Una partícula que comprende: a) un núcleo de nanopartícula de fosfato cálcico;

b) una macromolécula biológicamente activa encapsulada en el núcleo de partícula; y c) un agente modificador de superficies que comprende un ácido biliar encapsulado en el núcleo de la partícula

Partículas que comprenden un núcleo de nanopartículas de fosfato cálcico, una biomolécula y un ácido biliar, los métodos de producción y el uso terapéutico de las mismas.

Campo de la invención

La presente invención está relacionada con nuevas partículas de fosfato cálcico, métodos para producirlas, y métodos para usarlas como transportadores para la liberación de macromoléculas biológicamente activas.

Antecedentes de la invención

Las macromoléculas de uso farmacéutico, incluyendo proteínas, péptidos, polisacáridos, ácidos nucleicos, lípidos o la combinación, son una clase importante de fármacos que va en aumento para tratar diferentes condiciones médicas. La ruta primaria para la administración farmacéutica macromolecular es la inyección, que es poco agradable, cara y a menudo resulta en un bajo cumplimiento por parte del paciente. La administración oral es la ruta preferible para la administración de medicinas. No obstante, los fármacos macromoleculares se absorben pobremente a través de los intestinos y pueden destruirse fácilmente por los ácidos del estómago o las enzimas gastrointestinales. Una aproximación prometedora para superar las barreras de la dispensación oral de macromoléculas es el uso de nanopartículas, que pueden ofrecer protección contra la degradación y permiten la absorción de fármacos de macromoléculas.

Se ha descrito que pueden utilizarse nanopartículas cargadas con insulina para liberar insulina bioactiva a animales. Por ejemplo, se muestra la prevención de la elevación de glucosa en plasma mediante la insulina cargada en nanopartículas de poli(láctido-coglicólido) con oligómero de anhídrido fumárico y aditivos de óxido de hierro. Carino et al, Controlled Release 65:261, (2000). Otro ejemplo de liberación oral de insulina con nanopartículas de Chitosan se describe en Pan et al., Intl. J. Pharmaceutics, 249:139, (2002). Además, las nanocápsulas de cianoacrilato de polialquilo también se han descrito por ser un transportador efectivo para la liberación oral de insulina en animales diabéticos. Damge et al. Diabetes, 37:246, (1988). La incorporación de materiales particulados mediante la ruta gastrointestinal está documentada y los parches linfáticos de Peyer están involucrados. Hussain et al., Adv. Drug Delivery Rev. 50:107, (2001).

Entre los factores que afectan la absorción de partículas, el tamaño de partícula aparece en primer lugar. Por ejemplo, Jani et al. (J. Pharm. Pharmacol. 42:821, 1990) estudiaron la absorción intestinal de las partículas de poliestireno de diferentes tamaños en ratas. La eficiencia de absorción de las partículas de poliestireno depende claramente de su tamaño. Las partículas inferiores a 100 nm mostraron una absorción significativa, mientras que las partículas más grandes (500 nm o más) sólo mostraron una absorción baja o moderada.

La dependencia de la absorción intestinal del tamaño de partícula también se observó en partículas de poli(láctido-coglicólido) o PLGA por Desai et al. (Pharm. Res. 13:1838, 1996). En este estudio, las partículas de PLGA mayores de 500 nm no mostraron casi incorporación por el tracto intestinal, aunque el 36% de las partículas de PLGA de 100 nm se absorbieron.

Las partículas de escala nanométrica se han propuesto para su uso como partículas transportadoras para macromoléculas biológicas como proteínas y ácidos nucleicos. Véase patentes estadounidenses 5.178.882; 5.219.577; 5.306.508; 5.334.394; 5.460.830; 5.460.831; 5.462.750; 5.464.634, 6.355.271.

Las partículas de fosfato cálcico son bio-adhesivas/biocompatibles y se han utilizado normalmente como transportadores para la liberación de ácidos nucleicos en compartimentos intracelulares in vitro. Chen et al., Mol. Cell. Biol. 7:2745-52, (1987); Welzel et al., J. Mater. Chem. 14:2213-2217 (2004); Jordan et al., Nucleic Acids Research 24:596-601 (1996); Loyter et al., Exp. Cell Res. 139: 223-234 (1982). Además, el fosfato cálcico también se ha probado como transportador para la terapia génica para liberar ácidos nucleicos grandes in vivo. Roy et al., Intl. J. Pharmaceutics 250:25, (2003).

Las partículas terapéuticas de fosfato cálcico han sido descritas en las Patentes estadounidenses Nº 6.355.271; 6.183.803; Pub. estadounidense Nº 2004/0258763; 2002/0054914; 2002/0068090; 2003/0185892; 2001/0048925; WO 02/064112; WO 03/051394; WO 00/46147; WO 2004/050065; Cherian et al., Drug Development and Industrial Pharmacy 26:459-463 (2000). El efecto de la formulación oral de partículas de fosfato cálcico cargadas de insulina se probó en ratones diabéticos y se mostró el control de la glucosa en sangre. Morcol et al., Intl. J. Pharmaceutics 277:91, (2004). Las partículas de fosfato cálcico descritas, poseen un tamaño de partícula entre 300 nm y 10 um. El estudio en animales utilizó un tamaño de partícula en el rango de 2-4 um de media. Estos tamaños de partícula no son los óptimos.

Para construir partículas de fosfato cálcico con un tamaño deseado, es necesaria una sonicación intensa (Cherian et al. Drug Dev. Ind. Pharmacy, 26:459, 2000; Roy et al. Intl. J. Pharmaceutics 250:25, 2003), que puede dañar las macromoléculas de fármacos encapsuladas y no es compatible con el proceso de coprecipitación.

Además, la eficiencia de encapsulación de las macromoléculas en las partículas de fosfato cálcico normalmente es baja. Por ejemplo, la Pat. estadounidense Nº 6.355.271 describe la eficiencia de absorción en alrededor del 40% si se añade la insulina a partículas preformadas de fosfato cálcico; y alrededor del 89%, si la insulina se mezcla durante la formación de las partículas.

La US 2003/185892 describe una partícula que comprende fosfato cálcico y un agente farmacológicamente activo que cubre al menos en parte a la partícula o impregna la partícula o ambas, en la que la partícula se adapta para liberar el agente farmacológicamente activo (como una proteína, péptido) a una superficie ocular de un paciente que necesita dicho tratamiento para una enfermedad ocular.

En WO 03/051394 una partícula comprende fosfato cálcico, vesículas tensioactivas y un agente farmacológicamente activo (oligonucleótido, polipéptido, proteína, DNA, RNA, hormona de crecimiento) que cubre al menos en parte a esta partícula o que impregna la partícula o ambas, en la que la partícula posee un diámetro entre alrededor de 300 nm y alrededor de 4000 nm y se adapta para ser liberada a una superficie de la mucosa.

Estos métodos descritos resultan en partículas con un tamaño menos óptimo, o requieren condiciones más duras como una sonicación intensa que no es compatible con la formulación de macromoléculas. Por lo tanto, existe una necesidad en los sistemas de liberación oral de macromoléculas que sea altamente eficiente y fácil de producir con un bajo coste.

Breve resumen de la invención

La presente invención proporciona una partícula que comprende: a) un núcleo de nanopartícula de fosfato cálcico; b) una macromolécula biológicamente activa encapsulada en el núcleo de partícula; y c) un agente modificador de superficies que comprende un ácido biliar encapsulado en el núcleo de la partícula.

En algunas realizaciones, el diámetro del núcleo de la partícula es inferior a alrededor de 1000 nm, inferior a alrededor de 300 nm, o inferior a alrededor de 200 nm.

En algunas realizaciones, el ácido biliar se selecciona del grupo que consiste en colato, desoxicolato, taurocolato, glicocolato, taurodesoxicolato, ursodesoxicolato, tauroursodesoxicolato, y quenodesoxicolato.

En algunas realizaciones, la partícula comprende además un recubrimiento entérico.

En algunas realizaciones, la macromolécula biológica activa se selecciona del grupo que consiste en una proteína, un polipéptido, un polisacárido, un ácido nucleico, un polinucleótido, un lípido, y un carbohidrato. En algunas realizaciones, la proteína o el polipéptido se selecciona del grupo que consiste en una insulina, una eritropoyetina, un interferón, una hormona de crecimiento, y un factor estimulador de colonias de granulocitos (G-CSF). En algunas realizaciones, la macromolécula biológicamente activa es un alérgeno seleccionado del grupo que consiste en alérgenos de ratones del polvo doméstico, caspa animal, moho, polen, ambrosía, látex, veneno de avispa y alérgenos derivados de insectos y cualquier combinación de los mismos.