Emulsión lipídica inyectable de nistatina como alternativa a los tratamientos clásicos de

231 Pages·2013·5.05 MB·Spanish

Emulsión lipídica inyectable de
nistatina como alternativa a los
tratamientos clásicos de infecciones
fúngicas invasivas
Deiry Margot Marín Quintero
(cid:3)
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(cid:3)
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UNIVERSITAT DE BARCELONA
FACULTAT DE FARMACIA
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(cid:14)(cid:13)(cid:15)(cid:10)(cid:16)(cid:12)(cid:14)(cid:5)(cid:6)(cid:11)(cid:14)(cid:17)(cid:13)(cid:18)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:16)(cid:6)(cid:3)(cid:3)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:4)(cid:8)(cid:20)(cid:8)(cid:11)(cid:4)(cid:13)(cid:12)(cid:3)(cid:4)(cid:19)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:8)
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EMULSIÓN LIPÍDICA INYECTABLE DE
NISTATINA COMO ALTERNATIVA A LOS
TRATAMIENTOS CLÁSICOS DE INFECCIONES
FÚNGICAS INVASIVAS.
DEIRY MARGOT MARÍN QUINTERO
2013
UNIVERSITAT DE BARCELONA
FACULTAT DE FARMACIA
(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:6)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:8)(cid:9)(cid:4)(cid:11)(cid:12)(cid:4)(cid:3)(cid:6)(cid:9)(cid:4)(cid:8)(cid:10)(cid:13)(cid:8)(cid:14)(cid:13)(cid:15)(cid:10)(cid:16)(cid:12)(cid:14)(cid:5)(cid:6)(cid:11)(cid:14)(cid:17)(cid:13)(cid:18)(cid:8)
(cid:9)(cid:10)(cid:16)(cid:6)(cid:3)(cid:3)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:4)(cid:8)(cid:20)(cid:8)(cid:11)(cid:4)(cid:13)(cid:12)(cid:3)(cid:4)(cid:19)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:8)(cid:7)(cid:10)(cid:9)(cid:14)(cid:11)(cid:6)(cid:7)(cid:10)(cid:13)(cid:12)(cid:4)(cid:16)
EMULSIÓN LIPÍDICA INYECTABLE DE NISTATINA COMO
ALTERNATIVA A LOS TRATAMIENTOS CLÁSICOS DE
INFECCIONES FÚNGICAS INVASIVAS.
Memoria presentada por Deiry Margot Marín Quintero para
optar al título de doctor por la Universidad de Barcelona
Directores:
Ana Cristina Calpena Campmany
Alfonso del Pozo Carrascosa
DEIRY MARGOT MARÍN QUINTERO
2013
AA Dios,
Quien ha sido mi luz en este camino,
A mis padres Rafael y Faride mi gran inspiración,
A Maider quien es mi hermana y mi ángel,
A Martin mi esposo
Con el que he compartido mis alegrías y tristezas.
Agradecimientos
Después de concluir una empresa de tal envergadura y haciendo una mirada
retrospectiva, me vienen a la memoria muchas personas que han contribuido al éxito y
feliz término de este trabajo. Trabajo que ha representado mucho tiempo y sacrificios
a nivel personal y profesional y que era el motivo principal por el que decidí dejar mi
tierra y mi familia para emigrar a España.
En primer lugar, quiero agradecer a la Dra. Lyda Halbaut, y a la comisión que me
aceptó como alumna cuando me presente al doctorado, allá a principios del año 2002,
por darme la oportunidad de venir a estudiar a la Universidad de Barcelona y de vivir
en una ciudad tan maravillosa como Barcelona.
Seguidamente, quiero agradecer al Dr. Alfonso del Pozo Carrascosa y a la Dra. Ana
Cristina Calpena Company, por aceptar el reto de dirigir esta tesis, la confianza, los
consejos, el tiempo y esfuerzo dedicados en cada uno de los pasos que hemos dado
hasta su culminación.
Al Dr. Francisco Fernández Campos, por ayudarme a organizar las ideas, el trabajo
instrumental y guiarme en los entresijos de los estudios farmacocinéticos,
fundamentales para completar esta tesis. Además de su amistad, su buena disposición
y sus consejos prácticos y objetivos.
A la Dra Beatriz Clares Naveros, por su experiencia, su constancia y tenacidad a la hora
de lidiar con los editores de revistas, lo que nos ha permitido publicar este trabajo.
A la Dra. Nuria Bozal de Febrer, por aportar sus conocimientos y su experiencia
adquirida en el campo de la microbiología, siendo una guía eficaz en el estudio de los
hongos y levaduras.
Al Dr. Albert Mannich, del CSIC, por sus consejos y enseñanzas en el campo de la
estadística y la planificación de experiencias.
Al Dr. Joan Estelrich, por iniciarme en el estudio de espectrometría de correlación
fotónica y permitirnos utilizar el único aparato de PCS, que existía en la facultad, en
aquel momento.
A Rosa Aparicio, quien siempre nos ayudó en las gestiones de proveedores de las
materias primas empleadas en esta investigación, siendo una persona eficiente y
colaboradora.
A la licenciada Alice Bertorello, por su ayuda y cooperación en la realización de los
cientos de experimentos que permitieron ensayar diferentes co-emulgentes para
antifungicos, en su paso como becaria de la unidad de tecnología farmacéutica.
Además de brindarme su amistad, compartir experiencias de vida, y darme ideas y
animo en los momentos difíciles.
A Ana María Sierra Villar, Mauren Arias Acosta y Paola Delgado Hernández, quienes
comenzaron esta aventura conmigo y aunque la vida nos ha llevado por diferentes
caminos, siempre agradeceré su cariño, sus consejos y apoyo en los momentos de
flaqueza y su gran ánimo y alegría para afrontar los retos de la vida.
A Claudio Díaz, por enseñarme a ser tolerante y a ver la vida desde diferentes ópticas,
gracias por ser mi soporte y mi confidente a pesar del tiempo y la distancia.
Al resto de mis amigos, que me han acompañado en este camino, q es la vida… A
Bernat, Paz y Zenon (QEPD) quienes fueron mi familia adoptiva en mis primeros años
en esta ciudad. A Claudia M, Fernando D, Mauri L, Ivanna, Nico P, Davide P, Adrian S y
Alessia B, con los que he compartido grandes experiencias y quienes significan alegría,
confianza y cariño.
Por último, quiero agradecer a mi familia, quienes han salvado la barrera del tiempo y
los miles de kilómetros que nos separan, para seguir siendo un pilar fundamental en
mi vida. Mis padres Rafael y Faride, mi gran ejemplo de vida, siempre han creído que
yo puedo llegar tan lejos como me proponga y eso ha sido mi gran fuerza. A Mis
hermanos Rafa y Gelmy quienes con su cariño, consejos y bromas me hacen la vida
más feliz. A Maider, mi alma gemela, quien nació conmigo, la persona responsable de
que nunca me haya sentido sola y con la que estoy unida en espíritu y amor. A Mile, mi
hermanita pequeña, la alegría de la huerta! Su energía y amor siempre me han
inspirado. A Martin, por el tiempo restado de su compañía en el desarrollo de esta
memoria, quien es mi compañero de viaje, gracias por tu amor, tus cuidados y por ser
mí gran apoyo en los momentos difíciles y mí fuente de alegría e inspiración.
Y a todos los que de una u otra forma, han contribuido al feliz término de esta
monografía, ¡Muchas gracias!
Resumen
La nistatina es un polieno macrólido, antifúngico de amplio espectro, restringido en
principio al uso tópico, debido a su toxicidad tras administración sistémica. Los
objetivos de este trabajo son el diseño, desarrollo y optimización de una emulsión
parenteral de nistatina apta para su administración por vía intravenosa.
Se diseñó y optimizó un sistema de circuito cerrado que permitió la elaboración de las
emulsiones lipídicas inyectables (ELI) por sonicación. La formulación resultante se
compara con un producto comercial disponible en el mercado (Intralipid® 20%). Las
condiciones de fabricación se optimizaron mediante un diseño factorial. Las
formulaciones se evaluaron en términos de parámetros físico-químicos, estabilidad,
perfil de liberación y l actividad antimicrobiana. Los valores de tamaño medio de gota
oscilaron entre 192,5 y 143,0 nm, el índice de polidispersidad entre 0(cid:18)170 y 0(cid:18)135, el
potencial zeta entre -46 y -44 mV, el pH entre 7(cid:18)11 y 7(cid:18)53 y el volumen (LD ) entre
99
580 y 670 nm.
La formulación de nistatina seleccionada (NYS- ELI 4), integrada por aceite de soja
(30%), lecitina de soja (2%), Solutol ® HS 15 (4%) y glicerol (2,25%) es físicamente
estable durante al menos 60 días. Los estudios in vitro de liberación de fármaco de
esta formulación sugieren un perfil de liberación sostenida, presentando además una
actividad antimicrobiana más alta que el fármaco libre, por lo que se presenta como un
potencial sistema de administración de fármacos para el tratamiento de infecciones
fúngicas sistémicas.
Abstract
Nystatin is a polyene macrolide with broad antifungal spectrum restricted to topical use owing
to its toxicity upon systemic administration. The aims of this work were the design,
development and optimization of Nystatin loaded lipid emulsion for intravenous
administration. A closed circuit system was designed to apply ultrasound during the
elaboration of the lipid intravenous emulsions. Additionally a comparison with the
commercially available Intralipid® 20% was also performed. Manufacturing conditions were
optimized by a factorial design. Formulations were evaluated in term of physicochemical
parameters, stability, release profile and antimicrobial activity. The average droplet size,
polydispersity index, zeta-potential, pH and volume distribution values ranged between 192(cid:21)5
and 143(cid:21)0 nm, 0(cid:21)170 and 0(cid:21)135, (cid:22)46 and (cid:22)44 mV, 7(cid:21)11 and 7(cid:21)53, 580 and 670 nm,
respectively. The selected nystatin loaded lipid intravenous emulsion (NYS-LIE54) consisted of
soybean oil (30%), soybean lecithin (2%), Solutol® HS 15 (4%) and glycerol (2(cid:18)25%) was stable
for at least of 60 days. In vitro drug release studies of this formulation suggested a sustained
release profile. Equally, NYS-LIE54 showed the best antimicrobial activity being higher than the
free drug. Thus it could be a promising drug delivery system to treat systemic fungal infections.
(cid:8)
(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)
PARTE(cid:2)TEORICA(cid:2)
INTRODUCCIÓN(cid:8)............................................................................................1(cid:8)
1.(cid:8)EMULSIONES(cid:8)LIPÍDICAS(cid:8)INYECTABLES(cid:8)......................................................4(cid:8)
1.1.(cid:2)TIPOS(cid:2)DE(cid:2)EMULSIONES(cid:2)LIPÍDICAS(cid:2)INYECTABLES.(cid:2)..................................................(cid:2)4(cid:8)
1.1.1.(cid:8)PRIMERA(cid:8)GENERACIÓN(cid:8).......................................................................................................(cid:8)4(cid:8)
1.1.1.1.(cid:2)Emulsiones(cid:2)TCL,(cid:2)basadas(cid:2)en(cid:2)aceite(cid:2)de(cid:2)soja(cid:2)o(cid:2)de(cid:2)cártamo(cid:2)................................................(cid:2)4(cid:8)
1.1.2.(cid:8)SEGUNDA(cid:8)GENERACIÓN(cid:8)......................................................................................................(cid:8)5(cid:8)
1.1.2.1.(cid:2)Emulsiones(cid:2)basadas(cid:2)en(cid:2)mezclas(cid:2)físicas(cid:2)de(cid:2)TCM(cid:2)y(cid:2)TCL.(cid:2)(Lipofundina®)(cid:2)............................(cid:2)5(cid:8)
1.1.2.2.(cid:2)Emulsiones(cid:2)TCM/TCL(cid:2)lípidos(cid:2)estructurados(cid:2)(Structolipid®)(cid:2)..............................................(cid:2)6(cid:8)
1.1.2.3.(cid:2)Emulsiones(cid:2)lipídicas(cid:2)basadas(cid:2)en(cid:2)aceite(cid:2)de(cid:2)oliva(cid:2)y(cid:2)soja(cid:2)(Clinoleic®)(cid:2)..................................(cid:2)6(cid:8)
1.1.3.(cid:8)TERCERA(cid:8)GENERACIÓN(cid:8).......................................................................................................(cid:8)7(cid:8)
1.1.3.1.(cid:2)Emulsiones(cid:2)lipídicas(cid:2)basadas(cid:2)en(cid:2)TCL,(cid:2)TCM(cid:2)(cid:2)y(cid:2)aceite(cid:2)de(cid:2)pescado(cid:2).....................................(cid:2)7(cid:8)
1.2.(cid:2)(cid:2)COMPONENTES(cid:2)DE(cid:2)LAS(cid:2)EMULSIONES(cid:2)LIPÍDICAS(cid:2)INYECTABLES(cid:2)............................(cid:2)7(cid:8)
1.2.1.(cid:8)FASE(cid:8)OLEOSA:(cid:8)......................................................................................................................(cid:8)7(cid:8)
1.2.2.(cid:8)FASE(cid:8)ACUOSA(cid:8)......................................................................................................................(cid:8)9(cid:8)
1.2.3.(cid:8)EMULGENTES(cid:8)......................................................................................................................(cid:8)9(cid:8)
1.2.3.1(cid:2)De(cid:2)Origen(cid:2)Natural.(cid:2)..........................................................................................................(cid:2)10(cid:8)
1.2.3.2.(cid:2)(cid:2)De(cid:2)Origen(cid:2)Sintético(cid:2)........................................................................................................(cid:2)10(cid:8)
1.2.4.(cid:8)COADYUVANTES(cid:8)................................................................................................................(cid:8)12(cid:8)
1.3.(cid:2)TÉCNICAS(cid:2)PARA(cid:2)ELABORACIÓN(cid:2)DE(cid:2)EMULSIONES(cid:2)LIPÍDICAS(cid:2)INYECTABLES(cid:2).........(cid:2)13(cid:8)
1.3.1.(cid:8)MÉTODOS(cid:8)DE(cid:8)ALTA(cid:8)ENERGÍA(cid:8)............................................................................................(cid:8)13(cid:8)
1.3.1.1.(cid:2)(cid:2)Homogeneizador(cid:2)de(cid:2)Válvula.(cid:2)........................................................................................(cid:2)13(cid:8)
1.3.1.2.(cid:2)(cid:2)Homogeneizador(cid:2)de(cid:2)alta(cid:2)presión.(cid:2).................................................................................(cid:2)14(cid:8)
1.3.1.3.(cid:2)Microfluidificador.(cid:2)..........................................................................................................(cid:2)14(cid:8)
1.3.1.4.(cid:2)Ultrasonidos.(cid:2)..................................................................................................................(cid:2)15(cid:8)
1.3.2.(cid:8)MÉTODOS(cid:8)DE(cid:8)BAJA(cid:8)ENERGÍA(cid:8)............................................................................................(cid:8)16(cid:8)
1.3.2.3.(cid:2)Emulsificación(cid:2)por(cid:2)inversión(cid:2)de(cid:2)fases.(cid:2)............................................................................(cid:2)16(cid:8)
1.3.2.1.(cid:2)Inversión(cid:2)Transicional(cid:2).....................................................................................................(cid:2)17(cid:8)
1.3.2.2.(cid:2)Inversión(cid:2)Catastrófica(cid:2)....................................................................................................(cid:2)17(cid:8)
2.(cid:8)NISTATINA(cid:8).............................................................................................(cid:8)19(cid:8)
(cid:2)
(cid:8)
2.1.(cid:2)ANTECEDENTES(cid:2)Y(cid:2)PANORAMA(cid:2)ACTUAL(cid:2).............................................................(cid:2)20(cid:8)
2.2.(cid:2)MECANISMO(cid:2)DE(cid:2)ACCIÓN(cid:2)...................................................................................(cid:2)21(cid:8)
2.3.(cid:2)ASPECTOS(cid:2)FARMACOLÓGICOS(cid:2)Y(cid:2)CLÍNICOS(cid:2).........................................................(cid:2)21(cid:8)
2.3.1.(cid:8)(cid:8)FARMACOCINÉTICA(cid:8)..........................................................................................................(cid:8)21(cid:8)
2.3.1.1.(cid:2)Datos(cid:2)preclínicos(cid:2)de(cid:2)Nistatina(cid:2)intravenosa(cid:2)....................................................................(cid:2)21(cid:8)
2.3.2(cid:8)INDICACIONES(cid:8)....................................................................................................................(cid:8)22(cid:8)
2.3.3(cid:8)POSOLOGÍA(cid:8)Y(cid:8)FORMA(cid:8)DE(cid:8)ADMINISTRACIÓN(cid:8).....................................................................(cid:8)23(cid:8)
2.3.3.1.(cid:2)Administración(cid:2)en(cid:2)niños(cid:2).................................................................................................(cid:2)24(cid:8)
2.3.4.(cid:8)(cid:8)REACCIONES(cid:8)ADVERSAS(cid:8)...................................................................................................(cid:8)25(cid:8)
2.3.5.(cid:8)(cid:8)PRECAUCIONES(cid:8)................................................................................................................(cid:8)25(cid:8)
2.3.6.(cid:8)(cid:8)CONTRAINDICACIONES(cid:8)....................................................................................................(cid:8)25(cid:8)
2.3.7.(cid:8)(cid:8)INTERACCIONES(cid:8)................................................................................................................(cid:8)25(cid:8)
2.3.8.(cid:8)(cid:8)EMBARAZO(cid:8)Y(cid:8)LACTANCIA(cid:8).................................................................................................(cid:8)26(cid:8)
2.3.9(cid:8)SOBREDOSIS(cid:8).......................................................................................................................(cid:8)26(cid:8)
2.3.10.(cid:8)CONDICIONES(cid:8)DE(cid:8)ALMACENAMIENTO.(cid:8)..........................................................................(cid:8)27(cid:8)
2.4.(cid:2)FORMULACIONES(cid:2)DE(cid:2)NISTATINA(cid:2).......................................................................(cid:2)27(cid:8)
3.(cid:8)INFECCIONES(cid:8)FÚNGICAS(cid:8)INVASIVAS(cid:8)(IFI)(cid:8)..............................................(cid:8)28(cid:8)
3.1.(cid:2)CANDIDIASIS(cid:2)INVASIVA(cid:2).....................................................................................(cid:2)28(cid:8)
3.2.(cid:2)ASPERGILOSIS(cid:2)INVASIVA(cid:2)....................................................................................(cid:2)29(cid:2)
PARTE(cid:2)EXPERIMENTAL(cid:2)
4.(cid:8)OBJETIVOS(cid:8)Y(cid:8)PLAN(cid:8)DE(cid:8)TRABAJO(cid:8)............................................................(cid:8)32(cid:8)
5.(cid:2)(cid:2)MATERIAS(cid:8)PRIMAS(cid:8)...............................................................................(cid:8)35(cid:8)
5.1.(cid:2)EXCIPIENTE:(cid:2)EMULSION(cid:2)LIPIDICA(cid:2)INYECTABLE(cid:2)(ELI)(cid:2)............................................(cid:2)35(cid:8)
5.1.1.(cid:8)FASE(cid:8)OLEOSA(cid:8).....................................................................................................................(cid:8)35(cid:8)
5.1.1.1.(cid:2)Aceite(cid:2)de(cid:2)Soja.(cid:2)................................................................................................................(cid:2)35(cid:8)
5.1.1.2.(cid:2)Agente(cid:2)Emulgente(cid:2)..........................................................................................................(cid:2)36(cid:8)
5.1.1.2.1.(cid:8)Lecitinas(cid:8).......................................................................................................................(cid:8)36(cid:8)
5.1.2.(cid:8)FASE(cid:8)ACUOSA.(cid:8)...................................................................................................................(cid:8)39(cid:8)
5.1.2.1.(cid:2)Agua(cid:2)para(cid:2)inyección(cid:2).......................................................................................................(cid:2)39(cid:8)
5.1.2.2.(cid:2)(cid:2)Isotonizante(cid:2)...................................................................................................................(cid:2)39(cid:8)
5.2.(cid:2)MATERIA(cid:2)PRIMA(cid:2)PARA(cid:2)INCORPORAR(cid:2)LA(cid:2)NISTATINA(cid:2)EN(cid:2)ELI(cid:2)...............................(cid:2)39(cid:8)
(cid:2)
(cid:2)