ES2847894T3 - Nanopartículas terapéuticas dirigidas y procedimientos de fabricación y uso de las mismas - Google Patents

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Abstract

Una nanopartícula terapéutica que comprende: de aproximadamente a aproximadamente 25 por ciento en peso de un excipiente que es un polímero polianiónico; de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 35 por ciento en peso de un agente terapéutico que es docetaxel; y de aproximadamente 35 a aproximadamente 99,75 por ciento en peso de un polímero biocompatible.

Description

DESCRIPCIÓN
Nanopartículas terapéuticas dirigidas y procedimientos de fabricación y uso de las mismas
Antecedentes
Los sistemas que administran determinados fármacos a un paciente (p. ej., dirigidos a un tejido o tipo celular particular o dirigidos a un tejido enfermo específico pero no a un tejido normal) o que controlan la liberación de fármacos se han reconocido desde hace mucho tiempo como beneficiosos.
Por ejemplo, productos terapéuticos que incluyen un fármaco activo y que se dirigen, p. ej., a un tipo tisular o celular en particular o se dirigen a un tejido enfermo específico pero no a un tejido normal, pueden reducir la cantidad del fármaco en tejidos del cuerpo que no son el objetivo. Esto es particularmente importante cuando se trata una afección tal como cáncer en la que es deseable que se administre una dosis citotóxica del fármaco a células cancerosas sin destruir el tejido no canceroso circundante. El direccionamiento eficaz del fármaco puede reducir los efectos secundarios indeseables y, en ocasiones, potencialmente mortales habituales en la terapia antineoplásica. Además, dichos productos terapéuticos pueden permitir que los fármacos alcancen determinados tejidos que de otro modo no podrían alcanzar.
Los productos terapéuticos que ofrecen liberación controlada y/o terapia dirigida deben poder administrar una cantidad eficaz de fármaco, que es una limitación conocida en otros sistemas de suministro de nanopartículas. Por ejemplo, puede ser un desafío preparar sistemas de nanopartículas que tengan una cantidad adecuada de fármaco asociada con cada nanopartícula, manteniendo al mismo tiempo el tamaño de las nanopartículas lo suficientemente pequeño como para tener propiedades de administración ventajosas. Sin embargo, aunque es deseable cargar una nanopartícula con una gran cantidad de agente terapéutico, las preparaciones de nanopartículas que utilizan una carga de fármaco demasiado alta darán lugar a nanopartículas demasiado grandes para uso terapéutico práctico.
Por consiguiente, existe la necesidad de productos terapéuticos de nanopartículas y procedimientos para preparar dichas nanopartículas, que son capaces de administrar niveles terapéuticos de fármacos para tratar enfermedades tales como cáncer, reduciendo también al mismo tiempo los efectos secundarios para los pacientes.
Sumario
La invención proporciona una nanopartícula terapéutica que comprende: de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 por ciento en peso de un excipiente que es un polímero polianiónico; de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 35 por ciento en peso de un agente terapéutico que es docetaxel; y de aproximadamente 35 a aproximadamente 99,75 por ciento en peso de un polímero biocompatible.
En determinadas realizaciones, el polímero polianiónico es un copolímero de subunidades de ácido metacrílico y metacrilato de metilo. En algunos casos, la relación de ácido metacrílico con respecto a subunidades de metacrilato de metilo en el polímero polianiónico está entre aproximadamente 1:0,9 y aproximadamente 1:3.
En determinadas realizaciones, el excipiente (polímero polianiónico) tiene un peso molecular de entre aproximadamente 20 kDa y aproximadamente 60 kDa o entre aproximadamente 100 kDa y aproximadamente 150 kDa.
En determinadas realizaciones, el excipiente (polímero polianiónico) tiene una temperatura de transición vítrea de entre aproximadamente 40 °C y aproximadamente 50 °C o mayor de aproximadamente 100 °C.
En determinadas realizaciones, una nanopartícula contemplada comprende además de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 35 por ciento en peso de ciclodextrina o de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 por ciento en peso de ciclodextrina. En algunas realizaciones, la ciclodextrina se selecciona del grupo que consiste en aciclodextrina, p-ciclodextrina, Y-ciclodextrina y mezclas de las mismas.
El agente terapéutico, docetaxel, puede, en determinadas realizaciones, comprender de aproximadamente 3 a aproximadamente 20 por ciento en peso del agente terapéutico o de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento en peso del agente terapéutico.
En determinadas realizaciones, el diámetro hidrodinámico de una nanopartícula terapéutica contemplada es de aproximadamente 60 a aproximadamente 200 nm o de aproximadamente 90 a aproximadamente 140 nm.
En determinadas realizaciones, el polímero biocompatible se selecciona del grupo que consiste en copolímero de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol y copolímero de ácido poli(láctico)-co-ácido poli(glicólico)-poli(etilen)glicol. En determinadas realizaciones, el copolímero de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol tiene una fracción de peso molecular promedio en número de ácido poli(láctico) de aproximadamente 0,6 a aproximadamente 0,95, de aproximadamente 0,6 a aproximadamente 0,8, de aproximadamente 0,75 a aproximadamente 0,85 o de aproximadamente 0,7 a aproximadamente 0,9.
En determinadas realizaciones, una nanopartícula terapéutica contemplada comprende de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 por ciento en peso de poli(etilen)glicol, de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 por ciento en peso de poli(etilen)glicol, de aproximadamente 15 a aproximadamente 25 por ciento en peso de poli(etilen)glicol o de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 por ciento en peso de poli(etilen)glicol.
En determinadas realizaciones, una nanopartícula terapéutica contemplada comprende además un copolímero de 1,2-diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina-poli(etilen)glicol.
En determinadas realizaciones, una nanopartícula terapéutica contemplada libera inmediatamente sustancialmente menos de aproximadamente 70 % del agente terapéutico después de 0,5 horas cuando se coloca en una solución de tampón de fosfato a 37 °C.
En otro aspecto, la nanopartícula terapéutica se prepara mediante un procedimiento que comprende la emulsificación de una primera fase orgánica que comprende un agente terapéutico o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, un excipiente que es un polímero polianiónico y un polímero en dibloque de ácido poli(láctico)-polietilenglicol o un polímero en dibloque de ácido poli(láctico)-co-ácido poli(glicólico) polietilenglicol, para formar una fase de emulsión; inactivación de la fase de emulsión para formar una fase inactivada; y filtración de la fase inactivada para recuperar la nanopartícula terapéutica.
En otro aspecto más, se proporciona una composición farmacéuticamente aceptable. La composición farmacéuticamente aceptable comprende una pluralidad de nanopartículas terapéuticas contempladas y un excipiente farmacéuticamente aceptable.
En determinadas realizaciones, una composición farmacéuticamente aceptable contemplada comprende además un sacárido y/o ciclodextrina. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, el sacárido es un disacárido seleccionado del grupo que consiste en sacarosa o trehalosa, o una mezcla de los mismos. En determinadas realizaciones, la ciclodextrina se selecciona del grupo que consiste en a-ciclodextrina, p-ciclodextrina, Y-ciclodextrina y mezclas de las mismas.
En otro aspecto más, un procedimiento para preparar la nanopartícula terapéutica comprende combinar un agente terapéutico y un primer polímero con un disolvente orgánico para formar una primera fase orgánica que tiene de aproximadamente 5 a aproximadamente 50 % de sólidos; combinar la primera fase orgánica con una primera solución acuosa para formar una segunda fase, en la que la primera fase acuosa comprende un tensioactivo no iónico; emulsionar la segunda fase para formar una fase de emulsión; inactivación de la fase de emulsión para formar una fase inactivada; y filtrar la fase solubilizada para recuperar las nanopartículas terapéuticas, formando de este modo una suspensión de nanopartículas terapéuticas que tienen un diámetro de aproximadamente 80 nm a aproximadamente 180 nm.
En determinadas realizaciones, el tensioactivo no iónico tiene un equilibrio hidrófilo-lipófilo (HLB) mayor de aproximadamente 15. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, el tensioactivo no iónico tiene un equilibrio hidrófilolipófilo (HLB) entre aproximadamente 15 y aproximadamente 20. En determinadas realizaciones, el tensioactivo no iónico es un tensioactivo no iónico polimérico.
En determinadas realizaciones, el tensioactivo no iónico comprende óxido de polietileno o un copolímero del mismo. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, el tensioactivo no iónico polimérico es un tensioactivo no iónico copolimérico seleccionado entre copolímero de poli(ácido láctico)-óxido de polietileno y copolímero de poli(ácido láctico)-co-(ácido glicólico)-óxido de polietileno). En determinadas realizaciones, el tensioactivo no iónico copolimérico comprende óxido de polietileno que tiene un peso molecular entre aproximadamente 2 kDa y aproximadamente 10 kDa o entre aproximadamente 4 kDa y aproximadamente 6 kDa. En determinadas realizaciones, el tensioactivo no iónico copolimérico comprende copolímero de poli(ácido láctico)-óxido de polietileno en el que el ácido poli(láctico) tiene un peso molecular entre aproximadamente 0,2 kDa y aproximadamente 1,0 kDa. En determinadas realizaciones, el tensioactivo no iónico copolimérico comprende un copolímero de poli(ácido láctico)-óxido de polietileno con el ácido poli(láctico) que tiene un peso molecular entre aproximadamente 0,4 kDa y aproximadamente 0,8 kDa y el óxido de polietileno tiene un peso molecular entre aproximadamente 4 kDa y aproximadamente 6 kDa.
En determinadas realizaciones, el tensioactivo es un éter estearílico de polioxietileno. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, el éter estearílico de polioxietileno es éter estearílico de polioxietileno (100). En determinadas realizaciones, el éter estearílico de polioxietileno tiene un peso molecular entre 4 kDa y 6 kDa.
En determinadas realizaciones, la solución acuosa comprende entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 5 por ciento en peso del tensioactivo, entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 1 por ciento en peso del tensioactivo, entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 0,2 por ciento en peso del tensioactivo, entre aproximadamente 1 y aproximadamente 5 por ciento en peso del tensioactivo o entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 5 por ciento en peso del tensioactivo.
En determinadas realizaciones, las nanopartículas contempladas comprenden de aproximadamente 3 a aproximadamente 35 por ciento en peso del agente terapéutico docetaxel o de aproximadamente 4 a aproximadamente 15 por ciento en peso del agente terapéutico docetaxel.
En determinadas realizaciones, el primer polímero comprende un copolímero en dibloque de ácido polilácticopolietilenglicol. En determinadas realizaciones, el primer polímero comprende copolímero en dibloque de poli(lactidaco-glicólido)-poli(etilenglicol).
En otro aspecto más, se proporciona una nanopartícula terapéutica para su uso en un procedimiento de tratamiento del cáncer en un paciente que lo necesite. El procedimiento comprende administrar al paciente una cantidad terapéuticamente eficaz de una composición que comprende una nanopartícula terapéutica contemplada.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de flujo de un procedimiento de emulsión para formar nanopartículas desveladas, según una realización.
Las figuras 2A y 2B son diagramas de flujo para un procedimiento de emulsión desvelado. La figura 2A muestra la formación y el endurecimiento de partículas (procesamiento corriente arriba). La figura 2B muestra la preparación y la purificación de partículas (procesamiento corriente abajo), según una realización.
La figura 3 muestra datos de liberación in vitro para formulaciones de nanopartículas de patupilona contempladas que contienen un excipiente de Eudragit en comparación con un control.
La figura 4 muestra datos de liberación in vitro para formulaciones de nanopartículas de docetaxel contempladas que contienen un excipiente de Eudragit y/o ciclodextrina en comparación con un control.
La figura 5 muestra datos de liberación in vitro para formulaciones de nanopartículas de celecoxib contempladas que contienen un excipiente de Eudragit y/o ciclodextrina en comparación con controles.
La figura 6 muestra datos de liberación in vitro para formulaciones de nanopartículas de docetaxel contempladas que contienen un excipiente de copolímero en bloque de óxido de polietileno-ácido poliláctico (PEO-PEg ) en comparación con los controles.
La figura 7 muestra datos de liberación in vitro para formulaciones de nanopartículas de docetaxel contempladas que contienen un excipiente Brij® 100.
La figura 8 muestra datos de liberación in vitro para formulaciones de nanopartículas de docetaxel contempladas que contienen un excipiente de copolímero en bloque de óxido de polietileno-ácido poliláctico en comparación con un control.
Descripción detallada
En el presente documento se describen nanopartículas poliméricas que incluyen un agente terapéutico y procedimientos para preparar y usar dichas nanopartículas terapéuticas. En algunas realizaciones, las nanopartículas contempladas pueden incluir un excipiente. En algunos casos, incluir el excipiente en una formulación de nanopartículas mejora las propiedades de las nanopartículas, tales como la carga farmacológica de la nanopartícula, en comparación con las nanopartículas formuladas sin el excipiente.
Las nanopartículas desveladas en el presente documento incluyen uno, dos, tres o más polímeros biocompatibles y/o biodegradables. Por ejemplo, una nanopartícula contemplada puede incluir de aproximadamente 35 a aproximadamente 99,6 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 99,6 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 99,5 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 99 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 98 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 97 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 96 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 95 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 94 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 93 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 92 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 91 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 90 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 85 por ciento en peso y en algunas realizaciones de aproximadamente 50 a aproximadamente 80 por ciento en peso de uno o más copolímeros en bloque que incluyen un polímero biodegradable y poli(etilenglicol) (PEG) y de aproximadamente 0 a aproximadamente 50 por ciento en peso por ciento de un homopolímero biodegradable.
En algunas realizaciones, las nanopartículas desveladas pueden incluir de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 35 por ciento en peso, de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 30 por ciento en peso, de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 20 por ciento en peso, de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 10 por ciento en peso, de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 5 por ciento en peso, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 por ciento en peso, de aproximadamente 0,75 a aproximadamente 5 por ciento en peso, de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 por ciento en peso, de aproximadamente 2 a aproximadamente 5 por ciento en peso, de aproximadamente 3 a aproximadamente 5 por ciento en peso, de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 por ciento en peso, de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por ciento en peso, de aproximadamente 2 a aproximadamente 20 por ciento en peso, de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 por ciento en peso, de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 por ciento en peso, de aproximadamente 2 a aproximadamente 15 por ciento en peso, de aproximadamente 3 a aproximadamente 15 por ciento en peso, de aproximadamente 4 a aproximadamente 15 por ciento en peso, de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento en peso, de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 por ciento en peso, de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 por ciento en peso, de aproximadamente 3 a aproximadamente 10 por ciento en peso, de aproximadamente 4 a aproximadamente 10 por ciento en peso, de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 por ciento en peso, de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 por ciento en peso o de aproximadamente 15 a aproximadamente 25 por ciento en peso de un agente activo.
En algunas realizaciones, las nanopartículas terapéuticas desveladas pueden incluir un excipiente. Un excipiente puede ser cualquier compuesto o mezcla de compuestos que confiera una propiedad ventajosa a una nanopartícula. Por ejemplo, en algunas realizaciones, incluir un excipiente en una formulación de nanopartículas puede dar lugar a una mayor carga farmacológica en la nanopartícula en comparación con las nanopartículas formuladas sin el excipiente. En otra realización, las propiedades de liberación controlada de una nanopartícula pueden alterarse provechosamente mediante el uso de un excipiente, p. ej., la velocidad de liberación puede acelerarse, ralentizarse, etc. En determinadas realizaciones, el tamaño de las nanopartículas puede aumentar o disminuir. En algunos casos, el uso de un excipiente puede permitir que una nanopartícula se formule con menos o sin uno o más componentes pero que tenga propiedades sustancialmente similares en comparación con las nanopartículas formuladas sin el excipiente, incluyendo tamaño de partícula, carga farmacológica y/o tasa de liberación sustancialmente similares.
En algunas realizaciones, el excipiente puede ser un polímero. Por ejemplo, en algunos casos, el excipiente puede ser un polímero polianiónico o un polímero policatiónico. Los ejemplos no limitantes de polímeros polianiónicos y policatiónicos incluyen, pero sin limitación, polímeros y copolímeros de acrilato y derivados de los mismos (p. ej., metacrilato y metacrilatos de alquilo tales como metacrilato de metilo, metacrilato de dimetilaminoetilo y metacrilato de butilo). Los ejemplos no limitantes de polímeros polianiónicos incluyen ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico, Eudragit® S 100 (poli(ácido metacrílico-co-metacrilato de metilo) 1:2) y Eudragit® L 100 (poli(ácido metacrílico-cometacrilato de metilo) 1:1)). Los ejemplos no limitantes de polímeros policatiónicos incluyen Eudragit® E PO (poli(metacrilato de butilo-co-(2-dimetilaminoetil)metacrilato-co-metacrilato de metilo) 1:2:1).
Como se ha analizado anteriormente, en algunas realizaciones, el excipiente puede ser un copolímero (p. ej., formado a partir de dos o más subunidades poliméricas). En algunas realizaciones, un copolímero formado a partir de una primera subunidad y una segunda subunidad puede tener una relación de la primera subunidad con respecto a la segunda subunidad de entre aproximadamente 5:1 y aproximadamente 1:5, en algunas realizaciones entre aproximadamente 4:1 y aproximadamente 1:4, en algunas realizaciones entre aproximadamente 3:1 y aproximadamente 1:3, en algunas realizaciones entre aproximadamente 2:1 y aproximadamente 1:2, en algunas realizaciones entre aproximadamente 1,5:1 y aproximadamente 1:1,5, en algunas realizaciones entre aproximadamente 2:1 y aproximadamente 1:5, en algunas realizaciones entre aproximadamente 1:1 y aproximadamente 1:5, en algunas realizaciones entre aproximadamente 1:1 y aproximadamente 1:4, en algunas realizaciones entre aproximadamente 1:1 y aproximadamente 1:3 y en algunas realizaciones entre aproximadamente 1:0,9 y aproximadamente 1:3.
En algunas realizaciones, el excipiente tiene un peso molecular de entre aproximadamente 20 kDa y aproximadamente 200 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 20 kDa y aproximadamente 150 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 20 kDa y aproximadamente 125 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 20 kDa y aproximadamente 100 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 20 kDa y aproximadamente 75 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 20 kDa y aproximadamente 60 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 40 kDa y aproximadamente 60 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 50 kDa y aproximadamente 200 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 75 kDa y aproximadamente 200 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 100 kDa y aproximadamente 200 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 125 kDa y aproximadamente 200 kDa y en algunas realizaciones entre aproximadamente 100 kDa y aproximadamente 150 kDa.
En algunas realizaciones, el excipiente puede tener una temperatura de transición vítrea de entre aproximadamente 30 °C y aproximadamente 130 °C, en algunas realizaciones entre aproximadamente 30 °C y aproximadamente 100 °C, en algunas realizaciones entre aproximadamente 30 °C y aproximadamente 80 °C, en algunas realizaciones entre aproximadamente 30 °C y aproximadamente 60 °C, en algunas realizaciones entre aproximadamente 35 °C y aproximadamente 60 °C, en algunas realizaciones entre aproximadamente 40 °C y aproximadamente 60 °C o en algunas realizaciones entre aproximadamente 40 °C y aproximadamente 50 °C. En determinadas realizaciones, el excipiente puede tener una temperatura de transición vítrea mayor de aproximadamente 40 °C, en algunas realizaciones mayor de aproximadamente 50 °C, en algunas realizaciones mayor de aproximadamente 60 °C, en algunas realizaciones mayor de aproximadamente 80 °C, en algunas realizaciones mayor de aproximadamente 100 °C, en algunas realizaciones mayor de aproximadamente 120 °C o en algunas realizaciones mayor de aproximadamente 130 °C.
En algunas realizaciones, una nanopartícula puede comprender de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 35 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 30 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 30 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 30 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 2 a aproximadamente 30 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 15 a aproximadamente 25 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 por ciento en peso del excipiente, en algunas realizaciones de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 por ciento en peso del excipiente o en algunas realizaciones de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento en peso del excipiente.
En general, una "nanopartícula" se refiere a cualquier partícula que tenga un diámetro de menos de 1000 nm, p. ej., de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 200 nm. Las nanopartículas terapéuticas desveladas pueden incluir nanopartículas que tienen un diámetro de aproximadamente 60 a aproximadamente 200 nm, de aproximadamente 60 a aproximadamente 190 nm, o de aproximadamente 70 a aproximadamente 190 nm, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 180 nm, o de aproximadamente 70 nm a aproximadamente 180 nm, o de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 200 nm, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 120 nm, o de aproximadamente 70 a aproximadamente 120 nm, o de aproximadamente 80 a aproximadamente 120 nm, o de aproximadamente 90 a aproximadamente 120 nm, o de aproximadamente 100 a aproximadamente 120 nm, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 130 nm, o de aproximadamente 70 a aproximadamente 130 nm, o de aproximadamente 80 a aproximadamente 130 nm, o de aproximadamente 90 a aproximadamente 130 nm, o de aproximadamente 100 a aproximadamente 130 nm, o de aproximadamente 110 a aproximadamente 130 nm, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 140 nm, o de aproximadamente 70 a aproximadamente 140 nm, o de aproximadamente 80 a aproximadamente 140 nm, o de aproximadamente 90 a aproximadamente 140 nm, o de aproximadamente 100 a aproximadamente 140 nm, o de aproximadamente 110 a aproximadamente 140 nm, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 150 nm, o de aproximadamente 70 a aproximadamente 150 nm, o de aproximadamente 80 a aproximadamente 150 nm, o de aproximadamente 90 a aproximadamente 150 nm, o de aproximadamente 100 a aproximadamente 150 nm, o de aproximadamente 110 a aproximadamente 150 nm, o de aproximadamente 120 a aproximadamente 150 nm.
Polímeros
En algunas realizaciones, las nanopartículas pueden comprender una matriz de polímeros y un agente terapéutico. En algunas realizaciones, se puede asociar un agente terapéutico y/o un resto de direccionamiento con al menos parte de la matriz polimérica. El agente terapéutico puede estar asociado con la superficie de, encapsulado dentro de, rodeado y/o disperso por la matriz polimérica.
Puede usarse cualquier polímero adecuado en las nanopartículas desveladas. Los polímeros pueden ser polímeros naturales o no naturales (sintéticos). Los polímeros pueden ser homopolímeros o copolímeros que comprenden dos o más monómeros. Con respecto a la secuencia, los copolímeros pueden ser aleatorios, en bloque o comprender una combinación de secuencias aleatorias y en bloque. Normalmente, los polímeros son polímeros orgánicos.
El término "polímero", como se usa en el presente documento, tiene su significado habitual como se utiliza en la técnica, es decir, una estructura molecular que comprende una o más unidades repetidas (monómeros), conectadas por enlaces covalentes. Las unidades repetidas pueden ser todas idénticas o, en algunos casos, puede haber más de un tipo de unidad repetida presente dentro del polímero. En algunos casos, el polímero puede ser de origen biológico, es decir, un biopolímero. Los ejemplos no limitantes incluyen péptidos o proteínas. En algunos casos, también pueden estar presentes restos adicionales en el polímero, por ejemplo, restos biológicos tales como los descritos a continuación. Si está presente más de un tipo de unidad de repetición dentro del polímero, entonces se dice que el polímero es un "copolímero". Debe entenderse que, en cualquier realización que emplee un polímero, el polímero que se emplea puede ser un copolímero en algunos casos. Las unidades repetidas que forman el copolímero pueden disponerse de cualquier forma. Por ejemplo, las unidades repetidas pueden disponerse en un orden aleatorio, en un orden alterno o como un copolímero en bloque, es decir, que comprende una o más regiones, cada una de las cuales comprende una primera unidad repetida (p. ej., un primer bloque), y una o más regiones, cada una de las cuales comprende una segunda unidad repetida (p. ej., un segundo bloque), etc. Los copolímeros en bloque pueden tener dos (un copolímero en dibloque), tres (un copolímero en tribloque) o más números de bloques distintos.
Las partículas desveladas pueden incluir copolímeros, que, en algunas realizaciones, describe dos o más polímeros (tales como los descritos en el presente documento) que se han asociado entre sí, habitualmente mediante enlace covalente de los dos o más polímeros entre sí. Por tanto, un copolímero puede comprender un primer polímero y un segundo polímero, que se han conjugado entre sí para formar un copolímero en bloque en el que el primer polímero puede ser un primer bloque del copolímero en bloque y el segundo polímero puede ser un segundo bloque del copolímero en bloque. Por supuesto, los expertos en la materia comprenderán que un copolímero en bloque puede, en algunos casos, contener múltiples bloques de polímero, y que un "copolímero en bloque", como se usa en el presente documento, no se limita solo a copolímeros en bloque que tienen un solo primer bloque y un solo segundo bloque. Por ejemplo, un copolímero en bloque puede comprender un primer bloque que comprende un primer polímero, un segundo bloque que comprende un segundo polímero y un tercer bloque que comprende un tercer polímero o el primer polímero, etc. En algunos casos, los copolímeros en bloque pueden contener cualquier número de primeros bloques de un primer polímero y segundos bloques de un segundo polímero (y, en determinados casos, terceros bloques, cuartos bloques, etc.). Además, cabe señalar que también se pueden formar copolímeros en bloque, en algunos casos, a partir de otros copolímeros en bloque. Por ejemplo, un primer copolímero en bloque se puede conjugar con otro polímero (que puede ser un homopolímero, un biopolímero, otro copolímero en bloque, etc.), para formar un nuevo copolímero en bloque que contiene múltiples tipos de bloques, y/o con otros restos (p. ej., con restos no poliméricos).
En algunas realizaciones, el polímero (p. ej., copolímero, p. ej., copolímero en bloque) puede ser anfifílico, es decir, que tiene una parte hidrófila y una parte hidrófoba, o una parte relativamente hidrófila y una parte relativamente hidrófoba. Un polímero hidrófilo puede ser uno que generalmente atrae agua y un polímero hidrófobo puede ser uno que generalmente repele agua. Se puede identificar un polímero hidrófilo o hidrófobo, por ejemplo, preparando una muestra del polímero y midiendo su ángulo de contacto con el agua (normalmente, el polímero tendrá un ángulo de contacto de menos de 60°, mientras que un polímero hidrófobo tendrá un ángulo de contacto de más de aproximadamente 60°). En algunos casos, la hidrofilia de dos o más polímeros se puede medir una en relación con la otra, es decir, un primer polímero puede ser más hidrófilo que un segundo polímero. Por ejemplo, el primer polímero puede tener un ángulo de contacto más pequeño que el segundo polímero.
En un conjunto de realizaciones, un polímero (p. ej., copolímero, p. ej., copolímero en bloque) contemplado en el presente documento incluye un polímero biocompatible, es decir, el polímero que normalmente no induce una respuesta adversa cuando se inserta o inyecta en un sujeto vivo, por ejemplo, sin inflamación significativa y/o rechazo agudo del polímero por parte del sistema inmunitario, por ejemplo, a través de una respuesta de linfocitos T. Por consiguiente, las partículas terapéuticas contempladas en el presente documento pueden ser no inmunógenas. La expresión no inmunógeno, como se usa en el presente documento, se refiere al factor de crecimiento endógeno en su estado nativo que normalmente no induce, o solo induce niveles mínimos de, anticuerpos en circulación, linfocitos T o células inmunitarias reactivas, y que normalmente no induce en el individuo una respuesta inmunitaria contra sí mismo.
La biocompatibilidad se refiere normalmente al rechazo agudo de material por al menos una parte del sistema inmunitario, es decir, un material no biocompatible implantado en un sujeto provoca una respuesta inmunitaria en el sujeto que puede ser lo suficientemente grave como para que el rechazo del material por parte del sistema inmunitario no pueda controlarse adecuadamente, y con frecuencia es de un grado tal que el material debe ser eliminado del sujeto. Una prueba sencilla para determinar la biocompatibilidad puede ser exponer un polímero a células in vitro; los polímeros biocompatibles son polímeros que normalmente no darán lugar a una muerte celular significativa a concentraciones moderadas, p. ej., a concentraciones de 50 microgramos/106 células. Por ejemplo, un polímero biocompatible puede provocar menos de aproximadamente 20 % de muerte celular cuando se expone a células tales como fibroblastos o células epiteliales, incluso si es fagocitado o captado de otro modo por dichas células. Los ejemplos no limitantes de polímeros biocompatibles que pueden ser útiles en diversas realizaciones incluyen polidioxanona (PDO), polihidroxialcanoato, polihidroxibutirato, poli(sebacato de glicerol), poliglicólido (es decir, ácido poli(glicólico)) (PGA), polilactida (es decir, ácido poli(láctico)) (Pl a ), ácido poli(láctico)-co-ácido poli(glicólico) (PLGA), policaprolactona o copolímeros o derivados que los incluyen y/u otros polímeros.
En determinadas realizaciones, los polímeros biocompatibles contemplados pueden ser biodegradables, es decir, el polímero puede degradarse, química y/o biológicamente, dentro de un entorno fisiológico, tal como dentro del cuerpo. Como se usa en el presente documento, los polímeros "biodegradables" son aquellos que, cuando se introducen en células, son degradados por la maquinaria celular (biológicamente degradables) y/o por un proceso químico, tal como hidrólisis, (químicamente degradables) en componentes que las células pueden reutilizar o eliminar sin un efecto tóxico significativo sobre las células. En una realización, el polímero biodegradable y sus subproductos de degradación pueden ser biocompatibles.
Las partículas desveladas en el presente documento pueden contener o no PEG. Además, determinadas realizaciones pueden estar dirigidas hacia copolímeros que contienen poli(éster-éter)es, p. ej., polímeros que tienen unidades repetidas unidas por enlaces de éster (p. ej., enlaces R-C(O)-O-R') y enlaces de éter (p. ej., enlaces R-OR'). En algunas realizaciones, un polímero biodegradable, tal como un polímero hidrolizable, que contiene grupos de ácido carboxílico, puede conjugarse con unidades repetidas de poli(etilenglicol) para formar un poli(éster-éter). Un polímero (p. ej., copolímero, p. ej., copolímero en bloque) que contiene unidades repetidas de poli(etilenglicol) también se puede denominar polímero "PEGilado".
Por ejemplo, un polímero contemplado puede ser uno que se hidroliza espontáneamente tras la exposición al agua (p. ej., dentro de un sujeto), el polímero puede degradarse tras la exposición al calor (p. ej., a temperaturas de aproximadamente 37 °C). La degradación de un polímero puede producirse a diversas velocidades, dependiendo del polímero o copolímero utilizado. Por ejemplo, la semivida del polímero (el tiempo en el que el 50 % del polímero se puede degradar en monómeros y/u otros restos no poliméricos) puede ser del orden de días, semanas, meses o años, dependiendo del polímero. Los polímeros pueden ser degradados biológicamente, p. ej., por actividad enzimática o maquinaria celular, en algunos casos, por ejemplo, por exposición a una lisozima (p. ej., que tenga un pH relativamente bajo). En algunos casos, los polímeros se pueden descomponer en monómeros y/u otros restos no poliméricos que las células pueden reutilizar o eliminar sin un efecto tóxico significativo en las células (por ejemplo, la polilactida puede hidrolizarse para formar ácido láctico, el poliglicólido puede hidrolizarse para formar ácido glicólico, etc.).
En algunas realizaciones, los polímeros pueden ser poliésteres, incluyendo copolímeros que comprenden unidades de ácido láctico y ácido glicólico, tales como poli(ácido láctico-co-ácido glicólico) y poli(lactida-co-glicólido), denominados colectivamente en el presente documento "PLGA"; y homopolímeros que comprenden unidades de ácido glicólico, denominados en el presente documento "PGA", y unidades de ácido láctico, tales como ácido poli-L-láctico, ácido poli-D-láctico, ácido poli-D,L-láctico, poli-L-lactida, poli-D-lactida y poli-D,L-lactida, denominados colectivamente en el presente documento "PLA". En algunas realizaciones, los poliésteres ilustrativos incluyen, por ejemplo, polihidroxiácidos; polímeros PEGilados y copolímeros de lactida y glicólido (p. ej., PLA PEGilado, PGA PEGilado, PLGA PEGilado y derivados de los mismos). En algunas realizaciones, los poliésteres incluyen, por ejemplo, polianhídridos, poli(orto éster) poli(orto éster) PEGilado, poli(caprolactona), poli(caprolactona) PEGilada, polilisina, polilisina PEGilada, poli(etilenimina), poli(etilenimina) PEGilada, poli(L-lactida-co-L-lisina), poli(éster de serina), poli(éster de 4-hidroxi-L-prolina), poli[ácido a-(4-aminobutil)-L-glicólico] y derivados de los mismos.
En algunas realizaciones, un polímero puede ser PLGA. El PLGA es un copolímero biocompatible y biodegradable de ácido láctico y ácido glicólico, y diversas formas de PLGA se pueden caracterizar por la relación de ácido láctico:ácido glicólico. El ácido láctico puede ser ácido L-láctico, ácido D-láctico o ácido D,L-láctico. La velocidad de degradación de PLGA se puede ajustar alterando la relación de ácido láctico-ácido glicólico. En algunas realizaciones, PLGA se puede caracterizar por una relación de ácido láctico:ácido glicólico de aproximadamente 85:15, aproximadamente 75:25, aproximadamente 60:40, aproximadamente 50:50, aproximadamente 40:60, aproximadamente 25:75 o aproximadamente 15:85. En algunas realizaciones, la relación de monómeros de ácido láctico con respecto a ácido glicólico en el polímero de la partícula (p. ej., el copolímero en bloque PLGA o el copolímero en bloque PLGA-PEG), puede seleccionarse para optimizar diversos parámetros, tal como se puede optimizar la cinética de captación de agua, liberación del agente terapéutico y/o degradación del polímero.
En algunas realizaciones, los polímeros pueden ser uno o más polímeros acrílicos. En determinadas realizaciones, los polímeros acrílicos incluyen, por ejemplo, copolímeros de ácido acrílico y ácido metacrílico, copolímeros de metacrilato de metilo, metacrilatos de etoxietilo, metacrilato de cianoetilo, copolímero de metacrilato de aminoalquilo, poli(ácido acrílico), poli(ácido metacrílico), copolímero de alquilamida de ácido metacrílico, poli(metacrilato de metilo), poli(poliacrilamida de ácido metacrílico, copolímero de metacrilato de aminoalquilo, copolímeros de metacrilato de glicidilo, policianoacrilatos y combinaciones que comprenden uno o más de los polímeros anteriores. El polímero acrílico puede comprender copolímeros completamente polimerizados de ésteres de ácido acrílico y metacrílico con un contenido bajo de grupos de amonio cuaternario.
En algunas realizaciones, los polímeros pueden ser polímeros catiónicos. En general, los polímeros catiónicos son capaces de condensar y/o proteger cadenas con carga negativa de ácidos nucleicos (p. ej., ADN, ARN o derivados de los mismos). Se contemplan polímeros que contienen amina tales como dendrímeros de poli(lisina), polietilenimina (PEI) y poli(amidoamina) para su uso, en algunas realizaciones, en una partícula desvelada.
En algunas realizaciones, los polímeros pueden ser poliésteres degradables que portan cadenas laterales catiónicas. Los ejemplos de estos poliésteres incluyen poli(L-lactida-co-L-lisina), poli(éster de serina), poli(éster de 4-hidroxi-L-prolina).
Se contempla que el PEG pueda terminar e incluir un grupo terminal. Por ejemplo, el PEG puede terminar en un hidroxilo, un metoxi u otro grupo alcoxilo, un metilo u otro grupo alquilo, un grupo arilo, un ácido carboxílico, una amina, una amida, un grupo acetilo, un grupo guanidino o un imidazol. Otros grupos terminales contemplados incluyen azida, alquino, maleimida, aldehído, hidrazida, hidroxilamina, alcoxiamina o restos de tiol.
Los expertos en la materia conocerán procedimientos y técnicas para PEGilar un polímero, por ejemplo, utilizando EDC (clorhidrato de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida) y NHS (N-hidroxisuccinimida) para hacer reaccionar un polímero con un grupo PEG que termina en una amina, mediante técnicas de polimerización por apertura de anillo (ROMP), o similares.
En una realización, el peso molecular (o, p. ej., la relación de pesos moleculares de, p. ej., diferentes bloques de un copolímero) de los polímeros puede optimizarse para tratamiento eficaz como se desvela en el presente documento. Por ejemplo, el peso molecular de un polímero puede influir en la tasa de degradación de las partículas (tal como cuando se puede ajustar el peso molecular de un polímero biodegradable), la solubilidad, la captación de agua y la cinética de liberación del fármaco. Por ejemplo, el peso molecular del polímero (o, p. ej., la relación de pesos moleculares de, p. ej., diferentes bloques de un copolímero) se puede ajustar de manera que la partícula se biodegrada en el sujeto que se trata en un periodo de tiempo razonable (que varía de varias horas a 1-2 semanas, 3-4 semanas, 5-6 semanas, 7-8 semanas, etc.).
Una partícula desvelada puede comprender, por ejemplo, un copolímero en dibloque de PEG y PL(G)A, en el que, por ejemplo, la parte de PEG puede tener un peso molecular promedio en número de aproximadamente 1000-20000, p. ej., aproximadamente 2000-20000, p. ej., de aproximadamente 2 a aproximadamente 10000, y la parte de PL(G)A puede tener un peso molecular promedio en número de aproximadamente 5000 a aproximadamente 20000, o aproximadamente 5000-100000, p. ej., aproximadamente 20000-70000, p. ej., aproximadamente 15000-50000.
Por ejemplo, se desvela aquí una nanopartícula terapéutica ilustrativa que incluye de aproximadamente 10 a aproximadamente 99 por ciento en peso de copolímero de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol o copolímero de ácido poli(láctico)-co-poli(glicólico)-poli(etilen)glicol, o de aproximadamente 20 a aproximadamente 80 por ciento en peso, de aproximadamente 40 a aproximadamente 80 por ciento en peso, o de aproximadamente 30 a aproximadamente 50 por ciento en peso o de aproximadamente 70 a aproximadamente 90 por ciento en peso de copolímero de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol o copolímero de ácido poli(láctico)-co-poli(glicólico)-poli(etilen)glicol. Los copolímeros de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol ilustrativos pueden incluir un peso molecular promedio en número de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 kDa (p. ej., 15 o 16 kDa) o de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 kDa de ácido poli(láctico) y un peso molecular promedio en número de aproximadamente 4 a aproximadamente 6 (p. ej., 5 kDa) o de aproximadamente 2 kDa a aproximadamente 10 kDa de poli(etilen)glicol.
En algunas realizaciones, el copolímero de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol puede tener una fracción de peso molecular promedio en número de ácido poli(láctico) de aproximadamente 0,6 a aproximadamente 0,95, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,7 y aproximadamente 0,9, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,6 y aproximadamente 0,8, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,7 y aproximadamente 0,8, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,75 y aproximadamente 0,85, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,8 y aproximadamente 0,9 y en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,85 y aproximadamente 0,95. Debe entenderse que la fracción de peso molecular promedio en número de ácido poli(láctico) se puede calcular dividiendo el peso molecular promedio en número del componente de ácido poli(láctico) del copolímero por la suma del peso molecular promedio en número del componente de ácido poli(láctico) y el peso molecular promedio en número del componente de poli(etilen)glicol.
Las nanopartículas desveladas pueden incluir opcionalmente de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 por ciento en peso de ácido poli(láctico) o ácido poli(láctico)-co-ácido poli(glicólico) (que no incluye PEG) o pueden incluir opcionalmente de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 por ciento en peso, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 50 por ciento en peso o de aproximadamente 30 a aproximadamente 50 por ciento en peso de ácido poli(láctico) o ácido poli(láctico)-co-ácido poli(glicólico). Por ejemplo, ácido poli(láctico) o ácido poli(láctico)-copoli(glicólico) pueden tener un peso molecular promedio en número de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 kDa o de aproximadamente 5 a aproximadamente 12 kDa. El PLA ilustrativo puede tener un peso molecular promedio en número de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 kDa. El PLGA ilustrativo puede tener un peso molecular promedio en número de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 kDa.
Una nanopartícula terapéutica puede, en algunas realizaciones, contener de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 15 a aproximadamente 25 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 20 a aproximadamente 25 por ciento en peso, en algunas realizaciones de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 por ciento en peso o en algunas realizaciones de aproximadamente 25 a aproximadamente 30 por ciento en peso de poli(etilen)glicol, en la que el poli(etilen)glicol puede estar presente como un copolímero de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol, copolímero de ácido poli(láctico)-copoli(glicólico)-poli(etilen)glicol u homopolímero de poli(etilen)glicol. En determinadas realizaciones, los polímeros de las nanopartículas se pueden conjugar con un lípido. El polímero puede ser, por ejemplo, un PEG terminado en lípidos. Como se describe a continuación, la parte lipídica del polímero se puede utilizar para autoensamblaje con otro polímero, facilitando la formación de una nanopartícula. Por ejemplo, un polímero hidrófilo podría conjugarse con un lípido que se autoensamblará con un polímero hidrófobo.
En algunas realizaciones, los lípidos son aceites. En general, cualquier aceite conocido en la técnica se puede conjugar con los polímeros utilizados en las nanopartículas. En algunas realizaciones, un aceite puede comprender uno o más grupos de ácidos grasos o sales de los mismos. En algunas realizaciones, un grupo de ácidos grasos puede comprender hidrocarburos digeribles, de cadena larga (p. ej., C6-C50), sustituidos o no sustituidos. En algunas realizaciones, un grupo de ácidos grasos puede ser un ácido graso C10-C20 o sal del mismo. En algunas realizaciones, un grupo de ácidos grasos puede ser un ácido graso C15-C20 o sal del mismo. En algunas realizaciones, un ácido graso puede ser insaturado. En algunas realizaciones, un grupo de ácido graso puede ser monoinsaturado. En algunas realizaciones, un grupo de ácido graso puede ser poliinsaturado. En algunas realizaciones, un doble enlace de un grupo de ácido graso insaturado puede estar en conformación en cis. En algunas realizaciones, un doble enlace de un ácido graso insaturado puede estar en conformación en trans.
En algunas realizaciones, un grupo de ácido graso puede ser uno o más de ácido butírico, caproico, caprílico, cáprico, láurico, mirístico, palmítico, esteárico, araquídico, behénico o lignocérico. En algunas realizaciones, un grupo de ácido graso puede ser uno o más de ácido palmitoleico, oleico, vaccénico, linoleico, alfa-linolénico, gamma-linoleico, araquidónico, gadoleico, araquidónico, eicosapentaenoico, ácido docosahexaenoico o erúcico.
En una realización particular, el lípido es de fórmula V:
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y sales del mismo, en el que cada R es, independientemente, alquilo C1-30. En una realización de fórmula V, el lípido es 1,2 diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina (DSPE), y sales de la misma, p. ej., la sal de sodio.
En una realización, restos opcionales de direccionamiento de moléculas pequeñas están unidos, p. ej., mediante enlaces covalentes, al componente lipídico de la nanopartícula.
Nanopartículas
En un conjunto de realizaciones, las partículas pueden tener un interior y una superficie, en los que la superficie tiene una composición diferente a la del interior, es decir, puede haber al menos un compuesto presente en el interior pero no presente en la superficie (o viceversa) y/o al menos un compuesto está presente en el interior y en la superficie a diferentes concentraciones. Por ejemplo, en una realización, un compuesto, tal como un resto de direccionamiento, puede estar presente tanto en el interior como en la superficie de la partícula, pero a mayor concentración en la superficie que en el interior de la partícula. Aunque, en algunos casos, la concentración en el interior de la partícula puede ser esencialmente distinta de cero, es decir, hay una cantidad detectable del compuesto presente en el interior de la partícula.
En algunos casos, el interior de la partícula es más hidrófobo que la superficie de la partícula. Por ejemplo, el interior de la partícula puede ser relativamente hidrófobo con respecto a la superficie de la partícula y un fármaco u otra carga útil puede ser hidrófobo y se asocia fácilmente con el centro relativamente hidrófobo de la partícula. Por tanto, el fármaco u otra carga útil puede estar contenido dentro del interior de la partícula, que puede protegerlo del entorno externo que rodea la partícula (o viceversa). Por ejemplo, un fármaco u otra carga útil contenida dentro de una partícula administrada a un sujeto estará protegido del cuerpo de un sujeto, y el cuerpo también puede aislarse sustancialmente del fármaco durante al menos un periodo de tiempo.
Por ejemplo, en el presente documento se desvela una nanopartícula polimérica terapéutica que comprende un primer polímero no funcionalizado; un segundo polímero no funcionalizado opcional; un polímero funcionalizado opcional que comprende un resto de direccionamiento; y un agente terapéutico. En una realización particular, el primer polímero no funcionalizado es PLA, PLGA o PEG, o copolímeros de los mismos, p. ej., un copolímero en dibloque PLA-PEG. Por ejemplo, las nanopartículas ilustrativas pueden tener una corona de PEG con una densidad de aproximadamente 0,065 g/cm3 o de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,10 g/cm3.
Las nanopartículas desveladas pueden ser estables (p. ej., conservan sustancialmente todo el agente activo), por ejemplo, en una solución que puede contener un sacárido, durante al menos aproximadamente 3 días, aproximadamente 4 días o al menos aproximadamente 5 días a temperatura ambiente, o a 25 °C.
En algunas realizaciones, una nanopartícula contemplada puede comprender una ciclodextrina. Una ciclodextrina adecuada puede incluir a-ciclodextrina, p-ciclodextrina, Y-ciclodextrina o mezclas de las mismas. Las ciclodextrinas ilustrativas contempladas para su uso en las nanopartículas desveladas en el presente documento incluyen hidroxipropil-P-ciclodextrina (HPbCD), hidroxietil-p-ciclodextrina, sulfobutiléter-p-ciclodextrina, metil-p-ciclodextrina, dimetil-p-ciclodextrina, carboximetil-p-ciclodextrina, carboximetil etil-p-ciclodextrina, dietil-p-ciclodextrina, tri-O-alquil--p-ciclodextrina, glucosil-p-ciclodextrina y maltosil-p-ciclodextrina. En algunas realizaciones, la ciclodextrina puede unirse covalentemente al polímero. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la ciclodextrina puede estar unida covalentemente a quitosano.
Por ejemplo, en algunas realizaciones, una nanopartícula contemplada puede comprender de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 35 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 30 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 30 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 30 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 2 a aproximadamente 30 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 15 a aproximadamente 25 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 por ciento en peso de una ciclodextrina, en algunas realizaciones de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 por ciento en peso de una ciclodextrina o en algunas realizaciones de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento en peso de una ciclodextrina.
En algunas realizaciones, las nanopartículas desveladas también pueden incluir un alcohol graso, lo que puede aumentar la velocidad de liberación del fármaco. Por ejemplo, las nanopartículas desveladas pueden incluir un alcohol C8-C3ütal como alcohol cetílico, octanol, alcohol estearílico, alcohol araquidílico, docosonal u octasonal.
Las nanopartículas pueden tener propiedades de liberación controlada, p. ej., pueden ser capaces de administrar una cantidad de un agente terapéutico a un paciente, p. ej., a un sitio específico en un paciente, durante un periodo de tiempo prolongado, p. ej., durante 1 día, 1 semana o más.
En algunas realizaciones, las nanopartículas desveladas liberan de manera sustancialmente inmediata (p. ej., durante aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 30 minutos) menos de aproximadamente 2 %, menos de aproximadamente 4 %, menos de aproximadamente 5 % o menos de aproximadamente 10 % de un agente activo, por ejemplo, cuando se coloca en una solución de tampón de fosfato a temperatura ambiente y/o a 37 °C.
En otra realización, una nanopartícula desvelada puede liberar menos de aproximadamente 40 %, menos de 50 % o menos de 60 %, menos de 70 % de un agente activo, por ejemplo, cuando se coloca en una solución de tampón de fosfato a temperatura ambiente o a 37 °C, durante 0,5 horas o más. En una realización, una nanopartícula desvelada puede liberar menos de aproximadamente 70 % del agente terapéutico durante 0,5 horas cuando se coloca en una solución de tampón de fosfato a 37 °C.
En otra realización, una nanopartícula desvelada puede liberar menos de aproximadamente 20 %, menos de aproximadamente 30 %, menos de aproximadamente 40 %, menos de 50 % o incluso menos de 60 % (o más), por ejemplo, cuando se coloca en una solución de tampón de fosfato a temperatura ambiente o a 37 °C, durante 1 día o más. En una realización, una nanopartícula desvelada puede liberar menos de aproximadamente 60 % del agente terapéutico durante 2 horas cuando se coloca en una solución de tampón de fosfato a temperatura ambiente.
En algunas realizaciones, después de la administración a un sujeto o paciente de una nanopartícula desvelada o una composición que incluye una nanopartícula desvelada, la concentración máxima (Cmáx) en plasma del agente terapéutico en el paciente es sustancialmente mayor en comparación con una Cmáx del agente terapéutico si se administra solo (p. ej., no como parte de una nanopartícula).
En otra realización, una nanopartícula desvelada que incluye un agente terapéutico, cuando se administran a un sujeto, puede tener un tmáx de agente terapéutico sustancialmente más largo en comparación con un tmáx del agente terapéutico administrado solo.
También se pueden formar bibliotecas de dichas partículas. Por ejemplo, variando las relaciones de los dos (o más) polímeros dentro de la partícula, estas bibliotecas pueden ser útiles para pruebas de exploración, ensayos de alto rendimiento o similares. Las entidades dentro de la biblioteca pueden variar según propiedades tales como las descritas anteriormente y, en algunos casos, se puede variar más de una propiedad de las partículas dentro de la biblioteca. Por consiguiente, una realización está dirigida a una biblioteca de nanopartículas que tienen diferentes relaciones de polímeros con diferentes propiedades. La biblioteca puede incluir cualquier proporción o proporciones adecuadas de los polímeros.
En algunas realizaciones, el polímero biocompatible es un polímero hidrófobo. Los ejemplos no limitantes de polímeros biocompatibles incluyen polilactida, poliglicólido y/o poli(lactida-co-glicólido).
En una realización diferente, esta divulgación proporciona una nanopartícula que comprende 1) una matriz polimérica; (2) opcionalmente, un compuesto o capa anfifílico que rodea o se dispersa dentro de la matriz polimérica formando una capa continua o discontinua para la partícula; 3) un polímero no funcionalizado que puede formar parte de la matriz polimérica y 4) opcionalmente, un excipiente, que puede formar parte de la matriz polimérica. Por ejemplo, una capa anfifílica puede reducir la penetración de agua en la nanopartícula, mejorando de este modo la eficacia de encapsulación del fármaco y ralentizando la liberación del fármaco.
Como se usa en el presente documento, el término "anfifílico" se refiere a una propiedad en la que una molécula tiene una parte polar y una parte no polar. Con frecuencia, un compuesto anfifílico tiene una cabeza polar unida a una cola hidrófoba larga. En algunas realizaciones, la parte polar es soluble en agua, mientras que la parte no polar es insoluble en agua. Además, la parte polar puede tener una carga positiva formal o una carga negativa formal. Como alternativa, la parte polar puede tener una carga formal tanto positiva como negativa y ser un ion dipolar o sal interna. En algunas realizaciones, el compuesto anfifílico puede ser, pero sin limitación, uno o una pluralidad de los siguientes: lípidos de origen natural, tensioactivos o compuestos sintetizados con restos tanto hidrófilos como hidrófobos.
Los ejemplos específicos de compuestos anfifílicos incluyen, pero sin limitación, fosfolípidos, tales como 1,2 diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina (DSPE), dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC), diestearoilfosfatidilcolina (DSPC), diaraquidoilfosfatidilcolina (DAPC), dibehenoilfosfatidilcolina (DBPC), ditricosanoilfosfatidilcolina (DTPC) y dilignoceroilfatidilcolina (DLPC), incorporados en una relación de entre 0,01-60 (peso de lípido/p de polímero), lo más preferentemente entre 0,1-30 (peso de lípido/p de polímero). Los fosfolípidos que se pueden utilizar incluyen, pero sin limitación, ácidos fosfatídicos, fosfatidilcolinas con lípidos tanto saturados como insaturados, fosfatidiletanolaminas, fosfatidilgliceroles, fosfatidilserinas, fosfatidilinositoles, derivados de lisofosfatidilo, cardiolipina y p-acil-yalquilfosfolípidos. Los ejemplos de fosfolípidos incluyen, pero sin limitación, fosfatidilcolinas tales como dioleoilfosfatidilcolina, dimiristoilfosfatidilcolina, dipentadecanoilfosfatidilcolina, dilauroilfosfatidilcolina, dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC), diestearoilfosfatidilcolina (DSPC), diaraquidoilfosfatidilcolina (DAPC), dibehenoilfosfatidilcolina (DBPC), ditricosanoilfosfatidilcolina (DTPC), dilignoceroilfatidilcolina (DLPC); y fosfatidiletanolaminas tales como dioleoilfosfatidiletanolamina o 1-hexadecil-2-palmitoilglicerofosfoetanolamina. También se pueden utilizar fosfolípidos sintéticos con cadenas de acilo asimétricas (p. ej., con una cadena de acilo de 6 carbonos y otra cadena de acilo de 12 carbonos).
En una realización particular, un componente anfifílico que se puede utilizar para formar una capa anfifílica es la lecitina, y, en particular, fosfatidilcolina. La lecitina es un lípido anfifílico y, como tal, forma una bicapa fosfolipídica que tiene las cabezas hidrófilas (polares) orientadas hacia su entorno, que con frecuencia es acuoso, y las colas hidrófobas enfrentadas. La lecitina tiene la ventaja de ser un lípido natural que está disponible de, p. ej., soja y ya cuenta con la aprobación de la FDA para su uso en otros dispositivos de administración. Además, una mezcla de lípidos tales como leticina es más ventajosa que un solo lípido puro.
En determinadas realizaciones, una nanopartícula desvelada tiene una monocapa anfifílica, lo que significa que la capa no es una bicapa fosfolipídica, sino que existe como una sola capa continua o discontinua alrededor, o dentro de, la nanopartícula. La capa anfifílica está "asociada con" la nanopartícula, lo que significa que se sitúa en cierta proximidad a la matriz polimérica, tal como rodeando el exterior de la capa polimérica o dispersada dentro de los polímeros que componen la nanopartícula.
Preparación de nanopartículas
Otro aspecto de esta divulgación está dirigido a sistemas y procedimientos de fabricación de nanopartículas desveladas. En algunas realizaciones, usando dos o más polímeros diferentes (p. ej., copolímeros, p. ej., copolímeros en bloque) en diferentes relaciones y produciendo partículas a partir de los polímeros (p. ej., copolímeros, p. ej., copolímeros en bloque), se controlan las propiedades de las partículas. Por ejemplo, un polímero (p. ej., copolímero, p. ej., copolímero en bloque) puede elegirse por su biocompatibilidad y/o su capacidad para controlar la inmunogenicidad de la partícula resultante.
En un conjunto de realizaciones, las partículas se forman proporcionando una solución que comprende uno o más polímeros y poniendo en contacto la solución con un no disolvente polimérico para producir la partícula. La solución puede ser miscible o inmiscible con el no disolvente polimérico. Por ejemplo, un líquido miscible en agua tal como acetonitrilo, tetrahidrofurano, acetona, formamida, dimetilformamida, piridina, dioxano o dimetilsulfóxido pueden contener los polímeros, y las partículas se forman cuando la solución orgánica miscible en agua se pone en contacto con agua, un no disolvente polimérico, p. ej., vertiendo la solución orgánica miscible en agua en el agua a una velocidad controlada. El polímero contenido en la solución orgánica miscible en agua, tras entrar en contacto con el no disolvente polimérico, puede después precipitarse para formar partículas tales como nanopartículas.
Se dice que dos líquidos son "inmiscibles" o no miscibles, entre sí cuando uno no es soluble en el otro hasta un nivel de al menos 10% en peso a temperatura y presión ambiente. Normalmente, una solución orgánica (p. ej., diclorometano, cloroformo, etc.) y un líquido acuoso (p. ej., agua o agua que contiene sales disueltas u otra especie, medios celulares o biológicos, etanol, etc.) son inmiscibles entre sí. Por ejemplo, la primera solución se puede verter en la segunda solución (a una velocidad o tasa adecuadas). En algunos casos, pueden formarse partículas tales como nanopartículas cuando la primera solución entra en contacto con el segundo líquido inmiscible, p. ej., la precipitación del polímero al entrar en contacto provoca que el polímero forme nanopartículas mientras que la primera solución se vierte en el segundo líquido y, en algunos casos, por ejemplo, cuando la velocidad de introducción se controla cuidadosamente y se mantiene a una velocidad relativamente lenta, se pueden formar nanopartículas. El control de dicha formación de partículas puede ser optimizado fácilmente por un experto en la materia utilizando solo experimentación rutinaria.
En algunas realizaciones, la solución acuosa puede contener un tensioactivo. Por ejemplo, el tensioactivo puede ser un tensioactivo no iónico, un tensioactivo iónico o una mezcla de los mismos. En algunos casos, el tensioactivo no iónico puede tener un equilibrio hidrófilo-lipófilo (HLB) mayor de aproximadamente 10, en algunas realizaciones mayor de aproximadamente 12, en algunas realizaciones mayor de aproximadamente 15 y en algunas realizaciones mayor de aproximadamente 18. En algunas realizaciones, el HLB puede estar entre aproximadamente 10 y aproximadamente 20, en algunas realizaciones entre aproximadamente 12 y aproximadamente 20, en algunas realizaciones entre aproximadamente 15 y aproximadamente 20 o en algunas realizaciones entre aproximadamente 18 y aproximadamente 20.
En algunas realizaciones, el tensioactivo no iónico puede ser un polímero. Por ejemplo, en algunos casos, el tensioactivo no iónico puede comprender un polímero hidrófilo, tal como un óxido de polialquileno (p. ej., óxido de polietileno). En algunas realizaciones, el polímero hidrofílico (p. ej., óxido de polietileno) puede tener un peso molecular entre aproximadamente 2 kDa y aproximadamente 10 kDa o, en algunos casos, entre aproximadamente 4 kDa y aproximadamente 6 kDa. En algunas realizaciones, el tensioactivo no iónico puede comprender un polímero hidrófobo. Por ejemplo, el polímero hidrofóbico puede ser, en algunos casos, poli(ácido láctico) o poli(ácido láctico)-co-(ácido glicólico). En algunas realizaciones, el poli(ácido láctico) o el poli(ácido láctico)-co-(ácido glicólico) pueden tener un peso molecular entre aproximadamente 0,2 kDa y aproximadamente 1,0 kDa o, en algunos casos, entre aproximadamente 0,4 kDa y aproximadamente 0,8 kDa. En determinadas realizaciones, el tensioactivo no iónico puede ser un copolímero en bloque, p. ej., bloque de óxido de polietileno-poli(ácido láctico) o bloque de óxido de polietileno-poli(ácido láctico)-co-(ácido glicólico).
En algunas realizaciones, el tensioactivo puede ser un éter alquílico de polioxialquileno. Por ejemplo, en algunos casos, el éter alquílico de polioxialquileno puede ser éter estearílico de polioxietileno (100) (es decir, Brij® 100), éter cetílico de polioxietileno (20) (es decir, Brij® 58) o éter laurílico de polioxietileno (23) (es decir, Brij® 35). En algunas realizaciones, el éter alquílico de polioxialquileno puede tener un peso molecular de entre aproximadamente 1 kDa y aproximadamente 10 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 1 kDa y aproximadamente 8 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 1 kDa y aproximadamente 6 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 1 kDa y aproximadamente 4 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 1 kDa y aproximadamente 2 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 2 kDa y aproximadamente 10 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 4 kDa y aproximadamente 10 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 2 kDa y aproximadamente 8 kDa, en algunas realizaciones entre aproximadamente 4 kDa y aproximadamente 6 kDa.
En determinadas realizaciones, la solución acuosa utilizada en la formulación de las nanopartículas contempladas (es decir, la fase acuosa) puede comprender entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 5 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 5 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 5 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,2 y aproximadamente 5 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 1 y aproximadamente 5 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 2 y aproximadamente 5 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 4 por ciento en peso del tensioactivo en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 2 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 1 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 0,1 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 2 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 1 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 0,2 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 2 por ciento en peso del tensioactivo, en algunas realizaciones entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 1 por ciento en peso del tensioactivo o en algunas realizaciones entre aproximadamente 1 y aproximadamente 2 por ciento en peso del tensioactivo.
Propiedades tales como funcionalidad de superficie, carga superficial, tamaño, potencial zeta (Z), hidrofobicidad, capacidad para controlar la inmunogenicidad y similares, pueden estar muy controladas usando un procedimiento desvelado. Por ejemplo, se puede sintetizar una biblioteca de partículas y cribar para identificar las partículas que tienen una relación particular de polímeros que permite que las partículas tengan una densidad específica de restos presentes en la superficie de la partícula. Esto permite preparar partículas que tienen una o más propiedades específicas, por ejemplo, un tamaño específico y una densidad superficial específica de restos, sin un grado indebido de esfuerzo. Por consiguiente, determinadas realizaciones están dirigidas a técnicas de cribado utilizando dichas bibliotecas, así como cualquier partícula identificada utilizando dichas bibliotecas. Además, la identificación puede realizarse mediante cualquier procedimiento adecuado. Por ejemplo, la identificación puede ser directa o indirecta o realizarse cuantitativa o cualitativamente.
En otra realización, se proporciona un procedimiento de nanoemulsión, tal como el procedimiento representado en las figs. 1, 2A y 2B. Por ejemplo, un agente terapéutico, un primer polímero (por ejemplo, un copolímero en dibloque tal como PLA-PEG o PLGA-PEG y un excipiente opcional (p. ej., seleccionado del grupo que consiste en copolímero de ácido metacrílico, tipo A - NF (es decir, Eudragit® L 100); copolímero de ácido metacrílico, tipo B - NF (es decir, Eudragit® S 100); y copolímero de metacrilato de amino - NF (es decir, Eudragit® E PO)), se puede combinar con una solución orgánica para formar una primera fase orgánica. Dicha primera fase puede incluir de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 % en peso de sólidos, de aproximadamente 5 a aproximadamente 50 % en peso de sólidos, de aproximadamente 5 a aproximadamente 40 % en peso de sólidos, de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 % en peso de sólidos o de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 % en peso de sólidos. La primera fase orgánica se puede combinar con una primera solución acuosa, opcionalmente incluyendo un tensioactivo, para formar una segunda fase. La solución orgánica puede incluir, por ejemplo, tolueno, metiletilcetona, acetonitrilo, tetrahidrofurano, acetato de etilo, alcohol isopropílico, acetato de isopropilo, dimetilformamida, dimetilsulfóxido, cloruro de metileno, diclorometano, cloroformo, acetona, alcohol bencílico, Tween 80, Span 80 o similares y combinaciones de los mismos. En una realización, la fase orgánica puede incluir alcohol bencílico, acetato de etilo y combinaciones de los mismos.
En otra realización, la fase orgánica puede incluir alcohol bencílico, acetato de etilo, dimetilformamida, dimetilsulfóxido y combinaciones de los mismos. La segunda fase puede estar entre aproximadamente 0,01 y 50 % en peso, 0,1 y 50 % en peso, entre aproximadamente 1 y 50 % en peso, entre aproximadamente 5 y 40 % en peso o entre aproximadamente 1 y 15 % en peso, de sólidos. La solución acuosa puede ser agua, opcionalmente en combinación con uno o más de solutos, p. ej., colato de sodio, acetato de etilo, alcohol bencílico o un tensioactivo seleccionado del grupo que consiste en acetato de polivinilo, bloque de óxido de polietileno-poli(ácido láctico), bloque de óxido de polietileno-poli(ácido láctico-ácido coglicólico) y un detergente Brij® (p. ej., Brij® 100, Brij® 58 y/o Brij® 35).
Por ejemplo, la fase oleosa u orgánica puede utilizar un disolvente que es solo parcialmente miscible con el no disolvente (agua). Por lo tanto, cuando se mezcla en una relación suficientemente baja y/o cuando se utiliza agua saturada con los disolventes orgánicos, la fase oleosa permanece líquida. La fase oleosa se puede emulsionar en una solución acuosa y, como gotitas de líquido, cortarse en nanopartículas utilizando, por ejemplo, sistemas de dispersión de alta energía, tales como homogeneizadores o sonicadores. La parte acuosa de la emulsión, también conocida como la "fase acuosa", puede ser una solución tensioactiva que consiste en colato de sodio, bloque de óxido de polietilenopoli(ácido láctico), bloque de óxido de polietileno-poli(ácido láctico-co-ácido glicólico) y/o un detergente Brij y saturado previamente con acetato de etilo y alcohol bencílico.
Se puede realizar emulsión de la segunda fase para formar una fase de emulsión, por ejemplo, en una o dos etapas de emulsificación. Por ejemplo, se puede preparar una emulsión primaria y después emulsionar para formar una emulsión fina. La emulsión primaria se puede formar, por ejemplo, usando mezcla sencilla, un homogeneizador de alta presión, sonicador de sonda, barra de agitación o un homogeneizador de rotor estator. La emulsión primaria se puede formar en una emulsión fina mediante el uso de, p. ej., sonicador de sonda o un homogeneizador de alta presión, p. ej., utilizando 1, 2, 3 o más pases a través de un homogeneizador. Por ejemplo, cuando se utiliza un homogeneizador de alta presión, la presión utilizada puede ser de aproximadamente 206,84 a aproximadamente 413,69 kPa, de aproximadamente 275,79 a aproximadamente 344,74 kPa, de aproximadamente 6894,76 a aproximadamente 55 158,06 kPa, de aproximadamente 34473,79 a aproximadamente 103421,36 kPa, de aproximadamente 13789,51 a aproximadamente 27579,03 kPa, de aproximadamente 27579,03 a aproximadamente 55 158,06 kPa o de aproximadamente 27579,03 a aproximadamente 34473,79 kPa, p. ej., aproximadamente 13789,51, 17236,89, 27 579,03 o 34473,79 kPa.
Puede ser necesaria la evaporación o dilución del disolvente para completar la extracción del disolvente y solidificar las partículas. Para mejor control sobre la cinética de extracción y un procedimiento más graduable, se puede utilizar una dilución de disolvente mediante inactivación acuosa. Por ejemplo, la emulsión se puede diluir en agua fría hasta una concentración suficiente para disolver todo el disolvente orgánico para formar una fase inactivada. En algunas realizaciones, el enfriamiento rápido se puede realizar al menos parcialmente a una temperatura de aproximadamente 5 °C o menos. Por ejemplo, el agua utilizada en la inactivación rápida puede estar a una temperatura menor que la temperatura ambiente (p. ej., de aproximadamente 0 a aproximadamente 10 °C o de aproximadamente 0 a aproximadamente 5 °C).
En algunas realizaciones, no todo el agente terapéutico está encapsulado en las partículas en esta etapa y se añade un solubilizador farmacológico a la fase inactivada para formar una fase solubilizada. El solubilizador farmacológico puede ser, por ejemplo, Tween 80, Tween 20, polivinilpirrolidona, ciclodextrano, dodecilsulfato de sodio, colato de sodio, dietilnitrosamina, acetato de sodio, urea, glicerina, propilenglicol, glicofurol, poli(etilen)glicol, bris(éter de polioxietilenglicoldodecilo, benzoato sódico, salicilato de sodio o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, Puede añadirse Tween-80 a la suspensión de nanopartículas apagadas para solubilizar el fármaco libre (es decir, el agente terapéutico) y prevenir la formación de cristales de fármaco. En algunas realizaciones, una relación de solubilizador farmacológico con respecto a agente terapéutico es de aproximadamente 200:1 a aproximadamente 10:1 o, en algunas realizaciones, de aproximadamente 100:1 a aproximadamente 10:1.
La fase solubilizada se puede filtrar para recuperar las nanopartículas. Por ejemplo, pueden usarse membranas de ultrafiltración para concentrar la suspensión de nanopartículas y eliminar sustancialmente el disolvente orgánico, fármaco libre (es decir, agente terapéutico no encapsulado), solubilizador farmacológico y otros adyuvantes de procesamiento (tensioactivos). Se puede realizar una filtración ilustrativa utilizando un sistema de filtración de flujo tangencial. Por ejemplo, mediante el uso de una membrana con un tamaño de poro adecuado para retener nanopartículas mientras permite que los solutos, las micelas y el disolvente orgánico pasen, las nanopartículas se pueden separar selectivamente. Se pueden utilizar membranas ilustrativas con puntos de corte de peso molecular de aproximadamente 300-500 kDa (~5-25 nm).
Se puede realizar diafiltración utilizando un enfoque de volumen constante, lo que significa que el diafiltrado (agua desionizada fría, p. ej., de aproximadamente 0 a aproximadamente 5 °C o de 0 a aproximadamente 10 °C) se puede añadir a la suspensión de alimentación a la misma velocidad a la que se retira el filtrado de la suspensión. En algunas realizaciones, el filtrado puede incluir un primer filtrado usando una primera temperatura de aproximadamente 0 a aproximadamente 5 °C o de 0 a aproximadamente 10 °C y una segunda temperatura de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 °C o de 15 a aproximadamente 35 °C. En algunas realizaciones, el filtrado puede incluir el procesamiento de aproximadamente 1 a aproximadamente 30, en algunos casos de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 o, en algunos casos, de 1 a aproximadamente 6 diavolúmenes. Por ejemplo, el filtrado puede incluir el procesamiento de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 o, en algunos casos de aproximadamente 1 a aproximadamente 6 diavolúmenes, de aproximadamente 0 a aproximadamente 5 °C y el procesamiento de al menos un diavolumen (p. ej., de aproximadamente 1 a aproximadamente 15, de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 o de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 diavolúmenes) a aproximadamente 20 a aproximadamente 30 °C. En algunas realizaciones, el filtrado comprende el procesamiento de diferentes diavolúmenes a diferentes temperaturas distintas.
Después de purificar y concentrar la suspensión de nanopartículas, las partículas se pueden pasar a través de uno, dos o más filtros esterilizantes y/o de profundidad, por ejemplo, utilizando un prefiltro de ~0,2 pm de profundidad. Por ejemplo, una etapa de filtración estéril puede implicar filtrar las nanopartículas terapéuticas utilizando un tren de filtración a una velocidad controlada. En algunas realizaciones, el tren de filtración puede incluir un filtro de profundidad y un filtro estéril.
En otra realización de la preparación de nanopartículas, se forma una fase orgánica compuesta por una mezcla de agente terapéutico y polímero (homopolímero y copolímero). La fase orgánica se mezcla con una fase acuosa en una relación de aproximadamente 1:5 (fase oleosa:fase acuosa) en la que la fase acuosa está compuesta por un tensioactivo y algo de disolvente disuelto. La emulsión primaria se forma mediante la combinación de las dos fases en mezcla sencilla o mediante el uso de un homogeneizador de rotor estator. A continuación, la emulsión primaria se forma en una emulsión fina mediante el uso de un homogeneizador de alta presión. A continuación, la emulsión fina se inactiva mediante la adición de agua desionizada en mezcla. En algunas realizaciones, la relación de inactivación:emulsión puede ser de aproximadamente 2:1 a aproximadamente 40:1 o, en algunas realizaciones, de aproximadamente 5:1 a aproximadamente 15:1. En algunas realizaciones, la relación de inactivación:emulsión es de aproximadamente 8,5:1. A continuación, se añade una solución de Tween (p. ej., Tween 80) a la inactivación para lograr aproximadamente 2 % de Tween en total. Esto sirve para disolver agente terapéutico no encapsulado, libre. A continuación, las nanopartículas se aíslan mediante centrifugación o ultrafiltración/diafiltración.
Se apreciará que las cantidades de polímero y agente terapéutico que se utilizan en la preparación de la formulación pueden diferir de una formulación final. Por ejemplo, algunos de los agentes terapéuticos pueden no incorporarse completamente en una nanopartícula y dicho agente terapéutico libre puede, p. ej., separarse por filtrado. Por ejemplo, en una realización, una primera solución orgánica que contiene aproximadamente 11 por ciento en peso de carga teórica de agente terapéutico en una primera solución orgánica, una segunda solución orgánica que contiene aproximadamente 89 por ciento en peso de polímero (p. ej., el polímero puede incluir PLA-PEG) y una solución acuosa puede usarse en la preparación de una formulación que dé lugar a, p. ej., una nanopartícula final que comprende aproximadamente 2 por ciento en peso de agente terapéutico y aproximadamente 98 por ciento en peso de polímero (en la que el polímero puede incluir PLA-PEG). Dichos procedimientos pueden proporcionar nanopartículas finales adecuadas para la administración a un paciente que incluyen de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por ciento en peso de agente terapéutico, p. ej., aproximadamente 1, aproximadamente 2, aproximadamente 3, aproximadamente 4, aproximadamente 5, aproximadamente 8, aproximadamente 10 o aproximadamente 15 por ciento de agente terapéutico en peso.
Agentes terapéuticos
En un aspecto, cualquier agente, incluyendo, por ejemplo, agentes terapéuticos (p. ej., agentes antineoplásicos o agentes antiinflamatorios), agentes de diagnóstico (p. ej., agentes de contraste; radionúclidos; y restos fluorescentes, luminiscentes y magnéticos), agentes profilácticos (p. ej., vacunas) y/o agentes nutracéuticos (p. ej., vitaminas, minerales, etc.) puede ser administrado por las nanopartículas desveladas. Los agentes ilustrativos que se administrarán de acuerdo con la presente invención incluyen, pero sin limitación, moléculas pequeñas (p. ej., agentes citotóxicos o agentes antiinflamatorios), ácidos nucleicos (p. ej., agentes de ARNip, iARN y microARN), proteínas (p. ej., anticuerpos), péptidos, lípidos, hidratos de carbono, hormonas, metales, elementos y compuestos radiactivos, fármacos, vacunas, agentes inmunológicos, etc. y/o combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, el agente para administrar es un agente útil en el tratamiento del cáncer. En otras realizaciones, el agente puede ser útil para el tratamiento de una enfermedad inflamatoria.
En una realización particular, el fármaco u otra carga útil puede liberarse de una manera de liberación controlada desde la partícula y permitir que interactúe localmente con el sitio de dirección particular (p. ej., un tumor o tejido inflamado). En general, se entiende que la expresión "liberación controlada" (y variantes de esa expresión) como se usa en el presente documento (p. ej., en el contexto de "sistema de liberación controlada") abarca la liberación de una sustancia (p. ej., un fármaco) en un sitio seleccionado o de otra manera controlable con respecto a velocidad, intervalo y/o cantidad. La liberación controlada abarca, pero no necesariamente se limita a, administración sustancialmente continua, administración en patrón (p. ej., administración intermitente durante un periodo de tiempo que se interrumpe por intervalos temporales regulares o irregulares) y administración de una embolada de una sustancia seleccionada (p. ej., como una cantidad discreta, predeterminada de una sustancia durante un periodo de tiempo relativamente corto (p. ej., varios segundos o minutos)).
El agente activo o fármaco puede ser un agente terapéutico tal como un antineoplásico tal como inhibidores de mTor (p. ej., sirolimus, temsirolimus o everolimus), alcaloides de la vinca tales como vincristina, un derivado de diterpeno o un taxano tal como paclitaxel (o sus derivados, tales como DHA-paclitaxel o PG-paclitaxel) o cabazitaxel.
En un conjunto de realizaciones, la carga útil es un fármaco o una combinación de más de un fármaco. Dichas partículas pueden ser útiles, por ejemplo, en realizaciones en las que se puede utilizar un resto de direccionamiento para dirigir una partícula que contiene un fármaco a una ubicación localizada en particular dentro de un sujeto, p. ej., para permitir que se produzca la administración localizada del fármaco. Los agentes terapéuticos ilustrativos incluyen agentes quimioterapéuticos tales como doxorrubicina (Adriamycin), gemcitabina (Gemzar), daunorrubicina, procarbazina, mitomicina, citarabina, etopósido, metotrexato, venorelbina, 5-fluorouracilo (5-FU), alcaloides de la vinca tales como vinblastina o vincristina; bleomicina, paclitaxel (taxol), docetaxel (taxotere), cabazitaxel, aldesleucina, asparaginasa, busulfano, carboplatino, cladribina, camptotecina, CPT-11, 10-hidroxi-7-etilcamptotecina (SN38), dacarbazina, S-I capecitabina, ftorafur, 5'desoxiflurouridina, UFT, eniluracilo, desoxicitidina, 5-azacitosina, 5-azadesoxicitosina, alopurinol, 2-cloroadenosina, trimetrexato, aminopterina, metilen-10-desazaaminopterina (MDAM), oxaplatino, picoplatino, tetraplatino, satraplatino, platino-DACH, ormaplatino, CI-973, JM-216 y análogos de los mismos, epirrubicina, fosfato de etopósido, 9-aminocamptotecina, 10,11-metilendioxicamptotecina, karenitecina, 9-nitrocamptotecina, TAS 103, vindesina, mostaza de L-fenilalanina, ifosfamidamefosfamida, perfosfamida, trofosfamida carmustina, semustina, epotilonas A-E, tomudex, 6-mercaptopurina, 6-tioguanina, amsacrina, fosfato de etopósido, karenitecina, aciclovir, valaciclovir, ganciclovir, amantadina, rimantadina, lamivudina, zidovudina, bevacizumab, trastuzumab, rituximab, 5-fluorouracilo y combinaciones de los mismos.
Los ejemplos no limitantes de fármacos potencialmente adecuados incluyen agentes antineoplásicos, incluyendo, por ejemplo, cabazitaxel, mitoxantrona y clorhidrato de mitoxantrona. En otra realización, la carga útil puede ser un fármaco antineoplásico tal como 20-epi-1, 25 dihidroxivitamina D3, 4-ipomeanol, 5-etiniluracilo, 9-dihidrotaxol, abiraterona, acivicina, aclarubicina, clorhidrato de acodazol, acronina, acilfiilveno, adecipenol, adozelesina, aldesleucina, antagonistas de todas las tk, altretamina, ambamustina, ambomicina, acetato de ametantrona, amidox, amifostina, aminoglutetimida, ácido aminolevulínico, amrubicina, amsacrina, anagrelida, anastrozol, andrografólido, inhibidores de la angiogénesis, antagonista D, antagonista G, antarelix, antramicina, proteína morfogenética anti-dorsalizante-1, antiestrógeno, antineoplastón, oligonucleótidos antisentido, glicinato de afidicolina, moduladores de genes apoptóticos, reguladores apoptóticos, ácido apurínico, ARA-CDP-DL-PTBA, arginina desaminasa, asparaginasa, asperlina, asulacrina, atamestano, atrimustina, axinastatina 1, axinastatina 2, axinastatina 3, azacitidina, azasetrón, azatoxina, azatirosina, azetepa, azotomicina, derivados de bacatina III, balanol, batimastat, benzoclorinas, benzodepa, benzoilestaurosporina, derivados betalactámicos, beta-aletina, betaclamicina B, ácido betulínico, inhibidor de BFGF, bicalutamida, bisantreno, clorhidrato de bisantreno, bisazuidinilespermina, bisnafida, dimesilato de bisnafida, bistrateno A, bizelesina, bleomicina, sulfato de bleomicina, antagonistas de BRC/ABL, breflato, brequinar sódico, bropirimina, budotitano, busulfano, butionina sulfoximina, cactinomicina, calcipotriol, calfostina C, calusterona, derivados de camptotecina, IL-2 de la viruela del canario, capecitabina, caraceraide, cabazitaxel, carbetímero, carboplatino, carboxamida-amino-triazol, carboxiamidotriazol, carest M3, carmustina, earn 700, inhibidor procedente de cartílago, clorhidrato de carubicina, carzelesina, inhibidores de la caseína quinasa, castanospermina, cecropina B, cedefingol, cetrorelix, clorambucilo, clorinas, sulfonamida de cloroquinoxalina, cicaprost, cirolemicina, cisplatino, cisporfirina, cladribina, análogos de clomifeno, clotrimazol, colismicina A, colismicina B, combretastatina A4, análogo de combretastatina, conagenina, crambescidina 816, crisnatol, mesilato de crisnatol, criptoficina 8, derivados de criptoficina A, curacina A, ciclopentantraquinonas, ciclofosfamida, cicloplatam, cipemicina, citarabina, ocfosfato de citarabina, factor citolítico, citostatina, dacarbazina, dacliximab, dactinomicina, clorhidrato de daunorrubicina, decitabina, deshidrodidemnina B, deslorelina, dexifosfamida, dexormaplatino, dexrazoxano, dexverapamilo, dezaguanina, mesilato de dezaguanina, diazicuona, didemnina B, didox, dietihiorespermina, dihidro-5-azacitidina, dioxamicina, difenil espiromustina, docetaxel, docosanol, dolasetrón, doxifluridina, doxorrubicina, clorhidrato de doxorrubicina, droloxifeno, citrato de droloxifeno, propionato de dromostanolona, dronabinol, duazomicina, duocanicina SA, ebseleno, ecomustina, edatrexato, edelfosina, edrecolomab, eflornitina, clorhidrato de eflornitina, elemeno, elsarnitrucina, emitefur, enloplatino, enpromato, epipropidina, epirrubicina, clorhidrato de epirrubicina, epristerida, erbulozol, sistema de vectores de terapia génica de eritrocitos, clorhidrato de esorrubicina, estramustina, análogo de estramustina, fosfato de sodio de estramustina, agonistas de estrógenos, antagonistas de estrógenos, etanidazol, etopósido, fosfato de etopósido, etoprina, exemestano, fadrozol, clorhidrato de fadrozol, fazarabina, fenretinida, filgrastim, finasterida, flavopiridol, flezelastina, floxuridina, fluasterona, fludarabina, fosfato de fludarabina, clorhidrato de fluorodaunorunicina, fluorouracilo, flurocitabina, forfenimex, formestano, fosquidona, fostriecina, fostriecina sódica, fotemustina, texafirina de gadolinio, nitrato de galio, galocitabina, ganirelix, inhibidores de gelatinasa, gemcitabina, clorhidrato de gemcitabina, inhibidores de glutatión, hepsulfam, heregulina, bisacetamida de hexametileno, didroxiurea, hipericina, ácido ibandrónico, idarrubicina, clorhidrato de idarrubicina, idoxifeno, idramantona, ifosfamida, ihnofosina, ilomastat, imidazoacridonas, imiquimod, péptidos inmunoestimulantes, inhibidor del receptor del factor insulínico de crecimiento-1, agonistas de interferón, interferón alfa-2A, interferón alfa-2B, interferón alfa-Nl, interferón alfa-N3, interferón beta-IA, interferón gamma-IB, interferones, interleucinas, iobenguano, yododoxorrubicina, iproplatm, irinotecán, clorhidrato de irinotecán, iroplact, irsogladina, isobengazol, isohomohalicondrina B, itasetrón, jasplakinolida, kahalalida F, triacetato de lamelarina-N, lanreotida, acetato de lanreotida, leinamicina, lenograstim, sulfato de lentinano, leptolstatina, letrozol, factor inhibidor de la leucemia, interferón alfa de leucocitos, acetato de leuprolida, leuprolida/estrógeno/progesterona, leuprorelina, levamisol, liarozol, clorhidrato de liarozol, análogo de poliamina lineal, péptido de disacárido lipófilo, compuestos lipófilos de platino, lissoclinamida, lobaplatino, lombricina, lometrexol, lometrexol sódico, lomustina, lonidamina, losoxantrona, clorhidrato de losoxantrona, lovastatina, loxoribina, lurtotecán, texafirina lisofilina de lutecio, péptidos líticos, maitansina, manostatina A, marimastat, masoprocol, maspina, inhibidores de matrilisina, inhibidores de metaloproteinasas de matriz, maitansina, clorhidrato de mecloretamina, acetato de megestrol, acetato de melengestrol, melfalán, menogarilo, merbarona, mercaptopurina, meterelina, metioninasa, metotrexato, metotrexato sódico, metoclopramida, metoprina, meturedepa, inhibidores de la proteína cinasa C de microalgas, inhibidor de MIF, mifepristona, miltefosina, mirimostim, ARN bicatenario con emparejamiento erróneo, mitindomida, mitocarcina, mitocromina, mitogilina, mitoguazona, mitolactol, mitomalcina, mitomicina, análogos de mitomicina, mitonafida, mitosper, mitotano, factor de crecimiento de fibroblastos mitotoxina-saporina, mitoxantrona, clorhidrato de mitoxantrona, mofaroteno, molgramostim, anticuerpo monoclonal, gonadotropina coriónica humana, monofosforil lípido a/SK de pared celular de miobacteria, mopidamol, inhibidor de genes de resistencia a múltiples fármacos, terapia basada en supresor de tumores múltiples 1, agente antineoplásico de mostaza, micaperóxido B, extracto de pared celular micobacteriana, ácido micofenólico, miriaporona, n-acetildinalina, nafarelina, nagrestip, naloxona/pentazocina, napavina, nafterpina, nartograstim, nedaplatino, nemorubicina, ácido neridrónico, endopeptidasa neutra, nilutamida, nisamicina, moduladores de óxido nítrico, antioxidante nitróxido, nitrulina, nocodazol, nogalamicina, benzamidas n-sustituidas, O6-bencilguanina, octreótido, okicenona, oligonucleótidos, onapristona, ondansetrón, oracina, inductor de citocinas oral, ormaplatino, osaterona, oxaliplatino, oxaunomicina, oxisurano, paclitaxel, análogos de paclitaxel, derivados de paclitaxel, palauamina, palmitoilrizoxina, ácido pamidrónico, panaxitriol, panomifeno, parabactina, pazeliptina, pegaspargasa, peldesina, peliomicina, pentamustina, polisulfato de sodio de pentosano, pentostatina, pentrozol, sulfato de peplomicina, perflubrón, perfosfamida, alcohol perilílico, fenazinomicina, fenilacetato, inhibidores de fosfatasa, picibanilo, clorhidrato de pilocarpina, pipobromano, piposulfano, pirarrubicina, piritrexima, clorhidrato de piroxantrona, placetina A, placetina B, inhibidor del activador de plasminógeno, complejo de platino, compuestos de platino, complejo de platino-triamina, plicamicina, plomestano, porfímero de sodio, porfiromicina, prednimustina, clorhidrato de procarbazina, propil bisacridona, prostaglandina J2, antiandrógeno del carcinoma de próstata, inhibidores de proteasoma, modulador inmunitario a base de proteína A, inhibidor de proteína cinasa C, inhibidores de proteína tirosina fosfatasa, inhibidores de purina nucleósido fosforilasa, puromicina, clorhidrato de puromicina, purpurinas, pirazorurina, pirazoloacridina, conjugado de polioxietileno de hemoglobina piridoxilada, antagonistas de RAF, raltitrexed, ramosetrón, inhibidores de RAS farnesil proteína transferasa, inhibidores de RAS, inhibidor de RAS-GAP, reteliptina desmetilada, etidronato de renio RE 186, rizoxina, riboprina, ribozimas, retinarnida RH, iARN, rogletimida, rohitukina, romurtida, roquinimex, rubiginona B1, ruboxilo, safingol, clorhidrato de safingol, saintopina, sarcnu, sarcofitol A, sargramostim, miméticos de SDI1, semustina, inhibidor 1 derivado de la senescencia, oligonucleótidos con sentido, inhibidores de la transducción de señales, moduladores de la transducción de señales, simtrazeno, proteína de unión a antígeno monocatenaria, sizofirano, sobuzoxano, borocaptato de sodio, fenilacetato de sodio, solverol, proteína de unión a somatomedina, sonermina, esparfosafe de sodio, ácido esparfósico, esparsomicina, espicamicina D, clorhidrato de espirogermanio, espiromustina, espiroplatino, esplenopentina, espongistatina 1, escualamina, inhibidor de células madre, inhibidores de la división de células madre, estipiamida, estreptonigrina, estreptozocina, inhibidores de estromelisina, sulfinosina, sulofenur, antagonista del péptido intestinal vasoactivo superactivo, suradista, suramina, swainsonina, glucosaminoglucanos sintéticos, talisomicina, talimustina, yodometilato de tamoxifeno, tauromustina, tazaroteno, tecogalán de sodio, tegafur, telurapirilio, inhibidores de telomerasa, clorhidrato de teloxantrona, temoporfina, temozolomida, tenipósido, teroxirona, testolactona, tetraclorodecaóxido, tetrazomina, taliblastina, talidomida, tiamiprina, tiocoralina, tioguanina, tiotepa, trombopoyetina, mimético de trombopoyetina, timalfasina, agonista del receptor de timopoyetina, timotrinano, hormona estimulante del tiroides, tiazofurina, etiopurpurina de etilo de estaño, tirapazamina, dicloruro de titanoceno, clorhidrato de topotecano, topsentina, toremifeno, citrato de toremifeno, factor de células madre totipotentes, inhibidores de la traducción, acetato de trestolona, tretinoína, triacetiluridina, triciribina, fosfato de triciribina, trimetrexato, trimetrexato glucuronato, triptorelina, tropisetrón, clorhidrato de tubulozol, turosterida, inhibidores de tirosina cinasa, tirfostinas, inhibidores de UBC, ubenimex, mostaza de uracilo, uredepa, factor inhibidor del crecimiento procedente del seno urogenital, antagonistas del receptor de urocinasa, vapreotida, variolina B, velaresol, veramina, verdinas, verteporfina, sulfato de vinblastina, sulfato de vincristina, vindesina, sulfato de vindesina, sulfato de vinepidina, sulfato de vinglicinato, sulfato de vinleurosina, vinorelbina o tartrato de vinorelbina, sulfato de vinrosidina, vinxaltina, sulfato de vinzolidina, vitaxina, vorozol, zanoterona, zeniplatino, zilascorb, zinostatina, estimalámero de zinostatina o clorhidrato de zorrubicina.
Los ejemplos no limitantes de fármacos potencialmente adecuados también incluyen agentes antiinflamatorios, incluyendo, por ejemplo, esteroides antiinflamatorios y agentes antiinflamatorios no esteroideos (AINE). Los ejemplos no limitantes de agentes antiinflamatorios incluyen metotrexato, ciclosporina, alclometasona, azatioprina, dipropionato de beclometasona, dipropionato de betametasona, budesonida, celecoxib, cloroprednisona, ciclesonida, cortisol, cortisporina, cortivazol, deflazacort, dexametasona, fludroxicortida, flunisolida, fluocinonida, fluocortolona, fluorometolona, fluticasona, furoato de fluticasona, propionato de fluticasona, glucocorticoides, hidrocortamato, acetato de megestrol, mesalazina, meprednisona, 6-mercaptopurina, metilprednisolona, furoato de mometasona, parametasona, prednisolona, prednisona, prednilideno, pregnadieno, pregnatrieno, pregneno, proctosedilo, rimexolona, tetrahidrocorticosterona, tobramicina/dexametasona, triamcinolona y ulobetasol.
Formulaciones farmacéuticas
Las nanopartículas desveladas en el presente documento pueden combinarse con vehículos farmacéuticamente aceptables para formar una composición farmacéutica, según otro aspecto. Como apreciaría un experto en esta técnica, los vehículos pueden elegirse basándose en la vía de administración como se describe a continuación, la ubicación del problema diana, el fármaco que se administra, la evolución temporal de la administración del fármaco, etc.
Las composiciones farmacéuticas se pueden administrar a un paciente por cualquier medio conocido en la técnica, incluyendo las vías oral y parenteral. El término "paciente", como se usa en el presente documento, se refiere tanto a seres humanos como a no humanos, incluyendo, por ejemplo, mamíferos, aves, reptiles, anfibios y peces. Por ejemplo, los no humanos pueden ser mamíferos (p. ej., un roedor, un ratón, una rata, un conejo, un mono, un perro, un gato, un primate o un cerdo). En determinadas realizaciones, las vías parenterales son deseables ya que evitan el contacto con las enzimas digestivas que se encuentran en el canal alimentario. Según dichas realizaciones, las composiciones de la invención se pueden administrar mediante inyección (p. ej., inyección intravenosa, subcutánea o intramuscular, intraperitoneal), por vía rectal, por vía vaginal, por vía tópica (como por polvos, cremas, pomadas o gotas) o por inhalación (como por aerosoles).
En una realización particular, las nanopartículas se administran a un sujeto que las necesite de forma sistémica, p. ej., mediante infusión o inyección intravenosa.
Las preparaciones inyectables, por ejemplo, suspensiones acuosas u oleaginosas inyectables estériles, pueden formularse según la técnica conocida utilizando agentes dispersantes o humectantes y agentes de suspensión adecuados. La preparación inyectable estéril también puede ser una solución, suspensión o emulsión inyectable estéril en un diluyente o disolvente parenteralmente aceptable no tóxico, por ejemplo, como una solución en 1,3-butanodiol. Entre los vehículos y disolventes adecuados que se pueden emplear están el agua, solución de Ringer, U.S.P. y solución isotónica de cloruro sódico. Además, se emplean convencionalmente aceites fijos estériles como disolvente o medio de suspensión. Para este fin, se puede emplear cualquier aceite fijo suave incluyendo mono o diglicéridos sintéticos. Además, se utilizan ácidos grasos tales como ácido oleico en la preparación de sustancias inyectables. En una realización, el conjugado de la invención se suspende en un vehículo líquido que comprende 1 % (p/v) de carboximetilcelulosa sódica y 0,1 % (v/v) de TWEEN™ 80. Las formulaciones inyectables se pueden esterilizar, por ejemplo, mediante filtración a través de un filtro que retenga bacterias o incorporando agentes esterilizantes en forma de composiciones sólidas estériles que se pueden disolver o dispersar en agua estéril u otro medio inyectable estéril antes de su uso.
Las formas de dosificación sólidas para administración oral incluyen cápsulas, comprimidos, píldoras, polvos y gránulos. En dichas formas de dosificación sólidas, el conjugado encapsulado o no encapsulado se mezcla con al menos un excipiente o vehículo inerte, farmacéuticamente aceptable tal como citrato de sodio o fosfato dicálcico y/o (a) cargas o extensores tales como almidones, lactosa, sacarosa, glucosa, manitol y ácido silícico, (b) aglutinantes tales como, por ejemplo, carboximetilcelulosa, alginatos, gelatina, polivinilpirrolidinona, sacarosa y goma arábiga, (c) humectantes tales como glicerol, (d) agentes disgregantes tales como agar-agar, carbonato de calcio, almidón de patata o tapioca, ácido algínico, determinados silicatos y carbonato de sodio, (e) agentes retardantes de la solución tales como parafina, (f) aceleradores de la absorción tales como compuestos de amonio cuaternario, (g) agentes humectantes tales como, por ejemplo, alcohol cetílico y monoestearato de glicerol, (h) absorbentes tales como caolín y arcilla bentonita e (i) lubricantes tales como talco, estearato de calcio, estearato de magnesio, polietilenglicoles sólidos, laurilsulfato de sodio y mezclas de los mismos. En el caso de cápsulas, comprimidos y píldoras, la forma de dosificación también puede comprender agentes tamponantes.
Se apreciará que la dosis exacta de una nanopartícula que contiene un agente terapéutico es elegida por el médico individual en función del paciente que se va a tratar, en general, la dosificación y la administración se ajustan para proporcionar una cantidad eficaz de la nanopartícula de agente terapéutico al paciente que se trata. Como se usa en el presente documento, la "cantidad eficaz" de una nanopartícula que contiene un agente terapéutico se refiere a la cantidad necesaria para inducir la respuesta biológica deseada. Como apreciarán los expertos en esta técnica, la cantidad eficaz de una nanopartícula que contiene un agente terapéutico puede variar dependiendo de factores tales como el criterio de valoración biológico deseado, el fármaco que se va a administrar, el tejido diana, la vía de administración, etc. Por ejemplo, la cantidad eficaz de una nanopartícula que contiene un agente terapéutico podría ser la cantidad que da lugar a una reducción del tamaño del tumor en una cantidad deseada durante un periodo de tiempo deseado. Los factores adicionales que pueden tenerse en cuenta incluyen la gravedad de la patología; la edad, el peso y el sexo del paciente que se trata; la dieta, el momento y la frecuencia de administración; las combinaciones farmacológicas; las sensibilidades de reacción; y la tolerancia/respuesta a la terapia.
Las nanopartículas se pueden formular en forma de dosificación unitaria para facilitar la administración y uniformidad de la dosificación. La expresión "forma de dosificación unitaria" como se usa en el presente documento se refiere a una unidad físicamente discreta de nanopartícula adecuada para el paciente que se va a tratar. Se entenderá, sin embargo, que el médico responsable decidirá el uso diario total de las composiciones dentro del ámbito del criterio médico razonable. Para cualquier nanopartícula, la dosis terapéuticamente eficaz puede estimarse inicialmente en ensayos de cultivo celular o en modelos animales, habitualmente ratones, conejos, perros o cerdos. El modelo animal también se usa para lograr un intervalo de concentraciones y una vía de administración deseables. Dicha información puede usarse después para determinar dosis y vías útiles para administración en seres humanos. La eficacia terapéutica y la toxicidad de las nanopartículas se pueden determinar mediante procedimientos farmacéuticos convencionales en cultivos celulares o animales de experimentación, p. ej., la DE50 (la dosis es terapéuticamente eficaz en el 50 % de la población) y DL50 (la dosis es letal para el 50 % de la población). La relación de dosis de efectos terapéuticos con respecto a tóxicos es el índice terapéutico y puede expresarse como la relación, DL50/DE50. Las composiciones farmacéuticas que presentan grandes índices terapéuticos pueden ser útiles en algunas realizaciones. Los datos obtenidos de ensayos de cultivo celular y estudios en animales se pueden utilizar para formular una serie de dosis para su uso en seres humanos.
En una realización ilustrativa, se desvela una composición farmacéutica que incluye una pluralidad de nanopartículas, cada una de las cuales comprende un agente terapéutico y un excipiente farmacéuticamente aceptable.
En una realización, las composiciones desveladas en el presente documento pueden incluir menos de aproximadamente 10 ppm de paladio, o menos de aproximadamente 8 ppm o menos de aproximadamente 6 ppm de paladio. Por ejemplo, se proporciona aquí una composición que incluye nanopartículas en las que la composición tiene menos de aproximadamente 10 ppm de paladio.
En algunas realizaciones, se contempla una composición apta para congelar, que incluye nanopartículas desveladas en el presente documento y una solución apta para congelar, p. ej., un azúcar tal como un mono, di o polisacárido, p. ej., sacarosa y/o trehalosa, y/o se añade a la suspensión de nanopartículas una sal y/o una solución de ciclodextrina. El azúcar (p. ej., sacarosa o trehalosa) puede actuar, p. ej., como crioprotector para evitar que las partículas se agreguen al congelarse. Por ejemplo, se proporciona en el presente documento una formulación de nanopartículas que comprende una pluralidad de nanopartículas desveladas, sacarosa, un haluro iónico y agua; en la que las nanopartículas/sacarosa/agua/haluro iónico son aproximadamente 3-40 %/10-40 %/20-95 %/0,1-10 % (p/p/p/p) o aproximadamente 5-10 %/10-15 %/80-90 %/1-10 % (p/p/p/p). Por ejemplo, dicha solución puede incluir nanopartículas como se desvelan en el presente documento, de aproximadamente 5 % a aproximadamente 20 % en peso de sacarosa y un haluro iónico tal como cloruro de sodio, en una concentración de aproximadamente 10-100 mM. En otro ejemplo, se proporciona en el presente documento una formulación de nanopartículas que comprende una pluralidad de nanopartículas desveladas, trehalosa, ciclodextrina y agua; en la que las nanopartículas/trehalosa/agua/ciclodextrina son aproximadamente 3-40 %/1-25 %/20-95 %/1-25 % (p/p/p/p) o aproximadamente 5-10 %/1-25 %/80-90 %/10-15 % (p/p/p/p).
Por ejemplo, una solución contemplada puede incluir nanopartículas como se desvelan en el presente documento, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 25 % en peso de un disacárido tal como trehalosa o sacarosa (p. ej., de aproximadamente 5 % a aproximadamente 25 % de trehalosa o sacarosa, p. ej., aproximadamente 10 % de trehalosa o sacarosa o aproximadamente 15 % de trehalosa o sacarosa, p. ej., aproximadamente 5 % de sacarosa) en peso) y una ciclodextrina tal como p-ciclodextrina, en una concentración de aproximadamente 1 % a aproximadamente 25 % en peso (p. ej., de aproximadamente 5 % a aproximadamente 20 %, p. ej., 10 % o aproximadamente 20 % en peso o de aproximadamente 15% a aproximadamente 20% en peso de ciclodextrina). Las formulaciones contempladas pueden incluir una pluralidad de nanopartículas desveladas (p. ej., nanopartículas que tienen PLA-PEG y un agente activo) y de aproximadamente 2 % a aproximadamente 15 % en peso (o de aproximadamente 4 % a aproximadamente 6 % en peso, p. ej., aproximadamente 5 % en peso) de sacarosa y de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 20% (p. ej., de aproximadamente 7% en peso a aproximadamente 12% en peso, p. ej., aproximadamente 10 % en peso) de una ciclodextrina, p. ej., HPbCD).
La presente divulgación se refiere en parte a composiciones farmacéuticas liofilizadas que, cuando se reconstituyen, tienen una cantidad mínima de agregados grandes. Dichos agregados grandes pueden tener un tamaño mayor de aproximadamente 0,5 pm, mayor de aproximadamente 1 pm o mayor de aproximadamente 10 pm, y pueden ser indeseables en una solución reconstituida. Los tamaños de los agregados se pueden medir utilizando diversas técnicas, incluyendo las indicadas en la farmacopea de los Estados Unidos en 32 <788>, incorporado por la presente por referencia. Las pruebas descritas en USP 32 <788> incluyen una prueba de recuento de partículas por oscurecimiento de luz, prueba de recuento de partículas microscópicas, difracción láser y detección óptica de partículas individuales. En una realización, el tamaño de partícula en una muestra dada se mide utilizando difracción láser y/o detección óptica de partículas individuales.
La prueba de recuento de partículas por oscurecimiento de luz USP 32 <788> establece pautas para muestrear tamaños de partículas en una suspensión. Para soluciones con menos de o igual a 100 ml, la preparación cumple con la prueba si el número promedio de partículas presentes no supera las 6000 por recipiente que son >10 pm y 600 por recipiente que son >25 pm.
Como se describe en USP 32 <788>, la prueba de recuento de partículas microscópicas establece pautas para determinar las cantidades de partículas utilizando un microscopio binocular ajustado a un aumento de 100 ± 10x que tiene un micrómetro ocular. Un micrómetro ocular es una retícula de diámetro circular que consiste en un círculo dividido en cuadrantes con círculos de referencia negros que indican 10 pm y 25 pm cuando se ve con un aumento de 100x. Se proporciona una escala lineal debajo de la retícula. El número de partículas con referencia a 10 pm y 25 pm se recuenta visualmente. Para soluciones con menos de o igual a 100 ml, la preparación cumple con la prueba si el número promedio de partículas presentes no supera las 3000 por recipiente que son >10 pm y 300 por recipiente que son >25 pm.
En algunas realizaciones, una muestra acuosa de 10 ml de una composición desvelada tras la reconstitución comprende menos de 600 partículas por ml que tienen un tamaño mayor de o igual a 10 micrómetros; y/o menos de 60 partículas por ml con un tamaño mayor de o igual a 25 micrómetros.
La dispersión dinámica de luz (DDL) se puede utilizar para medir el tamaño de las partículas, pero se basa en el movimiento browniano, por lo que es posible que la técnica no detecte algunas partículas mayores. La difracción láser se basa en diferencias en el índice de refracción entre la partícula y el medio de suspensión. La técnica es capaz de detectar partículas en el intervalo de submicrométrico a milimétrico. Se pueden determinar cantidades relativamente pequeñas (p. ej., aproximadamente 1-5% en peso) de partículas mayores en suspensiones de nanopartículas. La detección óptica de partículas individuales (SPOS) utiliza el oscurecimiento de la luz de suspensiones diluidas para contar partículas individuales de aproximadamente 0,5 pm. Al conocer la concentración de partículas de la muestra medida, se puede calcular el porcentaje en peso de agregados o la concentración de agregado (partículas/ml).
Se puede producir formación de agregados durante la liofilización debido a la deshidratación de la superficie de las partículas. Esta deshidratación se puede evitar mediante el uso de lioprotectores, tales como disacáridos, en la suspensión antes de la liofilización. Los disacáridos adecuados incluyen sacarosa, lactulosa, lactosa, maltosa, trehalosa o celobiosa, y/o mezclas de los mismos. Otros disacáridos contemplados incluyen kojibiosa, nigerosa, isomaltosa, p,p-trehalosa, a,p-trehalosa, soforosa, laminarribiosa, gentiobiosa, turanosa, maltulosa, palatinosa, gentiobiulosa, manobiasa, melibiosa, melibiulosa, rutinosa, rutinulosa y xilobiosa. La reconstitución muestra distribuciones de tamaño de DLS equivalentes en comparación con la suspensión inicial. Sin embargo, la difracción láser puede detectar partículas de >10 pm de tamaño en algunas soluciones reconstituidas. Asimismo, SPOS también puede detectar partículas de tamaño >10 pm a una concentración superior a la de las directrices de la FDA (104-105 partículas/ml para partículas >10 pm).
En algunas realizaciones, se pueden utilizar una o más sales de haluro iónico como un lioprotector adicional para un azúcar, tal como sacarosa, trehalosa o mezclas de los mismos. Los azúcares pueden incluir disacáridos, monosacáridos, trisacáridos y/o polisacáridos, y pueden incluir otros excipientes, p. ej., glicerol y/o tensioactivos. Opcionalmente, se puede incluir una ciclodextrina como lioprotector adicional. La ciclodextrina se puede añadir en lugar de la sal de haluro iónico. Como alternativa, la ciclodextrina se puede añadir además de la sal de haluro iónico.
Las sales de haluro iónico adecuadas pueden incluir cloruro de sodio, cloruro de calcio, cloruro de cinc o mezclas de los mismos. Las sales de haluro iónico adecuadas adicionales incluyen cloruro de potasio, cloruro de magnesio, cloruro de amonio, bromuro de sodio, bromuro de calcio, bromuro de cinc, bromuro de potasio, bromuro de magnesio, bromuro de amonio, yoduro de sodio, yoduro de calcio, yoduro de cinc, yoduro de potasio, yoduro de magnesio o yoduro de amonio y/o mezclas de los mismos. En una realización, se puede usar de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 por ciento en peso de sacarosa con una sal de haluro iónico. En una realización, la composición farmacéutica liofilizada puede comprender de aproximadamente 10 a aproximadamente 100 mM de cloruro de sodio. En otra realización, la composición farmacéutica liofilizada puede comprender de aproximadamente 100 a aproximadamente 500 mM de sal de cloruro iónico divalente, tal como cloruro de calcio o cloruro de cinc. En otra realización más, la suspensión para liofilizar puede comprender además una ciclodextrina, por ejemplo, se puede usar de aproximadamente 1 a aproximadamente 25 por ciento en peso de ciclodextrina.
Una ciclodextrina adecuada puede incluir a-ciclodextrina, p-ciclodextrina, Y-ciclodextrina o mezclas de las mismas. Las ciclodextrinas ilustrativas contempladas para su uso en las composiciones desveladas en el presente documento incluyen hidroxipropil-P-ciclodextrina (HPbCD), hidroxietil-p-ciclodextrina, sulfobutiléter-p-ciclodextrina, metil-pciclodextrina, dimetil-p-ciclodextrina, carboximetil-p-ciclodextrina, carboximetiletil-p-ciclodextrina, dietil-p-ciclodextrina, tri-O-alquil--p-ciclodextrina, glucosil-p-ciclodextrina y maltosil-p-ciclodextrina. En una realización, pueden utilizarse de aproximadamente 1 a aproximadamente 25 por ciento en peso de trehalosa (p. ej., de aproximadamente 10% a aproximadamente 15%, p. ej., de 5 a aproximadamente 20% en peso) con ciclodextrina. En una realización, la composición farmacéutica liofilizada puede comprender de aproximadamente 1 a aproximadamente 25 por ciento en peso de p-ciclodextrina. Una composición ilustrativa puede comprender nanopartículas que comprenden PLA-PEG, un agente activo/terapéutico, de aproximadamente 4 % a aproximadamente 6 % (p. ej., aproximadamente 5 % en peso) de sacarosa y de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 por ciento en peso (p. ej., aproximadamente 10 % en peso) de HPbCD.
En un aspecto, se proporciona una composición farmacéutica liofilizada que comprende nanopartículas desveladas, en la que, tras la reconstitución de la composición farmacéutica liofilizada a una concentración de nanopartículas de aproximadamente 50 mg/ml, en menos de o aproximadamente 100 ml de un medio acuoso, la composición reconstituida adecuada para administración parenteral comprende menos de 6000, tal como menos de 3000, micropartículas mayores o iguales a 10 micrómetros; y/o menores de 600, tales como menores de 300, micropartículas mayores o iguales a 25 micrómetros.
El número de micropartículas puede determinarse por medios tales como la USP 32 <788> mediante prueba de recuento de partículas de oscurecimiento de la luz, la USP 32 <788> mediante prueba de recuento de partículas microscópicas, difracción láser y detección óptica de partículas individuales.
En un aspecto, se proporciona una composición farmacéutica adecuada para uso parenteral tras la reconstitución que comprende una pluralidad de partículas terapéuticas, cada una de las cuales comprende un copolímero que tiene un segmento de polímero hidrófobo y un segmento de polímero hidrófilo; un agente activo; un azúcar; y una ciclodextrina.
Por ejemplo, el copolímero puede ser copolímero de bloque de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol. Tras la reconstitución, una muestra acuosa de 100 ml puede comprender menos de 6000 partículas que tienen un tamaño mayor o igual a 10 micrómetros; y menor de 600 partículas que tienen un tamaño mayor o igual a 25 micrómetros.
La etapa de añadir un disacárido y una sal de haluro iónico puede comprender añadir de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento en peso de sacarosa o de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 por ciento en peso de trehalosa (p. ej., de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 por ciento en peso de trehalosa) y de aproximadamente 10 a aproximadamente 500 mM de sal de haluro iónico. La sal de haluro iónico se puede seleccionar de cloruro de sodio, cloruro de calcio y cloruro de cinc, o mezclas de los mismos. En una realización, también se añade de aproximadamente 1 a aproximadamente 25 por ciento en peso de ciclodextrina.
En otra realización, la etapa de añadir un disacárido y una ciclodextrina puede comprender añadir de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento en peso de sacarosa o de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 por ciento en peso de trehalosa (p. ej., de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 por ciento en peso de trehalosa) y de aproximadamente 1 a aproximadamente 25 por ciento en peso de ciclodextrina. En una realización, se añade de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 por ciento en peso de ciclodextrina. La ciclodextrina se puede seleccionar de a-ciclodextrina, p-ciclodextrina, Y-ciclodextrina o mezclas de las mismas.
En otro aspecto, se proporciona un procedimiento para prevenir la agregación sustancial de partículas en una composición farmacéutica de nanopartículas que comprende añadir un azúcar y una sal a la formulación liofilizada para evitar la agregación de las nanopartículas tras la reconstitución. En una realización, también se añade una ciclodextrina a la formulación liofilizada. En otro aspecto más, se proporciona un procedimiento para prevenir la agregación sustancial de partículas en una composición farmacéutica de nanopartículas que comprende añadir un azúcar y una ciclodextrina a la formulación liofilizada para evitar la agregación de las nanopartículas tras la reconstitución.
Una composición liofilizada contemplada puede tener una concentración de partículas terapéuticas mayor de aproximadamente 40 mg/ml. La formulación adecuada para administración parenteral puede tener menos de aproximadamente 600 partículas con un tamaño mayor de 10 micrómetros en una dosis de 10 ml. La liofilización puede comprender congelar la composición a una temperatura mayor de aproximadamente -40 °C o, p. ej., menor de aproximadamente -30 °C, formar una composición congelada; y secar la composición congelada para formar la composición liofilizada. La etapa de secado puede tener lugar a aproximadamente 6,66 kPa a una temperatura de aproximadamente -25 a aproximadamente -34 °C o de aproximadamente -30 a aproximadamente -34 °C.
En una realización, se proporciona en el presente documento una suspensión acuosa farmacéutica que comprende una pluralidad de nanopartículas, por ejemplo, como se desvela en el presente documento, que tiene una temperatura de transición vítrea entre aproximadamente 37 °C y aproximadamente 50 °C o aproximadamente 37 °C y aproximadamente 39 °C en dicha suspensión.
Procedimientos de tratamiento
En algunas realizaciones, las nanopartículas contempladas pueden utilizarse para tratar, aliviar, mejorar, mitigar, retardar el inicio de, inhibir la progresión de, reducir la gravedad de y/o reducir la incidencia de uno o más síntomas o características de una enfermedad, un trastorno y/o una afección. En algunas realizaciones, las nanopartículas contempladas pueden utilizarse para tratar tumores sólidos, p. ej., cáncer y/o células cancerosas.
El término "cáncer" incluye cánceres premalignos así como malignos. Los cánceres incluyen, pero sin limitación, sangre (p. ej., leucemia, leucemia mielógena crónica, leucemia mielomonocítica crónica, leucemia linfoblástica aguda, leucemia linfoblástica aguda con cromosoma Filadelfia positivo, linfoma de células del manto, linfoma no hodgkiniano, linfoma de Hodgkin), próstata, cáncer gástrico, cáncer colorrectal, cáncer de piel, p. ej., melanomas o carcinomas de células basales, cáncer de pulmón (p. ej., cáncer de pulmón no microcítico), cáncer de mama, cánceres de cabeza y cuello, cáncer de bronquio, cáncer de páncreas, cáncer de vejiga urinaria, cáncer de cerebro o del sistema nervioso central, cáncer del sistema nervioso periférico, cáncer de esófago, cáncer de la cavidad oral o faringe, cáncer de hígado (p. ej., carcinoma hepatocelular), cáncer de riñón (p. ej., carcinoma de células renales, nefroblastoma agudo), cáncer de testículo, cáncer de las vías biliares, cáncer de intestino delgado o de apéndice, tumor del estroma gastrointestinal, cáncer de glándula salival, cáncer de glándula tiroides, cáncer de glándula suprarrenal, osteosarcoma, condrosarcoma, cáncer de tejidos hematológicos y similares. Las "células cancerosas" pueden tener la forma de un tumor (es decir, un tumor sólido), existir solas dentro de un sujeto (p. ej., células de leucemia) o ser líneas celulares procedentes de cáncer.
El cáncer puede estar asociado con diversos síntomas físicos. Los síntomas del cáncer dependen en general del tipo y la ubicación del tumor. Por ejemplo, el cáncer de pulmón puede provocar tos, disnea y dolor torácico, mientras que el cáncer de colon provoca con frecuencia diarrea, estreñimiento y sangre en las heces. Sin embargo, para proporcionar solo algunos ejemplos, los siguientes síntomas se asocian con frecuencia con muchos cánceres: fiebre, escalofríos, sudores nocturnos, tos, disnea, pérdida de peso, pérdida de apetito, anorexia, náuseas, vómitos, diarrea, anemia, ictericia, hepatomegalia, hemoptisis, astenia, malestar, disfunción cognitiva, depresión, alteraciones hormonales, neutropenia, dolor, llagas que no cicatrizan, ganglios linfáticos agrandados, neuropatía periférica y disfunción sexual.
En un aspecto, se proporciona un procedimiento para el tratamiento del cáncer. En algunas realizaciones, el tratamiento del cáncer comprende administrar una cantidad terapéuticamente eficaz de partículas de la invención a un sujeto que lo necesite, en las cantidades y durante el tiempo que sean necesarios para lograr el resultado deseado. En determinadas realizaciones, una "cantidad terapéuticamente eficaz" de una nanopartícula contemplada es la cantidad eficaz para tratar, aliviar, mejorar, mitigar, retardar el inicio de, inhibir la progresión de, reducir la gravedad y/o reducir la incidencia de uno o más síntomas o características del cáncer.
En un aspecto, se proporciona un procedimiento para administrar composiciones de la invención a un sujeto que padece cáncer. En algunas realizaciones, las partículas pueden administrarse a un sujeto en las cantidades y durante el tiempo que sean necesarios para lograr el resultado deseado (es decir, tratamiento para el cáncer). En determinadas realizaciones, una "cantidad terapéuticamente eficaz" de una partícula diana de la invención es la cantidad eficaz para tratar, aliviar, mejorar, mitigar, retardar el inicio de, inhibir la progresión de, reducir la gravedad y/o reducir la incidencia de uno o más síntomas o características del cáncer.
Los protocolos terapéuticos de la invención implican la administración de una cantidad terapéuticamente eficaz de una partícula diana de la invención a un individuo sano (es decir, un sujeto que no presenta ningún síntoma de cáncer y/o al que no se le ha diagnosticado cáncer). Por ejemplo, los individuos sanos pueden "inmunizarse" con una partícula diana de la invención antes del desarrollo del cáncer y/o la aparición de síntomas de cáncer; los individuos en riesgo (p. ej., pacientes que tienen antecedentes familiares de cáncer; pacientes que portan una o más mutaciones genéticas asociadas con el desarrollo de cáncer; pacientes que tienen un polimorfismo genético asociado con el desarrollo de cáncer; pacientes infectados por un virus asociado con el desarrollo de cáncer; pacientes con hábitos y/o estilos de vida asociados con el desarrollo de cáncer; etc.) pueden tratarse sustancialmente al mismo tiempo con (p. ej., en las 48 horas, en las 24 horas o en las 12 horas siguientes a) la aparición de síntomas de cáncer. Por supuesto, los individuos que se sabe que tienen cáncer pueden recibir el tratamiento de la invención en cualquier momento.
En otras realizaciones, las nanopartículas desveladas se pueden utilizar para inhibir el crecimiento de células cancerosas, p. ej., células cancerosas de pulmón o colon. Como se usa en el presente documento, la expresión "inhibe el crecimiento de células cancerosas" o "inhibición del crecimiento de células cancerosas" se refiere a cualquier ralentización de la tasa de proliferación y/o migración de células cancerosas, detención de la proliferación y/o migración de células cancerosas o destrucción de células cancerosas, de modo que la tasa de crecimiento de las células cancerosas se reduce en comparación con la tasa de crecimiento observada o prevista de una célula cancerosa de control sin tratar. La expresión "inhibe el crecimiento" también puede referirse a una reducción del tamaño o la desaparición de una célula cancerosa o tumor, así como a una reducción de su potencial metastásico. Preferentemente, dicha inhibición al nivel celular puede reducir el tamaño, impedir el crecimiento, reducir la agresividad o prevenir o inhibir la metástasis de un cáncer en un paciente. Los expertos en la materia pueden determinar fácilmente, por cualquiera de diversos indicios adecuados, si se inhibe el crecimiento de las células cancerosas.
Se puede demostrar inhibición del crecimiento de células cancerosas, por ejemplo, mediante la detención de las células cancerosas en una fase particular del ciclo celular, p. ej., detención en la fase G2/M del ciclo celular. La inhibición del crecimiento de las células cancerosas también se puede demostrar mediante la medición directa o indirecta del tamaño de las células cancerosas o del tumor. En pacientes humanos con cáncer, dichas mediciones generalmente se realizan utilizando procedimientos de captura de imágenes bien conocidos, tales como captura de imágenes por resonancia magnética, tomografía axial computarizada y radiografías. El crecimiento de células cancerosas también se puede determinar indirectamente, tal como determinando los niveles de antígeno carcinoembrionario en circulación, antígeno prostático específico u otros antígenos específicos de cáncer que se correlacionan con el crecimiento de células cancerosas. La inhibición del crecimiento del cáncer también se correlaciona en general con una supervivencia prolongada y/o una mayor salud y bienestar del sujeto.
También se proporcionan en el presente documento procedimientos para administrar a un paciente una nanopartícula desvelada en el presente documento que incluye un agente activo, en los que, tras su administración a un paciente, dichas nanopartículas reducen sustancialmente el volumen de distribución y/o reducen sustancialmente la Cmáx libre, en comparación con la administración del agente solo (es decir, no como una nanopartícula desvelada).
También se proporcionan en el presente documento procedimientos para tratar una enfermedad inflamatoria en un paciente que lo necesite. El procedimiento comprende administrar al paciente una cantidad terapéuticamente eficaz de las nanopartículas de la invención. En algunas realizaciones, la enfermedad inflamatoria puede ser enfermedad inflamatoria intestinal, tal como enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, colitis colagenosa, colitis linfocítica, colitis isquémica, colitis de derivación, enfermedad de Behget o colitis indeterminada. En otras realizaciones, se proporciona un procedimiento para tratar el síndrome del intestino irritable en un paciente que lo necesite. El procedimiento comprende administrar al paciente una cantidad terapéuticamente eficaz de nanopartículas de la invención. En algunas realizaciones, las nanopartículas pueden contener un agente terapéutico. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, el agente terapéutico puede ser un agente antiinflamatorio, tal como se ha descrito anteriormente.
Ejemplos
Habiéndose descrito ya la invención de manera general, se entenderá más fácilmente por referencia a los siguientes ejemplos que se incluyen simplemente con el fin de ilustrar determinados aspectos y realizaciones y no se pretende que limiten la invención de ninguna manera.
EJEMPLO 1: Formulaciones de nanopartículas de patupilona que contienen un excipiente Eudragit
Se produjeron nanopartículas terapéuticas utilizando la siguiente formulación:
25 % (p/p) de fármaco teórico;
75 % (p/p) de polímero (80 % de PLA-PEG 16/5 (PLA de 16 kDa, PEG de 5 kDa) y 20 % de polímero Eudragit); % de sólidos totales = 10 %; y
Disolventes: 20 % de alcohol bencílico/agua (92,5 % de alcohol bencílico, 7,5 % de agua (p/p)), 80 % de acetato de etilo (p/p).
Para un tamaño de lote de 1 gramo, se disolvieron 125 mg de fármaco en alcohol bencílico que contenía 7,5 % en peso de agua para formar una solución de fármaco. Se disolvió PLA-PEG 16/5 (300 mg) en acetato de etilo para formar una solución de PLA-PEG. Se disolvió polímero Eudragit (75 mg) en solución de fármaco o solución de PLA-PEG. La solución de fármaco y la solución de polímero se mezclaron inmediatamente antes de la formulación de las nanopartículas.
Se producen nanopartículas terapéuticas de la siguiente manera. Para preparar una solución de fármaco/polímero, se añadieron 125 mg de patupilona a un frasco de vidrio de 20 ml junto con 900 mg de alcohol bencílico que contenía 7.5 % de agua. La mezcla se agitó con vórtex hasta que el fármaco se disolvió en su mayor parte, formando de este modo la solución de fármaco. A un segundo frasco de vidrio de 20 ml se le añadieron 300 mg de PLA-PEG 16/5 y 3.6 g de acetato de etilo. La mezcla se agitó con vórtex hasta que el PLA-PEG se disolvió en su mayor parte, formando de este modo la solución de polímero. Se añadió Eudragit (75 mg) a la solución de fármaco o a la solución de polímero y se agitó con vórtex hasta que se disolvió la mayor parte del Eudragit. La solución de polímero se vertió después en la solución de fármaco y se agitó con vórtex hasta que se observó una solución transparente.
Se preparó una solución acuosa que contenía Brij 100 al 0,1 % disuelto en una solución de alcohol bencílico al 4 % en agua (p/p). De manera específica, se preparó una solución Brij 100 al 5 % que contenía alcohol bencílico al 4 % mezclando 227,5 g de agua, 10 g de alcohol bencílico y 12,5 g de Brij 100 en un frasco de vidrio de 500 ml en una placa de agitación hasta que todos los componentes se habían disuelto, formando de este modo una solución acuosa concentrada. A continuación, la solución acuosa concentrada se enfrió a menos de 5 °C. Se preparó un diluyente compuesto de alcohol bencílico al 4 % en agua mezclando 80 g de alcohol bencílico y 1920 g de agua en un frasco de vidrio de 500 ml sobre una placa de agitación hasta que se disolvió. A continuación, el diluyente se enfrió a menos de 5 °C. A continuación, la solución acuosa se preparó añadiendo 10 g de la solución acuosa concentrada a 490 g de diluyente y mezclando en una placa de agitación.
Se formó una emulsión combinando la fase orgánica en la solución acuosa en una relación de 5:1 (fase acuosa:fase oleosa). La fase orgánica se vertió en la solución acuosa y se homogeneizó utilizando un homogeneizador manual durante 15 segundos a temperatura ambiente para formar una emulsión gruesa. La emulsión gruesa se alimentó posteriormente a través de un homogeneizador de alta presión (110S) ajustando la presión a 310,26 kPa para un pase para formar una nanoemulsión.
La nanoemulsión se inactivó en agua DI fría a <5 °C mientras se agitaba en una placa de agitación. La relación de inactivación con respecto a emulsión fue de 10:1. A continuación, se añadió Tween 80 al 35 % (p/p) en agua a la emulsión inactivada en una relación de 150:1 (Tween 80:fármaco).
Las nanopartículas se concentraron mediante filtración de flujo tangencial (FFT) seguido de diafiltración para eliminar los disolventes, el fármaco no encapsulado y solubilizante. Una emulsión inactivada se concentró inicialmente a través de FFT utilizando un casete Pall de 300 KDa (membrana 3) hasta un volumen de aproximadamente 200 ml. Esto se siguió de diafiltración utilizando aproximadamente 20 diavolúmenes (4 l) de agua DI fría. El volumen se minimizó añadiendo 100 ml de agua fría al recipiente y bombeando a través de la membrana para aclarar. Se recogieron aproximadamente 60 ml de material en un frasco de vidrio.
Para determinar la concentración de sólidos de la suspensión final sin filtrar, se añadió un volumen de 10 ml de suspensión final a un frasco de centelleo de 20 ml tarado y se secó al vacío en lio/estufa. Posteriormente, el peso de las nanopartículas se determinó en el volumen de la suspensión secada. Se añade sacarosa concentrada (0,666 g/g) a la muestra de suspensión final para alcanzar una concentración final de sacarosa al 10 %.
Para determinar la concentración de sólidos de la suspensión final sin filtrar de 0,45 pm, se filtra una parte de la muestra de suspensión final antes de la adición de sacarosa utilizando un filtro de jeringa de 0,45 pm. A continuación, se añade un volumen de la muestra filtrada a un frasco de centelleo de 20 ml tarado y se seca al vacío en lio/estufa. La muestra restante de la suspensión final sin filtrar se congela con sacarosa.
Se prepararon tres formulaciones de Eudragit de patupilona, lotes 281-8-1, 281-80-1R y 281-8-2, en diferentes condiciones de emulsificación como se enumeran en la tabla 1 a continuación. El lote 186-101-8 se preparó sin polímero Eudragit en condiciones comparables.
Los datos en la tabla 1 muestran la carga de fármaco y el tamaño de partícula para todas las formulaciones. En comparación con las nanopartículas (NP) preparadas sin usar Eudragit, la carga de fármaco de NP Eudragit mostró un aumento de más del triple, hasta 15,18 %.
Tabla 1.
Figure imgf000024_0001
La figura 3 muestra datos de liberación in vitro para las formulaciones de la tabla 1. Casi el 100 % de la patupilona se liberó de las NP después de una hora, independientemente de si la formulación contenía Eudragit o no. De manera adicional, el excipiente de Eudragit en las NP no cambió perfiles de liberación in vitro.
EJEMPLO 2: Formulaciones de nanopartículas de docetaxel que contienen un excipiente de Eudragit
Se prepararon nanopartículas que contenían docetaxel de forma similar a como se ha descrito anteriormente en el ejemplo 1. La tabla 2 muestra propiedades de NP y tasas de liberación para nanopartículas de docetaxel.
Tabla 2. Influencia de Eudragit, CD hidrófobo y combinación de Eudragit/CD en la liberación in vitro de docetaxel (DTXL) de NP de PLA-PEG 16/5.
Figure imgf000024_0002
La figura 4 muestra datos de liberación in vitro para las formulaciones de la tabla 2. La adición de Eudragit, CD o la combinación de Eudragit y CD ralentizó la liberación de docetaxel en comparación con el polímero solo. Una excepción fue la adición de 28 % de Eudragit, que mostró liberación similar al polímero solo. Las formulaciones que contenían 10 % o 18 % de Eudragit tenían perfiles de liberación similares. El aumento de la cantidad de CD del 25 % al 32 % ralentizó la liberación. La combinación de 10 % de Eudragit/25 % de CD mostró un perfil de liberación similar al 32 % de CD solo. La adición de Eudragit, CD o la combinación de ambos influye en la liberación in vitro de docetaxel. En todos los casos, ralentizó la liberación con la excepción de la adición de 28 % de Eudragit, como se ha observado anteriormente.
EJEMPLO 3: Formulaciones de nanopartículas de celecoxib que contienen un excipiente de Eudragit
Se prepararon nanopartículas que contenían celecoxib de forma similar a como se ha descrito anteriormente en el ejemplo 1. La tabla 3 muestra propiedades de NP y tasas de liberación para nanopartículas de celecoxib.
Tabla 3. Influencia de Eudragit, CD hidrófobo y combinación de Eudragit/CD en la liberación in vitro de celecoxib de NP de PLA-PEG 50/5.
Figure imgf000025_0001
La figura 5 muestra datos de liberación in vitro para las formulaciones de la tabla 3. Las formulaciones liberaron entre aproximadamente 75 y 96 % del celecoxib después de 1 hora con la excepción de la formulación 287-20-1 (partícula de 186 nm), que liberó aproximadamente 60 % del celecoxib después de 1 hora.
EJEMPLO 4: Formulaciones de nanopartículas de docetaxel que contienen un excipiente de PEO-PLA
Se produjeron nanopartículas terapéuticas utilizando la siguiente formulación:
20 % (p/p) de fármaco teórico;
80 % (p/p) de polímero (PLA-PEG 16/5);
% de sólidos totales = 20 %;
Disolventes: 21 % de alcohol bencílico, 79 % de acetato de etilo (p/p);
Tensioactivo en fase acuosa: bloque de PEO (5 kDa)-PLA(0,5 kDa), bloque de PEO(5 kDa)-PLA(0,6 kDa) o colato de sodio.
Para un tamaño de lote de 0,5 gramos (lotes 150-155-1 y 150-155-2), Se utilizaron 100 mg de fármaco 400 mg de PLA-PEG 16/5. Para un tamaño de lote de 1 gramo (lotes 150-173-2 y 150-173-3), se utilizaron 200 mg de fármaco y 800 mg de PLA-PEG 16/5.
Se producen nanopartículas terapéuticas de la siguiente manera. Para preparar una solución de fármaco/polímero, se añadieron 100 mg de docetaxel y 400 mg de polímero a un frasco de vidrio de 7 ml junto con 2000 mg de mezcla de alcohol bencílico/acetato de etilo (21 % en peso/79 % en peso, respectivamente). La mezcla se agitó con vórtex hasta que se disolvieron el fármaco y el polímero.
Se preparó una solución acuosa que contenía PEO-PLA al 0,1 % disuelta en una solución de alcohol bencílico al 2 % en peso y acetato de etilo al 4 % en peso en agua. De manera específica, a un frasco de 250 ml se añadieron 0,1 g de PEO-PLA y 93,9 g de agua DI y la mezcla se agitó en una placa de agitación hasta que se disolvió. A esta solución se le añadieron 2 g de alcohol bencílico y 4 g de acetato de etilo y la mezcla se agitó en una placa de agitación hasta que se disolvió.
Se formó una emulsión combinando la fase orgánica en la solución acuosa en una relación de 5:1 (fase acuosa:fase oleosa). La fase orgánica se vertió en la solución acuosa y se homogeneizó utilizando un homogeneizador manual durante 10 segundos a temperatura ambiente para formar una emulsión gruesa. La emulsión gruesa se alimentó posteriormente a través de un homogeneizador de alta presión (110S) ajustando la presión a 310,26 kPa para un pase para formar una nanoemulsión.
La nanoemulsión se inactivó en agua DI fría a <5 °C mientras se agitaba en una placa de agitación. La relación de inactivación con respecto a emulsión fue de 5:1.
Las nanopartículas se concentraron mediante filtración de flujo tangencial (FFT) seguido de diafiltración para eliminar los disolventes, el fármaco no encapsulado y solubilizante. Una emulsión inactivada se concentró inicialmente a través de FFT utilizando un casete Pall de 300 KDa (membrana 2) hasta un volumen de aproximadamente 200 ml. Esto se siguió de diafiltración utilizando aproximadamente 20 diavolúmenes (4 l) de agua DI fría. El volumen se minimizó añadiendo 100 ml de agua fría al recipiente y bombeando a través de la membrana para aclarar. Se recogieron aproximadamente 50-100 ml de material en un frasco de vidrio.
Para determinar la concentración de sólidos de la suspensión final sin filtrar, se añadió un volumen de 10 ml de suspensión final a un frasco de centelleo de 20 ml tarado y se secó al vacío a 80 °C en una estufa al vacío. Posteriormente, el peso de las nanopartículas se determinó en el volumen de la suspensión secada. Se añade sacarosa concentrada (0,111 g/g) a la muestra de suspensión final para alcanzar una concentración final de sacarosa al 10 %.
Para determinar la concentración de sólidos de la suspensión final sin filtrar de 0,45 pm, se filtra una parte de la muestra de suspensión final antes de la adición de sacarosa utilizando un filtro de jeringa de 0,45 pm. A continuación, se añade un volumen de la muestra filtrada a un frasco de centelleo de 20 ml tarado y se seca a 80 °C en una estufa al vacío. La muestra restante de la suspensión final sin filtrar se congela con sacarosa.
La tabla 4 muestra las condiciones utilizadas para nanopartículas de formulación. La tabla 5 muestra determinadas propiedades de las nanopartículas. La tabla 6 muestra los resultados de la liberación in vitro de docetaxel de las nanopartículas. La fig. 6 también muestra las propiedades de liberación in vitro de nanopartículas preparadas utilizando PEO-PLA frente a SC.
Tabla 4. Condiciones de formulación.
Figure imgf000026_0001
Tabla 5. Propiedades de las nanopartículas.
Figure imgf000026_0002
Tabla 6. Liberación in vitro acumulada (%).
Figure imgf000027_0001
Los polímeros en bloque de PEO-PLA utilizados como tensioactivos en este estudio están compuestos por una cadena de PEG larga y una cadena de PLA corta. Debido al alto valor de equilibrio hidrófilo-lipófilo (HLB), aproximadamente 18, este tipo de polímero es hidrosoluble y podría usarse para estabilizar una emulsión de aceite/agua (O/W). Para un procedimiento de nanoemulsión que utiliza polímero PLA-PEG para formular nanopartículas, este tipo de tensioactivo puede resultar ventajoso, por ejemplo, con respecto a aceptación farmacéutica del tensioactivo residual, debido a que PEO-PLA tiene esencialmente los mismos componentes que PLA-PEG.
Se prepararon cuatro formulaciones utilizando PEO5k-PLA0.5k o PEO5k-PLA0.6k como tensioactivo (150-155-1, 150­ 155-2, 150-155-3 y 150-155-4). También se prepararon dos formulaciones como controles utilizando tensioactivo de colato de sodio (150-155-5 y 150-155-6). Se formaron emulsiones estables para todas las formulaciones.
Para PLA-PEG 16/5, se cargaron de 9,39 % a 10,71 % de docetaxel en nanopartículas utilizando 0,1 % de solución de PEO5k-PLA0.5k (150-155-1) o PEO5k-PLA0.6k (150-155-2) como fase acuosa, con tamaños de partícula de 104,6 nm y 128 nm, respectivamente.
Para PLA-PEG 47/5 (es decir, PLA de 47 kDa-PEG de 5 kDa), se cargaron de 14,46 % a 16,29 % de docetaxel en nanopartículas utilizando 1,37 % de solución de PEO5k-PLA0.5k (150-155-3) o 1,17 % de PEO5k-PLA0.6k (150-155­ 4) como fase acuosa, con tamaños de partícula de 208,2 nm y 251,1 nm, respectivamente. Estas partículas podrían optimizarse utilizando una solución acuosa de PEO-PLA de mayor concentración.
En comparación con el control correspondiente, 150-155-1 y 150-155-2 frente a 150-155-5, 150-155-3 y 150-155-4 frente a 150-155-6, las NP preparadas utilizando PEO-PLA como tensioactivo tienen cargas farmacológicas significativamente mayores que las que utilizan colato de sodio como tensioactivo.
Las concentraciones de sólidos de nanopartículas recogidos fueron comparables a las de los controles a pesar de que los lotes de PEO-PLA se prepararon en una escala de 0,5 gramos y los lotes de colato de sodio (SC) se prepararon en una escala de 1 gramo. La concentración de sólidos más baja para 150-155-3, 1,75 mg/ml, se debió a un gran volumen de recogida, que diluyó la concentración final de NP.
Las temperaturas de transición vítrea de todos los lotes de PEO-PLA eran mayores o cercanas a las de las NP que usaban colato de sodio como tensioactivo y estaban muy por encima de 37 °C.
Los perfiles de liberación in vitro de todos los lotes enumerados que utilizan tensioactivos de SC o PLA PEGilados fueron similares, con una liberación acumulada de aproximadamente 10-20 % en T = 0, aproximadamente 40-45 % en T = 1 hora, aproximadamente 45-50 % en T = 2 horas y aproximadamente 55-60 % en T = 4 horas.
En general, no se observaron diferencias significativas para las partículas producidas utilizando PEO-PLA o colato de sodio como tensioactivo con respecto a la carga farmacológica, el rendimiento, el tamaño de partícula y la liberación in vitro. El PEO-PLA como tensioactivo produce nanopartículas equivalentes o mejoradas en comparación con el colato de sodio.
De manera adicional, se utilizaron concentraciones de PEO-PLA mucho menores (0,1 % y <2 %) en comparación con SC (0,65 % y 5 %). La inclusión de PEO-PLA en una formulación de nanopartículas puede ser ventajosa cuando se formulan nanopartículas a partir de polímeros de PLA-PEG de alto peso molecular, que, en algunos casos, aprovechan los tensioactivos con mayor capacidad de emulsificación para producir nanopartículas que tienen diámetros más pequeños.
Otros beneficios de usar PEO-PLA frente a colato de sodio son (1) el mismo tipo de polímero que PLA-PEG, que está bien aceptado como componente farmacéutico inyectable, (2) molécula neutra no iónica, que es inerte para la mayoría de los compuestos, (3) menor concentración que el colato de sodio cuando se preparan nanopartículas en las mismas condiciones, lo que potencialmente amplía la capacidad de formulación.
EJEMPLO 5: Formulaciones de nanopartículas de docetaxel que contienen un excipiente de Brij 100
Se produjeron nanopartículas terapéuticas utilizando la siguiente formulación:
20 % (p/p) de fármaco teórico;
80 % (p/p) de polímero (PLA-PEG 16/5 o PLA-PEG 47/5);
% de sólidos totales = 20 %;
Disolventes: 21 % de alcohol bencílico, 79 % de acetato de etilo (p/p);
Tensioactivo en fase acuosa: Brij 100 o colato de sodio.
Para un tamaño de lote de 1 gramo, se utilizaron 200 mg de fármaco y 800 mg de PLA-PEG 16/5 o PLA-PEG 47/5.
Se producen nanopartículas terapéuticas de la siguiente manera. Para preparar una solución de fármaco/polímero, se añadieron 200 mg de docetaxel y 800 mg de polímero a un frasco de vidrio de 20 ml junto con 4000 mg de mezcla de alcohol bencílico/acetato de etilo (21 % en peso/79 % en peso, respectivamente). La mezcla se agitó con vórtex hasta que se disolvieron el fármaco y el polímero.
Se preparó una solución acuosa que contenía Brij 100 al 0,1 % disuelto en una solución de alcohol bencílico al 2 % en peso y acetato de etilo al 4 % en peso en agua. De manera específica, a un frasco de 1 l se añadió 1 g de Brij 100 y 939 g de agua DI y la mezcla se agitó en una placa de agitación hasta que se disolvió. A esta solución se le añadieron 20 g de alcohol bencílico y 40 g de acetato de etilo y la mezcla se agitó en una placa de agitación hasta que se disolvió.
Se formó una emulsión combinando la fase orgánica en la solución acuosa en una relación de 5:1 (fase acuosa:fase oleosa). La fase orgánica se vertió en la solución acuosa y se homogeneizó utilizando un homogeneizador manual durante 10 segundos a temperatura ambiente para formar una emulsión gruesa. La emulsión gruesa se alimentó posteriormente a través de un homogeneizador de alta presión (110S) ajustando la presión a 310,26 kPa para un pase para formar una nanoemulsión.
La nanoemulsión se inactivó en agua DI fría a <5 °C mientras se agitaba en una placa de agitación. La relación de inactivación con respecto a emulsión fue de 5:1.
Las nanopartículas se concentraron mediante filtración de flujo tangencial (FFT) seguido de diafiltración para eliminar los disolventes, el fármaco no encapsulado y solubilizante. Una emulsión inactivada se concentró inicialmente a través de FFT utilizando un casete Pall de 300 KDa (membrana 2) hasta un volumen de aproximadamente 200 ml. Esto se siguió de diafiltración utilizando aproximadamente 20 diavolúmenes (4 l) de agua DI fría. El volumen se minimizó añadiendo 100 ml de agua fría al recipiente y bombeando a través de la membrana para aclarar. Se recogieron aproximadamente 50-100 ml de material en un frasco de vidrio.
Para determinar la concentración de sólidos de la suspensión final sin filtrar, se añadió un volumen de 10 ml de suspensión final a un frasco de centelleo de 20 ml tarado y se secó al vacío a 80 °C en una estufa al vacío. Posteriormente, el peso de las nanopartículas se determinó en el volumen de la suspensión secada. Se añade sacarosa concentrada (0,111 g/g) a la muestra de suspensión final para alcanzar una concentración final de sacarosa al 10 %.
Para determinar la concentración de sólidos de la suspensión final sin filtrar de 0,45 pm, se filtra una parte de la muestra de suspensión final antes de la adición de sacarosa utilizando un filtro de jeringa de 0,45 pm. A continuación, se añade un volumen de la muestra filtrada a un frasco de centelleo de 20 ml tarado y se seca a 80 °C en una estufa al vacío. La muestra restante de la suspensión final sin filtrar se congela con sacarosa.
La tabla 7 muestra las condiciones utilizadas para nanopartículas de formulación. La tabla 8 muestra determinadas propiedades de las nanopartículas. La tabla 9 muestra los resultados de la liberación in vitro de docetaxel de las nanopartículas. La fig. 7 también muestra las propiedades de liberación in vitro de nanopartículas preparadas utilizando Brij 100 frente a SC.
Tabla 7. Condiciones de formulación.
Figure imgf000028_0001
Tabla 8. Propiedades de las nanopartículas.
Figure imgf000029_0001
Tabla 9. Liberación in vitro.
Figure imgf000029_0002
Brij 100 es un tensioactivo no iónico, éter estearílico de polioxietileno (100), con Mn promedio ~4670. Su valor de HLB es 18,8. Está compuesto por dos bloques neutros, una cadena corta lipófila y una cadena de PEG hidrófila. Brij 100 se utiliza en productos farmacéuticos como emulsionante, agente humectante o solubilizante de aceite. Es un sólido amarillo pálido hidrosoluble y se considera un compuesto no tóxico, no irritante, no cancerígeno, con una DL50 (oral, rata) >16 g/kg.
Se prepararon dos formulaciones utilizando Brij 100 como tensioactivo (150-125-2 y 150-125-4) y se preparó una formulación como control utilizando colato de sodio como tensioactivo (150-125-5).
Para PLA-PEG 16/5, se cargó docetaxel al 4,84 % en nanopartículas utilizando 0,1 % de solución de Brij como fase acuosa, con un tamaño de partícula de 165,8 nm (150-125-2). Para PLA-PEG 47/5, se cargó docetaxel al 5,22 % en nanopartículas utilizando Brij al 1 % (150-125-4). Estos resultados son comparables o ligeramente superiores a los del lote de control que utiliza colato de sodio como tensioactivo (150-125-5). Los tamaños de partículas de los dos lotes fueron similares, 144,3 nm para el lote de Brij 100 frente a 139,5 nm para el lote de colato de sodio. Las concentraciones de sólidos de nanopartículas recogidas también fueron similares: 5,1 mg/ml frente a 5,15 mg/ml. Las temperaturas de transición vítrea de los dos lotes de nanopartículas están muy por encima de la temperatura fisiológica, 37 °C, con menos de 1 °C de diferencia (43,21 °C frente a 42,29 °C).
La liberación de docetaxel a partir de nanopartículas preparadas a partir de PLA-PEG 16/5 muestra una liberación más rápida que la de las nanopartículas de PLA-PEG 47/5, que está controlada principalmente por el PM del polímero. Las nanopartículas preparadas a partir de PLA-PEG 47/5 y Brij 100 o colato de sodio como tensioactivo muestran perfiles de liberación similares, con una pequeña fluctuación de <±2 % de diferencia. En general, no se observaron diferencias significativas para las nanopartículas producidas utilizando Brij 100 o colato de sodio como tensioactivo con respecto a la carga farmacológica, el rendimiento, el tamaño de partícula y los perfiles de liberación in vitro. El uso de Brij 100 como tensioactivo produjo nanopartículas similares en comparación con el uso de colato de sodio como tensioactivo. Además, se utilizó una concentración de Brij 100 mucho menor (1 %) en comparación con el colato de sodio (5 %), lo que indica que la concentración de Brij podría aumentarse si fuera necesario. En consecuencia, podría ser ventajoso utilizar Brij 100 en lugar de colato de sodio cuando se formulan nanopartículas a partir de polímeros de PLA-PEG de alto PM, que aprovechan los tensioactivos con mayor capacidad de emulsificación para producir nanopartículas que tienen diámetros más pequeños.
Otros beneficios del uso de PEO-PLA frente a colato de sodio son (1) molécula neutra no iónica, que es inerte para la mayoría de los compuestos, (2) menor concentración que el colato de sodio cuando se preparan nanopartículas en las mismas condiciones, lo que potencialmente amplía la capacidad de formulación y (3) un precio más económico de 86,8 $/1 kg para Brij 100 frente a 91,3 $/100 g para colato de sodio (Sigma).
EJEMPLO 6: Formulaciones de nanopartículas de celecoxib preparadas utilizando un disolvente orgánico miscible en agua
Se produjeron nanopartículas terapéuticas utilizando la siguiente formulación:
10 % (p/p) de fármaco teórico;
90 % (p/p) de polímero (PLA-PEG 45/5);
% de sólidos totales = 10 %;
Disolventes: 33-98 % de BA/EA 21/79 (BA/EA 21/79 = 21 % de alcohol bencílico, 79 % de acetato de etilo (p/p)) DMSO o DMF;
Para un tamaño de lote de 1 gramo, se utilizaron 100 mg de fármaco y 900 mg de PLA-PEG 45/5.
Se producen nanopartículas terapéuticas de la siguiente manera. Para preparar una solución de fármaco, se añadieron 100 mg de celecoxib y 990 mg de dimetilsulfóxido a un frasco de vidrio de 20 ml y se agitaron con vórtex hasta que se disolvió el fármaco. Para preparar una solución polimérica, se añadieron 900 mg de PLA-PEG a un segundo frasco de vidrio de 20 ml junto con 8010 mg de mezcla de alcohol bencílico/acetato de etilo (21 % en peso/79 % en peso, respectivamente) y la mezcla se agitó con vórtex hasta que se disolvió el polímero. La solución farmacológica y la solución polimérica se combinaron y agitaron con vórtex antes de la formulación de las nanopartículas.
Se preparó una solución acuosa que contenía colato de sodio al 0,4 % disuelto en una solución de alcohol bencílico al 2 % en peso y acetato de etilo al 4 % en peso en agua. De manera específica, a un frasco de 1 l se añadieron 4 g de colato de sodio y 956 g de agua DI y la mezcla se agitó en una placa de agitación hasta que se disolvió. A esta solución se le añadieron 20 g de alcohol bencílico y 40 g de acetato de etilo y la mezcla se agitó en una placa de agitación hasta que se disolvió.
Se formó una emulsión combinando la fase orgánica en la solución acuosa en una relación de 5:1 (fase acuosa:fase oleosa). La fase orgánica se vertió en la solución acuosa y se homogeneizó utilizando un homogeneizador manual durante 10 segundos a temperatura ambiente para formar una emulsión gruesa. La emulsión gruesa se alimentó posteriormente a través de un homogeneizador de alta presión (110S) ajustando la presión a 172,37 kPa para un pase para formar una nanoemulsión.
La nanoemulsión se inactivó en agua DI fría a <5 °C mientras se agitaba en una placa de agitación. La relación de inactivación con respecto a emulsión fue de 5:1.
Las nanopartículas se concentraron mediante filtración de flujo tangencial (FFT) seguido de diafiltración para eliminar los disolventes, el fármaco no encapsulado y solubilizante. Una emulsión inactivada se concentró inicialmente a través de FFT utilizando un casete Pall de 300 KDa (membrana 2) hasta un volumen de aproximadamente 200 ml. Esto se siguió de diafiltración utilizando aproximadamente 20 diavolúmenes (4 l) de agua DI fría. El volumen se minimizó añadiendo 100 ml de agua fría al recipiente y bombeando a través de la membrana para aclarar. Se recogieron aproximadamente 50-100 ml de material en un frasco de vidrio.
Para determinar la concentración de sólidos de la suspensión final sin filtrar, se añadió un volumen de 10 ml de suspensión final a un frasco de centelleo de 20 ml tarado y se secó al vacío a 80 °C en una estufa al vacío. Posteriormente, el peso de las nanopartículas se determinó en el volumen de la suspensión secada. Se añade sacarosa concentrada (0,111 g/g) a la muestra de suspensión final para alcanzar una concentración final de sacarosa al 10 %.
Para determinar la concentración de sólidos de la suspensión final sin filtrar de 0,45 pm, se filtra una parte de la muestra de suspensión final antes de la adición de sacarosa utilizando un filtro de jeringa de 0,45 pm. A continuación, se añade un volumen de la muestra filtrada a un frasco de centelleo de 20 ml tarado y se seca a 80 °C en una estufa al vacío. La muestra restante de la suspensión final sin filtrar se congela con sacarosa.
La tabla 10 muestra las condiciones utilizadas para nanopartículas de formulación. La tabla 11 muestra determinadas propiedades de las nanopartículas. La tabla 12 muestra los resultados de la liberación in vitro de celecoxib de las nanopartículas. La fig. 8 también muestra las propiedades de liberación in vitro de nanopartículas preparadas utilizando DMSO.
Tabla 1. Condiciones de formulación
Figure imgf000030_0001
(continuación)
Figure imgf000031_0001
Tabla 2. Propiedades de las nanopartículas
Figure imgf000031_0002
Tabla 3. Liberación in vitro del lote de control y lotes que utilizan la mezcla (BA/EA) con DMSO.
Figure imgf000031_0003
Se observó una concentración de sólidos de nanopartículas (NP) en el intervalo de aproximadamente 5-8 mg/ml para todas las formulaciones y los rendimientos de NP fueron todos superiores al 50 %, excepto dos lotes con menor contenido (BA/EA), lote 131-133-5 con 50 % (BA/EA) y lote 131-150-2 con 33 % (BA/EA).
Los tamaños de partículas se controlaron bien en el intervalo de aproximadamente 140-160 nm para todos los lotes con un contenido de BA/EA >50%. Cuando el contenido de BA/Ea descendió al 33% para el lote 131-150-2, se observaron partículas significativamente mayores (502,7 nm), incluso cuando se utiliza hasta 2 % de colato de sodio y una presión de 413,69 kPa.
Las cargas de fármaco de todas las formulaciones fueron iguales o superiores a las del control. Estos resultados demuestran el potencial de utilizar estas mezclas para mejorar la carga de fármaco. Perfiles de liberación in vitro de lotes que utilizan mezcla (BA/EA) con recubrimiento de DMSO con la liberación del lote de control, lote 131-133-6. La adición de disolventes miscibles en agua a la fase orgánica no afecta a la liberación de nanopartículas in vitro.
En general, mediante la adición de disolventes miscibles en agua, DMSO o DMF, a la fase orgánica en una cantidad razonable de hasta 50 %, se podrían preparar nanopartículas decentes utilizando el procedimiento de nanoemulsión BIND sin cambiar la liberación de nanopartículas in vitro. El valor de esta fase de disolvente modificada está ampliando potencialmente la gama de fármacos que podrían encapsularse utilizando el procedimiento de nanoemulsión. Debido a que DMSO y DMF son en general buenos disolventes para la mayoría de los compuestos, los fármacos (insolubles en disolventes orgánicos utilizados en el procedimiento de nanoemulsión, incluyendo alcohol bencílico, acetato de etilo y cloruro de metileno) se pueden disolver fácilmente en DMSO o DMF. Al mezclar DMSO o DMF con un no disolvente para un fármaco (p. ej., BA, EA o CH2Ch), la solubilidad del fármaco podría mejorarse en general, lo que es útil para la encapsulación del fármaco al aumentar la carga teórica de fármaco. Los fármacos que no se pudieron encapsular o que han demostrado baja eficacia de encapsulación anteriormente podrían encapsularse potencialmente utilizando estos disolventes de fase orgánica modificados.

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Una nanopartícula terapéutica que comprende:
de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 por ciento en peso de un excipiente que es un polímero polianiónico; de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 35 por ciento en peso de un agente terapéutico que es docetaxel; y de aproximadamente 35 a aproximadamente 99,75 por ciento en peso de un polímero biocompatible.
2. La nanopartícula terapéutica de la reivindicación 1, en la que el polímero polianiónico es un copolímero de subunidades de ácido metacrílico y metacrilato de metilo.
3. La nanopartícula terapéutica de la reivindicación 2, en la que la relación de ácido metacrílico con respecto a subunidades de metacrilato de metilo está entre aproximadamente 1:0,9 y aproximadamente 1:3.
4. La nanopartícula terapéutica de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que el excipiente tiene un peso molecular de entre aproximadamente 20 kDa y aproximadamente 60 kDa.
5. La nanopartícula terapéutica de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que el excipiente tiene un peso molecular de entre aproximadamente 100 kDa y aproximadamente 150 kDa.
6. La nanopartícula terapéutica de una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, que comprende además de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 35 por ciento en peso de ciclodextrina.
7. La nanopartícula terapéutica de la reivindicación 6, en la que la ciclodextrina se selecciona del grupo que consiste en a-ciclodextrina, p-ciclodextrina, Y-ciclodextrina y mezclas de las mismas.
8. La nanopartícula terapéutica de una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en la que el diámetro hidrodinámico de la nanopartícula terapéutica es de aproximadamente 60 a aproximadamente 200 nm.
9. La nanopartícula terapéutica de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en la que el polímero biocompatible se selecciona del grupo que consiste en copolímero de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol y copolímero de ácido poli(láctico)-co-ácido poli(glicólico)-poli(etilen)glicol.
10. La nanopartícula terapéutica de la reivindicación 9, en la que el copolímero de ácido poli(láctico)-poli(etilen)glicol tiene una fracción de peso molecular promedio en número de ácido poli(láctico) de aproximadamente 0,6 a aproximadamente 0,95.
11. La nanopartícula terapéutica de una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en la que la nanopartícula terapéutica comprende de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 por ciento en peso de poli(etilen)glicol.
12. La nanopartícula terapéutica de una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en la que la nanopartícula terapéutica comprende de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 por ciento en peso de poli(etilen)glicol.
13. La nanopartícula terapéutica de una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, que comprende además un copolímero de 1,2-diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina-poli(etilen)glicol.
14. La nanopartícula terapéutica de una cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en la que la nanopartícula libera inmediata y sustancialmente menos de aproximadamente 70 % del agente terapéutico después de 0,5 horas cuando se coloca en una solución de tampón de fosfato a 37 °C.
15. Una composición farmacéuticamente aceptable que comprende una pluralidad de nanopartículas terapéuticas de cualquiera de las reivindicaciones 1-14 y un excipiente farmacéuticamente aceptable.
16. La composición farmacéuticamente aceptable de la reivindicación 15, que comprende además un sacárido y/o una ciclodextrina.
17. La composición farmacéuticamente aceptable de la reivindicación 16, en la que el sacárido es un disacárido seleccionado del grupo que consiste en sacarosa o trehalosa, o una mezcla de las mismas.
18. La composición farmacéuticamente aceptable de la reivindicación 16 o 17, en la que la ciclodextrina se selecciona del grupo que consiste en a-ciclodextrina, p-ciclodextrina, Y-ciclodextrina y mezclas de las mismas.
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