Estudio de formulaciones poliméricas de liberación controlada de danofloxacino en ovino

• Autores: Amparo Morego Soler
• Directores de la Tesis: Alberto Espuny Miro (dir. tes.), Carlos Mario Cárceles Rodríguez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Murcia ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Tomás Martín-Jiménez (presid.), José Carlos Titos Arcos (secret.), Emilio Fernández Varón (voc.), Juan Manuel Serrano Caballero (voc.), Juan Manuel Serrano Rodríguez (voc.)
• Materias:
  • Ciencias agrarias
    • Ciencias veterinarias
      • Farmacología
  • Ciencias médicas
    • Farmacología
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: DIGITUM
• Resumen

  • INTRODUCCIÓN Las fluoroquinolonas son fármacos antimicrobianos bactericidas con excelente actividad frente a un amplio espectro de bacterias aerobias y contra micoplasmas. Concretamente danofloxacino es una fluoroquinolona que fue desarrollada exclusivamente para uso veterinario. En su espectro antimicrobiano, ha mostrado ser efectivo frente a bacterias gram-negativas y algunas bacterias gram-positivas, micoplasmas, y patógenos intracelulares, tales como Brucella y especies de Chlamydia. Bacterias responsables de múltiples infecciones en el tracto intestinal, respiratorio o tejido mamario. Dadas sus buenas cualidades farmacocinéticas, como son su bajo porcentaje de unión a proteínas plasmáticas, volúmenes de distribución elevados y buena penetración en células y tejidos, son valiosos agentes para el tratamiento de infecciones causadas por bacterias intracelulares. Po otra parte, la liberación controlada de fármacos administrados por vía parenteral ha adquirido una importancia creciente en el desarrollo de nuevas formulaciones farmacéuticas. Resulta interesante poder administrar el medicamento con amplios intervalos, lo que supone un menor coste y un menor estrés de manejo de los animales. OBJETIVOS Después de lo anteriormente mencionado, se plantearon los siguientes objetivos para el presente estudio: 1. Determinación de los parámetros farmacocinéticos de danofloxacino tras la administración intravenosa y subcutánea, en solución acuosa, en ovino. 2. Determinación de los parámetros farmacocinéticos de danofloxacino tras su administración subcutánea, en solución de P407 al 25% y en solución de P407 al 25% más carboximetilcelulosa al 2%, en ovino. 3. La determinación y cuantificación de la eliminación de dicha fluoroquinolona en la leche, dependiendo de la vía de administración y la formulación, como base para determinar su utilidad en el tratamiento de mamitis. 4. Determinación de las CMI de este antibiótico para Staphylococcus epidermidis y Staphylococcus aureus como gérmenes representativos de procesos infecciosos respiratorios y mamarios en la especie a estudiar. 5. Obtención de la formulación, vía/s de administración y pauta/s posológica/s más adecuada/s en la oveja para el tratamiento de infecciones sistémicas, en base a las CMI obtenidas y al estudio PK/PD. METODOLOGÍA El estudio se ha realizado sobre 5 ovejas todas ellas sanas y adultas y con pesos que oscilaban entre 72 y 106 Kg. Con una edad entre 2,5 y 3,5 años y de raza Lacaune. A cada animal se le administró una dosis única única IV o SC de danofloxacino a la dosis de 6 mg/kg o de 18 mg/kg en solución del polímero P407 al 25% (SC1) y en solución del polímero P407 al 25% más carboximetilcelulosa al 2% (SC2). Las muestras de sangre fueron recogidas antes de inyectar el fármaco (tiempo 0 o pre-tratamiento), y a 0,083, 0,167, 0,25, 0,5, 0,75, 1, 1,5, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 32, 48, 72 y 96 horas tras la administración. Las muestras de leche fueron ordeñadas inmediatamente antes y después de la administración del fármaco a 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 32, 48, 72 y 96 horas. Este estudio fue aprobado por el comité bioético de la universidad de Murcia. La determinación de danofloxacino en plasma y leche se realizó mediante HPLC con detección fluorimétrica y el ajuste a modelos farmacocinéticos compartimentales y no compartimentales se realizó mediante el programa farmacocinético WinNonlin Professional¿ (Versión 5.2.1). Además se determinó la concentración mínima inhibitoria de dicha fluoroquinolona frente a Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis. RESULTADOS Y CONCLUSIONES La semivida plasmática en la fase terminal para danofloxacino en las distintas formas de administración IV, SC, SC1, y SC2 fueron: 3,87 ± 0,65, 5.18 ± 0.84, 10.27 ± 3.59 y 13.49 ± 2.90 h, respectivamente. En el análisis farmacocinético de la leche se determinan parámetros como Cmax reportando valores para las vías IV, SC, SC1 y SC2 de 28734.02 ± 11069.35, 20344.02 ± 4636.72, 44370.58 ± 20548.37 y 30829.29 ± 8400.38 µg/L respectivamente. Los valores de la ratio AUCleche/AUCplasma fueron de 12.81 ± 3.62, 13.53 ± 3.46, 25.42 ± 9.25 y 27,12 ± 8.02 respectivamente para las distintas vías y la ratio Cmáx-leche/Cmáx-plasma de 4.73 ± 1.81, 12.04 ± 4.89, 17.38 ± 6.55 y 18.11 ± 4,85 respectivamente. De las cepas estudiadas frente a danofloxacino, con un rango de concentraciones entre 0,250 mg/L - 0,0625 mg/L se obtuvo como CMI90, un valor de 0,125 mg/L para danofloxacino. Por lo tanto las ratios AUC/CMI obtenidos fueron: 83,7±13,34 para IV, 85,1±10,19 para SC, 57,67±12,21 para SC1 y 73,94±18,92 para SC2, y los valores de las ratios Cmáx/CMI fueron 36,88±4,56, 13,67±2,08, 6,76±1,08 y 8,23±1,3 respectivamente. De dicho estudio se puede concluir que: 1. La permanencia de danofloxacino es superior tras la administración subcutánea SC1 y SC2, por tanto, serían las mejores formas de administración a fin de obtener concentraciones plasmáticas durante un mayor tiempo. 2. Que los valores de los ratios Cmáxleche/Cmáx plasma y AUCleche/AUCplasma, son muy superiores a uno en todos los casos para las vías extravasculares, e indican que el fármaco tiene un alto grado de acceso y acumulación desde el plasma hacia la leche. 3. Con una dosis de 18 mg/kg de danofloxacino administrado mediantes las formulaciones SC1 y SC2, obtendríamos según los parámetros farmacocinéticos/farmacodinámicos, el éxito clínico y evitaríamos la aparición de resistencias. INTRODUCTION Fluoroquinolones are bactericidal antimicrobial agents with excellent activity against a broad spectrum of aerobic bacteria and mycoplasma. Concretely danofloxacin is a fluoroquinolone that was developed exclusively for veterinary use. In its antimicrobial spectrum, it has been shown to be effective against gram negative bacteria and some gram-positive, mycoplasma, and intracelular pathogens, such as Brucella and Chlamydia. Bacteria responsible for multiple intestinal and respiratory infections or breast tissue infections. Given the good pharmacokinetic properties, such as their low percentage of protein binding, high volume of distribution and good penetration in cells and tissues, are valuable agents for treating infections with intracellular bacteria. In other hand, the controlled release of drugs administered parenterally has become increasingly important in the development of new pharmaceutical formulations. It is interesting to administer the drug with broad ranges, which means lower costs and less stress in the handling of the animals. OBJECTIVES After the above, the following objectives for this study were raised: 1. Determination of pharmacokinetic parameters of danofloxacino after intravenous and subcutaneous administration in aqueous solution in sheep. 2. Determination of pharmacokinetic parameters of danofloxacino after subcutaneous administration at a dose of 18 mg / kg with the p407 polymer solution of 25% (SC1) and P407 polymer solution of 25% plus carboxymethylcellulose 2% (SC2). 3. Determination and quantification of danofloxacin elimination in milk, depending on the route of administration and formulation as a base to determine their utility in mastitis treatment. 4. MIC determination of this antibiotic for Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus like representative germs for respiratory and mammary infections in this species studied. 5. Obtention of formulation, route of administration and regimen dosage more appropriate for the treatment of systemic infections in sheep, based on the MIC obtained and PK/ PD study. METHODOLOGY The study has been carried on five healthy adult sheep of Lacaune breed with weights ranging from 72 to 106 kg and aged between 2.5 and 3.5 years. Administration routes and doses have been intravenous (IV) and subcutaneous (SC) doses of 6 mg/kg and subcutaneous administration at a dose of 18 mg / kg with the P407 polymer solution of 25% (SC1) and P407 polymer solution of 25% plus carboxymethylcellulose 2% (SC2). The samples were obtained immediately before dosing (blank) and 0.083, 0.167, 0.25, 0.5, 0.75, 1, 1.5, 2. 4, 6, 8, 10, 12, 24, 36, 48 and 72 h after dosing. This study was approved by the bioethical committee of the University of Murcia. Danofloxacin determination in plasma and in milk was done with HPLC with fluorimetric detection and the compartmental and non compartmental pharmacokinetic adjustment modeling was done using WinNonlin¿ Professional (Version 5.2.1). In addition, the minimum inhibitory concentration of the fluoroquinolone was determined against Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis. RESULTS AND CONCLUSIONS Plasma half-life for danofloxacin in the terminal phase for the different forms of administration IV, SC, SC1, and SC2 were: 3,87 ± 0,65, 5.18 ± 0.84, 10.27 ± 3.59 y 13.49 ± 2.90 h, respectively. Pharmacokinetics analysis of milk parameters like Cmax were determined and reporting values for the IV, SC, SC1 and SC2: 28734.02 ± 11069.35, 20344.02 ± 4636.72, 44370.58 ± 20548.37 y 30829.29 ± 8400.38 µg/L respectively. AUCleche/AUCplasma ratio values were de 12.81 ± 3.62, 13.53 ± 3.46, 25.42 ± 9.25 y 27,12 ± 8.02 respectively f or different routes and the ratio Cmáx-leche/Cmáx-plasma values were 4.73 ± 1.81, 12.04 ± 4.89, 17.38 ± 6.55 y 18.11 ± 4,85 respectively. The strains were studied against danofloxacin, with a concentration range of 0.250 mg /L - 0.0625 mg/L reported MIC90, value of 0.125 mg / L. The ratios AUC / MIC were: 83.7 ± 13.34 for IV, 85.1 ± 10.19 for SC 57.67 ± 12.21 for SC1 and 73.94 ± 18.92 for SC2, and values of Cmax / MIC ratios were 36.88 ± 4.56, 13.67 ± 2.08, 6.76 ± 1.08 and 8.23 ± 1.3 respectively. From this study it can be concluded that: 1. Permanence of danofloxacin is higher after SC1 and SC2, therefore, SC1 and SC2 will get plasma concentrations for a longer time. 2. Cmáx leche/Cmáx plasma and AUC leche/AUC plasma ratio values for extravascular routes are elevated in all cases, which indicate that the drug reaches high penetration and accumulation in milk. 3. With 18 mg/kg de danofloxacino administered through SC1 and SC2 formulation, we would obtain clinical success and the prevention of bacterial resistance development according to pharmacokinetic / pharmacodynamic parameters.