ES2337145T3 - Mezclas de lipidos novedosas para tensioactivos sinteticos. - Google Patents
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Abstract
Una mezcla de lípidos para preparar un tensioactivo sintético; estando dicha mezcla de lípidos compuesta principalmente de: al menos un 95% en peso de fosfolípidos; comprendiendo estos fosfolípidos: 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DPFC) en una cantidad de al menos un 40% en peso, fosfolípidos poliinsaturados en una cantidad superior a un 10% en peso y fosfolípidos saturados o monoinsaturados ácidos en una cantidad superior a un 10% en peso; estando todas las cantidades calculadas sobre el peso total de la mezcla de lípidos.
Description
Mezclas de lípidos novedosas para tensioactivos
sintéticos.
El tensioactivo pulmonar endógeno reduce la
tensión superficial en la interfaz aire-líquido del
revestimiento alveolar, evitando que los pulmones colapsen al
término de la espiración. La deficiencia de tensioactivos es un
trastorno común en bebés prematuros y provoca el síndrome disneico
agudo (SDA) que puede tratarse eficazmente con preparaciones que
son extractos lipídicos de pulmón de mamífero picado o lavado
pulmonar. Dichas preparaciones se conocen como tensioactivos
naturales modificados y se componen principalmente de fosfolípidos
(FL) como fosfatidilcolina (FC),
fosfatidiletanolamina (FE) y fosfatidilglicerol (FG) y las proteínas de tensioactivo hidrófobas B y C (SP-B y SP-C).
fosfatidiletanolamina (FE) y fosfatidilglicerol (FG) y las proteínas de tensioactivo hidrófobas B y C (SP-B y SP-C).
Por razones de claridad, se enumeran a
continuación los FL a los que se hace referencia en la solicitud de
patente que sigue:
- fosfatidilcolina: FC,
- fosfatidiletanolamina: FE,
- fosfatidilglicerol: FG,
- fosfatidilinositol: FI,
- fosfatidilserina: FS,
- esfingomielina: EM,
-
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoglicerol,
conocido generalmente como
dipalmitoil-fosfatidilglicerol: DPFG,
-
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina,
conocido generalmente como
dipalmitoil-fosfatidilcolina: DPFC,
-
1-palmitoil-2-oleil-sn-glicero-3-fosfoglicerol,
conocido generalmente como
palmitoil-oleil-fosfatidilglicerol:
POFG,
POFG,
-
1-palmitoil-2-oleil-sn-glicero-3-fosfocolina
conocido generalmente como
palmitoil-oleil-fosfatidilcolina:
POFC,
-
1,2-dioleil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
conocido generalmente como
dioleil-fosfatidilglicerol: DOFG,
-
1-palmitoil-2-linoleil-sn-glicero-3-fosfocolina,
conocido generalmente como
palmitoil-linoleil-fosfatidil
colina: PLFC,
-
1-estearoil-2-araquidonoil-sn-glicero-3-fosfocolina,
conocido generalmente como
estearoil-araquidonoil-fosfocolina
(EAFC),
-
1-palmitoil-2-araquidonoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(PAFC),
-
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina,
conocido generalmente como
dipalmitoil-fosfatidiletanolamina: DPFE,
-
1,2-diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina,
conocido generalmente como
diestearoil-fosfatidiletanolamina: DEFE,
-
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfo-L-serina,
conocido generalmente como
dipalmitoil-fosfatidilserina: DPFS.
Las fracciones de glicerol de los fosfolípidos
se esterifican principalmente con ácidos grasos de cadena larga
(C_{14}-C_{20}), que a su vez pueden ser
saturados (por ejemplo ácido mirístico, palmítico y esteárico),
monoinsaturados (por ejemplo ácido oleico) o poliinsaturados (por
ejemplo ácido linoleico y araquidónico).
Se conocen los fosfolípidos que contienen como
residuos tipificadores fracciones neutras o
zwitter-iónicas como glicerol (FG), inositol (FI) y
serina (FS) como fosfolípidos ácidos. Otros ejemplos de fosfolípidos
ácidos son DPFG, POFG y DPFS.
Normalmente, se administran tensioactivos a los
bebés prematuros en forma de suspensiones acuosas mediante
instilación en los pulmones a través de la tráquea. Se pueden
administrar también a adultos aquejados por varias patologías que
involucren una insuficiencia pulmonar severa como síndrome disneico
agudo en el adulto (SDAA). Para alcanzar propiedades óptimas desde
el punto de vista biofísico y farmacológico/terapéutico, una
preparación de tensioactivos debería: i) reducir eficazmente la
tensión superficial; ii) presentar una buena velocidad de
dispersión; iii) presentar una baja viscosidad para que pueda
prepararse una suspensión concentrada en un medio acuoso con
óptimas propiedades de administración y distribución a nivel
alveolar, al ser administrada en pequeñas cantidades mediante
instilación intratraqueal. La capacidad de los tensioactivos de
reducir la tensión superficial, así como también otros parámetros
como la velocidad de dispersión, puede evaluarse in vitro a
través de la utilización de varios métodos, por ejemplo, el
"método de la burbuja cautiva" según lo descrito en Schurch,
S., Bachofen, H. Goerke, J., Possmayer, H. (1989) "A captive
bubble method reproduces the in situ behaviour of lung
surfactant monolayers" J. Appl. Physiol., 67:
2389-2396.
Uno de los componentes lipídicos más importantes
de las preparaciones de tensioactivos es la
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(DPFC) ya que forma una película monomolecular en la interfaz
aire-líquido durante la compresión, probablemente
al someterse a una transición de fase (solidificación) durante
compresión superficial, estabilizando así un sistema de alvéolos
con diferentes tamaños.
En general, se reconoce también que los
fosfolípidos ácidos son de suma importancia para alcanzar una buena
actividad ya que favorecen la dispersión de la DPFC.
Por otra parte, las altas concentraciones de un
FL saturado como la DPFC pueden afectar otras propiedades de la
suspensión lipídica, como la viscosidad de la preparación.
La posibilidad de preparar una suspensión
concentrada en pequeñas cantidades es una característica de
particular importancia para la administración de tensioactivos a
recién nacidos de bajo peso mediante instilación endotraqueal.
Los tensioactivos naturales modificados
disponibles para uso terapéutico tienen una concentración
comprendida generalmente entre 25 y 50 mg/ml. Sólo uno de ellos,
"Curosurf ®", se encuentra disponible a una concentración
superior, esto es 80 mg/ml.
Las preparaciones de tensioactivos obtenidas de
tejidos animales presentan, de todos modos, algunos inconvenientes,
como su disponibilidad en cantidades limitadas, la complejidad de la
producción y los procesos de esterilización, y los significativos
costos de producción: consecuentemente, se han realizado muchos
esfuerzos para preparar los tensioactivos sintéticos.
Según Wilson (Expert Opin Pharmacother
2001, 2, 1479-1493), los tensioactivos sintéticos se
dividen en:
tensioactivos "artificiales" desprovistos
de proteínas de tensioactivos, compuestos simplemente por mezclas
de compuestos sintéticos, fundamentalmente fosfolípidos y otros
lípidos que se formulan para imitar la composición lipídica y el
comportamiento del tensioactivo natural; y
tensioactivos "reconstituidos" que son
tensioactivos artificiales a los que se les han añadido proteínas de
tensioactivos aisladas de animales o fabricadas a través de
tecnología recombinante, como los descritos en el documento WO
95/32992, o análogos de proteínas de tensioactivos sintéticos como
los descritos en los documentos WO 89/06657, WO 92/22315 y WO
00/47623.
El desarrollo de tensioactivos reconstituidos se
ha centrado en gran medida en los análogos de proteínas de
tensioactivos y se le ha prestado menos atención a la composición
lipídica.
No hay demasiada información disponible acerca
de la composición y la concentración de la mezcla de lípidos de
tensioactivos sintéticos en desarrollo.
En un estudio distribuido al azar multinacional
enmascarado fundamental de fase III, se administraron 5,8 ml/kg o
175 mg/kg de Surfaxin® para comparar sus propiedades con relación a
Exosurf® para prevenir el SDR (Moya F. et al.
Abstract n.º 2643 de the Annual Meeting de the Paediatric
Academy Societies, San Francisco, 1 a 4 de mayo de 2004). De los
valores obtenidos, puede extrapolarse que se administró el
Surfaxin® a una concentración de 30 mg/ml.
El Surfaxin®, presentado también como
tensioactivo KL4, es un tensioactivo sintético que contiene péptidos
que se prepara mezclando los fosfolípidos
dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(DPFC) y
1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(POFG) en una proporción 3:1 en peso con ácido palmítico (AP), 15%
en peso en comparación con los fosfolípidos, en un solvente
orgánico.
En un estudio previo, se utilizó también a dos
concentraciones: 26,6 mg/ml y 35 mg/ml expresadas como concentración
de fosfolípidos (Am J Respir Crit Care Med 1996, vol. 153,
pp. 404-410).
En la técnica previa, aparece información acerca
de la composición lipídica de tensioactivos artificiales y/o
reconstituidos en los siguientes documentos:
Suzuki et al. (Eur J Respir Dis
1986, 69, 336-345) describieron las propiedades
in vitro e in vivo de un tensioactivo fabricado a
partir de proteínas de tensioactivos de bajo peso molecular y una
mezcla de fosfolípidos compuesta por DPFC y
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(DPFG) en una proporción de 80:20 en peso. Aunque informaron que
los fosfolípidos insaturados promueven una dispersión eficaz en la
interfaz aire-líquido, se encontró que la DPFG era
superior a la FG insaturada en un sistema de DPFC, recombinada con
una apoproteína pequeña.
En Notter et al. (Clin
Perinatology 1987, 14, 433-479), se revisan los
efectos de los lípidos o fosfolípidos como
dioleil-FC, FE, colesterol, FC saturado de cadena
corta, ácidos grasos y glicéridos sobre las propiedades de
redispersión de la DPFC. Los resultados generales muestran una
redispersión dinámica mejorada en comparación con la DPFC sola. En
el texto, se informa también que se han utilizado en la bibliografía
tensioactivos artificiales fabricados a partir de DPFC:FG del huevo
7:3.
En Darfler FJ (In vitro Cell Dev Biol.
1990, 26(8), 779-83), se preparan
microemulsiones de lípidos libres de proteínas adecuadas para uso en
el cultivo tisular a partir de lípidos sintéticos purificados para
producir una suspensión estable soluble en agua homogénea que puede
filtrarse hasta esterilidad. Se optimizó la composición de la
microemulsión a través de la observación de los efectos en el
cultivo de células de ovario de hámster chino (OHC). Las
microemulsiones preparadas presentadas en la Tabla 2 contienen
alfa-tocoferol y al menos 16,3% de acetato de
colesterol.
Los documentos WO 89/06657 y WO 92/22315 en
nombre de Scripps se dirigen a un polipéptido análogo de
SP-B, aunque en la memoria descriptiva se describe
de forma genérica que la porción lipídica (de las composiciones de
tensioactivos, nota del editor) es preferentemente DPFC entre
alrededor de 50 y alrededor de 90, más preferentemente entre
alrededor de 50 y 75 por ciento en peso con la FC, la FG, los
triacilgliceroles, el ácido palmítico, la esfingomielina restantes
insaturados o una mezcla de los mismos, en los ejemplos de ambas
solicitudes, se evaluaron muestras de tensioactivos que contenían 4
o 10 mg/ml de una mezcla de DPFC: FG 3:1 (75:25) en peso para
establecer sus propiedades in vitro. Para estudiar las
propiedades in vivo, se utilizó una concentración de 20 mg/ml
de la misma mezcla, que en algunos casos contenía además ácido
palmítico.
En Cochrane et al. (Science, 1991,
254, 566-568), se investiga el comportamiento in
vitro de péptidos simplificados, como KL_{4} y FL, fabricados
a partir de DPFC y FG 3:1, DPFC y
1-palmitoil-2-oleil
FG (POFG) 3:1, DPFC y
1-palmitoil-2-oleil-FC
(POFC) 3:1. Se ensayó KL_{4} a una concentración de 3% y los otros
péptidos a una concentración del 3 al 5%. Las propiedades in
vivo de KL_{4} al 3% en una mezcla de lípidos de DPFC:POFG (un
fosfolípido monoinsaturado) en una proporción 3:1 y se sometió a
prueba también el ácido palmítico al 15%. Los autores concluyen de
forma general que la combinación de estos péptidos simplificados y
DPFC:POFG proporcionan un excelente tensioactivo en conejos fetales
de 27 días y monos Rhesus fetales de 130 días.
En Yu et al. (Biochimica and
Biophysica Acta 1992, 1126, 26-34), se utilizó
la técnica de la burbuja pulsante para estudiar la actividad
superficial de una mezcla de fosfolípidos binarios que contienen
DPFC y FL ácidos insaturados como FG del huevo, POFG o huevo-ácido
fosfatídico en la proporción 7:3 p/p en combinación con
SP-B al 1%.
En la solicitud de patente WO 95/32992 en nombre
de Byk Gulden dirigida a polipéptidos análogos de
SP-C, se informa generalmente que la porción de
fosfolípido podría comprender DPFC, POFG (o FG) y una sal como Ca o
Mg o cloruro de Na para reducir la viscosidad. En los ejemplos, se
utilizó una mezcla de DPFC: POFG:ácido palmítico 7:3:0,25 +
CaCl_{2}.
Curstedt et al. (9.º Taller internacional
sobre reemplazo de tensioactivos, Jerusalén, 22 a 25 de mayo de
1994) expusieron acerca de la actividad in vitro del análogo
de SP-C recombinado con las siguientes mezclas de
lípidos: DPFC:POFC:DOFG 55:35:10, donde POFG y DOFG son
monofosfolípidos insaturados; DPFC:FG 7:3; DPFC:FG:
ácido palmítico 68:22:9, con o sin CaCl_{2}. La preparación que contenía DPFC:FG:ácido palmítico 68:22:9 exhibió una tasa de adsorción más rápida y una tensión superficial de equilibrio inferior a las de las otras mezclas de lípidos.
ácido palmítico 68:22:9, con o sin CaCl_{2}. La preparación que contenía DPFC:FG:ácido palmítico 68:22:9 exhibió una tasa de adsorción más rápida y una tensión superficial de equilibrio inferior a las de las otras mezclas de lípidos.
Krill et al. (Chemistry and Physics of
Lipids 71, 47-59, 1994) llegaron a las mismas
conclusiones; en un estudio dirigido a evaluar las propiedades
in vitro de las composiciones de tensioactivos compuestas
por un fragmento de proteína B sintética, DPFC y POFG, sugirieron
que la presencia de ácido palmítico contribuye a establecer
película lipídica estable de DPFC, capaz de alcanzar valores de
tensión superficial bajos. No se realizó ninguna indicación acerca
de la proporción entre los componentes.
En el documento WO 00/47623 en nombre del
solicitante, dirigida a los péptidos análogos de
SP-C, se informa genéricamente que se pueden
seleccionar lípidos/fosfolípidos adecuados del grupo compuesto de
FC (preferentemente DPFC), FG, ácido palmítico, triacilglicerales,
esfingomielina. En los ejemplos, se han probado in vitro las
preparaciones de tensioactivos fabricadas a partir de uno de los
péptidos reivindicados, por ejemplo,
SP-C(LKS) en combinación con DPFC:FG 7:3 p/p
o DPFC:FG: ácido palmítico 68:22:9 p/p/p.
En Palmblad et al. (Biochem J
1999, 339, 381-386), se presentan los mismos datos
que en WO 00/47623. En este documento, se establece también que se
obtuvieron características in vitro óptimas en la preparación
que contenía SP-C(LKS), SP-B,
DPFC y FG, es decir cuando se omitió el ácido palmítico de la mezcla
de lípidos.
Diemel et al. (J Biol Chem, 2002,
277, 21179-21188) disertaron acerca de las
propiedades estructurales de las mezclas de tensioactivos fabricadas
a partir de SP-B y DPFC:DPFG 80:20 o DPFC:POFG 80:20
o DPFC:POFC:DPFG 60:20:20.
En la última mezcla, se utilizaron fosfolípidos
saturados (DPFG) y monoinsaturados (POFC).
El documento WO 02/06301 se refiere a un método
para tratar afecciones asociadas con la oxidación de lípidos o la
proliferación microbiana, e incluye el paso de administrar una
composición que comprende una cantidad farmacológicamente eficaz de
un compuesto de proteínas de tensioactivo pulmonar antimicrobianas o
antioxidantes, como las proteínas A y D y derivados de las mismas.
En el texto, se establece genéricamente que los métodos según la
invención comprenden administrar dichos compuestos en combinación
con un vehículo que puede ser un solvente orgánico,
fosfatidilcolina, colesterol o fosfolípidos de tensioactivos. En los
ejemplos, se utilizó una mezcla de lípidos de tensioactivos,
compuesta por fosfatidilcolina de huevo, dipalmitoilfosfatidilcolina
(DPFC), colesterol y
1-oleoil-2-linoleoil-sn-glicero-3
fosfocolina (1:1:0,15:0,15, p/p, respectivamente) como un sustrato
para verificar la capacidad de las proteínas de tensioactivos
pulmonares para prevenir la oxidación de lípidos. En esta mezcla,
FC de huevo y DPFC estuvieron presentes en cantidades de 43%,
mientras que
1-oleoil-2-linoleoil-sn-glicero-3
fosfocolina y colesterol estuvieron presentes en una cantidad de
7%, respectivamente, en el peso total de la mezcla. La mezcla no
contenía fosfolípidos ácidos.
El documento US 2002/0072540 se dirige a una
composición de tensioactivo pulmonar que comprende un tensioactivo
pulmonar, que cuando se dispersa como polvo o partículas en cloruro
de sodio al 0,9% p/p en una concentración de 10% p/p a temperatura
ambiente es capaz de formar, en el curso del proceso inflamatorio,
una red birrefringente o túbulos en una interfaz
aire-líquido-sólido, en un período
de tiempo entre alrededor de 0,5 min y alrededor de 120 minutos,
según se observa mediante microscopía de polarización. En el texto
se establece genéricamente que una composición de tensioactivo
pulmonar según la invención comprende fosfolípidos como, por
ejemplo, fosfolípidos saturados e insaturados o mezclas de los
mismos. Los fosfolípidos pueden comprender dipalmitoil
fosfatidilcolina (DPFC).
Evans et al. (Lipids 15,
524-535) plantean que las viscosidades superficiales
de la mayoría de de los fosfolípidos totalmente saturados son muy
altas y las de ciertos otros insaturados son muy bajas. Plantean
también que el colesterol reduce las viscosidades superficiales en
las monocapas de DPFC. Sin embargo, no muestran cómo ajustar la
composición de la mezcla de lípidos de una preparación de
tensioactivos de modo de reducir su viscosidad y mantener al mismo
tiempo la capacidad de reducir efectivamente la tensión superficial
baja durante la compresión de películas.
En la mayoría de los documentos de la técnica
previa que hacen referencia a las mezclas de lípidos como vehículos
para tensioactivos pulmonares, se utilizan o sugieren composiciones
de lípidos que comprenden un contenido de FL saturado, y en
particular DPFC, igual o superior a 70% en peso en combinación con
FG o POFG como preferibles, en particular, para disminuir la tensión
superficial a valores bajos.
Sin embargo, un contenido relativamente alto de
FL saturado puede afectar las propiedades reológicas al aumentar la
viscosidad de la preparación, en particular cuando se desea una
composición de tensioactivos sintéticos concentrada, es decir igual
o superior a alrededor de 30 mg/ml, preferentemente superior a 40
mg/ml, más preferentemente superior a 50 mg/ml. Una viscosidad alta
puede afectar negativamente la dispersión del tensioactivo y por
consiguiente su distribución en la parte broncoalveolar de los
pulmones (King et al. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol
2002, 282, L277-L284). Además, para preparar
suspensiones concentradas de mezclas de lípidos que comprenden altos
contenidos de FL saturado con una viscosidad aceptable, es necesario
recurrir a procedimientos de calentamiento y agitación vigorosa.
En vista de estos inconvenientes, sería muy
ventajoso proporcionar mezclas para su utilización en la preparación
de tensioactivos sintéticos que, aunque logren alcanzar buenas
propiedades in vitro e in vivo, sean capaces de
mantener la baja viscosidad de las preparaciones de tensioactivos
concentradas, favoreciendo su administración y distribución en la
parte broncoalveolar de los pulmones durante su administración.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se dirige a una mezcla de
lípidos para preparar un tensioactivo sintético compuesto por al
menos un 95% en peso de fosfolípidos, fosfolípidos que
comprenden:
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(DPFC) en una cantidad de al menos 40% en peso, preferentemente
comprendida entre 40% y 65% en peso, más preferentemente
comprendida entre 45% y 60% y en particular comprendida entre 45% y
55% en peso; fosfolípidos poliinsaturados en una cantidad superior a
10% en peso, preferentemente superior a 20% en peso, más
preferentemente comprendida entre 20% y 45% en peso, y en particular
entre 30% y 40% en peso; y fosfolípidos ácidos saturados o
monoinsaturados en una cantidad superior a 10% en peso,
preferentemente comprendida entre 10% y 30% en peso más
preferentemente comprendida entre 15% y 30% en peso, y todas las
cantidades se calculan en peso total de la mezcla de lípidos; que
comprenden opcionalmente además un lípido neutro en una cantidad de
hasta 5% en peso.
En efecto, se ha descubierto que con la
utilización de una mezcla de lípidos con dicha composición es
posible preparar las preparaciones de tensioactivos caracterizadas
por buenas propiedades in vitro, es decir baja tensión
superficial y alta velocidad de dispersión durante la compresión de
película, así como también buena actividad biológica. Los
experimentos in vivo llevados a cabo en conejos recién
nacidos inmaduros han efectivamente probado que los tensioactivos
reconstituidos que contienen una mezcla de lípidos de la invención
producen altos valores de volúmenes mareales y volúmenes de gas en
los pulmones.
En particular, se ha descubierto que los
tensioactivos reconstituidos que contienen una cantidad de FL
insaturados superior al 30% y de fosfolípidos ácidos superior al 10%
producen mejores rendimientos en términos de volúmenes de gas en el
pulmón que aquéllos que contienen una cantidad menor.
Las preparaciones de tensioactivos sintéticos
que contienen las mezclas de lípidos de la invención presentan
características tecnológicas que permiten la preparación de una
suspensión acuosa concentrada, igual o superior a 30 mg/ml,
preferentemente superior a 40 mg/ml, más preferentemente superior a
50 mg/ml hasta 80 mg/ml de una mezcla de fosfolípidos,
caracterizada por una baja viscosidad, comprendida ventajosamente
entre 5 y 20 centipoises y preferentemente entre 6 y 15
centipoises, favoreciendo así su administración y distribución en
los pulmones al ser administrada.
\vskip1.000000\baselineskip
Las características de las mezclas de lípidos de
la invención y las preparaciones de tensioactivos sintéticas
correspondientes se describirán en la siguiente descripción
detallada.
Ventajosamente, la mezcla de lípidos se compone
de al menos un 95% de fosfolípidos en peso, preferentemente al
menos 98% en peso. La fracción de fosfolípidos contiene
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(DPFC) en una cantidad de al menos un 40% en peso, preferentemente
comprendida entre 40% y 65% en peso, más preferentemente
comprendida entre un 45% y un 60% y en particular comprendida entre
un 45% y un 55% en peso calculada sobre el peso total de la mezcla
de lípidos.
Puede prepararse DPFC ya sea por vía sintética
como a partir de una fuente natural. Ventajosamente la fracción de
fosfolípidos contiene una cantidad de fosfolípidos poliinsaturados
superior a un 10% en peso, preferentemente superior a un 20% en
peso, más preferentemente comprendida entre un 20% y un 45% en peso
y en particular entre un 30% y un 40% en peso, calculada sobre el
peso total de la mezcla de lípidos.
Por fosfolípidos poliinsaturados se pretende
designar a los fosfolípidos (FL) según la definición anterior en
los que al menos uno de los residuos de ácidos grasos esterificantes
contiene más de un enlace doble en la cadena alifática. Residuos de
ácidos grasos poliinsaturados típicos son ácido linoleico, ácido
linolénico y ácido araquidónico. Los fosfolípidos poliinsaturados
de esta naturaleza son fosfatidilcolina (FC), fosfatidilinositol
(FI), fosfatidiletanolamina (FE), fosfatidilserina (FS),
fosfatidilglicerol (FG) y esfingomielina (EM).
Los fosfolípidos poliinsaturados preferidos son
1-palmitoil-2-linoleil-sn-glicero-3-
fosfocolina (PLFC),
1-palmitoil-2-araquidonoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(PAFC) y 1-
estearoil-2-araquidonoil-sn-glicero-3-fosfo-colina
(EAFC).
Los fosfolípidos poliinsaturados se encuentran
generalmente disponibles a nivel comercial y pueden prepararse por
vía sintética u obtenerse de una fuente natural, por ejemplo, de
tejidos mamíferos.
En una realización de la invención, pueden
utilizarse extractos naturales como fuente de fosfolípidos
poliinsaturados. Por ejemplo, pueden utilizarse también
fosfatidiletanolaminas aisladas del huevo (FE del huevo) o una
mezcla de fosfolípidos que contiene ácidos grasos poliinsaturados
obtenidos del aislamiento del hígado (FL hepático). Las FE del
huevo contienen diferentes ácidos esterificantes y, entre otros, los
ácidos linoleico y araquidónico poliinsaturados. Los FL hepáticos
tienen habitualmente una composición porcentual media de alrededor
de un 50% de FC, un 25% de FE, un 10% de esfingomielina, un 15% de
fosfolípidos ácidos en peso, donde algunas de las especies de FL
están esterificadas con ácidos poliinsaturados. El experto en la
técnica utilizará las FE del huevo y/o las FL hepáticos en una
cantidad tal que la composición final de la mezcla de lípidos cumpla
con los requerimientos de la mezcla de lípidos de la invención.
Ventajosamente, la fracción de fosfolípidos
contiene fosfolípidos saturados o monoinsaturados en una cantidad
superior a un 10% en peso, preferentemente comprendida entre un 10%
y un 30% en peso, más preferentemente comprendida entre un 15% y un
30% en peso, calculada sobre el peso total de la mezcla de
lípidos.
Por fosfolípidos ácidos saturados se pretende
designar a fosfolípidos como fosfatidilglicerol, fosfatidilinositol,
fosfatidilserina donde los ácidos grasos esterificantes son
saturados, mientras que por fosfolípidos ácidos monoinsaturados
pretendemos significar aquéllos en los que al menos uno de los
ácidos grasos esterificantes es monoinsaturado. Ejemplos típicos de
FL saturados son
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(DPFG) y
1,2-dioleil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(DOFG) y
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfo-L-serina
(DPFS). Ejemplos de FL monoinsaturados son
1-palmitoil-2-oleil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(POFG) y
1-palmitoil-2-oleil-sn-glicero-3-fosfocolina
(POFC). Preferentemente, los fosfolípidos ácidos en la mezcla de
lípidos de la invención serán
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(DPFG),
1-palmitoil-2-oleil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(POFG) y sus mezclas.
Además de DPFC, fosfolípidos poliinsaturados y
fosfolípidos ácidos saturados o monoinsaturados, la fracción de
fosfolípidos de la mezcla de lípidos de la invención puede contener
otros fosfolípidos en los que los ácidos grasos esterificantes son
saturados o monoinsaturados. Fosfolípidos típicos de dicha clase son
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina
(DPFE) y
1,2-diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina
(DEFE).
Ventajosamente, en la mezcla de lípidos de la
invención, la proporción entre fosfolípidos saturados e insaturados
(monoinsaturados y poliinsaturados) quedará comprendida entre 65:35
y 40:60 en peso, preferentemente entre 55:45 y 45:55 en peso, y la
proporción entre los fosfolípidos ácidos y los otros fosfolípidos
quedará comprendida entre 10:90 y 30:70 en peso, preferentemente
entre 15:85 y 25:75 en peso.
Opcionalmente, la mezcla de lípidos de la
invención contiene hasta un 5% en peso de lípidos neutros,
preferentemente en una cantidad igual o inferior a un 2% en peso.
Los lípidos neutros comprenden triacilglicerales, colesterol,
ésteres de colesterol y ácidos grasos como ácido palmítico.
El lípido neutro preferido es el colesterol ya
que puede contribuir a reducir la viscosidad de la mezcla de
lípidos.
Como ejemplo de mezclas de lípidos de la
invención, se utilizaron DPFC:PLFC:EAFC:DPFG:POFG en la proporción
45:30:10:5:10 (en peso) y DPFC:FL hepático:POFG en la proporción
50:40:10 (en peso).
Las mezclas de lípidos de la invención pueden
ser particularmente útiles en la preparación de un tensioactivo
reconstituido.
En una realización particular, la presente
invención se refiere a un tensioactivo reconstituido que comprende
una de las mezclas de lípidos previamente descritas en combinación
con una proteína de tensioactivo aislada de animales o fabricada
con tecnología recombinante, como las descritas en WO 95/32992, o
con análogos sintéticos de las proteínas de tensioactivos
SP-B o SP-C, como los descritos en
WO 89/06657, WO 92/22315 y WO 00/47623, o con mezclas de los
mismos.
La proteína puede ser cualquier proteína de
tensioactivo, seleccionada de SP-A,
SP-B, SP-C, SP-D o
un análogo sintético o recombinante de las mismas.
El tensioactivo reconstituido de la invención
puede comprender también una polimixina, preferentemente polimixina
B, como sustituto funcional de la proteína de tensioactivo
SP-B.
Preferentemente como análogos sintéticos de
SP-C, se utilizará un péptido de la fórmula general
(I) según un código de aminoácidos de una letra:
(I)F_{e}G_{f}IPZZPVHLKR(X_{a}B)_{n}(X_{b}B)_{n}(X_{c}B)_{m}X_{d}GALL\OmegaGL
En la
que:
X es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto por I, L y nL (norleucina);
B es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto de K, I, W, F, Y y ornitina;
Z es S opcionalmente sustituido con grupos acilo
que contienen de 12 a 22 átomos de carbono enlazados a la cadena
lateral a través de un enlace de éster;
\Omega es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto por M, I, L y nL (norleucina);
a es un número entero de 1 a 19, preferentemente
de 1 a 11;
b es un número entero de 1 a 19, preferentemente
de 1 a 8;
c es un número entero de 1 a 21, preferentemente
de 1 a 5;
d es un número entero de 0 a 20, preferentemente
de 1 a 11;
e es 0 ó 1;
f es 0 ó 1;
n es 0 ó 1;
m es 0 ó 1;
donde, preferentemente:
- n+m \geq 0;
- f \geq e,
-
(X_{a}B)_{n}(X_{b}B)_{n}(X_{c}B)_{m}X_{d}
es una secuencia que tiene un máximo de 22 aminoácidos,
preferentemente de 10 a 22.
\vskip1.000000\baselineskip
Se prefiere aún más el uso de péptidos de
fórmula (II)
(II)IPSSPVHLKRLBLLLLLLLLILLLILGALL\OmegaGL
en la
que:
B es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto por K, W, F, Y y ornitina
\Omega es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto por M, I, L y nL (norleucina);
y en la que la serina puede estar acilada
opcionalmente, por ejemplo, con palmitoílo.
\vskip1.000000\baselineskip
El péptido (SP-C33) que se
presenta a continuación, en la forma no acilada, es el más preferido
de la invención:
IFSSPVHLKRLKLLLLLLLLILLLILGALLMGL
(SP-C33)
Dichos péptidos pueden prepararse de conformidad
con el método presentado en el documento WO 00/47623.
La cantidad de proteína de tensioactivo o de
péptido en el tensioactivo reconstituido variará en el intervalo del
0,1% al 5%, preferentemente del 0,5% al 3%, más preferentemente
entre el 1% y el 2% en peso de la mezcla total.
Los tensioactivos reconstituidos reivindicados
se prepararán mezclando soluciones en disolventes orgánicos de la
mezcla de lípidos con el péptido o la proteína y secando
subsiguientemente la preparación hasta la obtención de un polvo
seco.
La invención se refiere también a formulaciones
farmacéuticas compuestas por un tensioactivo sintético que
comprende una mezcla de lípidos de la invención para administración
a sujetos necesitados de un tratamiento terapéutico por deficiencia
de tensioactivos.
Dichas formulaciones farmacéuticas se
administrarán intratraquealmente o mediante nebulización en forma de
suspensiones en un medio acuoso o mediante administración en
aerosol en un propelente adecuado. Preferentemente, se administrarán
intratraquealmente como una suspensión en una solución acuosa de
cloruro de sodio al 0,9%. Ventajosamente, la concentración de
tensioactivo (expresada como contenido de fosfolípidos) será
superior a 30 mg/ml, preferentemente superior a 40 mg/ml, más
preferentemente superior a 50 mg/ml, aún más preferentemente entre
50 y 80 mg/ml.
A una concentración de tensioactivo comprendida
entre 50 y 80 mg/ml, la viscosidad del tensioactivo medida a 250ºC
con la aplicación de un gradiente de cizallamiento en el intervalo
de 100 y 500 s^{-1} quedará ventajosamente comprendida entre 2 y
30 centipoises, preferentemente entre 5 y 20 centipoises, más
preferentemente comprendida entre 6 y 15 centipoises, aún más
preferentemente entre 6 y 10 centipoises.
El tensioactivo que comprende la mezcla de
lípidos de la invención puede utilizarse para el tratamiento
terapéutico de todos los casos de deficiencias de tensioactivos y,
típicamente, para el tratamiento terapéutico del síndrome disneico
agudo neonatal (SDAN), síndrome disneico agudo agudo en adultos
(SDRA), síndrome de aspiración del meconio (SAM), varios tipos de
neumonía y displasia broncopulmonar.
Las ventajas de la presente invención se
ilustrarán con los siguientes ejemplos.
Se utilizaron los fosfolípidos
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(DPFC),
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(DPFG),
1-palmitoil-2-oleil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(POFG),
1-palmitoil-2-linoleil-sn-glicero-3-fosfocolina
(PLFC),
1-estearoil-2-araquidonoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(EAFC) y la mezcla de fosfolípidos obtenida por aislamiento del
hígado (FL hepático) para preparar la mezclas de lípidos y se
adquirieron comercialmente.
El péptido SP-C33 se sintetizó
según el método presentado en WO 00/47623.
Se mezclaron los lípidos, disueltos en
cloroformo/metanol 98:2 (v/v), en las proporciones
DPFC:PLFC:EAFC:
DPFG:POFG y DPFC:FL de hígado: POFG en la proporción 45:30:10:5:10 y 50:40:10 en peso, respectivamente, para obtener mezclas de lípidos según lo divulgado en la presente invención (mezclas de lípidos A y B). Se prepararon las preparaciones de tensioactivos reconstituidos correspondientes (tensioactivo A y B) mediante la adición de SP-C33 a la mezcla de lípidos, en una cantidad del 2% en peso. Se evaporó el tensioactivo A en nitrógeno y se resuspendió en NaCl 150 mmol/l a concentraciones de lípido de 10 mg/ml y 80 mg/ml, respectivamente, mientras que el tensioactivo B se resuspendió a una concentración de lípido de 80 mg/ml.
DPFG:POFG y DPFC:FL de hígado: POFG en la proporción 45:30:10:5:10 y 50:40:10 en peso, respectivamente, para obtener mezclas de lípidos según lo divulgado en la presente invención (mezclas de lípidos A y B). Se prepararon las preparaciones de tensioactivos reconstituidos correspondientes (tensioactivo A y B) mediante la adición de SP-C33 a la mezcla de lípidos, en una cantidad del 2% en peso. Se evaporó el tensioactivo A en nitrógeno y se resuspendió en NaCl 150 mmol/l a concentraciones de lípido de 10 mg/ml y 80 mg/ml, respectivamente, mientras que el tensioactivo B se resuspendió a una concentración de lípido de 80 mg/ml.
La composición de fosfolípidos del FL hepático
del tensioactivo B se caracteriza de la siguiente manera: un 50% de
fosfatidilcolina (FC), un 25% de fosfatidiletanolamina (FE), un 10%
de esfingomielina (EM), 15% de fosfolípidos ácidos.
Se determinaron las propiedades superficiales en
un tensioactivómetro de burbuja cautiva. La cámara se llenó con una
solución de sacarosa y se inyectaron 2 \mul del tensioactivo A (10
mg/ml); se creó entonces una burbuja a través de la insuflación de
10 microlitros de aire. Se determinó la tensión superficial en la
interfaz aire-líquido a partir de la forma de la
burbuja durante adsorción por película y subsiguiente compresión del
área cíclica cuasi estática.
El tensioactivo A demostró un buen rendimiento
en términos de compresión del área superficial requerida para
alcanzar la tensión superficial mínima.
Se suministraron fetos pretérmino de ratones (n
= 34) a una edad gestacional de 27 días por cesárea (término =31
días). Durante el suministro, se anestesiaron los animales con sodio
pentobarbital intraperitoneal (0,1 ml; 6 mg/ml), se les realizó una
traqueotomía, se paralizaron con bromuro de pancuronio
intraperitoneal (0,1-0,15 ml; 0,2 mg/ml) y se
mantuvieron en un sistema de pletismografía a 37°C. Se ventilaron
mecánicamente en paralelo con un Servo-Ventilador
modificado que administraba oxígeno al 100%. Después de la
instilación de tensioactivo, se elevó en primer lugar la presión
pico a 35 cm de H_{2}O durante 1 min para facilitar la
distribución del tensioactivo en los pulmones, y luego se redujo a
25 cm de H_{2}O. Los animales se ventilaron entonces con una
presión pico de 25 cm de H_{2}O durante 15 min, que se redujo a 20
cm de H_{2}O durante 5 min y luego a 15 cm de H_{2}O durante 5
min, y entonces se elevó nuevamente a 25 cm de H_{2}O durante 5
min. Se registraron los volúmenes mareales a intervalos de 5 min a
través de un neumotacógrafo conectado a la caja pletismográfica.
La frecuencia era de 40 por minuto y la relación
temporal inspiración:espiración 1:1. No se aplicó presión
espiratoria final positiva.
Los conejos recién nacidos inmaduros recibieron
aleatoriamente al nacer 2,5 ml/kg de peso corporal del tensioactivo
A (80 mg/ml) a través de una cánula traqueal. En los animales de
control, no se instiló material alguno en las vías respiratorias.
Todos los animales recibieron ventilación durante 30 min.
Se midieron los volúmenes corrientes (V_{Tc})
con un sistema pletismógrafo, según lo descrito en Sun y col.,
Eur Respir J 1991, 4, 364-370, y se estimaron
los volúmenes de gas en los pulmones (VGP) en la espiración final a
partir de la diferencia entre el volumen pulmonar y el peso húmedo
pulmonar (Scherle et al. Mikroscopie 1970, 26, 57).
En estos experimentos, se observó que el
tensioactivo A exhibió altos volúmenes corrientes. También, los
volúmenes de gas en los pulmones aumentaron notoriamente.
Se comparó el tensioactivo B (80 mg/ml) con un
tensioactivo natural modificado comercialmente disponible (Curosurf)
(80 mg/ml) por el volumen corriente y el volumen de gas en los
pulmones en el mismo modelo animal del Ejemplo 3: el tensioactivo
reconstituido B preparado de conformidad con la invención exhibió
una actividad comparable con la del tensioactivo natural
modificado.
Claims (25)
1. Una mezcla de lípidos para preparar un
tensioactivo sintético; estando dicha mezcla de lípidos compuesta
principalmente de:
al menos un 95% en peso de fosfolípidos;
comprendiendo estos fosfolípidos:
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(DPFC) en una cantidad de al menos un 40% en peso, fosfolípidos
poliinsaturados en una cantidad superior a un 10% en peso y
fosfolípidos saturados o monoinsaturados ácidos en una cantidad
superior a un 10% en peso;
estando todas las cantidades calculadas sobre el
peso total de la mezcla de lípidos.
2. Una mezcla de lípidos según la reivindicación
1 que contiene además un lípido neutro en una cantidad de hasta un
5% en peso del peso total de la mezcla de lípidos.
3. Una mezcla de lípidos según la reivindicación
2 en la que el lípido neutro se selecciona del grupo compuesto por
triacilglicerales, colesterol, ésteres de colesterol y ácidos
grasos.
4. Una mezcla de lípidos según las
reivindicaciones 1 a 3 en la que la cantidad de DPFC está
comprendida entre un 40% y un 65% en peso.
5. Una mezcla de lípidos según la reivindicación
4 en la que la cantidad de DPFC está comprendida entre un 45% y un
55% en peso.
6. Una mezcla de lípidos según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en la que la cantidad de fosfolípido
poliinsaturado es superior a un 20% en peso.
7. Una mezcla de lípidos según la reivindicación
6 en la que la cantidad de fosfolípido poliinsaturado está
comprendida entre un 30% y un 40% en peso.
8. Una mezcla de lípidos según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en la que la cantidad de fosfolípidos
ácidos está comprendida entre un 15% y un 30% en peso.
9. Una mezcla de lípidos según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en la que el fosfolípido poliinsaturado
se selecciona del grupo compuesto por
1-palmitoil-2-linoleil-sn-glicero-3-fosfocolina
(PLFC),
1-palmitoil-2-araquidonoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(PAFC) y
1-estearoil-2-araquidonoil-sn-glicero-3-fosfocolina
(EAFC), fosfatidiletanolamina aislada del huevo (FE del huevo) o
una mezcla de fosfolípidos obtenida por aislamiento hepático (FL
hepático).
10. Una mezcla de lípidos, según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la que el fosfolípido ácido se
selecciona del grupo compuesto por
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(DPFG),
1-palmitoil-2-oleil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(POFG),
1,2-dioleil-sn-glicero-3-fosfoglicerol
(DOFG),
1-palmitoil-2-oleil-sn-glicero-3-fosfocolina
(POFC) y
1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfo-L-serina
(DPFS).
11. Una mezcla de lípidos según la
reivindicación 10 en la que el fosfolípido ácido se selecciona de
DPFG, POFG y una mezcla de las mismas.
12. Una mezcla de lípidos según las
reivindicaciones 1 a 11 en la que la proporción entre fosfolípidos
saturados e insaturados (monoinsaturados y poliinsaturados) está
comprendida entre 65:35 y 40:60 en peso.
13. Una mezcla de lípidos según las
reivindicaciones 1 a 11 en la que la proporción entre los
fosfolípidos ácidos y los otros fosfolípidos está comprendida entre
10:90 y 30:70 en peso.
14. Un tensioactivo reconstituido que comprende
una mezcla de lípidos de las reivindicaciones 1 a 13 en combinación
con una o más proteínas de tensioactivos seleccionadas entre
SP-A, SP-B, SP-C,
SP-D, sus análogos sintéticos o recombinantes.
15. Un tensioactivo reconstituido según la
reivindicación 14 en el que la proteína de tensioactivo está
presente en una cantidad de alrededor de un 0,1% a un 5% en peso de
la mezcla total.
16. Un tensioactivo reconstituido según las
reivindicaciones 14 y 15 en el que la proteína de tensioactivo es un
análogo sintético o recombinante de SP-C de fórmula
general (I), según el código de aminoácidos de una letra:
(I)F_{e}G_{f}IPZZPVHLKR(X_{a}B)_{n}(X_{b}B)_{n}(X_{c}B)_{m}X_{d}GALL\BoxGL
\newpage
caracterizado por lo siguiente:
X es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto por I, L y nL (norleucina);
B es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto por K, I, W, F, Y y ornitina;
Z es S opcionalmente sustituido con grupos acilo
que contienen de 12 a 22 átomos de carbono enlazados a la cadena
lateral a través de un enlace de éster;
\Omega es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto por M, I, L, nL;
a es un número entero de 1 a 19;
b es un número entero de 1 a 19;
c es un número entero de 1 a 21;
d es un número entero de 0 a 20;
e es 0 ó 1;
f es 0 ó 1;
n es 0 ó 1;
m es 0 ó 1;
donde
- n+m \geq 0;
- f > e,
-
(XaB)n(XbB)n(XcB)mXd es una
secuencia que tiene un máximo de 22 aminoácidos, preferentemente de
10 a 22.
17. Un tensioactivo reconstituido según la
reivindicación 16 en el que el análogo de SP-C tiene
la fórmula (II):
(II)IPSSPVHLKRLBLLLLLLLLILLLILGALL\BoxGL
en la
que
B es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto por K, W, F, Y y ornitina; y
\Omega es un aminoácido seleccionado del grupo
compuesto por M, I, L y nL.
18. Un tensioactivo reconstituido según la
reivindicación 17 en el que el análogo de SP-C tiene
la siguiente composición de aminoácidos:
IPSSPVHLKRLKLLLLLLLLILLLILGALLMGL
19. Una formulación farmacéutica que comprende
un tensioactivo reconstituido de las reivindicaciones 14 a 18.
20. Una formulación farmacéutica según la
reivindicación 19 en forma de suspensión en una solución acuosa de
cloruro de sodio al 0,9%, siendo la concentración de tensioactivo
(expresada como contenido de fosfolípidos) superior a 30 mg/ml.
21. Una formulación farmacéutica según la
reivindicación 20 en la que la concentración de tensioactivo es
superior a 40 mg/ml.
22. Una formulación farmacéutica según la
reivindicación 21 en la que la concentración de tensioactivo es
superior a 50 mg/ml.
23. Una formulación farmacéutica según la
reivindicación 22 en la que la concentración de tensioactivo está
comprendida entre 50 mg/ml y 80 mg/ml.
\newpage
24. Una formulación farmacéutica según las
reivindicaciones 19 a 23 caracterizada por una viscosidad
comprendida entre 5 y 20 mPa\cdots (centipoises).
25. Una formulación farmacéutica según la
reivindicación 24 caracterizada por una viscosidad
comprendida entre 6 y 15 mPa\cdots (centipoises).
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