MXPA01000925A - Administracion pulmonar de agentes activos - Google Patents

Abstract

Se proporcionan métodos para la administración de agentes activos por via de la ruta pulmonar.

Description

ADMINISTRACIÓN PULMONAR DE AGENTES ACTIVOS CAMPO DE IA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a la administración pulmonar de agentes activos. Los aminoácidos acilados o sulfonados se utilizan como portadores para facilitar la administración pulmonar de agentes activos hacia un objetivo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los medios convencionales para suministrar los agentes activos por lo común, están severamente limitados por las barreras biológicas, químicas y físicas. De manera típica, estas barreras están impuestas por el ambiente a través del cual ocurre la administración, el ambiente del objetivo para la administración, o el objetivo en sí mismo. Los agentes biológica o químicamente activos son particularmente vulnerables a estas barreras. Por ejemplo, en la administración en animales de agentes farmacológicos y terapéuticos biológicamente activos o químicamente activos, se imponen barreras por Ref: 126503 el cuerpo. Los ejemplos de barreras físicas son la piel y diversas membranas de órganos que deben atravesarse antes de alcanzar el objetivo. Las barreras químicas incluyen, pero no se limitan a, variaciones del pH, bi-capas lipídicas, y enzimas degradantes. La administración pulmonar al sistema circulatorio para varios agentes biológicamente activos puede ser la ruta de elección para la administración en animales ya que la administración a la corriente sanguínea es mucho más rápida que con otras rutas de administración. Además, la administración al pulmón en sí puede ser algo deseado, por ejemplo, para el tratamiento de padecimientos del sistema pulmonar. Sin embargo, la administración pulmonar puede no ser práctica debido a las barreras físicas tales como las bicapas lipídicas, y membranas que son relativamente impermeables a ciertos agentes biológicamente activos, pero que deben ser atravesadas antes de que el agente pueda alcanzar el sistema circulatorio. En otros casos, la administración pulmonar puede lograrse, pero no lo suficientemente eficiente para los propósitos prácticos.

Actualmente, existe una necesidad para los sistemas simples, económicos para la administración pulmonar que se preparen fácilmente y que puedan suministrar una amplia gama de agentes activos de una manera eficiente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una ilustración gráfica de los perfiles de insulina plasmática-tiempo luego de una instilación IT-aspersión pulmonar de insulina sola 0.05 mg/kg (0.13 U/kg) ( ) y combinada con el Portador B 5 mg/kg (B) . Las barras representan ± SD n=5. La Figura 2 es una ilustración gráfica de los perfiles de glucosa plasmática-tiempo seguido de una instilación IT-aspersión pulmonar de insulina sola 0.05 mg/kg (0.13 U/kg) ( ) y combinada con el Portador B 5 mg/kg (B) . Las barras representan ± SD n=5. La Figura 3 es una ilustración gráfica de los perfiles de tiempo-glucosa plasmática seguido de una instilación IT-aspersión pulmonar de insulina sola 0.05 mg/kg (0.13 U/kg) (i) y combinada con el Portador B 16 mg/kg (B) . Las barras representan ± SD n=3.

La Figura 4 es una ilustración gráfica de los perfiles de glucosa plasmática-tiempo seguido de una instilación IT-aspersión pulmonar de insulina sola 0.01 mg/kg (0.026 U/kg) ( ) y combinada con el Portador B 16 mg/kg (B) . Las barras representan ± SD n=4. La Figura 5 es una ilustración gráfica de la concentración plasmática promedio de la insulina durante un período de tiempo seguido de una instilación IT-aspersión pulmonar de 0.005 mg/kg (0.013 U/kg) (*), 0.05 mg/kg (0.13 U/kg) (4), 0.1 mg/kg (0.26 U/kg) (-»-), 0.5 mg/kg (1.3 U/kg) (B) y 1 mg/kg (2.6 U/kg) (•) de insulina porcina en ratas. Las barras representan ± SD. La Figura 6 es una ilustración gráfica de los perfiles de glucosa plasmática-tiempo de una instilación IT-aspersión pulmonar de 0.01 mg/kg (0.026 U/kg) (*), 0.05 mg/kg (0.13 U/kg) (x) , 0.1 mg/kg (0.26 U/kg), (4), 0.5 mg/kg (1.3 U/kg) (B) y 1 mg/kg (2.6 U/kg) (^) de insulina porcina en ratas. Las barras representan ± SD. La Figura 7 es una ilustración gráfica de la concentración plasmática de insulina durante un período de tiempo de 0.05 mg/kg de insulina con o sin el Portador B 16 mg/kg. La Figura 8 es una ilustración gráfica de la concentración plasmática de insulina durante un período de tiempo con una dosis variable de insulina. La Figura 9 es una ilustración gráfica de la concentración plasmática de insulina con el paso del tiempo de 0.05 mg/kg de insulina con y sin el Portador B 5 mg/kg. La Figura 10 es una ilustración gráfica de la concentración de insulina en el plasma con el paso del tiempo de 0.01 mg/kg de insulina con y sin el Portador B 16 mg/kg. La Figura 11 es una ilustración gráfica del cambio porcentual de la glucosa sanguínea luego de una administración pulmonar de 0. 1 mg de insulina con 7.5 mg/kg de sal sódica del Portador B (B) , 0.1 mg/kg de insulina sola (•) , y 7.5 mg/kg de sal sódica del Portador B solamente (•**) . La Figura 12 es una ilustración gráfica del cambio porcentual en la glucosa sanguínea luego de una administración pulmonar de 0. 5 mg de insulina con 7.5 mg/kg de sal sódica del Portador B (B) , 0.5 mg/kg de insulina sola (•) , y 7.5 mg/kg de sal sódica del Portador B solamente (-*•) . La Figura 13 es una ilustración gráfica de los niveles séricos de insulina con el paso del tiempo de 0.03 mg/kg de insulina con 16 mg/kg de sal sódica del Portador B (•), Portador C ) , y Portador D ( ^ ) , y sólo insulina (B) . Las barras representan ± SD.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona métodos para administrar un agente activo o animal en necesidad del agente mediante la ruta pulmonar. Este método comprende administrarle por medio de la ruta pulmonar, una composición que comprende de (a) un agente activo y (b) (i) un aminoácido acilado, (ii) un aminoácido sulfonado, o (iii) una combinación de (i) y (ii) . La administración de las composiciones de la presente invención proporciona una administración pulmonar mejorada y una mejor biodisponibilidad del agente activo que la administración del agente activo solamente. Como resultado, menores cantidades del agente activo se pueden administrar para obtener el resultado deseado cuando están contenidos en la composición de la presente invención que cuando se administran solos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las composiciones útiles en la presente invención incluyen un agente activo y un portador. Estas composiciones pueden utilizarse para suministrar diversos agentes activos a través de diversas barreras biológicas, químicas y físicas, y son particularmente adecuados para suministrar los agentes activos que están sometidos a la degradación ambiental. Los métodos de la invención del tema son particularmente útiles para suministrar o administrar agentes biológicamente, farmacológicamente o químicamente activos en cualquier animal que incluye, pero no se limita a, aves tales como pollos, y a mamíferos tales como vacas, cerdos, perros, gatos, primates y, particularmente, en humanos. La coadminístración pulmonar de un portador con un agente activo, tal como, por ejemplo, la insulina como se describe en la presente resulta en una biodisponibilidad incrementada del agente activo en comparación a la administración del agente activo solamente.

Agentes Activos Los agentes activos adecuados para usarse en la presente invención incluyen los agentes biológicamente o químicamente activos. Los agentes biológicamente o químicamente activos incluyen, pero no se limitan a, pesticidas, agentes farmacológicos y agentes terapéuticos. Por ejemplo, los agentes biológicamente o químicamente activos para usarse en la presente invención incluyen, pero no se limitan a, proteínas; polipéptidos; péptidos; hormonas, y particularmente hormonas que por sí -mismas no pasan o solamente una fracción de la dosis administrada pasa a través de los alveolos pulmonares y/o son susceptibles a una degradación química por los ácidos y enzimas en el pulmón; polisacáridos y particularmente mezclas de los mucopolisacáridos; carbohidratos; lípidos; otros compuestos orgánicos; o cualquier combinación de estos. Otros ejemplos incluyen, pero no se limitan a, los siguiente, que incluye fuentes sintéticas, naturales o recombinantes de estos; las hormonas de crecimiento, incluyendo las hormonas de crecimiento humana (hGH) , hormonas recombinantes de crecimiento humano (rhGH) , hormonas bovinas de crecimiento, y hormonas porcinas de crecimiento; hormonas liberadoras de la hormona del crecimiento; interferones, que incluyen a, ß y ?; interleucina-1; interleucina-II; e insulina, incluyendo la porcina, bovina, humana y humana recombinante, que opcionalmente tenga contraiones incluyendo el sodio, zinc, calcio y amoniaco; factor de crecimiento similar a la insulina (IGF), que incluye la IGF-1; heparina, incluyendo la heparina sin fraccionar, heparinoides, dermatanos, condoitrinas, heparina de bajo peso molecular, heparina de muy bajo peso molecular y heparina de ultra bajo peso molecular; calcitonina, incluyendo la de salmón, angula y humana; eritropoyetina; factor atrail naturéico; antígenos; anticuerpos monoclonales; somatostatina; inhibidores de la proteasa; adrenocorticotropina, hormona liberadora de la gonadotropina; oxitocina; hormona liberadora de la hormona leutinizante; hormona estimulante de los folículos; glucocerebrosidasa; trombopoyetina; filgrastina; prostaglandinas; ciclosporina; basopresina; cromolin sodio (cromoglicato sódico o disódico) ; vancomicina; desferrioxamina (DFO) ; hormona paratiroidea (PTH) , incluyendo sus fragmentos; antimicrobianos, incluyendo los agentes anti fúngales; análogos, fragmentos, miméticos o derivados modificados del polietilenglicol (PEG) de estos compuestos; o cualquier combinación de estos.

Portadores Los aminoácidos acilados y sulfonados se han hallado que actúan como portadores para la administración pulmonar de agentes biológicamente o químicamente activos. Estos compuestos portadores o poliaminoácidos y péptidos, pueden utilizarse para suministrar los agentes activos que incluyen, pero no se limitan a, agentes biológicamente o químicamente activos, tales como, por ejemplo, los agentes farmacológicos o terapéuticos. Un aminoácido es cualquier ácido carboxílico que tiene por lo menos un grupo amina libre e incluye aminoácidos sintéticos y que ocurren naturalmente. Los poliaminoácidos son, ya sea péptidos o dos o más aminoácidos ligados por un enlace que se forma por otros grupos que pueden ligarse, por ejemplo un ester, anhidrido, o una unión anhídrida. Los péptidos son uno o más aminoácidos unidos por un enlace peptídico. Los péptidos pueden variar en longitud desde dipéptidos con dos aminoácidos hasta polipéptidos con varios cientos de aminoácidos. Ver Chambers Biological Dictionary, editor Peter M. B. Walker, Cambridge, England: Chambers Cambridge, 1989, página 215. Se hace mención especial de los dipéptidos, tripéptidos, tetrapéptidos y pentapéptidos . Los aminoácidos se pueden utilizar para preparar los portadores útiles en la presente invención. Un aminoácido es cualquier ácido carboxilico que tiene por lo menos un grupo amina libre e incluye aminoácidos sintéticos y que ocurren naturalmente. Los aminoácidos y los esteres de aminoácidos se encuentran fácilmente disponibles a partir de una variedad de fuentes comerciales, tales como Aldrich Chemical Co . (Milwaukee, Wis, EUA); Sigma Chemical Co . (St. Louis, Mo . , EUA), y Fluka Chemical Corp. (Ronkonkoma, N.Y., EUA). Los péptidos pueden ser homo- o hetero-péptidos y pueden incluir aminoácidos naturales, sintéticos o cualquier combinación de estos. Los aminoácidos modificados, poliaminoácidos o péptidos son, ya sea, acilados o sulfonados, e incluyen amidas y sulfonamidas de aminoácidos. Se hace mención especial de los aminoácidos acilados o sulfonados que tienen la fórmula O R^Y-N-ÍR-^-O-OH Portador A ! 2 en donde Ri es alquiloR C?-C cicloalquilo C3-C10. cicloalquenilo, arilo, tienilo, fenilo, naftilo, pirrólo o piridilo; R1 se sustituye opcionalmente con uno o más de alquilo C?-C7, alquelino C2-C7, alquinilo C2-C7, cicloalquilo C6-C?0, fenilo, fenoxilo, F, Cl, Br, -OH, S02, -S03H, -N02, -SH, -P03H, oxasolo, isoxasolo, alcoxilo que tiene la fórmula -OR6, -COOR7, -N(R5)2, Nt+ /(tR.5)3X, o cualquier combinación de estos; es -SO, -C- X es halógeno, hidróxido, sulfato, tetrafluoroborato, o fosfato; R2 es hidrogeno, alquilo C?-C , alquelino C2-C , ó - (CH2)n-C00H, en donde n es 1 a 10; R3 es alquilo C1-C2 alquenilo C2-C24, alquino C2-C2 , cicloalquilo C3-C10, cicloalquenilo, C-C fenilo, naftilo, (alquil C1-C10) fenilo; (alquenil C2-C10) fenilo, (alquil C±- C10) naftilo, (alquenil C2-C?0) naftilo, fenil (alquilo C?~ C10) , fenil (alquenilo C2-C?o) , naftil (alquilo C1-C10) / ó naftil (alqueniloC2-C?o) ; R3 se sustituye opcionalmente con alquilo C?~C , alquenilo C2-C4, alcoxilo C1-C4, -OH, -SH, halógeno, -NH2, - C02R4, cicloalquilo C3-C10 , cicloalquenilo C3-C10 , un heterocíclico que tiene de 3-10 átomos anulares en donde el heteroátomo es uno o más de N, O, S, ó cualquier combinación de estos, arilo, (ale C1-C10 ) arilo, ar (alquilo C1-C10 ), ó cualquier combinación de estos; R4 es hidrogeno, alquilo C?-C , ó alquenilo C2-C4; R5 es hidrogeno, ó alquilo C1-C10; R es alquilo C1-C10, alquenilo, alquinilo, arilo o cicloalquilo; y R7 es hidrogeno, alquilo C1-C10, alquenilo, alquinilo, arilo o cicloalquilo. Se hace mención especial de los aminoácidos acilados o sulfonados que tienen la fórmula Ar-Y-(R8)n-0H Portador A' en donde Ar es un fenilo o naftilo sustituido o no sustituido, preferiblemente Ar es 2-OH-fenilo sustituido o no sustituido; o R tiene la fórmula O —N(R10)— R9 — C— ; R9 es alquilo Cía C24, alquenilo Ci a C24, fenilo, naftilo, (alquil Ci a Cío ) fenilo, (alquenil Ci-Cio) fenilo, (alquil Ci a Cío ) naftilo, (alquenil Ci a do ) naftilo, fenil (alquilo Cía C10) , fenil (alquenilo Cx -Cío ), naftil (alquilo Ci a Cío) , y naftil (alquenilo Ci a Cío ) ; R9 se sustituye opcionalmente con alquilo Ci a C4, alquenilo Ci a C4, alcoxilo Ci a C¡, -OH, -SH, - C02R11, cicloalquilo , cicloalquenilo , alquilo heterocíclico, alcarilo, heteroarilo, heteroalcarilo, ó cualquier combinación de estos; R9 es opcionalmente interrumpido un oxígeno, nitrógeno, azufre ó cualquier combinación de estos; R10 es hidrogeno, alquilo C?-C4, ó alquenilo C?-C4; y R11 es hidrogeno, alquilo C1-C4, ó alquenilo C1-C4. Se hace mención especial a los siguientes compuestos y sus sales, incluyendo, pero no limitándose a, las sales sódicas de estos.

Portador D Algunos agentes preferidos de administración incluyen, pero no se limitan a, aquellos descritos en los números de patente EUA 4,925,673; 5,451,410; 5,541,155; 5,629,020; 5,643,957; 5,650,386; 5,709,861; 5,714,167; 5,766,633; 5,773,647; 5,792,451 y 5,863,944 y Números de Publicación de PCT W096/12474; WO97/10197; WO97/36480; Y WO98/50341. Los aminoácidos acilados se pueden preparar al hacer reaccionar los aminoácidos solos, la mezcla de dos o más aminoácidos, o esteres de aminoácidos con un agente modificador de amina que reacciona con las porciones libres de amino presentes en los aminoácidos para formar amidas . Los ejemplos adecuados, pero no limitantes de agentes acilantes útiles para preparar los aminoácidos acilados incluyen los agentes acilantes de cloruro ácido que tienen la fórmula O II R12— C—X en donde R12 es un grupo apropiado para el aminoácido modificado que se está preparando, tal como, pero no limitándose a, alquilo, alquenilo, cicloalquilo o un aromático, y particularmente el metilo, etilo, ciciohexilo, ciclofenilo, fenilo o bencilo; y X es un grupo residual. Los grupos residuales típicos incluyen, pero no se limitan a, los halógenos tales como el cloro, bromo y yodo. Los ejemplos de los agentes acilantes incluyen, pero no se limitan a, haluros de acilo que incluyen, pero no se limitan a, el cloruro de acetilo, cloruro de propilo, cloruro de ciclohexanoilo, cloruro de cliclopentanoilo, y cloruro de cicloheptanoilo, cloruro de benzoilo, cloruro de hipurilo, y similares; y anhídridos tales como el anhidrido acético, anhídrido de propilo, anhídrido ciclohexanoico, anhídrido benzoico, anhídrido hipúrico y similares. Los agentes acilantes preferidos incluyen el cloruro de benzoilo, cloruro de hipurilo, cloruro de acetilo, cloruro de ciclohexanoilo, cloruro de ciclopentanoilo y cloruro de cicloheptanoilo . Los grupos amina también pueden modificarse mediante la reacción del ácido carboxilico con agentes de copulación, tales como los derivados de la carbodiimida de los aminoácidos, particularmente los aminoácidos hidrofílicos tales como la fenilalanina, el triptófano y la tirosina. Otros ejemplos incluyen la diciciohexilcarbodiimida y similares. Si el aminoácido es multifuncional, es decir, que tenga más de un grupo -OH, -NH, ó -SH, entonces puede acilarse opcionalmente en uno o más grupos funcionales para formar, por ejemplo, un enlace ester, amida, o tioester . Por ejemplo, en la preparación de muchos aminoácidos acilados, los aminoácidos se disuelven en una solución acuosa alcalina de un hidróxido metálico, por ejemplo, hidróxido sódico o potásico y el agente acilante que se agrega. El tiempo de reacción puede oscilar desde aproximadamente una hora, hasta aproximadamente 4 horas, preferiblemente en aproximadamente 2 horas, hasta aproximadamente 2.5 horas. La temperatura de la mezcla se mantiene a una temperatura que generalmente abarca entre aproximadamente 5 °C y aproximadamente 70 °C, preferiblemente entre aproximadamente 10 °C y aproximadamente 50 °C. La cantidad de álcali que se emplea por equivalente de NH, los grupos en los aminoácidos generalmente abarcan entre aproximadamente 1.25 moles y aproximadamente 3 moles, y es preferiblemente entre aproximadamente 1.5 moles y aproximadamente 2.25 moles por equivalente de NH2. El pH de la solución de reaccción generalmente abarca entre aproximadamente pH 8 y aproximadamente pH 13, y es preferiblemente entre aproximadamente pH 10 y aproximadamente pH 12. La cantidad del agente modificador de amino empleada en relación a la cantidad de aminoácido está basado en moles de la cantidad total de NH libre, en los aminoácidos. En general, el agente modificador de amino se emplea en una cantidad que abarca entre aproximadamente 0.5 y aproximadamente 2.5 equivalente molares, y es preferiblemente entre aproximadamente 0.75 y aproximadamente 1.25 equivalentes, por equivalente molar de la cantidad total de grupos NH, en los aminoácidos. La reacción modificada para la formación de aminoácidos se amortigua típicamente al ajustar el pH de la mezcla con un ácido adecuado, por ejemplo, ácido clorhídrico concentrado, hasta que el pH alcanza entre aproximadamente 2 y aproximadamente 3. La mezcla se separa al permanecer a temperatura ambiente para formar •una capa superior transparente y un precipitado color blanco o blancuzco. La capa superior se desecha, y los aminoácidos modificados se recolectan mediante filtración o decantación. Los aminoácidos modificados crudos luego se mezclan con agua. Los materiales insolubles se remueven mediante filtración, y el producto filtrado se seca al vacío. La producción de los aminoácidos modificados generalmente abarca entre aproximadamente 30 y aproximadamente un 60%, y usualmente aproximadamente 45%. La presente invención también contempla los aminoácidos que han sido modificados por una acilación múltiple, por ejemplo, la diacilación, triacilación, etc. Si los esteres o amidas de aminoácidos son la materia prima, se disuelven en un solvente orgánico adecuado tal como la dimetilformamida o piridina, y los hacen reaccionar con el agente modificador del aminoácido a una temperatura que abarca entre aproximadamente 5°C y aproximadamente 70°C, preferiblemente en aproximadamente 25°C, durante un período de tiempo que abarca entre aproximadamente 7 y aproximadamente 24 horas. La cantidad de los agentes modificadores del amino que se utilizan en relación a los esteres de aminoácidos son los mismos como se describen anteriormente para los aminoácidos. En los sucesivo, el agente de reacción se retira mediante una presión negativa y, opcionalmente, la funcionalidad ester o amida puede retirarse al hidrolizar el ester de aminoácido modificado con una solución alcalina adecuada, por ejemplo, ÍN de hidróxido sódico, temperatura que abarca entre aproximadamente 50°C y aproximadamente 80°C, preferiblemente en aproximadamente 70°C, durante un período de tiempo suficiente para hidrolizar el grupo ester y formar el aminoácido modificado que tiene un grupo carboxilo libre. La mezcla de hidrólisis luego se enfría a temperatura ambiente y se acidifica, por ejemplo, con una solución acuosa de ácido clorhídrico al 25%, a un pH que abarca entre aproximadamente 2 y aproximadamente 2.5. Los aminoácidos modificados se precipitan fuera de la solución y se recuperan mediante métodos convencionales, tales como filtración o decantación. Los aminoácidos modificados pueden purificarse mediante una precipitación acida, recristalización, o fraccionación en soportes de columna sólida. La fraccionación se puede llevar a cabo en soportes adecuados de columna sólida, tales como el gel de sílice o alúmina, al utilizar mezclas de solventes tales como el ácido acético/butanol/agua como la fase móvil con; soportes de columna en fase reversible al utilizar ácido trifluoroacético/mezclas de acetonitrilo como la fase móvil, y una cromatografía de intercambio iónico al utilizar agua como la fase móvil. Los aminoácidos modificados también pueden purificarse mediante la extracción con un alcohol inferior, tal como el metanol, butanol o isopropanol para remover las impurezas tales como las sales inorgánicas. Los aminoácidos modificados generalmente son solubles en soluciones acuosas alcalinas (pH=9.0); son parcialmente solubles en etanol, n-butanol y una solución de tolueno/etanol a 1:1 (v/v); y son insolubles en agua neutra. Las sales de metales alcalinos, por ejemplo, las sales sódicas de los aminoácidos modificados, generalmente son solubles en agua en aproximadamente un pH de 6-8. En los poliaminoácidos o péptidos, uno o más de los aminoácidos puede ser modificado, acilado y/o sulfonado.

Los poliaminoácidos y péptidos pueden incluir uno o más de los aminoácidos acilados. Aunque los poliaminoácidos linealmente modificados y también los péptidos generalmente incluyen solamente un aminoácido acilado, otras configuraciones de poliaminoácidos y péptidos pueden incluir más de un aminoácido acilado. Los poliaminoácidos y péptidos se pueden polimerizar con los aminoácidos acilados o pueden acilarse luego de la polimerización. Los aminoácidos sulfonados, poliaminoácidos y péptidos se modifican al sulfonar por lo menos un grupo amina libre con un agente sulfonante que reacciona por lo menos con uno de los grupos de amina libre que están presentes . Los ejemplos adecuados, pero no limitantes, de los agentes sulfonantes útiles para preparar los aminoácidos sulfonados incluyen los agentes sulfonantes que tienen la fórmula R13-S02-X, en donde R13 es un grupo apropiado para el aminoácido modificado que se está preparando tal como, pero no limitándose a, alquilo, alquenilo, cicloalquilo, o grupos aromáticos y X es un grupo residual como se describe anteriormente. Un ejemplo de un agente sulfonante es el cloruro de benzenosulfonilo. Los poliaminoácidos y péptidos modificados pueden incluir uno o más aminoácidos sulfonados y/o aminoácidos acilados. Aunque los poliaminoácidos y péptidos linealmente modificados que se utilizan generalmente incluyen solamente un aminoácido sulfonado, otras combinaciones de poliaminoácidos y péptidos pueden incluir más de un aminoácido sulfonado. Los poliaminoácidos y péptidos se pueden polimerizar con los aminoácidos sulfonados o se pueden sulfonar luego de la polimerización.

Sistemas de Administración Las composiciones útiles en la presente pueden incluir uno o más agentes activos. En una modalidad, los compuestos anteriores o sus sales de estos compuestos, o los poliaminoácidos o péptidos que incluyen por lo menos uno de estos compuestos o sales se pueden usar directamente como un portador de administración simplemente al mezclar uno o más compuestos o sales, poliaminoácidos o péptidos con el agente activo antes de la administración. Las mezclas de administración se preparan al mezclar una solución acuosa del portador con una solución acuosa del ingrediente activo, justo antes de su administración. Alternativamente, el portador y el ingrediente biológicamente o químicamente activo puede mezclarse durante el proceso de fabricación. Las soluciones pueden contener de manera opcional aditivos tales como sales de un amortiguador fosfatado, ácido cítrico, ácido acético, gelatina y goma acacia. Los aditivos estabilizadores se pueden incorporar en la solución del portador. Con algunos fármacos, la presencia de estos aditivos promueve la estabilidad y facilidad de dispersión del agente en solución. Los aditivos estabilizadores se pueden emplear a una concentración que abarca entre aproximadamente 0.1 y 5% (p/v), preferiblemente en aproximadamente 0.5% (p/v). Los agentes adecuados, pero no limitantes, de los aditivos estabilizadores incluyen goma acacia, gelatina, metilcelulosa, polietileniglicol, ácido carboxílico y sales de estos, y polilisina. Los aditivos estabilizadores preferidos son goma acacia, gelatina y metilcelulosa. La cantidad del agente activo es una cantidad efectiva para lograr el propósito del agente activo en particular para la indicación del objetivo. La cantidad del agente activo en las composiciones es típicamente una cantidad farmacológicamente, biológicamente, terapéuticamente, o químicamente efectiva. Sin embargo, la cantidad puede ser menor a . una cantidad farmacológicamente, biológicamente, terapéuticamente, o químicamente efectiva cuando la composición se utiliza en una forma de dosis unitaria, tal como un polvo o un líquido, debido a que la forma de dosis unitaria puede contener una diversidad de composiciones de agentes portadores/biológicamente o químicamente activos o pueden contener una cantidad dividida que sea farmacológicamente, biológicamente, terapéuticamente, o químicamente efectiva. La cantidad total efectiva luego puede administrarse en unidades cumulativas que contienen, en total, cantidades farmacológicamente, biológicamente, terapéuticamente, o químicamente activas del agente biológicamente o farmacológicamente activo.

La cantidad total del agente activo, y particularmente el agente biológicamente o químicamente activo a ser usado se puede determinar por aquellos diestros en la técnica. Sin embargo, se ha descubierto de manera sorprendente que con algunos agentes biológicamente o químicamente activos, el uso de los portadores actualmente descritos en los sistemas de administración pulmonar proporciona una administración extremadamente eficiente. Por lo tanto, las cantidades menores de los agentes biológicamente o químicamente activos y aquellos que se usan en las formas de dosis unitaria anteriores o en los sistemas de administración anteriores se pueden administrar al sujeto, mientras que aún se logran los mismos niveles sanguíneos y efectos terapéuticos. La cantidad del portador en las presentes composiciones es una cantidad de administración efectiva y se puede determinar para cualquier portador o agente biológicamente o químicamente activo en particular mediante métodos que se conocen por aquellos diestros en la técnica. Las cantidades efectivas del agente activo y del portador en la composición pueden variar sobre una gama considerable y es dependiente del peso, edad, sexo, sensibilidad, historial médico y similares en un individuo. Uno debe tomar en consideración la naturaleza del agente activo y del portador, la actividad específica del agente (unidades de bioactividad/masa) y su tasa de absorción en el pulmón, todo esto contribuye a una determinación de la dosis terapéuticamente efectiva. Luego de la administración, el agente activo presente en la composición o en la de forma de dosis unitaria se absorbe rápidamente en la circulación. La biodisponibilidad del agente activo se valora fácilmente al cuantificar una actividad farmacológica conocida en la sangre, por ejemplo, un incremento en el tiempo de coagulación sanguínea causado por la heparina, una disminución en los niveles circulantes de calcio causado por calcitonina, o variaciones en los niveles de glucosa sanguínea causados por la insulina. Alternativamente, los niveles circulantes del agente activo en sí mismo se pueden cuantificar de forma directa. Alternativamente, en donde el objetivo es el pulmón, la administración se efectúa automáticamente. La biodisponibilidad del agente activo se valora al cuantificar un parámetro farmacodinámico o conocido de actividad. Las formas de dosificación unitaria también pueden incluir cualquiera de los excipientes, diluyentes, desintegrantes, lubricantes, plastificantes, colorantes y vehículos de dosificación que incluyen, pero no se limitan al agua, 1, 2-propanodiol, etanol, aceite de oliva, o cualquier combinación de estos. Las composiciones de administración también pueden incluir uno o más inhibidores enzimáticos. Estos inhibidores enzimáticos incluyen, pero no se limitan a, compuestos tales como la actinina o la epiactinonina y derivados de estos. Los derivados de estos compuestos se describen en la patente de EUA No. 5,206,384, del cual su descripción se incorpora en la presente para su referencia. Otros inhibidores enzimáticos incluyen, pero no se limitan a, la aprotinina (Trasylol) y el inhibidor Bowman-Birk. El sistema es particularmente ventajoso para suministrar los agentes biológicamente o químicamente activos que de otra forma se destruyen o se hacen menos efectivos por las condiciones que se encuentran antes de que el agente activo alcance su zona de objetivo (es decir, el área en la cual el agente activo de la composición de administración ha de liberarse) y dentro del cuerpo del animal al cual se le administran. Particularmente, la presente invención es útil en la administración pulmonar, tal como por un inhalador, y agentes activos, especialmente aquellos que no pueden suministrarse ordinariamente por esa ruta o en los cuales se desea una administración mejorada. La administración mejorada se puede observar en una variedad de formas que incluyen, pero no se limitan a, un incremento general en la cantidad del agente activo suministrado durante un período de tiempo, un incremento general en la respuesta biológica durante un período de tiempo, y una administración o respuesta incrementada en un momento particular, tal como una administración más rápida del agente activo o una respuesta más rápida.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Los siguientes ejemplos ilustran a la invención sin limitación. Todas las partes se dan por peso a menos que se indique de otra forma. 33- Ejemplo 1 - Preparación de los Portadores Preparación de ácido 2-(4-N-saliciloil) aminofenil) propiónico Una pasta aguada de 58.6 g (0.355 moles) de ácido 2- (4-aminofenil) propiónico y 500 ml de cloruro de metileno se someten a tratamiento con 90.11 ml (77.13 g 0-710 moles) de cloruro de trimetilsililo y se calienta hasta reflujo durante 120 minutos. La mezcla de la reacción se enfría a 0°C y se somete a tratamiento con 184.44 ml (107.77 g, 1.065 mol) de trietilamino . Después de agitar por 5 minutos, esta mezcla se somete a tratamiento con una solución de 70.45 g (0.355 mol) de cloruro de O-acetilsaliciloilo y 150 ml de cloruro de metileno. La mezcla de reacción se calienta a 25°C y se agita durante 64 horas. Los productos volátiles se retiran en un vacío. El residuo se agita en 2N de cloruro de sodio acuoso durante una hora y se acidifica con 2M de ácido sulfúrico acuoso. El sólido se vuelve a recristalizar dos veces a partir de etanol/agua para dar un sólido color café claro. El aislamiento mediante filtración produce 53.05 g de (52% de producción) de ácido 2- (4- (N-saliciloil) aminofenil) propiónico.

Propiedades. Solubilidad: 200 mg/ml: 200 mg + 350 µl 2N NaOH + 650 µl H20 - pH - 7.67. Análisis calculado para - C: 67.36, H: 5.3, N:4.91. Se encontró - C: 67.05, H: 5.25, N: 4.72.

Preparación de 2- (4- (N-saliciloil) amino enil) propionato sódico (Sal Sódica del Portador B) Una solución de 53.05g (0.186moles) de ácido 2- (4- (N-saliciloil) aminofenil) propiónico y 300 ml de etanol se someten a tratamiento con 7.59 ml (0.190 moles) de NaOH disuelto en 22 ml de agua. La mezcla de reacción se agita durante 30 minutos a 25°C y durante 30 minutos a 0°C. El sólido color amarillo pálido resultante se aisla mediante filtración para dar 52.61 g de 2-(4-(N-saliciloil) aminofenil) propionato sódico. Propiedades. Solubilidad: 200 mg/ml de una solución transparente, pH=6.85. Análisis calculado para - C: 60.45, H: 5.45, N:3.92, Na: 6.43. Se encontró - C: 60.84, H: 5.87, N: 3.85, Na: 6.43. Temperatura de fusión 236-238 °C.

Preparación de Sal Sódica del Portador C Un matraz de 2L de fondo redondo equipado con un agitador magnético y un condensador de reflujo se carga con una suspensión de ácido 3- (4-aminofenil) propiónico (15. Og, 0.084moles, 1.0 equiv.) en diclorometano (250 ml) . Se agrega el clorotrimetilsilano (18.19 g, 0.856 moles, 2.0 equiv.) en una porción, y la mezcla se calienta hasta un reflujo durante 1.5 horas bajo una atmósfera de argón. A la reacción se le permite enfriar a temperatura ambiente y se coloca en un baño helado (temperatura interna <10C) . El condensador de reflujo se reemplaza con un embudo de adición que contiene trietilamina (25.41 g., 0.251 moles, 3.0 equiv.). La trietilamina se agrega por goteo durante un período de 15 minutos, y se forma un sólido de color amarillo durante la adición. El embudo se reemplaza mediante otro embudo de adición que contiene una solución de 2,3-dimetoxibenzoilcloruro (18.31 g, 0.091 moles, 1.09 equiv.) en diclorometano (100 mL) . La solución se agrega por goteo durante un período de 30 minutos. La reacción se agita en un baño helado durante otros 30 minutos y a temperatura ambiente durante 3 horas. El diclorometano se evapora in vacuo para dar un aceite color café. El aceite color café se enfría en un baño helado, y una solución helada de bicarbonato de sodio saturado (250 ml) se agrega. El baño helado se retira y la reacción se agita durante una hora para producir una solución color café claro. La solución se acidifica con HCl concentrado y se almacena a ca 5C durante 1 hora. La mezcla se extrae con diclorometano (3x100 mL) , se seca sobre sulfato sódico, las sales se filtran y el diclorometano se retira en un vacío. El sólido resultante se vuelve a cristalizar a partir de 50% de acetato etílico/agua (v/v) para producir el ácido del portador C a manera de estructuras aciformes color blancuzco (25.92 g. 90%). Análisis Calculado Para C?9H2?N05: C 66.46; H 6.16; N 4.08. Se encontró: C 66.14; H 6.15; N 3.98. t.f.= 99-102C. Se disuelven 12 gramos en el ácido del Portador C en etanol, 75 mL, con un calentamiento. A esta solución se agrega una solución de 8.5 M de hidróxido sódico (1.02 equivalentes molares, 1.426 gramos en 4.5 mL de agua). La mezcla se agita durante 15 minutos. Se remueven aproximadamente tres cuartos del etanol en un vacío y se agregan 100 mL de n-heptano al aceite resultante, lo que causa que se forma un precipitado. Los sólidos se secan en un vacío a 50°C. Análisis Calculado Para CigH?oNOsNa 0.067 H20: C, 62.25; H, 5.54; N, 3.82; Na, 6.27. Se encontró: C 62.37; H, 5.77; N, 3.80; Na, 5.75.

Preparación de ácido N- (4-metilsaliciloil) -8- aminocaprílico (Portador D) (a) Preparación de Oligo (4-ptetilsalicilato) Se agrega anhídrido acético (32 mL, 34.5 g, 0.338 moles, 1.03 eq) , ácido 4-metilsalicílico (50 g, 0.329 mmol, 1.00 eq) , y xilenos (100 mL) a un matraz de 1 L de cuatro cuellos provisto de una barra magnética de agitación, un termómetro y un condensador. El matraz se coloca en un baño de arena y comienza el calentamiento de la mezcla color blanco nublado. La mezcla de reacción se aclara a una solución color amarillo alrededor de los 90 °C. La mayoría de los componentes orgánicos volátiles (xilenos y ácido acético) se destilan en una trampa de Dean-Stark durante un período de tres horas (135-146 °C) . La destilación continúa durante otra hora (para un total de 110 mL que se destilan), durante la cual la temperatura del crisol se eleva a 204 °C y el producto destilado se desacelera hasta un chorrito. El residuo se vierte mientras aún está caliente en una charola de aluminio. Al enfriarse se forma un vidrio quebradizo color amarillo. El sólido se muele hasta formar un polvo fino. El oligo (4-metilsalicilato) que se recibe se utiliza sin mayor purificación. ^ & a aci n de. "4cido 8>* {4~a? ti Xsa t ic XoilS. *«8-" Una solución de 7M de carbonato potásico (45ml, 43.2g, 0.313mol, 0.95eq.), ácido 8-aminocaprílico (41.8g, 262mol, 798eq.), y agua (20 ml) se agregan a un matraz de un litro de fondo redondo equipado con una barra magnética de agitación, un condensador, y un embudo de adición. La mezcla color blanco cremoso se somete a tratamiento con una solución de oligo (4-metilsalicilato) ( 44 . I q, 0.329mmol l.Oeq.) y dioxano (250 ml), que se agregan durante un período de 30 minutos. La mezcla de reacción se calienta hasta 90°C durante 3 horas (en cuyo momento la reacción se determina que ha acabado, mediante el uso de HPLC) . La mezcla de reacción color naranja claro se enfría a 30°C y se acidifica a un pH=2 con ácido sulfúrico acuoso al 50% (64 g) . El sólido resultante se aisla mediante filtración. El sólido color blanco se vuelve a cristalizar a partir de 1170 ml de etanol-agua al 50%. El sólido se recupera mediante filtración y se seca durante un período de 18 horas en un horno al vacío a 50°C. El ácido N- (4-metilsaliciloil) -8-aminocaprílico se aisla a manera de un sólido color blanco (30.88g, 52%); t.f .=113-114°C; 1HNMR(DMSO-d6)d 12.80 (s,lH) , 12.00 (s, ÍH) , 8.73(bt,lH) ,7.72 (d,lH) , 6.70 (s,lH) , 6.69 (d, ÍH) ,3.26 (q,2H) ,2 .26 (s,3H) ,2.19 (t,2H) , 1.49 (m,4H) , 1.29 (m, 6H) . Análisis calculado para C?6H23N04 : C65.51; H 7.90; N 4.77. Se encontró: C 65.48; H 7.84; N 4.69.

Ejemplo 2- Suministro Pulmonar de Insulina Porcina Materiales y Procedimientos Materiales • Ratas hembras Sprague-Dawley de 225-300 g (Charles River, Raleigh, NC) • Un laringoscopio de fibra óptica (Custom Manufactured, EPA, Research Triangle Park,NC) • Una manta calefactora controlada termostáticamente mediante una sonda rectal (Harvard Apparatus, Cambridge, HA) • Tubos siliconizados de Eppendorf • Entubado helicoidal de silicón para uso médico • Instilador en atomizador (Penn Century, Philadelphia, PA) • Cetamina (100 mg/ml) número de lote 440350 (Fort Dodge Lab.Inc; Fort Dodge Iowa) • Xilazina (100 mg/ml) número de lote 116ZZ01 (Vedco Inc. St. Joseph,MO) • Acepromazina (10 mg/ml) número de lote 3941077 (Fort Dodge Lab.Inc; Fort Dodge Iowa) • Heparina 1000 unidades/ml número de lote 104067 (Elkins-Sinn, Inc.Cherry Hill,NJ) • Solución estéril para inyección USP de cloruro sódico al 0.9% número de lote PS059113 (Baxter Healthcare Corp . , Deerfield, IL) • Insulina porcina liofilizada 25.9 IU/mg (Emisphere Tech.) Portador B Na-2- (4- (N-saliciloil) aminofenil) propionato (Emisphere Tech.) Procedimientos Soluciones • Un coctel de una solución anestésica que contiene xilazina (100 mg/ml) cetamina (100 mg/ml) : acepromazina (10 mg/ml) en la proporción de 1:3:1. • Inyección USP de cloruro sódico al 0.9% que contiene heparina (20 unidades/ml) • La insulina se disuelve en pH=3 de agua destilada titulada con 0.01N HCl. Cuando la solución se vuelve transparente, se agrega el agua destilada a un pH de 7. Después, el pH se eleva a 7.5 con 0.01 NaOH. • El Portador B se disuelve en agua destilada a un pH de 7.4, se somete a un tratamiento por sonido durante dos minutos y su pH se ajusta a 7.4 al utilizar NaOH O.lN. 2. Animales Cada rata se pesa y se identifica al utilizar un marcador indeleble y se anestesia mediante una inyección intraperitoneal de cetamina:xilazina: acepromazina en coctel, a 80 mg/kg, lOmg/kg y 2.0mg/kg, respectivamente y se regresan a sus jaulas. La rata se transfiere a el banco quirúrgico y se coloca en una manta térmica controlada termostáticamente mediante una sonda rectal, una vez que se logra la anestesia profunda. La vena yugular derecha de cada rata se cateteriza al usar un entubado de silicón y la evidencia del catéter se confirma al fluir lentamente la cánula con 200 µl de heparina salina y luego extraer 100 µl de sangre. La cánula luego se depura con 200 µl de una solución salina heparinizada . Se inserta un tubo endotraqueal al utilizar el laringoscopio de fibra óptica. La jeringa ( jeringa Hamilton) del instilador se adhiere al tubo endotraqueal y se utiliza para instilar la solución (100 µl ) en las vías aéreas. El tubo endotraqueal se retira luego de la administración, y la velocidad de respiración se supervisa a través del resto del estudio. Las muestras sanguíneas (500 µl) se extraen a los 0,10, 30, 60, 90, 120 y 180 minutos y la cánula se enjuaga con aproximadamente 200 µl de una solución salina heparinizada. La sangre se recolecta en jeringas de tuberculina de 1 ml (que contienen 100 µl de heparina 20 µl/ml) colocada directamente en los tubos de microcentrifugación. Las muestras sanguíneas se centrifugan inmediatamente a 10 ,000 rpm durante 4 minutos. Las partes alícuotas de aproximadamente 30µl luego se transfieren a tubos Eppendorf de 1 ml siliconizados y con un marbete y se mantienen en el hielo hasta el término del estudio para la subsecuente determinación de la glucosa. Las muestras restantes se congelan a -70°C para la determinación de la insulina (RÍA ultrasensible) .

Análisis 1. Determinación de la Glucosa La determinación de los niveles de glucosa plasmática durante el ayuno se lleva a cabo al utilizar el método del portaobjetos Ektachem DT (GLU) . El análisis está basado en la reacción catalizada por enzimas de la glucosa con el oxígeno molecular, seguida de una segunda reacción que produce un color rojo altamente intenso. La intensidad del color es proporcional a la cantidad de glucosa en la muestra. 2. Análisis Farmacocinético Las concentraciones promedio de la insulina plasmática con el paso de un período de tiempo se someten a un análisis convencional farmacocínetico de compartimientos y sin compartimientos. Normalmente, los análisis compartimentales y no compartlmentales se llevan a cabo de forma simultánea para demostrar la validez del modelo compartimental . a. Análisis Compartimental Las concentraciones promedio de insulina (CINS) contra los perfiles de tiempo a la administración de una aspersión intratraqueal (IT) de insulina porcina se ajustan a un modelo corporal de un compartimiento, la absorción de primer orden al utilizar el método de regresión no lineal de la menor cantidad de cuadros (analizador PK, Micromath, Salt Lake City, UT) . Las concentraciones promedio de insulina se ajustan a la siguiente ecuación: CP?ns = A (e-ke A e- a t ) (Eq. 1) en donde A=D ka/Vd (ka-ke) es la concentración del fármaco en el cuerpo en el tiempo cero, ka es la constante de la velocidad de absorción de primer orden, ke es la constante de la velocidad de eliminación de primer orden. El área bajo la curva de tiempo-concentración pulmonar (AUC0-t) se calcula por la regla trapezoidal. La interpolación al infinito se lleva a cabo al dividir el último Cms que se cuantifica por la constante de la velocidad de primer orden de la fase terminal . El área total bajo la curva se estima por la suma de éstos dos compuestos. La eliminación de la vida media se calcula a partir de 0.693/ke en donde ke es la cuesta de la fase terminal del logaritmo del perfil de la concentración-tiempo. b. Análisis No Compartimental El análisis no compartimental para las concentraciones plasmáticas de insulina durante un período de tiempo se lleva a cabo al utilizar técnicas convencionales. El tiempo para el pico Cpins (Tmax) y el pico Cins (Cmax) se determina a partir de las concentraciones plasmáticas promedio no provistas (CPins) en contra de los perfiles de tiempo para los tratamientos. El AUC se calcula por la regla trapezoidal.

El MRT no se calcula debido a la falta de datos luego de la administración intravenosa de la cual calcular los parámetros farmacocíneticos 3. Análisis Farmacodinámico El porcentaje de la concentración mínima de la glucosa plasmática (%MPGC) y el tiempo T para lograr cada %MPGC (T%MPGC) se determinan a partir de los perfiles de los niveles promedio de la glucosa plasmática contra el tiempo para los tratamientos. El efecto del área sobre la curva (AACE) se calcula como sigue: AACEE= Área total -AUCE (Eq.2) en donde AUCE representa el efecto del área bajo la curva calculada al utilizar la regla trapezoidal. El total del porcentaje de la reducción en la glucosa plasmática de 0-t (%TRPG 0-*t) se determina al utilizar la siguiente ecuación: %TRPG O?t = 100 (AñCe/área total (Eq. 3) . 4. Análisis Estadístico Las diferencias en las. AUC entre las dosis de insulina se analiza para su significancia al utilizar el análisis de Sheffe de comparación múltiple asumiendo que alfa<0.05. Las diferencias en AACE0-3 (niveles de glucosa plasmática) entre la insulina sola y combinada con el Portador B se analiza para su significancia al utilizar el análisis de Turkey y los análisis de varianza asumiendo que alfa<0.05.

Ejemplo 2a (i) Los perfiles de la insulina plasmática y la glucosa plasmática-tiempo luego de una instilación intratraqueal de una aspersión pulmonar [IT] de insulina 0.05 mg/kg combinado con el Portador B 5 mg/kg se muestran en las Figuras 1 y 2, respectivamente. (ii) y (iii) Las Figuras 3 y 4 y la Tabla 1, a continuación muestran los perfiles de glucosa plasmática-tiempo y los parámetros farmacodinámicos luego de una instilación pulmonar de aspersión de IT del Portador B 16 mg/kg combinado con insulina 0.05 y 0.01 mg/kg respectivamente. Una diferencia significativa (p<0.05) en el AACE0-3 en presencia y ausencia del Portador para ambas dosis de insulina se puede observar. El %TRGP0-3 se incrementa desde 10.5±1.5 a 36 ±9% y desde 47+10 a 65.7±5% para las dosis de 0.01 y 0.05 de insulina (combinadas con 16 mg/kg del Portador B) , respectivamente. No se observa ninguna diferencia significativa en %TRGP0-3 entre la insulia sola a 0.05 mg/kg y combinada con el Portador B 5 mg/kg. Esta relación de dosis-efecto que se halla para el Portador B es seguramente debida a su efecto en la farmacocinética de la insulina (biodisponibilidad incrementada) .

Tabla 1 Estos datos sugieren el potencial del Portador B de incrementar significativamente la biodisponibilidad de la insulina y su efecto en los niveles de la glucosa. (iv) Las concentraciones promedio de la insulina plasmática luego de una instilación de aspersión de IT como una función de la dosis insulínica se muestra en la Figura 5. Los parámetros farmacocinéticos resultantes de los análisis compartimentales y no compartimentales se enumeran en la Tabla 2 a continuación. El ajuste de la curva no lineal de los niveles promedio del plasma indica que la caída en las concentraciones plasmáticas se describe mejor por la disminución monoexponencial con la absorción del primer orden en todos los casos . La evaluación de la precisión del ajuste se lleva a cabo al comparar los criterios respectivos de la selección del modelo (MSC) . Este criterio para la evaluación de la información modificada de Akaike permite la comparación de lo apropiado de un modelo. Los valores MSC abarcan desde 1.3 hasta 3.8 indicando lo apropiado del modelo. El promedio del pico de la concentración plasmática logrado en éstos estudios es de 57.5 µU/ml (Tmax= 10 min), 18.8 µU/ml (Tmax= 20 min), 71.3 µU/ml (Tmax= 10 min), 48.95 µU/ml (Tmax= 10.0 min), 213.1 µU/ml (Tmax= 10), 354 µU/ml (Tmax= 20), y 902 µU/ml (Tmax= 20), para el 0.001 mg/kg (0.026U/kg), 0.005 (0.13U/kg), 0.01 (0.26U/kg), 0.05 (1.3U/kg), 0.1 (2.6U/kg), 0.5 y 1 mg/kg de insulina porcina, respectivamente y están en cercano acuerdo con aquellos que se obtienen luego del ajuste de la curva. Las graficaciones logarítmicas de la concentración plasmática-tiempo a manera de una función de la dosis insulínica (Figura 5) muestra un declive en las concentraciones plasmáticas con una vida media definida significativamente mayor (desde 27.8 a 142.4 minutos, ver Tabla 2) que la que se reporta previamente luego de la administración intravenosa de 0.1 u/kg de insulina bovina en conejos ( th. = 30 min) . Esta observación sugiere la presencia de un caso de "conversión", el cual ocurre cuando la absorción más que la eliminación dicta el declive en las concentraciones? plasmáticas. Este incremento en la vida media de la absorción no implica, sin embargo, que la absorción es el paso limitante de la velocidad. Mas bien, este evento puede ser el resultado de una lenta "disolución" o transformación de la insulina desde su forma hexamérica a la monomérica al tiempo que la concentración de insulina en el volumen instilado se incrementa. El área bajo la curva hasta el infinito (AUCo-») que se calcula al utilizar la regla trapezoidal es de 2930, 1334, 5050, 5260, 15374, 67676, y 200230 µU min/ml para el 0.001 mg/kg (0.026U/kg), 0.005 (0.13U/kg), 0.01 (0.26U/kg), 0.05 (1.3U/kg), 0.1 (2.6U/kg), 0.5 y 1 mg/kg de insulina porcina, respectivamente. La comparación múltiple entre las dosis que utilizan el análisis de Sheffe no revelan diferencia significativa (p>0.05) en los valores AUC. Esta carencia de significancia probablemente es debida a la alta variabilidad entre los sujetos (ver, SD para AUC en la Tabla 2) . La biodisponibilidad relativa de la insulina que se utiliza se puede calcular asumiendo que la extensión de la absorsión de la insulina porcina luego de la administración pulmonar y de la insulina humana luego de la administración subcutánea (SC) son equivalentes. Basándose en esta suposición, la biodisponibilidad relativa de la insulina porcina es de 12.46%.

Tabla 2 Los perfiles de glucosa plasmática-tiempo y los datos PD para las diversas dosis de insulina instilada se muestran en la Figura 6 y en la Tabla 3, a continuación. Los resultados muestran que un incremento en dosis (desde 0.01 a 1 mg/kg) producen una disminución significativa en el porcentaje de la glucosa plasmática mínima (%MPGC) desde 70.2 a 13.1, sin cambiar significativamente el tiempo T para alcanzar este (T%MPGC) mínimo. La reducción total en la glucosa plasmática desde 0 a 3 horas (%TRPG0_ 3hr) (ver Tabla 3) incrementa significativamente desde 10.5 a 73.7% indicando que se ha logrado una mayor biodisponibilidad con un incremento en la extensión de absorción mientras que la dosis de insulina se incrementa .

Tabla 3 La variabilidad entre sujetos en la respuesta a la glucosa (CV <30%) es menor a la respuesta de insulina.

Por lo tanto, existe un amortiguamiento de la variabilidad de la insulina mientras que la aparición de la hormona en la circulación se traduce a su actividad biológica.

Ejemplo 2b Una composición de 0.05 mg/kg de insulina porcina y 16 mg/kg del Portador B se administra a ratas mediante una instilación pulmonar de atomización de IT. Una composición de 0.05 mg/kg de insulina porcina sola también se administra a las ratas mediante una instilación pulmonar de aspersión de IT. Los resultados se ilustran en la Figura 7 y en las Tablas 4 y 5.

Tabla 4 Tiempo (min) Con el Portador B Sin el Portador B Concentración AUC Concentración Promedio AUC Promedio de la de la Insulina Insulina (mcU/mL ± stdev) (mcU/mL ± stdev) 10347.35 4300.025 157.67 ± 32.86 87.28 ± 34.34 101.36 ± 35.14 43.64 ± 17.96 60 70.48 ± 30.31 21.50 ± 3.80 90 44.17 ± 8.97 14.13 ± 4.49 120 37.28 ± 15.47 10.89 ± 3.31 180 11.04 ± 3.21 11.38 ± 9.54 Tabla 5: parámetros PK luego de una instilación pulmonar de aspersión de IT de insulina combinada con el Portador B y en los pulmones de las ratas.

Ejemplo Comparativo 2c Las composiciones de insulina porcina en dosis ascendentes se muestran en la Tabla 6 a continuación en donde se le administra a ratas una instilación de aspersión pulmonar de IT. Los resultados se ilustran en la Figura 8 y en las Tablas 6 y 7.

Tabla 6: Los parámetros PK luego de la instilación de la aspersión de IT de dosis ascendentes de insulina porcina al pulmón de las ratas.

Tabla 7 Ejemplo 2d Una composición de 0.05 mg/kg de insulina porcina a 5 mg/kg del Portador B se administra a ratas mediante una instilación de aspersión pulmonar de IT. Una composición de 0.05 mg/kg de insulina porcina sola también se administra mediante una instilación de aspersión pulmonar de IT. Los niveles plasmáticos de la insulina se ilustran en la Figura 9 y en las Tablas 5 y 8.

Tabla 8 Ejemplo 2e Una composición de 0.01 mg/kg de insulina porcina y 16 mg/kg del Portador B se administra en las ratas mediante una instilación de aspersión pulmonar de IT. Una composición de 0.01 mg/kg de insulina porcina sola también se administra a ratas mediante una instilación por aspersión pulmonar de IT. Los niveles de insulina plasmática se ilustran en la Figura 10 y en las Tablas 5 y 9.

Tabla 8 Ejemplo 3 - Suministro Pulmonar de Insulina Porcina Ejemplo 3 a Una composición para una dosificación de administración pulmonar de 0.1 mg/kg de insulina porcina y 7.5 mg/kg de la sal sódica del Portador B se prepara en agua. Las composiciones testigo de dosificación de 0.1 mg/kg de insulina sola y de 7.5 mg/kg de la sal sódica del Portador B sola se prepara también. Una dosis de 0.3 ml/kg de la dosificación de composición pulmonar a un pH de 7.3-7.6 se administra a 5 ratas normales sin ayuno mediante el siguiente procedimiento. Se insertan l . de agujas de alimentación por sonda marca Popper and Sons é3 aproximadamente unos cuantos centímetros hacia adentro de la garganta de los animales. La punta de la aguja se manipula hacia los lados ventrales del animal en donde la aguja puede caer dentro de una bolsa y luego con mayor manipulación a la tráquea. Una vez que la aguja está en la tráquea, la solución de dosificación se administra a través de la aguja. Se extraen muestras periódicas de sangre por medio de la arteria cauda, y los niveles de glucosa sanguínea se cuantifican al utilizar los portaobjetos Ektachem DT (Johnson & Johnson Clinical Diagnostics, Inc., Rochester, N. Y. ) . Los resultados se ilustran en la Figura 11 para 0.1 mg de insulina con 7.5 mg/kg de la sal sódica del Portador B (Bl), 0.1 mg/kg de insulina sola (•*), y 7.5 mg/kg de la sal sódica sola del Portador B ( * ) .

Ejemplo 3b El procedimiento del Ejemplo 3 a se repite sustituyendo las composiciones de dosificación de 0.5 mg/kg de insulina porcina y de 7.5 mg/kg de la sal sódica del Portador B en agua para la composición a un pH de 6.6-6.9. Las composiciones de dosificación de 0.5 mg/kg de insulina sola y de 7.5 mg/kg de la sal sódica del Portador B también se preparan. Los resultados se ilustran en la Figura 12, en donde (B_) representa 0.5 mg/kg de insulina con 7.5 mg/kg de la sal sódica del Portador B; (•) representa 0.5 mg/kg de insulina sola; y ( "*• ) representa 7.5 mg/kg de la sal sódica sola del Portador B.

Ejemplo 4 - Administración Pulmonar de Insulina El portador del compuesto B, la sal sódica del portador del compuesto C, y el portador del compuesto D en la Tabla 10 se analizan como sigue. Cada rata se pesa y se identifica al utilizar un marcador indeleble y se anestesian mediante una inyección intramuscular de torazina (3 mg/kg) y ketamina (44 mg/kg) . Un tubo endotraqueal (instilador de aspersión de Penn Century de Filadelfia, PA) con una jeringa (jeringa Hamilton) fijo al tubo endotraqueal se inserta al utilizar un laringoscopio de fibra óptica. La jeringa (jeringa Hamilton) del instilador se utiliza para instilar 0.4 ml/kg de una solución que contiene insulina (0.03 mg/kg) y un compuesto de un portador (16 mg/kg) en las porciones inferiores de las vías respiratorias. El tubo endotraqueal se retira luego de la administración, y la velocidad de respiración se supervisa a través del resto del estudio. Las muestras sanguíneas se extraen a los 0, 5, I5t 30, 60 y 120 minutos por medio de la arteria cauda y se valoran con un Juego de Reactivos de Insulina DSL No. 10- 1600 indicado en el juego de reactivos. Los niveles séricos de insulina se muestran en la Figura 13 y el Cmax se ilustran en la Tabla 10 a continuación.

Tabla 10 Las patentes, aplicaciones, métodos de análisis, y publicaciones anteriormente mencionados se incorporan en la presente para su referencia y en su totalidad.

Diversas variaciones de la presente invención se sugieren a sí mismas para aquellos diestros en la técnica a la luz de la descripción anteriormente detallada. Todas estas variaciones obvias están dentro del alcance totalmente pretendido de las reivindicación anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido para la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere.

Claims (12)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. El uso de una composición que comprende (A) un agente activo y (B) un portador que comprende un aminoácido acilado, un aminoácido sulfonado, un poliaminoácido que incluye un aminoácido acilado, un poliaminoácido que incluye un aminoácido sulfonado, o cualquier combinación de cualquiera de los anteriores, para la preparación de un medicamento para administrar por vía de la ruta pulmonar.

2. El uso de conformidad con la reivindicación 1, en donde el agente activo se selecciona a partir del grupo que consiste de un agente biológicamente activo, un agente químicamente activo, o una combinación de estos.

3. El uso de conformidad con la reivindicación 2, en donde el agente biológicamente activo comprende por lo menos un péptido, mucopolisacáridos, carbohidratos, o lípidos.

4. El uso de conformidad con la reivindicación 3, en donde el agente biológicamente activo se selecciona a partir del grupo que consiste de hormonas de crecimiento, hormonas humanas de crecimiento (hGH) , hormonas recombinantes humanas de crecimiento (rhGH) , hormonas bovinas de crecimiento, hormonas porcinas de crecimiento, hormonas liberadoras de hormona de crecimiento, interferones, a-interferón, ß-interferón, ?-interferón, interleucina-1, interleucina-II, insulina, factor de crecimiento similar a la insulina (IGF) , IGF-1, heparina, heparina sin fraccionar, heparinoides, dermatanos, condroitinas, heparina de bajo peso molecular, heparina de muy bajo peso molecular, heparina de ultra bajo peso molecular, calcitonina, calcitonina de salmón, calcitonina de anguila, calcitonina humana, eritropoyetina (EPO) , factor atrial naturético, antígenos, anticuerpos monoclonales, somatostatina, inhibidores de la proteasa, adrenocorticotropina, hormona liberadora de la gonadotropina, oxitocina, hormona liberadora de la hormona leutinizante, hormona folículo estimulante, glucocerebrosidasa, trombopoyetina, filgrastima, prostaglandinas, ciclosporina, vasopresina, cromoglicato sódico, cromoglicato disódico, vancomicina, desferrioxamina (DFO) , hormona paratiroidea (PTH) , fragmentos de PTH, antimicrobianos, agentes antifungales, análogos, fragmentos, miméticos y derivados modificados del polietilenglicol (PEG) de estos compuestos; y cualquier combinación de estos.

5. El uso de conformidad con la reivindicación 3, en donde el agente biológicamente activo se selecciona a partir del grupo que consiste de hormonas humanas de crecimiento (hGH) , hormonas recombinantes humanas de crecimiento (rhGH) , hormona bovina de crecimiento, hormonas liberadoras de la hormona de crecimiento, interferones, a-interferón, ß-interferón, ?-interferón, interleucina-1, interleucina-II, insulina, factor de crecimiento similar a la insulina (IGF), IGF-1, heparina, heparina sin fraccionar, heparinoides, heparina de bajo peso molecular, heparina de muy bajo peso molecular, heparina de ultra bajo peso molecular, calcitonina, calcitonina de salmón, calcitonina de anguila, calcitonina humana, eritropoyetina (EPO) , factor atrial naturético, antígenos, anticuerpos monoclonales, somatostatina, adrenocorticotropina, hormona liberadora de la gonadotropina, oxitocina, hormona liberadora de la hormona leutinizante, hormona folículo estimulante, glucocerebrosidasa, trombopoyetina, filgrastima, prostaglandinas, ciclosporina, vasopresina, cromoglicato sódico, cromoglicato disódico, vancomicina, desferrioxamina (DFO) , hormona paratiroidea (PTH) , fragmentos de PTH, antimicrobianos, agentes antifungales, análogos, fragmentos, miméticos y derivados modificados del polietilenglicol (PEG) de estos compuestos; y cualquier combinación de estos.

6. El uso de conformidad con la reivindicación 3, en donde el agente biológicamente activo comprende un interferón, interleucina-II, insulina, factor de crecimiento similar a la insulina (IGF), IGF-1, heparina, heparina de bajo peso molecular, calcitonina, oxitocina, vasopresina, vancomicina, desferrioxamina, hormona paratiroidea, y combinaciones de estas,

7. El uso de conformidad con la reivindicación 2, en donde el agente biológicamente activo se selecciona a partir del grupo que consiste en insulina, factor de crecimiento similar a la insulina (IGF), IGF-1, o combinacines de estos .

8. El uso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde, el portador comprende un compuesto que tiene la fórmula 0 !) • R?_?_N_ (R _C) -OH en donde: R1 es alquilo C?-C7, cicloalquilo C3-C?0, cicloalquenilo, arilo, tienilo, fenilo, naftilo, pirrólo, o piridilo; R1 se sustituye opcionalmente con uno o más de alquilo C1-C7, alquenilo C2-C7, alquinilo C2-C7, cicloalquilo Cß-Cio, fenilo, fenoxilo, F, Cl, Br, -OH, -S02, -SO3H, -N02, -SH, -PO3H, oxazolo, isoxazolo, alcoxilo que tiene la fórmula -OR6, -COOR7, -N(R5)2, -N+ (R5) 3X~, o cualquier combinación de estos: O ¡I Y es -C- ó -S02; X es halógeno, hidróxido, sulfato, tetrafluoroborato, o fosfato; R2 es hidrógeno, alquilo C?~C4, alquenilo C2-C4, o - (CH2)n-COOH, en donde n es 1 a 10; R3 es alquilo C?-C24, alquenilo C2-C24, alquino C2-C24, cicloalquilo C3-C10, cicloalquenilo C3-C10, fenilo, naftilo, (alquil C1-C10) fenilo, (alquenil C2-C?0) fenilo, (alquil C?~ C10) naftilo, (alquenil C2-C?o) naftilo, fenil (alquilo Ci-C10) , fenil (alquenilo C2-C?o) , naftil (alquilo C1-C10) o naftil (alquenilo C2-C?o) ; R3 se sustituye opcionalmente con alquilo C?-C4, alquenilo C2-C4, alcoxilo C?-C , -OH, -SH, halógeno, -NH2, -C02R4, cicloalquilo C3-C10/ cicloalquenilo C3-C10/ un heterocíclico que tiene de 3-10 átomos anulares en donde en donde el heteroátomo es uno o más de N, O, S o cualquier combinación de estos, arilo, (ale C1-C10) arilo, ar (alquilo C1-C10) , o cualquier combinación de estos. R4 es hidrógeno, alquilo C1-C4, alquenilo C2-C4; R5 es hidrógeno, alquilo C1-C10; R6 es alquilo C1-C10, alquenilo, alquinilo, arilo o cicloalquilo; y R7 es hidrógeno, alquilo C1-C10, alquenilo alquinilo, arilo o cicloalquilo.

9. El uso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el portador comprende un compuesto que tiene la fórmula Ar-Y- (R8) n-0H, en donde Ar es un fenilo o naftilo sustituido o no sustituido, preferiblemente Ar es 2-OH-fenilo sustituido o no sustituido; O Y es I! -C- o S02-; R. tiene la fórmula 0 fl N ( R1 U ) -RS-C- ; R9 es alquilo Ci a C24, alquenilo Ci a C24, fenilo, naftilo, (alquil Ci-Ci-o) fenilo, (alquenil C?_C?0) fenilo, (alquil Ci- Cío) naftilo, (alquenil Ci-Cio) naftilo, fenil (alquilo Ci-Cio) , fenil (alquenilo Ci-Cio) , naftil (alquilo Ci-Cio) y naftil (alquenilo Ci-Cio) ; R9 se sustituye opcionalmente con alquilo C?~C , alquenilo C?-C4/ alcoxilo C?-C4, -OH, -SH, -CO?R11/ cicloalquilo, cicloalquenilo, alquilo heterocíclico, alcarilo, heteroarilo, heteroalcarilo, o cualquier combinación de estos; R9 es opcionalmente interrumpido por un oxígeno, nitrógeno, azufre, o cualquier combinación de estos; R10 es hidrógeno, alquilo C?-C4/ o alquenilo C?-C4; y R11 es hidrógeno, alquilo C?-C4, o alquenilo C1-C4.

10. El uso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el portador comprende un compuesto que tiene la fórmula y sales de ésta .

11 • El uso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el portador comprende un compuesto que tiene la fórmula o una sal de ésta,

12. El uso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el portador comprende un compuesto que tiene la fórmula o una sal de ésta,