RS61915B1 - Novi postupak za pripremu forskolina rastvorljivog u vodi - Google Patents

Description

Opis

[0001] Pronalazak se odnosi na novi postupak za pripremu kompleksa forskolina i ciklodekstrina i inkluzionih kompleksa forskolina i hidroksipropil-γ-ciklodekstrina koji imaju maseni odnos od 1:0,2 do 1:4 (m/m). Farmaceutske kompozicije koje sadrže pomenuti kompleks i njihova upotreba su takođe dati.

OSNOVA PRONALASKA

[0002] Forskolin je labdanski diterpen koji proizvodi indijska biljka Coleus forskolii (Plectranthus barbatus). Forskolin se obično upotrebljava kao sredstvo u biohemiji za podizanje nivoa cikličnog AMP (cAMP) u proučavanju i istraživanju ćelijske fiziologije. Forskolin aktivira enzim adenilat ciklazu i povećava unutarćelijske nivoe cAMP (Metzger H. et al., 1981, Arzneimittelforschung, 1248-50). cAMP je važan sekundarni glasnik neophodan za pravilan biološki odgovor ćelija na hormone i druge vanćelijske signale. Neophodan je za ćelijsku komunikaciju na osovini hipotalamus/hipofiza i za kontrolu hormona putem povratne sprege. Ciklični AMP deluje aktiviranjem cAMP-senzitivnih puteva kao što su protein kinaza A i Epac.

[0003] Forskolin je diterpen koji sadrži 2 α-hidroksilne grupe na položajima 1 i 9, β-hidroksilnu grupu na položaju 6 i β-acetoksi grupu na položaju 7 sa ograničenom rastvorljivošću u vodi, što otežava analiziranje aktivacione krive forskolina i njegovu upotrebu u razvoju lekova. Pokazano je da organski rastvarači rastvaraju forskolin, međutim, navedeni rastvarači takođe mogu inhibirati sposobnost forskolina da aktivira adenilat ciklazu (Huang R.D. et al., 1982, J.Cyclic.Nucleotide Res., 385-394).

[0004] Vodeni rastvori forskolina se takođe proizvode rastvaranjem forskolina u rastvorima hidroksipropil-γ-ciklodekstrina. Maksimalna rastvorljivost forskolina bila je 2,5 mM i 9,8 mM u 40% (m/zapr.) vodenim rastvorima hidroksipropil-β-ciklodekstrina i hidroksipropil-γciklodekstrina, respektivno (Laurenza A. et al., 1987, Molecular Pharmacology, 32:133-139). Time je dobijeno povećanje rastvorljivosti od približno 16 puta i približno 65 puta.

[0005] Ciklodekstrini su porodica cikličnih oligosaharida sa hidrofilnom spoljnom površinom i lipofilnom centralnom šupljinom. Oni se sastoje od (α-1,4) povezanih α-D-glukopiranoznih jedinica sa lipofilnom centralnom šupljinom. Usled formacije stolice glukopiranoznih jedinica, molekuli ciklodekstrina su oblikovani poput čunjeva sa sekundarnim hidroksilnim grupama koje se protežu sa šire ivice i primarnim grupama sa uže ivice. Ciklodekstrini su relativno veliki sa velikim brojem donora i akceptora vodonika i ne prolaze kroz lipofilne membrane.

[0006] U farmaceutskoj industriji ciklodekstrini su uglavnom korišćeni kao kompleksirajući agensi za povećanje rastvorljivosti u vodi slabo rastvorljivih lekova i za povećanje njihove bioraspoloživosti i stabilnosti (Loftsson T., et al., 2005, Expert. Opin.Drug Deliv., 335-351).

[0007] Najčešći prirodni ciklodekstrini se sastoje od šest (α-ciklodekstrin), sedam (βciklodekstrin) i osam (γ-ciklodekstrin) glukopiranoznih jedinica. Dalji poznati prirodni ciklodekstrini su δ ciklodekstrini. Nasumična supstitucija hidroksilnih grupa može dovesti do povećane rastvorljivosti. Glavni razlog za poboljšanje rastvorljivosti je taj što nasumična supstitucija transformiše kristalne ciklodekstrine u amorfne smeše izomernih derivata. Derivati ciklodekstrina uključuju hidroksipropil derivate β- i γ-ciklodekstrina, nasumično metilovan βciklodekstrin, sulfoburiletar β-ciklodekstrin i razgranate ciklodekstrine poput glukozil-βciklodekstrina (Loftsson T. et al., 2005). Pri reakciji ciklodekstrina u alkalnom rastvoru sa propilen oksidom, 2-hidroksipropil grupa će biti povezana sa jednom ili više hidroksilnih grupa ciklodekstrina (HP-ciklodekstrin). Veći stepen supstitucije hidroksilnih grupa 2-hidroksipropilom takođe rezultira stvaranjem oligomerne formacije bočnog lanca hidroksipropilen oksida.

[0008] Različiti postupci za pripremu kompleksa lek-ciklodekstrin su već poznati, kao što su, na primer, koprecipitacija, kašenje, gnječenje ili drobljenje. U US20050051483, kompleks forskolin-β-ciklodekstrin se proizvodi dodavanjem forskolina u vodu koja sadrži rastvoreni hidroksipropil-β-ciklodekstrin, mućkanjem smeše i filtriranjem.

[0009] Saettone M. F. et al. opisuju topikalne rastvore koji sadrže forskolin. Konkretno se navodi da β- i γ-ciklodekstrini nisu bili efikasni rastvarači forskolina (Journal of Ocular Pharmacol, vol.

5, no.2, 1989, pp.111-118).

[0010] Međutim, još uvek postoji potreba za obezbeđivanjem poboljšanih postupaka za kompleksiranje forskolina sa ciklodekstrinom koji dovode do ciklodekstrinskih kompleksa sa visokim sadržajem forskolina.

[0011] Cilj ovog pronalaska je obezbeđivanje postupka za poboljšano kompleksiranje ciklodekstrina i forskolina i obezbeđivanje kompleksa forskolina sa poboljšanom rastvorljivošću, ali očuvanom strukturom.

SUŠTINA PRONALASKA

[0012] Cilj je postignut primerima izvođenja ovog pronalaska.

[0013] Prema pronalasku dat je inkluzioni kompleks koji sadrži forskolin i hidroksipropil-γciklodekstrin u masenom odnosu 1:0,2 do 1:4 (m/m), pri čemu su forskolin i hidroksipropil-γciklodekstrin sadržani kao kompleks rastvorljiv u vodi.

[0014] Prema primeru izvođenja pronalaska maseni odnos forskolina i hidroksipropil-γciklodekstrina je u rasponu od oko 1:0,5 do 1:3,3 (m/m).

[0015] U alternativnom primeru izvođenja, oko 2,5 - 4,5 mg, konkretno oko 3 do 4 mg forskolina je prisutno u 100 mg forskolin-ciklodekstrin kompleksa. Konkretno oko 2,5%, konkretno oko 3%, konkretno oko 3,5%, konkretno oko 3,7%, konkretno oko 4%, konkretno oko 4,5% (m/m), još konkretnije više od 5% (m/m) forskolina je prisutno u inkluzionom kompleksu pronalaska.

[0016] Iznenađujuće je pokazano da kompleksiranje forskolina sa ciklodekstrinom u velikoj meri poboljšava rastvorljivost u vodi. Kompleks forskolina i ciklodekstrina ima približno oko 100 puta, konkretno oko 120 puta veću rastvorljivost od nativnog forskolina. Takođe je iznenađujuće pokazano da je nativna struktura forskolina sačuvana kada se kompleksira sa ciklodekstrinom i da je aktivacioni potencijal forskolina za adenilat ciklazu takođe sačuvan, tako da kompleksiranje sa ciklodekstrinima ne smanjuje aktivaciju.

[0017] U sledećem primeru izvođenja, pronalazak daje formulaciju za primenu koja sadrži inkluzioni kompleks ovog pronalaska zajedno sa pogodnim farmaceutskim pomoćnim sredstvima.

[0018] U daljem primeru izvođenja je data farmaceutska kompozicija koja sadrži inkluzioni kompleks forskolina i ciklodekstrina prema pronalasku, opciono zajedno sa drugim ekscipijensima.

[0019] U primerima izvođenja, pronalazak dodatno daje postupak lečenja ili sprečavanja stanja koje se može izlečiti ili sprečiti forskolinom, koji sadrži davanje subjektu kome je potreban takav tretman ili prevencija farmaceutski prihvatljive efikasne količine stabilnog inkluzionog kompleksa koji sadrži forskolin i ciklodekstrin, konkretno hidroksipropil-γ-ciklodekstrin.

[0020] Ovaj pronalazak daje postupak za pripremu inkluzionog kompleksa forskolina i ciklodekstrina koji sadrži korake:

a) mešanje forskolina i ciklodekstrina u masenom odnosu od 1:0,5 do 1:4;

b) dodavanje vode i rastvarača da bi se dobila pastozna smeša;

c) zagrevanje pomenute smeše do temperature u rasponu od 200°C do 230°C, konkretno na oko 220°C;

d) dodavanje vode u pomenutu smešu, zatim mešanje i ostavljanje smeše da se taloži;

e) izolovanje taloga iz smeše i opciono sušenje taloga.

[0021] U specifičnom primeru izvođenja, ciklodekstrin koji se upotrebljava u postupku je izabran iz grupe koja se sastoji od α-ciklodekstrina, hidroksipropil-α-ciklodekstrina (HP-α-CD), β-ciklodekstrina, hidroksipropil-β-ciklodekstrina (HP-β-CD), γ-ciklodekstrina, hidroksipropil-γciklodekstrina (HP-γ-CD), delta (δ)-ciklodekstrina, hidroksipropil-δ-ciklodekstrina (HP-δ-CD) i nasumično metilovanog-β-ciklodekstrina (RAMEB-CD).

[0022] HP-β-CD, RAMEB-CD i HP-γ-CD daju značajno povećanu stopu popunjenosti i konkretno se upotrebljavaju u ovde opisanom postupku.

[0023] Konkretno, temperatura zagrevanja koja se upotrebljava u postupku je oko 220°C.

[0024] Prema primeru izvođenja pronalaska, postupak se upotrebljava za proizvodnju inkluzionog kompleksa forskolina i HP-γ-ciklodekstrina u prahu.

[0025] U specifičnom primeru izvođenja, rastvarač koji se upotrebljava u ovom pronalasku je alkohol, konkretno to je 2-propanol.

[0026] Prema primeru izvođenja, talog se suši toplotom, tačnije korak sušenja se vrši od oko 1 do 30 minuta.

[0027] Prema dodatnom primeru izvođenja, talog se filtrira, konkretno membranskom filtracijom i opciono talog se osuši.

SLIKE

[0028]

Slika 1: Struktura forskolina i mesta vezivanja za C1 i C2 domen adenilat ciklaze. Dve OH-grupe (obeležene krugovima) su ključne za vezivanje i ne smeju se derivatizovati za ove primene.

Slika 2: Kalibracija forskolina: y = 9431 x - 84 (približno).

Slika 3: cAMP test za forskolin rastvoren u DMSO i kompleks forskolin-CD, prema Hussain et al., 2013.

Slika 4: cAMP test za forskolin rastvoren u DMSO i kompleks forskolin-CD. Poređenje γ-CD i β-CD.

DETALJAN OPIS

[0029] Specifični termini koji se upotrebljavaju u specifikaciji imaju sledeće značenje.

[0030] Termin „obuhvata“, „sadrži“, „ima“ i „uključuje“, kako se ovde upotrebljava, može se upotrebljavati sinonimno i razumeće se kao otvorena definicija, dozvoljavajući dodatne članove ili delove ili elemente. „Koji se sastoji“ se smatra najbližom definicijom bez dodatnih elemenata karakteristike definicije od interesa. Stoga je pojam „koji sadrži“ širi i sadrži definiciju „koji se sastoji“.

[0031] Termin "oko" kako se ovde koristi odnosi se na istu vrednost ili vrednost koja se razlikuje za ± 5% od date vrednosti.

[0032] Prema ovom pronalasku, pojam "kompleks" označava inkluzioni kompleks elemenata, ne-inkluzioni kompleks elemenata, ko-talog ili liofilizirani kompleks. Poželjno, to je liofilizirani kompleks ili inkluzioni kompleks.

[0033] Forskolin (Colforsin; 7-beta-acetoksi-8,13-epoksi-1-alfa, 6-beta, 9-alfa-trihidroksilabd-14-en-11-on; Coleonol) ima molekulsku formulu C22H34O7i strukturu kao što je prikazano na Slici 1.

[0034] Kao što je ovde navedeno, termin "forskolin" takođe obuhvata sve srodne supstance, analoge ili derivate forskolina prirodnog ili sintetičkog porekla, koji mogu biti, ali bez ograničenja, izoforskolin, 7-deacetilforskolin, kolforsin daropat hidrohlorid, NKH477 (Ito S. et al., 1993, Br.J.Pharmacol. 110(3), 1117-25), FSK88 (Zhonghai L. et al., 2006, Cell Biol.Intern., 30(11), 940-946).

[0035] Kako se ovde koristi, termin "ciklodekstrin" odnosi se na ciklični molekul dekstrina koji je nastao enzimskom konverzijom skroba. Ciklodekstrini su ciklični oligosaharidi. Ciklodekstrini mogu biti α-ciklodekstrin, sastavljen od prstena od šest glukoznih ostataka; β-ciklodekstrin, sastavljen od prstena od sedam glukoznih ostataka; γ-ciklodekstrin, sastavljen od prstena od osam glukoznih jedinica i δ-ciklodekstrin. Unutrašnja šupljina ciklodekstrina je lipofilna, dok je spoljašnjost ciklodekstrina hidrofilna. Nije poznato da β-ciklodekstrin ima toksična dejstva, širom sveta je GRAS (tj. generalno se smatra bezbednim), prirodan je i odobren od strane FDA. α-ciklodekstrin i γ-ciklodekstrin se takođe smatraju prirodnim proizvodima i predstavljaju SAD i EU GRAS. α-, β-ili γ-ciklodekstrini pripremljeni enzimskom konverzijom skroba razlikuju se po prečniku njihove hidrofobne šupljine i generalno su pogodni za inkluziju brojnih lipofilnih supstanci. Upotrebu ciklodekstrina kao ekscipijenasa dozvoljava i Evropska agencija za lekove (Background review for cyclodextrins used as excipients, Nov. 2014, EMA/CHMP/333892/2013).

[0036] Postupak za pripremu inkluzionog kompleksa forskolina i ciklodekstrina koji je ovde obuhvaćen sadrži sekvencijalne korake:

a) mešanje forskolina i ciklodekstrina u masenom odnosu od 1:1 do 1:1,5;

b) dodavanje vode da se dobije pastozna smeša;

c) dodavanje rastvarača u pomenutu smešu;

d) zagrevanje pomenute smeše na temperaturi od 200°C do 230°C, konkretno u rasponu od 210°C do 225°C, konkretno u rasponu od 215°C do 225°C, konkretnije na oko 220°C;

e) dodavanje vode u pomenutu smešu, zatim mešanje i ostavljanje smeše da se taloži; f) izolovanje taloga iz smeše i opciono sušenje taloga.

[0037] U daljim primerima izvođenja, rastvarač i voda se istovremeno dodaju ciklodekstrinu i forskolinu ili se rastvarač takođe može dodati pre nego što je voda dodata forskolinu i ciklodekstrinu.

[0038] Rastvarači mogu biti bilo koji organski ili neorganski rastvarači poput, ali bez ograničenja, alkohola, acetona, dihlormetana itd. Alkoholi su poznati da su korisni rastvarači, konkretno sekundarni alkoholi poput izopropil alkohola (2-propanol), cikloheksanola. Kao alternativa, takođe se kao rastvarači mogu koristiti primarni alkoholi, npr. metanol, etanol i butanol.

[0039] Zagrevanje smeše se izvodi u temperaturnom rasponu od 200°C do 230°C, konkretno u rasponu od 210°C do 225°C, konkretno u rasponu od 215°C do 225°C, konkretnije na temperaturi od oko 220°C.

[0040] Prema poželjnom primeru izvođenja, zagrevanje je postupak sinterovanja, tj. zagrevanje forskolina i ciklodekstrina bez topljenja navedenih komponenata do tačke utečnjavanja. Primenljiva temperatura sinterovanja može biti određena od strane stručnjaka iz oblasti tehnike bez nepotrebnog opterećenja.

[0041] Forskolin ima tačku topljenja u rasponu od 230 do 232°C, stoga je gornja granica postupka zagrevanja oko 230°C.

[0042] Ciklodekstrini imaju tačke topljenja u rasponu od 250-290°C, u zavisnosti od vrste ciklodekstrina. Kao primeri, tačka topljenja γ-ciklodekstrina je oko 267°C, tačka topljenja βciklodekstrina je oko 260°C, tačka topljenja HP-β-ciklodekstrina je oko 250°C, a tačka topljenja HP-γ-ciklodekstrina je oko 267°C.

[0043] Inkluzioni kompleks pronalaska se može upotrebiti za pripremu farmaceutske kompozicije. Navedeni inkluzioni kompleks je veoma koristan jer trenutno dostupni kompleksi forskolin-ciklodekstrin imaju maksimalnu popunjenost od oko 2% ili manje, dok predmetni kompleks ima popunjenost forskolina od ≥ 2,5%, poželjno ≥ 3%, poželjno ≥ 3,5%, poželjnije ≥ 4 % i može da bude obezbeđen kao medicinski preparat.

[0044] Prema pronalasku dat je inkluzioni kompleks koji sadrži forskolin i HP-γ-ciklodekstrin u masenom odnosu od 1:0,2 do 1:4 (m/m), pri čemu su forskolin i γ-ciklodekstrin sadržani kao kompleks rastvorljiv u vodi.

[0045] U specifičnom primeru izvođenja obezbeđen je inkluzioni kompleks koji sadrži forskolin i HP-α-ciklodekstrin u masenom odnosu 1:0,3; 1:0,4; 1:0,5; 1:0,6; 1:0,7; 1:0,8; 1:0,9; 1:1; 1:1,1; 1:1,2; 1:1,3; 1:1,4; 1:1,5; 1:1,6; 1:1,7; 1:1,8; 1:1,9; 1:2; 1:2,1; 1:2,2; 1:2,3; 1:2,4; 1:2,5; 1:2,6; 1: 2,7; 1:2,8; 1:2,9; 1:3; 1:3,1; 1:3,2; 1:3,3; 1:3,4; 1:3,5; 1:3,6; 1:3,7; 1:3,8; 1:3,9 ili 1:4.

[0046] Kompleks forskolin-ciklodekstrin može se upotrebiti u bilo koju dijetalnu ili medicinsku svrhu gde je rastvorljivi forskolin primenljiv.

[0047] Specifična doza kompleksa koja se primenjuje prema ovom pronalasku za postizanje terapijskih ili profilaktičkih efekata, naravno, biće određena posebnim okolnostima zavisno od slučaja, uključujući, na primer, način primene, starost, težinu i odgovor pojedinačnog pacijenta, stanje koje se leči i težinu simptoma pacijenta.

[0048] Generalno, kompleks koji sadrži jedinjenje forskolin kao aktivno sredstvo prema pronalasku je najpoželjnije da se daje u koncentraciji koja će generalno dati efikasne rezultate bez izazivanja bilo kakvih ozbiljnih neželjenih efekata i može se primenjivati ili kao jedna jedinična doza, ili po želji, doziranje može da se podeli na pogodne podjedinice koje se primenjuju u pogodno vreme tokom dana.

[0049] Termin „kompozicija“, kako se ovde koristi, konkretno sadrži inkluzioni kompleks forskolin-ciklodekstrin pronalaska, opciono zajedno sa drugim ekscipijensima ili sredstvima.

[0050] Kompozicija može da bude obezbeđena u različitim sistemskim i lokalnim formulacijama. Sistemske i lokalne formulacije koje sadrže inkluzioni kompleks pronalaska su odabrane iz grupe oralnih, intrabukalnih, intrapulmonalnih, rektalnih, intrauterinih, intradermalnih, lokalnih, dermalnih, parenteralnih, intratumoralnih, intrakranijalnih, intrapulmonalnih, bukalnih, sublingvalnih, nazalnih, potkožnih, intravaskularnih, intratekalnih, inhalabilnih, respirabilnih, intraartikularnih, intrakavitarnih, implantabilnih, transdermalnih, jontoforetskih, intraokularnih, oftalmoloških, vaginalnih, optičkih, intravenoznih, intramuskularnih, intraglandularnih, intraorganskih, intralimfnih, sa produženim oslobađanjem i enterički obloženih formulacija. Egzaktna priprema i sastavljanje ovih različitih formulacija su poznati u tehnici i nema potrebe da se ovde detaljno opisuju. Kompozicija se može primenjivati jednom ili nekoliko puta dnevno.

[0051] Pogodne formulacije za respiratornu, nazalnu, intrapulmonalnu i inhalacijsku primenu su poželjne, kao i lokalne, oralne i parenteralne formulacije. Generalno, formulacije se pripremaju uniformnim i bliskim dovođenjem u vezu forskolina predstavljenog kao inkluzioni kompleks sa tečnim nosačem, fino razdeljenim čvrstim nosačem ili oba i zatim, ako je potrebno, oblikovanjem proizvoda u željene formulacije.

[0052] Kompozicije pogodne za oralnu primenu mogu biti predstavljene u odvojenim jedinicama, kao što su kapsule, skrobne kapsule, pastile ili tablete, gde svaka sadrži kompoziciju u obliku praha ili granula; kao rastvor ili suspenzija u vodenoj ili nevodenoj tečnosti; ili kao emulzija ulje u vodi ili voda u ulju.

[0053] Pogodne kompozicije za parenteralnu primenu sadrže sterilne vodene i nevodene injekcione rastvore aktivnog jedinjenja, čiji preparati su poželjno izotonični sa krvlju primaoca. Ovi preparati mogu sadržati antioksidanse, pufere, bakteriostatska sredstva i rastvorene supstance koje čine kompozicije izotoničnim sa krvlju primaoca. Vodene i nevodene sterilne suspenzije mogu da sadrže sredstva za suspendovanje i sredstva za zgušnjavanje. Kompozicije mogu biti predstavljene u pojedinačnim ili višedoznim posudama, na primer u zatopljenim ampulama i bočicama, a mogu se čuvati u stanju dobijenom sušenjem zamrzavanjem ili liofilizovanom stanju, zahtevajući samo dodavanje sterilnog tečnog nosača, na primer fiziološkog rastvora ili vode za injekciju neposredno pre upotrebe.

[0054] Nazalne i instilabilne formulacije sadrže prečišćene vodene rastvore kompozicije sa konzervansima i izotoničnim agensima. Takve formulacije se poželjno podešavaju na pH i izotonično stanje kompatibilno sa nazalnom sluznicom.

[0055] Kompozicija otkrivena prema pronalasku može se primeniti u respiratorni sistem bilo inhalacijom, respiracijom, nazalnom primenom ili intrapulmonalnom instilacijom (u pluća) subjekta na bilo koji pogodan način, a poželjno se primenjuje generisanjem aerosola ili spreja sačinjenih od praškastih ili tečnih nazalnih, intrapulmonalnih, respirabilnih ili inhalabilnih čestica. Respirabilne ili inhalabilne čestice koje sadrže aktivno jedinjenje udiše subjekat, npr. inhalacijom ili nazalnom primenom ili instalacijom u respiratorni trakt ili sama pluća. Formulacija može da sadrži respirabilne ili inhalabilne čestice tečnosti ili čvrste čestice aktivnog jedinjenja, koje, u skladu sa ovim pronalaskom, uključuju respirabile ili inhalabilne čestice koje su dovoljno male da prolaze kroz usta i grkljan nakon udisanja i nastavljaju u bronhije i alveole pluća. Generalno, čestice su u rasponu od oko 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; i 2 do oko 4, 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7; 7,5; 8; 8,5; 9; 9,5; 10 mikrona u prečniku. Preciznije, prečnik od oko 0,5 do manje od oko 5 µm je respirabilan ili inhalabilan. Čestice nerespirabilne veličine koje su uključene u aerosol ili sprej imaju tendenciju da se talože u grlu i da budu progutane. Količina nerespirabilnih čestica u aerosolu je, prema tome, poželjno minimalizovana. Za nazalnu primenu ili intrapulmonalnu instilaciju, poželjna je veličina čestica u rasponu od oko 8, oko 10, oko 20, oko 25 do oko 35, oko 50, oko 100, oko 150, oko 250, oko 500 µm u prečniku kako bi se osiguralo zadržavanje u nosnoj šupljini ili za instilaciju i direktno taloženje u plućima. Tečne formulacije se mogu ubrizgati u respiratorni trakt ili nos i pluća, naročito kada se daju novorođenčadi i odojčadi.

[0056] Aerosoli čestica tečnosti koje sadrže aktivno jedinjenje mogu se proizvesti na bilo koji pogodan način, na primer, nebulizatorom. Nebulizatori su komercijalno dostupni uređaji koji transformišu rastvore ili suspenzije aktivnog sastojka u terapijsku aerosolnu maglu pomoću ubrzanja komprimovanog gasa, tipično vazduha ili kiseonika. Pogodne kompozicije za upotrebu u nebulizatoru sastoje se od aktivnog sastojka u tečnom nosaču, gde aktivni sastojak čini do 40% m/m kompozicije, ali poželjno manje od 20% m/m nosača, koji je obično voda ili razblaženi vodeni alkoholni rastvor, poželjno napravljen izotoničnim sa telesnim tečnostima dodatkom, na primer natrijum hlorida. Opcioni aditivi uključuju konzervanse ako kompozicija nije pripremljena sterilno, na primer, metil hidroksibenzoat, antioksidanse, arome, isparljiva ulja, pufere i površinski aktivne materije. Aerosoli čvrstih čestica koje sadrže aktivno jedinjenje mogu se na sličan način proizvesti primenom bilo kog generatora aerosola leka u obliku čvrstih čestica. Generatori aerosola za primenu lekova u obliku čvrstih čestica proizvode čestice koje mogu da se udišu, kao što je gore objašnjeno, i generišu zapreminu aerosola koja sadrži unapred određenu odmerenu dozu leka brzinom pogodnom za humanu primenu. Primeri takvih aerosolnih generatora uključuju inhalatore i insuflatore sa odmerenim dozama.

[0057] U jednom primeru izvođenja, uređaj za isporuku sadrži inhalator suvog praha (DPI) koji isporučuje pojedinačne ili višestruke doze kompozicije. Jednodozni inhalator može biti dat kao jednokratni komplet koji je prethodno sterilno napunjen sa dovoljno formulacije za jednu primenu. Inhalator može biti dat kao inhalator pod pritiskom, a formulacija u kapsuli ili kertridžu koji se može probiti ili otvoriti.

[0058] Izraz “farmaceutski prihvatljiv” znači odobren od regulatorne agencije savezne ili državne vlade ili naveden u SAD.

[0059] Izraz “nosač” odnosi se na razblaživač, adjuvans, ekscipijens ili vehikulum sa kojim se farmaceutska kompozicija primenjuje. Fiziološki rastvori i vodeni rastvori dekstroze i glicerola takođe se mogu primeniti kao tečni nosači, posebno za injekcione rastvore. Pogodni ekscipijensi uključuju skrob, glukozu, laktozu, saharozu, želatin, slad, pirinač, brašno, kredu, silika gel, natrijum stearat, glicerol monostearat, talk, natrijum hlorid, sušeno obrano mleko, glicerol, propilen, glikol, vodu, etanol i slične. Primeri pogodnih farmaceutskih nosača opisani su u “Remington’s Pharmaceutical Sciences” autora E.W. Martin. Formulaciju treba odabrati prema načinu primene.

[0060] Količinu aktivnog leka u kompoziciji pronalaska može da odabere svaka stručna osoba.

[0061] Izraz "efikasna količina" odnosi se na količinu efikasnu u lečenju bolesti, poremećaja i/ili stanja ili u postizanju pomenutog efekta. Na primer, efikasna količina može biti količina efikasna u smanjenju progresije ili težine stanja ili simptoma koji se leče. Određivanje terapijski efikasne količine je u okviru sposobnosti stručnjaka iz date oblasti, posebno u svetlu ovde detaljno datog pronalaska. Izraz "efikasna količina" namenjen je da uključuje količinu ovde opisanog jedinjenja ili količinu kombinacije ovde opisanih jedinjenja, na primer, koja je efikasna u lečenju ili sprečavanju bolesti ili poremećaja, ili u lečenju simptoma bolesti ili poremećaja kod domaćina. Dakle, „efikasna količina“ generalno znači količinu koja pruža željeni efekat.

[0062] Termini “lečenje”, “lečiti” i “tretman” uključuju (i) sprečavanje pojave bolesti, patološkog ili medicinskog stanja (npr. profilaksa); (ii) inhibiranje bolesti, patološkog ili medicinskog stanja ili zaustavljanje njegovog razvoja; (iii) ublažavanje bolesti, patološkog ili medicinskog stanja; i/ili (iv) smanjenje simptoma povezanih sa bolešću, patološkim ili

1

medicinskim stanjem. Prema tome, izrazi „lečiti“, „tretman“ i „lečenje“ mogu se proširiti na profilaksu i mogu uključivati preveniranje, sprečavanje, prevenciju, snižavanje, zaustavljanje ili poništavanje napredovanja ili težine stanja ili simptoma koji se leče. Kao takav, termin “tretman” može uključiti medicinsku, terapijsku i/ili profilaktičku primenu, prema potrebi.

[0063] Forskolin je dobro poznat kao nespecifično sredstvo za aktivaciju cAMP. Kompleks pronalaska se može upotrebiti za lečenje bilo koje bolesti ili poremećaja koji se mogu lečiti forskolinom. Takvi poremećaji mogu biti, ali nisu ograničeni na, neurodegenerativne bolesti, Alchajmerovu bolest, motoričke disfunkcije, akutne i hronične bolesti srca, plućne bolesti, poput astme, cistične fibroze, vaskularnih bolesti povezanih sa cističnom fibrozom, bronhitisa, hronične opstruktivne bolesti pluća (COPD), adipoznosti, fibrotičnih promena poput idiopatske plućne fibroze, posttraumatske plućne fibroze i bronho-plućne displazije kod nedonoščadi i novorođenčadi, posttoksične bolesti jetre poput VOD ili ciroze jetre, poremećaje periferne cirkulacije uključujući Rejnoovu bolest i sklerodermiju.

PRIMERI

Primer 1: Sinteza kompleksa forskolin/ciklodekstrin.

Sažetak

[0064] Forskolin, predstavnik hemijske grupe diterpena, je u velikoj meri nerastvorljiv u vodi biljni sastojak Plectranthus barbatus (Coleus forskolii). Forskolin deluje kao aktivator adenilat ciklaze sa koncentracijom pri kojoj se postiže polovina maksimalnog efekta od oko 10 µmol/l. Pošto je supstanca u velikoj meri nerastvorljiva u vodi, forskolin se rastvara u DMSO za upotrebu u testovima. Da bi se izbegli neželjeni efekti rastvarača, u ovoj studiji forskolin je kompleksiran sa ciklodekstrinom i definisana su tako stečena nova svojstva, kao što je rastvorljivost u vodi. Na kraju, proverena je aktivnost adenilat ciklaze.

[0065] Kompleksiranje u velikoj meri poboljšava rastvorljivost u vodi: 100 mg kompleksa forskolin-ciklodekstrin (forskolin CD) je lako rastvorljivo u 2 ml vode, što je ekvivalentno 50 g po litru. Kao rezultat, približno 1,2 g/L (i više) forskolina može se rastvoriti u vodi (0,12%), što je približno 120 puta više od rastvorljivosti nativnog forskolina (samo 0,001%).

[0066] U konvencionalnim inkluzionim postupcima, forskolin se pretežno kompleksira u vodenom medijumu (Majeed M, Kumar A, Nagabuhushanam K, Prakash S. Process for preparing water soluble diterpenes and their applications.SAD patent br.: US 6,960,300 B2, 2005). Ovde opisani postupak dovodi do maksimalno 0,7% masenih procenata (m/m) rastvorljivog forskolina u HP-γ-CD. Zahvaljujući novom postupku sinterovanja forskolina koji je ovde razvijen, postignuti su nivoi popunjenosti do 4% (m/m).

[0067] Upotreba novorazvijenog kompleksa forskolin-CD za stimulaciju adenilat ciklaze pokazuje potencijal koji ja uporediv sa slobodnim forskolinom, koji je prethodno rastvoren u DMSO. Jedan od bitnih faktora je ukupna koncentracija forskolina u reakcionom rastvoru, a ne izbor rastvarača ili ciklodekstrina (kao kompleksirajućeg sredstva za forskolin). Nije bilo značajne razlike u aktivaciji adenilat ciklaze između forskolina rastvorenog u DMSO i forskolina sa ciklodekstrinom rastvorljivog u vodi.

[0068] Kompleksi forskolin CD su visoko rastvorljivi u vodi, i uporedivi aktivacioni potencijal adenilat ciklaze je mogao da se utvrdi: kompleks forskolin-CD aktivira enzim u istoj meri kao i forskolin rastvoren u DMSO.

[0069] U ovom dokumentu, optimizovana je popunjenost CD molekula i razvijen je odgovarajući proizvodni postupak. Dok konvencionalni postupci pokazuju kompleksiranje ciklodekstrina od 0,5-1,5%, podnosioci prijave su mogli da razviju postupak za forskolin i hidroksipropil-γ-ciklodekstrin koji može da dostigne 4% (m/m do najviše 4,7%) popunjenosti. To odgovara molekularnoj popunjenosti većoj od 15% i na taj način „štedi“ 2/3 ciklodekstrina. U tom postupku ciklodekstrini su sinterovani sa forskolinom na oko 210 -220°C.

[0070] Slika 1 prikazuje strukturu forskolina i mesta vezivanja za C1 i C2 domen adenilat ciklaze. Dve OH-grupe (označene crvenom bojom) su ključne za vezivanje i ne smeju se derivatizovati za ove primene.

Materijal i postupci

[0071] Ciklodekstrin (CD): Hidroksipropil-γ-CD kompanije Fluka 56334. Pošto su hidroksipropil-derivati takođe dozvoljeni u farmaceutskoj oblasti, upotrebljeni su i ovi derivati. Pored toga, HP-γ-CD je kupljen od Ashland (Wacker Chemie): trgovačko ime „Cavasol“, serija: A1603A0012. RAMEB-CD je iz Cyclolab R&D Ltd. Mađarska, serija: CYL-4152.

[0072] Forskolin: upotrebljen je obogaćeni ekstrakt (po svoj prilici CO2 ekstrakcija) iz Sabinsa (www.sabinsaeuroope.com) Lot. C30698, sa sadržajem forskolina od 95%, koji je prečišćen na preko 98,5% tokom ovog projekta. Od tog trenutka, upotrebljavan je forskolin GMP kvaliteta iz MercaChem (serija: MAMA07-024-5,> 99.7% HPLC).

Kalibracija forskolina

[0073] Za prvu procenu forskolina u različitim medijumima, kalibracija je izvedena pomoću HPLC.

[0074] Sledeći parametri su podešeni za HPLC:

Mobilna faza: acetonitril: voda = 65:35 (zapr./zapr.)

Stacionarna faza: poligozil 10C18, 250 x 4 mm

Detekcija: UV/VIS, 208 nm

Protok: 0,6 mL/min

Izmeren deo forskolina u mobilnoj fazi: 0,05 mg/mL, 0,1 mg/mL, 0,5 mg/mL, 1,0 mg/mL.

[0075] Kalibraciona kriva je prikazana na Slici 2: Kalibracija forskolina: y = 9431, x - 84. Stalno je korigovana i aproksimirana usled poboljšanja izvornog materijala forskolina, na primer generisanjem veće čistoće ili novim kvalitetom kod MercaChem.

Kompleksiranje forskolina sa ciklodekstrinom – postupak sinterovanja

[0076]Tokom sinterovanja, prah ili sitnozrnasti materijali zagrevani su na temperaturama ispod temperature topljenja glavnih komponenata forskolina i ciklodekstrina. Tačka topljenja forskolina je na oko 230°C, tačka topljenja ili tačka raspadanja ciklodekstrina je na oko 260°C. Ako smeša forskolin-CD nije zagrevana iznad 220°C, komponente su sačuvane. Temperature iznad 230°C dale su matrici smećkastu boju što ukazuje na promene materijala.

[0077] Serija preliminarnih eksperimenata pokazala je da kompleks sa nederivatizovanim alfa- i beta-CD ispoljava manje količine forskolina (<0,1%), dok veće količine forskolina mogu biti kompleksirane sa gama-CD (> 2%). Rastvorljivost forskolina je optimizovana sa HP-γ-CD.

• 80 mg HP-γ-CD 60 mg forskolina je pomešano u suvoj fazi,

• 100 µl vode je dodato i mešano dok se ne dobije pastozna smeša,

• zatim je dodato 50 µl 2-propanola,

• smeša je zatim sinterovana u zapečaćenom porcelanu oko 20 minuta na približno 210-220°C, • 3 ml vode je dodato prahu i mešano oko 10 minuta i ostavljeno da stoji oko 2 sata,

• zatim, smeša je filtrirana (0,45 µm, teflonski filter),

• filtrat je osušen u rotacionom uparivaču i količina kompleksa CD-forskolin određena je pomoću HPLC.

[0078] Prema kalibraciji, sadržaj forskolina od 3-4 mg na 100 mg kompleksa forskolin-CD treba označiti na sledeći način: 3-4% (masa/masa) kompleksa forskolin-ciklodekstrin (forskolin CD).

[0079] Količina od 100 mg forskolina-CD bila je lako rastvorljiva u 2 ml vode, što je ekvivalentno 50 g po litru. Maksimalna rastvorljivost može biti i veća.

[0080] Izračunato za forskolin, ovo odgovara 1,2 g/L (0,12%), što približno odgovara 120 puta većoj rastvorljivosti od nativnog forskolina (rastvorljivost u vodi nativnog forskolina: 0,001%).

Analitika

[0081] Kompleks forskolin CD bio je veoma lako rastvorljiv u vodi. Sadržaj forskolina određen je pomoću HPLC metode, parametri su gore opisani.

1

[0082] Molekuli CD, koji su spolja hidrofilni, pojavljuju se u profilu elucije neposredno nakon pika ubrizgavanja (kolona je dopirana oktadecilnom fazom, C18 reverzna faza). Forskolin je pokazao vreme zadržavanja od 8 minuta.

[0083] 18 mg kompleksa forskolin-CD je rastvoreno u 1,8 ml pokretnog rastvarača = 10 mg/ml.

20 µl je naneto na HPLC kolonu.

REZULTATI

Kompleksiranje forskolina sa CD kroz postupak sinterovanja

[0084] Prema kalibraciji, sadržaj forskolina treba naznačiti sa najviše 4,7 mg na 100 mg kompleksa forskolin-CD.

[0085] Maksimalna rastvorljivost kompleksa forskolin-CD još nije utvrđena, jer su potrebne velike količine materijala. Kada se dobije konačni proizvod, maksimalna rastvorljivost će biti određena. Međutim, 100 mg, do 500 mg forskolina-CD po mL vode bilo je lako rastvorljivo, što je ekvivalentno 100 g (500 g) po litru.

[0086] Izračunato za forskolin, ovo odgovara 4,7 g/L (> 0,47%), što približno odgovara 500 puta većoj rastvorljivosti forskolina (0,001%). Sledeći parametri postupka pokazali su se važnim: Pokazalo se da je temperaturni raspon za sinterovanje veoma efikasan između: 210°C-220°C. Ako je temperatura bila ispod 205°C ili viša od 220°C, postupak je rezultirao manjim stepenom popunjenosti kao i nestabilnijim kompleksom.

[0087] Forskolin i CD moraju se promešati sa vodom pre sinterovanja da bi se formirala pasta i mala količina alkohola, npr.2-propanol se mora dodati (Tabela 3).

Sinterovanje - novi inkluzioni postupak

[0088] Kompleksiranje ciklodekstrina je značajno povećano sinterovanjem ciklodekstrina sa forskolinom na oko 210°C. Dok konvencionalni postupci u tečnim rastvaračima imaju prosečnu masenu popunjenost (MW) od prosečno 1,7% ± 0,3 (SD), podnosioci prijave su uspeli da dostignu 3,7% ± 0,8 (SD) sa novim postupkom sinterovanja. Maksimalna popunjenost je postignuta pomoću postupka sinterovanja HP-CD, što je rezultiralo sa 4,7% (m/m), odnosno 18% (ekvimolekulski).

Test ćelijske kulture-cAMP test

[0089] Postupak je izveo prof. Michael Freissmuth na Institutu za farmakologiju Medicinskog univerziteta 10 u Beču. Kompleks forskolin-CD je upoređen sa ustaljenim postupkom, u kome se forskolin rastvara i razblažuje u DMSO. Postupak je prethodno opisan (Hussain F, et al., BMC Pharmacology 11 (2013), Suppl 2, A6) i predstavlja platformu testa za procenu hemijske indukcije matičnih ćelija.

[0090] Slika 3 prikazuje cAMP test forskolina rastvorenog u DMSO i kompleksa forskolin-15 CD, prema Hussain et al., 2013.

[0091] Forskolin kompleksiran sa HP-gama-CD, koji je u pogledu forskolina prisutan u istoj koncentraciji kao forskolin rastvoren u DMSO (koncentracija u medijumu = 30 µmol/l), pokazao je uporedivo povećanje citosolne cAMP (Slika 3). Takođe, nedostatak DMSO, za koji se smatra da je inhibitor PDE (vidi gore), nije imao efekata na rezultate na bazi preliminarnih teorijskih i praktičnih aspekata. Sledeće serije su testirane u alikvotnim molarnim koncentracijama kao aktivator adenilat ciklaze:

Tabela 1: Verifikacija potencijala aktivacije adenilat ciklize kod različitih kompleksa forskolin-CD i poređenje sa nativnim forskolinom rastvorenim u DMSO. F-CD 116 (400 mg HP-γ-CD, 32 mg forskolina, 45°C 1h 72h RT); F-CD 118 (500 mg HP-γ-CD, 105 mg forskolina, 40°C 3h 72h RT), F-CD 119 (500 mg HP-β-CD, 105 mg forskolina, 40°C 3h 72h RT ), F-CD 130 (80 mg HP-γ-CD, 60 mg forskolina, 165-210°C, 100 µl H2O, 50 µl propanola), F-CD 138 (80 mg HP-γ-CD, 60 mg forskolina, 140-220°C, 100 µl H2O, 50 µl propanola, citr.), F-CD 140 (240 mg HP-γ-CD, 180 mg forskolina, 200-228°C, 300 µl H2O, 150 µl propanola, LIO).

[0092] Slika 4 prikazuje cAMP test za forskolin rastvoren u DMSO i kompleks forskolin-CD, prema Husain et al. (BMC Pharmacol. 11 (2013), Suppl 2:A6). γ-CD i β-CD se ovde upoređuju. Pokazano je da ne postoji značajna razlika između forskolina rastvorenog u DMSO i kompleksa forskolin γ-CD što dokazuje da aktivnost kompleksa forskolina vezanog u CD-u nije umanjena u poređenju sa forskolinom rastvorenim u DMSO. Forskolin-β-CD aktivira adenilat ciklazu nešto slabije. Neaktivni u pogledu adenilat ciklaze su kontrolni uzorci čistih ciklodekstrina bez forskolina, kao i alternativni diterpeni salvinorin A i salvinorin B.

Zaključak

1

[0093] Upotreba inkluzionih kompleksa forskolin-CD za stimulaciju adenilat ciklaze pokazala je uporediv potencijal u pogledu aktivacije adenilat ciklaze u poređenju sa slobodnim forskolinom prethodno rastvorenim u DMSO prema preliminarnim rezultatima.

[0094] Unutrašnji prečnik γ-CD je 9,5 Å (videti Tabelu 2), širina nativnog molekula forskolina je oko 8 Å (sopstveni proračun preko programa „LigandScout“, Inte:ligand GmbH; dužina približno 10,5 Å, najšira tačka oko 8 Å.

[0095] Uske dimenzije kanala u poređenju sa forskolinom i nehomogena raspodela naelektrisanja unutar molekula forskolina verovatno su uzrok niske stope popunjenosti CD-a i praznog hoda reakcije popunjavanja.

Tabela 2: Osobine prirodnih ciklodekstrina (CD) (8).

Primer 2

Poređenje stope popunjenosti:

[0096] Za poređenje nosivosti ovog postupka, postupak opisan u US20050051483A1 je upoređen sa gore opisanim postupkom. 5 Odgovarajuće vrednosti izračunate su na osnovu podataka datih u US20050051483A1.

[0097] Prema US20050051483A1, forskolin je dodat vodi koja sadrži HP-β-CD, HP-γ-CD ili RAMEB-CD u rastvorenom stanju. Suspenzija je mešana na 75 obrtaja u minuti u izotermnoj mućkalici 60 sati na temperaturi -30°C. Dobijeni rastvor je filtriran kroz najlonski filter od 0,45 µm i analiziran je sadržaj forskolina primenom HPLC (US20050051483A, primeri 2, 3, 7).

Tabela 3: poređenje stope popunjenosti.

[0098] Stoga su pronalazači specifično pokazali da HP-β-CD, RAMEB-CD i HP-γ-CD pokazuju značajno povećanu stopu popunjenosti.

1

Claims (12)

Patentni zahtevi

1. Postupak za pripremu inkluzionog kompleksa forskolina i ciklodekstrina koji sadrži korake:

a) mešanje forskolina i ciklodekstrina u masenom odnosu od 1:0,5 do 1:4,

b) dodavanje vode i rastvarača da bi se dobila smeša,

c) zagrevanje pomenute smeše na temperaturi u rasponu od 180°C do 230°C, konkretno u rasponu od 200 do 230°C, u rasponu od 210 do 220°C, konkretno na oko 220°C, d) dodavanje vode u pomenutu smešu praćeno mešanjem i ostavljanje smeše da se taloži, e) izolovanje taloga iz smeše i opciono sušenje taloga.

2. Postupak prema patentnom zahtevu 1, pri čemu je ciklodekstrin izabran iz grupe koja se sastoji od α ciklodekstrina, hidroksipropil-α ciklodekstrina, β-ciklodekstrina, γciklodekstrina.

3. Postupak prema patentnom zahtevu 1 ili 2, pri čemu je ciklodekstrin izabran iz grupe koja se sastoji od hidroksipropil-β-ciklodekstrina, hidroksipropil-γ-ciklodekstrina i RAMEB-CD.

4. Postupak prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 3, pri čemu je temperatura zagrevanja 210°C ili 220°C.

5. Postupak prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 4 za proizvodnju praškastog inkluzionog kompleksa forskolina i HP-γ-ciklodekstrina.

6. Postupak prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 5, pri čemu je rastvarač alkohol, konkretno to je 2-propanol.

7. Postupak prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 6, pri čemu se sušenje toplotom izvodi oko 1 do 30 minuta.

8. Postupak u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 7, pri čemu se talog filtrira, konkretno membranskom filtracijom.

9. Postupak prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 8, pri čemu se talog suši na sobnoj temperaturi.

10. Inkluzioni kompleks koji sadrži γ-ciklodekstrin i forskolin u masenom odnosu od 1:0,2 do 1:4 (m/m), pri čemu je γ-ciklodekstrin hidroksipropil-γ-ciklodekstrin.

11. Inkluzioni kompleks prema patentnom zahtevu 10, pri čemu je maseni odnos forskolina i hidroksipropil-γ-ciklodekstrina u rasponu od 1:0,5 do 1:3,3 (m/m).

12. Farmaceutska kompozicija koja sadrži inkluzioni kompleks prema bilo kom od zahteva 10 ili 11.

1