Métodos para preparar reactivos poliméricos.

Un método sintético consistente en:

(a) combinar una composición que contiene un solvente aprótico y un polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi con una composición que contiene un reactivo de carbonato activado seleccionado entre el grupo consistente en carbonato de di(1-benzotriazolilo),

carbonato de disuccinimidilo, cloroformiato de pnitrofenilo, cloroformiato de triclorofenilo, carbonato de p-nitrofenilsuccinimidilo, carbonato de p-nitrofenil-1-

benzotriazolilo, cloroformiato de pentafluorofenilo y 1,1'-carbonildiimidazol, eventualmente en presencia de un catalizador o de una base neutralizadora de ácido, donde la composición que contiene el reactivo de carbonato activado es añadida de tal forma que haya un exceso del reactivo de carbonato activado en relación al polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi, para así obtener una composición que contiene un éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble y reactivo de carbonato activado no reaccionado, y (b) añadir, antes de recuperar el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble, una composición que contiene una molécula reactiva seleccionada entre el grupo consistente en agua, un alcohol monohídrico de alquilo inferior, sulfuro de hidrógeno y una amina monobásica de alquilo inferior a la composición que contiene el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble y reactivo de carbonato activado no reaccionado, donde la composición que contiene una molécula reactiva es añadida de tal forma que se consuma más de un 50% de reactivo de carbonato activado no reaccionado.

Métodos para preparar reactivos poliméricos Campo de la invención

Esta invención se relaciona con métodos para preparar polímeros hidrosolubles y no peptidicos ("reactivos poliméricos"), así como con composiciones de los mismos, conjugados, composiciones farmacéuticas y métodos de administración de composiciones farmacéuticas.

La materia objeto de la presente invención es definida en las reivindicaciones 1-24 adjuntas.

Antecedentes de la invención

Los científicos y los médicos clínicos se enfrentan a una serie de desafíos en sus intentos por desarrollar principios activos en formas adecuadas para administración a un paciente. Los principios activos proteicos, por ejemplo, son frecuentemente administrados por inyección más que por vía oral. De este modo, se introduce la proteína en la circulación sistémica sin exponerla al ambiente proteolítico del estómago.

La inyección de proteínas, sin embargo, presenta varios inconvenientes. Por ejemplo, muchas proteínas tienen una vida media relativamente corta, por lo que necesitan inyecciones repetidas, que con frecuencia resultan inconvenientes y dolorosas. Además, algunas proteínas pueden provocar una o más respuestas inmunes, con la consecuencia de que el sistema inmune del paciente intenta destruir o de algún otro modo neutralizar la proteína inmunogénica. Por supuesto, una vez que la proteína ha sido destruida o de algún otro modo neutralizada, ésta no puede ejercer su actividad farmacodinámica pretendida. Por lo tanto, la administración de principios activos tales como proteínas es con frecuencia problemática, incluso cuando estos agentes son administrados por inyección.

Se ha conseguido algún éxito al abordar los problemas de administración de principios activos mediante inyección. Por ejemplo, la conjugación de un principio activo con un polímero hidrosoluble ha dado como resultado un conjugado de polímero-principio activo que tiene una inmunogenicidad y una antigenicidad reducidas. Además, el conjugado de polímero-principio activo tiene con frecuencia una mayor vida media en comparación con su contrapartida no conjugada como resultado de una menor eliminación a través del riñón y/o de una menor degradación enzimática en la circulación sistémica. Como resultado de tener una mayor vida media, el conjugado de polímero-principio activo requiere una dosificación menos frecuente, lo que a su vez reduce el número global de inyecciones dolorosas y de visitas inconvenientes a un profesional de la salud. Además, principios activos que sólo eran ligeramente solubles demuestran un significativo aumento en la solubilidad en agua cuando se conjugan con un polímero hidrosoluble.

Debido a su documentada seguridad, así como a su aprobación por la FDA para uso tanto tópico como interno, se ha conjugado el polietilenglicol con principios activos. Cuando se conjuga un principio activo con un polímero de polietilenglicol o "PEG", se hace convencionalmente referencia al principio activo conjugado como "PEGilado". El éxito comercial de principios activos PEGilados tales como el interferón alfa-2a PEGilado PEGASYS® (Hoffmann-La Roche, Nutley, NJ), el interferón alfa-2b PEGilado PEG-INTRON® (Schering Corp., Kennilworth, NJ) y el PEG- filgrastim NEULASTA (Amgen Inc., Thousand Oaks, CA) demuestra que la administración de una forma conjugada de un principio activo puede tener ventajas significativas sobre la contrapartida no conjugada. También se han PEGilado pequeñas moléculas, tales como diestearoilfosfatidiletanolamina (Zalipsky (1993), Bioconjug. Chem. 4(4): 296-299) y fluorouracilo (Ouchi et al. (1992), Drug Des. Discov. 9(1): 93-15). Harris et al. han proporcionado una revisión de los efectos de la PEGilación sobre los productos farmacéuticos. Harris et al. (23), Nat. Rev. Drug Discov. 2(3): 214-221.

Típicamente, la formación de un conjugado conlleva la reacción entre un principio activo y un reactivo polimérico. Aunque se dispone de cantidades a pequeña escala de reactivos poliméricos de fuentes comerciales tales como Nektar Therapeutics, surge un problema cuando se requiere una escala comercial o de producción del reactivo polimérico. En particular, existe la preocupación de que no se pueda sintetizar el reactivo polimérico particular usado en la preparación del conjugado deseado (o un intermediario útil en la preparación del reactivo polimérico usado en la producción del conjugado deseado), en gran parte libre de impurezas potencialmente nocivas, de un modo puntual, eficaz y económico.

Por ejemplo, la síntesis convencional de polímeros portadores de un éster activo -- que pueden ser usados como reactivo polimérico y como intermediario útil en la preparación de otros reactivos poliméricos requiere un exceso de un reactivo de bajo peso molecular [tal como carbonato de di( 1 -benzotriazolilo)], el cual debe ser eliminado. Aunque complicada, la eliminación del reactivo de bajo peso molecular es necesaria para que el reactivo de bajo peso molecular no reaccione con otras moléculas, introduciendo así reacciones y productos colaterales no deseados que den lugar a un producto relativamente impuro y a un menor rendimiento.

En un enfoque para la preparación de polímeros portadores de un éster activo, la Patente Estadounidense N°

6.624.246 describe la síntesis de metoxipoli(etilenglicol) portador de un grupo carbonato de benzotriazol ("mPEG- BTC"). Tal como se describe en ella, el procedimiento efectivamente conlleva la formación de mPEG-BTC, seguida de purificación del mPEG-BTC para purificar la especie mPEG-BTC y eliminar el carbonato de di(l-benzotriazolilo) no reaccionado y cualquier otro producto de bajo peso molecular (v.g., alcohol 1-benzotriazolllico). Tal como se describe en la Patente Estadounidense N° 6.624.246, la purificación de mPEG-BTC conlleva múltiples etapas de precipitación. A continuación, se proporciona un esquema del procedimiento.

A) Formación de mPEG-BTC

diBTC

base

alcohol

(1 -benzotriazolí I ico)

exceso

diBTC

no reaccionado

B) Purificación de mPEG-BTC

a) destilar el solvente orgánico para formar un residuo de los tres productos

b) volver a disolver los tres productos en cloruro de metileno

c) añadir éter etílico, enfriar y formar un precipitado de

O

mPEG-OC-O. n

V *N

En la fabricación de mPEG-BTC donde la porción de poli(etilenglicol) tiene un peso molecular medio ponderal de aproximadamente 2. Daltons, se usó un exceso ocho veces mayor de diBTC para conseguir una conversión del 1% de todo el mPEG-OH en mPEG-BTC. Aunque la gran cantidad de diBTC asegura una óptima conversión del mPEG-OH en mPEG-BTC, una cantidad relativamente grande de diBTC queda sin reaccionar y debe ser eliminada antes de llevar a cabo cualquier otra etapa sintética. De otro modo, el diBTC restante reaccionaría con cualquier grupo reactivo (v.g., grupo alcohol, grupo amina, etc.) encontrado e introduciría impurezas indeseadas y reduciría el rendimiento global.

Tal como se describe en la Patente Estadounidense N° 5.932.462, el mPEG-BTC reaccionaba con lisina (portadora de dos grupos amino y un solo grupo ácido carboxilico), proporcionando así una estructura "ramificada con lisina", donde un residuo de mPEG se une a cada uno de los grupos amino y el ácido carboxilico está disponible para posterior funcionalización. Aunque es concebible consumir cualquier exceso de diBTC añadiendo un exceso de lisina, dicho enfoque tiene fallos por al menos dos razones. En primer lugar, tanto el diBTC como el mPEG-BTC "competirán" por los grupos amino disponibles de la lisina, dando así lugar a una mezcla de la estructura ramificada con lisina deseada y otra especie que tiene sólo un único residuo de mPEG, un único grupo BTC y un único ácido carboxilico. En segundo lugar, incluso aunque este enfoque tuviese éxito, no se abordarían situaciones en las que se desea un producto que contenga residuos diferentes de la lisina.

Se puede evitar tener un exceso de diBTC durante la reacción con lisina sólo destruyendo el exceso de diBTC procedente de la formación de mPEG-BTC durante la purificación del mPEG-BTC. Se puede substituir con alcohol isopropílico (IPA, isopropanol) el éter etílico para precipitar el mPEG-BTC de una solución en cloruro de metileno [es

decir, v.g., etapa B(c) en el esquema anterior]. Si se realiza este cambio, el IPA reacciona con el exceso de diBTC para formar isopropil-BTC, que es soluble en la mezcla de cloruro de metileno e IPA. Desafortunadamente, en tal operación a gran escala, algo de isopropil-BTC queda atrapado en el... [Seguir leyendo]

1. Un método sintético consistente en:

(a) combinar una composición que contiene un solvente aprótico y un polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi con una composición que contiene un reactivo de carbonato activado seleccionado entre el grupo consistente en carbonato de di(1 -benzotriazolilo), carbonato de disuccinimidilo, cloroformiato de p- nitrofenilo, cloroformiato de triclorofenilo, carbonato de p-nitrofenilsuccinimidilo, carbonato de p-nitrofenil-1- benzotriazolilo, cloroformiato de pentafluorofenilo y 1,1 -carbonildiimidazol, eventualmente en presencia de un catalizador o de una base neutralizadora de ácido, donde la composición que contiene el reactivo de carbonato activado es añadida de tal forma que haya un exceso del reactivo de carbonato activado en relación al polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi, para así obtener una composición que contiene un éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble y reactivo de carbonato activado no reaccionado, y

(b) añadir, antes de recuperar el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble, una composición que contiene una molécula reactiva seleccionada entre el grupo consistente en agua, un alcohol monohídrico de alquilo inferior, sulfuro de hidrógeno y una amina monobásica de alquilo inferior a la composición que contiene el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble y reactivo de carbonato activado no reaccionado, donde la composición que contiene una molécula reactiva es añadida de tal forma que se consuma más de un 5% de reactivo de carbonato activado no reaccionado.

2. El método de la reivindicación 1, donde el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble tiene una estructura

de la siguiente fórmula:

PLI--(C=)--R

donde:

POLI es un polímero hidrosoluble y R es un radical orgánico,

con la condición de que, cuando POLI es un poli(etilenglicol) rematado con metilo lineal, el polietilenglicol rematado con metilo lineal tanga un peso molecular de al menos 13.

3. El método como en cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, donde el reactivo de carbonato activado tiene una estructura de una de las siguientes fórmulas: R-(C=)-R, R-(C=)-R y R-(C=)X, donde R es un radical orgánico, R es un radical orgánico diferente de R y X es Cl, Br o I.

4. El método como en cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 3, donde el solvente aprótico es seleccionado entre el grupo consistente en acetonitrilo, sulfóxido de dimetilo, dimetilformamida, cloroformo, diclorometano y sus combinaciones.

5. El método de la reivindicación 1, que además incluye la reacción del éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble en una o más reacciones para formar un reactivo polimérico.

6. El método de la reivindicación 1, donde el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble es aislado por destilación del solvente.

7. El método de la reivindicación 1, donde el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble es aislado por precipitación tras adición de un no solvente.

8. El método de la reivindicación 7, donde el no solvente es seleccionado entre el grupo consistente en alcohol isopropílico, hexano, éter etílico y sus combinaciones.

9. El método de la reivindicación 1, donde el polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi es un polímero hidrosoluble portador de un grupo amina o grupo hidroxi terminal, donde el polímero hidrosoluble es seleccionado entre el grupo consistente en poli(alquilenglicol), poli(alcohol olefínico), poli(vinilpirrolidona), poli(hidroxialquilmetacrilamida), poli(hidroxialquilmetacrilato), poli(sacárido), poli(ácido a-hidroxiacético), poli(ácido acrílico), poli(alcohol vindico), polifosfazeno, polioxazolina, poli(N-acriloilmorfolina) y copolímeros o terpolímeros de los mismos.

1. El método de la reivindicación 6, donde el polímero hidrosoluble es un poli(etilenglicol).

11. El método de la reivindicación 1, donde el poli(etilenglicol) es un poli(etilenglicol) lineal.

12. El método de la reivindicación 1, donde el poli(etilenglicol) es un poli(etilenglicol) ramificado.

13. El método de la reivindicación 1, donde el poli(etilenglicol) es un poli(etilenglicol) de múltiples brazos.

14. El método de la reivindicación 1, donde el poli(etilenglicol) tiene un peso molecular de aproximadamente 1 a aproximadamente 1. Daltons.

15. El método como en cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, donde el polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi es un polímero hidrosoluble acabado en amina.

16. El método como en cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, donde el polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi es un polímero hidrosoluble acabado en hidroxi.

17. El método como en cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, donde el exceso del reactivo de carbonato

activado en relación al polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi representa al menos

aproximadamente un exceso del 5% mol.

18. El método como en cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, donde el exceso del reactivo de carbonato

activado en relación al polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi representa al menos

aproximadamente un exceso del 5% mol.

19. El método como en cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, donde el exceso del reactivo de carbonato

activado en relación al polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi representa al menos

aproximadamente un exceso dos veces molar.

2. El método como en la reivindicación 1, donde la molécula reactiva es agua.

21. Un método sintético según la reivindicación 1, consistente en:

(a) combinar una composición que contiene un solvente aprótico y un polímero hidrosoluble acabado en hidroxi que tiene la siguiente estructura:

donde (n) es un número entero de 2 a 4., con una composición que contiene carbonato de di(1- benzotriazolilo), donde la composición que contiene el carbonato de di(l-benzotriazolilo) es añadida de tal forma que haya un exceso del carbonato de di(l-benzotriazolilo) en relación al polímero hidrosoluble acabado en hidroxi, para así obtener una composición que contiene un éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble que tiene la siguiente estructura:

donde (n) es un número entero de 2 a 4., y carbonato de di(l-benzotriazolilo) no reaccionado;

(b) añadir, antes de recuperar el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble, una composición que contiene una molécula reactiva seleccionada entre el grupo consistente en agua, un alcohol monohídrico de alquilo inferior, sulfuro de hidrógeno y una amina monobásica de alquilo inferior a la composición que contiene el éster de carbonato activo de un polímero hidrosoluble y carbonato de di(l-benzotriazolilo) no reaccionado, donde la composición que contiene el compuesto reactivo es añadida de tal forma que se consuma más de un 5% del carbonato de di(l-benzotriazolilo) no reaccionado.

22. Un método sintético según la reivindicación 1, que consiste en:

(a) combinar una composición que contiene un solvente aprótico y un polímero hidrosoluble acabado en hidroxi que tiene la siguiente estructura:

donde (n) es un número entero de 2 a 4., con una composición que contiene carbonato de disuccinimidilo, donde la composición que contiene el carbonato de disuccinimidilo es añadida de tal forma que haya un exceso del carbonato de disuccinimidilo en relación al polímero hidrosoluble acabado en hidroxi, para obtener así una composición que contiene un éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble que tiene la siguiente estructura:

CH3-(CH2CH2)n-CH2CH2-H

CH3-(CH2CH2)n-CH2CH2-H

CH3-(CH2CH2)n-CH2CH2--

donde (n) es un número entero de 2 a 4., y carbonato de disuccinimidilo no reaccionado;

(b) añadir, antes de recuperar el áster de carbonato activo del polímero hidrosoluble, una composición que contiene una molécula reactiva seleccionada entre el grupo consistente en agua, un alcohol monohídrico de alquilo inferior, sulfuro de hidrógeno y una amina monobásica de alquilo inferiora la composición que contiene el áster de carbonato activo del polímero hidrosoluble y carbonato de disuccinimidilo no reaccionado, donde la composición que contiene la molécula reactiva es añadida de tal forma que se consuma más de un 5% del carbonato de disuccinimidilo no reaccionado.

23. Un método sintético según la reivindicación 1, que consiste en:

(a) combinar una composición que contiene un solvente aprótico y un polímero hidrosoluble acabado en hidroxi que tiene la siguiente estructura:

donde (n) es un número entero de 2 a 4., con una composición que contiene cloroformiato de p-nitrofenilo, donde la composición que contiene el cloroformiato de p-nitrofenilo es añadida de tal forma que haya un exceso del cloroformiato de p-nitrofenilo en relación al polímero hidrosoluble acabado en hidroxi, para obtener así una composición que contiene un éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble que tiene la siguiente estructura:

donde (n) es un número entero de 2 a 4., y cloroformiato de p-nitrofenilo no reaccionado;

(b) añadir, antes de recuperar el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble, una composición que contiene una molécula reactiva seleccionada entre el grupo consistente en agua, un alcohol monohídrico de alquilo inferior, sulfuro de hidrógeno y una amina monobásica de alquilo inferiora la composición que contiene el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble y cloroformiato de p-nitrofenilo no reaccionado, donde la composición que contiene la molécula reactiva es añadida de tal forma que se consuma más de un 5% del cloroformiato de p-nitrofenilo no reaccionado.

24. Un método sintético según la reivindicación 1, que consiste en: hacer reaccionar un reactivo polimérico preparado por

(a) combinación de una composición que contiene un solvente aprótico y un polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi con una composición que contiene un reactivo de carbonato activado seleccionado entre el grupo consistente en carbonato de di(l-benzotriazolilo), carbonato de disuccinimidilo, cloroformiato de p-nitrofenilo, tricloroformiato de triclorofenilo, carbonato de p-nitrofenilsuccinimidilo, carbonato de p-nitrofenil-1-benzotriazolilo, cloroformiato de pentafluorofenilo y 1,1-carbonildiimidazol, eventualmente en presencia de un catalizador o de una base neutralizadora de ácido, donde la composición que contiene el reactivo de carbonato activado es añadida de tal forma que haya un exceso del reactivo de carbonato activado en relación al polímero hidrosoluble acabado en amina o acabado en hidroxi, para obtener así una composición que contiene un éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble y reactivo de carbonato activado no reaccionado;

(b) adición, antes de recuperar el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble, de una composición que contiene una molécula reactiva seleccionada entre el grupo consistente en agua, un alcohol monohídrico de alquilo inferior, sulfuro de hidrógeno y una amina monobásica de alquilo inferior a la composición que contiene el éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble y reactivo de carbonato activado no reaccionado, donde la composición que contiene una molécula reactiva es añadida de tal forma que se consuma más de un 5% del reactivo de carbonato activado no reaccionado; y

(c) reacción del éster de carbonato activo del polímero hidrosoluble en una o más reacciones para formar un reactivo polimérico

con un principio activo en condiciones de conjugación, para obtener así un conjugado de polímero hidrosoluble- principio activo.

CH3-(CH2CH2)n-CH2CH2-H