ES2708218T3 - Método y formulación para inhalación - Google Patents

Abstract

Un polvo seco inhalable para uso en el tratamiento o la prevención de una hemorragia postparto, en el que el polvo seco comprende: partículas secas por pulverización que comprenden: oxitocina o carbetocina, una matriz de vidrio amorfo que comprende uno o más mono-, di- o polisacáridos y/o aminoácidos, y L-leucina.

Description

DESCRIPCION

Metodo y formulacion para inhalacion

Esta invencion se refiere a la administracion de farmacos y, en particular, a la administracion de oxitocina o carbetocina en forma de polvos secos para inhalacion. La invencion tambien se refiere a metodos para su uso.

Cada ano, mas de 150.000 mujeres, en su mayoffa en pâ ses en v^as de desarrollo, mueren debido a una hemorragia postparto. Esta condicion se puede prevenir en gran medida con la administracion de farmacos uterotonicos, tales como oxitocina, en la tercera fase del parto. La Organizacion Mundial de la Salud ha adoptado la oxitocina como la terapia mas efectiva en el tratamiento de la hemorragia postparto. El uso de oxitocina en pafses en vfas de desarrollo plantea varias dificultades. La oxitocina es un peptido con una estabilidad en solucion relativamente pobre. Esto requiere entonces un almacenamiento refrigerado, por ejemplo, a 2-8 °C, lo cual es problematico en los pafses en vfas de desarrollo. Una consideracion adicional con el uso de oxitocina es que requiere agujas y jeringas esterilizadas y personal capacitado para su administracion, otro requisito que no se puede garantizar en las naciones en vfas de desarrollo. Por ende, un problema a resolver es el desarrollo de un sistema para una administracion efectiva y economica de oxitocina para un uso apropiado en los pafses en vfas de desarrollo, con el fin de prevenir muertes en el alumbramiento debido a la HPP. Una posible solucion a este problema puede ser crear un sistema de administracion pulmonar en forma de polvo seco, adecuado para la administracion efectiva y asequible de oxitocina, u otros peptidos o protemas biologicamente activos, que sea adecuado para el uso en regiones remotas y ambientalmente exigentes de naciones en vfas de desarrollo.

Se ha propuesto que la administracion pulmonar es una via sistemica adecuada para agentes biologicos tales como peptidos, protemas, vacunas y agentes a base de acidos nucleicos. Los desaffos en la administracion de macromoleculas tan grandes son sustanciales y dan como resultado una incertidumbre y un riesgo amplios e importantes en cuanto a la posibilidad de exito. Los desaffos comienzan con la generacion de un aerosol de dosis apropiada que sea adecuado para una administracion eficiente y constante al interior del pulmon profundo. Si se puede lograr tal administracion adecuada, el material ha de disolverse o estar disponible en una forma tal que pueda ser transportada por las membranas biologicas y otras barreras tales como el agente tensioactivo y las interfaces de la mucosa. La cinetica de disolucion determinara el grado de solubilizacion, y cabffa esperar que esto se viera obstaculizado por las formulaciones hidrofobas y, por ende, el material se viera sometido a escalas temporales de depuracion pulmonar antes de ser absorbido sistemicamente, segun ha senalado O'Donnel y Smythe en "Controlled Pulmonary Drug Delivery', publicado por Springer 2011, ISBN 978-1-4419-9744-9. Antes de que una macromolecula pueda ser transportada en la circulacion sistemica, ha de ser capaz de sobrevivir a un ataque de los mecanismos de defensa del cuerpo, incluso del movimiento mucociliar, de las peptidasas y de los macrofagos. Estos desaffos se analizan y resumen claramente en el reciente texto de expertos, "Control Pulmonary Drug Delivery', publicado por Springer 2011, ISBN 978-1-4419-9744-9. Por ejemplo, Olsson et al. concluyen que "para objetivos sistemicos de peptidos y protemas, el desaffo parece ser lograr una absorcion a una tasa que sea competitiva en relacion con la tasa de mecanismos de depuracion a fin de asegurar una biodisponibilidad suficiente" y "lo que constituye las caracteffsticas optimas en cada caso particular y como se pueden predecir a partir de propiedades indeterminadas continua siendo muy poco claro con nuestra comprension actual". Se ha propuesto el inicio rapido de la accion para la administracion pulmonar en relacion con la administracion oral de moleculas pequenas seleccionadas, tales como menos de 781 Da, que son principalmente hidrofilas. No obstante, para macromoleculas tales como peptidos y protemas de peso molecular normalmente del orden de 1.000 Da y superior, el inicio de la accion es altamente incierto y es probable que se vea obstaculizado por una necesidad de mecanismos de difusion paracelular. Las semividas para la extraccion del epitelio pulmonar en la sangre a traves de dichas membranas son muy variables e inciertas, pero parece que suelen requerir varios minutos e incluso cientos de minutos, segun han senalado Sakagami y Gumbleton en "Controlled Pulmonary Drug Delivery', publicado por Springer 2011, ISBN 978-1-4419­ 9744-9. Por ende, claramente no se supondffa una absorcion farmacocinetica rapida y un inicio farmacodinamico del orden de uno o dos minutos para un peptido del orden de 1.000 Da y mayor, pero seffa sorprendente, a partir de una macromolecula administrada por via pulmonar. Sena especialmente sorprendente si el sistema de administracion pulmonar comprendiera un polvo que requiriera disolucion, y mas aun si esa parffcula tuviera una superficie hidrofoba.

Los desaffos adicionales en este contexto incluyen la produccion de un producto ffsica y qmmicamente estable que se mantiene durante la produccion, el almacenamiento y el transporte, y en uso. Tambien es importante que los agentes no causen broncoconstriccion. Un peptido tal como oxitocina, que causa contracciones uterinas, podffa interactuar con los receptores presentes en el sistema pulmonar y, por lo tanto, causar broncoconstriccion. Tambien es importante que los agentes no se metabolicen en el pulmon. Si se pueden cumplir con estos multiples y muy importantes desaffos, la administracion pulmonar puede ofrecer ventajas unicas, que incluyen evitar el uso de agujas, evitar el metabolismo de primer paso a traves de la via oral, y la estabilidad adicional que ofrecen las formulaciones en polvo.

El secado por pulverizacion se ha usado ampliamente durante muchos anos para producir productos en polvo en areas como alimentos, detergentes y productos qmmicos industriales. En muchos casos, se producen parffculas relativamente grandes y que fluyen libremente. En menor medida, la tecnica se ha adaptado para generar parffculas finas y ultrafinas, y la innovacion en este caso ha sido liderada por las industrias de materiales inorganicos, tales como los productores de ceramica tecnica (T.T. Kodas, Adv. Mater., 1989, 6, 180). Este enfoque de generacion de gotitas a partir de soluciones a menudo complejas, para formar un aerosol, y luego de secado de estas como unidades aisladas en parffculas se ha reconocido por proporcionar un control mejorado sobre la morfologfa, la estequiometna, la pureza, el tamano ademas de la estructura de las parffculas. Las ventajas se pueden ver como un Iffbrido entre los enfoques "descendente" y "ascendente" de la ingeniena genetica de parffculas. Sin embargo, la industria farmaceutica solo ha reconocido hasta hace relativamente poco tiempo las ventajas de esta ruta para manipular por ingeniena genetica parffculas finas (R. Vehrig, Pharm Res., 2008, 25(5), 999), y recientemente han aparecido materiales secados por pulverizacion en sistemas de inhalacion de polvo seco disponibles comercialmente. La mayor atencion en esta area se ha dirigido al impacto de la forma, la densidad y la rugosidad en la aerosolizacion.

Supone un desaffo, no obstante, administrar moleculas de farmacos en las vfas respiratorias e incluso en el pulmon inferior para proporcionar un efecto terapeutico, especialmente farmacos que son solidos a la temperatura de administracion. A este respecto, mientras que los polvos secos presentan un medio atractivo de administracion de farmacos, la generacion de parffculas micronizadas adecuadas para una aerosolizacion altamente eficiente sigue siendo un desaffo tecnico muy importante.

Tras la inhalacion, las parffculas de farmaco en forma de aerosol mas grandes tienden a depositarse por impactacion y sedimentacion gravitacional en la parte posterior de la garganta y las vfas respiratorias superiores, donde son propensas a la depuracion mucociliar en el tracto gastrointestinal y posterior metabolismo. Ademas, las parffculas de farmaco mas grandes no pueden avanzar profundamente en el pulmon inferior debido al estrechamiento de los bronquiolos. Se considera que para el transporte y la administracion de aerosol local y eficaz al sistema respiratorio que incluye traquea, bronquios y alveolos, se prefieren parffculas de diametro aerodinamico de menos de 5 pm, mientras que, para pulmon profundo, bronquiolos y alveolos, se prefieren parffculas de menos de 3 pm, especialmente por absorcion sistemica.

Si bien la administracion por inhalacion es un medio deseable, una barrera tecnologica importante para ello sigue siendo la practicidad de modificar por ingeniena genetica un aerosol adecuado para una administracion altamente eficiente (p. ej.: >50 % de la administracion de la dosis al sitio de tratamiento), una administracion reproducible (p. ej., que presenta un coeficiente de variacion (% CV) de la administracion de la dosis <10 %) y una gran carga util (p. ej., >1 mg de administracion de polvo al sitio de tratamiento) en un formato practico y rentable que comprende un dispositivo y una formulacion. La administracion de polvo seco proporciona un formato atractivo de administracion. Sin embargo, generar parffculas micronizadas adecuadas para una aerosolizacion altamente eficiente sigue siendo un desaffo tecnico muy importante. Ademas de los problemas mencionados anteriormente, cualquier sistema practico de administracion por inhalacion de polvos secos necesitana evitar o minimizar la aglomeracion de las parffculas en el momento de la inhalacion, tener una baja variacion en la dosis administrada debido a las propiedades de flujo deficientes o una aglomeracion inconsistente, y evitar o minimizar la eliminacion incompleta del polvo del dispositivo de administracion causado por la adhesion del polvo a las paredes del dispositivo.

En los ultimos anos, se ha propuesto una nueva generacion de formulaciones en polvo "inteligentes" para la inhalacion de biomoleculas, que a menudo se forman a traves del secado por pulverizacion. En muchos casos, estas formulaciones estan disenadas empfficamente, y comprenden un coctel de excipientes, cada uno de los cuales se propone para proporcionar uno o mas cometidos funcionales en la fase solida. Uno de esos excipientes usados en este contexto ha sido el aminoacido L-leucina. Las propiedades ventajosas potenciales proporcionadas por la adicion de L-leucina, ya sea mediante co-molienda o condensacion/precipitacion, fueron demostradas por primera vez por Staniforth y Ganderton el al., (veanse, por ejemplo, los documentos WO 96/23485 y WO 00/33811). Este trabajo indico que las propiedades ffsicas peculiares de este aminoacido proporcionaron su comportamiento para mejorar el rendimiento. Desde entonces, varios grupos han estudiado el beneficio que la L-leucina proporciona a la aerosolizacion en polvo, especialmente cuando se pulveriza conjuntamente con activos y excipientes, sin embargo, la verdadera naturaleza de la relacion estructura-rendimiento en tales sistemas sigue sin estar clara. En terminos mas generales, tambien parece que ciertos peptidos/protemas en estructuras de parffculas secadas por pulverizacion, por ejemplo, albuminas, isoleucina o tri-leucina, tambien pueden conferir un rendimiento mejorado de la aerosolizacion en uso. Alternativamente, los materiales de ffpidos y acidos grasos tambien pueden proporcionar un determinado beneficio a este respecto, tales como fosfoffpidos (por ejemplo, DPPC), lecitinas o sales de acidos grasos (por ejemplo, estearato de sodio o magnesio).

El documento US 2011/171312 A1 se refiere en general a conjugados que comprenden una fraccion pepffdica terapeutica unida covalentemente a uno o mas poffmeros solubles en agua (parr. [0004]). Como posibles peptidos terapeuticos de acuerdo con este documento, se mencionan cientos de protemas diferentes; tambien se describen formulaciones secas disenadas para la administracion pulmonar y la preparacion de formulaciones en polvo seco por secado por pulverizacion.

Ahora se ha hallado de modo sorprendente que la L-leucina puede utilizarse ventajosamente en procedimientos de preparacion de polvos secos para inhalacion mediante secado por pulverizacion, y puede dar como resultado la formacion de polvos secos adecuados en circunstancias en las que, en ausencia de L-leucina, las partfculas adecuadas no se formanan en absoluto o se fusionanan inmediatamente o se aglomeranan irreversiblemente. Por consiguiente, en un primer aspecto, la presente invencion proporciona un metodo para preparar un polvo seco para inhalacion que comprende:

preparar una solucion y/o suspension acuosa que comprende oxitocina o carbetocina,

uno o mas mono-, di- o polisacaridos y/o aminoacidos capaces de formar una matriz de vidrio amorfo y L-leucina; y

secar por pulverizacion la solucion o suspension acuosa para producir un polvo seco adecuado para inhalacion. Sin desear quedar limitado por teona alguna, se cree que la L-leucina se concentra en la superficie de las partfculas formadas, posiblemente debido a su hidrofobicidad, de tal forma que las partfculas se estabilizan y la aglomeracion se inhibe. Tambien se ha descubierto que las partfculas asf formadas estan protegidas de la degradacion, la disminucion de la temperatura de transicion vftrea y la recristalizacion de la humedad atmosferica u otra humedad, de manera que no requieren el uso de un entorno de envasado sin humedad en la misma medida que las formulaciones de polvo seco actuales. Esto tambien permite que los polvos secos de la presente invencion se utilicen en regiones remotas y ambientalmente exigentes de naciones en vfas de desarrollo. Los desaffos en la produccion de un polvo que contiene una macromolecula biologica que es adecuada para la inhalacion, son bien reconocidos y se han notificado ampliamente despues de que no se haya comercializado con exito el producto de insulina inhalada Exubera. Si bien algunos de los desaffos tecnicos se abordaron al desarrollar el producto Exubera, fue necesario proporcionar un dispositivo inhalador muy complejo, costoso e impractico, ademas de que el polvo era extremadamente sensible a la humedad que se tema que manejar en ambientes de humedad muy baja. Muchos factores adicionales contribuyeron a su fracaso, incluida la biodisponibilidad y la incertidumbre en su destino en el pulmon. Este fracaso del producto ha enfatizado la extrema complejidad en el desarrollo de una solucion al problema indicado aqrn.

Como se usa en la presente memoria, el termino "matriz de vidrio amorfo" se refiere a una matriz en la que se dispersa oxitocina o carbetocina que es esencialmente no cristalina, o no tiene regiones sustanciales de cristalinidad o un orden molecular estructural de repeticion regular.

La solucion/dispersion puede incluir otros componentes, incluidos otros aminoacidos, albuminas y derivados de aminoacidos tales como tri-leucina, que tambien pueden ayudar en la formacion y estabilizacion de la formulacion de polvo seco. Dependiendo del uso final de la formulacion, se pueden incorporar otros farmacos, incluidos los farmacos no peptfdicos. La protema o peptido biologicamente activo, otros farmacos u otros componentes pueden presentarse en solucion o suspension, y tambien se pueden incluir excipientes adicionales, tales como agentes estabilizantes, agentes tensioactivos y similares.

En consecuencia, como se usa en la presente memoria, una referencia a una "solucion y/o suspension" o "solucion/suspension" indica una mezcla de agua y otros componentes en la que algunos componentes pueden disolverse (es decir, en solucion) y algunos componentes pueden estar en suspension, o presentarse en forma de nanosuspension, emulsion o microemulsion. La solucion acuosa puede incluir otros co-disolventes en algunas realizaciones.

El lfquido acuoso puede incluir otros co-disolventes en algunas realizaciones. Se entendera que el termino "acuoso" se refiere a un lfquido que esta constituido al menos en parte por agua, pero puede incluir otros lfquidos miscibles en agua, tales como un alcohol (p. ej., etanol, isopropanol). En cualquier caso, el experto en la materia reconocera que el lfquido acuoso ha de ser adecuado para el secado por pulverizacion segun los metodos de la invencion.

Las formulaciones de polvo seco de la presente invencion se pueden usar para el tratamiento o la prevencion de hemorragias post-parto.

La presente invencion se adapta espedficamente a las formulaciones de los peptidos oxitocina o carbetocina. Las formulaciones que contienen oxitocina o carbetocina se pueden usar en el tratamiento o la prevencion de hemorragias post-parto (HPP). En tales circunstancias, la formulacion tambien puede incluir otros componentes adecuados para tratar o prevenir la HPP, tal como ergometrina y farmacos relacionados. Asimismo, se desvela que las formulaciones que contienen oxitocina y/o sus derivados tambien pueden ser utiles para tratar la ansiedad y el autismo, ademas de inducir la modificacion del comportamiento. Por ejemplo, enfermedades o afecciones psiquiatricas que incluyen autismo, esquizofrenia, ansiedad, estres y depresion, incluida la depresion post-natal: cancer que incluye carcinoma de mama, ovario y endometrio, como un farmaco de estilo de vida que implica confianza, vinculacion y tratamiento de la disfuncion sexual, en el tratamiento del dolor, tal como cefalea cronica, en lactancia y en fertilidad, masculina o femenina.

Los componentes usados para formar la matriz de vidrio amorfo en el polvo final secado por pulverizacion pueden ser cualquier mono-, di- o polisacarido y/o aminoacido adecuados. Por ejemplo, este componente puede comprender D-manitol y glicina. Estos componentes se disolveran generalmente en el agua de la solucion/suspension acuosa.

En otra realizacion, este componente puede comprender trehalosa o inulina. Un experto en la materia conocera bien los sacaridos y/o aminoacidos adecuados para este fin. Los alcoholes de azucar pueden incluir, por ejemplo, xilitol y sorbitol. Los monosacaridos pueden incluir, por ejemplo, pero no se limitan a glucosa (dextrosa), fructosa (levulosa). galactosa, xilosa y ribosa, y pueden incluir cualquier combinacion de estereoisomeros. Los disacaridos pueden, por ejemplo, incluir, pero no se limitan a, lactosa, sacarosa, trehalosa, maltosa. Alternativamente, pueden incluir trisacaridos, tales como rafinosa, tetrasacaridos, tales como estaquiosa, y pentasacaridos, tales como verbascosa.

Las partfculas micronizadas, que contienen opcionalmente uno o mas agentes fisiologicamente activos, pueden incluir ademas uno o mas vehnculos, diluyentes o excipientes farmaceuticamente aceptables. Otros excipientes pueden incluir, pero no se limitan a, agentes de carga, agentes tampon y estabilizadores, tales como citrato de sodio, potenciadores de la absorcion, inhibidores de la proteasa y peptidasa, agentes modificadores del gusto o el olfato, modificadores de la adhesion, agentes de flujo, modificadores de la disolucion o mucoltticos.

Los polvos pueden formularse adicionalmente por combinacion con cualquier partfcula de vehnculo conocida, u otros aditivos excipientes tales como modificadores del sabor, olor o sentido organoleptico. Tambien se puede lograr cierta mejora mediante la granulacion del polvo en granulos blandos con un flujo de polvo mejorado, y la seleccion apropiada del inhalador de polvo seco en consecuencia.

Las partfculas de la formulacion de polvo seco inhalable reivindicada tienen normalmente un diametro aerodinamico mediano en masa de menos de 10 micrometros, mas preferentemente menos de 5 pm y lo mas preferentemente menos de 3 pm. Preferentemente, la L-leucina representara entre 5 y 50 % en peso de los ingredientes secos de la formulacion. Mas preferentemente, la L-leucina comprendera entre 10 y 40 % en peso de los ingredientes secos de la formulacion.

Como se usa en la presente memoria, el termino "diametro aerodinamico" (Dae) se define como el diametro de una esfera de volumen equivalente de densidad unitaria con la misma velocidad de sedimentacion terminal que la partfcula real en cuestion. La deposicion pulmonar de polvos farmaceuticos se expresa generalmente en terminos del comportamiento aerodinamico de las partfculas. Las partfculas bajo la influencia de la gravedad se asentaran en el suelo a una cierta velocidad. En el diametro aerodinamico, se asume que la velocidad se puede medir y tiene en cuenta la densidad de la unidad de la partfcula (po), la densidad de la partfcula (pp), la densidad unitaria de una esfera equivalente (Deq), factor de forma dinamica (X). Para partfculas superiores a aproximadamente 1 pm, la siguiente ecuacion se aplica para relacionar el diametro aerodinamico y la esfera de volumen equivalente de la densidad unitaria:

El termino "diametro aerodinamico mediano de la masa" ("MMAD") es una representacion estadfstica de la distribucion de los tamanos de partfculas graduados segun el diametro aerodinamico, definido aqu como el diametro aerodinamico mediano expresado en una masa ponderada, y es un parametro ampliamente aceptado usado por los cientfficos en aerosol. El diametro aerodinamico mediano en masa (MMAD) se puede medir por un metodo de impactador de farmacopea segun lo define la Farmacopea de los Estados Unidos, usando un impactador de cascada Andersen o por el impactador de proxima generacion (NGI). A este respecto, para que el polvo seco sea altamente aerosolizable, las partfculas generalmente tendran un diametro aerodinamico mediano en masa de menos de 10 pm, pero preferentemente menos de 6 pm, preferentemente menos de 5 pm, mas preferentemente menos de 3,5 pm o lo mas preferentemente menos de 2 pm.

La dosis emitida (DE) es la masa total del agente activo emitido desde el dispositivo despues de la activacion. No incluye el material que queda en las superficies internas o externas del dispositivo, o en el sistema dosificador que incluye, por ejemplo, la capsula o la ampolla. La DE se mide recogiendo la masa total emitida del dispositivo. Puede realizarse en un aparato frecuentemente identificado como un aparato de muestreo de uniformidad de dosis (DUSA), y recuperar esto mediante un ensayo qrnmico humedo cuantitativo validado (es posible un metodo gravimetrico, pero este es menos preciso). Alternativamente, cuando se usa un impactador o un impactor, la DE se mide combinando la dosis recogida en todas las fases del respectivo impactador o sistema impactor.

La dosis de partfculas finas (FPD, por sus siglas en ingles) es la masa total de agente activo que se emite desde el dispositivo tras el accionamiento que esta presente en un tamano de partfculas aerodinamico mas pequeno que un lfmite definido. Este lfmite generalmente se toma como 5 pm si no se indica expresamente como un lfmite alternativo, tal como 3 pm, 2 pm o 1 pm, etc. La FPD se mide usando un impactador o impactor, tal como un impactador de doble etapa (TSI), un impactador de multietapas (MSI), impactador de cascada Andersen (ACI) o un impactador de proxima generacion (NGI). Cuando se usa un TSI, la FPD generalmente se toma a 6,4 pm ya que este impactor tiene solo un punto de corte que se estima en este valor. Cada impactador o impactor tiene un punto de corte de recogida de tamano de partfculas aerodinamico predeterminado para cada etapa. El valor de f Pd se obtiene entonces mediante la interpretacion de la recuperacion del agente activo etapa por etapa cuantificada por un ensayo qmmico humedo cuantitativo validado (es posible un metodo gravimetrico, pero este es menos preciso) en el que se usa un corte de etapa simple para determinar la FPD o se usa una interpolacion matematica mas compleja de la deposicion etapa por etapa.

La fraccion de partfculas finas (FPF) se define normalmente como la FPD dividida por la DE y se expresa como un porcentaje. En la presente memoria, la FPF de DE se conoce como FPF(DE) y se calcula como FPF(DE)=(FPD/DE) x 100 %.

La fraccion de partfculas finas (FPF) tambien se puede definir como la FPD dividida por la DM y expresar como un porcentaje.

El secado por pulverizacion se puede llevar a cabo usando un equipo de secado por pulverizacion bien conocido por los expertos en la materia. Se ha descubierto ahora que el uso de L-leucina en la solucion para secado por pulverizacion permite que el secado por pulverizacion se logre a temperaturas mas bajas que las temperaturas generalmente requeridas para este fin. Dado que las temperaturas usadas en el proceso de secado por pulverizacion pueden causar la descomposicion del agente activo, esta es una ventaja particular de la presente invencion. Por ejemplo, el secado por pulverizacion de las soluciones/suspensiones de la presente invencion se puede lograr a temperaturas inferiores a 80 °C, preferentemente inferiores a 60 °C, mas preferentemente inferiores a 40 °C y lo mas preferentemente inferiores a 30 °C o a temperaturas ambiente. Dependiendo de la configuracion del secador por pulverizacion, estas temperaturas pueden referirse a la temperatura de entrada o temperatura de salida del secador, pero preferentemente se referira a la temperatura que experimentan las gotas de secado, que debido al efecto de enfriamiento por evaporacion es a menudo la temperatura de salida del sistema.

El polvo seco preparado por la presente invencion es nuevo y presenta un aspecto adicional de la presente invencion. De acuerdo con este aspecto, se proporciona una formulacion de polvo seco para su uso en el tratamiento o la prevencion de HPP, en el que el polvo seco comprende partfculas secadas por pulverizacion que comprenden:

oxitocina o carbetocina,

una matriz de vidrio amorfo que comprende uno o mas mono-, di- o polisacaridos y/o aminoacidos, y

L-leucina.

En una realizacion preferida, la matriz de vidrio amorfo comprende D-manitol y glicina, trehalosa y/o inulina.

Las partfculas de la formulacion de polvo seco tendran al menos una porcion de la L-leucina ubicada en la superficie. En una realizacion preferida, la superficie comprendera al menos un 50 % de cobertura por la L-leucina, mas preferentemente mas del 75 % y lo mas preferentemente mas del 90 %. La evaluacion de la presencia de L-leucina en la superficie se puede medir directamente mediante una tecnica como ToFSIMS (espectrometna de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo) o XPS (espectroscopia fotoelectronica de rayos X). Alternativamente, se puede evaluar mediante cromatograffa de gases en fase inversa. Un metodo preferido para evaluar es el enfoque indirecto que se describe a continuacion mediante la medicion de la cohesion del polvo.

Como se ha mencionado anteriormente, se cree que la concentracion de L-leucina en la superficie actua para proteger las partfculas secas de la aglomeracion y la entrada de humedad.

Los polvos secos de la presente invencion pueden administrarse usando equipos y tecnicas conocidos en la tecnica. A este respecto, hay muchos dispositivos de inhalacion descritos en la tecnica con el fin de permitir que un paciente inhale un polvo seco y este equipo puede usarse para la administracion de los polvos secos de la presente invencion.

Los dispositivos inhaladores de polvo seco (DPIs) son bien conocidos en la tecnica y existen varios tipos diferentes. En general, el polvo seco se almacena en el interior del dispositivo y se extrae del lugar de almacenamiento tras el accionamiento, del dispositivo, despues de lo cual el polvo es expulsado del dispositivo en forma de una neblina de polvo que debe ser inhalada por el sujeto. En la mayona de los DPI, el polvo se almacena de manera unitaria, por ejemplo, en ampollas o capsulas que contienen una cantidad predeterminada de la formulacion de polvo seco. Algunos DPI tienen un deposito de polvo y las dosis del polvo se miden dentro del dispositivo. Estos dispositivos con deposito pueden ser menos preferidos cuando es probable que el tratamiento sea una o una pequena cantidad de dosis en un tratamiento aislado.

Los inhaladores de polvo seco pueden ser pasivos o activos. Los inhaladores pasivos son aquellos en los que el polvo se aerosoliza usando el flujo de aire aspirado a traves del dispositivo por la inspiracion de los pacientes, y los dispositivos activos son aquellos en los que el polvo se aerosoliza a traves de una fuente de energfa separada, que puede ser, por ejemplo, una fuente de gas comprimido, tal como el dispositivo Nektar Exubera o el dispositivo Vectura Aspirar, o una forma de energfa mecanica tal como la vibracion (como el dispositivo Microdose) o el impacto.

Los dispositivos inhaladores de polvo seco adecuados para su uso en la presente invencion incluyen dispositivos de "dosis unica", por ejemplo, el Rotahaler (marca comercial), el Spinhaler (marca comercial) y el Diskhaler (marca comercial) en los que las dosis individuales de la composicion en polvo son introducidas en el dispositivo, por ejemplo, en capsulas o ampollas de dosis unica. Los dispositivos pueden presentarse como dosificados previamente, por ejemplo, con polvo en una tira de ampolla (como en el dispositivo GSK Diskus) en el que el formato dosificado previamente incluye dosis multiples) o cuando el paciente inserta una forma de dosis externa dosificada previamente, tal como una capsula que contiene el farmaco (por ejemplo, el Boihringer, Ingelheim, Handihaler, o el Miat Monodose).

Alternativamente, el dispositivo puede ser un dispositivo con deposito, en el que la dosis de polvo se dosifica dentro del dispositivo a partir de un deposito de polvo durante el manejo del paciente (por ejemplo, el Astra Turbuhaler). Se puede usar cualquiera de estos tipos de dispositivos inhaladores.

El dispositivo puede ser preferentemente un dispositivo de un solo uso, o uno que este disenado para usarse con un pequeno numero de dosis, y puede ser desechable. Por ejemplo, el dispositivo Twincer, el dispositivo Direct Haler, el dispositivo TwinCaps o el Puff-haler. Una ventaja de estos dispositivos es su simplicidad, su pequena cantidad de componentes y su bajo costo. Preferentemente, se prefiere un dispositivo con menos de 10 componentes independientes. Mas preferentemente, 5 o menos, lo mas preferentemente 3 o menos.

Hay una serie de factores asociados con los dispositivos de administracion que afectaran la eficacia de dosificacion lograda. En primer lugar, existe la extraccion de la dosis. Adicionalmente, la dinamica de la neblina del polvo generada tambien afectara la administracion de la dosificacion. Preferentemente, el dispositivo permitira una elevada dosis emitida y una desaglomeracion de alta eficiencia. La desaglomeracion de alta eficiencia se asocia con frecuencia con altos niveles de impacto de polvo en el accionamiento. El dispositivo puede tener una resistencia baja, media o alta al flujo de aire.

Debe apreciarse que las composiciones de la presente invencion pueden administrarse con dispositivos inhaladores pasivos o activos.

La administracion de protemas y peptidos biologicamente activos en la via pulmonar usando una formulacion de polvo seco inhalable requiere la solubilizacion de las partmulas cuando entran en contacto con la membrana mucosa de los pulmones y la posterior liberacion y absorcion de la protema o el peptido. Aunque se cree que la L-leucina proporciona una forma de recubrimiento hidrofobo a las partmulas secadas por pulverizacion suficiente para proporcionar una estabilidad y una vida util mejoradas, particularmente en ambientes calidos y humedos, se ha descubierto sorprendentemente que esto no interfiere con la capacidad de los polvos para liberar las protemas y los peptidos para la captacion en el pulmon. Anteriormente, se ha demostrado que las partmulas de recubrimiento con excipientes hidrofobos pueden retrasar la disolucion durante periodos significativos, conforme indica el documento WO 01/76575. De hecho, se ha descubierto para una formulacion secada por pulverizacion que comprende oxitocina que la absorcion de oxitocina y el tiempo de inicio de la accion es particularmente rapida y considerablemente mas rapida que los metodos y la formulacion actuales usados para administrar la oxitocina durante el alumbramiento. Por consiguiente, se ha descubierto de manera sorprendente que la administracion de oxitocina por inhalacion en el pulmon proporciona ventajas significativas sobre las vfas de administracion actuales.

Por consiguiente, en un aspecto adicional de la presente invencion, se proporciona un polvo seco para inhalacion que comprende oxitocina o carbetocina y un vehmulo pulmonarmente aceptable, tal como una matriz de vidrio amorfo para la oxitocina, en el que mas del 40 %, preferentemente mas del 50 %, mas preferentemente mas del 60 % y lo mas preferentemente mas del 65 % de las partmulas del polvo seco despues de la inhalacion poseen un diametro aerodinamico de menos de 5 pm, mas preferentemente menos de 3 pm. Preferentemente, el diametro aerodinamico mediano en masa (MMAD) de la nube de aerosol generada es inferior a 5 pm, mas preferentemente inferior a 3 pm, mas preferentemente aun inferior a 2,5 pm, y lo mas preferentemente inferior a 2 pm.

Las formulaciones de polvo seco de acuerdo con este aspecto de la invencion son especialmente adecuadas para su uso en el tratamiento o la prevencion de hemorragias post-parto (HPP). La invencion tambien proporciona el uso de oxitocina o carbetocina en la fabricacion de un polvo seco para inhalacion para el tratamiento o la prevencion de la HPP.

La invencion tambien proporciona una formulacion para su uso en el tratamiento o la prevencion de HPP que comprende administrar a un sujeto en necesidad del mismo por inhalacion una cantidad eficaz de un polvo seco que comprende oxitocina o carbetocina. Preferentemente, la formulacion de polvo seco se presenta en una forma descrita anteriormente.

En la invencion, la matriz de vidrio amorfo comprende uno o mas mono-, di- o polisacaridos y/o aminoacidos, y lo mas preferentemente la matriz incluira L-leucina, preferentemente en cantidades y proporciones que se han descrito anteriormente. Sin embargo, fuera del alcance de las reivindicaciones, la matriz de vidrio amorfo puede comprender un poKmero inerte adecuado para administracion pulmonar, tal como polivinilpirrolidona o alcohol polivimlico o poKmero de polietilenglicol o propilenglicol o copolfmeros. Las matrices compuestas por estos polfmeros tambien podnan incluir componentes tales como leucina, isolucina o trileucina para mejorar la estabilidad de las partfculas y asegurar que tengan un diametro aerodinamico apropiado.

De acuerdo con esta invencion, el polvo seco puede incluir ademas uno o mas agentes fisiologicamente activos, e incluir ademas uno o mas componentes farmaceuticamente aceptables y pulmonarmente aceptables, tales como los descritos previamente. En una realizacion preferida, el vehuculo pulmonarmente aceptable incluye citrato de sodio, o un estabilizador para el componente de oxitocina.

Las partfculas micronizadas de acuerdo con este aspecto de la invencion se preparan mediante secado por pulverizacion como se ha descrito anteriormente en condiciones adecuadas que pueden ser determinadas por el experto en la materia. El termino "secado por pulverizacion" tiene por objeto abarcar cualquier proceso en el que se forme una solucion de uno o mas solutos o suspensiones en un lfquido, por lo que el lfquido se atomiza ffsicamente en gotitas individuales que luego se secan para formar un polvo particulado seco. Puede abarcar cualquier forma de gotita en un proceso de formacion de partfculas, y puede abarcar procesos relacionados tales como liofilizacion por pulverizacion, refrigeracion por pulverizacion y secado rapido por pulverizacion. Las gotitas pueden formarse mediante cualquier proceso de atomizacion conocido, incluyendo, entre otros, atomizacion por presion, atomizacion neumatica, atomizacion con dos o mas fluidos, atomizacion con disco rotatorio, atomizacion electrohidrodinamica, atomizacion ultrasonica y cualquier variante de dichos procesos de atomizacion. La atomizacion puede ocurrir desde una fuente de pulverizacion o multiples fuentes. La pulverizacion lfquida del vehuculo puede o no ser acuosa y, opcionalmente, puede comprender co-disolventes mas componentes adicionales disueltos o suspendidos. El lfquido puede incluir un material que es un vapor o un solido en condiciones ambientales pero existe como un lfquido en las condiciones de proceso seleccionadas. Las gotitas formadas se pueden secar aplicando calor en forma de un gas de secado calentado, o el calor se puede aplicar de otras maneras, por ejemplo, por radiacion desde las paredes de la camara de secado o como microondas. Una vez recogidas de este proceso de secado, las partfculas se pueden secar o acondicionar a un nivel de humedad controlado mediante un proceso como el secado al vado o liofilizacion. Alternativamente, el secado puede conseguirse por enfriamiento seguido por secado o por aplicacion de vado. Las partfculas pueden obtenerse y modificarse por ingeniena genetica en cualquier sistema conocido de ingeniena de partfculas, tal como, entre otros, los siguientes: tecnologfa Pulmosphere™ o Pulmosol™ desarrollada por Nektar, tecnologfa de partfculas porosas AIR™ desarrollada por Alkermes, tecnologfa Technosphere™ desarrollada por Mannkind, tecnologfa de Powderhale™ desarrollada por Vectura, partfculas creadas por los metodos de sonocristalizacion de Prosonix, partfculas creadas por tecnologfas de nanomolienda en humedo o seco, por ejemplo desarrolladas por Elan, Hovione o Savara.

Las partfculas micronizadas del polvo seco para inhalacion son de un tamano adecuado para la aerosolizacion y la inhalacion, tienen un tamano ffsico inferior a 15 pm, tal como inferior a 10 pm, o inferior a 6 pm, o inferior a 5 pm, o inferior a 3 pm o inferior a 2 pm. Las partfculas segun esta realizacion tendran un diametro aerodinamico mediano en masa de menos de 10 pm, pero preferentemente menos de 5 pm, o menos de 3 pm.

Normalmente, ademas de los equivalentes de tamano discutidos anteriormente, el 90 % de las partfculas en volumen puede tener un diametro aerodinamico de menos de 10 pm, menos de 8 pm, o menos de 6 pm o menos de 5 pm o menos de 3 pm. El diametro aerodinamico mediano en masa se puede medir mediante un metodo de impactador de farmacopea segun lo define la Farmacopea de los EE. UU. usando un impactador de cascada Andersen, o mediante un impactador de proxima generacion (NGI). Las partfculas de acuerdo con esta realizacion pueden tener un diametro medio de masa inferior a 5 pm, o inferior a 3 pm, que podna medirse mediante un metodo de dispersion de luz laser, tal como el uso de un instrumento Malvern Mastersizer 2000.

Con el fin de obtener una alta eficiencia en la aerosolizacion, tambien resulta ventajoso que las partfculas exhiban un bajo nivel de cohesion. Normalmente, la cohesion se puede medir usando una prueba de celdas de cizallamiento en polvo, como la celda de cizallamiento del reometro de polvo Freeman FT4. Ventajosamente, un polvo exhibina un valor de cohesion medio inferior a 2, mas preferentemente inferior a 1,5 y lo mas preferentemente inferior a 1.

En una realizacion adicional, la administracion respiratoria de oxitocina o carbetocina tambien puede incluir la administracion nasal. La administracion nasal implica inspiracion a traves de la nariz, pero cuando el polvo se recoge principalmente en la cavidad y cornetes nasales, y cuando tambien se produce la absorcion en la circulacion sistemica. La inhalacion nasal es similar a la administracion pulmonar, ya que proporciona una via de administracion no invasiva a la circulacion sistemica. La administracion nasal evita las agujas y permite la administracion repetida desde un solo dispositivo.

Los intervalos de dosis se pueden calcular con facilidad y administrarse sin preocuparse por el volumen del lfquido (no depende del volumen). Los dispositivos de administracion para la administracion nasal en polvo pueden ser diferentes de los requeridos para la administracion pulmonar. Los ejemplos incluyen dispositivos de Optinose, Via Nase (Kurve), Direct-Haler, Monopowder (Valois) o sistemas nasales en polvo de Bespack. El tamano de partfculas mediano en masa para la administracion nasal es preferentemente superior a 5 pm y mas preferentemente superior a 10 pm, ya que esto reduce el material que pasa a traves de la cavidad nasal y maximiza su deposicion en los cornetes nasales. Las formulaciones nasales incluiran un vetnculo nasalmente aceptable y pueden incluir excipientes adicionales, tales como polfmeros bioadhesivos y potenciadores de la penetracion, por ejemplo, quitosan, HPMC o carbopoles.

La oxitocina o carbetocina puede administrarse como un polvo formulado que comprende una matriz vftrea a traves de la nariz, en un tamano de partfculas mediano en masa superior a 10 pm para el tratamiento de la HPP u otras afecciones maternas relacionadas, tales como la depresion post-natal, y preferentemente tienen un inicio de accion rapido. Los polvos secos preparados para la administracion pulmonar tambien se pueden inhalar a traves de la fosa nasal hacia el sistema pulmonar, por ejemplo, cuando un paciente tiene dificultad para inhalar el polvo a traves de la boca, aunque este no es un modo preferido de administracion de dichos polvos.

La oxitocina es el agente uterotonico de eleccion segun la Organizacion Mundial de la Salud para su uso en el manejo activo de la tercera fase del parto, debido a la velocidad de inicio de la accion, el perfil mmimo de efectos secundarios y la ausencia de contraindicaciones. De acuerdo con las pautas para la practica clmica de The Royal Women's Hospital (Melbourne, Aus), se debe administrar oxitocina profilactica a la mujer con el nacimiento del hombro anterior, o en un plazo de uno o dos minutos despues del nacimiento del bebe. El momento de la administracion es cntico para prevenir la atoma uterina, y hay un claro beneficio en proporcionar una forma administrada con el inicio mas rapido despues de dicho nacimiento para reducir el riesgo de perdida continua de sangre.

Ademas de la prevencion de la HPP, la oxitocina se usa como tratamiento para la HPP en una dosificacion de 30-40 UI en una infusion intravenosa. En entornos clmicos bien controlados, la oxitocina en dosis bajas (0,5-1 mU/ml de infusion IV) esta indicada para el inicio o la aceleracion de las contracciones uterinas, cuando sea deseable y se considere adecuada por razones de preocupacion fetal o materna, para lograr un parto vaginal.

Mas recientemente, la literatura cientffica y medica ha notificado una relacion entre los niveles bajos de oxitocina endogena y la depresion post-natal, y puede haber una ventaja en el desarrollo de una forma practica, economica y no invasiva de oxitocina en sus derivados terapeuticamente eficaces para el administracion sistemico en o alrededor de esta area de indicacion.

En los pafses en vfas de desarrollo, la administracion parenteral del uso de oxitocina encuentra una serie de obstaculos que incluyen la necesidad de almacenamiento en cadena de fno para prevenir la degradacion qmmica, la necesidad de personal medico capacitado para la administracion de inyecciones IV o IM, la posibilidad de reutilizar las jeringas en un esfuerzo para reducir los costos, lo que aumenta la probabilidad de transmision de virus transmitidos por la sangre y la falta general de acceso a productos de oxitocina de alta calidad para la prevencion y/o el tratamiento de la HPP. En un esfuerzo por aumentar el acceso a la capacidad de oxitocina, las comadronas en algunos pafses estan capacitadas para administrar inyecciones IM de oxitocina, sin embargo, existen numerosos informes de uso inadecuado del producto parenteral para la aceleracion del trabajo del parto. La formulacion de oxitocina inhalada reivindicada podna superar muchas de las limitaciones asociadas con las formulaciones parenterales. Un sistema de forma de dosis unitaria unica eliminana la posibilidad de uso en la aceleracion del trabajo del parto ya que no sena posible administrar la dosis baja requerida. Proporcionar oxitocina en forma de polvo seco inhalable tambien proporciona mas flexibilidad con la dosificacion en vista de la ausencia de un vetnculo lfquido o gaseoso y la falta de dependencia del volumen. Tambien evita la necesidad de agujas, minimiza el riesgo de contaminacion y permite la flexibilidad para la administracion repetida desde un solo dispositivo.

El rapido inicio de accion logrado a traves de las formulaciones de polvo seco de la presente invencion proporciona la capacidad de valorar rapidamente la dosificacion durante el tratamiento de la HPP, en el que la dosis terapeutica habitual esta comprendida entre 30-40 UI. Las matronas/comadronas suelen sentir el utero para evaluar cuando la magnitud de la contraccion es suficiente para controlar la HPP. La rapida absorcion y el inicio de la accion (como se demostro en un modelo de oveja) indica que sena posible administrar multiples dosis inhaladas para alcanzar los niveles plasmaticos necesarios para las contracciones uterinas eficaces. El amplio mdice terapeutico de la oxitocina tambien es beneficioso para una terapia inhalada, ya que la variabilidad en la eficiencia de la administracion o la absorcion no causana efectos secundarios graves en las pacientes.

De acuerdo con la presente invencion, el inicio de la accion despues de la inhalacion de un polvo seco que comprende oxitocina o carbetocina en el sistema pulmonar, medido por la contraccion uterina, puede lograrse dentro de los 200 segundos de la inhalacion, preferentemente dentro de los 150 segundos de la inhalacion, mas preferentemente dentro de los 100 segundos de la inhalacion y lo mas preferentemente dentro de los 60 segundos de la inhalacion. Preferentemente, el tiempo entre la administracion pulmonar de una formulacion de polvo seco de acuerdo con la invencion y el inicio de las contracciones uterinas en comparacion con el inicio de la accion despues de la inyeccion I.M. de una solucion de oxitocina o carbetocina es inferior a 80 %, preferentemente inferior a 60 % y lo mas preferentemente inferior a 40 % del tiempo entre la inyeccion I.M. y el inicio de las contracciones uterinas. La presente invencion es particularmente adecuada para la administracion de oxitocina o carbetocina que tiene usos similares a oxitocina, haciendo hincapie en el control del sangrado tras el alumbramiento.

La invencion se describira ahora con referencia a algunos ejemplos y dibujos espedficos. Sin embargo, queda entendido que la particularidad de la siguiente descripcion no es reemplazar la generalidad de la invencion como se ha descrito anteriormente.

Con referencia a los dibujos:

La Figura 1 es una representacion esquematica de un aparato para secado por pulverizacion.

La Figura 2 es una representacion esquematica de un impactor de doble etapa para medir la deposicion por aerosol in vitro de polvos secos.

La Figura 3 proporciona difractogramas de rayos X de trehalosa cruda, Trehalosa (cruda) y trehalosa secada por pulverizacion (SP) despues del secado por pulverizacion en condiciones espedficas.

La Figura 4 proporciona difractogramas de rayos X de trehalosa secada por pulverizacion y trehalosa secada por pulverizacion con leucina al 10 % y 20 % en p/p despues del secado por pulverizacion en las condiciones especificadas.

La Figura 5 es una imagen de microscopio electronico de barrido de trehalosa despues del secado por pulverizacion en condiciones espedficas.

La Figura 6 proporciona imagenes de microscopio electronico de barrido de trehalosa con leucina al 10 % en p/p (izquierda) y 20 % en p/p (derecha) despues del secado por pulverizacion en las condiciones especificadas. La Figura 7 es una traza de EMG que muestra la contraccion uterina despues de la inhalacion de oxitocina. La flecha denota el retraso entre administracion y contraccion. El brote inicial esta rodeado por una lmea de puntos. La lmea negra representa una muestra aleatoria de treinta minutos de actividad inducida por oxitocina. La lmea discontinua representa el tiempo total que duro la actividad uterina inducida por la oxitocina antes de volver al valor inicial.

La Figura 8 es una serie de graficos que proporcionan un analisis del comportamiento de EMG uterino durante el periodo post-parto inmediato y despues de la administracion de oxitocina intrapulmonar (IP) e intramuscular (IM), (a) retraso entre la administracion de oxitocina y la respuesta de EMG; (b) duracion del primer brote de EMG; (c) numero de brotes de EMG en los primeros 30 minutos; (d) duracion total de la actividad de EMG. Datos expresados como media ± EEM. P> 0,05 ANOVA MR; n = 5. Las barras verdes representan la actividad uterina inmediatamente despues del parto, las barras azules representan la actividad uterina despues de la administracion de polvo seco y las barras rojas representan la actividad uterina despues de la administracion intramuscular.

La Figura 9 muestra imagenes de video del broncoscopio de una traquea de oveja antes (a) y despues (b) de la administracion de polvo.

La Figura 10 muestra distribuciones de energfa superficial no polar a dilucion finita en cromatograffa de gases inversa.

La Figura 11 muestra las distribuciones de energfa superficial polar a dilucion finita en cromatograffa de gases inversa.

La Figura 12 muestra las distribuciones de energfa superficial total a dilucion finita en cromatograffa de gases inversa.

La Figura 13 muestra el trabajo de las distribuciones de energfa superficial de cohesion determinadas a dilucion finita en cromatograffa de gases inversa.

La Figura 14 muestra la energfa superficial a dilucion infinita en cromatograffa de gases inversa.

La Figura 15a es una traza de EMG que muestra la contraccion uterina despues de la inhalacion de oxitocina administrada por la formulacion 1 que contiene manitol, glicina y leucina en cantidades iguales del ejemplo 10. La lmea discontinua muestra el tiempo de administracion de la formulacion y la lmea continua el inicio de la contraccion uterina. El eje x esta en hh:mm:ss y el eje y esta en mV.

La Figura 15b es una traza de EMG que muestra la contraccion uterina despues de la inhalacion de oxitocina administrada por la formulacion 2 que contiene 90 % de trehalosa y 10 % de leucina del ejemplo 10. La lmea discontinua muestra el tiempo de administracion de la formulacion y la lmea continua el inicio de la contraccion uterina. El eje x esta en hh:mm:ss y el eje y esta en mV.

La Figura 16a es una traza de EMG que muestra la contraccion uterina despues de la inhalacion de oxitocina administrada por la formulacion 3 que contiene 90 % de PVP(30) y 10 % de leucina del ejemplo 10. La lmea discontinua muestra el tiempo de administracion de la formulacion y la lmea continua el inicio de la contraccion uterina. El eje x esta en hh:mm:ss y el eje y esta en mV.

La Figura 16b es una traza de EMG que muestra la contraccion uterina despues de la administracion intramuscular de oxitocina (formulacion 4 del ejemplo 10). La lmea discontinua muestra el tiempo de administracion de la formulacion y la lmea continua el inicio de la contraccion uterina. El eje x esta en hh:mm:ss y el eje y esta en mV.

Ejemplos

Ejemplo 1

Secado por pulverizacion

El secado por pulverizacion es un proceso de una sola etapa que implica la formacion de polvos a partir de una solucion de partida del material disuelto deseado. Por definicion, es la transformacion de la alimentacion de un estado fluido a una forma seca pulverizando la alimentacion lfquida en un medio de secado caliente. Cuatro etapas clave en el proceso de secado por pulverizacion son: (i) atomizacion de la alimentacion a traves de la boquilla, (ii) contacto de pulverizacion-aire entre las gotitas de lfquido y el gas de secado, (iii) secado de partmulas mediante evaporacion de lfquido y (iv) recogida del polvo final.

Refiriendose al esquema de la Figura 1, el aire se introduce en el sistema 1 y es calentado por el calentador 2 suministrado antes de la medicion de la temperatura de entrada 3. La alimentacion de lfquido se extrae por separado en la boquilla 4, en la que se forman las gotitas y se dispersan en la camara de secado 5 que se mezcla con el aire caliente. En este punto, se forma una partmula seca. La temperatura de salida se mide 6 a medida que las partmulas se mueven hacia el ciclon 7 en el que el polvo se separa del aire. El polvo queda atrapado en el recipiente de recogida 8 para ser recuperado, mientras que el aire se filtra en todas las partmulas finas que pueden haber quedado en la corriente de aire en el filtro de la bolsa 9. La circulacion de aire en el secado por pulverizacion se continua con el trabajo del aspirador 10.

La atomizacion es una parte muy importante en la definicion de las gotitas y, por ende, el tamano y distribucion de partmulas subsiguientes. Implica la formacion de una pulverizacion de gotitas del lfquido a granel cuando la alimentacion se bombea a traves de un pequeno orificio en la boquilla. En el caso de una boquilla de dos fluidos, el gas suministrado impacta sobre el volumen de lfquido en la boquilla a altas velocidades. Este gas de alta velocidad crea grandes fuerzas de friccion sobre las superficies del lfquido, haciendo que el lfquido se desintegre y forme gotitas de pulverizacion, que se proyectan hacia la camara de secado.

Las propiedades del material disuelto y las condiciones de secado influiran en las caractensticas finales del polvo. Con la evaporacion del disolvente lfquido de la superficie de la gotita (agua en este caso) se produce una precipitacion de solutos. A menudo, a medida que se forma la partmula, puede formarse una costra y la costra puede ser porosa, semiporosa o no porosa, lo que permite la eliminacion de la humedad a diferentes tasas y con diferentes efectos. Por lo tanto, pueden formarse partmulas de morfologfa variable. El control de las condiciones de secado es, por lo tanto, una consideracion importante.

De acuerdo con los experimentos realizados, se variaron las formulaciones de los polvos y sus parametros de secado por pulverizacion. En todas las formulaciones en polvo, se uso manitol como material de referencia, con la adicion de diversos aminoacidos. Los parametros de secado por aspersion que se mantuvieron constantes durante todo el tiempo fueron la configuracion del aspirador, que se ajusto al flujo total y el caudal de aire del atomizador (800 l/hora).

Para cada formulacion, el manitol, la glicina y la oxitocina se secaron por pulverizacion en cantidades fijas con cantidades variables de leucina. Las condiciones de secado por pulverizacion se fijaron con la temperatura de salida establecida a 70 °C.

Los parametros que se usaron se muestran en la Tabla 1 a continuacion. El porcentaje mostrado de los aminoacidos se calculo con el de la cantidad de manitol solamente, no con el del contenido total de polvo. El porcentaje mostrado de oxitocina fue el del contenido total de polvo.

Tabla 1

q ( )

Los polvos se pesaron y se disolvieron en la cantidad apropiada de agua Milli-Q para lograr la concentracion de alimentacion deseada. Luego, las soluciones se secaron por pulverizacion para producir polvos secos usando el secador por pulverizacion Buchi 190 Mini (Buchi, Suiza).

Ejemplo 2

Deposicion por aerosol in vitro

La deposicion por aerosol in vitro de los polvos se midio usando el impactador de doble etapa (TSI) (Copley Scientific Ltd., Nottingham, Reino Unido). Los metodos TSI y la configuracion se realizaron de acuerdo con la Farmacopea Britanica 2011 como se muestra en la Figura 2. En la parte D y la parte H de material de vidrio, se agregaron 7 ml y 30 ml de agua respectivamente durante el ensamblaje del TSI.

El TSI es un modelo simple del tracto respiratorio; con las camaras superior (etapa 1) e inferior (etapa 2) que representan las vfas respiratorias superior e inferior respectivamente. El diametro aerodinamico cortado en la primera etapa es de 6,4 pm. Las partfculas de mas de 6,4 pm deben recogerse idealmente en el lfquido de 7 ml; las partfculas mas pequenas (<6,4 pm) que no se recogen procederan a la etapa inferior, que contiene 30 ml de lfquido. La mayona de las partfculas se recogeran en la etapa inferior debido al exceso de lfquido, sin embargo, si el tamano de las partfculas es demasiado pequeno para la recogida en la etapa inferior, se producira a la salida.

Las mediciones para cada muestra de polvo se realizaron en cuatro replicas. Para cada replica, cinco capsulas de HPMC tamano 3 se llenaron manualmente con 20,4 ± 0,24 mg con el polvo de muestra y se colocaron en cinco inhaladores monodosis (Miat, Italia). Se fijo una bomba de vado a la parte F y el caudal de aire se calibro a 60 l/min y se ajusto a 5 segundos. La capsula fue perforada en el dispositivo y colocada en el adaptador (parte A) lista para ser activada por la bomba de vado. Cuando se encendio la bomba, el polvo fue transportado desde el dispositivo de inhalacion al aparato TSI.

Las cinco capsulas se activaron en el mismo TSI. Las capsulas usadas y los inhaladores se lavaron luego con agua Milli-Q en un matraz volumetrico de 100 ml y se enrasaron. Esto se llamo la etapa "residual". Las partes que conformaron la Etapa 1 (partes A, B, C y D) se lavaron en un matraz volumetrico de 200 ml y las partes que conformaron la Etapa 2 (partes E, F, G y H) se lavaron en un matraz volumetrico de 50 ml con agua Milli-Q y se llamaron "etapa 1" y "etapa 2", respectivamente. Las cantidades de oxitocina en cada etapa de TSI se determinaron mediante un ensayo LC/MS. La fraccion de partfculas finas (FPF) se calculo como la cantidad de polvo que habfa alcanzado la etapa 2 del aparato TSI dividida por la cantidad total de farmaco que se analizo. Esta prueba fue la medida mas importante, ya que puede determinar si un polvo que contiene oxitocina puede formularse con una deposicion por aerosol adecuada y la consiguiente absorcion del pulmon.

T l 2

Las partfculas que pasan a la parte inferior del dispositivo TSI, es decir, la etapa 2, se consideraron respirables, por lo tanto, a mayor fraccion de partfculas finas (FPF), mayor sera la posibilidad de que el farmaco llegue a los alveolos y se absorba en el torrente sangumeo, que es ideal en un DPI. La FPF de los cinco ensayos mostrada en la Tabla 2 fue elevada en comparacion con una FPF promedio de los polvos de formulacion de veldculos tradicionales (~10-20 %).

Los resultados mostraron que la FPF podfa alcanzar entre 55 y 75 %, lo que significa que se lograron niveles muy eficaces de aerosolizacion y se administraron altas cantidades de oxitocina en las formulaciones como la dosis terapeuticamente activa requerida.

Estabilidad de oxitocina

Los peptidos pueden desnaturalizarse potencialmente debido al calor extremo. De las pruebas que se realizaron en este estudio, la untea indicacion en cuanto a la estabilidad de la oxitocina fue el contenido del ensayo LC/MS siguiendo los experimented de TSI. Cuando se analizo el contenido de oxitocina de todas las etapas del aparato TSI, las capsulas y los dispositivos de inhalacion, se recupero un promedio de 90,23 ± 5,41 % de la dosis inicial de la capsula, lo que sugiere que la oxitocina no se degrado de las temperaturas usadas en el proceso de secado por aspersion o de los procesos de manipulacion.

Ejemplo 3

Trehalosa/leucina

La trehalosa es un azucar no reductor con alta temperatura de transicion vttrea (Tv) de 117 °C que se ha usado como excipiente en varios estudios para la estabilizacion de protemas en formulaciones de estado solido seco. Las moleculas de azucar se usan generalmente como excipientes estabilizadores en este contexto, ya que contienen grupos carboxflicos que pueden formar enlaces de hidrogeno con la protema de interes y, por lo tanto, estabilizar la bio-macromolecula con el reemplazo del enlace de hidrogeno en estado solido seco. El secado por pulverizacion se ha usado con exito en diversos estudios para la fabricacion de formulaciones de polvo seco inhalables, ya que el proceso es capaz de producir partteulas finas con un intervalo de tamano de partteulas adecuado para la administracion pulmonar.

En un intento por formular protemas farmaceuticas inhalables para la administracion pulmonar, la trehalosa secada por pulverizacion se produce a una temperatura de salida relativamente baja de 70 °C para minimizar el impacto del estres por calor en la estabilidad de procesamiento de la protema relevante. Las condiciones fueron, por lo demas, las mismas que las de los ejemplos descritos con manitol y aminoacidos.

Mientras que la trehalosa es relativamente cristalina como materia prima, la trehalosa secada por pulverizacion en las condiciones especificadas de secado por pulverizacion parece ser completamente amorfo (vease la Figura 3). Esta formulacion resultante puede estabilizar adicionalmente la protema de interes con la estabilizacion en estado vttreo al proporcionar una matriz amorfo que reduce la movilidad molecular de la biomacromolecula en la formulacion.

Sin embargo, la formulacion resultante de trehalosa solo esta compuesta por estructuras primarias fusionadas con un tamano de partteulas grande que es poco probable que sea adecuado para la administracion pulmonar (Figura 5). La incorporacion de leucina en la formulacion de una concentracion del 10 % en p/p mejora esencialmente el tamano de las partteulas y la morfologfa de la formulacion secada por pulverizacion en las condiciones especificadas (Figura 6). La incorporacion de leucina parece ser capaz de evitar la fusion de las estructuras de partteulas primarias, por lo demas, altamente higroscopicas, de la trehalosa del proceso de secado por pulverizacion y, por lo tanto, retiene el intervalo de tamano de partteulas finas adecuado para la administracion pulmonar. Ademas, la presencia de leucina tambien puede mejorar estas propiedades de las partteulas con el almacenamiento a largo plazo, proporcionando una proteccion contra la humedad de la matriz amorfo interna de las formulaciones de trehalosa secada por pulverizacion (Figura 4).

Ejemplo 4

Materiales

D-manitol se obtuvo de VWR International Ltd. (Poole, BH15 ITD, Inglaterra). L-leucina (LEU), glicina (GLY) y L-alanina (ALA) se obtuvieron de Sigma-A Chemicals (Castle Hill, NSW, Australia).

Preparacion de polvos secados por pulverizacion

Las soluciones acuosas que contienen manitol y aminoacidos seleccionados (LEU, GLY, ALA) en varias composiciones como se muestra en la Tabla 1 se disolvieron en 200 ml de agua Milli-Q. Se incorporo una pequena cantidad de azul de metileno (10 mg) en cada formulacion para permitir una cuantificacion simple del polvo mediante analisis espectrofotometrico UV-VIS como se describe a continuacion. Posteriormente, las formulaciones preparadas se secaron por pulverizacion usando un mini secador por pulverizacion Buchi 190 con una boquilla de dos fluidos de 0,5 mm, usando las siguientes condiciones de funcionamiento estandar: caudal de aire, 800 l/h: ajuste de la bomba, 5 (6,67 ml/min); ajuste del aspirador, 20; temperatura de salida, 75 °C.

Analisis de distribucion del tamano de partteulas

La distribucion del tamano de partteulas de los polvos se determino mediante dispersion de luz laser usando el Malvern Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Ltd, Worcestershire, Reino Unido) equipado con una celda Scirocco y una unidad de dispersion de polvo seco Scirocco 2000. Los polvos se dispersaron en aire a una presion de cizalla de 3,0 a 4,0 bar, que se selecciono para lograr una desaglomeracion adecuada. El tamano de partfculas promedio se midio en tres replicas para cada muestra. El diametro medio del volumen (D⁵⁰) se derivo de los datos de difraccion usando el software incorporado para cada muestra.

Aerosolizacion de polvo in vitro y deposicion de particulas

El rendimiento de la aerosolizacion de particulas in vitro y la deposicion de particulas se evaluaron usando un impactador de doble etapa (TSI, Apparatus, A; British Pharmacopoeia, 2000) con el inhalador de monodosis (Miat S.p.A., Milan, Italia) como dispositivo de dispersion por aerosol. El caudal se ajusto a 60 l/min usando un modelo de controlador de flujo cntico TPK 2000 y un modelo de medidor de flujo DFM 2000 (Copley Scientific Limited, Nottingham, R.U.). Aproximadamente 20 mg de cada polvo se llenaron en capsulas de HPMC de tamano 3 (Capsugel, Peapack, Nj , EE. UU.) para las pruebas que se realizaron en un laboratorio con aire acondicionado (20 ± 2 °C, 50 ± 5 % de humedad relativa). Cada capsula se acciono desde el inhalador durante 4 segundos para cada medicion (n = 5). La cantidad de polvo depositado en diferentes etapas se determino usando un espectrofotometro de luz UV-VIS como se describe a continuacion. El diametro de corte para el TSI a 60 l/min es de aproximadamente 6,3 pm (Hallworth y Westmoreland, 1987).

La cantidad total de polvo depositado en el inhalador, etapa 1 (Ei) y etapa 2 (E²) fue la dosis recuperada (DR). La cantidad de polvo depositado en las etapas 1 y 2 fue la dosis emitida (DE) y se calculo como el porcentaje de la DR (ec. 1). La fraccion de partfculas finas (FPF) se definio como el porcentaje de DR depositado en la etapa 2 (ec. 2).

Microscopia electronica de barrido (MEB)

La morfologfa de las particulas se visualizo bajo un microscopio electronico de barrido (Phenom™, FEI company, EE. UU.). Las muestras de polvo se vertieron con cuidado sobre una cinta de carbono de doble cara montada en un soporte de muestra para su examen bajo MEB. Se elimino el exceso de polvo para dejar una fina capa de particulas en la superficie de la cinta. Las muestras se recubrieron por pulverizacion catodica con oro usando un potencial electrico de 2,0 kV a 25 mA durante 6 minutos con un recubridor por pulverizacion catodica (K550X, EMITKCH). Las micrograffas MEB se capturaron usando el software de captura de imagenes incorporado.

Resultados

El tamano medio de particulas (D⁵⁰) de todas las formulaciones medidas con Mastersizer 2000 se enumeran en la Tabla 4. El secado por pulverizacion con manitol solo produjo particulas pequenas con D⁵⁰ de 1,87 pm. Sin embargo, este polvo era completamente cristalino y no tema la estructura de vidrio amorfo necesaria para estabilizar las biomoleculas.

La leucina es un excipiente que puede usarse para mejorar la aerosolizacion de particulas secadas por pulverizacion, pero tambien la leucina ayuda en la formacion de particulas adecuadas de tamano pequeno. Sin embargo, la glicina y la alanina, aunque son estructuralmente similares a la leucina, no pudieron lograr efectos similares ya que aumentan significativamente el tamano de particulas de las formulaciones. Vale la pena senalar que, si bien la concentracion inicial en la solucion de alimentacion es un determinante conocido del tamano de particulas, el intervalo de carga de solidos usado en el espacio de diseno del estudio no parece tener una gran influencia en el tamano geometrico de las particulas, medido por difraccion laser. La carga total de solidos en la solucion de alimentacion vario de 2,50 % a 3,72 % en el presente estudio. Se propone que el cambio en el tamano de particulas dentro de este intervalo relativamente pequeno de carga solida fue insignificante en comparacion con los efectos de los excipientes de la formulacion en la cohesion y la forma. Ademas, considerando los tamanos de particulas producidos a partir de los aminoacidos mixtos, es posible que el uso combinado de estos aminoacidos con leucina en concentraciones apropiadas tambien pueda influir en el tamano de particulas en contraste con el logrado por la leucina sola.

Dispersibilidad y desaglomeracion del polvo

El manitol secado por pulverizacion produjo particulas con un D⁵⁰ de 2,83 pm que parece indicar una capacidad de dispersion satisfactoria para formulaciones de polvo seco inhalable, pero tambien produce la dosis mas baja emitida (DE). La retencion de polvo en el dispositivo despues del experimento fue visualmente evidente, y sugiere un polvo mas cohesivo que otras formulaciones aqm. La presencia de aminoacidos en todas las combinaciones dio como resultado una mejora de la DE (Tabla 4). El efecto beneficioso de la leucina fue evidente en su capacidad para compensar el efecto de los otros dos aminoacidos en D⁵⁰ y en mejorar tanto la desaglomeracion como la DE.

Aerosolizacion in vitro y deposicion de particulas

El TSI se uso como tamiz preliminar de este intervalo de formulaciones para proporcionar informacion aerodinamica de aerosoles.

Los resultados de la fraccion de partfculas finas (FPF) muestran que las formulaciones que contienen leucina, con D⁵⁰ por debajo de 5 pm, muestran la FPF mas alta de mas del 68 % (Tabla 4). Los polvos que contienen aminoacidos sin leucina, con D⁵⁰ por encima de 5 pm, muestran una FPF significativamente mas baja como lo demuestran las formulaciones que contienen glicina/alanina 30/30 %, alanina al 30 % y glicina al 30 %, con FPF de 2,96 %, 9,11 % y 34,62 %, respectivamente. Si bien el manitol solo muestra una F^p F razonable de 66,20 %, esta formulacion tambien muestra la DE mas bajo). Los aminoacidos combinados al 15 % fueron mas efectivos para mejorar la FPF (Tabla 4). Estos resultados sugieren que la inclusion de glicina y alanina con leucina en las concentraciones apropiadas puede mejorar el rendimiento de la aerosolizacion de la formulacion.

Morfologia superficial

Se observo que el manitol secado por pulverizacion como material de base solo formaba pequenas particulas esfericas que estan muy aglomeradas. El resultado es consistente con los datos de distribucion de tamano de particulas del Mastcrsizer. Tras la adicion de aminoacidos, las particulas esfericas se conservaron en todas las formulaciones que conteman leucina, independientemente de la presencia de glicina y/o alanina. Otras formulaciones que contienen glicina y/o alanina sin la adicion de leucina formaron particulas mucho mas grandes de forma irregular con superficies rugosas.

El resultado sugiere que la presencia de leucina ayuda en la formacion de particulas esfericas al recubrir la superficie de la partfcuia de secado y, por lo tanto, proporciona una cubierta protectora que conserva las particulas individuales a medida que se acumulan, evitando cualquier fusion, mientras que la presencia de glicina y alanina no evita este efecto. Los resultados anteriores indicaron que una concentracion relativamente alta de leucina (es decir, >5 % en p/p) tiende a originar particulas corrugadas. La morfologfa de las particulas que contienen leucina en el presente estudio parece comportarse de manera diferente. Las concentraciones de leucina usadas dentro del espacio de diseno del estudio (15 a 30 % molar), que corresponde aproximadamente a 10 a 18 % en p/p, no formaron particulas corrugadas. Por lo tanto, se especula que la presencia de glicina y/o alanina altero la estructura central de las particulas esfericas de secado, mientras que la leucina tendio a residir en la superficie de la partfcula, proporcionando un recubrimiento para reducir la cohesion de la superficie y evitar la fusion en el proceso de secado. En el presente estudio, la leucina fue capaz de mejorar el rendimiento de aerosolizacion de las formulaciones de manitol sin necesidad de la formacion de particulas corrugadas. Ademas, los resultados de FPF sugieren que esto puede ser ventajoso.

Tabla 3

Factores Niveles de factores usados en la formulacion

-1 0 -1

Xi = leucina (% molar) 15 30

X² = glicina (% molar) 15 30

X³ = alanina' (% molar) 15 30

Respuestas Proceso y parametros de formulacion permanecen constantes Yi = Mastersizer D⁵⁰ (pm) Contenido de manitol: 5 g

Y² = Spraytec D⁵⁰ (pm) Volumen de solucion de alimentacion: 200 ml

Y³ = Spraytec DE (mm) Configuracion del aspirador: 20

Y⁴ = Fraccion de particulas finas TSI (%) Configuracion de la bomba 5 (6,67 ml/min)

Y⁵ = DE TSI (%) Caudal de aire: 800 l/h

Y6 = Valor de cohesion (kPa)__________ Temperatura de salida: 75 °C__________________________ Abreviatura: DE, dosis emitida; SP, secado por pulverizacion; TSI, impactador de doble etapa.

Tabla 4

Lote Xi X2 X3 Yi Y2 Y3 Y4 Y5 Ye

1 0 0 0 1,87 2,83 15,80 66,20 78,04 4,53

2 30 0 0 1,75 2,70 17,50 80,10 91,11 2,21

3 0 30 0 3,75 5,52 19,20 34,62 89,59 2,39

4 30 30 0 2,05 3,50 18,00 72,62 88,00 1,04

5 0 0 30 6,69 12,02 18,90 9,11 92,47 0,71

6 30 0 30 2,27 3,24 17,50 68,64 89,99 1,21

7 0 30 30 13,97 28,55 19,20 2,96 85,90 0,43

8 30 30 30 1,97 3,58 17,20 69,13 87,40 1,32

9a 15 15 15 2,05 2,58 16,60 76,84 88,79 1,82

10a 15 15 15 1,95 2,49 17,40 76,40 86,97 1,79

11a 15 15 15 1,99 2,28 16,40 74,27 88,82 2,11

12a 15 15 15 n/d 2,40 17,0 n/d n/d 1,32 a Indica el punto central del diseno. Abreviatura: n/d, no disponible.

Ejemplo 5

Ensayo in vivo

En el dfa 135 de edad gestacional, las ovejas prenadas (n = 5) fueron anestesiadas con tiopentona en preparacion para la cirugfa. Se uso isuflorano (2,5 % en oxfgeno) para mantener la anestesia y se administro depomicina, penicilina procama y dihidroestreptomicina para aliviar el dolor y reducir el riesgo de infeccion. Cada oveja fue afeitada y se realizo una incision de 10 cm en la piel abdominal en la lmea media debajo del ombligo para exponer la pared uterina, con cuidado para evitar los vasos sangumeos grandes.

Tres cables de acero inoxidable esteriles para medir la actividad electromiografica (EMG) (0,07 mm de diametro, dentro de un cateter de 2 mm) se incrustaron en la capa de musculo liso del miometrio que rodea la matriz y se mantuvieron allf por dos puntos. Los electrodos se pasaron a traves de un cateter y salieron de la oveja a traves de una pequena incision (2 cm) por el flanco derecho. Se inserto un cateter en la yugular derecha para tomar muestras de sangre e inducir el parto. Las ovejas fueron devueltas a jaulas metabolicas y se les dio 3-5 dfas para recuperarse de la cirugfa.

El parto se indujo con dos inyecciones intravenosas de 5 ml de dexametasona (que consiste en 5 mg de fosfato de dexametasona y 10 mg de fenilpropionato de dexametasona) con 24 horas de diferencia. El parto se produjo 54 ± 2 horas despues de la primera inyeccion de dexametasona.

Las administraciones de oxitocina, como se detalla arriba, se realizaron dentro de 15 horas despues del parto. Cada oveja recibio una dosis intratraqueal de formulacion de oxitocina en polvo seco, una instilacion intratraqueal de oxitocina en solucion y una inyeccion intramuscular de oxitocina. Hubo al menos un periodo de lavado de una hora y media entre cada tratamiento.

Para la administracion intratraqueal, se paso un endoscopio a traves de la fosa nasal hacia la traquea y se coloco cerca de la primera bifurcacion bronquial, en la que se libero 1 ml de una alfcuota de oxitocina en solucion (10 UI) o se administraron 10 mg (promedio) de polvo seco a traves de un dispositivo de administracion de polvo PennCentury modificado.

La formulacion de polvo seco comprendfa una composicion secada por pulverizacion, como se describe en el ejemplo 1. Este polvo contema 13 unidades de oxitocina por mg en masa, secado por co-pulverizacion en proporciones iguales en masa de manitol, glicina y leucina.

Durante este procedimiento, las imagenes de video del broncoscopio se capturaron usando una camara de video Linvalec IM3301 Pal conectada a un endoscopio (Pentax FG-16X), que se guardo como un archivo digital en un ordenador usando el software Video Capture. En las Figuras 9a y 9b se proporcionan ejemplos de las imagenes. La imagen de la Figura 9a muestra la traquea de la oveja antes de la administracion del polvo, y la Figura 9b muestra la imagen aproximadamente 30 segundos despues de la administracion. La Figura 9b muestra una evidencia clara de polvo blanco no disuelto, ya que las manchas blancas no estaban presentes antes del parto, lo que indica que no se produjo una disolucion inmediata en el sistema pulmonar.

Se uso un cyberamp 380 junto con el hardware MACLAB (frecuencia de muestreo de 400Hz) y el software Chart 4 (intervalo de entrada de 10V) para mostrar y registrar el potencial de accion originado por las celulas musculares lisas dentro del utero. El cyberamp 380 uso la sonda AI401 con entrada positiva establecida en CA y entrada negativa establecida en tierra. El corte de CA fue de 10 Hz y la ganancia del prefiltro se establecio en 100 mV. El filtro de paso bajo se ajusto a 300 Hz, el filtro de muesca se desactivo, la ganancia de salida se establecio en 5 y la ganancia total se dejo en 500. Se realizo un ANOVA de medidas repetidas en dos direcciones para determinar la significancia estadfstica de nuestros datos. Vease la figura 7.

Se analizaron varias propiedades de la actividad EMG registrada. Con respecto al tiempo transcurrido (retraso) desde la administracion de oxitocina hasta el brote inicial de la actividad EMG, la administracion a traves de los pulmones produce un tiempo de inicio mas rapido para la primera contraccion en contraste con la administracion IM (Figura 8a). No se observaron diferencias en la duracion del brote inicial de la actividad EMG (Figura 8b) ni hubo una diferencia en el numero de brotes ocurridos durante los primeros 30 minutos despues del brote inicial de actividad (Figura 8). Sin embargo, la duracion total de la actividad EMG fue significativamente mas larga para la IM de la oxitocina en comparacion con la administracion de las vfas respiratorias y la actividad normal observada inmediatamente despues del parto (Figura 8).

Estos estudios in vivo demuestran que las respuestas contractiles uterinas a la oxitocina administrada por via pulmonar ocurren en promedio despues de aproximadamente 120 segundos en contraste con la administracion IM que ocurrio en promedio despues de aproximadamente 250 segundos. Sorprendentemente, el inicio de la accion a partir de la administracion pulmonar de polvo fue significativamente mas rapido en comparacion con la administracion intramuscular, y tambien fue consistente con los perfiles de plasma versus tiempo. El inicio de accion promedio fue aproximadamente un 50 % menor que para IM. Esto es a pesar del hecho de que las particulas de polvo seco contienen aproximadamente un 30 % de leucina, que es un aminoacido poco soluble e hidrofobo, que podna esperarse que retrasara la disolucion. Ademas, se espera que una proporcion sustancial de la leucina este presente en la superficie del polvo. La imagen 9b respalda este concepto de que no se espera una rapida disolucion de dicho polvo en este entorno. Los datos tambien demuestran que las respuestas contractiles uterinas a la oxitocina en polvo seco pulmonar imitan la actividad que se observa de forma natural en el periodo post-parto inmediato, como se observo con la duracion del brote inicial de la actividad uterina y el numero total de brotes de actividad EMG registrados en los siguientes treinta minutos.

Ejemplo 6 (no dentro del alcance de las reivindicaciones)

Formulacion de antigeno de gripe en polvo seco

La muestra de polvo del antigeno de gripe, hemaglutinina (HA), se disolvio primero con otros excipientes (es decir, manitol 45 % en p/p, glicina 45 % en p/p y leucina 10 % en p/p) en una solucion acuosa para producir una formulacion final con una carga de antigeno de 5 |jg de HA por mg de polvo. Luego, esta solucion se seco por pulverizacion en un secador de pulverizacion de laboratorio Buchi 190, a una temperatura relativamente baja, es decir, a una temperatura de salida de 70 grados C para minimizar el efecto del estres por calor sobre la integridad del antigeno en las siguientes condiciones de secado por pulverizacion: ajuste de la bomba 6,7 ml/min; aspirador, 20 (100 %); caudal de aire, 800 l/h. La formulacion de antigeno de gripe secada por pulverizacion se recogio luego del recipiente de recogida para su almacenamiento.

Ejemplo 7 (no dentro del alcance de las reivindicaciones)

Metodo para ensayar la actividad biologica de la formulacion de antigeno de gripe en polvo seco

A continuacion se describe el metodo para ensayar la actividad biologica de la formulacion de antigeno de gripe en polvo seco secado por pulverizacion que contiene hemaglutinina (HA) como la protema activa. El ensayo de hemaglutinacion (ensayo HA) se utiliza para probar la integridad de la protema HA en la formulacion de polvo seco. La formulacion de antigeno de gripe en polvo seco de interes se reconstituye primero con solucion salina tamponada con fosfato (PBS) inmediatamente antes de la prueba en una solucion de concentracion estandar de protema HA. Luego, una pequena cantidad de esta solucion reconstituida se coloca en la primera columna de una placa de 96 pocillos. Luego, la solucion se diluye 1:2 con PBS a traves de la placa de 96 pocillos mediante dilucion en serie. Acto seguido se agrega una cantidad estandar de solucion de globulos rojos de pollo con una concentracion estandar de globulos rojos (es decir, 1 %) a cada pocillo de la placa. La placa se incuba a temperatura ambiente durante 30 minutos inmediatamente despues de la adicion de los globulos rojos. Dado que la protema HA intacta causara la hemaglutinacion de los globulos rojos, el nivel de dilucion que la solucion que contiene HA puede sostener antes de que ya no sea capaz de causar hemaglutinacion a los 30 minutos indicara la cantidad de protema HA intacta en la formulacion. Se descubrio que el antigeno estaba por encima del 95 % activo, dentro de los timites de este procedimiento.

Ejemplo 8

Medicion de cohesion de particulas y valores de cohesion preferidos.

Aparatos y materiales

El aparato usado fue el modulo de celdas de cizalla de 1 ml y un piston ventilado, como parte de la unidad de reometro FREEMAN FT4 (Freeman Technology, Reino Unido) y la interfaz de usuario del ordenador y el modulo de acondicionamiento de celdas de cizalla de 1 ml. Los materiales usados fueron polvos secados por pulverizacion de 1:99 % p/p de leucina/manitol, 3:97 % p/p de leucina/manitol, 5:95 % p/p de leucina/manitol, y 10:90 % p/p de leucina/manitol. Estos polvos se produjeron siguiendo las condiciones del Ejemplo 1 anterior.

Una muestra de polvo se cargo en la celda y se acondiciono. Durante el acondicionamiento, el modulo de acondicionamiento de celdas de cizalla de 1 ml se empleo para alterar suavemente el polvo a medida que se movfa por toda la muestra. El fin de esto fue homogeneizar el polvo eliminando el exceso de aire y las partfculas aisladas de polvo precompactado. Despues del acondicionamiento, se comprimio el polvo. Esto fue ejecutado por el piston ventilado de superficie plana a fin de asegurar interacciones uniformes partfcula-partfcula. La compresion fue seguida por cizallamiento. Durante el cizallamiento, se empleo una celda de cizalla de 24 mm (un componente unitario de: base, deslizamiento, cuna de division y modulo de celdas de cizalla). El cabezal de cizalla que comprende 18 alabes, se movio verticalmente hacia abajo, induciendo un esfuerzo de cizalla normal, mientras que los alabes del cabezal de cizalla perforaron la superficie del polvo. Luego se midio el esfuerzo de cizalla y se alcanzo el maximo cuando el polvo no pudo resistir el esfuerzo de cizalla. El grafico del esfuerzo de cizalla contra el esfuerzo normal fue generado por el software integrado FT4 FREEMAN. A partir del grafico, el y-intercepto extrapolado proporciona la cohesividad del polvo en la consolidacion cero. Los datos de la ffc [la relacion del mayor esfuerzo principal (esfuerzo de consolidacion), ol, al lfmite elastico no confinado, ac] tambien se registraron.

Tabla 5

De 1 a 10 % de contenido de leucina, un aumento en el contenido de leucina disminuye la cohesion y mejora el parametro de fluidez (ffc).

Este experimento se repitio luego usando leucina secada por pulverizacion y PVP, producido y probado bajo condiciones similares. Los resultados fueron los siguientes:

Tabla 6

Ejemplo 9

Mediciones de energia superficial

Muestras

Dos lotes de polvo se secaron por pulverizacion en agua usando las condiciones descritas en el ejemplo 1, pero en las que los polvos comprendfan composiciones de manitol puro o manitol con 10 % p/p de L-leucina anadida.

Determinacion de la energia superficial mediante cromatografia de gases inversa

Las energfas superficiales de estos polvos se determinaron mediante cromatograffa de gases inversa (IGC, Surface Measurement Systems Ltd, y Londres, Reino Unido). Aproximadamente 0,33 g de cada polvo se empaquetaron en columnas de vidrio pre-silanizadas (300 mm x 3 mm de diametro interno) que se taponaron ligeramente con lana de vidrio silanizada en ambos extremos. Las columnas rellenas de polvo se acondicionaron durante 2 horas a 303 K antes de cada medicion para eliminar las impurezas de la superficie. Las sondas se transportaron a la columna por helio con un caudal de gas de 10 sscm (centfmetro cubico estandar por minuto) y los tiempos de retencion se detectaron mediante un detector de ionizacion de llama. El volumen muerto se calculo basandose en el tiempo de elucion del metano que se analizo a una concentracion de 0,1 p/p0 (en el que p denota la presion parcial y p0 la presion de vapor).

Determinacion de la energia superficial en dilucion infinita:

Hexano, heptano, octano, nonano y decano de calidad GC (todos de Sigma-Aldrich, GmbH, Steinheim, Alemania) para energia superficial no polar (ynp) y se utilizaron dos sondas polares (es decir, diclorometano y acetato de etilo) para la energia superficial polar (y) a una concentracion de 0,03 p/p0. El detalle del calculo de yp se describio en otra parte (Thielmann et al., Investigation of the acid-basc properties of an MCM-supported ruthenium oxide catalyst by inverse gas chromatography and dynamic vapour sorption. Jackson S. D., Hargreaves. J.S.J., Lennon, D., editores. Catalysis in application Great Britain, Royal Soc. Chem., pag. 237 (2003), y Traini et al., Drug Development and Industrial Pharmacy 34: 992-1001 (2008). La Figura 1 muestra las contribuciones de energfa superficial a dilucion infinita.

La energfa superficial total (yt) fue el resultado aditivo de las contribuciones no polares (ynp) y polares (yp) (Grimsey et al., Journal of Pharmaceutical Sciences 91: 571-583 (2002). Se calculo el trabajo de cohesion (Tco) (vease Vanoss et al., Langmuir 4: 884-891 (1988) y Tay, et al., International Journal of Pharmaceutics (Kidlington) 383: 62-69 (2010). Estos experimented se realizaron por triplicado.

Distribuciones de energia superficial y determinacion del area superficial a dilucion finita:

Los perfiles de distribucion de energfa superficial no polar (perfil ynp) se determinaron de acuerdo con el metodo descrito en otra parte (F. Thielmann et al., Drug Development and Industrial Pharmacy 33: 1240-1253 (2007) y Yla-Maihaniemi, et al., Langmuir 24: 9551-9557 (2008)). Esto se muestra en la Figura 10. Las energfas superficiales no polares en todas las coberturas estan claramente reducidas para el polvo que contiene leucina, y en este caso muestra una reduccion de mas del 30 % a un nivel de cobertura del 1 %. La distribucion de energfa superficial polar se muestra en la Figura 11.

El area de superficie de Brunauer-Emmet-Teller (BET) se calculo a partir de isotermas de adsorcion de hexano. Dividiendo la cantidad adsorbida (n) por la capacidad de la monocapa (nm, el numero de moles de la sonda adsorbida para la cobertura de la monocapa), se calculo la cobertura de la superficie (n/nm). En cada cobertura de superficie, se calculo el volumen de retencion neto (Vn) para cada sonda. La energfa superficial no polar (ynp) se calculo a partir de la pendiente (2 N^a V^ynp) de una grafica de RTlnVN contra un V^ynp de alcanos. Los ^yp e ^yt se calcularon en cada cobertura de la superficie y luego se construyeron sus perfiles de distribucion (como se describe en Das et al., Langmuir 27: 521-523 (2011a)).

Las Figuras 12 y 13 muestran que las distribuciones totales de energfa superficial calculadas y el trabajo de cohesion tambien se reducen esencialmente en el caso en que se agrega leucina, por ejemplo, en un 20 % o mas, con una cobertura de superficie de aproximadamente el 1 %.

Ejemplo 10

Ensayos in vivo de otras formulaciones

Segun el ejemplo 5, se preparo una sola oveja prenada mediante cirugfa para implantar los electrodos de EMG y un cateter para permitir la extraccion de sangre. La induccion del parto comenzo el mismo dfa de la cirugfa, tambien segun el metodo expuesto en el ejemplo 5. El parto y el alumbramiento se produjeron 2 dfas despues del comienzo del periodo de induccion.

Las administraciones de oxitocina, como se detalla a continuacion, se iniciaron dentro de las 22 horas posteriores al alumbramiento. Hubo un pertedo de lavado de una hora y media entre cada tratamiento.

Para la administracion intratraqueal, se paso un endoscopio a traves de la fosa nasal hacia la traquea y se coloco cerca de la primera bifurcacion bronquial, en la que se administro una dosis de polvo seco (como se detalla a continuacion) a traves de un dispositivo de administracion de polvo PennCentury modificado. Ademas de la administracion de polvo seco al pulmon, tambien se administro una inyeccion intramuscular de oxitocina (como en el ejemplo 5).

Las formulaciones de polvo seco comprendfan composiciones secadas por pulverizacion preparadas como se describe en el ejemplo 1. Las composiciones de estos polvos junto con la dosis nominal administrada se muestran en la Tabla 7. Tiempo transcurrido (retraso) desde la administracion de oxitocina hasta el brote inicial de la actividad de EMG. El retraso, el tiempo transcurrido desde la administracion de oxitocina hasta el brote inicial de la actividad de EMG tambien se muestra en la Tabla 7. Las trazas de EMG para estas cuatro dosis se muestran en las Figuras 15 y 16.

T l 7

Sorprendentemente, el inicio de la accion a partir del administracion pulmonar de polvo fue significativamente mas rapido en comparacion con la administracion intramuscular, y tambien fue consistente con los perfiles de plasma versus tiempo. Los datos tambien muestran que la respuesta rapida se puede lograr con formulaciones de polvo seco elaboradas con una variedad de excipientes tales como polioles, azucares, aminoacidos y poKmeros. Esto se debe a pesar del hecho de que las partfculas de polvo seco contienen entre 10 y 30 % de leucina, que es un aminoacido poco soluble e hidrofobo, que podna esperarse que retrasara la disolucion. Ademas, se espera que una proporcion sustancial de la leucina este presente en la superficie del polvo.

A lo largo de esta memoria descriptiva y de las reivindicaciones que siguen, a menos que el contexto requiera lo contrario, se entendera que la palabra "comprender" y variaciones tales como "comprende" y "que comprende" implican la inclusion de un numero entero o etapa o grupo de numeros enteros o etapas especificados pero no la exclusion de cualquier otro numero entero o etapa o grupo de numeros enteros o etapas.

La referencia en esta memoria descriptiva a cualquier publicacion anterior (o informacion derivada de ella), o a cualquier asunto que se conozca, no es, y no debe tomarse como un reconocimiento o admision o cualquier forma de sugerencia de que dicha publicacion previa (o informacion derivada de ella) o materia conocida forma parte del conocimiento general comun en el campo del esfuerzo al que se refiere esta memoria descriptiva.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un polvo seco inhalable para uso en el tratamiento o la prevencion de una hemorragia postparto, en el que el polvo seco comprende:

partfculas secas por pulverizacion que comprenden:

oxitocina o carbetocina,

una matriz de vidrio amorfo que comprende uno o mas mono-, di- o polisacaridos y/o aminoacidos, y

L-leucina.

2. Un polvo seco inhalable para su uso segun la reivindicacion 1, en el que el polvo seco inhalable esta destinado a una administracion nasal.

3. Un polvo seco inhalable para su uso segun la reivindicacion 1, en el que dicho polvo seco inhalable esta destinado a una inhalacion en el sistema pulmonar a traves de la boca.

4. Un polvo seco inhalable para su uso segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos una porcion de la L-leucina esta situada en la superficie de las partfculas del polvo seco.

5. Un polvo seco inhalable para su uso segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que mas del 40 % de las partfculas del polvo seco tras la inhalacion tienen un diametro aerodinamico inferior a 5 pm.

6. Un polvo seco inhalable para su uso segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el polvo seco inhalable se prepara por un procedimiento que comprende:

preparar una solucion/suspension acuosa que comprende oxitocina o carbetocina, uno o mas mono-, di- o polisacaridos y/o aminoacidos capaces de formar una matriz de vidrio amorfo, y L-leucina; y

secar por pulverizacion la solucion/suspension acuosa para producir el polvo seco inhalable.

7. Un polvo seco inhalable para su uso segun la reivindicacion 6, en el que la L-leucina esta presente en una cantidad de 5 a 50 % en peso, basado en el peso seco del polvo.

8. Un polvo seco inhalable para su uso segun la reivindicacion 7, en el que la L-leucina esta presente en una cantidad de 10 a 40 % en peso.

9. Un polvo seco inhalable para su uso segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que uno o mas mono-, di- o polisacaridos y/o aminoacidos capaces de formar una matriz de vidrio amorfo comprenden D-manitol y glicina.

10. Un polvo seco inhalable para su uso segun una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que el secado por pulverizacion se lleva a cabo a una temperatura por debajo de 80 °C.

11. Un polvo seco inhalable para su uso segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la matriz de vidrio amorfo comprende trehalosa.

12. Un polvo seco inhalable para su uso segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el inicio de la accion despues de la inhalacion del polvo seco, medido por una contraccion uterina, se logra dentro de los 200 segundos de la inhalacion.

13. Un polvo seco inhalable para su uso segun la reivindicacion 12, en el que el inicio de la accion se logra dentro de los 150 segundos de la inhalacion.

14. Un polvo seco inhalable para su uso segun la reivindicacion 12, en el que el inicio de la accion se logra dentro de los 100 segundos de la inhalacion.

15. Un polvo seco inhalable para su uso segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que dicho polvo seco inhalable incluye ademas uno o mas componentes farmaceuticamente aceptables y pulmonarmente aceptables, preferentemente un vehuculo pulmonarmente aceptable que incluye un estabilizador para el componente de oxitocina.