"COMPOSIÇÕES DE ADJUVANTES GLICOLIPÍDIOS"
Campo da Invenção
A presente invenção está relacionada a novas com-posições de adjuvantes glicolipidios, métodos para a sua u-tilização, e sua preparação. As novas composições da presen-te invenção são estáveis por um período prolongado sem flo-culação. Elas são particularmente úteis na aplicação de di-versos medicamentos, incluindo vacinas.
Fundamentos da Invenção
Vacinas são tipicamente usadas para proteger ani-mais humanos e veterinários de infecções provocadas por bac-térias, vírus e organismos parasitas. Os antígenos usadosnas vacinas podem ser de qualquer variedade de agentes massão tipicamente composto de organismos patogênicos mortos,organismos patogênicos que estão vivos porém modificados ouatenuados, proteínas, proteínas recombinantes ou fragmentosdesses mencionados. Qualquer que seja a fonte do antígeno, éfreqüentemente necessário acrescentar um adjuvante para me-lhorar a imuno-resposta do hospedeiro ao antígeno.
Os adjuvantes são usados para cumprir dois objeti-vos: eles freiam a liberação dos antígenos oriundos do localda injeção e eles estimulam o sistema imuno.
O primeiro adjuvante reportado na literatura foi oAdjuvante Completo de Freund (FCA). 0 FCA contém uma emulsãoágua-em-óleo e extratos de micobactéria. Os extratos de mi-cobactéria proporciona moléculas imuno-estimulatórias em umaforma em bruto. A emulsão água-em-óleo atua para criar umefeito de depósito onde os antígenos são lentamente libera-dos. Infelizmente o FCA é pobremente tolerado e ele provocauma inflamação descontrolada. Desde a descoberta do FCA há80 anos atrás têm sido feitos esforços para reduzir os inde-sejados efeitos colaterais dos adjuvantes.
Análogos glicolipidios compreendendo uma novaclasse de compostos que possuem propriedades adjuvantes sãoagora conhecidas. A Patente U.S. No. 4.855.283, (daqui emdiante λ283) revela a síntese análogos glicolipidios, queincluem N-glicosilamidas, N-glicosiluréias, Ν-
glicosilcarbamatos, e especificamente: Acetato de N-(2-desóxi-2-L-Ieucilamino-β-D-glicopiranosil)-N-octadecildodecanamida (conhecido como Bay R1005, 0 Lockhoff,Angew. Chem. Int. Ed. Engl. (1991) 30:1611-1620. Os compos-tos descritos pa patente Λ283 são particularmente adequadospara uso como adjuvantes.
Formulações de adjuvantes glicolipidios precisamser fáceis de fabricar e estáveis quando armazenadas por pe-ríodos prolongados sem apresentar floculação do componentelipídio. As formas não-acetato das glicolipídio-amidas ouglicosilamidas são altamente insolúveis e tipicamente se se-param da solução por floculação quando do armazenamento tan-to na temperatura ambiente ou em temperaturas mais baixas.
As soluções e adjuvantes compreendendo glicosila-midas providas aqui apresentam pouca floculação e são bas-tante estáveis. Elas são fáceis para fabricar e podem sepreparadas em escala comercial. As formulações líquidas deadjuvantes glicolipidios podem ser usadas como um diluentepara re-hidratar uma preparação de antígeno liofilizado. Mé-todos para testar a estabilidade dessas formulações em temporeal e através de protocolos de testagem acelerada da esta-bilidade são também providos.
Sumário da Invenção
Essa invenção compreende a composição e método deproduzir ou de fabricar ambas a solução Estoque de Glicosi-lamida e Solução Adjuvante Glicolipidio. A Solução Estoquede Glicosilamida é preparada mediante dissolver um glicoli-pidio de Fórmula 1 em um álcool e combinar isto com umaquantidade apropriada de um ácido fraco mais um tensoativo"não-iônico". 0 ácido fraco é acrescentado à solução alcoó-lica de glicolipidios, em excesso molar de ácido fraco comreferência aos glicolipidios. Em uma modalidade o glicolipí-dio é hidroacetato de N-(2-desóxi- 2-L-leucilamino^-D-glicopiranosil)-N-octadecildodecanoilamida. Em uma modalida-de o álcool é etanol. Em uma modalidade ácido fraco é ácidoacético. Em uma modalidades tensoativos não-iônicos são di-versos sorbitans (Span®) ou polioxietilenosorbitans (Tween®)em particular os mono-lauratos de sorbitans (Span 20®) e mo-no-lauratos de polioxietilenosorbitans (Tween 20®) . A Solu-ção de Adjuvante Glicolipidio é preparada mediante introdu-zir uma quantidade apropriada da Solução Estoque de Glicosi-lamida num "tampão adequado". 0 pH das Soluções de AdjuvanteGlicolipidio finais estáveis descritas aqui deverá estar en-tre cerca de 6 e cerca de 8. Um pH final de entre cerca de 6até cerca de 7 é preferido. Um pH final entre cerca de 6,3até cerca de 6,4 é descrito. Altas concentrações salinas deAdjuvante Glicolipidio, aquelas acima de 30 mM NaCl, devemser evitadas.
Essas duas soluções são exemplificadas em maisdetalhes como a seguir:
A Solução Estoque de Glicosilamida é umacomposição que compreende:
a) um glicolipidio de Fórmula I; em que a FórmulaI é
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em que
R1 é hidrogênio, ou radical alquila saturadopossuindo até 20 átomos de carbono;
X é -CH2-, -0- ou -NH-;
R2 é hidrogênio, ou um radical alquila saturadopossuindo até 20 átomos de carbono;
R3, R4, e R5 são independentemente hidrogênio,SO42", -PO42", -CO-alquilCi-io;
R6 é L-alanil, L-alfa-aminobutil, L-arginil, L-asparginil, L-aspartil, L-cisteinil, L-glutamil, L-glicil,L-histidil, L-hidroxipropil, L-isoleucil, L-leucil, L-lisil,L-metionil, L-ornitinil, L-fenilalanil, L-prolil, L-seril,L-treonil, L-tirosil, L-triptofanil, e L-valil ou seus D-isômeros;
em uma forma sal, onde a forma salina é derivadade um ácido fraco;
b) um álcool em que o álcool é HO-alquilC1-3;
c) um ácido fraco, em que 1) o ácido fraco está emexcesso molar com referência ao teor de glicolipidio, e 2) équalquer ácido que possui um valor de pKa entre cerca de 1,0e cerca de 9,5 usando tabelas ou valores padrões; e
d) um tensoativo não-iônico, onde o tensoativonão-iônico é um agente que reduz a tensão superficial domaterial em que ele está dissolvido e possui um componenteque é hidrofóbico e um outro componente que é hidrofilico.
A Solução de Adjuvante Glicolipidio é umacomposição que compreende:
a) uma Solução Estoque de Glicosilamida; e
b) um tampão adequado, onde o tampão é umapropriado para uso veterinário ou médico e pode manter umpH relativamente constante numa solução aquosa de entrecerca de 6,0 e cerca de 8,0.
Descrição Detalhada da Invenção
A menos que de outro modo estabelecido, os termosapresentados a seguir usados na especificação ereivindicações pssuem os significados dados adiante.
O termo "álcool" se refere a um composto deFórmula: HO-C1-3lquil. Ele pode ser metanol, etanol, oupropanol em qualquer forma, tal como n-propanol ou iso-propanol. Etanol é preferido.
O termo "alquil" se refere a fraçõeshidrocarbonetos saturados tanto lineares e ramificadas.
O termo "glicolipídios" se refere aos compostos deFórmula I adiante. Esses compostos são descritos na PatenteUS No. 6.290.971, e Patente US No. 4.855.283, concedida em 8de agosto de 1989. Tanto a Patente US No. 6.290.971, ePatente US No. 4.855.283 são aqui incorporadas porreferência em suas totalidades. Um glicolipidio descrito emparticular aqui, quando em sua forma acetato possui o nomecomercial Bay R1005®, e o nome químico "acetato de N-(2-desóxi-2-L-Ieucilamino-β-D-glicopiranosi1)-N-octadecildodecanamida" A forma amida desse composto tem onome comercial Bay 15-1583® e o nome químico de "N-(2-desóxi-2-L-Ieucilamino-β-D-glicopiranosil)-N-octadecildodecanamida."
Os glicolipídios de Fórmula I são:
<formula>formula see original document page 7</formula>
fórmula I
em que
R1 é hidrogênio, ou radical alquila saturadopossuindo até 20 átomos de carbono;
X é -CH2-, -0- ou -NH-;
R2 é hidrogênio, ou radical alquila saturadopossuindo até 20 átomos de carbono;
R3, R4, e R5 são independentemente hidrogênio,SO42", -PO42", ou -CO-alquilCi-io;
R6 é L-alanil, L-alfa-aminobutil, L-arginil, L-asparginil, L-aspartil, L-cisteinil, L-glutamil, L-glicil,L-histidil, L-hidroxipropil, L-isoleucil, L-leucil, L-lisil,L-metionil, L-ornitinil, L-fenilalanil, L-prolil, L-seril,L-treonil, L-tirosil, L-triptofanil, e L-valil ou seus D-isômeros;
ou um sal farmaceuticamente aceitável dessesmencionados.
Uma outra modalidade especificada descreve osglicolipidios de Fórmula 1 em que:
R6 é selecionado de L-leucil;
As variáveis para a Fórmula I são separadas etodas as combinações de variáveis são aqui descritas ereivindicadas.
Em uma outra modalidade, os glicolipidios sãoaqueles descritos pela Fórmula II (a) :
R1 é hidrogênio, ou saturated alquilC12-18;
R2 é hidrogênio, ou saturated alquilC7-11;
X é -CH2,;
R4, e R5 são independentemente hidrogênio;
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Fórmula II(a)
Em uma outra modalidade, os glicolipidios sãoaqueles descritos pela Fórmula II(b):<formula>formula see original document page 9</formula>
Fórmula II(b)
Em uma outra modalidade, os glicolipidios possuema estrutura da Fórmula III:
<formula>formula see original document page 9</formula>
Fórmula (III)
Um composto de Fórmula III pode existir em uma ououtra de forma amida ou forma acetato. A forma amida dessecompostotem o nome comercial Bay 15-1583®. A forma acetatotem o nome comercial Bay R1005®.
Os glicolipidios de Fórmula I podem ser feitosusando os procedimentos seguintes, tomados da Patente U.S.No. 4.855.283.
Como pode ser visto a partir da Fórmula 1, oscompostos de acordo com a invenção são baseados numa 2-amino-2-desóxihexose substituída. Esses açúcares são sempreligados por N-glicosida por meio de C-1, o átomo de carbonoanomérico, ao grupo acilamido, carbamido oualcoxicarbonilamido<formula>formula see original document page 10</formula>
com os significados mencionados acima para R1, R2 eX.
O grupo 2-amino dos amino-açúcares nos compostosde acordo com a invenção, de Fórmula I, está ligado poramida a um α-aminoácido ou um derivado α-aminoácido.
Os aminoácidos são os L-aminoácidos naturais taiscomo
glicina, sarcosina, ácido hipúrico, alanina,valina, leucina, isoleucina, serina, treonina, cisteina,metionina, ornitina, citrulina, arginina, ácido aspártico,asparagina, glutamic ácido, glutamina, fenilalanina,tirosina, prolina, triptofano e histidina. Também sãodescritos D-aminoácidos, tal como D- alanina, ou aminoácidoscarboxilicos, tal como ácido alfa-aminobutirico, ácido a-aminovalérico, ácido α-aminocapróico ou ácido a-amino-heptanóico, amvos ' na forma-E e forma-L, para atuar comosubstituintes no amino-açúcar.
Os processos para a preparação dos compostos deacordo com Fórmula I são também providos. Isso ensejainiciar a partir de um derivado 2-amino-2-desóxiglicopiranose (Fórmula IV), que está protegido nogrupo amino,<formula>formula see original document page 11</formula>
em que R10 representa um grupo protetor para aproteção de grupos amino, que é conhecido a partir dasíntese de peptideos e pode, onde apropriado, serseletivamente eliminado.
Exemplo de grupos protetores adequados são gruposacil, tal como grupos trifluoroacetil ou tricloroacetil, o-nitrofenilsulfenil, 2,4-dinitrofenilsulfenil ou gruposalcoxicarbonil inferiores opcionalmente substituídos taiscomo metoxicarbonil, t-butiloxicarbonil, benziloxicarbonil,p-metoxibenziloxicarbonil ou 2,2,2-tricloroetiloxicarbonilgroups. Adequados derivados amino-hexose N-protegidos sãoconhecidos. Por exemplo, M. Bergmann e L. Zervas, Ber. 64,975 (1931); D. Horton, J. Org. Chem. 29, 1776 (1964); Ρ. H.Gross e R. W. Jeanloz, J. Org. Chem. 32, 2759 (1967); M. L.Wolfrom e Η. B. Bhat, J. Org. Chem. 32, 1821 (1967);general: J. F. W. McOmie (Editor). Prot. Groups. Org. Chem.,Plenum Press (1973); Geiger em "The Peptides" Vol. 3, ρ 1-99, (1981) Academic Press; e Literature cited there). Gruposamino-protetores preferidos para a preparação dos compostosde acordo com Fórmula I são o grupo BOC group (ter-butiloxicarbonil) ou o grupo Z (benziloxicarbonil).
Os derivados amino^açúcar bloqueados (IV) sãoreagidos, numa primeira etapa de reação, com aminas (Fórmula V),H2N-R1 (V)
onde R1 tem o significado acima mencionado, paraproduzir glicosilaminas (Fórmula VI)
<formula>formula see original document page 12</formula>
Preparações de glicosilamina desse tipo sãoconhecidas em principio (ELLIS, Advances em CarbohidrateChemistry 10, 95 (1955)) e são, especificamente, descritasem DE-OS (German Published Specification) No. 3.213.650.
Na segunda etapa de reação, as glicosilaminas (VI)são reagidas ou com adequados derivados ácidos carboxilicos(Fórmula VII), tal como haletos de carboxila, ou anidridoscarboxilicos,
R11-CO-CH2OR4 (VII)
R2 possuindo o significado acima mencionado, e R11representando halogênio tal como, por exemplo, cloro, ourepresentando -O-CO-R2 com o significado acima mencionadopara R2, ou representando -0-C0-0-alquila inferior. Dessemodo, glicosilamidas (Fórmula VIII)<formula>formula see original document page 13</formula>
em que R1, e R2 possuem os significados acimamencionados, e R10 é igual como R6 e X representa -CH2-, sãoobtidos. As condições para as N-acilações desse tipo estãoindicadas em DE-OS (German Published Specification ) No.3.213.650.
Em uma modalidade preferida, as glicosilaminas deFórmula VI são reagidas com um a dois equivalentes de umcloreto de carbonila (Fórmula VII) ou com um a doisequivalentes de um anidrido misto o qual foi obtido a partirdo ácido carboxilico pertinente R2— CH2—CO2 H ecloroformiato de etila ou cloroformiato de isobutila, empresença de uma base orgânica auxiliar, através de métodosconhecidos da literatura, para produzir a glicosilamida deFórmula VIH com X=-CH2-.
Isto é realizado em solventes orgânicos ousolventes aquosos-orgânicos entre 0o C e 50° C, ondeapropriado em presença de uma base inorgânica ou orgânica.Adequados diluentes são álcoois, tal como metanol, etanol,1-propanol ou 2-propanol, ou éteres, tal como éterdietilico, tetraidrofurano ou 1,4-dioxano, ouhidrocarbonetos halogenados, tal como diclorometano,triclorometano ou 1,2-dicloroetano, ou N,N-dimetilformamida.
Quando as glicosilaminas (VI) que são obtidas naprimeira etapa são reagidas com ésteres halogeno-fórmicos(IX)
R12-CO-O-R2 (IX)
R12 representando halogênio tal como, por exemplo,cloro ou bromo, e R2 possuindo o significado acimamencionado, então os glicosilcarbamatos (VIII) são obtidos,X na Fórmula VIII representando oxigênio.
Em uma modalidade, as glicosilaminas de FórmulaVIII são reagidas com um a dois equivalentes de um ésterclorocarbônico IX para produzir o glicosilcarbamato. Isto épreferivelmente realizado em solventes orgânicos ousolventes aquosos-orgânicos em temperaturas entre 0°C e 50°C, mas particularmente preferivelmente na temperaturaambiente. Solventes adequados são álcoois, éteres,hidrocarbonetos halogenados ou dimetilformamida, tal comosão mencionados acima.
Quando glicosilaminas (VI) as quais são obtidas naprimeira etapa são reagidas com um a dois equivalentes de umisocianato orgânico (Fórmula X)
R2-NCO (X)
com R2 possuindo o significado acima mencionado,glicosiluréias de Fórmula VIII são obtidas, e X é -NH-. Essareação de acilação, como as reações acima mencionadas, épreferivelmente realizada em solventes orgânicos, com astemperaturas de reação estando entre -20°C e 60°C,preferivelmente entre 0°C e 25°C. Solventes adequados sãoos acima mencionados álcoois, éteres, hidrocarbonetoshalogenados, ou dimetilformamida.
As glicosilamidas (Fórmula VIII, X= -CH2-) ,glicosilcarbamatos (Fórmula VIII, X= -O-) ou glicosiluréias(Fórmula VIII, X= -NH-) obtidos desse modo são isolados naforma de sólidos cristalinos ou amorfos através de processosconhecidos individualmente e, se necessário, são purificadosatravés de procedimentos padrões tais como recristalização,cromatografia, extração, etc.
Em muitos casos, é também vantajoso realizar, emparalelo com ou em lugar das acima mencionadas etapas de pu-rificação, uma derivação química que leve a um derivado dasglicosilamidas, -carbamatos e -uréias de Fórmula VIII, osquais possuam boas propriedades de cristalização. Derivaçõesquímicas desse tipo são, no caso das glicosilamidas, glico-silcarbamatos e glicosiluréias de acordo com a invenção, porexemplo reações de esterificação nos grupos hidroxila dosresíduos açúcar. Exemplos de adequados grupos éster são gru-pos acetil, benzoil ou p-nitrobenzoil.
Para preparar os derivados tri-0-acil das glicosi-lamidas, glicosiluréias ou glicosilcarbamatos,os correspon-dentes trióis (Fórmula VIII) são reagidos com agentes de a-cilação em presença de bases auxiliares orgânicas ou inorgâ-nicas. Adequados agentes de acilação são cloretos ácidos,tal como cloreto de acetila, cloreto de benzoil ou cloretode p-nitrobenzil, ou anidridos, tal como, por exemplo, ani-drido acético. Isso resulta na formação de ésteres de acordocom Fórmula XI<formula>formula see original document page 16</formula>
com R1, R2, R10 e X possuindo os significados acimamencionados e
R13 representando acetil, benzoil ou p-nitrobenzoil.
As reações de O-acilação são preferivelmente rea-lizadas em solventes orgânicos inertes. Aqueles que podemser usados são hidrocarbonetos halogenados, tal como diclo-rometano, triclorometano ou 1,2-dicloroetano, éteres, talcomo tetraidrofurano, ou 1,4-dioxano, ésteres, tal como ace-tato de etila, e amidas, tal como dimetilformamida.
É também possível para bases orgânicas sozinhas,tal como trietilamina ou piridina, serem indicadas como sol-ventes adequados. As bases que podem ser usadas são todas asbases usadas na química orgânica para as O-acilações. Prefe-rivelmente, trietilamina, piridina ou a mistura de piridi-na/4-dimetilaminopiridina são usados. Os triésteres (FórmulaXI) podem ser facilmente cristalizados a partir de solventesorgânicos. Particularmente preferidos para a cristalizaçãosão solventes polares, tal como álcoois de cadeia curta, quesignifica dizer metanol, etanol, n-propanol ou isopropanol.Outros solventes adequados para a cristalização dos triéste-res (Fórmula XI) são misturas de solventes orgânicos comsolventes inorgânicos ou orgânicos polares, por exemplo, te-traidrofurano-metanol, tetraidrofurano-água, etanol-água, eisopropanol-água. Os triésteres (Fórmula XI) os quais tenhamsido purificados por meio de recristalização simples, ouonde apropriado por recristalização múltipla são retornadosaos trióis (Fórmula VIII) por hidrólise ou transesterifica-ção dos três grupos 0-acetil. Uma multiplicidade de cliva-gens éster são conhecidas na química orgânica. A preparaçãodos trióis (Fórmula VIII) a partir dos triésteres (FórmulaXI) mencionada pode ser feita da transesterificação dos gru-pos acila em presença de metanol e quantidades catalíticasde metanolato de sódio, que é conhecido como hidróliseZEMPLEN na química orgânica.
A terceira etapa de reação na preparação dos com-postos de Fórmula I de acordo com a invenção compreende aclivagem seletiva do grupo protetor do grupo 2-amino no açú-car nos compostos de Fórmula VIII. Nessa reação, precisa sertomado cuidado particular pelo fato de que não existe a eli-minação simultânea do grupo 1-amido ou do grupo 1-carbamidoou do grupo 1- (alcoxicarbonilamido) no açúcar nos compostosde Fórmula VIII.
0 grupo benziloxicarbonil, o qual é preferivelmen-te usado, no C-2 dos amino-hexanos pode ser quantitativamen-te e seletivamente clivado, com a retenção do grupo 1-amido,1-carbamido ou 1-alcoxicarbonilamido, sob as condições dehidrogenólise. A hidrogenólise proporciona as glicosilami-das, glicosiluréias ou glicosilcarbamatos com um grupo 2-amino livre no açúcar, com a seguinte Fórmula Estrutural<formula>formula see original document page 18</formula>
com ο significado acima mencionados for R1, R2 e X.
Exemplos de catalisadores adequados para a hidro-genólise são metais nobres tal como platina ou paládio osquais são adsorvidos sobre carvão ativo. Paládio/carvão (5%ou 10%) é preferivelmente usado. A hidrogenólise pode serrealizada sob pressão atmosférica ou pressão elevada em umvaso de pressão adequado. Solventes inertes são adequadospara a hidrogenação, tal como, por exemplo, álcoois tal comometanol, etanol, ou propanol, éteres tal como tetraidrofura-no ou 1,4-dioxano, ou ácidos carboxilicos tal como ácido a-cético, ou misturas desses mencionados. Onde apropriado, osolvente é misturado com água ou ácidos diluídos tal comoácido clorídrico ou ácido sulfúrico. Naturalmente, quandotais ácidos são acrescentados, as 2-amino-2-desóxi-glicosilamidas, -carbamatos e -uréias de acordo com FórmulaXII são obtidas como os sais amônio desses ácidos. 0 grupoprotetor t-butiloxicarbonil, que é igualmente preferivelmen-te usado nos compostos de Fórmula VIII, pode ser clivado a-través de métodos conhecidos a partir da literatura usandoácidos minerais tal como ácido clorídrico ou ácido sulfúri-co. Nesse caso também, as 2-amino-2-desóxi-glicosilamidas, -carbamatos e -uréias de Fórmula XII são seletivamente obti-das como os sais amônio dos ácidos usados para a clivagem.
A quarta etapa de reação para a síntese dos com-postos de Fórmula I, de acordo com a invenção, compreende aligação das aminoglicosilamidas, amidas, -carbamatos ou -
uréias de acordo com Fórmula XII, ou de seus sais,com a adequados derivados aminoácidos. Adequados derivadosaminoácidos são aminoácidos N-bloqueados Fórmula (XIII)
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com R7 possuindo o significado acima mencionado,
R8 representando hidrogênio ou metil, e
R14 representando um grupo protetor que é usualmen-te utilizado na síntese de peptídeos e pode ser seletivamen-te eliminado novamente embora mantendo a ligação peptídeo.
Os grupos protetores para o grupo amino na FórmulaXIII que são preferivelmente usados são os acima menciona-dos, e os grupos benziloxicarbonil ou t-butiloxicarbonil sãoparticularmente preferidos. A ligação da 2-amino-2-desóxi-glicosilamida, -carbamato ou -uréia de Fórmula XII com umderivado aminoácido de Fórmula XIEI pode ser realizada pormeio de métodos convencionais de síntese de peptídeos (E.Wunsch e outros: Synthese von Peptiden (Synthesis de pepti-des) em: Methoden der Org. Chemie (Methods de org. chemis-try) (HoubeN-Weyl) (E. Muller, Editor), Vol XV/I e XV/2, 4thEdition, publicada por Tbieme,. Stuttgart (1974).Exemplos de processos convencionais são a conden-sação do grupo amino no composto de Fórmula XII com um deri-vado aminoácido de Fórmula XIII em presença de agentes remo-vedores de água, por exemplo, dicicloexilcarbodiimida ou di-isopropilcarbodiimida.
A condensação dos compostos de Fórmula XII com a-queles de Fórmula XIII pode ser também realizada quando ogrupo carboxila está ativado. Um grupo carboxila ativadopossível é, por exemplo, um anidrido ácido, preferivelmenteum anidrido misto, tal como um acetato do ácido, ou uma ami-da do ácido, tal como uma imidazolida, ou um éster ativado.
Exemplos de ésteres ativados são os ésteres de cianometila,ésteres de pentaclorofenila, e ésteres de N-hidroxiftalimida. Ésteres ativados podem ser também obtidosa partir do ácido (Fórmula XIII) e N-hidroxisuccinimida ou1-hidroxibenzotiazol em presença de um agente de remoção deágua, tal como carbodiimida. Os derivados aminoácidos sãoconhecidos e podem ser preparados em um modo conhecido. Acondensação do amino-composto de fórmula XII com os compos-tos carboxílicos de Fórmula XIII opcionalmente ativados pro-porciona os peptidoglicolipídios de Fórmula XIV.
<formula>formula see original document page 20</formula>com os significados acima mencionados para R1, R2,R7, R8, R14 e X.
Numa etapa final do processo para a preparação doscompostos de acordo com Fórmula I, o grupo protetor R14 noscompostos de Fórmula XIV é eliminado. Deve ser tomado cuida-do durante essa etapa para que os outros grupos amida, ure-tano ou uréia presentes nos compostos de Fórmula XIV não se-jam clivados. Os grupos protetores R14 que são preferivel-mente usados nos compostos de Fórmula XIV, o grupo Ν-carbobenzoxi e o grupo N-ter-butiloxicarbonil, podem ser e-liminado embora mantendo o grupo amida, uretano ou uréia. Ogrupo carbobenzoxi pode ser seletivamente eliminado por hi-drogenólise em presença de um metal nobre tal como, por e-xemplo, paládio sobre carvão, em um solvente adequado talcomo etanol, metanol, ácido acético glacial ou tetraidrofu-rano. Os solventes podem ser usados como o solvente puro oucombinados entre si ou com água. A reação pode ser realizadaou sob pressão atmosférica ou sob pressão elevada. O grupoter-butiloxicarbonil R14 nos compostos de Fórmula XIV podeser eliminado por meio de processos acidoliticos. Exemplosde condições adequadas são o usl de cloreto de hidrogênionos solventes adequados, tal como, por exemplo, ácido acéti-co glacial, éter dietilico, dioxano ou etil acetato, na tem-peratura ambiente. Processos desse tipo para a clivagem dost-butil carbamatos são conhecidos em principio. As peptido-glicosilamidas, -carbamatos e -uréias de Fórmula I que sãoobtidas desse modo, são isoladas na forma de sólidos crista-linos ou amorfos, através de processos conhecidos individu-almente, e são, se necessário, purificadas através de méto-dos padrões, tal como recristalização, cromatografia, extra-ção, etc.
Os compostos de acordo com a invenção, de FórmulaI, podem ser também preparados por meio de uma segunda rotasintética com resultados similarmente bons. Esta segunda ro-ta sintética difere da primeira, a qual está descrita acima,pelo fato de que a seqüência da ligação dos sintons aminoaçúcar aminoácido, amina R1 NH2 e ácido carboxilico R2-CH2-H,ou derivado ácido carbônico R2-0-C0-halogénio, ou R2-NCO, comos significados acima de R1 e R2, é diferente. Nesta segundarota, 2-N-(aminoacil)amino-açúcares adequados de Fórmula XV
<formula>formula see original document page 22</formula>
com o significado acima mencionado para R7 e R8, ena qual R14 representa um grupo protetor amino conhecido naquímica de peptídeos, preferivelmente o grupo benziloxicar-bonil ou o grupo t-butiloxicarbonil, são usados as o compo-nente de partida. Os compostos de Fórmula XV que são dessemodo obtidos são em seguida condensados com os compostos a-mino de Fórmula III para produzir glicosilaminas da FórmulaGeral XVI<formula>formula see original document page 23</formula>
com R1, R7, R8 e R14 possuindo significados consis-tentes com a Fórmula Iea definição de R6.
Todos os processos descritos acima para a prepara-ção dos compostos da Fórmula Geral VI podem ser usados paraa preparação dos compostos da Fórmula Geral XVI. Os compos-tos de Fórmula XVI são em seguida reagidos ou com os acimamencionados derivados ácidos carboxilicos(Fórmula VII) oucom ésteres halogeno-fórmicos (Fórmula IX) ou com isociana-tos orgânicos (Fórmula X) para produzir as 2-(aminoacil)-aminoglicosilamidas de Fórmula XIV (com X= -CH2-) , ou os -carbamatos de Fórmula XIV (com X= -0) , ou as - uréias deFórmula XIV (com X= -NH-). Essas reações de acilação podemser realizadas geralmente por meio dos processos descritosacima para a reação de glicosilaminas com derivados de ácidocarboxilico ou de ácido carbônico.
Os intermediários (Fórmula XIV) que são obtidosdesse modo podem ser purificados através do método físico depurificação anteriormente mencionado. Entretanto, é preferí-vel converter os compostos de Fórmula XIV, através dos méto-dos de 0-acilação descritos acima, na forma dos tri-0-acetatos ou dos tri-O-benzoatos da Fórmula Geral XVII<formula>formula see original document page 24</formula>
com os significados para as variáveis consistentescom a fórmula 1.
Esses compostos podem ser facilmente cristaliza-dos, preferivelmente a partir de solventes polares tal comometanol ou etanol, e desse modo purificados. Os derivadoscristalinos purificados derivados da Fórmula XVII são entãoconvertidos nos trióis de Fórmula XIV por meio dos métodosacima mencionados de hidrólise éster, os quais são amplamen-te usados especialmente na química do açúcar. A eliminaçãofinal dos grupos protetores no aminoácido nos compostos deFórmula XIV já foram descritos acima para a preparação doscompostos de Fórmula I. A invenção também está relacionadaaos sais dos compostos de Fórmula I. Estes são primordial-mente os sais não tóxicos que podem ser usualmente utiliza-dos em farmácia, por exemplo, cloretos, acetatos, e lacta-tos, ou sais inertes dos compostos de Fórmula I.
O termo "ácido fraco" significa qualquer ácidopossuindo um valor de pKa (o -Iog da Ka) de entre cerca de1,0 e cerca de 9,5 usando tabelas ou valores padrões. Emboranão pretendendo limitar essa invenção, os exemplosapresentados a seguir de ácidos fracos, são descritos comnome, fórmula, e pKa aproximado. Ácido acético, H(C2H3O2)(pKa 4,76); ácido ascórbico (1), H2(C6H6O6) (pKa 4,10); ácidoacetilsalicilico, H8(C9O4), (pKa 3,5,); ácido butanóicoH(C4H7O2) (pKa 4,83); ácido carbônico, H2CO3, (pKa 4,83 forma
1); ácido crômico, HCrO4" (pKa 6,49 forma 2); ácido citrico,H3(C6H5O7), (pKa 3,14 forma 1); ácido citrico, H2C6H5O7", (pKa4,77 forma 2); ácido citrico, (HC6H5O7)", (pKa 6,39 forma 3);ácido fórmico, H(CHO2), (pKa 3,75); ácido fumárico, H4(C4O4)(pKa 3,03); ácido heptanóico, H(C7Hi3O2), (pKa 4,89); ácidohexanóico, H(C6HuO2), (pKa 4,84); ácido fluoridrico, HF, (pKa 3,20); isocitrato, H8(C6O7) (pKa 3,29); ácido lático,H(C3H5O3), (pKa 3,08); ácido maleico, H4(C4O4) (pKa 1,83);ácido nicotinico, H5 (C6NO2) (pK3,39) ; ácido oxálico, H2(C2O4),(pKa 1,23 forma 1); ácido oxálico, (HC2O4)", (pKa 4,19 forma
2); ácido pentanóico, H(C5H9O2), (pKa 4,84); ácido fosfórico,H3PO4, (pKa 2,16 forma 1); ácido propanóico, H(C3H5O2), (pKa4,86); ácido pirúvico, H4(C3O3) (pKa 2,39); ácido succinicoH6(C4O4) (pKa 4,19) e ácido tricloroacético, H(C2C13O2) (pKa0,70). Quaisquer combinações desses são tambémexemplificadas.
Ácido acético é preferido. Ácido acetilsalicilico,ácido citrico, ácido fórmico, ácido fumárico, ácidofluoridrico, isocitrato, ácido maleico, ácido nicotinico,ácido fosfórico, ácido pirúvico, ácido succinico e ácidotrifluoracético são os ácidos fracos mais comuns que sãomaterializados individualmente, em combinação e como umacoleção.
O termo "tensoativo não-iônico" significa umtensoativo que seja uma substância que reduza a tensãosuperficial do material no qual ele está dissolvido e não-iônico significa que ele possui um grupo polar que não estáeletricamente carregado. 0 termo tensoativo anfifilicosignifica um tensoativo onde uma parte da molécula dotensoativo é hidrofóbica e uma parte é hidrofilica.Tensoativos adequados srão tanto não-iônicos e anfifilicos eaceitáveis para uso veterinário ou médico. Se um tensoativonão-iônico em particular é ou não aceitável par uso médicoou veterinário isto pode ser facilmente determinado poraqueles usualmente versados na técnica. Existem muitostensoativos não-iônicos adequados que podem ser usados comessa invenção e numerosos exemplos são providos adiante.
Dois tipos bem conhecidos de tensoativos não-iônicos são incluídos aqui. Estes são conhecidos comosorbitans, usualmente comercializados sob o nome comercialSpan®, e polioxietileno sorbitans, usualmente
comercializados sob o nome comercial Tween®. Especificamenteincluídos aqui são os seguintes: monolaurato de Sorbitan(Span 20®), monopalmitato de Sorbitan (Span 40®),monostearato de Sorbitan (Span 60®), tristearato de Sorbitan(Span 65®), monooleato de Sorbitan (Span 80®), trioleato deSorbitan (Span 85®), monolaurato de Polioxietilensorbitan(Tween 20®), monopalmitato de Polioxietilensorbitan (Tween40®), monosterato de Polioxietilensorbitan (Tween 60®),monooleato de Polioxietilensorbitan (Tween 80), e trioleatode Polioxietilensorbitan (Tween 85) . Essas descrições sãosignificadas incluir o nome comercial dos ingredientes, ouingredientes equivalentes, como listados em catálogos defornecedores para esses tensoativos. Os tensoativos podemser usados individualmente ou em qualquer combinação.
Monolaurato de sorbitan (Span 20®), monolaurato dePolioxietilensorbitan (Tween 20®), monooleato de Sorbitan(Span 80®), trioleato de Sorbitan (Span 85®), monooleato dePolioxietilensorbitan (Tween 80) , trioleato de
Polioxietilensorbitan (Tween 85) são particularmentedescritos.
O termo "tampão adequado" significa um tampão queé adequado para uso veterinário ou mético e pode manter umpH relativamente constante numa solução aquosa de entrecerca de 6 e cerca de 8. Tampões fosfato são uma modalidadedescrita aqui. Tampões fosfato podem ser feitos num pHespecifico numa faixa ampla por meio da mistura de saismonobásicos e dibásicos de fosfato de sódio e/ou fosfato depotássio em diferentes proporções. A fabricação e o uso dediversos tampões de sódio e potássio é bem conhecida poraqueles usualmente versados na técnica.
Outros exemplos de tampões são apresentados aseguir:
Ácido 2-(N-morfolino)etano-sulfônico (também co-nhecido como MES);
Ácido 3-(N-morfolino)propano-sulfônico (também co-nhecido como MOPS);
Ácido N-[tris (hidroximetil]-2-aminoetano-sulfônico (também conhecido como TES);
Ácido 4-(2-hidroxietil)piperazin-l-etano-sulfônico(também conhecido como HEPES);[tris (hidroximetil)metil]glicina (também conheci-do como TRIS).
Parte I. Preparação das soluções.
As novas formulações reveladas aqui são 1) Solu-ções Estoque de Glicosilamida e 2) Soluções de AdjuvanteGlicolipidio
1) Uma Solução Estoque de Glicosilamida é prepara-da mediante dissolver um glicolipidio em um álcool e combi-nar quantidades apropriadas de um ácido fraco. O ácido fracoé acrescentado à solução alcoólica de glicolipidios, em ex-cesso molar do ácido fraco com referência aos glicolipidios.Um tensoativo não-iônico é acrescentado mistura ácida alcoó-lica de glicolipidios para criar a Solução Estoque de Glico-silamida. O glicolipidio exemplificado é o acetato de N-(2-desóxi-2-L-leucilamino-p-D-glicopiranosil)-N-octadecildodecanoilamida. O álcool exemplificado é etanol. Oácido fraco exemplificado é ácido acético. Os tensoativosnão-iônicos são as descritos acima.
Preparação de Soluções Estoque de Glicosilamida.
0 ácido fraco é acrescentado a uma solução alcoó-lica contendo um glicolipidio. 0 ácido fraco é acrescentadoem excesso molar com referência ao teor do glicolipidio. 0ácido fraco componente deve ser acrescentado de 1,25 a 5 ve-zes a quantidade do glicolipidio, em equivalentes molares emrelação ao glicolipidio. Em certas modalidades as seguintesquantidades relativas de ácido são recomendadas. A quantida-de molar do ácido fraco deve ser 2,0 vezes, 2,5 vezes, 2,7vezes, 3,0 vezes, e 5,0 vezes, e muito preferido de 2,7 ve-zes mais que a quantidade molar do glicolipidio.
Um tensoativo não-iônico é acrescentado à misturaalcoólica de glicolipidio apresentada acima, ou antes ou a-pós o ácido fraco ser acrescentado, para criar a Solução Es-toque de Glicosilamida final.
Em presença do ácido fraco, a glicosilamida é con-vertida na forma acetato do glicolipidio. Os glicolipidiosde Fórmula I não são totalmente solúveis quando simplesmenteintroduzidos diretamente nas soluções aquosas tamponadas. Asolução obtida tipicamente a partir da dissolução de um gli-colipidio de Fórmula I numa solução aquosa tamponada é umamistura leitosa. Pesquisadores anteriores tentaram produzirtais soluções na forma de misturas homogêneas mediante sub-meter a solução leitosa à ação sônica. Todavia, o efeito daação sônica não garante que a solução irá permanecer homogê-nea durante a estocagem. A abordagem química de suspenderesses compostos resulta numa solução totalmente solúvel,quase que oticamente limpa, de glicolipidio tamponado emmeio aquoso, em pH apropriado. Quando o ácido fraco é acres-centado em excesso de quantidade comparada com a dos glico-lipidios é assegurado que a totalidade do glicolipidio estáconvertida na forma solúvel, e sua reversão de volta à formanão solúvel é impedida.
0 ácido fraco converte os glicolipidios em um salfarmaceuticamente aceitável. Sais preferidos são sais nãotóxicos, os quais são usualmente utilizados em preparaçõesfarmacêuticas e biológicas. Por exemplo, cloretos, acetatos,lactatos, e sais inertes dos compostos de fórmula I, são ob-tidos com os ácidos fracos descritos aqui.
Os álcoois usados para dissolver o glicolipidiopodem ser metanol, etanol, qualquer forma isomérica de pro-panol, ou qualquer combinação desses mencionados. A soluçãoalcoólica de glicolipidio resultante será oticamente limpa.Qualquer reação química que possa converter a forma acetatodo glicolipidio de volta para a forma não acetato pode pro-vocar a floculação do glicolipidio contido na Solução aquo-sa. Quando ocorre a floculação do glicolipidio, as moléculasdo glicolipidio saem da solução como escamas finas, sedimen-tando no fundo do recipiente. A concentração inicial do áci-do fraco na Solução Estoque de Glicosilamida de glicolipidioe álcool determina se irá ocorrer qualquer floculação doglicolipidio. 0 ácido fraco deverá estar em excesso molarcom referência ao glicolipidio para evitar floculação.
2) Soluções de Adjuvante Glicolipidio são prepara-das mediante introduzir uma apropriada quantidade da SoluçãoEstoque de Glicosilamida em um "tampão adequado". 0 pH dassoluções estáveis finais de Adjuvante Glicolipidio descritasaqui deverá estar entre cerca de 6 e cerca de 8. Um pH finalde entre cerca de 6 até cerca de 7 é preferido. Um pH finalde entre cerca de 6,3 até cerca de 6,4 é descrito.
A Solução Estoque de Glicosilamida contém excessode ácido de modo que ela deverá ser tamponada para uso comoum adjuvante. Por exemplo, um tampão fosfato pode ser feitonum pH específico numa faixa ampla mediante a mistura desais monobásicos e dibásicos de fosfato de sódio ou fosfatode potássio em diferentes proporções. Se um tampão fosfato éusado ele pode ser feito em torno de 20 nM, e isso tem um pHde cerca de 7,8. Quando a Solução Estoque de Glicosilamida éacrescentada ao tampão, o pH do tampão é rebaixado. Uma so-lução tamponada em fosfato a pH 7,8 resulta numa Solução fi-nal de Adjuvante Glicolipídio com um pH de cerca de 6,4. osajustes finais do pH podem ser feitos nas tipicamente nãosão necessários.
A Solução Estoque de Glicosilamida contendo o áci-do fraco e um glicolipídio tem um pH muito baixo. Pode sernecessário elevar o pH até um nível aceitável. Uma base for-te deve ser evitada para esse propósito porque a adição deuma base forte pode converter a forma salina do glicolipídiode volta à forma não salina, resultando em precipitação(floculação) da forma não sal no ambiente aquoso. Entretan-to, se uma base forte é desejado, apenas pequenas quantida-des deverão ser usadas. Por exemplo, é recomendado que nãomais que 100 mM NaOH seja usado, ao passo que 4,0 mM ou me-nos é ótimo.
A solução tamponante pode opcionalmente incluiralgum NaCl, mas não é necessário. As concentrações de NaClpodem variar na faixa de a partir de cerca de 1 até cerca de50 mM. Quantidades menores de NaCl são preferidas sobrequantidades maiores. Exemplos aqui possuem ou nada de NaClou 15 mM NaCl. 100 mM NaCl não é adequado devido à ocorrên-cia de floculação. Não é esperada floculação com concentra-ções de NaCl de 15 mM ou menos. Não é esperada floculaçãocom concentrações de NaCl de 30 mM ou menos. Não é esperadafloculação com concentrações de NaCl de 50 mM ou menos.Parte II. Caracterização da Solução de AdjuvanteGlicolipídio.
A estabilidade da Solução de Adjuvante Glicolipí-dio durante o armazenamento pode ser monitorada por meio desimples observação visual ou por meio da utilização de ins-trumentos analíticos apropriados. As moléculas de glicolipí-dios formam micelas quando em solução aquosa e é possíveldeterminar o tamanho das micelas precisamente com um difra-tômetro a laser. Uma tal medição pode ser usada para deter-minar se existe floculação das moléculas d glicolipídio.
Uma abordagem alternativa para a medição da esta-bilidade em tempo real é realizar os testes acelerados d es-tabilidade. Com a realização dos testes acelerados de esta-bilidade a solução de adjuvante é submetida a uma temperatu-ra de cerca de 37° C por cerca de sete dias, seguido por in-cubação em torno de 4 0C por cerca de dois dias sob agitaçãoconstante. A incubação em torno de 37 0C por cerca de setedias representa a armazenagem em cerca de 4 0C por a períodode cerca de um ano. A incubação em torno de 4 C por cerca dedois dias com agitação constante representa a condição deestresse que a Solução de Adjuvante Glicolipídio deve en-frentar durante o transporte.
Para determinar se a Solução de Adjuvante Glicoli-pídio está isotônica com o citoplasma, a osmolaridade podeser determinada. Diferentes concentrações de cloreto de só-dio podem ser acrescentadas e a osmolaridade da solução re-sultante determinada usando um osmômetro. Concentraçõescrescentes de cloreto de sódio, além de aúmentar a osmolari-dade, também tendem a tornar a solução mais turva. A turbi-dez é considerada ser causada por meio da agregação das mi-celas na forma de partículas maiores. Soluções que sejam di-fíceis ou impossíveis de filtrar usando um filtro de 0,2 μπιnão são geralmente aceitáveis para uso comercial porque afiltração terminal é freqüentemente usada para assegurar aesterilidade das soluções de adjuvante preparadas numa esca-la comercial. Uma análise por microscópio eletrônico podeser usada para determinar se existe uma agregação das mice-las como um resultado de muita concentração de sal.
Adjuvantes não-glicolipídio adicionais podem serusados na Solução de Adjuvante Glicolipidio em combinaçãocom aqueles descritos acima. Em uma outra modalidade da in-venção, moléculas imunoestimulatórias adicionais são acres-centadas a uma solução de Adjuvante Glicolipidio. As molécu-las imunoestimulatórias são bem conhecidas na arte, e elasincluem saponinas, Quil A, brometo de dimetil dioctadecilamônio (DDA) e Carbopol.
Quil A é um extrato purificado proveniente da cas-ca da árvore originária da América do Sul Quillaja saponari-a. Quil A induz ambas as respostas humoral e célula-mediada.Quil A é freqüentemente usada com colesterol porque o coles-terol elimina os efeitos colaterais menos desejáveis quandoacrescentado em proporções apropriadas. 0 colesterol formacomplexos insolúveis com a Quil A que forma estruturas dotipo helicóide à medida que o colesterol se liga com Quil A,expondo desse modo as unidades açúcar da molécula que ajudama estimular a imuno-resposta.Brometo de dimetil dioctadecil amônio, (DDA), é uratensoativo catiônico com cadeias alquila de 18 carbonos. Eleé uma amina quaternária anfifilica. A interação direta doDDA e o antigeno é necessária para se obter uma imuno-resposta ótima, porque o DDA funciona como um veiculo do an-tigeno através da ligação direta do antigeno na interfaceóleo/água. Ele estimula ambas as respostas humoral e a res-posta célula-mediada.
Carbopol é uma outra molécula imunoestimulatóriaútil que pode ser usada com essa invenção. Ele é um homopo-limero de ácido acrílico que é reticulado com um éter de po-lialquenila.
Parte III. Usos da Solução de Adjuvante Glicolipí-dio.
A Solução de Adjuvante Glicolipídio, em uma formade sal farmaceuticamente aceitável, pode ser misturada comum antigeno. Antigenos convenientes incluem: proteínas depatógenos microbianos, glicoproteínas, lipoproteínas, peptí-deos, glicopeptídeos, lipopeptídeos, toxóides, carboidratos,e antígenos tumor-específicos. Os antígenos podem ser deri-vados a partir de uma variedade de fontes. Antígenos prove-nientes de patógenos virais incluem bactérias, vírus e orga-nismos parasitas causadores de doenças. Misturas de dois oumais antígenos podem ser empregadas. O antigeno pode sermorto, naturalmente atenuado, vivo modificado, ou um extratode proteína, proteína produzida de modo recombinante, umpeptídeo sintetizado quimicamente ou qualquer outra coisaque estimule uma imuno-resposta. O antigeno peptídeo podeexistir como um peptideo em estado livre ou conjugado aoglicolipidio ou conjugado a outros epitopos de célula-B oucélula-T conhecidos.
A solução estável de Adjuvante Glicolipidio podeser combinada com adjuvantes ou componentes adicionais com-ponentes os quais sejam conhecidos por possuir propriedadesadjuvantes. Adjuvantes adicionais que podem ser combinadoscom a Solução de Adjuvante Glicolipidio incluem polímeros,compostos terpenóides naturalmente ocorrentes em sua formabruta ou parcialmente purificada, amina quaternária anfifí-lica, derivados de materiais da parede celular bacteriana, eanálogos sintéticos da parede celular bacteriana ou compo-nentes DNA. A Solução de Adjuvante Glicolipidio pode ser u-sada ou combinada com um ou mais agentes tais como antibió-ticos ou diferentes antígenos. Antigenos bacterianos ou vi-rais podem ou estarem mortos ou vivos modificados. Antígenosvirais mortos são preparados por meio do crescimento de ví-rus em cultura tecidual e a inativação dos vírus através detratamentos químicos. Alguns vírus podem ser crescidos emovos embrionados. O antígeno viral morto pode ser acrescen-tado à solução contendo a Solução de Adjuvante Glicolipidio,e a solução resultante pode ser usada para vacinar os ani-mais para conseguir proteção contra as infecções virais.
Em uma modalidade dessa invenção, a Solução de Ad-juvante Glicolipidio pode ser usada como um diluente paraantígenos virais vivos modificados. Patógenos virais podemser atenuados em sua virulência ou por meio da passagem de-les em cultura tecidual por diversas gerações ou através demanipulações especificas do genoma viral. Tais cepas viraisatenuadas podem ser crescidas até títulos muito altos emcultura tecidual e podem ser usadas como antígenos de vaci-na. Cepas virais atenuadas são referidas como antígenos vi-rais vivos modificados. Embora essas cepas sejam menos viru-lentas, elas são ainda altamente imunogênicas quando usadascomo um antígeno na vacina e oferecem proteção contra a in-fecção por meio de cepas virulentas. No caso da Solução deAdjuvante Glicolipídio ser usada como um diluente para osantígenos virais vivos modificados, a Solução de AdjuvanteGlicolipídio deverá ser testada para assegurar que ela nãopossui nenhum efeito viricida sobre o vírus particular deinteresse.
A propriedade viricida da Solução de AdjuvanteGlicolipídio sobre os antígenos virais vivos modificados po-de ser determinada em um experimento em vitro. Antígenos vi-rais liofilizados são reidratados com a Solução de AdjuvanteGlicolipídio ou com água. As soluções virais resultantes sãoplaqueadas sobre uma monocalamda de células permissivas. 0título do antígeno viral é determinado mediante a contagemdo número de placas formadas sobre a monocamada. A diferençanos títulos virais obtidos entre as amostras reidratadas comágua e a Solução de Adjuvante Glicolipídio pode ser usadapara determinar qual, se houver, o efeito vificida da Solu-ção de Adjuvante Glicolipídio sobre qualquer vírus vivo.
Antígenos virais vivos modificados podem ser lio-filizados e providos como massas liofilizadas em uma prepa-ração de vacina comercial. Em geral essas massas liofiliza-das de antigenos virais vivos modificados são reidratadascom uma solução diluente e usadas para vacinação de modo pa-renteral.
Exemplos de diluentes incluem uma solução aquosacontendo salino tamponado em fosfato. Se a solução diluentecontém uma molécula imunoestimulatória conhecida, a eficiên-cia da vacinação com os antigenos virais vivos modificadospode ser aprimorada. Em uma modalidade da presente invenção,a Solução de Adjuvante Glicolipidio é usada como uma soluçãodiluente.
EXEMPLOS
Exemplo 1.
Preparação de uma composição glicosilamida insolú-vel com concentração igual de Bay 15-5831® e ácido acético.
Tabela 1.
Uma composição não adequada para uso comercial.
<table>table see original document page 37</column></row><table>
Bay 15-5831® está registrado para the Bayer Com-pany, é o nome comercial para N-(2-desóxi-2-L-leucilamino^-D-glicopiranosil)-N-octadecildodecanoilamida. Quando essecomposto é usado para fazer um adjuvante solução usando ascomposições descritas na Tabela 1, acima, onde o ácido acé-tico é usado em concentração molar igual à do glicolipidio,e o glicolipidio está em sua forma base livre, o glicolipi-dio é insolúvel e flocula.
Exemplo 2
Uma Solução Estoque de Glicosilamida solúvel queutiliza os mesmos componentes como no Exemplo 1, mas com umaumento na concentração de ácido acético relativamente àconcentração do glicolipidio, resulta numa Solução Estoquede Glicosilamida solúvel.
Tabela 2.
Composição de a Solução Estoque de Glicosilamida.
<table>table see original document page 38</column></row><table>
Aqui, etanol 60% (v/v) foi usado, e a relação mo-Iar de ácido acético em relação ao to glicolipidio é de 2,0.0 etanol da prova 200 do Exemplo 1 foi substituído com eta-nol 60% em água. A Solução Estoque de Glicosilamida resul-tante foi oticamente limpa e não havia sedimentação no fundodo recipiente. Essa Solução Estoque de Glicosilamida é a-crescentada a diversos tampões para produzir uma Solução deAdjuvante Glicolipidio no Exemplo 3, adiante.
Exemplo 3.
Preparação de Soluções de Adjuvante Glicolipidio
Soluções tampão em fosfato em diferentes pHs forampreparadas. Uma solução estoque 2M de fosfato monobásico desódio foi preparada mediante dissolver 138 gramas de sal deNaH2PO4-H2O em 250 mL de água DI em um béquer e levando o vo-lume final para 500 mL. De modo similar, uma solução estoque2M de fosfato dibásico de sódio foi preparada mediante dis-solver 142 gramas de NaH2PO4 em 300 mL de Água DI em um bé-quer trazendo o volume final a 500 mL. Ambas as soluções es-toques foram esterilizadas por filtração usando um filtro de0,2 micron.
Tabela 3.
Composições da solução estoque IM da solução tam-
<table>table see original document page 39</column></row><table>
Diferentes volumes de soluções estoques 2M de fos-fato monobásico de sódio e fosfato dibásico de sódio comomostradas na Tabela 3 foram preparados, em seguida soluçãoIM de soluções tampões de fosfato de sódio foram obtidas adiferentes níveis de pH. As soluções IM de tampão fosfatoforam em seguida diluídas 50X para obter tampões fosfato 20mM.
Soluções de Adjuvante Glicolipídio foram prepara-dos usando esses tampões estoque e as soluções estoque deGlicosilamida do Exemplo 2.
A 96 mL de cada uma dessas soluções fosfato 20 mM,5 mL de solução Estoque de Glicosilamida como preparada noExemplo 2 foi acrescentado. A Solução de Adjuvante Glicoli-pidio resultante continha 12,5 mM de ácido acético e 6,33 mMglicolipidio. 0 glicolipidio está agora na forma acetato.
Exemplo 4.
Significância do pH final da Solução de AdjuvanteGlicolipidio
Em um outro conjunto de experimentos, a signifi-cância do pH final de diversas soluções foi testada para a-valiar como o pH influencia a floculação. Um tampão fosfatomM foi preparado num pH inicial de 7,8. A tabela 4 mostraos adjuvantes glicolipidios preparados usando a glicosilami-da preparada como no Exemplo 1, onde o glicolipidio e ácidoacético foram usados em concentrações molares iguais. Nota,o pH final não caiu muito (Tabela 4), indicando a eficáciado tampão. As concentrações de NaCl variaram. As leituras dadensidade ótica (O.D.) a 600 nm, na Tabela 4 foram compara-das às leituras similares na Tabela 5, onde as soluções deadjuvantes glicolipidio foram preparadas com Soluções Esto-que de Glicosilamida contendo duas vezes a relação molar deácido acético em relação a do glicolipidio, como preparadono Exemplo 2. Utilizando quantidade ou quantidade maior deácido acético resulta em mínima floculação. A floculação foimaior na amostra não filtrada que nas amostras filtradas.Além disso, com o aumento da concentração de NaCl, existe umaumento na floculação e ainda na precipitação. A Solução deAdjuvante Glicolipidio descrita na Tabela 5 foi preparadocom um tampão fosfato possuindo um pH inicial de 8,0; o pHfinal da Solução de Adjuvante Glicolipidio estava entre 6,8e 7,0. Uma redução adicional no pH final da Solução de Adju-vante Glicolipidio pode resultar numa Solução de AdjuvanteGlicolipidio com menos turbidez e sem floculação.
Tabela 4.
Preparação de composições de glicosilamida conten-do quantidade equimolar de ácido acético e glicolipidios.(Ver Exemplo 1)
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Tabela 5.
Preparação de solução de Adjuvante Glicolipidiousando Solução estoque de Glicosilamida contendo duas vezesa quantidade molar de ácido acético como glicolipidio (ver
Exemplo 2)
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Uma densidade ótica (O.D) de menos de 0,1 repre-senta uma solução translúcida. Uma densidade ótica de entre0,1 e 0,5 é homogênea com ligeira turbidez, uma densidadeótica de 0,5 a 1,0 possui alguma turbidez, uma densidade ó-tica de 1,0 a 1,5 é considerada turva, uma densidade óticaacima de 1,5 é turva e não provável de ser filtrável usandoum filtro de 0,2 micron. A última seria geralmente não con-siderada comercialmente adequada.
Exemplo 5.
Titulação de adjuvante glicolipidio com ácido acé-tico para mostrar que a floculação pode ser revertida.
Para determinar se a adição de quantidade crescen-te de ácido acético ao adjuvante glicolipidio que apresentafloculação pode reverter a floculação, floculação, um adju-vante glicolipidio como descrito no Exemplo 1 foi preparado.Este adjuvante glicolipidio apresentava floculação mesmo emausência de qualquer NaCl. Uma concentração crescente de á-cido acético foi acrescentado a essa mistura d adjuvanteglicolipidio floculada. 0 ácido acético foi diluído 16,6 ve-zes com água para conseguir uma solução de trabalho de con-centração 1 Molar. Em seguida, 15 μΐ; dessa solução IM foiacrescentada a 15 mL da mistura de adjuvante glicolipidiopara aumentar a concentração de ácido acético em 1 mM. Comconcentração crescente de ácido acético, o pH dos adjuvantesglicolipídios reduziu e os floculados se dissolveram. Toda-via, os adjuvantes glicolipídios permaneceram um tanto tur-vos. Essa observação confirma que o aumento da concentraçãode ácido acético converte a base livre de Bay 15-5381 numaforma acetato, a qual é mais solúvel em solução aquosa.Tabela 7.
Titulação de adjuvante glicolipídio com ácido acé-tico.
<table>table see original document page 43</column></row><table>
Exemplo 6
Preparação de uma segunda solução estável de adju-vante glicolipídio com e sem NaCl
Após estabelecer a importância de um aumento naquantidade de ácido acético na manutenção da estabilidade desoluções de glicolipídio, foi decidido usar a composiçãomostrada na Tabela 8 para primeiramente preparar a SoluçãoEstoque de Glicosilamida e em seguida utilizar esta parapreparar uma outra Solução de Adjuvante Glicolipídio tantocom e sem NaCl. Essa solução estoque de Glicosilamida é si-milar à solução do Exemplo 2, com 4 vezes o volume total equantidades relativamente maiores de ácido acético e Tween20.
Tabela 8.
Composição de uma solução estoque de Glicosilamida
<table>table see original document page 43</column></row><table><table>table see original document page 44</column></row><table>
Três diferentes Soluções de Adjuvante Glicolipidiocom concentrações variadas de NaCl foram preparados usando otampão fosfato do Exemplo 3 e the Solução Estoque de Glico-silamida preparada como na Tabela 8.
Igual à formulação no Exemplo 4, Tabela 5, a Solu-ção de Adjuvante Glicolipidio foi feita para que contivesseO mM, 15 mM, e 100 mM NaCl. As soluções 0 mM e 15 mM NaClpuderam ser filtradas através de um filtro de 0,2 micron. ASolução de Adjuvante Glicolipidio contendo 100 mM NaCl nãopode ser filtrada através de um filtro de 0,2 micron.
Tabela 9
Preparação de Soluções de Adjuvante Glicolipidioestáveis com e sem NaCl
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20 mL de cada uma das soluções de adjuvante glico-lipidio foram colocadas em frascos de vidro de 30 mL e incu-badas na temperatura ambiente e a 4°C. Observações visuaisforam feitas a intervalos regulares. Inicialmente a Soluçãode Adjuvante Glicolipidio com 0 mM NaCl estava oticamentelimpa. A Solução de Adjuvante Glicolipidio contendo 15 mMNaCl estava ligeiramente turva e tinha uma O.D. de 0,073 a600 nm. A Solução de Adjuvante Glicolipidio contendo 100 mMNaCl era turva e tinha uma O.D. de 0, 439 a 600 nm. , Tabela9. Nenhuma dessas Soluções de Adjuvantes Glicolipidio apre-sentou quaisquer sinais de floculação tanto na temperaturaambiente e a 4 0C. Essas Soluções de Adjuvantes Glicolipidioforam observadas durante um periodo de um ano sem alteraçãona aparência.
Exemplo 7
Titulação de Soluções estáveis de Adjuvante Glico-lipidio
Inicialmente uma Solução de Adjuvante Glicolipidiooticamente limpa e estável foi obtida sem NaOH. A fim de es-tabelecer que a eliminação ou o uso de uma quantidade mínimade NaOH era essencial para prevenir a floculação, é necessá-rio mostrar que uma adição gradual de NaOH pode induzir flo-culação em uma mistura de outro modo estável de glicolipí-dio. Volumes apropriados de NaOH IN foram acrescentados a 15mL de solução de Adjuvante Glicolipidio sem qualquer NaCladicionado, como preparado na Tabela 10, adiante. 0 NaOH foiaumentado gradualmente de 1 mM a 12 mM. (Tabela 10). A Solu-ção de Adjuvante Glicolipidio usada nesse experimento foipreparada usando a Solução Estoque de Glicosilamida descritano Exemplo 6. Com concentração crescente de NaOH na Soluçãode Adjuvante Glicolipídio, o pH da formulação aumentou gra-dualmente juntamente com o aparecimento de floculação.
Tabela 10.Titulação de uma Solução estável de Adjuvante Gli-colipidio com NaOH
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Exemplo 8
Quantificação do componente glicolipidio utilizan-do HPLC
A metodologia apresentada a seguir foi usada naanálise HPLC de Bay 15-5831®. Os parâmetros de HPLC descri-tos na Tabela 11 foram usados.
Tabela 11
Sumário dos parâmetros usados no método HPLC paraquantificar Bay 15-5381®.
<table>table see original document page 46</column></row><table><table>table see original document page 47</column></row><table> Tabela 12
Padrões de Bay 15-5831®.
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Padrões na faixa de 0,10 a 1,03 mM foram prepara-dos e injetados numa HPLC. Um resumo dos padrões é mostradona Tabela 12. As amostras foram aquecidas até a temperaturaambiente e invertidas 5 vezes antes da utilização. Um mL deamostra foi acrescentado a 6 mL de metanol em um frasco devolume 10 mL. As amostras foram em seguida submetidas a açãosônica por 10 minutos e em seguida diluídas até o volume emisturadas. A regressão linear foi realizada nos padrões comas áreas de pico marcadas em gráfico contra a concentração.As amostras foram em seguida calculadas contra a curva.Exemplo 9.
Produção em escala (30 L)
Uma batelada de 30 litros de Solução de AdjuvanteGlicolipidio com a composição como descrita no Exemplo 6 foipreparada. Essa batelada continha NaCl 15 mM.
Usando essa preparação de 30 L, cinco diferentessub-soluções foram preparadas com concentração crescente deNaOH. A concentração de NaOH aumentou de 0 mM a 1 mM, 2 mM,4 mM, 8 mM, e 12 mM. A amostra para cada concentração de Na-OH foi dividida em alíquotas para a medição do pH e observa-ção visual. Com o aumento das quantidades de NaOH, o pH dosadjuvantes glicolipídios aumentou juntamente com o aumentoda floculação. A floculação começou a aparecer a uma concen-tração de NaOH 2 mM na temperatura ambiente, e a uma concen-tração de NaOH 4 mM a 4 0C, a floculação começou a aparecer.
Tabela 13
Características da batelada de 30 L de adjuvanteglicolipídio com o aumento da concentração de NaOH
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A quantidade de Bay 15-5381 em todas as seis amos-tras apresentadas na Tabela 13 foi quantificada usando o mé-todo de HPLC descrito no Exemplo 8. As amostras com variaçãode pH apresentaram a mesma concentração de Bay 15-5381 suge-rindo que o componente adjuvante não é degradado durante oaumento do pH com a adição de NaOH e a floculação que acom-panha .
Exemplo 10.
Avaliações da estabilidade usando realização detestes de estresse acelerado
Esse exemplo descreve os métodos e resultados darealização de testes de estresse acelerado da Solução de Ad-juvante Glicolipidio. Três bateladas de Soluções de Adjuvan-tes Glicolipidio como descrito no Exemplo 6 foram preparadasna escala de 500 L. Todas as três bateladas tinham 15 mM Na-Cl e não continham NaOH. As Soluções de Adjuvantes Glicoli-pidio provenientes dessas três bateladas de 500 L foram usa-das para o estudo da estabilidade dos glicolipidios usandouma realização de testes acelerados de estabilidade.
Para os testes acelerados do estresse, a Soluçãode Adjuvante Glicolipidio foi submetida a agitação por setedias a 37 °C, seguido por agitação a 4 0C por dois dias. Ossete dias de agitação a 37 0C representam um envelhecimentoa 4 °C por um ano. Uma agitação a 4 °C por dois dias repre-senta o estresse durante o transporte.
Um grupo de solução de Adjuvante Glicolipidio foimantido estático a 37 °C por 7 dias, em seguida agitado a100 rpm a 4 °C por mais dois dias. Em quatro momentos notempo, isto é T = 0, 3, 7, e 9 dias, foram registradas asobservações e fotos. Em 2 momentos no tempo, isto é, T=Oe9 dias, o índice Refrativo e a análise do tamanho de partí-cula foram em seguida realizados.
O segundo grupo de Solução de Adjuvante Glicolipi-dio foi agitado a 100 rpm a 37 °C por 7 dias; em seguida a-gitado a 100 rpm a 4°C por mais 2 dias. Em quatro momentosno tempo, isto é, T = 0, 3, 7, e 9 dias, foram registradasas observações e fotos. Em 2 momentos no tempo, isto é, T=0 e 9 dias, o índice Refrativo e a análise do tamanho departícula foram em seguida realizados.
O terceiro grupo de Solução de Adjuvante Glicoli-pídio ficou estático a 4 °C por 9 dias como controle. Emquatro momentos no tempo, isto é, T = 0, 3, 7, e 9 dias, fo-ram registradas as observações e fotos. Em 2 momentos notempo, isto é, T = 0 e 9 dias, o índice Refrativo e a análi-se do tamanho de partícula foram em seguida realizados.
Não houve alteração no tamanho de partícula como oresultado da realização dos testes de estresse. Todas as a-mostras mantiveram tamanho de partícula sub-mícron como ob-servados nas amostras imediatamente após elas terem sidopreparadas. Além disso, uma medição da HPLC do componenteBay 15-5831® nas amostras mantidas a 4 °C ou submetidas aestresse a 37 0C por sete dias não apresentou qualquer alte-ração na quantidade de Bay 15-5831®.Tabela 15.
Quantificação de Bay 15-5831® após a realizaçãodos testes de estresse
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Na Tabela 15, as amostras controle foram mantidasa 4 0C por sete dias, enquanto que as amostras de teste fo-ram mantidas em agitação a 37 0C por sete dias. A amostrasagitadas a 37 0C por sete dias possuem concentrações simila-res àquelas armazenadas a 4 0C.
Exemplo 11.
Realização dos testes viricidas da Solução de Ad-juvante Glicolipidio
A realização dos testes viricidas foi conduzia nu-ma Solução de Adjuvante Glicolipidio preparada numa escalade 30 L como descrito acima no Exemplo 9. Essa Solução deAdjuvante Glicolipidio continha 15 mM NaCl e não continhaNaOH.
0 adjuvante glicolipidio foi testado quanto à suaadequabilidade para utilização como diluente com virus vivosmodificados. Antigenos virais vivos modificados são prepara-dos como massas aglomeradas secadas por congelamento. Quandoda reidratação dessas massas aglomeradas com adequada Solu-ção de Adjuvante Glicolipidio, foi confirmado que a Soluçãode Adjuvante Glicolipidio utilizada não mata os virus vivosmodificados. A Solução de Adjuvante Glicolipidio foi testadanovamente contra três antigenos virais bovinos: Virus Sinci-cial Respiratório Bovino (BRSV), Virus Para-influenza Tipo 3(PI3), e Virus da Rinotraqueite Bovina Infecciosa (DBR).
Massas aglomeradas virais foram reidratadas usandoa Solução de Adjuvante Glicolipidio. Após incubação na tem-peratura ambiente (RT) por 1 hora, a amostras foram plaquea-das sobre uma monocamada de uma linhagem celular com uma di-luição serial. Através da contagem do número de massas aglo-meradas virais que aparecem sobre a monocamada, o valor dadose infectiva para 50% da cultura tecidual por mL(TCID50/mL) foi obtido para cada antigeno viral reidratadocom água estéril ou Solução de Adjuvante Glicolipidio. Nesseensaio, uma redução no titulo de 0,7 após reidratação com aSolução de Adjuvante Glicolipidio de teste foi tratada comoviricida.
Os resultados estão apresentados na Tabela 16. ASolução de Adjuvante Glicolipidio não apresentou qualquerefeito viricida sobre esses três virus bovinos.
Tabela 16
Ensaio Viricida para a Solução de Adjuvante Glico-lipidio.<table>table see original document page 53</column></row><table>
Esse exemplo mostra que a Solução de AdjuvanteGlicolipidio pode ser usada numa formulação comercial de umaVacina de Saúde Animal. Rispoval® contém três diferentes do-enças virais bovinas utilizando 3 antigenos virais vivos mo-difiçados. Esses antigenos virais bovinos são o virus doherpes bovino modificado, virus sincicial respiratório bovi-no modificado, e virus para-influenza Tipo 3 vivo modifica-do. Esses antigenos virais são produzidos como massas liofi-lizadas e a Solução de Adjuvante Glicolipidio produzida me-diante essa invenção pode ser usada como uma solução diluen-te para esses antigenos. O glicolipidio usado foi o acetatode N-(2-desóxi-2-L-leucilamino-p-D-glicopiranosil)- N-octadecildodecanamida.
Os exemplos sa apresentados para ilustrar a inven-ção. Eles não deverão ser considerados como limitantes doescopo da invenção. Muitas alterações, variações, modifica-ções, e outros usos e aplicações dessa invenção serão evi-dentes para aqueles usualmente versados na técnica.