ES2219773T3 - Composicion polimera para la administracion de peptidos y proteinas por via oral. - Google Patents

Abstract

SE EXPONE UNA COMPOSICION DE CONTENIDO TERAPEUTICO ADAPTADA PARA ADMINISTRACION ORAL DE UN MATERIAL BIOLOGICAMENTE ACTIVO, QUE COMPRENDE UN POLIMERO INSOLUBLE EN AGUA PERO QUE SE HINCHA EN PRESENCIA DE AGUA, QUIMICAMENTE MODIFICADO CON UN INHIBIDOR DE ENZIMAS QUE CONTIENE UNA FUNCION QUIMICA QUE POSEE AFINIDAD INTERACTIVA PARA RECEPTORES - BLANCO SITUADOS EN LAS PAREDES BARRERA PARA EL TRANSPORTE DEL TRACTO DIGESTIVO DEL POSIBLE RECEPTOR, Y AL MENOS UN PRODUCTO TERAPEUTICO CON BAJA BIODISPONIBILIDAD ORAL.

Description

Composición polímera para la administración de péptidos y proteínas por vía oral.

Composición polimérica que contiene proteína para administración oral.

Campo de la invención

La invención se refiere a una composición con contenido terapéutico adaptada para la administración oral de un material biológicamente activo distinto de insulina, no administrándose habitualmente dichas proteínas y péptidos terapéuticos fácilmente por vía oral. La formulación puede comprender un compuesto químico convencional, una proteína, un péptido o un péptido bio-mimético incorporado en un hidrogel cuya estructura polimérica se ha modificado químicamente para incluir una funcionalidad que protege al compuesto terapéutico de la degradación y una funcionalidad que interactúa con la mucosa del estómago o del intestino para aumentar favorablemente la probabilidad de la difusión terapéutica en el sistema circulatorio. Más específicamente, la invención se refiere a una composición con contenido terapéutico adaptada para la administración oral de un material biológicamente activo distinto de insulina, esta composición comprende un polímero que se hincha con agua modificado químicamente con un inhibidor enzimático y una proteína, péptido o péptido bio-mimético, tal como la hormona del crecimiento y eritropoyetina, así como otros péptidos cuyo peso molecular está en el intervalo de 30.000 u otras proteínas que tienen un peso molecular de hasta un millón, para administración oral en el tratamiento, respectivamente, de diversas formas y grados de diversas enfermedades relacionadas con la hormona del crecimiento y diversas enfermedades sanguíneas. Otros usos incluyen, específicamente, el tratamiento de enfermedades animales y otras aplicaciones biológicas que implican hormonas del crecimiento y analogías relacionadas y metabolitos para la producción mejorada de productos lácteos y/o carne.

Antecedentes de la invención

Desde la llegada de la biotecnología se han identificado muchas proteínas terapéuticas que tienen beneficios terapéuticos significativos para muchas enfermedades potencialmente graves. Dichas enfermedades incluyen cáncer, enfermedad cardiaca, enfermedades del sistema nervioso central, enfermedades del sistema inmune, enfermedades sanguíneas y del sistema circulatorio y muchas enfermedades con base hormonal. Desafortunadamente, la mayoría de estos trastornos médicos son crónicos y necesitan la administración continua del compuesto terapéutico necesario.

Sin embargo, la amplia utilización de proteínas terapéuticas y muchos otros compuestos terapéuticos difíciles de administrar depende de la capacidad de administrarlos fácilmente a los pacientes de una manera controlable y aceptable. La administración oral sería, claramente, el método más deseable para administrar dichos materiales a los pacientes que deben tomarlos durante largos periodos de tiempo. Desafortunadamente, nunca se ha conseguido la capacidad para administrar proteínas de esta manera porque, típicamente, las proteínas y los péptidos se metabolizan fácilmente, se degradan parcialmente y/o se pueden modificar de forma en el estómago e intestino cuando se introducen por vía oral a los pacientes. Además de los problemas relacionados con la degradación, sus pesos moleculares son típicamente demasiado altos para permitir el transporte significativo a través de la pared del intestino hacia el sistema circulatorio. Esto es cierto incluso si se pueden proteger de la degradación extensiva en el estómago y/o intestino y pueden aproximarse a la pared del intestino en una forma prácticamente sin alteración bioquímica. Como resultado, las proteínas terapéuticas sólo se pueden administrar por inyección (típicamente intravenosa (IV) o subcutánea) e incluso los péptidos y péptidos miméticos de bajo peso molecular prácticamente no se pueden administrar por vía oral. Esto ha restringido en gran medida su amplia utilización para diversas enfermedades.

De hecho, durante muchos años se ha buscado un planteamiento que permitiera la administración oral directa de proteínas y péptidos, y se ha reconocido generalmente que dicho planteamiento, si se desarrollara, tendría importantes ventajas y por lo tanto ampliaría en gran medida los usos potenciales de las proteínas y péptidos terapéuticos. No obstante, y a pesar de los grandes esfuerzos para desarrollar la insulina y otras proteínas y péptidos, las preparaciones resistentes a la acción de diversas proteinasas digestivas y que pueden administrarse a la corriente sanguínea a través de la mucosa del intestino, no se ha encontrado ni utilizado dicho planteamiento para la administración general de insulina o cualquier otra proteína o péptido terapéutico hasta ahora.

De hecho, las desventajas de la administración por inyección de la mayoría de las proteínas terapéuticas, ha sido uno de los elementos principales que limitan el uso de las proteínas, como compuestos terapéuticos para enfermedades crónicas. Los mismos problemas y limitaciones se aplican en el uso de proteínas en animales en los que se necesitarían múltiples dosis y a menudo dosis repetidas diariamente para conseguir el efecto biológico necesario, y compuestos terapéuticos no proteicos que no están biodisponibles oralmente.

Las composiciones y el método de esta invención se refiere a cualquier número de proteínas y péptidos potencialmente eficaces así como a otros compuestos terapéuticos. La administración oral de las hormonas del crecimiento se usa para ilustrar la aplicabilidad general de la metodología y de las formulaciones descritas. Se muestran estudios con animales, formulaciones y una metodología para preparar las formulaciones que permite la creación de preparaciones resistentes a la acción de la proteinasa digestiva. El uso de estas formulaciones permite a la proteína terapéutica que contienen penetrar en la mucosa intestinal y entrar en el sistema circulatorio, donde puede manifestar su efecto terapéutico. Se demuestra que se puede conseguir una eficacia terapéutica adicional con los niveles de dosificación de insulina que son comparables con los niveles de dosificación usados habitualmente en las inyecciones terapéuticas convencionales.

La patente de Estados Unidos Nº 5049545 describe composiciones inyectables que contienen insulina que están compuestas por insulina inmovilizada sobre un polímero (incluyendo un hidrogel polimérico) tal como almidón, dextrano, polioxietileno, polivinilpirrolidona y estas formulaciones han incluido inhibidores de enzimas proteolíticas. Sin embargo, las composiciones poliméricas que contienen insulina sintetizadas en este trabajo no muestran estabilidad significativa al ataque de las enzimas digestivas y, por lo tanto, no son útiles para administración oral.

Saffran M., Kumar G.S., et al. Biochem. Soc. Trans. 1990, v.18, N. 5, p. 752; Damge, C., J Controlled Release, 1990, V. 13. p. 233; y Greenley R.Z., Broun T.M. et al. Polymer Prepr., 1990, v. 31, N 2. p. 182. han presentado diversas formulaciones que contienen un polímero e insulina, pero las composiciones resultantes no son suficientemente eficaces para administrar la insulina a la corriente sanguínea cuando se administran por vía oral.

La solicitud de patente alemana Offenbegunsschrift DE 195 10 551 A1, publicada el 28 de septiembre de 1995, describe una administración oral de insulina que comprende un polímero hidrófilo modificado con ovomucoide aislado de clara de huevo de pato o pavo (que es un inhibidor de enzimas proteolíticas), insulina y agua. No se sugiere que se pueden administrar otras proteínas de manera que cualquier otro inhibidor enzimático inmovilizado en una matriz de gel podría facilitar dicha administración. De hecho, no se puede predecir que otras proteínas o péptidos biológicamente activos se pueden administrar utilizando dicha formulación porque las proteínas y los péptidos son moléculas complejas que varían de una a otra en composición química y en las propiedades físicas.

Se ha reconocido ampliamente que hay muchas barreras y dificultades relacionadas con la administración oral de proteínas o péptidos. Estas incluyen la degradación química y enzimática que tiene lugar en diferentes partes del tracto digestivo, las barreras al transporte están representadas por la mucosa intestinal y las enzimas específicas contenidas en la misma, e incluso barreras celulares mayores y uniones ajustadas del revestimiento intestinal (Wei Wang J. of Drug Targeting, (1996) Vol. 4, Nº 4, pág. 195-232). A pesar de dichas barreras hay una amplia evidencia de que algunas proteínas nutricionales y otras pueden pasar a través de estas barreras en un grado limitado. Dichas diferencias en el comportamiento de las proteínas, barreras al transporte y problemas relacionados han hecho que la administración práctica de la proteína o material biológicamente activo de tipo proteína por vía oral sea inalcanzable hasta la fecha (Ele Lipka, John Crisol, Gordon Amidon, J. Controlled Release (1996) 39, 121-129). Además, se sabe que existen aminoácidos específicos y mecanismos de transporte de di- y tri-péptidos así como receptores y mecanismos de transporte para proteínas y péptidos específicos en diferentes partes del sistema intestinal (patente de Estados Unidos 5438040 (Ekwuribe) y P. Smith "Exploitation of the Intestinal Oligopeptide Transporter to Enhance Drug Absorption", Vol. 3 Nº 2, 1996). Dressman y Berardi^{2} J. Pharm. Sci. 82 (9), 1993, pág. 857, señala que hay muchos parámetros GI tales como el pH, borde en cepillo y actividad microcolónica que juegan papeles clave en la cantidad y estado de moléculas terapéuticas que se van a administrar oralmente. Muestran que aunque se han propuesto muchos mecanismos y planteamientos específicos, ninguno de ellos ha sido muy aplicable y cada uno se relaciona con un planteamiento específico.

Hay un amplio intervalo de enzimas de degradación tales como pepsidasas y proteasas localizadas en diferentes zonas del tracto intestinal y activas en un mayor o menor grado en diferentes condiciones contra diferentes tipos de proteínas. Se puede esperar que todas estas condiciones se consideren y se manipulen por separado cuando se intenta administrar satisfactoriamente cada fármaco proteico difícil de administrar e inestable.

La multiplicidad de propiedades, parámetros moleculares individuales y rutas de transporte potencial únicas, que pueden afectar considerablemente la supervivencia y administración de una proteína han dado como resultado diferentes estrategias para administrar dichas moléculas. Por lo tanto, se entiende que la bibliografía en esta área no sugiera mecanismos generales que pueden afectar más o menos uniformemente a la administración oral de un amplio espectro de proteínas, variando ampliamente los pesos moleculares, sin alterar químicamente la molécula de un fármaco. Aunque los planteamientos se han diseñado dependiendo de la modificación de la proteína de los fármacos con grupos y funcionalidades específicos que aventajan a dichos mecanismos de transporte específicos y selectivos, estos esfuerzos tienen problemas serios y no se ha encontrado que sean exitosos en general o en la práctica. Sin embargo, lo que sí está claro es que incluso las proteínas que se diferencian entre sí sólo por unas pocas secuencias de aminoácidos entre cientos o miles de secuencias, pueden tener propiedades biológicas y/o de estabilidad muy diferentes. Por lo tanto, cualquier sistema que se muestre que afecta de manera similar a la administración da como resultado un intervalo de dichos fármacos se debe considerar como único, y es difícil esperar los resultados altamente consistentes in-vitro e in-vivo presentados en este documento.

Sumario de la invención

Un objeto general de la invención es proporcionar una composición para la administración oral de materiales terapéuticos y bioactivos distintos de insulina cuya disponibilidad oral está suficientemente limitada en circunstancias normales que no se pueden utilizar eficazmente con esta vía de administración. Más específicamente, esta invención se refiere a una composición que comprende un polímero hidrófilo modificado químicamente con un inhibidor enzimático y un material terapéutico distinto de la insulina, a menudo una proteína o péptido, siendo adecuada dicha composición para administración oral.

Otro objeto de la invención es proporcionar una composición con contenido terapéutico para administración oral que contiene un polímero que se hincha con agua modificado con un inhibidor enzimático y un material terapéutico, proteína o péptido distinto de insulina, estando dicha composición en forma de comprimido o cápsula, típicamente tal que se puede pasar con seguridad el ambiente gástrico y liberar el ingrediente terapéutico en el intestino delga-
do.

Aún otro objeto de la invención es aumentar la resistencia de la proteína o péptido terapéutico a los efectos de diversas enzimas digestivas para permitir que dichos compuestos terapéuticos se administren más eficazmente por vía oral.

Otro objeto de la invención es aumentar la interacción de los hidrogeles poliméricos con contenido terapéutico con las barreras de transporte seleccionadas y con los sitios interactivos del intestino delgado y/o grueso para aumentar la eficacia de las sustancias terapéuticas.

Otro objeto de la invención es incorporar físicamente y atrapar en los hidrogeles modificados químicamente una proteína o un péptido u otro compuesto terapéutico difícil de administrar sin reaccionar, unirse o modificar sustancialmente dichos compuestos terapéuticos, para protegerlos apropiadamente de la descomposición, degradación, modificación o destrucción prematura antes de su administración a la localización deseada en el cuerpo tal como la barrera intestinal.

Otro objeto de la invención es proporcionar una composición disponible para administrar una cantidad terapéuticamente útil de una proteína o péptido distinto de insulina a la localización pretendida en seres humanos o animales para conseguir efectos terapéuticos útiles a dichos niveles de dosificación que pueden producir resultados deseable similares a aquellos cuando se inyectan dichos materiales terapéuticos al cuerpo y/o a niveles significativamente menores de lo necesario cuando los compuestos terapéuticos se dan por vía oral en ausencia de esta invención.

Las composiciones descritas más específicamente a continuación consiguen estos y otros objetos.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un dibujo de la instalación usada para estudiar la difusión de la proteína/péptido desde las partículas de los hidrogeles poliméricos;

Las Figuras 2, 3 y 4 son gráficos de los datos presentados en las tablas 9-15.

Descripción detallada de la invención

La invención se refiere a

(1) Una composición con contenido terapéutico adaptada para la administración oral de un material biológicamente activo distinto de insulina que comprende

(a) un polímero insoluble en agua, aunque se hincha con agua, que se modifica químicamente para contener al menos un inhibidor de enzima proteolítica y una funcionalidad química que tiene una afinidad interactiva para receptores diana localizados en las paredes de la barrera de transporte del tracto digestivo de la especie animal en cuestión, siendo dicha funcionalidad química un agente de unión de lectina o un glicósido;

(b) uno o más materiales terapéuticos seleccionados entre una hormona del crecimiento, una interleucina, un factor estimulante del crecimiento de las células sanguíneas, eritropoyetina (EPO), hormona paratiroide (PTH), selenoproteína P, cistatina B, factor estimulante de megacariocito (MGDF), factor estimulante de colonia de granulocito macrófago, factores inhibidores de la invasión tumoral, proteínas reguladoras transactivadoras (TAT's) de VIH y otros retrovirus y proteína reguladora transactivadora BPC 157, hormonas reductoras de la grasa, calcitonina, glucagón; y

(c) agua,

y (2) Un método de preparación de una composición del apartado 1 que comprende las etapas de

(a) funcionalizar un inhibidor de enzimas proteolíticas haciendo reaccionar dicho inhibidor con un compuesto que tiene un grupo vinilo polimerizable y un grupo funcional que es reactivo con dicho inhibidor,

(b) polimerizar una mezcla que comprende del 75 al 99 por ciento en peso de uno o más monómeros polimerizables, del 0,1 al 20 por ciento en peso de un agente de reticulación y del 0,01 al 5 por ciento en peso de un inhibidor de enzima proteolítica funcionalizado obtenido en la etapa (a) para dar un polímero hidrófilo, y

(c) sumergir el polímero hidrófilo en una solución acuosa de un material terapéutico seleccionado entre una hormona del crecimiento, una interleucina, un factor estimulante del crecimiento de células sanguíneas, eritropoyetina (EPO), hormona paratiroide (PTH), selenoproteína P, cistatina B, factor estimulante de megacariocito (MGDF), factor estimulante de colonia de granulocito macrófago, factores inhibidores de la invasión de tumores, proteínas reguladoras de las transactivación (TAT's) de VIH y otros retrovirus y proteína reguladora transactivadora BPC 157, hormonas reductoras de la grasa, calcitonina, glucagones.

Las composiciones de esta invención, cuando se administran por vía oral presentan al menos el 25% de la eficacia biológica del compuesto terapéutico administrado comparado con la eficacia cuando el compuesto terapéutico se administra por inyección intravenosa o subcutánea.

Los polímeros útiles en esta invención es deseable que interaccionen con el agua y/o que sean de naturaleza hidrófila y tienen un peso molecular o estructuras o se han modificado de manera que absorben cantidades significativas de agua y pueden formar hidrogeles cuando se ponen en contacto con agua o medios acuosos durante un periodo de tiempo suficiente para alcanzar el equilibrio con agua, pero que no se disuelven completamente al equilibrarse en agua. Para el propósito de la especificidad, se definirá un hidrogel de la invención como una matriz polimérica que, cuando se pone en contacto con un exceso de agua, absorbe al menos dos veces su peso de agua en el equilibrio cuando se expone a agua a temperatura ambiente.

Dichos polímeros deberían ser preferiblemente estables y formar hidrogeles estables en un intervalo de condiciones de pH que varían de pH 1 a pH 10 y más preferiblemente estables en condiciones de pH que varían de al menos 3 a 9 sin recubrimientos protectores adicionales. Sin embargo, las propiedades de estabilidad particularmente deseables se deben adaptar al sitio de administración requerida y habrá veces específicas a las que sean más deseables estabilidades mayores o menores a un pH y en un ambiente químico o biológico particular. Por lo tanto, puede haber situaciones en las que la susceptibilidad a la degradación a un pH seleccionada o en presencia de una enzima hidrolítica específica u otro agente de degradación puede ser útil para conseguir un perfil de administración particular. Por lo tanto, la formulación de la invención debe ser estaba en condiciones variables con respecto a aquellas del estómago a aquellas del sitio de administración durante un periodo de al menos 2 veces el tiempo de transporte normal al sitio de administración en el animal hospedador para el que se pretende el material terapéutico o bioactivo.

Los polímeros de la invención pueden incluir, preferiblemente, polímeros del grupo de homo- y copolímeros basado en diversas combinaciones de los siguientes monómeros de vinilo: ácidos acrílico y metacrílico, acrilamida, metacrilamida, hidroxietilacrilato o metacrilato, vinilpirrolidonas, así como polivinilalcohol y sus co- y terpolímeros, polivinilacetato, sus co- y terpolímeros con los monómeros enumerados anteriormente y ácido 2-acrilamido-2-metil-propanosulfónico (AMPS®) y estireno sulfonados. Son muy útiles los copolímeros de los monómeros enumerados anteriormente con monómeros funcionales copolimerizables tales como ésteres de acrilato o metacrilato de acril o metacril amida en los que los grupos éster provienen de una cadena alquílico lineal o ramificada, arilo que tiene hasta cuatro anillos aromáticos que puede contener sustituyentes alquilo de 1 a 6 carbonos; monómeros esteroideos, sulfatos, fosfatos o catiónicos tales como N,N-dimetilaminoalquil(met)acrilamida, dimetilaminoalquil(met)acrilato, cloruro de (met)acriloxialquiltrimetilamonio, cloruro de (met)acriloxialquildimetilbencil amonio. Otros polímeros útiles son los clasificados como dextranos, dextrinas y de las clases de materiales clasificados como gomas y resinas naturales, o de la clase de polímeros naturales tales como colágeno procesado, quitina, quitosano, pululano, zooglano, alginatos y alginatos modificados tales como "Kelcoloid" (un alginato modificado con polipropilenglicol), gomas de gelano tales como "Kelocogel", gomas xantanas tales como "Ketrol", estatina, alfa hidroxi butirato y sus copolímeros, ácido hialurónico y sus derivados, ácidos poliláctico y glicólico y sus derivados y similares incluyendo las versiones química y físicamente modificadas de estos polímeros, gomas y resinas, y mezclas de estos materiales entre sí o con otros polímeros mientras que las alteraciones, modificaciones o mezcla no haga que las propiedades finales caigan por debajo del mínimo establecido para la absorción de agua, formación de hidrogel y la estabilidad química requerida para la aplicación útil. También polímeros tales como nylon, acrilato u otros polímeros sintéticos normalmente hidrófobos se pueden modificar suficientemente por reacción para hacerse hinchables en agua y/o formar geles estables en medios acuosos. En dicha forma modificada dichos polímeros también pueden ser aceptables para la administración oral de algunas proteínas si las formulaciones para las que son la matriz siguen los otros contenidos de la invención.

Una clase muy útil de polímeros aplicables en esta invención son los monómeros carboxílicos , ácidos carboxílicos olefínicamente insaturados que contienen al menos un doble enlace carbono-carbono olefínico activado y al menos un grupo carboxilo; es decir, un ácido o función que se transforma fácilmente en un ácido que contiene un doble enlace olefínico que funciona en la polimerización debido a su presencia en la molécula monomérica, en posición alfa o beta con respecto al grupo carboxilo -C=C-COOH; o como parte de un grupo metileno termina, CH_{2}=C<. Los ácidos olefínicamente insaturados de esta clase incluyen dichos materiales como ácidos acrílicos tipificados por el propio ácido acrílico, ácido alfa-ciano acrílico, ácido beta metilacrílico (ácido protónico), ácido alfa-fenil acrílico, ácido beta-acriloxi propiónico, ácido cinámico, ácido p-cloro cinámico, ácido 1-carboxi-4-fenilbutadien-1,3-itacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido maleico, ácido fumárico y tricarboxietileno. Como se usa en este documento, la expresión "ácido carboxílico" incluye los ácidos policarboxílicos y aquellos anhídridos ácidos, tales como anhídrido maleico, donde el grupo anhídrido se forma por la eliminación de una molécula de agua de los dos grupos carboxilo localizados en la misma molécula de ácido carboxílico. El anhídrido maleico y otros anhídridos útiles en este documento tienen la estructura general

1

en la que R y R' se seleccionan entre el grupo compuesto por hidrógeno, halógeno y grupos cianógeno (-C\equivN) y grupos alquilo, arilo, alcarilo, aralquilo y cicloalquilo tales como metilo, etilo, propilo, octilo, decilo, fenilo, tolilo, sililo, bencilo y ciclohexilo.

Los monómeros carboxílicos preferidos son ácidos acrílicos monoolefínicos que tienen la estructura general

CH_{2}=

\uelm{C}{\uelm{\para}{R ^{2} }}

---COOH

en la que R^{2} es un sustituyente seleccionado entre hidrógeno, halógeno y grupos cianógeno (-C\equivN), radicales alquilo monovalentes, radicales arilo monovalentes, radicales aralquilo monovalentes, radicales alcarilo monovalentes y radicales cicloalifáticos monovalentes. De esta clase, los más preferidos son ácido acrílico y metacrílico. Otros monómeros útiles son el ácido maleico y su anhídrido.

Los polímeros incluyen ambos homopolímeros de ácidos carboxílicos o los anhídridos de los mismos, o los ácidos carboxílicos definidos copolimerizados con uno o más monómeros de vinilideno diferentes que contienen al menos un grupo >CH_{2} terminal. Los otros monómeros de vinilideno están presentes en una cantidad de menos del 30 por ciento en peso bajado en el peso del ácido o anhídrido carboxílico más el(los) monómero(s) de vinilideno. Dichos monómeros incluyen, por ejemplo, monómeros de éster de acrilato incluyendo aquellos monómeros de éster del ácido acrílico tales como derivados de un ácido acrílico representado por la fórmula

CH_{2}=

\uelm{C}{\uelm{\para}{R ^{2} }}

---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

---O---R^{3}

en la que R^{3} en la que el grupo que tiene de 1 a 30 átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 20 átomos de carbono y R^{2} es hidrógeno, metilo o etilo, presente en el copolímero en una cantidad de, por ejemplo, de aproximadamente el 1 al 40 por ciento en peso o más. Los acrilatos representativos incluyen acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de butilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de metilo, etacrilato de metilo, metacrilato de etilo, acrilato de octilo, acrilato de heptilo, metacrilato de octilo, metacrilato de isopropilo, metacrilato de 2-etilhexilo, acrilato de nonilo, acrilato de hexilo, metacrilato de n-hexilo y similares. Son ésteres acrílicos de alquilo superior acrilato de decilo, metacrilato de isodecilo, acrilato de laurilo, acrilato de estearilo, acrilato de venlo y acrilato de melisilo y las versiones de metacrilato de los mismos. Las mezclas de dos o tres o más ésteres acrílicos de cadena larga se pueden polimerizar satisfactoriamente con uno de los monómeros carboxílicos. Otros comonómeros incluyen olefinas, incluyendo alfa olefinas, ésteres vinílicos y mezclas de los mismos.

También se pueden usar otros monómeros de vinilideno, incluyendo los nitrilos acrílicos. Los nitrilos \alpha,\beta-olefínicamente insaturados útiles son, preferiblemente, nitrilos monoolefínicamente insaturados que tienen de 3 a 10 átomos de carbono tales como acrilonitrilo y metacrilonitrilo. Los más preferidos son acrilonitrilo y metacrilonitrilo. Las cantidades usadas pueden variar, aunque para algunos polímeros son, por ejemplo, de aproximadamente el 1 al 30 por ciento en peso de los monómeros copolimerizados totales. También se pueden usar amidas acrílicas que contienen de 3 a 35 átomos de carbono incluyendo amidas monoolefínicamente insaturadas. Las amidas representativas incluyen acrilamida, metacrilamida, N-t-butilacrilamida, N-ciclohexilacrilamida, amidas de alquilo superior, donde el grupo alquilo en el nitrógeno contiene de 8 a 32 átomos de carbono, amidas acrílicas incluyendo N-alquilol amidas de ácidos carboxílicos alfa,beta-olefínicamente insaturados incluyendo aquellos que tienen de 4 a 10 átomos de carbono tales como N-metilol acrilamida, N-propanol acrilamida, N-metilol metacrilamida, N-metilol maleimida, ésteres del ácido N-metilol maleámico, N-metilol-p-vinil benzamida y similares. Aún otros materiales útiles son alfa-olefinas que contienen de 2 a 18 átomos de carbono, más preferiblemente de 2 a 8 átomos de carbono; dienos que contienen de 4 a 10 átomos de carbono; ésteres de vinilo y ésteres de alilo tales como acetato de vinilo; vinilos aromáticos tales como estireno, metil estireno y cloro estireno; éteres y cetonas de vinilo y alilo tales como vinil metil éter y metil vinil cetona; cloroacrilatos; cianoalquilacrilatos tales como \alpha-crianometil acrilato y los \alpha-, \beta- y \gamma-cianopropil acrilatos; alcoxiacrilatos tales como metoxi etil acrilato; haloacrilatos como cloroetilacrilato; haluros de vinilo y cloruro de vinilo y cloruro de vinilideno; divinilo, diacrilatos y otros monómeros polifuncionales tales como divinal éter; diacrilato de dietilenglicol, diemtacrilato de etilenglicol, mutilen-bis-acrilamida y alilpentaeritritol; y bis(\beta-haloalquil)alquenil fosfonatos tales como bis(\beta-cloroetil)vinil fosfonato como conocen los especialistas en la técnica. Los copolímeros en los que el monómero que contiene carboxi es un constituyente minoritario, y los otros monómeros de vinilideno presentes como componentes principales se preparan fácilmente de acuerdo con el proceso de esta invención.

Más preferiblemente, los hidrogeles de la invención deberían estar compuestos por copolímeros sintéticos del grupo de ácidos acrílico y metacrílico, acrilamida, metacrilamida, hidroxietilacrilato (HEA) o metacrilato (HEMA) y vinilpirrolidonas que interaccionan con el agua y son hinchables. Son ejemplos ilustrativos específicos de polímeros útiles, especialmente para la administración de insulina u hormonas del crecimiento, los siguientes tipos de polímeros:

(met)acrilamida y del 0,1 al 99% en peso de ácido (met)acrílico;

(met)archilamidas y del 0,1 al 75% en peso de cloruro de (met)acriloxietil trimetilamonio;

(met)acrilamida y del 0,1 al 75% en peso de (met)acrilamida;

ácido acrílico y del 0,1 al 75% en peso de alquil(met)acrilatos;

(met)acrilamida y del 0,1 al 75% en peso de AMPS® (marca comercial de Lubrizol Corp.);

(met)acrilamida y del 0 al 30% en peso de alquil(met)archilamidas y del 0,1 al 75% en peso de AMPS®;

(met)acrilamida y del 0,1 al 99% en peso de HEMA;

(met)acrilamida y del 0,1 al 75% en peso de HEMA y del 0,1 al 99% de ácido (met)acrílico;

ácido (met)acrílico y del 0,1 al 99% en peso de HEMA;

50% molar de éter de vinilo y 50% molar de anhídrido maleico;

(met)acrilamida y del 0,1 al 75% en peso de cloruro de (met)acriloxialquil dimetil bencilamonio;

(met)acrilamida y del 0,1 al 99% en peso de pirrolidona de vinilo;

(met)acrilamida y 50% en peso de pirrolidona de vinilo y del 0,1 al 99,9% en peso de ácido (met)acrílico;

ácido (met)acrílico y del 0,1 al 75% en peso de AMPS® y del 0,1 al 75% en peso de alquil(met)acrilamida.

En los ejemplos anteriores, alquilo significa C_{1} a C_{30}, preferiblemente C_{1} a C_{22}, lineal y ramificado y C_{4} a C_{16} cíclico; donde se usa (met) significa que se incluyen los monómeros con y sin el grupo metilo. Otros polímeros muy útiles son versiones hinchables pero insolubles de poli(vinil pirrolidona) almidón, carboximetilcelulosa y alcohol polivinílico.

Los materiales poliméricos útiles para el propósito de la presente invención incluyen (poli)hidroxialquil(met)acrilato: hidrogeles aniónicos y catiónicos: complejos de poli(electrolito); alcohol poli(vinílico) que tiene un resto acetato inferior: una mezcla hinchable de agar reticulado y carboximetilcelulosa reticulada: una composición hinchable que comprende metilcelulosa mezclada con un agar poco reticulado; un copolímero que se hincha con agua producido por una dispersión de copolímero finamente dividido de anhídrido maleico con estireno, etileno, propileno o isobutileno; un polímero que se hincha con agua de N-vinil lactamas y sales sódicas hinchables de carboximetilcelulosa.

Otros polímeros gelificables, que embeben y retienen fluido útiles para formar el hidrogel hidrófilo incluyen pectina; polisacáridos tales como agar, goma arábiga, karaya, tragacanto, alginas y guar y sus versiones derivadas; polímeros y copolímeros de ácido acrílico y sus sales derivadas, poliacrilamida; copolímeros poliméricos y sus sales derivadas, polímeros de anhídrido indeno maleico hinchables en agua; copolímeros con injerto de almidón; polímeros y copolímeros de tipo acrilato con una absorbabilidad de agua de 2 a 400 veces su peso original; diésteres de poliglucano; una mezcla de alcohol poli(vinílico) reticulado y poli(N-venil-2-pirrolidona).

Geles de copolímeros de bloque de polioxibutileno-polietileno, goma carob, geles de poliéster, geles de poliurea, geles de poliéter, geles de poliamida, geles de poliimida, geles de polipéptido, geles de poliaminoácido, geles policelulósicos, Cyanamer®, polímero de indeno reticulado - acrilato de anhídrido maleico, polisacáridos.

Los especialistas en la técnica conocen polímeros representativos y combinaciones de monómeros que poseen las propiedades hidrófilas necesarias para preparar hidrogeles poliméricos sintéticos. Algunos ejemplos representativos se describe en Scout et al. Handbook of Common Polymers CRC press Cleveland Ohio (1971).

Los hidrogeles poliméricos sintéticos se pueden preparar mediante una combinación infinita de varios monómeros en varias proporciones. En este caso las propiedades de la composición de hidrogel final de esta invención es el parámetro clave. El hidrogel se puede reticular y posee la capacidad de embeber y adsorber fluido e hincharse o expandirse hasta un estado de equilibrio aumentado. El hidrogel es una composición polimérica y se hincha o expande absorbiendo al menos de 2 a 1000 veces su peso de agua. El nivel preferido de absorción de agua para dichos hidrogeles es de 2 a 500 veces su peso de agua, mientras que el intervalo más preferido de absorción de agua es de 3 a 100 veces el peso del polímero seco. Generalmente, el grado óptimo de hinchabilidad para un hidrogel dado se debe determinar por separado para diferentes compuestos terapéuticos dependiendo de su peso molecular, tamaño, solubilidad y difusividad de cada compuesto terapéutico atrapado y el espaciado específico y el movimiento de la cadena cooperativa asociado con cada polímero individual. Para insulina inmovilizada en el copolímero acrilamida/ácido acrílico de la invención reticulada con etileno N,N'-bis(acrilamida) como se muestra en el Ejemplo 2, el polímero hinchado ha absorbido 10-20 veces su peso de agua. Los polímeros presentan la capacidad para retener una fracción significativa de fluido embebido en la estructura molecular del polímero. Los polímeros hidrófilos hinchables también se conocen como osmopolímeros. El polímero puede ser de origen vegetal, animal o sintético con tal que se pueda reticular y que el inhibidor de proteasa se pueda funcionalizar de una manera que se une al polímero del hidrogel y no se puede separar del hidrogel polimérico por lavado.

Los polímeros hidrófilos útiles en esta invención son insolubles en agua pero hinchables con agua. Es conveniente referirse a dichos polímeros hinchados con agua como hidrogeles o geles. Dichos geles se pueden producir, convenientemente, a partir de un polímero soluble en agua por el proceso de reticulación de polímeros mediante el agente de reticulación adecuado. Sin embargo, los hidrogeles estables se pueden formar también a partir de polímeros específicos en las condiciones definidas de pH, temperatura y/o concentración iónica. Es necesario para esta invención que se forma un hidrogel en las condiciones fisiológicamente útiles, independientemente de los medios por los que se consiga esta estabilidad. Preferiblemente, los polímeros están reticulados, es decir, reticulados hasta el extremo de que los polímeros poseen buenas propiedades hidrófilas, tienen una integridad física mejorada (comparada con los polímeros no reticulados del mismo tipo o de un tipo similar) y presentan una capacidad mejorada para retener dentro de la red del gel el inhibidor enzimático y el material o materiales terapéutico(s), manteniendo su capacidad para liberar el material terapéutico en la localización y el tiempo apropiado.

Generalmente, los hidrogeles poliméricos deben estar reticulados con un reticulante difuncional en la cantidad del 0,01 al 25 por ciento en peso, basado en el peso de los monómeros que forman el copolímero, y más preferiblemente del 0,1 al 15 por ciento en peso del agente de reticulación. Otra cantidad útil de un agente de reticulación es del 0,1 al 10 por ciento en peso. También se pueden usar agentes de reticulación tri, tetra o superior multifuncionales. Cuando se utilizan dichos reactivos, se necesitan menores cantidades para obtener una densidad de reticulación equivalente, es decir, el grado de reticulación o las propiedades de la red que son suficientes para contener eficazmente el inhibidor de proteonasa.

Las reticulaciones pueden ser enlaces covalentes, iónicos o puentes de hidrógeno, poseyendo el polímero la capacidad de hincharse en presencia de fluidos que contienen agua. Los especialistas en la técnica conocen dichos reticulantes y reacciones de reticulación y en muchos casos dependen del sistema polimérico. Por lo tanto, se puede formar una red reticulada por copolimerización de radicales libres de los monómeros insaturados. Los hidrogeles poliméricos se pueden formar también por reticulación de polímeros preformados haciendo reaccionar los grupos funcionales encontrados en los polímeros tales como alcoholes, ácidos, aminas con grupos tales como glioxal, formaldehído o glutaraldehído y bis anhídridos.

Los polímeros también se pueden reticular con cualquier polieno, por ejemplo, decadieno o trivinil ciclohexano; archilamidas, tales como N,N-metilen-bis-(acrilamida); acrilatos polifuncionales, tales como triacrilato de trimetilol propano; o monómero de vinilideno polifuncional que contiene al menos 2 grupos CH_{2}< terminales, incluyendo, por ejemplo, divinil benceno, divinil naftaleno y acrilatos de alilo. Son monómeros de reticulación particularmente útiles para usar en la preparación de copolímeros los poliéteres de polialquenilo que tienen más de un grupo éter de alquenilo por molécula. Los más útiles poseen grupos alquenilo en los que está presente un doble enlace olefínico unido a un grupo metileno terminal, CH_{2}=C<. Se preparan por eterificación de un alcohol polihídrico que contiene al menos 2 átomos de carbono y al menos 2 grupos hidroxilo. Los compuestos de esta clase se pueden producir haciendo reaccionar un haluro de alquenilo, tal como cloruro de alilo o bromuro de alilo, con una solución acuosa fuertemente alcalina de uno o más alcoholes polihídricos. El producto puede ser una mezcla compleja de poliéteres con un número variable de grupos éter. El análisis pone de manifiesto el número medio de grupos éter en cada molécula. La eficacia del agente de reticulación de poliéter aumenta con el número de grupo potencialmente polimerizables en la molécula. Es preferible utilizar poliéteres que contienen una media de dos o más grupos éter de alquenilo por molécula. Otros monómeros de reticulación incluyen por ejemplo, ésteres de dialilo, éteres de dimetalilo, acrilatos y acrilamidas de alilo o metalilo, tetravinil silano, metanos de polialquenilo, diacrilatos y dimetacrilatos, compuestos de divinilo tales como divinil benceno, polialil fosfato, compuestos dialiloxi y ésteres de fosfito y similares. Son agentes típicos pentaeritritol de alilo, sacarosa de alilo, triacrilato de trimetilolpropano, diacrilato de 1,6-hexanodiol, dialil éter de trimetilolpropano, triacrilato de pentaeritritol, dimetacrilato de tetrametileno, diacrilato de etileno, dimetacrilato de etileno y dimetracrilato de trietilenglicol. Pentaeritritol de alilo, dialiléter de trimetilolpropano y sacarosa de alilo proporcionan polímeros excelentes. Cuando el agente de reticulación está presente las mezclas poliméricas normalmente contienen hasta aproximadamente el 5% en peso o más del monómero de reticulación basado en el total de monómero de ácido carboxílico, más otros monómeros si estuvieran presentes, y más preferiblemente de aproximadamente el 0,01 a aproximadamente el 20 por ciento en peso. Un agente de reticulación preferido es N,N-bis(acrilamida) de alquileno, especialmente cuando el grupo alquileno es metileno o etileno.

Un componente que tiene importancia crítica en la composición de esta invención es un inhibidor enzimático. Generalmente se sabe bien que las enzimas digestivas que se encuentran en el tracto digestivo, especialmente en el intestino delgado, descomponen bastante rápidamente proteínas y péptidos. Por lo tanto, incluso si una proteína o péptido terapéuticamente activo se incluye en una cápsula o comprimido protector que pasa a través del estómago sin verse afectado y se desintegra en el intestino para liberar el ingrediente terapéuticamente activo, una vez que se libera el compuesto terapéutico, inmediatamente se somete a la acción de descomposición de enzimas digestivas (típicamente proteolíticas). El resultado es que después de un periodo de tiempo relativamente corto, tal como 30 minutos, queda poca cantidad del compuesto terapéutico en el intestino. Mediante este proceso exactamente se digiere una proteína y se descompone en componentes de menor peso molecular que proporcionan alimento. El inhibidor unido de enzimas proteolíticas incorporado en la composición de esta invención ayuda a proteger la proteína o el péptido terapéuticamente activo de la acción de la enzima proteolítica y aumenta la probabilidad de que un compuesto terapéutico sea absorbido por la mucosa del intestino. Debido al menos parcialmente a la acción de enzimas proteolíticas cuando una proteína o péptido se administra a través del estómago al intestino, se digiere rápidamente y, por lo tanto, no se puede absorber eficazmente en la corriente sanguínea.

Es útil utilizar cualquier inhibidor que inhibe la actividad de enzimas proteolíticas en la composición y el sistema de administración para proteínas y péptidos. Los inhibidores útiles incluyen inhibidor de tripsina de soja, inhibidor de tripsina pancreática, inhibidor de quimiotripsina e inhibidor de tripsina y quimiotripsina aislado de tubérculos tales como patata (solanum tuberosum L.) (véase Isolation and characterization of a novel trypsin and chymotrypsin inhibitor from potato tubers. Revina, T.A.; Valueva, T.A.; Ermolova, N.V.; Kladnitskaya, G.V.; Mosolov, V.V. A.N. Bakh Inst. Biochem., Russian Academy Sci., Moscow, 117071, Rusia. Biokhimiya (Moscú) (1995), 60(11), 1844-52. CODEN: BIOHAO; ISSN: 0320-9725. Revista escrita en ruso. CAN 124:49041). Se puede usar una combinación o mezcla de inhibidores.

El inhibidor más preferido y deseable de dichas enzimas proteolíticas es una enzima ovomucoide que se puede aislar de la clara de huevos de pato y de huevos de pavo (huevos de pollo o los huevos de otras aves) (cf. Certificado de Inventor de la URSS N 1404513, IPC C07 K 3/02. B.I. I 23 1988) o que se puede obtener mediante procedimientos de biosíntesis, separación y purificación convencionales, ingeniería genética u otras metodologías apropiadas que permiten aislar, recoger y purificar la enzima. El inhibidor más preferido es la enzima ovomucoide aislada de la clara de huevos de pato. Otros inhibidores y agentes de funcionalización de hidrogel pueden ser apropiados para proteger enzimas de otros mecanismos de degradación dependiendo de la proteína específica usada, su susceptibilidad a la degradación en condiciones específicas y la barrera diana para su transmisión al sistema circulatorio.

Proteger a una proteína bioactiva de la acción de enzimas proteolíticas usando los inhibidores apropiados es una característica muy importante de esta invención. Los inhibidores útiles deberían contener un resto azúcar (glucósido) y si el inhibidor no lo tiene, dichos restos se pueden introducir por unión covalente con el polímero de hidrogel o mediante un agente de unión tal como el propio inhibidor. Es importante que el agente protector se retenga dentro de la estructura de hidrogel. Esta es la razón por la que un aspecto crítico de la invención implica la unión por medios químicos del inhibidor al hidrogel. Este efecto se ilustra en los ejemplos posteriores. El inhibidor también se puede inmovilizar mediante el suficiente atrapamiento químico dentro de la matriz polimérica. Sin embargo, incluso en sí mismo esto no daría como resultado un sistema de administración exitoso y eficaz. También es necesario aumentar la asociación del hidrogel polimérico que contiene la proteína o el péptido con barreras de transporte seleccionadas del intestino delgado y/o grueso para facilitar el acceso y el transporte de las sustancias terapéuticas a través de las barreras y dentro del sistema circulatorio. Esto se puede conseguir incorporando a la composición (y al sistema de administración) de esta invención un agente funcional tal como, aunque no limitado a, un glucósido, una molécula que contiene azúcar o un agente de unión tal como un agente de unión de lectina que se sabe que interactúa con la barrera de transporte intestinal deseada. De nuevo, es necesario que este agente asociativo o funcionalidad se unan al hidrogel. De esta manera, el hidrogel se une preferiblemente él mismo a las paredes del intestino y facilita el paso de la proteína o péptido terapéutico al sistema circulatorio. Si el agente asociativo no se une, se puede difundir fácilmente fuera de la formulación y se perderá su efecto. Este efecto se ilustra también en los ejemplos posteriores.

Los agentes funcionales tales como glicósidos se pueden incorporar químicamente al hidrogel polimérico. Son ejemplos de dichos glicósidos glucósidos, fructósidos, galactósidos, arabinósidos, manósidos y sus derivados sustituidos con alquilo y glicósidos naturales tales como arbutina, florizina, amigdalina, digitonina, saponina e indicano. Hay diversas maneras por las que un glicósido típico se puede unir a un polímero. Por ejemplo, el hidrógeno de los grupos hidroxilo de un glicósido u otro carbohidrato similar se puede sustituir por el grupo alquilo del hidrogel para formar un éter. También, los grupos hidroxilo de los glicósidos se pueden hacer reacción para esterificar los grupos carboxilo del hidrogel polimérico para formar ésteres poliméricos in situ. Otro planteamiento sería utilizar condensación de acetobromoglucosa con colest-5-en-3.beta.-ol en un copolímero de ácido maleico. Se pueden sintetizar poliacrilamidas N-sustituidas por reacción de los polímeros activados con omega aminoalquilglicósidos: (1) (espaciador de carbohidrato)(n)-poliacrilamida, "pseudopolisacáridos"; (2) (espaciador de carbohidrato)(n)-fosfatidiletanolamina(m)-poliacrilamida, neoglicolípidos, derivados de fosfatidiletanolamina; (3) (espaciador de carbohidrato)(n)-biotina(m)-poliacrilamida. Estos derivados biotinilados se pueden unir a lectinas en el intestino y facilitar la absorción de proteínas y péptidos encapsulados.

Las glucoproteínas que tienen N,N'-diacetilquitobiosina y N-acetillactosamina se pueden sintetizar en la base de copolimerización de radical de derivados n-pentenilados con acrilamidas (véase Macromolecules (1991), 24(15), 4236-51 y On Tai Leung et al New J. Chem (1994), 18(3), 349-63).

Es posible, y de hecho más preferible que el inhibidor de la enzima proteolítica contenga el agente de unión asociativo. Por esta razón, ovomucoide, que es un ejemplo específico de una clase de glucoproteínas, es el inhibidor de enzima proteolítica más preferido. Tiene un peso molecular de aproximadamente 31000. La composición de aminoácido de la parte proteica de ovomucoide se da en la Tabla I. Una molécula de ovomucoide comprende el 12,5% en peso de glucosalina y el 7,8% en peso de otros azúcares. Se sabe que el vello y otras estructuras de la mucosa intestinal contienen receptores que llevan lectina (azúcar). Por lo tanto, la presencia de grupos de tipo lectina unidos a la matriz del gel es un aspecto útil de la invención. Mientras que el material de gel se puede funcionalizar por separado para que contenga funcionalidad de tipo lectina y un inhibidor enzimático, una molécula de ovomucoide unida incorpora ambas funcionalidades y, como puede verse en los ejemplos, da una potenciación óptima para administrar la insulina incorporada. De los diversos ovomucoides que se pueden utilizar, el ovomucoide de huevos de paco contiene 3 centros activos a los que se puede unir una gran variedad de enzimas. Es el ovomucoide más preferido. El ovomucoide proveniente de huevos de pollo y pavo tiene menos centros de unión. Cuando se usa un inhibidor enzimático que contiene lectina para la administración de insulina, es preferible que en el inhibidor de la enzima protectora el contenido en azúcar sea al menos del 3%, aunque un contenido menor puede ser aceptable para algunas aplicaciones y la administración de algunos compuestos terapéuticos en ciertas circunstancias. Un aspecto importante de la invención es que el inhibidor enzimático, de ovomucoide o de cualquier otra glucoproteína que sirva para una función similar, contiene tanto la funcionalidad interactiva para la barrera de transporte diana como las características químicas y conformacionales para proteger la proteína terapéutica con la que está entremezclado en gran medida y/o asociado dentro del hidrogel. También se dice y es un aspecto importante de la invención que la funcionalidad de unión, un agente de unión de lectina o cualquier otro agente, se puede incorporar por separado y funcionalizar en el polímero del hidrogel, uniéndose después por separado el inhibidor de enzima protectora o inmovilizándose en la material de la matriz polimérica.

La cantidad de inhibidor, es decir, el inhibidor de la enzima proteolítica que también contiene un agente de unión de lectina que se necesita incorporar en la composición de esta invención variará dependiendo de (a) el inhibidor específico (por ejemplo, la fuente de ovomucoide, tal como de huevos de pato, huevos de pavo, huevos de pollo o huevos de otra ave o de tubérculos de patata), (b) el número de grupos funcionales presente en la molécula que pueden reaccionar para introducir la insaturación etilénica necesaria para copolimerizar con los monómeros de formación del hidrogel, y (c) el número de grupos lectina, tales como glicósidos, que están presentes en la molécula de inhibidor. También puede depender de la proteína terapéutica específica que se pretende introducir en el sistema circulatorio. En términos generales, la cantidad debería ser suficiente para proporcionar la función inhibidora de enzima proteolítica deseada (protección del compuesto terapéutico) y la acción de unión deseada con los receptores intestinales. Puede ser necesario realizar algunos ensayos rutinarios para determinar la cantidad óptima pero esto será evidente para los especialistas en la técnica.

Una cantidad útil de un ovomucoide de 0,1 mg por ml de gel a 50 mg por ml de gel y preferiblemente de 0,1 mg por ml de gel a 25 mg por ml de gel. El intervalo preferido anterior es especialmente aplicable cuando se usa el ovomucoide aislado de huevos de pato. Sin embargo, el uso de ovomucoide en una cantidad mayor de 25 mg por ml de gel no provoca un daño particular y puede proporcionar mayor periodo de validez o de estabilidad a largo plazo de los materiales preformulados. Además, las concentraciones mayores de ovomucoide pueden proporcionar un beneficio añadido en términos de liberación a largo plazo de algunos materiales.

Cuando se incorporan o unen la función del inhibidor y la función de la acción de unión al hidrogel polimérico por separado (es decir, no son parte de la misma molécula como en el caso de un ovomucoide), la cantidad de cada ingrediente que se debe unir al polímero se determinará de una manera similar a la descrita anteriormente.

El ovomucoide es el inhibidor de enzima proteolítica representativo más importante de la invención. El ovomucoide aislado de clara de huevo de pato es una glucoproteína que contiene un 12,5% de glucosalina (21,6 moles por mol de proteína) y un 7,8% de otros azúcares, dando una reacción con ácido fenol sulfúrico.

La masa molecular del ovomucoide determinada por el método de dispersión óptica es de 30 900 \pm 400, próximo a los valores calculados a partir de análisis de aminoácidos y composición de carbohidrato (31 500) y determinado por electroforesis en gel de poliacrilamida en presencia de dodecil sulfato sódico y \beta-mercaptoetanol (30 500 \pm 1000). Su composición se da en la Tabla 1.

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(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA 1 Contenido de aminoácido de ovomucoide de clara de huevo de pato

Aminoácido	Restos por molécula
Asp	30,14	(30)
Thr	17,98	(18)
Ser	12,98	(13)
Glu	23,63	(24)
Pro	10,24	(10)
Gly	19,75	(20)
Ala	10,45	(10)
½ Cys	13,56	(14)
Val	14,77	(15)
Met	6,32	(6)
Ile	3,59	(2)
Leu	12,76	(13)
Tyr	9,53	(10)
Phe	5,00	(5)
Lys	16,36	(16)
His	4,23	(4)
Arg	1,95	(2)
Trp	0
Total		(212)
Residuos M_{r}	25, 178,0

Para que la composición de esta invención sea eficaz como sistema de administración oral para las proteínas y péptidos terapéuticos, es necesario preparar la composición de un manera particular y no simplemente mezclar los ingredientes necesarios. Como se ha indicado anteriormente, una función importante del inhibidor de enzima proteolítica es proteger a la proteína o al péptido de la descomposición por la enzima. Se sabe que el ovomucoide es un inhibidor de proteólisis, pero si una proteína y ovomucoide simplemente se mezclan y, por ejemplo, se ponen en agua, ambos difundirán y el ovomucoide no podrá proteger a la proteína de la degradación. Dichas formulaciones no serán útiles como sistemas de administración interactivos para administrar un compuesto terapéutico a través de la barrera intestinal. Por lo tanto, un aspecto importante de esta invención es la combinación específica del inhibidor de enzima proteolítica y un agente de unión con un hidrogel polimérico. Esto se consigue modificando químicamente el hidrogel polimérico que contiene un inhibidor proteolítico y un agente de unión (por ejemplo, ovomucoide) inmovilizando el inhibidor y el agente de unión haciéndolo parte de la red del polímero reticulado. También es posible modificar químicamente el gel por separado con un agente interactivo tal como una molécula que contienen glucosidal y un inhibidor de enzima proteolítica que no contienen glucosidal.

En términos generales, en primer lugar el inhibidor se funcionaliza, es decir, se añade químicamente un grupo reactivo apropiado al inhibidor, más a menudo un grupo etilénicamente polimerizable, y el inhibidor funcionalizado se copolimeriza después con monómeros y un agente de reticulación usando un método de polimerización estándar tal como polimerización en solución (normalmente en agua), polimerización en emulsión, suspensión o dispersión. Más específicamente, el agente de funcionalización debería tener una concentración suficientemente alta de grupos funcionales o polimerizables para asegurar que diversos sitios del inhibidor se funcionalizan. Por ejemplo, en el ovomucoide hay trece sitios amina que se pueden funcionalizar y es preferible para esta invención que al menos cinco de dichos sitios se funcionalicen. Después de la funcionalización, el inhibidor funcionalizado se mezcla con los monómeros y un agente de reticulación que comprende los reactivos a partir de los que se forma el gel polimérico. Después se induce la polimerización en este medio para crear un gel polimérico que contiene el inhibidor de unión. Después el gel se lava con agua u otros disolventes apropiados y se purifica de otra manera para retirar las trazas de impurezas no reaccionadas y, si fuera necesario, se machaca o se rompe por medios físicos tales como agitación, haciéndolo pasar a través de una malla, ultrasonicación u otros medios adecuados hasta el tamaño de partícula preferido. El disolvente, normalmente agua, se retira después de manera que no se desnaturalice el inhibidor. El método preferido es liofilización (secado por congelación) aunque hay otros métodos disponibles y que se pueden usar (por ejemplo, secado al vacío, secado al aire, secado por pulverización, etc.). En el Ejemplo 3 se da una descripción más detallada del método descrito anteriormente.

Al funcionalizar la proteína inhibidora el objeto es introducir un grupo funcional en la superficie de la proteína inhibidora que puede reaccionar posteriormente en la polimerización o acoplar de otra manera la proteína inhibidora al hidrogel. Como ejemplos de grupos polimerizables introducidos se puede hacer reaccionar los grupos amino, hidroxilo y tiol disponibles de la proteína inhibidora con electrófilos que contienen grupos insaturados. Por ejemplo, monómeros insaturados que contienen grupos N hidroxisuccinimida, carbonatos activos tales como p-nitrofenilcarbonato, triclorofenilcarbonatos, tresilato, oxicarbonilimidazoles, epóxido, isocianatos y aldehído y carboximetilazidas y ortopiridildisulfuro insaturado pertenecen a esta categoría de reactivos. Son ejemplos ilustrativos de reactivos insaturados alilglicidil éter, cloruro de alilo, bromuro de alilo, yoduro de alilo, cloruro de acriloílo, isocianato de alilo, cloruro de alilsulfonilo, anhídrido maleico, copolímeros de anhídrido maleico y éter de alilo.

Todos los derivados activos de lisina, excepto el aldehído, se pueden hacer reaccionar en general con otros aminoácidos tales como grupos imidazol de histidina y grupos hidroxilo de tirosina y los grupos tiol de cistina si el ambiente local potencia la nucleofilicidad de estos grupos. Los reactivos de funcionalización que contienen aldehído son específicos para lisina. Estos tipos de reacciones con grupos disponibles de lisinas, cistinas, tirosina se han documentado ampliamente en la bibliografía y son conocidos por los especialistas en la técnica.

En el caso de ovomucoide que contiene grupos amino, es conveniente hacer reaccionar a dichos grupos con un cloruro de aciloílo, tal como un cloruro de acriloílo, e introducir el grupo acrílico polimerizable en el ovomucoide. Después, durante la preparación del hidrogel polimérico, así como durante la reticulación del copolímero de acrilamida y ácido acrílico, el ovomucoide funcionalizado, mediante los grupos acrílicos, se une al polímero y queda unido al mismo.

Los ingredientes terapéuticos que se pueden administrar por vía oral utilizando el sistema de administración y la composición de esta invención son proteínas y péptidos incluyendo monopéptidos, dipéptidos, tripéptidos y polipéptidos. También se pueden administrar por vía oral proteínas que se modifican para actuar como vehículos para materiales biológicamente activos, incluyendo vehículos de fármacos de oligonucleótidos anti-sentido, genes y vectores víricos y muchos compuestos orgánicos convencionales de baja estabilidad, solubilidad y, en consecuencia, baja biodisponibilidad oral.

Son ejemplos ilustrativos de proteínas terapéuticas nucleoproteína, glucoproteína, lipoproteína, inmonoterapéutico, somatotropina porcina para aumentar la eficacia de conversión de los alimentos en cerdos, hormona del crecimiento, buserelina, leuprolida, interferón, gonadorelina, olamina, calcitonina y otras proteínas bioactivas y productos de proteína recombinantes.

Son ejemplos ilustrativos de péptidos ciclosporina, lisinopril, captopril, delapril, cimetidina, ramitidina, famotidina (Pepcid), activador de plasminógeno en tejidos, factor de crecimiento epidérmico, factor de crecimiento de fibroblastos (ácido o básico), factor de crecimiento derivado de plaquetas, factor de crecimiento de transformación (alfa o beta), péptido intestinal vasoactivo, factor de necrosis tumoral; hormonas tales como glucagón, calcitonina, hormona adrecosticotrófica, aldoetecona, hormona estimulante del folículo, encafalinas, endorfina-\beta, somatostina, gonadotrofina, hormona estimulante de \alpha-melanocito. Son ejemplos adicionales bombesina, péptidos natriuréticos atriales y liberación de hormona luteinizante (LHRH), sustancia P, vasopresina, \alpha-globulinas, transferrinas, fibrinógeno, \beta-lipoproteínas, \beta-globulinas, protrombina (bovina), ceruloplasmina, \alpha_{2}-glucoproteínas, \alpha_{2}-globulinas, fetuina (bovina), \alpha_{1}-lipoproteínas, \alpha_{1}-globulinas, albúmina y prealbúmina.

Las hormonas del crecimiento que se pueden administrar por vía oral usando la invención pueden ser hormona de crecimiento humana, hormona de crecimiento bovina, hormona de crecimiento porcina u otras hormonas de crecimiento animal representativas extraídas de fuentes naturales o producidas por ingeniería genética disponibles en el mercado y metodologías de fermentación de producción relacionadas que se conocen bien y se describen en la técnica de la preparación de proteínas y péptidos.

Las proteínas que se pueden administrar por vía oral usando la composición de esta invención deberían tener un peso molecular menor de 1.000.000 dalton y, preferiblemente, menos de 200.000. Más normalmente, el peso molecular de las proteínas es menor de 65.000 y a menudo menor de 32.500 y especialmente menor de 10.000 dalton. Normalmente, tienen un peso molecular de al menos 300 dalton.

Las composiciones de esta invención, es decir, una composición adaptada para la administración oral de proteínas o péptidos distintos de insulina que comprende un hidrogel polimérico que, preferiblemente, se ha reticulado, y que se ha modificado mediante un inhibidor de enzima proteolítica y un agente de unión, y contiene una proteína o un péptido, se pueden administrar en forma de gel. En general, se puede administrar cualquier dosis a un ser humano o a un animal. La dosis administrada realmente se puede calcular basándose en la cantidad de material terapéutico biológicamente activo contenido en una unidad de peso o de volumen del gel. Sin embargo, cuando se introduce en el estómago un gel que contiene un compuesto terapéutico no unido que no contiene compuesto terapéutico libre hay una fuerza cinética conductora que puede dar como resultado una rápida pérdida del compuesto terapéutico desde el gel. Por ejemplo, el hidrogel que contiene insulina puesto en un pH ajustado con solución salina pierdo el 90% de su contenido en insulina en 15 minutos. A menos que se pueda asegurar un descarga rápida y reproducible de los contenidos del estómago en el intestino, se administrarán dosificaciones variables y poco fiables de un paciente a otro y de una administración a la siguiente, haciendo difícil de asegurar el control de los efectos terapéuticos y biológicos.

Por lo tanto, es más conveniente y preferible administrar la composición con contenido terapéutico de esta invención en forma de comprimido o cápsulas de gel, como se sabe bien en la técnica. Cuando se administran en esta forma entonces el comprimido o cápsula de gel se recubre preferiblemente entéricamente. El recubrimiento entérico asegura que la composición con contenido terapéutico pasa al tracto intestinal sin verse afectada significativamente o degradada parcialmente en el estómago, sin considerar el perfil de tiempo de administración al intestino. En el tracto intestinal el recubrimiento se disuelve y la composición funciona como se ha descrito anteriormente.

Los materiales para recubrimiento entérico útiles en la presente invención incluyen aquellos materiales de recubrimiento resistentes a la degradación en el estómago pero que se descompondrán en el ambiente del tracto intestinal para exponer el material recubierto. Dichos materiales de recubrimiento entérico incluyen los siguientes ingredientes, individualmente o en combinación: ftalato de hidroxipropilmetilcelulosa, polietilenglicol-6000 y goma laca, y se pueden disolver en disolventes incluyendo diclorometano, etanol y agua, ftalato de celulosa o ftalato de polivinilacetato.

Un material de recubrimiento entérico útil para recubrir insulina comprende 4,5 parte en peso de hidroximetilcelulosa a 0,5 partes de goma laca, a 0,5 partes de polietilenglicol-6000. Este material se disuelve en 47,3 partes de diclorometano y 37,8 partes de etanol. El material de recubrimiento entérico se diluye después con agua hasta una concentración óptima y se aplica a las composiciones de la invención.

Otros muchos materiales de recubrimiento útiles para preparaciones farmacéuticas son bien conocidos y están disponibles en la industria. Incluyen los productos de transformación de polisuccinimida como se describe en la Patente de Estados Unidos 5.175.285; polímeros acrílicos como los provenientes de ésteres de alquilo inferior de ácidos acrílico y metacrílico que se pueden copolimerizar con otros monómeros copolimerizables, tales como los que contienen grupo carboxilo o amonio cuaternario y/o con ácido acrílico o metacrílico como se describe en las Patentes de Estados Unidos 5.422.121 y 4.644.031.

También se pueden incorporar otros materiales bien conocidos. Son ejemplos materiales aglutinantes, tales como diversos tipos de celulosa y sus derivados, povidona y grupos éster de ácido graso de polietilenglicol; cargas, tales como goma arábiga, celulosa cristalina, hidroxipropilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa; materiales tensioactivos, tales como tensioactivos catiónicos, aniónicos o no iónicos ilustrados por lauril sulfato sódico, estearil amina, ésteres de ácido graso de poliglicerina y muchos otros ácidos grasos, ésteres de ácido graso y agentes emulsionantes, tales como colesterol, ácido esteárico, palmítico y oleico y sus sales sódicas, ácidos salicílicos, sales o ésteres, diversos estearatos y polisorbatos (20, 40, 60, 80)propilenglicol diacetato; y agentes antimicrobianos, tales como metilparaben, etilparaben, propilparaben, butilparaben, fenol, ácido deshidroacético, alcohol feniletílico, benzoato sódico, ácido sórbico, timol, timerosal, deshidroacetato sódico, alcohol bencílico, butilparaben, cresol, p-cloro-m-cresol, clorobutanol, acetato fenilmercúrico, borato fenilmercúrico, nitrato fenilmercúrico y cloruro de benzalconio.

La invención se entenderá y se ilustrará mejor haciendo referencia a los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1 Aislamiento de ovomucoide

A un matraz equipado con un agitador se le añadieron 100 g de clara de huevo. A continuación se añadieron al matraz 100 g de una mezcla compuesta por 70 g de alcohol etílico, 30 g de una solución compuesta por 2,7 g de ácido tricloroacético y 27,3 g de agua destilada, a una velocidad de 3 a 5 ml/min mientras se agitaba. Después de la adición de toda la cantidad de la mezcla especificada la masa de reacción se agitó adicionalmente durante 40 minutos a una temperatura que podía variar entre 15 y 25ºC. El precipitado se filtró y se retiró de la solución restante. Este precipitado se rechazó, pues no tenía ningún valor. El filtrado de esta etapa se transfirió después a un segundo matraz y se mezcló con 550 g de alcohol etílico. Después, el precipitado de esta última etapa se dializó usando agua destilada y después se secó por liofilización. El rendimiento de este procedimiento fue de aproximadamente 0,8 g de ovomucoide.

El procedimiento anterior es específico para aislar ovomucoide de huevos de pato. Sin embargo, se puede usar el mismo procedimiento para obtener ovomucoide de otras fuentes usando la clara de huevo de otra ave u otras fuentes que contengan proteína y glicoproteína sustituyendo los 100 g de clara de huevo usados en la etapa uno anterior. Se puede obtener más o menos ovomucoide dependiendo del material fuente y la variabilidad del ovomucoide en el material fuente. Además, las condiciones de extracción y precipitación se pueden variar en temperatura y tiempo, y las cantidades y tipos de disolventes también se pueden variar para optimizar la extracción de ovomucoide de diferentes materiales.

Ejemplo 2 Funcionalización del ovomucoide

En un vaso de precipitados de 20 ml, se agitaron 10 ml de una solución tampón de NaHCO_{3} a pH 8. Se añadió el ovomucoide aislado (100 mg) y se disolvió con agitación. Se añadió cloruro de acriloílo (10 \mul) a esta solución a temperatura ambiente y se agitó hasta que finalizó la reacción.

Ejemplo 3 Preparación del polímero

A la solución obtenida en el Ejemplo 2 se le añadió acrilamida (1 g) [cuando se usa acrilamida de calidad comercial, contiene hasta aproximadamente un 1,5% de ácido acrílico] y N,N-metilen-bis(acrilamida) (0,1 g). A esta solución se le añadieron 10 mg de (NH_{4})_{2}S_{2}O_{8} y 10 \mul de TMEDA (tetrametiletilendiamina) para iniciar la polimerización. La mezcla de reacción se agitó para asegurar una buena mezcla pero se detuvo justo antes del punto de enturbiamiento de la polimerización. El gel resultante se tamizó a través de una malla de nylon. Las partículas se lavaron con solución tamponada de NaHCO_{3} y después se liofilizaron hasta que se secaron.

Ejemplo 4

(Referencia)

Procedimiento general de preparación de una composición de insulina oralmente activa

Se prepara una composición representativa terapéutica de insulina de la siguiente manera: 0,01-1,0 g de polímero reticulado al 4,5% secado previamente, modificado con 0,2-25 mg de inhibidor de tripsina de soja por ml de gel hinchado y 0,2-25 mg de un glucósido por ml de gel hinchado se pone en 0,3-3,0 ml de solución de insulina (convenientemente en solución salina tamponada) estando la insulina en una concentración de 0,01 a 3 mg/ml de líquido (la actividad de insulina puede variar de 0,25 a 100 U.I./ml durante 1 hora a temperatura ambiente. Durante este tiempo el polímero se hincha completamente, embebiendo la solución que contiene insulina y alcanzando el equilibrio y está listo para su uso. Esta metodología de preparación no está limitada a un tiempo específico dado, y se puede variar juiciosamente en un intervalo de tiempos y temperaturas dependiendo de un número de variables tales como la densidad de reticulación del polímero, la temperatura a la que se realiza la exposición del hidrogel. El polímero también se puede exponer a mayores o menores cantidades de concentración de insulina y/o cantidades de fluido y el curso de la cantidad total de material procesado se puede aumentar o disminuir cambiando la cantidad de solución que contiene insulina y el hidrogel usado en el proceso.

A continuación se indican los polímeros usados en los siguientes Ejemplos y en las tablas como se presenta en las Tablas 2 a 5. Estos hidrogeles poliméricos reticulados se prepararon de acuerdo con el procedimiento del Ejemplo 3.

PAA -	poliacrilamida
PMA -	polimetacrilamida
PHEMA -	polihidroxietilmetacrilato
PVP -	polivinilpirrolidona
PAAC -	ácido poliacrílico

Ejemplo 5 Procedimiento general de preparación y administración oral de formulaciones

El polímero se preparó de acuerdo con el Ejemplo 3 usando el agente de reticulación en la cantidad del 0,5% de la solución de monómero inicial. Se pusieron 0,1 g de polímero de poliacrilamida reticulado secado previamente (que posiblemente contenía hasta el 3% en peso de ácido acrílico) modificado con ovomucoide (aislado de la calara de huevo de pato, excepto cuando se indica otra cosa), en un exceso de solución acuosa de hormona del crecimiento en una con de 1,0 mg/ml de la solución salina a temperatura ambiente. El polímero se expuso a la solución durante un periodo de 1 hora. Después de este periodo de tiempo el embebimiento de la solución que contiene hormona del crecimiento alcanza el equilibrio y el polímero se ha hinchado completamente. Los polímeros que muestran un efecto medible habrán absorbido al menos 0,5 g de solución acuosa de la hormona del crecimiento. La formulación se retiró de la solución de hormona del crecimiento y estaba lista para su uso.

Ejemplos 6 - 7

Administración oral de la hormona del crecimiento

Se hizo que una muestra de gel de poliacrilamida (PAA) no modificada embebiera aproximadamente 100 conteos de hormona del crecimiento humana (HGH) marcada radiactivamente mezclada con una dosificación terapéutica normal de hormona del crecimiento (10 \mug/kg). La metodología de absorción se da en el Ejemplo 5. Se determinan los conteos de la muestra y la muestra se administra por vía oral a ratas como control (Ejemplo 6). No se observó ningún conteo de hormona del crecimiento en la sangre por radioinmunoensayo después de 2 horas. Otra muestra de PAA modificada con ovomucoide como se ha descrito en el Ejemplo 3 se trató de manera similar, se midió y se administró. Aproximadamente se determinaron cien conteos presentes en la muestra antes de la administración. Después de 2 horas, se pudo medir que habían pasado aproximadamente 25 conteos a través de la barrera intestinal y que habían entrado en el sistema circulatorio usando las mismas técnicas de radioensayo usadas en el Ejemplo 6. Los resultados se muestran en la Tabla 2.

2

\newpage

En la Tabla 2 se observa claramente que la formulación de la invención reivindicada, es decir, donde un inhibidor de enzimas proteolíticas se unió químicamente a la matriz polimérica, tiene la capacidad de prevenir la degradación de la hormona del crecimiento en el tracto gastrointestinal y permite el paso de una cantidad significativamente eficaz de la hormona del crecimiento en los animales hospedadores.

Ejemplo 8

El efecto protector de ovomucoide en proteínas cuyo peso molecular varía de 16.000 a más de 300.000 dalton se muestra en la Tabla 3. En los experimentos presentados en la Tabla 3, se incorporó tripsina, una enzima proteolítica, en la proporción molar indicada a la proteína para estimular la condición fisiológica en el tracto intestinal donde la enzima lítica inicia la hidrólisis de la proteína. Se puede ver claramente que una cantidad muy pequeña del inhibidor puede proteger una gran cantidad de proteína (más de 300 veces su cantidad molar) frente a la degradación proteolítica. Se ve claramente que mientras más del 90 por ciento de la proteína permanece sin degradar en presencia de un inhibidor protector, se encuentra que menos del uno por ciento permanece después de sólo 2 horas cuando no hay inhibidor de ovomucoide presente. El efecto de incorporar ovomucoide es para potenciar la proteína activa presente en momentos fisiológicamente significativos en un factor de más de 10, y para la mayoría de los materiales estudiados en aproximadamente 100 o más en el periodo de dos horas después de la ingestión.

TABLA 3 Efecto protector del ovomucoide^{(a)}

Proteína	Peso Molecular	Prop. Molar	Inhibidor	Degradación a las
		Proteína/Enzima	ovomucoide (mg)	2 h, 25ºC en agua
Mioglobina	17.000	300 / 1	1,0 mg	4 - 5%
Mioglobina	17.000	300 / 1	0,0 mg	> 99%
Ovoalbúmina	43.000	300 / 1	1,0 mg	4 - 5%
Ovoalbúmina	43.000	300 / 1	0,0 mg	> 99%
Albúmina de suero	69.000	300 / 1	1,0 mg	6 - 7%
Albúmina de suero	69.000	300 / 1	0,0 mg	> 99%
Fibrinógeno	340.000	300 / 1	1,0 mg	6 - 7%
Fibrinógeno	340.000	300 / 1	0,0 mg	> 99%
(a) La enzima proteolítica es Tripsina
\hskip0.4cm La cantidad de Tripsina es 0,5 mg.

Anteriormente se ha señalado que el inhibidor de proteasa se debe unir químicamente (inmovilizar) al hidrogel polimérico. Otro método de unión (inmovilización) del inhibidor de proteasa en la red del hidrogel es atrapar el inhibidor de proteasa en la red mediante medios físicos en lugar de por enlace covalente. De esta manera, la red que se formó por reticulación es tal que el inhibidor de proteasa queda atrapado dentro de la estructura de la malla debido que su estructura tridimensional es mayor que las aberturas tridimensionales de la red del hidrogel. Los especialistas en la técnica conocen otros métodos de asociación tales como unión de hidrógeno, asociación de sales y asociación hidrófoba que provoca retención del inhibidor de proteasa dentro de la matriz del hidrogel y también se pueden utilizar en esta invención para unión (inmovilización).

El efecto protector de ovomucoide en las proteínas cuyo peso molecular varía de 16.000 a más de 300.000 dalton se muestra en la Tabla 4. En los experimentos presentados se incubó \alpha-quimiotripsina, una enzima proteolítica en la proporción molar indicada con la proteína para estimular la condición fisiológica en el tracto intestinal donde una enzima proteolítica inicia la hidrólisis de la proteína. Se prepararon dos hidrogeles. Uno que contenía un gel que contenía ovomucoide preparado como se describe en el ejemplo 3 y uno preparado sin ovomucoide. Se introdujeron, 2,5 mg de proteína por ml de gel hinchado en el hidrogel hinchado y después se añadió \alpha-quimiotripsina. La proporción proteína:quimiotripsina fue de 200:1. La solución de proteína/hidrogel/\alpha-quimiotripsina se incubó durante 1 hora a 30ºC en un tampón fosfato (pH 7,4). Los productos de la proteólisis se lavaron del hidrogel usando tampón fosfato (10 x volumen). El grado de hidrólisis se estimó por HPLC par mostrar la cantidad de proteína degradada vs. proteína no degradada.

A partir de la Tabla 4, se ve claramente que más del 90% de la proteína permanece sin degradar en presencia del hidrogel protector. Sin el ambiente protector del gel, se degrada más del 90% de la proteína. El efecto de la incorporación de ovomucoide es potenciar la proteína activa presente en un tiempo fisiológicamente significativo en un factor de más de 10, y para la mayoría de los materiales estudiados, en aproximadamente 100 o más en el periodo de una hora después de la ingestión.

TABLA 4 Hidrólisis de proteína/péptido con quimiotripsina

Peroteína/Péptido en hidrogel	PM de Proteína/Péptido	Grado de hidrólisis, %
		I	II
Ribonucleasa A	13700	\geq 90	\leq 5
Mioglobina	17800	\geq 90	\sim 5
Ovoalbúmina	45000	\geq 90	\sim 5
Albúmina de suero bovino	68000	\geq 90	\sim 5
Aldolasa	158000	\geq 95	5-10
Catalasa	232000	\geq 95	5-10
Fibrinógeno	340000	\geq 95	5-10
Ferritina	440000	\geq 95	\sim 10
Tiroglobulina	669000	\geq 95	\sim 10
I - proteína inmovilizada físicamente en hidrogel de poliacrilamida no modificada;
II- proteína inmovilizada físicamente en hidrogel de poliacrilamida modificada con ovomucoide.

Las Tablas 5 y 6 muestran que las formulaciones de gel de la invención pueden administrar fármacos de proteína y péptido de manera eficaz. Por ejemplo, la Tabla 5 muestra que un hidrogel de poliacrilamida modificada con ovomucoide administrado por vía oral puede administrar de manera eficaz un nivel de dosificación de glucagón que, actualmente se debe administrar por inyección subcutánea. El glucagón es una molécula proteica de bajo peso molecular de 29 miembros que se sabe que provoca un aumento dramático en el nivel de glucosa tras la liberación en la corriente sanguínea. Esto se consigue estimulando la desintegración de glucógeno en el hígado. Debido a este efecto es útil en el tratamiento de ciertas formas de hipoglucemia. Como es una proteína, no se puede administrar eficazmente por vía oral. La Tabla 6 muestra el efecto de la administración de calcitonina usando formas de dosificación oral de la invención. En ambos casos se usan conejos como animales de ensayo. En ambos casos la cantidad especificada de fármaco de proteína activo se mezcla con gel como se ha descrito anteriormente. Se prepara una solución del fármaco en agua. El pH se puede ajustar para mejorar la estabilidad u otras propiedades del fármaco, aunque esto no es necesario. Después la solución se añade al polímero seco en la cantidad de 1 ml de solución que contiene el fármaco a 100 mg del polímero seco, aunque se pueden usar otras cantidades de polímero seco (por ejemplo, 50 mg por ml de solución).

La Tabla 5 muestra que simplemente dando al animal solución salina fisiológica o incluso una dosificación de inyección subcutánea normal de glucagón en solución como sonda oral no tiene efecto sobre el azúcar en sangre. En ambos casos, el azúcar en sangre permanece constante y a los niveles normales durante el transcurso del experimento. Sin embargo, dando la misma dosificación en forma de inyección subcutánea provoca un gran aumento del azúcar en sangre. Se muestra que el glucagón medido en sangre aumenta tras la inyección de esta cantidad de glucagón. Finalmente, la Tabla 5 muestra claramente que cuando se administra la misma cantidad de glucagón (0,5 mg) a conejos con una de las formulaciones activas de la invención (en este caso hidrogel de poliacrilamida modificada con ovomucoide), los niveles de azúcar y glucagón en sangre aumentan de una manera muy similar a la observada en el caso de la inyección subcutánea de control. Claramente, la formulación es activa para potenciar la administración oral de glucagón.

La Tabla 6 muestra el efecto de dar una dosis terapéutica de inyección estándar de calcitonina por medios orales. La calcitonina es una proteína de bajo peso molecular administrada normalmente por inyección, que se sabe que aumenta la renovación de calcio y que puede ser eficaz para tratar numerosas enfermedades que implican calcio tales como fragilidad ósea, enfermedades de la glándula tiroides y otras enfermedades en las que se sabe que el calcio juega un papel vital. La Tabla 6 ilustra que una sola dosis de calcitonina dada por vía oral con una formulación en gel que contiene ovomucoide inmovilizado tiene aproximadamente el mismo efecto después de 60 minutos que una inyección subcutánea.

La Tabla 6 muestra datos de mmol de Ca^{2+}/l de sangre en un conejo después de administrar un mg de calcitonina por vía subcutánea y oral en un gel de poliacrilamida que se ha modificado con ovomucoide aislado de claras de huevo de pato. Los procedimientos descritos anteriormente se usaron para preparar polímeros modificados y para absorber calcitonina en el gel. La concentración de calcio en sangre se determinó mediante un procedimiento estándar usando un electrodo selectivo. Los datos confirman que la calcitonina está protegida por el hidrogel modificado con ovomucoide cuando se administra por vía oral.

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(Tabla pasa a página siguiente)

3

TABLA 6

4

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 1. Preparación de las formulaciones y administración oral de las
mismas como se describe en el Ejemplo 4\cr   (Referencia) y el
Ejemplo
5.\cr}

Las proteínas/péptidos enumerados anteriormente se ensayaron como se describe a continuación para determinar el nivel de transporte a través de la poliacrilamida y hidrogel de poliacrilamida que contiene Con-A (Concanavalina A). Los resultados se presentan en las Tablas 8-13.

TABLA 7 Proteínas y péptidos

	Proteína/Péptido	PM de Proteína/Péptido (10 g PM)
1	Calcitonina	3400 (3,53)
2	Glucagón	3500 (3,54)
3	Insulina (Referencia)	6500 (3,81)
4	Ribonucleasa A	13700 (4,14)
5	Mioglobina	17800 (4,25)
6	Inhibidor de tripsina de soja	21500 (4,33)
7	Quimiotripsinógeno A	25000 (4,40)
8	Ovoalbúmina	45000 (4,65)
9	Albúmina de suero bovino	68000 (4,83)
10	Aldolasa	158000 (5,20)
11	Catalasa	232000 (5,37)
12	Fibrinógeno	340000 (5,53)
13	Ferritina	440000 (5,64)
14	Tiroglobulina	669000 (5,83)

Los hidrogeles de poliacrilamida se sintetizaron polimerizando soluciones acuosas de acrilamida (10%) y N,N'-metilenbisacrilamida (0,5%) bajo la acción del catalizador redox - persulfato de amonio - N,N,N',N'-tetrametiletilendiamina. Los hidrogeles modificados se prepararon por polimerización de la misma mezcla monomérica en presencia de un 1,0% de derivado insaturado de ovomucoide o inhibidor de tripsina de soja (STI). Una vez finalizada la polimerización, los hidrogeles se redujeron a pequeño tamaño presionándolos a través de tamices de nylon, se lavaron con agua destilada hasta que se retiraron completamente los compuestos sin reaccionar y se sometieron a secado por liofilización. Se tomó la fracción con un diámetro \leq 0,05 mm. Las preparaciones que contenían proteína/péptido se obtuvieron hinchando en una solución acuosa una proteína/péptido con una concentración de 3,0 mg/ml de partículas de hidrogel de poliacrilamida modificado o no modificado secado por liofilización.

El reactor usado para estudiar la permeabilidad de las proteínas/péptidos representa un tanque con un diámetro interno de 2,0 cm y las paredes con un espesor de 0,7 cm hecho de espuma de poliuretano, que proporciona la resistencia mecánica del sistema (Fig. 1). Los poros abiertos del reactor de poliuretano tenían Con-A, que estimuló la membrana de la mucosa del intestino. Las paredes del reactor se impregnaron con una solución acuosa de los monómeros (3% de acrilamida, 0,3% de N,N'-metilenbisacrilamida) y un catalizador de polimerización. Después de la polimerización, se obtuvo un gel de poliacrilamida viscosa que no presenta resistencia mecánica, que se distribuyó uniformemente en los poros de poliuretano. Para producir hidrogel de poliacrilamida que contiene Con-A, para estimular la membrana de la mucosa del intestino, la solución inicial de monómeros contenía 2 mg de Con-A por ml de solución de polimerización. La Con-A se aciló ligeramente con cloruro de acriloílo (proporción molar Con-A:cloruro de acriloílo = 1:10).

Los 2 g estudiados de gel que contenía proteína/péptido se pusieron dentro del reactor, que se puso en un tanque de vidrio que contenía 12 ml de agua destilada. La concentración de la proteína/péptido liberado se determinó midiendo la densidad óptica de la solución usando un espectrofotómetro Hitachi-3410 (Japón) a una longitud de onda de 280 nm.

La concentración de proteína/péptido en el equilibrio será igual a 1/7 de la concentración inicial (en unidades de mg de proteína/ml de hidrogel) puesto en el reactor de 2 ml. La solución en el tanque de vidrio (lado permeado de la barrera) se recircula continuamente a través del espectrofotómetro, que tiene un volumen de contención de aproximadamente 0,3 ml. Se puede usar cualquier bomba de fluido de tipo analítico de baja cizalla de laboratorio estándar para realizar la medida de esta manera.

5

Fig. 1. La instalación usada para estudiar la difusión de la proteína/péptido desde las partículas del hidrogel polimérico.

Cada valor presentado en las Tablas 8-13 es la media de dos medidas diferentes.

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Para evaluar los resultados de los estudios de transporte mostrados en las tablas 8-14 son críticas las velocidades de difusión iniciales (la cantidad de proteína que pasa a través de la barrera en los primeros 10 minutos de medida) y el efecto de la actividad potenciada sobre las proteínas de alto peso molecular que son notoriamente difíciles de administrar por cualquier medio distinto de la inyección. Este efecto se resume y se ilustra en las Figuras 2, 3 y 4. En 5 de las 6 combinaciones de geles de administración y barreras estudiados y presentados en las tablas 8-13 y 14A y representadas en los gráficos contenidos en las Figuras, falta al menos un componente clave de la invención necesario para potenciar el transporte en cada barrera o sistema de administración. Estos se denominan sistemas no
activados.

En la sexta combinación, se uso ovomucoide como elemento crítico de unión en la formulación de gel (su papel es tato proteger la proteína como unir los elementos interactivos en la barrera intestinal) mientas que la Concanavalina A (Con-A) (un agente de unión de lectina bien conocido) se inmoviliza dentro de la barrera de transporte para estimular la unión de lectina y otros agentes activos presentes en diversas partes de la barrera intestinal. Por el propósito de la descripción, el sistema se denomina como sistema activado que, de acuerdo con la invención, debería mostrar un potenciación en el transporte para las proteínas contenidas en la formulación a la está unido el ovomucoide u otras entidades de unión. La Tabla 14B presenta un estudio diferente de sólo dos proteínas que demuestra que la unión de activación no es necesario que sea parte de la molécula de inhibidor y se puede incorporar por separado a la formulación. En esta tabla, una funcionalidad de polidextrano se une por separado en el hidrogel junto con el inhibidor de tripsina de soja (STI). Este sistema en el que este gel se usa con la barrera que contiene Con-A también es un sistema activado de acuerdo con la invención.

En las Tablas 8-14 y en las Figuras 2-4, los números de muestra se refieren a la misma proteína enumera en la Tabla 7, aunque en la Tabla 14B sólo se evalúan dos proteínas.

La Figura 2 muestra las velocidades iniciales de transporte para cada sistema estudiado para cada una de las proteínas evaluadas en orden de peso molecular creciente. Es bastante evidente que para todos los sistemas no activados (en los que la barrera y la administración de gel no contienen grupos de unión que interactúan), la cantidad de proteína transportada inicialmente es muy similar para todas las proteínas estudiadas. Esto varía de aproximadamente el 40-45% en los primeros 10 minutos de las especies de menor Pm a aproximadamente el 17-25% para las especies de mayor Pm. Sin embargo, cuando el ovomucoide se une al gel de administración y un ligando de unión tal como Con-A se inmoviliza químicamente en la barrera, el efecto sobre todas las proteínas es espectacular. Las velocidades iniciales para las especies de bajo Pm aumentan su paso en aproximadamente el 60-70% mientras que aquellas para las especies de mayor Pm aumentan hasta el intervalo de 40-50%.

Este efecto y su magnitud sobre el intervalo de pesos moleculares estudiados se muestra claramente en las Figuras 3 y 4A que muestran, respectivamente, el efecto del sistema activado medido frente a la media de todos los sistemas no activados (Fig 3) y las mismas dos curvas junto con la proporción del sistema activado a los sistemas no activados (Fig 4A). No sólo el efecto es espectacular para todas las proteínas estudiadas, si no que realmente aumenta a los mayores pesos moleculares de manera que el transporte inicial de estas especies es más del 200% que el de las mismas especies transportadas usando los sistemas no activados.

La Figura 4B combina los resultados de la Figura 3 con los resultados ilustrados en la Tabla 15. De nuevo, sólo se usó el transporte de proteína en los primeros 10 minutos en la Figura. Las muestras 2 y 12 se evaluaron usando dos combinaciones adicionales de gel de administración y barrera para demostrar que la activación del gel para potenciar la administración de proteína se puede conseguir siguiendo fielmente los contenidos de la invención y no meramente activando con ovomucoide. En este ejemplo, se evaluaron Calcitonina (Muestra 2) y Fibrinógeno (Muestra 12) con un sistema de administración de gel modificado con STI en combinación con una barrera modificada con Con-A (Tabla 14A). En un caso, sin embargo, el dextrano se une a la barrera modificada con STI como se ha descrito. En el otro caso, meramente se incluye en forma no unida a la mezcla. Claramente, cuando el dextrano se une al gel se potencia el transporte de las proteínas. Como en el caso del ovomucoide unido al gel, el gel unido a dextrano/STI muestra potenciación para las proteínas de mayor peso molecular. Esto demuestra claramente el amplio alcance de la invención, es decir, mientras el hidrogel se modifica con un inhibidor y un glucósido, hay una potenciación del transporte de las proteínas de alto peso molecular que es tanto sorprendente como llamativo. Esto se representa en la Figura 2.

TABLA 14A Resumen de datos

Muestra número	1	2	3	4	5	6	7
Proteína (1) (Véase cuadro aparte)
Peso molecular (x 1000)	3,4	3,5	6,5	13,7	17,8	21,5	25
% pasadas - 10 min (2) (Todos los datos)
Gel no mod / barrera no mod (3)	44	36	38	38	29	33	31
Gel mod STI / barrera no mod (3)	47	43	44	41	34	39	34
Gel mod ovo / barrera no mod (3)	44	42	44	40	36	38	35
Gel no mod / barrera mod Con-A (3)	40	35	40	35	30	33	30
Gel mod STI / barrera mod Con-A (3)	44	45	45	40	35	40	30
Media de sistemas no activados	43,8	40,2	42,2	38,8	32,8	36,6	32
Gel mod ovo / barrera mod Con-A (4)	71	60	65	58	55	56	55
% aumento AS/no AS	162,1	149,3	154	149,5	167,7	153	171,9

TABLA 14A (continuación)

Muestra número	8	9	10	11	12	13	14
Proteína (1) (Véase cuadro aparte)
Peso molecular (x 1000)	45	68	158	232	340	440	669
% pasadas - 10 min (2) (Todos los datos)
Gel no mod / barrera no mod (3)	24	26	23	19	20	21	18
Gel mod STI / barrera no mod (3)	31	33	28	25	24	27	22
Gel mod ovo / barrera no mod (3)	33	33	30	27	25	29	20
Gel no mod / barrera mod Con-A (3)	25	25	20	17	20	20	17
Gel mod STI / barrera mod Con-A (3)	30	33	26	25	20	23	20
Media de sistemas no activados	28,6	30	25	23	21,8	24	19,4
Gel mod ovo / barrera mod Con-A (4)	49	52	48	47	50	45	40
% aumento AS/no AS	171,3	173,3	173,3	189	208	188	206,2
(1) Los nombres de las proteínas se proporcionan en la Tabla 7
(2) Todos los datos presentados representan la cantidad que pasa la barrera medida 10 minutos después de
introducir la muestra en el reactor.
(3) Sistema no activado
(4) Sistema activado (AS)

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Como se puede observar, en el caso de la difusión a través del hidrogel polimérico inerte, la proporción de acumulación de proteína/péptido en la solución que rodea al tanque de poliuretano es prácticamente independiente tanto de la naturaleza del inhibidor como de la presencia del inhibidor en las partículas poliméricas y se controla sólo por el peso molecular de la proteína/péptido.

Se observaron dependencias prácticamente similares en el estudio de la liberación de la proteína/péptido desde las partículas de polímero no modificado y modificado con STI y su difusión a través de los poros llenos con hidrogel con Con-A.

Para las partículas poliméricas modificadas con ovomucoide, las velocidades iniciales de acumulación de proteína/péptido en la solución que rodea a la acumulación son anormalmente altas.

Por lo tanto, en la administración oral, el mecanismo de acción de las proteínas/péptidos inmovilizados en las partículas de un hidrogel polimérico modificado por ovomucoide implica la inhibición de la proteólisis de las proteínas/péptidos debida a la neutralización de las enzimas proteolíticas por ovomucoide y aumenta en la velocidad de difusión de las proteínas/péptidos desde las partículas del hidrogel que contiene ovomucoide a través de las paredes del intestino delgado. Esto último está relacionado con una reacción específica entre la parte glucósido del ovomucoide unido químicamente con el hidrogel y la lectina contenida en la membrana de mucosa del intestino. Esta reacción conduce al aumento de la concentración local de las proteínas/péptidos directamente en la membrana de la mucosa y, como resultado, aumentan sus velocidades de difusión a la corriente sanguínea.

En la Tabla 14B, se unió covalentemente Dextrano al hidrogel usando el procedimiento descrito para la formulación N2 después de la Tabla 5. El aparato usado fue el mismo representado en la Fig. 1. Se vertió una solución de una proteína en el interior del tanque de poliuretano y se realizaron medidas en los periodos de tiempo indicados para determinar el porcentaje de proteína que pasó del tanque de poliuretano que contenía el hidrogel modificado como que indica en la Tabla.

La Tabla 6 muestra los datos de mmol de Ca^{2+}/l de sangre en conejo después de administrar 1 mg de calcitonina por vía subcutánea y oral en un gel de poliacrilamida que se había modificado con ovomucoide aislado de claras de huevo de pato. Los procedimientos descritos anteriormente se usaron para preparar polímeros modificados y para absorber calcitonina en el gel. La concentración de calcio en sangre se determinó mediante un procedimiento estándar usando un electrodo selectivo. Los datos confirmaron que la calcitonina está protegida por el hidrogel modificado con ovomucoide cuando se administra por vía oral.

Se sabe bien, y se indicó anteriormente, que las enzimas, incluyendo pepsina, generalmente descomponen todas las proteínas y péptidos. El propio ovomucoide es una proteína. Por lo tanto, podría esperarse que el ovomucoide se descompusiera cuando se exponga a pepsina. La Tabla 15 muestra, sin embargo, que el ovomucoide cuando se inmoviliza en un hidrogel, no se descompone por pepsina. En los experimentos presentados en la Tabla 15, se incubaron 10 g de hidrogeles de poliacrilamida que contenían 7,1 mg de ovomucoide inmovilizado con 20 ml de solución de pepsina (pH 2,0, HCl 0,01 M, 0,2 mg de pepsina/ml) durante 0,5, 1,0 y 1,5 horas. Después de la incubación los hidrogeles se lavaron con agua destilada y con tampón Tris-HCl 0,05 M (pH 7,5) para retirar la pepsina. Después los hidrogeles se incubaron con 50 ml de solución de tripsina (pH 7,5, 2,3 mg de tripsina/ml) durante 1,0 horas y se lavaron con la misma solución tampón (10 x el volumen del gel). La cantidad de tripsina unida al hidrogel modificado con ovomucoide se determinó como una diferencia entre la cantidad inicial de tripsina y la cantidad de tripsina en la solución después de la incubación y lavando los geles con 10 veces el volumen de tampón tris. Esto se comparó con los geles que no se habían expuesto a pepsina. Estos datos presentados en la Tabla 15, muestran que el ovomucoide unido (que es una proteína) retiene la mayor parte de su actividad inhibidora de tripsina incluso después de exponerse a la solución de pepsina hasta durante una hora y media.

TABLA 15 Capacidad de tripsina del hidrogel modificado con ovomucoide después de exposición a pepsina

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Otros ejemplos ilustrativos de materiales terapéuticos o fisiológicamente activos que son relativamente poco biodisponibles cuando se administran a un ser humano o animal se enumeran en las Tablas 16 y 17 a continuación. Estos materiales fisiológicamente activos se pueden administrar convenientemente utilizando el sistema de administración y, por lo tanto, el método de esta invención. La biodisponibilidad de estos materiales aumenta cuando se administran usando el método de esta invención.

TABLA 16A Compuestos terapéuticos de baja biodisponibilidad oral

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16

(Goodman & Gillmans The Pharmacological Basis of Therapeutics^{*}, Hardman, J.G. (ed) & Limbird, L.E. (ed) Novena Edición (1996) McGraw-Hill, Nueva York).

17

18

a) De Goodman & Gilman The Pharmacological Basis of Therapeutics, 1985.

TABLA 16B Ejemplos adicionales de fármacos de baja biodisponibilidad de Cho (Patente de Estados Unidos 4.849.227) que no se enumera específicamente en la Tabla 7a o en cualquier otra parte del texto

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TABLA 17 Algunas proteínas y péptidos de bajo peso molecular responsables de la administración oral mediante las composiciones de la invención

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\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \begin{minipage}[t]{145mm} * Incluye el papel de
IL-3 como precursor, factor estimulante de colonia
multicomponente, factor de crecimiento hematopoyético, factor
estimulante de célula P y factor de crecimiento de mastocitos
(MCGF).\end{minipage} \cr  \begin{minipage}[t]{145mm} **
Las meganinas son péptidos de bajo peso molecular que se pueden
dividir a partir de la piel de ranas o se pueden sintetizar
directamente. Han mostrado potencial como antibióticos, pero sólo
son útiles tópicamente debido a su baja disponibilidad
oral.\end{minipage} \cr}

Claims (9)

1. Una composición con contenido terapéutico adaptada para la administración oral de un material biológicamente activo distinto de insulina, que comprende

(a) un polímero hidrófilo insoluble en agua, aunque se hincha con agua, que se modifica químicamente para contener al menos un inhibidor de enzima proteolítica y una funcionalidad química que tiene una afinidad interactiva para receptores diana localizados en las paredes de la barrera al transporte del tracto digestivo de la especie animal en cuestión, siendo dicha funcionalidad química un agente de unión de lectina o un glicósido.

(b) uno o más materiales terapéuticos seleccionados entre una hormona del crecimiento, una interleucina, un factor estimulante del crecimiento de las células sanguíneas, eritropoyetina (EPO), hormona paratiroide (PTH), selenoproteína P, cistatina B, factor estimulante de megacariocito (MGDF), factor estimulante de colonia de granulocito macrófago, factores inhibidores de la invasión tumoral, proteínas reguladoras transactivadoras (TAT's) de VIH y otros retrovirus y proteína reguladora transactivadora BPC 157, hormonas reductoras de la grasa, calcitonina, glucagón; y

(c) agua.

2. Una composición de la reivindicación 1, en la que dicho polímero es un gel parcialmente reticulado que forma un polímero hidrófilo.

3. Una composición de la reivindicación 1, en la que el inhibidor de enzima proteolítica es ovomucoide y se funcionaliza haciendo reaccionar ovomucoide con un material polimerizable.

4. Una composición de la reivindicación 1, en la que la funcionalidad de afinidad es un resto azúcar que está unido al polímero hidrófilo.

5. Una composición de las reivindicaciones 1, 2, 3 ó 4 en la que el polímero hidrófilo es un homopolímero o un copolímero preparado a partir de uno o más monómeros seleccionados entre ácidos acrílico y metacrílico, acrilamida, metacrilamida, hidroxietilacrilato y metacrilato y vinilpirrolidonas, siendo el compuesto terapéutico una proteína o péptido con un peso molecular de menos de 100.000 dalton y funcionalizándose el inhibidor haciéndolo reaccionar con cloruro de acriloílo.

6. La composición de la reivindicación 1 en la que la funcionalidad de afinidad es parte del inhibidor de enzimas proteolíticas representado por lectina, grupos de unión de azúcares o sacáridos relacionados.

7. Una composición de las reivindicaciones 1, 3, 4, 5 ó 6, que se encierra dentro de un recubrimiento entérico protector y que opcionalmente contiene agentes antimicrobianos, estabilizantes, sales y otros adyuvantes de formulación farmacéuticamente aceptables.

8. Un método de preparación de una composición de la reivindicación 1 que comprende las etapas de

(a) funcionalizar un inhibidor de enzimas proteolíticas haciendo reaccionar dicho inhibidor con un compuesto que tiene un grupo vinilo polimerizable y un grupo funcional que es reactivo con dicho inhibidor,

(b) polimerizar una mezcla que comprende del 75 al 99 por ciento en peso de uno o más monómeros polimerizables, del 0,1 al 20 por ciento en peso de un agente de reticulación y del 0,01 al 5 por ciento en peso de un inhibidor de enzima proteolítica funcionalizado obtenido en la etapa (a) para dar un polímero hidrófilo, y

(c) sumergir el polímero hidrófilo en una solución acuosa de un material terapéutico seleccionado entre una hormona del crecimiento, una interleucina, un factor estimulante del crecimiento de células sanguíneas, eritopoyetina (EPO), hormona paratiroide (PTH), selenoproteína P, cistatina B, factor estimulante de megacariocito (MGDF), factor estimulante de colonia de granulocito macrófago, factores inhibidores de la invasión de tumores, proteínas reguladoras de las transactivación (TAT's) de VIH y otros retrovirus y proteína reguladora transactivadora BPC 157, hormonas reductoras de la grasa, calcitonina y glucagones.

9. Una composición de la reivindicación 1, en la que el polímero es un gel hidrófilo reticulado y el inhibidor queda atrapado físicamente dentro de la matriz polimérica.