CH662946A5 - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF INCORPORATING LIPOSOMES FRUCTOSE 1,6 DIPHOSPHATE. - Google Patents
PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF INCORPORATING LIPOSOMES FRUCTOSE 1,6 DIPHOSPHATE. Download PDFInfo
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Description
La presente invenzione propone un procedimento per la preparazione di liposomi incorporanti fruttosio 1,6 difosfato, ove sono previste le seguenti fasi: The present invention proposes a process for the preparation of liposomes incorporating fructose 1,6 diphosphate, where the following steps are envisaged:
a) preparazione del componente fosfolipidico purificato per cromatografia su colonna, disciolto in solvente organico e soni-cato a contatto con la soluzione acquosa del fruttosio 1,6 difosfato; a) preparation of the phospholipid component purified by column chromatography, dissolved in organic solvent and sonicated in contact with the aqueous solution of fructose 1,6 diphosphate;
b) concentrazione per membrane in cella di ultrafiltrazione; b) concentration for membranes in ultrafiltration cell;
c) purificazione per gel filtrazione del fruttosio 1,6 difosfato non inglobato; c) purification by gel filtration of fructose 1,6 diphosphate not incorporated;
d) concentrazione finale per mebrane in cella di ultrafiltrazione. d) final concentration for membranes in ultrafiltration cell.
I liposomi così prodotti possono venire utilizzati per introdurre l'FDP all'interno delle cellule, la cui membrana normalmente risulta impermeabile a tale sostanza. The liposomes thus produced can be used to introduce FDP into cells, whose membrane is normally impermeable to this substance.
II fruttosio 1,6 difosfato può in tal modo agire direttamente sulle cellule, esplicando una maggiore attività terapeutica. Fructose 1,6 diphosphate can thus act directly on the cells, exhibiting greater therapeutic activity.
Il fruttosio 1,6 difosfato (FDP) è un composto noto, di largo impiego nella terapia degli shock, della atonia intestinale ed uterina, nella terapia degli stati tossici e ipercatabolici. Fructose 1,6 diphosphate (FDP) is a well-known compound, widely used in the therapy of shocks, intestinal and uterine atony, in the therapy of toxic and hypercatabolic states.
L'FDP come hanno confermato recenti studi, non è in grado di penetrare all'interno delle cellule, la cui membrana risulta impermeabile a tale sostanza. L'attività terapeutica dell'FDP, perciò, è dovuta alla sua capacità di variare i flussi ionici transmembrana, influenzando in questo modo il metabolismo intracellulare per determinare gli effetti farmacologici suddetti. Per aumentare l'efficacia dell'azione espletata dal composto descritto, l'FDP può venire introdotto direttamente in cellula, permettendo così al farmaco di esercitare una maggiore attività. Per introdurre l'FDP all'interno delle cellule è previsto l'uso di liposomi la cui composizione risulta idonea a contenere l'FDP e/o i suoi isomeri. FDP, as recent studies have confirmed, is unable to penetrate inside the cells, whose membrane is impermeable to this substance. The therapeutic activity of FDP, therefore, is due to its ability to vary transmembrane ionic flows, thus influencing the intracellular metabolism to determine the aforementioned pharmacological effects. To increase the effectiveness of the action performed by the described compound, FDP can be introduced directly into the cell, thus allowing the drug to exert greater activity. To introduce FDP into cells, the use of liposomes is envisaged, the composition of which is suitable for containing FDP and / or its isomers.
È noto che i liposomi sono costituiti da doppi strati lipidici di diversa forma e grandezza, in grado di racchiudere al loro interno altre sostanze. È nota la possibilità di fusione della parte lipidica di queste vescicole con la membrana plasmatica (vedi POSTE G., PAPAHADJOPOULOS D.: Lyposom and their uses in biology and medicine, pp. 164-184 Am. N.Y. Acad. Sci 1978, e GIOMINI M„ GIULIANI A.M.: Il Farmaco (Prat.) 34; 3-14, 1979). It is known that liposomes are made up of double lipid layers of different shapes and sizes, capable of enclosing other substances inside them. The possibility of fusion of the lipid part of these vesicles with the plasma membrane is known (see POSTE G., PAPAHADJOPOULOS D .: Lyposom and their uses in biology and medicine, pp. 164-184 Am. NY Acad. Sci 1978, and GIOMINI M „GIULIANI AM: Il Farmaco (Prat.) 34; 3-14, 1979).
Si è ipotizzato pertanto che i liposomi potessero funzionare come elementi trasportatori di altre sostanze, così da rendere possibile introdurre nel citoplasma cellulare le molecole inglobate nella parte acquosa di tali liposomi. It has therefore been hypothesized that the liposomes could function as transporters of other substances, so as to make it possible to introduce into the cell cytoplasm the molecules incorporated in the aqueous part of these liposomes.
Successive sperimentazioni hanno confermato l'esattezza di questa ipotesi, come apparirà chiaro dai dati riportati più oltre. Subsequent experiments have confirmed the accuracy of this hypothesis, as will become clear from the data reported below.
La presente invenzione riguarda il procedimento per la produzione di tali liposomi, procedimento che consta delle seguenti fasi: The present invention relates to the process for the production of these liposomes, a process which consists of the following steps:
a) preparazione dei liposomi dal componente fosfolipido, purificato per cromatografia su colonna, disciolto in solvente organico e sonicato a contatto con la soluzione acquosa del fruttosio 1,6 difosfato; a) preparation of liposomes from the phospholipid component, purified by column chromatography, dissolved in organic solvent and sonicated in contact with the aqueous solution of fructose 1,6 diphosphate;
b) concentrazione per membrane in cella di ultrafiltrazione; b) concentration for membranes in ultrafiltration cell;
c) purificazione per gel filtrazione del fruttosio 1,6 difosfato non inglobato; c) purification by gel filtration of fructose 1,6 diphosphate not incorporated;
d) concentrazione finale per membrane in cella di ultrafiltrazione. d) final concentration for membranes in ultrafiltration cell.
Occorre notare che, sia per quanto riguarda la quantità di principio attivo inglobato che per ciò che concerne la qualità delle particelle ottenute, è critica la sequenza delle fasi elencate. It should be noted that, both as regards the quantity of active ingredient incorporated and as regards the quality of the particles obtained, the sequence of the listed phases is critical.
L'efficacia farmacologica della forma così ottenuta è stata valutata incubando sangue a 37°, sotto agitazione, controllando a tempi stabiliti i livelli eritrocitari di ATP; tale parametro, infatti, si è dimostrato finora il più efficace per lo studio degli effetti farmacologici sia dell'FDP che dei suoi isomeri. The pharmacological efficacy of the form thus obtained was evaluated by incubating blood at 37 °, under stirring, checking the erythrocyte levels of ATP at set times; in fact, this parameter has so far proved to be the most effective for the study of the pharmacological effects of both FDP and its isomers.
A titolo di maggior chiarimento sarà ora fornito un esempio dettagliato relativo alla preparazione dei liposomi. For further clarification, a detailed example relating to the preparation of liposomes will now be provided.
Esempio 1 Example 1
5 g di lecitina grezza (ex ovo) vengono sciolti in circa 10 mi di cloroformio e passati attraverso una colonna riempita di gel di silice. Si eluisce con un gradiente continuo cloroformio-metanolo. 5 g of crude lecithin (ex ovo) are dissolved in about 10 ml of chloroform and passed through a column filled with silica gel. It elutes with a continuous chloroform-methanol gradient.
Si raccoglie la frazione (n. 5) eluente metanolo la quale contiene g 3,5 di fosfatidil-colina. La purezza di tale frazione viene confermata per cromatografia su strato sottile (lastre di vetro al gel di silice) eluente: cloroformio-metanolo-H^O (65:35:5). The fraction (n. 5) eluent methanol is collected which contains 3.5 g of phosphatidyl-choline. The purity of this fraction is confirmed by thin layer chromatography (silica gel glass plates) eluent: chloroform-methanol-H ^ O (65: 35: 5).
Rf = 0,24. Rf = 0.24.
Si conserva in congelatore a -20°C sotto atmosfera di azoto. It can be kept in the freezer at -20 ° C under a nitrogen atmosphere.
500 mg di tale prodotto vengono solubilizzati in 150 mi di etere etilico in beuta collo smeriglio da 500 mi; ottenuta una soluzione limpida, si addizionano 150 mi di cloroformio e successivamente 50 mi di soluzione di fruttosio-1,6-difosfato (alla concentrazione di 1 mg/ml) ad un pH = 7,4. 500 mg of this product are dissolved in 150 ml of ethyl ether in a 500 ml emery neck flask; obtained a clear solution, 150 ml of chloroform and subsequently 50 ml of fructose-1,6-diphosphate solution (at the concentration of 1 mg / ml) are added at a pH = 7.4.
Le operazioni descritte vanno effettuate in atmosfera di azoto al fine di eliminare i rischi di formazione di eventuali indesiderati prodotti di ossidazione dei lipidi. The operations described must be carried out in a nitrogen atmosphere in order to eliminate the risks of formation of any unwanted lipid oxidation products.
La miscela così ottenuta viene sottoposta a sonicazione in bagno a ultrasuoni per la durata di 15' (intervallando, ogni 5', un minuto di pausa), evitando che la temperatura del bagno superi i 15°C. Si ottiene così un'unica fase stabile che si lascia riposare per circa un'ora. The mixture thus obtained is subjected to sonication in an ultrasonic bath for the duration of 15 '(interspersing, every 5', one minute break), avoiding that the bath temperature exceeds 15 ° C. The result is a single stable phase which is left to rest for about an hour.
Si evaporano, quindi sotto vuoto, lentamente, i solventi organici ad una temperatura di 45°C. Si ottiene dapprima una massa gelatinosa, che successivamente fluidifica per eliminazione totale di tutto il solvente residuo. Le L.U.V. (Large Unila-mellar Vescicles) così ottenute vengono filtrate attraverso membrane da 0,45 um al fine di uniformare la popolazione di liposomi (grandezza particelle ~ 300 À). The organic solvents are then evaporated under vacuum slowly at a temperature of 45 ° C. A gelatinous mass is obtained first, which subsequently fluidizes by total elimination of all the residual solvent. The L.U.V. (Large Unila-mellar Vescicles) thus obtained are filtered through 0.45 um membranes in order to uniform the population of liposomes (particle size ~ 300 À).
Ultimata tale filtrazione residuano circa 45 mi di sospensione che viene sottoposta a ultrafiltrazione in unità filtrante della Amicon, con membrane Diaflo YM 30, sotto pressione di azoto (Amicon e Diaflo marchi registrati). Once this filtration is completed, about 45 ml of suspension remain which is subjected to ultrafiltration in a filter unit of Amicon, with Diaflo YM 30 membranes, under nitrogen pressure (Amicon and Diaflo registered trademarks).
Tale operazione di concentrazione preliminare ci libera di circa il 60-65% del fruttosio-1,6-difosfato esterno. This preliminary concentration operation frees us of about 60-65% of the external fructose-1,6-diphosphate.
Il volume residuo (—20 mi) viene caricato su colonna con5 The residual volume (-20 ml) is loaded on a column with 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
3 3
662 946 662 946
tenente polimeri di destrano commercialmente noti col nome «Sepharose 4 B» (marchio registrato) preventivamente saturata con una sospensione di liposomi standard. Si eluisce con tampone tris (HCl • NaCl 0,1 M; pH = 7,5) raccogliendo le prime frazioni dopo il «void volume» (preventivamente determinato con l'uso del bleu destrano). Il volume dei liposomi ottenuti viene sottoposto a definitiva concentrazione in cella di ultrafiltrazione Amicon con membrane Diaflo YM 30, sotto pressione di azoto. containing commercially known dextran polymers under the name "Sepharose 4 B" (registered trademark) previously saturated with a suspension of standard liposomes. It is eluted with tris buffer (0.1 M HCl • NaCl; pH = 7.5) collecting the first fractions after the "void volume" (previously determined with the use of bleu dextran). The volume of the liposomes obtained is subjected to final concentration in the Amicon ultrafiltration cell with Diaflo YM 30 membranes, under nitrogen pressure.
Si ottiene una sospensione contenente 1,3 -s- 1,5 mg di fruttosio-1,6-difosfato per mi, del tutto priva di farmaco non inglobato esterno alle vescicole. A suspension containing 1.3-s-1.5 mg of fructose-1.6-diphosphate per ml is obtained, completely free of drug not incorporated outside the vesicles.
I liposomi contenenti FDP così ottenuti sono stati sperimentati in vitro in paragone con dosi analoghe di farmaco non inglobato, e con analoghe quantità di liposomi contenenti NaCl 0,9%, come descritto nel seguente: The FDP-containing liposomes thus obtained have been tested in vitro in comparison with similar doses of non-incorporated drug, and with similar quantities of liposomes containing 0.9% NaCl, as described in the following:
Esempio 2 Example 2
2,25 mi di sangue umano sono stati addizionati di 0,25 mi di liposomi, ottenuti come descritto, contenenti 1,35 mg/ml di fruttosio-1,6-difosfato, e messi ad incubare, in bagno termostato a 37°C, sotto continua agitazione.' Contemporaneamente sono stati incubati altri due campioni di sangue umano (dello stesso individuo), ciascuno da 2,25 mi, contenenti rispettivamente 0,25 mi di soluzione di FDP (1,35 mg/ml) e 0,25 mi di liposomi contenenti NaCl 0,9%. 2.25 ml of human blood were added with 0.25 ml of liposomes, obtained as described, containing 1.35 mg / ml of fructose-1,6-diphosphate, and incubated in a thermostat bath at 37 ° C , under constant stirring. ' At the same time two other human blood samples (of the same individual) were incubated, each of 2.25 ml, containing 0.25 ml of FDP solution (1.35 mg / ml) and 0.25 ml of liposomes containing NaCl respectively 0.9%.
Dopo incubazione sono stati controllati a vari tempi i valori eritrocitari di ATP. After incubation, ATP erythrocyte values were checked at various times.
I dati ottenuti sono inseriti nell'allegata tabella I: The data obtained are inserted in the attached table I:
TABELLA I TABLE I
40' 40 '
160' 160 '
FDP in liposomi FDP in liposomes
550 y/ml 550 y / ml
664 y/ml 664 y / ml
FDP libero Free FDP
552 y/ml 552 y / ml
601 y/ml 601 y / ml
Liposomi t.q. Liposomes t.q.
524 y/ml 524 y / ml
532 y/ml 532 y / ml
10 N.B. II valore di base dell'ATP è di 530 y/mi. 10 N.B. The basic value of the ATP is 530 y / mi.
Ogni valore è la media di più osservazioni (6). Dall'analisi di tali dati si evince che l'FDP veicolato nei liposomi influenza il metabolismo eritrocitario in maniera significativamente diver-15 sa dall'FDP con inglobato nei liposomi, dimostrando quindi la possibilità di una fusione dei liposomi con la membrana cellulare con conseguente liberazione in cellula del farmaco inglobato. Al fine di confermare tale ipotesi è stata ripetuta la prova di incubazione con sangue umano utilizzando dei liposomi, prepara-20 ti secondo la tecnica descritta, che inglobano del fruttosio-1,6--difosfato marcato (C14). La prova, effettuata in parallelo con quantità analoghe di fruttosio-1,6-difosfato libero, anch'esso mercato, ha dimostrato che l'FDP veicolato nei liposomi è in grado di superare la membrana eritrocitaria; si riporta di segui-25 to la percentuale di FDP (veicolato nei liposomi), entrato in cellula nel tempo, in confronto con l'FDP libero: Each value is the average of multiple observations (6). The analysis of these data shows that the FDP conveyed in the liposomes influences the erythrocyte metabolism in a significantly different way from the FDP with incorporated in the liposomes, thus demonstrating the possibility of a fusion of the liposomes with the cell membrane with consequent release in the cell of the drug incorporated. In order to confirm this hypothesis, the incubation test with human blood was repeated using liposomes, prepared according to the described technique, which incorporate fructose-1,6 - labeled diphosphate (C14). The test, performed in parallel with similar quantities of free fructose-1,6-diphosphate, also on the market, has shown that the FDP conveyed in the liposomes is able to overcome the erythrocyte membrane; the percentage of FDP (carried in the liposomes), entered into the cell over time, in comparison with the free FDP is reported below -25 to:
5' 5 '
40' 40 '
160' 160 '
— FDP in liposomi - FDP in liposomes
— % -%
in cellule: in cells:
0 0
5 5
20 20
30 — FDP libero 30 - Free FDP
— % -%
in cellule: in cells:
0 0
0 0
0 0
v v
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