ES2860975T3 - Compuestos de prostaciclina - Google Patents

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Walter Perkins
Franziska Leifer
Donna Konicek
Zhili Li
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Abstract

Un compuesto de fórmula (II): **(Ver fórmula)** en la que R1 es O; R2 es tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo u octadecilo; y n es 1.

Description

DESCRIPCIÓN
Compuestos de prostaciclina
REMISIÓN A SOLICITUDES RELACIONADAS
Esta solicitud reivindica prioridad de las solicitudes provisionales de Estados Unidos n.° 62/042123, presentada el 26 de agosto de 2014; 62/028758, presentada el 24 de julio de 2014; 61/950967, presentada el 11 de marzo de 2014; 61/910703, presentada el 2 de diciembre de 2013; 61/895680, presentada el 25 de octubre de 2013.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La hipertensión pulmonar (HP) se caracteriza por una presión sanguínea anómalamente alta en la vasculatura pulmonar. Es una enfermedad mortal progresiva que da lugar a insuficiencia cardiaca y puede producirse en la arteria pulmonar, la vena pulmonar o los capilares pulmonares. Sintomáticamente, los pacientes experimentan disnea, mareo, desmayo y otros síntomas, de los que todos ellos empeoran con el esfuerzo. Hay múltiples causas, y pueden ser de origen desconocido, idiopáticas, y pueden dar lugar a hipertensión en otros sistemas, por ejemplo, hipertensión portopulmonar en que los pacientes tienen hipertensión tanto portal como pulmonar.
La hipertensión pulmonar se ha clasificado en cinco grupos por la Organización Mundial de la Salud (OMS). El grupo I se denomina hipertensión pulmonar arterial (HPA), e incluye HPA que no tiene causa conocida (idiopática), HPA hereditaria (es decir, HPA familiar o HPAF), HPA que está causada por fármacos o toxinas y HPA causada por afecciones tales como enfermedades del tejido conjuntivo, infección por VIH, hepatopatía y cardiopatía congénita. El grupo II de hipertensión pulmonar se caracteriza como hipertensión pulmonar asociada con hemicardiopatía izquierda. El grupo III de hipertensión pulmonar se caracteriza como HP asociada con enfermedades pulmonares, tales como enfermedad pulmonar obstructiva crónica y enfermedades pulmonares intersticiales, así como HP asociada con trastornos respiratorios relacionados con el sueño (por ejemplo, apnea del sueño). El grupo IV de HP es HP debida a trombopatía y/o enfermedad embólica crónica, por ejemplo, HP causada por coágulos sanguíneos en los pulmones o trastornos de la coagulación sanguínea. El grupo V incluye HP causada por otros trastornos o afecciones, por ejemplo, trastornos sanguíneos (por ejemplo, policitemia vera, trombocitemia esencial), trastornos sistémicos (por ejemplo, sarcoidosis, vasculitis), trastornos metabólicos (por ejemplo, tiroidopatía, glucogenosis).
La hipertensión pulmonar arterial (HPA) afecta a aproximadamente 200 000 personas globalmente, con aproximadamente 30 000-40 000 de esos pacientes en Estados Unidos. Los pacientes con HPA experimentan constricción de las arterias pulmonares, que da lugar a presiones arteriales pulmonares altas, haciendo difícil que el corazón bombee sangre a los pulmones. Los pacientes padecen disnea y fatiga, lo que a menudo limita enormemente su capacidad de realizar actividad física.
La New York Heart Association (NYHA) ha categorizado a los pacientes con HPA en cuatro clases funcionales, usadas para clasificar la gravedad de la enfermedad. La clase I de pacientes con HPA categorizados por la NYHA, no tienen limitación de la actividad física, ya que la actividad física normal no les causa disnea o fatiga excesiva, dolor torácico o cuasisíncope. No se necesita tratamiento para los pacientes con HPA de clase I. La clase II de pacientes con HPA categorizados por la NYHA tienen una ligera limitación en la actividad física. Estos pacientes están cómodos en reposo, pero la actividad física normal les causa disnea o fatiga excesiva, dolor torácico o cuasisíncope. La clase III de pacientes con HPA categorizados por la NYHA tienen una marcada limitación en la actividad física. Aunque están cómodos en reposo, los pacientes con HPA de clase III experimentan disnea o fatiga excesiva, dolor torácico o cuasisíncope como resultado de actividad física inferior a la normal. La clase IV de pacientes con HPA categorizados por la NYHA no pueden realizar ninguna actividad física sin síntomas. La clase IV de pacientes con HPA podrían experimentar disnea y/o fatiga en reposo, y el malestar aumenta con cualquier actividad física. Los pacientes con HPA de clase IV a menudo manifiestan signos de insuficiencia de hemicardio derecho.
Los pacientes con HPA se tratan con un antagonista del receptor de endotelina (ERA), inhibidor de fosfodiesterasa de tipo 5 (PDE-5), un estimulador de la guanilato ciclasa, un prostanoide (por ejemplo, prostaciclina) o una combinación de los mismos. Los ERA incluyen abrisentán (Letairis®), sitaxentán, bosentán (Tracleer®) y macitentán (Opsumit®). Los inhibidores de PDE-5 indicados para el tratamiento de HPA incluyen sildenafil (Revatio®), tadalafil (Adcirca®). Los prostanoides indicados para el tratamiento de HPA incluyen iloprost, epoprosentol y treprostinil (Remodulin®, Tyvaso®). El único estimulador de la guanilato ciclasa aprobado es riociguat (Adempas®). Además, los pacientes a menudo se tratan con combinaciones de los compuestos mencionados anteriormente.
La hipertensión portopulmonar se define por la coexistencia de hipertensión portal y pulmonar, y es una complicación grave de hepatopatía. El diagnóstico de hipertensión portopulmonar se basa en criterios hemodinámicos: (1) hipertensión portal y/o hepatopatía (diagnóstico clínico-ascitis/varices/esplenomegalia), (2) presión media de la arteria pulmonar > 25 mmHg en reposo, (3) resistencia vascular pulmonar > 240 dinas s/cm5, (4) presión de oclusión de la arteria pulmonar < 15 mmHg o gradiente transpulmonar > 12 mmHg. HPP es una complicación grave de hepatopatía, y está presente en un 0,25 a un 4 % de los pacientes que padece cirrosis. Actualmente, la HPP es concomitante en un 4-6 % de los remitidos para trasplante de hígado.
A pesar de haber tratamientos para HPA y HPP, los tratamientos actuales con prostaciclina están asociados con toxicidad grave y problemas de tolerabilidad, así como la necesidad de pautas posológicas incómodas. La presente invención supera o aborda estos factores proporcionando compuestos y pautas de tratamiento que proporcionan menos toxicidad, mejor tolerabilidad y pautas posológicas más cómodas.
El documento US 2013/261187 informa de análogos de prostaciclina de la siguiente fórmula:
Figure imgf000003_0001
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN
En un aspecto de la invención, se proporciona un compuesto de prostaciclina de fórmula (II):
Figure imgf000003_0002
en la que R1 es O; R2 es tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo u octadecilo; y n es 1.
En una realización, se proporciona un compuesto de fórmula (II), en la que uno o más átomos de hidrógeno están sustituidos con un deuterio. Por consiguiente, en una realización, la presente invención se refiere a un isotopólogo de fórmula (II), sustituida con uno o más átomos de deuterio. El isotopólogo de fórmula (II) puede usarse para determinar de forma precisa la concentración de compuestos de fórmula (II) en líquidos biológicos y para determinar patrones matabólicos de compuestos de fórmula (II) y sus isotopólogos. La invención proporciona además composiciones que comprenden estos isotopólogos deuterados y métodos de tratamiento de enfermedades y afecciones, como se expone en la presente memoria.
R2 puede ser un alquilo C16 lineal. En una realización adicional, R2 es un alquilo C14 lineal.
Otra realización de la invención proporciona un compuesto de prostaciclina de fórmula (II) en la que R2 es un alquilo C18 ramificado. En una realización adicional, el alquilo ramificado es tetradecilo, hexadecilo u octadecilo.
En una realización, se proporciona un compuesto de prostaciclina de fórmula (II), en la que R2 es un alquilo de cadena ramificada que es un alquilo ramificado simétrico o un alquilo ramificado asimétrico. En una realización, la composición de prostaciclina comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (II) y un aditivo hidrófobo. En una realización adicional, el aditivo hidrófobo es un hidrocarburo, un terpeno o un lípido hidrófobo. En otra realización, el aditivo hidrófobo es acetato de colesterilo, estearato de etilo, palmitato, miristato, palmitato de palmitilo, acetato de tocoferilo, un monoglicérido, un diglicérido, un triglicérido como palmitato, miristato, dodecanoato, decanoato, octanoato o escualano. En incluso una realización adicional, el aditivo hidrófobo es escualano.
En otro aspecto de la invención, se proporciona una composición que comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (II) y un agente anfífilo. En una realización, el agente anfífilo es un lípido PEGilado, un tensioactivo o un copolímero de bloque. En una realización adicional, la composición de prostaciclina comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (II) y un lípido PEGilado. En una realización adicional, el lípido PEGilado comprende PEG400, PEG500, PEG1000, PEG2000, PEG3000, PEG4000 o PEG5000. En una realización adicional, el componente lipídico del lípido PEGilado comprende PEG unido covalentemente a dimiristoil fosfatidiletanolamina (DMPE), dipalmitoil fosfoetanolamina (DPPE), diestearoilfosfatidiletanolamina (DSPE), dimiristoilglicerol (DMG), difosfatidilglicerol (DPG), diesteraroilglicerol (DSG).
En otra realización de la invención, se proporciona una composición que comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (II), un aditivo hidrófobo y un agente anfífilo. En una realización, el agente anfífilo es un lípido PEGilado, un tensioactivo o un copolímero de bloque. En una realización adicional, el aditivo hidrófobo es escualano. En una realización adicional, un lípido PEGilado está presente en la composición y comprende PEG400, PEG500, PEG1000, PEG2000, PEG3000, PEG4000 o PEG5000.
Otro aspecto de la invención proporciona el compuesto de la invención para su uso en el tratamiento de hipertensión pulmonar (HP). La HP puede ser HP del grupo I (HPA), HP del grupo II, HP del grupo III, HP del grupo iV o HP del grupo V. En una realización, la HP es HPA. La administración puede ser por vía de administración subcutánea, oral, nasal, intravenosa o pulmonar. En el caso de administración pulmonar, el compuesto de fórmula (I), (II) o (III), o la composición que comprende el compuesto de prostaciclina de fórmula (I), (II) o (III) se administra al paciente mediante un nebulizador, inhalador de polvo seco o inhalador de dosis medida.
También se divulga la composición de la invención para su uso en un método para tratar la hipertensión portopulmonar (HPP) en un paciente. La administración puede ser por vía de administración subcutánea, oral, nasal, intravenosa o pulmonar. En el caso de administración pulmonar, el compuesto puede administrarse al paciente mediante un nebulizador, inhalador de polvo seco o inhalador de dosis medida.
También se divulga un método para tratar la HP, HPA o HPP en un paciente que lo necesita, que comprende administrar a los pulmones del paciente un compuesto de prostaciclina de fórmula (II) mediante un inhalador de dosis medida que comprende un propulsor. El propulsor puede ser un fluorocarburo. El compuesto de fórmula (II) puede administrarse mediante un inhalador de dosis medida a los pulmones de un paciente que necesita tratamiento para HP, HPA o HPP, y la administración se produce una vez, dos veces o tres veces al día. Cuando el compuesto de fórmula (II), o una composición que comprende el compuesto de fórmula (II) se administra por vía oral, nasal, subcutánea, intravenosa o a los pulmones (por ejemplo, mediante nebulización, inhalador de polvo seco o inhalador de dosis medida), la administración al paciente puede ser una o dos veces al día. Por ejemplo, el compuesto de fórmula (II), o una composición que comprende el compuesto de fórmula (II) puede administrarse una vez al día al paciente que necesita tratamiento, y la administración es subcutánea, intravenosa, oral, nasal o a los pulmones mediante aerosolización usando un nebulizador, inhalador de polvo seco o inhalador de dosis medida.
El paciente tratado para HP, HPA o HPP con los compuestos, composiciones y métodos descritos en la presente memoria puede experimentar un número disminuido de uno o más efectos secundarios, o una reducción en la gravedad de uno o más efectos secundarios, en comparación con el número de uno o más efectos secundarios o la gravedad de uno o más efectos secundarios experimentados cuando al paciente se le administra treprostinil. Por ejemplo, el efecto secundario puede ser la respuesta de tos del paciente y se reduce la frecuencia y/o gravedad, en comparación con la frecuencia y/o gravedad de la respuesta de tos experimentada por el paciente cuando se le administra treprostinil.
El compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que lo necesita mediante una vía pulmonar por los métodos de tratamiento de HP, HPA o HPP descritos en la presente memoria puede proporcionar una mayor semivida de eliminación pulmonar (t1/2) del compuesto de prostaciclina y/o su metabolito treprostinil, en comparación con la semivida de eliminación pulmonar (t1/2) de treprostinil, cuando se administra treprostinil mediante una vía pulmonar (por ejemplo, por nebulización, inhalador de polvo seco o un inhalador de dosis medida) al paciente.
El compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que lo necesita, mediante los métodos de tratamiento de HP, HPA o HPP descritos en este documento puede proporcionar una mayor semivida sistémica (t1/2) del compuesto de prostaciclina y/o su metabolito treprostinil, en comparación con la semivida de eliminación sistémica (t1/2) de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente. La administración del compuesto de prostaciclina y treprostinil puede comprender administración subcutánea o intravenosa.
El compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que necesita tratamiento para HP, HPA o HPP puede proporcionar una mayor Cmáx media pulmonar y/o menor Cmáx plasmática de treprostinil para el paciente, en comparación con la respectiva Cmáx pulmonar o plasmática de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente.
El compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que necesita tratamiento para HP (por ejemplo, HPA) o HPP puede proporcionar una mayor área bajo la curva media (ABCcm) pulmonar o plasmática del compuesto de prostaciclina y/o su metabolito treprostinil, en comparación con el área bajo la curva media (ABCü-t) pulmonar o plasmática de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente. El compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que lo necesita puede proporcionar un mayor tiempo hasta la concentración máxima (tmáx) pulmonar o plasmática del compuesto de prostaciclina y/o su metabolito treprostinil, en comparación con el tiempo hasta la concentración máxima (tmáx) pulmonar o plasmática de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1A es un gráfico que muestra la hidrólisis espontánea de compuestos de treprostinil frente al tiempo. (C3: éster propílico, C4: éster butílico, C5: éster pentílico, C6: éster hexílico, C8: éster octílico y C10: éster decílico).
La figura 1B es un gráfico que muestra la hidrólisis mediada por esterase de las cadenas de alquilo en diversos puntos temporales (15 min, 30 min, 60 min) de compuestos de treprostinil disueltos en tampón acuoso, y composiciones de treprostinil que comprenden lípidos PEGilados.
La figura 2 es un gráfico del promedio del diámetro de las partículas para diversos ásteres alquílicos de treprostinil en formulaciones que comprenden lípidos PEGilados como una función de la longitud de la cadena de áster alquílico. La cadena de alquilo está presente en el resto de ácido carboxílico de treprostinil. PD es la polidispersidad.
Las figuras 3A, 3B y 3C son gráficos de la respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente al tiempo, en response a 10 pM (figura 3A), 1 pM (figura 3B) o 0,1 pM (figura 3C) de treprostinil y composiciones de áster alquílico de treprostinil. (C6: áster hexílico, C8: áster octílico, C10: áster decílico).
La figura 4 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente al tiempo, en respuesta a 5 pM de treprostinil y composiciones de áster alquílico de treprostinil. (C6: áster hexílico, C8: áster octílico, C10: áster decílico, C12: áster dodecílico).
La figura 5 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente al tiempo, en respuesta a exposición con treprostinil y diversos compuestos de áster alquílico de treprostinil a 5 pM.
La figura 6 es un gráfico de la actividad relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente al tiempo, en respuesta a exposición con treprostinil y composiciones nebulizadas y no nebulizadas de áster alquílico de treprostinil, medida mediante un ensayo GloSensor modificado. "(N)" indica composiciones nebulizadas.
La figura 7 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente a treprostinil libre, a diversas dosificaciones y puntos temporales.
La figura 8 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente a exposición con composición de áster alquílico de treprostinil T554 (C2-TR), a diversas dosificaciones y puntos temporales.
La figura 9 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente a exposición con composición de áster alquílico de treprostinil T568 (C12-TR), a diversas dosificaciones y puntos temporales.
La figura 10 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente a exposición con áster alquílico de treprostinil T631 (C14-TR), a diversas dosificaciones y puntos temporales.
La figura 11 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente a exposición con composición de áster alquílico de treprostinil T623 (C16-TR), a diversas dosificaciones y puntos temporales.
La figura 12 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente a exposición como compuesto de áster etílico de treprostinil (C2), a diversas dosificaciones y puntos temporales.
La figura 13 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillo) frente a exposición con compuesto de áster etílico de treprostinil (C12), a diversas dosificaciones y puntos temporales.
La figura 14 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de cálulas CHO-K1-P4 (2,5 x 104 cálulas/pocillos) frente a composiciones de áster etílico de treprostinil (C2), a diversas dosificaciones y puntos temporales.
La figura 15A es un gráfico de la presión arterial pulmonar (expresada como un porcentaje del valor de hipoxia inicial) frente al tiempo, en respuesta a exposición del animal con fosfato solución salina tamponada con fosfato (PBS), treprostinil y composiciones de prostaciclina (T554 (C2) y T-568 (C12)). La dosis diana para treprostinil y ásteres alquílicos de prostaciclina fue 76,8 nmoles/kg; la dosis depositada conseguida puede ser 5 veces menor que estos valores diana.
La figura 15B es un diagrama de puntos que muestra el efecto de treprostinil y composiciones de áster alquílico de treprostinil C2 , Cs, C10, y C12 sobre la PAP (expresada como un porcentaje del valor de hipoxia inicial) en un modelo de rata de hipoxia aguda in vivo de HPA. Las dosis fueron los valores diana y las dosis pulmonares conseguidas reales pueden ser aproximadamente 5 veces menores.
La figura 16 es un gráfico de la presión arterial sistámica (expresada como un porcentaje del valor de hipoxia inicial) frente al tiempo, en respuesta a exposición del animal con PBS, treprostinil y composiciones de áster alquílico de treprostinil (T554 (C2-TR) y T-568 (C12-TR)) en un modelo de rata de hipoxia aguda in vivo de HPA. La línea de puntos vertical marca el cambio en incrementos del tiempo del eje de abscisas. La dosis diana para treprostinil y ásteres alquílicos de prostaciclina fue 76,8 nmoles/kg; la dosis depositada conseguida puede ser 5 veces menor que estos valores diana.
La figura 17 es un gráfico de la frecuencia cardiaca in vivo (expresada como un porcentaje del valor de hipoxia inicial) frente al tiempo, en respuesta a exposición del animal con PBS, treprostinil y composiciones de áster alquílico de treprostinil (T554 (C2) y T-568 (C12)) en un modelo de rata de hipoxia aguda in vivo de HPA. La línea discontinua vertical marca el cambio en incrementos del tiempo del eje de abscisas. La dosis diana para treprostinil y ásteres alquílicos de prostaciclina fue 76,8 nmoles/kg; la dosis depositada conseguida puede ser 5 veces menor que estos valores diana.
La figura 18, panel superior, es un gráfico de respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1 como una función de exposición con 5C9-TR (composición de éster alquílico de 5-nonanil-treprostinil), a diversas dosificaciones y puntos temporales. La figura 18, panel inferior, muestra la CE50 de 5Cg-TR a lo largo del tiempo, calculada a partir de la respuesta de AMPc de células CHO-K1 frente a 5C9-TR.
La figura 19, panel superior, es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1 frente a exposición con C14-TR (composición de éster alquílico de treprostinil C14), a diversas dosificaciones y puntos temporales. La figura 19, panel inferior, muestra la CE50 de C14-TR a lo largo del tiempo, calculada a partir de la respuesta de AMPc de células CHO-K1 frente a C14-TR.
La figura 20, panel superior, es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1 frente a exposición con C16-TR (composición de éster alquílico de treprostinil C16), a diversas dosificaciones y puntos temporales. La figura 20, panel inferior, muestra la CE50 de C16-TR a lo largo del tiempo, calculada a partir de la respuesta de AMPc de células CHO-K1 frente a C16-TR.
La figura 21 son gráficos de la respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1 frente al tiempo, en respuesta a exposición con C12-TR, C14-TR, C16-TR o 5-nonanil-TR (5Cg-TR) a 10 pM (panel superior) o 5 pM (panel inferior).
La figura 22 (panel superior) es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1 frente a exposición con composición de éster alquílico de treprostinil T679 (C14-TR al 45 % en moles, escualano al 45 % en moles, col-PEG2k al 10 %), a diversas dosificaciones y puntos temporales. La figura 22 (panel inferior) muestra la CE50 de T679 a lo largo del tiempo, calculada a partir de la respuesta de AMPc de células CHO-K1 frente a T679.
La figura 23 es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1 frente al tiempo, en respuesta a exposición con treprostinil, T631 (C14-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles) o T679 (C14-TR al 45 % en moles, escualano al 45 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles) a 10 pM (panel superior) o 5 pM (panel inferior).
La figura 24, panel superior, es un gráfico de la respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1 frente a exposición con composición de éster alquílico de treprostinil T647 (C14-TR al 90 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles), a diversas dosificaciones y puntos temporales. La figura 24, panel inferior, muestra la CE50 de T647 a lo largo del tiempo, calculada a partir de las respuestas de AMPc de células CHO-K1 frente a T647-TR.
La figura 25 son gráficos de la respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1 frente al tiempo, en respuesta a exposición con treprostinil, T631 (C14-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles) o T647 (C14-TR al 90 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles) a 10 pM (panel superior) o 5 pM (panel inferior).
La figura 26, panel superior, es un gráfico de las respuestas relativas de AMPc de células CHO-K1 frente a exposición con composición de nanopartículas lipídicas de éster alquílico de treprostinil T637 (C18-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), a diversas dosificaciones y puntos temporales. La figura 26, panel inferior, muestra la CE50 de T637 a lo largo del tiempo, calculada a partir de las respuestas de AMPc de células CHO-K1 frente a T637-TR.
La figura 27 son gráficos de la respuesta relativa de AMPc de células CHO-K1 frente al tiempo, en respuesta a exposición con treprostinil, T555 (C8-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T556 (C10-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T568 (C12-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T631 (C14-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T623 (C16-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles) o T637 (C18-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles) a 10 pM (panel superior) o 5 pM (panel inferior).
La figura 28 es un gráfico de la tasa de conversión (% del total) a lo largo del tiempo (horas) para compuestos de prostaciclina lineales (C8TR) frente a ramificados (2-dimetil-1-propanil-TR, 3,3-dimetil-1 -butanil-TR, 2-etil-1 -butanil-TR, 5-nonanil-TR o 3-pentanil-TR).
La figura 29 es un gráfico que muestra la conversión de compuestos de treprostinil derivatizados con diversas cadenas de alquilo lineales, con respecto a la conversión del compuesto de treprostinil derivatizado con un resto de octilo (R2 = Cs). La conversión se midió 1 h después de incubación con esterasa.
La figura 30 es un gráfico que muestra la conversión de compuestos de treprostinil derivatizados con diversas cadenas de alquilo ramificadas, con respecto a la conversión del compuesto de treprostinil derivatizado con un resto de octilo (R2 = C8). La conversión se midió 1 h después de incubación con esterasa.
La figura 31 es un esquema del sistema de exposición por inhalación de flujo dirigido solamente a la nariz Jaeger-NYU (CH Technologies, Westwood, NJ, www.onares.org) usado para un estudio farmacocinético de 24 horas.
La figura 32, izquierda, es un gráfico de los niveles de treprostinil en plasma sanguíneo (ng/ml) como una función del tiempo para treprostinil y diversas formulaciones de éster alquílico de treprostinil inhaladas. La figura 32, derecha, es un gráfico de los niveles de treprostinil en plasma sanguíneo (ng/ml) como una función del tiempo para treprostinil y diversas formulaciones micelares de éster alquílico de treprostinil inhaladas.
La figura 33 es un gráfico de la concentración de treprostinil y éster alquílico de treprostinil en el pulmón después de dosificar solución de treprostinil nebulizada o suspensiones de éster alquílico de treprostinil formuladas. Los pulmones se recogieron a las 6 horas después de la dosificación. La concentración de éster alquílico de treprostinil se presenta como el equivalente de treprostinil en una base de moles.
La figura 34, superior, es un gráfico de los niveles de treprostinil en plasma sanguíneo (ng/ml) como una función del tiempo en ratas después de inhalación solamente por la nariz de formulaciones de éster alquílico de treprostinil nebulizadas. La figura 34, inferior, es un gráfico de los niveles de treprostinil y éster alquílico de treprostinil en plasma sanguíneo (ng/ml) como una función del tiempo en ratas después de inhalación solamente por la nariz de formulaciones de éster alquílico de treprostinil nebulizadas.
La figura 35, superior, es un gráfico de los niveles de treprostinil en plasma sanguíneo (ng/ml) como una función del tiempo después de nebulización de diversas concentraciones de formulaciones de C16-TR (dosificación solamente a la nariz). La figura 35, inferior, es un gráfico de los niveles de treprostinil y C16-TR en plasma sanguíneo (ng/ml) como una función del tiempo después de nebulización de diversas concentraciones de formulaciones de C16-TR (dosificación solamente a la nariz).
La figura 36 es un gráfico de las concentraciones en plasma de treprostinil (ng/ml) en perros entubados como una función del tiempo, después de administración de treprostinil o la formulación de nanopartículas lipídicas de T623 (C16-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles).
La figura 37, izquierda, es un gráfico de la conversión de éster alquílico de treprostinil en treprostinil como una función del tiempo para diversos ésteres alquílicos de treprostinil expuestos a homogeneizado de tejido pulmonar de rata. La figura 37, derecha, es un gráfico de la conversión de C12-treprostinil en treprostinil como una función del tiempo en homogeneizado de tejido pulmonar de rata, perro y mono.
La figura 38 es un gráfico de la presión arterial pulmonar media (mPAP) como una función del tiempo en ratas tratadas con PBS, treprostinil, T568 (C12-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles) o T623 (C16-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles).
La figura 39, superior, es un gráfico de la presión arterial sistémica media (mPAS) como una función del tiempo en ratas tratadas con PBS, treprostinil, T568 o T623. La figura 39, inferior, es un gráfico de la frecuencia cardiaca como una función del tiempo en ratas tratadas con PBS, treprostinil, T568 o T623.
La figura 40 es un gráfico de los niveles de treprostinil en plasma sanguíneo (ng/ml) como una función del tiempo en ratas después de administración de treprostinil libre, T568 o T623.
La figura 41 es un gráfico de los niveles de treprostinil en plasma sanguíneo (ng/ml) como una función del tiempo en ratas después de la administración de composición T763 i.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
El término "alquilo", como se usa en la presente memoria, se refiere tanto a un alquilo de cadena lineal, en el que la longitud de la cadena de alquilo se indica por un intervalo de números, como a un alquilo ramificado, en el que existe un punto de ramificación en la cadena, y el número total de carbonos en la cadena se indica por un intervalo de números. En realizaciones ejemplares, "alquilo" se refiere a una cadena de alquilo como se define anteriormente que contiene 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 carbonos (es decir, alquilo C6-C16).
El término "alquenilo", como se usa en la presente memoria, se refiere a una cadena de carbono que contiene uno o más dobles enlaces carbono-carbono.
El término "arilo", como se usa en la presente memoria, se refiere a un hidrocarburo cíclico, donde el anillo se caracteriza por electrones n deslocalizados (aromaticidad) compartidos entre los miembros del anillo, y en el que el número de átomos en el anillo se indica por un intervalo de números. En realizaciones ejemplares, "arilo" se refiere a un hidrocarburo cíclico como se describe anteriormente que contiene 6, 7, 8, 9 o 10 átomos en el anillo (es decir, arilo C6-C10). Ejemplos de un grupo arilo incluyen, aunque sin limitación, benceno, naftaleno, tetralina, indeno e indano.
El término "alcoxi", como se usa en la presente memoria, se refiere a -O-(alquilo), en el que "alquilo" es como se define anteriormente.
El término "sustituido" en relación con un resto como se usa en la presente memoria se refiere a un sustituyente adicional que está unido al resto en cualquier ubicación aceptable en el resto. Salvo que se indique de otro modo, los restos pueden unirse a través de un átomo de carbono, nitrógeno, oxígeno, azufre o cualquier otro átomo aceptable.
El término "aminoácido" se refiere tanto a aminoácidos naturales (codificados genéticamente) como a aminoácidos no naturales (no codificados genéticamente), y restos de los mismos. De los veinte aminoácidos naturales, 19 tienen la estructura general:
Ri
H2N-C-CO ,H
H 3
donde R es la cadena lateral del aminoácido. El 20.° aminoácido, prolina, también está dentro del alcance de la presente invención, y tiene la siguiente estructura:
Figure imgf000008_0001
De los veinte aminoácidos naturales, todos salvo la glicina son quirales, y ambos isómeros de D- y L-aminoácidos, así como mezclas de los mismos, son susceptibles de uso con los compuestos de prostaciclina descritos en la presente memoria. También se aprecia que un resto aminoacídico está incluido por el término "aminoácido". Por ejemplo, los restos aminoacídicos
Figure imgf000008_0002
están incluidos por el término "aminoácido".
Ejemplos de aminoácidos no naturales susceptibles de uso con la presente invención incluyen p-alanina (p-Ala); ácido 2,3-diaminopropiónico (Dpr); ácido nipecótico (Nip); ácido pipecólico (Pip); ornitina (Orn); citrulina (Cit); t-butilalanina (t-BuA); 2-t-butilglicina (t-BuG); N-metilisoleucina (Melle); fenilglicina (PhG); ciclohexilalanina (ChA); norleucina (Nle); naftilalanina (Nal); 4-clorofenilalanina (Phe(4-Cl)); 2-fluorofenilalanina (Phe(2-F)); 3-fluorofenilalanina (Phe(3-F)); 4-fluorofenilalanina (Phe(4-F)); penicilamina (Pen); ácido 1,2,3,4-tetrahidroisoquinolin-3-carboxílico (Tic); p-2-tienilalanina (Thi); sulfóxido de metionina (MSO); homoarginina (hArg); N-acetil-lisina (AcLys); ácido 2,4­ diaminobutírico (Dbu); ácido 2,3-diaminobutírico (Dab); p-aminofenilalanina (Phe (pNH2)); N-metilvalina (MeVal); homocisteína (hCys), homofenilalanina (hPhe); homoserina (hSer); hidroxiprolina (Hyp); homoprolina (hPro); y el correspondiente D-enantiómero de cada uno de los anteriores. Otros residuos aminoacídicos no codificados genéticamente incluyen ácido 3-aminopropiónico; ácido 4-aminobutírico; ácido isonipecótico (Inp); ácido azapipecólico (azPip); aza-prolina (azPro); ácido a-aminoisobutírico (Aib); ácido £-aminohexanoico (Aha); ácido 5­ aminovalérico (Ava); N-metilglicina (MeGly).
Un "péptido" es un polímero de aminoácidos (o restos de los mismos) unidos mediante un enlace peptídico. Los péptidos para uso con la presente invención comprenden de aproximadamente dos a aproximadamente quince aminoácidos, por ejemplo, dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete, ocho, nueve o diez aminoácidos (o restos de los mismos).
El término "sal" o "sales", como se usa en la presente memoria, abarca sales farmacéuticamente aceptables habitualmente usadas para formar sales de metales alcalinos de ácidos libres y para formar sales de adición de bases libres. La naturaleza de la sal no es crucial, siempre que sea farmacéuticamente aceptable. Las sales de adición de ácido farmacéuticamente aceptables pueden prepararse a partir de un ácido inorgánico o a partir de un ácido orgánico. Se divulgan sales farmacéuticas ejemplares en Stahl, P.H., Wermuth, C.G., Eds. Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection and Use; Verlag Helvetica Chimica Acta/Wiley-VCH: Zúrich, 2002. Ejemplos no limitantes específicos de ácidos inorgánicos son ácido clorhídrico, bromhídrico, yodhídrico, nítrico, carbónico, sulfúrico y fosfórico. Ácidos orgánicos apropiados incluyen, sin limitación, ácidos carboxílicos y ácidos sulfónicos alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos, arilalifáticos y que contienen heterociclilo, por ejemplo, ácido fórmico, acético, propiónico, succínico, glicólico, glucónico, láctico, málico, tartárico, cítrico, ascórbico, glucurónico, maleico, fumárico, pirúvico, aspártico, glutámico, benzoico, antranílico, mesílico, esteárico, salicílico, p-hidroxibenzoico, fenilacético, mandélico, embónico (pamoico), metanosulfónico, etanosulfónico, bencenosulfónico, pantoténico, toluenosulfónico, 2-hidroxietanosulfónico, sulfanílico, ciclohexilaminosulfónico, algénico, 3-hidroxibutírico, galactárico o galacturónico. Sales farmacéuticamente aceptables adecuadas de compuestos que contienen ácido libre divulgados en la presente memoria incluyen, sin limitación, sales metálicas y sales orgánicas. Sales metálicas ejemplares incluyen, aunque sin limitación, sales de metales alcalinos apropiados (grupo Ia), sales de metales alcalinotérreos (grupo IIa) y otros metales fisiológicamente aceptables. Dichas sales pueden prepararse a partir de aluminio, calcio, litio, magnesio, potasio, sodio y cinc. Sales orgánicas ejemplares pueden prepararse a partir de aminas primarias, aminas secundarias, aminas terciarias y sales de amonio cuaternario, por ejemplo, trometamina, dietilamina, tetra-N-metilamonio, N,N'-dibenciletilendiamina, cloroprocaína, colina, dietanolamina, etilendiamina, meglumina (N-metilglucamina) y procaína.
El compuesto de prostaciclina de la invención puede ser eficaz cuando se emplea en una pauta de dosificación de una vez al día, dos veces al día o tres veces al día, por ejemplo, para el tratamiento de hipertensión pulmonar arterial o hipertensión portopulmonar en un paciente que lo necesite. El compuesto de prostaciclina proporcionado en la presente memoria puede administrarse menos frecuentemente que treprostinil, con igual o mayor eficacia. Además, el perfil de efectos secundarios de los compuestos proporcionados en la presente memoria puede ser menos perjudicial que el perfil de efectos secundarios resultante de la administración de treprostinil. Estas ventajas pueden permitir un mayor cumplimiento por parte del paciente. El tratamiento puede producirse a través de administración pulmonar de uno de los compuestos proporcionados en la presente memoria, por ejemplo, mediante un nebulizador, inhalador de polvo seco o inhalador de dosis medida. Una composición que comprende uno de los compuestos proporcionados en la presente memoria puede administrarse mediante un nebulizador a un paciente que necesita tratamiento para HP. El compuesto descrito en la presente memoria puede suspenderse en un propulsor y suministrarse a un paciente mediante un inhalador de dosis medida.
En un aspecto de la invención, se proporciona un compuesto de prostaciclina de fórmula (II):
Figure imgf000009_0001
en la que R1 es O;
R2 es tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo u octadecilo; y n es 1.
Por tanto, la presente invención se refiere al compuesto de prostaciclina de fórmula (IIa):
Figure imgf000009_0002
en la que R2 es tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo u octadecilo. En una realización, se proporciona un compuesto de fórmula (M)/(Ma), en la que uno o más átomos de hidrógeno están sustituidos con un deuterio. Por consiguiente, en una realización, la presente invención se refiere a un isotopólogo de fórmula (II)/(IIa), sustituida con uno o más átomos de deuterio. El isotopólogo de fórmula (II)/(IIa) puede usarse para determinar de forma precisa la concentración de compuestos de fórmula (II)/(IIa) en líquidos biológicos y para determinar patrones matabólicos de compuestos de fórmula (II)/(IIa) y sus isotopólogos. La divulgación proporciona además composiciones que comprenden estos isotopólogos deuterados y métodos de tratamiento de enfermedades y afecciones, como se expone en la presente memoria.
Se proporcionan compuestos de fórmula (IIa) en la tabla A a continuación.
Figure imgf000009_0003
Figure imgf000010_0001
En una realización, los compuestos de prostaciclina de cadena ramificada proporcionados en la presente memoria muestran tanto mayor solubilidad como conversión enzimática más lenta en treprostinil con respecto a un compuesto de prostaciclina derivatizado de cadena lineal. En una realización, se proporciona un compuesto de prostaciclina de cadena ramificada asimétrica, en el que el compuesto de prostaciclina de cadena ramificada asimétrica es más estable que un correspondiente compuesto de prostaciclina de cadena ramificada simétrica.
En una realización, la presente invención proporciona compuestos de prostaciclina que contienen un resto quiral en la posición R2 que, en una realización, es un resto quiral y comprende el isómero R, el isómero S o una mezcla de los mismos. Un isómero óptico en la posición R2 también puede clasificarse con la nomenclatura D/L.
En una realización, el resto R2 es el isómero R o isómero S. En otra realización, el resto R2 proporcionado en la presente memoria comprende una mezcla de restos R y S. El "isómero R" o "isómero S", como se usa en la presente memoria, se refiere a un isómero enantioméricamente puro. Un "isómero enantioméricamente puro" tiene al menos un 90 %, al menos un 95 %, al menos un 96 %, al menos un 97 %, al menos un 98 % o al menos un 99 % de isómero R o S puro o, cuando se usa la nomenclatura D/L, isómero D o L. Un compuesto racémico es un compuesto que tiene una mezcla en cantidades iguales de ambos enantiómeros.
En otro aspecto de la invención, el compuesto de prostaciclina descrito en la presente memoria se proporciona en una composición, por ejemplo, para el suministro a un paciente para el tratamiento de hipertensión pulmonar (HP). Las composiciones incluyen el compuesto de la invención. En una realización, la HP es hipertensión pulmonar arterial (HPA). Las composiciones de prostaciclina (las llamadas "composiciones de nanopartículas lipídicas") y formulaciones que comprenden una prostaciclina, un compuesto catiónico y un tensioactivo se han descrito en la publicación PCT n.° WO 2014/085813. Las composiciones descritas en la publicación internacional WO 2014/085813 son susceptibles de uso con los compuestos derivados de prostaciclina proporcionados en la presente memoria.
En una realización, la composición comprende uno de los compuestos de prostaciclina descritos en la presente memoria, es decir, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) y un agente anfífilo. Cuando se formulan conjuntamente, en una realización, el compuesto de prostaciclina y el agente anfífilo forman micro- o nanopartículas. En una realización, el agente anfífilo es un lípido PEGilado, un tensioactivo o un copolímero de bloque. En otra realización, la composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria comprende dos o más de los compuestos de prostaciclina descritos en la presente memoria (por ejemplo, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) incluyendo compuestos deuterados) y un agente anfífilo (por ejemplo, lípido PEGilado, un lípido, un tensioactivo o un copolímero de bloque). En una realización, la composición de prostaciclina que comprende el componente de compuesto de prostaciclina y agente anfífilo, cuando se formulan conjuntamente, comprende una pluralidad de nanopartículas. En una realización adicional, el diámetro medio de la pluralidad de nanopartículas es de aproximadamente 20 nm a aproximadamente 700 nm, por ejemplo, de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 500 nm, de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 600 nm o de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 500 nm. Cuando el agente anfífilo comprende un lípido, por ejemplo, un lípido PEGilado tal como colesterol-PEG o diestearoilfosfatidiletanolamina-PEG (DSPE-PEG), la composición se describe comprendiendo nanopartículas lipídicas.
En una realización adicional, la composición de prostaciclina comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (II)/(IIa) y un lípido PEGilado como agente anfífilo. En una realización adicional, el lípido PEGilado comprende PEG400-PEG5000. Por ejemplo, en una realización, el lípido PEGilado comprende PEG400, PEG500, PEG1000, PEG2000, PEG3000, PEG4000 o PEG5000. En una realización adicional, el componente lipídico del lípido PEGilado comprende colesterol, dimiristoil fosfatidiletanolamina (DMPE), dipalmitoil fosfoetanolamina (DPPE), diestearoilfosfatidiletanolamina (DSPE), dimiristoilglicerol (DMG), difosfatidilglicerol (DPG) o diesteraroilglicerol (DSG). En incluso una realización adicional, el lípido PEGilado es colesterol-PEG2000 o DSPE-PEG2000.
Dependiendo de su peso molecular (PM), el PEG también se denomina en la técnica poli(óxido de etileno) (PEO) o polioxietileno (POE). El lípido PEGilado puede incluir una molécula de PEG ramificada o no ramificada, y no se limita a un PM de p Eg particular.
Por ejemplo, el lípido PEGilado, en una realización, comprende una molécula de PEG que tiene un peso molecular de 300 g/mol, 400 g/mol, 500 g/mol, 1000 g/mol, 1500 g/mol, 2000 g/mol, 2500 g/mol, 3000 g/mol, 3500 g/mol, 4000 g/mol, 4500 g/mol, 5000 g/mol o 10000 g/mol. En una realización, el PEG tiene un PM de 1000 g/mol o 2000 g/mol.
El componente lipídico del lípido PEGilado, puede tener una carga neta (por ejemplo, catiónica o aniónica), o puede ser neutro neto. Los lípidos usados en el componente de lípido PEGilado de la presente invención pueden ser lípido sintético, semisintético o de origen natural, incluyendo un fosfolípido, un esfingolípido, un glucolípido, una ceramida, un tocoferol, un esterol, un ácido graso o una glucoproteína tal como albúmina. En una realización, el lípido es un esterol. En una realización adicional, el esterol es colesterol. En otra realización, el lípido es un fosfolípido. Los fosfolípidos incluyen, aunque sin limitación, fosfatidilcolina (PC), fosfatidilglicerol (PG), fosfatidilinositol (PI), fosfatidilserina (PS), fosfatidiletanolamina (PE) y ácido fosfatídico (PA). En una realización, el fosfolípido es un fosfolípido de huevo, un fosfolípido de soja o un fosfolípido de huevo y soja hidrogenado. En una realización, el lípido PEGilado comprende un fosfolípido. En una realización adicional, el fosfolípido comprende enlaces éster de ácidos grasos en las posiciones 2 y 3 de glicerol que contiene cadenas de 12 a 26 átomos de carbono y diferentes grupos principales en la posición 1 de glicerol que incluyen colina, glicerol, inositol, serina, etanolamina, así como los ácidos fosfatídicos correspondientes. Las cadenas en estos ácidos grasos pueden estar saturadas o insaturadas, y el fosfolípido puede estar compuesto de ácidos grasos de diferentes longitudes de cadena y diferentes grados de insaturación. En particular, en una realización, el lípido PEGilado de la composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria comprende diestearoilfosfoetanolamina (DSPE), dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC), dioleoilfosfatidilcolina (DOPC), dimiristoilfosfatidiletanolamina (DMPE), dipalmitoilfosfoetanolamina (DPPE), diestearoilfosfatidiletanolamina (DSPE), dimiristoilglicerol (DMG), difosfatidilglicerol (DPG) o diesteraroilglicerol (DSG).
Otros ejemplos de lípidos para su uso en las composiciones que comprenden lípidos PEGilados divulgadas en la presente memoria incluyen dimiristoilfosfatidilcolina (DMPC), dimiristoilfosfatidilglicerol (DMPG), dipalmitoilfosfatidilglicerol (DPPG), diestearoilfosfatidilcolina (DSPC), diestearoilfosfatidilglicerol (DSPG), dioleilfosfatidiletanolamina (DOPE) y fosfolípidos mixtos tales como palmitoilestearoilfosfatidilcolina (PSPC) y palmitoilestearoilfosfatidilglicerol (PSPG), triacilglicerol, diacilglicerol, ceramida, esfingosina, esfingomielina y fosfolípidos monoacilados tales como mono-oleoil-fosfatidiletanolamina (MOPE). En otra realización, la parte lipídica del lípido PEGilado comprende una sal de amonio de un ácido graso, un fosfolípido, un glicérido, un fosfolípido y glicérido, un esterol (por ejemplo, colesterol), fosfatidilglicerol (PG), ácido fosfatídico (PA), una fosfatidilcolina (PC), un fosfatidilinositol (PI), una fosfatidilserina (PS) o una combinación de los mismos. El ácido graso, en una realización, comprende ácidos grasos de longitudes de cadena de carbono de 12 a 26 átomos de carbono que están saturadas o insaturadas. Algunos ejemplos específicos incluyen: miristilamina, palmitilamina, laurilamina y estearilamina, dilauroil etilfosfocolina (DLEP), dimiristoil etilfosfocolina (DMEP), dipalmitoil etilfosfocolina (DPEP) y diestearoil etilfosfocolina (DSEP), cloruro de N-(2,3-di-(9(Z)-octadeceniloxi)-prop-1-il-N,N,N-trimetilamonio (Do TMa ) y 1,2-bis(oleoiloxi)-3-(trimetilamonio)propano (DOTAP). Ejemplos de esteroles para su uso en las composiciones proporcionadas en la presente memoria incluyen colesterol y ergosterol. Ejemplos de PG, PA, PI, PC y PS para su uso en las composiciones proporcionadas en la presente memoria incluyen DMPG, DPPG, DSPG, DMPA, DPPA, DSPA, DMPI, d Pp I, DSPI, DMPS, DPPS y DSPS, DSPC, DPPG, DMPC, DOPC, PC de huevo y PC de soja.
En una realización, el lípido PEGilado es colesterol-PEG2000, DSPE-PEG1000 o DSG-PEG2000.
En otra realización, la composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (II)/(IIa) y un aditivo hidrófobo. En una realización adicional, la composición comprende un agente anfífilo, por ejemplo, un lípido PEGilado, como se describe anteriormente.
En otra realización más, se proporcionan dos o más de los compuestos de prostaciclina descritos en la presente memoria (por ejemplo, un compuesto de fórmula (II)/(IIa)), un agente anfífilo (por ejemplo, lípido PEGilado, un lípido, un tensioactivo o un copolímero de bloque) y un aditivo hidrófobo en una composición.
En una realización, la composición de prostaciclina comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (II)/(IIa), (IIb), (IIc) (IId) o (III) y un lípido PEGilado. En otra realización, la composición de prostaciclina comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (II)/(IIa) y un tensioactivo. En otra realización más, la composición de prostaciclina comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (II)/(IIa), un aditivo hidrófobo y un agente anfífilo. En una realización adicional, el agente anfífilo es un tensioactivo, un lípido PEGilado o un copolímero de bloque. En incluso una realización adicional, el he agente anfífilo es un lípido PEGilado.
En una realización, el compuesto de prostaciclina está presente en la composición a un 5 % en moles - 99 % en moles. En una realización adicional, el compuesto de prostaciclina está presente en la composición a un 40 % en moles -95 % en moles. En una realización adicional, el compuesto de prostaciclina está presente en la composición a un 40 % en moles - 60 % en moles. En una realización, el compuesto de prostaciclina está presente en la composición a aproximadamente un 40 % en moles o aproximadamente un 45 % en moles.
El agente anfífilo, por ejemplo, un lípido PEGilado, cuando está presente en la composición, en una realización, está presente a un 10 % en moles - 30 % en moles, por ejemplo, un 10 % en moles - 20 % en moles o un 15 % en moles -25 % en moles. En incluso una realización adicional, el lípido PEGilado está presente en la composición a aproximadamente un 10 % en moles o un 20 % en moles.
El aditivo hidrófobo, cuando está presente en la composición, en una realización, está presente en la composición a un 25 % en moles - 50 % en moles, por ejemplo, un 30 % en moles - 50 % en moles, un 35 % en moles - 45 % en moles. En incluso una realización adicional, el aditivo hidrófobo está presente en la composición a aproximadamente un 40 % en moles o aproximadamente un 45 % en moles.
La composición de prostaciclina, en una realización, comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) como se describe en la presente memoria, un agente anfífilo y un aditivo hidrófobo. En una realización, el aditivo hidrófobo (por ejemplo, un aditivo que es al menos parcialmente hidrófobo) es un hidrocarburo, un compuesto de terpeno o un lípido hidrófobo (por ejemplo, tocoferol, acetato de tocoferol, esterol, éster de esterol, éster alquílico, acetato de vitamina A, un triglicérido, un fosfolípido). En una realización, la composición comprende un compuesto de prostaciclina, por ejemplo, un compuesto de fórmula (II), un agente anfífilo y un hidrocarburo. El hidrocarburo puede ser aromático, un alcano, alqueno, cicloalcano o un alquino. En una realización, el hidrocarburo es un alcano (es decir, un hidrocarburo saturado). En otra realización, el hidrocarburo es un hidrocarburo C15-C50. En una realización adicional, el hidrocarburo es un hidrocarburo C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45 o C50. En otra realización más, el aditivo hidrófobo es un hidrocarburo C15-C25, hidrocarburo C15-C35, hidrocarburo C15-C45, hidrocarburo C15-C20, hidrocarburo C20-C25, hidrocarburo C25-C30, hidrocarburo C30-C35, hidrocarburo C35-C40, hidrocarburo C40-C45 o un hidrocarburo C45-C50.
En una realización, se proporciona una composición que comprende el compuesto de prostaciclina de la invención, un agente anfífilo y un compuesto de terpeno (por ejemplo, el aditivo hidrófobo). La composición, en una realización adicional, comprende un lípido PEGilado como agente anfífilo. Sin embargo, como se indica anteriormente, pueden usarse copolímeros de bloque, así como tensioactivos, como componente anfífilo de la composición. El compuesto de terpeno (aditivo hidrófobo), en una realización, es un hidrocarburo (por ejemplo, isopreno, escualano o escualeno). En otra realización, el compuesto de terpeno es un hemiterpeno (C5H8), monoterpeno (C10H16), sesquiterpeno (C15H24), diterpeno (C20H32) (por ejemplo, cafestol, kahweol, cembreno, taxadieno), sesterterpeno (C25H40), triterpeno (C30H48), sescuaterpeno (C35H56), tetraterpeno (C40H64), politerpeno (por ejemplo, un a poliisopreno con dobles enlaces trans) o un norisoprenoide (por ejemplo, 3-oxo-a-ionol, derivados de 7,8-dihidroionona). El compuesto de terpeno, en otra realización, se selecciona de uno de los compuestos proporcionados en la tabla 1, a continuación. En una realización, el aditivo hidrófobo es escualano.
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Como se proporciona anteriormente, la composición proporcionada en la presente memoria, en una realización, comprende un compuesto de prostaciclina y uno o más lípidos PEGilados. En una realización adicional, la composición comprende un aditivo hidrófobo, como se describe anteriormente. En una realización, la composición proporcionada en la presente memoria comprende un compuesto de prostaciclina de uno de fórmula (II)/(IIa), un aditivo hidrófobo y un lípido PEGilado. En una realización adicional, el aditivo hidrófobo comprende un hidrocarburo, por ejemplo, un compuesto de terpeno.
En una realización, la composición de derivado de treprostinil proporcionada en la presente memoria incluye los componentes proporcionados en la tabla C, a continuación.
Figure imgf000013_0001
También se proporciona la composición de la invención para su uso en el tratamiento de un paciente que lo necesita, con uno de los compuestos de prostaciclina o composiciones descritas en la presente memoria.
En un aspecto, se proporciona la composición para su uso en un método de tratamiento de hipertensión pulmonar (HP). El método comprende, en una realización, la administración de un compuesto, o composición proporcionada en la presente memoria, a un paciente que lo necesita. La administración, en una realización, es administración pulmonar y puede ser, por ejemplo, con un inhalador de dosis medida (MDI), inhalador de polvo seco (DPI) o un nebulizador. La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha clasificado la HP en cinco grupos. El grupo I de HP según la OMS incluye hipertensión pulmonar arterial (HPA), hipertensión pulmonar arterial idiopática (HPAI), hipertensión pulmonar arterial familiar (HPAF) e hipertensión pulmonar arterial asociada con otras enfermedades (HPAA). Por ejemplo, la hipertensión pulmonar arterial asociada con vasculopatía del tejido conjuntivo (por ejemplo, esclerodermia), anastomosis congénita entre la circulación sistémica y pulmonar, hipertensión portal y/o infección por VIH se incluyen en el grupo I de HP. Los métodos proporcionados en la presente memoria, en una realización, se proporcionan para tratar a un paciente con HP del grupo I según la OMS que lo necesita, por ejemplo, un paciente con HPA, un paciente con HPAI, un paciente con HPAF o un paciente con HPAA. El grupo II de HP según la OMS incluye hipertensión pulmonar asociada con hemicardiopatía izquierda, por ejemplo, auriculopatía o ventriculopatía, o valvulopatía (por ejemplo, estenosis mitral). Los métodos proporcionados en la presente memoria, en una realización, se proporcionan para tratar a un paciente del grupo II según la OMS que lo necesita. El grupo III de hipertensión pulmonar según la OMS se caracteriza como hipertensión pulmonar asociada con enfermedades pulmonares, por ejemplo, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), enfermedad pulmonar intersticial (EPI) y/o hipoxemia. Los métodos proporcionados en la presente memoria, en una realización, se proporcionan para tratar a un paciente del grupo III según la OMS que lo necesita. El grupo IV de hipertensión pulmonar según la OMS es hipertensión pulmonar debida a trombopatía y/o enfermedad embólica crónica. El grupo IV de HP también se denomina hipertensión pulmonar tromboembólica crónica. Los pacientes con HP del grupo IV experimenta bloqueo o estrechamiento de los vasos sanguíneos debido a coágulos sanguíneos. Los métodos proporcionados en la presente memoria, en una realización, se proporcionan para tratar a un paciente del grupo IV según la OMS que lo necesita. La OMS clasifica el grupo V de HP como la categoría "diversa" es incluye HP provocada por trastornos sanguíneos (por ejemplo, policitemia vera, trombocitemia esencial), trastornos sistémicos (por ejemplo, sarcoidosis, vasculitis) y/o trastornos metabólicos (por ejemplo, tiroidopatía, glucogenosis). Los métodos proporcionados en la presente memoria, en una realización, se proporcionan para tratar a un pacietne del grupo V según la OMS que lo necesita.
Los métodos proporcionados en la presente memoria pueden usarse para tratar a un paciente con HP del grupo I (es decir, hipertensión pulmonar arterial o HPA), grupo II, grupo III, grupo IV o grupo V según la OMS. En una realización del método para tratar la HP, se proporciona un método de tratamiento de hipertensión pulmonar arterial (HPA). En otra realización, se proporciona un método para tratar a un paciente con hipertensión pulmonar tromboembólica crónica. En una realización, el método para tratar la HP (por ejemplo, HPA) comprende administrar una cantidad eficaz de uno de los compuestos descritos en la presente memoria mediante una vía de administración pulmonar (inhalación, por ejemplo, mediante un MDI o nebulizado o inhalador de polvo seco), subcutánea, oral, nasal o intravenosa, a un paciente que lo necesita. En una realización, la administración es mediante inhalación mediante un MDI o nebulizador. En una realización, donde el suministro del compuesto es mediante un nebulizador, el compuesto se proporciona al paciente como una composición, por ejemplo, como una composición de nanopartículas lipídicas, como se describe anteriormente.
En otro aspecto de la invención, se proporciona la composición de la invención para su uso en un método para tratar la hipertensión portopulmonar (HPP). En una realización, el método comprende administrar una cantidad eficaz de uno de los compuestos descritos en la presente memoria, mediante una vía de administración pulmonar (inhalación), subcutánea, oral, nasal o intravenosa, a un paciente que lo necesita. En una realización, la administración es mediante inhalación mediante un MDI o nebulizador. En una realización, donde el suministro del compuesto es mediante un nebulizador, el compuesto se proporciona al paciente como una composición, por ejemplo, como una composición de nanopartículas lipídicas, como se describe anteriormente.
Se han descrito métodos para administrar treprostinil y análogos del mismo para el tratamiento de hipertensión pulmonar en las patentes de Estados Unidos n.° 5153222; 6521212; 7544713 y la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos n.° 2010/0076083.
El método para tratar a un paciente para HP (por ejemplo, HPA) o HPP comprende, en una realización, adminsitrar a un paciente que lo necesita uno de los compuestos de prostaciclina o composiciones proporcionadas en la presente memoria, es decir, un compuesto de fórmula (II)/(IIa), o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa). En una realización, el método para tratar HP (por ejemplo, HPA) o HPP comprende adminsitrar a un paciente que lo necesita uno de los compuestos de prostaciclina o composiciones proporcionadas en la presente memoria, por ejemplo, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto deuterado de fórmula (II)/(IIa). Las vías de administración al paciente incluyen pulmonar (inhalación), subcutánea, oral, nasal e intravenosa. En una realización, la adminsitración de un compuesto de fórmula (II)/(IIa), es mediante inhalación mediante un MDI o nebulizador. En una realización, donde el suministro del compuesto es mediante un nebulizador, el compuesto se proporciona al paciente como una composición, por ejemplo, como una composición de nanopartículas lipídicas, como se describe anteriormente.
En una realización, el método para tratar HP, HPA o HPP comprende adminsitrar a un paciente que lo necesita una cantidad eficaz del compuesto de prostaciclina o composición de prostaciclina descrita en la presente memoria. En una realización adicional, el compuesto se administra al paciente mediante una vía de administración pulmonar (inhalación), subcutánea, oral, nasal o intravenosa. En una realización adicional, la administración es mediante inhalación y el compuesto o composición de prostaciclina se administra con un nebulizador, inhalador de polvo seco o MDI. En incluso una realización adicional, la composición de prostaciclina o composición comprende un compuesto de prostaciclina de fórmula (N)/(Na), o una versión deuterada de la misma del compuesto.
En una realización, la administración de una cantidad eficaz de un compuesto o composición de prostaciclina de la presente invención para el tratamiento de HP, HPA o HPP mediante inhalación, adminsitración oral, nasal, subcutánea o intravenosa provoca un número reducido de efectos secundarios, o una intensidad reducida de uno o más efectos secundarios (también denominados en la presente memoria "acontecimientos adversos"), en comparación con la administración de una cantidad eficaz de treprostinil, cuando se administra una cantidad eficaz de treprostinil mediante inhalación, administración oral, nasal, subcutánea o intravenosa. Por ejemplo, en una realización, un paciente con HP, HPA o HPP experimenta una intesidad y/o frecuencia reducida en la tos o una respuesta de tos reducida cuando se le administra un compuesto o composición de prostaciclina de la invención mediante inhalación (por ejemplo, nebulización, inhalador de polvo seco o mediante un inhalador de dosis medida), en comparación con la intesidad y/o frecuencia de la tos o respuestas de todos provocada por la administración por inhalación de treprostinil al paciente.
En otra realización, la administración oral, nasal, intravenosa, subcutánea o por inhalación de una cantidad eficaz del compuesto o composición de prostaciclina de la invención, en comparación con la administración oral, nasal, subcutánea, intravenosa o por inhalación de treprostinil, provoca una intesidad reducida de uno o más de los siguientes acontecimientos adversos, o una aparición disminuida de uno o más de los siguientes acontecimientos adversos: cefalea, irritación de garganta/dolor faringolaríngeo, náuseas, sofocos y/o síncope.
En otra realización, la administración oral, nasal, intravenosa, subcutánea o por inhalación de una cantidad eficaz del compuesto o composición de prostaciclina de la invención, para el tratamiento de HP, HPA o HPP, en comparación con la administración oral, nasal, subcutánea, intravenosa o por inhalación de treprostinil, provoca una intesidad reducida de acontecimientos adversos sistémicos, o una aparición disminuida de un acontecimiento adverso sistémico.
Sin limitarse a teoría alguna, se cree que el perfil mejorado de acontecimientos adversos de los compuestos y composiciones de prostaciclina de la invención mostrado por los pacientes, en comparación con treprostinil, provoca un cumplimiento mejorado de los pacientes.
En una realización, los compuestos y composiciones de prostaciclina de la presente invención se administran en una base menos frecuente, en comparación con los tratamientos actualmente aprobados para HP, HPA (por ejemplo, Tyvaso®, Remodulin®) o HPP, mientras que aún consiguen una respuesta terapéutica sustancialmente equivalente o mejor. Las vías de administración al paciente incluyen pulmonar (inhalación), subcutánea, oral, nasal e intravenosa. La respuesta terapéutica del paciente, en una realización, es una reducción en el índice de resistencia vascular pulmonar (PVRI) a partir del valor previo al tratamiento, una reducción en la presión media de la arteria pulmonar a partir del valor previo al tratamiento, un aumento en la puntuación de hipoxemia a partir del valor previo al tratamiento, una disminución en el índice de oxigenación a partir de valores previos al tratamiento, función hemicárdica derecha mejorada, en comparación con los previo al tratamiento o la capacidad de ejercicio mejorada (por ejemplo, medida por el ensayo de paseo de seis minutos) en comparación con lo previo al tratamiento. La respuesta terapéutica, en una realización, es una mejora de al menos un 10 %, al menos un 20 %, al menos un 30 %, al menos un 40 % o al menos un 50 %, en comparación con valores previos al tratamiento. En otra realización, la respuesta terapéutica es una mejora de aproximadamente 10 % a aproximadamente un 70 %, de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 60 %, de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 50 %, de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 40 %, de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 30 %, de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 20 %, de aproximadamente un 20 % a aproximadamente un 70 %, de aproximadamente un 20 % a aproximadamente un 60 % o de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 50 %, en comparación con niveles previos al tratamiento.
Sin el deseo de limitarse a teoría alguna, la administración menos frecuente de los compuestos y composiciones de la invención permite un cumplimiento mejorado del paciente, en comparación con el cumplimiento de los pacientes a los que se administra un tratamiento diferente para HP, HPA o HPP (por ejemplo, treprostinil - Tyvaso®, Remodulin®).
En una realización, una composición o compuesto de la presente invención se administra mediante un inhalador de dosis medida (MDI) a un paciente que necesita tratamiento para HP, HPA o HPP. La composición o compuesto, en una realización, se suministra mediante un MDI mediante el uso de un propulsor, por ejemplo, un clorofluorocarburo (CFC) o un fluorocarburo. En una realización, donde el suministro es mediante un MDI, el compuesto no se formula en una composición de nanopartículas lipídicas y, en su lugar, se suspende o disuelve directamente en una solución de propulsor. Al paciente, en una realización, se le administra el compuesto o composición de prostaciclina de la invención una vez al día, dos veces al día o tres veces al día. En una realización, la administración es con comida. En una realización, cada administración comprende de 1 a 5 dosis (descarga) desde un MDI, por ejemplo 1 dosis (1 descarga), 2 dosis (2 descargas), 3 dosis (3 descargas), 4 dosis (4 descargas) o 5 dosis (5 descargas). El MDI, en una realización, es pequeño y transportable por el paciente.
En otra realización, el compuesto de prostaciclina o composición de prostaciclina se administra mediante un nebulizador a un paciente que necesita tratamiento para HP, HPA o HPP. La administración se produce, en una realización, una vez al día, dos veces al día, tres veces al día o una vez en días alternos.
En una realización, una composición o compuesto de la presente invención se administra mediante un inhalador de polvo seco (DPI) a un paciente que necesita tratamiento para HP, HPA o HPP. Al paciente, en una realización, se le administra el compuesto o composición de prostaciclina de la invención una vez al día, dos veces al día o tres veces al día. En una realización, la administración es con comida. En una realización, cada administración comprende de 1 a 5 dosis (descarga) desde un DPI, por ejemplo 1 dosis (1 descarga), 2 dosis (2 descargas), 3 dosis (3 descargas), 4 dosis (4 descargas) o 5 dosis (5 descargas). El DPI, en una realización, es pequeño y transportable por el paciente.
En otra realización, el compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que lo necesita mediante una vía pulmonar por los métodos de tratamiento de HP, HPA o HPA descritos en la presente memoria proporciona una mayor semivida de eliminación pulmonar (t1/2) del compuesto de prostaciclina o su metabolito treprostinil, en comparación con la semivida de eliminación pulmonar (t1/2) de treprostinil, cuando se administración treprostinil mediante una vía pulmonar (por ejemplo, por nebulización, inhalador de polvo seco o una inhalador de dosis medida) al paciente que necesita tratamiento para HP, HPA o HPP.
En otra realización, el compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que lo necesita, mediante los métodos de tratamiento de HP, HPA o HPP descritos en la presente memoria proporciona una mayor semivida sistémica (t1/2) del compuesto de prostaciclina o su metabolito treprostinil, en comparación con la semivida de eliminación sistémica (t1/2) de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente. En una realización adicional, la administración del compuesto de prostaciclina y treprostinil comprende administración oral, nasal, subcutánea o intravenosa.
En otra realización, el compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que necesita tratamiento para HP, HPA o HPP proporciona una mayor Cmáx media pulmonar y/o menor Cmáx plasmática de treprostinil para el paciente, en comparación con la respectiva Cmáx pulmonar o plasmática de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente. En una realización adicional, la administración del compuesto de prostaciclina y treprostinil comprende administración intravenosa.
En otra realización, el compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que necesita tratamiento para HP, HPA o HPP proporciona una mayor área bajo la curva media (ABCcm) pulmonar o plasmática del compuesto de prostaciclina o su metabolito treprostinil, en comparación con el área bajo la curva media (ABC0-t) pulmonar o plasmática de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente. En otra realización más, el compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que lo necesita proporciona un mayor tiempo hasta la concentración máxima (tmáx) pulmonar o plasmática de treprostinil, en comparación con el tiempo hasta la concentración máxima (tmáx) pulmonar o plasmática de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente.
En otro aspecto de la invención, se proporciona un método de tratamiento de una enfermedad, trastorno o afección distinta de HP, HPA o HPP. La patente de Estados Unidos n.° 5153222, describe el uso de treprostinil para el tratamiento de hipertensión pulmonar. El treprostinil está aprobado para la vía intravenosa, así como subcutánea, evitando la última los posibles acontecimientos sépticos asociados con catéteres intravenosos continuos. Las patentes de Estados Unidos n.° 6521212 y 6756033, describen la administración de treprostinil por inhalación para el tratamiento de hipertensión pulmonar, vasculopatía periférica y otras enfermedades y afecciones. La patente de Estados Unidos n.° 6803386 divulga la administración de treprostinil para tratar cáncer tal como cáncer pulmonar, hepático, cerebral, pancreático, renal, prostático, de mama, de colon y de cabeza y cuello. La publicación de solicitud de patente de Estados Unidos n.° 2005/0165111 divulga el tratamiento de treprostinil de lesiones isquémicas. La patente de Estados Unidos n.° 7199157 divulga que el tratamiento con treprostinil mejora las funciones renales. La patente de Estados Unidos n.° 7879909 divulga el tratamiento con treprostinil de úlceras neuropáticas en los pies. La publicación de solicitud de patente de Estados Unidos n.° 2008/0280986 divulga el tratamiento de treprostinil de fibrosis pulmonar, enfermedad pulmonar intersticial con treprostinil y asma. La patente de Estados Unidos n.° 6054486 divulga el tratamiento de vasculopatía periférica con treprostinil. La publicación de solicitud de patente de Estados Unidos n.° 2009/0036465 divulga politerapias que comprenden treprostinil. La publicación de solicitud de patente de Estados Unidos n.° 2008/0200449 divulga el suministro de treprostinil usando un inhalador de dosis medida. Las patentes de Estados Unidos n.° 7417070, 7384978 y 7544713, así como las publicaciones de solicitud de patente de Estados Unidos n.° 2007/0078095, 2005/0282901 y 2008/0249167 describen formulaciones orales de treprostinil y otros análogos de prostaciclina, así como su uso para el tratamiento de una diversidad de afecciones. La publicación de solicitud de patente de Estados Unidos n.° 2012/0004307 divulga el uso de treprostinil administrado por vía oral para el tratamiento del fenómeno de Raynaud, esclerosis sistémica y lesiones isquémicas dactilares. Cada una de las indicaciones indicadas anteriormente puede tratarse con los compuestos y composiciones proporcionadas en la presente memoria. Las vías de administración a un paciente que necesita tratamiento incluyen administración pulmonar (inhalación), subcutánea, oral, nasal e intravenosa.
En una realización, la composición de la invención es para su uso en un método para tratar a un paciente que lo necesite para cardiopatía congestiva, vasculopatía periférica, asma, claudicación intermitente grave, inmunosupresión, enfermedades proliferativas, por ejemplo, cáncer tal como cáncer pulmonar, hepático, cerebral, pancreático, renal, prostático, de mama, de colon y de cabeza y cuello, lesiones isquémicas, úlceras neuropáticas en los pies y fibrosis pulmonar, función renal y/o enfermedad pulmonar intersticial. En una realización, el método comprende administrar una cantidad eficaz de uno de los compuestos o composiciones de prostaciclina proporcionadas en la presente memoria, por ejemplo, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una versión deuterada del mismo, o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto deuterado de fórmula (II)/(IIa), al paciente. La administración, en una realización, es mediante inhalación (por ejemplo, con un nebulizador o inhalador de dosis medida), administración subcutánea, oral, nasal o intravenosa. En algunas realizaciones, la formulación farmacéutica puede comprender uno o más ingredientes activos además de treprostinil monohidrato.
En una realización, la composición de la invención es para su uso en un método de tratamiento y/o prevención de enfermedad pulmonar intersticial (por ejemplo, fibrosis pulmonar) o asma, o una afección asociada con enfermedad pulmonar intersticial o asma en un paciente que necesita dicho tratamiento. En una realización adicional, el método comprende administrar al paciente una cantidad eficaz de uno de los compuestos o composiciones de prostaciclina proporcionadas en la presente memoria, por ejemplo, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una versión deuterada del mismo, o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto deuterado de fórmula (II)/(IIa). La composición o compuesto, en una realización, se suministra mediante un MDI mediante el uso de un propulsor, por ejemplo, un clorofluorocarburo (CFC) o un fluorocarburo. Al paciente, en una realización, se le administra el compuesto o composición de prostaciclina de la invención una vez al día, dos veces al día o tres veces al día. En una realización, la administración es con comida. En una realización, cada administración comprende de 1 a 5 dosis (descarga) desde un MDI, por ejemplo 1 dosis (1 descarga), 2 dosis (2 descargas), 3 dosis (3 descargas), 4 dosis (4 descargas) o 5 dosis (5 descargas). El MDI, en una realización, es pequeño y transportable por el paciente. En otra realización, la administración es oral, nasal, subcutánea o intravenosa. En otra realización, la administración oral, nasal, intravenosa, subcutánea o por inhalación de la cantidad eficaz del compuesto o composición de prostaciclina de la invención, para el tratamiento de enfermedad pulmonar intersticial (por ejemplo, fibrosis pulmonar) o asma, o una afección asociada con enfermedad pulmonar intersticial o asma, en comparación con administración oral, nasal, subcutánea, intravenosa o por inhalación de treprostinil, provoca una intensidad reducida de acontecimientos adversos sistémicos, o una aparición disminuida de un acontecimiento adverso sistémico.
En una realización, la composición de la invención es para su uso en un método de tratamiento de una enfermedad o afección isquémica, tal como esclerodermia, incluyendo esclerosis sistémica, o fenómeno de Raynaud en un paciente que necesita dicho tratamiento. En una realización adicional, el método comprende administrar una cantidad eficaz de uno de los compuestos o composiciones de prostaciclina proporcionadas en la presente memoria, es decir, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una versión deuterada del mismo, o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto deuterado de fórmula (II)/(IIa), al paciente. La administración, en una realización, es mediante inhalación (por ejemplo, con un nebulizador o inhalador de dosis medida), administración oral, nasal, subcutánea o intravenosa. En otra realización, la administración oral, nasal, intravenosa, subcutánea o por inhalación de una cantidad eficaz del compuesto o composición de prostaciclina de la invención, para el tratamiento de enfermedad o afección isquémica, tal como esclerodermia, incluyendo esclerosis sistémica o fenómeno de Raynaud, en comparación con la administración oral, nasal, subcutánea, intravenosa o por inhalación de treprostinil, provoca una intensidad reducida de acontecimientos adversos sistémicos, o una aparición disminuida de un acontecimiento adverso sistémico.
Los compuestos o composiciones de prostaciclina proporcionadas en la presente memoria, es decir, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una versión deuterada del mismo, o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto deuterado de fórmula (II)/(IIa) en una realización, se usan para tratar a un paciente para una lesión isquémica dactilar, tal como una úlcera dactilar o una lesión necrótica, o para mejorar un síntoma o deficiencia funcional y/o reducir el número de síntomas y/o una o más deficiencias funcionales asociadas con una lesión isquémica dactilar. La expresión "lesión isquémica dactilar" se refiere a una lesión en un dedo, es decir, un dedo del pie o un dedo de la mano, de un sujeto, tal como un ser humano. En una realización, la lesión isquémica dactilar puede estar provocada por o asociada con una enfermedad o afección isquémica, tal como esclerodermia, incluyendo esclerosis sistémica o fenómeno de Raynaud. El síntoma que puede mejorarse y/o reducirse puede ser, por ejemplo, un dolor asociado con una úlcera isquémica dactilar y/o esclerodermia. En algunas realizaciones, la administración de un compuesto o composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria, tras la administración a un paciente que necesita tratamiento, proporciona mejora o reducción de una o más deficiencias funcionales asociadas con una lesión isquémica dactilar. Por ejemplo, en una realización, el compuesto o composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria mejora o reduce una deficiencia de la función manual, es decir, proporciona una mejora en la función manual del paciente tratado. La administración, en una realización, es mediante inhalación (por ejemplo, con un nebulizador o inhalador de dosis medida), administración oral, nasal, subcutánea o intravenosa. En otra realización, la administración oral, nasal, intravenosa, subcutánea o por inhalación de una cantidad eficaz del compuesto o composición de prostaciclina de la invención, para el tratamiento de lesiones isquémicas dactilares, en comparación con la administración oral, nasal, subcutánea, intravenosa o por inhalación de treprostinil, provoca una intesidad reducida de acontecimientos adversos sistémicos, o una aparición disminuida de un acontecimiento adverso sistémico.
En una realización, la composición de la invención es para su uso en un método para mejorar la función renal o tratar síntomas asociados con disfunción o insuficiencia renal en un paciente que lo necesita. El método puede comprender administrar a un sujeto que lo necesita una cantidad eficaz de un compuesto o composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria, por ejemplo, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una versión deuterada del mismo, o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto deuterado de fórmula (II)/(IIa) al pacietne. Síntomas específicos asociados con funciones renales reducidas incluyen, por ejemplo, micción anómalamente baja, niveles aumentados de creatinina y nitrógeno de urea en sangre, filtración de proteínas en orina y/o dolor. La administración, en una realización, es mediante inhalación (por ejemplo, con un nebulizador o inhalador de dosis medida), administración oral, nasal, subcutánea o intravenosa. En otra realización, la administración oral, nasal, intravenosa, subcutánea o por inhalación de una cantidad eficaz del compuesto o composición de prostaciclina de la invención, para la mejora de las funciones renales o la mitigación de los síntomas asociados con disfunción o insuficiencia renal, en comparación con la administración oral, nasal, intravenosa, subcutánea o por inhalación treprostinil, provoca una intensidad reducida de acontecimientos adversos sistémicos, o una aparición disminuida de un acontecimiento adverso sistémico.
En una realización, la composición de la invención es para su uso en un método de tratamiento de una enfermedad cardiovascular incluyendo cardiopatía congestiva comprende. El método, en una realización, comprende administrar a un paciente que lo necesita, un compuesto o composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria, por ejemplo, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una versión deuterada del mismo, o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto deuterado de fórmula (II)/(IIa). La administración, en una realización, es mediante inhalación (por ejemplo, con un nebulizador o inhalador de dosis medida), administración subcutánea, oral, nasal o intravenosa.
En una realización, la composición de la invención es para su uso en un método para tratar una vasculopatía periférica, incluyendo arteriopatía oclusiva periférica y claudicación intermitente. En una realización, el método comprende administrar a un paciente que lo necesita, un compuesto o composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria, por ejemplo, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una versión deuterada del mismo, o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto deuterado de fórmula (II)/(IIa). Además de los compuestos y composiciones de prostaciclina proporcionadas en la presente memoria, pueden estar presentes otras sustancias farmacológicamente activas en las formulaciones de la presente invención que se sabe que son útiles para tratar vasculopatía periférica. Por ejemplo, los compuestos de la invención pueden estar presentes en combinación con trental, una sustancia que se sabe que aumenta la deformabilidad de los glóbulos rojos. La administración, en una realización, es mediante inhalación (por ejemplo, con un nebulizador o inhalador de dosis medida), administración subcutánea, oral, nasal o intravenosa.
En una realización, la composición de la invención es para su uso en un método para tratar y/o prevenir úlceras diabéticas neuropáticas en los pies. En una realización, el método comprende administrar, a un paciente que lo necesita, un compuesto o composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria, por ejemplo, un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una versión deuterada del mismo, o una composición que comprende un compuesto de fórmula (II)/(IIa) o una composición que comprende un compuesto deuterado de fórmula (II)/(IIa). La administración, en una realización, es mediante inhalación (por ejemplo, con un nebulizador o inhalador de dosis medida), administración subcutánea, oral, nasal o intravenosa. Además de los compuestos y composiciones de prostaciclina proporcionadas en la presente memoria, pueden estar presentes otras sustancias farmacológicamente activas en las formulaciones de la presente invención que se sabe que son útiles para tratar y/o prevenir úlceras en los pies en pacientes con neuropatía diabética. Por ejemplo, los compuestos de la invención pueden estar presentes en combinación con analgésicos para tratar el dolor, cambios de vendajes, medicaciones vasodilatadoras y antibióticos tópicos u orales.
En una realización, la administración de una cantidad eficaz de un compuesto o composición de prostaciclina de la presente invención para el tratamiento de las diversas enfermedades e indicaciones descritas completamente, por inhalación, administración subcutánea, oral, nasal o intravenosa, provoca un número disminuido de efectos secundarios, o una intesidad reducida de uno o más efectos secundarios (también denominados en la presente memoria "acontecimientos adversos"), en comparación con la administración de una cantidad eficaz de treprostinil, cuando se administra una cantidad eficaz de treprostinil por inhalación, administración subcutánea, oral, nasal o intravenosa. Por ejemplo, en una realización, un pacientes tratado por los métodos proporcionados en la presente memoria experimenta una intesidad y/o frecuencia reducida en la tos o una respuesta de tos reducida cuando se le administra un compuesto o composición de prostaciclina de la invención mediante inhalación (por ejemplo, nebulización, inhalador de polvo seco o mediante un inhalador de dosis medida), en comparación con la intesidad y/o frecuencia de la tos o respuestas de todos provocada por la administración por inhalación de treprostinil al paciente.
En otra realización, el compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que necesita tratamiento proporciona una mayor Cmáx media pulmonar y/o menor Cmáx plasmática de treprostinil para el paciente, en comparación con la respectiva Cmáx pulmonar o plasmática de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente. En una realización adicional, la administración del compuesto de prostaciclina y treprostinil comprende administración intravenosa.
En otra realización, el compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que necesita tratamiento proporciona una mayor área bajo la curva media (ABC0-t) pulmonar o plasmática del compuesto de prostaciclina o su metabolito treprostinil, en comparación con el área bajo la curva media (ABC0-t) pulmonar o plasmática de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente. En otra realización más, el compuesto de prostaciclina administrado a un paciente que lo necesita proporciona un mayor tiempo hasta la concentración máxima (tmáx) pulmonar o plasmática de treprostinil, en comparación con el tiempo hasta la concentración máxima (tmáx) pulmonar o plasmática de treprostinil, cuando se administra treprostinil al paciente.
En una realización, un compuesto o composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria, por ejemplo, un compuesto de fórmula (M)/(Ma) o una versión deuterada del mismo, o una composición que comprende un compuesto de fórmula (M)/(Na) se administra en combinación con uno o más agentes activos adicionales. En algunas realizaciones, dicho uno o más agentes activos adicionales también pueden administrarse junto con un compuesto o composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria usando un inhalador de dosis medida. En una realización, dicho uno o más agentes activos adicionales pueden administrarse por separado, es decir, antes de, o después de, el compuesto o composición de prostaciclina proporcionada en la presente memoria. Los agentes activos adicionales particulares que pueden administrarse en combinación con treprostinil pueden depender de una enfermedad o afección particular para cuyo tratamiento o prevención se administra treprostinil. En algunos casos, el agente activo adicional puede ser un agente cardiovascular tal como un inhibidor de COX-2, un inhibidor de Rhocinasa, un bloqueante de los canales de calcio, un inhibidor de la fosfodiesterasa, un antagonista endotelial o un agente antiplaquetario.
Como se proporciona anteriormente, los compuestos y composiciones de prostaciclina de la presente invención pueden suministrarse a un paciente que lo necesita mediante una vía oral, nasal, pulmonar, intravenosa o subcutánea. Con respecto a la vía pulmonar, los compuestos y composiciones de prostaciclina de la presente invención pueden usarse en cualquier dispositivo dosificador de la dosificación adaptado para dicha administración. El dispositivo, en una realización, se construye para averiguar la precisión de medición óptima y la compatibilidad de sus elementos de construcción, tal como recipiente, válvula y accionador con la formulación y podría basarse en un sistema de bomba mecánica, por ejemplo, el de un nebulizador de dosis medida, inhalador de polvo seco, inhalador de nebulización suave o un nebulizador. Por ejemplo, los dispositivos de suministro pulmonar incluyen un nebulizador de chorro, nebulizador electrónico, un inhalador de nebulización suave y un inhalador de polvo seco basado en cápsula.
Los propulsores adecuados, por ejemplo, para suministro por MDI, pueden seleccionarse entre gases tales como fluorocarburos, clorofluorocarburos (CFC), hidrocarburos, propulsores de hidrofluoroalcano (por ejemplo, HFA-134a y HFA-227), nitrógeno y óxido de dinitrógeno o mezclas de los mismos.
El dispositivo de suministro por inhalación puede ser un nebulizador, inhalador de polvo seco o un inhalador de dosis medida (MDI), o cualquier otro dispositivo de suministro por inhalación conocido por los expertos en la materia. El dispositivo puede contener y usarse para suministrar una sola dosis de la composición de prostaciclina o el dispositivo puede contener y usarse para suministrar múltiples dosis de la composición de la presente invención.
Un dispositivo de suministro de inhalación de tipo nebulizador puede contener las composiciones de la presente invención como una solución, habitualmente acuosa, o una suspensión. Por ejemplo, el compuesto o composición de prostaciclina puede suspenderse en solución salina y cargarse en el dispositivo de suministro por inhalación. En la generación de una pulverización nebulizada de las composiciones para inhalación, el dispositivo de suministro nebulizador puede accionarse ultrasónicamente, mediante aire comprimido, mediante otros gases, electrónicamente o mecánicamente (por ejemplo, malla vibradora o placa de abertura). Los nebulizadores de malla vibradora generan aerosol de baja velocidad de partículas finas y nebulizan soluciones y suspensiones terapéuticas a una tasa más rápida que los nebulizadores convencionales de chorro o ultrasónicos. Por consiguiente, la duración del tratamiento puede acortarse con un nebulizador de malla vibradora, en comparación con un nebulizador de chorro o ultrasónico. Los nebulizadores de malla vibradora susceptibles de uso con los métodos descritos en la presente memoria incluyen el Philips Respironics I-Neb®, el Omron MicroAir, el Nektar Aeroneb® y el Pari eFlow®.
El nebulizador puede ser portátil y de diseño manual, y puede estar equipado con una unidad eléctrica autosuficiente. El dispositivo nebulizador puede comprender una boquilla que tiene dos canales de salida coincidentes de tamaño de abertura definido a través del que puede acelerarse la formulación líquida. Esto provoca el impacto de las dos corrientes y la atomización de la formulación. El nebulizador puede usarse un accionador mecánico para forzar una formulación líquida a través de una boquilla de múltiples orificios de uno o más tamaños de abertura definidos para producir un aerosol de la formulación para inhalación. En el diseño de nebulizadores de una sola dosis, pueden emplearse envases alveolados que contienen dosis individuales de la formulación.
En la presente invención, el nebulizador puede emplearse para garantizar que las dimensiones de las partículas son óptimas para la colocación de la partícula dentro de, por ejemplo, la membrana pulmonar.
Tras la nebulización, la composición nebulizada (también denominada "composición aerosolizada'') está en forma de partículas aerosolizadas. La composición aerosolizada puede caracterizarse por el tamaño de partícula del aerosol, por ejemplo, midiendo la "mediana del diámetro aerodinámico másico" o "la fracción de partículas finas" asociada con la composición aerosolizada. La "mediana del diámetro aerodinámico másico" o "MMAD" se normaliza con respecto a la separación aerodinámica de las gotas acuosas de aerosol y se determina mediante mediciones de un impactador, por ejemplo, el Anderson Cascade Impactor (ACI) o el Next Generation Impactor (NGI). El caudal de gas, en una realización, es de 28 litros por minuto para el ACI y 15 litros por minuto para el NGI.
La "desviación típica geométrica" o "GSD" es una medida de la propagación de una distribución aerodinámica de tamaños de partícula. Las GSD caracterizan una estrecha distribución de tamaños de gota (gotas de tamaño homogéneo), que es ventajosa para dirigir el aerosol al sistema respiratorio. El promedio de tamaños de partícula de la composición nebulizada proporcionada en la presente memoria, en una realización es de menos de 5 pm o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 5 pm, y tiene una GSD en un intervalo de 1,0 a 2,2, o de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 2,2, o de 1,5 a 2,2, o de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 2,2.
La "fracción de partículas finas" o "FPF", como se usa en la presente memoria, se refiere a la fracción del aerosol que tiene un tamaño de partículas de menos de 5 pm de diámetro, medido por impacto en cascada. La FPF se expresa habitualmente como un porcentaje.
En una realización, la mediana del diámetro aerodinámico másico (MMAD) de la composición nebulizada es de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 5 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 4 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 3 pm o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 2 pm, medida por el Anderson Cascade Impactor (ACI) o el Next Generation Impactor (NGI). En otra realización, la MMAD de la composición nebulizada es aproximadamente 5 pm o menos, aproximadamente 4 pm o menos, aproximadamente 3 pm o menos, aproximadamente 2 pm o menos, o aproximadamente 1 pm o menos, medida por impacto en cascada, por ejemplo, por el ACI o el NGI.
En una realización, la MMAD del aerosol de la composición farmacéutica es de menos de aproximadamente 4,9 pm, menos de aproximadamente 4,5 pm, menos de aproximadamente 4,3 pm, menos de aproximadamente 4,2 pm, menos de aproximadamente 4,1 pm, menos de aproximadamente 4,0 pm o menos de aproximadamente 3,5 pm, medida por impacto en cascada.
En una realización, la MMAD del aerosol de la composición farmacéutica es de aproximadamente 1,0 pm a aproximadamente 5,0 pm, de aproximadamente 2,0 pm a aproximadamente 4,5 pm, de aproximadamente 2,5 pm a aproximadamente 4,0 pm, de aproximadamente 3,0 pm a aproximadamente 4,0 pm o de aproximadamente 3,5 pm a aproximadamente 4,5 pm, medida por impacto en cascada (por ejemplo, por el ACI o el NGI).
En una realización, la FPF de la composición aerosolizada es mayor de o igual a aproximadamente un 50 %, medida por el ACI o el NGI, mayor de o igual a aproximadamente un 60 %, medida por el ACI o el NGI o mayor de o igual a aproximadamente un 70 %, medida por el ACI o el NGI. En otra realización, la FPF de la composición aerosolizada es de aproximadamente un 50 % a aproximadamente un 80 %, o de aproximadamente un 50 % a aproximadamente un 70% o de aproximadamente un 50 % a aproximadamente un 60 %, medida por el NGI o el ACI.
En una realización, se emplea un inhalador de dosis medida (MDI) como dispositivo de suministro por inhalación para las composiciones de la presente invención. En una realización adicional, el compuesto de prostaciclina se suspende en un propulsor (por ejemplo, hidroflourocarburo) antes de cargarlo en el MDI. La estructura básica del MDI comprende una válvula dosificadora, un accionador y un recipiente. Se usa un propulsor para descargar la formulación desde el dispositivo. La composición puede consistir en partículas de un tamaño definido suspendidas en el líquido de propulsor o propulsores presurizado, o la composición puede estar en una solución o suspensión de uno o más propulsores líquidos presurizados. Los propulsores usados son principalmente hidroflourocarburos (HFC) que no dañan la atmósfera tales como 134a y 227. El dispositivo del sistema de inhalación puede suministrar una sola dosis mediante, por ejemplo, un envase alveolado, o puede ser de diseño multidosis. El inhalador de dosis medida presurizado del sistema de inhalación puede accionarse con la respiración para suministrar una dosis precisa de la formulación que contiene lípidos. Para garantizar la precisión de la dosificación, el suministro de la formulación puede programarse mediante un microprocesador para que se produzca en un determinado punto en el ciclo de inhalación. El MDI puede ser portátil y manual.
En una realización, se emplea un inhalador de polvo seco (DPI) como dispositivo de suministro por inhalación para las composiciones de la presente invención. En una realización, el DPI genera partículas que tienen una MMAD de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 10 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 9 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 8 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 7 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 6 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 5 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 4 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 3 pm, o de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 2 pm de diámetro, medida por el NGI o el ACI. En otra realización, el DPI genera partículas que tiene una MMAD de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 10 pm, o de aproximadamente 2 pm a aproximadamente 10 pm, o de aproximadamente 3 pm a aproximadamente 10 pm, o de aproximadamente 4 pm a aproximadamente 10 pm, o de aproximadamente 5 pm a aproximadamente 10 pm, o de aproximadamente 6 pm a aproximadamente 10 pm, o de aproximadamente 7 pm a aproximadamente 10 pm, o de aproximadamente 8 pm a aproximadamente 10 pm, o de aproximadamente 9 pm a aproximadamente 10 pm, medida por el NGI o el ACI.
En una realización, la MMAD de las partículas generadas por el DPI es aproximadamente 1 pm o menos, aproximadamente 9 pm o menos, aproximadamente 8 pm o menos, aproximadamente 7 pm o menos, 6 pm o menos, 5 pm o menos, aproximadamente 4 pm o menos, aproximadamente 3 pm o menos, aproximadamente 2 pm o menos, o aproximadamente 1 pm o menos, medida por el NGI o el ACI.
En una realización, la MMAD de las partículas generadas por el DPI es de menos de aproximadamente 9,9 gm, menos de aproximadamente 9,5 gm, menos de aproximadamente 9,3 gm, menos de aproximadamente 9,2 gm, menos de aproximadamente 9,1 gm, menos de aproximadamente 9,0 gm, menos de aproximadamente 8,5 gm, menos de aproximadamente 8,3 gm, menos de aproximadamente 8,2 gm, menos de aproximadamente 8,1 gm, menos de aproximadamente 8,0 gm, menos de aproximadamente 7,5 gm, menos de aproximadamente 7,3 gm, menos de aproximadamente 7,2 gm, menos de aproximadamente 7,1 gm, menos de aproximadamente 7,0 gm, menos de aproximadamente 6,5 gm, menos de aproximadamente 6,3 gm, menos de aproximadamente 6,2 gm, menos de aproximadamente 6,1 gm, menos de aproximadamente 6,0 gm, menos de aproximadamente 5,5 gm, menos de aproximadamente 5,3 gm, menos de aproximadamente 5,2 gm, menos de aproximadamente 5,1 gm, menos de aproximadamente 5,0 gm, menos de aproximadamente 4,5 gm, menos de aproximadamente 4,3 gm, menos de aproximadamente 4,2 gm, menos de aproximadamente 4,1 gm, menos de aproximadamente 4,0 gm o menos de aproximadamente 3,5 gm, medida por el NGI o el ACI.
En una realización, la MMAD de las partículas generadas por el DPI es de aproximadamente 1,0 gm a aproximadamente 10,0 gm, de aproximadamente 2,0 gm a aproximadamente 9,5 gm, de aproximadamente 2,5 gm a aproximadamente 9,0 gm, de aproximadamente 3,0 gm a aproximadamente 9,0 gm, de aproximadamente 3,5 gm a aproximadamente 8,5 gm o de aproximadamente 4,0 gm a aproximadamente 8,0 gm.
En una realización, la FPF de la composición de partículas de prostaciclina generada por el DPI es mayor de o igual a aproximadamente un 40 %, medida por el ACI o el NGI, mayor de o igual a aproximadamente un 50 %, medida por el ACI o el NGI, mayor de o igual a aproximadamente un 60 %, medida por el ACI o el NGI, o mayor de o igual a aproximadamente un 70 %, medida por el ACI o el NGI. En otra realización, la FPF de la composición aerosolizada es de aproximadamente un 40 % a aproximadamente un 70%, o de aproximadamente un 50 % a aproximadamente un 70 % o de aproximadamente un 40 % a aproximadamente un 60 %, medida por el NGI o el ACI.
EJEMPLOS
La presente invención se ilustra además por referencia a los siguientes ejemplos. Sin embargo, debe apreciarse que estos ejemplos, como las realizaciones descritas anteriormente, son ilustrativos y no debe interpretarse que restrinjan el alcance de la invención de ninguna manera.
Ejemplos en los que el compuesto de prostaciclina es de fórmula (II) como se define en la reivindicación 1 en la que R1 es O, R2 es tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo u octadecilo, y n es 1 son ejemplos de acuerdo con la invención; los otros ejemplos son ejemplos de referencia.
Ejemplo 1 - Síntesis de ásteres alquílicos de treprostin il
Se prepararon compuestos de treprostinil derivatizados con grupos alquilo en el resto de ácido carboxílico. Específicamente, el treprostinil se derivatizó en el resto de ácido carboxílico con cadenas alquilo C2 , C3 , C4 , C5 , C6, C8, C10, C12, C16 y C18 (es decir, R2 en la fórmula (A), a continuación, es alquilo C2 , C3 , C4 , C5 , C6, C8, C10, C12, C16 o C18) para preparar ásteres alquílicos de treprostinil de diversas longitudes de cadena éster. El treprostinil puede sintetizarse, por ejemplo, por los métodos divulgados en las patentes de Estados Unidos n.° 6765117 y 8497393. La síntesis de derivados de prostaglandina se describe en la patente de Estados Unidos n.° 4668814.
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Esquema 1:
La esterificación de treprostinil se catalizó mediante la resina fuertemente ácida Amberlyst® 15 (Rohm y Haas). El ácido de treprostinil se disolvió en dioxano anhidro/alcohol a una concentración de 10 mg/ml (típicamente 4 ml). El alcohol (R2-OH) añadido fue apropiado para preparar la correspondiente longitud de cadena en el grupo R2. A modo de ejemplo, para el compuesto de C2 (éster etílico), el alcohol fue etanol. La cantidad molar de alcohol en el disolvente fue diez veces la cantidad molar de treprostinil.
El treprostinil en solución de dioxano/alcohol se añadió a resina Amberlyst lavada y seca. Por cada 40 mg de treprostinil, se añadió 1 g de resina en un vial de vidrio. La mezcla se puso en un agitador y se incubó durante una noche a 40 °C. Después, la parte líquida se recogió del vial, se lavó dos veces con 3 ml de dioxano. Todo el disolvente recuperado se recogió después. El disolvente se secó mediante corriente de nitrógeno hasta que se detuvo la evaporación. El éster alquílico de treprostinil restante y el alcohol no volátil (si se usó alcohol de cadena larga) se disolvió en 2 ml de hexano/acetato de etilo 1:1, y se limpió por extracción de líquido-líquido frente a un volumen igual de tampón fosfato, y después agua. Después, la capa orgánica se separó y se secó mediante corriente de nitrógeno y además al vacío. Si se usaba un alcohol de cadena larga, se requería una etapa de purificación adicional para separar el alcohol por cromatografía de líquidos. Se usó ACE CN, 5 gm, columna de HPLC Ultra-Inert, 100 x 21,2 mm, con fase móvil de hexano/propanol al 98:2 %.
Esquema 2:
A una solución de ácido (1R,2R,3aS,9aS)-[[2,3,3a,4,9,9a-hexahidro-2-hidroxi-1-[(3S)-3-hidroxioctil]-1H-benz[f]inden-5-il]oxi]acético (treprostinil) (78,1 mg, 200 gmoles) disuelto en 1,4-dioxano (2,0 ml) se le añadió resina Amberlyst® 15 (2,0 g) y alcohol R2-OH (2,0 mmoles, 10 equivalentes). La mezcla de reacción se calentó hasta 40 °C y se dejó agitar a aproximadamente 100 rpm durante 18-196 horas. El disolvente se retiró y la resina se lavó con acetonitrilo (MeCN) (3 x 3 ml). Los extractos de 1,4-dioxano y MeCN se combinaron y se secaron usando una corriente suave de gas N2 calentado y calor suave para producir un sólido ceroso espeso. El material en bruto se disolvió en un 20 % de "PrOH/hexanos y se sometió a purificación por HPLC preparativa. El disolvente se retiró del material purificado usando una corriente suave de gas N2 calentado y calor suave para producir un sólido ceroso blanquecino. El material puro se suspendió en lactato de etilo para el almacenamiento y se entregó para HPLC analítica para la determinación de la concentración.
A modo de ejemplo, se sintetizaron los siguientes compuestos de fórmula (A) por el método del esquema 2.
Figure imgf000022_0001
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Se muestra un diagrama general para la síntesis del éster etílico de treprostinil en el esquema 1, a continuación. El alcohol puede modificarse basándose en la longitud de cadena éster alquílico deseada (por ejemplo, ésteres alquílicos C5-C18 de longitud de cadena par o impar, cadena lineal o ramificados).
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Ejemplo 2 - H idrólisis espontánea y mediada por esterasa de ásteres alquílicos de treprostin il
Se midió la hidrólisis espontánea y/o mediada por esterasa para las composiciones de éster alquílico de prostaciclina proporcionadas en la tabla 2. Cx indica la longitud de la cadena alquilo en la posición R2 del compuesto de fórmula (A), proporcionada anteriormente.
Figure imgf000024_0002
Además, se midió la hidrólisis espontánea para 200 pM de compuestos de treprostinil derivatizados en el grupo ácido carboxílico con un grupo alquilo C3 , C4 , C5 , C6, Cs o C10 en un 20 % de etanol a 40 °C en seis puntos temporales (0 h, 1 h, 2 h, 4 h, 6 h, 24 h).
Cada muestra se preparó como una solución 200 pM en un 20 % de etanol. En cada punto temporal, se retiró una alícuota para el análisis por HPLC para resolver los reactantes restantes (C3 , C4 , C5 , C6, Cs, C10) o su producto de degradación (treprostinil). Para cada muestra, se calculó la hidrólisis a partir del reactante medido y las áreas de pico del producto:
% de hidrólisis = (área de pico del producto/(área de pico del reactante área de pico del producto)*100).
Los resultados del experimento de ciclo temporal se proporcionan en la figura 1A. Los resultados indican que la tasa de hidrólisis se correlaciona con la longitud del resto de éster alquílico.
Se midió la hidrólisis mediada por esterasa de compuestos y composiciones de treprostinil para compuestos derivatizados en el grupo ácido carboxílico con grupos alquilo C2 , C4 , C6, Cs y C10 y composiciones que comprenden los mismos. Se realizaron experimentos a 37 °C, y la hidrólisis se midió a los 15 min, 30 min y 1 hora después de la adición de la esterasa a la solución de compuesto. La mezcla de reacción para cada muestra se preparó a un volumen final de 500 pl que contiene compuesto de treprostinil 200 pM, 0,05 U de esterasa, un 20 % de etanol y PBS. La hidrólisis se midió como se describe anteriormente.
Los resultados de este experimento se proporcionan en la figura 1B. Los resultados indican que la tasa de degradación del compuesto disminuye con la longitud creciente de la cadena de éster alquílico.
También se midió la tasa de conversión de éster alquílico de treprostinil en treprostinil en presencia de homogeneizado de tejido pulmonar de rata, perro y mono a 37 °C. Aquí, los datos se calcularon basándose en el ajuste del aumento exponencial hasta el máximo (experimentos realizados por duplicado). Los resultados de este estudio se proporcionan a continuación en la tabla 2A y la figura 37. Específicamente, la figura 37, izquierda, muestra que la conversión en treprostinil depende de la longitud de la cadena de alquilo. En este experimento, se incubaron ésteres alquílicos de treprostinil durante 4 horas a una concentración final de 200 nM en 1 ml de homogeneizado de tejido preparado en agua y se normalizó a 10 mg/ml de proteína.
La figura 37, derecha, muestra la conversión de C12-TR en treprostinil (porcentaje) en presencia de homogeneizado de tejido pulmonar de rata, perro o mono. Se incubó C12-TR durante 4 horas a una concentración final de 200 nM en 1 ml de homogeneizado de tejido preparado en agua y se normalizó a 10 mg/ml de proteína. Ambos experimentos de la figura 37 (gráficos izquierdo y derecho) se realizaron por duplicado y las líneas representan regresión exponencial no lineal suponiendo un descenso de 1 fase.
Figure imgf000025_0001
Ejemplo 3 - Caracterización del tamaño de partículas de composiciones de treprostin il
Las composiciones de la tabla 3 se sometieron a caracterización del tamaño de partículas. Cx indica la longitud de la cadena alquilo en la posición R2 de fórmula (A), proporcionada anteriormente.
Figure imgf000025_0002
Todas las mediciones de tamaños de partículas se realizaron usando un instrumento de potencia zeta/dimensionado de partículas Wyatt Technology Mobius™ en modo de dispersión de lux cuasielástica (QELS). Se diluyeron 1:10 alícuotas de la composición en H2O prefiltrada (filtro de 0,02 pm de poro) ultrapura desionizada. Se recogieron los datos de dispersión de luz y se convirtieron en tamaño de partículas y distribución de tamaños usando el programa informático del instrumento Dynamics® v. 7.2.4. El diámetro promedio del tamaño de partícula presentado se basa en el modelo de acumulación, que ajusta matemáticamente las constantes de difusión de partículas (determinadas por las intensidades de dispersión sin procesar de las partículas en una suspensión) para obtener la media del tamaño de partícula y una distribución de los tamaños de partícula alrededor del diámetro medio.
Se descubrió que el tamaño de partícula (diámetro de partícula promedio) de las composiciones de treprostinil aumenta de tamaño en composiciones que comprenden treprostinil derivatizado con éster alquílico C2-C5 , y disminuye en tamaño en composiciones que comprenden treprostinil derivatizado con éster alquílico C6-C12. Estos resultados se proporcionan en la figura 2. El diámetro de partícula promedio más grande se encontró para composiciones que comprenden éster pentílico de treprostinil (es decir, treprostinil derivatizado con un éster alquílico C5) (316 nm). Composiciones que comprenden éster etílico de treprostinil tenían un diámetro de partícula promedio de 41 nm. Debe reconocerse que, a través de la manipulación de los parámetros de procesamiento, podían producirse las mismas composiciones con diferentes diámetros medios y distribuciones de tamaño. Las manipulaciones de la composición, en combinación con la manipulación de los parámetros de procesamiento también podían realizarse para producir partículas de diversos tamaños.
En las condiciones utilizadas aquí, se descubrió también que compuestos de treprostinil derivatizados con cadenas más largas formaban partículas más uniformes que los compuestos que tienen cadenas de éster alquílico más cortas. La uniformidad de las partículas se determinó usando la polidispersidad (% PD) calculada con programa informático. La polidispersidad se define como la desviación típica de la distribución de tamaños de partícula desde el valor medio de tamaño de partícula. El % PD normaliza la polidispersidad al diámetro medio dividiendo por el tamaño medio y multiplicando por 100. Estos parámetros indican si una suspensión de partículas tiene una o más poblaciones de tamaño de partículas (monomodal frente a multimodal). También da indicios de la anchura de la distribución del tamaño de partícula (o grado de uniformidad de las partículas) alrededor de la media para las respectivas poblaciones de partículas.
El parámetro de polidispersidad Dynamics® representa una población monodispersa de partículas si % PD < 15. Un % PD > 57 % calculado representa una población polidispersa de partículas. Por ejemplo, los datos de % PD representados en la figura 2 producen información sobre la uniformidad de las poblaciones de tamaño de partícula a partir de los compuestos de treprostinil ensayados. Los ésteres alquílicos C8-TR (TR = treprostinil), C10-TR, C12-TR y C14-TR produjeron partículas casi monodispersas con % PD en o alrededor de 15. Los ésteres alquílicos C2-TR, C6-TR, C16-TR y C18-TR produjeron partículas que tenían un % PD ligeramente por encima de 15, lo que sugiere que hay una población de partículas. Sin embargo, estas partículas poseían una distribución más amplia de los tamaños de partícula alrededor del tamaño de partícula medio en comparación con C8-TR, C10-TR, C12-TR y C14-TR. C3-TR, C4-TR y C5-TR mostraron mucho más que un 15 % PD y algo > 57. Estos valores indican que hay múltiples poblaciones de partículas que poseen amplias distribuciones de tamaño de partícula.
Ejemplo 4 - Medición de niveles de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) en células CHO-K1 en respuesta a composiciones de treprostin il
Se usó un ensayo celular de ovario de hámster chino-Kl (CHO-K1) basado en el ensayo de AMPc GloSensor™ (Promega) para caracterizar el efecto de compuestos de éster alquílico de treprostinil sobre los niveles de AMPc.
El AMPc es un segundo mensajero implicado en la transducción de señales de receptores acoplados a proteína G (GPCR) que actúan a través de proteínas Ga-s y Ga-i. Como el receptor de treprostinil es un GPCR, el ensayo proporciona una indicación de si el compuesto de prostaciclina respectivo (o metabolito del mismo) se une a su receptor y activa la cascada de señalización celular de GPCR.
El ensayo GloSensor™ aprovecha una forma modificada genéticamente de luciferasa de luciérnaga en que se ha insertado un resto proteínico de unión a AMPc. Tras la unión de AMPc, se induce un cambio conformacional que da lugar a producción aumentada de luz.
El receptor de prostanoides EP2 se cotransfectó con el plásmido GloSensor™ (Promega) en células CHO-K1 como sigue. Las células CHO-K1 se recogieron cuando la monocapa estaba en un 50-90 % de confluencia. En primer lugar, las células se lavaron con 5 ml de PBS. Se añadieron dos ml de tripsina-EDTA precalentado (37 °C) al 0,05 % (Life Technologies, Cat n.°: 25300054), y las células se desprendieron golpeando el matraz en el lateral. Después, se añadieron 10 ml de medio de cultivo sin antibiótico (Life Tech, Cat n.°: 31765092) que contenía suero bovino fetal (FBS; Hyclone, Cat n.°: SH30071.03) al 10 %, y las células se centrifugaron a 250 x g durante 5 minutos a temperatura ambiente. El medio se aspiró, y el sedimento celular se resuspendió en 10 ml de medio de cultivo. Se determinó el número de células usando un hemocitómetro. Cada pocillo de una placa de fondo plano de 93 pocillos tratada con cultivo (Costar, Cat n.°: 3917) se pipeteó con 1 x 104 células por 100 pl de medio de cultivo sin antibiótico. Las células se incubaron durante una noche a 37 °C y un 5 % de CO2 en una estufa de incubación con camisa de agua.
Para transfecciones a pequeña escala de hasta 20 pocillos, la relación de plásmido de AMPc pGLoSensor-22F (Promega, Cat n.°: E2301) (2 pg) : (EP2) (10 ng) (Origene, Cat n.°: SC126558) : pGEM-3Zf(+) (10 ng) (Promega, Cat n.°: P2271) se diluyó hasta una concentración final de 12,6 ng/pl (plásmido total) en medio reducido en suero Opti-MEM I (Life Technologies, Cat n.°: 1985062). Después, se añadieron 6 pl de reactivo de transfección FuGENE HD (Promega, Cat n.°: E2311) a 160 pl de plásmido diluido y se mezclaron cuidadosamente por pipeteo suave. El complejo se incubó a temperatura ambiente durante 0 a 10 minutos, y después se añadieron 8 pl del complejo por pocilio de una placa de ensayo blanca de 96 pocillos (Costar, Cat n.2: 3917) y se mezclaron suavemente sin alterar la monocapa celular. Las placas se incubaron durante 20-24 horas a 37 °C y un 5 % de CO2 en una estufa de incubación con camisa de agua. Después de la incubación, las células se trataron y analizaron.
Para transfecciones a mayor escala, se aumentaron de escala las etapas mencionadas anteriormente en consecuencia, y las células se congelaron después de la última incubación. Para preparar células CHO-K1 transfectadas congeladas, el medio se aspiró de los matraces de cultivo y las células se aclararon con 5 ml de PBS. Como anteriormente, se añadieron 2 ml de tripsina-EDTA precalentado (37 °C) al 0,05 % (Life Technologies, Cat n.°: 25300054), y las células se desprendieron golpeando el matraz en un lateral. Después, se añadieron 10 ml de medio de cultivo sin antibiótico (Life Technologies, Cat n.°: 31765092) que contenía FBS (Hyclone, Cat n.°: SH30071.03) al 10 %, y las células se centrifugaron a 250 x g durante 5 minutos a temperatura ambiente. Se determinó el número de células usando un hemocitómetro. El medio se aspiró, y el sedimento celular se resuspendió en medio de congelación (Millipore, cat n.°: S-002-5F) a 2,5 x 106 células/vial. Las células transfectadas se incubaron durante una noche a -80 °C antes de la transferencia de nitrógeno líquido durante almacenamiento a largo plazo. Las soluciones madre congeladas entonces se descongelaron un día antes de su uso para los ensayos, y las células se sembraron a 2,5 x 104 células por pocillo en 100 pl de medio completo sin antibiótico (F12 (Life Technologies, Cat n.°: 31765092) FBS (Hyclone, Cat n.°: SH30071.03)) al 10 %. Después de incubación durante una noche a 37 °C y un 5 % de CO2 en una estufa de incubación con camisa de agua, las células estaban lista para su uso en ensayos de respuesta de AMPc.
En la preparación de la medición de AMPc, las células se equilibraron con el reactivo de AMPc GloSensor antes del tratamiento. Para el equilibrado, el medio se retiró cuidadosamente del pocillo individual. Después, se añadieron 100 pl de medio de equilibrado (6 % v/v de solución madre de reactivo Glosensor (Promega, Cat n.°: E291), FBS (Hyclone, Cat n.°: SH30071.03) al 10 % y medio independiente de CO2 al 88 % (Life Technologies, Cat n.°: 18045088)) por pocillo de la placa de 96 pocillos, y se añadieron al lateral de cada pocillo. La placa entonces se incubó durante 2 horas a temperatura ambiente. Se tomó una primera medición antes de la lectura usando un lector de microplacas (MicroLumat Plus). Las placas se incubaron durante 10 minutos adicionales a temperatura ambiente, seguido de una segunda medición antes de la lectura.
Se prepararon soluciones de trabajo de treprostinil libre y compuestos de éster alquílico de treprostinil a concentración 10X de modo que la concentración final fuera 1X una vez añadido a las células. Después del tratamiento, cada placa se leyó cada 5 minutos mientras duró el ensayo usando un lector de microplacas (MicroLumat Plus). Para determinar el factor de cambio en AMPc con respecto al control, en primer lugar, se determinó la eficacia de transfección dividiendo la segunda medición antes de la lectura por el promedio de las correspondientes mediciones antes de la lectura. Después, se determinaron las unidades relativas de luz (URL) normalizadas de las muestras dividiendo la medición de lectura de la placa por la eficacia de transfección. El factor de cambio en AMPc con respecto al control se determinó entonces dividiendo las URL normalizadas de las muestras por las URL normalizadas del control.
Validación del ensayo de AMPc usando treprostinil libre
El ensayo de AMPc se validó usando treprostinil libre. Se añadió treprostinil (10 pM, 1 pM, 0,1 pM, 0,01 pM, 0,001 pM, 0,0001 pM, 0,00001 pM y 0,000001 pM) a células CHO-K1 equilibradas, y las células entonces se incubaron durante 30 minutos. Entonces se midió la luminiscencia a temperatura ambiente.
Composiciones de éster alquílico de treprostinil
Las células CHO-K1 cotransfectadas con el receptor de EP2 y plásmido GloSensor™ se expusieron a treprostinil libre (10 pM, 1 pM, 0,1 pM, 0,01 pM, 0,001 pM, 0,0001 pM, 0,00001 pM, 0,000001 pM) y compuestos de éster alquílico de treprostinil, es decir, compuestos que tienen un grupo alquilo de cadena lineal C6, Cs o C10 en la posición R2 del compuesto de fórmula (A), mostrada anteriormente.
Se midieron las siguientes concentraciones de compuestos: 10 pM, 1 pM, 0,1 pM, 0,01 pM, 0,001 pM, 0,0001 pM, 0,00001 pM, 0,000001 pM. Después se midieron los niveles de AMPc cada 5 minutos a lo largo de un ciclo de tiempo de 8 horas. Los resultados de las tres concentraciones más altas se proporcionan en la figura 3A (10 pM), figura 3B (1 pM) y figura 3C (0,1 pM). Los componentes de las composiciones de treprostinil expuestas en las figuras 3A, 3B y 3C se muestran en la tabla 4 a continuación.
Los niveles de AMPc en respuesta al éster decílico de treprostinil (C10-TR) (10 pM) fueron equivalente a treprostinil libre y los niveles se mantuvieron durante al menos 6 horas. El nivel de AMPc mantenido no se mostró en respuesta a treprostinil libre.
Las células CHO-K1 cotransfectadas con el receptor de EP2 y plásmido GloSensor™ se expusieron a treprostinil libre (5 pM) y composiciones de treprostinil que tienen treprostinil derivatizado en la posición R2 del compuesto anterior con un grupo de cadena lineal C2, C6, C8, C10 o C12 (5 pM). Los componentes de las composiciones de treprostinil se proporcionan en la tabla 5, a continuación. Entonces se midieron los niveles de AMPc cada 5 minutos a lo largo de un ciclo de tiempo de 8 horas.
Los resultados de estos experimentos usando la dosis 5 pM se proporcionan en la figura 4 y la figura 5. La respuesta de AMPc a los ésteres alquílicos de treprostinil C2 y C10 (5 pM) fue mayor que o equivalente a la respuesta inducida por treprostinil libre (figura 4). Los niveles de AMPc en respuesta a los compuestos de éster alquílico de treprostinil C2 y C10 se mantuvieron significativamente más tiempo que el treprostinil libre y los derivados de treprostinil C6, Cs y C12.
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Compuestos de treprostinil
También se usó el ensayo de AMPc celular (CHO-K1) para caracterizar el efecto de compuestos de treprostinil sin formular (es decir, compuestos sin un aditivo hidrófobo y/o un agente anfífilo tal como un lípido PEGilado) sobre los niveles de AMPc.
Las células CHO-K1 cotransfectadas con el receptor de EP2 y plásmido GloSensor™ se expusieron a treprostinil libre (5 pM) y derivados de treprostinil que tienen un resto de éster alquílico de cadena lineal C2 , C3 , C4 , Cs, C6, Cs, C10 o C12 (5 pM). Entonces se midieron los niveles de AMPc cada 5 minutos a lo largo de un ciclo de tiempo de S horas.
Los resultados de estos experimentos se proporcionan en la figura 5. Los ésteres alquílicos de treprostinil C2 y C10 indujeron niveles de respuesta de AMPc equivalentes a treprostinil libre. Se descubrió que el compuesto de treprostinil derivatizado C12 induce la respuesta de AMPc más pequeña.
Composiciones de éster de treprostinil nebulizadas
El ensayo de AMPc celular (CHO-K1) descrito anteriormente también se usó para caracterizar el efecto de nebulización de diversas composiciones de treprostinil sobre los niveles de AMPc.
Las células CHO-K1 cotransfectadas con el receptor de EP2 y plásmido GloSensor™ se expusieron a treprostinil libre 10 pM (control o nebulizado) y composiciones de treprostinil 10 pM que comprenden un compuesto derivatizado con un grupo alquilo de cadena lineal C2 , Cs, C10 o C12 en la posición R2 del compuesto de fórmula (A), proporcionado anteriormente (control o nebulizado).
Las composiciones ensayadas en este experimento se proporcionan en la tabla 6 a continuación (resultados en la figura 6). Entonces se midieron los niveles de AMPc cada 5 minutos a lo largo de un ciclo temporal de S horas.
Se usó el nebulizador Aeroneb Pro (Aerogen) para nebulizar composiciones de derivado de treprostinil. El volumen deseado de la formulación (habitualmente 3 ml) se cargó en el cabezal de malla del nebulizador. El cabezal se conectó directamente al borboteador de vidrio con cierre hermético. La nebulización se realizó usando los ajustes de fábrica hasta que se nebulizó la muestra completa. Después de completarse la nebulización, se desconectó el cabezal; se tapón el borboteador y se centrifugó 5 min a 600 x g para sedimentar el aerosol dentro del borboteador. El procedimiento proporcionó un rendimiento de casi el 100 % en recoger la muestra nebulizada.
Como se muestra en la figura 6, la nebulización de las composiciones de treprostinil derivatizado no tuvieron efecto perjudicial sobre los niveles de respuesta de AMPc o la duración de la respuesta.
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Comparación de compuestos de treprostinil y composiciones que comprenden los mismos
Se determinaron las concentraciones eficaces a la mitad del máximo (CE50) de los diversos compuestos de treprostinil usando los resultados de los ensayos de AMPc. La tabla 7 (a continuación) resumen los datos de CE50 para la respuesta de AMPc en células CHO-K1 para las siguientes composiciones y compuestos:
T554 (C2-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T612 (C2-TR al 10 % en moles, DMPE-P1K al 90 % en moles),
T501 (C5-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 20 % en moles),
T601 (C6-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T555 (C8-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T556 (C10-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T568 (C12-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T621 (C12-TR al 10 % en moles, DPPE-P2K al 90 % en moles),
T623 (C16-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T622 (C16-TR al 10 % en moles, DPPE-P2K al 90 % en moles),
C2-TR (100 % en moles),
C8-TR (100 % en moles),
C12-TR (100 % en moles) y
treprostinil libre.
Se proporciona un subconjunto de las curvas de respuesta a dosis para compuestos y composiciones de treprostinil seleccionadas en las figuras 7-14. Con treprostinil libre, la potencia disminuye con el aumento del tiempo de incubación (lo que mantiene la respuesta inmediata), mientras que todas las diversas composiciones de treprostinil muestran una potencia creciente con el tiempo de incubación (lo que sugiere un perfil de liberación retardada).
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Ejemplo 5 - Determinación del efecto de compuestos de treprostin il sobre la proliferación celular
Para determinar cualquier efecto de los compuestos de treprostinil sobre la proliferación celular, se realizaron ensayos celulares usando células CHO-K1 y células alveolares de rata (células NR8383).
Células CHO-K1
Las células CHO-K1 se recogieron cuando la monocapa celular era un 50-90 % confluyente (pase de uso 4-11). Se aspiró el medio del matraz y las células se aclararon con 2 ml de medio F12. Después, se añadió 1 ml de tripsina-EDTA precalentada (37 °C) al 0,25 % (Life Technologies, Cat n.°: 25300054) y las células se desprendieron del matraz golpeándolo en el lateral. Después se añadió medio de cultivo completo (F12 (Life Technologies, Cat n.°: 31765092) FBS (Hyclone, Cat n.°: SH30071.03) al 10 % Pen-Estrep 1X (Life Technologies, cat n.° 15140-122) a un volumen de 10 ml. Las células se centrifugaron a 250 x g durante 5 minutos a temperatura ambiente, y se aspiró le medio. El sedimento celular se resuspendió en 10 ml de medio de cultivo completo. Se determinó el número de células usando un hemocitómetro. Las células entonces se sembraron a 2000 células por pocillo de una placa de 96 pocillos en 100 pl de medio de cultivo completo. La placa se incubó durante una noche a 37 °C y un 5 % de CO2 en una estufa de incubación con camisa de agua.
El siguiente día, se añadieron 80 pl de medio completo reciente a cada pocillo, y las células CHO-K1 se expusieron a tratamientos con compuesto y composición de treprostinil. Se prepararon soluciones de trabajo a concentración 10X y, después de diluciones seriadas 1:2, se añadieron alícuotas de 20 pl por pocillo hasta llegar a una concentración final 1X. Después de una incubación de 48 horas a 37 °C y un 5 % de CO2 en una estufa de incubación con camisa de agua, se determinó el efecto inhibidor sobre la proliferación celular. Las placas se analizaron usando 20 pl de reactivo Presto Blue (Life Technologies, cat n.°: A13262) por pocillo. El reactivo se mezcló, y las placas se incubaron durante 1 hora a 37 °C y un 5 % de CO2 en una estufa de incubación con camisa de agua. Las placas se leyeron usando un lector de microplaca CytoFluor Series 4000 (PerSeptive BioSystems) o Synergy Neo (BioTek) con emisión A: 590 nm y excitación A: 560 nm. El porcentaje de inhibición se determinó usando la siguiente fórmula: % de inhibición = 100 % -(muestras tratadas/control x 100 %).
Células NR8383
Las células NR8383 alveolares de rata se recogieron cuando la monocapa era un 50-90 % confluyente (pase de uso 5-11). Como las células NR8383 incluyen tanto células adherentes como no adherentes, el medio se transfirió a un tubo Falcon de 50 ml. Para obtener las células restantes en el matraz, se añadieron 2 ml de medio sencillo y las células restantes se rasparon del matraz de 75 cm2 con un raspador celular y se añadieron al tubo de 50 ml. Las células se centrifugaron a 200 x g durante 5 minutos a temperatura ambiente, y se aspiró le medio. El sedimento celular se resuspendió en 10 ml de medio de cultivo completo (F12 (Life Technologies, Cat n.°: 31765092) FBS al 15 % -inactivado con calor (Hyclone, Cat n.°: SH30071.03) Pen-Estrep 1X (Life Technologies, cat n.°: 15410 - 122)). Se determinó el número de células usando un hemocitómetro. Las células entonces se sembraron a 4000 células por pocillo de una placa de 96 pocillos en 100 gl de medio de cultivo completo. La placa se incubó durante una noche a 37 °C y un 5 % de CO2 en una estufa de incubación con camisa de agua.
El siguiente día, se añadieron 80 gl de medio completo reciente a cada pocillo, y las células NR8383 se expusieron a tratamientos con compuesto de treprostinil. Después de una incubación de 72 horas a 37 °C y un 5 % de CO2 en una estufa de incubación con camisa de agua, se determinó el efecto inhibidor sobre la proliferación celular. Las mediciones y cálculos se hicieron como se describe anteriormente para las células CHO-K1.
Efecto de composiciones de éster alquílico de treprostinil sobre la proliferación de células CHO-K1
Las células CHO-K1 se expusieron a composiciones que comprenden derivados de éster alquílico de treprostinil:
T554 (C2-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T543 (C6-TR al 40 % en moles, tocoacetato al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles), T555 (Cs-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T556 (C10-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T568 (C12-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T623 (C16-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), a concentraciones que varían de 0,55 gM a 125 gM. Después de un periodo de incubación de 48 horas, se determinó el efecto inhibidor de las composiciones de derivado de treprostinil sobre la proliferación celular.
La tabla 8 a continuación resume el efecto de las composiciones de treprostinil anteriores sobre la proliferación de células CHO-K1. A la concentración más alta de 100 gM, solamente t 543 (C6-TR) y T623 (C16-TR) mostraron un efecto inhibidor significativo sobre la proliferación celular.
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Efecto de composiciones de treprostinil sobre la proliferación de células NR8383
Las células NR8383 alveolares de rata se expusieron a las mismas composiciones de derivado de treprostinil: T543 (C6-TR al 40 % en moles, tocoacetato al 40 % en moles, col-PEG2k al 20 % en moles), T554 (C2-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T555 (C8-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T556 (C10-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), T568 (C12-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles) y T623 (C16-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), a las mismas concentraciones (0,55 qM a 125 qM) que las células CHO-K1 anteriores. Después de un periodo de incubación de 72 horas, se determinó el efecto inhibidor de las composiciones de derivado de treprostinil sobre la proliferación celular. La tabla 8 anterior resume el efecto de las composiciones de treprostinil anteriores sobre la proliferación de células NR8383. A la dosis más alta de 100 qM, todas las composiciones de derivado de treprostinil demostraron alguna inhibición de la proliferación celular, y T543 (C6-TR) mostró el mayor efecto inhibidor.
Efecto de compuestos de éster alquílico de treprostinil sobre la proliferación celular
Para determinar cualquier efecto de los compuestos de derivado de treprostinil (sin formular) sobre la proliferación celular, se realizaron los ensayos celulares descritos anteriormente usando células CHO-K1 y células alveolares de rata (células NR8383).
Ensayo de proliferación de células CHO-K1
Las células CHO-K1 se expusieron a ésteres alquílicos de treprostinil, es decir, compuestos TR de fórmula (A), que tienen los siguientes grupos R2 :
alquilo de cadena lineal C2, C3, C4 , C5 , C6, Cs, C10 o C12, a dosificaciones que varían de 0,098 qM a 25 qM. Después de un periodo de incubación de 48 horas, se determinó el efecto inhibidor sobre la proliferación celular.
La tabla 9 a continuación resume el efecto de los ésteres alquílicos de treprostinil anteriores sobre la proliferación de células CHO-K1 y NR8383. A la concentración más alta, solamente el compuesto de éster octílico de treprostinil mostró inhibición de la proliferación celular.
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Ensayo de proliferación de células NR8383
Las células NR8383 alveolares de rata se expusieron a compuestos de treprostinil derivatizados en la posición R2 de la fórmula (A) con un resto de alquilo de cadena lineal C2 , C3 , C4 , C5 , C6, C8, C10 o C12 a concentraciones que varían de 0,195 qM a 25 qM. Después de un periodo de incubación de 72 horas, se determinó el efecto inhibidor sobre la proliferación celular.
La tabla 11 anterior resume el efecto de los ésteres alquílicos de treprostinil anteriores sobre la proliferación de células NR8383. Similar al ensayo de células CHO-K1, solamente el éster octílico de treprostinil mostró alguna inhibición de proliferación celular a la concentración más alta.
Composiciones de derivado de treprostinil - efecto sobre la proliferación celular
Para determinar el efecto de las composiciones de derivado de treprostinil sobre la proliferación celular, se realizaron ensayos celulares usando células CHO-K1 y células alveolares de rata (células NR8383).
Efecto de composiciones de treprostinil sobre la proliferación de células CHO
Las células CHO-K1 se expusieron a composiciones de derivado de treprostinil: T596 (C2-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles), T597 (C6-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles), T598 (Cs-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles), T599 (C10-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles) y T600 (C12-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles), T612 (C2-TR al 10 % en moles, DMPE-P1K al 90 % en moles), T613 (Cs-TR al 10 % en moles, DMPE-P1K al 90 % en moles), a concentraciones que varían de 0,23 qM a 29 qM. Después de un periodo de incubación de 72 horas, se determinó el efecto inhibidor sobre la proliferación celular. Después de un periodo de incubación de 48 horas, se determinó el efecto inhibidor sobre la proliferación celular.
La tabla 10 a continuación resume el efecto de las composiciones de treprostinil sobre la proliferación de células CHO-K1. Ninguna de las composiciones ensayadas mostró un efecto inhibidor significativo sobre la proliferación de células CHO-K1.
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Asimismo, las células CHO-K1 se expusieron a las composiciones de treprostinil T612 (R2 = C2), T613 (R2 = Cs) a concentraciones que varían de 1,41 qM a 180 qM. Después de 48 horas, se determinó el efecto inhibidor sobre la proliferación celular, y las cuatro composiciones de treprostinil mostraron inhibición del 100 % de la proliferación celular a las concentraciones más altas.
Efecto de composiciones de treprostinil sobre la proliferación de células NR8383
Las NR8383 alveolares de rata se expusieron a las mismas composiciones de treprostinil (anteriores), así como T596 (C2-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles), T612 (C2-TR al 10 % en moles, DMPE-P1K al 90 % en moles), T597 (C6-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles), T598 (Cs-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles), T613 (Cs-TR al 10 % en moles, DMPE-P1K al 90 % en moles), T599 (C10-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles), T600 (C12-TR al 45 % en moles, DSG-P2K al 55 % en moles) y a las mismas concentraciones (0,23 pM a 29 pM) que las células CHO-K1 anteriores. Después de un periodo de incubación de 72 horas, se determinó el efecto inhibidor sobre la proliferación celular.
La tabla 10 anterior resume el efecto de la composición de treprostinil sobre la proliferación de células NR8383. Todas las composiciones de treprostinil demostraron algo (< 10 %) de inhibición de proliferación de células NR8383.
Ejemplo 6 - Compuestos de treprostin il in v iv o
Se determinó el efecto de compuestos derivados de treprostinil in vivo usando modelos de rata. Se usaron ratas Sprague Dawley (Charles River) macho jóvenes para el estudio. Las ratas se anestesiaron con ketamina/xilazina, se pusieron en una almohada de calentamiento y después de aislamiento quirúrgico y cateterización de la tráquea, se ventilaron mecánicamente durante todo el estudio.
Se puso un catéter en la arteria femoral para la medición de las presiones sanguíneas sistólicas (sis) y diastólicas (dias). Se realizó una toracotomía y se insertó un catéter en el ventrículo derecho y se colocó en la arteria pulmonar para la medición de las presiones sanguíneas sistólicas y diastólicas de la arteria pulmonar. La saturación de oxígeno (SaO2) se midió con un pulsioxímetro colocado en la pata.
Con las ratas ventiladas con aire de la sala (FIO2 = 0,21), se hicieron mediciones cardiovasculares en estas condiciones normóxicas. Para inducir hipoxia, la FIO2 se redujo durante un periodo de 30 min hasta que la SaO2 cayó a valores entre un 50-60 %, y se determinó un valor de hipoxia basal para cada uno de los parámetros.
Grupos de cuatro ratas recibieron cada uno PBS, treprostinil libre (1,7 pg/kg y 10 pg/kg), o una composición que comprende C2-TR (T554); C8-TR (T555: C8-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles) (38,6 pg/kg), C10-TR (T556: C10-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, d OPc al 10 % en moles) (40,8 pg/kg)), C12-TR (T568).
La dosis diana varió ligeramente en peso debido a las diferencias en el peso molecular de las composiciones de derivado de treprostinil como se muestra en la tabla 11 a continuación. La dosis pulmonar conseguida real fue aproximadamente 5 veces menor que la proporcionada en la tabla 11 (por ejemplo, la administración de 10 pg/kg produjo aproximadamente 2 pg/kg en los pulmones). Se suministraron los diversos tratamientos (mediante inhalación de fármaco nebulizado a los pulmones de las ratas). La presión arterial pulmonar (PAP), la presión arterial sistémica (PAS) y la frecuencia cardiaca de las ratas se midieron continuamente durante 180 minutos. La señal de PAP se recogió en 200 puntos por segundo.
Figure imgf000034_0001
La variación normalizada de la PAP media (mPAP) se muestra como un porcentaje del valor basal hipóxico en (T = 0) en la figura 15. El valor de PAP basal hipóxico fue del 100 %, y los cambios en la presión se midieron en comparación con el estado basal hipóxico. La variación normalizada de la PAS media (mPAS) se muestra como un porcentaje del valor basal hipóxico en la figura 16. La frecuencia cardiaca se muestra en la figura 17 como un porcentaje del valor basal hipóxico a lo largo del tiempo.
Ejemplo 7 - Medición de niveles de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) en células CHO-K1 en respuesta a 5-nonanil-TR
Se usó un ensayo celular de ovario de hámster chino-Kl (CHO-K1) basado en el ensayo de AMPc GloSensor™ (Promega) como se describe anteriormente en el ejemplo 4, para caracterizar el efecto de los siguientes compuestos sobre los niveles de AMPc:
• 5-nonanil-TR, es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 = 5-nonanilo
Figure imgf000035_0001
• C12-TR, es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 = alquilo C12
Figure imgf000035_0002
• C14-TR, es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 = alquilo C14
Figure imgf000035_0003
• C16-TR, es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 = alquilo C16
Figure imgf000035_0004
Las células CHO-K1 cotransfectadas con el receptor de EP2 y plásmido GloSensor™ se expusieron a 5-nonaniltreprostinil (cadena ramificada, 5C9-TR) o compuestos de éster alquílico de treprostinil que tienen un grupo alquilo de cadena lineal C12, C14 o C16 en la posición R2 del compuesto anterior. Entonces se midieron los niveles de AMPc cada 5 minutos a lo largo de un ciclo de tiempo de 8 horas. Se proporcionan curvas de respuesta a dosis a 0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 7 h y 8 h de tiempo de incubación para 5-nonanil-TR, C14-TR, y C16-TR en las figuras 18, 19 y 20, respectivamente. Como C14-TR y C16-TR, la potencia de 5-nonanil-TR aumenta con el tiempo de incubación, lo que indica un perfil de liberación retardada. Se determinaron las concentraciones eficaces a la mitad del máximo (CE50) de los compuestos de treprostinil usando los resultados de los ensayos de AMPc. La CE50 para 5-nonanil-TR, C14-TR y C16-TR se muestra en las figuras 18, 19 y 20, respectivamente.
Se proporcionan resultados de perfil cinético de las concentraciones 10 gM (panel superior) y 5 gM (panel inferior) de C12-TR, C14-TR, C16-TR o 5-nonanil-TR en la figura 21. Los niveles de AMPc en respuesta a C12-TR, C14-TR y 5-nonanil-TR a ambas concentraciones aumentaron a lo largo de las primeras 1-1,5 y se mantuvieron durante al menos 8 horas. La clasificación de la actividad de los compuestos de treprostinil fue C12-TR > Cu-TR> 5-nonanil-TR > C16-TR.
Los resultados del estudio muestran que como los compuestos de éster alquílico de treprostinil que tienen un grupo éster alquílico de cadena lineal C12, C14 o C16, el 5-nonanil-TR es funcional y muestra actividad de AMPc mantenida. Por tanto, a diferencia del treprostinil libre (véase el ejemplo 4), el 5-nonanil-TR tiene un perfil de liberación retardada.
Ejemplo 8 - Comparación de la activación de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) en células CHO-K1 en respuesta a formulaciones de C14-TR
Se usó un ensayo celular de ovario de hámster chino-Kl (CHO-K1) basado en el ensayo de AMPc GloSensor™ (Promega) como se describe anteriormente en el ejemplo 4, para caracterizar el efecto de diferentes formulaciones de C14-TR sobre los niveles de AMPc. Las formulaciones de C14-TR se muestran a continuación en la tabla 12. La composición T679 no comprende DOPC; la composición T647 no comprende DOPC o escualano.
La estructura de C14-TR es como sigue:
Figure imgf000036_0004
Las células CHO-K1 cotransfectadas con el receptor de EP2 y plásmido GloSensor™ se expusieron a formulaciones de éster alquílico de treprostinil que tienen un grupo éster alquílico de cadena lineal C14 en la posición del ácido carboxílico y que tienen los componentes indicados en la tabla 12. Entonces se midieron los niveles de AMPc cada 5 minutos a lo largo de un ciclo de tiempo de 8 horas.
Se proporciona una curva de respuesta a dosis a 0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 7 h y 8 h de tiempo de incubación para el compuesto T679 en la figura 22. La potencia de T679 aumenta a lo largo del tiempo de incubación, lo que indica un perfil de liberación retardada. Se determinó la concentración eficaz a la mitad del máximo (CE50) de T679 usando los resultados de los ensayos de AMPc, y también se muestra en la figura 22.
Se muestran comparaciones del perfil cinético para treprostinil libre, T631 y T679 a 10 pM (panel superior) y 5 pM (panel inferior) en la figura 23. Tanto T631 como T679 fueron menos potentes en comparación con treprostinil libre. Sin embargo, a diferencia del treprostinil libre, la activación de AMPc aumentó a lo largo del tiempo en respuesta tanto a T631 como a T679 y se mantuvo durante al menos 8 horas. Los resultados del estudio demostraron que la formulación T679, que es un C14-TR sin DOPC, es funcional y muestra un perfil de liberación retardada similar al perfil del C14-TR T631.
Se proporciona una curva de respuesta a dosis a 0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 7 h y 8 h de tiempo de incubación para el compuesto T647 en la figura 24. Como T679, la potencia de T647 aumenta a lo largo del tiempo de incubación, lo que indica un perfil de liberación retardada. Se determinó la concentración eficaz a la mitad del máximo (CE50) de T647 usando los resultados del ensayo de AMPc, y también se muestra en la figura 24.
Se muestran comparaciones del perfil cinético para treprostinil libre, T631 y T647 a 10 pM (panel superior) y 5 pM (panel inferior) en la figura 25. Tanto T631 como T647 fueron menos potentes en comparación con treprostinil libre. Sin embargo, a diferencia del treprostinil libre, la activación de AMPc aumentó a lo largo del tiempo en respuesta tanto a T631 como a T647 y se mantuvo durante al menos 8 horas. Los resultados del estudio demostraron que la formulación T647, que es un C14-TR sin DOPC o escualano, es funcional y muestra un perfil de liberación retardada similar al perfil del C14-TR T631.
Ejemplo 9 - Estudios funcionales de AMPc para formulaciones de nanopartículas de éster alquílico de treprostin il
Se usó un ensayo celular de ovario de hámster chino-Kl (CHO-K1) basado en el ensayo de AMPc GloSensor™ (Promega) como se describe anteriormente en el ejemplo 4, para caracterizar el efecto de composiciones de treprostinil sobre los niveles de AMPc. Se ensayaron los perfiles de AMPc de las siguientes composiciones de treprostinil en este estudio (véase también la tabla 13):
• T555: C8-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000036_0001
• T556: C10-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000036_0002
• T568: C12-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000036_0003
• T631: C14-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
• T623: C16-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 ¡
Figure imgf000037_0001
• T637: C18-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000037_0002
Figure imgf000037_0005
Las células CHO-K1 cotransfectadas con el receptor de EP2 y plásmido GloSensor™ se expusieron a las composiciones de éster alquílico de treprostinil enumeradas anteriormente. Entonces se midieron los niveles de AMPc cada 5 minutos a lo largo de un ciclo de tiempo de 8 horas.
Se proporciona una curva de respuesta a dosis a 0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 7 h y 8 h de tiempo de incunbación para la composición T637 (C18-TR) en la figura 26. La potencia de T679 aumenta a lo largo del tiempo de incubación inicial y después permanece a un nivel mantenido durante al menos 8 horas, lo que indica un perfil de liberación retardada. Se determinó la concentración eficaz a la mitad del máximo (CE50) de T637 usando los resultados de los ensayos de AMPc, y también se muestra en la figura 26.
Se muestran comparaciones del perfil cinético para treprostinil libre, T555, T556, T568, T631, T623 y T637 a 10 pM (panel superior) y 5 pM (panel inferior) en la figura 27. Cada uno de los compuestos de éster alquílico de treprostinil fue menos potente en comparación con treprostinil libre. Sin embargo, a diferencia del treprostinil libre, la activación de AMPc aumentó y después permaneció a un nivel mantenido durante al menos 8 horas en respuesta a cada uno de los compuestos de éster alquílico de treprostinil, lo que indica que cada uno de estos compuestos es funcional y muestra un perfil de liberación retardada. El orden de clasificación de actividad para estos compuestos fue T555/T556 > T568 > T631 > T623 > T637.
Ejemplo 10 - Cinética de conversión enzimática de compuestos de treprostin il ramificados
Se realizó un conjunto de estudios para determinar la cinética de conversión en treprostinil de compuestos de treprostinil lineales frente a diversos compuestos de treprostinil ramificados. Se incubó 0,4 mM de C8-TR lineal o los compuestos de treprostinil ramificados 2-dimetil-1-propanil-TR, 3,3-dimetil-1 -butanil-TR, 2-etil-1 -butanil-TR, 5-nonanil-TR o 3-pentanil-TR (véase a continuación para las estructuras) con 0,2 U de esterasa a 37 °C durante 1 hora, y se calculó la conversión (% del total) a 0,25, 0,5, 0,75 o 1 hora de tiempo de incubación.
• C8-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000037_0003
• 2-dimetil-1 -propanil-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000037_0004
• 3,3-dimetil-1 -butanil-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0001
• 2-etil-1 -butanil-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0002
• 5-nonanil-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0003
• 3-pentanil-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0004
La figura 28 muestra que 5-nonanil-TR presentaba una tasa de conversión más lenta que C8-TR lineal.
La figura 29 muestra la conversión mediada por esterasa de los siguientes compuestos de treprostinil en treprostinil: C8-TR, C9-TR, C10-TR, C12-TR, C14-TR y C16-TR, es decir, donde R2 es como sigue para la siguiente fórmula. La conversión es con respecto al compuesto C8-TR y la conversión se midió a 1 h después de la incubación con esterasa.
• C8-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0005
• C9-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0006
• C10-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0007
• C12-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0008
• C14-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0009
• C16-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000038_0010
La figura 30 muestra la conversión mediada por esterasa de compuestos de treprostinil ramificados (a continuación) en treprostinil con respecto a la conversión mediada por esterasa de C8-TR en treprostinil. La conversión se midió a 1 h después de incubación con esterasa.
• 4 C7-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 = •
Figure imgf000038_0011
• 4C8-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000039_0001
• 3C8-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000039_0002
• 2C8-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000039_0003
• 5 C9-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000039_0004
• 2 C9-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000039_0005
Cada uno de los compuestos ramificados 4 C7-TR, 4C8-TR y 5 C9-TR mostró una tasa de conversión más lenta que el compuesto lineal C8-TR. El compuesto ramificado asimétrico (4C8-TR) mostró una tasa de conversión más lenta que los compuestos simétricos (4C7-TR y 5 C9-TR). Además, no hubo diferencia significativa entre las tasas de conversión de isómeros R y S de 2C8-Tr ((R)-2C8-TR frente a (S)-2C8-TR).
Ejemplo 11 - Medición de la farmacocinética de treprostin il en ratas
La tabla 14 proporciona las formulaciones de éster alquílico de treprostinil usadas en este estudio. Se cree que las tres primeras composiciones (T568, T631 y T623) forman nanopartículas lipídicas, mientras que se cree que las tres últimas composiciones (T630, T635 y T636) forman micelas.
Figure imgf000039_0008
T568 y T630: C12-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000039_0006
T631 y T635: C14-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000039_0007
T623 y T636: C16-TR (es decir, el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
Figure imgf000040_0001
Se administró solución nebulizada de treprostinil (TRE) y formulaciones de éster alquílico de treprostinil (a 15 nmol/kg, o 6 mg/kg de equivalente de TRE) a ratas anestesiadas y ventiladas (estudios de 6 horas) o a ratas conscientes mediante inhalación solamente por la nariz (estudios de 24 horas). Se recogieron muestras de sangre y de pulmón en puntos temporales especificados. Se midieron las concentraciones de TRE y éster alquílico de treprostinil en plasma sanguíneo y tejido pulmonar por análisis de HPLC/EM/EM.
Ratas anestesiadas y ventiladas
Se anestesiaron ratas Sprague Dawley macho y se prepararon con tubo endotraqueal para ventilación. Se canuló la vena femoral derecha para facilitar las extracciones de sangre. Se tomaron muestras terminales de pulmón para análisis solamente 6 horas después de la dosificación. Se usó nebulizador Aeroneb® y un controlador (Aerogen, Galway, Irlanda) para producir aerosol de una mediana de diámetro aerodinámico másico (MMAD) entre 2,5 gm y 4 gm y a una tasa de 0,1 ml/min para proporcionar una dosis pulmonar estimada de 6 gg/kg. Se usó un equipo de ventilación animal pequeño SAR-830/AP (CWE Inc., Ardmore, PA) a un volumen corriente (VT) del ventilador de 8 ml/kg, tasa de 90 respiraciones/min, para suministrar artículos de ensayo nebulizados de 250 gl de volumen. Presión sanguínea sistémica (mPAS), frecuencia cardiaca (FC) y saturación de oxígeno arterial (SaO2). Se midieron los parámetros fisiológicos durante normoxia (fracción de oxígeno inspirado [FrO2] = 0,21, SaO2 “ 90 %) y durante 2 a 3 horas durante hipoxia (FrO2 = 0,10, SaO2 = 50 %).
Inhalación solamente por la nariz en estado consciente
Ratas Sprague Dawley macho se pusieron en tubos constrictivos y se expusieron a fármacos nebulizados mediante el sistema de exposición por inhalación de flujo dirigido solamente a la nariz Jaeger-NYU (CH Technologies, Westwood, NJ) (figura 31). Se nebulizador artículos de ensayo (6 ml a concentración específica) usando el nebulizador Aeroneb para suministrar una dosis pulmonar estimada predeterminada. Se tomaron muestras de sangre y tejido pulmonar en momentos seleccionados después de nebulización de los fármacos sobre un periodo de 24 horas.
Las ratas ventiladas tratadas con solución de TRE nebulizada tenían la concentración más alta en plasma sanguíneo (Cmáx) (3,5 ng/ml), que se producía inmediatamente después de la dosificación (figura 32, izquierda). No se observaron niveles medibles de TRE más allá de 4 horas en el plasma sanguíneo y en 6 horas en los pulmones. Por el contrario, las ratas ventiladas tratadas con TPD-LNP nebulizadas tenían valores de Cmáx de TRE en plasma sanguíneo más bajos, que variaban de 0,2 ng/ml a 0,6 ng/ml (tabla 15, figura 32, izquierda). A las 6 horas, el éster alquílico de treprostinil permanecía en el pulmón a niveles que variaban de 100 ng/g a 400 ng/g de tejido de equivalente de TRE (figura 33). Se especuló que el treprostinil detectado en el pulmón se generaba debido a la hidrólisis del éster alquílico de treprostinil durante la preparación de la muestra. Cuando se dosifica con TPD micelar, los niveles en plasma sanguíneo de TRE eran mayores que con formulaciones de nanopartículas lipídicas de TPD, lo que indica que las nanopartículas desempeñan una función adicional en el efecto de liberación lenta (figura 32, comparación de los gráficos izquierdo y derecho). En los estudios de 24 horas en ratas a las que se ha dosificado formulaciones de nanopartículas lipídicas de TPD (inhalación solamente a la nariz), la Cmáx de TRE fue mayor que en animales ventilados y mostró un descenso exponencial cercano al primer orden. Las concentraciones en plasma sanguíneo de TRE en ratas que recibieron dosificación de formulaciones de nanopartículas lipídicas de éster alquílico de treprostinil C14 y C16 se mantuvieron a más de 0,1 ng/ml durante hasta 24 horas (niveles correspondientes a la actividad en estudios de hipoxia aguda) (figura 34, parte superior). Los niveles pulmonares de TRE total TPD fueron aproximadamente 103 mayores que TRE en plasma y también mostraron descenso exponencial en ratas a las que se administró formulaciones de nanopartículas lipídicas de éster alquílico de treprostinil (figura 34, parte inferior). La tabla 16 muestra además la farmacocinética de treprostinil en ratas después de dosificarles con el sistema solamente a la nariz las formulaciones nebulizadas de nanopartículas lipídicas de éster alquílico de treprostinil a la dosis pulmonar estimada de 6 gg/kg. La figura 35 muestra además que la cinética de liberación de treprostinil desde las formulaciones de C16-TR inhaladas sobre 24 horas es independiente de la dosis (dosificación solamente a la nariz). El tiempo en la figura 35 corresponde al tiempo después de empezar la nebulización de una suspensión de 6 ml (el periodo de nebulización fue de 30 min a 60 min). La figura 38 muestra que animales tratados con T568 y T623 tenían un beneficio de supervivencia (que sobreviven más allá de 200 minutos) en comparación con animales tratados con treprostinil libre o PBS). Específicamente, la figura 38 muestra la presión arterial pulmonar en animales tratados con diversas formulaciones de nanopartículas lipídicas, PBS y treprostinil. Además, el tratamiento con T568 y T623 mostró poco impacto sobre la hemodinámica sistémica (figura 39). Finalmente, se demostró que las formulaciones de nanopartículas de éster alquílico de treprostinil se convertían lentamente en treprostinil, proporcionando niveles constantes en plasma sanguíneo con valores de pico reducidos (figura 40).
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Hay TPD inhalados presentes en los pulmones durante un tiempo prolongado y se asocian con una liberación lenta, mantenida de TRE en la sangre. Esta duración de la actividad se aumenta con TPD formulado en nanopartículas lipídicas.
Ejemplo 12 - Perfil farmacocinético de form ulación de nanopartículas lipídicas de éster alquílico Cia-TR en perros
Doce perros beagle de ambos sextos se asignaron aleatoriamente a diferentes dosis inhaladas de treprostinil en PBS o el compuesto de fórmula (A) en la que R2 =
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(C16-TR) formulado en una formulación de nanopartículas lipídicas (T623) que se suspende en PBS (véase la tabla 14), ambos administrados mediante nebulizador. Las formulaciones se nebulizaron con un nebulizador Aeroneb (MMAD: 2,5-4 gm) suministradas en una cámara de expansión de 500 ml. Las formulaciones se nebulizaron durante 2 min en ajustes del ventilador de 90 ml/respiración, 15 respiraciones/min (volumen suministrado = 2,7 l) y se recogieron en un filtro. Se midió la cantidad de fármaco (gg) en el filtro por HPLC para calcular la concentración de fármaco suministrada a través del circuito del ventilador (gg/l).
Se realizó dosimetría en perros anestesiados con Propofol en que los fármacos nebulizados se introdujeron en una cámara de mezcla interpuesta en la rama de inspiración de un respirador canino. Se realizaron ensayos técnicos antes de cada experimento para medir la concentración de fármaco (gg/l) suministrado por cada respiración. La dosis de fármaco inhalada (gg/kg) se calculó usando la fórmula: Dosis de fármaco inhalada (gg/kg) = conc. fármaco (gg/l) x ventilación al minuto (L/min.) x tiempo (min.) / peso corporal (kg). Después del suministro de los fármacos, los perros se desconectaron del respirador y se recogieron muestras de sangre durante un periodo de 72 h para medir las concentraciones de treprostinil plasma por HPLC/EM/EM. Se controlaron los signos clínicos durante este periodo de 72 h.
El uso de la estrategia anestesiada, entubada y ventilada proporcionó reproducibilidad entre los perros para conseguir la dosis inhalada diana tanto para treprostinil (5 ± 1 y 16 ± 2 gg/kg) como para C16-TR (7 ± 1, 22 ± 1,46 ± 1 y 95 ± 1 gg/kg). A las dosis inhaladas de 5 y 16 gg/kg, los valores de Cmáx en plasma de treprostinil para perros a los que se había dosificado treprostinil (2,7 y 5,9 ng/ ml, respectivamente) estaban entre 15-20 veces más altos en comparación con los niveles de treprostinil conseguidos tras dosificación con dosis inhaladas similares (7 y 22 gg/kg) de C16-TR en la formulación T623 (0,2 y 0,3 ng/ml, respectivamente) (figura 36). Además, los niveles en plasma de treprostinil se mantuvieron durante un periodo de 48 horas con inhalación de T623, pero desaparecieron en unas pocas horas después de la inhalación de treprostinil (figura 36). Las toses y la respiración superficial rápida estuvieron ausentes durante el suministro de treprostinil a perros anestesiados y ventilados, pero estuvieron presentes durante el periodo de recuperación. Los perros que recibieron T623 no mostraron signos de irritación respiratoria con dosis inhaladas tan altas como 46 gg/kg.
Comparación de form ulación de treprostin il de nanopartículas lipídicas de éster alquílico C16 con form ulaciones de treprostin il de nanopartículas lipídicas de éster alquílico C12 y C14
Se expusieron dos perros beagle a treprostinil inhalado y tres formulaciones de nanopartículas lipídicas de éster alquílico de treprostinil: T568 (dodecil-treprostinil, C12-TR), T631 (tetradecil-treprostinil, C14-TR) y T623 (hexadeciltreprostinil, C16-TR). Los componentes de cada formulación se proporcionan en la tabla 14, anterior.
Se realizó dosimetría en perros anestesiados con Propofol, ventilados artificialmente, en que los fármacos nebulizados se introdujeron en una cámara de mezcla interpuesta en la rama de inspiración del respirador. Se realizaron ensayos técnicos antes de cada experimento que medían la concentración de fármaco (gg/l) por respiración, la ventilación al minuto y el tiempo requerido para conseguir una dosis pulmonar diana. Después de la recuperación de la anestesia, se recogieron muestras de sangre durante 72 h y se midieron los niveles en plasma de TRE por HPLC/EM/EM. También se controlaron los signos clínicos (tos, respiración superficial rápida, emesis y encías pálidas).
A una dosis pulmonar diana de 18 gg/kg, los niveles en plasma de treprostinil eran los más altos para treprostinil libre (Cmáx = 5,9 ± 0,6 ng/ml) inmediatamente después de la dosificación, pero los correspondientes valores de Cmáx para C12-TR, C14-TR y C16-TR fueron 5, 13 y 20 veces menores. El treprostinil en plasma estaba por debajo del nivel de cuantificación a las 4 h después de inhalar treprostinil libre, pero se mantuvo durante 48-72 h después de las formulaciones de éster alquílico de treprostinil inhaladas.
Se observaron aumentos dependientes de la dosis en Cmáx y ABC con C16-TR inhalado (6-90 gg/kg) con una presencia prolongada de treprostinil en el plasma durante hasta 72 h a dosis mayores. Se observaron signos clínicos adversos con treprostinil libre y C12-TR a una dosis diana de 18 gg/kg, pero no con C14-TR y C16-TR. En el estudio de respuesta a dosis con C16-TR, se observaron signos clínicos adversos en solamente 1 pero a una dosis pulmonar diana de 90 gg/kg.
Basados en este estudio PK en perros, C16-TR inhalado en una formulación de nanopartículas proporciona presencia mantenida de treprostinil en el plasma y menor potencial de efectos secundarios que el treprostinil libre inhalado a dosis comparables.
Ejemplo 13 - Caracterización de una formulación de nanopartículas lipídicas de éster alquílico de treprostinil C16
Se caracterizó T748, una formulación de nanopartículas lipídicas de éster alquílico de treprostinil C16 que tiene los siguientes componentes.
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Evaluación de la tolerabilidad y farmacocinética (PK) de treprostinil en ratas a las que se ha administrado formulación de nanopartículas lipídicas T748
Para evaluar si la dosificación repetida con C16-TR inhalado se tolera bien y altera la PK, las ratas se expusieron a C16-TR durante 14 días consecutivos.
Se expusieron 5 grupos (n = 4 por grupo) de ratas Sprague Dawley a solución salina tamponada con fosfato (PBS) inhalada o 4 dosis de C16-TR (0,6, 1,8, 6 y 18 gg/kg) administradas por nebulización en una cámara de inhalación solamente por la nariz. Las cohortes de ratas se estudiaron después de 1, 7 y 14 dosis inhaladas diariamente de C16-TR y se recogieron muestras de sangre a 1,3, 6 y 24 h, y se recogieron los pulmones a las 24 h después de la última dosis del fármaco. Las concentraciones de treprostinil y C16-TR en el plasma y los pulmones se midieron por HPLC/EM/EM. Se registraron los pesos corporales diariamente y se midieron los pesos de los órganos (pulmones, corazón, hígado) 24 h después de la última dosis de fármaco.
No hubo problemas de tolerabilidad o cambios significativos (con respecto a PBS) en los pesos corporales y los pesos de los órganos después de inhalación de C16-TR durante 14 días consecutivos. Dosis inhaladas crecientes de C16-TR (0,6-18 gg/kg) aumentaron la Cmáx en plasma y ABC, pero esto no se vio afectado tras la dosificación repetida. Hubo algo de variabilidad en ABC entre los días 1 y 14 dentro de los diferentes grupos de dosificación, no mostrando 2 de las 4 dosis (1,8 y 18 pg/kg) ninguna diferencia, y mostrando las otras 2 dosis (0,6 y 6 pg/kg) un aumento de 3 a 4 veces en ABC en el día 14. No se detectó la presencia de C16-TR en el plasma a ninguna dosis. Sin embargo, se encontraron concentraciones relativamente altas de C16-TR (aproximadamente 1000 veces mayores que treprostinil en plasma) en los pulmones. El C16-TR inhalado produjo un aumento dependiente de la dosis en la concentración de C16-TR en los pulmones, pero esto no cambió por dosificación repetida durante 14 días consecutivos.
El C16-TR inhalado (0,6-18 pg/kg) se toleró bien sin evidencias de cambio en el peso corporal y el peso de los órganos después de dosificación durante 14 días consecutivos.
Efecto de formulación de nanopartículas lipídicas de éster alquílico de treprostin il C16 sobre el reflejo de tos en cobayas
En este estudio se estudiaron en cobayas los efectos tusivos de treprostinil inhalado y una formulación de nanopartículas lipídicas del éster alquílico de hexadecil-treprostinil (C16-TR).
Tres grupos de cobayas Dunkin Hartley macho se pusieron en un pletismógrafo de cuerpo entero y se expusieron solución salina tamponada con fosfato aerosolizada (PBS), TRE (1-300 pg/ ml) y formulación de nanopartículas lipídicas de C16-TR T748 (30 pg/ml), respectivamente. T623 tiene los siguientes componentes:
Se generaron aerosoles con un nebulizador Ultra-Neb Pro (salida de nebulizador 0,36 ml/min) que se mezcló con el aire inspirado a una suministrado a una tasa de 2 l/min. La PBS o los fármacos se suministraron durante 10 min y se registró el número de toses durante y por 20 min después del suministro. Las toses se detectaron por observaciones visuales, los registros del pletismógrafo y los sonidos de tos.
La exposición a PBS aerosolizada no indujo tos. La exposición a TRE no provocaba coherentemente tos en los animales ensayados hasta que la concentración de exposición fue igual a o mayor de 30 pg/ml. La respuesta de tos se caracterizó por accesos de tos de alta frecuencia con sonidos de tos reducidos en comparación con el sonido de tos típico inducido por ácido cítrico o capsaicina. TRE a una concentración nebulizada de 30 pg/ml producía tos constante en 7 de 7 cobayas con 1-4 accesos de tos y un número total de toses que promedia 36 ± 9 toses. Por el contrario, la formulación de nanopartículas lipídicas de C16-TR inhalada a una concentración nebulizada de 30 pg/ml no inducía tos, ni acontecimientos, en 6 de 6 cobayas.
Los resultados de este estudio demuestran que TRE inhalado induce tos en cobayas, cuyo perfil es algo similar al descrito previamente (toses de tipo II) con prostaglandinas inhaladas en cobayas (Maher y Belvisi, 2010). Por otro lado, la formulación de nanopartículas lipídicas de C16-TR inhalada, no indujo tos y sugiere que esta formulación puede eliminar algunos de los efectos secundarios adversos locales, tales como la tos, observados con tratamiento de TRE inhalado en seres humanos.
Ejemplo 14 - Acilación de derivados de treprostin il
el treprostinil o derivados de éster de treprostinil (por ejemplo, derivatizados con grupos alquilo o alquenilo en el resto de ácido carboxílico preparados en el ejemplo 1) se acilan como sigue.
El compuesto del ejemplo 1 (0,05 mol) o treprostinil se disuelve en 10 ml de diclorometano a 0 °C. Se añade dimetilaminopiridina (20 % en moles), y después se añade una solución de un cloruro de acilo R(CO)Cl (2,1 equivalentes) a 0 °C (en el que R es R5 o R6 como se describe en la presente memoria) al compuesto del ejemplo 1 o treprostinil. La solución se deja en agitación y se calienta hasta 23 °C durante 1 hora. La reacción se controla por cromatografía de capa fina, y cuando no se observa más cambio, se detiene la reacción con NaHCO3 (sat.), y la mezcla inactivada se extrae con diclorometano (3 x 10 ml). Los extractos orgánicos combinados se secan sobre sulfato de sodio anhidro, y el disolvente se retira al vacío para producir el producto en bruto. La purificación se logra por cromatografía en columna sobre gel de sílice con metanol al 2 % en diclorometano.
A continuación, se muestra un esquema general para la síntesis de derivados acilados de treprostinil (R2 se describe en la presente memoria, por ejemplo, como H o un grupo alquilo lineal o ramificado):
Figure imgf000043_0001
Pueden emplearse otras técnicas de acilación conocidas en la técnica, incluyendo acilación selectiva de cada uno de los alcoholes secundarios. Además, R2 puede seleccionarse de modo que el grupo R2 puede eliminarse selectivamente del compuesto del ejemplo 11 después de acilación de las funcionalidades hidroxilo secundarias. Dichas estrategias de grupo protector son bien conocidas por los expertos en la materia, y se describen en, por ejemplo, Peter G.M. Wutes y Theodora W. Greene, Greene's Protective Groups in Organic Synthesis, 4.a edición, Wiley (2006). A continuación, se muestra un esquema ejemplar de dicho proceso:
Figure imgf000044_0001
Síntesis de Ci6TR-OAc:
Figure imgf000044_0002
A una solución de ácido (1R,2R,3aS,9aS)-[[2,3,3a,4,9,9a-hexahidro-2-hidroxi-1-[(3S)-3-hidroxioctil]-1H-benz[f]inden-5-il]oxi]acético (treprostinil) (78,1 mg, 200 pmoles) disuelto en 1,4-dioxano (2,0 ml) se le añadió trietilamina (TEA) (98 pl, 700 pmoles, 3,5 equivalentes), anhídrido acético (166 pl, 1,760 pmoles, 8,8 equivalentes) y una cantidad catalítica de dimetilaminopiridina (DMAP). La mezcla de reacción se dejó agitar a 40 °C durante 72 horas. El disolvente se retiró a presión reducida para producir un aceite incoloro espeso. El material en bruto se disolvió en hexanos y se lavó con una solución de NaHCO3 saturado (3 x 5 ml). Las capas orgánicas se combinaron y el disolvente se retiró usando una corriente suave de gas N2 calentado y calor suave para producir un aceite incoloro espeso. El material en bruto se disolvió en un 20 % de "PrOH/hexanos, se pasó a través de un filtro de jeringa de 0,45 pm y se sometió a purificación por HPLC preparativa. El disolvente se retiró del material purificado usando una corriente suave de gas N2 calentado y calor suave para producir un aceite incoloro espeso. El material puro se suspendió en lactato de etilo para el almacenamiento y se entregó para HPLC analítica para la determinación de la concentración.
C16-TR-OAc: 73 % de rendimiento global. El compuesto también se caracterizó por espectroscopia de RMN:
RMN de 1H (500 MHz, CDCla) 5 0,89 (t, J = 7,0 Hz, 6H), 1,17-1,32 (m, 33H), 1,43-1,46 (m, 2H), 1,49-1,66 (m, 8H), 1,89-1,93 (m, 1H), 1,99 (s, 3H), 2,06 (s, 3H), 2,30-2,35 (m, 2H), 2,47 (d de d, J = 14,5 Hz, J = 6,0 Hz, 1H), 2,55 (d de d, J = 15,0 Hz, J = 6,0 Hz, 1H), 2,76 (d, de d, J = 14,5 Hz, J = 6,0 Hz, 1H), 2,90 (d de d, J = 15,0 Hz, J = 6,0 Hz, 1H), 4,19 (t, J = 7,0 Hz, 2H), 4,62 (s, 2H), 4,70-4,74 (m, 1H), 4,87 (p, J = 6,0 Hz, 1H), 6,63 (d, J = 8,0 Hz, 1H), 6,82 (d, J = 8,0 Hz, 1H), 7,08 (t, J = 8,0 Hz, 1H) ppm; RMN de 13C (125 MHz, CDCla) 5 14,2, 14,3, 21,5 (2), 22,7, 22,9, 25,1,26,0 (2), 28,3, 28,8, 29,4, 29,6, 29,7, 29,8, 29,9, 31,9, 32,1,33,6, 33,7, 34,3, 37,8, 40,7, 49,0, 65,6, 66,2, 74,6, 79,0, 109,8, 121,8, 126,4, 127,6, 140,7, 155,1, 169,6, 171,0, 171,1 ppm.
Ejemplo 15 -Síntesis de derivados de amida de treprostin il
El treprostinil está disponible en el mercado, y puede sintetizarse, por ejemplo, por los métodos divulgados en las patentes de Estados Unidos n.° 6765117 y 8497393. La síntesis de derivados de prostaglandina se describe en la patente de Estados Unidos n.° 4668814.
A una solución de ácido (1R,2R,3aS,9aS)-[[2,3,3a,4,9,9a-hexahidro-2-hidroxi-1-[(3S)-3-hidroxioctil]-1H-benz[f]inden-5-il]oxi]acético (es decir, treprostinil) (78,1 mg, 200 pmoles) disuelto en 1,4-dioxano (2,0 ml) se le añadió trietilamina (TEA) (98 mí, 700 emoles, 3,5 equivalentes), alquilamina R1-NH2 (240 qmoles, 1,2 equivalentes) y una solución de PyBOP (364 mg, 700 qmoles, 3,5 equivalentes) disuelta en 2,0 ml de MeCN (acetonitrilo).
La mezcla de reacción se calentó hasta 40 °C y se dejó agitar a aproximadamente 100 rpm durante una noche. El disolvente se retiró a presión reducida para producir el producto en bruto como un aceite amarillo espeso. El producto se extrajo (extracción l-l) del aceite por lavados repetidos con un 20 % de "PrOH/hexanos (3 x 3 ml). El disolvente se retiró del extracto orgánico usando una corriente suave de gas N2 calentado y calor suave para producir un aceite espeso, ligeramente amarillo. El material en bruto se disolvió en un 20 % de "PrOH/hexanos, se pasó a través de un filtro de jeringa de 0,45 |um y se sometió a purificación por HPLC preparativa. El disolvente se retiró del material purificado usando una corriente suave de gas N2 calentado y calor suave para producir un aceite incoloro espeso. El material puro se suspendió en lactato de etilo para el almacenamiento y se entregó para HPLC analítica para la determinación de la concentración.
Los siguientes derivados de amida de treprostinil de fórmula B se prepararon mediante el esquema de síntesis proporcionado anteriormente. (Tabla 17) El porcentaje de rendimiento también se proporciona en paréntesis.
Figure imgf000045_0001
Figure imgf000045_0002
Figure imgf000046_0001
C6-TR-A y C12-TR-A se caracterizaron por espectroscopia de RMN. Caracterización por RMN de C6-TR-A
RMN de 1H (500 MHz, CDCl3) 50,90 (c, J = 7,0 Hz, 6 H), 1,17 (c, J = 12,0 Hz, 1H), 1,30-1,70 (m, 18 H), 1,81-1,83 (m, 1H), 1,80-1,93 (m, 1H), 2,20 (p, J = 6,0 Hz, 1H), 2,22-2,23 (m, 1H), 2,47-2,54 (m, 2H), 2,75-2,82 (m, 2H), 3,16 (sext., J = 4,0 Hz, 1H), 3,35 (c, J = 7,0 Hz, 2H), 3,63 (s, 1H), 3,70-3,80 (m, 1H), 4,48 (s, 2H), 6,55 (s, 1H), 6,70 (d, J = 7,5 Hz, 1H), 6,85 (d, J = 7,5 Hz, 1H), 7,11 (t, J = 7,5 Hz, 1H) ppm; RMN de 13C (125 MHz, CDCla) 5 14,2, 14,3, 22,8, 22,9, 25,6, 26,4, 26,7(2), 28,8, 29,7, 31,6, 32,1,33,0, 33,8, 35,1,37,7, 39,2, 41,4, 41,6, 46,5, 52,4, 68,4, 72,8, 110,4, 122,2, 126,8, 127,3, 141,2, 154,5, 168,7 ppm; EMAR (IEN, 2:2:1 MeCN, MeOH, H2O): m/z = 474,35717 ([M+H]+).
Caracterización por RMN de C12-TR-A
EMAR (IEN, 2:2:1 MeCN, MeOH, H2O): m/z = 558,45099 ([M+H]+).
Ejemplo 16 - Solubilidad de derivado de amida de treprostin il en propulsores de hidrofluoroalcano
Se evaluaron derivados de treprostinil seleccionados para el uso en un inhalador de dosis medida (MDI). Se ensayaron cuatro derivados de éster, dodecil-treprostinil (C12-TR), tetradecil-treprostinil (C14-TR), hexadecil-treprostinil (C16-TR), y el nonanil-treprostinil (5C9-TR) de cadena ramificada, y dos derivados de amida, C16-TR-A y C12-TR-A (véase la tabla 17) para la solubilidad en propulsores de hidrofluoroalcano HFA-134a y HFA-227 con etanol añadido.
Se añadieron 5 mg de cada compuesto de treprostinil en un frasco de vidrio. Se añadió una cantidad específica de etanol en peso. Se ajustó una válvula MDI a cada frasco, y se añadió propulsor HFA a través de la válvula hasta el volumen total de 5 ml. Los compuestos se dejaron disolver durante 24 horas a temperatura ambiente. Las formulaciones se evaluaron visualmente para la solubilidad. El objetivo fue estimar la concentración mínima de etanol requerida para solubilizar cada compuesto en propulsor.
Las muestras solubles se presentaron como soluciones transparentes e incoloras. Las muestras menos solubles tenían un círculo delgado de líquido-vapor de diversa densidad visible en la superficie del frasco en la superficie de contacto entre el líquido y el vapor. Las muestras no solubles tenían precipitado blanco o cristales formados. Se añadió etanol como auxiliar de solubilidad. Como puede observarse a partir de las tablas de solubilidad a continuación (tabla 18 y tabla 19), los compuestos que no eran solubles a un 3 % de etanol añadido llegaban a ser solubles a un 10 o 13 % de etanol añadido.
Figure imgf000047_0001
Figure imgf000047_0002
Figure imgf000047_0003
Ejemplo 17 - Farmacocinética de treprostin il en plasma sanguíneo después de inhalación de form ulación de nanopartículas de treprostin il ligado a amida C12 en ratas ventiladas
Se anestesiaron ratas Sprague Dawley macho (N = 3) y se prepararon con tubo endotraqueal para ventilación. Se canuló la vena femoral derecha para facilitar las extracciones de sangre. A las ratas se les administró la formulación de nanopartículas lipídicas T763, que tiene los siguientes componentes: (C12-TR-A al 45 % en moles, escualano al 45 % en moles, DSPE-PEG2000 al 10 % en moles).
Se usó nebulizador Aeroneb® y un controlador (Aerogen, Dangan, Galway, Irlanda) para producir aerosol de una mediana de diámetro aerodinámico másico (MMAD) entre 2,5 gm y 4 gm y a una tasa de 0,1 ml/min.
Se usó un equipo de ventilación animal pequeño SAR-830/AP (CWE Inc., Ardmore, PA) a un volumen corriente (VT) del ventilador de 8 ml/kg, tasa de 90 respiraciones/min, para suministrar artículos de ensayo nebulizados de 300 pl de volumen. La dosis diana fue 6 ug/kg de equivalente de treprostinil.
El nivel en plasma de treprostinil se reducía significativamente cuando se usaba formulación de nanopartículas T568 (C12-TR al 40 % en moles, escualano al 40 % en moles, col-PEG2k al 10 % en moles, DOPC al 10 % en moles), que contenía éster alquílico C12-TR con la misma dosis. Esto sugiere que la tasa de conversión del profármaco de amida es mucho más lenta que la tasa para el profármaco de éster de treprostinil.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un compuesto de fórmula (II):
Figure imgf000049_0001
en la que R1 es O;
R2 es tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo u octadecilo; y
n es 1.
2. El compuesto de la reivindicación 1, en el que R2 es hexadecilo.
3. Una composición farmacéutica que comprende el compuesto de la reivindicación 1 o 2 y un lípido PEGilado.
4. La composición farmacéutica de la reivindicación 3, en la que el lípido PEGilado comprende PEG400, PEG500, PEG1000, PEG2000, PEG3000, PEG4000 o PEG5000.
5. La composición farmacéutica de la reivindicación 3 o 4, en la que la parte lipídica del lípido PEGilado es colesterol, dimiristoil fosfatidiletanolamina (DMPE), dipalmitoil fosfoetanolamina (DPPE), diestearoilfosfatidiletanolamina (DSPE), dimiristoilglicerol (DMG), difosfatidilglicerol (DPG) o diesteraroilglicerol (DSG).
6. La composición de la reivindicación 3, en la que el lípido PEGilado es colesterol-PEG2000, DSPE-PEG1000 o DSG-PEG2000.
7. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 3-6, que comprende además un aditivo hidrófobo, en la que el aditivo hidrófobo es un hidrocarburo, un terpeno o un lípido hidrófobo.
8. El compuesto de la reivindicación 1 o 2, o la composición de una cualquiera de las reivindicaciones 3-7, para su uso en un método de tratamiento de hipertensión pulmonar (HP) en un paciente que lo necesita.
9. El compuesto o composición para su uso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el paciente es un paciente con HP del grupo I según la Organización Mundial de la Salud (OMS), un paciente con HP del grupo II según la OMS, un paciente con HP del grupo III según la OMS, un paciente con HP del grupo IV según la OMS o un paciente con HP del grupo V según la OMS.
10. El compuesto o composición para su uso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el compuesto o sal farmacéuticamente aceptable del mismo o composición se administra al paciente mediante una vía de administración oral, nasal, subcutánea, pulmonar o intravenosa.
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