Organización cámaras de interacción y de presión de retorno para la microfluidización.

Un aparato de microfluidización que comprende una cámara de interacción,

al menos una bomba intensificadora, y una cámara de presión de retorno, en donde la cámara de interacción contiene una pluralidad de canales de geometría tipo Z y en donde la cámara de presión de retorno comprende una pluralidad de canales de geometría fija y está localizada hacia abajo de la cámara de interacción.

Organizaciïn cïmaras de interacciïn y de presiïn de retorno para la microfluidizaciïn

CAMPO TECNICO

La invenciïn pertenece al campo de la fabricaciïn de adyuvantes de emulsiones de aceite-en-agua para vacunas por microfluidizaciïn.

ANTECEDENTES DE LA TECNICA

El adyuvante de vacunas conocido como 'MF59' [1-3] es una emulsiïn de aceite-en-agua submicrïnica de escualeno, polisorbato 80 (tambiïn conocido como Tween 80) , y trioleato de sorbitïn (tambiïn conocido como Span 85) . Tambiïn puede incluir iones de citrato, por ejemplo 10 mM de tampïn de citrato de sodio. La composiciïn de la emulsiïn por volumen puede ser de alrededor del 5% de escualeno, alrededor del 0, 5% de Tween 80 y alrededor de 0, 5% de Span 85. El adyuvante y su producciïn se describen con mïs detalle en el Capïtulo 10 de la referencia 4, capïtulo 12 de la referencia 5 y capïtulo 19 de la referencia 6.

Como se describe en la referencia 7, el MF59 se fabrica a escala comercial dispersando Span 85 en la fase de escualeno y Tween 80 en la fase acuosa, seguido por mezclado a alta velocidad para formar una emulsiïn gruesa. Esta emulsiïn gruesa se pasa despuïs repetidamente a travïs de un microfluidizador para producir una emulsiïn que tiene una tamaïo de gotita de aceite uniforme. Como se describe en la referencia 6, la emulsiïn microfluidizada es despuïs filtrada a travïs de una membrana de 0, 22 μm para eliminar cualquier gotita de aceite grande, y el tamaïo de gotita medio de la emulsiïn resultante permanece inalterado durante al menos 3 aïos a 4ï C. El contenido de escualeno de la emulsiïn final se puede medir como se describe en la referencia 8.

Las emulsiones de aceite-en-agua contienen gotitas de aceite. Las gotitas de aceite mïs grandes contenidas en estas emulsiones pueden actuar como sitios de nucleaciïn para la agregaciïn, llevando a la degradaciïn de la emulsiïn durante el almacenamiento. Un mïtodo para preparar nanoemulsiones se describe en la referencia 84.

Es un objeto de la invenciïn el proporcionar mïtodos adicionales y mejorados para la producciïn de emulsiones de aceite-en-agua microfluidizadas (como el MF59) , en particular mïtodos que son adecuados para el uso a una escala comercial y que proporcionan microfluidizaciïn mejorada para proporcionar emulsiones con menos partïculas grandes.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

La invenciïn proporciona un aparato de microfluidizaciïn como se define en la reivindicaciïn 1.

Se puede introducir una primera emulsiïn en la cïmara de interacciïn a una primera presiïn y una segunda emulsiïn puede salir del mïdulo de procesamiento auxiliar a una segunda presiïn que es mïs baja que la primera presiïn. En una realizaciïn, entre el 80 y el 95% de la diferencia de presiïn entre la primera y la segunda presiones cae a travïs de la cïmara de interacciïn y de un 5 a un 20% de la diferencia de presiïn entre la primera y la segunda presiones cae a travïs del mïdulo de procesamiento auxiliar.

La presente invenciïn tambiïn proporciona un mïtodo para la fabricaciïn de una emulsiïn de aceite-enagua que comprende el paso de pasar una primera emulsiïn que tiene un primer tamaïo de gotita de aceite medio a travïs de un aparato de microfluidizaciïn como se define en la presente.

La primera emulsiïn puede o (i) ser introducida en la cïmara de interacciïn a una primera presiïn y la segunda emulsiïn puede salir del mïdulo de procesamiento auxiliar a una segunda presiïn que es mïs baja que la primera presiïn; o la primera emulsiïn puede (ii) ser introducida en el mïdulo de procesamiento auxiliar a una primera presiïn y la segunda emulsiïn puede salir de la cïmara de interacciïn a una segunda presiïn que es mïs baja que la primera presiïn. En una realizaciïn, entre el 80 y el 95% de la diferencia de presiïn entre la primera y la segunda presiones cae a travïs de la cïmara de interacciïn y de un 5 a un 20% de la diferencia de presiïn entre la primera y la segunda presiones cae a travïs del mïdulo de procesamiento auxiliar.

Como se describe con mïs detalle a continuaciïn, la primera emulsiïn puede tener un tamaïo de gotita de aceite medio de 5000 nm o menos, por ejemplo, un tamaïo medio entre 300 nm y 800 nm. El nïmero de gotitas de aceite en la primera emulsiïn con un tamaïo de >1, 2 μm puede ser de 5 x 1011 /ml o menos, como se describe a continuaciïn. Las gotitas de aceite con un tamaïo > 1, 2 μm son desventajosas ya que pueden causar inestabilidad de la emulsiïn debido a la aglomeraciïn y coalescencia de las gotitas [14].

Despuïs de la formaciïn, la primera emulsiïn puede ser entonces sometida a al menos un paso de microfluidizaciïn para formar la segunda emulsiïn que tiene un tamaïo de gotita de aceite medio reducido. Como se

describe a continuaciïn, el tamaïo de gotita de aceite medio de la segunda emulsiïn es de 500 nm o menos. El nïmero de gotitas de aceite en la segunda emulsiïn que tiene un tamaïo >1, 2 μm puede ser de 5 x 1010 /ml o menos, como se describe a continuaciïn. Para conseguir estas caracterïsticas puede ser necesario pasar los componentes de la emulsiïn a travïs del dispositivo de microfluidizaciïn una pluralidad de veces, por ejemplo 2, 3, 4, 5, 6, 7 veces.

La segunda emulsiïn puede entonces ser filtrada, por ejemplo a travïs de una membrana de polietersulfona hidrïfila, para dar una emulsiïn de aceite-en-agua que puede ser adecuada para su uso como un adyuvante de vacunas. El tamaïo de gotita de aceite medio de la emulsiïn de aceite-en-agua producida despuïs de la filtraciïn puede ser de 220 nm o menos, por ejemplo entre 135-175 nm, entre 145-165 nm, o alrededor de 155 nm. El nïmero de gotitas de aceite que tienen un tamaïo de >1, 2 μm presentes en la emulsiïn de aceite-en-agua producida despuïs de la filtraciïn puede ser de 5 x 108 /ml o menos, por ejemplo 5 x 107 /ml o menos, 5 x 106 /ml o menos, 2 x 106 /ml o menos o 5 x 105 /ml o menos.

La emulsiïn de aceite-en-agua final formada despuïs de la filtraciïn puede tener al menos 102 veces menos gotitas de aceite que tienen un tamaïo >1, 2 μm en comparaciïn con la primera emulsiïn, e idealmente al menos 103 veces menos (por ejemplo 104 veces menos) .

En general, el mïtodo se realiza a entre 20-60ï C, e idealmente a 40ï5ï C. Aunque los componentes de la primera y segunda emulsiïn pueden ser relativamente estables incluso a temperaturas mïs altas, puede todavïa ocurrir la descomposiciïn tïrmica de algunos componentes y por lo tanto se prefieren temperaturas mïs bajas.

Componentes de la emulsiïn El tamaïo de gotita de aceite medio (es decir el nïmero del diïmetro medio de las gotitas de aceite de la emulsiïn) se puede medir usando una tïcnica de dispersiïn de luz dinïmica, como se describe en la referencia 13. Un ejemplo de un mïquina de mediciïn de dispersiïn de la luz dinïmica es la Nicomp 380 Submicron Particle Size Analyzer (de Particle Sizing Systems) .

El nïmero de partïculas que tienen un tamaïo > 1, 2 μm se puede medir usando un contador de partïculas como el Accusizer™ 770 (de Particle Sizing Systems) .

Los mïtodos de la invenciïn se usan para la fabricaciïn de emulsiones de aceite-en-agua. Estas emulsiones incluyen tres ingredientes centrales: un aceite; un componente acuoso; y un surfactante.

Debido a que las emulsiones estïn destinadas a uso farmacïutico el aceite serï tïpicamente biodegradable (metabolizable) y biocompatible.

El aceite usado puede comprender escualeno, aceite de hïgado de tiburïn que es ramificado, terpenoide insaturado (C30H50; [ (CH3) 2C[=CHCH2CH2C (CH3) ]2=CHCH2-]2; 2, 6, 10, 15, 19, 23-hexametil-2, 6, 10, 14, 18, 22tetracosahexaeno; CAS RN 7683-64-9) . Se prefiere particularmente el escualeno para el uso en la presente invenciïn.

El aceite de la presente invenciïn puede comprender una mezcla (o combinaciïn) de aceites, por ejemplo que comprenden escualeno y al menos un aceite adicional.

En lugar de (o ademïs de) usar escualeno una emulsiïn puede comprender aceite (s) incluyendo aquellos de, por ejemplo una fuente animal (como un pez) o vegetal. Las fuentes de aceites vegetales incluyen nueces, semillas y granos. El aceite de cacahuete, el aceite de soja, el aceite de coco, y el aceite de oliva, los mïs comïnmente disponibles, ejemplifican los aceites de nueces. Se puede usar aceite de jojoba, por ejemplo obtenido de haba de jojoba. Los aceites de semillas incluyen aceite de cïrtamo, aceite de semilla de algodïn, aceite de semilla de girasol, aceite de semilla de sïsamo y similares. En el grupo de los granos, el aceite de maïz es el mïs fïcilmente disponible, pero tambiïn se puede... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de microfluidizaciïn que comprende una cïmara de interacciïn, al menos una bomba intensificadora, y una cïmara de presiïn de retorno, en donde la cïmara de interacciïn contiene una pluralidad de canales de geometrïa tipo Z y en donde la cïmara de presiïn de retorno comprende una pluralidad de canales de geometrïa fija y estï localizada hacia abajo de la cïmara de interacciïn.

2. El aparato de cualquier reivindicaciïn anterior, en donde la cïmara de interacciïn proporciona una tasa de cizallamiento superior a 1 x 106 s-1.

3. Un mïtodo para la fabricaciïn de una emulsiïn de aceite-en-agua que comprende el paso de pasar una primera emulsiïn que tiene un primer tamaïo de gotitas de aceite medio a travïs de un aparato de microfluidizaciïn como se define en la reivindicaciïn 1 o la reivindicaciïn 2.