CZ2001829A3 - Aplikace aktivní látky v práškovité formě do plic - Google Patents

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká zlepšené aplikace práškovitých aktivních látek do hlubších částí plic. Tento vynález se zvláště týká práškovitých částeček, schopných tvořit aerosol, které jsou po inhalaci odolné proti zvětšování rozměrů absorpcí vody. Tato vlastnost práškovité látky (tj. odolnost proti zvětšování rozměrů absorpcí vody) umožňuje, aby větší část inhalovaných částeček přešla až do hlubších částí plic, a tím aby se zvýšila biologická dostupnost aktivní látky aplikované do plic.

Dosavadní stav techniky

Aplikace aktivních látek do plic se ukázala být jedním z efektivních způsobů jak místní, tak systémové aplikace léčiv. Přípravky obsahující aktivní látky a určené pro aplikaci do plic, jsou aplikovány inhalaci disperse léčiva pacientem, při které aktivní látka, obsažená v této disperzi léčiva, proniká až do plic. Bylo zjištěno, že některá léčiva aplikovaná do plic jsou snadno absorbována prostřednictvím plicních sklípků přímo do krevního oběhu. Podíl inhalovaného léčiva, které skutečně pronikne až do hlubších částí plic, je však velmi nízký. Při aplikaci léčiv do plic dochází k průměrným ztrátám léčiva v samotném aplikačním zařízení asi 30% a v horních cestách dýchacích asi 35%. Ze zbývajících 35%, se asi 20% léčiva zachy • · · · · w v v • · · · · · · · · ···· · · · · · · • ····· · · ····· a · · cuje v dýchacích cestách, spojujících horní cesty dýchací s plícemi, takže asi 15% je absorbováno v oblasti plicních sklípků. Jak je uvedeno v publikaci Gonda a kol., Critical Reviews in Terapeutic Drug Carrier Systems, 4. Vydání, 6. svazek 7, str. 273 až 313 (1990), lze očekávat, že rychlost absorpce léčiva v periferních částech dýchací cest a v plicních sklípcích je rychlejší, protože difusní bariéry v těchto oblastech jsou tenčí a jejich povrch je vyšší. Protože však pouze malá část inhalovaného léčiva skutečně dosáhne povrchu plicních sklípků, je třeba vyvinout nové postupy, které by zvyšovaly množství léčiva, které přejde do krevní ho oběhu.

Jeden způsob řešení tohoto problému, který je popsán v patentu USA č. 5 506 203, autoři Backstrom a kol., popisuje použití látek zvyšujících permeaci přes vrstvou epiteliálních buněk dolních cest dýchacích, kterým se zvyšuje množství léčiva, přecházejícího do krevního oběhu. Inhalované látky jsou podle zmíněného Backstromova patentu ve formě částeček s průměrem menším než 10 pm. Použitými látkami zvyšujícími permeaci jsou vedle povrchově aktivních látek soli mastných kyselin, soli žlučových kyselin a jejich derivátů a ještě další látky.

V patentu USA č. 5 451 569, popisují jeho autoři Wong a kol.použití plicní povrchově aktivní látky pro zvýšení absorpce proteinů a peptidů v plicích.

Ve snaze reagovat na potřebu látky zvyšující permeaci, popisuje mezinárodní patentová přihláška WO 96/32149, přihlašovatele Inhale Terapeutical Systems, aplikaci aerosolizovaných léčiv, která v jsou v práškovité formě a jsou dispergovatelná. Tato léčiva jsou snadno absorbována v plicích, aniž by bylo třeba používat látky zvyšující permeaci. Podobné snahy o zvýšení biologické dostupnosti inhalovaných léčiv jsou popsány v mezinárodní patentové přihlášce WO 97/44013, jejímiž přihlašovateli jsou MIT a stát Pennsylvania. V této přihlášce jsou popsány aerodynamicky lehké částečky (s hustotami nižšími než 0,4 g/cm³ a se středním průměrem vyšším než 5 pm) , které jsou

4 4 · · 4 · 4 · • · · * 4 4 · ·· ·

94·· ···· 44 4 • 4444444 4 4444 · 4 44

444 4 4 4 444

9 44 4 ··444 používány pro zlepšení účinnosti aplikace aktivní látky s terapeutickými nebo diagnostickými vlastnostmi do plicních sklípků. Postup,jehož cílem je dále zvýšit biologickou dostupnost léčiva, je popsán v mezinárodní patentové přihlášce WO 98/31346, jejímiž přihlašovateli jsou rovněž MIT a stát Pennsylvania. V této přihlášce je popsáno použití povrchově aktivní látky jako součásti aerodynamicky lehkých částeček za účelem zlepšení absorpce přípravku a zvýšení jeho biologické dostupnosti .

Vedle problému nízké absorpce aktivní látky aplikované do plic epiteliálními buňkami dolních cest dýchacích je dalším faktorem, způsobujícím, že jen nízké množství inhalovaného léčiva dosáhne hlubších částí plic, zvětšování rozměrů částeček léčiva způsobované absorpcí vody. U většiny aerosolů dochází ke zvýšenému ukládání částeček v nich obsažených v horních cestách dýchacích v důsledku zvětšováni rozměrů těchto částeček absorpcí vody (Hickey a kol., Journal of Farmaceutical Sciences, svazek 79, č. 11, str. 1009 až 1014). Aby bylo možno zkoumat rychlost růstu částeček prášku ve vlhkém prostředí, byly adsorpčně-koacervačním postupem připraveny částečky práškovité dvoj sodné soli fluoresceinu opařené povlakem mastné kyseliny. Tyto povrchově upravené prášky měly hodnoty MMAD v rozmezí od 4 do 7 pm a vykazovaly sníženou rychlost růstu ve srovnáni s prášky, které nebyly povrchově upraveny.

Bez ohledu na řadu shora popsaných postupů, podíl léčiva, které obecně po inhalaci pronikne až na povrch plicních sklípků, je stále značně nízký. Jsou tedy potřebné nové a zlepšené postupy, umožňující zvýšení množství inhalovaného léčiva, které se ukládá v hlubších částech plic, a tím zvyšující biologickou dostupnost inhalované aktivní látky.

Podstata vynálezu

Stručný popis vynálezu

Důležitými faktory ovlivňujícími biologickou dostupnost léčiva aplikovaného do oblasti plicních sklípků jsou nejenom velikost a hustota část aplikovaných do plic, ale rovněž jejich schopnost absorbovat vodu při jejich průchodu přes plíce do plicních sklípků. Zjistili jsme, že pro dostatečné udržení částeček obsažených v aerosolu při jejich průchodu přes plíce k povrchu plicních sklípků, a pro zamezení jejich ukládáni v horních partiích plic, není dostačující pouhá úprava povrchu částeček vytvořením povlaku, protože taková úprava neumožňuje minimalizaci absorpce vody v plících. Je naopak spíše nutné, aby celá částečka měla takové vlastnosti, které inhibují zvětšování jejích rozměrů absorpcí vody.

V důsledku toho je jeden aspekt tohoto vynálezu zaměřen na částečky sloužící k aplikaci aktivní látky do plicních sklípků léčené osoby. Tyto částečky obsahují aktivní látku a inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody. Inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je obsažen uvnitř těchto částečky a distribuce velikostí těchto částeček ve formě aerosolu aplikovaného do plicních sklípků MMAD je nižší než 3 pm.

Podle jiného aspektu tohoto vynálezu je tento vynález zaměřen na částečky obsahující léčivo a inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody, přičemž tyto částečky jsou snadno dispergovatelné a vykazují ztrátu emitované dávky za podmínek napodobujících podmínky v plicích, která nepřevyšuje 25%.

Podle ještě jiného aspektu tohoto vynálezu je tento vynález zaměřen na částečky s nízkým stupněm absorpce vody. Tyto částečky obsahují aktivní látku a inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody, a jsou dále charakterizovány sorpčnim indexem menším než 6,5.

··« · · · ·· ··· ··· ··· ···· · · · · ·· • ······· ······· ·

Podle dalšího aspektu tohoto vynálezu je tento vynález zaměřen na způsob přípravy částeček pro aplikaci aktivní látky do plicních sklípků léčené osoby. Předmětem tohoto způsobu je příprava směsi inhibitoru zvětšování rozměrů absorpcí vody, aktivní látky a rozpouštědla. Tato směs je potom sušena rozprašováním za vzniku homogenních částeček tvořených inhibitorem zvětšování rozměrů absorpcí vody a aktivní látkou. Distribuce velikostí vznikajících částeček MMAD při jejich aplikaci do hlubších částí plic zůstává nižší než 3 pm. Alternativně jsou vznikající částečky charakterizovány tím, že ztráta emitovaná dávky za podmínek napodobujících podmínky v plicích není vyšší než 25%. Další alternativou pro charakterizaci částeček sušených rozprašováním je sorpční index vlhkosti nižší než 6,5.

Podle ještě jiného aspektu je tento vynález zaměřen na způsob aplikace aktivní látky do plic léčené osoby, při které jsou aerosolizované částečky se shora popsanými vlastnostmi aplikovány léčené osobě inhalací.

Jiný aspekt podle tohoto vynálezu je zaměřen na způsob zvýšení množství inhalované aktivní látky pronikající do hlubší části plic. Tento způsob spočívá v použití činidla inhibujícího zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody jako součásti částeček prášku používaného pro inhalaci takovým způsobem, že po aerosolizaci a inhalaci částeček je alespoň 20% nominální dávky ukládáno v hlubší části plic.

Předmět tohoto vynálezu a jeho vlastnosti budou více zřejmé, bude-li následující podrobný popis čten ve vztahu k připojeným obrázkům a příkladům.

Stručný popis obrázků

Obr.l je znázorněním profilů sorpce vlhkosti různých práškovitých přípravků sušených rozprašováním. Absorpce vlhkosti • · ·

• · · · 4 ····· • · · * 4 4 · · 444

4444444 ······» 44 — 6 — 4 4 4 4·· 4 ·4 • 4 4 4 4 4 «4*4* (hmotn.%) je nanesena na svislé ose a relativní vlhkost v procentech na vodorovné ose. (Kroužky: 20% insulin, 59% citrát sodný, 18% mannit, 2,6% glycin; čtverečky: 100% dextran ; kosočtverce: 100% hydroxypropylmethylcelulóza; X: 100% hydroxypropyl-p-cyklodextrin; a +: 100% nizkomolekulárni hydroxyethylškrob.)

Obr.2 je znázorněním profilů sorpce vlhkosti třech různých práškovitých léčivých přípravků sušených rozprašováním.

* (Kroužky: 20% insulin, 59% citrát sodný, 18% mannit, 2,6% glycin; čtverečky: 20% insulin, 2,6% glycin, 40% hydroxyethylškrob, 18% mannit, 19% citrát sodný; kosočtverce: 100% hydroxyethylškrob.) Přidání jednoho nebo více HGI k určitému přípravku snižuje jeho sorpci vlhkosti.

Obr.3 je znázorněním naměřených hodnot TAM (thermal activity monitor) pro různé práškovité přípravky s insulinem, z obrázku je zřejmé výrazné snižování hydratačních vlastností těchto prášků působením dvou činidel inhibujících zvětšování rozměrů absorpcí vody.

Obr.4 je znázorněním závislostí sorpce vlhkosti pro tři přípravky získané sušením rozprašováním, ze kterého je zřejmý vliv činidel inhibujících růst rozměrů částeček absorpcí vody na snižování rychlosti i celkového rozsahu absorpce vody. (Kroužky: 20% insulin, 59% citrát sodný, 18% mannit, 2,6% glycin; čtverečky: 100% hydroxypropyl-p-cyklodextrin sušený rozprašováním, a kosočtverce: 20% insulin, 20% leucin, 50% sulfonylbutylether β-cyklodextrinu, 10% citrát sodný.)

Obr.5 je znázorněním sorpce vlhkosti pro 5 různých přípravků získaných sušením rozprašováním. Uvedené závislosti dále ilustrují schopnost přípravků obsahujících HGI výrazně snižovat rychlost a rozsah absorpce vody ve srovnání s přípravky, které HGI neobsahují. (Kroužky: 20% insulin, 20% leucin, 50% hydroxyethylškrob, 10% citrát sodný; čtverečky: 20% insulin, 5% leucin, 50% hydroxyethylškrob, 25% citrát sodný; kosočtverce: 100% hydroxyethylškrob; X: 20% insulin, 59% citrát sodný, 18% ·· · • · · · · · · · · ···· · · · » «« · • ······· ······· · · • 9 · 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 99 9 9 9 mannit, 2,6% glycin; +: 20% leucin, 50% hydroxyethylškrob, 30% citrát sodný.)

Podrobný popis vynálezu

Tento vynález poskytuje přípravek ve formě prášku a způsob aplikace částeček složených z aktivní látky a činidla inhibujíciho zvětšování rozměrů částeček absorpci vody do plic, přičemž distribuce velikostí částeček aplikovaných do plicních sklípků MMAD je nižší než 3 um. Tento vynález je překvapivý tím, že poskytuje zvýšenou biologickou dostupnost aktivní látky ve srovnání s částečkami, které neobsahují činidlo inhibujici zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody nebo u kterých toto činidlo inhibující zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody je pouze adsorbováno na jejich povrch. Lze předpokládat, že v případě, že činidlo inhibující zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody je obsaženo ve hmotě částeček a nikoli pouze ve formě povlaku na povrchu částeček, dochází k tomu, že je-li povrch částeček erodován nebo rozpuštěn během průchodu částeček přes dýchací cesty, jsou odkrývány nové vnitřní vrstvy činidla inhibujícího zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody, a tím se obnovuje schopnost inhibovat zvětšování rozměrů absorpcí vody.

I. Definice

Dále uvedené termíny používané v tomto dokumentu mají tyto významy:

Slovní spojení aktivní látka, jak je používáno v tomto dokumentu znamená činidlo, léčivo, sloučeninu, přípravek nebo směs, které mají určitý farmakologický, často prospěšný vliv, který může být prokázán in vivo nebo in vitro. Aktivními látkami mohou být potraviny, doplňky potravin, živiny, léčiva, • · · ··· ·· • · · · · · · · · · _ · · ···· · · · ···· · · · — Η — ··· ··· · · • · · ·· · · · vakciny, vitamíny, a jiné prospěšné látky. Toto slovní spojení, jak je používáno v tomto dokumentu, dále mimo jiné znamená jakoukoliv fyziologicky nebo farmakologicky aktivní látku, která lokálně nebo systémově působí na organismus léčené osoby.

Suchý prášek znamená přípravek ve formě prášku tvořeného jemně dispergovanými pevnými částečkami, které jsou volně pohyblivé a schopné i) být snadno dispergovány v inhalačním za* řízením a ii) být inhalovány tak, že část částeček pronikne do plicních sklípků. Takový prášek je považován za respirovatelný nebo vhodný pro aplikaci léčiv do plic. Suchý prášek obvykle obsahuje méně než 10% vlhkosti, s výhodou méně než 5% vlhkosti, a výhodněji méně než 3% vlhkosti.

Slovní spojení inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody, (hygroscopic growth inhibitor - HGI), znamená jakoukoliv látku, která, je-li obsažena v částečkách podle tohoto vynálezu, snižuje rychlost a/nebo rozsah absorpce vody. Materiály vhodné pro použití jako inhibitory zvětšování rozměrů absorpcí vody jsou účinné, jsou-li v částečkách podle tohoto vynálezu obsaženy v koncentracích vhodných pro to, aby inhibovaly zvětšování rozměrů absorpcí vody částeček za podmínek obvyklých v plících alespoň o 5%, s výhodou alespoň o 10%, a výhodněji alespoň o 15% ve srovnání částečkami téhož složení, které neobsahují HGI.

Zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody je obecně charakterizováno zvětšováním rozměrů absorpcí vody, to jest poměrem MMAD částeček při podmínkách obvyklých v plících k MMAD suchých částeček před inhalací. Je-li například tento poměr zvětšení rozměrů absorpcí vody roven 1, velikost částeček po inhalaci se nezmění, pokud jsou částečky vystaveny podmínkám vnějšího prostředí plic. Zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody se experimentálně určuje umístěním prášků v klimatické komoře s kontrolovanou vlhkostí a teplotou, simulující podmínky v plicích, t.j., 32-37°C a relativní vlhkost 95 až 99,5%.

• · • · · • · · · · ·

Dávka částeček je aerosolizována ve zmíněné komoře a aerosol je potom veden do kaskádového impaktoru pro stanovení hmotnostně středního aerodynamického průměru částeček.

Rovnovážný růstový poměr je alternativně možno vypočítat na základě MMAD určitého práškovité přípravku za simulovaných podmínek v plicích. MMAD aerosolizované částečky v plicích se určí vypočtením koncentrace pevných látek (poměru prášku k vodě) při které se vodný roztok prášku stane isotonickým, i t.j., koncentrace při které kapka kapaliny dosáhne rovnováhy, což potom umožňuje výpočet MMAD této isotonické kapky. MMAD isotonické kapky se potom dělí experimentálně určeným MMAD prášku za okolních podmínek a tím se získá hygroskopický růstový poměr.

Shora popsané částečky obsahující HGI s MMAD nižším než 3 μπι za podmínek napodobujících podmínky v plicích jsou předmětem tohoto vynálezu.

Slovním spojením podmínky simulující podmínky v plicích se rozumí 32 až 37°C a relativní vlhkost 95 až 99,5%.

Slovním spojením sorpční index nebo SI je celkový vzrůst hmotnosti suchého prášku při 10%, 20%, 30% a 40% relativní vlhkosti (25 °C) dělený čtyřmi. Sorpční index se určuje pomocí gravimetrického sorpčního analyzátoru jako je přístroj DVS1000, vyráběný firmou Moisture Measurements Systems (London, UK) nebo vlhkostní váha, vyráběná firmou VTI Corporatin (Hialeah, FL) .

Slovní spojení částečky aktivní látky znamená shora definovanou aktivní látku ve formě částeček, které jsou vhodné pro aplikaci léčiv do plic. Tyto částečky mají formu suchého prášku. Je třeba poznamenat, že součástí aerosolitované aktivní látky může být více než jedna aktivní látka a že použití termínu činidlo v žádném případě nevylučuje použití dvou nebo více takových činidel.

Částečky obsahující inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody, který je obsažen uvnitř, jsou částečky, ve kterých je • · ♦ • · · φ · · · ·φ · • · · · · « φ φ φ φφ

- 1 υ — · · · · · ♦ · ·· • · · ·· · ·φ φφφ

HGI obsažen v celém jejich objemu, nikoli přítomný pouze na povrchu ve formě povlaku.

Slovním spojením biologická dostupnost v plicích se rozumí poměr relativního množství aktivní látky, které je po aplikaci do plic vstřebáno a stane se tak přístupným v krevním oběhu savce, k relativnímu množství aktivní látky, které je vstřebáno do krve po subkutánní injekci (% vstřebané aktivní látky : % aplikované aktivní látky) . Reprezentativními modelové systémy pro stanovení biologické dostupnosti v plicích jsou založeny na pokusech s krysami, psy a primáty. Stanovení relativní biologické dostupnosti v plicích může být prováděno přímou intratracheální aplikací nebo inhalací.

Slovní spojení emitovaná dávka nebo ED je označení pro hodnotu vyjadřující rozdělení dávky suchého prášku po nadávkování nebo po vytvoření disperze určitým inhalačním zařízením. ED je poměr množství léčiva skutečně emitovaného ke jmenovité dávce (t.j. ke hmotnosti prášku odpovídajícího jedné dávce, nacházejícího se ve vhodném inhalačním zařízení před nadávkováním) . ED je experimentálně určovaný parametr, který se obvykle stanovuje in-vitro dávkováním suchého prášku umístěného ve vhodném inhalátoru suchého prášku, pomocí kterého se potom provede nadávkování tohoto prášku a vznikající oblak aerosolu se následně nasaje do speciálního přístroje,ve kterém se zachytí na zváženém filtru připojeném k ústí tohoto přístroje. Množství prášku zachyceného na filtru je množství skutečně emitovaného prášku. Jestliže je například z 5 mg suchého prášku, který je jako léková forma dávkován pomocí inhalačního zařízení, se 4 mg tohoto prášku zachytí na předem zváženém filtru dříve popsaným způsobem, je emitovaná dávka pro tento přípravek ve formě suchého prášku: 4 mg (skutečně emitované množství) /5 mg (jmenovitá dávka) x 100 = 80%. V případě nehomogenních prášků odpovídají hodnoty ED spíše distribuci léčiva než suchého prášku uvnitř inhalačního zařízení, a jsou založeny

9 • ·

9 9

9999 spíše na hmotnosti samotného léčivo než na celkové hmotnosti prášku.

Slovní spojení pokles emitované dávky za podmínek napodobujících podmínky v plicích znamená rozdíl hodnoty ED za normálních podmínek a hodnoty ED při 32 až 37 °C a 95 až 99,5% relativní vlhkosti.

Slovní spojení dispergovatelný prášek znamená takový prášek jehož ED je alespoň 30%, výhodněji 40 až 50%, a ještě výhodněji alespoň 50 až 60%.

Slovní spojení hmotnostně střední průměr nebo MMD (mass medián diameter) znamená hodnotu, která je mírou průměrné velikosti částeček, protože prášky podle tohoto vynálezu jsou obecně polydispersní (t.j. sestávají z částeček o různých velikostech) . Hodnoty MMD uváděné v tomto dokumentu jsou stanoveny pomocí sedimentace v odstředivce, pro měření průměrné velikosti částeček však může být použita řada jiných běžných metod (například elektronová mikroskopie, rozptyl světla, laserová difrakce).

Slovní spojení hmotnostně střední aerodynamický průměr nebo MMAD (mass medián aerodynamic diameter) znamená hodnotu, která je mírou aerodynamické velikosti dispergovaných částeček. Aerodynamický průměr je hodnotou vystihující náchylnost aerosolizovaného prášku k vypadávání z aerosolu, vyjádřenou jako průměr sférických částeček o jednotné hustotě, které mají stejnou náchylnost k vypadávání z aerosolu. Aerodynamický průměr vystihuje tvar částečky, její hustotu a velikost. Hodnota MMAD, jak je používána v tomto dokumentu, znamená střední hodnotu distribuce aerodynamických velikostí částeček aerosolizovaného prášku a není-li uvedeno jinak, stanovuje se metou kaskádové impakce.

Slovní spojení farmaceuticky akceptovatelné vehikulum nebo nosič znamená vehikulum, které může být obsaženo v částečkách podle tohoto vynálezu a aplikováno do plic zároveň

0 00 0 00 0 · 0 0 0 0 · ·· · • · · 0 0 0 0 0 0 00 •i o · · ·♦·· ♦ · · ···· · · ·0 — 1Z — · ♦ · ··· · ··

0· 0 00 0 00 000 s částečkami prášku a které nemá významný škodlivý vliv na léčenou osobu a zvláště na plíce léčené osoby.

Slovní spojení farmakologicky účinné množství nebo fyziologicky účinné množství biologicky aktivní látky je množství aktivní látky obsažené v práškovitém přípravku podle tohoto vynálezu, které je třeba, aby bylo dosaženo potřebné koncentrace biologicky aktivní látky v krevním oběhu léčené osoby, vyvolávající požadovanou fyziologickou odezvu po aplikaci tohoto přípravku do plic. Přesná hodnota tohoto množství závisí na řadě faktorů, například na druhu použité biologicky aktivní látky, na specifické aktivitě přípravku, na použitém aplikačním zařízeni, na fyzikálních charakteristikách prášku, na účelu jeho použití a na uvážení léčené osoby, a může být na základě informací obsažených v tomto dokumentu odborníkem v dané oblasti snadno stanovena.

II. Složky inhalovaného prášku

Částečky podle tohoto vynálezu jsou připraveny takovým způsobem, aby odolávaly zvětšování rozměrů absorpcí vody, ke kterému běžně dochází při aplikaci práškovitých přípravků do plic a aby tak větší část inhalovaných částeček přešla až do hlubších částí plic. Této vlastnosti částeček, t.j. jejich odolnosti proti zvětšování rozměrů absorpcí vody, se dosáhne přidáním činidla inhibujícího zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody, t.j. činidla, jehož přítomnost uvnitř částečky účinně snižuje rychlost a/nebo rozsah absorpce vody částečkami, zvláště jsou-li vystaveny podmínkám, které jsou v plicích.

A. Aktivní látka

Aktivními látkami vhodnými jako součásti přípravků ve formě prášků podle tohoto vynálezu jsou mimo jiné antibiotika, antivirové prostředky, anepileptika, analgetika, protizánětlivé ♦ · « látky a bronchoidlatační prostředky. Aktivní látkou mohou být anorganické nebo organické sloučeniny, včetně aktivních látek, které působí na periferní nervstvo, adrenergické receptory, cholinergické receptory, kosterní svalstvo, kardiovaskulární systém, hladké svalstvo, oběhový systém, synoptická místa, neuroefektorová spojovací místa, na endokrinní systémy, imunologický systém, rozmnožovací systém, kosterní systém, autacoidní systémy, zažívací a vyměšovací systém, histaminový systém a centrální nervový systém. Vhodná činidla mohou být zvolena například z polysacharidů, steroidů, hypnotik, sedativ, psychotonik, sedativ, antikonvulsiv, svalových relaxans, látek určených k léčbě Parkinsonovy nemoci, analgetik, protizánětlivých látek, svalových kontraktans, antibiotik, antimalarik, hormonálních činidel včetně antikoncepčních prostředků, sympatomimetik, polypeptidu a proteinů s fyziologickými účinky, diuretik, látek ovlivňujících tvorbu lipidů, antiandrogenních látek, antiparazitik, neoplastik, antineoplastik, hypoglykemik, nutričních činidel a přísad, látek ovlivňujících růst, tuků, antienteritik, elektrolytů, vakcín a diagnostických činidel.

Příklady léčiv vhodných pro použití při postupech podle tohoto vynálezu jsou mimo jiné kalcitonin, erytropoetin (EPO), faktor VIII, faktor IX, ceredáza, cerezym, cyklosporin, stimulační faktor kolonií kolonií granulocytových makrofágů (granulocyte macrophage colony stimulating factor - GMCSF), inhibitor a-1 proteinázy, elkatonin, růstový hormon, lidský růstový hormon (human grofth hormone - HGH), hormon produkující růstový hormon (growt hormone releasing hormone GHRH), heparin, nízkomolekulární heparin (low molekulární weight heparin LMWH), interferon a, interferon β, interferon γ, interleukin2, prekurzor hormonu produkujícího lutein (luteinizing hormone releasing hormone - LHRH); inzulín, somatostatin, analogy somatostatinu včetně oktreotidu, analogy vasopresinu, hormon ··

4 444 • · · · · 9 4 44 4

4 4 4 4 4 4 4 4 9· • · 4444 · 4 · 4444 · 4 »4

-14-··· · 4 4 44· ·· · 44 4 44444 stimulující folikukuly (follicle stimulating hormone FSH),růstový faktor podobný inzulínu, inzulíntropin, antagonista receptoru interleukinu-1, interleukin-3, interleukin-4, interleukin-6, faktor stimulující makrofágové kolonie (macrophage colony stimulating factor - M-CSF), růstový faktor nervů, hormon příštitných tělísek (parathyroid hormone - PTH), thymosin al, Ilb/IIIa inhibitor, a-1 antitrypsin, VLA-4, protilátka synciciálniho viru, gen transmembránového regulátoru cystické fibrózy, deoxyribonukleáza (deoxyribonuclease - Dnase), protein zvyšující bakteriální permeabilitu (bactericidal permeability increasing protein - BPI), protilátka anti-CMV, receptor interleukinu-1, 1,3-cis-retinová kyselina, pentamidinisethionát, albuterolsulfát, metaproterenolsulfát, beklomethasondipropionát, triamcinolonacetamid, budesonidacetonid, flutikason, ipratropiumbromid, flunisolid, sodná sůl kromolynu, ergotaminetartarát a analogy, agonisty a antagonisy shora uvedených látek. Léčiva mohou dále obsahovat nukleové kyseliny, přítomné jako volné molekuly nukleových kyselin molekuly, přenašeče virů, plasmidy DNA nebo RNA nebo jiné látky, jejichž součástmi jsou nukleové kyseliny, vhodné pro použití k transfekci nebo transformaci buněk, zvláště buněk plicních sklípků. Tyto aktivní látky se mohou vyskytovat v různých formách, jako vodorozpustné nebo nerozpustné, nabité nebo nenabité molekuly, složky molekulárních komplexů nebo farmakologicky akceptovatelné soli. Těmito aktivními látkami mohou být přirozeně se vyskytující molekuly, mohou být připravovány rekombinancí, nebo mohou být analogy přirozeně se vyskytujících nebo rekombinací připravovaných proteinů, v jejichž molekulách byla přidána nebo odštěpena jedna nebo více aminokyselin. Léčivo může dále obsahovat oslabené živé nebo mrtvé viry, vhodné pro použití jako vakciny.

V aerosolizovaných částečkách je obsaženo takové množství aktivní látky, které je nutné, aby v jedné dávce bylo obsaženo terapeuticky účinné množství této aktivní látky, potřebné

444 4 444

4 4444* 4 4 4444

4 4 4 4 «

4« 4 44 Φ ··

4

4« k dosaženi žádoucího výsledku. Toto množství je značně závislé na použité aktivní látce, její bioaktivitě, vážnosti onemocnění, které má být léčeno, tělesné konstituci pacienta, rozvržení dávek v čase a na požadovaném terapeutickém působení. Částečky obecně obsahují 1 až 99hmotn.% aktivní látky, obvykle 2 až 95hmotn.% aktivní látky; a obvykleji 5% až 85hmotn.% aktivní látky. Aplikace aktivních látek v těchto aerosolizovaných částečkách jsou zvláště vhodné pro aktivní látky, jejichž dávky mají být v rozmezí 0,001 až 100 mg/den; s výhodou 0,01 až 50 mg/den.

B. Inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody

Podstatnou vlastností částeček je inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody. Inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody (hygroscopic growth inhibitor - HGI) způsobuje snížení rychlosti a/nebo rozsahu absorpce vlhkosti částečkami po inhalaci do takové míry, že MMAD těchto částeček při aplikaci do plicních sklípků nepřesáhne 3 μπι.

Látka vhodná for použití jako HGI je nejprve vybrána na základě předběžného zkoušení, při kterém se stanoví její absorpční profil pro vzdušnou vlhkost po sušení rozprašováním. Pro použití při postupech podle tohoto vynálezu jsou preferovány látky s nízkou absorpcí vzdušné vlhkosti, jako jsou materiály, jejichž vlastnosti jsou znázorněny na obrázku 1. Tyto HGI materiály jsou potom dále zkoušeny z hlediska jejich vhodnosti pro přípravu částeček obsahujících přiměřená množství HGI (obvykle vyšší než 5 až 10 hmotnostních procent přípravku) . V některých případech může být HGI přítomen v částečkách nejen jako součást materiálu tvořícího tyto částečky, ale rovněž může tvořit povlak na povrchu částeček. Dále jsou stanovovány isothermy absorpce vzdušné vlhkosti pro částečky aktivní látky obsahující HGI a pro srovnávací částečky se stejným poměrem složek, které však neobsahují HGI, a určuje se, zda příI !ΐ··· · ί ί ί··· · · ;

- 16 - ·..· : ·..· :

tomnost HGI je účinná ve vztahu k rozsahu nebo rychlosti absorpce vzdušné vlhkosti částečkami prášku. Obvykle se zkoušejí vysoké i nízké koncentrace HGI, aby bylo možno stanovit vhodný rozmezí koncentrací HGI v prášcích podle tohoto vynálezu.

Látkami, u kterých bylo zjištěno, že jsou vhodné jako inhibitory zvětšování rozměrů absorpcí vody, jsou mimo jiné tyto látky: fosfolipidy se dvěma řetězci, cyklodextririny a jejich deriváty, hydroxyethylškrob (HES), dextran, dextranomer, maltodextriny, škroby, hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC), ethylhydroxyethylether celulózy a jiné deriváty celulózy, jako jsou tyto látky popsané v příručce Cellulosics: Chemical, Biochemical and Materiál Aspects (Ellis Horwood Series in Polymer Science a Technology) autoři J.F.Kennedy, G.O.Phillips, editor P.A. Williams a v příručce Comprehensive Cellulóse Chemistry autoři B. Philipp, T. Heinze, editor D.Klemm (1998). V některých případech může aktivní látka rovněž působit jako činidlo inhibující zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody. Aktivními látkami, které mají sklon působit jako HGI, jsou mimo jiné inzulín, lososí kalcitonin a PTH.

Fosfolipidy se dvěma řetězci pro použití při postupech podle tohoto vynálezu jsou mimo jiné fosfatidylcholiny jako 1,2dimyristoyl-sn-glycero-3-fosfocholin (DMPC), 1,2-dipalmitoylsn-glycero-3-fosfocholin (DPPC), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3fosfocholin (DSPC), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-fosfocholin (DOPC), l-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-fosfocholin (POPC), a podobně. Pro použití jako inhibitory zvětšování rozměrů absorpcí vody jsou rovněž vhodné fosfatidylethanolaminy jako 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-fosfoethanolamin (DMPE), 1,2dipalmitoyl-sn-glycero-3-fosfoethanolamin (DPPE), 1,2distearoyl-sn-glycero-3-fosfoethanolamin(DSPE) , 1,2-dioleoylsn-glycero-3-fosfoethanolamin (DOPE) a podobně, deriváty fosfát idylglycerolu a fosfatidové kyseliny .

Cyklodextriny jsou jiným typem sloučenin, u kterého bylo zjištěno, že je vhodný pro použití jako inhibitor zvětšování • · rozměrů absorpcí vody. Cyklodextriny jsou cyklické oligosachridy, jejichž molekuly mají tvar komolého kužele s hydrofóbní dutinou ve středu, a jsou tvořeny více než šesti D-glukózovými zbytky. Cyklodextriny vhodnými pro použití při postupech podle tohoto vynálezu jsou mimo jiné α-cyklodextrin (se šesti glukózovými zbytky), β-cyklodextrin, (se sedni glukózovými zbytky), a γ-cyklodextrin (s osmi glukózovými zbytky) jakož i deriváty cyklodextrinů jako 2-hydroxypropyl-p-cyklodextrin (2-ΗΡβΟ a β-cyklodextrinsulfonylbutylether. 2-HPpc je zvláště preferovaným vehikulem, vzhledem k jeho sorpčnímu profilu vzdušné vlhkosti (viz obr. 1). Při relativní vzdušné vlhkost 80% činí změna hmotnosti 2-HPpc v důsledku absorpce vzdušné vlhkosti pouze 16% za 8 hodin. Cyklodextriny vykazují podobné profily absorpce vzdušné vlhkosti. Příznivé sorpční vlastnosti přípravku uvedeného jako příklad a obsahujícího sulfobutylether(3-cyklodextrin (2-SBEbC) jsou zřejmé z obr. 4. Tyto látky tedy i) jsou značně odolné proti absorpci vody a ii) vykazují nízkou rychlost absorpce vody, což z nich činí vhodné materiály for použití v prášcích podle tohoto vynálezu.

Jako činidla inhibující růst rozměrů částeček absorpcí vody jsou rovněž vhodné dextrany, což jsou polysacharidy tvořené glukózovými monomery. Dextrany, vhodnými pro použití při postupech podle tohoto vynálezu, jsou tyto látky s molekulovou hmotností v rozsahu 10 000 až 100 000. Preferovány jsou dextran 10, dextran 40, dextran 70, a dextran 75. Mohou být rovněž použity deriváty dextranů jako dextranomery (2,3— dihydroxypropyl- a 2-hydroxy-l,3-propanediylethery dextranů), maltodextran a sodné soli síranů dextranů. Odolnost dextranů proti absorpci vlhkosti byla ilustrována pokusem s rovnovážnou sorpcí vlhkosti, při kterém bylo ukázáno, že při 70% relativní vlhkosti, absorboval dextran sušený rozprašováním pouze 19% vody, odpovídající hodnota absorbované vody při 80% relativní byla 24hmotn.%, viz příklad 3 a obr. 1.

·· · ·· :::. : :: · · · • ······· · ···· · · ·

- 18 - ·..· : ·..· :

Jako inhibitory zvětšování rozměrů absorpcí vody jsou rovněž vhodné deriváty celulózy jako hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC), ethylhydroxyethylether celulózy a hydroxypropylcelulóza, s molekulovými hmotnostmi v rozmezí 10 000 až 400 000.

Jako inhibitory zvětšování rozměrů absorpcí vody mohou být rovněž použity deriváty škrobu. Zvláště preferovaným inhibitorem zvětšování rozměrů absorpcí vody je hydroxyethylškrob (HES) s molekulovou hmotností v rozmezí 70 000 až 400 000 (viz například obr.2). Přehledný článek týkající se HES může být nalezen v Intensive Care Med. 25, 258-268 (1999).

Pro použití jako inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je rovněž vhodný hydrolyzovaný škrob maltodextrin a jeho průmyslově vyráběné deriváty. Preferován je maltodextrin 40 s průměrnou molekulovou hmotností 3600.

HGI, který je vhodný jako součást práškovítých přípravků a postupů podle tohoto vynálezu, se vyznačuje kombinací schopnosti minimalizovat zvětšování rozměrů absorpcí vody na jedné straně s 1) nepřítomností toxických účinků při koncentracích ve kterých je používán a 2) dobrou práškovitou strukturou, t.j., konsistencí která v pevném stavu není lepivá nebo voskovitá. Toxicita určité látky může být zkoušena standardními způsoby jako je zkouška MTT, které jsou popsány například v Int J.Pharm. 65 (1990), str. 249 až 259.

Inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je přítomen v částečkách ve množství, které je dostačující pro minimalizaci nebo zabránění zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody, takže velikost částeček nepřekročí 3 pm před tím, než aerosolizované částečky proniknou do plicních sklípků. Optimální poměr aktivní látky k HGI může být pro určitý HGI určen na základě zjištěných hodnot v in vítro modelu popsaném v tomto dokumentu. Tak například je aktivní látka kombinována s HGI, kterým může být třeba hydroxyethylškrob v následujících hmotnostních poměrech: 10/90, 25/75, 50/50, 75/25, a 90/10, aby se určilo, při kterém z těchto poměrů nastává významné sníženi

rozsahu nebo rychlosti absorpce vody v prášku. Z těchto dat může být určena optimální koncentrace HGI. Různé HGI, v kombinaci s různými aktivními látkami, a případně i s dalším vehikulem, budou mít různé optimální koncentrace, takže každý HGI musí být zkoušen odděleně.

Částečky prášku obsahují obecně alespoň 5 až 20 hmotnostních procent HGI, s výhodou alespoň 20 až 40 procent HGI, a ještě výhodněji alespoň 40 až 60 hmotnostních procent nebo více HGI. Množství HGI, které je potřebné pro snížení absorpce vlastnosti práškem, je menší v případech, kdy aktivní látkou je protein nebo polypeptid, protože proteiny a polypeptidy rovněž inhibují zvětšování rozměrů absorpcí vody. V případech, kdy aktivní látkou není protein nebo polypeptid, budou částečky s výhodou obsahovat alespoň 40% HGI a množství HGI v částečkách se bude pohybovat v rozmezí 40 až 99hmotn.%. Přítomnost HGI v částečkách maximalizuje ukládání těchto aerosolizováných částeček v dolních cestách dýchacích, zvláště na povrchu plicních sklípků, a omezuje ukládání v ústech, jícnu, a v horních cestách dýchacích, čímž se zvyšuje biologická dostupnost léčiva aplikovaného do plic.

C. Jiná vehikula

Vedle inhibitoru zvětšování rozměrů absorpcí vody mohou prášky podle tohoto vynálezu obsahovat farmaceutické nosiče nebo vehikula, která jsou vhodná pro aplikaci do dýchacího ústrojí a do plic. Takové nosiče mohou sloužit pouze jako nastavovadla, je-li třeba snižovat koncentraci aktivní látky v prášku, který je určen k aplikaci do orgánů léčené osoby. Tyto nosiče však rovněž mohou složit k tomu, aby se dále zlepšovala dispersibilita prášku v zařízení na aplikaci disperze tohoto prášku, a tím se dosáhlo účinnějšího a reprodukovatelnějšího způsobu aplikace aktivní látky a zlepšení vlastností prášku, které jsou důležité při jeho použití (například, teku« * 9 · · • · · · ···· · · · · — 1 ! • ······· ······· ·

- 20 - ·..· : ·..· :

tosti a konsistence), usnadnit manipulaci s nim a jeho plněni. Určitá vehikula dále často zlepšuji fyzikální a chemickou stabilitu částeček a minimalizují obsah zbytkové vlhkosti, ztěžují absorpci vzdušné vlhkosti a zlepšují rozměry částeček, jejich stupeň agregace, povrchové vlastnosti (t.j. mechanickou pevnost), snadnost inhalace, a průchod výsledných částeček do hlubších částí plic.

Jsou-li tato vehikula přítomna, pohybuje se obecně jejich obsah v přípravku v rozsahu 1 až 50 hmotnostních procent. Jsou jimi mimo jiné proteiny, peptidy, aminokyseliny a glycidy (t.j. cukry včetně monosacharidů, di-, tri-, tetra-, a oligosacharidů, derivátů glycidů jako jsou alditoly, aldonové kyseliny, esterifikované cukry a podobně a polysacharidy), které mohou být použity samostatně nebo v kombinacích. Příklady proteinových vehikul jsou mimo jiné krevní albumin jako lidský krevní albumin (human sérum albumin - HSA); rekombinantní lidský albumin (recombinant human albumin - rHA), želatina, kasein a podobně. Příklady aminokyselinových a polypeptidických složek, které rovněž mohou působit jako pufrační činidla, jsou mimo jiné alanin, glycin, arginin, betain, histidin, kyselina glutamová, kyselina aspartová, cystein; lysin, leucin, isoleucin, valin, methionin, fenylalanin, aspartam, di- a tripeptidy jako trileucin a podobně. Glycidová vehikula, vhodná pro použití při postupech podle tohoto vynálezu, jsou mimo jiné například monosacharidy jako fruktóza, maltóza, galaktóza; glukóza, D-mannóza, sorbóza; disacharidy jako laktóza, sacharóza, trehalóza, cellobióza a podobně; polysacharidy jako rafinóza, melezitóza a podobně; a alditoly jako mannit, xylitol, maltitol, laktitol, xylitol sorbitol (glucitol), myonoisitol a podobně .

Přípravky podle tohoto vynálezu mohou rovněž obsahovat pufr nebo činidlo upravující pH. Příklady pufrů jsou soli organických kyselin jako soli kyseliny , citrónové, kyseliny askorbové, kyseliny glukonové, kyseliny uhličité , kyseliny šťavelo- 21 vé, kyseliny jantarové, kyseliny octové nebo kyseliny ftalové. tris, tromethaminhydrochlorid, nebo fosfátové pufry. Přípravky podle tohoto vynálezu mohou také obsahovat vedlejší vehikula nebo aditiva jako Ficolls (polymerní cukr), vonné přísady, antimikrobiální přísady, sladidla, antioxidanty, antistatické prostředky, povrchově aktivní látky (například polysorbáty jako TWEEN 20 a TWEEN 80), a chelatační činidla (například EDTA). Jiná farmaceutická vehikula a/nebo aditiva, vhodná pro použití v přípravcích podle tohoto vynálezu, jsou uvedena v příručce Remington: The Science & Practice of Pharmacy, 19. vyd., Williams & Williams, (1995); a v příručce Physician's Desk Reference, 52. vyd., Medical Economics, Montvale, NJ (1998), jejichž obsah je v tomto dokumentu uveden jako odkaz. Preferovaná vehikula pro použití v přípravcích podle tohoto vynálezu jsou mimo jiné mannit, rafinóza, citrát sodný, leucin, isoleucin, valin, sacharóza, rafinóza a trileucin.

III. Příprava práškovitých přípravků

Práškovíté přípravky obsahující aktivní látky jsou s výhodou připravovány sušením rozprašováním za podmínek, kdy je získáván v podstatě amorfní prášek. Sušení rozprašováním přípravků podle tohoto vynálezu se provádí například způsobem obecně popsaným v příručce Sušení rozprašováním Handbook, 5. Vyd., editor K: Masters, John Wiley & Sons, lne., NY, NY (1991), a v mezinárodní zveřejněné patentové přihlášce č. WO 97/41833 (1997), autoři R. Platz, a kol., jejíž obsah je zde uveden jako odkaz.

Připraví se roztoky, emulze, nebo suspenze obsahující aktivní látku, inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody, a případně i jiná vehikula. Sušina roztoků nebo suspenzí používaných pro sušení rozprašováním je obvykle 0,1 až 1 0 hmotnostních procent. Rozmezí pH těchto roztoků je obecně udržováno v rozmezí 3 až 9, a závisí na vlivu pH na stabilitu aktivní « · • 0

- 22 - ... · · · · látky. Preferovány jsou hodnoty pH blízké pH neutrálních roztoků, protože taková pH mohou pomoci udržet fyziologickou kompatibilitu prášku po jeho rozpuštění uvnitř plic. Přípravky předsušené rozprašováním mohou obsahovat další s vodou mísitelná rozpouštědla, jako jsou alkoholy nebo aceton. Příklady alkoholů jsou nižší alkoholy jako methanol, ethanol, propanol, isopropanol, a podobně. Výsledné roztoky obecně obsahují léčivo v koncentraci 0,01 až 2%, obvykle z 0,1 až 1%.

Roztoky jsou potom sušeny rozprašováním v běžném zařízení na sušení rozprašováním, jako jsou tato zařízení, která jsou dodávána průmyslovými výrobci například Niro A/S (Dánsko), Buchi (Švýcarsko) a podobně, za vzniku stabilních, suchých prášků. Optimální podmínky pro přípravu prášků sušením rozprašováním jsou rozdílné v závislosti na jejich složkách, a obecně jsou určovány experimentálně. Plyn používaný pro sušení rozprašováním je obvykle vzduch, jsou však vhodné i inertní plyny jako dusík nebo argon. Dále je třeba, aby teplota na vstupu i výstupu plynu používaného pro sušení rozprašovaného materiálu byla taková, aby nezpůsobovala desaktivaci nebo rozklad aktivní látky v materiálu sušeném rozprašováním.Tato teplota se obvykle určuje experimentálně, obecně však se vstupní teplota pohybuje v rozmezí 50 až 200 °C a výstupní teplota v rozmezí 30 až 150 °C.

Suché prášky podle tohoto vynálezu mohou být připravovány i lyofilizací, sušením za sníženého tlaku, sprejovou lyofilizací, postupy s použitím obejiti kritického bodu rozpouštědla, nebo jinými formami sušení. V některých případech může být žádoucí získávat práškovité přípravky ve formě, která se vyznačuje zlepšenými vlastnostmi při manipulaci a zpracování, například sníženým statickým nábojem, lepší tekutostí, nízkou spékavostí a podobně, Toho je možno dosáhnout u přípravků, které jsou složeny z agregátů jemných částeček, tj. z agregátů nebo aglomerátů shora popsaných jemně práškovítých materiálů, jejichž agregáty se snadno rozpadají zpět na jednotlivé jemné • · • 4 částečky vhodné pro aplikaci léčiv do plic způsobem, který je popsán například v patentu USA č. 5 654 007, autoři K. Johnson a kol. vydaném v roce 1997 a uvedeném v tomto dokumentu jako odkaz. Prášky mohou být rovněž připravovány aglomerací jednotlivých jejich složek složky, proséváním materiálů za vzniku aglomerátů, sferonizací za vzniku agregátů, jejichž tvar se blíží kulovému tvaru a proséváním za vzniku produktu o jednotné velikosti částeček, jak je popsáno například ve zveřejněné přihlášce vynálezu č. WO 95/09616, z roku 1995, která je v tomto dokumentu uvedena jako odkaz. Suché prášky mohou rovněž být připravovány míšením, drcením, proséváním nebo tryskovým mletím složek přípravku. Vznikající prášek je obecně v podstatě amorfní.

Suché prášky jsou během výroby, zpracování a skladování s výhodou udržovány v suchých podmínkách (t.j. za poměrně nízké vlhkosti vzduchu).

IV. Vlastnosti prášku

Částečky prášku podle tohoto vynálezu jsou schopny zachovávat při aplikaci do plicních sklípků aerodynamický průměr nižší než 3 pm. Jak je zřejmé z příkladu 1, prášky ve kterých nebyl obsažen inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody a které měly počáteční MMAD 3,5 pm, se chovaly podobně jako prášky s MMAD 5 až 6 pm. Výpočty dále ukazují, že při podmínkách, které jsou v plicích, by rovnovážná velikost těchto prášků byla MMAD byla 9 pm. Z těchto údajů bylo vyvozeno, že přítomnost inhibitoru zvětšování rozměrů absorpcí vody v práškovitých přípravcích podle tohoto vynálezu účinně snižuje rychlost a/nebo rozsah zvětšování rozměrů částeček prášku absorpcí vody a tím zvyšuje nejen biologickou dostupnost aktivní látky obsažené v částečkách prášku, ale zvyšuje rovněž i disperzibilitu těchto přípravků.

φ φ φ φ φφφ· ·· • ······· ··♦♦♦♦· · - 74 - ····♦· ··

Ζ. φφφ >Φ···

U prášků podle tohoto vynálezu je MMAD částeček ve většině případů před aplikací aktivní látky do plic nižší než 3 pm. Obvykle dochází při aplikaci částeček prášku do plic k jejich určitému růstu, ten je však nižší, než kdyby nebyl přítomen inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody, a obvykle je příslušný poměr rozměrů nižší než 2,5, s výhodou nižší než 2,0, ještě výhodněji 1,5 až 2,0, a nejvýhodněji nižší než 1,5. Poměry rozměrů při zvětšování rozměrů absorpcí vody mohou být určeny experimentálně, srovnáním MMAD prášku stanoveného za normálních podmínek a MMAD stanoveného za podmínek napodobujících podmínky v plicích, která jsou prováděna v klimatické komoře (MMADpiíce/MMADnormái) · MMAD částeček za podmínek napodobujících podmínky v plicích může být rovněž vypočteno následujícím způsobem: Nejdříve se na základě molekulové hmotnosti všech složek částeček vypočte isotonicita každé z těchto složek. Součet těchto isotonicit je isotonicita částečky. Z této hodnoty se vypočte objem roztoku potřebného, aby se dosáhlo isotonicity. Tento objem je potom považován za objem koule.

Z tohoto objemu se vypočte průměr této koule, který je hodnotou MMAD částeček za podmínek uvnitř plic. Tato vypočtená hodnota MMAD může být potom použita k určení poměru rozměrů odpovídajícímu zvětšení rozměrů absorpcí vody shora popsaným způsobem.

Charakterizace částeček z hlediska absorpce vzdušné vlhkosti se obvykle provádí experimentálně. Získání údajů, týkajících se sorpce vzdušné vlhkosti prášky, může být prováděno řadou způsobů, jako pomocí stanovení rovnovážné sorpce vlhkosti nebo pomocí monitoru tepelné aktivity (thermal activity monitor TAM). Rovnovážná sorpce vlhkosti se stanoví na základě měření ztráty hmotnosti nebo vzrůstu hmotnosti v závislosti na zvýšení nebo snížení relativní vzdušné vlhkosti za konstantní teploty. Míšením proudů vlhkého a suchého plynu se připraví nosný plyn s určitou relativní vlhkostí. Tento plyn se potom přivede do styku se vzorkem umístěným v nehygroscopické nádobce připo0 0

- 25 ·· 0 j ené k mikrováze. V závislosti na struktuře vzorku může vzorek absorbovat nebo desorbovat vlhkost. To je mikrováhou zaznamenáváno jako zvýšení nebo snížení hmotnosti. Pomocí počítače se v jednotlivých rovnovážných bodech stanovených uživatelem zaznamenávají jednotlivé experimentální hodnoty (obecně čas, teplota, relativní vlhkost a hmotnost).

Prášky podle tohoto vynálezu mohou rovněž být charakterizovány sorpčním indexem SI, t.j. součtem vzrůstu hmotnosti prášku při 10%, 20%, 30% a 40% relativní vlhkosti děleným čtyřmi. Sorpční index se stanovuje pomocí gravimetrického sorpčniho analyzátoru, například pomocí přístroje DVS-1000, vyráběného firmou Surface Measurements Systems (Londýn) nebo přístroje MB 300G, vyráběného firmou VTI Corporatin (Hialeah, FL). Prášky podle tohoto vynálezu mají obvykle sorpční indexy nižší než 7,5, s výhodou nižší než 7,0, výhodněji nižší než 6,5, a nejvýhodněji nižší než 6,0. Prášky s těmito hodnotami SI jsou předmětem příkladu 2.

Preferovanými prášky podle tohoto vynálezu jsou prášky absorbující vzdušnou vlhkost pomalu, t.j. rychlostí nižší než 0,75% vlhkosti jako funkce relativní vlhkosti, s výhodou nižší než 0,50% vlhkosti jako funkce relativní vlhkosti, a výhodněji nižší než 0,35% vlhkosti jako funkce relativní vlhkosti a nejvýhodněji nižší než 0,25% vlhkosti jako funkce relativní vlhkosti (například viz obr. 1). Měřeno jinak, tyto částečky absorbují méně než 60 hmotn.% vody, s výhodou méně než hmotn.% vody, výhodněji méně než 25 hmotn.%, ještě výhodněji, méně než 20 hmotn.% , a nejvýhodněji 10 20 hmotn.% vody, jsou-li ve styku se vzduchem s 80% relativní vlhkostí. Obr. 1 a 2 ukazují, že prášky, obsahující inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody, vykazují ve srovnání s práškovitými přípravky neobsahujícími HGI jak sníženou rychlost absorpce vody (projevující se nízkým sklonem ve srovnání se srovnávacím přípravkem), tak nižší celkový rozsah absorpce vlhkosti.

• · • · · · · ♦· • · · · ····· φφφφφφφφ ·«····· — 26 — ······ · „ ^ν ··· φφ··«

Z obr.1 je zřejmé, že za podmínek 80% relativní vlhkosti, absorbuje kontrolní prášek, získaný sušením rozprašováním a obsahující 20% inzulínu, 59% citrátu sodného, 18% mannitu a 2,6% glycinu 60 hmotn.% vody, přičemž za stejných podmínek absorbují rozprašováním sušené vzorky dextranu, hydroxypropylmethylcelulózy, hydroxypropyl-p-cyklodextrinu a hydroxyethylškrobu, absorbují ve stejném pořadí jako uvedené látky 24%, 16%, 16%, a 24% vody, To je ilustrací vynikajících vlastností těchto látek jako inhibitorů zvětšování rozměrů absorpcí vody. Z obrázku 2, je podobně zřejmé, že rovněž za podmínek 80% relativní vlhkosti, kdy kontrolní vzorek absorboval 60% vlhkosti, prášky sušené za stejných podmínek sušením rozprašováním prášek obsahující 20% inzulínu, 40% hydroxyethylškrobu, 2,6% glycinu, 18% mannitu, 19% citrátu sodného, absorbovaly 50% vody, a 100% hydroxyethylškrobu, absorboval 24% vody. Navíc ve srovnání s kontrolními vzorky byla v případech ilustrovaných těmito dvěma obrázky rychlost absorpce vody podstatně snížena v přítomnosti HGI materiálů.

Pro prášky podle tohoto vynálezu je rovněž charakteristické zachování dobré dispersibility za zvýšených teplot a za vysoké vzdušné vlhkosti, což jsou podmínky, kterým jsou tyto prášky vystaveny uvnitř plic. Prášky podle tohoto vynálezu obecně vykazují pokles emitované dávky (ED) při 32°C a 95% relativní vlhkost (ve srovnání s ED za normálních podmínek) nižší nebo rovný 30% (to znamená, že ED_norm minus ED_vi_hk je rovno 30 nebo méně), s výhodou nižší nebo rovný 20 až 25%, výhodněji nižší nebo rovný 15%, a nejvýhodněji nižší nebo rovný než 10%.

V příkladu 2 jsou pro ilustraci uvedeny práškovité přípravky, jejichž ED se při měření v klimatické komoře snížilo pouze o 10 až 15% (přípravky obsahující 60% maltodextrinu). Dobré hodnoty ED za podmínek uvnitř plic byly rovněž zjištěny u práškovítých přípravků obsahujících 60% hydroxyethylškrobu.

Jak je zřejmé z dat uvedených v tabulce 1, zvýšení množství hydroxyethylškrobu z 40 na 60% (vzorky 2/3 ve srovnání s 4/5} výrazně snížilo pokles ED v klimatické komoře. Tyto přípravky vykazovaly průměrný pokles ED o 20% za podmínek uvnitř plic při udržení hodnoty ED asi na 55%.

Emitovaná dávka (ED) je u prášků obsahujících HGI za normálních podmínek vyšší než 30% a obvykle je vyšší než 40%. Výhodněji je emitovaná dávka prášků podle tohoto vynálezu vyšší než 50%, a často je vyšší než 60%. Prášky podle tohoto vynálezu obvykle obsahují velký podíl částeček aerosolu o nízkých velikostech a jsou tedy velmi účinné při aplikaci v aerosolizované formě z hlediska i) dosažení oblasti plicních sklípků, ii) difuse do intersticia a iii) průchodu do krve přes endotel.

Suché prášky podle tohoto vynálezu mají obecně celkový obsah vody za normálních podmínek nižší než 10 hmotn.%, obvykle nižší než 5 hmotn.%, a s výhodou nižší než 3 hmotn.%. Pevné látky s takovým nízkým obsahem vody zpravidla vykazují vyšší stabilitu než pevné látky s vysokým obsahem vody.

V. Aplikace prášku do plic

Práškovité přípravky obsahující HGI podle tohoto dokumentu jsou s výhodou aplikovány za užití jakéhokoliv vhodného inhalátoru suchých práškovitých substancí (dry powder inhaler DPI), t.j., inhalačního zařízení používajícího dechu léčené osoby jako prostředku transportu suchého práškovitého léčiva do plic. Preferována jsou inhalační zařízení pro suché prášky Inhale Therapeutic Systems popsaná v patentu USA č. 5 458 135, (1995), v patentu USA č. 5 740 794, autoři A. Smith a kol. (1998); a v patentu USA č. 5 785 049, autoři A. Smith a kol. (1998).

Při aplikaci za užití zařízeni tohoto typu, je suchý prášek obsažen ve spodní zásobníkové části tohoto zařízení, opatřeném víkem s otvory nebo jinou přepážkou umožňující uvolnění prášku, s výhodou je používáno blistrové balení nebo kartuše, přičemž tato zásobníková část může obsahovat jednu dávku nebo ví28 ce dávek. Pohodlné způsoby plněni velkého počtu dutin s jednotlivými dávkami suchého práškovitého léčiva jsou popsány například ve zveřejněné mezinárodní přihlášce vynálezu WO 97/41031, autoři D.J.Parks a kol.(1997).

Pro aplikaci suchých prášků podle tohoto vynálezu jsou rovněž vhodné inhalátory typu, který je popsán například v patentu USA č. 3 906 950, autor S Cocozza (1974) a v patentu USA č. 4 013 075, autor S Cocozza, (1977), a ve kterém je odměřená dávka suchého prášku obsažena uvnitř pevné želatinové kapsle.

Jinými zařízeními, vhodnými pro aplikaci disperzí suchých prášků do plic, jsou mimo jiné zařízení popsaná například v evropském patentu č. 129985, autoři R.E.Newell a kol., (1988), v evropském patentu č.472598, autoři P.D.Hodson a kol. (1996), v evropském patentu č. 467172, autoři S.Cocozza a kol., (1994) a v patentu USA č. 5 522 385, autoři L.J.Lloyd a kol., (1996). Pro aplikaci suchých prášků podle tohoto vynálezu jsou rovněž vhodná inhalační zařízení jako Astra-Draco TURBUHALER. Tento typ zařízení je popsán podrobně v patentu USA č. 4 668 218, autor R. Virtanen, (1987); v patentu USA č. 4 667 668, vydaném 26. května 1987 autoři K.Wetterlin a kol. a v patentu USA č. 4 805 811, autoři K.Wetterlin a kol. (1989). Vhodná jsou rovněž zařízení používající pístu pro získání proudu vzduchu, kterým je buď přiváděno práškovité léčivo, nebo je toto léčivo zvedáno z síta, na kterém je uloženo, vedením tohoto proudu vzduchu přes toto síto, nebo který je uváděn do styku s práškovitým léčivem v mísící komůrce a následovně veden do dýchacího ústrojí léčené osoby přes náústek zařízení typu, který je například popsán v patentu USA č. 5,388,572, autoři P.Mulhauser a kol, (1997).

Suché prášky obsahující HGI mohou být rovněž aplikovány za užití tlakového inhalátoru odměřených dávek (metered dose inhaler - MDI) obsahujícího roztok nebo suspenzi léčiva ve farmaceuticky inertní kapalné hnací látce, kterou může být napři·« · »» · ·· •« · · · · « · · « · · · *··· ···* · • · ···· · · · ···· · * • · * · · · · · »· · ·

klad chlorofluorouhlovodik nebo fluorouhlovodik, jak je popsáno v patentu USA č. 5 320 094, autoři Laube a kol., (1994) a v patentu USA č. 5 672 581, autoři R.M.Rubsamen a kol., (1994).

Před použitím jsou suché prášky obsahující HGI obecně skladovány za normální teploty a vlhkosti, s výhodou při teplotách maximálně 25 °C, a při relativní vlhkosti 30 až 60%. Výhodnější relativní vlhkost, například relativní vlhkost nižší než 30%, může být dosažena použitím sušidla ve vnějším obalu lékové formy. Respirovatelné suché prášky podle tohoto vynálezu se vyznačují nejen dobrou kvalitou aerosolu, ale i dobrou stabilitou.

Aktivní látka obsažená v práškovitém přípravku podle tohoto vynálezu, aerosolizovaná pro přímou aplikaci do plic, vykazuje zvýšenou biologickou dostupnost, což je způsobeno přítomností HGI uvnitř částeček prášku, která umožňuje, aby vyšší podíl inhalovaných částeček přešel do hlubších částí plic bez předchozího zachycení v horních cestách dýchacích v důsledku zvětšování rozměrů absorpcí vody. Tyto přípravky obsahující HGI tedy umožňují aplikaci nižších množství léčiva na jednu dávku, a mohou dokonce vyloučit potřebu opakovaných inhalací během jednoho dne. Přítomnost HGI navíc způsobuje zvýšenou stabilitu práškovitých přípravků snížením nebo zamezením absorpce vzdušné vlhkosti, a v důsledku toho prodloužením expirační doby a zvýšením stability práškovitých přípravků během jejich dopravy.

Obsah kterékoliv publikace, patentu nebo přihlášky vynálezu, které jsou zmíněny v této přihlášce vynálezu, je jako odkaz součástí tohoto dokumentu v tomtéž rozsahu, jako kdyby v souvislosti s každou touto jednotlivou publikací, patentem nebo přihláškou patentu bylo výslovně uvedeno, že jsou součástí tohoto dokumentu jako odkaz.

Následující příklady jsou ilustrativní povahy a v žádném případě není jejich účelem omezit předmět tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Materiály a metody

Lososí kalcitonin (s-kalcitonin) byl zakoupen od firmy Bachem (Torrance, CA).

Lidský krevní albumin (HSA) byl zakoupen od firmy Miles lne. (Kankakee, IL).

Dihydrát citrátu sodného byl získán od firmy J.T.Baker (Phillipsburg, NJ).

L,a-dipalmitoylfosfatidylcholin (DPPC) byl získán od firmy Avanti Polar Lipids, Alabama.

Příklad 1

Byly připraveny dále uvedené částečky obsahující aktivní látku s cílem zkoumat absorpcí vlhkosti a zvětšování rozměrů absorpcí vody.

A. Příprava prášku

Prášky obsahující lososí kalcitonin byly připravovány tímto způsobem: s-kalcitonin se rozpustí v citrátovém pufru obsahujícím mannit a HSA za vzniku vodného roztoku se sušinou

7,5 mg/ml a pH of 6,7±0,3. Roztok se potom zfiltruje přes 0,22 pm filtr a suší se rozprašováním za užití minisušičky pro sušení rozprašováním Buchi 190 (Buchi Labortechnik AG, Meierseggstrasse, Švýcarsko). Sušení rozprašováním se provádí při vstupní teplotě 110 až 120°C, s rychlostí přívodu sušeného roztoku 5 ml/min, a při výstupní teplotě 70 a 80°C, za vzniku jemného bílého amorfního prášku.

• 99 • · ·· • ··♦·· · • ·· ·« · ··9 » ·· • · 4· *· ·>·♦· • ♦ · ·· * ·« «

999

99

9 99

99

99999

Podobným způsobem byly připraveny prášky obsahující jako inhibitory zvětšování rozměrů absorpcí vody DPPC, cyklodextrin, hydroxyethylškrob; dextran,dextranomer, maltodextran, hydroxypropylcelulózu, hydroxypropylmethylcelulózu a ethylhydroxyethylether celulózy.

Prášek neobsahující HGI měl toto složení 5 hmotn.% skalcitoninu, 6,25 hmotn.% HSA, 73,75 hmotn.% mannitu, 15 hmotn.% citrátu. Prášek obsahující HGI obsahoval v tomtéž poměru s-kalcitonin, HSA, mannit, citrát, ale navíc 10 až 90 hmotn.% inhibitoru zvětšování rozměrů absorpcí vody.

Získané prášky se před stanovením zvětšování rozměrů absorpcí vody skladují v těsně uzavřených nádobách v suchém prostředí (relativní vlhkost nižší než 10%).

B. Analýza prášku

Distribuce velikostí částeček prášku obsahujícího skalcitonin byla měřena pomocí sedimentace za působení odstředivé síly v kapalině za použití přístroje Horiba CAPA-700 Particle Size Analyzer a následující dispergací prášků v přístroji Sedisperse A-ll (Micrometrics, Norcross, GA)

Obsah vody v prášku obsahujícím s-kalcitonin byl měřen metodou podle Karl Fischera za užití hygrometru Mitsubishi CA-06.

Distribuce velikosti částeček aerosolu byla měřena pomocí kaskádového impaktoru (Graseby Andersen, Smyrna, GA) při rychlosti průtoku 28 1/min a při zanedbání ztráty prášku na vstupu a na desce 0.

Emitované dávky (ED) byly určovány pomocí zařízení na hodnocení aerosolů Inhale Terapeutic Systems’, které je podobné takovému zařízení popsanému v dokumentu W096/09085. Emitovaná dávka je definována jako podíl jmenovité dávky obsažené uvnitř blistrového balení a množství, které vychází z náústku zařízení na dávkování aerosolu a je zachycováno na filtru ze skleněných vláken (Gelman, průměr 47 mm), přes který je aerosol na• ···· · · • ···· · · sáván (rychlosti 30/min) po dobu 2,5 sekundy po uvedení zařízení na dávkování aerosolu do chodu.. ED se vypočte dělením hmotnosti prášku zachyceného na filtru hmotností prášku v blistrovém balení.

ED prášků obsahujících 5% s-kalcitoninu se pohybovalo v rozmezí 52,6 ař 53,9%.

MMAD prášků obsahujících 5% s-kalcitoninu prášky bylo přibližně 3,5 až 3,6 jim.

Tyto analýzy se podobně provádějí u prášků, které vedle skalcitoninu obsahují DPPC.

C. Růst částeček

Byla provedena následující studie, jejímž cílem bylo zkoumat biologickou dostupnost přípravků obsahujících s-kalcitonin, aplikovaných do plic ve formě aerosolu suchého prášku.

Částečky obsahující s-kalcitonin, nikoli však HGI byly aplikovány 16 zdravým dobrovolníkům. Každý z těchto dobrovolníků inhaloval jednu dávku aerosolu suchého prášku. Aerosolizovaná dávka tvořená přibližně 2,5 mg prášku, obsahovala přibližně 750 mezinárodních jednotek (125 pg) lososího kalcitoninu, izotopově značeného 10 Mbq ^99mTc technecistanu. Částečky byly aerosolizovány za užití shora popsaného zařízení Inhale Terapeutical Systems'.

Dávka prášku obsahujícího s-kalcitonin, aplikovaného do plic a periferních částí plic (hlubší části plic), byla stanovována za užití modifikovaných standardních metod pomocí γ-kamery. Kvantitativní stanovení množství s-kalcitoninu, které přešlo do krevního oběhu, bylo prováděno pomocí radioimmunoanaýzy vzorků krevního séra, odebraných po 6 hodinách po aplikaci dávky (použit Ultra-Sensitive Radioimmunoassay kit for Quantitative Radioimmunoassay for the Quantitative Determination of Salmon Calcitonin in Sérum and Plasma, Diagnostic Systems Laboratories lne.) • · · · · • · · · • · · · · • ····· · · . . . ·..· : : ·..* ···

Biologická dostupnost byla určována srovnáním plochy pod křivkou (area under curve - AUC), vztažené k dávce při periferní (alveolární) aplikaci dávky. Pro stanovení AUC byla použita jednoduchá trapezoidální integrace. Relativní biologická dostupnost byla určena ve vztahu k subkutánní injekci. Statistická analýza dat získaných pomocí γ-kamery a dat, týkajících se relativní biologické dostupnosti, byla provedena za použití Wilcoxonova párového testu. Wilcoxonův párový test je neparametrický test, vhodný pro malý vzorek dat. Za významnou byla považována hodnota p < 0,05.

Distribuce velikosti částeček prášku neobsahujícího GI byla před a po radioisotopovém značení v podstatě nezměněna. Při hodnocení místního rozložení inhalovaného prášku bylo zjištěno, že 21,6% inhalované dávky proniklo do periferních oblastí plic (45,6% proniklo do plic jako takových včetně jejich periferních oblastí), ztráta v ústech a ústní části hltanu činila 54,4%.

Biologická dostupnost lososího kalcitoninu, aplikovaného do periferních plic ve formě prášku, byla ve srovnání se subkutánní injekcí 28,0%. Přestože hodnota MMAD tohoto prášku byla

3,5 pm, jeho vlastnosti odpovídaly prášku s hodnotou MMAD 5 až 6 pm. To může být považováno za důsledek zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody během jejich průchodu dýchacími cestami v důsledku hygroscopické povahy přípravku.

Správnost tohoto předpokladu je podporována výpočtem aerodynamického rovnovážného růstového poměru pro tento přípravek, který byl 2,53. Tento poměr ukazuje, že při podmínkách existujících v dýchacích cestách, kterými aerosol prochází, částečky zvětšují svoje rozměry, a při dosažení rovnováhy částečky z počátečního MMAD 3,5 pm rostou na MMAD 9 pm (t.j. jejich průměr se zvětšuje na 2,53-násobek jejich původního aerodynamického průměru). Rovnovážné růstové poměry se stanoví výpočtem koncentrace pevných látek (poměru prášek : voda), při kterém se vodný roztok prášku se stane isotonickým, t.j. koncentrace, • · 9 · • · · · · · · • · · při které kapička roztoku je v rovnováze s tkání plic. To potom umožňuje výpočet MMAD kapičky isotonického roztoku: růstový poměr je MMADí_sotonická kapička/MMAD^^steg^a prášku·

V důsledku těchto skutečností jsou připravovány prášky obsahující s-kalcitonin, jejichž MMAD při aplikaci do plic zůstává na hodnotě 3,0 pm tak, že se do těchto částeček přidá jedna nebo více látek HGI ve množství odpovídajícím koncentraci těchto látek v částečkách v rozmezí 10 až 90%, zvláště 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 a 90 hmotn.% HGI. Výsledné prášky jsou potom zkoušeny shora popsaným způsobem, při kterém se určuje zvětšování jejich rozměrů absorpcí vody, jsou-li vystaveny podmínkám napodobujících podmínky v plicích. Prášky podle tohoto vynálezu jsou prášky, u kterých buď ke zvětšování rozměrů absorpcí vody nedochází, nebo je toto zvětšování rozměrů absorpcí vody nižší, vyjádřeno přesněji, jsou to takové prášky, u kterých distribuce velikostí částeček MMAD zůstává při aplikaci do periferních oblastí plic pod 3,0 pm, což má za následek zvýšené ukládání těchto částeček v periferních oblastech plic a zvýšenou biologickou dostupnost aktivní látky aplikované do plic.

Příklad 2

Měření vlastností prášků v klimatické komoře

Prášky sušené rozprašováním obsahující jeden nebo více inhibitorů zvětšování rozměrů absorpcí vody byly připravovány způsobem popsaným v příkladu 1. Relativní hmotnostní podíly složek těchto prášků jsou uvedeny v tabulce 1.

Pro hodnocení hygroskopického chování aerosolů těchto prášků, byly tyto suché inhalovatené prášky umístěny v klimatické komoře, ve které jsou napodobovány fyziologické podmínky uvnitř lidských plic (32°C, relativní vlhkost 95%). Podmínky v komoře byly sledovány kalibrovanými měřicími čidly vlhkosti a teploty. Údaje získané při zkušebním provozu této komory ukázaly, že 95% relativní vlhkost a 32°C bylo možno v použité klimatické komoře udržovat beze změny po dlouhou dobu.

Emitovaná dávka a velikost částeček byly měřeny za normálních (24°C a relativní vlhkost 40%} a vlhkých (32°C a relativní vlhkost vyšší než 95%) podmínek. Vzorky byly vloženy do klimatické komory za normálních podmínek, aniž by klimatická komora byla zapnuta. Získaná data, odpovídající normálním podmínkám, byla použita jako srovnávací data. Pro stanovení emitované dávky byly používány membránové filtry (47-mm), pro měření distribuce velikosti částeček byl použit Andersenův kaskádový impaktor.

Tabulka 1

vzorek	číslo	šarže číslo	složení	ED, a=28 normální	ED klimatická komora	sorpční index
1		R98403	maltodextrin 60%	76, 94	67,12	5,3

inzulín 20% glycin 2,6% mannit 4,3% citrát 13,09% kyselina citrónová 0,13%, pH 7,3

2	R98403	totéž	78,51	65, 31	5,	3
3	R98414	HES-vysokomolekulární 40% inzulín 20% glycin 2,6% mannit 10% citrát 27,4%, pH 7,3	72,63	47,52	6,	4
4	R98414	totéž	77,23	49,39	6,	4
5	R99041	HES-vysokomolekulárni 40%	75,83	54,55

inzulín 20% glycin 2,6% mannit 4,3% citrát 13,09%, kyselina citrónová 0,013%, pH 7,3

R99O41 totéž

74,23

55,48

HES- = hydroxyethylškrob

Výsledky uvedené v tabulce 1 ukazuji, že prášky obsahující HGI jsou za normálních snadno dispergovatelné, a tuto dobrou dispergovatelnost si uchovávají i za podmínek, napodobujících podmínky v plicích. Z těchto výsledků je rovněž zřejmé, jakým způsobem mohou být vlastnosti těchto přípravků optimalizovány přídavkem určitého množství HGI, toto se konkrétně týká srovnání vzorků 3/4 a 5/6, ze kterého vyplývá, že výšení podílu hydroxyethylškrobu ze 40% na 60% způsobilo účinný pokles emitované dávky (ED_normai-ED_pií_ce) za podmínek vysoké vlhkosti. Tím je ilustrována odolnost prášků obsahujících HGI proti absorpci vody, a jejich schopnost udržet tekutost i v extrémně vlhkém prostředí.

MMAD prášku R98403 (vzorky 1 a 2 ve shora uvedené tabulce) bylo stanovováno za nepříliš vysoké teploty a vlhkosti (21°C, relativní vlhkost 40%). Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce.

hmotnost dávky (mg)	MMAD (pni)	%<5 pm	% < 3,3 pm
5	2,9	84	59
5	2,9	84	59
5	2,3	96	77
5	2,4	94	74

Jak je zřejmé ze shora uvedených výsledků, tyto prášky zachovávají nízké MMAD, i za zvýšené teploty a vlhkosti.

Příklad 3

Prášky byly připraveny sušením rozprašováním postupem popsaným v příkladu 1. U těchto prášků obsahujících HGI byly měřeny sorpční profily za použití gravimetrického sorpčního analyzátoru DVS-1, vyráběného firmou VTI Corporatin (Hialeah, FL).

Tyto prášky připravované sušením rozprašováním měly dále uvedené složení (ve hmotnostních procentech).

A. 20% inzulínu, 59% citrátu sodného, 18% mannitu,

2,6% glycinu

B. 100% dextranu

C. 100% hydroxypropylmethylcelulózy

D. 100% hydroxypropyl-p-cyklodextrinu

E. 100% hydroxyethylškrobu (nízkomolekulární, molekulová hmotnost = 200,000)

F. 20% inzulínu, 40% hydroxyethylškrobu, 2,6% glycinu,

18% mannitu, 19% citrátu sodného

G. 20% inzulínu, 20% leucinu, 50% β-cyklodextrinsulfonylbu-

H.

tyletheru, 10% citrátu sodného.

20% inzulínu, 20% leucinu, 50% hydroxyethylškrobu, citrátu sodného inzulínu, 20% leucinu, 50% hydroxyethylškrobu,

I.

25% J. 20%	citrátu leucinu,	sodného
50%	hydroxyethyl
Sorpční	profily	pro	prášky	A,	B,
na obr. 1.
Sorpční	profily	pro	prášky	A,	F,
obr. 2.
Sorpční	profily	pro	prášky	A,	D,
obr. 4.
Sorpční	profily	pro	prášky	H,	I,

na obr. 5.

škrobu, 30% citrátu sodného

C, D, a E jsou znázorněny a E jsou znázorněny na a G jsou znázorněny na

E, A, a J jsou znázorněny

Ze zmíněných obrázků je zřejmé, že přidání činidla inhibujíciho zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody do určitého přípravku účinně snižuje sorpce vlhkosti tohoto přípravku, a • · · · · • ·

·· • · ·· tím snižuje i zvětšováni rozměrů částeček přípravku absorpcí vody při jejich průchodu dýchacími cestami do hlubších částí plic.

Příklad 4

Hydratační vlastnosti různých práškovitých přípravků připravovaných sušením rozprašováním, které obsahují inzulín, byly srovnávány pomocí monitoru tepelné aktivity (thermal activity monitoring) za užití přístroje Thermal Activity Monitor, typ 2277 (výrobce Thermometric, Sweden). Měření bylo prováděno za těchto podmínek: postupné zvyšování relativní vlhkosti, použity perfluzní jednotky, relativní vlhkost měněna z 0% na 90% rychlostí 3%/hod., teplota 25 °C, průtok dusíku 1,48 cm³/min. Měření byla prováděna s těmito práškovitými přípravky:

A. 20% inzulínu, 59% citrátu sodného, 18% mannitu,

2,6% glycinu

B. 60% inzulínu, 2,6% glycinu, 10% mannitu,

27,4% citrátu sodného, 2,6% glycinu.

C. 40% vysokomolekulárního hydroxyethylškrobu, 20% inzulínu 2,6% glycinu, 10% mannitu, 27,4% citrátu

D. 60% maltodextrinu, 20% inzulínu, 2,6% glycinu

4,3% mannitu, 13,09% citrátu, 0,13% kyseliny citrónové.

Výsledky získané pro uvedené přípravky pomocí monitoru tepelné aktivity jsou znázorněny na obr. 3. Z tohoto obrázku je zřejmé, že přítomnost HGI v přípravcích obsahujících 20% inzulínu způsobuje významný pokles rozsahu i rychlosti absorpce vlhkosti oproti přípravkům s 20% inzulínu, které neobsahují

HGI. Z toho je zřejmé, že příslušné HGI snižují rozsah zvětšování rozměrů těchto částeček absorpcí vody.

• ·

- 39 77 &W- Μ

Claims (23)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Částečky sloužící k aplikaci léčiva do plicních sklípků léčené osoby, vyznačující se tím, že obsahují aktivní látku a inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody, přičemž tento inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je obsažen uvnitř těchto částeček, a tím, že maximální pokles emitované dávky, který vykazují tyto částečky za podmínek napodobujících podmínky v plicích, je 25%.
2. 2. Částečky podle nároku 1, vyznačující se tím, že zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je zvolen ze skupiny látek sestávající z fosfolipidů se dvěma řetězci, cyklodextrinů, hydroxyethylškrobu, dextranu, dextranomeru, maltodextrinů, hydroxypropylcelulózy, hydroxypropylmethylcelulózy a ethylhydroxyethyletheru celulózy.
3. 3. Částečky podle nároků 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m, že zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je zvolen ze skupiny látek sestávající z β-cyklodextrinu, hydroxypropyl-p-cyklodextrinu, sulfobutyletheru-p-cyklodextřinu, dextranu, hydroxypropylmethylcelulózy, hydroxyethylškrobu, a maltodextrinů.
4. 4. Částečky podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je přítomen v tomto prášku ve množství dostačujícím k tomu, aby tento prášek vykazoval rychlost absorpce vlhkosti maximálně 0,50%, vztaženo k relativní vlhkosti.
5. 5. Částečky podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je přítomen v tomto prášku ve množství dostačujícím k tomu, aby celková absorpce vody nebyla při relativní vlhkosti 80% vyšší než 30 hmotnostních procent.
6. 6. Částečky podle kteréhokoliv nároku. 1 až 5, vyznačující se tím, že jejich emitovaná dávka je za normálních podmínek alespoň 60%.
7. 7. Částečky podle kteréhokoliv nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že obsahují 20 až 99 hmotnostních procent činidla inhibujícího zvětšování rozměrů absorpcí vody.
8. 8. Částečky podle kteréhokoliv nároku 1 až 7, vyznačující se tím, že při aplikaci do plic jsou ukládány v hlubší části plic ve množství vyšším, než je množství odpovídající 20% jmenovité dávky.
9. 9. Částečky podle kteréhokoliv nároku 1 až 8, vyznačující se tím, že zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody způsobuje zvýšení biologické dostupnosti zmíněné aktivní látky aplikované do plic alespoň o 5 procent ve srovnání s biologickou dostupností aktivní látky obsažené v těchže částečkách aplikovaných do plic, které však neobsahují zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody.
10. 10. Částečky sloužící k aplikaci léčiva do plicních sklípků léčené osoby, vyznačující se tím, že obsahují aktivní látku a inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody obsažený uvnitř těchto částeček, a že jejich sorpční index je menší než 6,5.
11. 11. Částečky podle nároku 10, vyznačující se tím, že zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je zvolen ze skupiny látek sestávající z fosfolipidů se dvěma řetězci, cyklodextrinů, hydroxyethylškrobu, dextranu, dextranomeru, maltodextrinů, hydroxypropylcelulózy, hydroxypropylmethylcelulózy a ethylhydroxyethyletheru celulózy.
12. 12. Částečky podle nároků 10 nebo 11, vyznačuj ící se t í m, že zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je zvolen ze skupiny látek sestávající z β-cyklodextrinu, hydroxypropyl-p-cyklodextrinu, β-cyklodextrinsulfobutyletheru, dextranu, hydroxypropylmethylcelulózy, hydroxyethylškrobu a maltodextrinu.
13. 13. Částečky podle kteréhokoliv z nároků 10 až 12, v yznačujíci se tím, že jejichž emitovaná dávka za normálních podmínek je alespoň 60%.
14. 14. Částečky podle kteréhokoliv z nároků 10 až 13, v yznačující se tím, že obsahují 20 až 99 hmotnostních procent činidla inhibujícího zvětšování rozměrů absorpcí vody.
15. 15. Částečky sloužící k aplikaci léčiva do plicních sklípků léčené osoby, vyznačující se tím, že obsahují aktivní látku a činidlo inhibující zvětšování rozměrů absorpcí vody obsažené uvnitř těchto částeček, a tím, že distribuce velikostí těchto částeček MMAD zůstává při aplikaci těchto částeček do plicních sklípků nižší než 3 pm.
16. 16. Způsob přípravy částeček pro aplikaci léčiva do plicních sklípků léčené osoby sestávající z přípravy směsi inhibitoru zvětšování rozměrů absorpcí vody, aktivní látky a rozpouštědla a ze sušení rozprašováním této směsi za vzniku homogenních částeček inhibitoru zvětšování rozměrů absorpcí vody a aktivní látky, přičemž tyto částečky vykazují pokles emitované dávky za podmínek napodobujících podmínky v plicích maximálně 25%.
17. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody je zvolen ze skupiny sestávající z fosfolipidů se dvěma řetězci, cyklodextrinu, hydroxyethylškrobu, dextranu, dextranomeru, maltodextrinů, hydroxypropylcelulózy, hydroxypropylmethylcelulózy a ethylhydroxyethyletheru celulózy.
18. 18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že zmíněný inhibitor zvětšování rozměrů absorpcí vody • · • 0 ·

    0000 • 0 · · · · •V 0··00·· ·

    0» · ·

    0 ·♦ ' je zvolen ze skupiny sestávající z β-cyklodextrinu, hydroxypropyl-β-cyklodextrinu, β-cyklodextrinsulfonylbutyletheru, dextranu, hydroxypropylmethylcelulózy, hydroxyethylškrobu a maltodextrinu.
19. 19. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 16 až 18, vyznačující s< e tím, že zmíněným rozpouštědlem je voda.
20. 20. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 16 až 19, vyznačující se tím, že zmíněné homogenní částečky obsahují 20 až 99 hmotnostních procent činidla inhibujícího zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody.
21. 21. Způsob aplikace aktivní látky do plic léčené osoby, spočívající v inhalaci aerosolizovaných aktivních částeček podle nároků 1 až 15.
22. 22. Způsob podle nároku 21, vyznačující se tím, že zmíněná aktivní látka je aplikována pomocí inhalátoru suchého prášku.
23. 23. Způsob zvýšení množství aktivní látky uložené do hlubších částí plic, spočívající v tom, že do částeček prášku určených k inhalaci se přidá činidlo inhibující zvětšování rozměrů částeček absorpcí vody tak, že po aerosolizaci a inhalaci částeček se alespoň 20% jmenovité dávky ukládá v hlubší části plic.

    • » • to · ·· • · · ·· ···· · · • · A to to to · to ·· • · · ·· ·· · ··