ES2969594T3 - Complejo de 7-desacetilforskolina y PVP - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un complejo de 7-desacetilforskolina (7-DAFSK) y polivinilpirrolidona (PVP). La invención también se refiere a un método para la preparación de dicho complejo 7-DAFSK-PVP y a una composición farmacéutica que contiene dicho complejo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Complejo de 7-desacetilforskolina y PVP
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un complejo de 7-desacetilforskolina (7-DAFSK) y polivinilpirrolidona (PVP) y a un procedimiento para producir un complejo de este tipo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El diterpeno forskolina es un ingrediente vegetal casi insoluble en agua dePlectranthus barbatus (Coleus forskohlii).La forskolina está en el foco para una variedad de aplicaciones médicas, entre otras, enfermedades cardiovasculares, asma bronquial, obesidad, tratamiento del glaucoma, enfermedades pulmonares, inflamación de las articulaciones y osteoartritis/artritis. La forskolina promueve la formación de cartílago en las articulaciones al tiempo que previene la osificación y la mineralización. Además, la forskolina se está investigando en la investigación con células madre con respecto a la diferenciación y la regresión a la pluripotencia.
La forskolina activa la adenilil ciclasa, una enzima unida a la membrana. La adenilil ciclasa convierte el trifosfato de adenosina (ATP) en monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) y libera cAMP en el citosol, aumentando la concentración intracelular de AMPc en la mayoría de las células y tipos de tejidos (Metzger H. et al., 1981, Arzneimittelforschung, 1248 50). El cAMP actúa como segundo mensajero (Second Messenger) en la transducción de señales celulares y sirve para activar muchas hormonas peptídicas (proteínas quinasas).
La forskolina es un diterpeno con dos grupos a-hidroxi en las posiciones 1 y 9, un grupo p-hidroxi en la posición 6 y un grupo p-acetoxi en la posición 7, en donde los dos grupos a-hidroxi en las posiciones 1 y 9 son esenciales para unirse a la adenilil ciclasa. Debido a su baja solubilidad en agua (0,01 mg/mL, documento WO2005025500A2) la forskolina necesita diversas formulaciones para poder ser utilizada como agente de diagnóstico o terapéutico. Formulaciones de este tipo contienen diversos disolventes tales como, por ejemplo, alcoholes o DMSO, que a menudo no se toleran bien y conducen a efectos secundarios.
El documento US6346273B1 trata de un método para aumentar la solubilidad en agua de sustancias farmacéuticamente activas poco solubles en agua tales como, p. ej., la forskolina, complejándolas con un polímero no iónico tal como, p. ej., polivinilpirrolidona (PVP). En este documento se describe un aumento en la solubilidad en agua de forskolina.
Se logra una mayor solubilidad en agua de forskolina formando complejos de forskolina con ciclodextrinas. El documento WO2005025500A2 describe un método para complejar forskolina con ciclodextrina en un medio acuoso.
El documento WO2017103840A1 describe composiciones de forskolina hidrosolubles formando complejos con polímeros hidrosolubles tales como, entre otros, PVP. Después de mezclar forskolina con el polímero, se agrega una solución de almidón y la mezcla se calienta, luego se enfría y se seca por pulverización.
El documento WO2018127600A1 da a conocer un método para producir complejos de forskolina-ciclodextrina, que se basa en un proceso de sinterización y permite un mayor contenido de forskolina en el complejo, así como una mayor solubilidad en agua.
Otro enfoque para aumentar la solubilidad en agua de la forskolina es una derivatización química. Un derivado de forskolina con mayor solubilidad en agua en comparación con la forskolina es 7-desacetil forskolina, que muestra un efecto similar sobre la adenilil ciclasa al de la forskolina (Laurenza A. et al, Molecular Pharmacology 1987, 32(1), 133-139, Pinto C. et al, Biochemical Pharmacology 2009, 78(1), 62-69). Sin embargo, la desacetilación de la forskolina en la posición 7 solo puede aumentar la solubilidad en agua de forma limitada (hasta 1 mg/mL).
Por lo tanto, existe la necesidad de una forma mejorada hidrosoluble de un derivado de forskolina, que se caracterice tanto por una alta solubilidad en agua y, por tanto, por una biodisponibilidad mejorada, como por un alto contenido de derivado de forskolina.
Por lo tanto, un cometido de la presente invención es proporcionar una forma de 7-desacetilforskolina con mayor solubilidad en agua y al mismo tiempo un alto contenido de 7-desacetilforskolina.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Este problema se resuelve mediante un complejo de 7-desacetilforskolina (7-DAFSK) y polivinilpirrolidona (PVP), como se describe en las reivindicaciones y realizaciones de la presente invención.
La presente invención describe un complejo de 7-desacetilforskolina (7-DAFSK) y polivinilpirrolidona (PVP).
En una forma de realización, el complejo según la invención se caracteriza porque la fracción másica promedio de 7-DAFSK en el complejo total está en el intervalo de 1 a 50 % en peso, preferiblemente 5, 10, 15, 20 o 25 % en peso, de manera particularmente preferida en 30 % en peso, 35 % en peso, 40 % en peso, 45 % en peso o más.
En una realización, la relación molar promedio de 7-DAFSK a PVP en el complejo es 0,1 o superior, preferiblemente 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60 o más, de manera especialmente preferida 3 o más.
En una forma de realización, el complejo según la invención se caracteriza porque la PVP tiene una masa molar media de 1 a 40 kD. La PVP tiene preferiblemente una masa molar promedio de 1 a 25 kD, más preferiblemente aproximadamente 2 a 3 kD, lo más preferiblemente aproximadamente 2,5 kD.
En otra forma de realización, el complejo según la invención se caracteriza porque 7-DAFSK procede de forskolina sintética.
En una forma de realización, el 7-DAFSK está presente con una pureza de al menos el 98,5 %.
Sorprendentemente, se encontró que se puede conseguir una fracción másica particularmente alta de 7-DAFSK en el complejo 7-DAFSK-PVP calentando una mezcla de 7-DAFSK y PVP a una temperatura que se encuentra por encima de la temperatura de transición vítrea de la PVP utilizada. En particular, la mezcla se calienta a una temperatura que está al menos 20 °C, preferiblemente al menos 25 °C, 30 °C, 40 °C, 50 °C, 60 °C, 70 °C, 80 °C, 90 °C, 100 °C por encima de la temperatura de transición vítrea de la PVP. En particular, la temperatura se lleva a un intervalo de aproximadamente 25 a 50 °C por encima de la temperatura de transición vítrea de la pVp .
Por lo tanto, la presente invención también proporciona un procedimiento para producir el complejo 7-DAFSK-PVP según la invención, que se caracteriza porque se calienta una mezcla de 7-DAFSK y PVP a una temperatura que está por encima de la temperatura de transición vítrea de la PVP empleada.
En una forma de realización, el procedimiento según la invención se caracteriza porque a la mezcla de 7-DAFSK y PVP se le añade un disolvente, preferiblemente agua, etanol, metanol, acetona, etilmetilcetona, diclorometano y/o acetato de etilo, incluso más preferiblemente se añade agua, etanol, metanol, propanol y/o diclorometano. De manera especialmente preferente se añade agua y/o etanol o una mezcla de los mismos a la mezcla de 7-DAFSK y PVP.
En una forma de realización especial, la mezcla según la invención se mantiene durante al menos 5 minutos a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de la PVP empleada.
En una forma de realización, el procedimiento según la invención contiene las siguientes etapas:
a) preparar una mezcla de 7-DAFSK y PVP y combinar la mezcla con un disolvente, preferentemente con un alcohol, preferentemente etanol,
b) agregar agua,
c) calentar la mezcla por encima de la temperatura de transición vítrea de la PVP durante al menos 5 minutos, d) enfriar la mezcla y disolverla en agua,
e) eliminar los componentes no disueltos, opcionalmente mediante filtración.
En una forma de aplicación especial, la mezcla se calienta al menos a 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 °C, 70 °C, 80 °C, 90 °C, 100 °C por encima de la temperatura de transición vítrea de la PVP.
El uso del procedimiento según la invención permite la producción eficiente y sencilla de complejos de 7-DAFSK-PVP, que aumentan significativamente la solubilidad en agua de 7-DAFSK y también pueden contener una fracción de masa elevada de 7-DAFSK, lo que significa aplicaciones ventajosas de 7-DAFS<k>en diagnóstico y/o terapia.
La solubilidad en agua de 7-DAFSK se puede aumentar con los complejos según la invención de 7-DAFSK con PVP. Debido a una elevada fracción másica de 7-DAFSK en el complejo según la invención, se puede aumentar la solubilidad en agua de 7-DAFSK sin necesidad de una cantidad desventajosamente grande de PVP. Por lo tanto, formulaciones con derivados de forskolina también se pueden preparar ahorrando más material que antes. Debido a que se pueden evitar grandes cantidades de PVP y los efectos secundarios asociados, la presente invención facilita y mejora el uso de 7-DAFSK en diagnóstico y/o terapia.
Por lo tanto, la presente invención también proporciona una composición farmacéutica que contiene un complejo de 7-DAFSK-PVP según la invención.
En una forma de realización, dicha composición farmacéutica se caracteriza porque la composición contiene 7-DAFSK en una concentración de al menos 25 mg/L, 50 mg/L, 75 mg/L, 100 mg/L, 200 mg/L, 300 mg/L, 400 mg/L, 500 mg/L, 600 mg/L, 800 mg/L, 1000 mg/L, 2000 mg/L, 3000 mg/L o 4000 mg/L, preferiblemente 4000 mg/L.
Un aspecto de la presente invención se refiere a una composición farmacéutica para administración oral, intravenosa o por inhalación.
En otra forma de realización específica, la composición farmacéutica según la invención se utiliza para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, asma bronquial, obesidad, glaucoma, enfermedades pulmonares, inflamación de las articulaciones o artrosis/artritis.
Un aspecto de la presente invención se refiere a una composición farmacéutica según la invención para uso como medicamento.
FIGURAS
Figura 1:Esquema de reacción para la desacetilación de forskolina a 7-DAFSK mediante carbonato de sodio (Na2CO3).
Figura 2:Comparación de la fracción másica de 7-DAFSK en complejos 7-DAFSK-PVP K12 y 7-DAFSK-PVP K25 en muestras preparadas mediante procedimientos de calentamiento y solución.
Figura 3:Proporción de 7-DAFSK que ha reaccionado en diferentes relaciones ponderales de DAFSK a PVP K12 empleadas.
Figura 4:Comparación de la fracción másica de 7-DAFSK en complejos 7-DAFSK-PVP K12 en diferentes proporciones en peso de 7-DAFSK a PVP K12.
Figura 5:Relación entre la solubilidad en agua y la fracción másica de 7-DAFSK en el complejo 7-DAFSK-PVP K12.
Figura 6:Ensayo de cAMP con células HEK293 que contienen receptores EP2, EP4 e IP. Las células se estimularon con una muestra de control (treprostinil), forskolina 30 pM en DMSO, 7-DAFSK 100 pM en agua y 7-DAFSK 100 pM en el complejo 7-DAFSK-PVP K12 en agua.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
7-desacetilforskolina (7-DAFSK) se puede representar mediante la fórmula estructural que se muestra en la Figura 1. Además de la forma molecular, 7-DAFSK también puede existir en otras formas tales como en forma de sales, p. ej., sales de metales alcalinos tales como sales de sodio o potasio. En el contexto de la presente invención, el término “7-desacetilforskolina (7-DAFSK)” se refiere tanto a la forma molecular, como se muestra en la fórmula estructural de la Figura 1, como a todas las demás formas posibles, tales como sales de 7-DAFSK, preferiblemente sales de metales alcalinos, en particular preferiblemente una sal de sodio o potasio.
La polivinilpirrolidona (PVP), también polividona o povidona, es un polímero del compuesto vinilpirrolidona. La PVP está disponible comercialmente en diferentes grados de polimerización. El grado de polimerización determina la masa molar promedio del polímero. La expresión "masa molar promedio" en el presente documento se refiere a la masa molar promedio en peso.
En el contexto de la presente invención, se prefiere la PVP con una masa molar promedio de 1 a 40 kD, porque los polímeros de este tamaño aún pueden excretarse fácilmente y no metabolizarse por el riñón.
En una forma de realización, el complejo 7-DAFSK-PVP se caracteriza porque la PVP tiene una masa molar promedio de 1 a 60 kD, en particular de 1 a 40 kD. Se prefiere PVP con una masa molar promedio de 1 a 25 kD, preferiblemente de aproximadamente 2 a 9 kD, de 2 a 8 kD, de 2 a 7 kD, de 2 a 6 kD, de 2 a 5 kD, de 2 a 4 kD, de manera particularmente preferida de 2 a 3 kD, lo más preferiblemente aproximadamente 2,5 kD.
El término "aproximadamente" en el presente documento se refiere al valor indicado, o un valor que difiere del valor indicado en /-10 %.
En lugar de indicar el peso molecular promedio en peso, el peso molecular de la PVP también se puede definir mediante el valor K, que se obtiene mediante medición de la viscosidad y depende de la viscosidad promedio del peso molecular. PVP con un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 2,5 kD corresponde a PVP con un valor K de aproximadamente 12, denominada aquí "PVP K12" (K. Kolter et al. "Hot-Melt Extrusion with BASF Pharma Polymers", ISBN 978-3-00-039415-7, 2012). PVP con un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 24 kD corresponde a PVP con un valor K de aproximadamente 25, denominado aquí "PVP K25".
En el contexto de la presente invención, la expresión "complejo 7-DAFSK-PVP" se refiere a un producto químico que contiene 7-DAFSK y PVP y se caracteriza porque existe una conexión entre 7-DAFSK y PVP. El término "complejo" no limita de manera alguna el tipo de conexión, sino que simplemente significa que existe una conexión entre una o más moléculas de 7-DAFSK y una o más moléculas de PVP. La conexión puede ser, p. ej., un enlace covalente o preferentemente una adición no covalente de 7-DAFSK a PVP, p. ej., mediante enlaces de van der Waals o puentes de hidrógeno. Por “7-DAFSK-PVP” o bien “complejo 7-DAFSK-PVP” deben entenderse el producto químico en su conjunto y no como un complejo 7-DAFSK-PVP individual a nivel molecular.
Las expresiones “fracción másica” y “proporción molar” siempre deben entenderse aquí como valores medios. No se refieren a cada complejo individual a nivel molecular, sino a un valor medio de todo el producto químico.
Los porcentajes (%) en la presente invención se refieren a porcentajes en peso (% en peso) a menos que se indique lo contrario.
En una forma de realización, la fracción másica promedio de 7-DAFSK en el complejo total es de 1 a 50 % en peso, preferiblemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20 o 25 % en peso, de manera particularmente preferida 30 % en peso, 35 % en peso, 40 % en peso, 45 % en peso o más. La fracción másica refleja aquí la proporción relativa de la masa de 7-DAFSK a la masa de todo el complejo (7-DAFSK-PVP).
La proporción de 7-DAFSK en el complejo 7-DAFSK-PVP también se puede expresar como una relación molar. Por ejemplo, un complejo 7-DAFSK-PVP que se compone de 7-DAFSK molecular (masa molar: 368,5 g/mol) y PVP con una masa molar promedio de aproximadamente 2,5 kD ("PVP K12"), y presenta una fracción másica promedio de 7-DAFSK en el complejo total del 30 % en peso, una relación molar promedio de 7-DAFSK a PVP en el complejo de aproximadamente 3. La fracción molar promedio refleja aquí la relación de la cantidad de 7-DAFSK a la cantidad de PVP.
En una forma de realización de la presente invención, la relación molar promedio de 7-DAFSK a PVP en el complejo es 0,1 o superior, preferiblemente 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 o más, de manera especialmente preferida 3 o más.
La proporción (fracción másica como también relación molar) de 7-DAFSK en el complejo total siempre debe entenderse como proporción promedio. Un método adecuado para determinar la proporción promedio de 7-DAFSK en el complejo total es la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). El especialista está familiarizado con la realización de una determinación de este tipo.
7-DAFSK se puede producir a partir de forskolina mediante una reacción de desacetilación, p. ej., mediante saponificación de carbonatos, como se explica en los ejemplos concretos de la presente invención. Como educto se puede utilizar forskolina tanto natural como sintética. La forskolina natural se presenta generalmente como un extracto enriquecido que se purifica antes de su uso. En el contexto de la presente invención, como educto para la síntesis de 7-DAFSK se utiliza preferentemente forskolina sintética, que se encuentra comercialmente disponible en alta pureza.
Por lo tanto, en una forma de realización, el complejo según la invención se caracteriza porque 7-DAFSK proviene de forskolina sintética. En una forma de realización preferida, 7-DAFSK está presente con una pureza de al menos el 98,5 %.
El complejo de 7-DAFSK-PVP según la invención se caracteriza por una mayor solubilidad en agua en comparación con el 7-DAFSK-PVP no complejado, lo que resulta ventajoso para aplicaciones farmacéuticas.
Sorprendentemente se encontró que los complejos de 7-DAFSK-PVP son fácilmente accesibles sintéticamente al calentar 7-DAFSK y PVP a una temperatura que se encuentra por encima de la temperatura de transición vítrea de la PVP empleada. Sorprendentemente, este procedimiento también conduce a una elevada proporción másica de 7-DAFSK en el complejo global.
Por lo tanto, la presente invención comprende un procedimiento para producir un complejo de 7-DAFSK-PVP según la invención, caracterizado porque se calienta una mezcla de 7-DAFS<k>y PVP a una temperatura que está por encima de la temperatura de transición vítrea de la PVP empleada.
Como sustancia amorfa, la PVP no tiene punto de fusión, sino que muestra la llamada temperatura de transición vítrea. La temperatura de transición vítrea depende, entre otras cosas, del grado de polimerización, es decir, de la masa molar media de PVP (véase la Tabla 1 ).
Tabla 1: Ejemplos de temperatura de transición vítrea de PVP en función de la masa molar.
En este contexto, la "temperatura de transición vítrea de la PVP empleada" debe entenderse como la temperatura a la que se produce la transición vítrea de la PVP en la presente mezcla con 7-DAFSK. La temperatura de transición vítrea de la PVP empleada puede verse influenciada por la composición de la mezcla, por ejemplo, si se añaden disolventes o agua a la mezcla. Los expertos en la técnica conocen métodos para determinar la temperatura de transición vítrea. La temperatura de transición vitrea se puede determinar preferentemente siguiendo el procedimiento de la Norma DIN correspondiente (Wampfler B., et al., Messunsicherheit in der Kunststoffanalytik - Ermittlung mit Ringversuchsdaten. Carl Hanser Verlag, Múnich 2017, ISBN-10: 3446452869).
Una forma de realización especialmente preferida del procedimiento según la invención para la preparación del complejo 7-DAFSK-PVP se caracteriza porque la masa molar media de la PVP empleada es de aproximadamente 2,5 kD ("PVP K12") y la mezcla se calienta a una temperatura de más de 93 °C. En especial, el calentamiento se lleva a cabo hasta una temperatura que está al menos 25 °C, en particular 30 °C, 40 °C, 45 °C o más por encima de la temperatura de transición vítrea de la PVP K12.
Otra forma de realización preferida se caracteriza porque la masa molar media de la PVP empleada es de aproximadamente 9 kD ("PVP K17") y la mezcla se calienta a una temperatura superior a 130 °C. En especial, el calentamiento se lleva a cabo hasta una temperatura que está al menos 25 °C, en particular 30 °C, 40 °C, 45 °C o más por encima de la temperatura de transición vitrea de la PVP K17.
Otra forma de realización preferida se caracteriza porque la masa molar media de la PVP empleada es de aproximadamente 24 kD ("PVP K 25") y la mezcla se calienta a una temperatura superior a 155 °C. En especial, el calentamiento se lleva a cabo hasta una temperatura que está al menos 25 °C, en particular 30 °C, 40 °C, 45 °C o más por encima de la temperatura de transición vitrea de la PVP K 25.
Otra forma de realización preferida se caracteriza porque la masa molar media de la PVP empleada es de aproximadamente 40 kD ("PVP K 30") y la mezcla se calienta a una temperatura superior a 175 °C. En especial, el calentamiento se lleva a cabo hasta una temperatura que está al menos 25 °C, en particular 30 °C, 40 °C, 45 °C o más por encima de la temperatura de transición vitrea de la PVP K 30.
Se ha demostrado que es ventajoso añadir un disolvente o una mezcla de disolventes a la mezcla de 7-DAFSK y PVP según la invención. La mezcla de 7-DAFSK y PVP se mezcla agitando preferentemente hasta formar una pasta en un poco de disolvente. La adición de disolvente puede ayudar a que 7-DAFSK y PVP se distribuyan de manera homogénea y permita que mayores cantidades de 7-DAFSK se añadan a PVP. Como disolventes se adecuan disolventes acuosos, alcohólicos u otros disolventes orgánicos tales como, p. ej., agua, etanol, metanol, propanol, acetona, etilmetilcetona, diclorometano y/o acetato de etilo.
En una forma de realización, el procedimiento según la invención para producir el complejo 7-DAFSK-PVP se caracteriza porque a la mezcla de 7-DAFS<k>y PVP se la añade un disolvente, preferiblemente agua, etanol, metanol, propanol, acetona, etil metil cetona, diclorometano y/o acetato de etilo, incluso más preferentemente agua, etanol, metanol, propanol, diclorometano y/o piridina. De manera especialmente preferente se añade agua y/o etanol o una mezcla de los mismos a la mezcla de 7-DAFSK y PVP. Se pueden añadir agua y/o etanol simultáneamente o uno tras otro.
En el procedimiento de preparación se ha demostrado conveniente mantener la mezcla de 7-DAFSK y PVP durante un espacio de tiempo determinado a una temperatura que se encuentre por encima de la temperatura de transición vitrea de la PVP empleada. Se lograron buenos resultados cuando la mezcla se mantuvo por encima de la temperatura de transición vitrea durante al menos 5 minutos.
Por lo tanto, en una forma de realización especial del procedimiento según la invención, la mezcla de 7-DAFSK y PVP se mantiene durante al menos 5 minutos a una temperatura que se encuentra por encima de la temperatura de transición vitrea de la PVP empleada.
En una forma de realización especial, el procedimiento según la invención contiene las siguientes etapas, que se llevan a cabo en secuencia:
a) preparar una mezcla a base de 7-DAFSK y PVP y combinar la mezcla con un disolvente, preferentemente con un alcohol, preferentemente etanol,
b) agregar agua,
c) calentar la mezcla por encima de la temperatura de transición vitrea de la PVP durante al menos 5 minutos,
d) enfriar la mezcla y disolverla en agua,
e) eliminar los componentes no disueltos, opcionalmente mediante filtración.
En una forma de realización, se prepara una mezcla a base de 7-DAFSK y PVP en una relación ponderal de 2:1 a 1:4, preferiblemente 2:1, 2:1,5, 1:1, 2:3, 1:2, 1: 3 y 1:4, lo más preferiblemente 1:1 o 1:2.
El uso del procedimiento según la invención permite la producción eficiente y sencilla de complejos de 7-DAFSK-PVP.
El procedimiento según la invención permite la producción de complejos de 7-DAFSK-PVP con una fracción másica elevada de 7-DAFSK. Procedimientos convencionales para preparar complejos de PVP comprenden disolver los componentes en un disolvente o una mezcla de disolventes, en donde la mezcla no se calienta por encima de la temperatura de transición vitrea de PVP. En un ejemplo específico explicado aquí, con el procedimiento según la invención se lograron fracciones másicas promedio de 8-9 % más altas de 7-DAFSK en complejos de 7-DAFSK-PVP en comparación con los procedimientos de complejación convencionales.
Una fracción másica elevada de 7-DAFSK en complejos de 7-DAFSK-PVP es particularmente ventajosa para uso farmacéutico en diagnóstico y/o terapia. Debido a una elevada fracción másica de 7-DAFSK en el complejo según la invención, se puede aumentar la solubilidad en agua de 7-DAFSK sin necesidad de una cantidad desventajosamente grande de PVP. Por lo tanto, las formulaciones con derivados de forskolina también se pueden preparar ahorrando más material que antes. Debido a que se pueden evitar grandes cantidades de adyuvantes (PVP) y, con ello, los efectos secundarios asociados, la presente invención facilita y mejora el uso de 7-DAFSK en diagnóstico y/o terapia.
El complejo 7-DAFSK-PVP según la invención se puede utilizar para cualquier fin dietético o médico en donde sea aplicable forskolina y/o 7-DAFSK.
Por lo tanto, la presente invención también se refiere a una composición farmacéutica que contiene el complejo 7-DAFSK-PVP según la invención con 7-DAFSK como ingrediente activo.
La expresión "composición farmacéutica" se utiliza aquí en relación con el complejo 7-DAFSK-PVP según la invención con 7-DAFSK como ingrediente activo, opcionalmente en combinación con otros ingredientes y/o principios activos.
La composición farmacéutica según la invención puede estar presente en una serie de formulaciones sistémicas y tópicas. Ejemplos no limitantes de formulaciones sistémicas o tópicas que contienen el complejo 7-DAFSK-PVP según la invención comprenden formulaciones orales, intrabucales, intrapulmonares, rectales, intrauterinas, intradérmicas, tópicas, dérmicas, parenterales, intratumorales, intracraneales, bucales, sublinguales, nasales, subcutáneas, intravasculares, intratecales, inhalables, respirables, intraarticulares, intracavitarias, implantables, transdérmicas, ionotoforéticas, intraoculares, vaginales, ópticas, intravenosas, intramusculares, intraglandulares, intraorgánicas, intralinfáticas, recubrimientos entéricos o formulaciones de liberación lenta del principio activo.
La composición se puede administrar una o varias veces al día. Una forma de realización preferida se refiere a una composición farmacéutica según la invención para administración oral, intravenosa o por inhalación.
Las formulaciones para administración oral se pueden proporcionar en unidades discretas tales como cápsulas, comprimidos o pastillas que contienen la formulación en forma de polvo o gránulos. Las formulaciones para administración oral también se pueden proporcionar como una solución o suspensión en un medio acuoso o no acuoso, o como una emulsión.
Las formulaciones para administración intravenosa pueden proporcionarse como una solución o suspensión en un medio acuoso, p. ej., como una solución salina.
La dosis específica del complejo 7-DAFSK-PVP para lograr un efecto terapéutico o profiláctico depende de la aplicación específica, p. ej., la forma de administración, la edad, el peso y la condición del paciente individual, la enfermedad que se está tratando y la gravedad de los síntomas.
La dosis de 7-DAFSK-PVP en la composición según la invención es preferentemente una dosis eficaz que consigue un efecto terapéutico o profiláctico sin provocar efectos secundarios indeseables, pudiendo administrarse la composición como una dosis única o en varias unidades.
En una forma de realización particular, la composición según la invención se proporciona como una solución o aerosol que contiene 7-DAFSK en una concentración de al menos 25 mg/L, preferiblemente al menos 50 mg/L, 75 mg/L, 100 mg/L, 200 mg/L, 300 mg/L, 400 mg/L, 500 mg/L, 600 mg/L, 800 mg/L o 1000 mg/L. En una forma de realización preferida, la composición contiene 7-DAFSK en una concentración de al menos 1 mg/mL, 1,5 mg/mL, 2 mg/mL, 2,5 mg/mL, 3 mg/mL o 4 mg/mL, de manera particularmente preferida 4 mg/mL.
En una forma de realización específica adicional, la composición según la invención se proporciona como una cápsula o un comprimido que contiene 7-DAFSK en una cantidad farmacéuticamente eficaz, por ejemplo, de 10 mg a 2000 mg, preferiblemente al menos 25 mg, 50 mg, 100 mg, 200 mg, 300 mg, 400 mg, 500 mg, 600 mg, 700 mg, 800 mg, 900 mg o 1000 mg, de manera especialmente preferida 500 mg.
Forskolina y 7-DAFSK se conocen como estimuladores de cAMP no específicos. El complejo 7-DAFSK-PVP de acuerdo con la invención se puede usar para tratar cualquier enfermedad o trastorno que pueda tratarse con forskolina y/o 7-DAFSK. Ejemplos no limitantes de enfermedades de este tipo son enfermedades neurodegenerativas, Alzheimer, disfunciones motoras, enfermedades cardiovasculares agudas y crónicas, enfermedades pulmonares, tales como asma, fibrosis quística, enfermedades vasculares asociadas con la fibrosis quística, bronquitis, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), obesidad, glaucoma, inflamación de las articulaciones, o ste o a rtritis/a rtritis, cambios fibróticos tales como fibrosis pulmonar idiopática, fibrosis pulmonar postraumática, displasia broncopulmonar (DBP), enfermedades hepáticas post-tóxicas tales como VPD o cirrosis hepática y enfermedades circulatorias periféricas, incluida la enfermedad de Raynaud y esclerodermia.
En una forma de realización especial, la composición farmacéutica según la invención se utiliza para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, asma bronquial, obesidad, glaucoma, enfermedades pulmonares, inflamación de las articulaciones o artrosis/artritis.
Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a una composición farmacéutica según la invención para uso como medicamento.
La presente invención se ilustra con más detalle mediante los siguientes Ejemplos y Figuras, sin estra limitados a ellos.
EJEMPLOS
Los siguientes Ejemplos describen la síntesis de 7-DAFSK y la complejación de 7-DAFSK usando PVP con una masa molar promedio de aproximadamente 2,5 kD ("PVP K12") y aproximadamente 24 kD ("PVP K25"), y se variaron las relaciones cuantitativas de 7-DAFSK a PVP. Los ejemplos tratan, además, la caracterización de los complejos obtenidos con respecto al contenido de 7-DAFSK, la solubilidad en agua y el efecto como activador de cAMP en ensayos de cAMP. Los Ejemplos no contienen descripciones detalladas de métodos estándares, tales como la determinación del contenido mediante HPLC o la medición de espectros de RMN. Métodos de este tipo son bien conocidos por los expertos en la técnica.
Ejemplo 1 - Síntesis de 7-desacetilforskolina
La forskolina sintética (material GMP) de Mercachem, lote MAMA07-024-5, se utilizó como educto para la síntesis de 7-desacetil forskolina (7-DAFSK). La desacetilación de forskolina se llevó a cabo mediante la clásica saponificación con carbonatos.
La desacetilación se llevó a cabo según el esquema de reacción mostrado en la Figura 1. En primer lugar, 200 mg de forskolina (forskolina sintética, Mercachem, lote MAMA07-024-5) y 200 mg de Na<2>CO<3>calcinado en 10 mL de metanol en un matraz de fondo redondo de 250 mL, se agitó durante 4 horas a temperatura ambiente. A continuación, se dejó reposar la mezcla de reacción durante la noche (20 horas).
Luego se separó por destilación el metanol (rotavapor) y se disolvió con aproximadamente 20 mL de CH<2>O<2>liberado del matraz. En este caso, se trató brevemente con ultrasonidos (1 min). El 7-DAFSK formado pasa a disolución con CH<2>O<2>, por lo que las sales precipitan. Las sales se separaron por filtración (filtros de velocidad media). Luego se lavó el filtrado con HCl 2 N en un embudo de decantación. Se eliminó la fracción de diclorometano y el disolvente se destiló en un evaporador rotatorio. El polvo blanco así obtenido se analizó mediante HPLC. Se determinó una pureza superior al 99 %.
La estructura de 7-DAFSK se verificó mediante<1 *>H RMN<13>C RMN. Los espectros de<1>H y<13>C RMN medidos del 7-DAFSK obtenido son idénticos a los espectros ya publicados de este Compuesto (J. Org. Chem. 2006, 71, 4619 - 4624). Con ello se pudo confirmar la desacetilación deseada de forskolina según el esquema de reacción mostrado en la Figura 1.
El 7-DAFSK obtenido se caracterizó adicionalmente mediante HPLC. La desacetilforskolina y la forskolina se eluyeron con una fase móvil de acetonitrilo/agua (55/45 v/v) a un caudal de 0,6 mL/min (fase estacionaria: Nucleosil 1203C18, 250 x 4 mm). Se creó una curva de calibración para determinar cuantitativamente el contenido de 7-DAFSK en el complejo con PVP. Para la calibración se utilizaron soluciones de calibración con concentraciones de 7-DAFSK de 0,014; 0,028; 0,056 y 0,56 mg/mL.
Ejemplo 2 - Preparación de complejos 7-DAFSK-PVP
Dado que la 7-desacetilforskolina en sí es solo moderadamente soluble en agua, se formó un complejo de 7-DAFSK con PVP para aumentar la solubilidad en agua. El complejo 7-DAFSK se preparó utilizando los procedimientos según la invención, denominados en lo sucesivo "proceso de calentamiento", y para comparar con una solución convencional sin calentamiento ("procedimiento de solución").
1. Preparación de complejos 7-DAFSK-PVP calentando PVP por encima de la temperatura de transición vítrea (“proceso de calentamiento”)
Complejo 7-DAFSK-PVP K12 (complejo de 7-DAFSK con PVP K12)
Para la complejación de 7-desacetilforskolina con PVP K12 ("Kollidon" 12 PF, Ph. Eur., USP, JP; BASF, masa molar promedio: aproximadamente 2,5 kD) se trituraron 20 mg de 7-DAFSK y 20 mg de PVP K12 en un crisol de porcelana y se mezcló con 300 pL de etanol y se agitó. Después de 10 min, se añadieron 100 pL de H<2>O, se agitó y se dejó reposar nuevamente durante 10 min. A continuación, se calentó la solución a 140 °C en el armario de secado en el espacio de 40 minutos y se dejó allí durante un total de 45 min. Después de enfriar, se añadieron 3 mL de H<2>O y la mezcla se agitó durante 20-30 min. Luego se recogió la suspensión con una jeringa y se filtró a través de un filtro de 0,45 pm (hidrófilo). El crisol se lavó posteriormente con 3 mL de H<2>O y la solución de lavado también se filtró a través del filtro. El contenido de 7-DAFSK disuelto en los 6 mL de H<2>O se determinó mediante HPLC. Para la determinación se diluyó la solución del complejo 7-DAFSK-PVP en la relación 1:10 con eluyente. Se determinó una fracción másica de 7-DAFSk en el complejo total del 35 % en peso.
Complejo 7-DAFSK-PVP K25 (complejo de 7-DAFSK con PVP K25)
Para la complejación de 7-desacetilforskolina con PVP K25 (FLUKA 81399, masa molar promedio: aproximadamente 24 kD) se trituraron 20 mg de 7-DAFSK y 20 mg de PVP K25 en un crisol de porcelana y se mezclaron y agitaron con 300 pL de etanol. Después de 10 min, se añadieron 100 pL de H<2>O, se agitó y se dejó reposar nuevamente durante 10 min. A continuación, se calentó la solución a 185 °C en el armario de secado en 40 min y se dejó allí durante un total de 45 min. Después de enfriar, se añadieron 3 mL de H<2>O y se agitó durante 20-30 min. Luego se recogió la suspensión con una jeringa y se filtró a través de un filtro de 0,45 pm (hidrófilo). El crisol se lavó posteriormente con 3 mL de H<2>O y la solución de lavado también se filtró a través del filtro. El contenido de 7-DAFSK disuelto en los 6 mL de H<2>O se determinó mediante HPLC. Para la determinación se diluyó la solución del complejo 7-DAFSK-PVP 25 en la relación 1:10 con eluyente. Se determinó que una fracción másica de 7-DAFSK en el complejo total era 17 % en peso.
2. Preparación de complejos 7-DAFSK-PVP utilizando métodos de solución.
Complejo 7-DAFSK-PVP K12
Se trituraron 20 mg de 7-DAFSK y 40 mg de PVP K12 en un crisol de porcelana y se mezclaron con 300 pL de etanol y se agitó. Después de 10 min, se añadieron 100 pL de H2O, se agitó y se dejó reposar nuevamente durante 10 min. A continuación, se dejó reposar la solución a temperatura ambiente durante 45 min, se añadieron 3 mL de H<2>O y se agitó durante 20-30 min. Luego se recogió la suspensión con una jeringa y se filtró a través de un filtro de 0,45 pm (hidrófilo). El crisol se lavó posteriormente con 3 mL de H<2>O y la solución de lavado también se filtró a través del filtro. El contenido de 7-DAFSK disuelto en los 6 mL de H<2>O se determinó mediante HPLC. Se determinó que una fracción másica de 7-DAFSK en el complejo total era 24 % en peso.
Complejo 7-DAFSK-PVP K25
Se trituraron 20 mg de 7-DAFSK y 40 mg de PVP 25 en un crisol de porcelana y se mezclaron con 300 pL de etanol y se agitó. Después de 10 min, se añadieron 100 pL de H2O, se agitó y se dejó reposar nuevamente durante 10 min. A continuación, se dejó reposar la solución a temperatura ambiente durante 45 min, se añadieron 3 mL de H<2>O y se agitó durante 20-30 min. Luego se recogió la suspensión con una jeringa y se filtró a través de un filtro de 0,45 pm (hidrófilo). El crisol se lavó posteriormente con 3 mL de H<2>O y la solución de lavado también se filtró a través del filtro. El contenido de 7-DAFSK disuelto en los 6 mL de H<2>O se determinó mediante HPLC. Se determinó una fracción másica de 7-DAFSK en el complejo total del 8 % en peso.
Ejemplo 3 - Determinación de la solubilidad en agua
Para los ensayos de solubilidad se utilizó el correspondiente complejo secado en rotavapor. Se dispone una cantidad definida de agua y, a continuación, se añade el complejo hasta obtener un exceso de 7-DAFSK-PVP. La solución sobresaturada se trata con ultrasonidos, se agita y se calienta ligeramente (baño de agua a 40 °C). A continuación, se filtra la suspensión (filtro de 0,45 pm) y se determina el contenido de 7-DAFSK del filtrado mediante HPLC.
Ejemplo 4 - Caracterización del complejo 7-DAFSK-PVP
Fracción másica de 7-DAFSK en el complejo general.
La Figura 2 muestra un diagrama del contenido determinado de 7-DAFSK en el complejo 7-DAFSK-PVP K12 y 7-DAFSK-PVP 25, en donde se eligió una relación de 7-DAFSK a PVP de 20 a 20. En este caso, se distingue entre el proceso de calentamiento y el proceso de disolución. Para todos los complejos se pueden observar claras diferencias en cuanto a los contenidos de 7-DAFSK entre los dos métodos. Con ayuda del proceso de calentamiento se pueden alcanzar contenidos de 7-DAFSK entre un 8-9 % más altos en los complejos terminados. El complejo 7-DAFSK-PVP K12 presenta el mayor contenido de 7-DAFSK (aprox. 35 % en peso).
Para optimizar el contenido de 7-DAFSK en el complejo general, se variaron las relaciones en peso de 7-DAFSK y PVP K12 utilizadas (Figura 3). Incluso variando las relaciones de 7-DAFSK/PVP K12, no más del 50-60 % del material utilizado podía complejarse con 7-DAFSK (20 mg) usando este método, como se puede ver en la Figura 3. Está claro que a pesar de aumentar la cantidad de PVP12, la cantidad finalmente complejada de 7-DAFSK en el complejo terminado no cambia de manera decisiva. Para saber cuánto 7-DAFSK no complejado se disuelve durante el proceso de disolución después de la preparación mediante el proceso de calentamiento, se tomó una muestra de control (sin PVP12, solo 7-DAFSK), que se examinó de la misma manera que las muestras de complejo. Se pudo disolver menos de una cuarta parte del 7-DAFSK utilizado. Por tanto, la complejación con PVP aumenta la solubilidad del 7-DAFSK.
Incluso aumentando la cantidad de disolvente antes del calentamiento, no se pudieron incorporar cantidades mayores de 7-DAFSK al complejo con PVP K12.
En la Figura 4 se puede ver que se podían lograr resultados comparables incluso con cantidades muy pequeñas de PVP.
Los contenidos indicados de 7-DAFSK en % en peso se determinaron mediante HPLC. Para el cálculo se asumió que la cantidad total de PVP cuando se disolvió con 6 mL de H<2>O entra en solución.
Solubilidades en agua
La Tabla 2 muestra que es posible un aumento significativo en la solubilidad en agua de 7-DAFSK mediante la complejación con PVP. La solubilidad de 7-DAFSK en complejo con PVP es hasta tres veces mayor que la solubilidad de 7-DA<f>S<k>sin complicaciones. A diferencia de 7-DAFSK, la forskolina difícilmente puede disolverse con PVP o formar complejos con PVP debido a su estructura estérica.
La Figura 5 muestra que la solubilidad en agua no cambia significativamente con diferentes relaciones de DAFSK/PVP. Los valores varían entre 2,5 mg/mL y 3,5 mg/mL. Esto se debe a que aproximadamente la misma relación de 7-DAFSK (50-60 %) forma complejo en cada relación, lo que no cambia significativamente la solubilidad en agua del complejo.Tabla2: Solubilidades en agua de diferentes sustancias/complejos
Ejemplo 5 - Prueba de cultivo celular: ensayo de cAMP
Se realizó un ensayo de cAMP con células HEK293 (células de riñón embrionario humano, 1970) con los receptores de prostaglandina EP2 o EP4, o el receptor de prostaciclina IP. Las células HEK293 se incubaron con FCS y un radioligando ([3H] adenina). La formación de cAMP ([<3>H]cAMP) se siguió experimentalmente.
Se comparó la activación de la adenilil ciclasa (AC) por parte de forskolina (disuelta en DMSO), 7-DAFSK y 7-DAFSK-PVP, ambos disueltos en agua. Existen diferencias menores entre los tres derivados de forskolina en la activación de la AC a través de los receptores EP2 y EP4, y no hay diferencias significativas en la activación del receptor IP (Figura 6). Los tres derivados de forskolina activan la adenilil ciclasa a través de los receptores mencionados, incluso en presencia de treprostinil. Treprostinil solo (muestra de control) no muestra activación de la AC. La actividad mejorada de forskolina, 7-DAFSK y 7-DAFSK-PVP en comparación con el control es claramente visible en la Figura 6. Estos resultados demuestran, por tanto, que 7-DAFSK-PVP es un estimulador adecuado de la adenilil ciclasa.
Los ensayos se realizaron de la siguiente manera:
Día 1: Se cultivaron células HEK293 que expresaban de manera estable receptores EP2, EP4 o IP se dispusieron en una placa de 6 pocillos en 2 mL de medio DMEM con FCS al 10 % y 2 pCi de [<3>H]-adenina y se incubó durante 16 horas. Día 2: Las células se estimularon con treprostinil 30 pM solo o en combinación con forskolina 30 pM en DMSO, 7-DAFSK 100 pM en agua o 7-DAFSK 100 pM en el complejo 7-DAFSK-PVP K12 en agua (en medio fresco durante 30 minutos a la temperatura ambiente). Luego, las células se lisaron con ácido perclórico (PCA) al 2,5 % durante 30 minutos en hielo. El extracto de PCA se neutralizó con KOH y [<3>H]cAMP se separó mediante cromatografía secuencial con columnas DOWEX y óxido de aluminio A continuación, se midió la radiactividad con un centelleador.
Se utilizó una alícuota del extracto de PCA de cada pocillo para medir la radiactividad.
Ejemplo 6 - Ensayo de preparación de un complejo de forskolina-PVP mediante un proceso de soluciónSe trituraron 20 mg de FSK y 40 mg de PVP 25 en un crisol de porcelana y se mezclaron con 300 pL de etanol (alternativamente propanol) y se agitó. Después de 10 min, se añadieron 100 pL de H2O, se agitó y se dejó reposar nuevamente durante 10 min. A continuación, se dejó reposar la solución a temperatura ambiente durante 45 min, se añadieron 3 mL de H<2>O y se agitó durante 20-30 min. Luego se recogió la suspensión con una jeringa y se filtró a través de un filtro de 0,45 pm (hidrófilo). El crisol se lavó posteriormente con 3 mL de H<2>O y la solución de lavado también se filtró a través del filtro. El contenido de FSK disuelto en los 6 mL de H<2>O se determinó mediante HPLC. Se determinó una fracción másica de FSK en el complejo total < 0,01 % en peso. FSK no fue detectable en el filtrado usando HPLC.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Complejo de 7-desacetilforskolina (7-DAFSK) y polivinilpirrolidona (PVP).
2. Complejo según la reivindicación 1, caracterizado por que la PVP tiene una masa molar media, referida a la media másica de la masa molar, de 1 a 40 kD, preferentemente de 2 a 25 kD, de forma especialmente preferente de aproximadamente 2,5 kD.
3. Complejo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que 7-DAFSK procede de forskolina sintética.
4. Complejo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el porcentaje en masa promedio de 7-DAFSK en el complejo general está en el intervalo de 1 a 50 % en peso, preferiblemente 30 % en peso o más.
5. Procedimiento para preparar un complejo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se calienta una mezcla de 7-DAFSK y PVP a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de la PVP empleada.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que un disolvente, preferentemente agua, etanol, metanol, acetona, etilmetilcetona, diclorometano y/o acetato de etilo, incluso más preferentemente agua, etanol, metanol, propanol y/o diclorometano, incluso más preferentemente agua y/o etanol, o una mezcla del mismo, se añade a la mezcla de 7-DAFSK y PVP.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6, caracterizado por que la mezcla se mantiene a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de la PVP empleada durante al menos 5 minutos.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, que contiene las etapas de:
a) preparar una mezcla a base de 7-DAFSK y PVP y combinar la mezcla con un disolvente, preferentemente un alcohol, preferentemente etanol,
b) añadir agua o una solución acuosa,
c) calentar la mezcla por encima de la temperatura de transición vítrea de la PVP durante al menos 5 minutos, d) enfriar la mezcla y disolverla en agua o una solución acuosa,
e) eliminar los componentes no disueltos, opcionalmente mediante filtración.
9. Composición farmacéutica que contiene un complejo según una de las reivindicaciones 1 a 4.
10. Composición farmacéutica según la reivindicación 9 para uso como medicamento.
11. Composición farmacéutica según la reivindicación 9, caracterizada por que la composición contiene 7-DAFSK en una concentración de al menos 25 mg/L, preferiblemente al menos 100 mg/mL, 250 mg/mL, 500 mg/mL, 1000 mg/mL, 2000 mg/mL, 3000 mg/mL o 4000 mg/mL, de manera especialmente preferida 4000 mg/mL.
12. Composición farmacéutica según la reivindicación 9 u 11 para la administración intravenosa, oral o inhalada.
13. Composición farmacéutica según una de las reivindicaciones 9 a 12, para uso en el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, asma bronquial, obesidad, glaucoma, enfermedades pulmonares, inflamación de las articulaciones o artritis/osteoartritis.
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