MX2007005000A - Nueva formulacion antibacterial de amplio espectro, inyectable, para ganado bovino. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una nueva formulación antibacterial veterinaria de liberación modificada. La combinación de doxiciclina, ß-Ciclodextrina y Poloxámero 407 de la formulación de la invención, evita el dolor y reduce la irritación local a la aplicación parenteral además de incrementar la estabilidad del activo y logra una liberación lenta del activo. Se recomienda la aplicación por vía parenteral para el ganado bovino (rumiantes) debido a que no afecta la microflora y microfauna existente en su pre-estómago útil para el aprovechamiento de alimentos ricos en fibras (celulosa), absorbiendo como productos finales ácidos grasos volátiles y proteínas microbianas de calidad superior a la vegetal; además, el metabolismo del nitrógeno y las vitaminas del grupo B se sintetizan mediante fermentación microbiana en el tracto digestivo.

Description

NUEVA FORMULACIÓN ANTIBACTERIAL DE AMPLIO ESPECTRO, INYECTABLE, PARA GANADO BOVINO CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con nuevas formulaciones antibacteriales veterinarias y especialmente a formulaciones de amplio espectro con liberación lenta, para ser aplicadas por vía subcutánea en ganado bovino.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los antibióticos que son clasificados por el perfil de su actividad bactericida como tiempo-dependiente, se caracterizan por lograr un efecto clínico ideal dependiente del tiempo, por requerir que la concentración del fármaco se mantenga por encima de la Concentración inhibitoria mínima (CIM) (de 2 a 4 veces) y porque necesitan que la concentración supere la CIM en aproximadamente un 50 por ciento del período entre dosis. Se trata de fármacos con poca residualidad terapéutica. Tales como los antibióticos beta lactámicos, vancomicina, clindamicina y los macrólidos. El caso de las tetraciclinas, azitromicina y glucopéptidos es interesante porque si bien son tiempo-dependientes, tienen persistencias terapéuticas prolongadas .

La Doxiciclina Hiclato (DOX-h) es un antibiótico que forma parte del grupo de las tetraciclinas y derivado sintético de la oxitetraciclina ; se encuentra disponible en el mercado desde 1966; la doxiciclina tiene cierta ventaja sobre otras tetraciclinas en la medicina veterinaria, ya que presenta una amplia penetración tisular debido a su gran solubilidad lipídica, su espectro antibacteriano es muy amplio, su vida media de eliminación prolongada y su eliminación no depende del riñon. La doxiciclina es capaz de penetrar las membranas celulares y acceder a los organismos intracelulares . Las tetraciclinas, particularmente doxiciclina y minociclina tienen propiedades antiinflamatorias, independientemente de su acción antibacteriana, al reducir la producción de citosina y oxido nítrico y afectan menos la flora bacteriana en comparación con oxitetraciclina y clortetraciclina .

El espectro antimicrobiano de doxiciclina es similar al de otras tetraciclinas . Son medicamentos de amplio espectro. En general la doxicilina es más eficaz contra estreptococos, estafilococos y bacterias anaerobias y facultativas (a diferencia de la oxitetraciclina que presenta cierta resistencia). La mayoría de los miembros de las enterobacterias son sensibles hacia la doxiciclina (Escherichia coli y Vibrio cholerae) . Algunas cepas de Proteus mirabilis y Pseudomonas aeruginosa demuestran cierta resistencia in vitro. Similar a las tetraciclinas, la doxiciclina tiene una buena actividad contra micoplasmas sp, Ureaplasma sp., Clamidia sp., Coxiella sp. y rickettsias . Se han utilizado con buenos resultados en el tratamiento contra Haemobartonella sp., en gatos, Ehrlichia sp. en perros, Anaplasma sp. en bovino y psitacosis en aves, Se considera como un medicamento de elección para el tratamiento de campilobacteriosis y leptospirosis . La doxiciclina en bovinos ha sido utilizada para tratamiento en enfermedades infecciosa del tracto respiratorio superior e inferior también se ha utilizado en el tratamiento de piel y mucosas, en el tracto urinario, en el genital, en el tubo gastrointestinal y como profilaxis en la cirugía.

La doxiciclina como todas las tetraciclinas , es un antibiótico bacteriostático; y a diferencia de otras tetraciclinas atraviesa la membrana celular de los microorganismos por un proceso de transporte pasivo no dependiente de energía y en el citoplasma se unen reversiblemente a receptores de la subunidad ribosomal 30s. Inhiben la síntesis de proteínas al interferir con la unión de la ARN-aminoaciltransferasa al sitio aceptor en el complejo RNA mensajero. Esta unión inhibe la incorporación de aminoácidos a la cadena peptídica en crecimiento, inhibiendo de ésta manera la síntesis de proteínas. Una desventaja de éste tipo de medicamentos al ser bacteriostático, es que el tratamiento puede necesitar periodos prolongados, a diferencia de los antibióticos bactericidas .

La resistencia de algunos microorganismos hacia las tetraciclinas es transmitida por plásmidos (el trasposón TnlO) , los cuales codifican para interferir con el transporte activo de las tetraciclinas impidiendo su entrada a las células con ello no logran la concentración de la tetraciclina necesaria en el interior de la célula. Esta última situación no interfiere con la doxiciclina. Sin embargo se ha propuesto que las bacterias llegan a desarrollar pérdida de permeabilidad pasiva hacia las doxiciclina, evento éste mucho menos frecuente.

Todas las tetraciclinas son sales cristalinas, anfóteras y ácidas. El componente higroscópico en solución acuosa forma fácilmente sales con bases o ácidos. La doxiciclina, es soluble en agua. Tiene un peso molecular de 462.46 Aparentemente el coeficiente de partición de la doxiciclina entre octanol y bufer acuoso (HOH) se presenta en un rango de pH de 2.1-8.5 y su punto isoeléctrico ocurre con pH de 5.6. Una reacción similar ocurre también con cloroformo La fórmula estructural de la doxiciclina posee grupos ácidos, enoles y fenoles.

La farmacocinética de la doxiciclina difiere grandemente de otras tetraciclinas. La mayor diferencia es el incremento de la solubilidad lipidica y la unión a proteínas plasmáticas (en gatos de 98.35 %, en perros de 91.40%). Estas propiedades incrementan la penetración tisular y prolongan la vida media biológica.

En la administración oral, debido a su gran liposolubilidad, la absorción es muy rápida y completa (93%) y se ve muy poco afectada por la presencia de comida, a diferencia de la tetraciclina, que forma quelatos con algunos iones como el calcio, magnesio, hierro y sales de zinc La doxiciclina parece ser menos susceptible para interaccionar con el calcio y el zinc, ya que tiene baja afinidad por estos iones, mientras que con el hierro se ha reportado que sí decrece marcadamente su absorción. El pico de concentración sérica de doxiciclina ocurre entre 2 y 3 horas después de su ingestión. La doxiciclina pueden ser administradas por vía IV o IM, con la desventaja que su administración por vía IM es muy dolorosa.

La doxiciclina se distribuye en el organismo ampliamente. Se ha reportado que después de la administración oral en perros en dosis de 10 rng/kg, el pico de la concentración sérica (4 pg/ml) fue alcanzado hasta las 2-3 horas y decreció a 1.5 pg/ml después de las 24 horas. La vida media biológica en perro se ha reportado de 10-12 horas. En perros la proporción de la concentración tejido /suero son las siguientes: en corazón, 2, pulmón, 1.3, músculo, 1.4, hígado, 2.8 y riñon, 3.8. De todas las tetraciclinas solo la doxiciclina y la minociclina tienen una mayor penetración al SNC (7-17 % de la concentración sérica) , al ojo, a los bronquios y a las glándulas prostáticas.

Hasta 1981 no se habían aislado metabolitos de la doxiciclina en orina y en heces, por lo que se consideraba que la doxiciclina no se metabolizaba , no obstante, Bocker (13) reportó que del 5 % al 10% de la doxiciclina aplicada, si es metabolizada en el organismo. El principal órgano excretor de la doxiciclina es el intestino. En perros, la excreción urinaria, fecal y biliar es de 19%, 75% y menos del 5%, respectivamente. Aunque la doxiciclina alcanza altas concentraciones en la bilis, la excreción biliar se considera una vía menor en la eliminación de la droga, la excreción fecal es la mayor ruta de eliminación. La primera generación de tetraciclinas es eliminada principalmente por el riñon, pudiendo alcanzar concentraciones tóxicas cuando la función del riñon se encuentra comprometida. No siendo éste el caso de la doxiciclina, que en caso de ocurrir una falla renal, se da un incremento compensatorio en la excreción fecal del medicamento, por lo que puede recomendarse como tratamiento en pacientes con falla renal. Cuando el pH de la orina es alcalino (7.5-8.0) se incrementa de 19 a 24% la eliminación de la doxiciclina. Las tetraciclinas presentan circulación enterohepática . El tratamiento con doxiciclina en animales de abasto podría ser limitado, debido a la persistencia del fármaco en el organismo, en la leche y el huevo.

Se ha publicado, que la doxiciclina, cuando se administra por vía oral, ocasionalmente puede causar vómito y nausea en el perro y gato, en éste último es más común que ocurran dichos efectos. También se ha reportado que puede llegar a causar fototoxicosis . A la doxiciclina se le ha relacionado con reducida irritación del tracto gastrointestinal y superinfecciones . En el caballo, se ha recomendado la vía IV de para minimizar la colitis que pudiera causar, aunque se ha reportado que presenta un bajo impacto en la flora intestinal, ya que cuando es eliminada por ésta vía, se encuentra inactiva, conjugada o quelada, lo que reduce la toxicidad. Y por último, su administración por vía IM es muy dolorosa y puede causar inflamación y lesión en los tejidos de aplicación.

La doxiciclina base es prácticamente insoluble (0.1- 1 mg/ml) (Nehal, et al. 2003) y aunque la difusión a través de las membranas celulares se da por disolución en los lipidos de la membrana, con transferencia pasiva a través del lipido por medio de un gradiente de concentración; la doxiciclina debe estar primero en solución acuosa para tener acceso a la membrana de lipidos, por lo cual es deseable que su solubilidad en agua no sea baja. El hiclato, le confiere mayor solubilidad en fluidos orgánicos, lo que incrementa la permeación del principio activo. También la hace más compatible con los vehículos utilizados OBJETOS DE LA INVENCIÓN En vista de los problemas encontrados en el arte previo, es un objeto de la presente invención proporcionar un antibiótico de amplio espectro para emplearse en ganado bovino .

Es otro objeto de la presente invención, que la formulación permita evitar el dolor causado en la aplicación.

Es otro objeto de la presente invención, proporcionar una formulación que ayude a reducir la irritación local a la aplicación parenteral.

Un objeto más de la presente invención es incrementar la estabilidad del principio activo en la formulación.

Es otro objeto aún de la presente invención, proporcionar una formulación veterinaria con una liberación modificada del activo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una formulación antibacterial novedosa de liberación lenta y para uso veterinario, en especial, la formulación se ha diseñado para aplicarse a ganado bovino por via subcutánea. La formulación de la invención consiste esencialmente en una combinación de doxiciclina hiclato, ß-Ciclodextrina , Poloxamero 407 y excipientes; la formulación de la invención, evita el dolor y reduce la irritación local a la aplicación parenteral además de incrementar la estabilidad del activo.

Con el propósito de definir la susceptibilidad bacteriana de doxiciclina, las concentraciones mínimas inhibitorias (MIC) reportadas en bovinos pueden ser categorizadas como sensibles (de = 0.5 pg/mL) y resistentes (=1,5 pg/mL) (Brook et al., 2001; Hospenthal y Murray 2003; Guerin-Faublee et al., 1993; Jee et al., 2004; Yoshimura et al., 2001). Para aislamientos en humanos, Cunha et al. (2000) encontró la CMI para E coli: 1.5 pg/mL, para Staphylococcus aureus 0.28 pg/mL, para Pasteurella multocida 0.09 g/mL, y para Streptococcus pneumoniae 0.16 pg/mL. Estos datos son apoyados por Notari (1980) , quien ha sugerido una concentración sérica desde 0.5 a 1.5 pg/mL como el rango terapéutico para este antibiótico. Considerando estas concentraciones y por el hecho de que doxiciclina es un antibiótico tiempo-dependiente, el mejor perfil farmacocinético-farmacodinámico es mantener concentraciones ligeramente superiores a la CMI durante el mayor tiempo posible. (Prescott et al., 2000; Craig 1998). Para medir la Eficacia clínica de doxiciclina el parámetro de importancia usado es: T > CMI. Donde, CMI para bacterias resistentes (1.5 pg / mi ) y para bacterias sensibles (0.5 pg / mi) .

En la modalidad preferida de la invención, la formulación se presenta como una solución de color amarillo claro, con la composición que se muestra en la Tabla 1 Tabla 1. Formulación preferida de la invención Se recomienda la aplicación por vía parenteral para el ganado bovino (rumiantes) ya que de esta forma no afecta la microflora y microfauna existente en su pre-estómago útil para el aprovechamiento de alimentos ricos en fibras (celulosa) , absorbiendo como productos finales ácidos grasos volátiles y proteínas microbianas de calidad superior a la vegetal; además, el metabolismo del nitrógeno y las vitaminas del grupo B se sintetizan mediante fermentación microbiana en el tracto digestivo.

Con la formulación objeto de la invención, se evita el dolor ya que la encapsulación molecular de la doxiciclina en la cavidad de la ß-Ciclodextrina (ß-CD), previene el contacto directo del medicamento con superficies biológicas, se disminuye la irritación local sin afectar los tejidos adyacentes, debido a la reducción en las concentraciones efectivas de fármaco en contacto con la membrana. Al no haber daño en el tejido, no se presenta dolor. En cuanto al poloxamero 407 se han inoculado conejos por vía intramuscular y después medido las concentraciones de la enzima CPK (Creatinin fosfoquinasa ) , la cual se ve incrementada cuando hay daño muscular, se ha encontrado que la elevación de dicha enzima es mínima (no mayor de 5 U/ mi) . Este valor es aceptable como vehículo IM, ya que causa toxicidad e irritabilidad muscular semejante a los vehículos tradicionales IM (Johnston, 1985) . Así mismo, se reduce la irritación local debido a la encapsulación molecular de la doxiciclina en la cavidad de la ß-Ciclodextrina (ß-CD), ya que puede prevenir el contacto directo del medicamento con superficies biológicas, la irritación local disminuye sin afectar los tejidos adyacentes. En la liberación de un fármaco, el complejo se disocia en sus componentes (de acuerdo a la constante de estabilidad) sin pérdida de los beneficios terapéuticos del medicamento. Por consiguiente las ß-CD actúan como portadora que disminuyen el daño al tejido debido a la reducción en las concentraciones efectivas de fármaco en contacto con la membrana. El efecto de protección de las ß-CD puede atribuirse principalmente a la afinidad pobre de los complejos hidrófilos de los medicamentos por las membranas sarcolemales .

El proceso para la preparación de la formulación antibacterial veterinaria de lenta liberación comprende las etapas de Preparar una disolución acuosa de doxiciclina hiclato y bisulfito de sodio, Dispersar ß-ciclodextrina en la disolución de la etapa anterior, Agregar propilenglicol y etanol a la mezcla de la etapa anterior y disolver con agitación, Refrigerar la mezcla obtenida de la etapa anterior, agregar Poloxamero 407 mezclando hasta su disolución; mantener en refrigeración por aproximadamente 24 h (± 2 h) Controlar el pH de la solución Filtrar con vacio, Dosificar en frascos ámbar de vidrio, engargolar con tapón de hule y casquillo de aluminio, etiquetar y acondicionar .

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para una mejor comprensión de la descripción que sigue, ésta deberá seguirse en conjunción con las figuras que se anexan .

La Figura 1 que es un diagrama de bloques del procedimiento para la preparación de la formulación objeto de la invención .

La Figura 2 es un gráfico comparativo de los perfiles de concentración sérica de doxiciclina hiclato y la formulación de la invención después de su administración en becerros .

La Figura 3 es un gráfico comparativo de las concentraciones de doxiciclina hiclato en suero con diferentes preparados de liberación después de su administración en becerros.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El principal objeto de la presente invención es el de proveer, con una aplicación única, concentraciones séricas de doxiciclina equivalentes en términos prácticos a varias inyecciones por día de cualquier producto de liberación inmediata de doxiciclina disponibles convencionalmente . Además, siendo un antibiótico tiempo-dependiente es factible esperar una eficacia clínica del preparado de doxiciclina hiclato de la invención (DOX-h-LA) equivalente a un preparado de liberación inmediata administrado una o dos veces por dia, pero con una significativa reducción de costo y estrés animal, este preparado puede ser considerado como un antibiótico muy útil en medicina bovina, como lo muestran los resultados de las variables AUC, MRT y ?½ß, entre grupos, que muestran que las diferencias fueron estadísticamente significativas en el grupo de DOX-h-LA cuando se comparó con los grupos DOX-h-i.m. and DOX-h-i.v. a los cuales se les administró doxiciclina hiclato en polvo diluida en agua destilada estéril (en un rango de p< 0.05 a < 0.001). La vida media de eliminación obtenida fue de 40.81 h para DOX-h-LA; de 9.9 h para la DOX-h-i.m. y de 17.32 h para DOX-h-i.v. Las diferencias entre estas medias fueron también estadísticamente significativas en todas las comparaciones (P < 0.001).

La invención, entonces, se refiere a una novedosa formulación veterinaria antibacterial de lenta liberación que contiene: • un agente antibacterial, doxiciclina hiclato (DOX-h) • un antioxidante • un agente estabilizante y solubilizante • un agente polimérico surfactante de cadena larga, • un agente humectante, • un solvente orgánico, y • un excipiente Como antioxidante, se selecciona el bisulfito de sodio, que permite asegurar la estabilidad del pH en solución con doxiciclina, en un valor no menor de 2.0, sin causar problemas con la estabilidad del principio activo, además de ser compatible con los demás excipientes.

Como agente estabilizante y solubilizante, se selecciona la ß-ciclodextrina, ya que mejora la estabilidad física del huésped, resiste la oxidación, fotolisis e hidrólisis, extiende la vida de anaquel e incrementa el pH den solución de 2 a 2.5. La ß-ciclodextrina es útil como acarreadora de fármacos al lograr mejorar algunas propiedades físicas, tales como disminuir la inestabilidad del fármaco, ya que proporcionan protección en contra de la biodegradación de algunos fármacos albergados lábiles.

Como agente polimérico surfactante de cadena larga, se selecciona el poloxamero 407; el cual, es un copolímero utilizado como vehículos de liberación de fármacos, a causa de su habilidad para autoagregarse, formando micellas, microemulsiones o fases liquidas cristalinas, ya que mejora la estabilidad física del huésped, resiste la oxidación, fotolisis e hidrólisis, extiende la vida de anaquel e incrementa el pH den solución de 2 a 4.0. Tales estructuras pueden mejorar la solubilidad, pueden también reducir la degradación hidrolítica.

Las ciclodextrinas son útiles como portadoras de liberación lenta para fármacos solubles en agua. Por otro lado el poloxamero 407 a causa de su habilidad para autoagregarse y formar micellas, microemulsiones o fases líquidas cristalinas es capaz de lograr una liberación controlada, lo que consigue mejorar la biodisponibxlidad.

El propilenglicol se utiliza como preservativo antimicrobial y solvente. El porcentaje de adición juega un efecto al modificar la transición de sólido a gel del poloxamero a la temperatura corporal, sin causar problemas con la estabilidad del principio activo, además de ser compatible con los demás excipientes El etanol sirve como preservativo antimicrobial y como solvente. El porcentaje de adición juega un efecto al modificar la transición de sólido a gel del poloxamero a la temperatura corporal. Sin causar problemas con la estabilidad del principio activo, además de ser compatible con los demás excipientes.

Los excipientes se seleccionaron con base en la estabilidad del principio activo y tomando en cuenta que la doxiciclina es muy inestable a los cambios de pH, además la importancia de que el pH no pudiera causar daño a la aplicación del producto en los animales, sin olvidar que no existieran incompatibilidades entre los excipientes.

En la Tabla 2 se muestra la composición de la modalidad preferida de la formulación de la invención, tomando como base 100 mi de solución final de la formulación.

Tabla 2. Formulación preferida de la invención Una formulación asi, denotada como DOX-h-LA en adelante, se ha aplicado en pruebas de laboratorio con los resultados siguientes .

La biodisponibilidad absoluta (F%), AUC8, Vdarea, Vdss, Vdc, C1B, fueron calculados según describen Gibaldi & Perrier (1982) y elling (1997). Los datos son presentados en la Tabla 3 como la media del parámetro ±SD (Desviación típica) y para la comparación estadística de las variables Cmax, Tmax, AUC, AU C, MRT y ?½ß entre los grupos se utilizó la prueba de Wilcoxon Rank Sum test y la Lilliefors test para evaluar normalidad. Donde: AUC = Área bajo la curva AUMC = Área bajo la curva momento AUC°° Área bajo la curva al infinito MRT = Tiempo medio de residencia K12 = La tasa de transferencia desde el primer compartimiento hasta el segundo compartimiento K21 = Tasa de transferencia desde el Segundo compartimiento al primer compartimiento ?½ß = Vida media de la eliminación T½ab = Vida media de la absorción Kel= Constante para la eliminación de droga A, B, = Constantes de tasa híbrida OÍ, ß = Constantes de tasa para las fases de distribución y eliminación, respectivamente Cmax = Concentración pico CsO = Máxima concentración de suero al tiempo cero Tmax = Tiempo pico Vdarea = Volumen aparente de la distribución basada en el trapezoide AUC Vdss = Volumen aparente de la distribución en estado estable Vdc = Volumen aparente del compartimiento central Cl = Depuración del cuerpo (F%) = Biodisponibilidad a, b, c Los valores dentro de un renglón sin superindice común difieren significativamente (p<0.05).

La doxiciclina hiclato (DOX-h) en polvo se disolvió en agua estéril destilada para las vías intravenosa (i.v.) e intramuscular (i.m.) y el preparado de la invención (DOX-h-LA) para la vía subcutánea.

En el Cuadro 1 se muestran las variables farmacocinéticas obtenidas para los tres grupos y las comparaciones estadísticas de medias, hechas para estas variables. Los resultados de las variables AUC, MRT y ¾p, entre grupos muestran que las diferencias fueron estadísticamente significativas en el grupo de DOX-h-LA cuando se comparó con los grupos DOX-h-i.m. and DOX-h-i.v. (P < 0.05 ) a los cuales se les administró doxiciclina hiclato en polvo diluida en agua destilada estéril Cuadro 1. Parámetros farmacocinéticos de doxiciclina hiclato después de administración i.v., i.m y s.c. de una sola dosis de 10 mg/kg en becerros (n=10) .

Parámetros DOX-h i.v.† DOX-h i.m. DOX-h - LA s.c. Media ± SD Media ± SD Media ± SD AUC ( g.h/L) 20.46 ± 1.13a 24.66 ± 1.40 b 123.17 ± 0.99 c AUMC (yg.h2/L) 315.18 ± 0.71 a 319.45 ± 0.52 b 5459.04 ± 0.91 c AUO (yg.h/L) — — 166.00 ± 4.11 MRT (h) 12.38 ± 0.71 a 16.95 ± 0.62 b 44.31 ± 0.75 c K12 (h-1) 0.09 ± 0.25 0.45 ± 0.52 0.06 ± 0.13 K21 (h-1) 0.10 ± 0.13 0.41 ± 0.11 0.19 ± 0.35 ?½ß (h) 5.80 ± 0.66 a 9.56 ± 0.84 b 40.81 ± 0.97 c T½ab (h) — 2.68 ± 0.08 5.89 ± 0.35 Kel (h-1) 0.10 ± 0.33 0.13 ± 0.35 0.02.. ± 5.08 A (yg / L) 1.80 ± 0.35 7.81 ± 0.56 435.83 ± 0.98 Parámetros DOX-h i . v . † DOX-h i.m. DOX-h - LA s.c. Media ± SD Media ± SD Media ± SD a (h-1) 0.25 ± 0.02 0.96 ± 0.26 0.11 ± 0.07 B (pg / L) 0.53 ± 0.39 1.64 + 0.20 4.98 ± 1.27 ß (h-1) 0.04 ± 0.27 0.07 ± 0.61 0.02 ± 0.03 C max (pg / L) — 2.50 ± 0.96 b 1.95 ± 0.83 c CsO (pg / L) 3.00 ± 0.05 — — T max (h) _ 4.50 ± 0.02 b 25.00 ± 0.03 c Vdarea (L / kg) 10.46 ± 0.13 Vdss (L / kg) 8.15 ± 0.15 — — Vdc (L / kg) 3.30 ± 0.09 — — Cl (L/h.kg) 0.42 ± 0.41 — — F (% ) 120 ± 3.41 a 602 ± 2.41b intravenosa, i.m.: intramuscular y s.c: subcutánea De acuerdo a Boxenbaum (1998) un modelo farmacocinético de flip - flop puede ser establecido si se considera que el índice de absorción es mas lento que el índice de eliminación; también en el caso de que el índice de absorción es aproximadamente igual al índice de eliminación, bajo esta condición el preparado de DOX-h-LA aquí descrito puede ser considerado como un verdadero larga-acción .

El preparado DOX-h-LA el cual se basa en una combinación de poloxamero y ß-ciclodextrina alcanzó una Q,ax de 1.95 + 0.83 pg/mL y una Tmax de 25 h. Si se comparan estos resultados con otros previamente ya reportados, en becerros prerumxantes Meijer et al. (1993) encontró una Cmax de 2.3 ± 0.19 g/mL con una Tmax de 3.4 h después de una administración oral repetida de doxiciclina a una dosis de 5 mg/kg dos veces al día durante cinco días. Estos valores son superiores a los datos previamente reportados para doxiciclina en cabras (C^ax = 1-60 h y Tmax = 0.86 h) (Abd et al., 2004) . Una dosis de 20 mg/kg i.m. en cabras resultó en una Cmax de 3.87 g/mL en animales neumónicos y 5.56 pg/mL en animales sanos (Ole-Mapenay y otros 1997). Pero, la misma dosis se reportó que alcanzó una Cmax de 1.87 pg/mL con una rmax de 0.85 h en cabras africanas (Ole-Mapenay & Mitema, 1995) . De esta manera, considerando que la DOX-h-LA logró concentraciones por encima Cmax se puede afirmar que provee niveles terapéuticos adecuados.

Con respecto a la vida media de eliminación para doxiciclina, Ziv & Sulman (1974) encontró una Ti, de 9.24 ± 1.0 h y 9.5 ± 1.2 h después de la administración intravenosa a bovinos y corderos, respectivamente. Después de la administración i.v. de doxiciclina en becerros con función ruminal madura e inmadura, una G½? de 14.9 h y 9.5 a 9.9 h fue obtenido respectivamente (Riond et al., 1980; Meijer et al., 1993) . En este estudio la G½ p para DOX-h-i.v. fue de de 5.80 y de 9.56 para la DOX-h-i.m. y 40.81 para el preparado DOX-h-LA. Para los preparados de no-LA las diferencias en la ??,ß entre estos estudios puede ser relacionado a los vehículos usados para disolver y estabilizar a la doxiciclina. En los resultados con la presente invención, el fármaco se cambia a color negro en menos de una hora después de que se disuelve en agua inyectable. Esto no fue el caso del preparado LA, en parte debido a que el complejo de poloxamero y ß ciclodextrina-doxiciclina puede retrasar la degradación. El preparado DOX-h-LA permaneció inalterado en refrigeración (de 4°C -10°C por más de 3 meses.

La Biodisponibilidad de doxiciclina para la DOX-h-LA fue de 265%, mientras para el tratamiento de DOX-h-i.m. fue de 115%. Este valor indica una excelente absorción de la doxiciclina desde el sitio de inyección, este valor difiere de otros valores reportados en becerros (70%) (Riond and Riviere 1988; Meijer, 1993). En otros estudios en cabras, después de la inyección de 5 mg/kg i.m. fue de 99.4% (Abd et al., 2004). No es raro obtener valores de F mayores para preparaciones de liberación sostenida (Gilbert y otros 1987; Lawrence, 1994). Ya ha sido afirmado que es posible que un formulado de liberación controlada presente una AUC mucho más grande que un formulado con el mismo principio activo, pero que no sea de liberación controlada (Inskeep y Darrington 2000). Por otro lado, hay una lista de varios factores que conducen a aumentar la biodisponibilidad mayor al 100%, los cuales han sido provistos por Toutain y Bousquet-Mélou, 2004). Entre ellos se incluyen razones orientadas al trabajo químico, tales como errores a la manipulación o al muestreo o diseños experimentales defectuosos, y deficiencias analíticas o cálculos erróneos. Una revisión cuidadosa de estos y otros factores listados por estos autores ofrecen una no muy clara explicación al valor grande de F obtenido para el preparado de DOX-h-LA en este estudio. De aquí, que la influencia combinada de un fármaco de baja depuración y de un fenómeno de reciclaje debido a la notable alta liposolubilidad de la doxiciclina (Aronson 1980, Chopra y otros, 1981) y la manipulación de liberación controlada de la doxiciclina en el preparado de DOX-h-LA, puede ser la explicación de este valor alto de F. Adicionalmente , una adecuada Cmax obtenida por el preparado DOX-h-LA se considera que es en parte debido a un incremento en la absorción causada por la ß-ciclodextrina .

Otro factor importante que se debe mencionar es la toxicidad que se ha observado con la aplicación de la doxiciclina, tal como según Yeruham et al, 2002, quién observó la toxicidad de doxiciclina al administrar 10 veces la dosis terapéutica (100 mg/kg, en lugar de 10 mg/kg ) durante 10 días en becerros por vía oral (n=10) . Observó a los 2-3 días signos de toxicidad y muerte por insuficiencia cardiaca aguda a los 5 días, al examen histopatológico se halló edema pulmonar, degeneración y necrosis de miocardio. Estos resultados muestran claramente que la toxicidad de la doxiciclina es dosis-dependiente, y además que el margen de seguridad es muy pequeño. Estos resultados convierten aún más valioso el preparado DOX-h-LA, que con una sola dosis se alcanzan las concentraciones y la eficacia que ya se discutió anteriormente y sin causar toxicidad, ni estrés a los animales por la manipulación al tratamiento.

El propósito primario del diseño de un preparado DOX-h-LA es proveer, con una aplicación única, concentraciones séricas de doxiciclina equivalentes en términos prácticos a varias inyecciones por día de cualquier producto de liberación inmediata de doxiciclina como las que existen en el mercado. Además siendo un antibiótico tiempo-dependiente es factible esperar una eficacia clínica del preparado DOX-h-LA equivalente a un preparado de liberación inmediata administrado una o dos veces por día, pero con una significativa reducción de costo y estrés animal. De aquí, son necesarios entre otras consideraciones, pruebas clínicas, concentración en otros tejidos y estudios de residuos para valorar si este preparado puede ser considerado como un potencial antibiótico útil en medicina bovina .

PREPARACIÓN DE LA FORMULACIÓN DE LA INVENCIÓN La Figura 1 es un diagrama esquemático de bloques que representa el procedimiento general para la preparación de la formulación materia de la invención, asociando cada etapa con un numeral que se corresponde con cada bloque de dicha figura; el procedimiento se ejemplifica con la preparación a nivel de laboratorio, en donde en el área estéril : Etapa 1. Disolución (100).

En un vaso de precipitados de 100 mi se colocan 10 g de doxiciclina hiclato y 1 g de bisulfito de sodio y se adicionan 47 mi de agua, agitando hasta su completa disolución. Se observará una solución líquida transparente y de color amarillo.

Etapa 2. Dispersión (200) Se incorpora a la solución de la etapa 1, 2 g de ß-ciclodextrina, y se agita con el fin de dispersar por aproximadamente 2 minutos.

Etapa 3. Disolución (300).

Se agregan 15 mi de propilenglicol y 10 mi de etanol y se agita hasta su completa disolución por aproximadamente 10 minutos. Se observa un liquido transparente amarillo claro.

Etapa 4. Refrigeración (400).

Refrigerar la mezcla obtenida de la etapa 3 por 2 horas a una temperatura en el intervalo de entre 4 a 6 °C y después agregar lentamente, 15 g de Poloxamero 407 y mezclar lentamente; se formarán agregados de este último en la solución, y debido a que el Poloxamero se disuelve a 4°C, se requiere mantener en refrigeración por aproximadamente 24 h (± 2 h) .

Etapa 5. Disolución (500).

Se agita la mezcla de 'la etapa 5 hasta lograr la completa disolución del poloxamero. Se observará una solución de color amarillo claro.

Etapa 6. Control de pH (600) .

Medir el pH de la solución a temperatura ambiente, manteniéndolo en el intervalo de 3 ± 0. 2.

Etapa 7. Filtrado (700).

Filtrar la solución por filtro de 0.45 mieras con vacio.

Etapa 8. Dosificado (800).

En frascos ámbar de 60 mi de vidrio (Tipo I) dosificar a 50 mi, engargolar con tapón de hule y casquillo de aluminio, etiquetar y acondicionar.

La Figura 2 muestra la concentración sérica de doxiciclina (media ± 1 SD) después de la administración i.v., i.m. y s.c. de una sola dosis de 10 mg/kg en becerros (n = 10). La DOX-h en polvo se disolvió en agua destilada estéril para la administración i.v. e i.m. y DOX-h-LA para la vía s.c. En dicha figura: S= Minima concentración de suero para bacterias susceptibles R= Minima concentración de suero para bacterias resistentes Como se puede apreciar de dicha Figura, la concentración en suero de doxiciclina, administrada de conformidad con la invención, se mantiene en niveles más altos por un tiempo prolongado, en el orden de 40 horas para la concentración minima contra bacterias resistentes, comparada a las aproximadamente 5 horas de las aplicaciones i.v. e i.m.; y del orden de 80 horas contra las 10-15 respectivamente, para bacterias susceptibles.

Por su composición, se recomienda que se aplique la formulación de la invención por vía SC, debido a que se ha logrado que se obtenga una rápida carga plasmática y después un periodo prolongado en "estado estable", lo que resulta ideal para el efecto de este antibiótico tiempo-dependiente, además de que en animales con piel laxa hay espacio suficiente para inyectar grandes volúmenes de fluido; El preparado logrado no es irritante. Pero genera en el sitio de inyección una protuberancia (no inflamatoria, solo una masa ocupativa) que no desaparece sino hasta los 30 días, por esta situación en el tejido conectivo subcutáneo es ideal, ya que la absorción es similar a la del músculo en reposo y el inicio de los efectos puede ser comparable, se comporta como un implante subcutáneo, lo que brinda una liberación casi constante del fármaco durante más tiempo. Si se aplicara por vía IM podría causar un poco de dolor debido a la compresión de las masas musculares debido al abultamiento bien definido ocasionado por el poloxamero que tiene la habilidad de autoagregarse y formar (micellas y gelación con la temperatura corporal). Sin embargo el porcentaje de adición de los excipientes no causa efectos tóxicos ni para la vía IV ni IM.

La formulación de la invención se podría aplicar por vía oral, ya que los excipientes no son afectados por el ácido estomacal. Además en la administración oral, debido a su gran liposolubilidad, la absorción es muy rápida y completa (93%) y se ve muy poco afectada por la presencia de comida, a diferencia de la tetraciclina , que forma quelatos con algunos iones como el calcio, magnesio, hierro y sales de zinc La doxiciclina parece ser menos susceptible para interaccionar con el calcio y el zinc, ya que tiene baja afinidad por estos iones, aunque con el hierro se ha reportado que sí decrece marcadamente su absorción. La doxiciclina afecta menos la flora bacteriana en comparación con oxitetraciclina y clortetraciclina, ya que se ha reportado que presenta un bajo impacto en ésta, porque cuando es eliminada por ésta vía, se encuentra inactiva, conjugada o quelada, lo que reduce la toxicidad. Sin embargo, la vía enteral no se recomienda para el ganado bovino adulto (rumiantes) debido a que la microflora y microfauna existente en su pre-estómago es útil para el aprovechamiento de alimentos ricos en fibras (celulosa) para absorber como productos finales ácido graso volátiles y proteínas microbiana de calidad superior a la vegetal.

Por otro lado, el metabolismo del nitrógeno y las vitaminas del grupo B se sintetizan mediante fermentación microbiana en el tracto digestivo.

La formulación objeto de la presente invención también se puede aplicar en borregos y cabras, ya que según los resultados encontrados después de la administración del preparado de DOX-h-LA en estas especies, se pudo observar que se comporta muy similar a los encontrados en becerros, en lo que se refiere a variables farmacocinéticas, eficacia farmacodinámica y carencia de toxicidad. Se ha reportado que puede llegar a causar fototoxicosis , sin embargo con una sola dosis que se necesita para la DOX-h-LA para causar efecto durante 5 días, no es probable que suceda. Se ha reportado (Yeruham et al, 2002) que la toxicidad de la doxiciclina es dosis-dependiente, ya que al administrar 10 veces la dosis terapéutica (100 mg/kg, en lugar de 10 mg/kg) durante 10 días en becerros por via oral se observó a los 2-3 días signos de toxicidad y muerte por insuficiencia cardiaca aguda a los 5 días, al examen histopatológico se halló edema pulmonar, degeneración y necrosis de miocardio. Estos resultados convierten aún más valioso el preparado DOX-h-LA, que con una sola dosis se alcanzan las concentraciones y la eficacia sin causar toxicidad, ni estrés a los animales por la manipulación al tratamiento .

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Una vez descritas las modalidades preferidas de invención, lo que se considera novedoso y por tanto reclama su propiedad es: Una formulación antibacterial veterinaria de lenta liberación que contiene: a) un antibacterial b) un antioxidante c) un agente estabilizante y solubilizante d) un agente polimérico surfactante de cadena larga, e) un agente humectante, f) un solvente orgánico, y g) agua como excipiente la formulación estando caracterizada porque además de incrementar la estabilidad y presentar una liberación lenta del activo, evita el dolor y reduce la irritación local a la aplicación parenteral La formulación veterinaria de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el antibacterial es doxiciclina hiclato. La formulación veterinaria de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el antioxidante es bisulfito de sodio. La formulación veterinaria de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente estabilizante y solubilizante es un polímero natural del tipo de la ß-ciclodextrina . La formulación veterinaria de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente polimérico surfactante de cadena larga es Poloxamero 407. La formulación veterinaria de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente humectante es propilenglicol . La formulación veterinaria de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el solvente orgánico es etanol. La formulación veterinaria de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los componentes se encuentran preferentemente en las cantidades siguientes, tomando como base 100 mi de la formulación liquida: Doxiciclina Hiclato 10.0 g Bisulfito de Sodio 1.0 g ß-Ciclodextrina 2.0 g Poloxamero 407 15.0 g' Propilenglicol 15.0 g Etanol 10.0 g Agua cbp 100 mi Un proceso para la preparación de una formulación antibacterial veterinaria de lenta liberación, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado por las etapas de: a) Preparar una disolución acuosa de doxiciclina hiclato y bisulfito de sodio , en una relación de 1 parte de bisulfito por cada 10 de doxiciclina, en 47 partes de agua, con agitación hasta su disolución completa, b) Dispersar 2 partes de ß-ciclodextrina en la disolución de la etapa anterior, con agitación por un tiempo en el orden de 2 minutos, c) Agregar 15 partes de propilenglicol y 10 partes de etanol a la mezcla de la etapa anterior y disolver con agitación por un tiempo del orden de 10 minutos, d) Refrigerar la mezcla obtenida de la etapa anterior por 2 horas a una temperatura en el intervalo de entre 4 a 6 "C e) agregar lentamente, 15 partes de Poloxamero 407 mezclando lentamente hasta lograr la completa disolución del Poloxamero; se requiere mantener en refrigeración por aproximadamente 24 h (± 2 h) f) Controlar el pH de la solución a temperatura ambiente, manteniéndolo en el intervalo de 3+0.2, g) Filtrar la solución por filtro de 0.45 5 mieras con vacio, h) Dosificar a 50 mi, en frascos ámbar de 60 mi de vidrio engargolar con tapón de hule y casquillo de aluminio, etiquetar y acondicionar . 10