ES2643140T3 - Sistema de suministro de liberación lenta sublimable y procedimiento de realización del mismo - Google Patents

Description

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DESCRIPCION

Sistema de suministro de liberacion lenta sublimable y procedimiento de realizacion del mismo.

Referencia cruzada a solicitud relacionada

La presente solicitud reivindica los derechos de la solicitud de patente provisional US n° 60/753.114, presentada el 22 de diciembre de 2006.

Antecedentes de la invencion

En las ultimas decadas recientes, ha existido una investigacion exhaustiva en el area de las matrices bioerosionables para la liberacion controlada de compuestos bioactivos. Estos sistemas son de interes no solo debido a que proporcionan la liberacion lenta de compuestos terapeuticos, incrementando de ese modo el cumplimiento del paciente, sino tambien debido a que obvian la necesidad de recuperar el sistema portador tras el agotamiento del farmaco.

Los materiales mas comunes utilizados para estas matrices son polfmeros biodegradables, que se fabrican ya sea como dispositivos implantables o como suspensiones de micropartfculas polimericas que contienen farmaco. Los polfmeros sinteticos contemplados para uso como matrices incluyen los compuestos de poliacido lactico o copolfmeros de acidos lactico y glicolico, polianhfdridos, poliamidas, poliortoesteres, y polifosfacenos (veanse, por ejemplo, la patente US n° 4.389.330, la patente US n° 4.093.709; la patente US n° 4.138.344; y Smith et al., Adv. Drug Del. Rev, 1990). Tambien son igualmente conocidos los polfmeros biodegradables de origen biologico; por ejemplo Yamahira, en la patente US n° 4.855.134, describe la liberacion lenta de a-interferon a partir del uso de matrices compuestas de protefnas reticuladas deshidratadas o polisacaridos para la liberacion de muchos tipos de farmacos, incluyendo macromoleculas. El acido hialuronico tambien se ha reticulado y usado como un polfmero de hinchamiento degradable para aplicaciones de suministro de farmacos (patente US n° 4.957.744 de Della Valle et al).

Tambien se han descrito sistemas de implantes no polimericos que se forman in situ (patente US n° 5.736.152 de Dunn y documento US 5.747.058 de Tipton y Holl). En estos sistemas, un material portador biodegradable no polimerico se disuelve en un disolvente organico en el que un farmaco se ha dispersado o disuelto para formar un lfquido. Al inyectarlo en el cuerpo, el disolvente organico se disipa, produciendo de ese modo un implante solido desde el que se libera el farmaco. Los portadores no polimericos ejemplificativos descritos son colesterol y sus derivados, diversos acidos grasos y alcoholes de acidos grasos, fosfolfpidos y derivados de los mismos, acetato-isobutirato de sacarosa, y amidas de acidos grasos de cadena larga. Tambien se han descrito otros implantes no polimericos que utilizan matrices a base de trigliceridos, esteres oligoglicerolicos de acidos grasos, y diversos aceites vegetales (aceites de sesamo, soja, cacahuete, etc.) o sinteticos (migliol) gelificados con esteres de monoacidos grasos de aluminio (patente US n° 5.411.951, patente US n° 5.628.993 y patente US n° 5.352.662).

Las protefnas, peptidos, polipeptidos y otras sustancias proteinosas (por ejemplo, virus, anticuerpos), colectivamente denominados en la presente memoria como protefnas, tienen gran utilidad como agentes terapeuticos en la prevencion, tratamiento, y diagnostico de enfermedades. Desafortunadamente, estas moleculas poseen estabilidad limitada, y son susceptibles tanto a degradacion qufmica (por ejemplo, via desamidacion, oxidacion, hidrolisis, intercambio de disulfuro, y racemizacion de restos de aminoacidos quirales) como degradacion ffsica (por ejemplo, via desnaturalizacion, agregacion, y precipitacion), que dan como resultado a menudo una perdida de la actividad biologica. Por lo tanto, no es sorprendente que el suministro de estas moleculas a partir de implantes a base de poliesteres y a partir de microesferas conduzca a menudo a su inactivacion qufmica debido al entorno acido que se desarrolla durante la erosion de la matriz, y/o a su degradacion ffsica debido a la adsorcion a la superficie de la matriz del poliester. En otros casos, la presencia de agua o la hidrofilia parcial de la matriz hace diffcil garantizar que no se produciran procesos de degradacion y/o desnaturalizacion mediados por agua, ya sea in situ o en entornos, tales como el espacio subcutaneo, en los que es posible el contacto con o la imbibicion de agua. Y, aunque los vehfculos de suministro oleaginosos pueden proteger teoricamente a los farmacos proteicos de las rutas de degradacion acuosa (hidrolisis, desamidacion, racemizacion, etc.), muchos de los propios vehfculos son, hasta grados limitados, hidrofilos e inestables a la temperatura corporal. Por ejemplo, el almacenamiento de aceites vegetales lfquidos a temperaturas fisiologicas puede dar como resultado la formacion de especies anfifflicas y reactivas tales como acidos grasos y peroxidos libres (un proceso acelerado por la presencia de trazas de diversos iones metalicos tales como cobre o hierro), que a su vez catalizaran la degradacion oxidativa o degradacion estructural de muchas protefnas.

Ademas, ciertos farmacos, por ejemplo los agentes citotoxicos, no se pueden desarrollar actualmente como productos farmaceuticos orales de liberacion controlada debido a su elevada reactividad (baja estabilidad) en excipientes utilizados tfpicamente para lograr una liberacion lenta a partir de comprimidos o capsulas. La alternativa, suministro parenteral (a menudo despues de la reconstitucion de material liofilizado), o una formulacion oral de liberacion inmediata, puede presentar aspectos de eficacia o toxicidad debido a fluctuaciones

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rapidas en los niveles plasmaticos. Pueden surgir problemas de conveniencia y de cumplimiento si se requieren diariamente multiples inyecciones o comprimidos/capsulas.

En consecuencia, existe la necesidad de desarrollar composiciones, dispositivos o sistemas que puedan superar estas limitaciones de la tecnica anterior. Tales composiciones deberfan mantener la y 37°C) durante perfodos prolongados, y deberfan proporcionar la liberacion lenta de agentes activos, tales como agentes terapeuticos bioactivos reactivos o inestables.

Sumario de la invencion

Se ha descubierto un nuevo sistema de suministro de farmaco qufmicamente inerte que proporciona la liberacion lenta de agentes biologicamente activos in vivo mediante la sublimacion del material de matriz circundante, en lugar de mediante disolucion, hidrolisis o erosion de la matriz llevada a cabo qufmicamente. El material de matriz habitualmente es sustancialmente insoluble en agua y qufmicamente inerte, teniendo poca o ninguna reactividad oxidativa o hidrolftica. De este modo, aunque habra posiblemente cierta liberacion inicial de farmaco por difusion, y la subsiguiente liberacion parcial de farmaco por erosion de la matriz que resulta de mecanismos convencionales de disolucion o de degradacion qufmica, la liberacion de una cantidad significativa, y habitualmente sustancialmente todo el agente terapeutico, se logra a partir de la composicion de la presente invencion sin que dependa de estos mecanismos bien conocidos. Mas bien, la velocidad y duracion de liberacion de un agente terapeutico a partir de una composicion de la presente invencion se basa en la entalpfa de sublimacion (DHsub) de las sustancias usadas para la preparacion de la matriz. La entalpfa de sublimacion del material de matriz da como resultado una presion de vapor especffica a la temperatura corporal. La erosion de la matriz por sublimacion, con exposicion concomitante del farmaco disperso en la matriz, serfa entonces una funcion de la presion de vapor lograda y de la conveccion medioambiental (por ejemplo, sitio de inyeccion/implante).

En las reivindicaciones en la presente memoria se describen diversas formas de realizacion de la invencion.

Una ventaja de la actual invencion es que el material de matriz sublimable proporciona un entorno hidrofobo de baja reactividad intrfnseca y mediada por el agua, protegiendo asf al agente terapeutico tanto de la degradacion qufmica como de la ffsica. Esto permite plantas y animales, incluyendo seres humanos, que de otro modo no serfa posible. Tambien se ha descubierto ventajosamente que, mediante la seleccion juiciosa de materiales de matriz sublimables, se puede lograr una amplia variedad de velocidades de sublimacion y, como consecuencia, velocidades de liberacion del agente biologicamente activo. En consecuencia, en una forma de realizacion, la composicion comprende un material de matriz sublimable y un agente biologicamente activo.

Tambien se ha descubierto ventajosamente que la velocidad de liberacion de un agente biologicamente activo se puede modular mezclando materiales de matriz sublimables que poseen diferentes entalpfas de sublimacion. Por lo tanto, en una forma de realizacion alternativa, la composicion comprende una mezcla de materiales de matriz sublimables y un agente biologicamente activo.

En todavfa otra forma de realizacion, la composicion comprendera ademas un excipiente, que modificara la liberacion del agente biologicamente activo de la matriz sublimable - un “modificador de la velocidad de sublimacion”. El modificador de la velocidad de sublimacion puede actuar para modificar la velocidad de liberacion del agente biologicamente activo, por ejemplo afectando a la presion de vapor neta del material de matriz sublimable, o alterando el area superficial, tal como formando poros en el material de matriz sublimable. Esto permite la manipulacion no solo de la velocidad de liberacion del agente biologicamente activo desde la matriz, sino tambien del perfil de liberacion. Por ejemplo, usando un modificador de la velocidad de sublimacion formador de poros, se puede obtener un perfil de liberacion en el que se libera una rafaga de agente biologicamente activo, que es seguido de un perfil de liberacion sustancialmente lineal. Por lo tanto, en todavfa otra forma de realizacion, la composicion comprende un material de matriz sublimable, o mezclas del mismo, un modificador de la velocidad de sublimacion, y un agente biologicamente activo.

De este modo, otra ventaja de la presente invencion es que tanto la velocidad de liberacion como el perfil de liberacion de los agentes biologicamente activos de la matriz se manipulan facilmente modificadores de la velocidad de sublimacion. Por supuesto, en algunas formas de realizacion, la composicion de la invencion se puede combinar o utilizar con otros materiales, tales como revestimientos, que afectaran a la liberacion por otros mecanismos convencionales.

En todavfa otro aspecto, la invencion proporciona procedimientos para preparar composiciones que comprenden un material de matriz sublimable o mezclas del mismo, un agente biologicamente activo, y opcionalmente un modificador de la velocidad de sublimacion. En una forma de realizacion, un material de matriz sublimable y un agente biologicamente activo se mezclan fntimamente, despues se comprimen en un implante de la forma deseada, tal como una varilla, cilindro o disco.

En todavfa otro aspecto, la invencion proporciona un procedimiento para suministrar a un animal un agente

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biologicamente activo, comprendiendo dicho procedimiento administrar a dicho animal una cantidad eficaz de una composicion que comprende un material de matriz sublimable y un agente biologicamente activo.

Descripcion de los dibujos

La figura 1 representa graficamente las velocidades de sublimacion de diversas matrices sublimables, determinadas gravimetricamente a temperatura ambiente en condiciones convectivas definidas. Se muestran las velocidades de sublimacion, expresadas como el porcentaje de masa de pelet restante frente al tiempo, para matrices de perfluoroneopentano (PFNP), norbornano (NOR), hexametiletano (HME), hexametilciclotrisiloxano (HCMS), perfluoroadamantano (PFA) y adamantano (ADM).

La figura 2 representa graficamente las velocidades de sublimacion determinadas gravimetricamente en condiciones libremente convectivas, de matrices sublimables puras, y diversas tiempo, se muestran para matrices compuestas de HME, PFA y ADM puros, asf como para matrices que comprenden diversas mezclas de HME, PFA y ADM.

La figura 3 representa graficamente el efecto del modificador de la velocidad de liberacion perfluorodecalina (PFD) sobre la velocidad de sublimacion de las matrices de PFNP.

La figura 4 representa graficamente la equivalencia de la velocidad de sublimacion de matrices de tipo pelet de HME (representada graficamente como el porcentaje de perdida de peso de la matriz de HME frente al tiempo) con la velocidad de liberacion de BPB de matrices de tipo pelet de HME en agua destilada abierta parcialmente a la atmosfera (representada graficamente como el porcentaje de liberacion de BPB frente al tiempo).

La figura 5 representa graficamente la equivalencia de azul de bromofenol (BPB) facilmente soluble a partir de matrices de tipo disco de HME (representada como el porcentaje de liberacion de BPB frente al tiempo) con la velocidad de sublimacion de matrices de tipo disco de HME en aire en condiciones de buena conveccion (representada graficamente como el porcentaje de perdida de peso de la matriz de HME frente al tiempo).

La figura 6 representa graficamente la equivalencia de la velocidad de liberacion de BPB facilmente soluble en agua destilada de matrices de tipo disco de ADM (representada graficamente como el porcentaje de liberacion de BPB frente al tiempo) con la velocidad de sublimacion de matrices de tipo disco de ADM en aire en condiciones de buena conveccion (representada graficamente como el porcentaje de perdida de peso de la matriz de HME frente al tiempo).

La figura 7 representa graficamente la equivalencia de la velocidad de sublimacion de matrices de tipo pelet de HME (“perdida de peso de HME”) con las velocidades de liberacion de betametasona (BMS) de matrices de tipo pelet de HME en agua destilada parcialmente abierta a la atmosfera (“liberacion por sublimacion de BMS”). Por el contrario, la figura ilustra graficamente la gran diferencia en la velocidad de liberacion de BMS en condiciones en las que puede producirse la sublimacion (“liberacion por sublimacion de BMS”) frente a aquella que se produce en condiciones en las que no puede producirse la sublimacion del pelet, es decir, se puede difundir a traves de la matriz de pelet (“liberacion limitada a la difusion de BMS”).

La figura 8 representa graficamente la equivalencia de la velocidad de sublimacion de matrices de tipo pelet

de ADM (“perdida de peso de ADM”) con las velocidades de liberacion de BMS de matrices de tipo pelet de ADM en agua destilada parcialmente abierta a la atmosfera (“liberacion por sublimacion de BMS”). Por el contrario, la figura ilustra graficamente la gran diferencia en la velocidad de liberacion de BMS en condiciones en las que puede producirse la sublimacion (“liberacion por sublimacion de BMS”) frente a la que se produce en condiciones en las que no se puede producir la sublimacion del pelet, es decir, recipientes cerrados llenos de agua, limitando asf la liberacion de BMS a partir de los pelets de ADM a aquella que se puede difundir a traves de la matriz del pelet (“liberacion limitada a la difusion de BMS”).

La figura 9 representa graficamente la equivalencia de la velocidad de sublimacion de matrices de tipo pelet

de 50/50 de HME/ADM (“perdida de peso de mezcla 50/50”) con las velocidades de liberacion de bMs a

partir de matrices de tipo pelet de 50/50 de HME/ADM en agua destilada parcialmente abierta a la atmosfera (“liberacion por sublimacion de BMS”). Por el contrario, la figura ilustra graficamente la gran diferencia en la velocidad de liberacion de BMS en condiciones en las que se puede producir la sublimacion (“liberacion por sublimacion de BMS”) frente a la que se produce en condiciones en las que no se puede producir la sublimacion del pelet, es decir, recipientes cerrados llenos de agua, limitando asf la liberacion de BMS a partir de pelets de 50/50 de HME/ADM a aquella que se puede difundir a traves de la matriz del pelet (“liberacion limitada a la difusion de BMS”).

La figura 10 representa graficamente la modulacion de la liberacion de BMS mezclando diferentes materiales de matriz sublimables.

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La figura 11 ilustra la velocidad de sublimacion in vivo de pelets de HME y de ADM, segun se mide mediante el porcentaje de la masa de pelet explantada que permanece frente al tiempo. Interferon alfa-2b humano (a- IFN) en ratas, tras la administracion subcutanea de pelets que contienen a-IFN compuestos respectivamente de matrices de HME, ADM, y mezcla de HME/ADM.

La figura 13 representa graficamente la comparacion de la perdida de actividad enzimatica por la fosfatasa alcalina cuando se almacena: (a) como el polvo liofilizado formulado a 37°C y 100% de pureza, o (b) como el polvo liofilizado incorporado en matrices de HME y almacenado en disolucion acuosa a 37°C.

Descripcion detallada de la invencion

Como se usa en la presente memoria, la expresion “material de matriz sublimable” se refiere a cualquier compuesto que se transforma desde un solido o semisolido en un gas en el entorno de uso, tal como el cuerpo humano. Habitualmente sera esencialmente insoluble en agua y mas volatil que el agente activo. Los materiales de matriz sublimables utiles en la invencion incluyen materiales que son solidos o semisolidos a la temperatura corporal y tienen una entalpfa de sublimacion (DHsub) de alrededor de 20 kJ/mol a alrededor de 100 kJ/mol. En ciertas formas de realizacion, tales materiales tendran un punto de fusion por encima de alrededor de 37°C. Los materiales de matriz sublimables preferidos comprenden tfpicamente alcanos o perfluoroalcanos multirramificados o multicfclicos, que tienen una forma esencialmente esferica, globular, u ovalada, y poseen entalpfas de sublimacion que permiten velocidades deseables y controladas de erosion de la matriz. El material de matriz sublimable es preferiblemente biocompatible, por ejemplo no deberfa ser toxico o provocar de otro modo reacciones tisulares adversas.

Los ejemplos de materiales de matriz sublimables incluyen, pero no se limitan a, alcanos globulares (por ejemplo, moleculas de alcanos que poseen una forma esferica, elipsoidal, o similar a un balon), alcanos perfluorados, alcanos perfluorados globulares, perfluoroadamantano, 1-perfluorotetraisopropilmetano, 2,2,3,3-tetrametilbutano (hexametiletano), perfluoro-2,2,3,3-tetrametilbutano, perfluoroneopentano, perfluoro-C60 fulereno, cubano, perfluorocubano, octametilcubano, perfluorooctametilcubano, perfluorometiladamantanos, perfluorotri-terc- butilmetano, perfluorodimetiladamantano, perfluorohexametiletano, perfluoro-1,3-dimetiladamantano, isocanfano, tricicleno, 1-etiladamantano, 1-metildimantano, perfluorodimetilbiciclo[3.3.1]nonano, diadamantano, perfluorodiadamantano, tri-terc-butilmetano, norbornano, perfluoronorbornano, ciclododecano, perfluorociclododecano, hexametilciclotrisiloxano, perfluoroundecano, perfluorododecano, biciclo[3.3.1]nonano, tetracicloheptano, triciclohexano, dimetil-isopropil-perhidrofenantreno, hexametilprismano, prismano, tetraciclododecano, biciclo[3.3.3]undecano, 2-metiladamantano, 1-metiladamantano, pentacicloundecano, triciclodecano, biciclodecano, biciclo[3.3.1]nonano, biciclo[2.2.2]octano, biciclo[2.2.1]heptano, perfluorotri-terc- butilmetano, perfluoro-1,3,5-trimetiladamantano, perfluoro-2,2-dimetiladamantano, perfluorotetracicloheptano, perfluorotriciclohexano, perfluorohexametilprismano, perfluoroprismano, perfluorotetraciclododecano, perfluorobiciclo[3.3.3]undecano, perfluoro-2-metiladamantano, perfluoropentacicloundecano,

perfluorotriciclodecano, perfluorobiciclodecano, perfluorobiciclo[3.3.1]nonano, perfluorobiciclo[2.2.2]octano, perfluorobiciclo[2.2.1]heptano, y cualesquiera mezclas de los anteriores. Otros materiales adecuados seran manifiestos para un experto en la materia a partir de la actual descripcion.

En un aspecto particular de la invencion, como material de matriz sublimable se usa adamantano. El adamantano es un alcano globular con un punto de fusion de 270°C y un hexametiletano (punto de fusion 100°C, DHsub 43 kJ/mol), perfluoroneopentano (punto de fusion 72°C, DHsub <25 kJ/mol), norbornano (punto de fusion 88°C, DHsub 40 kJ/mol), hexametilciclotrisiloxano (punto de fusion 60°C, DHsub 54 kJ/mol), ciclododecano ((punto de fusion 61°C, DHsub 76 kJ/mol), o mezclas de los mismos.

Como se define en la presente memoria, la expresion “modificador de la velocidad de sublimacion” se refiere a una molecula o moleculas anadidas al material de matriz sublimable a fin de alterar la velocidad de liberacion de un agente terapeutico, tal como alterando la velocidad de sublimacion o alterando la estructura ffsica de la matriz. Un modificador de la velocidad de sublimacion puede ser sublimable o no, y puede ser un solido o un lfquido a temperaturas fisiologicas. La adicion de modificadores de la velocidad de sublimacion a la matriz proporciona un intervalo de caracterfsticas de liberacion in vivo del agente biologicamente activo. El modificador de la velocidad de sublimacion se puede dispersar homogeneamente a lo largo de la composicion para afectar a la velocidad de sublimacion alterando la presion de vapor neta de la matriz, o se puede dispersar heterogeneamente en la matriz para inducir la formacion de poros, que incrementarfan el area superficial de la matriz y su velocidad de erosion concomitante, facilitando de ese modo la liberacion del farmaco.

El modificador de la velocidad de sublimacion esta presente en la composicion en cualquier cantidad que logra el efecto deseado. Tfpicamente, el modificador de la velocidad de sublimacion esta presente en la composicion en el intervalo de alrededor de 0,1 por ciento a alrededor de 30 por ciento en peso con respecto al peso total de la composicion, y mas tfpicamente, entre aproximadamente 0,5 por ciento a alrededor de 10 por ciento en peso. Pueden existir mayores cantidades cuando el modificador de la velocidad de sublimacion es el mismo

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sublimable.

Los ejemplos de modificadores de la velocidad de sublimacion adecuados incluyen, pero no se limitan a, trimetilacetamida, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, pivalato de neopentilo, perfluorodecalina, alcohol, hexacloroetano, clorobutanol, mentol, hidrato de terpina, vainillina, etil vainillina, 1,3,5-trioxano, naftaleno, fenol, triestearina, dextrano, glucogeno, terc-butanol, polfmeros biodegradables tales como, pero sin limitarse a, aquellos compuestos de poliacido lactico o copolfmeros de acidos lactico y glicolico, poliortoesteres, o micropartfculas de polianhfdridos compuestas de polfmeros bioerosionables (tales como, por ejemplo, compuestos de poliacido lactico o copolfmeros de acidos lactico y glicolico, poliortoesteres, polianhfdridos), acidos grasos, polivinilpirrolidona, polietilenglicol, polialcohol vinflico, poliacido acrflico, colesterol y sus micropartfculas, caprostano, trigliceridos que tienen un punto de fusion por encima de 37°C, colageno y sus micropartfculas, gelatina y sus micropartfculas, etanol, propilenglicol, PEG 400, glicerol, poliglicerol, polisorbatos, sucralosa, y/o sucralosa pentahidratada, y mezclas de cualesquiera de los anteriores. Otros materiales adecuados seran manifiestos para un experto en la materia a partir de la actual descripcion.

Como se usa en la presente memoria, el termino “matriz” representa un portador en fase solida en el que se puede dispersar el agente activo. La matriz puede ser de cualquier forma deseada, tal como una esfera, esferoide, discoide, cilindro, varilla, lamina, y similar, o de cualquier consistencia, tal como solida, maleable, deformable, flufble, y similar. La matriz puede comprender un material de matriz sublimable o una mezcla de materiales de matriz sublimables, y puede incluir opcionalmente un modificador de la velocidad de sublimacion.

Usando la composicion de la presente invencion, se puede suministrar cualquier sustancia que muestra una propiedad deseada; preferiblemente, la sustancia es aquella que sea biologicamente activa. Las expresiones “sustancia biologicamente activa”, “farmaco” y “agente terapeutico” se usan en la presente memoria de forma intercambiable, y se refieren a cualquier molecula natural o sintetica, organica o inorganica, o una mezcla de las mismas, incluyendo un farmaco, peptido, polipeptido, protefna, hidrato de carbono (incluyendo lipoprotefna, o una pequena molecula complejada o enlazada a una protefna, glicoprotefna, esteroide, acido nucleico (cualquier forma de ADN, incluyendo ADNc, o ARN, o un fragmento de los mismos), nucleotido, nucleosido, oligonucleotidos, constructo genico, lfpido, hormona, vitamina, agente citotoxico, nutriente, o combinacion de los mismos, que provoque un efecto biologico cuando se administra in vivo a una planta o animal, incluyendo, pero sin limitarse a, pajaros y mamfferos, incluyendo seres humanos. Estos terminos tambien se refieren a cualquier sustancia usada interna o externamente como una medicina para el tratamiento, cura, o prevencion de una enfermedad o trastorno, e incluye, pero no se limita a, agentes antihipertensivos, agentes antiinfecciosos (incluyendo antibioticos, antivirales, y antifungicos), antihelmfnticos, anticonvulsionantes, agentes antidiabeticos, antimalaricos, agentes antimuscarfnicos, agentes antineoplasicos, inmunomoduladores, antioxidantes, anestesicos, analgesicos, inhibidores de proteasas, agentes quimioterapeuticos, esteroides, hormonas, agentes cardfacos (incluyendo agentes inotropicos, agonistas y antagonistas alfa y beta adrenergicos, antagonistas narcoticos, agentes quelantes, descongestionantes, agentes radiofarmaceuticos, vacunas y antisueros, antiproliferativos, antihistaminas, anticoagulantes, agentes contra el fotoenvejecimiento, peptidos melanotropicos, compuestos antiinflamatorios esteroideos y no esteroideos, antipsicoticos, ansiolfticos, vitaminas, agentes parasimpatomimeticos, factores de crecimiento, enzimas, profarmacos, prohormonas, supresores/estimulantes del apetito, y combinaciones de los mismos, agentes anticonceptivos, antiespasmodicos contra el Parkinson, vasodilatadores, agentes trombolfticos, agentes tiroideos, simpatomimeticos, relajantes de musculos esqueleticos, agentes contra el asma, agentes antiangina, hormonas hipotalamica y de la pituitaria, agentes gastrointestinales, diureticos, agentes que regulan el calcio, agentes antitiroideos, agentes antiprotozoicos, agentes contra la migrana, agentes contra la gota, agentes dermatologicos, corticosteroides, agentes de diagnostico, y absorbentes de la radiacion, incluyendo absorbentes de UV. Pero sin limitarse a: risperidona, olanzapina, clozapina, quetiapina, y ziprasidona, nitrofurazona, propionato de sodio, penicilina, tetraciclina, oxitetraciclina, clorotetraciclina, bacitracina, nistatina, estreptomicina, neomicina, polimixina, gramicidina, cloranfenicol, eritromicina, y azitromicina; sulfonamidas, idoxuridina; antazolina, metapiriteno, clorfeniramina, pirilamina profenpiridamina, hidrocortisona, cortisona, acetato de hidrocortisona, betametasona, dexametasona, 21-fosfato de dexametasona, fluocinolona, triamcinolona, medrisona, prednisolona, 21-succinato sodico de prednisolona, y acetato de prednisolona; agentes desensibilizantes tales como antfgenos del polen de ambrosia, antfgenos del polen de la fiebre del heno, antfgeno del polvo y antfgeno de la leche; vacunas tales como la viruela, fiebre amarilla, moquillo, colera de cerdo, varicela, antiveneno, fiebre escarlata, toxoide de la difteria, toxoide tetanico, viruela de la paloma, tos ferina, gripe-rabia, paperas, sarampion, poliomielitis, y enfermedad de Newcastle; descongestionantes tales como fenilefedrina, nafazolina, y tetrahidrazolina; mioticos y anticolinesterasas, tales como pilocarpina, salicilato de esperina, carbacol, fluorofosfato de diisopropilo, yoduro de fosfolina, y bromuro de demecario; parasimpatolfticos tales como sulfato de atropina, ciclopentolato, homatropina, escopolamina, tropicamida, eucatropina, e hidroxianfetamina; simpatomimeticos tales como epinefrina; pentobarbital sodico, fenobarbital, secobarbital sodico, codefna, (a-bromoisovaleril) urea, carbromal; energizantes psfquicos tales como acetato de 3-(2-aminopropil)indol y acetato de 3-(2-aminobutil)indol; reserpina, clorpromailina, tiopropazato; metil-testosterona y fluorimesterona; estrogenos tales como estrona, 17- beta-estradiol, etinil estradiol, y dietilestilbestrol; agentes progestagenos tales como progesterona, megestrol, melengestrol, clormadinona, etiesterona, noretinodrel, 19-norprogesterona, noretindrona, medroxiprogesterona y 17-beta-hidroxi-progesterona; analgesicos tales como tales como aspirina, salicilato sodico, y salicilamida;

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antiespasmodicos tales como atropina, metantelina, papaverina, y bromuro de metscopolamina; antimalaricos tales como las 4-aminoquinolinas, 8-aminoquinolinas, cloroquina, y pirimetamina, antihistaminas tales como difenhidramina, dimenhidrinato, tripelenamina, perfenazina, y clorfenazina; agentes cardioactivos tales como dibenzhidroflume tiazida, flumetiazida, clorotiazida, y aminotrato; agentes nutricionales tales como vitaminas.

Los ejemplos de farmacos protefnicos, peptfdicos, y proteinosos que se pueden formular usando la presente invencion incluyen aquellas protefnas/peptidos/compuestos proteinosos que tienen actividad biologica o que se pueden usar para tratar una enfermedad u otra afeccion patologica. Incluyen, pero no se limitan a, hormona del crecimiento, Factor VIII, Factor IX y otros factores de coagulacion, quimiotripsina, tripsinogeno, interferon, beta- galactosidasa, lactato deshidrogenasa, factores de crecimiento, factores de coagulacion, enzimas, estimulantes de la respuesta inmunitaria, citocinas, linfocinas, interferones, inmunoglobulinas, interleucinas, peptidos, somatostatina, analogos de somatotropina, somatomedina-C, hormona liberadora gonadotropica, hormona estimulante del folfculo, hormona luteinizante, LHRH, analogos de LHRH tales como leuprolida, nafarelina y goserelina, agonistas y antagonistas de LHRH, factor liberador de la hormona del crecimiento, calcitonina, colquicina, gonadotropinas tales como gonadotropina corionica, oxitocina, octreotida, somatotropina mas un aminoacido, vasopresina, hormona adrenocorticotrofica, factor de crecimiento epidermico, prolactina, somatotropina mas una protefna, cosintropina, lipresina, polipeptidos tales como hormona liberadora de tirotropina, hormona estimulante de la tiroides, secretina, pancreozimina, encefalina, glucagon, agentes endocrinos segregados internamente y distribuidos por medio del torrente sangufneo, y similares. Otros agentes que se pueden suministrar incluyen un, antitripsina, insulina y otras hormonas peptfdicas, hormonas, interferon - alfa, -beta, y -gamma, interferon de consenso, eritropoyetina, factores de crecimiento tales como GCSF, GM- CSF, factor 1 de crecimiento similar a insulina, activador del plasminogeno tisular, CF4, dDAVP, receptor del factor de necrosis tumoral, enzimas pancreaticas, lactasa, antagonista del receptor de interleucina-1, interleucina-2, protefnas supresoras de tumores, protefnas citotoxicas, retrovirus y otros virus, protefnas virales, anticuerpos, anticuerpos recombinantes, fragmentos de anticuerpos, y similares.

Los compuestos proteicos, peptfdicos y de acidos nucleicos utiles en las formulaciones y procedimientos de la presente invencion se pueden usar en forma de una sal, preferiblemente una sal farmaceuticamente aceptable. Alternativamente, estos agentes pueden estar PEGilados, o conjugados con aductos tales como hidratos de carbono.

Los ejemplos de compuestos de acidos nucleicos que se pueden formular usando la presente invencion incluyen aquellos acidos nucleicos que codifican partfculas que tienen actividad biologica o que se pueden usar para tratar una enfermedad u otra afeccion patologica, tales como los compuestos proteicos enumerados anteriormente. Tambien son utiles en la presente invencion los acidos nucleicos, incluyendo oligonucleotidos sentido o antisentido, que bloquean o reducen la produccion de protefnas indeseadas. Tambien estan incluidos en los aminoacidos que se pueden usar en la presente invencion aquellos que, ya sea directamente o por codificacion de una protefna, estimulan a un animal a que produzca inmunidad frente a un estado morbido (por ejemplo, cancer) o una infeccion por un organismo patogeno, tal como una bacteria, virus o protozoo.

Los agentes anteriores son utiles para el tratamiento o prevencion de una variedad de afecciones, que incluyen, pero no se limitan a, hemofilia y otros trastornos de la sangre, trastornos del crecimiento, diabetes, leucemia, hepatitis, insuficiencia renal, infeccion por VIH, enfermedades hereditarias tales como deficiencia de cerebrosidasa y deficiencia de adenosina desaminasa, hipertension, choque septico, y artritis reumatoide, choque y trastornos debilitantes, fibrosis cfstica, intolerancia a la lactosa, enfermedad de Crohn, enfermedad inflamatoria del intestino, canceres gastrointestinal y otros canceres. Tambien se pueden usar analogos, derivados, antagonistas, agonistas y sales farmaceuticamente aceptables de los anteriores.

En una forma de realizacion, el agente terapeutico a suministrar es un antfgeno, de manera que la composicion actua como una vacuna. El antfgeno se puede suministrar desde una partfcula de una celula, de una bacteria, o de un virus, o desde una porcion de la misma. Como se define en la presente memoria, el antfgeno puede ser una protefna, peptido, polisacarido, glicoprotefna, glicolfpido, acido nucleico, o combinacion de los mismos, que provoca una respuesta inmunogena en un animal, por ejemplo un mamffero, pajaro, o pez. Los ejemplos de antfgenos preferidos incluyen protefnas virales tales como protefnas de la gripe, protefnas del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), y protefnas de la hepatitis A, B, o C, y protefnas bacterianas, lipopolisacaridos tales como paredes de celulas bacterianas gramnegativas y protefnas de Neisseria gonorrhea, y parvovirus. La respuesta inmunogena provocada puede ser humoral o mediada por celulas. En el caso en el que el material al que se dirige la respuesta inmunogena es poco antigenico, se puede conjugar a un portador o a un hapteno, usando tecnicas de union covalente estandar, por ejemplo con uno de los varios kits de reactivos comercialmente disponibles.

El agente terapeutico esta incluido en la composicion en una cantidad suficiente para suministrar al animal o planta hospedador/a una cantidad para lograr un efecto deseado. La cantidad de farmaco o agente biologicamente activo incorporada en la composicion depende del perfil de liberacion deseado, de la concentracion de farmaco requerida para un efecto biologico, y del perfodo de tiempo deseado para la liberacion del farmaco. Adicionalmente, la cantidad del agente terapeutico en la composicion tambien dependera de la

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farmaceutica y farmacodinamica del agente terapeutico, asf como con la gravedad de la afeccion a aliviar. Se ha de entender ademas que para cualquier sujeto particular, los regfmenes de dosificacion especfficos se deberfan ajustar a lo largo del tiempo segun la necesidad individual y el juicio profesional de la persona que administra o supervisa la administracion de las composiciones, y que los intervalos de concentracion expuestos en la presente memoria son unicamente ejemplificativos y no limitativos del alcance o practica de la invencion reivindicada. La composicion se puede administrar en una dosis, o se puede dividir en un numero de dosis mas pequenas a administrar a intervalos de tiempo variables.

El agente biologicamente activo esta presente tfpicamente en la composicion en el intervalo de alrededor de 0,05 por ciento a alrededor de 90 por ciento en peso con respecto al peso total de la composicion. En algunas formas de realizacion, el agente biologicamente activo esta presente en el intervalo de alrededor de 0,1 por ciento a alrededor de 40 por ciento en peso con respecto al peso total de la composicion, y en todavfa otras formas de realizacion, entre aproximadamente 0,5 por ciento a alrededor de 20 por ciento en peso. Puede haber cantidades mas grandes, por ejemplo en exceso de 90%, del agente biologicamente activo en peso cuando la composicion se emplea como una barrera similar a una membrana o como una corteza encapsulante.

En la practica de la presente invencion, la composicion de la invencion se coloca en o sobre el entorno de uso, tal como una planta o animal. En muchas formas de realizacion, el entorno de uso es el cuerpo de un animal. Se incluyen en el termino “animal” los seres humanos, primates, mamfferos, animales domesticados o semidomesticados (tales como animales domesticos, mascotas, y animales de granja), animales de laboratorio (tales como ratones, ratas y cobayas), pajaros, reptiles, peces, animales de zoologico, y similares. Los entornos de uso tfpicos en el cuerpo incluyen tejido blando tal como musculo o grasa; tejido duro tal como hueso; un espacio, incluyendo, pero sin limitarse a, el subcutaneo, el bolsillo periodontal o el fondo de saco del ojo. Como alternativa, las composiciones de la presente invencion se pueden colocar en el cuerpo para la curacion de heridas, o el suministro transdermico o intradermico de agentes y similares.

Las composiciones de la presente invencion se pueden obtener en diversas formas, tales como plana, cuadrada, redonda, esferica, hemiesferica, tubular, cilfndrica, de disco, de varilla, anular, y similar, que se pueden dimensionar, conformar y adaptar para el implante o insercion en el cuerpo, o en cavidades y pasajes del cuerpo, de un animal. Aunque en muchas formas de realizacion la composicion estara en forma de varillas, discos, o pelets implantables, sus aplicaciones no estan limitadas a implantes, y pueden incluir micropartfculas inyectables mas pequenas que son termodinamicamente inestables pero cineticamente estables.

Las composiciones de la presente invencion tambien pueden estar en forma de partfculas, que se pueden suministrar directamente a los pulmones via inhalacion. Como alternativa, los materiales en partfculas se pueden suspender en un vehfculo suspendedor adecuado. Los ejemplos de vehfculos suspendedores adecuados son hidrocarburos perfluorados, fosfolfpidos, esteres de acidos grasos, mono-, di- o trigliceridos, glicerol, poligliceroles, o polietilenglicoles. La suspension resultante se puede administrar mediante las vfas oral, nasal, parenteral o por inhalacion, o se puede aplicar topicamente.

Alternativamente, las composiciones de la presente invencion pueden estar en forma de comprimidos, supositorios, pastas, cremas, pelfculas, y similares.

Las composiciones de la presente invencion pueden estar en forma de una sola matriz, un numero de capas de matriz, o una “membrana” de matriz que encierra un deposito en ella.

Las composiciones de la actual invencion se pueden preparar mediante tecnicas estandar. Por ejemplo, el material de matriz sublimable, el agente terapeutico, y opcionalmente un artfculos, moldeado en estado fundido en artfculos conformados, moldeado de pelfcula de disolvente, moldeado de pelfcula en estado fundido, moldeado por compresion, o formado en micropartfculas mediante coacervacion o criomolienda o evaporacion del disolvente, por ejemplo, y procedimientos similares de fabricacion.

Un procedimiento para preparar composiciones implica dispersar o disolver un agente terapeutico y, opcionalmente un modificador de la velocidad de sublimacion, en un material de matriz sublimable fundido (o mezcla de materiales de matriz sublimables), para formar una mezcla fundida. La mezcla fundida se vierte entonces en un molde adecuado y se enfrfa para uso como implantes inyectables, supositorios, pelfculas o comprimidos, o se extruye en varillas o laminas para dispositivos implantables o transdermicos.

Las composiciones en forma de micropartfculas de la actual invencion se pueden preparar de diversas maneras. Uno de tales procedimientos comprenderfa dispersar o disolver el agente terapeutico en un material de matriz sublimable fundido para formar una mezcla fundida, combinar entonces rapidamente la mezcla fundida con un no disolvente para el material de matriz sublimable, que se combina a una temperatura por debajo del punto de fusion de la mezcla fundida mientras se aplica cizallamiento suficiente a la mezcla de mezcla fundida/no disolvente para formar micropartfculas. Alternativamente, la mezcla fundida se podrfa dejar enfriar en una masa solida, que entonces se reduce a la forma de partfculas via molienda de bolas, molienda de chorro, u otros procedimientos conocidos en la tecnica. Aun otro procedimiento para formar micropartfculas implicarfa disolver o

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dispersar un farmaco en un disolvente organico que contiene un material de matriz sublimable disuelto, formar pequenas gotitas de esta fase organica (que contiene material de matriz sublimable y farmaco) en una fase no miscible via mezclamiento de alta energfa, extraer el disolvente organico de las gotitas y fase no miscible mediante una variedad de procedimientos conocidos en la tecnica, tales como evaporacion o dilucion, y recolectar las micropartfculas. material de matriz sublimable, un agente terapeutico y opcionalmente un modificador de la velocidad de sublimacion en un molino de bolas oscilante, y comprimir subsiguientemente la mezcla en una forma adecuada (peletes, discos, varillas, etc.) para uso como implantes inyectables, supositorios para uso vaginal o rectal, o comprimidos para uso oral.

Se ha de entender en todas las formas de realizacion anteriores que los solidos sublimables se pueden usar de forma individual o como mezclas de solidos sublimables, y que opcionalmente se pueden incluir modificadores de la velocidad de sublimacion. Si se incluye un modificador de la velocidad de sublimacion, se puede dispersar homogeneamente a lo largo de la matriz, se puede dispersar heterogeneamente a fin de formar poros, o una combinacion de ambos, lo que facilita la liberacion del agente terapeutico.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente la presente invencion, pero no se deben de interpretar de ninguna manera como limitantes de su alcance. Los ejemplos a continuacion se llevaron a cabo usando tecnicas convencionales que son bien conocidas y rutinarias para los expertos en la materia, excepto donde se describa de otro modo con detalle.

1. Preparacion de mezclas solidas que subliman

Los materiales de matriz sublimables 2,2,3,3-tetrametilbutano (hexametiletano), norbornano, hexametilciclotrisiloxano, y adamantana (99%) se adquirieron de Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA). Perfluoroneopentano, y perfluoroadamantano se adquirieron de ExFluor Research (Round Rock, TX, USA). El hexametiletano se purifico para eliminar acido pivalico residual mediante una sublimacion a presion reducida a partir de una mezcla finamente en polvo del solido que sublima y carbonato potasico. Para obtener un tarro de molienda de acero inoxidable de 10 ml que contienen cojinetes de bolas de acero inoxidable de 12 mm) se empleo para todas las preparaciones molidas. Se prepararon a temperatura ambiente mezclas de solidos que subliman anadiendo un total de dos o tres gramos de solidos a un tarro, y moliendo a 30 Hz durante 10 minutos. Se obtuvieron polvos finos o masas vftreas al terminar la molienda. Las masas vftreas se cortaron a mano en trozos pequenos antes del procesamiento posterior.

2. Preparacion de matrices solidas que subliman

Se prepararon pelets mediante moldeo por compresion usando una prensa hidraulica Carver Modelo C que utiliza una matriz de cara concava cilfndrica de 5 mm de diametro para pelets, una matriz de cara concava de 9 mm para discos, y una matriz de 2 mm de diametro para varillas. Tfpicamente, 100-250 mg de muestras de trozos solidos que subliman molidos o sublimados se convirtieron en pelets mediante compresion a temperatura ambiente a 1000 lbs durante 60 segundos. Los pelets y varillas resultantes tuvieron una longitud de 8-10 mm. Los discos tuvieron aproximadamente 9 mm de diametro y aproximadamente 2-4 mm de grosor. Todas las matrices tuvieron un aspecto translucido a opaco.

3. Velocidades de sublimacion de matrices bajo temperatura controlada y conveccion

Las velocidades de perdida de masa de los pelets se determinaron gravimetricamente colocando un pelet o disco de matriz de solidos que subliman en una bandeja abierta en condiciones convectivas libres a temperatura ambiente controlada. Las bandejas se colocaron directamente sobre una balanza analftica que permite la medida esencialmente continua de los cambios de peso de los pelets. En la figura 1 se muestran los perfiles de sublimacion para 150 mg de pelets cilfndricos de hexametiletano (HME), adamantano (ADM), perfluoroneopentano (PFNP), norbornano (NOR), hexametilciclotrisiloxano (HMC) y perfluoroadamantano (PFA).

Las matrices que comprenden mezclas fntimas o “aleaciones” de varios solidos que subliman se prepararon moliendo con bolas componentes de la mezcla a 30 Hz durante 10 minutos, seguido de la compresion en comprimidos. La Mezcla A consistio en 0,6 g de hexametiletano, 0,6 g de adamantano, y 0,6 g de perfluoroadamantano. La Mezcla B consistio en 0,5 g de hexametiletano, 0,5 g de adamantano, y 2,1 g de perfluoroadamantano. La Mezcla C consistio en 1 g de hexametiletano, 0,5 g de adamantano, y 0,5 g de perfluoroadamantano. Los pelets de cada mezcla se prepararon moldeando por compresion alfcuotas de 110115 mg de Mezcla A, alfcuotas de 150-165 mg de Mezcla B, y alfcuotas de 120-150 mg de Mezcla C a 1000 lbs durante 60 segundos. Las sublimaciones se llevaron a cabo a temperatura ambiente en bandejas abiertas como en el Ejemplo 3. En la figura 2 se muestran las velocidades de sublimacion de las matrices.

5. Modificadores de la velocidad de sublimacion sobre las velocidades de erosion de matrices de solidos que subliman

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Se prepararon matrices de perfluoroneopentano (PFNP) que contienen 25% de perfluorodecalina (PFD) mezclando 1,5 gramos de perfluoroneopentano solido con 500 mg de perfluorodecalina lfquida. El molino de bolas oscilante a 30 Hz durante 10 minutos produjo un solido plastico blando. Se prepararon pelets cilfndricos de ~150 mg comprimiendo a 1000 lbs durante 60 segundos. La sublimacion se midio como en el Ejemplo 3, mostrandose la velocidad reducida de la erosion de la matriz en la figura 3.

6. Velocidad de liberacion in vitro de azul de bromofenol a partir de pelets cilfndricos de matriz de hexametiletano que sublima

La sal sodica de azul de bromofenol (BPB) se adquirio de Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA), y se disperso en hexametiletano moliendo con cuchillas aproximadamente 30 mg a temperatura ambiente. La carga diana de azul de bromofenol fue 1% en peso (0,98-1,22% real). Se prepararon pelets cilfndricos del hexametiletano formulado moldeando 150 mg de polvo cohesivo en cilindros de 5 mm x 9 mm mediante compresion a temperatura ambiente a 1000 lbs durante 60 segundos.

La cantidad de azul de bromofenol (BPB) liberada a partir de los pelets en 10 ml de agua desionizada en condiciones de sublimacion/conveccion restringida, a saber, en tubos de ensayo abiertos (150 x 15 mm) incubados a 37°C en un bano de agua oscilante (86 rpm), se determino por medidas de absorbancia acumulativas a 497 nm (el punto isosbestico de BPB) a lo largo de una serie de intervalos de tiempo, en condiciones de hundimiento para el soluto. Los volumenes de agua evaporados se sustituyeron antes de las retiradas de las alfcuotas para las medidas de la absorbancia. Se calcularon los porcentajes de BPB liberado en puntos de tiempo dados con respecto a la absorbancia final medida con la desaparicion total de los pelets. Las velocidades de sublimacion de los pelets se determinaron recuperando, secando por golpecitos, y pesando en cada punto de tiempo. Las absorbancias y cambios de peso se midieron para muestras de pelets duplicadas o triplicadas, dandose los porcentajes medios liberados y perdida de peso a puntos de tiempo definidos. En la figura 4 se muestran los datos, que demuestran la equivalencia de la velocidad de liberacion de BPB con la velocidad de sublimacion de la matriz.

7. Velocidades de liberacion in vitro de azul de bromofenol a partir de matrices de hexametiletano y de adamantano de discos delgados

Se prepararon formulaciones de 5% de azul de bromofenol en hexametiletano y adamantano moliendo con bolas oscilantes 1,9 gramos de cada solido que sublima con 100 mg de colorante durante 20 minutos a 30 Hz. Las mezclas resultantes fueron mas adhesivas y cohesivas que los materiales obtenidos moliendo los solidos que subliman puros. Los discos de cada formulacion se sometieron a presion durante 10 minutos a temperatura ambiente. La velocidad de sublimacion de los discos se determino gravimetricamente usando bandejas abiertas a temperatura ambiente (Ejemplo 3), y la velocidad a la que el azul de bromofenol se libero desde la matriz a medida que sublimo se determino despues de cada pesada sumergiendo cada disco en 10 ml de agua desionizada durante 5 segundos, secando despues por golpecitos y reanudando la sublimacion en el aire. Las absorbancias de las disoluciones colorantes obtenidas en cada punto de tiempo se midieron a 497 nm, diluyendo cuando fue necesario para mantener las absorbancias medidas por debajo de 1,5. Las velocidades equivalentes de la liberacion acumulativa del colorante y la perdida de peso de la matriz se muestran en la figura 5 para hexametiletano, y en la figura 6 para adamantano. En ambos casos, la velocidad de sublimacion de los discos y las velocidades de liberacion del colorante fueron esencialmente identicas.

8. Velocidades de liberacion in vitro de betametasona a partir de matrices solidas que subliman

Se incorporo betametasona (Sigma Aldrich, St Louis MO USA) en matrices de hexametiletano (HME), adamantano (ADM), y una mezcla de HME/ADM al 50/50 por ciento en peso, moliendo con bolas oscilantes aproximadamente 2 g de solido que sublima pesado de forma exacta (o mezclas de solidos que subliman) con aproximadamente 44 mg de esteroide pesado de forma exacta, en tarros de molienda de 10 ml. La molienda se llevo a cabo a temperatura ambiente durante 3 minutos a una velocidad de oscilacion de 30 Hz. La carga diana de betametasona fue 2,2% en peso (2,1-2,7% real). Los pelets de cada mezcla que contiene farmaco se prepararon moldeando por compresion usando una prensa hidraulica Carver Modelo C y matrices de cara concava cilfndricas de 5 mm de diametro. Tfpicamente, alfcuotas de 80 mg de cada mezcla se convirtieron en pelets mediante compresion a temperatura ambiente a 1000 lbs durante 60 segundos. Los pelets resultantes tuvieron un diametro de 5 mm, una longitud de 7-9 mm, y un aspecto translucido a opaco.

Condiciones de sublimacion/conveccion, en las que los pelets se sumergieron en 10 ml de agua desionizada en tubos de ensayo de 150 x 15 mm abiertos; (2) en condiciones en las que no se pudo producir la sublimacion al aire, en las que los pelets se sumergieron en 15 ml de agua desionizada en tubos de ensayo de 125 x 10 mm completamente llenos y cerrados hermeticamente; o (3) en las que los pelets se incubaron en tubos de ensayo de 150 x 15 mm vacfos, abiertos. Muestras duplicadas o triplicadas para cada condicion de almacenamiento se incubaron a 37°C en un bano de agua oscilante (86 rpm). En puntos de tiempo definidos, se retiraron alfcuotas de 1 ml de la disolucion de liberacion para la cuantificacion de la betametasona, sustituyendole todo el volumen

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del medio de liberacion (agua) en cada punto de tiempo de medida. Las condiciones de hundimiento (<25% de saturacion) se mantuvieron durante todos los intervalos de liberacion del farmaco. La velocidad de sublimacion de los pelets a partir de tubos en ensayo vacfos se determino gravimetricamente en los mismos puntos de tiempo definidos.

Se midieron cantidades de betametasona liberadas en medio de liberacion acuoso evaluando conjuntos de muestras de disolucion usando HPLC de fase inversa. De forma breve, se realizaron inyecciones de 10 ul de medio de liberacion sobre una columna YMC-Pack ODS-A (5 micrometros, 6,0 x 150 mm), y se eluyeron a 1,2 ml/minuto con una fase movil de 50 mM de dihidrogenofosfato potasico/metanol (45/55 v/v), a una temperatura de 40°C, durante 20 minutos. La betametasona se detecto a 240 nm.

El porcentaje medio de farmaco liberado y la perdida media de peso de los pelets en puntos de tiempo definidos para pelets de hexametiletano, de adamantano, y de mezcla 50/50 de HME/ADM se muestran en las figuras 7, 8, y 9, respectivamente, y demuestran que las velocidades de liberacion de betametasona a partir de los pelets en el agua desionizada fueron muy similares a las velocidades de sublimacion en aire de las tres matrices de pelets. Las velocidades de betametasona liberada a partir de los pelets almacenados en condiciones en las que no se produjo sublimacion, es decir, en tubos cerrados hermeticamente llenos de agua, en los que la liberacion del farmaco solo se puede producir de forma mucho mas lenta a partir de pelets que subliman.

En la figura 10 se muestra el efecto de mezclar matrices solidas que subliman para modular la liberacion, que demuestra que el mezclamiento de dos matrices que subliman puede producir perfiles de liberacion intermedios entre aquellos de los de los solidos que subliman puros.

9. Velocidades de sublimacion in vivo de matrices de solidos que subliman

Se evaluo durante un perfodo de 16 semanas las velocidades de desaparicion in vivo de pelets de hexametiletano y de adamantano a partir de sitios de implante subcutaneo en ratas. Se asignaron cuarenta y seis ratas macho Sprague-Dawley de edad y peso similares a cinco grupos de tratamiento: implante de pelet de hexametiletano (Grupo H), implante de pelet de adamantano (Grupo A), implante de pelet de PLGA (Boehringer Ingelheim Resomer RG 504H) (Grupo P), un grupo simulado para el que se llevo a cabo la cirugfa sin implante de pelet, y un grupo de control (sin cirugfa). Los pelets se pesaron individualmente, y se implantaron en la parte posterior del cuello de las ratas. La explantacion y el pesado nuevamente de los pelets de adamantano se llevo a cabo a los 4 y 8 dfas, y a las 2, 4, 8, y 10 semanas; los pelets de hexametiletano se explantaron y se pesaron a 4 y 24 horas, y a 4, 8, y 14 dfas. La figura 11 demuestra que en la sublimacion in vivo de pelets de matriz de hexametiletano se puede producir a lo largo de un perfodo tan corto como una semana, produciendose la desaparicion de los pelets de adamantano a lo largo de un perfodo de dos meses.

10. Velocidades de liberacion in vivo de interferon alfa bioactivo a partir de matrices solidas que subliman

Se incorporo interferon alfa-2b (a-IFN) humana recombinante en matrices compuestas de hexametiletano, adamantano, o una mezcla 50/50 de hexametiletileno y adamantano mediante molienda con bolas oscilantes. Una dispersion fina, uniforme, de polvo de a-IFN liofilizado (que contiene 50 MIU de a-IFN) con 2,1-2,2 gramos del solido que sublima, y moliendo a 30 Hz durante 45 segundos. La matriz de la mezcla de solidos que subliman se preparo moliendo 1,59 gramos de hexametiletano con 1,50 gramos de adamantano, a 30 Hz durante 10 minutos.

La uniformidad de la dispersion de la protefna a lo largo de la matriz se demostro mediante evaluacion microscopica de una protefna modelo, seroalbumina bovina marcada con rodamina, que se disperso en matrices de hexametileno o adamantano mediante las tecnicas descritas anteriormente. No se detectaron partfculas discretas de protefna marcada con rodamina en el aumento de 200X, con la iluminacion incidente con luz azul. La ausencia de partfculas proteicas visibles tambien se observo en matrices de adamantano.

Cada miligramo de matriz posmolida contenfa tfpicamente 22.700 UI de interferon y 0,011 mg de especies solubles en agua (glicina, fosfatos, y seroalbumina humana), que corresponden a las cargas en por ciento en peso de 0,01% de interferon y 1,1% de solidos solubles en agua. Se prepararon pelets cilfndricos de las tres matrices que contienen interferon comprimiendo muestras de ~150 mg de mezcla de solidos que subliman pesadas de forma exacta con 1000 lbs de presion durante 60 segundos.

El implante subcutaneo de los pelets (que contienen tfpicamente 3,2 MIU de interferon alfa) en ratas se llevo a cabo como se describio en el Ejemplo 9. Se asignaron diez animales a cada grupo de matrices de solidos que subliman, asignandose cada pelet a una rata especffica que tiene un peso inicial (y final) conocido. Tras el implante, se extrajeron muestras de sangre de 1 ml en puntos de tiempo especfficos, se redujeron hasta suero, y se almacenaron congeladas a -70 grados antes del analisis. Los puntos de tiempo de muestreo para las ratas dosificadas con pelets de hexametiletano fueron 1, 2, 6, y 24 horas, 2, muestras de sangre adicionales extrafdas a 4, 5, 6, 8, y 10 semanas.

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Las concentraciones de interferon-alfa humano soluble en las muestras de suero procedentes de diez ratas se determinaron usando ELISA colorimetrico con anticuerpo anti-anticuerpo secundario conjugado a peroxidasa de rabano picante y tetrametilbenzidina como sustrato. Los ensayos se llevaron a cabo por PBL Biomedical Laboratories (Piscataway NJ). La actividad biologica del interferon presente en cada muestra se determino usando un ensayo de inhibicion del virus VSV a base de celulas MDBK, realizandose nuevamente los analisis por PBL Biomedical Laboratories.

Los resultados del estudio anterior, que demuestran la liberacion lenta in vivo de interferon alfa biologicamente activo y soluble a partir de matrices de hexametiletano, de adamantano, y de mezcla 50/50, se muestran en la figura 12. El calculo de las constantes de velocidad de primer orden a partir de estos datos demuestra una liberacion mas lenta a partir de la matriz de ADM, k = 0,017 h-1, que a partir de la matriz de HME, k = 0,064 h-1.

La descripcion previa de las formas de realizacion preferidas se proporciona para permitir a cualquier experto en la materia llevar a cabo y usar la presente invencion. Las diversas modificaciones a estas formas de realizacion seran facilmente evidentes para los expertos en la materia, y los principios genericos definidos en la presente memoria se pueden aplicar a otras formas de realizacion sin el uso de la facultad inventiva. De este modo, la presente invencion no pretende estar limitada a las formas de realizacion mostradas en la presente memoria, sino que estara de acuerdo con el alcance mas amplio consistente con los principios y nuevas caracterfsticas descritos en la presente memoria.

11. Mejora de la estabilidad de fosfatasa alcalina en condiciones fisiologicas al incorporar la protefna en matrices de hexametiletano

Formulacion que contiene 24 U/mg de actividad enzimatica (Sigma-Aldrich Corp., n° de Cat. P-5931). ALP se incorporo en matrices de HME mezclando en primer lugar 10,5 mg del polvo de enzima con 3,0 gramos de HME en un molino de bolas oscilante a 30 Hz durante 45 segundos, y formando matrices de tipo varilla comprimiendo muestras de 60-70 mg de la mezcla a 1000 libras durante 60 segundos. Las matrices se almacenaron entonces en viales de polietileno de 2 ml llenos de agua y cerrados hermeticamente, y se incubaron a 37°C. Concomitantemente, se incubaron muestras de polvo liofilizado de ALP a 37°C y 100% de humedad relativa en viales de polietileno abiertos. Las muestras almacenadas en cada condicion se extrajeron a intervalos de tiempo definidos, retirandose las varillas de los viales llenos de agua, se secaron, y entonces se almacenaron a temperatura ambiente en nuevos viales abiertos durante 24 horas, a fin de sublimar todo el material de matriz. Los viales se cerraron entonces hermeticamente y se almacenaron a -20°C hasta que se evaluaron para determinar la actividad (vease mas abajo). Los viales que contienen el polvo de enzima liofilizado se cerraron directamente de forma hermetica al retirarlos del bano de agua, y se almacenaron a -20°C grados hasta que se evaluaron.

La actividad especffica y total en los viales se midio usando un ensayo cinetico de hidrolisis de fosfato de p- nitrofenilo (Kit de Ensayo de Fosfatasa Alcalina QuantiChrom, BioAssay Systems, Hayward CA). El analisis de cada muestra de fosfatasa se llevo a cabo por triplicado. Los resultados, mostrados en la figura 13 como porcentajes de actividad inicial que queda a lo largo del tiempo, demuestran que la velocidad de perdida de actividad enzimatica en condiciones fisiologicas se puede reducir significativamente cuando el polvo de enzima se dispersa en una matriz de solidos que subliman.

Claims (31)

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   REIVINDICACIONES

   1. Composicion en forma de un implante o inserto adecuada para la implantacion o insercion dentro de un organismo hospedador, y eficaz para proporcionar una liberacion lenta de un agente biologicamente activo en el organismo hospedador, comprendiendo dicha composicion:

   (a) por lo menos un material de matriz sublimable solido que presenta una entalpfa de sublimacion desde 20 kj/mol a 100 kj/mol y un punto de fusion de 37°C o superior; y

   (b) un agente biologicamente activo dispersado dentro del material de matriz sublimable solido;

   estando presente dicho material de matriz sublimable solido en una cantidad de por lo menos 10% en peso de dicha composicion y siendo eficaz para lograr una liberacion lenta de dicho agente activo cuando dicha composicion se administra dentro del organismo hospedador.
2. 2. Composicion segun la reivindicacion 1, en la que dicho material de matriz sublimable se selecciona de entre el grupo que consiste en alcanos globulares, alcanos perfluorados, alcanos perfluorados globulares, adamantano, perfluoroadamantano, 1-metiladamantano, perfluoro 1-metiladamantano, tetraisopropilmetano, perfluorotetraisopropilmetano, 2,2,3,3-tetrametilbutano (hexametiletano), perfluoro-2,2,3,3-tetrametilbutano, perfluoroneopentano, perfluoro-C60 fulereno, cubano, perfluorocubano, octametilcubano, perfluorooctametilcubano, perfluorometiladamantanos, perfluorotri-terc-butilmetano, perfluorodimetiladamantano, perfluorohexametiletano, perfluoro-1,3-dimetiladamantano, isocanfano, tricicleno, 1-etiladamantano, 1- metildimantano, perfluorodimetilbiciclo[3.3.1]nonano, diadamantano, perfluorodiadamantano, tri-terc-butilmetano, norbornano, perfluoronorbornano, ciclododecano, perfluorociclododecano, hexametilciclotrisiloxano, perfluoroundecano, perfluorododecano, biciclo[3.3.1]nonano, tetracicloheptano, triciclohexano, dimetil-isopropil- perhidrofenantreno, hexametilprismano, prismano, tetraciclododecano, biciclo[3.3.3]undecano, 2- metiladamantano, 1-metiladamantano, pentacicloundecano, triciclodecano, biciclodecano, biciclo[3.3.1]nonano, biciclo[2.2.2]octano, biciclo[2.2.1]heptano, perfluorotri-terc-butilmetano, perfluoro-1,3,5-trimetiladamantano, perfluoro-2,2-dimetiladamantano, perfluorotetracicloheptano, perfluorotriciclohexano, perfluorohexametilprismano, perfluoroprismano, perfluorotetraciclododecano, perfluorobiciclo[3.3.3]undecano, perfluoro-2-metiladamantano, perfluoropentacicloundecano, perfluorotriciclodecano, perfluorobiciclodecano, perfluorobiciclo[3.3.1]nonano, perfluorobiciclo[2.2.2]octano, perfluorobiciclo[2.2.1]heptano, y mezclas de los mismos.
3. 3. Composicion segun la reivindicacion 1, en la que el material de matriz sublimable se selecciona de entre el grupo que consiste en adamantina, hexametiletano, perfluoroneopentano, norborano, hexametilciclotrisiloxano, ciclododecano, o mezclas de los mismos.
4. 4. Composicion segun la reivindicacion 1 en la que dicho material de matriz sublimable esta presente en una cantidad de por lo menos aproximadamente 60% en peso sobre la base del peso de la composicion.
5. 5. Composicion segun la reivindicacion 1 en la que dicho material de matriz sublimable esta presente en una cantidad de por lo menos aproximadamente 80% en peso sobre la base del peso de la composicion.
6. 6. Composicion segun la reivindicacion 1 que contiene ademas un modificador de la velocidad de sublimacion.
7. 7. Composicion segun la reivindicacion 6 en la que dicho modificador de la velocidad de sublimacion es eficaz para alterar una velocidad de sublimacion de dicha composicion.
8. 8. Composicion segun la reivindicacion 6 en la que dicho modificador de la velocidad de sublimacion es eficaz para alterar un area de superficie de dicha composicion a lo largo del tiempo.
9. 9. Composicion segun la reivindicacion 6 en la que dicho modificador de la velocidad de sublimacion se selecciona de entre el grupo que consiste en trimetilacetamida, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, pivalato de neopentilo, perfluorodecalina, perfluoroalcanos, tri-terc-butilmetanol, perfluorocicloalcanos, alcanfor, canfeno, alcohol neopentflico, hexacloroetano, clorobutanol, mentol, hidrato de terpina, vainillina, etil vainillina, 1,3,5- trioxano, naftaleno, fenol, triestearina, dextrano, glucogeno, terc-butanol, polfmeros biodegradables compuestos por poliacido lactico o copolfmeros de acidos lactico y glicolico, poliortoesteres, o polianhfdridos, micropartfculas compuestas por dichos polfmeros bioerosionables, acidos grasos, polivinilpirrolidona, polietilenglicol, polialcohol vinflico, poliacido acrflico, colesterol y sus micropartfculas, caprostano, trigliceridos que presentan un punto de fusion superior a 37°C, colageno y sus micropartfculas, gelatina y sus micropartfculas, etanol, propilenglicol, PEG 400, glicerol, poliglicerol, polisorbatos, sacaralosa, pentahidrato de sacaralosa, y sus mezclas.
10. 10. Composicion segun la reivindicacion 6 en la que dicho modificador de la velocidad de sublimacion esta presente en una cantidad desde aproximadamente 0,1 a aproximadamente 30% en peso sobre la base del peso de dicha composicion.

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11. 11. Composicion segun la reivindicacion 6 en la que dicho modificador de la velocidad de sublimacion esta presente en una cantidad desde aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10% en peso sobre la base del peso de dicha composicion.
12. 12. Composicion segun la reivindicacion 1 en la que dicho implante esta en forma de un disco, cilindro o pelet implantables.
13. 13. Composicion segun la reivindicacion 1, en la que dicho agente biologicamente activo es un farmaco.
14. 14. Composicion segun la reivindicacion 1 en la que dicho organismo hospedador es un mamffero.
15. 15. Composicion segun la reivindicacion 14 en la que dicha composicion comprende ademas un modificador de la velocidad de sublimacion.
16. 16. Procedimiento de proteccion de un agente biologicamente activo de la degradacion ffsica o qufmica o de la perdida de actividad que comprende disponer dicho agente activo en una matriz solida o semisolida de material de matriz sublimable para formar un implante que puede proporcionar una liberacion lenta de dicho agente biologicamente activo a un organismo hospedador por sublimacion de dicho material de matriz sublimable al implantar dicho implante en dicho organismo, presentando dicho material de matriz sublimable una entalpfa de sublimacion desde 20 kj/mol a 100 kj/mol y un punto de fusion de 37°C o superior; en el que dicho sistema de suministro de farmaco comprende por lo menos 10% en peso de dicho material de matriz sublimable.
17. 17. Procedimiento segun la reivindicacion 16 en el que dicha matriz comprende ademas un modificador de la velocidad de sublimacion.
18. 18. Procedimiento segun la reivindicacion 16 en el que dicha matriz es adecuada para el deposito en un organismo hospedador.
19. 19. Procedimiento segun la reivindicacion 16 en el que dicha matriz es adecuada para el deposito en un mamffero.
20. 20. Composicion segun la reivindicacion 1 adaptada para liberar dicho agente activo durante un perfodo de por lo menos aproximadamente 7 dfas.
21. 21. Composicion segun la reivindicacion 1 adaptada para liberar dicho agente activo durante un perfodo de por lo menos aproximadamente 30 dfas.
22. 22. Composicion segun la reivindicacion 1 adaptada para liberar dicho agente activo durante un perfodo de por lo menos aproximadamente 3 meses.
23. 23. Procedimiento para preparar una composicion adecuada para el suministro de agentes biologicamente activos que comprende:

    a. combinar por lo menos un material de matriz sublimable y un agente biologicamente activo para formar una mezcla;

    b. mezclar la mezcla; y

    c. comprimir la mezcla para formar una masa solida o semisolida de peso y forma definidos para formar un implante eficaz para proporcionar una liberacion lenta de dicho agente biologicamente activo a un organismo hospedador por sublimacion de dicho material de matriz sublimable tras la implantacion de dicho implante en dicho organismo, presentando dicho material de matriz sublimable una entalpfa de sublimacion desde 20 kj/mol a 100 kj/mol y un punto de fusion de 37°C o superior; en el que dicho sistema de suministro de farmaco comprende por lo menos 10% en peso de dicho material de matriz sublimable.
24. 24. Procedimiento segun la reivindicacion 23, que comprende ademas combinar por lo menos un modificador de la velocidad de sublimacion con dicho material de matriz sublimable y dicho agente biologicamente activo.
25. 25. Procedimiento segun la reivindicacion 23, en el que dicha mezcla se comprime para formar un disco, cilindro, o pelet sustancialmente esferico.
26. 26. Procedimiento para fabricar un medicamento destinado al tratamiento del cuerpo humano o animal, caracterizado por que se utiliza la composicion segun la reivindicacion 1.
27. 27. Procedimiento segun la reivindicacion 26, en el que la composicion comprende por lo menos dos materiales de matriz sublimables diferentes.
28. 28. Procedimiento segun la reivindicacion 26 o 27, en el que la composicion comprende ademas un modificador de la velocidad de sublimacion.

    5 29. Composicion segun la reivindicacion 1, en la que la composicion es adecuada para administracion oral,

    parenteral, periodontal, peritoneal, subcutanea, ocular, mediante implantacion, vaginal, rectal, mediante colocacion sobre una herida, o intradermica.
29. 30. Composicion segun la reivindicacion 1 para la utilizacion en el tratamiento de un cuerpo humano o animal.

    10
30. 31. Composicion segun la reivindicacion 1 para la utilizacion en el tratamiento de uno o mas de hemofilia y otros trastornos de la sangre, trastornos del crecimiento, diabetes, leucemia, hepatitis, insuficiencia renal, infeccion por VIH, enfermedades hereditarias tales como deficiencia de cerebrosidasa y deficiencia de adenosina desaminasa, hipertension, choque septicemico, enfermedades autoinmunitarias tales como esclerosis multiple, enfermedad de

    15 Graves, lupus eritematoso diseminado y artritis reumatoide, trastornos de choque y consuntivos, fibrosis qufstica, intolerancia a la lactosa, enfermedad de Crohn, enfermedad inflamatoria del intestino, cancer gastrointestinal u otros canceres.
31. 32. Forma de dosificacion que comprende la composicion segun la reivindicacion 1, seleccionandose dicha forma 20 de dosificacion de entre el grupo que consiste en: implantes, comprimidos, inyectables, suspensiones orales,

    varillas, micropartfculas y supositorios.