ES2599629T3 - Una emulsión que contiene una sustancia medicinal no viva - Google Patents

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Abstract

Una emulsión que comprende una fase acuosa y una fase oleosa, conteniendo la fase acuosa una sustancia medicinal no viva, en donde la fase acuosa comprende al menos un 30 % en p/p de azúcar y en donde la sustancia medicinal no viva es un microorganismo inactivado o una subunidad de un microorganismo.

Description

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DESCRIPCION
Una emulsion que contiene una sustancia medicinal no viva Antecedentes de la invencion
La presente invencion pertenece a una emulsion que comprende una fase acuosa y una fase oleosa, conteniendo la fase acuosa una sustancia medicinal no viva. La invencion pertenece tambien a un metodo para proteger una sustancia medicinal, presente en una fase acuosa emulsionada con una fase oleosa, de la interaccion con la fase oleosa, y a una vacuna que comprende como antigeno un microorganismo muerto o una subunidad de un microorganismo, estando presente el antigeno en la fase acuosa de la emulsion.
Las composiciones acuosas que contienen una sustancia medicinal no viva se conocen normalmente en la tecnica de la medicina. Se pueden usar tal cual, por ejemplo, como pulverizacion o formulacion para la administration oral. La estabilidad de la sustancia medicinal en la mayoria de los casos no es un problema cuando se compara con sustancias medicinales vivas tal como microorganismos vivos. En general, la descomposicion quimica en agua es, para la mayoria de sustancias no vivas, facil de controlar; por ejemplo, almacenando la composition a temperaturas bajas (2-8 °C) y protegiendola del impacto de la radiation Uv (almacenando normalmente las composiciones en una nevera normal). Asimismo, las formulaciones acuosas en general no tienen problemas de seguridad asociados con el fluido transportador ya que el agua no desencadena ninguna reaction adversa tras su administracion, tanto de forma local (por ejemplo, a traves de la boca) como de manera sistemica (por ejemplo, mediante aplicacion intramuscular o topica). Para algunas aplicaciones sin embargo, se prefiere la presencia de una fase oleosa, por ejemplo, para estimular la eficacia de la sustancia medicinal, (por ejemplo, el uso de un aceite adyuvante cuando la sustancia medicinal es un antigeno), o para crear una mejor biodisponibilidad (por ejemplo, el uso de un aceite para crear una aplicacion topica mas eficaz). Por lo tanto, en la tecnica es habitual crear una emulsion de la fase acuosa que contiene la sustancia medicinal y una fase oleosa.
Sumario de la invencion
El solicitante reconoce que el uso de dicha emulsion puede ser perjudicial para la eficacia de la sustancia medicinal presente en la fase acuosa. En dicha emulsion, concretamente, existe una amplia superficie donde pueden interactuar la fase acuosa y la fase oleosa o sus constituyentes, disminuyendo posiblemente la eficacia de la sustancia medicinal. En particular, cuando se usa una sustancia medicinal no inerte tal como una molecula biologica o un microorganismo inactivado (muerto), posiblemente junto con un aceite no inerte tal como un aceite metabolizable, el impacto negativo de la presencia del aceite puede ser importante. Pero tambien cuando se usan aceites inertes, la presencia del aceite puede ser perjudicial, ya que, por ejemplo, la sustancia medicinal puede tender tanto a concentrarse en la superficie entre las dos fases, o ser mas debil en la fase oleosa, como a interactuar con los aditivos de la fase oleosa, etc.
Es un objetivo de la presente invencion proporcionar una emulsion mejorada que mitigue al menos los problemas que puedan surgir debido a la interaccion de la sustancia medicinal con la fase oleosa. Con este fin se ha disenado una emulsion de acuerdo con el preambulo, en la que la fase acuosa comprende al menos un 30 % de p/p de azucar. De forma sorprendente, se ha mostrado que anadiendo una gran cantidad de azucar, se puede disminuir o incluso evitar una posible interaccion entre la sustancia medicinal y los constituyentes de la fase oleosa. Se esperaba de antemano que anadiendo azucar a la fase acuosa, proceso que disminuye inherentemente la polaridad de la fase acuosa, aumentaria la interaccion entre la fase acuosa y la fase oleosa. Sin embargo, por el contrario a lo esperado, parece que la sustancia medicinal puede protegerse de un impacto negativo que sea el resultado de la interaccion con (los constituyentes presentes en) la fase oleosa. Al lado de esto, se ha observado de manera sorprendente que no existen problemas de seguridad con esta nueva emulsion, incluso tras la administracion intramuscular a pesar de la presencia de un azucar potencialmente inmunogeno a una concentration muy alta.
La presente invencion es muy ventajosa en la tecnica de las vacunas no vivas (que contienen normalmente un microorganismo inactivado o una subunidad de un microorganismo como un antigeno), en la que la eficacia de la vacuna se basa normalmente en la presencia de una fase oleosa como adyuvante. Los aceites adyuvantes normales son esteres etilicos de acidos grasos (FAEE), Drakeol6 (disponible de Calumet Penreco, EE.UU.), aceite de semillas de algodon, ISA763A e ISA50 (ambos disponibles de Seppic, Francia), escualano, escualeno, Marcol® 52 (disponible de Exxon Chemicals, EE.UU.), acetato de alfa-tocoferilo, Miglyol 840 (Huls, Alemania). La presente invencion puede mejorar la estabilidad de la vacuna protegiendo el antigeno de la interaccion con la fase oleosa. En general, se puede fabricar una vacuna utilizando metodos conocidos en la materia que comprenden basicamente premezclar los antigenos (o una composicion que contiene los antigenos) con un transportador farmaceuticamente aceptable, por ejemplo, un transportador liquido tal como agua (tamponada opcionalmente). Opcionalmente se anaden otras sustancias, tales como protectores, modificadores de la viscosidad u otros componentes dependiendo del uso previsto o de las propiedades requeridas de la vacuna.
Se senala que para una sustancia medicinal viva tal como una bacteria o virus atenuado vivo, se conoce el azucar como estabilizante para crear un entorno en el que el microorganismo tenga un indice de supervivencia mayor que
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sin el agente estabilizante presente. Sin embargo, la estabilizacion de un microorganismo vivo es un proceso completamente diferente de la protection de una sustancia no viva de la interaction con una fase oleosa. El problema que puede surgir cuando una sustancia medicinal no viva interactua con una fase oleosa en una emulsion del transportador acuoso de la sustancia y la fase oleosa, ni siquiera esta relacionado con el problema de crear un entorno en el que un microrganismo vivo sobreviva.
Definiciones
Una emulsion: un sistema disperso de dos fases liquidas inmiscibles, en el que esta presente un agente emulsionante que estabiliza la interfase liquido-liquido. Normalmente, la fase dispersa comprende goticulas entre 0,05 y 100 mm. Un agente emulsionante es normalmente un agente de superficie activa (a menudo un detergente o un tensioactivo), pero puede ser tambien un compuesto que comprende particulas coloidales. Asimismo, se han descrito burbujas de aire microscopicas como agente emulsionante.
Una sustancia medicinal no viva: una sustancia que no es capaz de (auto)replicarse mediante un proceso esencialmente biologico y se puede usar para evitar, tratar o curar una enfermedad o trastorno de un animal vivo, en particular un ser humano o un animal no humano. Las sustancias medicinales no vivas son, normalmente, moleculas pequenas, moleculas biologicas tales como anticuerpos, proteinas, polisacaridos y microorganismos inactivados (normalmente bacterias o virus muertos).
Acuoso: miscible en cualquier cantidad con agua a temperatura ambiente, es decir, que es miscible de tal manera que se puede formar una fase homogenea estable.
Un aceite: una sustancia que es liquida a temperatura ambiente y presion atmosferica, cuyo liquido no es miscible en cualquier cantidad con agua.
Una fase acuosa: una fase basada esencialmente en agua como medio transportador u otro disolvente acuoso, o una mezcla de agua y uno o mas disolventes acuosos.
Una fase oleosa: una fase basada esencialmente en un aceite o una mezcla de aceites como medio transportador.
Un azucar: cualquiera de un grupo de hidratos de carbono solubles en agua de peso molecular relativamente bajo y que tienen normalmente sabor dulce. El termino "azucar" incluye azucares reductores (tales como fructosa y maltosa), azucares no reductores (tales como sacarosa y trehalosa), alcoholes azucarados (tales como xilitol y sorbitol), acidos azucarados (tales como acido gluconico y acido tartarico) y sus mezclas.
Inerte: en esencia, no es quimicamente reactivo en condiciones ordinarias (es decir, presion normal y temperatura ambiente), careciendo de esta manera de cualquier participation sustancial en reacciones quimicas. Normalmente, se requiere una gran cantidad de energia (de activation) para impulsar dichas reacciones, usualmente en la forma de calor, presion, radiation, etc., a menudo asistidas por catalizadores.
Un azucar no polimerico: moleculas de azucar monomericas, dimericas, trimericas y oligomericas, que comprenden como maximo seis moleculas de azucar monomericas.
Un agente biologicamente activo: cualquier proteina que tenga una estructura tridimensional de tal manera que la proteina sea capaz de inducir o interferir con un proceso fisiologico en un organismo vivo, tal como un proceso metabolico o un proceso inmunologico. El termino proteina biologicamente activa puede denotar una proteina de longitud completa o uno de sus fragmentos. Los ejemplos de proteinas biologicamente activas son enzimas, toxinas, toxoides, cualquier (otra) proteina inmunologica (por ejemplo, una proteina superficial de un microorganismo o uno de sus fragmentos), un anticuerpo o uno de sus fragmentos, etc. Las vacunas incluyen normalmente una o mas proteinas biologicamente activas, como parte tanto de un microrganismo vivo como de un microorganismo muerto, o como una subunidad aislada o expresada de forma recombinante de dicho microorganismo.
Metabolizable: que es degradable por un animal despues de su administration a este animal usando en esencia uno o mas de sus procesos metabolicos.
% p/p: porcentaje de peso sobre el peso total.
Una vacuna: una constitution adecuada para su aplicacion a un animal, que comprende uno o mas antigenos en una cantidad inmunologicamente eficaz (es decir, capaz de estimular el sistema inmunitario del animal diana suficientemente para reducir al menos los efectos negativos de un estimulo de los microorganismos naturales), que tras la administracion al animal induce una respuesta inmunitaria para tratar una enfermedad o trastorno, es decir, ayudar en la prevention, mejora o curacion de la enfermedad o el trastorno.
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Realizaciones de la invencion
En una primera realizacion, la sustancia medicinal comprende una protema biologicamente activa. Aunque en la tecnica se supone comunmente que las protemas biologicamente activas, como no estan vivas, son razonablemente estables, el solicitante reconocio que cuando estan presente en una fase acuosa que esta constituida con una fase oleosa que es parte de una emulsion, se puede producir un impacto negativo sobre la eficacia de la proteina. La presente invencion parece ser particularmente adecuada para proteger las proteinas biologicamente activas de dicho impacto negativo y mejorar por tanto la libertad de uso de estas sustancias medicinales. Por ejemplo, se pueden almacenar durante un periodo prolongado, o almacenarse a una temperatura superior o llevarse a cualquier otro entorno en el que exista una posible afectacion sobre su eficacia, sin disminuir sustancialmente la ultima o al menos mantener esta sustancialmente mejor cuando se compara con una formulacion en la que la fase acuosa no comprende al menos un 30 % en p/p de azucar.
En otra realizacion, la sustancia medicinal comprende un microorganismo muerto. Dicho microorganismo muerto es de hecho un constituyente que comprende multiples proteinas biologicamente activas, el solicitante ha reconocido que la presente invencion se puede usar ventajosamente para este tipo de sustancia medicinal. En particular, el solicitante ha descubierto que la presente invencion puede influir sustancialmente sobre la eficacia de una constitucion en la que el microorganismo muerto es un virus envuelto inactivado, en particular, el virus de la bronquitis infecciosa o el virus de la enfermedad de Newcastle.
En otra realizacion mas, la fase acuosa se dispersa en la fase oleosa. Por ejemplo, la emulsion es del tipo agua en aceite. La ultima emulsion tiene la ventaja de ser capaz de tener una baja viscosidad, a pesar del hecho de que la fase acuosa contiene una cantidad muy elevada de azucar convierte de forma inherente a la propia fase acuosa en (muy) almibarada.
En una realizacion, la fase oleosa contiene un aceite no inerte. Un aceite no inerte (aunque es principalmente menos estable que un aceite inerte y de esta manera puede reaccionar con otros constituyentes presentes en la emulsion) puede utilizarse de forma ventajosa en una emulsion de acuerdo con la invencion ya que el potencial negativo de impacto derivado de la falta de inercia no tiene que tener influencia sustancial sobre la eficacia de la sustancia medicinal. Esto mejora ampliamente la libertad de usar aceites diferentes a los aceites inertes, incluso cuando la sustancia medicinal es propensa a la degradacion quimica bajo la influencia del aceite.
En otra realizacion, la fase oleosa contiene un aceite metabolizable, tal como por ejemplo, un aceite del ester etilico del acido graso (FAEE), aceite de semillas de algodon, aceite de Tung, escualano, escualeno, acetato de alfa tocoferilo y migliol. Un aceite metabolizable tiene la ventaja de ser biologicamente biodegradable por el animal al cual se administra la emulsion. Sin embargo, un aceite metabolizable tiene tambien la desventaja de ser quimicamente reactivo per se. Por lo tanto, aunque mencionado comunmente en la bibliografia durante varias decadas, la aplicacion actual de dichos aceites en una emulsion que no contiene sustancia medicinal viva para la administracion a animales no es muy conocida. La presente invencion supera la desventaja de utilizar dicho aceite metabolizable con respecto a un impacto potencial negativo sobre la sustancia medicinal. En una realizacion, la fase oleosa contiene un aceite de ester, es decir, un aceite cuyas moleculas constituyentes son moleculas de ester. Los aceites de ester tipicos son esteres etilicos y trigliceridos de esteres de acidos grasos.
En otra realizacion mas, el azucar contiene un azucar no polimerico. Se cree que un azucar no polimerico es capaz de interactuar directamente con la sustancia medicinal no viva, en particular, cuando esta sustancia comprende una proteina biologicamente activa, para proporcionar un efecto adicional proximo a la proteccion proporcionada por el aceite.
En una realizacion, el azucar se selecciona entre el grupo que consiste en sucrosa, sacarosa, sorbitol, manitol, trehalosa, maltosa, maltodextrina y/o sus mezclas.
Se cree que un contenido de azucar incluso mayor que un 30 % en p/p es mejor para la aplicacion en la emulsion de la presente invencion. Por lo tanto, la fase acuosa comprende preferentemente al menos un 40 % en p/p de azucar, preferentemente al menos un 50 % en p/p de azucar, mas preferentemente al menos un 60 % en p/p de azucar.
La presente invencion describe en concreto el uso de virus inactivados IB o ND, en una emulsion estabilizada por la presencia de sorbitol.
Ejemplos
Se prepararon emulsiones que tienen una fase acuosa dispersa en una fase oleosa y estabilizada con tensioactivo. La fase acuosa contiene el virus inactivado como la sustancia medicinal no viva. El virus se recogio del fluido alantoide procedente de huevos de gallina. La fase acuosa resultante contiene normalmente aproximadamente un 40-50 % de fluido alantoide ademas de agua (WFI). Se utilizan diversos virus, la cepa m41 del virus de la bronquitis infecciosa (IB-1), la cepa D274 del virus de la bronquitis infecciosa (IB-2) y el clon 30 del virus de la enfermedad de Newcastle (ND). Estos son los mismos antigenos que estan presentes en el producto "Nobilis lB multi + ND"
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(disponible de MSD Animal Health).
El primer tipo de emulsion se basa en el aceite mineral Marcol® 52 (disponible de ExxonMobil) y los tensioactivos Tween® 80 y Span® 80 (disponibles ambos de Sigma Aldrich). La relacion entre la fase acuosa y la fase oleosa es 1.1. Este tipo de emulsion se usa normalmente en vacunas comercialmente disponibles tales como Nobilis lB + ND (que esta disponible de MSD Animal Health). El segundo tipo de emulsion se basa en los aceites de esteres metabolizables acetato de alfa tocoferilo y oleato de etilo (en la relacion masica 1:6,33) y el tensioactivo Cithrol DPHS (disponible Croda International). La relacion entre la fase acuosa y la fase oleosa es 1:1,5. Se prepararon las siguientes formulaciones utilizando un mezclador Ultra-turrax® para emulsionar una mezcla de constituyentes:
Tabla 1 Tipos de emulsion
Emulsion N.°
Fase oleosa Antigeno Fase acuosa
1
Marcol® 52 IB-1 WFI, fluido alantoide
2
Marcol® 52 IB-2 WFI, fluido alantoide
3
Marcol® 52 ND WFI, fluido alantoide
4
Aceite de ester IB-1 WFI, fluido alantoide
5
Aceite de ester IB-2 WFI, fluido alantoide
6
Aceite de ester ND WFI, fluido alantoide
7
Aceite de ester IB-1 WFI, fluido alantoide, 30,6 % en p/p de sorbitol
8
Aceite de ester ND WFI, fluido alantoide, 30,6 % en p/p de sorbitol
Las formulaciones 7 y 8 contienen 30,6 % en p/p de sorbitol en la fase acuosa, a saber, esta fase contiene por 100 gramos en total, 30,6 gramos de sorbitol. Para poder conseguirlo, y llegar a concentraciones superiores de azucar, el fluido alantoide puede concentrase para obtener hasta adicionalmente, por ejemplo, un aumento de diez veces en la concentracion del antigeno. De esta forma, la fase acuosa podria constituirse utilizando aproximadamente un 95 % de agua y un 5 % de fluido alantoide, utilizandose el agua como transportador para anadir el azucar. De esta forma, pueden alcanzarse porcentajes en masa del azucar hasta adicionalmente de forma aproximada 70-75 % dependiendo del tipo de azucar.
En una primera serie de experimentos, se probaron las formulaciones 1 a 6 para la eficacia inmunogena en gallinas SPF tras almacenamiento a 2-8 °C durante 0, 6 o 12 meses. Para ello, se asignaron gallinas White Leghorn de 3-4 semanas de edad a grupos de 10 gallinas cada uno. Para las vacunas IB, las gallinas recibieron 0,5 ml de la vacuna, administrados mediante la ruta intramuscular en el musculo del muslo. Para la vacuna ND, se selecciono la misma ruta, aunque la dosis era de 0,01 ml. A las seis semanas despues de la vacunacion, se tomaron muestras de sangre de la vena del ala de cada gallina. En cada muestra, se determino la titulacion frente al antigeno. Para cada grupo, se establecio el promedio de las titulaciones. En la Tabla 2 se indican los resultados para las emulsiones basadas en Marcol®. En la Tabla 3 se indican los resultados para las emulsiones de aceite de ester.
Tabla 2 Titulacion frente al antigeno en una emulsion basada en Marcol® tras el almacenamiento
Emulsion N.°
r 1 - II o o o (std) t= 6 meses log10 (std) t = 12 meses log 10 (std)
1
5,0 (1,1) 5,3 (1,0) 5,8 (1,5)
2
6,0 (1,0) 5,9 (1,3) 6,7 (1,3)
3
6,4 (1,3) 6,0 (0,5) 6,6 (0,7)
Tabla 3 Titulacion frente al antigeno en una emulsion basada en aceite de ester tras el almacenamiento
Emulsion N.°
log10 t= 6 meses t = 12 meses
t=0 (std) log 10 (std) log10 (std)
4
5,2 (1,5) 4,2 (0,6) 4,1 (0,3)
5
5,6 (0,8) 4,4 (1,0) 4,2 (0,6)
6
6,5 (1,0) 3,6 (1,2) 3,9 (0,9)
Como se puede observar, los titulos en la emulsion basada en aceite de ester estan afectados por el almacenamiento para los tres tipos de antigenos. Para mitigar al menos esta influencia negativa, se probaron los mismos tipos de emulsion que en las formulaciones 4 y 6, pero con un 30,6 % de sorbitol en la fase acuosa, a saber, las formulaciones 7 y 8. Estas formulaciones estaban destinadas a una titulacion inicial de entre 8,0 y 9,0 a una
dosis completa de 0,5 ml para ambos tipos de antigenos. Estas vacunas se almacenaron durante 17 meses y se analizaron regularmente como se ha indicado anteriormente, aunque se utilizaron en todos los casos 0,5 ml de las formulaciones para ser capaces y comparar los datos con el valor de partida de entre 8,0 y 9,0 para la dosis completa de 0,5 ml. La emulsion no parecio inducir problemas de seguridad y tenia una viscosidad que permitia la 5 administracion utilizando una jeringuilla normalizada accionada manualmente. En la Tabla 4 se indican los resultados para los titulos.
Tabla 4 Titulacion en una emulsion basada en aceite de ester con un 30,6 % de sorbitol en la fase acuosa
Emulsion N.°
t=0 t =7 meses t = 14 meses t = 17 meses
log 10 log 10 log 10 log 10
7
8-9,0 8,6 9,0 9,0
8
8-9,0 9,6 9,7 9,5
10 Como se puede observar, la presencia del azucar en la fase acuosa supera completamente la influencia negativa del aceite de ester durante el almacenamiento. Los titulos permanecieron al nivel de la formulacion durante al menos 17 meses.

Claims (13)

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    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Una emulsion que comprende una fase acuosa y una fase oleosa, conteniendo la fase acuosa una sustancia medicinal no viva, en donde la fase acuosa comprende al menos un 30 % en p/p de azucar y en donde la sustancia medicinal no viva es un microorganismo inactivado o una subunidad de un microorganismo.
  2. 2. Una emulsion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que el microorganismo muerto es un virus con envoltura inactivado.
  3. 3. Una emulsion de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizada por que el virus con envoltura es el virus de la bronquitis infecciosa o el virus de la enfermedad de Newcastle.
  4. 4. Una emulsion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la fase acuosa esta dispersa en la fase oleosa.
  5. 5. Una emulsion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la emulsion es del tipo agua en aceite.
  6. 6. Una emulsion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la fase oleosa contiene un aceite no inerte.
  7. 7. Una emulsion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la fase oleosa contiene un aceite metabolizable.
  8. 8. Una emulsion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la fase oleosa contiene un aceite de ester.
  9. 9. Una emulsion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el azucar contiene un azucar no polimerico.
  10. 10. Una emulsion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el azucar se selecciona entre el grupo que consiste en sucrosa, sacarosa, sorbitol, manitol, trehalosa, maltosa y maltodextrina o sus mezclas.
  11. 11. Una emulsion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la fase acuosa comprende al menos un 40 % en p/p de azucar, preferentemente al menos un 50 % en p/p de azucar, mas preferentemente al menos un 60 % en p/p de azucar.
  12. 12. Una vacuna que comprende una emulsion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la sustancia medicinal no viva es un microorganismo inactivado o una subunidad de un microorganismo.
  13. 13. Metodo para proteger una sustancia medicinal, presente en una fase acuosa emulsionada con una fase oleosa, de la interaccion con la fase oleosa formulando la fase acuosa para contener al menos un 30 % en p/p de azucar.
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