ES3035041T3 - Compositions and methods for the delivery of therapeutics - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona composiciones y métodos para la administración de antivirales a una célula o sujeto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composiciones y métodos para la administración de productos terapéuticos

Campo de la invención

La presente invención se refiere a compuestos profármacos y nanopartículas que comprenden los compuestos profármacos divulgados, así como al uso de los compuestos profármacos y nanopartículas en el tratamiento y la prevención de una infección por HIV.

Antecedentes de la invención

Es notable la necesidad de mejorar la biodisponibilidad, farmacocinética, farmacodinámica, distribución tisular, citotoxicidades y dosificación a intervalos de la terapia antirretroviral (ART) en el tratamiento de la infección por el virus de inmunodeficiencia humana (HIV, por sus siglas en inglés) (Broder, S. (2010) Antivir. Res., 85:1-18; Este et al. (2010) Antivir. Res., 85:25-33; Moreno et al. (2010) J. Antimicrob. Chemother., 65:827-835). Desde la introducción de la ART, las incidencias de mortalidad y comorbilidades asociadas con la infección por HIV-1 han disminuido drásticamente. Sin embargo, abundan las limitaciones de la ART que impiden la supresión completa de la replicación viral, reducciones en los patrones de resistencia a fármacos, biodistribución, farmacocinética (PK) y morbilidades asociadas en las personas infectadas por el HIV. Estas limitaciones también incluyen farmacocinética y biodistribución del fármaco (Garvie et al. (2009) J. Adolesc. Health 44:124-132; Hawkins, T. (2006) AIDS Patient Care STDs 20:6-18; Royal et al. (2009) AI<d>S Care 21:448-455). Además, a pesar de las combinaciones efectivas de fármacos, el HIV continúa replicándose a niveles bajos en los sitios de reservorio que incluyen, pero no se limitan a, ganglios linfáticos, médula ósea, tejidos linfoides asociados al intestino, bazo y sistema nervioso central (Pomerantz, R. J., (2002) Clin. Infect. Dis., 34(1):91-97; Blankson et al. (2002) Annu. Rev. Med., 53:557-593). Estas limitaciones afectan las vías hacia la esterilización/erradicación de la infección por HIV-1 de un huésped humano infectado.

Dado que los fármacos antirretrovirales (ARV) se eliminan rápidamente del cuerpo y no penetran completamente en todos los órganos, los programas de dosificación tienden a ser complejos e implican la administración continua de grandes cantidades de fármaco. Los pacientes tienen dificultades para seguir adecuadamente las pautas de terapia que conducen a una adherencia subóptima y un mayor riesgo de desarrollar resistencia viral, lo que puede resultar en el fracaso del tratamiento y en la progresión acelerada de la enfermedad (Danel et al. (2009) J. Infect. Dis. 199:66-76). Para pacientes infectados por el HIV que también experimentan trastornos psiquiátricos y mentales y/o abuso de drogas, la adherencia adecuada a la terapia es aún más difícil (Meade et al. (2009) AIDS Patient Care STDs 23:259-266; Baum et al. (2009) J. Acquir. Immune Defic. Syndr., 50:93-99). Aunque las formulaciones inyectables de acción prolongada de rilpivirina y cabotegravir (CAB-LAP) han permitido la inyección una vez al mes para la supresión y prevención del HIV (Andrews et al. (2014) Science 343: 1151-1154; Cohen, J. (2014) Science 343:1067; Spreen et al. (2013) Curr. Opin. HIV AIDS 8: 565-571), estas terapias aún requieren altas dosis y altos volúmenes de inyección.

Zaro (2014) AAPS Journal, Vol 17 divulga portadores basados en lípidos para profármacos para mejorar la administración. Específicamente, este artículo divulga profármacos diseñados para dirigirse a sitios específicos ya sea a través de adsorción selectiva, retención o liberación de fármaco activo en la diana A1 divulga profármacos de inhibidores de integrasa.

Por consiguiente, existe la necesidad de sistemas de administración de fármacos que optimicen la captación y retención celular, mejoren la estabilidad intracelular, reduzcan los volúmenes de inyección, extiendan la liberación del fármaco, extiendan la semivida plasmática, mantengan la eficacia antirretroviral y limiten la citotoxicidad.

Breve descripción de la invención

La invención se establece en el conjunto de reivindicaciones adjunto.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 proporciona gráficos que muestran la caracterización de nanopartículas mediante dispersión de luz dinámica. Específicamente, se muestran el tamaño de partícula, el potencial zeta y el índice de polidispersidad para la formulación de profármaco de dolutegravir modificado (DTG) (MDTG) (P407-MDTG), la formulación de MDTG marcada con ácido fólico (FA) (FA-P407-MDTG), la formulación de Dt G de fármaco nativo (P407-DTG) y la formulación de fármaco nativo marcada con FA (FA-P407-DTG).

La Figura 2A muestra la captación de DTG por los monocitos a los que se les administró el profármaco MDTG, P407-MDTG, FA-P407-MDTG, el fármaco nativo DTG, P407-DTG o FA-P407-DTG. La Figura 2B muestra la retención de DTG por monocitos tratados con MDTG, P407-MDTG o FA-P407-MDTG. La Figura 2C proporciona gráficos de la actividad de la transcriptasa inversa del HIV (en los días 1, 8, 10 y 15) en monocitos infectados con HIV (control positivo), infectados de forma simulada (control negativo) o infectados con HIV y tratados con P407-DTG o P407-MDTG. La Figura 2D proporciona imágenes de tinción con p24 de monocitos infectados con HIV (HIV+), infectados de forma simulada (control) o infectados con HIV y tratados con P407-DTG o P407-MDTG.

La Figura 3 proporciona una gráfica de los niveles sanguíneos de DTG en ratones tratados con P407-MDTG o P407-DTG.

La Figura 4A muestra la captación de cabotegravir (CAB) por monocitos administrados con CAB parenteral de acción prolongada (CAB-LAP), formulación de CAB de fármaco nativo (P407-CAB), formulación de profármaco de CAB modificado (MCAB) (P407-MCAB) y formulación de MCAB marcada con ácido fólico (FA-P407-MCAB). La Figura 4B muestra la retención de CAB por monocitos tratados con CAB-LAP, P407-CAB, P407-MCAB o FA-P407-MCAB. La Figura 4C proporciona gráficos de la actividad de la transcriptasa inversa del HIV (en los días 0, 2 y 5) en monocitos infectados con HIV (HIV-1), falsamente infectados (control) o infectados con HIV y tratados con CAB-LAP, P407-CAB, P407-MCAB o FA-P407-MCAB. La Figura 4D proporciona imágenes de tinción de p24 de monocitos infectados con HIV (HIV-1), infectados de forma simulada (control) o infectados con HIV y tratados con CAB-LAP, P407-CAB, P407-MCAB o FA-P407-MCAB.

Descripción detallada de la invención

Los tratamientos de infecciones virales, particularmente infecciones por HIV, que están disponibles actualmente, incluyen inhibidores de la entrada viral, transcriptasa inversa de nucleósidos, transcriptasa inversa de nucleótidos, integrasa y proteasa. La resistencia está relacionada con una semivida más corta del fármaco, el ciclo de vida viral y las mutaciones rápidas que resultan en una alta variabilidad genética. La ART combinada, que se considera terapia de "cóctel", ha ganado una atención sustancial. Los beneficios incluyen una menor resistencia viral, toxicidades limitadas, una mejor adherencia a los regímenes terapéuticos y una eficacia antirretroviral sostenida. Las terapias de combinación minimizan la posible resistencia a los fármacos al suprimir la replicación viral (por ejemplo, HIV), reduciendo de esta manera los mutantes resistentes espontáneos. El fracaso del tratamiento se atribuye, en parte, a la corta semivida del fármaco. Además, el fracaso también se puede atribuir, en parte, al acceso limitado a los reservorios virales tisulares y celulares, lo que impide de esta manera los esfuerzos de erradicación viral. Para estos fines, el desarrollo de plataformas de profármacos (nanopartículas) nanoformulados dirigidos a células y tejidos es de considerable interés en el tratamiento de infecciones virales (por ejemplo, HIV). La profilaxis previa a la exposición (PrEP) es otra estrategia usada en el tratamiento de la transmisión viral (por ejemplo, HIV). Por ejemplo, TRUVADA® (tenofovir/emtricitabina) ha sido aprobado para la profilaxis previa a la exposición contra la infección por HIV. Además, la combinación de lamivudina y zidovudina (COMBIVIR®) se ha usado como profilaxis previa a la exposición y profilaxis posterior a la exposición.

Las formas de dosificación tradicionales de los ARV se caracterizan por una alta carga de píldoras que conduce a una mala adherencia. Las nanopartículas de profármaco dirigidas mejorarán la biodistribución del fármaco y mejorarán la eficacia terapéutica y la dosis más baja reducirá los efectos secundarios, tal como la toxicidad sistémica. Además, los tratamientos con un fármaco individual pueden provocar una alta variabilidad genética del HIV y resistencia a los fármacos. Por el contrario, las estrategias terapéuticas de combinación dirigidas disminuirán la resistencia viral, mejorarán la calidad de vida y aumentarán el tiempo de supervivencia.

Los profármacos y profármacos nanoformulados (nanopartículas) proporcionados en la presente tienen numerosas propiedades superiores incluidas, pero no se limitan a, semivida prolongada del fármaco, hidrofobicidad aumentada, capacidad de unión a proteínas mejorada, biodistribución mejorada, semivida en plasma mejorada y eficacia antiviral aumentada. Esto beneficiará a las personas que tienen que recibir dosis altas diarias o incluso varias dosis al día, ya que una dosis más baja con menos frecuencia de dosificación no solo disminuiría los efectos secundarios, sino que también sería conveniente para los pacientes. Los profármacos y profármacos nanoformulados (nanopartículas) proporcionados en la presente también se pueden usar como un tratamiento posterior a la exposición y/o profilaxis previa a la exposición (por ejemplo, para personas que tienen un alto riesgo de contraer HIV-1). En otras palabras, los profármacos y nanopartículas como se describen en la presente y su combinación pueden usarse para prevenir una infección viral (por ejemplo, infección por HIV) y/o tratar o inhibir una infección viral aguda o a largo plazo (por ejemplo, infección por HIV). Aunque los profármacos y nanopartículas como se describen en la presente se describen generalmente como ARV, los profármacos y nanoformulaciones como se describen en la presente también son eficaces contra otras infecciones microbianas o virales que incluyen, pero no se limitan a: retrovirus, lentivirus, virus de la hepatitis (por ejemplo, virus de la hepatitis B (v Hb ), virus de la hepatitis C (VHC) (Tavis et al. (2013) PLoS Pathog., 9(1 ):e10031 25)), herpesvirus (por ejemplo, virus del herpes simple (HSV), HSV-1, HSV-2 (Yan et al. (2014) 5(4):e01318-14) y virus del Ébola. Los profármacos y nanoformulaciones como se describen en la presente también son eficaces contra otras infecciones microbianas tal comoMycobacterium tuberculosiso para el tratamiento de un retrovirus (por ejemplo, HIV) en un sujeto coinfectado conMycobacterium tuberculosis.

De acuerdo con la presente invención, se proporcionan profármacos inhibidores de la integrasa, en donde el inhibidor de la integrasa se ha modificado para que sea más hidrófobo. Los profármacos inhibidores de la integrasa de la presente invención, particularmente las nanoformulaciones de los mismos, han mejorado la semivida prolongada del fármaco, aumentado la hidrofobicidad, mejorado la capacidad de unión a proteínas, aumentado la eficacia antiviral, la biodistribución y la semivida plasmática en comparación con el fármaco nativo. Descritos en la presente profármacos inhibidores de integrasa que comprenden el inhibidor de integrasa conjugado con una porción hidrófoba a través de un enlace hidrolizable, particularmente como enlace éster. Descrito en la presente, el inhibidor de integrasa se conjuga, opcionalmente a través de un enlazador, (por ejemplo, en un grupo -OH; por ejemplo, a través de una reacción de acilación) con un grupo alifático o un alquilo (por ejemplo, el grupo R en las estructuras de la presente). También descrito en la presente, el grupo alquilo o alifático es hidrófobo. También descrito en la presente, el grupo alifático o alquilo comprende aproximadamente 3 a aproximadamente 30 carbonos, aproximadamente 4 a aproximadamente 28 carbonos, aproximadamente 4 a aproximadamente 24 carbonos, aproximadamente 12 a aproximadamente 18 carbonos, aproximadamente 12 a aproximadamente 14 carbonos, o aproximadamente 13 carbonos (por ejemplo, en la cadena principal del grupo alquilo o alifático). También descrito en la presente, el grupo alifático es una cadena de carbono alifática saturada o insaturada C4-C24. La cadena alifática se puede sustituir con al menos un (por ejemplo, de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 o de aproximadamente 1 a aproximadamente 3) heteroátomos (por ejemplo, 0, N o S). Descrita en la presente, la cadena alifática es un residuo de ácido graso (saturado o insaturado). Descrito en la presente, el ácido graso es insaturado. Los ejemplos de ácidos grasos incluyen, pero no se limitan a: ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido behénico, ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido sapiénico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido vacénico, ácido linoleico, ácido linoelaídico, ácido a-linolénico, ácido araquidónico, ácido eicosapentaenoico, ácido erúcico y ácido docosahexaenoico. Descrito en la presente, el ácido graso es ácido mirístico.

En la presente, se describen profármacos representados como compuestos de la fórmula I-A

en donde el anillo A se selecciona a partir de

la estereoquímica de un carbono asimétrico representado por * muestra la configuración R o S, o una mezcla de la misma,

m es 0, 1, 2, o 3,

R es (L)n-R1,

L se selecciona a partir de alquilo de C3-C30 opcionalmente sustituido con 1-5 heteroátomos seleccionados de N, S y 0, y alquilenilo de C3-C30 opcionalmente sustituido con 1-5 heteroátomos seleccionados a partir de N, S y 0,

n es 0 o 1, y

R1 se selecciona de H, arilo, cicloalquilo y cicloalquenilo.

Descrito en la presente, el profármaco de DTG tiene la siguiente fórmula:

en donde R es un grupo alifático o un alquilo. En una realización particular, el grupo alquilo o alifático es hidrófobo. En una realización particular, el grupo alifático o alquilo comprende aproximadamente 3 a aproximadamente 30 carbonos, aproximadamente 4 a aproximadamente 28 carbonos, aproximadamente 4 a aproximadamente 28 carbonos, aproximadamente 12 a aproximadamente 18 carbonos, aproximadamente 12 a aproximadamente 14 carbonos o aproximadamente 13 carbonos (por ejemplo, en la cadena principal del grupo alquilo o alifático). Descrita en la presente, cadena alifática saturada o insaturada C4-C24 Risa. El alifático puede estar sustituido con al menos un (por ejemplo, de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 o de aproximadamente 1 a aproximadamente 3) heteroátomos (por ejemplo, 0, N o S). Descrito en la presente, R es el residuo (la parte del ácido graso que no incluye el grupo terminal éster) de la cadena alquilo de un ácido graso (saturado o insaturado). Descrito en la presente, el ácido graso es insaturado. Los ejemplos de ácidos grasos incluyen, pero no se limitan a: ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido behénico, ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido sapiénico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido vacénico, ácido linoleico, ácido linoelaídico, ácido a-linolénico, ácido araquidónico, ácido eicosapentaenoico, ácido erúcico y ácido docosahexaenoico. Descrito en la presente, el ácido graso es ácido mirístico.

Descrito en la presente, el profármaco de CAB tiene la siguiente fórmula:

en donde R es un grupo alifático o un alquilo. En una realización particular, el grupo alquilo o alifático es hidrófobo. En una realización particular, el grupo alifático o alquilo comprende aproximadamente 3 a aproximadamente 30 carbonos, aproximadamente 4 a aproximadamente 28 carbonos, aproximadamente 4 a aproximadamente 28 carbonos, aproximadamente 12 a aproximadamente 18 carbonos, aproximadamente 12 a aproximadamente 14 carbonos o aproximadamente 13 carbonos (por ejemplo, en la cadena principal del grupo alquilo o alifático). Descrito en la presente, R es una cadena alifática saturada o insaturada C4-C24. El alifático puede estar sustituido con al menos un (por ejemplo, de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 o de aproximadamente 1 a aproximadamente 3) heteroátomos (por ejemplo, 0, N o S).

Descrito en la presente, R es el residuo (la parte del ácido graso que no incluye el grupo terminal éster) de la cadena alquilo de un ácido graso (saturado o insaturado). Descrito en la presente, el ácido graso es insaturado. Los ejemplos de ácidos grasos incluyen, pero no se limitan a: ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido behénico, ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido sapiénico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido vacénico, ácido linoleico, ácido linoelaídico, ácido a-linolénico, ácido araquidónico, ácido eicosapentaenoico, ácido erúcico y ácido docosahexaenoico. Descrito en la presente, el ácido graso es ácido mirístico.

Descrito en la presente, el profármaco de BIC tiene la siguiente fórmula:

en donde R es un grupo alifático o un alquilo. Descrito en la presente, el grupo alquilo o alifático es hidrófobo. Descrito en la presente, el grupo alifático o alquilo comprende aproximadamente 3 a aproximadamente 30 carbonos, aproximadamente 4 a aproximadamente 28 carbonos, aproximadamente 4 a aproximadamente 28 carbonos, aproximadamente 12 a aproximadamente 18 carbonos, aproximadamente 12 a aproximadamente 14 carbonos o aproximadamente 13 carbonos (por ejemplo, en la cadena principal del grupo alquilo o alifático). Descrito en la presente, R es una cadena alifática saturada o insaturada C4-C24. El alifático puede estar sustituido con al menos un (por ejemplo, de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 o de aproximadamente 1 a aproximadamente 3) heteroátomos (por ejemplo, 0, N o S). Descrito en la presente, R es el residuo (esa porción del ácido graso que no incluye el grupo terminal éster) de la cadena alquilo de un ácido graso (saturado o insaturado). Descrito en la presente, el ácido graso es insaturado. Los ejemplos de ácidos grasos incluyen, pero no se limitan a: ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido behénico, ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido sapiénico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido vacénico, ácido linoleico, ácido linoelaídico, ácido a-linolénico, ácido araquidónico, ácido eicosapentaenoico, ácido erúcico y ácido docosahexaenoico. Descrito en la presente, el ácido graso es ácido mirístico.

Se describen en la presente métodos para sintetizar profármacos inhibidores de integrasa hidrófobos. Descritos en la presente, los profármacos inhibidores de la integrasa se sintetizan a través de la conjugación de un grupo hidrófobo tal como un grupo alifático o alquilo (por ejemplo, un ácido graso) al inhibidor de la integrasa, opcionalmente a través de un enlazador (por ejemplo, un grupo carbonilo). Descrito en la presente, el grupo hidrófobo se conjuga con el inhibidor de integrasa a través de un grupo -OH (por ejemplo, a través de una reacción de acilación). Descrito en la presente, el grupo hidrófobo se conjuga a través de conjugación directa con un ácido graso en condiciones ácidas o a través de un método de protección y desprotección de grupo. A continuación, se proporciona un esquema que ilustra un método para sintetizar un profármaco inhibidor de la integrasa (se ejemplifican los profármacos DTG (Esquema 1) y CAB (Esquema 2), pero se pueden emplear métodos similares para otros inhibidores de la integrasa) como se describe en la presente. Los reactivos, disolventes y condiciones de reacción son ilustrativas.

Descritos en la presente, los profármacos inhibidores de la integrasa se pueden preparar de acuerdo con los siguientes pasos: 1) desprotonación del grupo funcional fenol con una base (por ejemplo, N,N diisopropiletilamina) y 2) reacción con haluro de acilo (por ejemplo, cloruro) o ácido carboxílico activado (por ejemplo, de un ácido graso), las reacciones de los Pasos 1 y 2 se pueden realizar en un recipiente individual. También descrito en la presente, el grupo hidroxilo se puede desprotonar usando el reactivo apropiado (por ejemplo, una base tal como N,N diisopropiletilamina) y el anión de alcohol luego se puede acoplar con un cloruro de acilo o ácido carboxílico activado para generar los profármacos. Los reactivos de acoplamiento usados para activar el ácido carboxílico incluyen, pero no se limitan a, sales de uranio, reactivos de carbodiimida, sales de fosfonio y similares. La base puede incluir, pero no limitarse a: trietilamina, N,N-diisopropiletilamina, colidina, etc. Se pueden usar disolventes apróticos polares (por ejemplo, sin limitación, N,N-dimetilformamida, tetrahidrofurano y acetonitrilo) en la reacción de acoplamiento. Los reactivos pueden mezclarse a aproximadamente 0°C y calentarse gradualmente a temperatura (por ejemplo, temperatura ambiente) (por ejemplo, durante aproximadamente 12-24 horas). Los compuestos finales pueden purificarse en una cromatografía en columna de sílice y caracterizarse mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear y cromatografía líquida de alto rendimiento en tándem con espectrometría de masas.

Los métodos para sintetizar los profármacos inhibidores de la integrasa pueden comprender además la protección de otros grupos funcionales (por ejemplo, grupos amina e hidroxilo) para controlar la quimioselectividad de la reacción. El método puede comprender además la desprotección después de hacer reaccionar el grupo hidrófobo con el inhibidor de integrasa para generar el compuesto deseado. Los grupos protectores de hidroxilo incluyen, pero no se limitan a, ésteres, acetilos y éteres tal como grupos sensibles a bases como cloruro de t-butildimetilsililo (TBDMS-Cl) y cloruro de t-butildifenilsililo. Otros grupos protectores de hidroxilo incluyen, pero no se limitan a, fenilmetil éter, trimetilsilil éter, metoximetil éter, tetrahidropiranil éter, t-butil éter, alil éter, bencil éter, éster de ácido acético, éster de ácido piválico y éster de ácido benzoico. La base usada en este paso puede incluir aminas tal como, sin limitación: piridina, trietilamina, 4-dimetilaminopiridina, etc. Se pueden usar disolventes apróticos polares tal como N,N-dimetilformamida y tetrahidrofurano para ejecutar la reacción. Los reactivos se pueden mezclar a 0 °C y calentar gradualmente a temperatura a lo largo del tiempo (por ejemplo, 4-24 horas). Los compuestos protegidos con hidroxilo se pueden purificar mediante métodos convencionales tal como cromatografía en columna.

Se describen en la presente nanopartículas (a veces denominadas en la presente nanoformulaciones) para la administración de compuestos a una célula. Descrita en la presente, la nanopartícula es para la administración de terapia antirretroviral a un sujeto. Las nanopartículas descritas en la presente comprenden al menos un profármaco inhibidor de integrasa y al menos un tensioactivo. También descritas en la presente, las nanopartículas comprenden una relación de fármaco: tensioactivo (polímero) definida por espectroscopia que mantiene el direccionamiento óptimo de la nanopartícula de fármaco para mantener un depósito de macrófagos. También descrita en la presente, la relación fármaco:tensioactivo (en peso) es de aproximadamente 10:6 a aproximadamente 1000:6, aproximadamente 20:6 a aproximadamente 500:6, aproximadamente 50:6 a aproximadamente 200:6, o aproximadamente 100:6. Estos componentes de la nanopartícula, junto con otros componentes opcionales, se describen a continuación.

En la técnica se conocen métodos para sintetizar las nanopartículas como se describen en la presente. Descritos en la presente, los métodos generan nanopartículas que comprenden el profármaco (por ejemplo, cristalino o amorfo) recubierto (parcial o completamente) con un tensioactivo. Los ejemplos de métodos de síntesis incluyen, pero no se limitan a, molienda (por ejemplo, molienda en húmedo), homogeneización (por ejemplo, homogeneización a alta presión), replicación de partículas en tecnología de plantilla no humectante (PRINT) y/o técnicas de tratamiento con sonido. Por ejemplo, la Publicación de Solicitud de Patente de los Estados Unidos Núm. 2013/0236553, incorporada a la presente mediante esta referencia, proporciona métodos adecuados para sintetizar nanopartículas como se describe en la presente. Descritos en la presente, los tensioactivos se modifican químicamente en primer lugar con ligandos de direccionamiento y luego se usan directamente o se mezclan con tensioactivos no dirigidos en determinadas relaciones molares para recubrir la superficie de las suspensiones de fármaco, por ejemplo, usando un proceso de síntesis de nanopartículas (por ejemplo, un proceso de síntesis de nanopartículas cristalinas) tal como molienda (por ejemplo, molienda en húmedo), homogeneización (por ejemplo, homogeneización a alta presión), replicación de partículas en tecnología de plantilla no humectante (PRINT) y/o técnicas de tratamiento con sonido, preparando de esta manera nanoformulaciones dirigidas. Las nanopartículas se pueden usar con o sin purificación adicional, aunque es deseable evitar una purificación adicional para una producción más rápida de las nanopartículas. Descritas en la presente, las nanopartículas se sintetizan usando molienda y/u homogeneización. Las nanopartículas dirigidas (por ejemplo, usando ligandos con alto peso molecular) se pueden desarrollar a través del recubrimiento físico o químico y/o la unión sobre la superficie de tensioactivos y/o nanosuspensiones de fármacos.

Las nanopartículas como se describen en la presente se pueden usar para administrar al menos un profármaco como se describe en la presente a una célula o un sujeto (incluidos animales no humanos). Descritas en la presente, las nanopartículas como se describe en la presente comprenden al menos dos agentes terapéuticos, particularmente en donde al menos uno es un profármaco como se describe en la presente. Por ejemplo, la nanopartícula puede comprender un profármaco inhibidor de la integrasa como se describe en la presente y al menos otro agente terapéutico (por ejemplo, un agente anti-HIV). La nanopartícula puede comprender un profármaco de DTG de la presente invención y al menos otro agente terapéutico (por ejemplo, un agente anti-HIV). La nanopartícula puede comprender un profármaco CAB como se describe en la presente y al menos otro agente terapéutico (por ejemplo, un agente anti-HIV). La nanopartícula puede comprender un profármaco de BIC como se describe en la presente y al menos otro agente terapéutico (por ejemplo, un agente anti-HIV). La nanopartícula puede comprender un profármaco CAB como se describe en la presente, un profármaco DTG de la presente invención y, opcionalmente, al menos otro agente terapéutico (por ejemplo, un agente anti-HIV).

Como se describe en la presente, las nanopartículas son una dispersión coloidal submicrométrica de cristales de fármaco nanométricos (por ejemplo, de profármaco) estabilizados por tensioactivos (por ejemplo, cristales de fármaco recubiertos con tensioactivo; una nanoformulación). Descritas en la presente, las nanopartículas (o el agente terapéutico (por ejemplo, profármaco) de las nanopartículas) pueden ser cristalinas (sólidos que tienen las características de cristales), amorfas o son nanopartículas en estado sólido del agente terapéutico (por ejemplo, profármaco) que se forma como cristal que combina el agente terapéutico (por ejemplo, profármaco) y tensioactivo. Como se usa en la presente, el término "cristalino" se refiere a un estado ordenado (es decir, no amorfo) y/o una sustancia que exhibe un orden de largo alcance en tres dimensiones. Descrito en la presente, la mayoría (por ejemplo, al menos 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% o más) del agente terapéutico (y, opcionalmente, la porción hidrófoba del tensioactivo) son cristalinos.

Como se describe en la presente, las nanopartículas se sintetizan mediante la adición del agente terapéutico (por ejemplo, profármaco, opcionalmente en forma de base libre) a una solución de tensioactivo (descrita a continuación) y luego generando las nanopartículas (por ejemplo, mediante molienda en húmedo u homogeneización a alta presión). El profármaco y la solución de tensioactivo se pueden agitar antes de la molienda en húmedo o la homogeneización a alta presión.

Como se describe en la presente, la nanopartícula resultante tiene hasta aproximadamente 2 o 3 pminutos de diámetro (por ejemplo, diámetro promedio z) o su dimensión más larga, particularmente hasta aproximadamente 1 pm (por ejemplo, de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 1 pm). Por ejemplo, el diámetro o la dimensión más larga de la nanopartícula puede ser de aproximadamente 50 a aproximadamente 800 nm. Descrito en la presente, el diámetro o la dimensión más larga de la nanopartícula es de aproximadamente 50 a aproximadamente 750 nm, de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 nm, de aproximadamente 200 nm a aproximadamente 500 nm, o de aproximadamente 200 nm a aproximadamente 400 nm. Las nanopartículas pueden tener, por ejemplo, forma de varilla, varillas alargadas, forma irregular o redonda. Las nanopartículas como se describen en la presente pueden ser neutras o cargadas. Las nanopartículas pueden estar cargadas positiva o negativamente.

Un compuesto anti-HIV o un agente anti-HIV es un compuesto que inhibe el HIV. El compuesto anti-HIV puede estar en forma de profármaco. Los ejemplos de agentes anti-HIV adicionales que se pueden usar en combinación con los pro-fármacos de la invención incluyen, pero no se limitan a:

(I) Inhibidores de la transcriptasa inversa análogos de nucleósidos (NRTI). Los NRTI se refieren a nucleósidos y nucleótidos y análogos de los mismos que inhiben la actividad de la transcriptasa inversa, particularmente la transcriptasa inversa del HIV-1. Los NRTI comprenden un azúcar y una base. Los ejemplos de inhibidores de la transcriptasa inversa análogos de nucleósidos incluyen, pero no se limitan a, adefovir dipivoxil, adefovir, lamivudina (por ejemplo, el profármaco descrito en PCT/US15/54826), telbivudina, entecavir, tenofovir, estavudina, abacavir (por ejemplo, el profármaco descrito en PCT/US15/54826), didanosina, emtricitabina, zalcitabina y zidovudina.

(II) Inhibidores de la transcriptasa inversa no nucleósidos (NNRTI). Los NNRTI son inhibidores alostéricos que se unen de forma reversible en un sitio de unión sin sustrato en la transcriptasa inversa, particularmente la transcriptasa inversa del HIV, alterando de esta manera la forma del sitio activo o bloqueando la actividad de la polimerasa. Los ejemplos de NNRTI incluyen, pero no se limitan a, delavirdina (BHAP, U-90152; RESCRIPTOR®), efavirenz (DMP-266, SUSTIVA®), nevirapina (VIRAMUNE®), PNU-142721, capravirina (S-1153, AG-1549), emivirina (+) -calanolida A (NSC-675451) y B, etravirina (TMC-125), rilpivima (TMC278, Edurant™), DA<p>Y (TMC120), BILR-355 BS, PHI-236 y PHI-443 (TMC-278).

(III) Inhibidores de la proteasa (IP). Los inhibidores de proteasa son inhibidores de una proteasa viral, particularmente la proteasa HIV-1. Los ejemplos de inhibidores de proteasa incluyen, pero no se limitan a, darunavir, amprenavir (141W94, AGENERASE®), tipranivir (PNU-140690, APTIVUS®), indinavir (MK-639; CRIXIV AN®), saquinavir (INVIRASE®, FORTOVASE®), fosamprenavir (LEXIVA®), lopinavir (ABT-378), ritonavir (ABT-538, NORVIR®), atazanavir (REYATAZ®), nelfinavir (AG-1343, VIRACEPT®), lasinavir (BMS-234475/CGP-61755), BMS-2322623, GW-640385X (VX-385), AG-001859 y SM-309515.

(IV) Inhibidores de la fusión o entrada. Los inhibidores de fusión o entrada son compuestos, tal como péptidos, que bloquean la entrada del HIV en una célula (por ejemplo, mediante la unión a la proteína de la envoltura del HIV y el bloqueo de los cambios estructurales necesarios para que el virus se fusione con la célula huésped). Los ejemplos de inhibidores de fusión incluyen, pero no se limitan a, antagonistas del receptor CCR5 (por ejemplo, maraviroc (Selzentry®, Celsentri)), enfuvirtida (INN, FUZEON®), T-20 (DP-178, FUZEON®) y T-1249.

(V) Inhibidores de la integrasa. Los inhibidores de la integrasa son una clase de fármaco antirretroviral diseñado para bloquear la acción de la integrasa (por ejemplo, la integrasa del HIV), una enzima viral que inserta el genoma viral en el ADN de la célula huésped. Los ejemplos de inhibidores de integrasa incluyen, pero no se limitan a, raltegravir, elvitegravir y MK-2048.

Los compuestos anti-HIV también incluyen inhibidores de la maduración (por ejemplo, bevirimat). Los inhibidores de la maduración son habitualmente compuestos que se unen a gag del HIV e interrumpen su procesamiento durante la maduración del virus. Los compuestos anti-HIV también incluyen vacunas contra el HIV tal como, sin limitación, ALVAC® HIV (vCP1521), AId Sv AX®B/E (gp120) y combinaciones de los mismos. Los compuestos anti-HIV también incluyen anticuerpos contra el HIV (por ejemplo, anticuerpos contra gp120 o gp41), particularmente anticuerpos ampliamente neutralizantes.

Se puede usar más de un agente anti-HIV, particularmente cuando los agentes tienen diferentes mecanismos de acción (como se describe anteriormente). Por ejemplo, los agentes anti-HIV que no son inhibidores de la integrasa se pueden combinar con los profármacos inhibidores de la integrasa como se describe en la presente. Los otros agentes anti-HIV se pueden administrar simultáneamente y/o por separado con los profármacos inhibidores de la integrasa como se describe en la presente. Como se explicó anteriormente, los otros agentes contra el HIV se pueden formular con los profármacos inhibidores de la integrasa en las nanopartículas como se describe en la presente. Los otros agentes anti-HIV pueden estar contenidos dentro de una composición (por ejemplo, una composición farmacéutica que comprende al menos un portador farmacéuticamente aceptable) con los profármacos inhibidores de la integrasa de la presente invención. Los otros agentes anti-HIV se pueden administrar por separado (por ejemplo, en una composición (por ejemplo, una composición farmacéutica que comprende al menos un portador farmacéuticamente aceptable)) de los profármacos inhibidores de la integrasa de la presente invención.

Las combinaciones específicas con los profármacos inhibidores de integrasa de la presente invención incluyen, pero no se limitan a: profármaco inhibidor de integrasa con rilpivirina, profármaco inhibidor de integrasa con lamivudina, profármaco inhibidor de integrasa con profármaco de lamivudina (por ejemplo, el profármaco de lamivudina descrito en PCT/US15/54826), profármaco inhibidor de integrasa con lamivudina y abacavir, profármaco inhibidor de integrasa con lamivudina y profármaco de abacavir (por ejemplo., el profármaco de abacavir descrito en PCT/US15/54826), profármaco inhibidor de integrasa con profármaco de lamivudina (por ejemplo., el profármaco de lamivudina descrito en PCT/US15/54826) y abacavir, profármaco inhibidor de integrasa con profármaco de lamivudina (por ejemplo., el profármaco de lamivudina descrito en PCT/US15/54826) y profármaco de abacavir (e g., el profármaco de abacavir descrito en PCT/US15/54826), profármaco de DTG con rilpivirina, profármaco de DTG con lamivudina, profármaco de DTG con profármaco de lamivudina (por ejemplo., el profármaco de lamivudina descrito en PCT/US15/54826), profármaco de DTG con lamivudina y abacavir, profármaco de DTG con lamivudina y profármaco de abacavir (por ejemplo., el profármaco de abacavir descrito en PCT/US15/54826), profármaco de DTG con profármaco de lamivudina (por ejemplo., el profármaco de lamivudina descrito en PCT/US15/54826) y abacavir, profármaco de DTG con profármaco de lamivudina (por ejemplo., el profármaco de lamivudina descrito en PCT/US15/54826) y profármaco de abacavir (por ejemplo., el profármaco de abacavir descrito en PCT/US15/54826), profármaco de CAB con rilpivirina, profármaco de CAB con lamivudina, profármaco de CAB con profármaco de lamivudina (por ejemplo., el profármaco de lamivudina descrito en PCT/US15/54826), profármaco de CAB con lamivudina y abacavir, profármaco de CAB con lamivudina y profármaco de abacavir (por ejemplo., el profármaco de abacavir descrito en PCT/US15/54826), profármaco de CAB con profármaco de lamivudina (por ejemplo., el profármaco de lamivudina descrito en PCT/US15/54826) y abacavir, y profármaco de CAB con profármaco de lamivudina (por ejemplo., el profármaco de lamivudina descrito en PCT/US15/54826) y profármaco de abacavir (por ejemplo., el profármaco de abacavir descrito en PCT/US15/54826). Como se explicó anteriormente, los otros agentes anti-HIV se pueden administrar simultáneamente y/o por separado con los profármacos inhibidores de la integrasa de la presente invención. Los otros agentes anti-HIV se pueden formular con los profármacos inhibidores de la integrasa en las nanopartículas como se describe en la presente. Los otros agentes anti-HIV pueden estar contenidos dentro de una composición (por ejemplo, una composición farmacéutica que comprende al menos un portador farmacéuticamente aceptable) con los profármacos inhibidores de la integrasa de la presente invención. Los otros agentes anti-HIV se pueden administrar por separado (por ejemplo, en una composición (por ejemplo, una composición farmacéutica que comprende al menos un portador farmacéuticamente aceptable)) de los profármacos inhibidores de la integrasa de la presente invención.

Como se describe en la presente, la terapia contra el HIV es una terapia antirretroviral altamente activa (HAART). Descritos en la presente, al menos dos NRTI y un NNRTI se administran junto con los profármacos inhibidores de la integrasa de la presente invención, opcionalmente con al menos un inhibidor de la proteasa y/u otro agente anti-HIV.

Como se indicó anteriormente en la presente, las nanopartículas como se describen en la presente comprenden al menos un tensioactivo. Un "tensioactivo" se refiere a un agente activo en la superficie, incluidas sustancias comúnmente denominadas agentes humectantes, detergentes, agentes dispersantes o agentes emulsionantes. Los tensioactivos suelen ser compuestos orgánicos que son anfífilos.

Los ejemplos de tensioactivos incluyen, pero no se limitan a, fosfolípidos sintéticos o naturales, lípidos PEGilados (por ejemplo, fosfolípido PEGilado), derivados lipídicos, polisorbatos, copolímeros anfífilos, copolímeros de bloque anfífilos, poli(etilenglicol)-co-poli(láctido-co-glicólido) (PEG-PLGA), sus derivados, derivados conjugados con ligando y combinaciones de los mismos. Se pueden usar otros tensioactivos y sus combinaciones que pueden formar nanosuspensiones estables y/o se pueden unir química/físicamente a los ligandos de direccionamiento de células T CD4+ infectadas/infectables por HIV, macrófagos y células dendríticas. Otros ejemplos de tensioactivos incluyen, pero no se limitan a: 1) tensioactivos no iónicos (por ejemplo, poliésteres pegilados y/o conjugados con polisacáridos y otros bloques poliméricos hidrófobos tal como poli(láctido-co-glicólido) (PLGA), ácido poliláctico (PLA), policaprolactona (PCL), otros poliésteres, poli(óxido de propileno), poli(óxido de 1,2-butileno), poli(óxido de n-butileno), poli(tetrahidrofurano ) y poli(estireno); ésteres de glicerilo, éteres de alcoholes grasos de polioxietileno, ésteres de ácidos grasos de polioxietileno sorbitán, ésteres de ácidos grasos de polioxietileno, ésteres de sorbitán, monoestearato de glicerol, polietilenglicoles, polipropilenglicoles, alcohol cetílico, alcohol cetoestearílico, alcohol estearílico, alcoholes de arilalquilpoliéter, copolímeros de polioxietileno-polioxipropileno, poloxaminas, celulosa, metilcelulosa, hidroxilmetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, polisacáridos, almidón y sus derivados, hidroxietilalmidón, alcohol polivinílico (PVA), polivinilpirrolidona, y su combinación de los mismos); y 2) tensioactivos iónicos (por ejemplo, fosfolípidos, lípidos anfífilos, 1,2-dialquilglicero-3-alquilfosfocolinas, 1,2-diestearoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DSPC), 1,2-diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina-N-[carboxi(polietilenglicol) (DSPE-PEG), dimetilaminoetanocarbamoil colesterol (DC-Col), N-[1-(2,3-Dioleoiloxi)propil]-N,N,N-trimetilamonio (DOTAP), haluros de alquilpiridinio, compuestos de amonio cuaternario, laurildimetilbencilamonio, clorhidratos de acil carnitina, dimetildioctadecilamonio (DDAB), n-octilaminas, oleilaminas, benzalconio, cetiltrimetilamonio, quitosano, sales de quitosano, poli(etilenimina) (PEI), poli(N-isopropil acrilamida (PNIPAM) y poli(alilamina) (PAH), poli(cloruro de dimetildialilamonio) (PDDA), alquil sulfonatos, alquil fosfatos, alquil fosfonatos, laurato potásico, estearato de trietanolamina, lauril sulfato de sodio, dodecilsulfato de sodio, alquil polioxietilen sulfatos, ácido algínico, sales de ácido algínico, ácido hialurónico, sales de ácido hialurónico, gelatinas, sulfosuccinato de dioctilo y sodio, carboximetilcelulosa de sodio, sulfato de celulosa, sulfato de dextrano y carboximetilcelulosa, sulfato de condroitina, heparina, poli(ácido acrílico) sintético (PAA), poli(ácido metacrílico) (PMA), poli(vinil sulfato) (PVS), poly(styrene sulfonate) (PSS), ácidos biliares y sus sales, ácido cólico, ácido desoxicólico, ácido glicocólico, ácido taurocólico, ácido glicodesoxicólico, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos).

Como se describe en la presente, el tensioactivo está presente en la nanopartícula y/o solución de tensioactivo para sintetizar la nanopartícula (como se describe anteriormente) a una concentración que varía de aproximadamente 0,0001% a aproximadamente 10% o 15% en peso. Descrito en la presente, la concentración del tensioactivo varía de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 15%, de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 10%, o de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 6% en peso. Descrita en la presente, la nanopartícula comprende al menos aproximadamente 50%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99% o más de agente terapéutico en peso.

El tensioactivo como se describe en la presente puede ser cargado o neutro. Descrito en la presente, el tensioactivo es neutro o está cargado negativamente (por ejemplo, poloxámeros, polisorbatos, fosfolípidos y sus derivados).

Como se describe en la presente, el tensioactivo es un derivado de lípido o copolímero de bloque anfífilo. Descrito en la presente, al menos un tensioactivo de la nanopartícula es un copolímero de bloque anfífilo, particularmente un copolímero que comprende al menos un bloque de poli(oxietileno) y al menos un bloque de poli(oxipropileno). Descrito en la presente, el tensioactivo es un copolímero de bloque anfífilo tribloque. Descrito en la presente, el tensioactivo es un copolímero de bloque anfífilo tribloque que comprende un bloque hidrófobo central de polipropilenglicol flanqueado por dos bloques hidrófilos de polietilenglicol. Descrito en la presente, el tensioactivo es poloxámero 407.

Como se describe en la presente, el copolímero de bloque anfífilo es un copolímero que comprende al menos un bloque de poli(oxietileno) y al menos un bloque de poli(oxipropileno). Los copolímeros de bloque anfífilos se ejemplifican, sin limitación, por los copolímeros de bloque que tienen las fórmulas:

,

En las cuales x, y, z, i y j tienen valores de aproximadamente 2 a aproximadamente 800, particularmente de aproximadamente 5 a aproximadamente 200 o de aproximadamente 5 a aproximadamente 80, y en donde para cada par R1, R2, como se muestra en la fórmula (IV) y (V), uno es hidrógeno y el otro es un grupo metilo. El experto en la técnica reconocerá que los valores de x, y y z representarán en general un promedio estadístico y que los valores de x y z son a menudo, aunque no necesariamente, los mismos. Las fórmulas (I) a (III) se simplifican en exceso porque, en la práctica, la orientación de los radicales isopropileno dentro del bloque B será aleatoria. Esta orientación aleatoria se indica en las fórmulas (IV) y (V), que son más completas. Estos compuestos de poli(oxietileno)-poli(oxipropileno) han sido descritos por Santon (Am. Perfumer Cosmet. (1958) 72(4):54-58); Schmolka (Loc. cit. (1967) 82(7):25-30), Schick, ed. (Non-ionic Suifactants, Dekker, N.Y., 1967 pp. 300-371). Varios de estos compuestos están disponibles comercialmente bajo nombres comerciales genéricos como "lipoloxámeros", "Pluronics®", "poloxámeros" y "sinperónicos". Los copolímeros Pluronic® dentro de la fórmula B-A-B, a diferencia de la fórmula A-B-A habitual de Pluronics®, a menudo se denominan Pluronics® "inverso", "Pluronic® R" o "meroxapol". En general, los copolímeros de bloque se pueden describir en términos de tener segmentos de bloque "A" hidrófilos e hidrófobos "B". Por lo tanto, por ejemplo, un copolímero de la fórmula A-B-A es un copolímero tribloque que consiste en un bloque hidrófilo conectado a un bloque hidrófobo conectado a otro bloque hidrófilo. El polímero de "polioxamina" de la fórmula (IV) está disponible de BASF bajo el nombre comercial Tetronic®. El orden de los bloques de polioxietileno y polioxipropileno representados en la fórmula (IV) se puede invertir, creando Tetronic R®, también disponible en BASF (ver, Schmolka, J. Am. Oil. Soc. (1979) 59:110). Los copolímeros de bloque de polioxipropileno-polioxietileno también se pueden diseñar con bloques hidrófilos que comprenden una mezcla aleatoria de unidades de repetición de óxido de etileno y óxido de propileno. Para mantener el carácter hidrófilo del bloque, puede predominar el óxido de etileno. De manera similar, el bloque hidrófobo puede ser una mezcla de unidades de repetición de óxido de etileno y óxido de propileno. Estos copolímeros de bloque están disponibles en BASF bajo el nombre comercial Pluradot™. Las unidades de bloque de poli(oxietileno)-poli(oxipropileno) que componen el primer segmento no necesitan consistir únicamente en óxido de etileno. Tampoco es necesario que todo el segmento de tipo B consista únicamente en unidades de óxido de propileno. En cambio, en los casos más simples, por ejemplo, al menos uno de los monómeros en el segmento A puede estar sustituido con un grupo de cadena lateral. Se diseñan varios copolímeros de poloxámero para cumplir con la siguiente fórmula:

Los ejemplos de poloxámeros incluyen, sin limitación, Pluronic® L31, L35, F38, L42, L43, L44, L61, L62, L63, L64, P65, F68, L72, P75, F77, L81, P84, P85, F87, F88, L92, F98, L101, P103, P104, P105, F108, L121, L122, L123, F127, 10R5, 10R8, 12R3, 17R1, 17R2, 17R4, 17R8, 22R4, 25R1, 25R2, 25R4, 25R5, 25R8, 31R1, 31R2 y 31R4. Los copolímeros de bloque Pluronic® se designan con un prefijo de letra seguido de un número de dos o tres dígitos. Los prefijos de letras (L, P o F) se refieren a la forma física de cada polímero (líquido, pasta o sólido en escamas). El código numérico define los parámetros estructurales del copolímero de bloques. El último dígito de este código se aproxima al contenido en peso del bloque EO en decenas de porcentaje en peso (por ejemplo, 80% en peso si el dígito es 8, o 10% en peso si el dígito es 1). Los primeros uno o dos dígitos restantes codifican para la masa molecular del bloque PO central. Para descifrar el código, se debe multiplicar el número correspondiente por 300 para obtener la masa molecular aproximada en daltons (Da). Por lo tanto, la nomenclatura Pluronic® proporciona un enfoque conveniente para estimar las características del copolímero de bloques en ausencia de literatura de referencia. Por ejemplo, el código 'F127' define el copolímero de bloque, que es un sólido, tiene un bloque PO de 3600 Da (12X300) y 70% en peso de EO. Las características moleculares precisas de cada copolímero de bloque Pluronic® se pueden obtener del fabricante.

Otros copolímeros anfífilos biocompatibles incluyen los descritos en Gaucher et al. (J. Control Rel. (2005) 109:169-188. Los ejemplos de otros polímeros incluyen, pero no se limitan a, copolímeros de bloque anfífilos de poli(2-oxazolina), polietilenglicol-ácido poliláctico (PEG-PLA), PEG-PLA-PEG, polietilenglicol-poli(láctido-coglicólido) (PEG-PLG), polietilenglicol-poli (ácido láctico-co-glicólico) (PEG-PLGA), polietilenglicol-policaprolactona (PEG-PCL), polietilenglicol-poliaspartato (PEGPAsp), polietilenglicol-poli(ácido glutámico) (PEG-PGlu), polietilenglicolpoli(ácido acrílico) (PEG-PAA), polietilenglicol-poli(ácido metacrílico) (PEG-PMA), polietilenglicol-poli(etilenimina) (PEG-PEl), polietilenglicol-poli(L-lisina) (PEG-PLys), polietilenglicol-poli(metacrilato de 2-(N,N-dimetilamino)etilo) (PEG-PDMAEMA), polietilenglicol-quitosano y derivados de los mismos.

Como se describe en la presente, el tensioactivo es poloxámero 407 (Pluronic® F127). El tensioactivo como se describe en la presente puede estar unido a un ligando de direccionamiento. Un ligando de direccionamiento es un compuesto que se une específicamente a un tipo específico de tejido o tipo de célula (por ejemplo, en una relación diana:célula deseada). Por ejemplo, se puede usar un ligando de direccionamiento para el acoplamiento o la unión de un marcador o receptor de superficie de una célula diana (por ejemplo, un macrófago) que puede facilitar su captación en la célula (por ejemplo, dentro de un orgánulo subcelular protegido que está libre de degradación metabólica). Descrito en la presente, el ligando de direccionamiento es un ligando para un marcador/receptor de superficie celular. El ligando de direccionamiento puede ser un anticuerpo o fragmento del mismo inmunológicamente específico para un marcador de superficie celular (por ejemplo, proteína o carbohidrato) expresado preferente o exclusivamente en el tejido o tipo de célula diana. Los ligandos de direccionamiento (por ejemplo, ácido fólico) se pueden conjugar con el polímero mediante métodos conocidos en la técnica (por ejemplo, PCT/US15/54826). El ligando de direccionamiento puede estar unido directamente al tensioactivo o a través de un enlazador. Generalmente, el enlazador es una porción química que comprende un enlace covalente o una cadena de átomos que une covalentemente el ligando al tensioactivo. El enlazador se puede unir a cualquier posición sintéticamente factible del ligando y el tensioactivo. Los enlazadores de ejemplo pueden comprender al menos un grupo alifático lineal, ramificado o cíclico opcionalmente sustituido; saturado o insaturado, un grupo alquilo o un grupo arilo opcionalmente sustituido. El enlazador puede ser un alquilo inferior o alifático. El enlazador también puede ser un polipéptido (por ejemplo, de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 aminoácidos, particularmente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5). Descrita en la presente, la porción de direccionamiento está unida a cualquiera de ambos extremos del tensioactivo. El enlazador puede ser no degradable y puede ser un enlace covalente o cualquier otra estructura química que no se pueda escindir sustancialmente o escindir en absoluto en entornos o condiciones fisiológicas.

Las nanopartículas/nanoformulaciones como se describen en la presente pueden comprender tensioactivos dirigidos y/o no dirigidos. Como se describe en la presente, la relación molar de tensioactivos dirigidos y no dirigidos en las nanopartículas/nanoformulaciones como se describe en la presente es de aproximadamente 0,001 a 100%, aproximadamente 1% a aproximadamente 99%, aproximadamente 5% a aproximadamente 95%, aproximadamente 10% a aproximadamente 90%, aproximadamente 25% a aproximadamente 75%, aproximadamente 30% a aproximadamente 60%, o aproximadamente 40%. Como se describe en la presente, la nanopartícula comprende solo tensioactivos dirigidos. Como se describe en la presente, las nanopartículas/ nanoformulaciones de la presente invención comprenden un tensioactivo dirigido a folato y una versión no dirigida del tensioactivo. Como se describe en la presente, las nanopartículas/nanoformulaciones como se describen en la presente comprenden folato-poloxámero 407 (FA-P407) y/o poloxámero 407.

Las nanoformulaciones dirigidas como se describen en la presente pueden comprender un ligando de direccionamiento para dirigir las nanopartículas a tejido de HIV y santuarios/reservorios celulares (por ejemplo, sistema nervioso central, tejidos linfoides asociados al intestino (GALT), células T CD4+, macrófagos, células dendríticas, etc.). Como se describe en la presente, el ligando de direccionamiento es un ligando de direccionamiento a macrófagos; ligando de direccionamiento a linfocitos T CD4+ o un ligando de direccionamiento a células dendríticas. Los ligandos dirigidos a macrófagos incluyen, pero no se limitan a, ligandos del receptor de folato (por ejemplo, folato (ácido fólico) y anticuerpos del receptor de folato y fragmentos de los mismos (ver, por ejemplo, Sudimack et al. (2000) Adv. Drug Del. Rev 41:147-162)), ligandos del receptor de manosa (por ejemplo, manosa), ligandos del receptor de formil péptido (FPR) (por ejemplo, N-formil-Met-Leu-Phe (fMLF)) y tuftsina (el tetrapéptido Thr-Lys-Pro-Arg). Otros ligandos de direccionamiento (por ejemplo, para dirigirse a reservorios de HIV) incluyen, pero no se limitan a, ácido hialurónico, gp120 y fragmentos peptídicos de los mismos, y ligandos o anticuerpos específicos para CD4, CCR5, CXCR4, CD7, CD111, CD204, CD49a o CD29. Como se demuestra a continuación, el direccionamiento de las nanopartículas (por ejemplo, a macrófagos) proporciona un direccionamiento superior, una disminución de las tasas de excreción, una disminución de la toxicidad y una semivida prolongada en comparación con el fármaco libre o las nanopartículas no dirigidas.

En la presente se describen composiciones farmacéuticas que comprenden al menos un profármaco y/o nanopartícula como se describe en la presente (a veces denominado en la presente nanoART) y al menos un portador farmacéuticamente aceptable. Como se indicó anteriormente, los profármacos y/o nanopartículas pueden comprender más de un agente terapéutico. Como se describe en la presente, la composición farmacéutica comprende un primer profármaco y/o nanopartículas que comprenden un primer agente terapéutico y una segunda nanopartícula que comprende un segundo agente terapéutico, en donde el primer y segundo agente terapéutico son diferentes. Las composiciones farmacéuticas como se describen en la presente pueden comprender además otros agentes terapéuticos (por ejemplo, otros compuestos contra el HIV (por ejemplo, los descritos en la presente)).

La presente invención también abarca métodos para prevenir o tratar una infección por HIV (por ejemplo, HIV-1). Las composiciones farmacéuticas como se describen en la presente se pueden administrar a un animal, en particular un mamífero, más particularmente un ser humano, con el fin de tratar/inhibir una infección por HIV. Las composiciones farmacéuticas como se describen en la presente también pueden comprender al menos otro agente antiviral, particularmente al menos otro compuesto/agente anti-HIV. El compuesto anti-HIV adicional también se puede administrar en una composición farmacéutica separada de anti-HIV Np como se describe en la presente. Las composiciones farmacéuticas se pueden administrar al mismo tiempo o en diferentes momentos (por ejemplo, secuencialmente).

Los intervalos de dosificación para la administración de las composiciones farmacéuticas como se describen en la presente son aquellos lo suficientemente grandes como para producir el efecto deseado (por ejemplo, curar, aliviar, tratar y/o prevenir la infección por HIV, los síntomas de la misma (por ejemplo, SIDA, ARC) o la predisposición hacia ella). Descrita en la presente, la composición farmacéutica como se describe en la presente se administra al sujeto en una cantidad de aproximadamente 5 pg/kg a aproximadamente 500 mg/kg. Descrita en la presente la composición farmacéutica como se describe en la presente se administra al sujeto en una cantidad mayor que aproximadamente 5 pg/kg, mayor que aproximadamente 50 pg/kg, mayor que aproximadamente 0,1 mg/kg, mayor que aproximadamente 0,5 mg/kg, mayor que aproximadamente 1 mg/kg, o mayor que aproximadamente 5 mg/kg. Descrita en la presente, la composición farmacéutica como se describe en la presente se administra al sujeto en una cantidad de aproximadamente 0,5 mg/kg a aproximadamente 100 mg/kg, aproximadamente 10 mg/kg a aproximadamente 100 mg/kg, o aproximadamente 15 mg/kg a aproximadamente 50 mg/kg. La dosificación no debe ser tan grande como para provocar efectos secundarios adversos significativos, tal como reacciones cruzadas no deseadas, reacciones anafilácticas y similares. En general, la dosificación variará con la edad, condición, sexo y extensión de la enfermedad en el paciente y puede ser determinada por un experto en la técnica. La dosis puede ser ajustada por el médico individual en caso de cualquier contraindicación.

Los profármacos y/o nanopartículas descritas en la presente generalmente se administrarán a un paciente como una composición farmacéutica. El término "paciente", tal como se usa en la presente, se refiere a sujetos humanos o animales. Estas nanopartículas se pueden emplear terapéuticamente, bajo la guía de un médico.

Las composiciones farmacéuticas que comprenden los profármacos y/o nanopartículas como se describen en la presente se pueden formular convenientemente para la administración con cualquier portador o portadores farmacéuticamente aceptables. Por ejemplo, los complejos se pueden formular con un medio aceptable tal como agua, solución amortiguada, etanol, poliol (por ejemplo, glicerol, propilenglicol, polietilenglicol líquido y similares), dimetilsulfóxido (DMSO), aceites, detergentes, agentes de suspensión o mezclas adecuadas de los mismos, particularmente una solución acuosa. La concentración de las nanopartículas en el medio elegido se puede variar y el medio se puede elegir en función de la vía de administración deseada de la composición farmacéutica. Excepto en la medida en que cualquier medio o agente convencional sea incompatible con las nanopartículas a administrar, se contempla su uso en la composición farmacéutica.

La dosis y el régimen de dosificación de los profármacos y/o nanopartículas como se describe en la presente que son adecuados para la administración a un paciente particular se pueden determinar por un médico considerando la edad, el sexo, el peso, la condición médica general del paciente y la condición específica para la cual se administran los profármacos y/o nanopartículas y la gravedad de los mismos. El médico también puede tener en cuenta la vía de administración, el portador farmacéutico y la actividad biológica de los profármacos y/o nanopartículas.

La selección de una composición farmacéutica adecuada también dependerá del modo de administración elegido. Por ejemplo, los profármacos y/o nanopartículas como se describen en la presente se pueden administrar mediante inyección directa o por vía intravenosa. En este caso, una composición farmacéutica comprende los profármacos y/o nanopartículas dispersas en un medio que es compatible con el sitio de inyección.

Los profármacos y/o nanopartículas como se describen en la presente se pueden administrar por cualquier método. Por ejemplo, los profármacos y/o nanopartículas como se describen en la presente se pueden administrar, sin limitación, por vía parenteral, subcutánea, oral, tópica, pulmonar, rectal, vaginal, intravenosa, intraperitoneal, intratecal, intracerbral, epidural, intramuscular, intradérmica o intracarotídea. Como se describe en la presente, las nanopartículas se administran por vía intramuscular, subcutánea o al torrente sanguíneo (por ejemplo, por vía intravenosa). Las composiciones farmacéuticas para inyección se conocen en la técnica. Si se selecciona la inyección como método para administrar la nanopartícula, se deben tomar medidas para garantizar que cantidades suficientes de las moléculas o células alcancen sus células diana para ejercer un efecto biológico. Las formas de dosificación para administración oral incluyen, pero no se limitan a, tabletas (por ejemplo, recubiertas y no recubiertas, masticables), cápsulas de gelatina (por ejemplo, blandas o duras), pastillas, trociscos, soluciones, emulsiones, suspensiones, jarabes, elixires, polvos/gránulos (por ejemplo, reconstituibles o dispersables) gomas y tabletas efervescentes.

Las formas de dosificación para administración parenteral incluyen, pero no se limitan a, soluciones, emulsiones, suspensiones, dispersiones y polvos/gránulos para reconstitución. Las formas de dosificación para la administración tópica incluyen, pero no se limitan a, cremas, geles, ungüentos, ungüentos, parches y sistemas de administración transdérmica.

Las composiciones farmacéuticas que contienen un profármaco y/o nanopartícula como se describe en la presente como ingrediente activo en mezcla íntima con un portador farmacéuticamente aceptable se pueden preparar de acuerdo con las técnicas de composición farmacéutica convencionales. El portador puede tomar una amplia variedad de formas dependiendo de la forma de composición farmacéutica deseada para la administración, por ejemplo, intravenosa, oral, inyección directa, intracraneal e intravítrea.

Una composición farmacéutica como se describe en la presente se puede formular en forma de dosificación unitaria para facilitar la administración y la uniformidad de la dosificación. La forma de unidad de dosificación, tal como se usa en la presente, se refiere a una unidad físicamente discreta de la composición farmacéutica apropiada para el paciente que se somete a tratamiento. Cada dosis debe contener una cantidad de ingrediente activo calculada para producir el efecto deseado en asociación con el portador farmacéutico seleccionado. Los procedimientos para determinar la unidad de dosificación adecuada son bien conocidos por los expertos en la técnica. Como se describe en la presente, las nanoformulaciones como se describe en la presente, debido a su efecto terapéutico de acción prolongada, pueden administrarse una vez cada 1 a 12 meses o incluso con menos frecuencia. Por ejemplo, las nanoformulaciones como se describen en la presente pueden administrarse una vez cada 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 18, 21, 24 o más meses.

Las unidades de dosificación pueden aumentarse o disminuirse proporcionalmente en función del peso del paciente. Las concentraciones apropiadas para el alivio de una condición patológica particular se pueden determinar mediante cálculos de la curva de concentración de dosificación, como se conoce en la técnica.

Como se describe en la presente, la unidad de dosificación apropiada para la administración de profármacos y/o nanopartículas se puede determinar mediante la evaluación de la toxicidad de las moléculas o células en modelos animales. Se pueden administrar varias concentraciones de nanopartículas en la composición farmacéutica a ratones, y las dosis mínimas y máximas se pueden determinar en función de los resultados beneficiosos y los efectos secundarios observados como resultado del tratamiento. La unidad de dosificación apropiada también se puede determinar evaluando la eficacia del tratamiento con profármacos y/o nanopartículas en combinación con otros fármacos estándar. Las unidades de dosificación de nanopartículas se pueden determinar individualmente o en combinación con cada tratamiento de acuerdo con el efecto detectado.

La composición farmacéutica que comprende los profármacos y/o nanopartículas se puede administrar a intervalos apropiados hasta que los síntomas patológicos se reduzcan o alivien, después de lo cual la dosis se puede reducir a un nivel de mantenimiento. El intervalo apropiado en un caso particular normalmente dependería de la condición del paciente.

También se describen en la presente métodos para tratar una enfermedad/trastorno que comprenden administrar a un sujeto en necesidad del mismo una composición farmacéutica que comprende un profármaco y/o nanopartícula como se describe en la presente y, preferiblemente, al menos un portador farmacéuticamente aceptable. También se describen en la presente métodos en donde el sujeto se trata mediante terapiaex vivo.En particular, el método comprende eliminar células del sujeto, exponer/poner en contacto las célulasin vitrocon las nanopartículas como se describe en la presente, y devolver las células al sujeto. Descritas en la presente, las células comprenden macrófagos. Otros métodos para tratar la enfermedad o trastorno se pueden combinar con los métodos como se describe en la presente se pueden coadministrar con las composiciones farmacéuticas como se describe en la presente.

También se describe en la presente la administración de la nanopartícula como se describe en la presente a una célulain vitro(por ejemplo, en cultivo). Los profármacos y/o nanopartículas pueden administrarse a la célula en al menos un portador.

Definiciones

Las siguientes definiciones se proporcionan para facilitar la comprensión de la presente invención.

Las formas singulares "un", "una" y "el/la" incluyen referentes plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

"Farmacéuticamente aceptable" indica la aprobación por parte de una agencia reguladora del gobierno federal o estatal o que figura en la Farmacopea de los Estados Unidos u otra farmacopea generalmente reconocida para usarse en animales, y más particularmente en humanos.

Un "portador" se refiere a, por ejemplo, un diluyente, adyuvante, conservador (por ejemplo, Thimersol, alcohol bencílico), antioxidante (por ejemplo, ácido ascórbico, metabisulfito de sodio), solubilizante (por ejemplo, polisorbato 80), emulsionante, amortiguador (por ejemplo, Tris HCl, acetato, fosfato), antimicrobiano, sustancia de carga (por ejemplo, lactosa, manitol), excipiente, agente auxiliar o vehículo con el que se administra un agente activo de la presente invención. Los portadores farmacéuticamente aceptables pueden ser líquidos estériles, tal como agua y aceites, que incluyen los de origen de petróleo, animal, vegetal o sintético. El agua o las soluciones salinas acuosas y las soluciones acuosas de dextrosa y glicerol se emplean preferentemente como portadores, particularmente para soluciones inyectables. Los portadores farmacéuticos adecuados se describen en " Remington's Pharmaceutical Sciences" de E.W. Martin (Mack Publishing Co., Easton, PA); Gennaro, AR., Remington: The Science and Practice of Pharmacy, (Lippincott, Williams y Wilkins); Liberman, et al., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, Nueva York, N.Y.; y Kibbe, et al., Eds., Handbook of Pharmaceutical Excipients, American Pharmaceutical Association, Washington.

El término "tratar", tal como se usa en la presente, se refiere a cualquier tipo de tratamiento que imparte un beneficio a un paciente afectado por una enfermedad, que incluye la mejora en la condición del paciente (por ejemplo, en uno o más síntomas), el retraso en la progresión de la condición, etc. En una realización particular, el tratamiento de una infección retroviral da como resultado al menos una inhibición/reducción en la cantidad de células infectadas y/o niveles virales detectables.

Como se usa en la presente, el término "prevenir" se refiere al tratamiento profiláctico de un sujeto que está en riesgo de desarrollar una condición (por ejemplo, infección por HIV) que da como resultado una disminución en la probabilidad de que el sujeto desarrolle la condición.

Una "cantidad terapéuticamente efectiva" de un compuesto o una composición farmacéutica se refiere a una cantidad efectiva para prevenir, inhibir, tratar o disminuir los síntomas de un trastorno o enfermedad particular. El tratamiento de una infección microbiana (por ejemplo, infección por HIV) en la presente puede referirse a curar, aliviar y/o prevenir la infección microbiana, los síntomas de la misma o la predisposición hacia ella.

Como se usa en la presente, el término "agente terapéutico" se refiere a un compuesto químico o molécula biológica que incluye, pero no se limitan a, ácidos nucleicos, péptidos, proteínas y anticuerpos que se pueden usar para tratar una condición, enfermedad o trastorno o reducir los síntomas de la condición, enfermedad o trastorno.

Como se usa en la presente, el término "molécula pequeña" se refiere a una sustancia o compuesto que tiene un peso molecular relativamente bajo (por ejemplo, menos de 4,000, menos de 2,000, particularmente menos de 1 kDa u 800 Da). Habitualmente, las moléculas pequeñas son orgánicas, pero no son proteínas, polipéptidos o ácidos nucleicos, aunque pueden ser aminoácidos o dipéptidos.

El término "antimicrobianos", tal como se usa en la presente, indica una sustancia que mata o inhibe el crecimiento de microorganismos tal como bacterias, hongos, virus o protozoos.

Como se usa en la presente, el término "antiviral" se refiere a una sustancia que destruye un virus y/o suprime la replicación (reproducción) del virus. Por ejemplo, un antiviral puede inhibir y/o prevenir: la producción de partículas virales, la maduración de partículas virales, la unión viral, la captación viral en las células, el ensamblaje viral, la liberación/gemación viral, la integración viral, etc.

Como se usa en la presente, el término "terapia antirretroviral altamente activa" (HAART) se refiere a la terapia contra el HIV con diversas combinaciones de terapias tal como inhibidores de la transcriptasa inversa de nucleósidos, inhibidores de la transcriptasa inversa no nucleósidos, inhibidores de la proteasa del HIV e inhibidores de la fusión.

Como se usa en la presente, el término "anfífilo" significa la capacidad de disolverse tanto en agua como en lípidos/entornos apolares. Habitualmente, un compuesto anfífilo comprende una porción hidrófila y una porción hidrófoba. "Hidrófobo" designa una preferencia por entornos apolares (por ejemplo, una sustancia o porción hidrófoba se disuelve o humedece más fácilmente por disolventes no polares, tal como hidrocarburos, que por agua). Los compuestos "hidrófobos" son, en su mayor parte, insolubles en agua. Como se usa en la presente, el término "hidrófilo" significa la capacidad de disolverse en agua.

Como se usa en la presente, el término "polímero" denota moléculas formadas a partir de la unión química de dos o más unidades o monómeros que se repiten. El término "copolímero de bloque" se refiere más simplemente a conjugados de al menos dos segmentos de polímero diferentes, en donde cada segmento de polímero comprende dos o más unidades adyacentes del mismo tipo.

Un "anticuerpo" o "molécula de anticuerpo" es cualquier inmunoglobulina, que incluye anticuerpos y fragmentos de los mismos (por ejemplo, scFv), que se une a un antígeno específico. Como se usa en la presente, el anticuerpo o molécula de anticuerpo contempla moléculas de inmunoglobulina intactas, porciones inmunológicamente activas de una molécula de inmunoglobulina y fusiones de porciones inmunológicamente activas de una molécula de inmunoglobulina.

Como se usa en la presente, el término "inmunológicamente específico" se refiere a proteínas/polipéptidos, particularmente anticuerpos, que se unen a uno o más epítopos de una proteína o compuesto de interés, pero que no reconocen y se unen sustancialmente a otras moléculas en una muestra que contiene una población mixta de moléculas biológicas antigénicas.

Como se usa en la presente, el término "ligando de direccionamiento" se refiere a cualquier compuesto que se une específicamente a un tipo específico de tejido o tipo de célula, particularmente sin unirse sustancialmente a otros tipos de tejidos o tipos de células. Los ejemplos de ligandos de direccionamiento incluyen, pero no se limitan a: proteínas, polipéptidos, péptidos, anticuerpos, fragmentos de anticuerpos, hormonas, ligandos, carbohidratos, esteroides, moléculas de ácido nucleico y polinucleótidos.

El término " alifático" se refiere a una porción a base de hidrocarburo no aromático. Los compuestos alifáticos pueden ser porciones acíclicas (por ejemplo, lineales o ramificados) o cíclicos (por ejemplo, alquilo y cicloalquilo) y pueden ser saturados o insaturados (por ejemplo, alquilo, alquenilo y alquinilo). Los compuestos alifáticos pueden comprender una cadena principal principalmente de carbono (por ejemplo, de 1 a aproximadamente 30 carbonos) y comprender heteroátomos y/o sustituyentes (ver más adelante). El término "alquilo", solo o en combinación con cualquier otro término, se refiere a un radical hidrocarburo alifático saturado de cadena recta o cadena ramificada que contiene el número especificado de átomos de carbono, preferentemente de 3-30 átomos de carbono. Los ejemplos de radicales alquilo incluyen, pero no se limitan a, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, sec-butilo, terc-butilo, pentilo, isoamilo, n-hexilo y similares. La cadena de hidrocarburo de los grupos alquilo puede estar opcionalmente interrumpida con uno o más heteroátomos (por ejemplo, oxígeno, nitrógeno o azufre). Un alquilo (o alifático) puede, opcionalmente, estar sustituido (por ejemplo, con menos de aproximadamente 8, menos de aproximadamente 6 o de 1 a aproximadamente 4 sustituyentes). El término "alquilo inferior" o "alifático inferior" se refiere a un alquilo o alifático, respectivamente, que contiene de 1 a 3 carbonos en la cadena de hidrocarburos. Los sustituyentes alquilo o alifáticos incluyen, pero no se limitan a, alquilo (por ejemplo, alquilo inferior), alquenilo, halo (tal como F, Cl, Br, I), haloalquilo (por ejemplo, CCL o CF3), alcoxilo, alquiltio, hidroxi, metoxi, carboxilo, oxo, epoxi, alquiloxicarbonilo, alquilcarboniloxi, amino, carbamoilo (por ejemplo, NH2C(=O)- o NHRC(=O)-, en donde R es un alquilo), urea (NHCONH2), alquilurea, arilo, éter, éster, tioéster, nitrilo, nitro, amida, carbonilo, carboxilato y tiol. Los grupos alifáticos y alquilo que tienen al menos aproximadamente 5 carbonos en la cadena principal son generalmente hidrófobos, ausentes de sustituciones extensas con sustituyentes hidrófilos.

"Enlazador" se refiere a una porción química que comprende un enlace covalente o una cadena de átomos que unen covalentemente al menos dos compuestos. El enlazador se puede unir a cualquier posición sintéticamente factible de los compuestos, pero preferentemente de tal manera que se evite el bloqueo de la actividad deseada de los compuestos. Los enlazadores se conocen generalmente en la técnica. En una realización particular, el enlazador puede contener de 0 (es decir, un enlace) a aproximadamente 50 átomos, de 0 a aproximadamente 10 átomos, o de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 átomos. El enlazador puede ser biodegradable en entornos o condiciones fisiológicas (por ejemplo, comprender un enlace éster).

El término " alquileno" o "alquenilo" se refiere a un radical de hidrocarburo divalente de cadena recta o ramificada, que tiene preferentemente de uno a treinta átomos de carbono, en donde al menos un par de átomos de carbono está conectado por un doble enlace. Los ejemplos de "alquileno" como se usa en la presente incluyen, pero no se limitan a, metileno, etileno, propileno, butileno, isobutileno y similares.

El término "arilo" solo o en combinación con cualquier otro término, se refiere a una porción aromática carbocíclica (tal como fenilo o naftilo) que contiene el número especificado de átomos de carbono, preferentemente de 6-10 átomos de carbono. Los ejemplos de radicales arilo incluyen, pero no se limitan a, fenilo, naftilo, indenilo, azulenilo, fluorenilo, antracenilo, fenantrenilo, tetrahidronaftilo, indanilo, fenantridinilo y similares. A menos que se indique lo contrario, el término " arilo" también incluye cada posible isómero de posición de un radical de hidrocarburo aromático, tal como en 1-naftilo, 2-naftilo, 5-tetrahidronaftilo, 6-tetrahidronaftilo, 1 -fenantridinilo, 2-fenantridinilo, 3-fenantridinilo, 4-fenantridinilo, 7-fenantridinilo, 8-fenantridinilo, 9-fenantridinilo y 10-fenantridinilo. Los ejemplos de radicales arilo incluyen, pero no se limitan a, fenilo, naftilo, indenilo, azulenilo, fluorenilo, antracenilo, fenantrenilo, tetrahidronaftilo, indanilo, fenantridinilo y similares.

Como se usa en la presente, el término "cicloalquilo" se refiere a un anillo carbocíclico monocíclico saturado que tiene de 3 a 8 átomos de carbono, a menos que se especifique un número diferente de átomos. El cicloalquilo incluye, a modo de ejemplo, ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo y ciclooctilo. Los grupos cicloalquilo preferidos incluyen cicloalquilo de C3-6 sustituido y no sustituido. El término cicloalquilo y variaciones del mismo (es decir, "cicloalquilo de C3-6") pretende describir independientemente cada miembro del género. Del mismo modo, "cicloalquenilo" se refiere a una cadena de carbono ciclada que tiene al menos un radical alquenilo, preferentemente que tiene de 3 a 8 átomos de carbono.

Los siguientes ejemplos proporcionan métodos ilustrativos para poner en práctica la presente invención, y no pretenden limitar el alcance de la invención de ninguna manera.

Ejemplo 1

En la presente, se proporciona una nueva nanoformulación de profármaco de dolutegravir (DTG) de acción prolongada con actividad biológica mejorada, semivida prolongada del fármaco, mayor hidrofobicidad, mejor capacidad de unión a proteínas, mejor biodistribución (distribución tisular), mejor semivida en plasma y mayor eficacia antiviral en comparación con el fármaco de origen. El profármaco de DTG modificado hidrófobo desarrollado (MDTG) exhibe una captación celular mejorada de hasta 100 veces en comparación con las formulaciones de fármacos naturales. Del mismo modo, se observaron mejoras significativas en la retención celular y las actividades antirretrovirales. De importancia, las nanoformulaciones de MDTG demostraron una mejora de hasta 10 veces en la farmacocinética en comparación con las formulaciones de fármacos naturales. El inyectable se puede administrar una vez al mes o más y mantener una concentración constante del fármaco. Como tal, los presentes profármacos y formulaciones de los mismos mejorarán el cumplimiento, afectarán el direccionamiento del depósito de fármaco y reducirán las toxicidades sistémicas. Los profármacos son derivados de DTG conjugados con porciones escindibles hidrófobas. Aquí, el compuesto original hidrófobo se convierte en un derivado de éster más hidrófobo. Esto se logra a través de la unión de una porción de ácido graso, alquilo o arilo que puede mejorar la unión y biodisponibilidad de fármaco-proteína. El enlace de enlace químico de éster es susceptible a la escisión enzimática. Los derivados poseen una hidrofobicidad mejorada en comparación con el fármaco de origen. La naturaleza "más" hidrófoba de los profármacos cristalinos mejora las nanoformulaciones al hacerlas de acción aún más prolongada con características biofarmacéuticas mejoradas. Las nanoformulaciones de MDTG están compuestas por partículas de profármaco hidrófobas dispersas en suspensiones acuosas de excipientes poliméricos. El mecanismo de liberación del fármaco implica la disolución del profármaco del excipiente después de la escisión enzimática eficiente que genera el agente activo. Los beneficios del sistema incluyen, pero no se limitan a, biodisponibilidad mejorada del fármaco y semivida extendida.

Desprotonación de grupos hidroxilo y acoplamiento a ácidos grasos

Se disolvió dolutegravir (DTG) (2 g, 4,768 mmol, 1,0 equiv.), en dimetilformamida anhidra (20 mL) y se enfrió a 0°C bajo argón. Luego se adicionó N,N diisopropiletilamina (1,66 mL, 9,536 mmol, 2,0 equiv.), gota a gota a la solución preenfriada del fármaco. Luego se adicionó cloruro de miristoilo (1,30 mL, 9,536 mmol, 2,0 equiv.), a la solución de fenol desprotonado. La mezcla se calentó gradualmente a temperatura ambiente bajo agitación durante 16 horas, se concentró y se purificó mediante cromatografía ultrarrápida eluyendo con 80 % de EtOAc/Hex para dar el profármaco con un rendimiento químico de 80%. El espectro de 1H-RMN del profármaco de DTG modificado (MDTG) mostró la presencia de un pico ancho a 1,21-1,50 ppm y picos correspondientes a los protones alifáticos en la porción de ácido graso.

Desarrollo de formulaciones

Los polímeros de recubrimiento usados fueron poloxámero 407 (P407), 1,2-Diestearoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DSPC), 1,2-diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina-N-[carboxi (polietilenglicol)-2000 (DSPE-PEG) y alcohol polivinílico (PVA).

Con base en los datos de espectroscopía de RMN de protones, se usó una relación de fármaco a tensioactivo de 100:6 en peso para fabricar MDTG y DTG nanoformulados. En resumen, se mezcló 1 -5 % (p/v) de MDTG o DTG y 0,06 - 0,3 % (p/v) de P407 en agua. Las suspensiones premezcladas se formularon mediante molienda en húmedo u homogeneizador a 20000 psi (137895,145 kpa) de presión hasta que se lograron el tamaño y el índice de polidispersidad deseables.

Las nanoformulaciones se caracterizaron por el tamaño de partícula, el índice de polidispersidad (PDI) y el potencial zeta mediante dispersión dinámica de la luz (Figura 1). Esto se hizo usando un Malvern Zetasizer, Nano Series Nano-ZS (Malvern Instruments Inc., Westborough, MA). La morfología de las nanopartículas se determinó mediante microscopia electrónica de barrido (SEM). Se usó espectrometría de masas en tándem de cromatografía líquida de ultra rendimiento (UPLC MS/MS) para la cuantificación del fármaco. Como se ve en la Figura 1, la hidrofobicidad de DTG mejoró en gran medida tras la derivatización en el profármaco MDTG. Además, la hidrofobicidad mejorada de MDTG facilitó la producción de formulaciones estables con alta capacidad de carga de fármaco.

Los monocitos humanos se cultivaron en medio de cultivo celular que contiene factor estimulante de colonias de macrófagos durante 7-10 días para diferenciarse en macrófagos (Balkundi et al. (2011) Intl. J. Nanomed., 6:3393-3404; Nowacek et al. (2009) Nanomed., 4(8):903-917). Los macrófagos se incubaron con un intervalo de formulaciones y fármacos nativos. En cada punto de tiempo, los MDM adherentes se lavaron tres veces con 1 ml de PBS, se rasparon en 1 ml de PBS fresco y se sedimentaron por centrifugación a 950 x g durante 8 minutos. El sedimento celular se reconstituyó en 200 pl de metanol de grado de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) y la sonda se trató con sonido seguido de centrifugación a 20000 x g durante 20 minutos. El sobrenadante se analizó para determinar el contenido de fármaco mediante HPLC (Figura 2A y Figura 2B). Como se ve en las Figuras 2A y 2B, la conversión de DTG en el MDTG más hidrófobo y la formación de nanopartículas mejoraron significativamente la acumulación intracelular del fármaco a niveles 100 veces más altos que el DTG nanoformulado.

Los MDM se trataron con DTG 100 pM, MDTG, P407-MDTG o FA-P407-MDTG durante 8 horas. Las células se lavaron con PBS para remover el exceso de fármaco libre y nanopartículas. Los MDM se desafiaron con HIV-lADA a una MOI de 0,01 partículas virales infecciosas/célula durante 18 horas el día 1, 5, 10 y 15. La producción de viriones de progenie se midió mediante actividad de transcriptasa inversa (RT) en medio de cultivo (Kalter et al.

(1992) J. Clin. Microbial., 30(4):993-995) (Figura 2C). HIV-1 p24 protein antigen expression was assessed (Guo et al. (2014) J. Virol., 88 (17): 9504-9513). Los MDM se lavaron con PBS y se fijaron con 4% de paraformaldehído durante 15 minutos a temperatura ambiente. Las células se bloquearon usando 10% de BSA que contiene 1% de Triton X-100 en PBS durante 30 minutos a temperatura ambiente. Después del bloqueo, las células se incubaron con anticuerpos monoclonales de ratón p24 de HIV-1 (1:50; Dako, Carpinteria, CA, EUA) durante la noche a 4 °C, seguido de 1 hora de incubación a temperatura ambiente. Se adicionó anticuerpo secundario anti-ratón de polímero marcado con HRP (Dako EnVision® System) (una gota/pocillo). Se adicionó hematoxilina (500 pL por pocillo) para contrateñir los núcleos y las imágenes se capturaron usando un microscopio Nikon TE300 con un objetivo 20X (Figura 2D). Como se ve en las Figuras 2C y 2D, se observaron mejoras significativas en la retención de MDM y la eficacia antirretroviral para MDTG nanoformulado.

Se trataron ratones balb/c de seis semanas de edad con 45 mg/kg de DTG nanoformulado o 67 mg/kg de MDTG (equivalente a 45 mg/kg de DTG). Se recolectó plasma 1, 3, 7, 14, 21 y 28 días después de la administración. Se recolectaron tejidos (hígado, riñón, cerebro, bazo, ganglio linfático, intestino y músculo) después del sacrificio el día 28. Los niveles de fármaco del plasma y los tejidos se analizaron mediante UPLC-MS/M<s>(Figura 3). Por lo tanto, una administración individual intramuscular de MDTG nanoformulado en ratones condujo a concentraciones sanguíneas de DTG mejoradas y sostenidas de hasta 10 veces más altas que las DTG nanoformulado. En particular, las concentraciones plasmáticas de DTG para MDTG nanoformulado al mes todavía estaban por encima la EC90 de DTG.

Ejemplo de referencia 2

En la presente, se proporcionan nuevos profármacos de cabotegravir modificados (MCAB), así como su encapsulación en excipientes y estabilizadores adecuados, tal como poloxámero 407 nanoformulado (P407-MCAB) o nanoformulaciones marcadas con ácido fólico (FA) (FA-P407- MCAB) para la administración sostenida y específica del sitio del fármaco. Los profármacos comprenden un fármaco nativo conjugado con porciones hidrófobas a través de enlaces covalentes hidrolizables. Las nanoformulaciones de MCAB fueron fácilmente absorbidas por los macrófagos derivados de monocitos humanos (MDM) con liberación sostenida del fármaco hasta 10 días. Por el contrario, las formulaciones de fármacos originales se eliminaron de MDM en un solo día de tratamiento. En particular, el MDM tratado con MCAB nanoformulado mostró una mayor actividad antirretroviral en comparación con el fármaco original nanoformulado cuando el MDM se infecta en los días 0, 2, 5 y 10 después del tratamiento con el fármaco. No se detectó HIV-1 p24 en el grupo tratado con NMCAB en ninguno de estos puntos de tiempo. La MCAB nanoformulada presentada en la presente mejorará los regímenes de terapia antirretroviral combinada (cART) que requieren múltiples administraciones diarias al reducir la carga de píldoras, disminuir el riesgo de rebote viral, limitar las toxicidades y permitir la penetración del fármaco en los reservorios virales.

Desprotonación de grupos hidroxilo y acoplamiento a ácidos grasos

Una solución de cabotegravir (CAB) (2 g, 4,93 mmol, 1,0 equiv.), en dimetilformamida anhidra (20 mL) se enfrió a 0°C bajo argón. N,N diisopropiletilamina (1,7 mL, 9,86 mmol, 2,0 equiv.), se adicionó luego gota a gota a la solución preenfriada del fármaco. Luego se adicionó cloruro de miristoilo (1,34 mL, 9,86 mmol, 2,0 equiv.), a la solución de fenol desprotonado. La mezcla se calentó gradualmente a temperatura ambiente bajo agitación durante 16 horas, se concentró y se purificó mediante cromatografía ultrarrápida eluyendo con 80 % de EtOAc/Hex para dar el profármaco con un rendimiento químico de 74%. El espectro de 1H<r>M<n>del profármaco de cabotegravir modificado (MCAB) que muestra la presencia de un pico ancho a 1,20-1,50 ppm y picos correspondientes a los protones alifáticos en la porción de ácido graso.

Desarrollo de formulaciones

Los polímeros de recubrimiento usados fueron poloxámero 407 (P407), 1,2-Diestearoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DSPC), 1,2-diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina-N-[carboxi(polietilenglicol)-2000 (DSPE-PEG), alcohol polivinílico (PVA).

Con base en los datos de espectroscopía RMN de protones, se usó una relación de fármaco a tensioactivo de 100:6 en peso para fabricar MCAB y CAB nanoformulados. En resumen, se mezclaron 1 -5% (p/v) de MCAB o CAB y 0,06-0,3% (p/v) de P407 en agua. Las suspensiones premezcladas se formularon mediante molienda en húmedo u homogeneizador a 20 000 psi (137895,145 kpa) de presión hasta que se lograron el tamaño y el índice de polidispersidad deseables.

Las nanoformulaciones se caracterizaron por el tamaño de partícula, el índice de polidispersidad (PDI) y el potencial zeta mediante dispersión dinámica de la luz (DLS) (Tabla 1). Esto se hizo usando un Malvern Zetasizer, Nano Series Nano-ZS (Malvern Instruments Inc, Westborough, MA). La morfología de las nanopartículas se determinó mediante microscopia electrónica de barrido (SEM). Se usó UPLC MS/MS para la cuantificación del fármaco. Como se ve en la Tabla 1, la hidrofobicidad de CAB se mejoró en gran medida tras la derivatización en M CAB. La hidrofobicidad mejorada de MCAB facilitó la producción de formulaciones estables con alta capacidad de carga de fármaco.

Tabla 1: Caracterización de nanopartículas de P407-M CAB y FA-P407-M CAB por DLS.

Los monocitos humanos se cultivaron en medio de cultivo celular que contiene factor estimulante de colonias de macrófagos durante 7-10 días para diferenciarse en macrófagos (Balkundi et al. (2011) Intl. J. Nanomed., 6:3393-3404; Nowacek et al. (2009) Nanomed., 4(8):903-917). Los macrófagos se incubaron con un intervalo de formulaciones y fármacos nativos. En cada punto de tiempo, los macrófagos derivados de monocitos adherentes (MDM) se lavaron tres veces con 1 ml de PBS, se rasparon en 1 ml de PBS fresco y se sedimentaron por centrifugación a 950 x g durante 8 minutos. El sedimento celular se reconstituyó en 200 pl de metanol de grado de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) y la sonda se trató con sonido seguido de centrifugación a 20 000 x g durante 20 minutos. El sobrenadante se analizó para determinar el contenido de fármaco mediante HPLC (Figura 4A y 4B). Las nanoformulaciones de MCAB fueron fácilmente absorbidas por macrófagos derivados de monocitos humanos (MDM) con liberación sostenida de fármacos hasta 10 días; mientras que las formulaciones de fármacos originales se eliminaron de MDM en un solo día de tratamiento.

Los MDM se trataron con CAB 100 pM parenteral de acción prolongada (CAB-LAP), P407-CAB, P407-MCAB o FA-P407-MCAB durante 8 horas. Las células se lavaron con PBS para remover el exceso de fármaco libre y nanopartículas. Los MDM fueron desafiados con HIV-1ADA a una MOI de 0,01 partículas virales infecciosas/célula durante 18 horas en los días 0, 2, 5 y 10. La producción de viriones de progenie se midió mediante la actividad de transcripción inversa (RT) en medio de cultivo (Kalter et al. (1992) J. Clin. Microbial., 30(4):993-995). HIV-1 p24 protein antigen expression was assessed (Guo et al. (2014) J. Virol., 88 (17):9504-9513) (Figura 4C). Los MDM se lavaron con PBS y se fijaron con 4% de paraformaldehído durante 15 min a temperatura ambiente. Las células se bloquearon usando 10% de BSA que contiene 1 % de Triton X-100 en PBS durante 30 min a temperatura ambiente. Después del bloqueo, las células se incubaron con anticuerpos monoclonales de ratón p24 de HIV-1 (1:50; Dako, Carpinteria, CA, EUA) durante la noche a 4°C, seguido de 1 hora de incubación a temperatura ambiente. Se adicionó anticuerpo secundario anti-ratón de polímero marcado con HRP (Dako EnVision® System) (una gota/ pocillo). Se adicionó hematoxilina (500 pl por pocillo) para contratiñer los núcleos y las imágenes se capturaron usando un microscopio Nikon TE300 con un objetivo 20X (Figura 4D).

Como se ve en la Figura 4, la conversión de CAB en MCAB más hidrófobo y la formación de nanopartículas mejoró significativamente la acumulación intracelular del fármaco en comparación con CAB-LAP. También se observaron mejoras significativas en la retención de MDM y la eficacia antirretroviral para MCAB nanoformulado. En particular, el MDM tratado con MCAB nanoformulado mostró una mayor actividad antirretroviral en comparación con el fármaco original nanoformulado cuando el MDM se infecta en los días 0, 2, 5 y 10 después del tratamiento con el fármaco. El HIV-1p24 no se detectó en el grupo tratado con NMCAB en ninguno de estos puntos de tiempo. Se citan varias publicaciones y documentos de patentes a lo largo de la memoria descriptiva anterior para describir el estado de la técnica a la que pertenece esta invención.

Aunque determinadas de las realizaciones preferidas de la presente invención se han descrito y ejemplificado específicamente anteriormente, no se pretende que la invención se limite a estas realizaciones. Se pueden realizar varias modificaciones sin apartarse del alcance de la invención como se define en el conjunto de reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES 1. Un compuesto profármaco de la fórmula I-A

   la estereoquímica de un carbono asimétrico representado por * muestra configuración R o S, o una mezcla de las mismas, m es 0, 1, 2 o 3, y en donde R es un residuo de ácido graso, en donde el ácido graso se selecciona de ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido behénico, ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido sapiénico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido vacénico, ácido linoleico, ácido linoelaídico, ácido a-linolénico, ácido araquidónico, ácido eicosapentaenoico, ácido erúcico y ácido docosahexaenoico.
2. 2. El compuesto profármaco o sal farmacéuticamente aceptable del mismo de la reivindicación 1, en donde R es ácido mirístico.
3. 3. El compuesto profármaco o sal farmacéuticamente aceptable de la reivindicación 1 que tiene la fórmula (I-B):
4. 4. El compuesto profármaco o sal farmacéuticamente aceptable del mismo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el compuesto de la fórmula I-B tiene la fórmula:
5. 5. Una nanopartícula que comprende el compuesto profármaco de la reivindicación 1, y al menos un tensioactivo.
6. 6. La nanopartícula de la reivindicación 5, en donde el tensioactivo es un copolímero de bloque anfífilo o fosfolípido PEGilado.
7. 7. La nanopartícula de la reivindicación 5, en donde la nanopartícula comprende además un tensioactivo unido a al menos un ligando de direccionamiento.
8. 8. Un compuesto profármaco de la reivindicación 1 o una nanopartícula de la reivindicación 7 para usarse en terapia.
9. 9. Un compuesto profármaco de la reivindicación 1 para usarse en el tratamiento de una infección por HIV.
10. 10. Un compuesto profármaco de la reivindicación 1 para usarse en la prevención de una infección por HIV.
11. 11. Una nanopartícula de la reivindicación 5 para usarse en el tratamiento de una infección por HIV.
12. 12. Una nanopartícula de la reivindicación 5 para usarse en la prevención de una infección por HIV.