ES2609853T3

ES2609853T3 - Método para la preparación de agentes farmacológicamente activos estabilizados con proteína

Info

Publication number: ES2609853T3
Application number: ES08006374.6T
Authority: ES
Inventors: Neil P. Desai; Chunlin Tao; Andrew Yang; Leslie Louie; Tianli Zheng; Zhiwen Yao; Patrick Soon-Shiong; Shlomo Magdassi
Original assignee: Abraxis Bioscience LLC
Current assignee: Abraxis Bioscience LLC
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2017-04-24
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: FR09C0050I1; BRPI9715297B8; DK0961612T4; BRPI9715297B1; FR09C0050I2; AU718753B2; ES2323559T3; BRPI9711856B8; CA2512487C; JP2001501931A; NZ335133A; CN1157185C; DK0961612T3; EP0961612A4; EP1944019A2; AU4592997A; CA2267498A1; PT961612E; BRPI9711856B1; HK1024866A1

Abstract

Un método para la preparación de un agente farmacológicamente activo sustancialmente insoluble en agua para la administración in vivo en forma de partículas filtrables estériles, comprendiendo dicho método: someter una mezcla que comprende:una fase orgánica que contiene dicho agente farmacológicamente activo disuelto en ella, donde dicha fase orgánica comprende una mezcla de un disolvente orgánico sustancialmtente inmiscible con agua y un disolvente orgánico miscible con agua, y un medio acuoso que contiene polímero biocompatible, donde dicha mezcla no contiene tensioactivos, a condiciones de alto cizallamiento en un homogeneizador de alta presión a una presión en el intervalo de aproximadamente 20,68 MPa (3000 psi) hasta 206,8 MPa (30.000 psi).

Description

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DESCRIPCION

Metodo para la preparacion de agentes farmacologicamente activos estabilizados con protelna Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a metodos para la produccion de vehlculos particulados para la administration intravenosa de agentes farmacologicamente activos, as! como nuevas composiciones producidas mediante los mismos. En un aspecto particular, la invencion se refiere a metodos para la administracion in vivo de agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua (p. ej., el farmaco anticanceroso Taxol). En otro asoecto, se proporcionan sistemas coloidales dispersables que contienen agentes farmacologicamente activos insolubles en agua. Las partlculas suspendidas estan encerradas en una envuelta polimerica formulada a partir de un pollmero biocompatible y tienen un diametro menor de aproximadamente 1 micra. Los sistemas coloidales de la invencion son preparados sin usar tensioactivo convencional o cualquier matriz nuclear polimerica. En un aspecto preferido presentemente de la invencion, se propociona un metodo para la preparacion de partlculas extremadamente pequenas, que pueden ser esterilizadas por filtration. La envuelta polimerica contiene partlculas de agente farmacologicamente activo y eventualmente un agente dispersante biocompatible en el que se puede disolver o suspender el agente farmacologicamente activo. Asl, la invencion proporciona un sistema de administracion de farmacos en forma llquida o en forma de un polvo redispersable. Cualquiera de las formas proporciona tanto moleculas de farmaco inmediatamente biodisponibles (es decir, moleculas de farmaco que estan molecularmente unidas a una protelna) como partlculas de farmaco puro revestidas con una protelna.

Antecedentes de la invencion

La administracion intravenosa de farmacos permite un equilibrio rapido y directo con el torrente sangulneo, que lleva la medication al resto del organismo. Para evitar los picos en los niveles de suero que se alcanzan en un corto perlodo de tiempo tras inyeccion intravascular, la administracion de farmacos transportados en soportes estables permitirla la liberation gradual de los farmacos dentro del compartimento intravascular tras una inyeccion intravenosa en bolo de las nanopartlculas terapeuticas.

Las nanopartlculas inyectables de liberacion controlada pueden proporcionar una duration preprogramada de action, que varla de dlas a semanas y a meses desde una sola inyeccion. Tambien pueden ofrecer varias ventajas profundas con respecto a medicamentos convencionalmente administrados, incluyendo la aceptacion asegurada automatica por parte del paciente con el regimen de dosificacion, asl como el envlo dirigido del farmaco a tejidos u organos especlficos (Tice y Gilley, Journal of Controlled Release 2:343-352 (1985)).

Las micropartlculas y los cuerpos extranos presentes en la sangre son generalmente eliminados de la circulation por los “organos filtradores de sangre”, a saber, el bazo, los pulmones y el hlgado. La materia particulada contenida en la sangre entera normal consiste en globulos rojos (tlpicamente 8 micras de diametro), globulos blancos (tlpicamente 6-8 micras de diametro) y plaquetas (tlpicamente 1-3 micras de diametro). La microcirculation en la mayorla de los organos y tejidos permite el paso libre de estas celulas sangulneas. Cuando hay presencia de microtrombos (coagulos sangulneos) de un tamano mayor de 10-15 micras en la circulacion, se produce como resultado un riesgo de infarto o bloqueo de los capilares, que da lugar a isquemia o a deprivation de oxlgeno y posiblemente a muerte del tejido. Se ha de evitar, por lo tanto, la inyeccion en la circulacion de partlculas mayores de 10-15 micras de diametro. Una suspension de partlculas menores de 7-8 micras es, sin embargo, relativamente segura y se ha usado para la administracion de agentes farmacologicamente activos en forma de liposomas y emulsiones, agentes nutricionales y medios de contraste para aplicaciones de imagen.

El tamano de las partlculas y su modo de administracion determina su comportamiento biologico. Strand y col., (en Microspheres-Biomedical Applications, ed. A. Rembaum, pp. 193-227, CRC Press (1988)) han descrito que el destino de las partlculas es dependiente de su tamano. Partlculas con un rango de tamano de unos cuantos nanometros (nm) a 100 nm entran en los capilares linfaticos tras inyeccion intersticial y se puede producir fagocitosis en los nodulos linfaticos. Tras inyeccion intravenosa/intraarterial, las partlculas menores de aproximadamente 2 micras se eliminaran rapidamente del torrente sangulneo por el sistema reticuloendotelial (SRE), tambien conocido como el sistema fagocltico mononuclear (SFM). Las partlculas mayores de aproximadamente 7 micras quedaran atrapadas, tras inyeccion intravenosa, en los capilares del pulmon. Tras inyeccion intraarterial, las partlculas quedan atrapadas en el primer lecho capilar alcanzado. Las partlculas inhaladas son atrapadas por los macrofagos alveolares.

No se pueden administrar convencionalmente productos farmaceuticos insolubles en agua o poco solubles en agua y sensibles a los ambientes acidos del estomago (p. ej., por inyeccion intravenosa o administracion oral). Se ha conseguido la administracion parenteral de dichos productos farmaceuticos por emulsion del farmaco solubilizado en aceite con un llquido acuoso (tal como solution salina normal) en presencia de tensioactivos o estabilizadores de la emulsion para producir microemulsiones estables. Se pueden inyectar estas emulsiones intravenosamente, siempre que los componentes de la emulsion sean farmacologicamente inertes. La Patente EE.UU. N° 4.073.943 describe la administracion de agentes farmacologicamente activos insolubles en agua disueltos en aceites y emulsionados con agua en presencia de tensioactivos, tales como fosfatidos de huevo, Pluronics (copollmeros de polipropilenglicol y

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polietilenglicol), oleato de poliglicerol, etc. La Publicacion Internacional PCT N° WO85/00011 describe microgotitas farmaceuticas de un anestesico revestido con un fosfollpido, tal como dimiristoilfosfatidilcolina, que tienen dimensiones adecuadas para inyeccion intradermica o intravenosa.

Un ejemplo de farmaco insoluble en agua es el Taxol, un producto natural aislado por primera vez del Tejo del Paclfico, Taxus brevifolia, por Wani y col., (J. Am. Chem. Soc. 93:2325 (1971)). Entre los agentes antimitoticos, el Taxol, que contiene un esqueleto de carbono diterpenico, exhibe un modo unico de accion sobre las protelnas de los microtubulos responsables de la formacion del huso mitotico. Contrariamente a otros agentes antimitoticos, tales como la vinblastina o la colchicina, que evitan el ensamblaje de la tubulina, el Taxol es el unico producto vegetal que se sabe inhibe el proceso de despolimerizacion de la tubulina, evitando as! el proceso de replicacion celular.

El Taxol, un diterpenoide natural, ha mostrado tener efectos antineoplasicos y anticancerosos significativos en el cancer de ovario refractario a farmacos. El Taxol ha mostrado una excelente actividad antitumoral en una amplia variedad de modelos tumorales, tales como el melanoma B16, las leucemias L1210, los tumores mamarios MX-1 y los xenoinjertos de tumores de colon CS-1. Varios comunicados de prensa recientes han citado al Taxol como el nuevo farmaco anticanceroso milagroso. Ciertamente, el Taxol ha sido recientemente aprobado por la Federal Drug Administration para el tratamiento del cancer de ovario. La baja solubilidad acuosa del Taxol, sin embargo, presenta un problema para administration a humanos. Ciertamente, la administration de farmacos que son inherentemente insolubles o poco solubles en un medio acuoso puede verse seriamente alterada si la administracion oral no resulta efectiva. Por consiguiente, las formulaciones de Taxol actualmente empleadas requieren un Cremaphor para solubilizar el farmaco. El rango de dosis cllnico para humanos es de 200-500 mg. Esta dosis es disuelta en una solution 1:1 de etanol:Cremaphor y diluida a un litro de llquido administrado por via intravenosa. El Cremaphor actualmente usado es el aceite de ricino polietoxilado.

En ensayos cllnicos de fase I, el propio Taxol no mostro excesivos efectos excesivos, pero hubo severas reacciones alergicas causadas por los emulsores empleados para solubilizar el farmaco. El regimen actual de administracion incluye el tratamiento del paciente con antihistamlnicos y esteroides antes de la inyeccion del farmaco para reducir los efectos colaterales alergicos del Cremaphor.

En un esfuerzo por mejorar la solubilidad en agua del Taxol, varios investigadores han modificado su estructura qulmica con grupos funcionales que imparten una mayor solubilidad en agua. Entre ellos estan los derivados sulfonados (Kingston y col., Patente EE.UU. 5.059.699 (1991)) y los esteres de aminoacidos (Mathew y col., J. Med. Chem. 35:145-151 (1992)), que muestran una actividad biologica significativa. Las modificaciones para producir un derivado hidrosoluble facilitan la administracion intravenosa de Taxol disuelto en un soporte inocuo, tal como solucion salina normal. Dichas modificaciones, sin embargo, se suman al coste de la preparacion del farmaco, pueden inducir reacciones colaterales y/o reacciones alergicas no deseadas y/o pueden reducir la eficacia del farmaco.

Se han descrito microesferas proteicas en la literatura como soportes de agentes farmacologicos o diagnosticos. Se han preparado microesferas de albumina por desnaturalizacion por calor o por entrecruzamiento qulmico. Se producen microesferas desnaturalizadas por calor a partir de una mezcla emulsionada (p. ej., albumina, el agente que se ha de incorporar, y un aceite adecuado) a temperaturas de entre 100°C y 150°C. Se lavan entonces las microesferas con un solvente adecuado y se almacenan. Leucuta y col., (International Journal of Pharmaceutics 41:213-217 (1988)) describen el metodo de preparation de microesferas desnaturalizadas por calor.

El procedimiento para preparar microesferas qulmicamente entrecruzadas incluye el tratamiento de la emulsion con glutaraldehldo para entrecruzar la protelna, seguido de lavado y almacenamiento. Lee y col., (Science 213:233-235 (1981)) y Patente EE.UU. N° 4.671.954 muestran este metodo de preparacion.

Las tecnicas anteriores para la preparacion de microesferas proteicas como soportes de agentes farmacologicamente activos, aunque son adecuadas para la administracion de agentes hidrosolubles, son incapaces de atrapar los que son insolubles en agua. Esta limitation es inherente en la tecnica de preparacion, que se basa en el entrecruzamiento o la desnaturalizacion por calor del componente proteico en la fase acuosa de una emulsion de agua-en-aceite. Cualquier agente hidrosoluble disuelto en la fase acuosa que contiene protelna puede quedar atrapado en la matriz proteica entrecruzada o desnaturalizada por calor resultante, pero un agente poco soluble en agua o soluble en aceite no puede incorporarse a una matriz proteica formada por estas tecnicas.

Un metodo convencional para fabricar nanopartlculas que contienen farmaco consiste en disolver acido polilactico (u otros pollmeros hidroinsolubles biocompatibles) en un solvente inmiscible en agua (tal como cloruro de metileno u otro solvente clorado, alifatico o aromatico), disolver el agente farmaceuticamente activo en la solucion polimerica, anadir un tensioactivo a la fase oleosa o a la fase acuosa, formar una emulsion de aceite-en-agua por medios adecuados y evaporar la emulsion lentamente a vaclo. Si las gotitas de aceite son suficientemente pequenas y estables durante la evaporation, se obtiene una suspension del pollmero en agua. Como el farmaco esta inicialmente presente en la solucion polimerica, es posible obtener por este metodo una composition en la que las moleculas de farmaco estan atrapadas en partlculas compuestas por una matriz polimerica. La formacion de microesferas y nanopartlculas utilizando el metodo de evaporacion de solvente ha sido descrita por varios investigadores (veanse, por ejemplo, Tice y Gilley, en Journal of Controlled Release 2:343-352 (1985); Bodmeier y

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McGinity, en Int. J. Pharmaceutics 43:179 (1988); Cavalier y col., en J. Pharm. Pharmacol. 38:249 (1985); y D'Souza y col., Wo 94/10980) utilizando diversos farmacos.

Bazile y col., en Biomaterials 13:1093 (1992), y Spenlehauer y col., en la Patente Francesa 2.660.556, han descrito la formacion de nanopartlculas utilizando dos pollmeros biocompatibles, uno (p. ej., polilactida) disuelto en la fase organica, junto con un componente activo tal como un farmaco, y el otro pollmero, tal como albumina, utilizado como el agente tensioactivo. Tras emulsion y elimination del solvente, se forman nanopartlculas, donde el farmaco esta presente dentro de la matriz polimerica de las partlculas de polilactida.

Las propiedades de la solution polimerica a partir de la cual se forma la matriz polimerica son muy importantes para obtener la emulsion apropiada en la primera etapa. Por ejemplo, la polilactida (el pollmero comunmente utilizado en la preparation de nanopartlculas inyectables) tiene una actividad superficial que causa la rapida adsorcion de la misma en la interfase diclorometano-agua, provocando una tension interfasica reducida (vease, por ejemplo, Boury y col., en Langmuir 111636 (1995)), que a su vez mejora el proceso de emulsion. Ademas, los mismos investigadores vieron que la seroalbumina bovina (BSA) interacciona con la polilactida y penetra en la monocapa de polilactida presente en la interfase aceite-agua. Por lo tanto, se espera, en base a la referencia anterior, que la emulsion durante el metodo de evaporation de solvente convencional se vea muy favorecida por la presencia del pollmero tensioactivo (polilactida) en la fase organica no acuosa. De hecho, la presencia de polilactida es no solo una condition suficiente, sino que es realmente necesaria para la formacion de nanopartlculas de tamano adecuado.

Otro procedimiento que se basa en el metodo de evaporacion de solvente consiste en disolver el farmaco en un solvente hidrofobico (p. ej., tolueno o ciclohexano), sin ningun pollmero disuelto en el solvente organico, anadir un tensioactivo convencional a la mezcla como emulsor, formar una emulsion de aceite-en-agua y evaporar luego el solvente para obtener partlculas secas del farmaco (vease, por ejemplo, Sjostrom y col., en J. Dispersion Science and Technology 15:89-117 (1994)). Al eliminar el solvente no polar, se produce precipitation del farmaco dentro de las gotitas del solvente y se obtienen partlculas submicronicas.

Se ha visto que el tamano de las partlculas es principalmente controlado por el tamano inicial de las gotitas de la emulsion. Ademas, es interesante hacer notar que se dice que el tamano final de la partlcula disminuye al disminuir la concentration del farmaco en la fase organica. Este hallazgo esta en contraposition a los resultados aqul descritos, donde no se usa ningun tensioactivo convencional para la preparacion de nanopartlculas. Ademas, los autores del artlculo de Sjostrom hacen la observation de que el farmaco usado, el acetato de colesterilo, es tensioactivo en tolueno, y por ello puede orientarse en la interfase aceite-agua; por lo tanto, la concentracion de farmaco en la interfase es mayor, aumentando as! el potencial de precipitacion.

Tambien se ha conseguido la formacion de partlculas submicronicas por un procedimiento de precipitacion, como describen Calvo y col., en J. Pharm. Sci. 85:530 (1996). El procedimiento se basa en disolver el farmaco (p. ej., indometacina) y el pollmero (policaprolactona) en cloruro de metileno y acetona y verter luego la solucion en una fase acuosa que contiene un tensioactivo (Poloxamero 188), para obtener partlculas de tamano submicronico (216 nm). Sin embargo, se lleva a cabo el procedimiento a concentraciones de solvente a las cuales no se forma ninguna emulsion.

Breve descripcion de la invencion

La presente invencion proporciona un metodo para la preparacion de un agente farmacologicamente activo sustancialmente insoluble en agua para la administration in vivo en forma de partlculas filtrables esteriles, comprendiendo dicho metodo:

someter an una mezcla que comprende:

una fase organica que contiene dicho agente farmacologicamente activo disuelto en ella, donde dicha fase organica comprende una mezcla de un disolvente organico sustancialmtente inmiscible con agua y un disolvente organico miscible con agua, y

un medio acuoso que contiene pollmero biocompatible,

donde dicha mezcla no contiene tensioactivos,

a condiciones de alto cizallamiento en un homogeneizador de alta presion a una presion de desde aproximadamente 20,68 MPa (3000 psi) hasta 206,8 Mpa (30.000 psi).

Ademas, la presente invencion proporciona una composition que comprende un agente farmacologicamente activo sustancialmente insoluble en agua o una composicion para administracion in vivo de un agente farmacologicamente activo sustancialmente insoluble en agua a un sujeto que lo necesite, preparado por el metodo de la invencion.

Ademas, la presente invencion proporciona un uso de la composicion de la invencion en la fabrication de un medicamenteo para el tratamiento de cancer, donde el agente activo sustancialmente insoluble en agua en la composicion, es un agente antineoplasico, y donde el medicamento es para la administracion in vivo del agente

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antineoplasico a un sujeto que lo necesite.

Asl, es un objeto de esta invencion administrar agentes farmacologicamente activos (p. ej., Taxol, taxano, taxotero y similares) en forma no modificada en una composicion que no causa reacciones alergicas debidas a la presencia de emulsores y agentes solubilizantes anadidos, tal como se emplean actualmente en la administracion de farmacos.

Es otro objeto de la presente invencion administrar agentes farmacologicamente activos en una composicion de micropartlculas o nanopartlculas, eventualmente suspendidas en un llquido biocompatible adecuado.

Es aun otro objeto de la presente invencion facilitar un metodo para la formacion de partlculas submicronicas (nanopartlculas) de agentes farmacologicamente activos por una tecnica de evaporacion de solvente a partir de una emulsion de aceite-en-agua usando protelnas como agentes estabilizadores en ausencia de ningun tensioactivo convencional y en ausencia de cualquier material nuclear polimerico.

Estos y otros objetos de la invencion resultaran aparentes al revisar la descripcion y las reivindicaciones.

Segun la presente invencion, hemos descubierto que se pueden administrar agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua en forma de micropartlculas o nanopartlculas que resultan adecuadas para administracion parenteral en suspension acuosa. Este modo de administracion obvia la necesidad de administracion de agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua (p. ej., Taxol) en una emulsion que contiene, por ejemplo, etanol y aceite de ricino polietoxilado, diluidos en solucion salina normal (vease, por ejemplo, Norton y col., en Abstracts of the 2nd National Cancer Institute Workshop on Taxol & Taxus, 23-24 de Septiembre de 1992). Un inconveniente de dichas composiciones conocidas es su propension a producir efectos colaterales alergicos.

Asl, segun la presente invencion, se proporcionan metodos para la formacion de nanopartlculas de agentes farmacologicamente activos por una tecnica de evaporacion de solvente a partir de una emulsion de aceite-en-agua preparada en condiciones de altas fuerzas de cizallamiento (p. ej., sonicacion, homogeneizacion a alta presion o similares) sin utilizar ningun tensioactivo convencional y sin utilizar ningun material nuclear polimerico para formar la matriz de la nanopartlcula. En lugar de ello, se emplean protelnas (p. ej., seroalbumina humana) como agente estabilizante.

La invencion propociona ademas un metodo para la formacion reproducible de nanopartlculas inusualmente pequenas (menores de 200 nm de diametro), que pueden ser esterilizadas por filtracion a traves de un filtro de 0,22 micras. Se consigue esto por adicion de un solvente hidrosoluble (p. ej., etanol) a la fase organica y seleccionando cuidadosamente el tipo de fase organica, la fraccion de fase y la concentracion del farmaco en la fase organica. La capacidad para formar nanopartlculas de un tamano que sea filtrable a traves de filtros de 0,22 micras tiene gran importancia y significacion, ya que las formulaciones que contienen una cantidad significativa de cualquier protelna (p. ej., albumina) no pueden ser esterilizadas por metodos convencionales, tales como el autoclavado, debido a la coagulacion de la protelna por el calor.

Segun otra realizacion de la presente invencion, hemos desarrollado composiciones utiles para administracion in vivo de agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua. Las composiciones de la invencion incluyen agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua (como solido o llquido) contenidos en una envuelta polimerica. La envuelta polimerica es un pollmero biocompatible entrecruzado. La envuelta polimerica, que contiene agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua en su interior puede ser entonces suspendida en un llquido acuoso biocompatible para administracion.

La invencion proporciona ademas con un sistema de administracion de farmacos en el que parte de las moleculas de agente farmacologicamente activo se unen a la protelna (p. ej., seroalbumina humana) y son por lo tanto inmediatamente biodisponibles tras su administracion a un mamlfero. La otra porcion del agente farmacologicamente activo esta contenida en nanopartlculas revestidas de protelna. Las nanopartlculas que contienen el agente farmacologicamente activo estan presentes como un componente activo puro, sin dilucion por ninguna matriz polimerica.

Un gran numero de agentes farmacologicamente activos convencionales circulan en el torrente sangulneo unidos a protelnas de soporte (a traves de interacciones hidrofobicas o ionicas), de las que el ejemplo mas comun es la seroalbumina. Los metodos y composiciones de la invencion asl producidas proporcionan un agente farmacologicamente activo que esta “preunido” a una protelna (por interacciones hidrofobicas o ionicas) antes de su administracion.

La presente descripcion demuestra ambos modos antes descritos de biodisponibilidad para el Taxol (Paclitaxel), un farmaco anticanceroso capaz de unirse a la seroalbumina humana (vease, por ejemplo, Kumar y col., en Research Communications in Chemical Pathology and Pharmacology 80:337 (1993)). La alta concentracion de albumina en las partlculas de la invencion, en comparacion con el Taxol, proporciona una cantidad significativa del farmaco en forma de moleculas unidas a albumina, la cual es tambien el soporte natural del farmaco en el torrente sangulneo.

Ademas, se aprovecha la capacidad de la seroalbumina humana para unirse al Taxol, asl como a otros farmacos, la

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cual aumenta la capacidad del Taxol para absorberse sobre la superficie de las partlculas. Como la albumina esta presente sobre las partlculas coloidales de farmaco (formadas al eliminarse el solvente organico), se facilita la formacion de una dispersion coloidal estable durante perlodos prolongados, debido a una combinacion de repulsion electrica y estabilizacion esterica.

Segun la presente invencion, se proporcionan tambien partlculas submicronicas en forma de polvo, que pueden ser facilmente reconstituidas en agua o solucion salina. Se obtiene el polvo tras la eliminacion del agua por liofilizacion. La seroalbumina humana sirve como componente estructural de las nanopartlculas de la invencion y tambien como crioprotector y ayuda de reconstitucion. La preparacion de partlculas filtrables a traves de un filtro de 0,22 micras segun el metodo de la invencion aqul descrito, seguida de desecacion o liofilizacion, produce una formulacion solida esteril util para inyeccion intravenosa.

La invencion proporciona, en un aspecto particular, una composition de farmacos anticancerosos, p. ej., Taxol, en forma de nanopartlculas en una dispersion llquida o como un solido que puede ser facilmente reconstituido para administration. Debido a las propiedades especlficas de ciertos farmacos, p. ej., Taxol, dichas composiciones no pueden ser obtenidas por metodos convencionales de evaporacion de solvente, que se basan en el uso de tensioactivos. En presencia de diversos tensioactivos, se forman cristales muy grandes de farmaco (p. ej., de un tamano de aproximadamente 5 micras a varios centenares de micras) en unos cuantos minutos de almacenamiento, despues del proceso de preparacion. El tamano de dichos cristales es tlpicamente mucho mayor que el tamano permitido para inyeccion intravenosa.

Aunque se reconoce que las partlculas producidas segun la invencion pueden ser cristalinas, amorfas o una mezcla de las mismas, se prefiere en general que el farmaco este presente en la formulacion en forma amorfa. Esto darla lugar a una mayor facilidad de disolucion y absorcion, dando como resultado una mejor biodisponibilidad.

Breve descripcion de las figuras

La Figura 1 presenta los resultados de la administracion intravenosa de nanopartlculas de paclitaxel a ratones portadores de tumores (n=5 en cada grupo), mostrando una completa regresion del tumor en el grupo de tratamiento (■) en comparacion con un grupo control que recibio solucion salina (•). Se observa un crecimiento tumoral virtualmente incontrolado en el grupo control. La dosis para el grupo de tratamiento es de 20 mg/kg de paclitaxel administrados como un bolo intravenoso durante cinco dlas consecutivos.

La Figura 2 presenta los resultados de la administracion intraperitoneal de nanopartlculas de paclitaxel en ratas que han desarrollado artritis en los pies tras inyeccion intradermica de colageno. Se miden los volumenes de los pies y estos indican la severidad de la enfermedad. Se normalizan los volumenes de los pies al 100% al comienzo del tratamiento. El Dla 0 representa la initiation del tratamiento. Hay 3 grupos - grupo control que recibe solucion salina (n=2, mostrado como una llnea delgada y marcado en la figura como “sin tratamiento”); un primer grupo de tratamiento que recibe nanopartlculas de paclitaxel a una dosis de 1 mg/kg (n=4, mostrado como una llnea gruesa y marcado en la figura como “nanopartlculas de paclitaxel 1,0 mg/kg”), y un segundo grupo de tratamiento que recibe terapia combinatoria de nanopartlculas de paclitaxel a una dosis de 0,5 mg/kg y prednisona a una dosis de 0,2 mg/kg (n=4, mostrado como una llnea gruesa y marcado en la figura como “prednisona 0,2 mg/kg + nanopartlculas de paclitaxel 0,5 mg/kg”). Los dos grupos de tratamiento muestran una reduction dramatica en el volumen del pie con el tiempo, lo que indica una regresion de la artritis, mientras que el grupo control mostro un aumento en el volumen del pie a lo largo del mismo perlodo.

Descripcion detallada de la invencion

Segun la presente invencion, se proporcionan metodos para la preparacion de agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua para administracion in vivo, cuyos metodos consisten en:

someter una mezcla consistente en:

una fase organica que contiene dicho agente farmacologicamente activo disperso en ella y un medio acuoso que contiene pollmero biocompatible, donde dicha mezcla no contiene sustancialmente tensioactivos,

en un homogeneizador de alta presion a una presion de desde aproximadamente 20,68MPa (3.000 psi) hasta 206,84MPa (30.000 psi). Eventualmente, las fases organica y/o acuosa son a continuation eliminadas de la mezcla tras haber sido sometida a condiciones de alto cizallamiento.

Tambien se propocionan segun la presente invencion composiciones preparadas por el metodo antes descrito.

Un sistema de administracion de farmacos puede comprender partlculas de un agente farmacologicamente activo solido o llquido, sustancialmente insoluble en agua, revestidas con una protelna,

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donde dicho revestimiento proteico tiene protelna libre asociada al mismo,

donde una porcion de dicho agente farmacologicamente activo esta contenida en dicho revestimiento proteico y una porcion de dicho agente farmacologicamente activo esta asociada a dicha protelna libre y

donde el diametro medio de dichas partlculas no es mayor de aproximadamente 1 micra.

Las composiciones antes descritas son particularmente ventajosas, ya que se ha observado que proporcionan una forma de muy baja toxicidad de una variedad de agentes farmacologicamente activos; p. ej., la combinacion de Taxol y albumina (como pollmero biocompatible) es una combinacion actualmente preferida debido a su baja toxicidad. La combinacion de Taxol y albumina tiene tambien la ventaja anadida de ser sustancialmente no mielosupresora.

Preferiblemente, el diametro medio de las partlculas antes descritas no es mayor de aproximadamente 200 nm. Dichas partlculas son particularmente ventajosas, ya que pueden ser sometidas filtracion esteril, obviando as! la necesidad de un tratamiento mas vigoroso para conseguir la esterilizacion de soluciones que contienen el agente farmacologicamente activo deseado.

Tal como se usa aqul, el termino “administracion in vivo" se refiere a la administracion de un agente farmacologicamente activo por las vlas de administracion oral, intravenosa, subcutanea, intraperitoneal, intratecal, intramuscular, inhalatoria, topica, transdermica, por supositorio (rectal), por pesario (vaginal) y similares.

Tal como se usa aqul, el termino “micra” se refiere a una unidad de medida de una milesima parte de un millmetro.

Tal como se usa aqul, el termino “biocompatible” describe una substancia que no altera apreciablemente o afecta en modo adverso alguno al sistema biologico en el que se introduce.

Las diferencias clave entre los agentes farmacologicamente activos contenidos en una envuelta polimerica segun la invention y las microesferas proteicas de la tecnica anterior estan en la naturaleza de la formation y en el estado final de la protelna tras la formacion de la partlcula, y en su capacidad para transportar agentes poco hidrosolubles o sustancialmente insolubles en agua. Segun la presente invencion, el pollmero (p. ej., una protelna) puede resultar entrecruzado debido a la exposition a condiciones de alto cizallamiento en un homogeneizador de alta presion. Se usa un elevado cizallamiento para dispersar un agente dispersante que contiene un agente farmacologicamente activo disuelto o suspendido en una solution acuosa de un pollmero biocompatible, eventualmente portador de grupos sulfhidrilo o disulfuro (p. ej., albumina), mediante lo cual se forma una envuelta de pollmero entrecruzado alrededor de finas gotitas de medio no acuoso. Las condiciones de elevado cizallamiento producen cavitation en el llquido, que provoca un tremendo calentamiento local y da lugar a la formacion de iones superoxido que son capaces de entrecruzar el pollmero, por ejemplo por oxidation de los residuos de sulfhidrilo (y/o ruptura de los enlaces disulfuro existentes) para formar nuevos enlaces disulfuro entrecruzantes.

Contrariamente al procedimiento de la invencion, el metodo de la tecnica anterior del entrecruzamiento con glutaraldehldo es inespeclfico y esencialmente reactivo con cualquier grupo nucleofilo presente en la estructura de la protelna (p. ej., aminas e hidroxilos). La desnaturalizacion por calor mostrada por la tecnica anterior altera significativa e irreversiblemente la estructura de la protelna. Por el contrario, la formacion de disulfuros contemplada por la presente invencion no desnaturaliza sustancialmente la protelna. Ademas, las partlculas de agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua contenidas en una envuelta difieren las microesferas proteicas entrecruzadas o desnaturalizadas por calor de la tecnica anterior, ya que la envuelta polimerica producida por el procedimiento de la invencion es relativamente delgada en comparacion con el diametro de la partlcula revestida. Se ha determinado (por microscopla de transmision de electrones) que el “grosor de la envuelta” del revestimiento polimerico es de aproximadamente 25 nanometros para una partlcula revestida con un diametro de 1 micra (1.000 nanometros). Por el contrario, las microesferas de la tecnica anterior no tienen envueltas proteicas, sino que mas bien tienen protelna dispersa por todo el volumen de la microesfera.

Asl, segun la presente invencion se disuelve un agente farmacologicamente activo en un solvente adecuado (p. ej., cloroformo, cloruro de metileno, acetato de etilo, etanol, tetrahidrofurano, dioxano, acetonitrilo, acetona, sulfoxido de dimetilo, dimetilformamida, metilpirrolidinona o similares, asl como mezclas de cualesquiera dos o mas de estos). Como solventes adicionales contemplados para uso en la practica de la presente invencion, se incluyen aceite de soja, aceite de coco, aceite de oliva, aceite de cartamo, aceite de semillas de algodon, aceite de sesamo, aceite de naranja, aceite de limoneno, alcoholes C1-C2o, esteres C2-C2o, cetonas C3-C2o, polietilenglicoles, hidrocarburos alifaticos, hidrocarburos aromaticos, hidrocarburos halogenados y sus combinaciones.

A diferencia de los metodos convencionales para la formacion de nanopartlculas, no se disuelve un pollmero (p. ej., acido polilactico) en el solvente. La fase oleosa empleada en la preparation de las composiciones de la invencion contiene solo el agente farmacologicamente activo disuelto en solvente.

A continuation, se anade una protelna (p. ej., seroalbumina humana) (a la fase acuosa) para que actue como un

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agente estabilizador para la formacion de nanogotitas estables. Se anade la protelna a una concentracion de aproximadamente un 0,05 a un 25% (p/v), mas preferiblemente de aproximadamente un 0,5% - 5% (p/v). A diferencia de los metodos convencionales para la formacion de nanopartlculas, no se anade ningun tensioactivo (p. ej., laurilsulfato de sodio, lecitina, Tween 80, Pluronic F-68 y similares) a la mezcla.

A continuacion, se forma una emulsion por homogeneizacion a alta presion y altas fuerzas de cizallamiento. Dicha homogeneizacion es convenientemente llevada a cabo en un homogeneizador de alta presion, tlpicamente operado a presiones de desde aproximadamente 20,68MPa (3.000psi) hasta 206,84MPa (30.000psi). Preferiblemente, dichos procedimientos son llevados a cabo a presiones de desde aproximadamente 41,37MPa (6.000psi) hasta 172,37MPa (25.000psi). La emulsion resultante consiste en nanogotitas muy pequenas del solvente no acuoso (que contienen el agente farmacologicamente activo disuelto) y nanogotitas muy pequenas del agente estabilizador proteico. Como metodos aceptables de homogeneizacion, se incluyen procedimientos que imparten alto cizallamiento y cavitacion, tales como la homogeneizacion a alta presion, las mezcladoras de alto cizallamiento, la sonicacion, los propulsores de alto cizallamiento y similares.

Finalmente, se evapora el solvente a presion reducida para obtener un sistema coloidal compuesto por nanopartlculas revestidas de protelna de agente farmacologicamente activo y protelna. Como metodos aceptables de evaporacion, se incluyen el uso de evaporadores rotatorios, evaporadores de pellcula descendente, secadores por aspersion, liofilizadores y similares.

Tras la evaporacion del solvente, se puede secar la suspension llquida para obtener un polvo que contiene el agente farmacologicamente activo y protelna. El polvo resultante puede redispersarse en cualquier momento adecuado en un medio acuoso adecuado, tal como solucion salina, solucion salina tamponada, agua, medios acuosos tamponados, soluciones de aminoacidos, soluciones de vitaminas, soluciones de carbohidratos o similares, as! como combinaciones de cualesquiera dos o mas de estos, para obtener una suspension que puede ser administrada a mamlferos. Como metodos contemplados para obtener este polvo, se incluyen la liofilizacion, la desecacion por aspersion y similares.

Segun una realizacion especlfica de la presente invencion, se proporciona un metodo para la formacion de partlculas submicronicas partlculas (nanopartlculas) inusualmente pequenas, es decir, partlculas menores de 200 nanometros de diametro. Dichas partlculas son capaces de ser esterilizadas por filtracion antes de su uso en forma de suspension llquida. La capacidad para esterilizar por filtracion el producto final del procedimiento de formulacion de la invencion (es decir, las partlculas de farmaco) tiene una gran importancia, ya que es imposible esterilizar dispersiones que contienen altas concentraciones de protelna (p. ej., seroalbumina) por medios convencionales, tales como el autoclavado.

Con objeto de obtener partlculas esterilizables por filtracion (es decir, partlculas <200 nm), se disuelve inicialmente el agente farmacologicamente activo en un solvente organico sustancialmente inmiscible en agua (p. ej., un solvente que tiene menos de aproximadamente un 5% de solubilidad en agua, tal como, por ejemplo, el cloroformo) a alta concentracion, formando as! una fase oleosa que contiene el agente farmacologicamente activo. Se han expuesto anteriormente solventes adecuados. A diferencia de los metodos convencionales para la formacion de nanopartlculas, no se disuelve un pollmero (p. ej., acido polilactico) en el solvente. La fase oleosa empleada en el procedimiento de la presente invencion contiene solo el agente farmacologicamente activo disuelto en solvente.

A continuacion, se anade un solvente organico miscible en agua (p. ej., un solvente que tiene una solubilidad en agua mayor de aproximadamente un 10%, tal como, por ejemplo, el etanol) a la fase oleosa a una concentracion final de aproximadamente un 1%-99% v/v, mas preferiblemente de aproximadamente un 5%-25% v/v de la fase organica total. Se puede seleccionar el solvente organico miscible en agua entre solventes tales como el acetato de etilo, el etanol, el tetrahidrofurano, el dioxano, el acetonitrilo, la acetona, el sulfoxido de dimetilo, la dimetilformamida, la metilpirrolidinona y similares. Alternativamente, se prepara primeramente la mezcla de solvente inmiscible en agua con solvente miscible en agua, seguido de disolucion del agente farmaceuticamente activo en la mezcla.

A continuacion, se disuelve seroalbumina humana o cualquier otro agente estabilizador adecuado como se ha descrito anteriormente en medio acuoso. Este componente actua como agente estabilizador para la formacion de nanogotitas estables. Eventualmente, se disuelve suficiente cantidad del primer solvente organico (p. ej., cloroformo) en la fase acuosa para llevarla proxima a la concentracion de saturacion. Se anade una cantidad aparte medida de la fase organica (que ahora contiene el agente farmacologicamente activo, el primer solvente organico y el segundo solvente organico) a la fase acuosa saturada, de tal forma que la fraccion de fase de la fase organica sea de entre un 0,5% y un 15% v/v y mas preferiblemente de entre un 1% y un 8% v/v.

A continuacion, se forma una mezcla compuesta por micro- y nanogotitas por homogeneizacion a fuerzas de bajo cizallamiento. Se puede conseguir esto en una variedad de formas, como pueden identificar facilmente los expertos en la tecnica, empleando, por ejemplo, un homogeneizador de laboratorio convencional operado en el rango de aproximadamente 2.000 a aproximadamente 15.000 rpm. Esto va seguido de homogeneizacion a alta presion (es decir, en el rango de aproximadamente 20,68MPa (3.000psi) a 206,84MPa (30.000 psi)). La mezcla resultante consiste en una solucion acuosa de protelna (p. ej., seroalbumina humana), el agente farmacologicamente activo insoluble en agua, el primer solvente y el segundo solvente. Finalmente, se evapora rapidamente el solvente a vaclo

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para obtener un sistema de dispersion coloidal (agente farmacologicamente activo y protelna) en forma de nanopartlculas extremadamente pequenas (es decir, partlculas en el rango de aproximadamente 10 nm-200 nm de diametro), y por lo tanto se puede esterilizar por filtracion. El rango preferido de tamanos de las partlculas es de aproximadamente 50 nm-170 nm, dependiendo de la formulacion y de los parametros operativos.

Los sistemas coloidales preparados segun la presente invencion pueden ser aun convertidos en forma de polvo por eliminacion del agua de los mismos, p. ej., por liofilizacion a un perfil adecuado de temperatura-tiempo. La propia protelna (p. ej., seroalbumina humana) actua como un crioprotector y el polvo es facilmente reconstituido por adicion de agua, solucion salina o tampon, sin necesidad de usar crioprotectores convencionales tales como el manitol, la sacarosa, la glicina y similares. Aunque no sea necesario, se entiende, por supuesto, que se pueden anadir crioprotectores convencionales a las formulaciones de la invencion si as! se desea.

La envuelta polimerica que contiene nucleos solidos o llquidos de agente farmacologicamente activo permite la administracion de altas dosis del agente farmacologicamente activo en volumenes relativamente pequenos. Esto minimiza la incomodidad del paciente al recibir grandes volumenes de llquido y minimiza la estancia hospitalaria. Ademas, las paredes de la envuelta o revestimiento polimerico son en general completamente degradables in vivo por enzimas proteollticas (p. ej., cuando el pollmero es una protelna), dando como resultado la ausencia de efectos colaterales derivados del sistema de administracion, como es el caso con las formulaciones actuales.

Segun esta realizacion de la presente invencion, las partlculas de agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua pueden tener un diametro transversal no mayor de aproximadamente 10 micras. Se prefiere mejor un diametro transversal menor de 5 micras, mientras que un diametro transversal menor de 1 micra es actualmente el mas preferido para la via de administracion intravenosa.

Como agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua contemplados para uso en la practica de la presente invencion, se incluyen agentes farmaceuticamente activos, agentes diagnosticos, agentes de valor nutricional y similares. Como ejemplos de agentes farmaceuticamente activos, se incluyen:

Analgesicos/antipireticos (p. ej., aspirina, acetaminofeno, ibuprofeno, naproxeno sodio, clorhidrato de buprenorfina, clorhidrato de propoxifeno, napsilato de propoxifeno, clorhidrato de meperidina, clorhidrato de hidromorfona, sulfato de morfina, clorhidrato de oxicodona, fosfato de codelna, bitartrato de dihidrocodelna, clorhidrato de pentazocina, bitartrato de hidrocodona, tartrato de levorfanol, diflunisal, salicilato de trolamina, clorhidrato de nalbufina, acido mefenamico, tartrato de butorfanol, salicilato de colina, butalbital, citrato de feniltoloxamina, citrato de difenhidramina, metotrimeprazina, clorhidrato de cinamedrina, meprobamato y similares);

anestesicos (p. ej., ciclopropano, enflurano, halotano, isoflurano, metoxiflurano, oxido nitroso, propofol y similares); antiasmaticos (p. ej., Azelastina, Ketotifeno, Traxanox y similares);

antibioticos (p. ej., neomicina, estreptomicina, cloranfenicol, cefalosporina, ampicilina, penicilina, tetraciclina y similares);

antidepresivos (p. ej., nefopam, oxipertina, clorhidrato de doxepina, amoxapina, clorhidrato de trazodona, clorhidrato de amitriptilina, clorhidrato de maprotilina, sulfato de fenelzina, clorhidrato de desipramina, clorhidrato de nortriptilina, sulfato de tranilcipromina, clorhidrato de fluoxetina, clorhidrato de doxepina, clorhidrato de imipramina, pamoato de imipramina, nortriptilina, clorhidrato de amitriptilina, isocarboxazid, clorhidrato de desipramina, maleato de trimipramina, clorhidrato de protriptilina y similares);

antidiabeticos (p. ej., biguanidas, hormonas, derivados de sulfonilurea y similares);

agentes antifungicos (p. ej., griseofulvina, keloconazol, anfotericina B, nistatina, candicidina y similares);

agentes antihipertensores (p. ej., propanolol, propafenona, oxiprenolol, nifedipina, reserpina, camsilato de trimetafan, clorhidrato de fenoxibenzamina, clorhidrato de pargilina, deserpidina, diazoxida, monosulfato de guanetidina, minoxidil, rescinamina, nitroprusida sodica, Rauwolfia serpentina, alseroxilon, mesilato de fentolamina, reserpina y similares);

antiinflamatorios (p. ej., (no esteroideos) indometacina, naproxeno, ibuprofeno, ramifenazona, piroxicam, (esteroideos) cortisona, dexametasona, fluazacort, hidrocortisona, prednisolona, prednisona y similares);

antineoplasicos (p. ej., adriamicina, ciclofosfamida, actinomicina, bleomicina, daunorrubicina, doxorrubicina, epirrubicina, mitomicina, metotrexato, fluorouracilo, carboplatina, carmustina (BCNU), metil-CCNU, cisplatina, etoposido, interferones, camptotecina y sus derivados, fenesterina, Taxol y sus derivados, taxotero y sus derivados, vinblastina, vincristina, tamoxifeno, etoposido, piposulfano y similares);

agentes ansiollticos (p. ej., lorazepam, clorhidrato de buspirona, prazepam, clorhidrato de clordiazepoxido, oxazepam, clorazepato dipotasico, diazepam, pamoato de hidroxizina, clorhidrato de hidroxizina, alprazolam, droperidol, halazepam, clormezanona, dantroleno y similares);

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agentes inmunosupresores (p. ej., ciclosporina, azatioprina, mizoribina, FK506 (tacrolimo) y similares);

agentes antimigrana (p. ej., tartrato de ergotamina, clorhidrato de propanolol, mucato de isometepteno, dicloralfenazona y similares);

sedantes/hipnoticos (p. ej., barbituratos (p. ej., pentobarbital, pentobarbital sodio, secobarbital sodio), benzodiazapinas (p. ej., clorhidrato de flurazepam, triazolam, tomazepam, clorhidrato de midazolam y similares);

agentes antiangina (p. ej., bloqueantes beta-adrenergicos, bloqueantes de los canales del calcio (p. ej., nifedipina, clorhidrato de diltiazem y similares), nitratos (p. ej., nitroglicerina, dinitrato de isosorbida, tetranitrato de pentaeritritol, tetranitrato de eritritilo y similares));

agentes antipsicoticos (p. ej., haloperidol, succinato de loxapina, clorhidrato de loxapina, tioridazina, clorhidrato de tioridazina, tiotixeno, clorhidrato de flufenazina, decanoato de flufenazina, enantato de flufenazina, clorhidrato de trifluoperazina, clorhidrato de clorpromazina, perfenazina, citrato de litio, proclorperazina y similares);

agentes antimanlacos (p. ej., carbonato de litio);

antiarrltmicos (p. ej., tosilato de bretilio, clorhidrato de esmolol, clorhidrato de verapamilo, amiodarona, clorhidrato de encainida, digoxina, digitoxina, clorhidrato de mexiletina, fosfato de disopiramida, clorhidrato de procainamida, sulfato de quinidina, gluconato de quinidina, poligalacturonato de quinidina, acetato de flecainida, clorhidrato de tocainida, clorhidrato de lidocalna y similares);

agentes antiartrlticos (p. ej., fenilbutazona, sulindaco, penicilamina, salsalato, piroxicam, azatioprina, indometacina, meclofenamato sodio, tiomalato de oro y sodio, ketoprofeno, auranofina, aurotioglucosa, tolmetina sodio y similares);

agentes antigota (p. ej., colchicina, alopurinol y similares);

anticoagulantes (p. ej., heparina, heparina sodio, warfarina sodio y similares);

agentes trombollticos (p. ej., urokinasa, estreptokinasa, altoplasa y similares);

agentes antifibrinollticos (p. ej., acido aminocaproico);

agentes hemorreologicos (p. ej., pentoxifilina);

agentes antiplaquetarios (p. ej., aspirina, empirina, ascriptina y similares);

anticonvulsivantes (p. ej., acido valproico, divalproato sodio, fenitolna, fenitolna sodio, clonazepam, primidona, fenobarbitol, fenobarbitol sodio, carbamazepina, amobarbital sodio, metsuximida, metarbital, mefobarbital, mefenitolna, fensuximida, parametadiona, etotolna, fenacemida, secobarbitol sodio, clorazepato dipotasico, trimetadiona y similares);

agentes antiparkinsonianos (p. ej., etosuximida y similares);

antihistamlnicos/antiprurlticos (p. ej., clorhidrato de hidroxizina, clorhidrato de difenhidramina, maleato de clorfeniramina, maleato de bromfeniramina, clorhidrato de ciproheptadina, terfenadina, fumarato de clemastina, clorhidrato de triprolidina, maleato de carbinoxamina, clorhidrato de difenilpiralina, tartrato de fenindamina, maleato de azatadina, clorhidrato de tripelenamina, maleato de dexclorfeniramina, clorhidrato de metdilazina, tartrato de trimprazina y similares);

agentes utiles para la regulacion del calcio (p. ej., calcitonina, hormona paratiroidea y similares);

agentes antibacterianos (p. ej., sulfato de amikacina, aztreonam, cloranfenicol, palmitato de cloranfenicol, succinato de cloranfenicol sodio, clorhidrato de ciprofloxacina, clorhidrato de clindamicina, palmitato de clindamicina, fosfato de clindamicina, metronidazol, clorhidrato de metronidazol, sulfato de gentamicina, clorhidrato de lincomicina, sulfato de tobramicina, clorhidrato de vancomicina, sulfato de polimixina B, colistimetato sodio, sulfato de colistina y similares);

agentes antivlricos (p. ej., gamma-interferon, zidovudina, clorhidrato de amantadina, ribavirina, aciclovir y similares);

antimicrobianos (p. ej., cefalosporinas (p. ej., cefazolina sodio, cefradina, cefaclor, cefapirina sodio, ceftizoxima sodio, cefoperazona sodio, cefotetano disodico, cefutoxima azotilo, cefotaxima sodio, cefadroxilo monohidrato, ceftazidima, cefalexina, cefalotina sodio, clorhidrato de cefalexina monohidrato, nafato de cefamandol, cefoxitina sodio, cefonicid sodio, ceforanida, ceftriaxona sodio, ceftazidima, cefadroxilo, cefradina, cefuroxima sodio y similares), penicilinas (p. ej., ampicilina, amoxicilina, penicilina G benzatina, ciclacilina, ampicilina sodio, penicilina G potasio, penicilina V potasio, piperacilina sodio, oxacilina sodio, clorhidrato de bacampicilina, cloxacilina sodio, ticarcilina disodica, azlocilina sodio, carbenicilina indanilo sodio, penicilina G potasio, penicilina G procalna, meticilina sodio, nafcilina sodio y similares), eritromicinas (p. ej., etilsuccinato de eritromicina, eritromicina, estolato de eritromicina, lactobionato de eritromicina, siearato de eritromicina, etilsuccinato de eritromicina y similares), tetraciclinas (p. ej., clorhidrato de tetraciclina, hiclato de doxiciclina, clorhidrato de minociclina y similares), y

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similares);

antiinfecciosos (p. ej., GM-CSF);

broncodilatadores (p. ej., simpaticomimeticos (p. ej., clorhidrato de epinefrina, sulfato de metaproterenol, sulfato de terbutalina, isoetarina, mesilato de isoetarina, clorhidrato de isoetarina, sulfato de albuterol, albuterol, bitolterol, 5 clorhidrato de mesilato de isoproterenol, sulfato de terbutalina, bitartrato de epinefrina, sulfato de metaproterenol, epinefrina, bitartrato de epinefrina), agentes anticolinergicos (p. ej., bromuro de ipratropio), xantinas (p. ej., aminofilina, difilina, sulfato de metaproterenol, aminofilina), estabilizadores de celulas cebadas (p. ej., cromolln sodio), corticosteroides inhalatorios (p. ej., dipropionato de flurisolidebeclometasona, dipropionato de beclometasona monohidrato), salbutamol, dipropionato de beclometasona (BDP), bromuro de ipratropio, budesonida, ketotifeno, 10 salmeterol, xinafoato, sulfato de terbutalina, triamcinolona, teofilina, nedocromil sodio, sulfato de metaproterenol, albuterol, flunisolida y similares);

hormonas (p. ej., androgenos (p. ej., danazol, cipionato de testosterona, fluoximesterona, etiltestosterona, enanihato de testosterona, metiltestosterona, fluoximesterona, cipionato de testosterona), estrogenos (p. ej., estradiol, estropipato, estrogenos conjugados), progestinas (p. ej., acetato de metoxiprogesterona, acetato de noretindrona), 15 corticosteroides (p. ej., triamcinolona, betametasona, fosfato de betametasona sodio, dexametasona, fosfato de dexametasona sodio, acetato de dexametasona, prednisona, suspension de acetato de metilprednisolona, triamcinolona acetonido, metilprednisolona, fosfato de prednisolona sodio, succinato de metilprednisolona sodio, succinato de hidrocortisona sodio, succinato de metilprednisolona sodio, triamcinolona hexacatonido, hidrocortisona, cipionato de hidrocortisona, prednisolona, acetato de fluorocortisona, acetato de parametasona, tebulato de 20 prednisolona, acetato de prednisolona, fosfato de prednisolona sodio, succinato de hidrocortisona sodio y similares), hormonas tiroideas (p. ej., levotiroxina sodio) y similares), y similares;

agentes hipoglicemicos (p. ej., insulina humana, insulina bovina purificada, insulina porcina purificada, gliburida, clorpropamida, glipizida, tolbutamida, tolazamida y similares);

agentes hipolipemicos (p. ej., clofibrato, dextrotiroxina sodio, probucol, lovastatina, niacina y similares);

25 protelnas (p. ej., ADNasa, alginasa, superoxido dismutasa, lipasa y similares);

acidos nucleicos (p. ej., acidos nucleicos sentido o antisentido codificantes de cualquier protelna terapeuticamente util, incluyendo cualquiera de las protelnas aqul descritas, y similares);

agentes utiles para la estimulacion de la eritropoyesis (p. ej., eritropoyetina);

agentes antiulcerosos/antirreflujo (p. ej., famotidina, cimetidina, clorhidrato de ranitidina y similares);

30 antinauseantes/antiemeticos (p. ej., clorhidrato de meclizina, nabilona, proclorperazina, dimenhidrinato, clorhidrato de prometazina, tietilperazina, escopolamina y similares);

vitaminas liposolubles (p. ej., vitaminas A, D, E, K y similares);

as! como otros farmacos tales como mitotano, visadina, halonitrosoureas, antrociclinas, elipticina y similares.

Como ejemplos de agentes diagnosticos contemplados para uso en la practica de la presente invention, se incluyen 35 los agentes de contraste para ultrasonidos, los agentes de radiocontraste (p. ej., yodooctanos, halocarburos, renografina y similares), agentes de contraste magnetico (p. ej., fluorocarburos, compuestos paramagneticos solubles en llpidos y similares), as! como otros agentes diagnosticos que no pueden ser facilmente administrados sin alguna modification flsica y/o qulmica para acomodarse a su naturaleza sustancialmente insoluble en agua.

Como ejemplos de agentes de valor nutricional contemplados para uso en la practica de la presente invencion, se 40 incluyen aminoacidos, azucares, protelnas, carbohidratos, vitaminas liposolubles (p. ej., vitaminas A, D, E, K y similares) o grasa, o combinaciones de cualesquiera dos o mas de ellos.

Se pueden emplear una serie de pollmeros biocompatibles en la practica de la presente invencion para la formation de la envuelta polimerica que rodea los agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua. Se puede utilizar esencialmente cualquier pollmero, natural o sintetico, eventualmente portador de grupos sulfhidrilo o 45 de enlaces disulfuro en su estructura, para la preparation de una envuelta entrecruzada con disulfuro alrededor de partlculas de agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua. Los grupos sulfhidrilo o uniones disulfuro pueden preexistir en la estructura del pollmero o pueden ser introducidos por una modificacion qulmica adecuada. Por ejemplo, pollmeros naturales tales como protelnas, peptidos, acidos polinucleicos, polisacaridos (p. ej., almidon, celulosa, dextranos, alginatos, quitosano, pectina, acido hialuronico y similares), 50 proteoglicanos, lipoprotelnas, etc., son candidatos a dicha modificacion.

Las protelnas contempladas para uso como agentes estabilizantes segun la presente invencion incluyen albuminas (que contienen 35 residuos de cistelna), inmunoglobulinas, caselnas, insulinas (que contienen 6 cistelnas), hemoglobinas (que contienen 6 residuos de cistelna por unidad a2p2), lisozimas (que contienen 8 residuos de

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cistelna), inmunoglobulinas, a-2-macroglobuli-na, fibronectinas, vitronectinas, fibrinogenos, lipasas y similares. Las protelnas, los peptidos, las enzimas, los anticuerpos y sus combinaciones son clases generales de estabilizadores contemplados para uso en la presente invention.

Una protelna actualmente preferida para uso en la formation de una envuelta polimerica es la albumina. Eventualmente, protelnas tales como la a-2-macroglobulina, una conocida opsonina, podrlan ser usadas para aumentar la captation de las partlculas de agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua encerradas en envuelta por celulas de tipo macrofago, o para aumentar la captacion de las partlculas encerradas en envuelta en el hlgado y el bazo. Tambien se pueden utilizar anticuerpos especlficos para dirigir las nanopartlculas a localizaciones especlficas.

De forma similar, los polipeptidos sinteticos que contienen residuos de cistelna son tambien buenos candidatos para la formacion de una envuelta alrededor de los agentes farmacologicamente activos sustancialmente insolubles en agua. Ademas, el alcohol polivinllico, el metacrilato de polihidroxietilo, el acido poliacrllico, la polietiloxazolina, la poliacrilamida, la polivinilpirrolidinona y similares son buenos candidatos para la modification qulmica (por ejemplo, por introduction de uniones sulfhidrilo y/o disulfuro) y la formacion de la envuelta (provocando su entrecruzamiento). Asl, por ejemplo, se contemplan para uso en la practica de la presente invencion materiales tales como poliaminoacidos sinteticos que contienen residuos de cistelna y/o grupos disulfuro; alcohol polivinllico modificado para contener grupos sulfhidrilo y/o grupos disulfuro libres; metacrilato de polihidroxietilo modificado para contener grupos sulfhidrilo y/o grupos disulfuro libres; acido poliacrllico modificado para contener grupos sulfhidrilo y/o grupos disulfuro libres; polietiloxazolina modificada para contener grupos sulfhidrilo y/o grupos disulfuro libres; poliacrilamida modificada para contener grupos sulfhidrilo y/o grupos disulfuro libres; polivinilpirrolidinona modificada para contener grupos sulfhidrilo y/o grupos disulfuro libres; polialquilenglicoles modificados para contener grupos sulfhidrilo y/o grupos disulfuro libres; polilactidas, poliglicolidas, policaprolactonas o sus copollmeros, modificados para contener grupos sulfhidrilo y/o grupos disulfuro libres; asl como mezclas de cualesquiera dos o mas de estos.

En la preparation de las composiciones de la invencion, se pueden emplear una amplia variedad de medios organicos para suspender o disolver el agente farmacologicamente activo sustancialmente insoluble en agua. Los medios organicos contemplados para uso en la practica de la presente invencion incluyen cualquier llquido no acuoso capaz de suspender o disolver el agente farmacologicamente activo, pero que no reaccione qulmicamente con el pollmero empleado para producir la envuelta o con el mismo agente farmacologicamente activo. Como ejemplos, Como ejemplos, se incluyen aceites vegetales (p. ej., aceite de soja, aceite de oliva y similares), aceite de coco, aceite de cartamo, aceite de semilla de algodon, aceite de sesamo, aceite de naranja, aceite de limoneno, hidrocarburos alifaticos, cicloalifaticos o aromaticos de 4-30 atomos de carbono (p. ej., n-dodecano, n-decano, n- hexano, ciclohexano, tolueno, benceno y similares), alcoholes alifaticos o aromaticos de 2-30 atomos de carbono (p. ej., octanol y similares), esteres alifaticos o aromaticos de 2-30 atomos de carbono (p. ej., caprilato (octanoato) de etilo y similares), eteres alqullicos, arllicos o clclicos de 2-30 atomos de carbono (p. ej., eter dietllico, tetrahidrofurano y similares), haluros de alquilo o arilo de 1-30 atomos de carbono (y eventualmente mas de un substituyente halogeno, p. ej., CHaCl, CH2O2, ChhCl-CI-hCl y similares), cetonas de 3-30 atomos de carbono (p. ej., acetona, metiletilcetona y similares), polialquilenglicoles (p. ej., polietilenglicol y similares), o combinaciones de cualesquiera dos o mas de estos.

Las combinaciones especialmente preferidas de medios organicos contempladas para uso en la practica de la presente invencion tlpicamente tienen un punto de ebullition no mayor de aproximadamente 200°C e incluyen llquidos volatiles, tales como diclorometano, cloroformo, acetato de etilo, benceno y similares (es decir, solventes que tienen un alto grado de solubilidad para el agente farmacologicamente activo y son solubles en el otro medio organico empleado), junto con un medio organico de peso molecular superior (menos volatil). Cuando se anaden al otro medio organico, estos aditivos volatiles ayudan a conducir la solubilidad del agente farmacologicamente activo en el medio organico. Esto es deseable, ya que esta etapa normalmente consume tiempo. Tras la disolucion, el componente volatil puede ser eliminado por evaporation (eventualmente a vaclo).

Se administran partlculas de agente farmacologicamente activo asociadas a una envuelta polimerica, preparadas como se ha descrito anteriormente, en forma de una suspension en un llquido acuoso biocompatible. Este llquido puede ser seleccionado entre agua, solution salina, una solution que contenga tampones apropiados, una solution que contenga agentes nutricionales tales como aminoacidos, azucares, protelnas, carbohidratos, vitaminas o grasa y similares.

Aparte de aplicaciones biomedicas, tales como la administration de farmacos, agentes diagnosticos (en aplicaciones de imagen), sangre artificial y agentes nutricionales parenterales, las estructuras de envuelta polimerica de la invencion pueden ser incorporadas en aplicaciones cosmeticas, tales como cremas para la piel o productos para el cuidado del cabello, en aplicaciones de perfumerla, en tintas sensibles a la presion y similares.

La invencion sera ahora descrita con mayor detalle por los siguientes ejemplos en tanto en cuanto estan subiertos por las reivindicaciones adjuntas.

Preparacion de nanoparticulas por homoqeneizacion a alta presion

Se disuelven 30 mq de paclitaxel en 3,0 ml de cloruro de metileno. Se anadio la solucion a 27,0 ml de solucion de seroalbumina humana (1% p/v). Se homogeneizo la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homoqeneizador Vitris, modelo: Tempest I. Q.) para formar una emulsion bruta y se transfirio despues a un homoqeneizador de alta presion 5 (Avestin). Se llevo a cabo la emulsion a 62,05-124,10 Mpa (9.000-18.000 psi) al tiempo que se reciclaba la emulsion durante al menos 5 ciclos. Se transfirio el sistema resultante a un evaporador rotatorio y se elimino rapidamente el cloruro de metileno a 40°C y a presion reducida (30 mm Hq) durante 20-30 minutos. La dispersion resultante era translucida y el diametro tlpico de las partlculas resultantes de paclitaxel era de 160-220 (media Z, Malvern Zetasizer).

10 La dispersion se liofilizo adicionalmente durante 48 horas sin anadir ninqun crioprotector. Se pudo reconstituir facilmente la torta resultante para obtener la dispersion oriqinal por adicion de aqua o solucion salina esteril. El tamano de partlcula tras la reconstitucion era el mismo que antes de la liofilizacion.

Ejemplo 2

Preparacion de nanoparticulas por sonicacion

15 El objetivo de este ejemplo es demostrar la formacion de nanoparticulas de Paclitaxel utilizando cavitacion y fuerzas de alto cizallamiento durante un proceso de sonicacion. Asl, se disuelven 20 mq de paclitaxel en 1,0 ml de cloruro de metileno. Se anade la solucion a 4,0 ml de solucion de seroalbumina humana (5% p/v). Se homoqeneiza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homoqeneizador Vitris, modelo: Tempest I.Q.) para formar una emulsion bruta y se transfiere lueqo a una celula sonicadora de 40 kHz. Se opera el sonicador a una potencia del 60-90% a 0 qrados 20 durante 1 min. (550 Sonic Dismembrator). Se transfiere la mezcla a un evaporador rotatorio y se elimina rapidamente el cloruro de metileno a 40°C y a presion reducida (30 mm Hq) durante 20-30 minutos. El diametro tlpico de las partlculas resultantes de paclitaxel era de 350-420 nm (media Z, Malvern Zetasizer).

Se liofilizo despues la dispersion durante 48 h sin anadir ninqun crioprotector. La torta resultante pudo ser facilmente reconstituida para obtener la dispersion oriqinal por adicion de aqua o solucion salina esteril. El tamano de particula 25 tras la reconstitucion era el mismo que antes de la liofilizacion.

Ejemplo 3

El uso de tensioactivos convencionales y de proteinas da como resultado la formacion de qrandes cristales

El siquiente ejemplo demuestra el efecto de la adicion de tensioactivos utilizados en el metodo convencional de evaporacion de solvente. Se realizaron una serie de experimentos empleando un procedimiento similar al descrito en 30 el Ejemplo 1, pero se anadio un tensioactivo tal como el Tween 80 (de un 1% a un 10%) al solvente orqanico. Se vio que, despues de la eliminacion del cloruro de metileno, se obtenia un qran numero de cristales de paclitaxel con un tamano medio de 1-2 micras, sequn se vio por microscopia optica y bajo luz polarizada. Los cristales crecen en unas cuantas horas para formar cristales muy qrandes de tipo aquja, con un tamano en el ranqo de aproximadamente 515 micras. Se observa un fenomeno similar con otros tensioactivos de uso comun, tales como el Pluronic F-68, el 35 Pluronic F 127, el Cremophor EL y el Brij 58.

A partir de estos resultados, se puede concluir que el metodo convencional de evaporacion de solvente utilizando tensioactivos convencionales en combination con una proteina tal como la albumina no es adecuado para la formacion de partlculas de farmaco (p. ej., Paclitaxel) submicronicas sin un nucleo polimerico, utilizando un solvente polar (p. ej., cloruro de metileno).

40 Ejemplo 4

El uso de tensioactivos convencionales por si solos da como resultado la formacion de qrandes cristales

Este ejemplo demuestra que no es posible formar nanoparticulas utilizando tensioactivos convencionales sin un material de nucleo polimerico con aqentes farmacoloqicamente activos que son solubles en solventes polares inmiscibles en aqua (p. ej., cloroformo).

45 Se disuelven 30 mq de Taxol en 0,55 ml de cloroformo y 0,05 ml de etanol. Se anade la solucion a 29,4 ml de solucion de Tween 80 (1% p/v), que esta presaturada con un 1% de cloroformo. Se homoqeneiza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homoqeneizador Vitris, modelo: Tempest I. Q.) para formar una emulsion bruta y se transfiere despues a un homoqeneizador de alta presion (Avestin). Se lleva a cabo la emulsion a 62,05-124,10MPa (9.000-18.000 psi), al tiempo que se recicla la emulsion durante al menos 6 ciclos. Se transfirio el sistema resultante 50 a un evaporador rotatorio y se elimino rapidamente el cloroformo a 40°C y a presion reducida (30 mm Hq) durante 15-30 minutos. La dispersion resultante era opaca y contenia qrandes cristales de tipo aquja del farmaco. El tamano inicial de los cristales (observado tambien por luz polarizada) era de 0,7-5 micras. El almacenamiento de la dispersion durante varias horas a temperatura ambiente dio luqar a un mayor aumento del tamano del cristal y en ultimo luqar a precipitacion.

Ejemplo 5

Preparacion de nanoparticulas esterilizables por filtracion de menos de 200 nm

Este ejemplo describe el procedimiento mediante el cual se pueden obtener partlculas de farmaco esterilizables por filtracion. Asi, se disuelven 30 mg de Taxol en 0,55 ml de cloroformo y 0,05 ml de etanol. Se anade la solucion a 5 29,4 ml de solucion de seroalbumina humana (1% p/v), que esta presaturada con un 1% de cloroformo. Se

homogeneiza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homogeneizador Vitris, modelo: Tempest I. Q.) para formar una emulsion bruta y se transfiere despues a un homogeneizador de alta presion (Avestin). Se lleva a cabo la emulsion a 62,05-124,10MPa (9.000-18.000psi) al tiempo que se recicla la emulsion durante al menos 6 ciclos. Se transfiere el sistema resultante a un evaporador rotatorio y se elimina rapidamente el cloroformo a 40°C y a presion 10 reducida (30 mm Hg) durante 15-30 minutos. La dispersion resultante es translucida y el diametro tlpico de las partlculas resultantes de Taxol es de 140-160 nm (media Z, Malvern Zeta Sizer). Se filtra la dispersion a traves de un filtro de 0,22 micras (Millipore), sin ningun cambio significativo en la turbidez o en el tamano de partlcula. El analisis de HPLC del contenido en Taxol revelo que se habla recuperado mas del 97% del Taxol tras la filtracion, obteniendose asl una dispersion de Taxol esteril.

15 Se liofilizo luego la dispersion esteril durante 48 h sin anadir ningun crioprotector. Se pudo reconstituir facilmente la torta resultante a la dispersion original por adicion de agua o solucion salina esteril. El tamano de partlcula tras la reconstitucion era el mismo que antes de la liofilizacion.

Ejemplo 6

Preparacion de nanoparticulas esterilizables por filtracion menores de 200 nm

20 Este ejemplo describe el procedimiento mediante el cual se pueden obtener partlculas de farmaco esterilizables por filtracion. Asi, se disuelven 225 mg de Taxol en 2,7 ml de cloroformo y 0,3 ml de etanol. Se anade la solucion a 97 ml de solucion de seroalbumina humana (3% p/v). Se homogeneiza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homogeneizador Vitris, modelo: Tempest I. Q.) para formar una emulsion bruta y se transfiere luego a un homogeneizador de alta presion (Avestin). Se lleva a cabo la emulsion a 62,05-124,10MPa (9.000-18.000 psi) al 25 tiempo que se recicla la emulsion durante al menos 6 ciclos. Se transfiere el sistema resultante a un evaporador rotatorio y se elimina rapidamente el cloroformo a 40°C y a presion reducida (30 mm Hg) durante 15-30 minutos. La dispersion resultante es translucida y el diametro tipico de las partlculas resultantes de Taxol es de 140-160 nm (media Z, Malvern Zeta Sizer). Se filtra la dispersion a traves de un filtro de 0,22 micras (Sartorius, sartobran 300), sin cambio alguno significativo en la turbidez o en el tamano de partlcula. El analisis de HPLC del contenido en Taxol 30 tipicamente revelo que se podia recuperar un 70-100% del Taxol tras la filtracion, dependiendo de las condiciones empleadas. Se obtuvo asi una dispersion esteril de Taxol.

Se introdujo la dispersion esteril asepticamente en viales de vidrio esteriles y se liofilizo sin anadir ningun crioprotector. Se pudo reconstituir facilmente la torta resultante a la dispersion original por adicion de agua o solucion salina esteril. El tamano de partlcula tras la reconstitucion era el mismo que antes de la liofilizacion.

35 Ejemplo 7

Efecto de la fraccion de fase del solvente organico sobre el tamano de partlcula

El siguiente ejemplo demuestra la importancia de tener una fraccion de fase inusualmente baja de solvente organico en el sistema.

Asi, se realizaron una serie de experimentos siguiendo un procedimiento similar al descrito para el Ejemplo 5, 40 excepto por el hecho de que se altero la fraccion de fase del solvente organico y de que se mantuvo el contenido en etanol al 10% v/v en la fase organica. Se vio que el aumento de la fraccion de fase daba lugar a un aumento significativo del tamano de partlcula: a un 4% v/v de fraccion de fase (por encima de la concentracion de saturacion, o 5% v/v de concentracion total de cloroformo), las partlculas resultantes tienen un diametro de 250 nm; a un 3% v/v de fraccion de fase, las partlculas tienen un diametro de 200 nm, y a un 2% v/v de fraccion de fase, las partlculas 45 tienen un diametro de 150 nm.

Claramente, solo las partlculas preparadas a una fraccion de fase muy baja podian ser esterilizadas por filtracion. Ejemplo 8

Efecto de la concentracion del farmaco sobre el tamano de partlcula

Se demuestra el papel de la concentracion del farmaco en la fase organica en el siguiente ejemplo. Se realizaron 50 dos experimentos, en los cuales la concentracion de Taxol en la fase organica era de 50 mg/ml o de 75 mg/ml, mientras que el resto de los parametros eran los mismos que los descritos en el Ejemplo 3. Se vio que la baja concentracion de farmaco daba partlculas con un diametro de aproximadamente 150 nm, mientras que las preparadas a la carga superior de farmaco eran de menor tamano, es decir, de 130-138 nm. Cuando se realizo un experimento similar, pero con una concentracion de etanol en la fase organica de aproximadamente un 50%, se

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observo una tendencia similar, es decir, que las partlculas tenlan un diametro de 210 nm y 156 nm, para una concentracion de farmaco de 25 mg/ml y 50 mg/ml, respectivamente.

Estos hallazgos contradicen directamente los descritos por Sjostrom y col., antes citado, para la formacion de nanopartlculas en presencia de tensioactivos.

Ejemplo 9

Formacion de nanopartlculas de un farmaco modelo

Se disuelven 30 mg de iso-reserpina (un farmaco modelo) en 3,0 ml de cloruro de metileno. Se anade la solucion a 27,0 ml de solucion de seroalbumina humana (1% p/v). Se homogeneiza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homogeneizador Vitris, modelo: Tempest I. Q.) para formar una emulsion bruta y se transfiere luego a un homogeneizador de alta presion (Avestin). Se lleva a cabo la emulsion a 62,05-124,10MPa (9.000-18.000 psi) al tiempo que se recicla la emulsion durante al menos 5 ciclos. Se transfiere el sistema resultante a un evaporador rotatorio y se elimina rapidamente el cloruro de metileno a 40°C y a presion reducida (30 mm Hg) durante 20-30 minutos. La dispersion resultante es translucida y el diametro tlpico de las partlculas resultantes de paclitaxel es de 120-140 nm (media Z, Malvern Zetasizer). Se filtra la dispersion a traves de un filtro de 0,22 micras (Millipore).

Se liofiliza despues la dispersion esteril durante 48 h sin anadir ningun crioprotector. Se puede reconstituir facilmente la torta resultante a la dispersion original por adicion de agua o solucion esteril. El tamano de partlcula tras la reconstitucion es el mismo que antes de la liofilizacion.

Ejemplo 10

Formacion de partlculas extremadamente pequenas con un farmaco modelo

Se demuestra el efecto de la adicion de etanol sobre la reduccion del tamano de partlcula para la iso-reserpina. Asl, se disuelven 30 mg de iso-reserpina en 2,7 ml de cloruro de metileno y 0,3 ml de etanol. Se anade la solucion a 27,0 ml de solucion de seroalbumina humana (1% p/v). Se homogeneiza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homogeneizador Vitris, modelo: Tempest I.Q.) para formar una emulsion bruta y se transfiere despues a un homogeneizador de alta presion (Avestin). Se lleva a cabo la emulsion a 62,05-124,10MPa (9.000-18.000 psi) al tiempo que se recicla la emulsion durante al menos 5 ciclos. Se transfiere el sistema resultante a un evaporador rotatorio y se elimina rapidamente el cloruro de metileno a 40°C y a presion reducida (30 mm Hg) durante 20-30 minutos. La dispersion resultante es translucida y el diametro tlpico de las partlculas resultantes de paclitaxel es de 90-110 nm (media Z, Malvern Zetasizer). Se filtra la dispersion a traves de un filtro de 0,22 micras (Millipore).

Se liofiliza despues la dispersion esteril durante 48 h sin anadir ningun crioprotector. Se puede reconstituir facilmente la torta resultante a la dispersion original por adicion de agua o solucion salina esteril. El tamano de partlcula tras la reconstitucion es el mismo que antes de la liofilizacion.

Ejemplo 11

Uso de solo un solvente miscible en agua, sobresaturado con farmaco - No adecuado para el procedimiento de la invencion

Se dispersan 30 mg de Taxol en 0,6 ml de etanol. A esta concentracion (50 mg/ml), el Taxol no es completamente soluble y forma una dispersion sobresaturada. Se anade la dispersion a 29,4 ml de solucion de seroalbumina humana (1% p/v). Se homogeneiza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homogeneizador Vitris, modelo: Tempest I. Q.) para formar una dispersion bruta y se transfiere luego a un homogeneizador de alta presion (Avestin). Se lleva a cabo la emulsion a 62,05-124,10MPa (9.000-18.000 psi) al tiempo que se recicla la emulsion durante al menos 6 ciclos. Se transfiere el sistema resultante a un evaporador rotatorio y se elimina rapidamente el etanol a 40°C y a presion reducida (30 mm Hg) durante 15-30 minutos. El tamano de partlcula de la dispersion resultante es extremadamente amplio, variando entre aproximadamente 250 nm y varias micras.

La observation al microscopio revelo la presencia de grandes partlculas y de cristales tlpicos en forma de aguja de Taxol. Estas partlculas eran demasiado grandes para inyeccion intravenosa. Este experimento demuestra que el uso de solventes tales como el etanol, que son libremente miscibles en agua, en el procedimiento de la invention da lugar a la formacion de grandes partlculas con una distribucion muy amplia del tamano de partlcula, y como tales no pueden ser usados solos para el procedimiento de la invencion. Por lo tanto, el procedimiento de la invencion excluye especlficamente el uso de solventes miscibles en agua cuando se usan solos para la disolucion o dispersion del componente farmacologico. El procedimiento de la invencion requiere mezclar dichos solventes, cuando se utilizan, con solventes esencialmente inmiscibles en agua para permitir la production de las nanopartlculas de la invencion.

Ejemplo 12

Uso de solo un solvente miscible en agua que contiene farmaco disuelto - No adecuado para el procedimiento de la

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invencion

Se dispersan 30 mg de Taxol en 1,3 ml de etanol. A esta concentraclOn (aprox. 24,5 mg/ml), el Taxol es completamente soluble en etanol. Se anade la soluciOn a 28,7 ml de soluciOn de seroalbumina humana (1% p/v). Se homogenelza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homogeneizador Vitris, modelo: Tempest I. Q.) para formar una dispersion bruta y se transfiere despues a un homogeneizador de alta presiOn (Avestin). Se lleva a cabo la emulsion a 62,05-124,10MPa (9.000-18.000 psi) al tiempo que se recicla la emulsiOn durante al menos 6 ciclos. Se transfiere el sistema resultante a un evaporador rotatorio y se elimina rapidamente el etanol a 40°C y a presiOn reducida (30 mm Hg) durante 15-30 minutos. El tamano de partlcula de la dispersiOn resultante es extremadamente amplio, variando entre aproximadamente 250 nm y varias micras. La observaciOn al microscopio revela la presencia de grandes partlculas y de cristales tlpicos con forma de aguja de Taxol. Estas partlculas son demasiado grandes para inyecciOn intravenosa.

Este ejemplo, ademas del Ejemplo 11 anterior, demuestra que el uso en el procedimiento de la invenciOn de solventes tales como el etanol, que son libremente miscibles en agua, da lugar a la formaciOn de grandes partlculas con una distribuciOn muy amplia de tamanos de partlcula, y como tales no pueden ser usados por si solos para el procedimiento de la invenciOn. Por lo tanto, el procedimiento de la invenciOn excluye especlficamente el uso de solventes miscibles en agua cuando se usan solos para la disoluciOn o dispersiOn del componente farmacolOgico. El procedimiento de la invenciOn requiere mezclar dichos solventes, cuando se utilizan, con solventes esencialmente inmiscibles en agua para permitir la formaciOn de las nanopartlculas de la invenciOn.

Ejemplo 13

DeterminaciOn del estado fisico del Paclitaxel en forma de nanopartlculas por difracciOn de polvo por rayos X

La materia prima del paclitaxel esta habitualmente presente como cristales en forma de agujas de tamanos variables, tlpicamente de entre 5-500 micras. La presencia de cristales en una formulaciOn de farmaco para inyecciOn intravenosa es obviamente perjudicial si los cristales estan presentes en un tamano superior a varias micras, debido a un bloqueo potencial de los capilares. Ademas, la solubilidad de los cristales de farmaco en general serla menor que para el farmaco amorfo, disminuyendo as! la biodisponibilidad del farmaco tras administraciOn intravenosa. Tambien se sabe que, al aumentar la carga del farmaco en una formulaciOn, tambien aumenta la tendencia a la cristalizaciOn. Es, por lo tanto, ventajoso que la formulaciOn contenga el farmaco en forma esencialmente amorfa.

Se usO difracciOn del polvo por rayos X para determinar la naturaleza cristalina o no cristalina del paclitaxel en la formulaciOn de polvo liofilizado. Se analizaron las siguientes muestras: Muestra 1 - paclitaxel en polvo; Muestra 2 - seroalbumina liofilizada; Muestra 3 - una mezcla flsica de paclitaxel y albumina; y Muestra 4 - paclitaxel formulado. Se sometiO cada muestra a rayos X a angulos de 2° a 70° 20 usando radiaciOn CuKa, un voltaje de aceleraciOn de 40 KeV/30 mA, un tamano de paso de 0,05° 20 y un tiempo de adquisiciOn de datos de 2,0 segundos por paso. La Muestra 1 mostrO fuertes picos tlpicos de una muestra cristalina. El pico mas intenso de paclitaxel se localizaba a 5,1° 20. La Muestra 2 mostrO amplias crestas tlpicas de material amorfo. La Muestra 3 mostrO en gran parte las amplias crestas de la Muestra 2, pero ademas el pico a 5,1° 20del paclitaxel era visible. La Muestra 4, el paclitaxel formulado, no mostrO evidencia de cristalinidad caracterlstica del paclitaxel y parecla identica a la Muestra 2, lo que indica la presencia de agente farmacolOgicamente activo sustancialmente amorfo en la muestra formulada.

La naturaleza amorfa de las nanopartlculas producidas segun la invenciOn esta en contraste directo con los productos producidos por otros metodos descritos en la tecnica para producir nanopartlculas. Por ejemplo, el uso de tecnicas de trituraciOn, como se describe en la Patente EE.UU. 5.145.684 (Liversidge y col.) y como describen Liversidge-Merisko y col., Pharmaceutical Research 13(2):272-278 (1996), produce un producto sustancialmente cristalino.

Ejemplo 14

Tratamiento de tumores en un modelo animal con nanopartlculas de paclitaxel

Se prepararon nanopartlculas de paclitaxel (Taxol) como se ha descrito antes en el Ejemplo 1. Se estudiO esta formulaciOn del farmaco en un modelo de xenoinjerto de tumor mamario humano MX-1 en ratones. Se implantO a los ratones subcutaneamente el tumor mamario MX-1 y se iniciO el tratamiento cuando el tumor alcanzO aproximadamente 150-300 mg de tamano. Esto ocurriO hacia el dla 12 y se iniciO el tratamiento el dla 13 tras la siembra inicial.

Se trataron ratones portadores de tumores con nanopartlculas de paclitaxel a una dosis de 20 mg/kg, dada por inyecciOn intravenosa en bolo como una suspensiOn en soluciOn salina durante cinco dlas consecutivos. El grupo tratado inclula cinco animales. El grupo portador de tumor control de cinco animales recibiO sOlo soluciOn salina segun el mismo protocolo. Se monitorizO el tamano de los tumores en funciOn del tiempo. El grupo control mostrO un tremendo aumento en el peso del tumor. Todos los animales de este grupo fueron sacrificados entre el dla 28 y el dla 39. El grupo de tratamiento, por otra parte, mostrO una notable eficacia, ya que ninguno de los animales tenia tumores mensurables hacia el dia 25. Todos los animales de este grupo fueron sacrificados el dia 39, en cuyo

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momento no mostraban evidencia de recurrencia ni evidencia de tumor. En la Figura 1 se muestran los resultados. Ejemplo 15

Tratamiento de la artritis reumatoide en un modelo animal con nanooarticulas de paclitaxel

Se uso el modelo de artritis inducida por colageno en rata Louvain para estudiar el efecto terapeutico de las nanopartlculas de paclitaxel sobre la artritis. Se monitorizaron los tamanos del pie de los animales experimentales para evaluar la gravedad de la artritis.

Despues de que la artritis se hubo desarrollado por completo (normalmente ~9-10 dlas despues de la inyeccion de colageno), los animales experimentales fueron divididos en diferentes grupos para recibir o bien nanopartlculas de paclitaxel a 1 mg/kg en dlas alternos, o bien nanopartlculas de paclitaxel a 0,5 mg/kg + Prednisona a 0,2 mg/kg en dlas alternos (tratamiento de combinacion) intraperitonealmente durante 6 dosis y luego a razon de una dosis por semana durante tres semanas. Se midieron los tamanos de los pies al comienzo del tratamiento (dla 0) y cada vez que se inyectaba el farmaco. Un grupo recibio solo solucion salina normal como control. Hacia el final del experimento, el grupo que recibio nanopartlculas de paclitaxel alcanzo una reduccion del 42% en el tamano del pie y el grupo del tratamiento de combinacion mostro una reduccion del 33% en el tamano del pie, mientras que el grupo control tenia un aumento de aproximadamente el 20% en el tamano del pie. El tamano original del pie antes de inducir la artritis era del 50%. En la Figura 2 se muestran los resultados.

En conclusion, las nanopartlculas que contenian paclitaxel demostraron un efecto terapeutico sobre la artritis. Para evitar los efectos colaterales del uso a largo plazo tanto del paclitaxel como del esteroide, es probablemente mejor seleccionar un tratamiento de combinacion para obtener un efecto similar, pero solo con la mitad de la dosificacion de cada farmaco.

Ejemplo 16

Envio dirigido in vivo de nanopartlculas

Mediante incorporacion de ciertos restos de abordaje, tales como proteinas, anticuerpos, enzimas, peptidos, oligonucleotidos, azucares, polisacaridos y similares, al revestimiento proteico de las nanopartlculas, es posible abordar sitios especificos del organismo. Esta capacidad de abordaje puede ser utilizada para fines terapeuticos o diagnosticos.

Ejemplo 17

Sistemas de administracion intravenosa formulados a partir de una variedad de materiales

Los materiales usados para la preparacion de sistemas administracion intravenosa pueden ser polimericos (p. ej., tubos de polietileno, polivinilo o polipropileno y similares) o de vidrio. Se sabe que los tubos de grado medico estandar contienen restos hidrofobicos en sus superficies internas. Estos restos estan, por lo tanto, disponibles para entrar en contacto con la solucion de inyeccion. Ciertamente, dichos tubos estan especificamente confeccionados, al igual que los cateteres, para presentar restos hidrofobicos en contacto con la solucion de tratamiento para reducir la absorcion de material acuoso hacia el tubo. Sin embargo, cualquier resto hidrofobico en la solucion de tratamiento se unira probablemente tanto al tubo del cateter como a otros componentes del sistema de administracion. Como resultado, una porcion substancial de un agente farmacologicamente activo hidrofobico puede quedar secuestrada en las paredes internas del tubo del cateter y del recipiente de administracion. Por consiguiente, la dosificacion de los agentes farmacologicamente activos hidrofobicos puede ser erratica, ya que una porcion substancial del agente activo puede absorberse hacia las paredes del tubo. En tratamientos terapeuticos criticos, donde el agente farmacologicamente activo hidrofobico es usado para tratar una enfermedad, una reduccion significativa en la dosis efectiva del agente activo puede dar lugar a un fallo terapeutico. El fallo es particularmente sorprendente cuando se emplean restos terapeuticos que requieren que el agente activo este presente por encima de un cierto nivel, y sin embargo la ventana terapeutica es estrecha.

Se ha desarrollado ahora un nuevo metodo para la introduccion intravenosa de un agente farmacologicamente activo hidrofobico. Protegiendo los restos hidrofobicos del agente activo, por asociacion con los restos hidrofobicos con un revestimiento biocompatible (p. ej., albumina), se reduce dramaticamente la propension del agente activo a unirse al tubo. Asi, la presente invencion permite el uso de farmacos altamente hidrofobicos, en combinacion con polimeros de grado medico estandar y vidrios hidrofobicos, donde el farmaco esta protegido y por lo tanto no se absorbe sobre la superficie. El metodo de la invencion consiste en poner un revestimiento protector de un polimero biocompatible (p. ej., albumina) alrededor del farmaco hidrofobico y en poner la composicion resultante en un sistema de administracion polimerico hidrofobico. Los metodos de la invencion son, por lo tanto, capaces de mejorar la administracion de una variedad de agentes terapeuticos hidrofobicos.

Ejemplo 18

Administracion intravenosa de agentes terapeuticos

La administracion intravenosa de agentes terapeuticos, por ejemplo farmacos, agentes de imagen y similares, predispone al agente terapeutico a al menos un paso a traves del higado. Al filtrarse ese agente terapeutico a traves del higado, una porcion significativa de ese agente terapeutico es captada y secuestrada por el higado y, por lo tanto, no queda disponible para distribution sistemica. Mas aun, una vez captado por el higado, es probable que se 5 metabolice y los subproductos metabolicos resultantes tienen con frecuencia toxicidades sistemicas generales. Encapsulando el farmaco u otro agente terapeutico en un revestimiento segun la invention (p. ej., usando una proteina tal como albumina), se palia el secuestro por el higado tras la administracion intravenosa. Se sabe que la albumina, por ejemplo, pasa a traves del higado y se distribuye generalmente por todo el paciente. Asi, el secuestro de la albumina por el higado no se produce en el mismo grado que los compuestos toxicos o los farmacos que 10 tienen receptores hepaticos (u otros mecanismos) que inician procesos que dan lugar a su elimination del torrente sanguineo. Protegiendo el agente terapeutico con un revestimiento de un polimero biocompatible (p. ej., un revestimiento de albumina humana), el farmaco circunvala entonces el higado y se distribuye generalmente por todos los sistemas organicos. Segun un aspecto de la presente invencion, se facilita un nuevo metodo para evitar el paso por el higado, que consiste en encapsular un farmaco en una albumina hepatica humana (esencialmente un 15 componente fisiologico). De este modo, queda mas farmaco disponible para terapia sistemica. Ademas de la mayor disponibilidad del farmaco, se produce una disminucion en la production de subproductos metabolicos de la degradation hepatocelular del farmaco. Tanto el aumento en la circunvalacion hepatica como la disminucion en los subproductos del metabolismo del farmaco proporcionan un mejoramiento sinergico de la eficacia global del farmaco. Esta mejor eficacia se extiende a todos los farmacos y materiales que estan encapsulados en albumina 20 humana.

Ejemplo 19

Reduction de los efectos mielosupresores y de la toxicidad general de los farmacos

Diversos farmacos quimioterapicos tienen una toxicidad limitante de dosis debido a sus efectos mielosupresores. El Taxol (paclitaxel) es un ejemplo clasico de tal farmaco. Cuando se administra en su formulation actualmente 25 aprobada de Cremaphor/etanol, el Taxol produce efectos mielosupresores que limitan la administracion repetida del farmaco e impiden el retratamiento de un paciente durante al menos 3 semanas para permitir que los recuentos sanguineos del paciente vuelvan a la normalidad. Se postulo que, debido a la naturaleza compatible no toxica del soporte del farmaco de la presente invencion, a saber, la albumina humana, se puede reducir en gran medida el efecto colateral toxico de mielosupresion.

30 Se dio paclitaxel a ratas Sprague-Dawley en una formulacion comercial (de Bristol Myers Squibb (BMS) en Cremaphor/etanol) o preparado por el metodo de la invencion como nanoparticulas con albumina. Ambas formulaciones fueron administradas por inyeccion en la vena de la cola. Se administro un solo nivel de dosis de 5 mg/kg para la formulacion BMS, mientras que se administraron dos niveles de dosis de 5 mg/kg y 12 mg/kg para la formulacion de la invencion (Capxol). Se monitorizaron los recuentos de leucocitos de las ratas diariamente tras la 35 administracion como indice de mielosupresion.

Para la formulacion BMS (5 mg/kg), se vio que los recuentos de leucocitos caian en un 47,6% y un 63,5% el dia 1 y el dia 2 despues de la administracion, respectivamente, mientras que, para la formulacion de Capxol a 5 mg/kg, los recuentos de leucocitos aumentaron en un 14,7% y un 2,4% el dia 1 y el dia 2, respectivamente. Para la dosis superior de Capxol a 12 mg/kg, los recuentos de leucocitos aumentaron en un 6,5% y un 3,6% el dia 1 y el dia 2, 40 respectivamente.

Estos resultados indican que la mielosupresion a corto plazo se reduce mucho por administracion del farmaco en la formulacion de la presente invencion.

Otro indicador de toxicidad general es el peso corporal del animal. Se monitorizaron tambien los pesos corporales de las ratas tras la administracion de paclitaxel. A una dosis de 5 mg/kg, la formulacion BMS dio lugar a una reduccion 45 del peso corporal de un 10,4% en 3 dias despues de la administracion, mientras que la misma dosis de paclitaxel administrada en la formulacion de la invencion (Capxol) dio lugar a una reduccion del peso corporal de solo un 3,9%, lo que indica la muy reducida toxicidad de la formulacion de la invencion.

Ejemplo 20

Administracion de dosis en bolo de formulacion de nanoparticulas

50 El farmaco anticanceroso, paclitaxel, en su formulacion comercial BMS con Cremaphor/etanol, no puede ser administrado como un bolo intravenoso. Esto es debido a la gran toxicidad del vehiculo, que da lugar a reacciones anafilacticas severas y requiere que los pacientes que reciben el farmaco esten premedicados con esteroides, antihistaminicos y similares. La formulacion BMS es administrada como una infusion intravenosa que puede durar entre 1 hora y 24 horas. Por el contrario, las formulaciones segun la presente invencion, debido al uso de un soporte 55 no toxico, pueden ser administradas a un paciente facilmente como un bolo intravenoso (es decir, en un periodo menor de 1 hora) sin los problemas de toxicidad observados en la formulacion BMS usada en la clinica actualmente.

La dosis efectiva de paclitaxel para un paciente es tipicamente de entre 200 y 500 mg, dependiendo del peso

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corporal o de la superficie corporal del paciente. La formulacion BMS ha de ser administrada a una concentration de dosificacion final de 0,6 mg/ml, lo que requiere grandes volumenes de infusion (tlpicamente del orden de aproximadamente 300-1.000 ml. Por el contrario, las formulaciones de la invention (p. ej., Capxol) no tienen estas limitaciones y pueden ser administradas a una concentracion deseada. Ello permite a los cllnicos tratar a los pacientes mediante un rapido bolo intravenoso, que puede ser administrado en tan solo unos minutos. Por ejemplo, si la formulacion de la invencion es reconstituida a una concentracion de dosificacion de 20 mg/ml, el volumen de infusion para una dosis total de 200-500 mg es de solo 10-25 ml, respectivamente. Esto supone una gran ventaja en la practica cllnica.

Ejemplo 21

Reduction de la toxicidad del Paclitaxel en la formulacion de nanoparticulas en comparacion con la formulacion comercial de Cremaphor/etanol

Es bien sabido que el farmaco anticanceroso, paclitaxel, en su formulacion comercial BMS con Cremaphor/etanol, tiene una amplia toxicidad que da lugar a reacciones anafilacticas severas y requiere que los pacientes que reciben el farmaco sean premedicados con esteroides, antihistamlnicos y similares. Se comparo la toxicidad de la formulacion BMS con la formulacion de nanoparticulas de la presente invencion.

Asl, se inyectaron las formulaciones intravenosamente en la vena de la cola de ratones C57BL a diferentes niveles de dosis y se monitorizaron los efectos toxicos por observation general de los ratones tras la inyeccion.

Para la formulacion BMS, una dosis de 30 mg/kg era letal de manera uniforme en los 5 minutos siguientes a la administration intravenosa. Para la misma dosis, la formulacion de nanoparticulas segun la invencion no mostro efectos toxicos aparentes. La formulacion de nanoparticulas a una dosis de 103 mg/kg mostro alguna reduccion en el peso corporal de los ratones, pero incluso esta elevada dosis no resulto letal. Dosis de aproximadamente 1.000 mg/kg, 800 mg/kg y 550 mg/kg resultaron todas letales, pero diferian en el tiempo necesario para la letalidad, que variaba entre unas cuantas horas y 24 horas. La dosis letal de la formulacion de la invencion es superior a 103 mg/kg, pero inferior a 550 mg/kg.

Por lo tanto, la dosis letal de la formulacion de la invencion de paclitaxel es sustancialmente superior a la de la formulacion BMS comercial. Esto tiene un gran significado en la practica clinica, donde se pueden administrar dosis superiores de farmacos quimioterapicos para una actividad oncolitica mas efectiva con toxicidad muy reducida.

Ejemplo 22

Preparation de nanoparticulas de ciclosporina (Capsorine I.V.) por homogeneizacion a alta presion

Se disuelven 30 mg de ciclosporina en 3,0 ml de cloruro de metileno. Se anade entonces la solution a 27,0 ml de solution de seroalbumina humana (1% p/v). Se homogeneiza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homogeneizador Vitris, modelo: Tempest I.Q.) para formar una emulsion bruta y se transfiere despues a un homogeneizador de alta presion (Avestin). Se lleva a cabo la emulsion a 62,05-124,10MPa (9.000-18.000 psi) al tiempo que se recicla la emulsion durante al menos 5 ciclos. Se transfiere el sistema resultante a un Rotavap y se elimina rapidamente el cloruro de metileno a 40°C y a presion reducida (30 mm Hg) durante 20-30 minutos. La dispersion resultante es translucida y el diametro tipico de las particulas de ciclosporina resultantes es de 160-220 (media Z, Malvern Zetasizer).

Se liofilizo luego la dispersion durante 48 horas, sin anadir ningun crioprotector. Se pudo reconstituir facilmente la torta resultante a la dispersion original por adicion de agua o solucion salina esteril. El tamano de particula tras la reconstitution era el mismo que antes de la liofilizacion.

Ejemplo 23

Preparacion de nanogotitas de ciclosporina (Capsorine Oral) por homogeneizacion a alta presion

Se disuelven 30 mg de ciclosporina en 3,0 ml de un aceite adecuado (aceite de sesamo que contiene un 10% de aceite de naranja). Se anade entonces la solucion a 27,0 ml de solucion de seroalbumina humana (1% v/p). Se homogeneiza la mezcla durante 5 minutos a bajas RPM (homogeneizador Vitris, modelo: Tempest I.Q.) para formar una emulsion bruta y se transfiere luego a un homogeneizador de alta presion (Avestin). Se lleva a cabo la emulsion a 62,05-124,10MPa (9.000-18.000 psi) al tiempo que se recicla la emulsion durante al menos 5 ciclos. La dispersion resultante tiene un diametro tipico de 160-220 (media Z, Malvern Zetasizer).

Se puede usar la dispersion directamente o liofilizarla durante 48 horas anadiendo eventualmente un crioprotector adecuado. Se pudo reconstituir facilmente la torta resultante a la dispersion original por adicion de agua o solucion salina esteril.

Ejemplo 24

Datos farmacocineticos (FC) para nanoparticulas de ciclosporina (Capsorine I.V.) tras administracion intravenosa

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Comparacion con Sandimmune I.V. (formulation actualmente comercializada por Sandoz)

Se reconstituyeron nanopartlculas de ciclosporina (Capsorine I.V.) preparadas como se ha descrito anteriormente (Ejemplos 22 y 23) en solucion salina y se administraron a un primer grupo de 3 ratas Sprague-Dawley por bolo intravenoso. Un segundo grupo de 3 ratas recibieron Sandimmune I.V., que contiene Cremophor/etanol, tras dilucion en solucion salina. Cada grupo recibio la misma dosis de 2,5 mg/kg. Se tomaron muestras de sangre a tiempos de 0, 5, 15, 30 (minutos) 1, 2, 4, 8, 24, 36 y 48 (horas). Se estudiaron los niveles de ciclosporina en sangre por HPLC y se determinaron los parametros FC tlpicos. Las curvas FC mostraron una calda tlpica en el tiempo como sigue:

___________Caida en el tiempo

Capsorine I.V.

AUC, mg-h/ml

Cmax, ng/ml

12,228 2,853

Sandimmune I.V.

7,791

2,606

Ademas, debido a la toxicidad de la formulacion de Sandimmune I.V., 2 de 3 ratas en ese grupo murieron dentro de las 4 horas siguientes a la administracion de la dosis. Por lo tanto, la formulacion de nanopartlculas (Capsorine I.V.) segun la presente invencion muestra una mayor AUC y una ausencia de toxicidad en comparacion con la formulacion comercial (Sandimmune I.V.).

Ejemplo 25

Datos farmacocineticos (FC) para nanogotitas de ciclosporina (Capsorine Oral) tras administracion oral Comparacion con Neoral (formulacion actualmente comercializada por Sandoz)

Se administraron nanogotitas de ciclosporina preparadas como se ha descrito anteriormente en zumo de naranja a un primer grupo de 3 ratas Sprague-Dawley por sondaje oral. Un segundo grupo de 3 ratas recibio Neoral, una formulacion en microemulsion comercial que contiene emulsores, tras dilucion en zumo de naranja, tambien por sondaje oral. Cada grupo recibio la misma dosis de 12 mg/kg en un volumen identico de zumo de naranja. Se tomaron muestras de sangre a tiempos de 0, 5, 15, 30 (minutos) 1, 2, 4, 8, 24, 36 y 48 (horas). Se estudiaron los niveles de ciclosporina en sangre por HPLC y se determinaron los parametros FC tlpicos. Las curvas FC mostraron una calda tlpica en el tiempo como sigue:

Caida en el tiempo

: AUC, mg-h/ml Cmax, ng/ml

Capsorine I.V.: 3,195 887

Neoral: 3,213 690

Por lo tanto, la formulacion de nanogotitas (Capsorine Oral) de la presente invencion muestra un comportamiento FC similar a la formulacion comercial (Neoral).

Claims

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45

REIVINDICACIONES

1. Un metodo para la preparacion de un agente farmacologicamente activo sustancialmente insoluble en agua para la administracion in vivo en forma de particulas filtrables esteriles, comprendiendo dicho metodo:

someter una mezcla que comprende:una fase organica que contiene dicho agente farmacologicamente activo disuelto en ella, donde dicha fase organica comprende una mezcla de un disolvente organico sustancialmtente inmiscible con agua y un disolvente organico miscible con agua, y

un medio acuoso que contiene polimero biocompatible,

donde dicha mezcla no contiene tensioactivos,

a condiciones de alto cizallamiento en un homogeneizador de alta presion a una presion en el intervalo de aproximadamente 20,68 MPa (3000 psi) hasta 206,8 MPa (30.000 psi).
2. El metodo segun la reivindicacion 1, que comprende ademas eliminar dicha fase organica de dicha mezcla.
3. El metodo segun la reivindicacion 2, en el que la fase organica se elimina mediante evaporation a presion reducida.
4. El metodo segun la reivindicacion 1, que comprende ademas eliminar dicha fase acuosa de dicha mezcla.
5. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha mezcla no contiene tensioactivo.
6. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dicho agente farmacologicamente activo sustancialmente insoluble en agua se selecciona entre un agente farmaceuticamente activo, un agente diagnostico o un agente de valor nutricional.
7. El metodo segun la reivindicacion 6, donde dicho agente farmaceuticamente activo es un agente antineoplasico o inmunosupresor.
8. El metodo segun la reivindicacion 7, donde dicho antineoplasico se selecciona entre adriamicina, ciclofosfamida, actinomicina, bleomicina, daunorrubicina, doxorrubicina, epirrubicina, mitomicina, metotrexato, fluorouracilo, carboplatina, carmustina (BCNU), metil-CCNU, cisplatino, etoposido, interferon, camptotecina y sus derivados, fenesterina, taxano en forma sin modificar, paclitaxel y sus derivados, taxotero y sus derivados, vinblastina, vincristina, tamoxifeno, etoposido y piposulfano.
9. El metodo segun la reivindicacion 8, en el que dicho antineoplasico es un taxano en forma no modificada.
10. El metodo segun la reivindicacion 8, en el que dicho antineoplasico es paclitaxel o un derivado del mismo.
11. El metodo segun la reivindicacion 10, donde dicho antineoplasico es paclitaxel.
12. El metodo segun la reivindicacion 8, donde dicho antineoplasico es un taxotero o derivado del mismo.
13. El metodo segun la reivindicacion 12, donde dicho antineoplasico es un taxotero.
14. El metodo segun la reivindicacion 7, en el que dicho agente inmunosupresor es ciclosporina, azatioprina, mizoribina o FK506 (tacrolimo).
15. El metodo segun la reivindicacion 6, en el que dicho agente diagnostico es un agente de contraste de ultrasonido, un agente de radiocontraste o un agente de contraste magnetico.
16. El metodo segun la reivindicacion 6, donde dicho agente de valor nutricional es un aminoacido, azucar, proteina, carbohidrato, vitamina soluble en grasa, o grasa, o una combination de cualesquiera dos o mas de los mismos.
17. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho polimero biocompatible puede reticularse mediante puentes disulfuro.
18. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho polimero biocompatible es un polimero que ocurre de forma natural, un polimero sintetico o una combinacion de los mismos.
19. El metodo segun la reivindicacion 18, en el que dicho polimero que ocurre de forma natural es una proteina.
20. El metodo segun la reivindicacion 19, donde dicha proteina es la albumina.
21. El metodo segun la reivindicacion 20, donde dicha albumina es la seroalbumina humana.

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22. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 19, 20 y 21, donde la concentracion de protelna en la fase acuosa es aproximadamente 0,05% a 25% (peso/volumen).
23. El metodo segun la reivindicacion 22, donde la concentracion de protelna en la fase acuosa es aproximadamente 0,5% a 5% (peso/volumen).
24. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dichas condiciones de alto cizallamiento comprenden poner en contacto dicha fase organica y dicho medio acuoso en un homogeneizador de alta presion a una presion en el intervalo de aproximadamente 41,36 MPa (6.000 psi) a aproximadamente 172,37 MPa (25.000 psi).
25. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dichas condiciones de alto cizallamiento comprenden poner en contacto dicha fase organica y dicho medio acuoso en un homogeneizador de alta presion a una presion en el intervalo de aproximadamente 62,05 MPa (9.000 psi) a aproximadamente 124,11 MPa (18.000 psi).
26. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dichas condiciones de alto cizallamiento producen partlculas que comprenden dicho agente farmacologicamente activo revestido con dicho pollmero biocompatible.
27. El metodo segun la reivindicacion 26, en el que dichas partlculas comprenden un agente farmacologicamente activo sustancilamente insoluble en agua solido o llquido.
28. El metodo segun la reivindicacion 26, en el que dichas partlculas son amorfas, cristalinas o una mezcla de las mismas.
29. El metodo segun la reivindicacion 26, en el que dichas partlculas son sustancialmente amorfas.
30. El metodo segun la reivindicacion 29, en el que dichas partlculas son amorfas.
31. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que ademas comprende filtrar dicha mezcla a traves de un filtro de 0,22 micras.
32. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha mezcla se forma combinando dicha fase organica y dicho medio acuoso y sometiendolas a condiciones de bajo cizallamiento en un homogeneizador a 2.000 a 15.000 rpm.
33. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho disolvente sustancialmente insoluble en agua es cloroformo.
34. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho disolvente organico soluble en agua es etanol.
35. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha mezcla comprende una fraccion fase de la fase organica de 0,5%-15% volumen/volumen.
36. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el disolvente organico sustancialmente inmisiclbe con agua tiene menos de aproximadamente 5% de solubilidad en agua.
37. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el disolvente organico miscible con agua tiene mas de aproximadamente 10% de solubilidad en agua.
38. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la concentracion del disolvente organico miscible con agua en la fase organica es aproximadamente 5% a aproximadamente 25% (volumen/volumen).
39. El metodo segun la reivindicacion 35, en el que dicha mezcla comprende una fraccion fase de la fase organica de entre 1% y 8% (volumen/volumen).
40. Una composicion que comprende un agente faramcologicamente activo sustancialmente insoluble en agua, comprendiendo dicha composicion un producto preparado segun el metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 39.
41. Una composicion para administracion in vivo de un agente farmacologicamente activo sustancialmente insoluble en agua a un sujeto que lo necesita, comprendiendo dicha composicion el producto preparado segun el metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 39.
42. Uso de una composicion que comprende el producto preparado de acuerdo con el metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 39 en la fabricacion de un medicamento para el tratamiento de cancer, donde el agente farmacologicamente activo sustancialmente insoluble en agua, en la composicion es un agente antineoplasico, y donde el medicamente es para la administracion in vivo del agente antineoplasico a un sujeto que lo necesite.