de la
producción recombinante con una concentración proteínica de 12
mg/ml, en amortiguador de fosfato de sodio. La relación lípido a
proteína fue así 1,25:1. Se reguló la temperatura a 60ºC por un
regulador de temperatura de reactor Julabo ATS 2. Se usó un
mezclador Ystral en una configuración de rotor y estator como
mezclador con velocidad de agitación controlada a 209 rad/s (2.000
rpm). Después de 10 minutos de mezclamiento previo, se homogeneizó
la mezcla en un homogeneizador mini Rannie, tipo 7,30 VH,
Mini-Lab, a una presión de 1x10^{8} Pa (1.000
bar), 60ºC, continuamente durante 5 minutos. Este método dio como
resultado la formación de solución transparente de partículas
lípido-proteína con una estructura que se parecía a
complejo de tipo HDL natural de forma de disco. El rendimiento de
proteína incorporada en complejos lipídicos cuando se detectó por
PAGE natural fue 98% (de acuerdo con el método descrito a
continuación). En un experimento replicado el rendimiento fue 100%,
demostrando la reproducibilidad del procedimiento.
Se añadieron 0,47 g de apolipoproteína
A-I_{Milano}, recombinante (Apo
A-IM), (9,6 mg de proteína/ml en un amortiguador de
fosfato) y fosfatidilcolina de soja (SPC) a relación
lípido/proteína 1:1 (p/p), se mezcló previamente a 60ºC, durante 10
minutos y después se homogeneizó durante 5 minutos, a 60ºC y
1x10^{8} Pa (1.000 bar) en el homogeneizador
mini-Rannie del Ejemplo 1. Se incorporaron todas
las proteínas en partículas de lípido-proteína de 8
nm cuando se midió por n-PAGE (de acuerdo con el
método descrito a continuación). De acuerdo con esto, se demuestra
que se obtiene una incorporación alta de apolipoproteína
A-I_{Milano} en partículas de
lípido-proteína en el procedimiento de
homogeneización aunque se usó una relación baja de lípido a
proteína.
Se llevó a cabo un experimento similar con los
mismos componentes y durante las mismas condiciones que
anteriormente, salvo que la homogeneización se llevó a cabo a
5,6x10^{7} Pa (560 bars), durante 7 minutos, a 60ºC. De acuerdo
con análisis cromatográficos y electroforéticos realizados con
posterioridad la proteína no había cambiado esencialmente en el
procedimiento. Esto se ejemplifica en la Fig. 1 y la Fig. 2, que
revelan datos de cartografía peptídica (de acuerdo con el método
descrito a continuación) de la apolipoproteína
A-I_{Milano} y la misma proteína después de
homogeneización con lípido para formar complejos
proteína-lípido.
Se homogeneizaron 69,00 g de una solución de Apo
A-IM producida recombinantemente (solución de 19,8
mg/ml en agua) junto con 4,485 g de dipalmitoil fosfatidilcolina
(DPPC, por sus siglas en inglés) a 42ºC y 1x10^{8} Pa (1.000 bar)
durante 60 minutos, con un homogeneizador Mini Rannie. Antes de la
homogeneización, se mezcló previamente la mezcla durante 5 minutos a
42ºC, a 209 rad/s (2.000 rpm) en una atmósfera de nitrógeno. La
relación DPPC: Apo A-IM fue 3,3:1 (p/p). Se hizo
análisis para desnaturalización de proteínas (desamidación,
oxidación o agregación) por cartografía peptídica,
isoelectroenfoque, cromatografía de exclusión por tamaños y
cromatografía de fase inversa (HyTach). Los datos para la proteína
Apo A-IM en el material elaborado eran conformes al
material proteínico que no se sometió a homogeneización, como se
demuestra por datos HyTach en la Fig. 3 y la Fig. 4 (medido con un
método descrito a continuación). La cantidad de proteína
incorporada en partículas de lipoproteínas (en el intervalo de
tamaño 7,7-15,7 nm) fue 100% de acuerdo con
exploraciones densimétricas de geles marcados de
n-PAGE (véase a continuación). El radio
hidrodinámico correspondiente de la proteína de referencia se
estimó en 7,3 nm. Para confirmar que las partículas contenían
fosfolípido también, los geles de n-PAGE también se
marcaron por lípidos. Este ejemplo demuestra la formación eficaz de
complejos de lípido-proteína a una composición y
condición de procedimiento, diferentes y el hecho de que la proteína
no se vé afectada esencialmente por el tratamiento mecánico junto
con lípido.
Se homogeneizaron 75 g de una solución de Apo
A-IM producido recombinantemente, 15 mg/ml con
dipalmitoil fosfatidilcolina (DPPC) añadido en una relación de
2,9:1 (p/p) en fosfato de sodio 10 mM (pH=7,5) después de una etapa
de mezclamiento previo, de 5 minutos, bajo las mismas condiciones
que en el Ejemplo 3. La homogeneización se llevó a cabo con un
primer periodo de homogeneización de 7,5 minutos, a 60ºC y
1x10^{8} Pa (1.000 bar) seguido por un segundo periodo de
homogeneización de 5 minutos, a 40ºC y 1x10^{8} Pa (1.000 bar).
Después del primer periodo de homogeneización la cantidad de
proteína incorporada en partículas lípido-proteína
de 7,7 a 25 nm fue 78%, que aumentó a 94% después del segundo
periodo de homogeneización.
No hubo agregación, truncamiento, desamidación u
oxidación observada por métodos cromatográficos o electroforéticos
en las proteínas sometidas al procedimiento de homogeneización en
dos etapas.
Se añadieron 263 g de dipalmitoil
fosfatidilcolina (DPPC) a 6,7 kg de una solución de Apo
A-IM producida recombinantemente, 13 mg/ml, en
fosfato de sodio 10 mM (pH 7,5). El material se mezcló previamente
durante 10 minutos, a 50ºC, con un equipo de mezcla Ystral X 20 D.
Después de eso se homogeneizó el material a 42ºC y 9x10^{7} Pa
(900 bar) en una homogeneización a alta presión del tipo Lab.
Rannie 12,51-H. La homogeneización se llevó a cabo
durante 35 pases en que cada pase tenía una duración de 3 minutos.
Después de la homogeneización, se añadieron 243 g de sacarosa y 31
g de manitol y se disolvieron, después de lo cual se filtró la
solución estéril, se cargó asépticamente y se liofilizó. Los
análisis electroforéticos y cromatográficos posteriores del producto
después de su reconstitución mostraron que la proteína era conforme
al material proteínico no sometido a homogeneización. Esto se
demuestra con los datos IEF (Fig. 5) de una muestra de la
preparación proteínica final, homogeneizada, de acuerdo con este
ejemplo en comparación con una proteína no tratada (de acuerdo con
un método descrito a continuación). La eficacia del procedimiento
se muestra por ensayos n-PAGE en que se incorporó
99% de la proteína en partículas de lipoproteína en el intervalo de
tamaño de 7,7 a 25 nm. Este ejemplo demuestra que se pueden
producir complejos de proteína-lípido de alta
calidad en un procedimiento eficaz con una relación lípido/proteína
comparativamente baja en un procedimiento de crecimiento de
escala.
Se añadieron 0,72 g de dimiristoil
fosfatidilcolina (DMPC) a 48,10 g de solución de Apo
A-IM producido recombinantemente, en un mezclador
Ystral, dando una relación de lípido: proteína de 1:1. Se llevó a
cabo mezclamiento previo durante 3 minutos, a 60ºC y 209 rad/s
(2.000 rpm) bajo atmósfera de nitrógeno antes de una
homogeneización durante 7 minutos a la misma temperatura, a
5,6x10^{7} Pa (560 bar) en un homogeneizador Rannie. Las
partículas lípido-proteína así preparadas se
enfriaron a menos de 30ºC. El radio hidrodinámico equivalente de
los complejos discoidales se determinó a 15,1 nm (z medio), por
equipo de dispersión luminosa dinámica Malvern 4.700.
El análisis del complejo
proteína-lípido de acuerdo con la invención por
cromatografía de fase inversa de la proteína reducida (análisis
HyTach) verificó la integridad mantenida de la proteína en el
procedimiento descrito. Así el nivel de proteína oxidada estuvo por
debajo del nivel de cuantificación para el método
(0-3%), mientras que el nivel total de proteína
modificada fue 12%, comparado con 8% en una muestra de referencia
de la proteína.
Este ejemplo comprende la preparación de una
formulación de emulsión de aceite de soja en agua, con la proteína
r-ApoA-1M usando un dispositivo de
alto cizallamiento. La formulación se comparó con una emulsión de
referencia preparada sin proteína añadida y también con una
emulsión incubada con la misma proteína.
Se preparó una emulsión de ensayo (aceite de soja
al 20% y fosfolípidos de huevo al 1,2%) que contenía
r-ApoA-IM y una correspondiente
emulsión de referencia sin proteína, en dos etapas. Primero se
preparó una emulsión gruesa, concentrada, por dispersión de 60 g de
aceite de soja y 3,6 g de fosfolípidos de huevo purificados en 113
g de agua destilada, seguido por homogeneización gruesa en un
homogeneizador Rannie (tipo 7,30 VH) a 60ºC, con una pequeña adición
de una solución de NaOH 1 N. La emulsión gruesa se dividió en dos
partes, una de las cuales se mantuvo a 60ºC. A la otra parte (92,7
g) se añadieron 62,1 g de agua destilada y se homogeneizó la
emulsión a 8x10^{7} Pa (800 bar) de presión en el mismo
homogeneizador Rannie, durante 6 minutos, a 60º. La emulsión de
referencia resultante (A), se enfrió a temperatura ambiente y se
distribuyó en viales de 20 ml.
La primera parte de la emulsión gruesa anterior,
se volvió a introducir en el homogeneizador y se añadieron 62,2 g de
una solución de r-ApoA-IM en agua
destilada (22,5 mg por ml). La emulsión se homogeneizó a 8x10^{7}
Pa (800 bar) de presión en el homogeneizador Rannie, durante 6
minutos, a 60º. La emulsión de ensayo resultante (B), se enfrió a
temperatura ambiente y se distribuyó en viales de 20 ml.
En un experimento de incubación similar, se
preparó una muestra de incubación (preparación C) de Intralipid 20%
y r-ApoA- IM por mezclamiento suave de 8 g de
Intralipid 20% con 2 g de la solución de
r-ApoA-1M anterior (que contenía
22,5 mg de r-ApoA-1M por ml), a
temperatura ambiente. Se preparó una preparación de referencia (D)
de una manera similar, usando agua destilada en vez de la solución
de proteínas.
Las preparaciones A, B y C se evaluaron
inmediatamente con respecto al tamaño de partícula y carga de
partícula, medios, usando un MALVERN Zeta Sizer 4, con las muestras
diluidas en un amortiguador de TAPS 2 mM, pH 8,4. La preparación B
también se evaluó después de 60 horas de almacenamiento de las
preparaciones a 55ºC (B, incubada). Las preparaciones C y D se
almacenaron a 25ºC durante 20 horas y a 55ºC durante 60 horas
adicionales. Se evaluó la estabilidad a la agitación en viales
separados de preparación A y B, por agitación durante 66 horas a
temperatura ambiente.
Los resultados se demuestran en la Fig. 6
(tamaños de partícula) y la Fig. 7 (carga superficial de partícula)
para las emulsiones en las Preparaciones A, B, antes y después de
incubación (B).
Para la preparación C y D, no hubo cambio de
tamaño de partícula durante el periodo de incubación. Durante el
periodo de incubación la carga de partícula en la preparación C
aumentó por 8 mV en comparación con 4 mV para la referencia (D).
Hay así un indicio claro de absorción de
r-ApoA-1M a las partículas de la
emulsión durante la incubación. Sin embargo, el procedimiento de
absorción fue muy lento y requirió temperaturas elevadas.
La preparación B, mostró una reducción destacable
en tamaño de partícula (180,9 nm) comparable con A, la preparación
de referencia (247,5 nm) y el tamaño no cambió durante la etapa de
incubación posterior. Similarmente, hubo una gran diferencia en la
carga de la partícula de la emulsión en la homogeneización (48,5 mV
para la preparación de ensayo B comparable con 38,1 mV para la
preparación A) y la carga continuó aumentando a 61,7 mV durante la
etapa de incubación posterior.
Estos datos indican que ApoA-IM
producida recombinantemente se adsorbe a, e interactúa con las
partículas de la emulsión, en gran medida, durante la
homogeneización. Esto influye no sólo en la carga de las gotitas de
emulsión sino que la proteína también actúa como un emulsionante,
que permite que las gotitas de emulsión asuman una curvatura mayor
superficial, que conduce a un tamaño de partícula medio más
pequeño. Durante la incubación posterior a 55ºC, el aumento
continuado en la carga de la partícula indica una adsorción
continuada de proteína a la superficie de las partículas de la
emulsión. En el experimento en que se incubó la proteína con una
emulsión similar, la interacción fue bastante diferente, en el
sentido que el tamaño de partícula no cambió esencialmente durante
el periodo de incubación prolongado y la carga de la partícula
cambió en mucha menor medida durante la incubación.
Un indicio adicional de una alta adsorción de
proteína a las gotitas de emulsión en la preparación B se da por el
ensayo de agitación de la preparación A y B. Después del periodo de
agitación (66 horas), la preparación A mostró una gotita de aceite
grande sobre la superficie de la emulsión y también grandes
cantidades de aceite sobre la superficie de vidrio, mientras que la
preparación B no tenía esencialmente aceite visible. Esta
diferencia se explica por la estabilización de la emulsión que
contiene proteína debido a la mayor carga (como se indicó
anteriormente) sobre las gotitas de emulsión.
Estos experimentos demuestran, que se puede
llevar a cabo asociación eficaz de una proteína parcialmente
hidrófoba a partículas de emulsión, cuando se facilita la
interacción entre los componentes por el uso de un dispositivo de
alto cizallamiento y también seguido por un periodo de
incubación.
Se estimaron la distribución de tamaño y la
cantidad relativa de la lipoproteína A-IM
recombinante formulada/fosfolípido, por evaluación densitométrica
después de separación por electroforesis de gradiente en gel de
poliacrilamida no desnaturalizada (n-PAGE) sobre
geles Novex con un gradiente lineal de 4-20% de
acrilamida. La separación se basó en tamaño y la distribución de
tamaño se estimó por comparación de las muestras con proteínas
globulares con diámetros de Stoke conocidos, hechos sobre cada gel.
Después de electroforesis los restos proteínicos se visualizaron
por marcado con Azul Brillante de Coomassie. Los geles
marcados se exploraron en un densitómetro después de lo cual las
imágenes del gel se procesaron y se evaluaron por el software
ImageMaster. Se calcularon los tamaños aparentes y las cantidades
relativas de las bandas marcadas de proteína.
La cartografía peptídica para ensayo de identidad
de apolipoproteína A-IM se llevó a cabo con una
fragmentación con enzima de digestión Lys-C de
endoproteinasa y análisis por HPLC de fase inversa usando una
columna Zorbax SB- C8 de 2,1 mm de d.i. Los fragmentos peptídicos se
separaron y se llevó a cabo detección con detección UV a 220 nm. El
péptido de muestra se comparó con digerido de material clásico. Se
observaron formas oxidadas, formas truncadas y valores máximos
nuevos desconocidos, con este método. Esta técnica de separación se
basó en cromatografía de fase inversa, a pH 2, con un gradiente de
etapa de acetonitrilo al 3% a aproximadamente 38%. Se usó una
columna Zorbax Staplebound con diámetro interno de 2,1 mm con
producción de 0,21 mm durante un análisis de 90 minutos.
La determinación cuantitativa y la pureza de
apolipoproteína A-IM recombinante se llevó a cabo
con HPLC de fase inversa utilizando una columna HyTach. Este método
se dirigió a diferenciar entre: i) la forma monomérica de
apolipoproteína A-IM recombinante
(r-ApoA-IM) y formas monoméricas
modificadas de la proteína y ii) la forma dímera intacta y las
formas dímeras modificadas de la proteína. La diferenciación entre
formas intactas y modificadas de la proteína se hizo posible por
reducción primero de la proteína con mercaptoetanol para asegurar
que no estaban presentes formas dímeras. El contenido de impurezas
de las muestras de r-ApoA-IM se
expresó como el porcentaje de área de formas monoméricas cambiadas,
incluyendo valores máximos desconocidos del área del valor máximo
total vista en el intervalo de gradiente. Para diferenciar entre
dímero intacto y variantes dímeras de
r-ApoA-IM, se omitió el
procedimiento de reducción. Las formas dímeras se separaron de las
monoméricas, así se determinaron todas las formas
r-ApoA-IM presentes en el análisis.
La técnica de separación, cromatografía de fase inversa, separó
principalmente de acuerdo con diferencias hidrófobas de la
molécula. Esto es útil para la separación de formas truncadas y
formas degradadas de proteína intacta, debido a diferencias en
hidrofobicidad. La cuantificación del monómero de
r-ApoA-IM intacto (después de la
reducción de la proteína) se determinó sobre el valor máximo
correspondiente a monómero intacto sólo. La concentración se
determinó por construcción de una gráfica de calibración con
material de referencia de r-ApoA-IM
a cuatro niveles. La separación se llevó a cabo con partículas de
sílice modificada de 18 átomos de carbono, no porosas de 2 \mum.
La fase móvil consistió en ácido trifluoroacético al 0,25% en
mezcla de agua e isopropanol. La proteína se eluyó en un gradiente
que funcionó con disolvente orgánico creciente de 52 a 62%.
El análisis IEF de
r-ApoA-IM se llevó a cabo sobre el
gel Immobiline DryPlate 4-7, un gel de
poliacrilamida con un gradiente de pH lineal inmovilizado. Las
proteínas se separaron electroforéticamente en el gradiente de pH de
acuerdo con sus puntos isoeléctricos (pI), es decir, cuando la
carga neta dentro de la molécula fue cero.
Claims (36)
1. Un método para preparar una composición de
partículas lipídicas que comprende un agente lipídico y una
proteína, en el que la proteína es una apolipoproteína,
caracterizada por:
- (i)
- introducir una preparación de proteína y un agente lipídico en una instalación de homogeneización;
- (ii)
- someter mezcla fluida resultante de proteína y agente lipídico a homogeneización a alta presión; y
- (iii)
- recoger la composición así formada de partículas lipídicas.
2. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado por mezclar la preparación de proteínas y el
agente lipídico a una mezcla fluida homogénea antes de la
homogeneización.
3. Un método según las reivindicaciones 1 ó 2, en
el que la preparación de proteínas es una solución acuosa de la
proteína.
4. Un método según cualquier reivindicación
precedente, en el que la homogeneización a alta presión se lleva a
cabo a una presión de menos de 2x10^{7} Pa (200 bar), pero no
excediendo la de 2x10^{8} Pa (2.000 bar).
5. Un método según la reivindicación 4, en el que
la homogeneización a alta presión se lleva a cabo a presión de
6x10^{7} a 1,2x10^{8} Pa (600 a 1.200 bar).
6. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que la homogeneización se lleva a cabo
en al menos dos secuencias con un periodo de incubación
intermedio.
7. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, que permite un periodo de incubación
después de la homogeneización, pero antes de recoger las partículas
lipídicas.
8. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que el agente lipídico, al menos
parcialmente, puede estar en forma sólida proporcionando una
dispersión con la preparación de proteínas antes de la
homogeneización.
9. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que el agente lipídico comprende
compuestos anfifílicos.
10. Un método según la reivindicación 9, en el
que el agente lipídico comprende esencialmente fosfolípidos.
11. Un método según la reivindicación 10, en el
que los fosfolípidos consisten en fosfatidilcolina de origen
natural o sintético con una composición de ácido graso,
definida.
12. Un método según la reivindicación 11, en el
que la fosfatidilcolina se selecciona entre fosfatidilcolinas de
yema de huevo o de soja o una fosfatidilcolina que tenga grupos
acilo de ácidos grasos con, entre 14 y 18 átomos de carbono.
13. Un método según la reivindicación 12, en el
que la fosfatidilcolina es dipalmitoil fosfatidilcolina.
14. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 13, en el que el agente lipídico además de
compuestos anfifílicos comprende además al menos un lípido no
polar.
15. Un método según la reivindicación 14, en el
que el lípido no polar se selecciona entre: ésteres glicerílicos,
ésteres alquílicos y colesterol incluyendo sus derivados no
polares.
16. Un método según cualquier reivindicación
precedente, en el que la cantidad de agente lipídico en relación a
proteína es 1:100 a 10:1 (plp).
17. Un método según la reivindicación 16, en el
que la cantidad de agente lipídico en relación a proteína es 1:4 a
4:1.
18. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizando porque el agente
lipídico es una dispersión de lípidos en un medio acuoso.
19. Un método según la reivindicación 18,
caracterizando porque la dispersión de lípidos es una
emulsión de aceite en agua.
20. Un método según la reivindicación 19,
caracterizando porque la emulsión comprende 1 a 50% (p/p) de
una fase oleosa y 0,5 a 10% (p/p) de un emulsionante de
fosfolípido.
21. Un método según la reivindicación 20,
caracterizando porque la fase oleosa comprende aceites
triglicéridos o ésteres alquílicos de ácidos grasos adecuados para
administración parenteral.
22. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 21, que da como resultado partículas lipídicas
con un tamaño medio de partícula menor que
1 \mum.
1 \mum.
23. Un método según la reivindicación 22, en el
que las partículas lipídicas obtenidas tienen un intervalo de
tamaño medio de partícula de 0,1 a 0,5 \mum.
24. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 18 a 24, en el que la cantidad de agente lipídico
en relación a proteína es 500:1 a 10:1 (p/p).
25. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 18 a 24, en el que un agente terapéuticamente
activo se disuelve o se dispersa en las partículas lipídicas.
26. Un método según cualquier reivindicación
precedente, en el que un agente adicional seleccionado de un grupo
que consiste en polioles, mono-, di- y polisacáridos y aminoácidos,
se añade a la mezcla de proteína y lípido.
27. Un método según la reivindicación 1, en el
que la proteína es capaz de interacción hidrófoba con el agente
lipídico.
28. Un método según la reivindicación 27, en el
que la proteína es al menos parcialmente lipófila.
29. Un método según la reivindicación 28, en el
que la proteína se selecciona entre proteínas de membrana y
lipoproteínas o fragmentos activos de la misma.
30. Un método según la reivindicación 27, en el
que la proteína tiene un dominio de alfa-hélice
capaz de interacción hidrófoba con el agente lipídico.
31. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 30, en el que la proteína es bioactiva y capaz
de ser sometida a fuerza de alto cizallamiento sin pérdida
sustancial de su actividad biológica.
32. Un método según las reivindicaciones 1 a 7 ó
18 a 31, en el que la proteína ejerce una influencia estabilizadora
en las partículas lipídicas resultantes.
33. Un método según la reivindicación 1, en el
que dicha proteína se selecciona de un grupo de apolipoproteínas
que consiste en apolipoproteína A o E, incluyendo sus variantes
naturales o sintéticas.
34. Un método para preparar una composición de
partículas lipídicas que contenga al menos proteína parcialmente
lipófila capaz de ser sometida a energía mecánica sin pérdida
sustancial de acuerdo con cualquier reivindicación previa
caracterizada por purificar y concentrar la composición de
partículas lipídicas a una composición farmacéuticamente
aceptable.
35. Un método según cualquier reivindicación
precedente, caracterizado por liofilizar la composición así
formada a un producto farmacéutico final.
36. Una composición de lípido y una proteína
bioactiva como se obtiene por el método de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 35, caracterizada porque la
proteína esencialmente ha mantenido su identidad química sin que se
someta a oxidación o desamidación.
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