Una partícula de administración de agentes bioactivos que incluye un polipéptido de unión a lípidos,

una bicapa lipídica y un agente bioactivo que tiene al menos una región hidrofóbica, donde el agente bioactivo es un no polipéptido y que no incluye un núcleo acuoso, donde el interior de la bicapa lipídica incluye una región hidrofóbica y el agente bioactivo se incorpora a la región hidrofóbica de la bicapa lipídica, y donde la partícula tiene forma de disco, con una bicapa lipídica discoidal circunscrita por α-hélices anfipáticas y/o láminas ß del polipéptido de unión a lípidos, que se asocian con superficies hidrofóbicas de la bicapa alrededor de la periferia de la partícula, y donde dicho polipéptido de unión a lípidos comprende una estructura de α-hélice anfipática de clase A y/o una unidad de lámina ß.

Vehículo de administración de fármacos lipofílicos y métodos de utilización del mismo

Campo de la invención

Esta solicitud se relaciona con composiciones y métodos para la administración de agentes bioactivos. En particular, la solicitud se relaciona con partículas para administración de agentes bioactivos que incluyen un polipéptido de unión a lípidos, una bicapa lipídica y un agente bioactivo.

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica el beneficio de las Solicitudes de Patentes Provisionales EE.UU. Nos de Serie 60/447.508, depositada el 14 de Febrero de 2003, y 60/508.035, depositada el 1 de Octubre de 2003.

Declaración concerniente a investigación o desarrollo de financiación federal

Esta invención fue realizada en parte durante el trabajo respaldado por la subvención Nº HL65159 de los Institutos Nacionales de Salud. El gobierno puede tener ciertos derechos en la invención.

Antecedentes de la invención

Substancias bioactivas tales como agentes terapéuticos, inmunógenos vacunales y nutrientes no pueden ser con frecuencia administradas en forma pura, sino que deben ser incorporadas a formulaciones biocompatibles que aumentan la solubilidad del material bioactivo y lo envasan en una forma adecuada para conseguir efectos beneficiosos óptimos minimizando al mismo tiempo los efectos colaterales no deseables. Una administración eficiente de agentes bioactivos se ve frecuentemente dificultada por un corto tiempo de aclaramiento de un agente en el organismo, un envío dirigido ineficazmente a un sitio de acción o la naturaleza del propio agente bioactivo, por ejemplo una pobre solubilidad en medios acuosos o hidrofobicidad. Así, se han desarrollado muchas estrategias de formulación para mejorar la administración, incluyendo formulaciones de liberación controlada, emulsiones y preparaciones liposomales.

Se han descrito sistemas farmacéuticos de administración liposomales. Los liposomas son membranas de bicapa lipídica esféricas completamente cerradas que contienen un volumen acuoso atrapado. La bicapa lipídica incluye dos monocapas lipídicas compuestas por lípidos que tienen una región de cola hidrofóbica y una región de cabeza hidrofílica. La estructura de la bicapa de la membrana es tal que las colas no polares hidrofóbicas de las moléculas lipídicas se orientan hacia el centro de la bicapa, mientras que las cabezas hidrofílicas se orientan hacia las fases acuosas tanto en el exterior como en el interior del liposoma. La región nuclear hidrofílica acuosa de un liposoma puede incluir una substancia bioactiva disuelta.

La administración de substancias hidrofóbicas farmacéuticamente útiles es con frecuencia particularmente problemática debido a que son insolubles o poco solubles en un ambiente acuoso. Para compuestos hidrofóbicos utilizados como productos farmacéuticos, la inyección directa puede resultar imposible o altamente problemática, dando lugar a condiciones peligrosas tales como hemolisis, flebitis, hipersensibilidad, fallo orgánico y/o muerte. Se necesitan formulaciones mejoradas para substancias bioactivas hidrofóbicas que promuevan la estabilidad en un ambiente acuoso y permitan una administración eficiente de tales substancias a un sitio de acción deseado.

US-B-6.514.523 describe partículas de soporte para administración de fármacos que contienen una composición lipídica, donde el componente fosfolipídico existe como una monocapa.

Burke et al., Biochemistr y 1993, 32, 5352-5364, describen el reparto en bicapa lipídica y la estabilidad de la camptotecina. Se dice que las interacciones de la bicapa lipídica estabilizan la estructura del anillo de lactona de las camptotecinas.

Versluis et al., J Pharmacology and Experimental Therapeutics 289: 1-7, 1999, describen liposomas que tienen apolipoproteína expuesta sobre su superficie. Lundberg, Anti-Cancer Drug Design, 1998, 13: 453-461, describe ésteres de ácido oleico de camptotecina y sus análogos que pueden intercalarse en bicapas liposómicas y emulsiones lipídicas submicrónicas.

Lister, Eur. J. Haematol., 1996, 56 (supl.) : 18-23, describe un complejo de anfotericina B y lípidos que comprende anfotericina B acomplejada con dos lípidos.

Breve descripción de la invención

La invención proporciona composiciones y su uso en métodos para administración de un agente bioactivo a un individuo.

En un aspecto, la invención proporciona una partícula de administración de un agente bioactivo que consiste en un polipéptido de unión a lípidos, una bicapa lipídica y un agente bioactivo que tiene al menos una región hidrofóbica, donde el agente bioactivo no es un polipéptido, y que no tiene un núcleo acuoso, donde el interior de la bicapa lipídica tiene una región hidrofóbica, y el agente bioactivo se incorpora a la región hidrofóbica de la bicapa lipídica, y donde la partícula tiene forma de disco con una bicapa lipídica discoidal circunscrita por a-hélices anfipáticas y/o láminas 1 del polipéptido de unión a lípidos, que se asocian con las superficies hidrofóbicas de la bicapa alrededor de la periferia de la partícula, y donde dicho polipéptido de unión a lípidos tiene una estructura de a-hélice anfipática de clase A y/o una unidad de lámina 1.

Las partículas de administración de agentes bioactivos incluyen uno o más agentes bioactivos que tienen al menos una región hidrofóbica y se incorporan o asocian al interior hidrofóbico de la bicapa lipídica. La (s) región (es) hidrofóbica (s) de un agente bioactivo se asocian generalmente a superficies hidrofóbicas en el interior de la bicapa lipídica, v.g., cadenas grasas de acilos. En una realización, el agente bioactivo es anfotericina B (AmB) . En otra realización, el agente bioactivo es camptotecina.

Las partículas tienen típicamente forma de disco, con un diámetro en el rango de aproximadamente 7 a aproximadamente 29 nm.

Las partículas de administración de agentes bioactivos incluyen lípidos formadores de bicapa, por ejemplo fosfolípidos. En algunas realizaciones, una partícula de administración de agentes bioactivos incluye lípidos tanto formadores de bicapa como no formadores de bicapa. En algunas realizaciones, la bicapa lipídica de una partícula de administración de agentes bioactivos incluye fosfolípidos. En una realización, los fosfolípidos incorporados a una partícula de administración incluyen dimiristoilfosfatidilcolina (DMPC) y dimiristoilfosfatidilglicerol (DMPG) . En una realización, la bicapa lipídica incluye DMPC y DMPG en una proporción molar de 7:3.

En una realización preferida, el polipéptido de unión a lípidos es una apolipoproteína. La interacción predominante entre polipéptidos de unión a lípidos, v.g., moléculas de apolipoproteína, y la bicapa lipídica es generalmente una interacción hidrofóbica entre residuos sobre una cara hidrofóbica de una estructura anfipática, v.g., una a-hélice del polipéptido de unión a lípidos, y cadenas grasas acílicas de lípidos sobre una superficie exterior en el perímetro de la partícula. Las partículas de la invención pueden incluir apolipoproteínas intercambiables y/o no intercambiables. En una realización, el polipéptido de unión a lípidos es la Apolipoproteína A-I (ApoA-I) .

En algunas realizaciones, se proporcionan partículas que incluyen moléculas de polipéptidos de unión a lípidos, v.g., moléculas de apolipoproteína, que han sido modificadas para aumentar la estabilidad de la partícula. En una realización, la modificación incluye la introducción de residuos de cisteína para formar enlaces disulfuro intramoleculares y/o intermoleculares.

En otra realización, se proporcionan partículas que incluyen una molécula quimérica de polipéptido de unión a lípidos, v.g., una molécula quimérica de apolipoproteína, con uno o más restos funcionales unidos, por ejemplo uno o más restos de focalización hacia el objetivo y/o uno o más restos que tienen una actividad biológica deseada, v.g., actividad antimicrobiana, que pueden aumentar o trabajar sinérgicamente con la actividad de un agente bioactivo incorporado a la partícula de administración.

En otro aspecto, se proporciona una composición farmacéutica que incluye una partícula de administración de agentes bioactivos en un soporte farmacéuticamente aceptable. También se discute un método de administración de un agente bioactivo a un individuo, que incluye la administración... [Seguir leyendo]

1. Una partícula de administración de agentes bioactivos que incluye un polipéptido de unión a lípidos, una bicapa lipídica y un agente bioactivo que tiene al menos una región hidrofóbica, donde el agente bioactivo es un no polipéptido y que no incluye un núcleo acuoso, donde el interior de la bicapa lipídica incluye una región hidrofóbica y el agente bioactivo se incorpora a la región hidrofóbica de la bicapa lipídica, y donde la partícula tiene forma de disco, con una bicapa lipídica discoidal circunscrita por a-hélices anfipáticas y/o láminas 1 del polipéptido de unión a lípidos, que se asocian con superficies hidrofóbicas de la bicapa alrededor de la periferia de la partícula, y donde dicho polipéptido de unión a lípidos comprende una estructura de a-hélice anfipática de clase A y/o una unidad de lámina 1.

2. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 1, donde la partícula con forma de disco tiene un diámetro de aproximadamente 7 a aproximadamente 29 nm.

3. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 1 ó 2, donde el agente bioactivo es anfotericina B o camptotecina.

4. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 1 ó 2, donde el agente bioactivo es seleccionado entre antimicrobianos, agentes anticancerosos, pesticidas, insecticidas, herbicidas, radiomarcajes, compuestos fluorescentes, anestésicos, lípidos bioactivos, agentes antiinflamatorios, nutrientes, lipopolisacáridos y agentes fotosensibilizantes utilizados en terapia fotodinámica.

5. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 4, donde el antimicrobiano es un antifúngico y/o es nistatina.

6. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 1 ó 2, donde el agente bioactivo es ácido retinoico todo-trans, alfa-tocoferol o Vitamina E.

7. La partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el polipéptido de unión a lípidos es una apolipoproteína.

8. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 7, donde la apolipoproteína es seleccionada entre el grupo consistente en ApoA-I, apolipoproteína E (ApoE) y apolipoforina III (ApoIII) , apolipoproteína A-IV (ApoA-IV) , apolipoproteína A-V (ApoA-V) , apolipoproteína C-I (ApoC-I) , apolipoproteína C-II (ApoC-II) , apolipoproteína C-III (ApoC-III) , apolipoproteína D (ApoD) , apolipoproteína A-II (ApoA-II) , apolipoproteína B-100 (ApoB-100) , apolipoproteína J (ApoJ) y apolipoproteína H (ApoH) .

9. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 7, donde la apolipoproteína es una apolipoproteína intercambiable.

10. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 9, donde la apolipoproteína es apolipoproteína A-I humana.

11. La partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el polipéptido de unión a lípidos es una apolipoproteína quimérica que incluye un resto funcional.

12. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 11, donde el resto funcional es un resto de focalización hacia el objetivo o tiene actividad biológica.

13. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 7, donde la apolipoproteína ha sido modificada para aumentar la estabilidad de la partícula.

14. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 13, donde la modificación consiste en la introducción de residuos de cisteína para formar enlaces disulfuro intermoleculares o intramoleculares.

15. La partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el polipéptido de unión a lípidos es un péptido.

16. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 7, donde la apolipoproteína es apolipoproteína E.

17. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 15, donde el polipéptido de unión a lípidos es el dominio N-terminal de la apolipoproteína E3 o una isoforma de la misma.

18. La partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la bicapa lipídica incluye fosfolípidos.

19. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 18, donde los fosfolípidos comprenden la dimiristoilfosfatidilcolina (DMPC) y el dimiristoilfosfatidilglicerol (DMPG) .

20. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 18, donde los fosfolípidos comprenden la dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) o la fosfatidilcolina de huevo.

21. Una composición farmacéutica para administración de un agente bioactivo a un individuo, que contiene una partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 y un soporte farmacéuticamente aceptable.

22. La composición según la reivindicación 21, donde la composición es formulada para liberación controlada.

23. La composición según la reivindicación 21, donde la composición es formulada para administración parenteral, es formulada como un aerosol o es formulada para administración tópica.

24. La composición según la reivindicación 23, donde dicha administración parenteral es seleccionada entre intravenosa, intramuscular, transdérmica, transmucosal e intratecal.

25. Un procedimiento para formular una partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, cuyo procedimiento consiste en poner en contacto una dispersión acuosa de vesículas lipídicas formadoras de bicapa con un agente bioactivo para formar una mezcla acuosa de vesículas lipídicas formadoras de bicapa-agente bioactivo, y en poner en contacto la mezcla acuosa de vesículas lipídicas formadoras de bicapa-agente bioactivo con un polipéptido de unión a lípidos, donde dicho contacto de la mezcla acuosa de vesículas lipídicas formadoras de bicapa-agente bioactivo con un polipéptido de unión a lípidos consiste en la incubación de las vesículas y del polipéptido de unión a lípidos a, o en proximidad a, la temperatura de transición de fase cristalina de gel a líquido de los lípidos formadores de bicapa presentes en las vesículas lipídicas, para formar así la partícula de administración de agentes bioactivos.

26. Un procedimiento para formular una partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, cuyo procedimiento comprende las etapas de:

(a) formación de una dispersión acuosa de vesículas lipídicas, donde dichas vesículas lipídicas incluyen lípidos formadores de bicapa;

(b) adición de un agente bioactivo a la dispersión de vesículas lipídicas para formar una mezcla de vesículas lipídicas-agente bioactivo;

(c) adición de un polipéptido de unión a lípidos a la mezcla de vesículas lipídicas-agente bioactivo para formar una mezcla de lípidos-agente bioactivo-polipéptido de unión a lípidos; e

(d) incubación de la mezcla formada en la etapa (c) , donde dicha incubación es realizada con las vesículas y el polipéptido de unión a lípidos a, o en proximidad a, la temperatura de transición de fase cristalina de gel a líquido de los lípidos formadores de bicapa presentes en las vesículas lipídicas, para formar así la partícula de administración de agentes bioactivos.

27. El procedimiento según la reivindicación 26, donde dicha dispersión de vesículas en la etapa (b) proporciona un ambiente adecuado para la transición del agente bioactivo a medio acuoso sin precipitación o separación de fases del agente bioactivo.

28. El procedimiento según la reivindicación 26, donde dicho procedimiento incluye además la sonicación de la mezcla de la etapa (d) .

29. El procedimiento según la reivindicación 25, donde se solubiliza el agente bioactivo en sulfóxido de dimetilo (DMSO) antes de contactar con las vesículas lipídicas formadoras de bicapa.

30. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28, donde se solubiliza el agente bioactivo en DMSO antes de la adición a la dispersión de vesículas lipídicas.

31. Una partícula de administración de agentes bioactivos preparable según el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 30.

32. Una composición farmacéutica, que contiene una partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 31 y un soporte farmacéuticamente aceptable.

33. Una partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 ó 31 para uso en el tratamiento de una infección fúngica en un individuo, donde dicho agente bioactivo es un agente antifúngico.

34. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 33, donde el agente antifúngico es la anfotericina B.

35. Un método de tratamiento de una infección fúngica en una planta, consistente en la administración de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24 ó 32 a la planta, donde dicho agente bioactivo es un agente antifúngico.

36. El método según la reivindicación 35, donde el agente antifúngico es la anfotericina B.

37. Una partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 ó 31 para uso en el tratamiento de un tumor en un individuo, donde dicho agente bioactivo es un agente antitumoral.

38. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 37 formulada para administración tópica.

39. La partícula de administración de agentes bioactivos según la reivindicación 37 ó 38, donde el agente antitumoral es la camptotecina.

40. La partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 37 a 39, donde el polipéptido de unión a lípidos comprende el péptido intestinal vasoactivo y el tumor es un tumor de mama.

41. Una composición para administración de un agente bioactivo a un individuo, que contiene una partícula de administración de agentes bioactivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 ó 31 y un soporte.

42. La composición de la reivindicación 41, donde el individuo es una planta.