ES2200055T3 - Nanoparticulas micelares. - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION ESTA RELACIONADA CON NANOPARTICULAS MICELARES Y CON LOS METODOS DE PRODUCCION. LAS NANOPARTICULAS MICELARES SE PREPARAN HIDRATANDO UNA MEZCLA DE UN ACEITE, UN ESTABILIZADOR/SURFACTANTE Y UN INICIADOR ALCOHOLICO CON UNA DISOLUCION ACUOSA. ESTAS NANOPARTICULAS MICELARES TIENEN NORMALMENTE UN DIAMETRO INFERIOR A 100 NANOMETROS. LAS NANOPARTICULAS MICELARES TIENEN VENTAJAS ESPECIALMENTE PARA SUMINISTRAR TOPICAMENTE A TRAVES DE LA PIEL COMPUESTOS COMO EL ESTRADIOL DEBIDO A QUE SU PEQUEÑO TAMAÑO LES PERMITE UNA FACIL PENETRACION.
Description
Nanopartículas micelares.
La presente invención está relacionada con
materiales y procedimientos para la construcción de
"nanopartículas micelares". Por partículas de tipo micelo se
entenderá partículas de diámetros inferiores a 1000 nanometros (una
micra). Estas nanopartículas micelares son partículas de tamaño
submicra, de base aceitosa, siendo las más pequeñas filtrables a
través de un filtro de 0,2 micras, tal como los utilizados de
manera habitual para purificación microbiológica. Las nanopartículas
micelares de la invención pueden constituirse en forma de
dispersiones estables en soluciones acuosas y en tampones.
Las nanopartículas micelares presentan una
diversidad de usos, debido a su pequeño tamaño. Otras partículas
sintéticas, tales como los liposomas, las vesículas lipídicas no
fosfolípidas y las microcápsulas tienen habitualmente el tamaño de
una micra o superior. Como contrapartida, resulta posible obtener
las nanopartículas micelares de la invención en tamaños situados
por debajo de los 100 nanometros de diámetro. A diferencia de las
vesículas lipídicas, algunas de las cuales pueden ser diseñadas
mediante ingeniería genética para transportar un aceite, ver por
ejemplo la patente de Estados Unidos Nº. 4.911.928, concedida a
Wallach, las presentes partículas requieren al menos un aceite, un
estabilizador/tensioactivo, un iniciador y agua u otro diluyente, en
su fabricación. No obstante, no se utiliza ni colesterol ni
fosfolípidos. De hecho, estas nanopartículas pueden ser preparadas
utilizado materiales adecuados para aplicaciones de uso humano, de
tipo alimenticio, USP o NF. Esto resulta particularmente importante
en el caso de que estas nanopartículas micelares tengan que ser
utilizadas para el suministro tópico de un material en el torrente
sanguíneo. Un uso específico de este tipo de sistemas es el
suministro de hormonas de origen natural o sintético, tales como el
estradiol. Estos materiales presentan a menudo problemas de
solubilidad; por ejemplo, los mismos son tan solo solubles en
materiales tales como etanol, el cual resulta difícil de incorporar
en sistemas de partículas estables.
Las nanopartículas micelares son únicas en el
sentido de que las mismas permiten que materiales que resultan
solubles en cualquiera de agua, aceite o en el iniciador (a saber,
etanol o metanol), sean incorporados en partículas estables con
diámetros promedio comprendidos entre aproximadamente 30 y 1000
nanometros. La mayoría de las preparaciones presentan diámetros de
partícula comprendidos entre 30 y 500 nanometros, son miscibles en
agua y filtrables a través de filtros de o bien 0,2 ó 0,45 micras.
Pueden ser almacenados a una temperatura comprendida entre -20ºC y
25ºC.
Por medio de la utilización de los materiales y
procedimientos descritos, se pueden generar nanopartículas
micelares que permitan efectuar lo siguiente:
- -1.
- Incorporar fármacos solubles en etanol o metanol en el interior de las partículas.
- -2.
- Incorporar pesticidas solubles en etanol o metanol en el interior de las partículas.
- -3.
- Incorporar adyuvantes en el interior de las partículas.
- -4.
- Incorporar proteínas en el interior de las partículas.
- -5.
- Incorporar virus completos que contienen ácidos nucleicos intactos en el interior de partículas. No obstante, debe tenerse en cuenta que las partículas más pequeñas de la invención presentan aproximadamente el mismo tamaño que muchos virus.
- -6.
- Incorporar aromas extraídos con etanol en el interior de las partículas.
- -7.
- Incorporar aceites volátiles (aromas y fragancias) en el interior de las partículas.
- -8.
- Incorporar una carga en el interior de las partículas.
- -9.
- Crear partículas coloreadas.
Resulta de particular importancia la capacidad de
transmitir fármacos por vía tópica. Se sabe, desde hace muchos
años, que las partículas pequeñas, tales como las que tienen un
diámetro inferior a una micra, pueden atravesar más fácilmente la
barrera de la piel que las partículas más grandes. No obstante, la
pequeña cantidad de fármaco transmitida en las partículas pequeñas
ha limitado a menudo su utilidad. Además, la mayoría de las
partículas han presentado tan solo un limitado tipo de materiales
susceptible de ser suministrado.
Por consiguiente, constituye un objetivo de la
presente invención el de producir partículas de tamaño
submicrométrico, las cuales puedan suministrar una diversidad de
tipos de materiales.
Otro objetivo de la invención es el de producir
partículas submicrométricas que puedan suministrar materiales que
resulten solubles en etanol o metanol, pero que tengan una
solubilidad reducida o nula en sistemas acuosos y aceitosos.
Constituye un objetivo adicional de la invención
el de producir partículas por debajo de los 100 nanometros de
diámetro, las cuales puedan ser utilizadas para el suministro de
fármacos.
Constituye todavía un nuevo objetivo de la
invención el de producir una partícula para suministro tópico de
hormonas, tales como el estradiol.
Estos y otros objetivos y características de la
invención resultarán evidentes a partir de la descripción y de las
reivindicaciones.
La presente invención caracteriza nanopartículas
micelares y procedimientos para su fabricación. Estas nanopartículas
micelares presentan una particular utilidad como vehículos para
fármacos, con aplicaciones específicas para suministro tópico de
materiales que son solubles en etanol y metanol. No obstante, estas
nanopartículas micelares puede ser también utilizadas para
suministrar muchos tipos diferentes de fármacos y otros materiales.
El pequeño tamaño de las nanopartículas micelares y su
compatibilidad con el tejido las convierten en aplicables para
numerosos usos.
Las nanopartículas micelares de la invención
presentan diámetros de entre aproximadamente 10 y 1000 nanometros,
teniendo la mayor parte de las partículas diámetros por debajo de
los 100 nanometros. Este pequeño tamaño de partícula permite el
paso a través de un filtro de 0,2 micras. Las nanopartículas se
preparan a partir de una fase lipófila que incluye un aceite, un
estabilizador (o tensioactivo) y un iniciador tal como etanol o
metanol. Esta fase lipófila es hidratada por medio de una solución
acuosa tal como agua o un tampón. Entre los estabilizadores
preferidos se encuentran tensioactivos no fosfolípidos,
particularmente la familia de tensioactivos de los Tween (derivados
polioxietilénicos de ésteres de ácido graso de sorbitán) y los
éteres de nonilfenol y polietilenglicol. Los tensioactivos más
preferidos son el Tween 60 (monoestearato de sorbitan y de
polioxietineo 20) y el Tween 80 (monooleato sorbitan y
polioxietileno 20) y el Tergitol NP-40
(Poli(oxi-1,2-etanodiilo),
\alpha-(4-nonilfenol)-\omega-hidroxi,
ramificado [peso molecular promedio 1980]) y el Tergitol
NP-70 (un tensioactivo mezcla -AQ=70%). El elevado
peso molecular de estos tensioactivos parece aportar ventajosas
propiedades a la fabricación y a la estabilidad de las
nanopartículas micelares resultantes.
Los iniciadores preferidos de la presente
invención son etanol y metanol, pero en determinadas circunstancias
pueden utilizarse otros alcoholes y amidas de cadena corta. Si bien
resultan preferidos el etanol o el metanol, pueden utilizarse
mezclas de los dos y de materiales, mezclados o no mezclados, que
contengan al menos el 50% de alcohol. Entre este grupo de
iniciadores puede incluirse iniciadores aromatizados, tales como
extractos alcohólicos de aromas de tipo menta, limón, naranja o
similares.
Además del iniciador y de los tensioactivos del
estabilizador, las partículas micelares pueden ser modificadas o
fabricadas habitualmente mediante la selección del propio aceite.
Si bien la mayoría de los aceites parecen funcionar, los aceites
preferidos son seleccionados de entre el grupo de comprende aceites
vegetales, aceites de nuez, aceites de pescado, aceites minerales,
escualano, tricaprilina y mezclas de los mismos.
Para habituar a las partículas, pueden añadírsele
un determinado número de otros materiales a las nanopartículas
micelares. En vez de algunos de los aceites pueden utilizarse
aceites volátiles, tales como aceites de aroma volátil o pueden ser
añadidos a los otros aceites formando las partículas. Puede ser
también utilizado un agente colorante, tal como un agente colorante
alimentario, preferiblemente por medio de la adición del mismo al
iniciador. El iniciador o el aceite pueden también transportar
ingredientes activos los cuales son incorporados en la suspensión de
partículas final. Estos ingredientes activos pueden estar disueltos
o suspendidos en el líquido. Un aditivo preferido es un esteroide u
hormona, tal como estradiol, el cual puede estar disuelto en un
iniciador etanol e incorporado en el interior de la partícula. Dado
que el estradiol precipita en soluciones acuosas, la adición de la
fase acuosa precipitará al estradiol, el cual puede ser liberado
con posterioridad en una preparación tópica. Un hecho interesante
que se refleja es que el tipo de cristales formados utilizando los
procedimientos de la presente invención es diferente en forma al de
los precipitados de estradiol en solución acuosa estándar.
La solución acuosa utilizada para hidratar la
fase lipófila es, preferiblemente, una solución compatible
fisiológicamente, tal como agua o un tampón, por ejemplo, salina
tamponada con fosfato. La solución acuosa puede contener un material
activo disuelto o suspendido en la misma, para su incorporación. El
procedimiento básico para la fabricación de las nanopartículas
micelares consiste en el mezclado del aceite, el
estabiliador/tensioactivo y el iniciador, para formar una fase
lipófila y el mezclado, en exceso, preferiblemente a una relación
de aproximadamente 4:1, de la fase lipófila con la solución acuosa
de diluyente. El mezclado o la hidratación de la fase lipófila con
la fase acuosa se consigue, preferiblemente, utilizando un
dispositivo que genera una velocidad relativa de aproximadamente 50
m/s a través de un diámetro de orificio de 1/18.000 pulgadas. Esta
cortadura proporciona partículas dentro de la banda de tamaño
preferido, mientras que valores de cortadura inferiores, por
ejemplo, utilizando orificios mas grandes o velocidades más bajas,
puede dar lugar a tamaños de partículas más grandes.
La totalidad de los diferentes materiales y de
procedimientos descritos en el presente documento pueden ser
modificados o seleccionados para controlar las propiedades de las
nanopartículas micelares resultantes. Los ingredientes activos
pueden ser transportados en el aceite, el iniciador o en la fase
acuosa, para su incorporación en el interior de las partículas. Si
bien parece que las partículas son micelos, las mismas pueden
presentarse en forma de micelos inversos, sin modificar la amplitud
de la invención. La invención es ilustrada adicionalmente, a través
de la siguiente descripción detallada y de los dibujos.
Las Figuras 1a y 1b son electromicrografías de
las nanopartículas de la invención en dos aumentos diferentes; y la
Figura 2 es una gráfica de los niveles de estradiol en monos Rhesus
ovarioectomizados, después de la administración de 1 mg de
estradiol por vía tópica, utilizando tres diferentes tipos de
vehículos.
La presente invención está relacionada con
nanopartículas micelares y con procedimientos para su producción. A
diferencia de los sistemas de microcápsulas y de los liposomiales,
las presentes nanopartículas micelares presentan una población de
tamaño significativo por debajo de los 100 nanometros de diámetro,
mientras todavía transportan cantidades significativas de
ingredientes activos. Estas nanopartículas micelares resultan
particularmente útiles como vehículos de suministro de fármaco por
vía tópica, debido a su pequeño tamaño y a otras características
que permiten la penetración dérmica rápida. Las partículas
micelares son también excepcionalmente versátiles, en el sentido de
que entre los materiales activos que pueden ser transportados se
incluyen aquellos que pueden ser suspendidos o disueltos en
cualquiera de entre aceite, diluyente acuoso o, preferiblemente, el
iniciador. Estas propiedades permiten que el sistema sea utilizado
con ingredientes activos que resultan difíciles de utilizar en
otros sistemas de suministro.
Las nanopartículas micelares se forman combinando
primeramente al menos un aceite, preferiblemente un aceite
seleccionado de entre los que figuran en la Tabla 1, un
estabilizador (tensioactivo), preferiblemente un tensioactivo de
entre los que figuran en la Tabla 2, y un iniciador,
preferiblemente etanol o metanol. Los estabilizadores más
preferidos son Tween 60, Tween 80, Tergitol NP-40 y
Tergitol NP-70. En la Tabla 3 (alcoholes y
compuestos relacionados) y en la Tabla 4 (extractos aromatizados
con alcohol) se muestran posibles iniciadores adicionales. Si alguno
de los extractos aromatizados con alcohol de la Tabla 4 tiene un
contenido en etanol por debajo del 50%, para tener la seguridad de
que el citado contenido en etanol es del 50%, se utiliza una mezcla
1:1 de etanol-extracto. A estos componentes químicos
se les pueden adicionar también aceites volátiles (Tabla 5), al
igual que coloreantes a la mezcla de aceite-
estabilizador-iniciador (Tabla 6). Mediante la
adición de ácido oleico a la mezcla de aceite-
estabilizador-iniciador, puede introducirse una
carga negativa. Una vez pre-mezclados estos
materiales, se les inyecta agua o un tampón adecuado, tal como
cualquiera de los indicados en la Tabla 7, a elevada velocidad y
hacia el interior de la mezcla. La relación preferida de
aceite-estabilizador-iniciador es
25:3:5, respectivamente, en base a volumen-volumen.
La relación preferida de la fase que contiene aceite premezclado a
agua es 4:1, respectivamente. Las nanopartículas pueden ser
producidas con instrumentación de jeringa alternativa,
instrumentación de flujo continuo o equipo de mezclado a velocidad
elevada. Las partículas creadas dentro de esta banda de relación
4:1, tienen diámetros que oscilan entre los 30 y los 500
nanometros. Estas partículas miscibles en agua pueden ser después
filtradas a través de, o bien un microfiltro de 0,2 ó de 0,45
micras. Mediante el simple incremento del contenido de agua pueden
obtenerse partículas micelares más grandes, así como reduciendo el
contenido
aceite-estabilizador-iniciador o
modificando la cortadura en el momento de la formación de las
partículas. Hemos acuñado el término "nanopartículas
micelares" para definir aquellas partículas que tienen diámetros
promedio por debajo de los 1000 nanometros (una micra).
Aceite de almendra, dulce |
Aceite de hueso de albaricoque |
Aceite de borraja |
Aceite de canola |
Aceite de coco |
Aceite de maíz |
Aceite se semilla de algodón |
Aceite de pescado |
Aceite de haba de jojoba |
Aceite de manteca de cerdo |
Aceite de linaza, hervido |
Aceite de nueces de Macadamia |
Aceite mineral |
Aceite de oliva |
Aceite de cacahuete |
Aceite de alazor |
Aceite de sésamo |
Aceite de haba de soja |
(continuación)
Escualano |
Aceite de semilla de girasol |
Tricaprilina (1,2,3-trioctanoilglicerol) |
Aceite de germen de trigo |
Tween 60 |
Tween 80 |
Éteres de nonilfenol y polietilenglicol (alquilfenol-hidroxipolioxietileno) |
Poli(oxi-1,2-etanodiilo), alfa-(4-nonilfenol)-omega-hidroxi-, ramificado (a saber, Tensioactivo |
Tergitol NP-40) Fórmula:C_{95}H_{185}O_{40} MW(promedio)=1980 |
Mezclas de éter nonilfenol y polietilenglicol (a saber, Tergitol NP-70 (70% AQ) Tensioactivo). |
Fórmula y MV: No aplicable (mezcla). |
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ Etanol\cr Metanol\cr}
Iniciadores aromatizados (Extractos* aromatizados) utilizados en la preparación de nanopartículas micelares | |
Extracto de anís puro | (73% de etanol) |
Extracto de banana de imitación | (40% de etanol) |
Extracto de cereza de imitación | (24% de etanol) |
Extracto de chocolate | (23% de etanol) |
Extracto de limón puro | (84% de etanol) |
Extracto de naranja puro | (80% de etanol) |
Extracto de menta puro | (89% de etanol) |
Extracto de piña de imitación | (42% de etanol) |
Extracto de ron | (35% de etanol) |
Extracto de fresa de imitación | (30% de etanol) |
Extracto de vainilla pura | (35% de etanol) |
*Los extractos utilizados son materiales de tipo alimenticio (McCormick). Los materiales procedentes de otras | |
fuentes podrían ser sustituidos. |
Aceite de bálsamo |
Aceite de laurel |
Aceite de bergamota |
Aceite de madera de cedro |
Aceite de cereza |
Aceite de canela |
Aceite de clavo |
Aceite de orégano |
Aceite de menta |
\newpage
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ Verde\cr Amarillo\cr Rojo\cr Azul\cr}
* Los colores para alimentos utilizados son
materias de tipo alimenticio (McCormick). Los materiales
procedentes de otras fuentes podrían ser sustituidos.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ Agua para inyección\cr Salina tamponada con fosfato\cr}
Los siguientes ejemplos ilustrarán más claramente
la invención y su utilidad.
La Tabla 8 contiene los materiales utilizados
para producir nanopartículas micelares en las cuales el diluyente es
agua. En la Tabla 9 se muestran los parámetros de tamaño, obtenidos
utilizando un aparato de medición de tamaño Coulter L130 Laser.
Preparación de nanopartículas micelares utilizando agua como diluyente | |
Componente químico | Cantidad |
Aceite de haba de soja (Aceite) | 25 mL |
Polisorbato 80 (Tween 80) (Estabilizador) | 3 mL |
Etanol (Iniciador) | 5 mL |
Los componentes
aceite-estabilizador-iniciador
mencionados anteriormente son objeto de mezclado durante un período
de 60 segundos. Utilizando instrumentación de jeringa inversa se
inyecta un mL de agua en cuatro mL de la mezcla. Esta
instrumentación tiene dos jeringas de 5 mL conectadas conjuntamente
a través de un conector Leuriok de acero inoxidable, con un orificio
de 1/18.000 pulgadas. Las soluciones son conducidas entre las dos
jeringas, a través del conector, durante un período de tiempo
aproximado de 100 segundos. Las partículas resultantes se secaron
sobre rejillas EM, teñidas con acetato de uranilo, y se efectuaron
estudios con micrografías electrónicas. La Figura 1a muestra una
electromicrografía de esta preparación, con un aumento de 60.000X,
mientras que la Figura 1b muestra la misma preparación con un
aumento de 150.000X. Después de cada Tabla sigue una breve
descripción del procedimiento de producción de las nanopartículas
micelares.
Dimensionamiento de las nanopartículas micelares con agua como diluyente | ||
Preparación | Diámetro promedio LS-130 (nanometros) | Banda LS-130 (nanometros) |
Nanopartículas micelares | 312 | 193-455 |
(SBO/Tw80/E/WFI) |
Uno de los problemas derivados de la utilización
del dispositivo de establecimiento de tamaño LS-130
reside en el hecho de que este aparato no puede medir tamaños, de
manera adecuada, cuando las partículas tienen un diámetro inferior a
los 200 nanometros. Utilizando las Figuras 1a y 1b se determina que
la mayoría de las partículas tienen diámetros situados en la banda
comprendida entre los 70 y los 90 nanometros, teniendo tan solo un
5% de ellas un diámetro superior a los 90 nanometros. Las partículas
comprendidas en la banda de entre los 20 y los 30 nanometros
resultan visibles en la ampliación mas destacada mostrada en la
Figura 1b.
Las Tablas 10 y 12 contienen los materiales
utilizados para producir los lotes de nanopartículas micelares no
cargadas en cuyo interior se ha incorporado estradiol, a dos
concentraciones diferentes. Ambas preparaciones han sido preparadas
utilizando agua como diluyente. Los materiales con concentraciones
más elevadas de estradiol fueron utilizados en los estudios con
monos Rhesus descritos en el Ejemplo 3 que sigue. O bien 50 ó 100 mg
de estradiol son solubilizados en el iniciador (componente etanol)
de la preparación, con anterioridad a la formación de las partículas
micelares. Ello resulta necesario, dado que el estradiol precipita
en presencia de agua. De hecho, la pequeña cantidad de agua en el
etanol de grado reactivo parece resultar suficiente para precipitar
el estradiol, dado que las partículas micelares formadas utilizando
los materiales y procedimientos descritos en la presente parecen
tener cristales de estradiol contenidas en las mismas. No obstante,
estos cristales parecen tener más una forma de tipo lámina que la
forma de tipo aguja, habitualmente encontrada en la precipitación
con agua.
Preparación de nanopartículas micelares que contienen estradiol | |
Componentes químicos | Cantidad |
Aceite de haba de soja (aceite) | 25 mL |
Polisorbato 80 (Tween 80) (estabilizador) | 3 mL |
Etanol (iniciador) | 5 mL |
Estradiol | 50 mL |
Las nanopartículas micelares fueron preparadas
utilizando procedimientos sustancialmente idénticos a los descritos
en el Ejemplo 1, con la excepción de que el estradiol fue disuelto
(o suspendido) en el iniciador etanol con anterioridad al mezclado
del iniciador con los restantes componentes. Los componentes
aceite-estabilizador-iniciador/estradiol
son mezclados a mano o pueden ser mezclados durante un período de
60 segundos utilizando un mezclador vortex. Un mL de agua es
inyectado en 4 mL de la mezcla resultante utilizando instrumentación
de jeringa inversa, tal como se describe en el Ejemplo 1.
Datos de dimensionamiento de nanopartículas micelares que contienen estradiol (50 mg) | ||
Preparación | Diámetro promedio LS-130 (nanometros) | Banda LS-130 (nanometros) |
Nanopartículas micelares | 289 | 174-459 |
(SBO/Tw80/EtOH-estradiol/WFI) |
Los datos de tamaño de estas preparaciones,
medidos utilizando un aparato de medición de tamaño Coulter LS130
Laser, se muestran en las Tablas 11 y 13, respectivamente, para las
dos preparaciones. El dispositivo de medición de tamaño LS130 no
puede medir, de manera adecuada, tamaños de partícula por debajo de
los 200 nanometros de diámetro. Estos materiales fueron también
secados sobre rejillas EM, teñidas con acetato de uranilo y se
llevaron a cabo estudios con micrografría electrónica. Las
micrografías electrónicas revelaron que la mayor parte de las
partículas están por debajo de los 200 nanometros. Las partículas en
la banda de entre 20 y 30 nanometros son visibles. El estradiol
cristalizado es rápidamente visible en los micelos más grandes. No
se detecta la presencia de cristales de fármaco en ningún campo, lo
que sugiere la total incorporación del fármaco en el interior de los
micelos.
Preparación de nanopartículas micelares que contienen estradiol | |
Componente químico | Cantidad |
Aceite de haba de soja (aceite) | 25 mL |
Polisorbato 80 (Tween 80) (estabilizador) | 3 mL |
Etanol (iniciador) | 5 mL |
Estradiol | 100 mg |
Datos de dimensionamiento de nanopartículas micelares que contienen estradiol (100 mg) | ||
Preparación | Diámetro promedio LS-130 (nanometros) | Banda LS-130 (nanometros) |
Nanopartículas micelares | 217 | 151-291 |
(SBO/Tw 80/EtOHestradiol/WFI) |
La preparación de estradiol de 100 mg del Ejemplo
dos fue objeto de ensayo frente a una preparación estándar de etanol
de estradiol, a los efectos de demostrar eficacia. Un miligramo de
estradiol, ya sea en etanol (Tabla 15) o nanopartículas micelares
(Tabla 14), fue aplicado a la piel de grupos de cuatro monos rhesus
ovarioectomizados. Se extrajeron muestras de sangre en serie y se
determinaron los niveles de estradiol en suero durante los
siguientes 32 días. Los datos de estradiol en suero están
representados de manera gráfica en la Figura 2. No se aplicó ningún
otro fármaco a la piel de los animales. Los animales fueron
sometidos a observación durante un período de 60 días para
determinar si el tiempo de ocurrencia, la duración y la gravedad del
sangrado vaginal (Tabla 16).
Niveles de estradiol en suero en monos hembra ovarioectomizados después de | |||||
una única aplicación tópica de nanopartículas micelares equivalente a 1 mg de estradiol | |||||
Tiempo de | Número de mono | Promedio | |||
muestra | Estradiol en suero | grupo\pmS.E. | |||
#19567(pg/ml) | #21792(pg/ml) | #22366(pg/ml) | #22405(pg/ml) | ||
0 horas | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0\pm0,0^{b} |
0,5 horas | 22,2 | 49,8 | 36,9 | 77,5 | 46,6\pm11,7 |
1 hora | 37,4 | 60,9 | 65,6 | 108,6 | 68,1\pm14,8 |
2 horas | 61,5 | 80,5 | 87,3 | 191,3 | 105,2\pm29,2 |
4 horas | 77,2 | 132,1 | 120,6 | 120,4 | 112,6\pm12,1 |
6 horas | 89,0 | 166,3 | 119,0 | 158,3 | 133,2\pm18,0 |
8 horas | 87,5 | 157,3 | 116,1 | 148,1 | 127,3\pm15,9 |
12 horas | 83,0 | 160,5 | 100,6 | 140,3 | 121,1\pm17,8 |
Día 1 | 90,7 | 178,0 | 105,7 | 132,6 | 126,8\pm19,2 |
Día 2 | 95,5 | 152,8 | 90,6 | 83,5 | 105,6\pm15,9 |
Día 3 | 81,9 | 122,6 | 51,1 | 47,2 | 75,7\pm17,5 |
Día 4 | 91,5 | 83,9 | 58,7 | 50,3 | 71.1\pm9,9 |
Día 5 | 41,6 | 74,7 | 35,1 | 40,0 | 47,9\pm9,1 |
Día 6 | 45,2 | 63,7 | 25,6 | 40,9 | 43,9\pm7,8 |
Día 7 | 18,3 | 25,9 | 21,9 | 27,0 | 23,3\pm2,0 |
Día 12 | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0\pm0,0^{b} |
Día 17 | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0\pm0,0^{b} |
Día 22 | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0\pm0,0^{b} |
Día 27 | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0\pm0,0^{b} |
Día 32 | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0\pm0,0^{b} |
^{a}CDB 3988 = 2,4 mg de estradiol /ml sw Tween/aceite. El volumen de dosificación era de 0,42 ml. | |||||
^{b}0 = No detectable. El límite de detección (ED_{90}) para el ensayo era 13,3\pm2,4 pg/ml (promedio \pmS.E., n=4) |
Niveles de estradiol en suero en monos hembra ovarioectomizados después de una | |||||
única aplicación tópica de 1 mg de estradiol^{a} conteniendo etanol | |||||
Tiempo de | Número de mono | Promedio de | |||
muestra | Estradiol en suero | grupo\pmS.E. | |||
#G-558(pg/ml) | #G-603(pg/ml) | #E-920(pg/ml) | #E-924(pg/ml) | ||
0 horas | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0\pm0,0^{b} |
0,5 horas | 17,7 | 97,1 | 44,8 | 19,5 | 44,8\pm18,5 |
1 hora | 53,2 | 44,1 | 88,3 | 99,9 | 71,4\pm13,5 |
2 horas | 144,3 | 89,4 | 138,5 | 155,1 | 131,8\pm14,6 |
4 horas | 143,7 | 202,3 | 165,1 | 193,6 | 176,2\pm13,4 |
6 horas | 155,8 | 257,8 | 173,1 | 203,7 | 197,6\pm22,4 |
8 horas | 114,2 | 266,1 | 130,7 | 130,0 | 160,3\pm35,5 |
12 horas | 80,8 | 219,5 | 86,4 | 115,9 | 125,7\pm32,2 |
Día 1 | 92,4 | 145,2 | 56.9 | 109,4 | 101,0\pm18,4 |
Día 2 | 74,1 | 124,2 | 55,3 | 107,2 | 90,2\pm15,6 |
Día 3 | 65,0 | 67,4 | 51,9 | 89,2 | 68,4\pm7,7 |
Día 4 | 70,5 | 79,6 | 57,8 | 90,0 | 74,5\pm6,8 |
Día 5 | 53,6 | 53,2 | 51,6 | 47,3 | 51,4\pm1,4 |
Día 6 | 60,1 | 59,0 | 59,4 | 53,0 | 57,9\pm1,6 |
Día 7 | 48,7 | 40,6 | 50,3 | 36,6 | 44,1\pm3,3 |
Día 12 | 28,5 | 24.2 | 53,3 | 0,0^{b} | 26,4\pm10,9^{b} |
Día 17 | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 28,9 | 0,0^{b} | 7,2\pm7,2^{b} |
Día 22 | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 13,8 | 0,0^{b} | 3,5\pm3,5 |
Día 27 | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0\pm0,0^{b} |
Día 32 | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0^{b} | 0,0\pm0,0^{b} |
^{a}CDB 100= 2,4 mg de estradiol/ml de etanol absoluto. El volumen de dosificación era de 4,2 ml. | |||||
^{b}0= No detectable. El límite de detección (ED_{90}) para el ensayo era 13,2\pm2,4 pg/ml (promedio\pmS.E., n=4) |
Los datos en las Tablas 14 y 15 y en la Figura 2
muestran que en el torrente sanguíneo de ambos grupos de animales
ovarioectomizados se encuentran presentes niveles terapéuticos de
estrógeno en suero, transcurrida una hora desde la única aplicación.
Con la preparación de etanol se mantienen niveles promedio de
estradiol por encima de los 40 picogramos/ml por espacio de 7 días y
por espacio de 6 días con la preparación de nanopartículas. Cuando
los niveles de estrógenos permanecen bajos (ver la Figura 2 y la
Tabla 16), en ambos grupos se produce sangrado vaginal. También de
particular interés es la forma de las curvas en la Figura 2. La
preparación de etanol-estradiol genera una curva en
forma de "diente de tiburón" que muestra una alta acción
inicial y una pronunciada caída, mientras que la preparación de
nanopartículas micelares genera más un efecto "mesa", con un
nivel prácticamente plano durante varias horas. Este efecto
"mesa" resulta a menudo preferido, dado que permite minimizar
algunos de los problemas asociados con los períodos punta.
Sangrado por retirada de estrógeno en monos rhesus ovarioectomizados después de una | ||||
única aplicación tópica de estradiol en alcohol o de nanopartículas micelares | ||||
CDB Nº | Éster de estradiol | Sangrado por retirada | ||
Días | Intensidad^{a} | |||
Latencia | Duración | |||
100 | Estradiol en | 19,5\pm0,3 | 4,3\pm0,9 | 1,6\pm0,2 |
solución alcohólica | ||||
3988 | Formulación^{b} de | 16,5\pm0,5^{c} | 7,3\pm1,5 | 1,6\pm0,1 |
estradiol | ||||
^{a} Intensidad promedio de sangrado (1=escasa, moderada, 3=fuerte), durante el período de sangrado | ||||
^{b}Suspensión Novavax MN 11294-2 | ||||
^{c}Significativamente diferente (p<0,01) a la de estradiol en solución alcohólica basado en un análisis | ||||
unilateral de la variancia seguido de un ensayo Student Neuman-Keuls de banda múltiple |
Por consiguiente, este ejemplo demuestra en un
primate no humano que las nanopartículas micelares de la invención
pueden ser utilizadas para suministrar estradiol a través de la piel
intacta con mantenimiento de los niveles terapéuticos de estradiol
en suero, durante un período de 6 días subsiguientes a la única
aplicación. Esta tecnología puede tener numerosas aplicaciones
terapéuticas en medicina.
La preparación de estradiol es también estable a
una diversidad de temperaturas. La Tabla 17 muestra datos de
estabilidad térmica para la preparación de nanopartículas micelares
del Ejemplo 2 a -20ºC, 25ºC y 65ºC. Tal como queda claro, si bien
las nanopartículas micelares son inestables a temperaturas elevadas,
las mismas son estables a temperatura ambiente y a bajas
temperaturas.
Estabilidad térmica de las nanopartículas micelares | |||
Preparación | Diámetro | Banda LS-130 | |
promedio LS-130 | (nanometros) | ||
(nanometros) | |||
Nanopartículas micelares | |||
(SBO)/Tw80/Etohestradiol/WFI | 361 | 168-599 | |
Almacenamiento a 25ºC | |||
Nanopartículas micelares | |||
(SBO)/Tw80/Etohestradiol/WFI | 312 | 179-510 | |
Almacenamiento a -20ºC | |||
Nanopartículas micelares | |||
(SBO)/Tw80/Etohestradiol/WFI | Inestable | ||
Almacenamiento a 65ºC |
Además, las nanopartículas micelares de la
invención pueden ser diluidas con soluciones acuosas sin pérdida de
estabilidad. Esto permite la posibilidad de utilizar productos de
elevada concentración, los cuales pueden ser diluidos durante su
utilización, según resulte necesario.
Claims (12)
1. Nanopartícula micelar que tiene un diámetro
comprendido entre 25 y 1000 nm, comprendiendo dicha nanopartícula
micelar una fase lipófila que incluye un aceite, un estabilizador y
un iniciador de base alcohólica, hidratada con una solución adecuada
de base acuosa, en donde dicho estabilizador se selecciona de entre
monoestearato sorbitan polioxitileno 20 (Tween 60), monooleato de
sorbitan de polioxietileno 20 (Tween 80), éteres de nonilfenol y
polietilenglicol y mezclas de los mismos.
2. Nanopartícula micelar de la reivindicación 1,
en donde dicho iniciador es seleccionado a partir de materiales de
base alcohólica que contienen metanol, etanol o una mezcla de los
mismos, preferiblemente al menos el 50% de etanol, metanol o mezclas
de los mismos.
3. Nanopartícula micelar de la reivindicación 1 ó
2, en donde dicho aceite se selecciona de entre aceites vegetales,
aceites de nuez, aceites de pescado, aceites de manteca de cerdo,
aceites minerales, escualano, tricaprilina y mezclas de los
mismos.
4. Nanopartícula micelar de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde dicha solución acuosa comprende una
solución fisiológicamente compatible, siendo seleccionada dicha
solución acuosa preferiblemente de entre agua y solución salina
tamponada con fosfato.
5. Nanopartícula micelar según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en donde dicha fase acuosa y/o el aceite y/o
el iniciador tiene un material activo disuelto o suspendido en el
mismo.
6. Nanopartícula micelar de la reivindicación 5,
en donde dicho iniciador tiene estradiol disuelto o suspendido en el
mismo.
7. Nanopartícula micelar según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en donde dicha nanopartícula micelar es
dispersable en solución acuosa.
8. Nanopartícula micelar según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en donde el diámetro de dicha nanopartícula
micelar permite el paso a través de un filtro de 0,2 mm.
9. Procedimiento para la preparación de
nanopartículas micelares, que comprende las etapas de:
Mezclar un exceso de un aceite, conjuntamente con
un estabilizador y un iniciador, para formar una fase lipófila,
siendo seleccionado dicho estabilizador de entre Tween 60, Tween 80,
éteres de nonilfenol polietilenglicol y mezclas de los mismos;
Preparar una solución de diluyente que tiene una
base de solución acuosa; y
Mezclar un exceso de dicha fase lipófila con
dicho diluyente para formar dichas nanopartículas micelares.
10. Procedimiento de la reivindicación 9, en
donde dichas nanopartículas micelares presentan las características
de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8.
11. Procedimiento de la reivindicación 9 ó 10, en
donde dicho mezclado de la citada fase lipófila y del citado
diluyente se logra utilizando una velocidad relativa de 50 m/s a
través de un orificio de 1,41 \mum (1/18.000 pulgadas).
12. Procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 11, en donde la relación de dicha fase lipófila
a la citada fase acuosa es 4:1.
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